2025年中考化学一轮复习课件第六单元碳和碳的氧化物

第六单元 碳和碳的氧化物 知识体系构建 教材知识梳理 碳的单质 1.金刚石、石墨、C60的物理性质及用途 金刚石 石墨 C60 结构 类型 外观 无色透明的固体 灰黑色、有金属光泽的固体,有滑腻感 分子结构 形似足球 金刚石 石墨 C60 硬度 天然存在的 的物质 _ 导电性 不导电 _ 不导电 用途 钻机钻头、玻璃刀、装饰品 润滑剂、铅笔芯、电极 用于超导、催化、能源及医学等领域 导电 很软 最硬 (1)金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同。(2)石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化,该过程属于化学变化。(3)金刚石、石墨是由原子构成的,C60是由分子构成的。 2.木炭、活性炭、焦炭的性质及用途 (1)木炭:具有疏松多孔的结构,有 能力,可以用来吸附色素、异味等。 (2) :吸附作用比木炭的强,用于防毒面具吸附毒气、制糖脱色等。 注意:吸附性是 性质。 (3)焦炭:用于冶金工业。 物理 活性炭 吸附 (1)活性炭、木炭的吸附过程发生的是物理变化。(2)由同种元素可以组成多种不同的单质,如碳元素可以组成金刚石、石墨等。 3.碳单质的化学性质 (1)碳单质与氧气反应(用化学方程式表示) ①氧气充足时: 。 ②氧气不充足时: 。 C+O2CO2 2C+O22CO (2)碳单质与某些氧化物反应 ①木炭还原氧化铜的实验装置及现象 黑色 C+2CuO2Cu+CO2 红色 使火 焰集中并提高 温度 试 浑浊 管内液体倒吸炸裂 热的试管 ②还原反应:含氧化合物里的 被夺去的反应,属于还原反应。 ③工业上,用焦炭和铁的氧化物矿石冶炼铁: (用化学方程式表示,下同)。 ④高温下,碳单质能与二氧化碳反应: 。 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2 CO2+C2CO 氧 色、味 密度 溶解性 干冰 无色、无臭 比空气 _ _ 溶于水 易 _ 升华 能 大 二氧化碳的性质和用途 1.物理性质 2.化学性质 性质 实验图示 现象 反应的化 学方程式 补充说明 不能 燃烧,也不 支持 燃烧 蜡烛火焰由下到上依次熄灭 二氧化碳的密度比空气的大(物理性质) 性质 实验图示 现象 反应的化 学方程式 补充说明 与水 反应 紫色 石蕊 溶液 变 _ CO2+H2O===H2CO3, 碳酸不稳定,易分解,反应的化学方程式为 CO2本身不具有酸性,因此使指示剂变色的不是 CO2 红 H2CO3===H2O+CO2 性质 实验图示 现象 反应的化 学方程式 补充说明 与碱 溶液 反应 澄清石灰 水 _ _ 通常用于二氧化碳的检验 变浑浊 CO2+Ca(OH)2=== CaCO3 +H2O 3.用途 水 光合 人工增雨或制冷剂 大 灭火 1.二氧化碳对人体健康的影响 二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能 ,因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。 二氧化碳对生活和环境的影响 供给呼吸 2.自然界中二氧化碳的循环 大气中 的CO2 大气中 的O2 光合 呼吸 化石燃料 全 球 变 暖 (2)温室效应对环境的影响 3.温室效应 (1)能产生温室效应的气体有 、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷(商品名为氟利昂)等。 二氧化碳(CO2) 4.低碳行动 (1)控制二氧化碳排放的措施 ①减少使用化石燃料。 ②利用 、 等清洁能源。 ③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高 的生产效率和使用效率。 ④大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。 ⑤采用物理、化学等方法, 、利用与 二氧化碳。 (2)目标:二氧化碳的排放力争于 年前达到峰值,努力争取 年前实现碳中和。 2060 2030 封存 捕集 能源 风能 太阳能 一氧化碳的性质和用途 性质 用途 可 燃 性 CO燃烧,放出大量的热,火焰呈蓝色。化学方程式: (点燃前需验纯) CO常用作气体燃料 毒 性 CO极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体缺氧,严重时会危及生命 冬天用煤炭取暖时,一定要注意室内通风,防止中毒 2CO+O22CO2 性质 用途 与 某 些 氧 化 物 反 应 CO使CuO还原成Cu: _ (写化学方程式,下同); CO使Fe2O3还原成Fe:_ CO可用于 _ CO+CuO Cu+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 冶炼金属 操作方法 实验现象 CO2 CO 分别通入澄清石灰水中 _ _ 分别通入紫色石蕊溶液中 _ _ 分别通过灼热的氧化铜 _ _ 分别用燃着的木条点燃 _ _ 能燃烧且产生蓝色火焰 黑色粉末变成红色 不变色 不变浑浊 不能燃烧 无变化 变成红色 变浑浊 二氧化碳和一氧化碳的鉴别、除杂及转化 二者性质不同的根本原因是 分子 构成不同。 1.鉴别 归纳:一氧化碳的化学性质与二氧化碳完全不同。 2.除杂 物质 除杂方法 化学方程式 CO2(CO) 通过足量灼热的氧化铜 CO(CO2) 依次通过足量NaOH溶液、浓硫酸 通过足量灼热的碳粉 CO+CuOCu+CO2 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+C2CO 3.转化(用化学方程式表示) (1)CO CO2: )(写出一个即可)。 (2)CO2 CO: 。 2CO+O22CO2(或:CO+CuOCu+CO2等, 合理即可 CO2+C2CO ① ② ③ ④ ⑤ 物质网络构建 写出下列与CO2有关的化学方程式。 2C+O22CO(合理即可) C+O2CO2(合理即可) CO2+C2CO 2CO+O22CO2(合理即可) CH4+2O2CO2+2H2O ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2 (合理即可) C2H5OH+3O22CO2+3H2O H2CO3===H2O+CO2 CO2+H2O===H2CO3 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2 (合理即可) CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2 (合理即可) 例1 [2024 海府密卷]宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳的( ) A.化学性质不活泼 B.硬度高 C.导电性能好 D.吸附能力强 碳单质的性质和用途 A 中考考点讲评 1.[2024 文昌三亚联合模拟]2023年11月30日,某期刊发表了我国化学家的科研成果,世界首次成功精准合成了芳香性环型碳C10和C14,下列说法错误的是( ) A.C10和C14均属于单质 B.C10和C14由同种分子构成 C.C10和C14的物理性质不同 D.C10和C14充分燃烧后生成物相同 B 2.[2024 河南中考]碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。 (1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (选填“C”“CO”或“CO2”)。 (2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。 6 CO2 (3)下列关于金刚石和石墨的说法中,错误的是 (填字母)。 A.金刚石和石墨都属于碳的单质 B.石墨转化为金刚石属于物理变化 C.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 D.金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同 B (2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其 (选填“物理”或“化学”)性质。 (3)木炭可用作燃料。木炭燃烧的化学方程式为 。 3.[2024 椰海学校模拟]石墨、活性炭和木炭在生产、生活中有着广泛的应用,请回答下列问题。 (1)石墨的用途可以是 (填字母)。 A.用于制铅笔芯 B.用作电极 C.用于切割玻璃 物理 AB C+O2CO2 例2 [2024 国兴中学模拟]二氧化碳是保证人类氧气和食物循环供给的重要物质。下列说法错误的是( ) A.绿色植物的光合作用能将二氧化碳转化为氧气 B.大气中的二氧化碳过多会造成温室效应 C.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,加热后溶液变为无色 D.可用干冰创设云雾缭绕的舞台效果,原因是干冰升华吸热使水蒸气液化 二氧化碳的性质和用途 C 4.下列有关碳的氧化物的说法错误的是( ) A.一氧化碳能与某些氧化物反应,可用于冶炼金属 B.通入二氧化碳后紫色石蕊溶液变红,说明二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 C.在一定条件下,一氧化碳和二氧化碳可以相互转化 D.一氧化碳和二氧化碳化学性质差异很大的原因是分子的构成不同 B 例3 为及时发现煤气(主要成分是CO)泄漏,常在煤气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(化学式为C2H5SH)。下列有关说法正确的是( ) A.C2H5SH中碳元素与氢元素的质量比为1∶3 B.可以在室内放一盆水防止煤气中毒 C.CO、CO2都是污染空气的有毒气体 D.CO不仅能作燃料,还可用于冶炼金属 一氧化碳的性质和用途 D 5.[2024 连云港中考]下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.石墨很软且有滑腻感,可制造石墨电极 B.CO2能与NaOH反应,可用于人工增雨 C.CO能与某些氧化物反应,可用于炼铁 D.NaHCO3呈白色,可用于治疗胃酸过多症 C 6.如图为实验室利用一氧化碳还原氧化铜的装置。下列说法错误的是( ) A.操作:实验开始时先向装置中通入一氧化碳气体,后点燃酒精灯 B.现象:玻璃管中红色粉末变黑,瓶内澄清石灰水变浑浊 C.结论:一氧化碳能与某些氧化物反应 D.改进:该实验应增加尾气处理装置 B 例4 [2024 国兴中学模拟]我国承诺力争于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和碳中和的是( ) A.积极植树造林 B.推广使用一次性餐具 C.推行无纸化办公模式 D.夏季空调温度设置不低于26 温室效应与低碳行动 B 7.[2024 文昌三亚联合模拟]2024年“世界地球日”我国的活动主题是“珍爱地球,人与自然和谐共生”。下列认识或行为符合这一主题的是( ) A.退耕还林,增大森林覆盖面积 B.加高烟囱将废气排放到高空 C.大力发展火力发电 D.直接用工厂排出的废水灌溉农田 A (2)实验室制取二氧化碳时,若需要随时控制反应的发生和停止,应选用的装置组合为 (填字母),发生反应的化学方程式为 。 二氧化碳的制取 BC 例5 [2024 天一模拟]如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。 (1)写出仪器①的名称: 。 锥形瓶 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2 +H2O (1)仪器a的名称是 。 已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。 分液漏斗 8.[2024 苏州中考]实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。 (2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。 ①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。 ②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 。 ③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。 浓硫酸 除去CO2中混有的HCl气体 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2 (3)将纯净、干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象: a.玻璃管内干燥的纸花始终未变色; b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。 ①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是 、 。 ②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。 H2CO3CO2 +H2O CO2的密度比空气大 CO2能与水反应生成酸性物质 实验步骤 现象 结论 ( )喷水 纸花 _ 水 使紫色石蕊变成红色 ( )直接放入二氧化碳中 纸花 _ 二氧化碳 使紫色石蕊变成红色 不能 不能 不变色 不变色 中考实验突破 实验6 二氧化碳与水反应的实验探究 将三朵用紫色石蕊溶液染成的干燥纸花进行如下实验。 实验步骤 现象 结论 ( )喷水后放入二氧化碳中 纸花 _ 使紫色石蕊变成红色 用吹风机吹干第三朵花 纸花 _ _ 化学方程式 _ 碳酸分解 碳酸 又变成紫色 变红 CO2+H2O===H2CO3、H2CO3H2O+CO2 实验方法:检查装置的气密性良好后,向装置中装入试剂,开始实验。 [方法评价] (1)该装置不能达到实验目的,需要对装置 进行如下改进: ,改进装置后继续进行实验。 1.[2024 椰海学校模拟]同学们用如图所示实验装置,在实验室制取并探究了二氧化碳的化学性质。 将长颈漏斗的下端伸入液面以下 [实验原理] (2) 中发生反应的化学方程式是 。 [实验现象] (3) 中产生了大量气泡, 中的现象是 。 [实验结论]二氧化碳能与水发生化学反应。 [问题与反思] (4)有同学认为上述设计的实验方案不能得出“二氧化碳与水发生反应”的结论, 原因是 ,你的改进建议是 _ _ 。 否变红(合理即可) 将用紫色石蕊溶液染成的干燥纸花放入收集有二氧化碳的集气瓶中,观察纸花是 增加一个实验, 可能是二氧化碳使紫色石蕊变红 紫色石蕊溶液变红 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2 1.实验试剂 (1)实验室制取二氧化碳的试剂:石灰石(或大理石)、稀盐酸。 (2)试剂的选择原则 ①不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸具有 性,使制得的气体不纯,生成的CO2中混有 气体。 ②不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为 _ 。 ③不能用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石),因为碳酸钠(或碳酸钾)是粉末状,与稀盐酸的接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。 覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻碍反应的进一步进行 稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水, HCl 实验7 二氧化碳的实验室制取 挥发 2.反应原理(用化学方程式表示) 。 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2 装置图 装置特点 安装 简单 便于添加液体试剂 可控制 _ 可随时控制 _ 适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应,并制取较多 气体 用于剧烈反应,并制取较多气体 用于平稳反应和持续时间较长的反应 注意事项 加入试剂不宜过多 长颈漏斗下端应伸入液面以下 长颈漏斗下端要伸到多孔塑料片下面;固体试剂不能为粉末状 反应的发生和停止 反应速率 3.发生装置的选择 由于二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,所以采用 法收集(如装置A),还可以用装置B收集,气体由 (选填“a”或“b”)端通入。 a 4.收集装置的选择 向上排空气 5.操作步骤 (1)查:检查 。 (2)装:向锥形瓶(或试管)中装入 ,向分液漏斗(或长颈漏斗)中添加 。 (3)收:收集二氧化碳。 (4)验:检验二氧化碳是否已收集满。 稀盐酸 石灰石(或大理石) 装置的气密性 6.二氧化碳的检验与验满 (1)检验方法:将气体通入 中,如果溶液变 ,证明该气体是二氧化碳。 (2)验满方法:将燃着的木条放在 ,木条 ,证明二氧化碳已收集满。 熄灭 集气瓶口 浑浊 澄清石灰水 (1)不能用燃着的木条检验收集的气体是否为二氧化碳,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,还可能是氮气等。(2)用澄清石灰水检验二氧化碳时未看到明显现象,可能的原因是气体中混有HCl或澄清石灰水已变质。 2.[2024 海府密卷]下列关于CO2的实验室制取及检验的说法错误的是( ) C A.制CO2 的试剂 B.发生 装置 C.收集 方法 D.检验 CO2 (1)B装置的优点是可以控制反应的发生和停止,请简述B装置中使反应停止的原理: _ 。 中,固液分离,反应停止(合理即可) 3.[2024 国兴中学模拟节选]如图是实验室制取气体的常用装置。 关闭弹簧夹,产生的气体无法导出,使试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗 (2)若用C装置采用排空气法收集CO2,气体从b导管口进,请把C装置补画完整。 答案:如图所示。 1.[海南真题组合]从下列物质中选择序号填空。 ①石墨 ②活性炭 (1)可用于去除冰箱异味的是 。[2021 15(4)] (2)可用于吸附水中杂质的是 。[2020 15(2)] (3)可用于制铅笔芯的是 。[2015 15(2)] ① ② 碳单质的性质和用途 ② 中考真题集锦 (1)活性炭和光触媒去除甲醛的原理分别是什么? 2.[2023 海南中考]新装修的房屋会释放出甲醛,除开窗通风,还可用活性炭或光触媒辅助去除室内甲醛。在紫外线照射下,光触媒催化甲醛分解为CO2和H2O。相同条件下活性炭和光触媒去除室内甲醛的相关研究数据如图(该实验在自然光照的密闭室内进行)。 活性炭具有吸附性,能吸附异味;光触媒在紫外线照射下能将甲醛分解。 (2)在光触媒的实验中,8~24小时和32~48小时两个时间段内,甲醛浓度均没有明显下降,可能原因是什么? (3)若使用其中一种方法去除室内甲醛,根据该实验结果,提出一条合理建议。 _ _ 紫外灯照射,合理即可)。 若使用活性炭除甲醛,应增加活性炭的用量(或:用光触媒去除室内甲醛时可用 在这两个时间段自然光照不足,光触媒无法催化分解甲醛。 二氧化碳的性质和用途 3.[海南真题组合]判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。 (1)二氧化碳气体可用于灭火。[2016 15(1)改编]( ) (2)干冰可用于人工增雨。[2015 15(4)改编]( ) √ √ (1)关于二氧化碳合成淀粉的意义,下列说法正确的是 (填字母)。 A.能够消耗二氧化碳,将有助于减缓温室效应 B.能够合成淀粉,将有利于解决粮食短缺问题 C.可以节约耕地,减少化肥、农药对环境的影响 二氧化碳 甲醇(CH3OH) 甲醛(HCHO)…… 淀粉 ABC 4.[2022 海南中考]我国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该方法由自然界合成淀粉所需60多步反应缩减为11步反应,合成速率是玉米的8.5倍。部分合成路线如下: (2)甲醇(CH3OH)转化为甲醛(HCHO)的微观示意图如下: 该反应的化学方程式为 。 2CH3OH+O22HCHO+2H2O 5.[2023 海南中考]首届上海国际碳中和博览会于2023年6月在国家会展中心举办,下列做法与该博览会主题不一致的是( ) A.研发清洁能源 B.推广火力发电 C.提倡绿色出行 D.发展新能源汽车 温室效应与“低碳”生活 B (2)实验室制备二氧化碳的发生装置可选用 (填字母),反应的化学方程式为 。 二氧化碳的制取 B 6.[2018 海南中考]某实验小组进行了如下系列实验。根据下图回答问题。 (1)写出图中仪器a的名称: 。 长颈漏斗 CaCO3+2HCl ===CaCl2+H2O+CO2 ②对于无明显现象的反应,根据化学反应的基本特征,应如何证明其发生了化学反应?请写出你的设计思路: 。 (3)二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象。该实验小组的同学为了使二氧化碳与氢氧化钠溶液反应产生明显现象,用烧瓶收集二氧化碳后,按D装置进行实验,挤压胶头滴管(胶头滴管中盛有浓的氢氧化钠溶液),打开弹簧夹,形成红色喷泉。有同学提出疑问,该实验中二氧化碳减少是否能证明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应? ①若二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,则需要证明反应后的溶液中有 生成。请你设计实验证明: _ (简要说明操作、现象和结论)。 证明反应物消失或有新物质生成 白色沉淀产生,则证明有碳酸钠生成(合理即可) 取少量反应后的溶液于试管中,加入几滴氯化钡溶液,若有 碳酸钠 $$