2026年中考化学专题复习--碳和碳的氧化物

碳和碳的氧化物 专题复习 一、碳的单质 （一）碳单质的种类、构成与物理性质 1. 金刚石 （1）构成：由碳原子直接构成，立体网状结构。 （2）颜色状态：无色、透明、正八面体形状的固体。 （3）硬度：天然存在的最硬的物质。 （4）导电性：不导电。 （5）熔点：熔点很高。 （6）光泽：有光泽，经打磨后光彩夺目。 （7）用途：裁玻璃、切割大理石、钻探机钻头、装饰品。 2. 石墨 （1）构成：由碳原子直接构成，层状结构。 （2）颜色状态：深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体。 （3）硬度：质软，有滑腻感。 （4）导电性：具有优良的导电性。 （5）熔点：熔点很高。 （6）用途：铅笔芯、石墨电极、电车电刷、高温润滑剂。 3. C₆₀ （1）构成：由C₆₀分子构成，形似足球，又称足球烯。 （2）性质：结构稳定，具有特殊的物理和化学性质。 （3）用途：超导材料、催化剂、新型功能材料。 （二）物理性质差异的原因 1. 金刚石、石墨、C₆₀物理性质差异很大：碳原子的排列方式不同。 2. 化学性质相似的原因：都由碳元素组成，碳原子最外层电子数相同。 （三）无定形碳 1. 种类：木炭、活性炭、焦炭、炭黑，均为混合物，主要成分为碳单质。 2. 活性炭：疏松多孔，吸附性强，可吸附色素、异味、有毒气体。 3. 用途 （1）活性炭：净水、除异味、防毒面具滤毒罐、脱色。 （2）木炭：燃料。 （3）焦炭：冶炼金属。 （4）炭黑：制墨、增加橡胶耐磨性。 （四）碳单质的化学性质 1. 常温下化学性质稳定 （1）原因：碳原子最外层电子数为4，不易得失电子。 （2）应用：古代字画、档案用墨书写可长久保存。 2. 可燃性 （1）氧气充足：完全燃烧，放出大量热量。 （2）氧气不足：不完全燃烧，放热较少，生成有毒物质。 3. 还原性（高温条件） （1）可还原氧化铜、氧化铁等金属氧化物。 （2）现象：黑色固体逐渐变红，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （3）用途：冶炼金属。 二、二氧化碳（CO₂） （一）物理性质 1. 常温下为无色、无味的气体。 2. 密度比空气大，能溶于水。 3. 固态二氧化碳叫干冰，易升华，升华过程吸收大量热。 4. 干冰用途：人工降雨、制冷剂、舞台云雾效果。 （二）化学性质 1. 一般不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。 2. 与水作用 （1）能与水反应生成酸性物质，使紫色石蕊溶液变红。 （2）该酸性物质不稳定，易分解，溶液恢复紫色。 3. 与澄清石灰水作用 （1）反应生成白色沉淀，澄清石灰水变浑浊。 （2）该反应用于检验二氧化碳。 4. 与碳反应：高温下可与碳单质反应生成一氧化碳。 （三）二氧化碳的制取 1. 实验室制取 （1）药品：大理石（石灰石）与稀盐酸。 （2）反应原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （3）发生装置：固液常温型。 （4）收集方法：向上排空气法（密度大于空气、能溶于水）。 （5）检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 （6）验满：燃着木条放瓶口，木条熄灭。 （7）药品选择注意：不能用浓盐酸、稀硫酸、碳酸钠。 2. 工业制取 （1）原理：高温煅烧石灰石。 （2）产品：同时得到生石灰。 （四）二氧化碳的用途 1. 灭火：不燃烧、不支持燃烧、密度大。 2. 制作碳酸饮料。 3. 气体肥料，促进植物光合作用。 4. 干冰用于冷藏保鲜、人工降雨。 （五）二氧化碳对环境的影响 1. 温室效应：过量排放导致全球变暖、冰川融化、海平面上升。 2. 减缓措施：减少化石燃料使用、植树造林、开发清洁能源。 三、一氧化碳（CO） （一）物理性质 1. 无色、无味的气体。 2. 密度略小于空气，难溶于水。 3. 难溶于水，可用排水法收集。 （二）化学性质 1. 毒性 （1）极易与血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒。 （2）预防：保持通风，防止含碳燃料不完全燃烧。 2. 可燃性 （1）燃烧产生蓝色火焰，放出大量热。 （2）点燃前必须验纯，防止爆炸。 3. 还原性 （1）加热或高温下还原金属氧化物。 （2）现象：黑色固体变红，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （3）用途：工业炼铁。 （三）一氧化碳的用途 1. 作气体燃料。 2. 冶炼金属。 四、碳及其氧化物的相互转化（碳三角） （一）转化关系 1. 碳→二氧化碳：氧气充足时燃烧。 2. 碳→一氧化碳：氧气不足时燃烧。 3. 一氧化碳→二氧化碳：燃烧或还原金属氧化物。 4. 二氧化碳→一氧化碳：与碳在高温下反应。 （二）转化条件总结 1. 碳转化为氧化物：均需要点燃条件。 2. 二氧化碳转化为一氧化碳：需要高温条件。 3. 一氧化碳转化为二氧化碳：点燃或加热条件。 五、常见对比与易错点 （一）CO与CO₂对比 1. 组成：均由碳、氧元素组成，但分子构成不同。 2. 毒性：CO有毒，CO₂无毒，浓度过高会使人窒息。 3. 可燃性：CO可燃，CO₂不可燃。 4. 还原性：CO有还原性，CO₂无还原性。 （二）高频易错 1. 二氧化碳不能使石蕊变红，是与水反应的产物使其变红。 2. 除去CO₂中混有的CO，不能用点燃法，应通过灼热金属氧化物。 3. 金刚石与石墨的相互转化属于化学变化。 4. 进入久未开启地窖、溶洞前要做灯火试验。 六、常见除杂与检验 （一）除杂 1. CO中混有CO₂：通入氢氧化钠溶液。 2. CO₂中混有CO：通过灼热的氧化铜。 3. 碳粉中混有氧化铜：加足量稀酸反应后过滤、洗涤、干燥。 （二）检验 1. 检验CO₂：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 2. 区分CO和CO₂：通入澄清石灰水、点燃、通入紫色石蕊溶液均可。   配套练习题 一、选择题 1. 下列关于碳单质的说法正确的是（ ） A. 金刚石和石墨都具有导电性 B. 活性炭的吸附性属于化学性质 C. 常温下碳的化学性质稳定 D. C₆₀由碳原子直接构成 2. 下列物质的用途与其性质对应错误的是（ ） A. 石墨作电极——导电性 B. 金刚石切割玻璃——硬度大 C. 活性炭净水——还原性 D. 炭黑制油墨——常温化学性质稳定 3. 下列关于二氧化碳和一氧化碳的叙述正确的是（ ） A. 都能溶于水 B. 都具有可燃性 C. 组成元素相同 D. 都能使澄清石灰水变浑浊 4. 实验室制取二氧化碳，不需要用到的仪器是（ ） A. 长颈漏斗 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 导管 5. 除去二氧化碳中少量一氧化碳，下列方法可行的是（ ） A. 点燃混合气体 B. 通过足量灼热的氧化铜 C. 通过足量水 D. 通过澄清石灰水 二、填空题 1. 金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是__________；化学性质相似的原因是__________。 2. 固态二氧化碳俗称__________，可用于人工降雨，利用其__________的性质。 3. 进入久未开启的菜窖前，要做__________实验，防止因二氧化碳浓度过高使人窒息。 4. 工业上炼铁利用一氧化碳的__________性，冬天用煤炉取暖要保持通风，防止__________中毒。 三、实验题 1. 结合实验室制取二氧化碳的实验回答： （1）写出制取二氧化碳的反应原理： 。 （2）收集二氧化碳只能用向上排空气法的原因是 。 （3）检验二氧化碳的操作方法是________________________。 （4）验满二氧化碳的方法是________________________。 四、推断题 A、B、C是初中化学常见物质，三者存在如下转化关系：A在氧气充足时生成B，氧气不足时生成C；C可转化为B，B在高温下可与碳反应生成C。 （1）写出物质化学式：A__________，B__________，C__________。 （2）写出B转化为C的反应条件：__________。   参考答案 一、选择题 1.C 2.C 3.C 4.B 5.B 二、填空题 1. 碳原子的排列方式不同；都由碳元素组成，碳原子最外层电子数相同 2. 干冰；升华吸热 3. 灯火 4. 还原；一氧化碳 三、实验题 1.（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （2）二氧化碳密度比空气大，且能溶于水并与水反应 （3）将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳 （4）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满 四、推断题 （1）C；CO₂；CO （2）高温 1 学科网（北京）股份有限公司 $