中考化学基础知识通关：碳和碳的氧化物 （知识点）

第二章常见的物质

第9讲碳和碳的氧化物

知识点通关

一、碳单质

1.金刚石、石墨、C60

名称金刚石石墨

C60

落

•

结构••瀛

构成碳原子碳原子C60分子

无色透明，正八面体固深灰色_不透明，细鳞片状固常温下紫红色固体，

体，天然存在最雪的物体，有金属光泽，质软，有遛微弱荧光，超导性

物理性质质，熔点高，几乎不导电,腻感，

导热性差导电性好,熔点高，耐」邕

温^良好导热性

钻头、玻璃刀、装饰品制造铅笔芯，润滑剂，做电极作超导体，制备新材

用途料，用于兵学生物领

域

物理性质金刚石、石墨、C60虽然都是碳单质，但其单质中碳原子排列不同,故物理性质

差异的原差异很大

因

2.含碳单质的物质

无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活

性炭、焦炭、炭黑。。其主要成分都是碳单质，它们的结构与石墨类似。

①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味

②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。

③焦炭：用于冶金工业。

④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。

【特别提醒】

①一种元素可以组成不同单质

②石墨在一定条件下可以转化为金刚石，属于化学变化

3.碳单质的化学性质

化学性质化学方程式用途

①常温下稳定性———_碳素墨水

氧气充足C+02国0CO2作燃料

②可燃

性氧气不足C+02验色2co

与氧化铜：C+2Cu0宜逞2Cu+C02T冶炼金属

与金属氧化物

与氧化铁：3c+2FC2O3百里：4Fe+3co2T

③还原

性与非金属氧化与CCh：C+CO2_®®2CO

物

与水蒸气：C+H20暨1co+H2

二、碳的氧化物

1.二氧化碳

（1）物理性质：通常状况下，二氧化碳是一种的气体，密度_______空气，于

水。

（2）化学性质

化学性质化学方程式用途

①不燃烧、不支持燃烧无灭火

②无毒,不供给呼吸无进入地窖前灯火实睑

③与水反应CO2+H20H283做碳酸饮料

④与碱溶与澄清石灰水Ca(0H)2+CCh二CaCCh1+H2O实验室检验C02

液反应与氢氧化钠溶液2NaOH+CCh=Na2cO3+H2O实验室吸收C02

⑤氧化性（与碳单质反应）C+CO2^^2CO

rJ

⑥参与光合作用气体肥料

2.一氧化碳

（1）物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气略小，难溶于水

（2）化学性质

化学性质化学方程式用途

①毒性一「与血红蛋白结

合

②可燃件作燃料

③还原性与氧化方程式：CO+CuO"C11+CO2炼铜

铜

现象：黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，

点燃尾气时产生蓝色火焰

与氧化方程式：3co+Fe2O3巨色2Fe+3cCh炼铁

铁

现象：红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊

命题点精讲

命题点1—碳单质的性质和用途

1.同种元素组成的纯净物是单质，同一种元素组成的物质可能是混合物，如金刚石和石

墨的混合物。

2.石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化。

3.木炭、活性炭的吸附性是物理性质。

4物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反映物质的性质。如因为石墨很软,

有润滑性，所以可以作铅笔芯，金刚石很硬，所以可以作钻头。

命题点2一碳单质的化学性质

1.不同碳单质的化学性质相同

2.碳单质在氧气中燃烧，氧气的含量不同，得到的气体也不同。

①当□会□端《4：3,得到的气体为CO:

②当4：3〈匚"93,得到的气体为C。、CO?的混合物;

③当□氧气：匚碳尸8：3,得到的气体为CO2；

④当夕：匚碇＞8：3,得到的气体为02、CO2的混合物。

3.氧化还原反应中.得到氧元素的反应物发生氧化反应,作还原剂:失去氧元素的反应物

发生还原反应，具有给氧的能力，作氧化剂。例如:C+2Q10回遇2Cu+C02T个，其中,C发生氧

化反应，作还原剂。CuO发生还原反应，作氧化剂。

命题点3一二氧化碳的性质和用途

1.二氧化碳和一氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的化合物，但其化学性质差异很大,原因是

分子构成不同

2.固态CO?叫做干冰，升华时吸收大量的热，可作制冷剂（如用于人工降雨、舞台布景、冷

藏食品等）。

3.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，是因为二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水发生反应生成碳

酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红。二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变红。

4.二氧化碳可以与碱溶液反应，实验室检验二氧化碳用澄清石灰水，这也是久置装石灰水

的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，可用稀盐酸，其原理是

CaCO3+2HCI=CaC12+H2O+CO2To吸收二氧化碳最好用氢氧化钠溶液0

5.二氧化碳和一氧化碳都会导致动物或人类死亡。二氧化碳不支持呼吸使动物窒息而死，故

在人群密集的地方注意通风，进入枯井或地窖前应先做灯火实验;一氧化碳极易与人休血

液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，失去了携氧能力,造成人体内缺

氧，发生中毒现象。

命题点4一二氧化碳对环境的影响

1.二氧化碳是产生温室效应的主要气体。此外，温室气体还有CH4、03氟利昂等

2.温室效应的功与过：

1、氟利昂等。

①功一温室效应为人类提供了适宜生存的温度；

②过——温室效应加剧导致全球气温.上升，两极冰川融化，海平面升高；导致土地沙化，农作物

减产等。

3.导致温室效应加剧的原因:一是化石燃料燃烧使空气中的二氧化碳增多；二是能够吸收二氧

化碳的森林不断减少。

4.防治温室效应加剧的合理措施：

①减少使用化石燃料，开发利用新能源，如风能、太阳能、地热能、潮汐能等；

②大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等；

③倡导“低碳”生活，即较低的C02排放。

命题点5一二氧化碳的制取

1.实验室制取二氧化碳常选取的药品是块状大理石、稀盐酸。

2.由于二氧化碳能溶于水，还能与水反应，密度比空气大，因此只能用向上排空气收集。

3.二氧化碳验满用燃着的小木条靠近集气瓶口，现象:木条熄灭。

4.要制取纯净而干燥的二氧化碳，由于盐酸易挥发，可用饱和碳酸氢钠溶液除去其中少量

的氯化氢气体，然后再用浓硫酸干燥气体（由于二氧化碳能与碱反应,因此不能用氢氧化钠

固体或生石灰干燥）。

命题点6—CO的性质和用途

1.一氧化碳能够燃烧，放出大量的热，火焰呈二色，因此可以作燃料。

2.一氧化碳具有还原性，目前我们学过的还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件

是“力口热”，其他的都是“图温”(H2+CuO2CU+H2O,CO+CuO金Cu+CCh)

命题点7一实验突破

实验1.碳还原氧化铜

①原理：C+2CuO色逞2Cu+CO2T

②现象：黑色固体变红；澄清石灰水变浑浊

③反应开始的标志是：澄清石灰水变浑浊；反应结束的标志是一导管口不再有气泡冒出

④金属网罩的作用：集中火焰，提高温度°

⑤实验结束时应先移出导管，然后再熄灭酒精灯,同时夹紧橡皮管，这样做的目的是防止水

倒流炸裂试管°

⑥若要使氧化铜全部转化为铜，应确保加入的碳与氧化铜的质量比大立3:4()

例题：如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是()

该实验需要较高的温度

A.木炭发生了还原反应

澄

B.实验前应把木炭粉充分烘干清

石

C.该实验中木炭粉可以换成活性炭灰

水

实验2：C02的性质

①高低蜡烛实验，如右图

现象：下层蜡烛先熄火、上层蜡烛后熄火

结论：二氧化碳的密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧。

用途：火火

若改用导管通入C02,要想得出相同结论，导管口位于烧杯口处。

②CO2的溶解性实验，如右图

向装有CO2的软塑料瓶中倒水，可观察到塑料瓶变瘪。

说明：二氧化碳能溶于水

实验3：CO2与水反应

（i）喷稀酯酸（ii）喷水（in）直接放入二氧化碳中（iv）喷水后放入二氧化碳中

现象：①喷稀醋酸的紫花一变红，说明石蕊溶液遇酸性溶液变红

②喷水的紫花不变色，说明水不能使紫色石蕊变色。

③放入CCh中的紫花不变色，说明CO2不能使紫色石蕊变色。

④喷水后放入CO2中的紫花变红，说明CCh与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。

结论：CO2能使遢巫的紫色石蕊纸花变工，原因是CO2+H2OH2co3。（化学方程式表示）

对IV实验后的花，进行加热烘干，可观察到纸花乂变紫色,原因是H2cO3=CO2f+H2O（化

学方程式表示）

例题：化学课堂上老师演示了如下图的几个实验

澄清石灰水

―盛满二氧化碳

的软塑料瓶

（1）上述实验中出现的现象，与C02的物理性质和化学性质有关的是（填序号）

（2）图A所示实验中，紫色干花（用石蕊浸泡过）会变红，原因是CA，+H2=HoCOa（化学

方程式表示）

将纸花取出烘干后的现象是纸花又变紫色

（3）图C所示实验中，经振荡后，观察到的现象是①③（填序号）

①软塑料瓶变瘪②瓶内生成了白色的碳酸钙

③瓶内澄清石灰水变浑浊④瓶内溶液变红

实验4：CO2与NaOH的反应

①反应原理：2NaOH+CCh=Na2cO3+H2O

②实验验证：

方法1：通过验证反应物减少判断反应是否发生（CCh减少，压强变小）。

实验方案实验现象实验结论

化碳反应或二氧化碳溶于水对实验的干扰。

方法2：通过检验生成物的存在判断反应是否发生。

实验方案实验现象实验结论

取通入二氧化碳的氢氧化钠溶液于有气泡产生C02与NaOH发生了反应

试管中，滴加稀盐酸。

取通入二氧化碳的氢氧化钠溶液于产生白色沉淀

试管中，滴加少量的氯化量溶液.

命题点8—CO2的制取

1.反应原理：

药品反应原理

大理石、稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2f

附注：①块状大理石一般不能换成地酸钠否则反应速度过快，不便于收集

②稀盐酸不能换成稀硫酸，否则会产生微溶物硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应进

一步进行。

③稀盐酸不能换成浓盐酸，否则挥发出的HC1气体导致二氧化碳气体不纯。

2.制取装置

3.检验与验满

检验验满

将澄清石灰水加入集气瓶内,振荡，若看到用燃着的木条靠近瓶口，若燃着的木条熄

浑浊现象，说明是C02灭，则证明二氧化碳集满

例题：实验室现有氯酸钾、二氧化钵、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及图示的实验仪器

(1)仪器①的名称是集气瓶，利用上述仪器和药品可以支取C02,选择的仪器是①②

©@(填序号)

药品是石灰石和稀盐酸，反映的化学方程式是Ca8#ZHCHCaCU+HzO+CO?T0

(2)若用下图所示A装置和B装置制取并收集CO2,按气流从左到右流动，导管口的连接

顺序是a—

c->bo检验CO2收集满的操作是一将燃着的木条放在在b口，若熄灭则收集满

(3)若选用C装置制取CO?,于装置A比较，它的优点是控制反应的发生和停止。若

用D和E装置测定收集的CCh的体积，测定时，气体应从D装置中的导管左(填“左”

或“右”)进入，植物油的作用是一防止一氧化碳溶于水。

易错点消化

判断下列说法是否正确，若E确请打y“，若错误，请打“X”并改正。

1.二氧化碳和一氧化碳的化学性质差异较大