浙江省中考科学总复习课件第二十三讲碳及其氧化物

一、碳的同素异形体及其性质

1.金刚石：无色透明、正八面体结构，其原子排列又叫金刚结构。在常见物质中硬度最大，熔点高，导电性差，常作钻头及工艺品。

2.石墨：深灰色，片状结构，质软，熔点高，有导电性、润滑性。可制铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极或电刷等。

二、二氧化碳

1.二氧化碳的物理性质。

在通常情况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，相同条件下，它的密度比空气大，能溶于水。

4.二氧化碳的用途。

在通常情况下，二氧化碳不支持燃烧，也不能燃烧，且比空气重，可用于灭火，是常用的灭火剂；用于生产碳酸饮料；固态的二氧化碳即干冰，主要用作制冷剂和人工降雨；用于贮藏粮食、水果、蔬菜；用于工业制纯碱和尿素；可促进植物的光合作用，作气体肥料等。

5.温室效应。

大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫做温室效应。温室效应的危害：冰川融化和海平面上升等。能产生温室效应的气体不只是二氧化碳，还有甲烷、氟利昂等气体。三、一氧化碳

1.一氧化碳的物理性质。

在通常状况下，一氧化碳是无色、无味的气体，难溶于水，它的密度略小于空气。在实验室应用排水法收集。因为一氧化碳的密度与空气的密度很接近，很难通过排空气法来收集。

2.一氧化碳的化学性质。

（1）可燃性：一氧化碳能燃烧，发出蓝色火焰，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体——二氧化碳。

（2）一氧化碳的还原性：能夺取含氧化合物中的氧，使其还原，常用于冶炼金属。

3.一氧化碳有剧毒，实验中要注意尾气的处理。知识点一

二氧化碳的实验室制取

（1）实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是___（填字母，下同）；收集二氧化碳时，可以选用的装置是___；若在实验室收集较纯净的氧气，则应选择的装置是___。BEC

蜡烛由下而上依次熄灭密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧（3）某同学选用装置G进行实验，看到与上一步装置F中完全相同的实验现象，他由此得出与上一步实验完全相同的结论。你认为此结论是否合理？________（填“合理”或“不合理”）。理由是______________________________________________________________________

。不合理

装置G中不论气体密度比空气大还是小，都会从下向上散逸，产生相同的现象[解析]

装置A是加热固体制气体的装置；装置B是固液反应不需要加热制气体的装置，可以用于过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，稀硫酸和锌粒制氢气以及稀盐酸和石灰石制二氧化碳。二氧化碳气体能溶于水且与水反应，不能用装置C（排水法）收集，只能用装置E（向上排空气法）收集；氧气不易溶于水且不与水反应，收集较纯净的氧气应选择装置C。选用装置G进行实验，直接将气体通入烧杯底部，不论气体密度比空气大还是小，气体都会从下向上散逸，产生相同的现象，不能证明二氧化碳的密度大于空气。

掌握实验室制取气体的装置选取方法、反应原理、常用仪器即可解答。

收集二氧化碳的装置易错选C，用排水法收集二氧化碳会因其溶于水而损失较多的二氧化碳。做第（2）小题时证明的性质未写全，常漏写证明“密度比空气大”的物理性质。第（3）小题，误认为合理。知识点二

二氧化碳的化学性质、气体的干燥综合应用

如图所示为某小组设计的一个二氧化碳发生装置，对其优缺点的评价，错误的是(

)B

[解析]

二氧化碳的实验室制法：石灰石（或大理石）和稀盐酸在常温下进行反应。得到的二氧化碳能够和氢氧化钠反应，不能用碱石灰干燥二氧化碳。该实验中将石灰石放在废铜丝网中，可以通过拉动废铜丝来调节石灰石的高度，来控制反应的进行与否，由于是制取气体，所以一定要保证装置的气密性良好。

知识点三

碳和一氧化碳的还原性

某兴趣小组的同学们在实验室发现一些黑色粉末，是做“木炭还原氧化铜”的实验时剩余的药品，于是他们对其成分进行了探究。

（1）小芸认为该实验装置存在安全隐患，需要改进的是___________________。小芸还认为小红的实验结论是有欠缺的，她认为该黑色粉末的成分__________________________________________，理由是__________________________________________

。

增加尾气处理装置一定含氧化铜，也可能是混有木炭粉的氧化铜

含有木炭粉的氧化铜也能出现同样的实验现象[解析]

可以直接加热黑色粉末，将产生的气体通过澄清石灰水检验，如果还能产生二氧化碳就说明黑色粉末中存在木炭。（2）小红经过反思，改进了实验并确认了黑色粉末的成分。请填写下表：实验步骤实验现象实验结论[答案]

实验步骤实验现象实验结论①夹紧弹簧夹K；②取适量该粉末放入玻璃管中；③加热A装置中黑色粉末变红，B装置中的澄清石灰水变浑浊该黑色粉末是木炭粉和氧化铜的混合物

两装置中均无明显现象该黑色粉末是氧化铜（其他方法：实验步骤：①取少量黑色粉末称重，②置于空气中充分加热冷却后再称重。实验现象和实验结论：若质量减小，则该黑色粉末是木炭粉和氧化铜的混合物；若质量不变，则该黑色粉末是氧化铜）[解析]

进行定量实验，先称量黑色粉末的质量，然后将黑色粉末在空气中灼烧，如果黑色粉末中有木炭就会和空气中的氧气发生反应，而氧化铜不会。若黑色粉末质量减小，就可以判断黑色粉末中有木炭，若质量不变，则黑色粉末是氧化铜。[解析]

因为实验使用了有毒气体一氧化碳，因此应该增加尾气处理装置，如可以在尾气出口增加一个燃着的酒精灯。小红所检验的黑色固体来自“木炭还原氧化铜”，因此黑色粉末还有可能是木炭。小红的实验“黑色粉末变红”可以证明所检验的黑色固体中确实有氧化铜，但是并不能确定有木炭。解决方案：

综合实验既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，对这类题目要重点训练，尤其是实验的设计和评价。

对碳和氧化铜的化学性质不够熟悉，在确认氧化铜样品中是否含有木炭粉的相关实验方案设计方面存在困难。知识点四

碳及其氧化物性质的综合应用，根据性质推断物质

⑤作催化剂

找出突破口：G变成固体时，俗称“干冰”，说明G是二氧化碳；H为红色金属单质，说明H是铜；由于反应①前后均有B，可知B是催化剂，又因为H是铜，所以B是氧化铜，再进一步分析即可。

题目比较复杂，若找不到“突破口”，则可能无从下手。

某兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水的性质”产生了兴趣，他们进行了如下探究。

（1）实验一中观察到软塑料瓶变____（填“瘪”或“胀”），说明二氧化碳能溶于水。瘪

（2）实验二中气、液总体积减小的原因是______（填“气体”或“液体”）体积减小，在实验室条件下，1体积水最多能溶解____体积的二氧化碳。气体0.8

（3）实验一中充分振荡和实验二中反复交替推动注射器活塞的作用是_______________________________________

。

（4）步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开弹簧夹a和b，____（填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。拉[解析]

由图丁可知，压强先变小，后又恢复到原来的压强，说明该同学进行气密性检查的操作是：打开弹簧夹a和b，拉注射器活塞一段距离后停止。（5）图戊所示的图像中，曲线___（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示注入的是澄清石灰水。Ⅱ[解析]

由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳气体在水中溶解的体积比在澄清石灰水中少，故注入澄清石灰水的烧瓶中气体减少得多，压强减小的幅度大，因此Ⅱ是表示注入澄清石灰水的烧瓶内的压强变化曲线。

迅速注入烧瓶的液体使气体的体积减小，造成压强迅速增大

熟练掌握二氧化碳的性质和有关反应，会结合图像信息分析压强变化的原因，并能理解检查装置气密性的操作原理。

对二氧化碳的性质不了解，不能结合图像分析压强变化的原因。

本题主要考查了二氧化碳的物理和化学性质。拓展训练1.下列说法中正确的是(

)AA.用墨写的字不易褪色，这是因为常温下碳的化学性质不活泼B.碳和氧化铜中的氧结合成二氧化碳而被氧化，碳是氧化剂C.碳在高浓度的氧气中燃烧，有白色火焰，放出大量的热D.金刚石和石墨是由同种元素组成的同一种单质2.历届世界气候大会上，减少温室气体排放量都是主要议题。下列气体中，不属于温室气体的是

(

)DA.甲烷

B.臭氧

C.二氧化碳

D.二氧化硫

D

4.二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是(

)BA.二氧化碳能用来灭火B.干冰能用于人工降雨C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料D.二氧化碳能作气体肥料

CA.

B.

C.

D.

D

7.实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸反应来制取二氧化碳气体，而能用大理石粉末与稀硫酸反应来制取二氧化碳气体。由此得出的合理结论是

(

)BA.能发生反应的物质之间是否发生反应，与反应条件有关B.反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行C.块状大理石与大理石粉末的化学性质不同D.块状大理石与大理石粉末的组成不同8.【南宁】如图所示为木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法中错误的是(

)DA.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出9.“碳循环”是自然界中重要的一类物质转化。其中，二氧化碳在无机物和有机物的相互转化中起着非常重要的作用。

（3）低碳经济是一种以低能耗和高效能为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。下列发电形式符合“低碳经济”理念的是________（填序号）。①水力发电

②风力发电

③天然气发电

④太阳能发电

⑤垃圾焚烧发电①②④（4）过多消耗化石能源导致大气中二氧化碳过多，引起______效应。为了防止这种情况的发生，可采取的措施有：______________________（写一点即可）。温室植树造林（合理即可）

（1）B：_____________________，G：______________。

（2）写出反应①③的化学方程式：①_______________________；③_______________。

（3）反应⑤是绿色植物的______（填“呼吸”或“光合”）作用。光合11.某研究小组利用如图所示的装置研究碳的氧化物的性质（固定装置略）。已知碳酸镁加热发生类似碳酸钙的分解反应。（1）装置A中发生的反应：_______________________（用化学方程式表示）。

吸收二氧化碳干燥气体

BC12.【温州】小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上（如图甲所示），观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验。实验一：将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上（如图乙所示），分别记下各容器内澄清石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得的数据如下表所示。容器编号123456平均时间

3.23.85.07.111.119.0实验二：将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同的位置（如图丙所示），点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①的示数明显增大，温度计②、③的示数增大得不明显。（1）根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是______________________________________________________________。（2）实验二研究的问题是_________________________________________。

小玻璃罩中蜡烛燃烧产生热的二氧化碳上升，在顶部聚积并逐渐下沉小玻璃罩中蜡烛燃烧对周围空气温度的影响（3）结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

大玻璃罩中蜡烛燃烧时，产生热的二氧化碳上升，到一定高度后冷却，由于二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳从周围下沉，导致大玻璃罩底部二氧化碳聚积并逐渐上升，所以B组实验低处烛焰先熄灭走进重高1.【宜宾】下列关于碳单质的说法中正确的是(

)A

2.【莱芜】如图所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是

(

)DA.

B.

C.

D.

3.【威海】据《中国环境报》报道，为应对气候变化，落实《巴黎气候变化协定》，2017年国家建立了统一的碳排放权交易市场，按国际惯例，这里的“碳”是指

(

)AA.二氧化碳

B.单质碳C.碳元素

D.所有含碳化合物4.【嘉兴】如图所示，某同学为了验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水中，发现澄清石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该

(

)AA.继续用大针筒向澄清石灰水中压入空气B.撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水中吹气C.得出空气中没有二氧化碳的结论D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论

A

DA.①变红，③不变红B.④变红，③不变红C.①④变红，②③不变红D.④比①先变红，②③不变红

D

8.【德阳】请根据如图所示的装置回答相关问题：（1）填有标号的仪器名称：①为________，②为______。锥形瓶水槽（2）若用上述装置制取二氧化碳，则A中发生反应的化学方程式为____________________________________。若要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体，则其装置接口的连接顺序是_______________（用接口字母按从左至右的顺序连接）。检验二氧化碳是否收集满的方法是________________________________________________________________。

将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满9.【衢州】某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行了如图所示的实验。（1）利用如图甲、乙所示的实验验证二氧化碳具有密度比空气大、不能燃烧、____________的性质。要让蜡烛自下而上熄灭，选用甲、乙装置中的____装置更易成功。不支持燃烧乙

ACA.一定与氢氧化钙反应

B.可能与氢氧化钙反应C.一定与氢氧化钠反应

D.可能与氢氧化钠反应

操作步骤现象Ⅰ分别向试管①②③中通入氧气鸡血的颜色为鲜红色Ⅱ向试管①中通入气体A；停止通入A，向试管①中通入氧气鸡血的颜色由鲜红色变为桃红色；鸡血的颜色不变Ⅲ向试管③中通入气体B；停止通入B，向试管③中通入氧气鸡血的颜色由鲜红色变为暗红色；鸡血的颜色由暗红色变为鲜红色（1）向试管①中通入气体时，气体从导管口___（填序号）处通入。（2）试管②的作用是作______。a对照（3）气体A为____，判断的依据是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

序号1-11-2装置_________________