2024年中考化学一轮复习 碳和碳的氧化物 知识清单

专题03碳和碳的氧化物

思维导图

物理性质：无色透明、旧画体形状的固体、天然存在最藏物质

剑^石I----------------------------------------------

用途：可用于裁瑚8,切割大理石,作僦鼠作钻埔住联等

碓物理性质：深灰色，有金属光落不透明懒箪片状固体，竣，有滑鼠翻1良好的导电性

解0：由分子构成，形似足球，常用于超导、催化材料、医学及生物等领域

常雌单质

株物理械：疏松多孔，具有髓的吸雌

住酗油破单周

用途：可用于哪色素、争将

活性炭：黑色粉末薄粒状，有强吸附型，可用于净化多种询唯体，用于防毒

面具中，米麒业中的脱色

演I------------------------------------------------------------------------------------------------------

r-碳单质-----1炭黑：黑色粉末，可用于制造油蚩.油漆、鞋血碗、墨汁及橡胶制品的香料

稳赵^常温下，碳的化学性醺定

可燃性

化学性质不充分燃烧生成一氧化碳

与二氧化碳反应--一•

还原性

,限购-……

可燃性：产生蓝色火焰,蹦蝇

一氧化碳|—-限购：38+氏2。3&-2Fe+3c。2'、

屿愉砸途还麟重氧化三铁礴4co+氏3。4晅运3Fc+4CCh

--------------------------------------------------J于金属冶炼

4俩题:C0+CuO^=Cu+CC）2

毒性：极易与血红蛋摩合使其失微氧能力，使人缺氧弊气中毒）,如果发生一氧化碳中毒，轻度

的应呼吸大量新鲜空气，严重健立即送到磁进行救治。

物理性质：无色无味的气体，能溶于水，电度匕睡气尢固体二氧化碳俗称干冰

包情况下，不燃娜不支持燃烧（阶梯状蜡艇脸）

壁壁n2（）+c（）2——iijCOs

与58反应：可用于糊^二g化碳或吸收二氧化碳，如用澄清石灰石水播二£侬若澄清石灰水醉浊则可证

咻惭W佛

号西：CO2+C2C。

参与光合作用：二氧化阚水在绿色喇中在光照条件下生幅会和有机物

用途：用于灭火用作气体孵L化A品的原四；干冰可用于人工隆雨等

「二S化破

工4k制取：高温帽烧石灰石可制取生石灰和二氧化航娥钙在高温条件下生幅化钙和二氧化碳

螂।--------------------------------------------------------------------------------------------

------1实验室制取：大理硝石灰石与献瓶应，大理石+稀盐酸生成氯化钙+二氧化破+水

以二氧化晒中心的转化：二氧化碳与碳酸钙、碳酸钠、破谶、一氧侬、甲坛院之间的转化

对健康的影靴因为不融给呼吸，娶气中的二氧化碳含量超过正常值时，会对人及

动物健康产生影响，因此人群盅1的地方应注意通风换气

自然界中二M化版的循环：二M化族通过绿色岫光合作用可生幅气人及动植物的呼

吸作用及化石哪的燃缁会生成二氧化碳

二g化碳对生活和环境糠响温室效应：化石燃料的燃烧及森林奥源的减少会加剧温期应，减少化石螭的燃烧并开

脚能源可减辐轨应

候生活：指较低的二氧化例F放，减少一次1物品的使用，尽量乘坐公毋通工具，使

用节能灯具等，可帮助隆低二M化碳哪泯

知扁单亡;土浩的[___________________

1/J，本/月半-------------------n

知识01碳单质的性质方法01二氧化碳的实验室制取

知识02二氧化碳的性质和用途方法02气体制取的一般思路

知识03一氧化碳的性质方法03气体的鉴别和除杂

知识清单

知识01碳单质的性质

一、常见碳的单质

1.碳单质的物理性质比较

石墨C金刚石cC60

碳单质

碳原子构成碳原子构成C60分子构成

*叩。°

微观结构

我>>播

淡灰鱼的有金属光泽不透明的细无色透明的、正八面体

物理性质鳞片状固体，耐高温，质地较软，形状的固体。天然存在

有滑腻感,有良好的导电性。的最硬的物质。

作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔制装饰品（钻石）、制钻用于超导、催化、

用途

芯、做用烟，作机械高温润滑剂头、切割大理石、玻璃材料科学等领域

性质差异金刚石和石墨物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同

2.无定形碳

①木炭：有疏松多孔结构,具有吸附性,用于除去食品和工业产品里的色素,

作冰箱去味剂等。

②活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气，

制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。

③焦炭：用于冶炼金属。

④炭黑：制造黑色染料，油墨，油漆等，添加到橡胶里做补强剂，增强耐磨性。

二'碳单质的化学性质

1.常温下化学性质不活泼

2.可燃性（作燃料）

1反应物氧气充足，碳完全燃烧氧气不足，碳不完全燃烧

质量比3：83：4

反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同

co2co

结论X/

CO2'^\/^CO2Cm(C)

Am(O2)

84

3.还原性

实验①火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。

注意②实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。

事项③待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。

实验装置及现象结论

①黑色粉末逐渐变成光亮的红色;

②澄清石灰水变浑浊。

结论：生成了红色的铜和二氧化碳

化学方程式C+2CuO亶逅2Cu+CChT

三'氧化还原反应

1.分析

CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原,发生还原反应

C+2CuO昌"2Cu+CO2T

C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化,发生氧化反应

2.碳与二氧化碳反应：C+CCh至迪2co（吸热反应）

【例1】（2023•湖北武汉・统考中考真题）石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。

石墨活性炭作冰箱除味剂木炭作燃料

回答下列问题：

(1)石墨的用途可以是o

A.用于制铅笔芯B.用作电极C.用于切割大理石

(2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其(填“物理”或“化学”)性质。

(3)木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为。

【答案】(1)AB

(2)物理

点燃

(3)C+O2^^CO2

【详解】(1)A、石墨具有滑腻感，且为深灰色，可用于制铅笔芯，故选项正确；

B、石墨具有导电性，可用作电极，故选项正确；

C、石墨很软，不能用于切割大理石，故选项错误；

故选：AB；

(2)活性炭作冰箱除味剂，不需要通过化学变化表现出来，是利用其物理性质；

占燃

(3)碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+02-CO2o

知识02二氧化碳的性质和用途

一、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水。

二、化学性质

1.证明二氧化碳的密度大于空气且不燃烧也不支持燃烧

实验现象

将水倒入装满co,的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振

公；将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛二二荡，软塑料瓶变瘪。

的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先分析：二氧化碳溶于水使瓶内气压变小，大

熄灭。'*气压使瓶子变瘪。

化学性质：①二氧化碳不能燃烧;

②二氧化碳不支持燃烧;物理性质：二氧化碳能溶于水

物理性质：密度比空气的大。

2.证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红）

7-C号）

实验1♦

操作③把干燥的小④把用水湿润的

①干燥的石蕊②干燥的石蕊小⑤取出实验④中小

花放进CO2气石蕊小花放入

小花上喷稀醋酸花上喷水花用吹风机烘干

体中CC>2气体

现象变红不变红不变红变红红色变为紫色

二氧化碳与水反

稀醋酸能使石蕊水不能使石蕊变二氧化碳不能

分析应生成酸性物质碳酸不稳定分解

变红红使石蕊变红

使石蕊变红

碳酸分解生成

CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质使紫色石蕊试液变成红色

结论二氧化碳和水

化学方程式：CO2+H2O=H2CO3

H2CO3=H2O+CO2t

3.证明二氧化碳与澄清石灰水反应

操作：将二氧化碳通入澄清石灰水；现象：澄清石灰水变浑浊：

化学反应方程式：CC>2+Ca（OH）2=CaCCM+HzO（用于检验二氧化碳气体）

二、二氧化碳的用途

CO2的用途依据的性质

①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品

干冰升华吸热（物理变化）

冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。

①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，

②灭火

③密度比空气的大

C02是光合作用的原料，能促进光合作用

③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量Ge。i斗。喘体GHg+65

④制汽水饮料（碳酸饮料）CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸

⑤化工原料，制纯碱、尿素等能与多种物质反应

【例2】(2023・广东珠海•一模)课外实验：“叶脉书签”(如图)的制作过程是将洗干净的树叶放在一定浓度的

氢氧化钠溶液中煮沸，再加以处理，除去表皮和叶肉，只余清晰的叶脉，就能得到“叶脉书签”。实验小组同

学对该制作过程及氢氧化钠的性质进行了研究。

I.探究制作“叶脉书签”的最佳条件

【查阅资料】氢氧化钠溶液有腐蚀性。

【进行实验】实验1：相同煮沸时间内，将洗干净的树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里，处理后叶片变化

如表。

NaOH溶液浓度1%5%10%

叶片变化留有很多叶肉留有较多叶肉残留很少叶肉

实验2：在10%的氢氧化钠溶液里，将洗干净的树叶进行不同时间的煮沸，处理后叶片变化如表。

煮沸时间5min15min20min

叶片变化留有较多叶肉残留很少叶肉叶片卷起来，叶肉与叶脉不易分离

【解释与结论】

(1)实验1的实验目的是=

(2)实验小组同学选择了10%的氢氧化钠溶液制作“叶脉书签”，原因是o

(3)通过实验2可知，制作“叶脉书签”的最佳煮沸时间是(填字母序号)。

A.5minB.15minC.20min

n.探究氢氧化钠的性质

【查阅资料】a.氢氧化钠与氢氧化钙化学性质相似。

b.稀盐酸与碳酸钠(Na2co3)反应的化学方程式为：2HC1+Na2co3=2NaCl+H2O+CO2f。

c.通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。

【猜想与假设】

(4)氢氧化钠能与二氧化碳发生反应，其化学方程式为：。

【进行实验】

实验步骤实验现象

8：

)2:-

L

①

无明显变化

氧

一

氢

化

一

溶

钠

液-1

甲同学发现实验步骤①中无明显变化，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应？在老师的帮助下，通过

对比实验步骤②③证明NaOH与二氧化碳发生了反应。

实验步骤实验现象

A中有大量气泡产生，B中

I适量

卜稀盐酸

③口无明显变化

co合

国一水混合

©后溶液

【解释与结论】

（5）步骤②中通过B中的现象，可知稀盐酸加入到步骤①所得溶液中有二氧化碳产生。

（6）实验③的目的是排除的干扰。

（7）乙同学认为用软塑料瓶也可以验证氢氧化钠与二氧化碳的反应，需要对比的实验装置有（填字

母序号）。

软塑料瓶

A.

—二氧化碳

-20mL氢氧

8r化钠溶液

【答案】（1）探究制作“叶脉书签”的最佳氢氧化钠溶液浓度

（2）氢氧化钠溶液浓度为10%时，叶片上残留叶肉很少

（3）B

(4)CO?+2NaOH=Na2CO3+H2O

(5)澄清石灰水变浑浊

(6)水/H2O

(7)AB

【详解】（1）实验1中氢氧化钠溶液的浓度不同，其它因素相同，故目的是：探究制作“叶脉书签”的最佳

氢氧化钠溶液浓度；

（2）实验小组同学选择了10%的氢氧化钠溶液制作“叶脉书签”，是因为氢氧化钠溶液浓度为10%时，叶片

上残留叶肉很少，较适合制成“叶脉书签”；

（3）由实验2可知，在10%的氢氧化钠溶液里，煮沸时间为15min时，残留很少叶肉，比较适合制成“叶

脉书签”，故最佳煮沸时间是15mino

故选B；

（4）氢氧化钠与氢氧化钙化学性质相似，故二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程

式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（5）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故步骤②中通过B中澄清石灰水变浑浊的现象，可知稀

盐酸加入到步骤①所得溶液中有二氧化碳产生；

（6）氢氧化钠溶液中含水，水也能与二氧化碳反应，故实验③的目的是排除水的干扰；

（7）氢氧化钠溶液中本身含水，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，导致装置内气体减少，压强减小，导

致软塑料瓶变瘪，故要想验证氢氧化钠与二氧化碳的反应，应排除水的干扰，根据控制变量法，除了一个

加入氢氧化钠溶液，一个加入水，其它因素相同，即氢氧化钠溶液和蒸储水的体积应相同，故需要对比的

实验装置有AB。

知识03一氧化碳的性质

一、产生途径（举例）：碳的不完全燃烧2C+O2囊2c0。

二、.化学性质:

1.毒性

2.可燃性：2co+。2壁=2CCh，注意点燃前先检验气体的纯度（验纯）。

现象：纯净的CO安静的燃烧，产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变

变浑浊，CO2+Ca（OH）2=CaCO3i+H2O

3.还原性

装置及说明现象及注意事项

A处的现象是：黑色粉末逐渐变成光亮的红色。

4

CuO+CO=Cu+CO2

B处的现象是：澄清石灰水变浑浊。

Ca（OH）2+CO2=CaCO31+H2O

C处的现象是：气体燃烧，发出蓝色火焰。

2co+02^=282

（1）澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生【注意】

成①先通一氧化碳后加热的原因是：排出装置内的空

（2）右侧酒精灯的作用是点燃尾气，防止污气，防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。

染空气②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却

其它尾气处理的方法的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。

①用气球收集②用排水法收集

★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。

【例3】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（）

A.CO气体可以用作燃料

B.在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒

C.将CO和02的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2cCh和H20

D.高温下，CO气体可与FezCh等含铁氧化物反应生成Fe和CO2

【答案】C

【分析】根据一氧化碳的物理性质（无色、无味、难溶于水等），化学性质（具有毒性、可燃性、还原性

等）进行分析解答。

【详解】A、CO具有可燃性，CO和02反应生成C02,放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说

法正确，不符合题意；

B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；

C、CO和02都难溶于水，所以将CO和02的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，

符合题意；

D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把FezCh里面的铁还原出来，生成Fe和CCh,此选项说法正

确，不符合题意；

故选：Co

方法清单

方法1二氧化碳的实验室制取

一、工业制二氧化碳

煨烧石灰石：CaCO3=^=CaO+CO2to

二、实验室制二氧化碳

(1)药品：块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)

(2)反应原理：CaC03+2HCl===Ca02+H20+CCM

(3)检验方法：

将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。

(4)验满方法：

用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。

【例4】(江苏淮安•校考一模)课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。

友情提示：使用分液漏斗时，可通过开启、关闭活塞控制液体的流入，同时防止装置漏气。

(1)若打开止水夹Ki,关闭止水夹K2,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，C中发生反应的化学

方程式为：--通过分析A中的现象可证明CO2具有的性质是—oB中盛放的试剂是一。

(2)若打开止水夹K2、K4,关闭Ki、K3,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸，当观察到—现象

时，证明E中C02已集满.关闭止水夹K2、K4,打开K3,从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液.该

实验中，能证明C02与NaOH确实发生了化学反应的现象是一。二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式

为：。

【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t二氧化碳能与水反应浓硫酸F中石灰水变浑

浊E中有气泡冒出CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙，和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t；二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，则A中会观察到湿

润的湿润试纸变红，而干燥的试纸不变色，从而说明二氧化碳能与水反应；要证明二氧化碳和水反应，A

中用的是一半湿润一半干燥的石蕊小花进行对比，则进入的二氧化碳应是干燥的，避免水蒸气的干扰，所

以B中应放浓硫酸对气体加以干燥；

(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，E装置是用向上排空气法收集，所以若F中澄清的石灰水变浑浊，

说明E中二氧化碳已收集满；关闭止水夹K2、K人打开K3,随着二氧化碳的增多，则D中的稀盐酸会进

入E装置，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，而碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳，与氢氧化钠反应生

成氯化钠和水，所以从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液，若观察到气泡冒出，则说明二氧化碳和

氢氧化钠确实发生了反应生成碳酸钠。

方法2气体制取的一般思路

一'发生装置

1.选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。

固固加热型固液常温型

占

•

■LA

长颈漏斗可随时分液漏斗可控制加注射器可控制加

试管口略适合制取适合制取

添加液体药品，注入液体的速率，从入液体的速率，从

向下倾斜少量气体大量气体

意下端管口液封而控制反应速率而控制反应速率

2.改进装置

块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止

开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗开始：打开开始：打开弹簧开始：将布袋子开始：将试管

流下，淹没过石灰石，反应开始；弹簧夹夹，液体淹没固体浸入溶液中浸入液体中

停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压

停止：停止：关闭弹簧停止：提起布袋停止：提起试

强回流回长颈漏斗，液体液面低于

关闭弹簧夹夹，液体压入左侧子离开液面管离开液面

隔板固液分离，反应停止

二、收集装置

选择依据：气体的溶解性；气体的密度。

排水集气法向上排空气法向下排空气法

适合气体溶解度小适合密度比空气大适合密度比空气小

不与水反应的气体不与空气反应的气体不与空气反应的气体

,az(GH

「修〜Id

注意事项：导管口出现连续均匀的注意事项：导管伸入集气瓶

注意事项：导管伸入集气瓶底

气泡时开始收集；集气瓶口有大量底部，以保证排尽集气瓶中

部，以保证排尽集气瓶中空气

气泡往外冒时气体收集满空气。

①所有气体从短管进

②V排出的zK=V气体

气体进入集气瓶后出现在装气体进入集气瓶后出现在装置

为防止气体溶解在水中，水面放一

置下端，气体的验满在另一上端，气体的验满在另一侧出气

层植物油隔绝二者；集气瓶上端若

侧出气口口

有空气，不影响收集的气体的体积

数据，但是要影响气体的纯度

【例5】已知：相同条件下，氨气（NH3）的密度比空气小，极易溶于水，其水溶液称为氨水，氨气有刺激

性气味，不能排放到空气中。某同学对其制备与性质进行了如下探究：

ABC

氧气发生装第

氨气制取：固体NH4cl与足量消石灰固体混合加热可以制取氨气。

（1）选择的发生装置是,收集装置是