2023中考化学易混易错巧讲精练-第06单元碳和碳的氧化物(教师版)

第06讲碳和碳的氧化物第06讲碳和碳的氧化物一、碳单质1.金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。

2.在一定条件下，将石墨转化为金刚石是化学变化。3.金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。4.C60是由分子构成的，C60分子是由60个碳原子构成的，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。5.金刚石与石墨的性质与用途性质

用途金刚石无色透明的正八面体形状的固体，是自然界中硬度最大的物质金刚石有光泽可用于制作装饰品不能导电金刚石硬度大可用于裁玻璃石墨颜色、状态深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体石墨深灰色、质软可用于制作笔芯石墨具有滑腻感可用于制作润滑剂硬度很软、滑腻感导电性能导电石墨能导电可用于制作电池电极6.生活中常见含碳单质的混合物有木炭、焦炭、活性炭以及炭黑7.木炭和活性炭的吸附性【实验6-1】在盛有半瓶水的锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤的木炭（或活性炭），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。现象溶液颜色由红色逐渐变浅，最后褪去分析木炭具有吸附性8.单质碳的化学性质：（1）常温下，碳的化学性质不活泼。受日光照射或与空气，水充分接触时都不易发生反应；需要长期保存的档案用碳素墨水书写。（2）可燃性：碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足时生成一氧化碳。分别写出化学方程式：C+O2CO2、2CO+O22CO2（3）还原性，可用于冶金工业木炭还原性验证实验：完成实验6-2，观察记录现象、分析原因，掌握碳与某些氧化物反应的特点实验现象:现象加热时，导管口有无色气泡产生。过一会黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体使澄清石灰水变浑浊。分析开始加热时，试管中的空气因受热膨胀而逸出；加热一段时间后，温度到达高温时，木炭与氧化铜发生反应，生成红色的物质和使石灰水变浑浊的气体。（1）澄清石灰水发生了什么变化？这一变化说明生成了什么物质？该物质是怎样生成的？石灰水变浑浊了；这一变化说明生成了二氧化碳；该物质是碳原子获得了氧原子形成的。（2）试管中氧化铜发生了什么变化？这一变化说明生成了什么物质？该物质是怎样生成的？黑色的氧化铜变成了光亮红色物质；这一变化说明生成了铜；氧化铜失去了氧原子；碳与氧化铜反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑。木炭在高温下还原氧化铜的反应中，C发生了氧化反应，CuO发生了还原反应，该反应说明碳具有还原性。利用上述反应，可将氧化铜炼成金属铜。二、碳的氧化物1.二氧化碳和一氧化碳都是由碳和氧元素组成，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多1个氧原子，导致它们的分子结构不同，使得它们的性质有很大不同。2.一氧化碳、二氧化碳物理性质的比较：3.一氧化碳、二氧化碳化学性质的比较:4.二氧化碳的用途（1）常用于灭火。（2）干冰用于人工降雨，作制冷剂等，因为干冰能升华吸热。（3）作温室气体肥料，因为二氧化碳可以促进植物光合作用。（4）作化工原料，可以生产尿素、纯碱等。三、二氧化碳的制取1.实验室制取二氧化碳气体的思路药品发生装置收集装置检验方法验满方法块状石灰石或大理石、稀盐酸将气体通入澄清的石灰水中，若浑浊说明是二氧化碳将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭说明已经收集满二氧化碳气体2.归纳制取二氧化碳气体的实验步骤：①确定反应原理（选择药品）②确定装置（发生装置、收集装置）③检查气密性④添加药品（石灰石和稀盐酸）⑤反应并收集气体（向上排空气法）⑥验满⑦整理装置3.实验注意事项：（1）为什么长颈漏斗下端必须浸没在液面以下？防止气体从长颈漏斗口逸出（2）为什么导管稍微露出橡皮塞？便于排出气体（3）为什么导管要接近集气瓶的底部？能充分排走集气瓶中的空气1.不能准确判断物质的还原性和还原反应。2.不能理解装置的使用原理3.不明确气体的收集原理4.不了解二氧化碳通入石蕊溶液使其变红的原理1.点燃的镁条可以在CO2中继续燃烧，生成碳和氧化镁，写出该反应的化学方程式;反应中具有还原性的物质是

；发生还原反应。

【细剖精析】题目给出了反应物和生成物，配平即可，别忘了书写条件，燃烧的条件写成点燃;镁得到氧,具有还原性;二氧化碳失去氧，发生还原反应。

答案:2Mg+CO22MgO+C

MgCO2

根据定义判断，具有还原性的物质在反应中得到氧，失去氧的物质发生还原反应。得氧氧（化反应），失氧还（原反应）。2.能用于实验室制取CO2，并能随开随用，随关随停的装置是（

）A.B.C.D.【细剖精析】根据实验室制取二氧化碳的发生装置，运用实验室制取二氧化碳的反应原理和条件，再结合气体的压强及图示装置进行分析。

实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，常温下石灰石与稀盐酸或大理石和稀盐酸只要接触即可反应产生二氧化碳；

A.装置只要打开弹簧夹两种反应物即可接触，当关闭弹簧夹固体和液体无法分离，故不能让反应停止，故A不符合题意；

B.装置打开弹簧夹两种反应物即可接触，当关闭弹簧夹试管内的压强增大，就会将酸压入长颈漏斗，实现固液分离，故B符合题意；

C.装置中的固体和液体接触后无法分离，故C不符合题意；

D.装置打开弹簧夹两种反应物即可接触，当关闭弹簧夹试管内的压强增大，就会将酸压入长颈漏斗，但不会全部压入，固液无法分离，故D不符合题意。

故选B。先分析装置的使用原理，再选择哪个装置可以随开随用、谁关随停。即让反应物接触就可以触发反应；让反应物分离开就可以停止反应。3.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是（）

A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替，用于制取氧气C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的无毒气体D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气【细剖精析】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择。A.装置Ⅰ制气体属于固体加热型，可作为加热固体制取气体的发生装置，故A正确；

B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替，控制液体的滴加速度，用于制取氧气，故B正确；

C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的无毒气体，并且导管必须伸到集气瓶的底部，故C正确；

D.氧气密度比空气大，装置Ⅳ不能用于收集氧气，故D错误。

故选：D。

根据在实验室制取气体，“制取”包括发生装置和收集装置；发生装置的选定与反应物的状态和反应条件有关；考虑实验室选择气体收集方法时，是否能选用排水法要考虑气体的溶解性和是否与水反应；是否能选用排空气法要考虑气体的密度比空气大还是小进行分析。

4.为了探究二氧化碳是否能与水发生反应，小林、小伟两同学分别设计了探究实验的方案．小林的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试剂中，观察溶液的颜色变化，如图甲所示．小伟的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化．

请你对小林、小伟两同学的实验探究方案的合理性进行反思：

①哪个同学的方案不合理，并说明理由是______；

②往小花（Ⅰ）喷稀醋酸溶液，现象是______；

③通过步骤（Ⅰ）和步骤（Ⅱ）两实验，可得出结论是______；

④把小花（Ⅲ）直接投入干燥的二氧化碳气体中，小花不变色，该步骤的目的是______；

⑤喷水后的小花（Ⅳ）放入二氧化碳中，该同学通过以上四步实验可得出的结论是：______．【细剖精析】本题主要考查了二氧化碳的性质探究．根据二氧化碳的性质进行分析，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，能使石蕊试液变红，二氧化碳本身不具有酸性．①小林设计的实验不能证明是二氧化碳使石蕊变红还是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红；

②醋酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红；

③通过步骤（Ⅰ）和步骤（Ⅱ）两实验，可得出结论是水不能使紫色石蕊试液变红；

④把小花（Ⅲ）直接投入干燥的二氧化碳气体中，小花不变色，证明二氧化碳不能使石蕊变红；

⑤小伟同学进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的实验可以判断：紫色石蕊试液遇酸变红，二氧化碳与水反应生成碳酸

．故答案为：①小林；不能证明是二氧化碳使石蕊变红还是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红；

②小花变红；

③水不能使紫色石蕊试液变红；

④证明二氧化碳不能使石蕊试液变红；

⑤紫色石蕊试液遇酸变红，二氧化碳与水反应生成碳酸．向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳，溶液变红色，这不是二氧化碳的作用，而是二氧化碳与水反应得到的产物碳酸的作用

。实验探究时,若有多个影响因素时，需进行多个对比实验，才能得出正确结论。1.木炭还原氧化铜的实验装置如图所示,据图回答问题。(1)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但澄清石灰水不变浑浊,原因是

。(2)继续加热,观察到黑色粉末中出现红色物质,澄清石灰水逐渐变浑浊。请你写出相关反应的化学方程式:

(3)在木炭还原氧化铜的反应中

发生了还原反应,

是还原剂。(4)停止加热时,应先将导管从试管②中撤出,这样操作的原因是

。【答案】(1)刚开始排出的是试管内的空气；

(2)C+2CuO2Cu+CO2↑；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

​​​​​​​(3)氧化铜(或CuO)；碳(或C)；

(4)防止澄清石灰水倒吸进入试管①中,使热的试管炸裂【解析】(1)刚开始预热时排出的气体是空气,空气不能使澄清石灰水变浑浊。

(2)书写化学方程式时应注意反应条件和气体符号及沉淀符号的标注。

(3)CuO在反应中被夺去了氧,发生了还原反应;碳在反应中得到了氧,发生了氧化反应,是还原剂。

(4)停止加热时,先将导管从试管②中撤出,可防止澄清石灰水倒吸进入试管①中,使热的试管炸裂。

2.如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（）

①操作不慎会引发爆炸

②说明CO具有还原性

③甲装置中发生的反应为置换反应

④乙装置作用仅是为了充分利用CO作燃料

A.①②B.①④C.③④D.①②④【答案】A【解析】由反应CO+CuOCu+CO2知，在反应中CO得到了CuO中的氧元素，被氧化生成了CO2，表现出了还原性，而CuO失去氧被还原成了Cu，即黑色固体变成了红色的固体；由于两种反应物均为化合物，因而该反应不是置换反应，

①一氧化碳具有可燃性，操作不慎会引发爆炸，正确；

②说明CO具有还原性，正确

③由于两种反应物均为化合物，甲装置中发生的反应不为置换反应，说法错误

④乙装置作用仅是为了CO有毒，处理尾气，说法错误；

故选：A。3.洁净光亮的镁条在二氧化碳中可以燃烧，其化学方程式为：2Mg+CO2

C+2MgO，该反应中具有还原性的是()A.MgB.CO2C.CD.MgO【答案】A【解析】洁净光亮的镁条在二氧化碳中可以燃烧，其化学方程式为：2Mg+CO2

C+2MgO，在此反应中Mg得氧发生了氧化反应，是还原剂，具有还原性；CO2失氧发生了还原反应，是氧化剂，具有氧化性．4.汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO、NO转化为无毒的CO2和N2，反应的化学方程式是2CO+2NO2CO2+N2。该反应中的还原剂是（

）A.COB.NOC.CO

D.N2

【答案】A【解析】在2CO+2NO2CO2+N2中一氧化碳得氧，发生氧化反应，做还原剂，而一氧化氮失氧，发生还原反应，做氧化剂，所以该反应中的还原剂是一氧化碳，选项A正确。

故选A。5.在氧化还原反应中，得到氧（即有元素化合价升高）的物质是还原剂；失去氧（即有元素化合价降低）的物质是氧化剂．在反应：H2+CuO

Cu+H2O中，属于还原剂的是

A.H2

B.CuO

C.CuD.H2O【答案】A【解析】在反应：H2+CuOCu+H2O中，氢气跟氧发生了氧化反应，氢元素的化合价由0价升高到了+1价，氢元素的化合价升高了，在反应中作还原剂。

故选：A。

在氢气和氧化铜的反应过程中，氢元素的化合价由0价升高到了+1价，在反应中作还原剂．6.如图是“二氧化碳的制取、收集和验满”的主要实验步骤，其中操作错误的是()A.检查气密性B.如图：制取C.如图：收集D.如图：验满【答案】C【解析】A.检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；图中所示操作正确。

B.实验室制取二氧化碳属于固液常温型，可用图中装置制取，图中所示操作正确。

C.收集二氧化碳时，为利用空气的排出，导管应伸入集气瓶的底部，图中所示操作错误。

D.检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作正确。

故选：C。7.下面是实验室依次制备、收集、验证、验满CO2的装置，其中正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】A.装置中的长颈漏斗末端在液面以上，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，该选项不正确；

B.二氧化碳的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，该选项不正确；

C.验证二氧化碳时，应该把气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳，不能把燃烧的木条伸入集气瓶中，因为氮气、氦气等气体都能够使燃烧的木条熄灭，该选项不正确；

D.把燃烧的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明已经收集满二氧化碳，该选项正确．8.实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】A.检查装置气密性时，拉动注射器时，如果长颈漏斗末端产生气泡，说明装置不漏气，反之则漏气，该选项正确；

B.实验室不能用稀硫酸和大理石制取CO2，因为产物CaSO4是微溶物，会附着在大理石表面，阻止了反应的进一步进行，该选项不正确；

C.二氧化碳的密度比空气大，进气导管应该接近集气瓶底部，该选项正确；

D.因为二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，可以用燃烧的木条验满，该选项正确．

故选：B．9.实验是进行科学探究的重要方式．某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质．

请填空：（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是______．（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是________，（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第_____(填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是_______．【答案】（1）水（2）纸花由紫变红（3）④；密度比空气大【解析】（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是水；故答案为：水；（2）实验1中干的紫色石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是：纸花由紫变红；故答案为：纸花由紫变红；（3）实验2是在实验1的基础上设计的改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃