第06讲碳和碳的氧化物-2022-2023学年中考化学单元复习练习（人教版）原卷版

第06讲碳和碳的氧化物

b必欲口识

一、碳单质

1.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的三种不同的单质。

金刚石石墨C60

2.金刚石与石墨的性质与用途

性质用途

无色透明的正八面体形状的固体，是臼

金刚石有光泽可用于制作装饰品

金刚然界中硬度最大的物质

石

不能导电金刚石硬度大可用于裁玻璃

深灰色、有金属

颜色、状态光泽、不透明的细石墨深灰色、质软可用于制作笔芯

石墨磷片状固体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一

3.金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因:

碳原子的排列方式不同导致二者的物理性质存在明显的差异，但它们都是由碳元素组成的

单质，故化学性质基本相同。

60是由分工构成的，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.在一定条件下，可以将石墨转化为金刚石，该变化是化学变化。

木炭、焦炭、活性炭以及炭黑。

具有吸附性，用强吸附性，用于焦炭：用于冶金工业

于吸附色素、异防毒面具的滤毒炭黑：用于油墨.橡

味罐，脱色，净水胶等填充剂

【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。

现象溶液由红色逐渐变为无色

"木炭具有吸附性

碳：指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。

炭：指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。

8.单质碳的化学性质：

(I)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。

炭化的木电线杆铁路枕木植炭化古书画保存至今

(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

点燃点燃

别写出化学方程式：C+02==三CO2、2CO+O2^=÷=2CO2

(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。过一会儿澄清石灰水变浑浊，

黑色粉末变红色。

C+CuO

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

澄清

石灰水质和使石灰水变浑浊的气体。

①金属网罩：集申永

焰，提高温度

②实验结束时，先撤出导气管，然后再熄灭酒精灯！

防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂。

③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。

④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+2CuO理2Cu+C6T。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

_豆和理____元素组成，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多_L_个氧原子，

导致它们的分了•结构不同,使得它们的性质有很大不同。

CO氧化碳、二

氧化碳物理性质的比较:

物质

COCO2

物理颜色气味状态无色无味的气体无色无味的气体

性质密度难溶于水可溶于水

溶解性比空气密度略小比空气密度大

3.一氧化碳、二氧化碳化学性质的比较:

物质

COCO2

化是否有可燃有不能燃烧，也不支持燃烧

学是否有还原性有无

性是否有毒性有无毒，但不供给呼吸

质是否与水反应不反应

H2O+CO2=H2CO3

是否与澄清石灰水反应不反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3l+H2O

4.二氧化碳的用途

(1)常用于火火。

(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

块状石灰石或将气体通入澄清的将燃着的木条

大理石、稀盐酸行灰水中，若浑浊放在集气瓶口，

说明是二氧化碳若熄灭说明已

经收集满二氧

Tɪ化碳气体

(2)

CaCo3+2HCI==CaCb+CO2↑+H2O

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

（4）如何检验收集的气体为二氧化碳?

将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为Co2。

（5）用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳?

将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CCh己满。

4.常见的几种发生装置

多孔型料片

装置简单便于添加可以控制反可以控制反应

操作方便液体药品应的速率的发生与停止

5.确定气体的发生装置时应考虑哪些因素？反应物的状态和反应条件

确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？气体的密度和溶解性。

?易混易错点

1.石墨、金刚石化学式相同，但是不同物质，之间相互转化是化学变化。

2.活性炭吸附作用是物理变化，吸附难溶性固体颗粒

2制取实验：

（I）不用浓盐酸：会挥发出HCl气体

（2）不用碳酸钠：反应速度过快，不变收集

（3）不用硫酸：反应生成微溶物硫酸钙，使反应停止

（4）除去混有的HCl气体：通过饱和的碳酸氢钠溶液

4.不能准确判断物质的还原性和还原反应。

Q细剖精析•易混不混•易错不错

2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。

点燃

答案:2Mg+CO2=≡≡2MgO+CMgCO2

s.防错妙招

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,并能随开随用，随关随停的装置是（）

弹簧失

/大理石

二多扎

科•板

j∖S!盘酸.

A.b

【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。

'.防错妙招

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（）

πmIV

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HI、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∏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.装置皿、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W不能用于收集氧气，故D错误。

故选：D。

'.防错妙招

*I

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

CO2

紫色

石蕊

试酒

花颜色变化.甲图7,国

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（HI）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（HI）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.

s.防错妙招

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。

^寸点训练

4L

1.（2022湖南长沙中考）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（）

A.石墨不具有导电性B.C60单质是由碳原子直接构成的

C.活性炭具有吸附性D.金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同

2.（2022黑龙江龙东中考）归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与Co的知识总

结错误的是（）

A.构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子

B.性质：通常情况下，Co2不支持燃烧；CO支持燃烧

C.用途：固体CCh可用于人工降雨；Co可作燃料

D.危害：CO2无毒：CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒

3.（2022湖南郴州）有关碳及其化合物说法错误的是（）

A.金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质

B.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气

C.一氧化碳气体易溶于水

D.加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜

4.（2022湖北潜江中考）下列有关碳及其氧化物的说法正确的是（）

A.CCh是引起温室效应的主要气体，因此大气中CO2的含量越少越好

B.碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们的物理性质各不相同

C.CO具有可燃性，在空气中燃烧产生黄色火焰

D.焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出氧化性

5.（2022年重庆中考）一定条件下物质间可以转化。结合如下转化过程和初中知识，下列

说法不正确的是（）

C→CO→CO2→H2CO3→CaCO3→CaO

A.Co是有毒气体B.CO2不是空气污染物

C.H2CO3受热易分解D.CaCo3可直接转化为Ca（OH）2

6.（2022年重庆中考）根据如图，下列气体的实验室制法正确的是（）

ab

甲乙

A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸

B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒

C.选择乙装置既可收集H2也可收集CCh

D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出

7.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

8.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港清

的石

④乙装置作用仅是为了充分利用CO作燃料灰水

A.①②B.①④C.③④D.①②④甲乙

9.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+CCh至空C+2MgO,

该反应中具有还原性的是（）

2

10.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Cθ2和N2,反应的

化学方程式是2CO+2NOE≡2CO2+N2.该反应中的还原剂是（）

2

11.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

2B.CuOC.Cu2O

12.（2022年江苏省扬州市中考）制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是

13.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（）

14.下面是实验室依次制备、收集、验证、验满CCh的装置，其中正确的是（）

15.实验室制取Cc）2的有关操作如下图，不正确的是（）

气体

酸

块

状

大

理

石

懈

16.实验是Q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.

二

氧

化

燥

干

碳

花

纸

干石蕊纸花直接①④是用紫色石蕊试液润湿的棉球

放入二氧化碳中放入二氧化碳中②③是用石蕊试液染色并干燥后的棉球

实蛉1实蛉2

请填空:

（1）实验1米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。

17.将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，将其溶液加热，冷却后再加入一定量的活性炭、振

荡.在这个过程中，液体颜色变化的顺序是（）

A.紫一红T紫一无

B.紫T红T蓝τ无

C.紫一蓝一红一无

D.紫T红τ蓝T紫

18.利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计.

了如图所示的装置(a.d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b.c为用紫注射器」

色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定装璃管的装置末画出)来探究,

二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是

()

A.通过推压性注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量

19.(2022年陕西省中考B卷)下图是实验室制取气体的常用装置。

的

涧

燥