第四节碳和碳的氧化物考纲要求1.碳单质的性质和用途(认识)2.二氧化碳的主要性质和用途(理解)3.一氧化碳的主要性质和用途(理解)4.二氧化碳的实验室制取方法(模仿操作)5.自然界中的碳循环(认识)6.一氧化碳对人体健康的影响(知道)考情分析考情分析备考指导广东中考对本节内容的考查主要有几个方面:(1)碳单质的性质和用途,主要考查石墨的性质、碳的还原性等。(2)CO的性质,主要要考查CO的可燃性和还原性、CO与CO2的鉴别。(3)CO2的性质,主要考查与水、碱(氢氧化钠、氢氧化钙)的反应、灭火等应用。(4)CO2的实验室制法,与其他气体(O2、H2、NH3)相结合,主要考查对药品的选择,对发生装置、收集装置的选择、设计和评价,化学方程式的书写等,综合性较强考情分析考点梳理考点一碳单质的性质和用途(5年4考)1.几种碳单质和活性炭的物理性质及用途名称金刚石石墨C60活性炭主要物理性质无色透明固体,天然存在的________的物质深灰色固体,硬度_____(质软),有滑腻感,有_________类似足球形状,具有一些特殊的物理性质黑色粉末状固体,有疏松多孔的结构,具有强_______用途玻璃刀、作钻探机钻头、饰品等制铅笔芯、作电极、作润滑剂等用于超导、催化、医学及生物等方面作冰箱除臭剂、防毒面具、净化水、脱色等注意点(1)金刚石、石墨、C60都是碳的单质,但物理性质有很大差异的原因是_________________________。(2)一定条件下石墨转变为金刚石属于化学变化。(3)活性炭(包括木炭)是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的,属于混合物最硬较小导电性吸附性碳原子的排列方式不同2.碳单质的化学性质及用途性质举例用途(常温)稳定性古代用墨水书写或绘制的画长时间不褪色制墨水等可燃性充分燃烧:________________________不充分燃烧:_________________________作燃料还原性与氧化铜反应:________________________与氧化铁反应:________________________与CO2反应:__________________________冶炼金属考点二一氧化碳和二氧化碳(5年5考)1.物理性质名称CO2CO色、态、味无色无味气体,(固体CO2叫“______”,易升华,可用于________或作制冷剂)无色无味气体密度密度比空气_____密度比空气略小溶解性能溶于水(加压溶解更多,制汽水)难溶于水干冰人工降雨大2.化学性质、用途及影响名称CO2CO化学性质可燃性一般______________也不燃烧(可灭火)燃烧时产生蓝色火焰,放出大量的热还原性没有还原性,而具有氧化性(与C等反应)与氧化铜反应,化学方程式:毒性无毒,但不供给呼吸,空气中含量大时,对人体有害,进入干枯的深井、深洞或久未开启的菜窖时,应先做____________,以防止二氧化碳浓度过高而造成危险有毒,极易与人体血液中的______结合,使人缺氧窒息死亡不反应与水反应化学方程式:_________________________碳酸能使紫色石蕊溶液变红色化学方程式:_______________________现象:石灰水变浑浊(此反应可(用来鉴别CO2)不反应与氢氧化钙溶液反应不支持燃烧灯火实验血红蛋白续表用途_______、制纯碱、尿素、汽水、制冷剂、温室肥料光合作用)燃料、冶炼金属影响造成______________等,防治措施:减少化石燃料的使用;利用太阳能、风能等洁净能源;植树造林,严禁乱砍滥伐;倡导“低碳”生活等___________、污染空气等灭火温室效应煤气中毒3.自然界中的碳循环【特别提醒】CO2不是空气污染物,能参与大气中的碳循环,是氧气的间接来源。CO2的增多,会导致“温室效应”,但只是影响环境,并不污染环境。4.碳及其化合物之间的转化关系精讲精练考点一碳单质的性质和用途(5年4考)【例1】(导学号08224080)(2017长沙)下列有关碳单质的说法错误的是()A.金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳B.金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同C.书写档案时规定使用碳素墨水,是因为常温下碳的化学性质不活泼D.金刚石和石墨都是硬度最大的物质D方法点拨:解答此类题目要明确以下几点:(1)物质的结构决定物质的性质:碳的几种单质的物理性质差异很大是由于碳原子的排列方式不同。(2)物质的性质决定用途:金刚石是天然存在的最硬的物质,可用作钻头、玻璃刀等;石墨质软有导电性等可制铅笔芯、电极等;木炭或活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可作吸附剂等;木炭还具有可燃性和还原性,可作燃料和冶炼金属。(3)书写物质的名称时要正确区分“碳”与“炭”。“碳”指碳元素,在描述物质组成时用“碳”,“炭”用以表示具体存在含碳元素的各种物质,如木炭、活性炭、炭黑、焦炭等。1.(导学号08224081)(2017江西)金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是()A.原子排列方式不同B.原子大小不同C.原子种类不同D.原子数目不同2.(导学号08224082)(2017上海)活性炭能净水,主要是因为它具有()A.难溶性B.稳定性C.吸附性D.可燃性AC3.(导学号08224083)(2016贺州)下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是()D4.(导学号08224084)石墨烯技术制造的手机具有更好的触控性能、更长的待机时间、更优的导热性能。石墨烯是从石墨薄片中剥离出的单层石墨。请回答下列问题。(1)从物质分类的角度来说石墨烯属于______(填字母)。A.化合物B.单质C.混合物(2)根据上述信息,你推测石墨烯可能具有的物理性质是______。(3)石墨烯在一定条件下与氧气反应,收集生成的气体;让足量镁条在收集的气体中燃烧,生成黑色的碳粉和白色的固体氧化物。发生反应的化学方程式:________________、________________基本反应类型是_________、____________。B导热性化合反应置换反应精讲精练考点二一氧化碳和二氧化碳(5年5考)【例2】(导学号08224085)化学是在原子、分子的水平上研究物质及其变化规律。请回答下列关于一氧化碳与二氧化碳的问题:(1)从宏观上分析,一氧化碳与二氧化碳都是由_________________组成的。(2)从微观上分析,2个CO分子和1个CO2分子中含有相同数目的________。碳元素和氧元素氧原子(3)写出下列反应的化学方程式:①一氧化碳的燃烧:_______________________②二氧化碳通入澄清石灰水:__________________________________。(4)下列关于它们的说法正确的是____(填字母)。A.CO、CO2都是碳的氧化物,化学性质也相同B.在一定条件下CO2能够转变成COC.将CO、CO2分别通入石蕊溶液,石蕊溶液均变红D.CO、CO2由气态变为液态时,它们的分子体积变小B方法点拨:一氧化碳的毒性和还原性是中考常考内容。一氧化碳难溶于水,所以用放一盆清水在室内的方法是不能防止一氧化碳中毒的。一氧化碳具有可燃性,它与空气或氧气的混合气体遇到明火或加热时容易发生爆炸,因此点燃前要验纯。做一氧化碳还原氧化铜或氧化铁的实验时要先通入一氧化碳一段时间排尽空气后再加热。有关二氧化碳的常考点是:二氧化碳能溶于水,与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红色;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。。1.(导学号08224086)下列关于二氧化碳的说法错误的是()A.二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一B.大气中的二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色D.实验室用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳D2.(导学号08224087)(2016临沂)对比是学习化学的重要方法,下列关于CO2与CO的比较,错误的是()A.CO2可用于人工降雨,CO可用于光合作用B.通常情况下,CO2能溶于水,CO难溶于水C.CO2无毒,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒D.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子A3.(导学号08224088)(2017德州)近日有媒体报道,我国科学家发现“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径。即通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了CO2直接加氢制取汽油。被同行誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”。据此,你认为下列说法不正确的是()A.新途径可有效缓解全球温室效应B.此技术可减少对化石燃料的依赖C.该转化过程中没有发生化学变化D.催化剂对转化起着举足轻重作用C4.(导学号08224089)(2016无锡)如图1-4-3为CO还原CuO“微型”实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOH下列说法错误的是()A.实验中所需CO可现制现用B.此装置可节约用品,污染小,现象明显C.此装置内空间较小,空气易排空,实验危险系数小D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应D5.(导学号08224090)(2017郴州)草酸(H2C2O4)又名乙二酸,是一种有机酸,易溶于水,广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定,在浓硫酸的催化作用下,草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?【实验猜想】猜想1:只有CO;猜想2:只有______(填化学式);猜想3:含有CO和CO2。【设计实验】基于猜想3,根据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:CO2【实验探究】(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成,请写出A装置中的化学反应方程式:_________________________。(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现________________的现象;②E装置中出现____________________的现象。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O澄清石灰水变浑浊黑色粉末变红色【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立。草酸分解的化学方程式是______________________。(1)B装置的作用是除去________________。(2)C装置的作用是___________________________。(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施在F装置后设置____________(任写一条)。二氧化碳气体检验二氧化碳气体是否除尽尾气处理装置易错解读易错点对CO2与NaOH反应的实验原理不理解【例】(导学号08224091)化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应,实验方案如下:(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是________________________________________。(2)步骤②中的操作是____________,其目的是_________________________________。(3)步骤④中发生反应的化学方程式为_______________________________。(4)本实验的结论是__________________。氢氧化钠溶液吸收CO2,装置内压强变小,气球鼓起向外拉注射器3证明步骤1中装置内的CO2已被完全吸收Ca(OH)2+CO2Ca=CO3↓+H2OCO2能与氢氧化钠反应【易错提醒】证明CO2能与NaOH反应,主要从两个方面考虑:①检验生成物,生成物是碳酸钠,可用稀盐酸检验,现象是产生气泡;还可用CaCl2或BaCl2溶液检验,现象是产生白色沉淀。②从反应物状态的变化引起压强的改变考虑,即气体被吸收导致密闭容器内压强减小,引起液面的升降、气球的胀大或缩小、U形管中液面的移动等。由于实验中采用氢氧化钠溶液,且二氧化碳也能与水发生反应,也会产生相同的现象,故需做对比实验,即把氢氧化钠溶液换成等体积