备战2025年中考化学复习基础培优讲义（全国）专题04 碳和碳的氧化物（原卷版）

专题04碳和碳的氧化物知识导索掌握碳和碳的氧化物掌握二氧化碳的制备方式化学性质一氧化碳的性质等知识知识详解【知识点一：二氧化碳】1、自然界中二氧化碳的循环CO2产生的主要途径为化石燃料的燃烧，CO2消耗的主要途径为：植物的光合作用当有过多的二氧化碳产生时，会导致温室效应。2、二氧化碳的性质和用途（1）CO2的物理性质：通常情况下，CO2是无色无气味的气体，密度比空气大，CO2能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”，易升华吸热，因此可于人工降雨或制造舞台云雾或作制冷剂。（2）CO2的化学性质和用途“三不两水”A、如图，实验现象为蜡烛火焰自下而上依次熄灭说明二氧化碳具有密度大于空气的物理性质，也具有不可燃不助燃的化学性质，因此可用于灭火。B、如图，紫色石蕊试液中通入CO2后变成红色，原因是CO2+H2O==H2CO3（用符号表达式表示）。==C、CO2能使澄清石灰水变浑浊，符号表达式为CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OD、CO2无毒，但不能供给呼吸，因此进入干涸的深井、深洞或久未开启的菜窖时，应先做灯火试验，以防止CO2浓度过高而造成危害。E、CO2是绿色植物进行光合作用的原料，因此可用作气体肥料。3、二氧化碳的实验室制法：（1）药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸（2）符号表达式：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O发生装置和收集装置：如右图所示，长颈漏斗要伸入液面下，起液封作用。（3）收集方法：通常采用向上排空气法收集，理由是CO2密度大于空气，不宜用排水法收集，理由是CO2能溶于水。（4）CO2验满的方法：燃着的木条放集气瓶口，若木条熄灭，则集满CO2检验方法：把气体通入澄清石灰水，若变浑浊，则是CO2发生反应的符号表达式：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O【知识点二：一氧化碳】一氧化碳（1）物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水（2）化学性质化学性质化学方程式用途①毒性与血红蛋白结合②可燃性作燃料③还原性与氧化铜方程式：CO+CuOCu+CO2现象：黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气时产生蓝色火焰炼铜与氧化铁方程式：3CO+Fe2O3高温===2Fe+3现象：红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊炼铁【知识点三：金刚石、石墨、碳60】名称金刚石石墨C60结构构成碳原子碳原子C60分子物理性质无色透明，正八面体固体，天然存在最硬的物质，熔点高，几乎不导电，导热性差深灰色不透明，细鳞片状固体，有金属光泽，质软，有滑腻感，导电性好，熔点高，耐高温，良好导热性常温下紫红色固体，微弱荧光，超导性用途钻头、玻璃刀、装饰品制造铅笔芯，润滑剂，做电极作超导体，制备新材料，用于医学生物领域物理性质差异的原因金刚石、石墨、C60虽然都是碳单质，但其单质中碳原子排列不同，故物理性质差异很大Ps:碳单质的化学性质化学性质化学方程式用途①常温下稳定性碳素墨水②可燃性氧气充足C+O2高温===CO作燃料氧气不足C+O2高温===③还原性与金属氧化物与氧化铜：C+2CuO高温===2Cu+CO2与氧化铁：3C+2Fe2O3高温===4Fe+3CO冶炼金属与非金属氧化物与CO2：C+CO2高温===与水蒸气：C+H2O高温===CO+H习题讲解1．推理是学习化学的一种常用的方法，下列说法正确的是（）A．保持水的化学性质的最小粒子是水分子，所以物质的化学性质都由分子来保持 B．CO2通入紫色石蕊溶液，溶液变红，所以CO2是一种酸 C．由同种分子构成的物质是纯净物，则纯净物一定是由同种分子构成的 D．单质是由同种元素组成的纯净物，所以同种元素组成的物质一定不可能是化合物2．党的二十大报告指出，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约资源、绿色低碳发展。则下列措施中不可行的是（）A．改进燃煤方式，减少二氧化硫与粉尘排放 B．研究开发清洁能源 C．秸秆就地焚烧，及时还田 D．提倡绿色出行，大力发展公共交通3．物质的性质决定用途。下列物质的性质与对应的用途不相符的是（）选项性质用途A稀有气体化学性质稳定稀有气体用于金属焊接保护气B石墨可以导电石墨用于电池的电极材料C活性炭具有吸附性炭黑墨汁用于绘画D氢气具有可燃性，产物无污染氢气用于北京冬奥会使用火炬的燃料A．A B．B C．C D．D4．部分碳单质的结构示意图如下，下列说法不正确的是（）A．丙可用于制造铅笔芯 B．甲、丙部分性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同 C．甲是天然存在的最硬的物质 D．甲、乙、丙三种都是由原子直接构成的5．以下能正确表示对应叙述的图像是（）A．电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系 B．两份相同的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解 C．充分高温煅烧一定质量的木炭和氧化铜的混合物 D．表示向一定量H2O2溶液中加入MnO2固体6．石墨烯是从石墨剥离出的单层材料，是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最好的材料。下列关于石墨烯说法正确的是（）A．构成：碳原子 B．结构：微粒排列方式与金刚石一致 C．性质：常温下活泼，不能稳定存在 D．用途：用作绝缘材料7．实验小组采用如图所示装置验证碳粉还原氧化铜，下列说法错误的是（）A．实验前要先检验装置的气密性 B．网罩的作用是集中火焰，提高温度 C．点燃酒精灯一段时间后，玻璃管内黑色粉末逐渐变为红色 D．实验产生的气体一定没有CO8．兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法不正确的是（）A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．c点时溶液中溶质一定只有CaCl29．用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是（）A．为加快反应，可将大理石粉碎成粉末状 B．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 C．用浓盐酸代替稀盐酸，可产生更多的二氧化碳 D．收集时，在集气瓶口放置毛玻璃片，是为了减少二氧化碳逸散到空气中10．下列说法错误的是（）A．碘酒是一种混合物 B．水是纯净物，但自然界中几乎不存在纯净的水 C．氮气的化学性质不活泼，在常温下难与其他物质发生反应 D．一氧化碳是一种无色有强烈刺激性气味的气体11．下列关于生活中常见物质说法正确的是（）A．工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同 B．金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化 C．一氧化碳不易溶于水 D．二氧化碳是一种污染性气体12．某兴趣小组设计了如下实验，下列说法错误的是（）A．装置B的作用是做安全瓶，防止C中液体倒吸入A装置中 B．装置C的目的是检验气体中是否含有二氧化碳 C．该套装置的缺点是没有尾气处理装置 D．实验时应先点燃D处的酒精灯，后点燃A处的酒精喷灯13．从化学观念的不同角度，对CO和CO2两种物质认识错误的是（）A．元素观：都是由碳元素和氧元素组成 B．分类观：都属于氧化物 C．变化观：在一定条件下可以相互转化 D．结构观：都是由碳原子和氧原子构成14．下列气体中，有毒的是（）A．O2 B．N2 C．CO D．CO215．氧循环和碳循环是自然界中重要的循环（如图）。下列分析正确的是（）A．氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环 B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 C．植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定16．“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心。下列做法不符合这一理念的是（）A．出行乘坐公共交通工具，少乘坐私家车 B．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空 C．垃圾分类，实现资源回收利用 D．农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌17．规范的操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证。下列基本实验操作正确的是（）A．读出液体体积 B．加热液体 C．点燃酒精灯 D．检验二氧化碳18．如图是初中化学常见的实验操作，其中正确的是（）A．清洗过的滴管 B．检查气密性 C．称量固体 D．二氧化碳验满19．我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当，下列说法错误的是（）A．绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气 B．可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳 C．所谓“低碳”，就是较低的碳单质排放 D．利用太阳能、风能等新型能源有利于控制二氧化碳的排放量20．下列行为不利于实现碳中和的是（）A．教科书循环使用 B．用自行车代替汽车上下班出行 C．燃烧农作物秸秆以增加土地肥效 D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品21．2022年1月29日，我因首个百万吨碳捕集、利用与封存项目全面建成。生活中的下列做法不符合“低碳”要求的是（）A．垃圾分类处理，加强资源回收利用 B．打印资料时双面打印 C．生活中提倡使用节能产品 D．为了方便快速，多采用自驾车出行22．请回答下列相关问题。（1）CO和CO2的化学性质不同，是因为两者不同。（2）石墨在高温高压等条件下可以转化为金刚石，此过程属于变化。（3）利用活性炭除去除去冰箱中的异味，利用了活性炭的性。（4）工业上用煅烧石灰石的方法制取CO2，该反应的化学方程式为。23．回答下列与含碳物质有关的问题：（1）在金刚石和石墨中，能用于制作干电池电极的是；（2）利用活性炭除去除去冰箱中的异味，利用了活性炭的性；（3）工业上用煅烧石灰石的方法制取CO2，该反应的化学方程式为；（4）碳和水蒸气高温下反应生成氢气和一氧化碳，其中发生氧化反应。24．如图是实验室常见的装置，请回答下列问题。（1）仪器①的名称为。（2）实验室制取一瓶二氧化碳应选择的发生和收集装置是（填字母，从A～E中选择）。写出实验室制取二氧化碳的化学方程式。（3）用F装置收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在（填“a”或“b”）口处，观察木条是否复燃。（4）G装置为铁丝在氧气中燃烧的实验，从安全角度考虑，应做的改进是。25．如图是CO2的制取和性质实验。（1）实验1制取CO2时，向锥形瓶中加入适量稀盐酸，其液面应位于（填“a”或“b”）处，发生反应的化学方程式为。（2）实验1收集CO2时，将燃着的木条放在集气瓶口，观察到，则说明CO2已收集满。（3）实验2中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气（填“大”或“小”）。（4）实验3中，将湿润紫色石蕊纸花放入充满CO2的集气瓶中，观察到纸花变红。纸花变红的原因是。26．实验室按如图所示装置制取CO2，并验证实验CO2的性质，回答以下问题。（1）装置B用来证明CO2能与水反应生成碳酸，B中应加入的试剂是（填试剂名称）。（2）装置C用来检验CO2，则C中装的是（填试剂名称），发生反应的化学方程式是。（3）装置D中层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳有物理性质。27．如图是初中教材中的一些实验装置示意图，请回答下列问题。（1）A实验中玻璃棒的末端要斜靠在的一边，过滤后仍然浑浊可能的一种原因。（2）B实验中玻璃管的作用。（3）C实验验证了二氧化碳具有的物理性质。（4）D实验中酒精灯火焰加网罩的作用是。28．某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行如下探究。（一）第一小组用图1所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积。（1）写出甲中发生反应的化学方程式。（2）乙中如果不加植物油，会使测定结果（填“偏大”或“偏小”）。（二）第二小组用如图2装置验证二氧化碳有关性质。【实验步骤】①连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到原处；②注射器a中吸入20mL澄清石灰水，注射器b中吸入20mL盐酸，连接在如图位置，再从中间瓶口通入二氧化碳气体将瓶装满，最后塞上带压强传感器的橡胶塞；③先后将两注射器中试剂快速全部推入三颈烧瓶中，并保持注射器活塞在注射器底部，振荡三颈烧瓶，压强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图3。（3）第①步操作的目的是。（4）第②步中检验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体的方法是。（5）第③步中最先推入三颈烧瓶的试剂是。（6）第③步中第二次推入试剂后，三颈烧瓶中压强变化对应图3中的（填“AB”、“BC”或“CD”）段。29．“碳家族”的成员很多，用途很广。（1）碳量子点是一种尺寸小于10纳米的具有荧光性质的新型碳纳米材料，可用于催化剂制备等领域。科学家利用电化学氧化还原法制备碳量子点时常用石墨作为电极，这是利用了石墨的性。（2）科学家利用“N﹣掺杂石墨烯量子点”作催化剂，将二氧化碳转化为乙醇，其微观示意图如所示，请写出该反应的化学方程式。88g的二氧化碳理论上可以转化为g乙醇。（3）向装有二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，立即拧紧瓶盖振荡后发现瓶子变瘪。请画出加水振荡前后塑料瓶中气