中考化学二轮复习专题考点集训2.2 碳和碳的化合物（解析版）

专题2.2碳和碳的化合物考纲解读碳和碳的化合物种类繁多，况且也是学习有机物的基础，涉及的知识点较多，在初中化学基本概念和基本理论知识模块中占有极其重要的地位，是历年中考的热点，也是每年中考的必考内容。有关碳和碳的化合物这一考点有：碳的不同单质的结构、性质及应用；一氧化碳、二氧化碳的性质及用途；二氧化碳的实验室制法；含碳物质的计算，碳的循环等。在中考命题中形式多样，主要考查学生环保低碳意识，对化学基本概念的理解和实验探究能力，考查学生运用知识解决生活、生产中的实际问题的能力。中考题揭秘1.（2013广东广州）下列关于碳及其化合物的说法，正确的是（）A.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜B.CO2的排放不是导致酸雨的原因C.在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒D.铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼2.（2013辽宁沈阳）如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（）A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色C．该实验的反应原理为FeO+COeq\o(=,\s\up8(高温))Fe+CO2D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中3.（2013浙江宁波）如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置，下列说法错误的是（）A．该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2B．装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2，避免对实验造成干扰C．装置丙中的植物换成萌发的种子，装置丁中也会出现浑浊现象D．若装置丙不遮光，从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃要点归纳1、碳单质（一）碳的几种单质（1）金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。（2）石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。①可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。②无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。碳单质的化学性质单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同。（1）常温下，化学性质稳定碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写；古代书画历经百年也安然无恙；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。（2）碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧） 2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。（3）碳具有还原性：可用于冶金工业。木炭+氧化铜澄清的石灰水2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑木炭+氧化铜澄清的石灰水木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。3、二氧化碳（一）物理性质对应的探究实验无色无味，常温常压下为气体。固态的二氧化碳叫干冰。②一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。（2）二氧化碳能溶于水。观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】①第一朵小花变红；②第二朵小花不变色；③第三朵小花不变色；④第四朵小花变红；⑤第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】①醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；②水不能使紫色石蕊变红；③二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2+H2O==H2CO3和H2CO3===H2O+CO2↑（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O该反应可鉴定二氧化碳气体。（4）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）（5）二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO该反应是吸热反应。（CO2—氧化剂，C—还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳。（三）二氧化碳的实验室制法（1）原料：大理石或石灰石、稀盐酸。不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。（7）检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。（四）二氧化碳和氧化钙的工业制法CaCO3CaO+CO2↑（五）二氧化碳的用途（1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（2）干冰：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。（3）光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。（六）二氧化碳对环境的影响：造成温室效应能导致温室效应的气体：二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。3、一氧化碳（一）物理性质无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。（二）化学性质一氧化碳具有可燃性2CO+O22CO2燃烧的现象：

煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2（2）一氧化碳具有还原性CO+CuOCu+CO3CO+Fe2O32Fe+3CO2（3）一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。注意：由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。用途（1）可燃性：作气体燃料（2）还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜的实验：实验操作：①先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；②点燃酒精灯；③熄灭酒精灯；④再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。实验现象：黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。注意事项：①检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。②实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。③实验完毕后继续通入CO的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O22CuO）。④因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃⑤澄清石灰水的作用：①证明反应生成二氧化碳；②除去装置内的二氧化碳。Ⅱ、一氧化碳还原氧化铁的实验实验装置和实验操作：与上面的实验类似（⑥下的酒精灯要换成酒精喷灯）实验现象：红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。Ⅲ、工业铁的冶炼原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。C+O2CO2；C+CO22CO；3CO+Fe2O32Fe+3CO2举一反三1.（2013新疆乌鲁木齐）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法错误的是（）A．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2B．这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同C．常温下C60和碳纳米管的化学性质很活泼D．碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的H2大差异，正确；C、常温下C60和碳纳米管的化学性质很稳定，错误；D、碳纳米管具有较大的表面积，在室温下能贮存和凝聚大量的氢气，正确，故选：C。2.(2013安徽)自然界中有几千万种含碳物质，并循环转化。下列说法正确的是（）A．人的生命活动离不开碳循环B．森林的减少对碳的循环没有影响C．金刚石中碳原子间没有间隔D．地下的煤中碳原子是静止不动的3.（2013山西）在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（）[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2A.①中固体反应物也可用Na2CO3代替B.③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体C.④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2OD.将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶中，可以检验集气瓶是否收集满CO2方法介绍1、二氧化碳和一氧化碳性质的比较对比项目CO2CO物理性质无色无味气体，能溶于水，密度比空气大，干冰易升华无色无味气体，难溶于水，密度比空气略小化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧有可燃性

2CO+O22CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性

C+CO22CO有还原性

CO+CuOCu+CO2与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3不能与水反应与石灰水的反应（碱）与石灰水反应

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料气体燃料、高炉炼铁对环境的影响造成温室效应污染空气碳单质和一氧化碳性质的比较对比项目CCO相同点可燃性有可燃性C+O2CO2；2C+O22CO有可燃性

2CO+O22CO2还原性有还原性C+2CuO2Cu+CO2↑；CO+CuOCu+CO2有还原性CO+CuOCu+CO2；3CO+Fe2O32Fe+3CO2用途常用作燃料和作还原剂冶炼金属常用作燃料和作还原剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下化学性质稳定属于气体化合物，具有毒性专题集训1.（2013甘肃兰州）2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是（）A.常温下化学性质活泼 B.具有吸附性C.在一定条件下可还原氧化铜 D.在氧气中完全燃烧的产物是CO2会生成CO2，此项正确，答案选A。2．（2013关系南宁）在公共场所，利用“活性碳+超滤膜+紫外线”组合工艺可获得直饮水，其中活性碳的主要作用是（）A．还原B．导电C．吸附D．消毒3．（2013湖北咸宁）下列有关二氧化碳的用途中，不正确的是（）A．供给呼吸B．作化工产品的原料C．用于灭火D．作气体肥料4．（2013湖南长沙）“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是（）A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用D．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物5.（2013重庆）温室效应有功有过，产生温室效应的主要气体是CO2，下列有关认识错误的是（）A.CO2能使干燥石蕊纸花变红B.CO2能使澄清石灰水变浑浊C.“低碳”是指较低的CO2排放D.温室效应为人类提供了适宜的生存温度6.（2013广西百色）世博“零碳馆”是中国第一座“零碳”排放的公共建筑，这里“碳”是指（）A．煤B．石油C．天然气D．二氧化碳7.（2013湖南永州）C60拥有十分完美和理想的对称球形结构（结构模型如图），被美国《时代周刊》评为“明星分子”，发现该分子的三位科学家因此荣获诺贝尔化学奖。C60有着奇特的性能和广泛应用，下列应用中利用了C60化学性质的是（）A．光导体B．润滑剂C．抗癌药物D．高强度碳纤维8.（2013湖南岳阳）下列物质的用途与其依据的性质不符合的是（）A．氧气用于急救病人——氧气能供给呼吸B．一氧化碳用于冶金工业——一氧化碳难溶于水C．石墨常用作电极——石墨具有导电性D．炭黑常用来制作碳素墨水——碳在常温下化学性质稳定有还原性，故B错；C、石墨具有导电性，常用作电极材料，故C正确；D、因炭黑的主要成分是碳，而碳在常温下性质稳定，所以常用来制碳素墨水，故D正确，因此选B。9.（2013湖南永州）冬天，许多家庭采取生煤火或炭火方法取暖，如果门窗紧闭的话，很容易引发煤气中毒，引起中毒的气体是（）A．N2B．COC．O2D．CO210．（2013内蒙古呼号和特）碳元素是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是中学化学中研究的重要内容。（1）“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少（填化学式）的排放量。（2）丁烷（C4H10）是液化石油气的成分之一，丁烷完全燃烧后与甲烷完全燃烧后的产物相同，其化学反应方程式是。11．（2013湖南岳阳）在干冰、一氧化碳、熟石灰、活性炭、酒精等物质中，请选出适当的物质按要求填空：（1）能消除冰箱中异味的物质是。（2）能中和酸性土壤的物质是。（3）能用于人工降雨的物质是。（4）从今年5月1日起，严禁在公共场所吸烟．在吸烟时会产生有毒气体，其中某种有毒气体是。12.（2013四川自贡）碳在地壳中含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广．根据所学知识回答：（1）图①为碳原子的结构示意图，常温下碳的化学性质（填“活泼”或“不活泼”）。（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是，图③单质的名称是，图④单质的化学式是。13.（2013福建南平）自然界中的碳循环对人类活动有重大影响。（1）CO2经光合作用转化为有机物，该过程将太阳能转化为能。（2）葡萄糖（C6H12O6）完全燃烧的化学方程式为。（3）人呼吸作用产生的CO2若不能及时排出，滞留在血液中会使血液的pH（填“不变”、“变大”或“变小”）。14.（2013四川成都）下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。请回答下列问题：（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管（选填“b”或“c”）相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是。（2）将A、B装置连接，观察到的现象是