2025年中考化学一轮复习课件：碳和碳的氧化物

碳和碳的氧化物 考点一　 碳单质 1. 几种常见的碳单质 名称 图形 物理性质 用途 金刚石 纯净的金刚石是无色 透明的固体，是天然 存在的最硬的物质 可以作钻机钻头、玻璃刀； 打磨、雕琢后的金刚石还能 作钻石 石墨 石墨是一种灰黑色、 有金属光泽的固体， 熔点高，具有优良的 导电性能 石墨很软，可用作铅笔芯； 具有优良的导电性能，可用 作电极；有滑腻感，可用作 固体润滑剂 名称 图形 物理性质 用途 C60 以单质形式存在的 碳（C60由C60分子构 成），形似足球 应用于超导、催 化、能源及医学等 领域 无定形碳（主 要成分 是碳单 质） 木炭、 活性炭 —— 吸附性 可除去异味、色素 炭黑 稳定性 常作碳素墨水、橡 胶的添加成分 焦炭 可燃性 常见的燃料之一 【注意事项】这几种碳单质的物理性质差异很大，其原因是碳原子排 列方式不同 2. 碳的化学性质 稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼 可燃性（作燃料） ①充分燃烧（氧气充足）的化学方程式：___________________。 ②不充分燃烧（氧气不足）的化学方程式：___________________ 还原性（冶金工业） ①与二氧化碳反应的化学方程式：____________________。 ②与氧化铜反应的化学方程式：___________________________。 ③与氧化铁反应的化学方程式：_____________________________ C＋ O2 CO2 2C＋O2 2CO　 C＋CO2 2CO C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑ 考点二　 二氧化碳 1. 物理性质：通常状况下是无色、无味的气体， ⁠溶于水，密度比 空气的 ⁠。 2. 化学性质 能　 大　 既不燃烧也不支持燃烧 ⁠ 与水反应 ①化学方程式： ⁠。 ②生成的 ⁠能使石蕊溶液变红。 ③碳酸性质不稳定，易分解，化学方程 式： ⁠ 下层蜡烛先熄灭　 不燃烧也不支持燃烧　 H2O＋CO2 H2CO3　 碳酸　 H2CO3H2O＋CO2↑　 ①现象： ⁠。 ②结论：密度大于空气且 ________________ 与 碱 反 应 与氢氧化钙 溶液反应 ①化学方程式： ⁠ ⁠。 ②应用：鉴别二氧化碳 与氢氧化钠 溶液反应 ①化学方程式： ⁠ ⁠。 ②应用：吸收二氧化碳 参与光合作用 － 3. 用途：植物进行光合作用的原料；灭火；干冰（固态二氧化碳）用于 制冷或人工增雨等。 Ca（OH）2＋CO2CaCO3↓＋ 2H2O　 2NaOH＋CO2Na2CO3＋ 2H2O　 4. 对环境的影响 （1）对人体的影响：二氧化碳本身无毒但不能供给呼吸，当空气中的 二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响，因此在人群密集的 地方应该注意通风换气。 （2）自然界中二氧化碳的循环 ①呼吸作用：消耗氧气，产生二氧化碳。 ②光合作用：吸收二氧化碳，产生氧气。 （3）温室效应（CO2含量增多） 危害 使全球变暖，两极冰川融化，海平面升高，可能淹没部分沿 海城市；导致土地沙漠化，农业减产等 加剧原因 ①化石燃料的大量燃烧；②森林不断减少 防治措施 ①减少使用化石能源，开发新能源，如太阳能；②植树造 林，严禁乱砍滥伐等 “低碳” 生活 ①减少二氧化碳的排放，增加二氧化碳的吸收。 ②日常做法：尽量减少使用一次性筷子、教科书循环使用、 出行多乘公共交通工具等 【注意事项】二氧化碳增多会导致温室效应增强，虽然影响环境，但 二氧化碳本身并不是空气污染物 5. 二氧化碳的实验室制取（见P38实验室制取二氧化碳） 考点三　 一氧化碳 1. 物理性质：无色、无臭的气体，密度略小于空气，难溶于水。 2. 化学性质 可燃性 （作燃料） ①纯净的一氧化碳燃烧时，火焰为________色，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；②不纯的一氧化碳遇到明火容易__________，所以在点燃一氧化碳之前要_______；③燃烧的化学方程式：_____________________ 蓝　 爆炸　 验纯　 2CO＋O2 2CO2　 还原性 （冶金工 业） ①与氧化铜反应的化学方程式： ⁠ ⁠； ②与氧化铁反应的化学方程式： ⁠ ⁠ 毒性（煤 气中毒） 极易与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能再与 氧气结合，造成人体缺氧 CuO＋CO Cu＋ CO2　 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2　 1. [2024·云南]下列有关碳及其化合物的说法错误的是（　B　） A. CO可用于冶炼金属 B. CO和CO2不能相互转化 C. 用墨绘制的画能保存长时间不变色 D. 干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2. [2024·连云港改编]下列碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 （　C　） A. 石墨很软、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具有可燃性，可作气体燃料 D. NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3. 一氧化碳和二氧化碳是碳的两种氧化物，下列关于二氧化碳和一氧化 碳的描述，完全正确的是（　A　） A. 转化：CO2、CO之间可以通过一步反应互相转化 B. 性质：CO2、CO均能溶于水 C. 用途：CO2可用于制汽水；CO可用于人工增雨 D. 危害：CO2会导致酸雨；CO会引起煤气中毒 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4. 下列关于二氧化碳性质的验证，只能证明二氧化碳物理性质的是 （　D　） D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 5. [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（　C　） 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 6. 为探究二氧化碳的性质设计了下图实验装置。下列说法正确的是 （　B　） A. 两支蜡烛同时熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧 B. 对比两朵石蕊纸花变色的现象可得出CO2能与水反应 C. 用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 D. 向塑料瓶中倒入澄清石灰水，发生反应的化学 方程式为CO2＋Ca（OH）2 CaCO3＋H2O B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 7. 下图为碳元素的部分价－类二维图，下列说法不正确的是（　B　） A. M的类别是氧化物 B. X点对应物质只有一种 C. Y点对应物质和CaCO3之间可以相互转化 D. CO和Y点对应物质的化学性质不同，是由于分子构成不同 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8. 中国科学院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究方面取得了新进 展，其反应过程如图所示。下列相关说法错误的是（　A　） A. 消耗的CO2与生成的CH3OH的质量比为11∶16 B. 反应中CO2、H2一定要与催化剂接触 C. 反应过程中“ ”分成“ ”和“ ” D. 该研究有利于实现碳中和目标 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9. 我国提出2060年前实现碳中和，体现了构建人类命运共同体的大国担 当。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。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。 （1）实现碳中和人人有责。为了减少CO2排放，同学们改进了木炭还原 氧化铜实验装置，改进前和改进后装置如图①所示。请问装置B的作用 是 ⁠。 吸收二氧化碳　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 【实验操作及现象】 按改进后装置进行实验，观察到如下实验现象。 现象1：加热一段时间后，试管中部分黑色固体变红。 现象2：装置A中澄清石灰水变浑浊。 【实验结论】 （2）现象1说明木炭具有 性；现象2说明生成了 ⁠ ⁠气体。 还原　 二氧化碳 （或CO2）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 【实验反思】 （3）老师告诉同学们实验中还会产生少量的CO，于是同学们增加小气 球以此完善实验装置，如图②所示。请问小气球的作用是 ⁠ ⁠。 吸收一氧化 碳，防止排放到空气中　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （4）随着工业生产的高速发展和人民生活水平的提高，排入大气中的 CO2越来越多，导致温室效应加剧。下列措施有助于实现碳中和的 有 ⁠（填序号）。 A. 植树造林 B. 用清洁能源代替化石能源 C. 利用人工途径将CO2合成为淀粉 ABC　 【思考延伸】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10. 下图是探究二氧化碳的制取和性质的实验，根据实验回答下列问 题。 （1）如图①所示，观察到的现象是 ⁠，生 成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 木炭燃烧发出白光，放热　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （2）用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳，反应的化学方程式 为： ⁠。 （3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为： ⁠ 。小文同学用图②装置制取二氧化碳，请指出该装置的 两处错误：① ；② ⁠ ⁠。 3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑　 CaCO3＋2HCl CaCl2 ＋H2O＋CO2↑　 长颈漏斗没有伸到液面以下形成液封　 用向下排 空气法收集二氧化碳　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （4）如图③所示，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约 体积的水，立 即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是 ⁠，由此可知，二 氧化碳的物理性质是 ⁠；在一支试管中倒入少量塑料瓶中的 液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 ⁠。 软塑料瓶变瘪　 能溶于水　 溶液变红　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11. 将3.4g CO、CO2的混合气体，通过含有足量灼热的氧化铜的试管， 反应完全后，将导出的气体全部通入盛有足量氢氧化钠的容器中，容器 内物质质量增加了4.4g。则原混合气体中CO的质量是（　A　） A. 1.75g B. 2g C. 2.8g D. 3.5g A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12. 碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列说法完全正确的有（　B　） ①金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的单质 ②CO、甲烷、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合价为－4 ③CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，两者的相互转化只 能通过化合反应实现 ④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用，炼得的生铁与钢的最大区别是 含碳量不同 ⑤醋酸（CH3COOH）、葡萄糖（C6H12O6）、维生素C（C6H8O6）都属 于有机物 B A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 13. 某兴趣小组同学设计下图装置来探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥 发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。 （1）写出装置A中仪器a的名称： ⁠。 （2）实验中装置B内浓硫酸的作用是 ⁠。 （3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色， 可得出的结论： ⁠（用化学方程式表示）。 分液漏斗　 干燥CO2　 H2O＋CO2 H2CO3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为 ⁠。 （5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的 性质有 ⁠。 澄清石灰水变浑浊　 密度比空气的大，不燃烧，也不支持燃烧　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14. 用元素的化合价与物质类别构建的价－类二维图能很好地反映物质 间的转化关系。部分含碳元素物质之间的价－类二维图如图所示。回答 下列问题： （1）物质类别X应为 ⁠。 盐　 （2）木炭在空气中燃烧，既可以生成CO 也可以生成CO2，燃烧生成CO2时，对O2量的要求是 ⁠。 （3）反应①的生成物除CO2外，另一种生成物的化学式为 ⁠。 （4）写出反应②的化学方程式： ⁠（写一个即可）。 足量　 H2O　 2CO＋O2 2CO2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15. [2024·眉山]已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解。某实验小组对其分 解产物进行探究。 【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。 【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：CO。 猜想二：CO2。 猜想三：CO和CO2。 猜想四：H2O。 【提出质疑】 （1）猜想四不成立，原因是 ⁠ ⁠。 根据质量守恒定律，化学反应前后，元 素的种类不变，反应物中不含氢元素，所以不可能生成H2O　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 【设计实验】（2）实验装置如下图所示（部分夹持装置已略去）。 实验现象 结论 装置B中观察到澄清石灰水变浑浊 非金属氧化物中有 ⁠ ⁠ 装置D中观察到 ⁠ ⁠ 非金属氧化物中有CO 二氧化碳（或 CO2）　 黑色固体逐渐变 为红色　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 【实验结论】（3）猜想 ⁠成立，则草酸钙加热分解的化学方程式 为： ⁠。 【交流反思】（4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 ⁠ ⁠。 三　 CaC2O4 CaO＋CO↑＋CO2↑　 缺 少尾气处理装置　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （1）我国科学家李灿院士的团队突破了太阳能电解水和CO2加氢制甲醇 （CH3OH）的关键技术（液态太阳燃料技术），技术路线如图①所示。 16. CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。 ①氢能存储/CO2加氢（催化剂：ZnO－ZrO2、压强：5.0MPa、温度： 315℃～320℃）路线发生反应的化学方程式为： ⁠ 。 ②图①中可循环使用的物质 有 ⁠。 CO2＋3H2 CH3OH＋H2O　 二氧化碳和水　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （2）捕集燃煤电厂烟气 【资料卡片】 A. MEA水溶液低温可吸收CO2，升高温度可解吸CO2。 B. 恒温流化床反应器出口温度高。 ①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入，MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操 作的优点是使CO2被充分吸收；“解吸塔”实现CO2解吸的操作是 ⁠ ⁠。 升 高温度　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ②设备A可实现CH4和H2O分离，方法是 ⁠。 ③CO2甲烷化的反应中， ＝ 　 　 。 降低温度　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 $$