内容正文:
第一部分 一轮复习教材梳理
学习主题三 物质的性质与应用
第七讲 碳和碳的氧化物
广东省近五年中考化学考情一览表
课标要求 年份/分值
2025 2024 2023 2022 2021
◎碳单质的性质和用途 4 3 5 3 3
◎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 3 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
碳原子排列方式
分子
最硬
导电性
疏松多孔
考点 一氧化碳(5年2考)
血红蛋白
蓝
(1)做CO相关实验(还原、燃烧)时要保持通风(通风橱),防止CO中毒,同时要进行尾气处理,防止污染空气。
(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。
考点 二氧化碳(5年3考)
大
能溶
CO2+H2O===H2CO3
H2CO3===H2O+CO2↑
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(1)使紫色石蕊溶液变红的是CO2与水反应生成的碳酸,不是CO2。
(2)CO和CO2组成元素相同,但化学性质不同,是因为二者分子的构成不同。
考点 二氧化碳的制取和对环境的影响(5年2考)
1.实验室制取二氧化碳(详见P46“重点实验突破”)。
2.工业制取二氧化碳:煅烧石灰石(大理石),化学方程式为①
。
3.二氧化碳对环境的影响
(1)
光合
化石燃料
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
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
B
D
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
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。
常温下碳的化学性质不活泼
吸附
教材小实验 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
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
红
变浑浊
冷凝水
炸裂
增大试剂的受热面积
使火焰集中并提高温度
石灰水倒吸至灼热的试管底部
CO不纯,加热后发生爆炸
生成的铜再次被氧化成氧化铜
点燃
用气球收集
【知识补充】
(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。
重点实验 二氧化碳的实验室制取与性质( )
1.实验室制取二氧化碳
(1)原理: 。
(2)发生装置:固液常温型。
(3)收集方法: 法(依据是CO2的密度比空气的大)。
(4)检验方法:加入 ,变浑浊,证明该气体是CO2。
(5)验满方法: 将 ,若火焰熄灭说明已集满。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
向上排空气
澄清石灰水
燃着的木条放在集气瓶口
2.将二氧化碳气体倒入装有高低蜡烛的烧杯中
(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!
自下而上依次
不支持燃烧
物理
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的结论。
二氧化碳能溶于水
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
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
红
变回紫色
碳酸
CO2+H2O===H2C
H2CO3===H2O+CO2↑
实验过关练
1.(2025惠州模拟节选)实验室制取CO2及性质检验
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2,可选择的发生装置为 (填字母),发生反应的化学方程式为 。
(3)收集CO2并进行如图的性质实验。
锥形瓶
B
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
装置 操作 现象 结论
V形管乙右端放一根燃着的木条
CO2不能燃烧也不支持燃烧
V形管甲、乙内分别加入等量的紫色石蕊溶液 V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红 CO2的密度比空气 (填“大”或“
小”)
燃着的木条
熄灭
大
跨学科实践活动 ——基于碳中和理念设计低碳行动方案
2.碳减排、碳捕集和封存技术与应用
(1)“碳”减排:使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼(B)可与物质X反应制取氢气,化学方程式为2B+6X 2B(OH)3+3H2↑,则X的化学式为 。
(2)“碳捕集和封存”技术是实现“碳中和”的重要途径。某实验基地通过如图技术将CO2压入地下实现CO2的封存。从微观角度分
析此封存技术可行的依据是
。
H2O
二氧化碳分子间有间隔
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( )
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
B
【方法技巧】(1)CO与CO2的鉴别常用方法:
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
变浑浊
红
粉末由黑色变为红色
蓝
(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 。
【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
氧化铜
氢氧化钠
碳粉
B
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
【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:
(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)。
(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 。
b
⑥⑦
⑤
化合
澄清石灰水[或“Ca(OH)2”]
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(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
考点 碳单质的性质和用途
1.下列关于C60的说法中,正确的是( )
A.它是一种单质 B.它是一种混合物
C.它的相对分子质量为60 D.碳元素的化合价为+4价
A
2.(2025内蒙古改编)碳是给人类社会提供能源和材料的主要元素。下列含碳元素物质的性质与用途对应关系不正确的是( )
选项 性质 用途
A 活性炭具有很强的吸附性 可作净水材料
B 石墨具有优良的导电性 可制铅笔芯
C 干冰容易升华 可作制冷剂
D 金刚石硬度大 可制造钻头
B
3.碳元素是组成物质种类最多的元素。
(1)我国对石墨烯技术的研究居世界领先地位。石墨烯性能优良,用途独特,比如用作太阳能电池的电极,这主要是利用了它的 性。
(2)新装修的房子中经常放入一些活性炭包,主要利用活性炭的 作用。
(3)金刚石和石墨都由碳元素组成,但金刚石很硬,而石墨却很软,其原因是它们的 。
导电
吸附
碳原子的排列方式不同
考点 碳的氧化物
4.(2025长沙)物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是( )
A.有刺激性气味 B.难溶于水
C.能使澄清石灰水变浑浊 D.具有可燃性
5.下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是
( )
C
D
6.(2025广州南沙区四模)下列关于碳及其化合物的说法正确的是( )
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.碳与二氧化碳在高温下反应会吸收热量
D.金刚石和石墨都是碳单质,它们的相互转化是物理变化
7.(2025眉山)我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标,下列措施可行的是( )
A.禁止使用化石能源 B.植树造林
C.高空喷洒氢氧化钙溶液 D.大力发展火力发电
C
B
8.我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”,即通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2排放,实现CO2“零排放”。[相对原子质量:H-1,C-12,O-16]
(1)“碳”排放:减少“碳”排放的“碳”指的是 。
(2)“碳”吸收:自然界有多种途径吸收CO2。
①绿色植物通过 吸收CO2。
②写出海水能吸收二氧化碳的化学方程式:
。
③下列做法符合“低碳”理念的有 (多选,填序号)。
a.骑自行车出行 b.纸张双面打印 c.使用一次性餐具
二氧化碳(或“CO2”)
光合作用
CO2+H2O===H2CO3
ab
(3)“碳”利用:将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。
①以CO2和H2为原料,在一定条件可合成C2H6O和水,参加反应的CO2和H2的质量比为 。
②从化学性质角度看,二氧化碳能用来灭火的原因是
。
22∶3
二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧
9.(2025宜宾)部分物质间转化关系如图(图中“→”表示一步转化,“—”表示物质间可以相互反应)。下列说法错误的是( )
A.反应①能通过燃烧实现
B.有碳单质参加的反应②会吸收热量
C.若乙为CaCO3,则甲可为CaCl2
D.反应③可为化合、分解或复分解反应
C
【解析】若乙为CaCO3,则甲不可能为CaCl2,是因为二氧化碳不能和氯化钙反应,C不正确;反应③可为化合(乙是碳时,碳燃烧生成二氧化碳)、分解(乙是碳酸钙时,高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳)或复分解反应(乙是碳酸钙时,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳),D正确。
10.(2025青岛改编)“设计低碳行动方案”实践活动中的下列认识和做法正确的是( )
A.低碳行动中的“碳”指的是碳元素
B.用澄清石灰水检验呼出气体中是否有二氧化碳
C.绿色植物的光合作用会产生更多的二氧化碳
D.为减少二氧化碳的排放,禁止使用化石燃料
B
11.(2025甘肃)为减缓全球变暖趋势,我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其工艺流程如图所示。
(1)NaOH溶液以喷淋方式加入,目的是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a为 。
增大反应物的接触面积,使反应更充分
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
过滤
(3)固体A的名称为 ;反应①属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)该流程中除了CaO外,还可循环利用的物质是 。
(5)践行低碳行动的有效措施有 (写一种即可)。
碳酸钙
放热
NaOH
绿色出行(合理即可)
12.(2025苏州)某同学在实验室制取CO2并进行研究。
图1
图2
图3
图4
12.(2025苏州)某同学在实验室制取CO2并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制CO2。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体
试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图2所示,进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 。
②通入CO2后可观察到的现象为
。
图1
图2
稀盐酸
AC
滴有紫色石蕊溶液的水
溶液由紫色变成红色
(3)收集CO2时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,CO2真的集满了吗?如图3,向三颈烧瓶中持续通CO2,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图4所示。
①图3中,通CO2导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为
。
图3
图4
B
60%
【解析】(3)②空气中,氧气约占空气体积的五分之一,C点时,氧气的体积分数为8%,则此时空气的体积分数为40%,则此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1-40%=60%。
13.(2025兰州节选)二氧化碳的“捕集”可以采用化学吸收法,利用碱性吸收剂与二氧化碳反应,可实现二氧化碳的“捕集与利用”。对“捕集”过程进行如下探究。
步骤Ⅰ:关闭弹簧夹,向装满二氧化碳的锥
形瓶中注入足量氢氧化钠溶液。
步骤Ⅱ:一段时间后打开弹簧夹,观察到
B中部分液体进入A中, (填实验现象)。
【提出问题】实验结束后锥形瓶的溶液中溶质成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Ca(OH)2;猜想三:
。
产生白色沉淀
NaOH和Na2CO3
【实验过程】
【交流讨论】
(1)氢氧化钠溶液“捕集”二氧化碳的化学方程式为
。
(2)“捕集”二氧化碳的过程中,可循环利用的物质是 。
实验 实验操作 实验现象 实验结论
1 取少量反应后的溶液于试管中,向其中加入足量碳酸钠溶液 无明显现象 猜想二不成立
2 另取少量反应后的溶液于试管中,向其中加入足量 有气泡产生 猜想三成立
稀盐酸(或“稀硫酸”)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
NaOH
C+CO22CO
CO+CuOCu+CO2
$