第1部分 第6单元 碳和碳的氧化物（word教参）-【中考复习指南】2025年湖北新中考化学

第六单元　碳和碳的氧化物 1．能以金刚石、石墨为例，认识物质组成、结构与物质性质的关系。2.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质与用途的关系，能归纳实验室制取气体的一般思路和方法。3.通过二氧化碳和一氧化碳性质比较，初步形成结构决定性质，性质决定用途的视角。4.能基于真实的问题情境设计碳中和理念下的低碳行动方案，了解碳循环在自然界中的相互转化及其对维持人类与生态平衡的意义。 一、认识碳单质的多样性 金刚石、石墨、C60都是由__碳__元素组成的单质，但是它的__原子排列方式__不同，物理性质存在明显差异。 二、碳的氧化物 CO和CO2是由不同__分子__构成的，这就使得它们的性质有很大不同。 1．碳的几种单质物理性质不同的原因是构成它们的碳原子结构不同。(　√　) 2．二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子。(　√　) 3．往充满二氧化碳的塑料瓶加水变瘪说明二氧化碳能与水反应。(　√　) 4．碳转化为二氧化碳一定是化合反应。(　√　) 5．碳转化为一氧化碳一定是放热反应。(　√　) 6．一氧化碳转化为二氧化碳体现了一氧化碳的可燃性。(　√　) 7．除去一氧化碳中混有的二氧化碳可以将气体通过澄清石灰水。( √　) 8．除去二氧化碳中混有的一氧化碳可以将气体点燃。(　√　) 写出下列序号对应的化学方程式： ①　2C＋O22CO　；　C＋CO22CO　 ②　C＋O2CO2　；　C＋2CuO2Cu＋CO2↑　 ③　2CO＋O22CO2　；　CO＋CuOCu＋CO2　 ④　C＋CO22CO　 ⑤　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　 ⑥　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　；　CaCO3CaO＋CO2↑　 ⑦　CO2＋H2O===H2CO3　 ⑧　H2CO3===H2O＋CO2↑　 实验一　木炭还原氧化铜 (一)基础填空 实验装置 1．试管口要略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流回试管底部，造成__试管炸裂__。 2．使用酒精灯加热时，酒精灯要加网罩，可以使火焰集中并提高__温度__。 实验步骤 实验完成后，先__撤出导管__，__停止加热__，用弹簧夹夹紧乳胶管，__待试管冷却后__再把试管里的粉末倒在纸上观察。 实验现象 左边试管中黑色粉末中出现__红色__固体，右边试管里澄清石灰水__变浑浊__。 实验结论：　C＋2CuO2Cu＋CO2↑　(写化学方程式)。 (二)质疑反思 1．实验完成后，先撤出导管，后停止加热，是为了防止因试管中压强减小，石灰水倒流回试管，使试管炸裂。 2．开始加热时，导管口有气泡冒出，过一会儿才发现石灰水变浑浊。是因为刚加热时，试管中的空气受热膨胀，排出来的是__空气__，而不是__二氧化碳__。 (三)例题详解 【例题】 为了探究碳的还原性，某化学兴趣小组进行如图所示实验，下列有关说法及分析错误的是(　D　) A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀 B．网罩的作用是集中火焰，提高温度 C．可观察到澄清石灰水变浑浊 D．产生的气体一定没有CO 【解法金钥匙】 粉末混合均匀可增大接触面积，有利于反应的进行；反应需要高温，网罩可以集中火焰，提高温度；反应产生了二氧化碳，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊；实验中产生的二氧化碳在高温下能与碳反应生成一氧化碳。 【练习】 取碳和氧化铜的混合物a g在一定要条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是(　C　) A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应固体为黑色 C．反应后产生气体的总质量为(a－b)g D．0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变 实验二　二氧化碳的制取 (一)基础填空 1．试剂：大理石(或石灰石)和__稀盐酸__。 2．反应原理：　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　(填化学方程式)。 3．发生装置：下列装置中能用于实验室制取二氧化碳的是__BCD__(填字母)。 　　　　　　 4．收集装置：下列装置中可用于收集二氧化碳的是__B__(填字母)。 　　　　 (二)质疑反思 1．试剂选择稀盐酸而不用稀硫酸的原因是__生成的硫酸钙溶解度低，附着在大理石表面，影响反应进行__。 2．长颈漏斗末端必须要伸入液面下的原因是__形成液封，防止生成的二氧化碳逸出__。 3．排气法收集时导管伸到瓶底的原因是__排尽瓶内的空气__。 4．反应容器将试管换成锥形瓶的优点是__不需要铁架台__。 5．收集完后集气瓶正放的原因是__二氧化碳密度大于空气__。 (三)例题详解 【例题】 根据提供的实验室气体制取、收集和检验的装置图，分析和回答有关问题。 　　　 　 (1)仪器a的名称为__集气瓶__。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选择的装置组合是__AC或AE__(填字母)。 (3)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　，若用F装置收集二氧化碳，应将气体从导管口__c__(填“b”或“c”)通入。 【解法金钥匙】 本题主要考查了实验室气体的制取、收集和检验，熟练掌握气体的制取原理，了解并确定发生装置、收集装置的依据及注意事项等知识是解答本题的关键。 【练习】 实验是学习化学的重要手段，了解实验装置及其合理使用是进行实验的基础。请根据所提供的装置图(夹持仪器未展示)，回答相关问题。 (1)仪器e的名称是__长颈漏斗__。 (2)实验室用装置甲制取CO2，多孔塑料板上放的试剂是__大理石(或石灰石)__(填名称)，用装置乙收集CO2，气体应从导管口__B__(填“A”或“B”)通入。 (3)装置甲的优点是　能控制反应的发生和停止　；从“仪器用品盒”中选择a、e、__f、g、h__(填序号)组装的装置与装置甲操作上的优点相同。 近年来研究发现，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景。下列关于碳单质的说法错误的是(　A　) A．石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最硬的物质 B．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用 C．石墨粉和黏土粉末按一定比例混合可以制铅笔芯 D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，因此在性质和用途上存在明显差异 【解法金钥匙】 主要考查碳单质的物理性质和化学性质，了解结构决定性质，性质决定用途，分子结构不同，物质性质不同等知识解答此类题。 【练1】 (2024·盐城节选)阅读下列资料，完成下面两道小题。 透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。 金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。 (1)下列关于C60的说法中不正确的是(　B　) A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 (2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子(　D　) A．种类不同 B．大小不同　 C．质量不同 D．排列方式不同 下列关于碳及其化合物的说法正确的是(　C　) A．一氧化碳有还原性，没有毒性 B．二氧化碳是一种污染性气体 C．含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体 D．活性炭具有吸附性，木炭没有吸附性 【解法金钥匙】 本题考查了碳及其化合物的化学性质、对空气污染及其危害、碳及氧化物的化学性质及活性炭的特性等知识点，需熟记和理解上述知识进行解答。 【练2】(2024·遂宁)构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”，回答有关问题： (1)写出图中物质X的化学式__CO__。 (2)将物质Y通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色。请用化学方程式解释溶液变红的原因　CO2＋H2O===H2CO3　。 【练3】(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 碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的化合物多种多样，碳及其部分化合物的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物)。下列说法中错误的是(　B　) A．X可以是单质或氧化物 B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应 C．“CO2→H2CO3”的反应可以用石蕊溶液检验 D．“CO2→CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳 【解法金钥匙】 本题考查了二氧化碳和一氧化碳的化学性质，需根据单质、化合物的性质、化学反应的类型等知识点熟练掌握，灵活运用所学知识，才能解答此类题。 【练4】碳及其化合物存在如下转化关系：C→COCO2X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是(　B　) A．由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高 B．CO只能通过与O2反应转化为CO2 C．CO2通过与C反应转化为CO，化学方程式为C＋CO22CO D．X可能是碳酸或碳酸钙 为应对全球气候变化，我国提出碳达峰、碳中和目标，以绿色低碳推动经济高质量发展和生态环境高保护水平。碳中和是指在规定时间内，CO2的人为移除与人为排放相抵消，请根据所学知识，回答下列问题。 (1)大气中CO2过多会导致__温室效应__的加剧。 (2)下列是常用的碳中和方案。 ①碳捕集：应选择__碱__(填“酸”或“碱”)性试剂吸收捕集CO2。 ②碳循环：为降低CO2含量，科学家正在研究一种新型“人造树叶”，它能吸收空气中的CO2并转变为乙醇(乙醇的化学式为C2H5OH)，该反应的化学方程式为2CO2＋3H2OC2H5OH＋3X，则X的化学式为__O2__。 ③碳替代：选用氢气作为碳替代能源的理由是__生成物是水，无污染__；氢气可以采用电解水的方法制得，电解水的化学方程式是　2H2O2H2↑＋O2↑　；还可以作为碳替代能源的有__风能__(答一种即可)。 (3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是__AB__(填字母)。 A．双面使用纸张 B．植树造林 C．露天焚烧垃圾 【解法金钥匙】 本题主要考查二氧化碳对环境的影响，结合题干给出的信息和相关知识如质量守恒定律的运用、酸碱的性质、化学方程式的书写等进行解答。 【练5】(2024·湖南)2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 (1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有__化石燃料的燃烧(合理即可)__(写一种即可)。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 (2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是__乘坐公共交通工具出行(合理即可)__。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水__变浑浊__(填实验现象)，补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 【提出问题】 上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%。 ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析。 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好(夹持装置已省略)，同学们用4只250 mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭弹簧夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)。 【分析讨论】 (3)根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析t1～t2时间段曲线变化的原因是__二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减小，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快(合理即可)__。 【得出结论】 (4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是__相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好__。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 (5)在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是__向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性(合理即可)__。师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 学科网（北京）股份有限公司 $$