专题06 碳和碳的氧化物（考点串讲）-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲（人教版2024）

碳和碳的氧化物 专题06 考点串讲 目 录 CONTENTS 01 02 03 碳的氧化物 碳单质的多样性 二氧化碳的实验室制取 思 维 导 图 第六单元 碳和碳的氧化物 碳单质的多样性 二氧化碳的 实验室制取 碳的氧化物 二氧化碳的性质和用途 一氧化碳的性质和用途 金刚石、石墨和C60 碳单质物理性质不同的原因 碳单质的化学性质 氧化反应和还原反应 药品的选择 反应原理 发生装置和收集装置的选择 检验和验满 实验室制取气体的一般思路 碳单质的多样性 1 考 点 梳 理 一、金刚石、石墨和C60 考点01 碳单质的多样性 物质 金刚石 石墨 C 微观结构模型 宏观组成 都是由____元素组成的单质 构成物质的粒子 ________ ________ _________ 1. 物理性质差异很大的原因: 碳原子的排列方式不同 2. 结构和性质比较 碳 碳原子 碳原子 分子 5 考 点 梳 理 一、金刚石、石墨和C60 考点01 碳单质的多样性 物质 金刚石 石墨 C 化学式 ___ ___ ____ 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 略 光泽 折光性好，加工后璀璨夺目 ___________ 硬度 天然存在的______的物质 ______ 透光性 金刚石薄膜透光性____ 导热性 金刚石薄膜导热性____ 导电性 ______ C C 有金属光泽 最硬 很软 好 好 优良 续表 6 考 点 梳 理 二、碳单质的物理性质与用途的对应关系 考点01 碳单质的多样性 续表 物质 性质 用途 金刚石 加工后璀璨夺目 __________ ________ 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等________________ 金刚石薄膜导热性好 用于__________________，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为______色 __________ __________ 作电极 __________、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 作装饰品 硬度大 光学仪器的涂层 集成电路基板散热 灰黑 制铅笔芯 导电性好 导电性好 7 考 点 梳 理 二、碳单质的物理性质与用途的对应关系 考点01 碳单质的多样性 物质 性质 用途 木炭、 活性炭 木炭(或活性炭)具有_______的结构，因此具有____能力。 活性炭的吸附作用比木炭强，可用于__________ 吸附毒气、____________制白糖、污水和饮用水深度净化处理及吸附室内装修产生的有害气体。 具有一些特殊的物理和化学 性质 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 物质结构、性质与用途的关系：结构决定性质，______决定______，______反映______ 疏松多孔 吸附 防毒面具 制糖工业中脱色 性质 用途 用途 性质 续表 8 考 点 梳 理 特别提醒 考点01 碳单质的多样性 1.金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，而是由分子构成的，一个分子中含 有60个碳原子。 2.石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，它们是两种不同的物质，故石墨转化为 金刚石是化学变化 。 3.同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物(如和混合物；金刚石和 石墨的混合物等)。同种元素组成的纯净物才是单质。 4.金刚石和石墨的物理性质差异很大的原因是：碳原子的排列不同。 5.碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素 组成的具体物质，如：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 9 考 点 梳 理 三、碳单质的化学性质 考点01 碳单质的多样性 1.在常温下，碳单质的化学性质________(稳定) (1)常温下化学性质不活泼的原因：碳原子的最外层电子数为___，不易得失 (2)实例：古代用墨书写的字画保存时间很久仍不变色；木质电线杆埋入地下部分 烤焦增强耐腐蚀性。 (3)用途：用炭黑制成的墨，档案用______墨水书写。 不活泼 4 碳素 10 考 点 梳 理 三、碳单质的化学性质 考点01 碳单质的多样性 2.可燃性(碳单质与氧气反应) 反应物 氧气充足，碳完全燃烧 氧气不足，碳不完全燃烧 化学方程式 C ===== 2C ===== 2CO 反应物质量比 放热多少 放热多 放热少 结论 ________________________________________________ 应用 做______ 点燃 点燃 反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同 燃料 3 ： 8 3 ： 4 11 考 点 梳 理 三、碳单质的化学性质 考点01 碳单质的多样性 3.还原性(碳单质与氧化物反应) (1)木炭还原氧化铜 实验现象 黑色粉末逐渐变成______，澄清的石灰水变______。 实验结论 反应生成了____和__________ 化学方程式 _____________________ _(______反应) 实验分析 C是______剂，具有还原性。CuO在反应中______氧元素，发生______反应。 实验注意点 ①在酒精灯上加网罩的目的：____________________。 ②管口略向下倾斜(防止水蒸气冷凝回流，炸裂试管)； ③实验结束时，应先__ ____________，再__________(防止__________) ④待冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：___________________________。 红色 浑浊 铜 二氧化碳 置换 还原 失去 还原 集中火焰，提高温度 从石灰水中取出导管 熄灭酒精灯 石灰水倒吸，炸裂试管 防止热的铜接触空气又被氧化 高温 12 考 点 梳 理 三、碳单质的化学性质 考点01 碳单质的多样性 3.还原性(碳单质与氧化物反应) (2)碳与其他氧化物反应 化学方程式 应用 碳与氧化铁反应 炼铁 碳与二氧化碳反应 (吸热反应) 烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度降低 高温 高温 13 考 点 梳 理 四、氧化反应和还原反应 考点01 碳单质的多样性 ______反应 物质与氧发生的反应。 氧化反应和还原反应同时进行 ______反应 含氧化合物里的氧被夺去的反应。 氧化剂 在反应中____________的物质，具有______性，如； 还原剂 在反应中____________的物质，具有______性，如C、CO、等； 木炭还原氧化铜 CuO____________，有氧化性，是氧化剂，被______，发生__________ C____________，有还原性，是还原剂，被______，发生______反应 氧化 还原 提供氧元素 氧化 得到氧元素 还原 失去氧元素 还原 还原反应 夺取氧元素 氧化 氧化 14 典 例 精 讲 考点01 碳单质的多样性 【典例01-1】【碳单质物理性质不同的原因】(23-24九年级上·云南昭通·期末)金刚石、石墨、 和都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是( ) C A.都具有导电性 B.硬度最大的是石墨 C.碳原子的排列方式不同 D.常温下，碳的化学性质活泼 C 15 典 例 精 讲 【典例01-2】【碳单质的用途】（2023•湖南长沙•中考真题）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是 A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼 C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头 A 考点01 碳单质的多样性 16 举 一 反 三 【演练01】【根据信息判断碳单质的性质】（23-24九年级上•吉林长春•期末）“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料，它只吸收0.035%的光线，传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是 A．“超级黑”是一种新型的化合物 B． 在一定条件下，“超级黑”能够燃烧 C．“超级黑”易溶于水 D．“超级黑”中碳元素的化合价为+4 B 考点01 碳单质的多样性 17 举 一 反 三 【演练02】【碳的化学性质】（23-24九年级上•江西九江•期末）《庐山图》绘制了九江庐山的壮丽景色，是一幅泼墨泼彩图。用墨绘制的国画千百年都不易褪色，这是因为墨中的碳具有 A．还原性 B．可燃性 C．吸附性 D．常温下化学性质稳定 D 考点01 碳单质的多样性 18 举 一 反 三 【演练03】【木炭还原氧化铜】（23-24九年级上•河北邯郸•期末）如图是木炭和氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是 A．该实验需要较高的温度 B．反应前后固体中氧元素的质量保持不变 C．实验结束后，应先将导管从石灰水中移出 D．该实验中的木炭粉可换成活性炭 B 考点01 碳单质的多样性 19 碳的氧化物 2 考 点 梳 理 一、二氧化碳的性质 考点02 碳的氧化物 1. 物理性质： 无色无味的气体，密度比空气____，____溶于水，高压低温下可得固体____ 大 能 干冰 实 验 验 证 倾倒二氧化碳 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧 化碳，蜡烛__________________，说明二氧化碳______________，___________________。 溶解性 实验 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容 积的水，振荡，塑料瓶_____，原因是部分二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，_______将瓶子压瘪。 变瘪 大气压 自下而上依次熄灭 密度比空气大 也不能支持燃烧 不能燃烧 21 考 点 梳 理 一、二氧化碳的性质 2. 二氧化碳的化学性质： 向干燥石蕊小花 喷水 ________ 水不能使石蕊变红 不显酸性，与水 反应生成______， _________________； 干燥石蕊小花放进气体中 ________ 二氧化碳不能使石蕊变红 湿润的石蕊小花 放入气体 ______ 二氧化碳与水反应生成了 酸性物质，使石蕊变红 取出变红的小花 烘干 ________ （1）与水反应 不变红 碳酸 不变红 变红 红色变紫色 碳酸不稳定，易分解； 考点02 碳的氧化物 22 考 点 梳 理 一、二氧化碳的性质 2. 二氧化碳的化学性质： （2）与澄清石灰水反应 该反应用于检验二氧化碳气体。 将二氧化碳气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊 （3）二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。可用于灭火。 （4）与灼热的碳反应 (放热反应) 高温 考点02 碳的氧化物 23 考 点 梳 理 二、二氧化碳的用途 用途 依据的性质 二氧化碳 固体 (干冰) 作______：用于食品冷藏保鲜和运输； 医疗上血液制品和疫苗的储存和运输；制造舞台雾景 干冰________(______ )使周围环境温 度降低，且没有液体留下 __________ 二氧化碳 气体 灭火 不能燃烧，不支持燃烧；密度比空气大 ________________ 是光合作用的反应物之一 温室的__________ 能促进作物进行光合作用，可提高农作 物的产量 制汽水饮料(碳酸饮料) __________；且__________________ 化工产品的原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 制冷剂 升华吸热 物理变化 人工增雨 光合作用的原料 气体肥料 能溶于水 与水反应生成碳酸 考点02 碳的氧化物 24 考 点 梳 理 三、二氧化碳对生活和环境的影响 1.二氧化碳对人体健康的影响：二氧化碳本身______毒性，但不能供给呼吸，因此 在人群密集的地方应该注意通风换气。 没有 2.自然界中的碳循环：__________________，__________________等化石燃料的燃烧 消耗氧气，产生二氧化碳；而绿色植物等的__________吸收二氧化碳，释放氧气。 人和动植物的呼吸 煤、石油、天然气 光合作用 一氧化二氮 (2)近年温室效应增强的原因：人类消耗的化石燃料急剧增加，排入大气的增多； 能吸收的森林因乱砍乱伐和天灾减少。 (1)能产生温室效应的气体：__________、_________、___________、___________ 、 氟氯代烷等。 3.温室效应 二氧化碳 臭氧 甲烷 考点02 碳的氧化物 25 考 点 梳 理 三、二氧化碳对生活和环境的影响 4.低碳行动与可持续发展 (1)国际社会倡导低碳行动，控制大气中二氧化碳含量，实现可持续发展。具体措施 有：减少使用__________，更多使用________________________；提高能源的生产和 使用效率；大力植树造林，严禁乱砍滥伐；对二氧化碳进行捕集、利用和封存。 (2)碳达峰、碳中和 我国的减排目标：二氧化碳排放量2030年争取达到峰值，2060年前力争达到碳中和。 化石燃料 太阳能、风能等清洁能源 考点02 碳的氧化物 26 考 点 梳 理 四、一氧化碳 1.一氧化碳的性质 (1)物理性质：无色，无味的气体，密度比空气 ______，____溶于水。 略小 难 (2)化学性质 化学性质 现象 化学方程式 用途 可燃性 放出大量的热，火焰呈____色，生成能使 澄清石灰水________的气体(点燃前一定要_______) 作______ 还原性 黑色粉末逐渐变成____________ ____ (______置换反应) ______工 业 毒性 中毒机理：CO与血液中的__________结合，使人体缺少氧气而中毒。 冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的____________。 蓝 变浑浊 检验纯度 燃料 冶金 光亮的红色，澄清 的石灰水变浑浊 不是 点燃 血红蛋白 通风和换气 考点02 碳的氧化物 27 考 点 梳 理 四、一氧化碳 与CO的鉴别和除杂 方法 现象及结论 鉴别 通入澄清石灰水 ________________________是，______________是CO 分别点燃 在空气中________的是CO，__________的是 通入_____________ ________________________是，______________是CO 通过_____________ ______________的是CO，________________是 除杂 通入足量的石灰水： 通过____________：______2CO 通过______________：____ 能使澄清石灰水变浑浊的 无明显现象的 能燃烧 不能燃烧 紫色石蕊溶液 能使紫色石蕊溶液变红的 无明显现象的 灼热的氧化铜 黑色粉末变红 没有明显现象的 灼热的碳粉 高温 灼热的氧化铜 考点02 碳的氧化物 28 典 例 精 讲 考点02 碳的氧化物 【典例02-1】【二氧化碳的性质实验】 (23-24九年级下·河北唐山·期末)下图所示是有关 二氧化碳性质的实验，其中说法正确的是 A.此实验只能证明二氧化碳不支持燃烧 B.此实验试管中液面上升，澄清石灰水变浑浊 C.此实验可证明二氧化碳能使紫色石蕊变红色 D.此实验既可证明二氧化碳能溶于水，也可证明二氧化碳能与水反应 B 29 举 一 反 三 【典例02-2】 【二氧化碳与水反应】（23-24九年级下•河北石家庄•期末）为实现低碳目标，下列做法不符合要求的是 A．加强火力发电，满足社会能源需求 B．建设低碳建筑，满足绿色建筑等级要求 C．节约用水、用电、用气 D．若有可能，出行时尽量使用自行车 A 考点02 碳的氧化物 30 举 一 反 三 【典例02-3】 【一氧化碳的性质】（23-24九年级上•广西河池•期末）关于CO性质的描述不正确的是 A．能将铜从氧化铜中还原出来 B．能燃烧，火焰呈蓝色 C．标准状况下，密度比空气略小 D．无色无味，易溶于水 D 考点02 碳的氧化物 31 举 一 反 三 【演练02-1】【二氧化碳与水反应】（24-25九年级上•湖北宜昌•期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红 B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红 C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D 考点02 碳的氧化物 32 举 一 反 三 【演练02-2】【二氧化碳与水反应】（23-24九年级上•湖南常德•期末）关于二氧化碳的用途中既利用了其物理性质又利用了其化学性质的有 A．光合作用 B．干冰用于人工降雨 C．灭火 D．制作碳酸饮料 C 考点02 碳的氧化物 33 举 一 反 三 【演练02-3】【一氧化碳的性质】（23-24九年级上•河北沧州•期末）当碳燃烧不充分的时候生成一氧化碳，下列关于一氧化碳的说法错误的是 A．一氧化碳有毒，会危害人体健康 B．一氧化碳具有可燃性，可作燃料 C．在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 D．一氧化碳可用于冶炼金属，是利用了其还原性 C 考点02 碳的氧化物 34 举 一 反 三 【演练02-4】【除去二氧化碳中的一氧化碳】（23-24九年级上•湖南湘西•期末）为了除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，下列方法中可行的是 A．通入足量的澄清石灰水 B．通过炽热的木炭层 C．通入氧气，点燃 D．通过灼热的氧化铜 D 考点02 碳的氧化物 35 二氧化碳的实验室制取 3 考 点 梳 理 一、二氧化碳的制取 考点03 二氧化碳的实验室制取 药品 ____________(或大理石)和________(均为混合物) 不选其它药 品的原因 为什么不能用纯的或粉末？______________，__________。 为什么不用浓盐酸？____________________________________________。 为什么不用稀硫酸？_ _____________________________，阻碍反 应的进一步进行。 化学方程式 ____________________________________ 检验方法 将制得的气体____________________________________，则证明 是二氧化碳。 验满方法 用____________________________________，证明二氧化碳气体 已经收集满。 块状石灰石 稀盐酸 反应速率太快 不易控制 浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体使制得的二氧化碳不纯 生成微溶于水的CaSO4 覆盖在石灰石表面 通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊 燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭 1.实验室制取二氧化碳 37 考 点 梳 理 一、二氧化碳的实验室制取 2.工业制取二氧化碳：高温煅烧石灰石 高温 【特别提醒】 1.石灰石、大理石主要成分为碳酸钙；氧化钙CaO俗称生石灰；氢氧化钙 俗称熟石灰。 2.实验室制取二氧化碳的药品一定要写文字，不能写成化学式和稀HCl，因 为大理石(或石灰石)和稀盐酸都是混合物，不可用化学式表示。 考点03 二氧化碳的实验室制取 38 考 点 梳 理 二、实验室制取气体的一般思路和方法 E F G 常见的气体收集装置 A B C D 常见的气体发生装置 气体 药品 反应原理 反应物状态 发生装置 收集装置 CO2 石灰石（或大理石）、稀盐酸            O2 高锰酸钾        过氧化氢溶液、二氧化锰        H2 锌、稀硫酸          固体、液体 固体、液体 固体、液体 固体 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ === △ 2H2O2 2H2O＋O2↑ === MnO2 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ B/C/D B/C/D B/C/D A E或F F E或G 考点03 二氧化碳的实验室制取 39 考 点 梳 理 二、实验室制取气体的一般思路和方法 万能 瓶的 使用 图示 _______________ __________ ______________ ______________ ______________ 注意 点 ① 气体从上端(短管)进 ② ③植物油__________________， 从装置下端进入 集气瓶验满在 _________ 从装置上端进入集 气瓶验满在 ___________ 防止气体溶解在水中 另一侧导管口 另一侧导管口 考点03 二氧化碳的实验室制取 40 典 例 精 讲 【典例03-1】【根据物质的组成对物质分类】（23-24九年级上•广东阳江•期末）下面药品最适宜应用在实验室中制取二氧化碳的是 A．鸡蛋壳碎和稀醋酸 B．大理石颗粒和稀盐酸 C．大理石颗粒和稀硫酸 D．碳酸钠粉末和盐酸 B 考点03 二氧化碳的实验室制取 41 典 例 精 讲 【典例03-2】【气体发生装置和收集装置的选择】（2024•江苏南京•二模）常温下，某气体无色、无味、无毒，能溶于水，密度比空气大，如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体，则应选择的发生装置和收集装置是 A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和⑤ D 考点03 二氧化碳的实验室制取 42 举 一 反 三 【演练03-1】【根据物质的组成对物质分类】以下装置均能用于制取二氧化碳，其中不能随时控制反应发生和停止的装置是 A． B． C． D． C 考点03 二氧化碳的实验室制取 43 举 一 反 三 【演练03-2】【根据物质的组成对物质分类】（2024•山东临沂•一模）下列关于 的实验室制取的部分操作说法不正确的是 A． 选用 的药品 B． 检验装置的气密性 C． 加入石灰石 D． 收集 C 考点03 二氧化碳的实验室制取 44 $$