碳和碳的氧化物（讲义）原卷版-2025年中考化学一轮复习

主题二物质的性质与应用

专题05碳和碳的氧化物

oi考情透视•目标导航

02知识导图思维引航

03考点突破•考法探究

考点一碳单质

实验木炭与氧化铜反应

考点二一氧化碳和二氧化碳

实验一氧化碳还原氧化铁

实验二氧化碳物理、化学性质实验

考点三常见气体的制取

实验二氧化碳的实验室制取

考点四二氧化碳对生活和环境的影响

04题型精研考向洞悉

题型一碳单质

考向01碳单质物理性质及用途

考向02碳单质化学性质

考向03木炭还原氧化铜实验

题型二一氧化碳和二氧化碳

考向01一氧化碳、二氧化碳的性质及用途

考向02二氧化碳的性质实验

考向03一氧化碳和二氧化碳的对比

题型三常见气体的制取

考向01实验室制取气体的仪器和原理

考向02发生装置和收集装置的选择

考向03气体的检验和验满及性质验证

考向04万能瓶的使用

题型四低碳生活与资源化利用

考向01碳中和与低碳行动

考向02碳循环

考向03二氧化碳的资源化利用

跨学科实践活动基于碳中和理念设计低碳行动方案

考情透视•目标导航

考点课标要求命题预测

1.碳和碳的氧化物是中考的必考内容。选择

碳单质

题、填空题、实验探究题均有涉及。预计2025

一氧化碳和通过实验探究认识二氧化碳的主要性年中考仍以碳和碳的化合物的性质和用途,二

二氧化碳质，认识物质的性质与用途的关系；初氧化碳的制取，低碳生活为考查重点，且以填

步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实空题、实验探究题为主要题型进行考查。

常见气体的

验室制取气体的一般思路与方法；以自2.气体的制取、检验与净化是中考实验探究题

制取

然界中的氧循环和碳循环为例，认识物常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气

质在自然界中可以相互转化及其对维（有时也会拓展考查氨气和氨气等）的制备，

二氧化碳对

持人类生活与生态平衡的意义。并且常见气体的检验和净化也常穿插其中，常

生活的影响

考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形

式考查。

知识导图•思维引航

曲4八vKMUtAIMi

>tv?仃yew”i4>

<-run“也a他i，m，nr，*

▼的G"*

ITA仲*W，,？*。♦!!R6

CUT的

中IB寸,

rfflAHEi；

a'FflC二。3八力帮也126玉小期：

*1

・Amiruji^ufA(M»«

区

I

X^<X-XV*<X>J1

k6T"

空电，上g

Anu

陆事733七|加小金》相体卜谏

，，-人ah.HXMUX），

化F临eoMzc"0cxM$o八二彳,“出

-Nt?COr4to京匕电忆将

.；-A&JMrCOrllaiiO-C

>★

M5IR

mjfAI"m

JgJEN光合介刖

合嗔x金

“人的W*钎.4•令・"a＜快人寻巨灯*丁好

ijumsw*丑*我戍

一仇化原和一玩化碳.

A>3W4

fl收变电HKFC小

电加方本

El

球比L-----

K・

应个/

二氧化蟆的制取

造樽仪M.看吉、安仕

f样、焯遹入冠：。.*中，石？从小支汽则气体为一区叱*.

“卜47L

考点突破•考法探究

考点一碳单质

考点梳理

一、碳单质的物理性质和用途

物理性质不

结构构成微粒性质用途

同的原因

无色透明的的固体。天然制装饰品（钻石）；制钻

金存在的最_____的物质。头、____________、—

刚—特殊条件下制备的金刚石金刚石、石墨

石5薄膜______、______大；金刚石薄膜用作_____;和C60都是碳

______好。用于____________O元素组成的

______色的有金属光泽的单质，物理性

6旁作电极或电刷、制铅笔

((**••t•••

t••«•••,•

石a固体；很______，质有明显差

芯、做用瑞，作机械局温

墨有______;熔点高，有良异的原因：

润滑剂

好的______»

—

用于______、______、材

C60—有特殊的物理性质

料科学等领域

二、无定形碳

1.焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是，结构与类似。

木炭、活性炭有的结构，因此有,活性炭的比木炭强。

2.活性炭的应用：可用于中除去毒气、制糖业中以制白糖；水的净化处理；冰箱去味;

吸附装修产生的有害气体。

3.活性炭、木炭的吸附性是性质。

三、碳单质的化学性质

1.碳单质的化学性质

（1）常温下强（古代字画能长久保存的原因）。

（2）:（。2充足）完全燃烧生成CO2：；（。2不足）不完全燃烧生成

CO：o

高温

（3）还原性：C+2CuO、^2Cu+CO2T（置换反应）（现象：黑色粉末逐渐变成，石灰水

变）。3C+2Fe2O34Fe+3CO2f（现象：红棕色粉末逐渐变成,石灰水变浑浊）

应用：冶金工业。

2.实验：木炭与氧化铜反应

实验仪器试管、酒精灯、金属网罩、铁架台（带铁夹）、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴

实验试剂木炭、氧化铜、澄清石灰水。

实验原理O

C♦CuO

实验装置

三■M

a.连接仪器，检查装置的气密性；

b.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；

C.将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中；

实验步骤

d.打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟；

e.先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。

观察现象。

实验现象大试管中的固体由______色变为______色；小试管中的澄清石灰水_____o

实验结论木炭能够还原氧化铜生成_______单质和_______；该实验说明木炭具有________性。

①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因：防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化

铜反应。

②火焰加金属网罩的目的：________________________。

实验注意

③实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：________________________。

④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：_________________________O

⑤木炭配比比理论值稍微多一点，因为木炭会和试管中的氧气反应。

固体木炭还原氧化铜，完全反应后固体减少量为__________________o用氢气和一氧化碳

计算思维辨析

两种气体还原氧化铜时，则固体减少量是________________________o

易混易错

1.金刚石、石墨都是由构成的，C60是由C60分子构成的，一个C60分子由构成。

2.石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是o

3.木炭、活性炭、焦炭和炭黑都属于,这些物质的主要成分是碳单质，结构与石墨类似。木炭、活

性炭都是疏松多孔的结构，具有吸附性（性质），活性炭的吸附性更强。

针对训练

1.（2024•江苏盐城）阅读下列资料，完成下面小题：

透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C6。都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电

子数为6,其结构示意图如图所示。

碳原子的结构示意图

金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C6。常温下为固体，能与K等金属

反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。

C6。的分子结构

2.下列关于Cf。的说法中不正确的是（）

A.分子具有空心球体结构

B.是一种新型有机高分子材料

C.每个分子由60个碳原子构成

D.有可能在催化领域具有广泛应用

3.下列摘录中，属于物质结构描述的是（）

A.碳原子核外电子数为6B.金刚石可用来切割大理石

C.石墨很软D.Cf。能与K等金属反应

4.金刚石、石墨和C6。和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原

子（）

A.种类不同B.大小不同C.质量不同D.排列方式不同

考点二一氧化碳和二氧化碳

■考点梳理

一、一氧化碳

1.物理性质：____色、味的气体，溶于水，密度比空气.

2.化学性质

占燃

(1)可燃性：2CO+O2=^=2CO2点燃CO,产生____________,放出热量。

(2)毒性：是指它极易与人体血液中的结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结

合，,造成生物体内,而发生中毒现象；因此冬天用煤炉取暖时，一定要o

(3)还原性

实验：一氧化碳还原氧化铁

实验仪器硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管

实验试剂一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水

实验原理

氧化铁

CO£y工§

实验装置

二3司S)1

a.组装仪器，并检查装置的气密性；

b.装入药品，固定装置；

C.点燃酒精灯，向玻璃管中通入一氧化碳；

实验步骤d.点燃酒精喷灯；

e.反应完成后，熄灭酒精喷灯；

£硬质玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳；

g.熄灭酒精灯。

(1)玻璃管内：红棕色粉末____________o反应的化学方程式：

实验现象(2)试管内：澄清石灰水_____0反应的化学方程式：

与原理(3)_______________________________

(4)酒精灯处：气体_________________________»反应的化学方程式：

1.装置尾部酒精灯的作用是________________________o

实验注意

2.实验开始时，要先____________，一段时间后再_________________________，目的

是____________________________________________O

3.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶

皮管直至玻璃管冷却，才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的

原因是_____________________________________O

4.在CO还原FezCh的反应中，CO具有_____性，作_______剂。

5.实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，同时防止__________________0

6.若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替，但需在火焰外加金属网罩，使______,提高______。

(4)用途

①作燃料：CO具有,将煤转化为煤气可使燃烧更充分，对环境污染程度小。

②冶炼金属：CO具有还原性，用于o

二、二氧化碳

1.二氧化碳的物理性质

(1)二氧化碳的物理性质

______色、味的气体，溶于水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为

(用途制冷剂、、食物储运、制造舞台烟雾效果)。

(2)探究二氧化碳物理性质的两个实验

倾倒二氧化碳溶解性实验

实验装置图

向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分

实验操作

倒二氧化碳。之一容积的水，振荡。

实验现象蜡烛_________________________塑料瓶______

二氧化碳_______________(物理性质)；

实验分析二氧化碳____________,也_____________原因：_______________________________O

(化学性质)。

2.二氧化碳的化学性质

(1)二氧化碳不能，也不0

(2)与水反应：CO2+H2O===H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变o碳酸易分解，发生反应的

化学方程式为：H2CO3==H2O+CO2T»

(3)与碱反应：

①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应：CO2+Ca(OH)2===CaCO3i+H2O,观察到有____________生成，因此

实验室通常用澄清石灰水；

②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应：CO2+2NaOH===Na2cO3+H2O,应用：实验室通常用氢氧化钠溶液

___________________二氧化碳-

（4）二氧化碳与水反应的实验探究

a二

氧

化

碳

直接喷水

小花变红色小花不变色小花不变色小花变红色红色褪去

象

分水不能使紫二氧化碳不能使

析色石蕊变色紫色石蕊变色

结a.二氧化碳能与水反应生成碳酸，,显酸性。

论b.生成的碳酸,很容易分解生成和O

S

幺

*同

懈

--一,1①操作示意图（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色

-a二

-婿

实-

注射器-b

-」

-石蕊的干燥棉花，垂直固定装璃管的装置末画出）；

验

玻②现象：d处棉花比a处棉花,b、c处棉花；

改璃

管③结论：根据棉花变红的顺序，可得出二氧化碳的密度比空气，

进饮料瓶一

温润的棉花，干燥的棉花，可得出二氧化碳能与水反应。

3.二氧化碳的用途

（1）固体二氧化碳（干冰）的用途：

①：食品冷藏保鲜和运输；医疗上血液和疫苗的储存与运输。

②用于：利用干冰升华吸热的原理。

③制造舞台烟雾效果。

（2）灭火和作保护气：既利用二氧化碳的物理性质（）,又利用二氧化碳的化学性质

（）O

（3）农业生产中的o

（4）工业生产中制作碳酸饮料（利用二氧化碳能溶于水）、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。

4.一氧化碳和二氧化碳的比较

一氧化碳二氧化碳

物色态味无色、无臭气体无色、无臭气体

理密度比空气______比空气______

性

质水溶性______溶于水______溶于水

可燃性—在一般情况下，既___________________

△

化与某些氧化物反应CO+CuO^Cu+CO2不反应

学

性与水反应不反应—

质

与石灰水反应不反应—

毒性—无毒

主要用途燃料、冶炼金属灭火、温室肥料、化工原料等

相互转化

针对训练

1.（2023•辽宁营口）下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是（）

A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成，能相互转化

B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性，都可作为燃料

C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应，都能使紫色石蕊溶液变红

D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体，含量增多都能导致温室效应增强

2.（2024•北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证CO?的性质。

/玻璃片

co2,

澄清、

石灰水

（1）观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为;由该实验还可以得出分子具有的性质是

（2）为验证CO?能与水反应，需进行的操作及现象是。

考点三常见气体的制取

3考点流理

一、实验室制取气体的装置

装置类型选择依据拓展装置

V-反应物是固体；

—

反应条件需要加热。

发生装置固体加热型

*反应物是固体和液体；

A反应条件不加热。

固液不加热型分液漏斗可以控制反应速率，节约药品。

—►

适合溶解性小；

—gj»—,

不与水反应的气体i

排水法

气体从短管进集气那[,水从长管排出

-一

L

适合密度大于空气的气体；

收集装置

且不与空气各成分反应

气体从长管进集气瓶空气从短管排出

向」二排1芭气法

1-►,=

适合密度小于空气的气体；

且不与空气各成分反应1

向下排空气法气体从短管进集'［瓶空气从长管排出

匕

『r'''Q1

M一^-^=a

各种装

置气密aA

将导管伸入_____用弹簧夹夹住乳向长颈漏斗中加当缓缓拉活塞时，观关闭分液漏斗活

性检查

_______中，手紧胶管，往长颈漏斗水使其下端浸入察到__________，贝”塞，缓缓拉注射器

握容器外壁，观察内注入______，若水中，用手捂容气密性良好；当缓缓活塞，松手

导管口有_________长颈漏斗下端形器外壁，伸入水推活塞时，观察后，__________，

二、二氧化碳的制取

制取方法实验室制法工业制法

制取试剂大理石(或石灰石)与稀盐酸

反应原理

—CaCO3-------CaO+CO2T

依据：发生装置，反应物状态及反应条件；收集装置，气体的溶解性及密度

b多孔隔板

装置tLil)

I1

__________型__________法

(反应物状态为固体和液体，反应条件为常温)(二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大

(1)“组”：组装仪器。

(2)“查”：检查装置的气密性。

(3)“装”：将药品装入反应容器(先装固体，再加液体)。

实验步骤

(4)“集”：用向上排空气法收集。

(5)“验”：验满(将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已收集满)。

(6)“放”：集满后盖上玻璃片正放在桌面上。

检验方法11

把生成的气体通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变_____证明生成的气体是二氧化碳。

一:

验满方法1\

将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若观察到I正明二氧化碳已经收集满。

m扇霜上

穹__

九

净化装置1

浓硫羽

制取的CO2中混有少量HC1气体G4酸能挥发出HC1气（本）和水2落气，实验室常将制取的气体先通过

________________________________除二去HC1气体再通过.除去水蒸气。

三、二氧化碳与氧气实验室制法的比较

二氧化碳的实验室制法氧气的实验室制法

△

2KMnO4K2MnO4+MnO2+02?

反应原理

CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2T

2Ho।2H2O+O2T

&;UH

\三

Ir蓼i

Z翡A加热高镒酸钾制氧气

发生装置

nJO3

力Aw*1”》

过氧化氢制氧气

收集方法向上排空气法向上排空气法或排水法

将气体通入澄清石灰水，若其变浑用带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，

检验

浊，则该气体是C02则为。2

将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若燃将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条

验满

着的木条立即熄灭，则co2已集满复燃，则。2已集满

四,实验室制取气体的一般思路和方法

1.确定制取气体的化学反应原理

(1)要研究在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等)，可用什么药品、通过什么反应来制取这种气

体。

(2)还要考虑以下几个方面的因素：原料要容易获得；实验条件要易于控制；实验装置易于装配；实

验操作安全可靠；实验速度适中；易于收集纯净的气体。

2.确定制取气体时应采用的实验装置

(1)发生装置的确定：一般根据反应条件和反应物的状态设计发生装置，如下图所示：

①固体+液体一*气体，选择上图中的装置B或装置C,如实验室制取二氧化碳。

②固体+固体气体，选择上图中的装置A,如实验室用高镒酸钾制取氧气。

温馨提示有时发生装置具有多样性，特别是固液常温型的反应，因为反应容器可选用试管，也可选用

锥形瓶、烧瓶，橡皮塞可用单孔橡皮塞，也可用双孔橡皮塞，用双孔橡皮塞时添加液体的仪器可选长颈

漏斗，也可选分液漏斗或注射器，那么组装起来的装置就有很多种。

(2)收集装置的确定

密度小于空气的(相对分密度大于空气的(相对分

所收集气体的性质难溶(或不溶)于水

子质量小于29)子质量大于29)

।

.—2

r

收集装置

_=--—11

所收集气体较纯,但有少所收集气体常混有空气，仅凭观察难以判定气体是否

收集方法的特点

量水蒸气集满，操作简单

集气瓶事先要装满水，导

注意事项导管应伸入到集气瓶底部，在瓶口验证气体是否集满

管置于瓶口处

3.实验室制取气体的实验操作顺序

实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般顺序为：

①组装仪器：一般按从下到上，从左到右的顺序进行组装；

②检查装置气密性；

③装药品：若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；

④准备收集装置：若用排水法收集气体，应在制取气体之前将集气瓶盛满水;

⑤制取气体；

⑥收集气体并验满；

⑦拆洗仪器。

易混易错

1.药品的选择：①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应，是因为稀硫酸和大理石反应生成的硫

酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发）。②也不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发,

使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。

2.①反应容器中的导管不能伸入过长，应稍露出橡皮塞。

②若使用双孔橡皮塞，长颈漏斗下端的管口应伸入到液面以下，以免产生的气体从长颈漏斗逸散到空气

中。

③收集气体时，集气瓶口朝上，导管伸入到集气瓶的底部，以收集到较纯净的气体。

3.用排空气法收集气体时，注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上，表明空气从上方排出，为向上排空气法；

集气瓶口朝下，表明空气从下方排出，为向下排空气法；

4.气体检验：检验二氧化碳只能用澄清石灰水，不能用燃烧的木条，因为使燃烧的木条熄灭的气体不一定

是二氧化碳气体，还可能是氮气等。

5.气体验满：验满时燃着的木条应放在集气瓶口，不能伸入集气瓶中。

针对训练

1.（2024•陕西）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是（）

燃着的

小木条

C.收集气体D.气体验满

2.(2024•内蒙古兴安盟)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。

(1)写出仪器①的名称。

(2)实验室选用A装置制取氧气，反应的化学方程式为,固定装置时试管口略向下倾斜的原

因是O

(3)若用G装置收集氧气，气体应从(填“a”或"b”)端通入集气瓶。

(4)实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为，选用B装置作为发生装置的优点是,

请指出C装置中存在的一处错误是O

(5)甲烷(CH。是难溶于水的无色气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,

实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是(从A-F装置中选择)。

考点四二氧化碳对生活和环境的影响

考点梳理

自然界中的二氧化碳循环

绿色植物的光合作用

二氧化碳＜

人和动植物的呼吸,

化石燃料的燃烧等

(1)CO2的来源：»

(2)消耗二氧化碳的途径：«

2.二氧化碳对人体和环境的影响

(1)CO2对人体健康的影响：CO2,但CO2不能供给呼吸。当空气中CO2超过正常含量时，会

对人体健康造成影响，因此室内一定要注意通风换气。进入久未开启的菜窖和山洞、深井前，需

做O

（2）CO2对环境的影响：空气中CO?含量过高，会使加剧，造成全球变暖等。

3.低碳行动

（1）减少CO2的排放：减少使用，更多地利用太阳能、风能等清洁能源。

（2）增大CO2的吸收：大力，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存

CO2等。

易混易错

1.C02不是空气污染物，但大气中C02含量过高，会使温室效应加剧。

2.能产生温室效用的气体有：C02,。3、CH4（甲烷）、N20（一氧化二氮）、氟氯代烷等。

针对训练

1.（新情境）自然界中的碳氧循环如下图所示。下列说法错误的是（）

A.植物的呼吸作用放出氧气

B.碳氧循环过程均发生了化学变化

C.绿色植物的光合作用是光能转化为化学能

光昭

D.绿色植物光合作用的化学方程式为6c+6H2O—C6H12O6+6O2

2.（2024•山东东营）我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳

达峰，碳中和”的是（）

A.绿色出行B.焚烧垃圾C.节约用纸D.随手关灯