第六单元碳和碳的氧化物

第一部分考点探究教材梳理第六单元碳和碳的氧化物目录CONTENTS01020304考点梳理·教材运用物质的网络结构实验一题过重难击破·河南真题1.碳单质的物理性质及用途碳单质结构物理性质用途金刚石⁠

⁠天然存在的最

硬

⁠的物质裁玻璃、切割大理石、作钻头等无色透明，正八面体形状的固体作饰品（钻石）硬

考点1

碳单质的性质和用途碳单质结构物理性质用途石墨⁠

⁠深灰色、有金属光泽而不透明、细鳞片状固体、很软、耐高温制铅笔芯有滑腻感作润滑剂优良的

导电

⁠性能作电极、电刷导电碳单质结构物理性质用途C60⁠

⁠可能应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域木炭、活性炭（主要成分是碳单质）具有疏松多孔的结构具有

吸附性

⁠除去色素和异味吸附性

碳单质的物理性质存在差异的原因是

碳原子的排列方式不同

⁠。碳原子的排列方式不同

·⁠

⁠教材延伸·1.金刚石、石墨是由碳原子构成的；C60是由分子构成的，一个C60分子是由60个碳原子构成的。2.金刚石变石墨是化学变化，因为有新物质生成。2.碳单质的化学性质及用途反应条件化学性质用途常温稳定性碳的化学性质不活泼（因为碳原子的最外层电子数是4）作墨汁点燃可燃性①充分燃烧：

C＋CO2

⁠；②不充分燃烧：

22CO

⁠说明：相同条件下，反应物的量不同，产物可能不同作燃料

反应条件化学性质用途高温还原性③与氧化铜反应：

C＋2CuO2Cu＋CO2↑

⁠，现象：

黑色

⁠粉末变成

紫红色

⁠；冶炼金属高温还原性④与氧化铁反应：

e2O3＋3C4Fe＋3CO2↑

⁠，现象：

红棕色

⁠粉末变成

黑色

⁠；⑤与二氧化碳反应：

CO2CO⁠冶炼金属

2Cu＋CO2↑

黑色

紫红色

4Fe＋3CO2↑

红棕色

黑色

·⁠

⁠教材素材对点练·（教材图片原创题）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，请回答下列问题：·⁠

⁠教材素材对点练·

硬

润滑剂

化学

不同

碳原子的排列方式不同

考点2

一氧化碳和二氧化碳（必考）1.CO和CO2的物理性质物质颜色、状态、气味密度溶解性CO2通常情况下，CO2是无色、无味的气体，固态CO2叫做

干冰

⁠比空气的密度

大

能

⁠溶于水CO通常情况下，CO是无色、无味的气体比空气的密度略

小

难

⁠溶于水干冰大

能

小

难

·⁠

⁠教材延伸·

二氧化碳的溶解性实验：向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。一段时间后，可观察到塑料瓶变瘪。原因是CO2溶于水中，使瓶内气体减少，导致瓶内气体压强变小，在外界大气压的作用下瓶子变瘪。2.CO和CO2的化学性质（1）一氧化碳的化学性质及用途性质反应原理及现象用途可燃性化学方程式为

2CO＋O22CO2

⁠；现象：火焰呈蓝色（点燃前要验纯）作燃料

性质反应原理及现象用途还原性与氧化铜反应：

CO＋CuOCu＋CO2

⁠；现象：黑色粉末变成紫红色与氧化铁反应：

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

⁠；现象：红棕色粉末变成黑色冶炼金属毒性CO极易与

血液中的血红蛋白

⁠结合，造成生物体内缺氧，导致中毒

3CO2

血液中的血红蛋白

（2）二氧化碳的化学性质及用途性质一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧与水反应与碱反应与澄清石灰水反应与氢氧化钠反应实验⁠

⁠倾倒二氧化碳⁠

⁠⁠

⁠⁠

⁠现象

两支蜡

烛自下

而上依

紫色石蕊溶液变红，加热后又变成紫色

澄清石灰水变浑浊⁠无明显现象结论或化

（检验二氧碳）

（吸收或除去二氧化碳）两支蜡烛

自下而上

依次熄灭

紫色石蕊溶液变变成紫色澄清石灰水变浑浊二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质）；二氧化碳的密度比空气大（物理性质）CO2＋H2O

CO2＋Ca（OH）2

＋H2O

2NaOH＋

Na2CO3＋

H2O

红，加热后又CO2↑＋H2O

学方程式说明

二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质）；二氧化碳的密度比空气大（物理性质）

H2OH2CO3；H2CO3CO2↑＋H2O

CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O

⁠（检验二氧化碳）

2NaOH＋

CO2

Na2CO3＋

H2O

⁠（吸收或除去二氧化碳）二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质）；二氧化碳的密度比空气大（物理性质）

CO2＋Ca（OH）2

＋H2O

2NaOH＋

Na2CO3＋

H2O

用途①二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于

灭火⁠；②植物的光合作用需要二氧化碳，可用作

气体肥料⁠；③二氧化碳是化工产品的原料（如生产尿素、纯碱等）；④固态二氧化碳（即干冰）升华吸热，可用于

人工降雨⁠或作

制冷剂⁠；⑤二氧化碳溶于水生成的碳酸呈酸性，可用于制碳酸饮料灭火气体肥料人工降雨制冷剂·⁠

⁠教材延伸·

CO和CO2都是由碳元素和氧元素组成的，性质却不同，是因为它们的分子构成不同。鉴别通入紫色石蕊溶液

无现象的是CO；能使紫色石蕊溶液变红的是CO2⁠通入澄清石灰水

无现象的是CO；能使澄清石灰水变浑浊

的是CO2⁠通过灼热的氧化铜

有红色固体生成的是CO；无现象的是CO2

⁠点燃燃烧并发出蓝色火焰的是CO；不燃烧的是CO2无现象的是CO；能使紫色石蕊溶液变红的是CO2

无现象的是CO；能使澄清石灰水变浑浊的是CO2

有红色固体生成的是CO；无现象的是CO2

3.CO和CO2的鉴别和除杂除杂CO2（CO是杂质）

通过灼热的氧化铜

⁠CO（CO2是杂质）

通入足量的NaOH溶液或通过灼热的炭粉⁠通过灼热的氧化铜

通入足量的NaOH溶液或通过灼热的炭粉

⁠

⁠易错警示

不能用点燃的方法除去CO2中的CO，在CO2气体中CO属于杂质，其含量不会很多，而二氧化碳不支持燃烧，因此，不能将其中的CO点燃。·⁠

⁠考点对点练·某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究CO2的相关性质。【查阅资料】盐酸易挥发，挥发的氯化氢气体溶于水显酸性。硫酸不易挥发，浓硫酸具有吸水性。酸性物质能使紫色石蕊溶液变红。

防止稀盐酸挥发出的氯化氢气体干扰实验

吸收二氧化碳中的水蒸气（或干燥气体）

·⁠

⁠考点对点练·某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究CO2的相关性质。【查阅资料】盐酸易挥发，挥发的氯化氢气体溶于水显酸性。硫酸不易挥发，浓硫酸具有吸水性。酸性物质能使紫色石蕊溶液变红。

澄清石灰水变浑浊

H2O

蜡烛由下而上依次熄灭

密度比空气大

不能燃烧

不支持燃烧

考点3

温室效应与低碳生活1.自然界中的碳氧循环2.二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的地窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。3.温室效应（1）加剧的原因：空气中的

二氧化碳（或CO2）

⁠含量过高。（2）危害：全球气温升高，两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化，造成农业减产等。（3）防治措施①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；②开发新能源，如太阳能、风能、地热能等；③促进节能产品和技术的进一步开发和普及；④大力植树造林，严禁乱砍滥伐。二氧化碳（或CO2）

4.低碳生活所谓“低碳”，就是较低的

二氧化碳

⁠的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。二氧化碳

考点4

二氧化碳的制取（必考）1.工业制取

CaO＋CO2↑

1.请写出物质的化学式：A

CO

⁠；B

Na2CO3（合理即可）

⁠。2.请写出图中涉及反应的化学方程式。CO

Na2CO3（合理即可）

2.实验室制取（详见实验6）

CO2↑）

实验6

二氧化碳的实验室制取▶实验方法解读◀药品大理石（或石灰石）与稀盐酸原理

CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑

⁠

装置发生装置⁠

⁠A装置优点：装置简单B装置优点：便于随时添加液体药品C装置优点：

通过控制滴加量和滴加速率来控制反应速率⁠D装置优点：

可随时控制反应的发生和停止⁠通过控制滴加量和滴加速率来控制反应速率可随时控制反应的发生和停止装置收集装置⁠

⁠Ⅰ

Ⅱ①选择Ⅰ收集CO2的原因：

二氧化碳的密度比空气大⁠。收集时应注意：导管应该伸入集气瓶底部，以便排尽空气②选择Ⅱ收集CO2

时，进气口为

a

⁠步骤①连接仪器；②检查装置气密性；③加入药品（先加大理石，后加稀盐酸）；④收集气体；⑤检验和验满二氧化碳的密度比空气大a

除去CO2中的氯化氢气体⁠

⁠a进b出，先用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl，再通过浓硫酸干燥检验⁠

⁠将产生的气体通入澄清石灰水中，

澄清石灰水变浑浊⁠，证明收集的气体是CO2验满⁠

⁠将燃着的木条放在集气瓶瓶口，

若木条熄灭，说明CO2气体已收集满⁠澄清石灰水变浑浊若木条熄灭，说明CO2气体已收集满▶核心素养提升◀1.能否用其他药品代替石灰石和稀盐酸？（1）能否用碳酸钠代替块状大理石（或石灰石）？不能。碳酸钠通常为粉末状，与稀盐酸反应剧烈，不利于气体的收集。（2）能否用稀硫酸代替稀盐酸？不能。大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，阻碍了反应的继续进行。（3）能否用浓盐酸代替稀盐酸？不能。浓盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，使制得的气体不纯。2.实验中发现将收集的CO2气体通入澄清石灰水，澄清石灰水不变浑浊，原因是什么？所用的盐酸浓度太大，制得的二氧化碳中混有氯化氢气体，不能生成碳酸钙沉淀（或澄清石灰水已经变质）。3.能否用燃着的木条检验CO2？不能。不支持燃烧的气体除了CO2外，还有N2、稀有气体等，因此能使燃着的木条熄灭的不一定是CO2。▶一题过实验在实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题：（1）标号①仪器的名称是

锥形瓶

⁠。锥形瓶

（2）若制取二氧化碳气体，选择的装置是

AC

⁠（填字母）。若用E装置收集二氧化碳气体，气体需要从

a

⁠（填“a”或“b”）端通入，因为二氧化碳气体不断通入使瓶内

气体增多⁠，压强变

大

⁠，在压强差作用下，将空气排出。

AC

a

气体增多

大

CaCO3＋

（4）为了得到纯净、干燥的CO2，

除杂装置（如图）的导管按气流方向连接顺序是

C

⁠（填字母）。A.1→2→4→3B.2→1→3→4C.4→3→1→2D.3→4→2→1C

（5）【创新装置】如图的收集装置可用于测量生成的CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是

防止CO2溶于水（或与水反应）

⁠，请补全集气瓶中的导管。

防止CO2溶于水（或与水反应）

A.NaOH溶液B.CaCl2溶液C.浓硫酸D.稀盐酸澄清石灰水变浑浊

Ca（OH）2＋

AC

（7）【数字化实验】图1所示装置能控制反应的发生与停止。为了解装置具有该优点的原因，某兴趣小组在装置中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图2）。下列说法正确的是

⁠（填序号）。CD

A.ab段试管中液面逐渐上升B.bc段石灰石与稀盐酸完全接触C.c点对应操作是打开活塞D.bc段压强基本不变，说明装置气密性好命题点1

碳单质的性质和用途1.[（2023河南25题（1）（2）]碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。（1）如图是碳原子的结构示意图，图中x的数值为

4

⁠。4

（2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是

d

⁠（填字母）。a.金刚石的硬度很大b.每个C60分子是由60个碳原子构成的c.石墨的导电性良好d.金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同d

2.[2021河南25题（2）]金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是

d

⁠（填字母代号）。a.构成它们的原子大小不同b.两种物质由不同种原子构成c.构成它们的原子数目不同d.两种物质里碳原子的排列方式不同3.（2019河南备用卷15题）生活中含碳物质的用途广泛。冰箱除味剂中所含的碳单质为

活性炭

⁠。d

活性炭

命题点2一氧化碳和二氧化碳的性质和用途4.（2019河南11题）如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（D）A.开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7D.将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气D

红棕

6.[2023河南25题（3）]CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法。

②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使瓶内气体减少，压强变小，小于外界大气压，在大气压的作用下，气球变大。命题点3

温室效应与低碳生活7.[2020河南21题（1）]我们倡导“低碳”生活，“低碳”是指哪种物质的较低量排放？二氧化碳（或CO2）的较低量排放。命题点4

二氧化碳的制取8.[2023河南25题（4）]实验室制取CO2等常见气体的相关装置如图所示。①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为

B

⁠接

E

⁠接