备战2023年化学新中考二轮复习热点透析 核心考点06碳和碳的氧化物

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核心考点06 碳和碳的氧化物一、考向分析碳和碳的氧化物是重点考查内容，要求知道碳单质及其氧化物的用途，会以选择、实验、探究的形式进行考查，与低碳生活问题相结合，难度比较小。探究二氧化碳、一氧化碳性质是高频考查点，可能与碱、酸的化学性质以及实验结合考查，在选择题和非选择题中都可以出现。另外，碳单质的化学性质也可能考查，命题形式通常为选择，内容为判断其还原性以及反应产物探究。有关一氧化碳与二氧化碳转化的考查可能会出现在金属氧化物还原的相关试题中。还可能以选择题、填空题形式考查碳及碳的化合物之间的相互关系。二、考点详解1、碳单质（1）、金刚石是自然界中最硬的物质。石墨是最软的矿物之一。活性炭、木炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可以吸附有异味和颜色的物质，这个过程是物理变化。（2）金刚石、石墨等它们都属于碳单质，化学式相同。但它们的物理性质不同，是因为构成它们的碳原子排列方式不同。（3）C60不是碳原子构成的，是由分子构成的物质，1个C60分子由60个碳原子构成。（4）古代字画能长久保存的原因是碳单质常温下具有强的稳定性。（5）C与CuO反应现象为黑色固体变红，生成能够使澄清石灰水变浑浊的气体，化学方程式C+2CuO高温 2Cu+CO2↑（置换反应）。2、碳的氧化物（1）二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的，化学方程式CO2+H2O=H2CO3。（2）CO的三种化学性质：可燃性，还原性，毒性。可燃性气体点燃前一定要检验纯度，决定其用作燃料。还原性决定其用于金属冶炼，性质决定用途，一定要一一对应，不要弄混了。（3）分子的种类不同，则性质也不同。一氧化碳和二氧化碳性质不同的根本原因是分子不同，不能简单比较原子数目。3、制取二氧化碳（1）实验室制取二氧化碳药品的选择：①不能用稀硫酸和大理石反应是因为反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生。②也不用浓盐酸是因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用碳酸钠是因为反应速度过快，不便收集。（2）二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。 1．碳及其化合物相互转化2．二氧化碳性质的“三二一”三不：不燃烧；不支持燃烧；不供给呼吸。二反应：与水反应，与碱反应。一方法：用澄清的石灰水来验证二氧化碳。 3．CO2、CO互为杂质时的除杂方法（1）CO中混有杂质CO2：①通过足量的氢氧化钠溶液；②通过灼热的木炭粉。（2）CO2中混有杂质CO：通过足量的灼热的氧化铜或氧化铁。4．二氧化碳的检验和验满二氧化碳的检验和验满容易混淆，检验方法：将该气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。验满的方法：用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。5．一氧化碳的毒性一氧化碳的毒性是指它极易与人体血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，失去了携氧能力，造成生物体内缺氧，而发生中毒现象。因此一氧化碳经常与“空气的污染和防治”、“氧气的化学性质”、“炼铁的原理及金属的冶炼”、“一氧化碳的可燃性和还原性”、“一氧化碳的用途”等联系起来考查，一定要注意尾气处理。 三、真题再现一、单选题1．（2021•玉林）天然存在的最硬的物质是（　　）A．金刚石 B．铁矿石 C．石墨 D．大理石2．（2021•鞍山）下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（　　）A．都是黑色固体 B．都有良好的导电性 C．硬度都很大 D．都由碳原子构成3．（2021•南京）下列物质中，硬度最大的是（　　）A．金刚石 B．石墨 C．活性炭 D．焦炭4．（2021•抚顺）关于金刚石和石墨的说法正确的是（　　）A．都有可燃性 B．都是无色固体 C．硬度都很大 D．都能导电5．（2021•宜昌）碳单质的性质与用途对应关系错误的是（　　）A．石墨导电性好可作电池电极 B．活性炭吸附性强可作冰箱除味剂 C．金刚石硬度大可制作铅笔芯 D．炭黑常温化学性质稳定可制墨汁6．（2021•潍坊）2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是（　　）A．用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜 B．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜 C．加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO D．气球可防止有害气体外逸，污染空气7．（2021•安徽）某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是（　　）A．酒精灯加网罩是为了提高火焰温度 B．气球可以收集尾气，防止污染空气 C．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 D．装置中发生反应：C+2CuO2Cu+CO2↑8．（2021•广州）金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（　　）A．构成金刚石和石墨的原子大小不同 B．金刚石和石墨中原子排列方式相同 C．1g金刚石和1g石墨所含原子数相同 D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧9．下列实验操作正确的是A．加热高锰酸钾制氧气 B．铁丝在氧气中燃烧C．收集CO2气体 D．检验装置气密性10．利用如图装置研究碱式碳酸铜的性质。下列说法不正确的是A．装置①中固体由绿色变为黑色B．装置②③中出现的现象，可证明有H2O和CO2生成C．取装置①中剩余固体，加入稀硫酸，振荡，溶液变蓝D．将装置②中固体改为足量碱石灰，仍可证明有H2O和CO2生成二、填空题11．（2021•广西）在宏观一微观一符号之间建立联系，是化学学科独特的研究方法。（1）图1和图2分别代表碳的两种单质，图2代表的物质是 　     　（写物质名称），它们的性质存在着明显差异，原因是构成它们的原子 　     　不同。（2）从微观角度分析，图3中过程①表示 　                　的过程，写出图3发生反应的化学方程式 　                            　。 12．（2021•株洲）金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质 　                           　。（2）石墨具有优良的 　           　，常用作干电池的电极。（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2Si+2CO↑，该反应中SiO2发生 　          　（填“氧化”或“还原”）反应。（4）已知反应：2Mg+CO22 　MgO　+C，则Mg着火时 　          　（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。 13．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。碳中和，即通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。(1)“碳”排放①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤炭、______和天然气。②下列对节能减排的建议可行的是______（填字母）。a．停止使用化石燃料b．推广使用光伏发电c．鼓励民众公交出行d．生活垃圾集中焚烧(2)“碳”吸收。自然界有多种途径吸收CO2。①绿色植物通过______吸收CO2。②风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，反应的化学方程式为______。(3)“碳”捕捉。利用NaOH捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图。转化中可循环使用的物质有CaO和X，则X的化学式为______。(4)“碳”利用。将CO2作为资是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料，在一定条件可合成C2H6O，参加反应的CO2和H2的质量比为______。14．我国向世界承诺：到2060年实现“碳中和”。“碳中和”的含义是产生的CO2和消耗的CO2相当，达到相对“零排放”。(1)实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是_______。(2)我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化.反应原理如图所示：①上述物质中属于有机物的是______（填序号）。②反应前后未发生改变的微粒有_____（填微粒符号）。(3)下列做法不利于实现“碳中和”的是    。A．大量燃烧化石燃料B．植树造林，增大绿化面积C．利用化学技术捕捉CO2并转化D．开发、利用清洁能，如太阳能等 15．青果巷是常州著名的历史文化街区，素有“一条青果，半部常州史”的美称。(1)青砖瓦勾勒出古巷的容貌。烧制青砖时，需密封窑体，通过煤不完全燃烧生成CO气体，其化学反应方程式为____________。(2)刘国钧故居中陈列的棉布曾畅销全国，棉布的主要成分是______(选填“天然纤维”或 “合成纤维”)。(3)常州梳篦是国家级非物质文化遗产。展览的制作梳篦用的铁制工具表面出现了锈蚀，是由于铁与O2和______(填化学式)共同作用形成的。(4)常州大麻糕香酥松脆，其主要成分是淀粉。淀粉在一定条件下与水反应转化为_______(填名称)其在人体内缓慢氧化提供能量。 三、科学探究题16．（2021•常州）兴趣小组同学模仿工业高炉炼铁原理，用图1实验装置（加热装置已省略）探究冶炼铜的化学原理。实验操作过程如下：①将CuO加水制成糊状，用毛笔刷在试管内壁，烘干；然后在试管底部加入一定量的焦炭，再向试管里通入干燥的CO2，此时用仪器测得CO2含量为ag/L，用气球密封试管口。②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，随后熄灭酒精灯。③高温加热焦炭部位一段时间，停止加热，用热成像仪拍摄图1中虚线框部位，数据输出得到图2。恢复至与①相同的条件测得CO2含量为0.2ag/L。④再次用酒精灯加热氧化铜部位，1分钟左右黑色固体变成紫红色。（1）操作②中实验现象说明CO2　   　（选填“能”或“不能”）与CuO反应。（2）操作③中CO2含量减小的原因是 　                　。（3）操作④中的化学反应方程式为 　                 　。（4）实验结束后，一般将装置内的气体灼烧处理，目的是 　                      。（5）由图2可知，刚停止加热后焦炭区温度降低更快，可能的原因是 　                 　。 17．教科书上册141页第10题：将一个用粗铜丝绕成的线圈罩在蜡烛火焰上（图1），火焰很快就熄灭了。你认为火焰熄灭的原因是：______。某学习小组的同学在实验验证时，意外观察到以下现象：I、将螺旋状铜丝置于蜡烛火焰的外焰处加热（图2），发现铜丝变黑并有少量黑烟产生；Ⅱ、将变黑的铜丝移至蜡烛火焰的内焰处加热（图3），发现内焰处的铜丝由黑色变为亮红色，铜丝的其余部份仍然为黑色。【提出问题】1．实验I铜丝上黑色固体的成分是什么？2．实验Ⅱ内焰处铜丝由黑色变为亮红色的原因是什么？【猜想与假设】1．实验I铜丝上黑色固体的成分：猜想一、CuO：猜想二、C：猜想三、______。2．实验Ⅱ内焰处的石蜡蒸气与铜丝上的黑色固体发生了反应。【实验探究】实验步骤实验现象解释与结论①将实验I中变黑的铜丝与足量稀硫酸充分反应，重复多次铜丝变红，溶液由无色变为______色，溶液中出现黑色固体悬浮物CuO与稀硫酸发生了反应②分离出①中的黑色固体悬浮物，灼烧并将产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊由①②得出结论：猜想______成立。（填“一”、“二”或“三”）③取适量石蜡于试管中______，将加热变黑的铜丝趁热伸入试管中变黑的铜丝出现亮红色【猜想与假设】2成立 【反思与评价】有同学提出质疑：实验Ⅱ内焰处的铜丝由黑色变为亮红色的原因不止一种。请你写出一种其它可能的原因：______。  18．（2021•株洲）某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　                       　；（2）实验结束时，应              　（填写下列操作代号）。①先撤出导管，再熄灭酒精灯②先熄灭酒精灯，再撤出导管Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（3）仪器B中所盛试剂为 　              　，其作用为 　              　。（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                               　。（5）实验前，需检查 　            　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 　                           　。（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　                         。（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成　    g CO。Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：　                                  ；                                                      　。