2025年中考化学一轮专题复习 （广东）第七讲　碳和碳的氧化物

学习主题三 物质的性质与应用 第七讲　碳和碳的氧化物 第一部分 教材梳理 ·化学 01 中考命题分析 04 重点实验突破 03 新教材素材特训 02 基础知识梳理 05 重难点解法 06 考点分层训练 ·化学 广东省近五年中考化学考情一览表 课标要求 年份/分值 2024 2023 2022 2021 2020 ◎碳单质的性质和用途 3 5 3 3 10 ◎一氧化碳的性质和用途     1 ◎通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系 4     2   ◎以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义 4   2     教材导航：人教版：九上第六单元P127~144　粤教版：九上第五单元P146~165 ·化学 考点 1 碳单质的性质和用途(5年5考) 1．金刚石、石墨与C60的物理性质和用途 碳单质 金刚石 石墨 C60 物理性质 无色透明的固体，天然存在的最 　 　的物质  灰黑色，有金属光泽，质　 　，有滑腻感，有优良的 　 　性能  由C60分子构成，具有一些特殊的物理和化学性质 　导电　 　软　 　硬　 ·化学 碳单质 金刚石 石墨 C60 用途 作装饰品；裁玻璃、切割大理石等；在特殊条件下制备的金刚石薄膜，可用作透镜等光学仪器的涂层；也可用于集成电路基板散热 制铅笔芯；高铁列车的受电弓滑板；作石墨电极等 应用于超导、催化、能源及医学等领域 ·化学 碳单质 金刚石 石墨 C60 注意 (1)金刚石、石墨、C60都是由　 　组成的单质，化学性质　 　，但物理性质差异很大，原因是它们的 　 　不同；  (2)石墨在一定条件下转化为金刚石，属于________(填“物理”或“化学”)变化  　化学　 　原子排列方式　 　相似　 　碳元素　 ·化学 2．木炭、焦炭、活性炭和炭黑的主要成分也是碳单质。活性炭和木炭具有　 　的结构，因此有较好的_____　 能力，可用于吸附色素、异味等。  3．碳单质的化学性质及用途 (1)稳定性：由于碳原子最外层电子数为　 　，故碳单质常温下化学性质　 　，如用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色。  　不活泼　 　4　 　吸附 　疏松多孔　 ·化学 (2)可燃性(可用作　 　)  ①充分燃烧时：　 　(写化学方程式，下同)；  ②燃烧不充分时：　 　。  C＋O2CO2 燃料 2C＋O22CO (3)与某些氧化物反应(可用于冶金工业) ①与CO2反应：　 　；  ②与氧化铜反应：　 　；  ③与氧化铁反应：　 　。  C＋CO2 2CO C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑ ·化学 1．物理性质 无色、无臭的气体，　 　溶于水，密度比空气略小。  2．化学性质 (1)可燃性(点燃前要　 　)：该反应的化学方程式为 　 　(燃烧时放出大量的热，火焰 呈　 　色)。根据这一性质，一氧化碳可用作　 　。  　燃料　 　蓝　 　验纯　 一氧化碳的性质(5年3考) 　难　 考点 2 2CO＋O2 2CO2 ·化学 (2)与某些氧化物反应(可用于冶金工业) ①与氧化铜反应：　 　；  ②与氧化铁反应：　 　。  (3)毒性：一氧化碳极易与人体血液中的　 　结合，使血红蛋白不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命。  CO＋CuO Cu＋CO2 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 血红蛋白 ·化学 (1)CO的密度与空气的密度接近，不能用排空气法收集CO，通常用排水法收集。 (2)用煤等含碳燃料取暖时，放一盆水不能防止CO中毒，一定要装烟囱，并且室内通风。 ·化学 1．物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气　 ， 　溶 于水(体积比约为1∶1)。固态二氧化碳叫“　 　”，升 华时吸收大量的热。  　干冰　 　能　 二氧化碳的性质及用途(5年3考) 　大　 考点 3 ·化学 2．化学性质(“三不二水一碳”) 化学性质 举例 不能供给呼吸(本身无毒) 进入久未开启的地窖前，要先做灯火试验；在人群密集的地方注意通风换气 不能燃烧，也不支持燃烧 —— 与水反应 　 　(使紫色石蕊溶液变红的原因；正常雨水呈弱酸性的原因)  注意：碳酸很不稳定，分解的化学方程式为 　 　 _ CO2＋H2O===H2CO3 H2CO3===H2O＋CO2↑ ·化学 化学性质 举例 与碱反应 ①与澄清石灰水反应：______________________ (检验CO2)  ②与氢氧化钠溶液反应：____________________ _____________________(吸收或除去CO2)  与碳反应 CO2＋C2CO［为　 　(填“吸热”或“放热”)反应］  　Ca(OH)2＋CO2=== CaCO3↓＋H2O　 　CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O　 吸热 ·化学 (1)二氧化碳的溶解性是能溶于水，不能说是易溶于水。 (2)二氧化碳能使湿润的石蕊试纸变红，但使石蕊变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳和水反应生成的一种酸性物质(碳酸)。 (3)CO和CO2元素组成相同，化学性质不同的原因是 　 　。 　分子构成不同　 ·化学 3．二氧化碳的用途 灭火，作化工产品的原料，作气体肥料(光合作用的原料)，干冰可作制冷剂、用于人工增雨等。 4．二氧化碳的制取 (1)工业制取(煅烧石灰石)：　 　(填化学方程式)。  (2)实验室制取［详见P53《第八讲　常见气体的制取》］。 CaCO3CaO＋CO2↑ ·化学 5．二氧化碳对生活和环境的影响 (1)自然界中的碳、氧循环： (2)温室效应：①增强原因：人类消耗的化石燃料急剧增加；能够吸收CO2的森林不断减少； ②缓解措施：减少使用化石燃料，更多使用清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳等。 光合 ·化学 (3)低碳行动与可持续发展：①概念：所谓“低碳”，就是较低的　 　排放；  ②低碳行为：使用清洁能源、减少使用一次性筷子和塑料袋、提倡纸张双面使用、减少私家车的使用、多乘坐公共交通工具等。 　二氧化碳　 ·化学 1．(RJ九上P129新增素材改编)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是( ) A．滑腻感　 B．颜色黑　 C．导电性　 D．熔点高 B ·化学 2．(RJ九上P152新增习题改编)下列关于CO和CO2的说法中，正确的是( ) A．CO和CO2均是大气污染物　 B．CO和CO2均具有可燃性 C．CO和CO2均能溶于水　 D．CO和CO2在一定条件下可以相互转化 D ·化学 3．(RJ九上P150新增习题改编)实验室里用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。下列有关说法正确的是( )  A．从长颈漏斗注入15 mL稀硫酸 B．B试管中石蕊溶液变红，说明CO2具有酸性 C．若C中盛有澄清石灰水，可观察到其变浑浊 D．C中加入氢氧化钠溶液，也可用于检验CO2 C ·化学 4．(RJ九上P134新增习题改编)文房四宝“笔墨纸砚”在我国书法和绘画史上发挥了重要作用。 (1)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，其保存完好的原因是　 　。  (2)竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以加工成竹炭，用于除去冰箱、衣柜、汽车等内部循环中的异味，这是利用了竹炭的　 　性。  　吸附　 　常温下碳的化学性质不活泼　 ·化学 课本小实验　木炭、CO还原氧化铜 实验 木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜 实验原理 　 　 _ ——————————— 　 　 _ ——————————— 实验装置     C＋2CuO2Cu ＋CO2↑ CO＋CuO Cu＋CO2 ·化学 实验现象 黑色粉末逐渐变为　 　色，澄清石灰水　 　 _ 注意事项 (1)试管口略向下倾斜的目的是防止 　 　回流到试管底部，使试管 　 　；  (2)试剂粉碎并平铺在试管底部的目的是 　 　，使反应更充分；  (3)加热时，在酒精灯火焰上加网罩的目的是　 　；  (4)反应结束时，先将导管从石灰水中撤出，再熄灭酒精灯，防止____________　 　，使试管炸裂  (5)先通入一段时间的CO，再点燃左边酒精灯加热，目的是排出装置内的空气，防止 __________　 　；  (6)反应结束时先停止加热，继续通入CO至玻璃管冷却，目的是防止________________________　 　；  (7)CO有毒，要进行尾气处理，可在装置末端　 　或______　 　 _ 球收集　 　用气 　点燃　 化铜　 　生成的铜再次被氧化成氧 加热后发生爆炸　 　CO不纯， 至灼热的试管底部　 　石灰水倒吸 　使火焰集中并提高温度　 　增大试剂的受热面积　 　炸裂　 　冷凝水　 　变浑浊　 　红　 ·化学 【温馨提示】 (1)涉及CO的实验，要注意进行尾气处理(有毒性)，实验开始前要验纯，防止加热或点燃时气体不纯发生爆炸。 (2)碳还原氧化铜的条件为高温，CO还原氧化铜的条件为加热。 (3)碳还原氧化铜、CO还原氧化铜两个实验的装置、反应结束的操作不同，注意区分。 ·化学 (1)现象：两支蜡烛　 　熄灭。  (2)结论：二氧化碳不燃烧也　 　(化学 性质)，密度比空气的密度大(　 　性质)。  注意：作答相关题目时要看清题目问的是物理性质还是化学性质！ 　物理　 　不支持燃烧　 2．将二氧化碳气体倒入装有高低蜡烛的烧杯中 　自下而上依次　 　　重点实验　二氧化碳的实验室制取与性质( ) 1．实验室制取的原理：　 。  (实验室制取二氧化碳详见P53“第八讲　常见气体的制取”) CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　 ·化学 3．往收集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入约容积的水 (1)现象：塑料瓶变瘪。 (2)结论：　 　。  注意：该实验现象不能得出二氧化碳与水发生了化学反应。 　二氧化碳能溶于水　 ·化学 4．分别取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花做相应实验 实验 内容         实验 现象 纸花不变色 纸花不变色 纸花变　 　 _ 红色纸花  _—————— 红 　变回紫色　 ·化学 实验 分析 水不能使紫色石蕊变红 CO2不能使紫色石蕊变红 CO2与水反应生成的 　 　能使紫色石蕊变红，反应的化学方程式为  _ ———————— 碳酸不稳定，易分解，反应的化学方程式为 　 　 _—— —————— 实验 结论 二氧化碳能与水反应生成酸性物质 碳酸 CO2＋H2O=== H2CO3　 H2CO3=== H2O＋CO2↑ ·化学 (1)仪器B的名称是　 　，实验室制取CO2的化学方程式为　 　。  　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　 图1　　　 图2 　锥形瓶　 1．实验室制取CO2及性质检验 ·化学 (2)图1中　 　(填字母)组合，与图2的发生装置具有相同的优点。  (3)用图2装置制备CO2并验证其性质，烧杯中的现象是 　 　，说明CO2密度比空气大，检验CO2时，将装有澄清石灰水的洗气瓶　 　(填“b”或“c”)端连接橡胶管a上。  　b　 　气球飘起　 　AD　 图1　　　 图2 ·化学 2．碳捕集、利用和封存的技术与应用 (1)碳捕集：采用物理方法—“冷甲醇洗法”。通过加压、降温用甲醇捕集废气中的CO2，若将CO2从甲醇溶液中分离出来，需进行的操作是　 　。  (2)碳利用与封存：将超临界CO2注入地下孔隙，将原本难以开采的游离石油“挤出”，驱油的同时将CO2封存。石油属于　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。  　不可再生　 　降压、升温　 ·化学 资料：超临界CO2是指在特定的温度和压强下，CO2处于液态和气态之间的状态。 (3)下列对超临界CO2的理解正确的是　 　(多选，填序号)。  a．与CO2的组成不同 b．不可燃、不助燃 c．与干冰相比，分子间隔不同 　bc　 ·化学 重难点1❘CO和CO2的鉴别与除杂 【例1】下列实验方案能够达到相应实验目的的是( ) B 选项 实验目的 实验方案 A 检验CO中是否含有H2 将气体点燃 B 鉴别CO和CH4 分别点燃，在火焰上方罩一个干燥烧杯 C 鉴别CO2和N2 用燃着的木条 D 检验CO2中是否含有HCl 通入紫色石蕊溶液中 ·化学 所用试剂 CO现象 CO2现象 通入澄清石灰水 无明显现象 澄清石灰水 　 　 _ 通入紫色石蕊溶液 无明显现象 溶液变　 　色  通过灼热的氧化铜粉末 ________________　 _______________ 无明显现象 点燃 燃烧，发出　 　色火焰  不燃烧 　红　 　变浑浊　 　蓝　 　粉末由黑色变 为红色　 【方法技巧】(1)CO与CO2的鉴别常用方法： ·化学 (2)CO与CO2的除杂方法： ①除去CO2中的CO：通过足量灼热的　 　粉末。  ②除去CO中的CO2：先通入足量的　 　溶液中，再通过浓硫酸；或通过足量灼热的　 　。  　碳粉　 　氢氧化钠　 　氧化铜　 ·化学 【举一反三1】下列除去杂质所选用的方法正确的是( ) A．除去CO中的H2：点燃混合气体 B．除去CO中少量CO2：通过足量的氢氧化钠和浓硫酸 C．除去CO2中少量CO：用点燃方法 D．除去O2中的CO：通过灼热的铜网 B ·化学 重难点2❘含碳物质的转化 【例2】(2024广州)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图。下列推断不合理的是( )  A．a可能是C60 B．b和c能相互转化 C．c能与水反应生成d D．c不能直接转化成e D ·化学 (1)图中物质的类别未包括　 　(填字母)。  a．酸　 b．碱 c．盐　 d．氧化物 (2)图中物质转化可通过分解反应实现的是　 　(填序号)。  　⑥⑦　 【举一反三2】(KY九上P164素材改编)生活中含碳物质种类繁多、应用广泛。以下是碳及其化合物的转化关系图： 　b　 ·化学 (3)CO2能使湿润的紫色石蕊纸花变红，是因为发生图示转化中的反应　 　(填序号)，该反应属于　 　(填基本反应类型)反应。  (4)⑧可以通过与　 　反应实现，反应的化学方程式为__________________________________。　 (5)③转化反应的化学方程式为　 　，该反应为　 　(填“吸热”或“放热”)反应。  　吸热　 　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　 　澄清石灰水［或“Ca(OH)2”］　 　化合　 　⑤　 C＋CO22CO ·化学 1．(广东真题组合)判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“✕”。 (1)(2024)用活性炭等材料制作净水器，是利用活性炭有可燃性。( ) (2)(2023)用铅笔芯制作电极是因为石墨有导电性。( ) (3)(2019)金刚石硬度大，可制造钻头。( ) (4)(2018)金刚石、石墨、活性炭的性质相同。( ) ✕ √ √ 碳单质的性质和用途 ✕ 考点 1 ·化学 2．(广东真题组合)碳及其化合物在生活中应用广泛。 (1)(2023)石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质，下列说法正确的是　 　(填字母)。  a．都由碳元素组成　　　　　　b．都由碳原子构成　　　　　　c．物理性质相似 (2)(2022)画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质　 　。  (3)(2019)焙烧硅藻土、活性炭都有　 　的结构，能起到吸附作用。  　疏松多孔　 　稳定(或“不活泼”)　 　a　 ·化学 3．下列关于碳及其化合物的说法不正确的是( ) A．排放 CO2是温室效应加剧的主要原因　 B．封闭房间燃烧含碳燃料要防 CO 中毒 C．干冰可用于人工增雨　 D．如图装置可证明CO2能与烧碱溶液反应 碳的氧化物 D 考点 2 ·化学 4．如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球，下列对该实验现象描述正确的是( )  A．①比④先变红，②、③不变红　 B．②比③先变红，①、④不变红 C．③比②先变红，①、④不变红　 D．④比①先变红，②、③不变红 D ·化学 　　［主题式题组］我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指CO2的排放总量和吸收总量相当。针对中学生的学习环境，国家也规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。根据相关材料回答5~6题。 ·化学 5．下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是( ) A．从教室不同位置多点采集空气样品 B．将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定 C．测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标 D．为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气 B ·化学 6．下列措施中对促进“碳中和”最直接有效的是( ) A．大力推广使用脱硫煤　 B．加快煤的开采与使用，大力发展经济 C．大规模开采可燃冰作为新能源　 D．绿色出行，积极践行“低碳生活”理念 D ·化学 (1)若打开K1，A处可观察到的现象是蜡烛________________　 　，证明CO2具有的化学性质是______________________　 　。  烧　 　不能燃烧、也不支持燃 灭　 7．某同学用如图装置(铁架台等略去)探究CO2的性质。 　由低到高依次熄 ·化学 (2)B处进行实验时，先关闭K1和K2，加热b，一段时间后，再通入CO2，观察到a、c中纸花均不变色。再打开K2，a中纸花逐渐变　 　，由此证明了CO2能与水反应，发生反应的化学方程式为　 　。  　H2O＋CO2===H2CO3　 　红　 ·化学 8．［跨物理学科］(2024泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置(如图)，把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( ) A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应 C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸 D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红 C ·化学 9．(2024重庆)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。如图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是( ) A．FeO可以循环使用　 B．反应Ⅰ属于置换反应 C．反应Ⅱ固体质量增加　 D．铁的氧化物之间转化的条件相同 A ·化学 10．(2023岳阳)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识错误的是( ) A．元素观：一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的 B．结构观：一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为两者的分子构成不同 C．微粒观：二氧化碳是由碳原子和氧分子构成的 D．转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化 C ·化学 11．［项目式学习］(2024泉州二模)我国力争在2060年前实现“碳中和”。项目式学习小组围绕“碳中和”进行如下探究。 活动一：溯CO2来源 (1)［开放性设问］大气中CO2的产生途径有：化石燃料燃烧、 　 　(写一条)。  　动植物的呼吸作用(合理即可)　 ·化学 据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 ____________________________________________________　 　。  氧化碳更少　 (2)充分燃烧10 g天然气和10 g煤，产生CO2的质量及放出的热量如表所示。 　等质量煤和天然气燃烧，天然气放出热量更多，产生的二 燃料种类 10 g天然气 10 g煤 产生CO2的质量 27 g 40 g 放出的热量 580 kJ 300 kJ ·化学 (3)［开放性设问］写出生活中的一种低碳行为：___________ 　 　。  　 绿色出行 (合理即可)　 活动二：追CO2去踪 (4)大气中CO2的主要消耗途径有光合作用和海洋吸收等。海水吸收CO2会造成酸化，其反应的化学方程式为__________　 _______________________。  CO2＋　 H2O===H2CO3 ·化学 (5)小组同学将CO2不断通入一定溶质质量分数的NaOH溶液中，用pH传感器实时测定溶液的pH，实验数据如图。已知该实验条件下：Na2CO3溶液的pH约为11.6；NaHCO3溶液的pH约为8.3。当溶液pH＝10.0时，溶液中的溶质为 　 　。  活动三：探CO2吸收 　Na2CO3和NaHCO3　 ·化学 12．【科普阅读】阅读下列科普短文，回答相关问题。 随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“碳中和”的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球“碳中和”的贡献率如图1。CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用氢氧化钠、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。 ·化学 (1)大量含碳燃料的燃烧会产生大量CO2，排入大气中导致 　 　效应增强；过量的二氧化碳进入海洋，使海洋酸化，酸化的原因请用化学方程式解释：　 　，自然界中植物吸收二氧化碳的途径主要是　 　作用。  　光合　 　CO2＋H2O===H2CO3　 　温室　 ·化学 (2)由如图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是　 　。  (3)［开放性设问］碳替代指用新能源代替化石能源，目前人类可开发和利用的新能源有　 　(写一种即可)。  (4)对比图2可知当烟气流速相同时，对烟气中CO2的脱除效果最好的是　 　。  　氨基乙酸钾　 　太阳能(合理即可)　 　碳替代　 ·化学 (5)下列做法不符合低碳生活理念的是　 　。(填序号)  A．乘坐公共交通工具替代私家车出行　 B．双面打印纸质资料 C．关注个人卫生，使用一次性筷子　 D．夏季空调温度不低于26 ℃ 　C　 ·化学 $$