2023年中考化学知识点通关-第9讲碳和碳的氧化物.docx

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1、第二章 常见的物质第9讲 碳和碳的氧化物一、 碳单质1.金刚石、石墨、C60名称金刚石石墨C60结构构成碳原子碳原子C60分子物理性质无色透明 ，正八面体固体，天然存在最硬 的物质，熔点高，几乎不导电，导热性差深灰色 不透明 ，细鳞片状固体，有 金属光泽 ，质软，有 滑腻感 ，导电性 好，熔点 高 ，耐 高温 ，良好 导热性 常温下紫红色固体，微弱荧光，超导性用途钻头、玻璃刀、装饰品制造铅笔芯，润滑剂，做电极作超导体，制备新材料，用于医学生物领域物理性质差异的原因金刚石、石墨、C60虽然都是碳单质，但其单质中 碳原子排列 不同，故物理性质差异很大2.含碳单质的物质无定形碳：由石墨的微小晶体和少

2、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。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 活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附 色素和异味 。焦炭：用于冶金工业 。炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料 等。【特别提醒】 一种元素可以组成 不同单质 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常温下稳定性碳素墨水可燃性氧气充足C+O2高温=CO2作燃料氧气不足C+O2高温=2CO还原性与金属氧化物与氧化铜：C+2CuO 高温=2Cu+CO2与氧化铁：3C+2Fe2O3高

3、温=4Fe+3CO2冶炼金属与非金属氧化物与CO2：C+CO2高温=2CO与水蒸气：C+H2O高温=CO+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 不燃烧 、 不支持燃烧 无灭火 无 毒，不供给呼吸无进入地窖前 灯火实验 与水反应CO2+H2O=H2CO3 做碳酸饮料 与碱溶液反应与澄清石灰水 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O实验室检验CO2与氢氧化钠溶液 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O实验室吸收CO2氧化性（与碳单质反应） C+CO22CO参与光合作用气体肥料2.一氧化碳（1

4、）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毒性与 血红蛋白 结合可燃性作燃料还原性与氧化铜方程式：CO+CuOCu+CO2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炼铜与氧化铁方程式：3CO+Fe2O3高温=2Fe+3CO2现象：红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊炼铁命题点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

5、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。当m氧气：m碳4：3，得到的气体为 CO ；当4：3m氧气：m碳bc，故选项正确；D、a、b、c三种曲线所示的实验中，压强越大，说明吸收的二氧化碳体积越小，t3时被吸收的二氧化碳的体积由大到小的顺序是cba，故选项错误。故选C17.某同学设计了如图所示的装置，用于实验室制取CO2并对它的部分性质进行探究，按要求答题。(1)仪器m的名称是_，图A中发生反应的化学方程式

6、为_。(2)若要图B中的两个气球悬浮在空气中，则气体甲可能是_(填序号)。a空气b氧气c氢气(3)往图C中的试管通入CO2，当出现_现象，表明石灰水的溶质刚好完全沉淀。(4)向图D中的塑料软瓶中倒入一定量的NaOH溶液，迅速拧紧瓶盖，振荡，可观察到瓶子变瘪。若使塑料软瓶恢复原状，可用注射器向瓶中注入过量的_(填试剂名称)充分反应即可，反应完成后瓶中溶液的溶质是_(填化学式)。【答案】（1）锥形瓶 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（2） c（3）红色恰好消失 稀盐酸（或稀硫酸） NaCl和HCl（或Na2SO4和H2SO4）【解析】（1）由图可知仪器m是锥形瓶；A装置用于制取二氧

7、化碳，实验室用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，同时还生成了氯化钙和水，反应的化学方程式表示为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；（2）若要图B中的两个气球悬浮在空气中，那么气体甲的密度一定要比空气的密度小，故选c；（3）因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，氢氧化钙溶液呈碱性，而碳酸钙难溶于水，氢氧化钙完全反应后，所得液体呈中性，所以往图C中的试管通入CO2，当出现红色恰好消失的现象，就表明石灰水中的溶质刚好完全反应。（4）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，要使塑料软瓶恢复原状，可用注射器向瓶中注入过量的稀盐酸或稀硫酸：碳酸钠能与稀盐酸或稀硫酸反应生成二氧化碳。若

8、加入的是稀盐酸，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于加入的稀盐酸是过量的，故反应后瓶内溶液中的溶质有两种：NaCl和HCl。当然若加入的是稀硫酸，稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，由于加入的稀硫酸是过量的，故反应后瓶内溶液中的溶质有两种：Na2SO4和H2SO418.我国承诺：2030年“碳达峰”，2060年“碳中和”，体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2，被人为努力和自然过程所吸收。.碳排放(1)查阅图1，动植物呼吸_(填“能”或“不能”)释放CO2。.碳中和(2)自然吸收：查阅图1，CO2的自然吸收途径有_(填图中序号)。【答案】(1)能（2）【

9、解析】（1）查阅图1，动植物呼吸能释放CO2；（2）查阅图1，CO2的自然吸收途径有光合作用、土壤吸收、海水吸收等，故填19.根据下列实验图示回答问题。(1)实验A可测定空气中氧气的含量，_(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。(2)实验B中，仪器a的名称是_；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是_。(3)实验C中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气_(填“大”或“小”)，因此实验室中常用向_排空气法收集CO2。【答案】(1)不能(2) 试管 Ca（OH）2+CO2=CaCO3+ H2O(3) 大 上【解析】（1）木炭与氧气发生燃烧后生成二氧化碳气体，实验前后，气体的体积变化不大或无变化，

10、瓶内气压变化不准确，导致实验结果不正确，所以实验A可测定空气中氧气的含量，不能用木炭代替红磷，故填不能。（2）由图可知，仪器a的名称是试管，故填试管；澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式写为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+ H2O。（3）实验C中，观察到气球在盛有二氧化碳气体的烧杯中浮起，说明CO2的密度比空气大，故填大；二氧化碳的密度比空气大，则收集二氧化碳可选择向上排空气法，故填上20.2021年9月，我国科学家在世界上首次实现利用CO2人工合成淀粉(C6H10O5)n，如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图。(1)参加反应的 和 分子个

11、数比为_。(2)3.2克有机物X中碳元素的质量为_克。(3)若人工合成淀粉实现工厂化、规模化生产，在一定程度上能_(填字母)。A缓解粮食危机 B缓解温室效应 C节省耕地资源【答案】(1)3：1(2)1.2(3)ABC【解析】由微观反应示意图可知，反应前后有一个氢气没有参加反应，故该反应是由二氧化碳与氢气在一定条件下生成和，反应方程式为：。(1)由化学式可得，参加反应的（氢气）和（二氧化碳）分子个数比为3:1，(2)由上可得，X为，则3.2克有机物X中碳元素的质量为；(3)若人工合成淀粉实现工厂化、规模化生产，在一定程度上能缓解粮食危机、缓解温室效应、节省耕地资源，故选ABC21.小组的同学将二

12、氧化碳气体从图中a端通入以探究二氧化碳的性质，其中1、4为湿润的石蕊棉球，2、3为干燥的石蕊棉球。同学们观察到2、3棉球不变色，1、4棉球变红且4棉球先变红，根据实验现象可得出二氧化碳的物理性质是_，二氧化碳的化学性质是_(用化学方程式表示)。【答案】密度比空气大 【解析】1、4棉球变红，下方的4棉球先变红，说明二氧化碳密度比空气大，且二氧化碳不能让干燥棉球变色，而湿润棉球变色，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊棉球变色，故化学方程式为22.用如图实验验证CO2的性质。(1)实验室制取CO2的化学方程式为_。(2)观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到的结

13、论是_。(3)观察到纸花变红，由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理由是_。【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （2）二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，密度大于空气（3）否 没有做对照试验，不能排除二氧化碳使纸花变红的可能【解析】实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；实验开始，打开K，观察到短蜡烛熄灭后关闭K，片刻后长蜡烛也熄灭，由此得到的结论是二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，密度大于空气；不能得出“

14、CO2能与水发生化学反应”的结论是因为没有做对照试验，不能排除二氧化碳使纸花变红的可能不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论是因为没有做对照试验，不能排除二氧化碳使纸花变红的可能23.CO2的综合利用可以降低大气中CO2浓度，有利于实现“碳中和”。(1)全球碳循环中，能消耗CO2的主要途径是_。(2)“碳中和”技术有利于控制_的加剧。(3)下图是以CO2、氧化铁为原料，利用太阳能制备Fe、O2的过程。设备1中的能量转化_（选填序号）。a.电能化学能b.化学能电能炼铁室内反应的化学方程式_。按上图反应，炼铁室生成的CO2的质量_ （“大于”、“小于”或“等于”）设备1中通入的CO2的质量。(

15、4) CO2也是重要的化工原料，以CO2和H2为原料；在一定条件合成CH3OH，反应的CO2和H2质量比为_。【答案】(1)光合作用(2)温室效应(3) a 大于(4)22:3【解析】（1）全球碳循环中，能消耗CO2的主要途径是光合作用；（2）“碳中和”技术有利于控制温室效应的加剧；（3）分析可得，设备1中的能量转化为：电能化学能，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，炼铁室内反应的化学方程式为：，设备1中二氧化碳转化为碳，碳和二氧化碳在设备2中生成一氧化碳，按上图反应，在炼铁室中，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，故炼铁室生成的CO2的质量大于设备1中通入的CO2的质量；

16、（4）CO2和H2为原料；在一定条件合成CH3OH和水，反应的化学方程式为：,反应的CO2和H2质量比为44:6=22:324.乙醇俗称酒精，可用作燃料等用途，甲同学设计实验验证乙醇的元素组成。【实验目的】探究乙醇的元素组成。【查阅资料】棉线的主要成分是天然纤维素(C6H10O5)n；无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝色；氢氧化钠固体能吸收CO2和水蒸气（反应时无明显现象）；【实验探究】(1)步骤实验操作实验现象实验结论1点燃粗棉线，用_的烧杯罩在火焰上方烧杯内壁出现液滴乙醇燃烧生成水2改用内壁涂澄清石灰水的烧杯，重复步骤1实验烧杯内壁_乙醇燃烧生成CO2【实验推理】(2)步骤1中的液滴可能是乙醇挥发冷凝而成，甲同学用_（填试剂）证实液滴含水分。(3)甲同学依据“实验探究”的结论推断乙醇中一定含碳、氢元素，但乙同学认为此推论不严谨，理由是_。【拓展探究】(4)甲同学优化实验，确定了