专题2.2-碳和碳的化合物.doc

备战2017中考二轮复习之考点突击重点突出专题2-2 碳和碳的化合物考纲解读碳和碳的化合物种类繁多，况且也是学习有机物的基础，涉及的知识点较多，在初中化学基本概念和基本理论知识模块中占有极其重要的地位，是历年中考的热点，也是每年中考的必考内容。有关碳和碳的化合物这一考点有：碳的不同单质的结构、性质及应用；一氧化碳、二氧化碳的性质及用途；二氧化碳的实验室制法；含碳物质的计算，碳的循环等。在中考命题中形式多样，主要考查学生环保低碳意识，对化学基本概念的理解和实验探究能力，考查学生运用知识解决生活、生产中的实际问题的能力。中考题揭秘1.（2014年重庆市A）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（ ）来源:学_科_网来源:学科网ZXXK来源:Z+xx+k.ComA碳海绵有吸附作用 B碳海绵是灰黑色固体 C碳海绵易溶解于水 D碳海绵燃烧会产生二氧化碳2.（2014年湖南省益阳市）下图是实验室依次制备、收集、验证、验满CO2的装置，其中正确的是ABCD 3.（2014年浙江省台州市）证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是将燃着的木条伸进汽水中，观察是否熄灭用手在瓶口轻轻扇动，闻有无刺激性气味来源:学科网ZXXK振荡汽水瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊 振荡汽水瓶，观察瓶子是否变扁 A B C D 要点归纳1、碳单质（一）碳的几种单质（1）金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。（2）石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。（3） C60 是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。（二） 碳单质的化学性质单质碳的物理性质各异, 而各种单质碳的化学性质却完全相同。（1）常温下，化学性质稳定碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。 档案材料一般用碳素墨水书写； 古代书画历经百年也安然无恙；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。（2）碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。（3）碳具有还原性：可用于冶金工业。木炭+氧化铜澄清的石灰水2Fe2O3+3C4Fe+3CO2木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。3、二氧化碳（一）物理性质对应的探究实验无色无味，常温常压下为气体。固态的二氧化碳叫干冰。（1）一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。CO2图（1）【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。（2）二氧化碳能溶于水。【实验操作】如图（2）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。CO2（2）【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。（二） 化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红； 第二朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 =H2O+CO2 （3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。 （4）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （5）二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 该反应是吸热反应。（CO2氧化剂，C还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳。（三）二氧化碳的实验室制法（1）原料：大理石或石灰石、稀盐酸。不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（3）发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）（4）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）（5）检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再从长颈漏斗中加水，当水没过下端管口后，若水面不下降，则表明不漏气。（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。（7）检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。（四）二氧化碳和氧化钙的工业制法 CaCO3 CaO+CO2（五）二氧化碳的用途（1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因： 二氧化碳的密度比空气大； 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2（2）干冰：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。（3）光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。（六）二氧化碳对环境的影响：造成温室效应能导致温室效应的气体：二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。3、一氧化碳（一）物理性质无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。 （二）化学性质（1） 一氧化碳具有可燃性 2CO+O22CO2燃烧的现象： 发出蓝色火焰； 放热； 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2（2）一氧化碳具有还原性 CO+CuOCu+CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO2（3）一氧化碳具有毒性。原因： 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。注意： 由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。（三） 用途 （1） 可燃性：作气体燃料 （2）还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。、一氧化碳还原氧化铜的实验： 实验操作： 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯； 熄灭酒精灯； 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。实验现象： 黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。注意事项： 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。 实验完毕后继续通入CO的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O2 2CuO）。 因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃 澄清石灰水的作用： 证明反应生成二氧化碳； 除去装置内的二氧化碳。来源:学.科.网Z.X.X.K、一氧化碳还原氧化铁的实验实验装置和实验操作：与上面的实验类似（ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）实验现象：红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。、工业铁的冶炼 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。C + O2 CO2 ； C + CO2 2CO ； 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2举一反三1.（2014年广西省南宁市）下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（）A一氧化碳和二氧化碳都有毒 B木炭、活性炭都具有吸附性C木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应D金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同2.（2014年江苏省苏州市）下列关于二氧化碳的说法正确的是A二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料 B实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳C干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾 D若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨3.（2014年浙江省杭州市）某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是 图甲 图乙Acba Bcda Ccbd Dbca方法介绍1、 二氧化碳和一氧化碳性质的比较对比项目CO2CO物理性质无色无味气体，能溶于水，密度比空气大，干冰易升华无色无味气体，难溶于水，密度比空气略小化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧来源:学_科_网Z_X_X_K有可燃性2CO+O22CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO22CO有还原性CO+CuOCu+CO2与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3不能与水反应与石灰水的反应（碱）与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料气体燃料、高炉炼铁对环境的影响造成温室效应污染空气2、 碳单质和一氧化碳性质的比较对比项目CCO相同点可燃性有可燃性C+O2CO2；2C+O22CO有可燃性2CO+O22CO2还原性有还原性C+2CuO2Cu+CO2 ；CO+CuOCu+CO2有还原性CO+CuOCu+CO2；3CO+Fe2O32Fe+3CO2用途常用作燃料和作还原剂冶炼金属常用作燃料和作还原剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下化学性质稳定属于气体化合物，具有毒性专题集训1.（2014年上海市）不属于碳元素的同素异形体的是A金刚石 B石墨 C碳60 D一氧化碳2（2014年山东省威海市）氧循环和碳循环密不可分，其中属于二氧化碳转化为氧气的变化的中A海水吸收二氧化碳 B动植物的呼吸作用 C绿色植物的光合作用 D化石燃料的燃烧3（2014年江苏省苏州市）下列关于二氧化碳的说法正确的是A二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料 B实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳C干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾 D若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨4（2014年山东省泰安市）“节能减排、低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中不符合该主题的是 A广泛使用太阳能和风能等清洁能源 B回收利用废旧金属C多少用一次性筷子 D减少使用私家车次数，多乘公交车或骑自行车5.（2014年安徽省）2014年“六五”世界环境日中国的主题为“向污染宣战”。下列做法符合这一主题的是A通过焚烧秸杆为农作物提供养分 B通过加高烟囱排放工业废气C提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 D施用大量的化肥和农药以提高农作物产量6.（2014年黑龙江省龙东地区）下列关于碳和碳的氧化物，说法正确的是 （ ） A金刚石和石墨硬度都很大 BCO和CO2都具有还原性CCO和CO2都能用于灭火DCO2可作为气体肥料7.（2014年广西省南宁市）下列有关二氧化碳的说法正确的是（）A实验室常用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体B二氧化碳用于人工灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质 C二氧化碳可使紫色石蕊试液变蓝将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液呈红色，说明二氧化碳显酸性 D二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳8.（2014年重庆市A）我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（ ）CO2密度比空气密度大CO2能够与水发生化学反应CO2不能使干石蕊纸花变色CO2不支持燃烧A B C D 9.（2014年山东省莱芜市）下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是（）A BCD10（2014年陕西省）实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是（ ） A检查气密性 B制气 C收集 D验满11（2014年四川省遂宁市）实验是科学探究的重要途径,请根据下列装置回答有关问题:（1）写出有标号仪器的名称: 。（2）若用上述A装置制取二氧化碳,则发生反应的化学方程式为 ,若要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体,其装置接口的连接顺序是(用接口字母顺序从左至右连接) 。12.（2014年湖北省十堰市）碳及碳的化合物在生产生活中有着广泛的应用，请你回答下列问题：（1）在冰箱中放入活性炭可除去冰箱中的异味，这是利用了活性炭的 性；（2）工业炼铁过程中用一氧化碳还原氧化铁，该反应的化学方程式为 （3）CO2是一种宝贵的资源，科学家发现了一种利用CO2的方法，用CO2和NH3为原料合成尿素CO(NH2)2，同时生成水，该反应的化学方程式为 13.（2014年四川省宜宾市）已知农业上可用石灰乳与硫酸铜溶液配制成具有杀菌作用的波尔多液。下图呈现的是一种以石灰石和孔雀石 主要成分为Cu2(OH)2CO3 为原料制备波尔多液的流程。其中A、C、D均属氧化物。（注：不考虑矿石中的主要成分外的其他杂质的反应，部分反应产物已略去） 请回答下列问题： （1）写出物质的化学式：A ；B ；C ；D 。 （2）写出反应的化学反应方程式 。14.（2014年四川省广元市）根据下列装置图回答问题（1）图中标示仪器的名称是_（2）实验室制取二氧化碳气体时，发生装置可选择图中的_（填装置编号），反应的化学方程式为_（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用如图所示的F装置和G装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体（_）（_）（_）（_）D（4）若将装置A和D连接制取并收集氧气，其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是_证明氧气已收集满的方法是_15.（2014年四川省内江市）已知：二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应；NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品请回答相关问题：（1）仪器的名称是 ，仪器的名称是 （2）实验室制取二氧化碳气体的反应原理是 （用化学方程式表示）（3）装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是 （填装置序号）（4）装置C中浓硫酸的作用是 （5）两个净化装置相连接时，其仪器接口顺序应为 接 （填接口序号）（6）若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从 （填接口序号）进入