2026年中考化学专题知识点分层练：专题3碳和碳的氧化物(学生版)

专题3 碳和碳的氧化物 一、碳的单质 1．物理性质及用途 金刚石 石墨 C60 物理性质 无色透明的固体，天然存在的　 　的物质 灰黑色，很软，有滑腻感，熔点高，有优良的　 　性 由　 　构成，分子结构形似足球 用途 作装饰品，裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 制铅笔芯，作润滑剂，作石墨电极，制高铁列车的受电弓滑板等 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 注意 ①金刚石、石墨、C60的　 　 ，导致它们的物理性质存在着明显差异，但化学性质相似。②在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是　 　变化 温馨提示：木炭、活性炭具有　 　 的结构，因此具有吸附能力。活性炭的吸附作用比木炭强，可用于防毒面具、工业制糖脱色、冰箱除臭、净化水等。 2．化学性质及用途 化学性质 举例或化学方程式 用途 常温下不活泼 用墨（用炭黑等材料制成）书写或绘制的字画长时间不变色 制墨水 可燃性 氧气充足时：　 　 ； 氧气不足时：　 　 用作燃料 还原性 与某些金属氧化物反应 木炭还原氧化铜实验（如图） （1）实验原理： 　 　 。 （2）实验现象： ①试管a中　 色粉末逐渐变　。 ②试管b中澄清石灰水　 。 （3）注意事项： ①酒精灯加网罩的目的：　 　 。 ②反应结束后先撤出导管，再停止加热的目的：　 　 　 　 。 ③用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管a冷却后再把试管里的粉末倒出的目的：　 　 用于 冶金工业 与CO2反应 C＋CO22CO（炼铁高炉中提供还原剂） 二、一氧化碳 物质性质 物质用途 物理性质 无色、无臭的气体，　 溶于水。 化 学 性 质 ①可燃性 　 　 （火焰呈　 色） 作燃料 ②还原性 与氧化铜反应：　 　 冶炼金属 与氧化铁反应：　 　 ③有毒性 CO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，严重时会危及生命。 【温馨提示】①CO有毒，在实验中一定要进行　 　处理； ②用煤等含碳燃料取暖时，一定要装烟囱，并且注意　 　 ，防止CO中毒。 三、二氧化碳 物质性质 物质用途 物理性质 无色无臭的气体，　 溶于水（体积比约为1∶1），密度比空气 　 化 学 性 质 ①一般情况下 CO2　 　 ，不能供给呼吸（本身无毒） 用于灭火 ②与水反应 　 　 （正常雨水呈弱酸性的原因）； 碳酸能使紫色石蕊溶液变红。 碳酸很不稳定，易分解：　 　 制碳酸 饮料 ③与碱反应 与澄清石灰水反应：　 　 检验CO2 与NaOH溶液反应：　 　 吸收CO2 【归纳小结】三大气体的制取——O2、CO2、H2 1．制取原理 气体 实验室制取 工业上制取 氧气 ①高锰酸钾制氧气： 　 　 分离液态空气法（利用液态氮和液态氧的　 不同，属于　 变化） ②过氧化氢制氧气：　 　 二氧化碳 石灰石（或大理石）与稀盐酸反应： 　 　 煅烧石灰石： 　 　 氢气 锌粒与稀硫酸反应： 　 　 当前：天然气重整+煤气化制氢 未来：电解水制氢（绿氢） 2．发生装置（选择依据：反应物的　 　、　 　 ） （1）固体加热型 装置图 注意事项 ①试管内导管口应放一团　 　； ②用排水法收集气体完毕后，应先　 　 ， 再　 　 （2）固液（液液）常温型 装置图 装置评价 操作简便 便于随时添加液体试剂 　 　 　 　 　 （固体应为　 　） 注意事项 长颈漏斗下端管口应　 　 ，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出 拓展 第5个装置控制反应停止的原理：当用弹簧夹夹紧乳胶管时，产生的气体使装置内的压强大于外界大气压，液体被压回长颈漏斗，与固体完全分离时，反应停止 3.收集装置（选择依据：气体的　 　、　 　　 　、是否与水反应等） 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置图 选择依据 　 　 于水，且不与水反应的气体，如H2、O2、CH4等 密度明显比空气 ，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如O2、CO2、SO2等 密度明显比空气 ，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如H2、CH4等 注意事项 ①用排水法收集气体，当导管口　 　 时开始收集，当　 　 　 　 时表明气体已收集满；②要收集较纯净的气体，应选用　 　法 4.氧气和二氧化碳的检验与验满 氧气 二氧化碳 检验方法 　 　， 则说明收集到的气体为氧气 　 　， 则说明收集到的气体为二氧化碳 验满方法 　 　 ， 则说明已收集满 　 　 ， 则说明已收集满 5.多功能瓶的使用 功能 排空气法收集气体 排水法收集气体 并测定体积 气体除杂、 干燥、检验 装置图 注意：用排水法收集CO2并测定体积时，需要在水面上方加一层　 　 。 考点一 碳单质的性质和用途 1.【优秀传统文化】文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（　 　） A．碳 B．硅 C．磷 D．碘 2.【优秀传统文化】央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，其中有许多古今对比。记录——古代用墨书写的典籍保存至今而不变色，体现了碳在常温下的化学性质是　 　 。 3.（2024•江西）魅力化学，快乐实践。书法天地：墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是　 　 。 考点二 CO和CO2的性质和用途 4.【化学观念】关于氧气和二氧化碳的说法正确的是（　 　） A．构成：都是由分子构成，且都含有氧分子 B．性质：常温下均为气体，且都易溶于水 C．转化：在自然界中氧气和二氧化碳可以相互转化 D．用途：氧气可用作燃料，二氧化碳可用作化工原料 5.【教材习题改编】对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2和CO的比较，正确的是（　 　） A．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO都有可燃性 C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒 考点三 自然界中的碳循环（CO2对生活和环境的影响） 6.（2023•江西）下列行为不符合“低碳生活”理念的是（　 　） A．走路上学 B．随手关灯 C．焚烧垃圾 D．植树种草 7.【生活情境】“共享单车”符合“低碳出行”的理念。“低碳出行”中“低碳”指的是较低的　 　气体排放。 考点四 CO2的实验室制取与性质 8.（2022•江西）根据如图回答有关问题： （1）图一中仪器①的名称是　 　 。 （2）实验室用高锰酸钾制氧气，可从图一中选择的发生装置是　 　（填序号）； 使用装置D收集氧气时应从导管口　 　（选填“a”或“b”）通入。 （3）实验室制二氧化碳的化学方程式为　 　 。图一中，与装置A相比，选用装置B制二氧化碳的优点是　 　 。将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，饱和澄清石灰水变浑浊，据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是　 　 ；若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是　 　 。 9.【化学观念】自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的（　 　） A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环 10．（2022•江西）取碳和氧化铜的混合物ag在一定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（　 　） A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体为黑色 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 11．下列实验方案合理的是（　 　） 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别氢氧化钠溶液和澄清石灰水 取样，分别通入CO2气体，观察是否变浑浊 B 检验CO2气体 将燃着的木条伸入瓶内，观察火焰是否熄灭 C 除去NaOH溶液中的Na2CO3 加入过量澄清石灰水，充分反应后过滤 D 除去CO2中的少量HCl气体 先通过足量　 　 溶液，再通过浓硫酸 12．【优秀传统文化•文献典籍】如图是《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨。请回答下列问题： （1）水墨画能长时间保存，说明　 　 ； （2）炭黑产量与炉堂口的大小　 　（填“有关”或“无关”）； （3）请你写出炉膛中发生化学变化的化学方程式：　 　　 　　 　 。 13．（2023•江西）某班同学进行“有反应无明显现象的实验”主题复习。 （1）实验①：用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应，其中纸花变红的是　 　（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），实验①的结论为　 　 。 （2）实验②：证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是　 　 。 （3）实验③：向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液，振荡，未观察到明显现象，再打开弹簧夹并注入　 　 （填一种试剂），产生气泡，证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。 （4）验证无明显现象反应已发生的思路一般有两种：a．反应物之一消失；b．有新物质生成。 实验①②③中采用相同思路设计的是实验　 　。 14．【教材习题改编】CaCl2可用于食品加工，制药等领域。某工厂就地取用矿石（主要含石灰石和氧化铜）制取CaCl2，其主要流程如图所示。 （1）粉碎机和搅拌器所起的作用是　 　 。 （2）反应器中生成的气体的化学式为　 　，流程中X可以为　 　（填序号）。 A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙 （3）写出生成沉淀的化学方程式　 　 。 （4）该流程存在缺陷，请提出改进措施　 　 。 15.【教材习题改编】兴趣小组同学设计实验，比较人体吸入的空气与呼出的气体。 项目一：定性比较空气和人体呼出的气体中二氧化碳、氧气的含量高低 （1）甲组同学用如图所示实验探究吸入空气和呼出气体中某些气体的含量。 ①实验1目的是比较吸入空气和呼出气体中　 　 的含量高低。集气瓶中发生反应的化学方程式为　 　 。 ②实验2中的现象是燃着的木条　 　 ，可推测出吸入空气中的　 　含量比呼出气体中的高。 项目二：定量测定空气和人体呼出的气体中二氧化碳、氧气的含量 乙组同学按照图-1所示连接实验装置。塑料袋中充有少量空气，一段时间后向塑料袋中吹入一定量呼出气体，利用氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器测定塑料袋中气体浓度的变化。 测定结果如图-2所示。 （2）时间在35s时的操作是　 　 。 （3）曲线②表示的是　 　 （填物质名称）的浓度变化。 （4）80s时，氧气浓度比二氧化碳浓度　 　（填“低”或“高”）。 （5）根据上述两个实验得到的结论是　 　 。 16.（2020•江西）根据如图回答有关问题： （1）图一中仪器①的名称是　 　 。 （2）实验室用A装置制氧气的化学方程式为　 　 。 欲收集一瓶较纯净的氧气，可从图一中选择的收集装置是　 　（填字母）。 （3）图二中E是小组同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，该装置的优点是　 　 　 　 ；为了解装置具有该优点的原因，他们在装置E中连接压强传感器（如图F），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图G）。下列说法正确的是　 　（填序号，双选）。 Ⅰ.ab段试管中液面逐渐上升 Ⅱ.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触 Ⅲ.c点的对应操作是打开弹簧夹 17.（2021•江西）根据如图回答有关问题： （1）仪器D的名称是　 　。 （2）实验室制取并收集二氧化碳需在图中选用A、C、G与　 　（填序号）组合；检验二氧化碳是否集满的方法是　 　 。实验室用该装置制氧气的化学方程式为　 　 。 （3）将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，为探究二氧化碳是否与氢氧化钠发生了反应，思成同学利用如图中图甲装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图乙）。据图乙分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是　 　 。 ab段二氧化碳浓度不变的原因是　 　 。 18.【生活情境】在牙膏中，常用轻质碳酸钙粉末等作摩擦剂。已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2（SiO2既不溶于水也不与稀盐酸反应），化学兴趣小组用该牙膏的摩擦剂测定某盐酸中溶质的质量分数，通过实验测得如图数据：（假设产生气体全部逸出） （1）生成CO2的质量为　 　g。 （2）求稀盐酸中溶质的质量分数。（写出计算过程） 19.【数字化实验】实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用如图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质，感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。已知：饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢，所用除杂试剂均足量。 （1）实验一中用石灰石和稀盐酸制二氧化碳，反应化学方程式为　 　 ，装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是　 　 ，装置C中的试剂是　 　（填名称）。 （2）小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与　 　（填物质类别）反应，又可推测二氧化碳的一条用途是　 　　 　。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红，可证明二氧化碳的化学性质　 　 。 （3）实验二中，t1时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶，t2时再将注射器F中的溶液快速推入，测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。 ①用化学方程式表示bc段压强减小的原因：　 　 。 ②注射器F中可能盛有　 　溶液（填化学式）。 ③ab段和de段压强略微增大，都是由于　 　 造成的。 （4）进行实验三时，小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶，试剂及操作均不变，推测出现的现象是　 　 。 请写出下列反应的化学方程式： 化学方程式 化学方程式 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 错题题号 原因分析 审题错误□；知识模糊□；思路错误□；计算错误□；粗心大意□；其他原因□ 教材溯源 九年级化学（上/下册）教材：第 页，第 单元 课题 核心知识 正确解法 反思启示 专题3 碳和碳的氧化物 实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质 1．实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是（　 　） A．检查气密性 B．装药品 C．收集气体 D．气体验满 2．【创新装置】为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（　 　） 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 3．【创新装置】实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。 已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。 （1）仪器a的名称是　 　 。 （2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。 ①锥形瓶内发生反应的化学方程式为　 　 。 ②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是　 　 。 ③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是　 　 。 （3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象： a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色； b.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。 ①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是：　 　　 　、　 　 。 ②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是　 　 （用化学方程式表示）。 （4）将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有　 　 （填离子符号）。 4．【科学探究与实践】图1是实验室制取常见气体的装置，图2是探究铁生锈条件的实验装置。 （1）用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式为　 　 ， 发生装置是　 　（填字母序号）。 （2）加热高锰酸钾制取O2的化学方程式为　 　 ，收集装置是　 　 （填字母序号），检验O2的方法是　 　 。 （3）装置F中分液漏斗内的试剂是　 　 ，打开活塞，缓慢滴加试剂，持续反应5分钟后，装置G中的现象是　 　 ，达到实验目的。 （4）火星的大气中含有大量CO2，科学家认为人类未来建设火星基地时，能利用火星大气中的CO2制取O2，理论依据是　 　 。 5．【科学探究与实践】利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。 （1）塑料瓶①相当于实验室中的　 　 （填仪器名称）。 （2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为　 　 。 （3）检查装置A的气密性，方法是　 　 　 　 。 （4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的药品是　 　 。 （5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有　 　 　 　 。 （6）反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。 步骤 现象 结论 　 　 　 　 　 　 学科网（北京）股份有限公司 $