人教版化学中考一轮复习系列 碳单质及其氧化物学案

化学中考一轮复习精讲精练系列

碳单质及其氧化物

考试说明

1、了解碳单质的种类及性质。

2、了解碳元素的氧化物的种类以及一氧化碳的的毒性和污染，能说明二氧化碳的主要性质和用途，并解释生活中常见的现象。

知识体系

知识点01  碳单质

知识梳理

1、碳的单质常见的有金刚石、石墨、C60等，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是碳原子的排列方式不同。

2、常见碳单质的性质及用途

3、碳单质的化学性质

典例分类

【命题点一】物理性质和用途

【典例】下列有关碳单质的说法中错误的是（　　）

A．石墨有优良的导电性，可以用做电极 

B．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨和C60的化学性质差异很大 

C．在一定条件下，石墨可转化为金刚石，这个变化是化学变化 

D．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃

【答案】B

【解答】A．石墨有优良的导电性，可以用做电极，说法正确；B．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨和C60的物理性质差异很大，都是由碳元素组成单质，化学性质相似，说法错误；C．在一定条件下，石墨可转化为金刚石，生成了新物质，这个变化是化学变化，说法正确；D．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃，说法正确。故选：B。

【变式训练】

1．如图是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入滴有品红的水，净水器的下端流出的水变为无色，则下列说法中正确的是 （　　）

A．活性炭能与品红反应，使之褪色      B．品红颗粒较大，不能通过活性炭 

C．活性炭可吸附品红分子              D．该实验原理与过滤完全相同

2．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（　　）

A．构成它们的原子大小不同  B．金刚石、石墨和 C60由不同种原子构成 

C．构成它们的原子数目不同   D．金刚石、石墨和 C60里碳原子的排列方式不同

3．下列说法中，错误的是（　　）

A．C60可用作超导材料 B．木炭可用作电池电极 

C．石墨可用于制铅笔芯 D．金刚石可用于裁割玻璃

【命题点二】化学性质

【典例】如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）

A．该实验需要较高温度       B．木炭发生了还原反应 

C．实验前应把木炭粉充分烘干   D．该实验中的木炭粉可以换成活性炭

【答案】B

【解答】A、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该实验需要较高温度，故选项说法正确。B、木炭具有还原性，夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，故选项说法错误。C、实验前应把木炭粉充分烘干，故选项说法正确。D、活性炭、木炭的主要成分均是碳，该实验中的木炭粉可以换成活性炭，故选项说法正确。故选：B。

【变式训练】

1．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》杂质评为20世纪最经典的广告词之一，该广告词最能体现钻石的性质是（　　）

A．熔点高 B．硬度大 

C．不能导电 D．化学性质稳定

2．有关金刚石和石墨的说法正确的是（　　）

A．都有可燃性 B．都有导电性 

C．都是黑色固体 D．都有滑腻感

3．用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生的化学反应是：C+2CuO≜2Cu+CO2↑，C+CuO≜Cu+CO↑．某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图。有关说法不正确的是（　　）

A．实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止干扰 

B．本实验能证明含氧元素的证据是澄清石灰水变浑浊 

C．硬质玻璃管中黑色固体变红，可以证明氧化铜含有氧元素 

D．本实验的不足是没有处理尾气

【点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记碳单质的物理性质及用途、要理解和熟记碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生活经验所得，细致地分析题意或图表信息等各种信息资源，联系起来综合分析，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．

【考试方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关的实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．并且，经常将其与碳元素组成的单质、碳单质的用途、完全燃烧与不完全燃烧、铁的冶炼、金属的化学性质、空气的污染、物质的推断和鉴别等相关知识联系起来，进行综合考查．当然，有时也单独考查之．题型有选择题、填空题、实验探究题．中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力，对碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识的理解和掌握情况，以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等．当然，有时还会根据所给的反应现象、用途等有关的表达，来推断碳的化学性质及书写化学方程式，或进行科学地评价、判断正误等．特别是，对碳的不充分燃烧与空气污染、碳的还原性与冶金、碳还原氧化铜的反应现象和化学方程式及有关的实验操作等，以及知识的迁移能力的考查，是近几年中考命题的热点，并且还是中考考查这块知识的重中之重．

知识点02  二氧化碳

知识梳理

1、CO2的物理性质   无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰

2、CO2的化学性质

（1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸

（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3     生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，

碳酸不稳定,易分解  H2CO3 == H2O+ CO2↑

（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 

用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是              CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

（4）与灼热的碳反应： C + CO22CO

3、用途   ①灭火 既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧） ②干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）③温室的气体肥料    ④做碳酸型饮料

4、温室效应

（1）温室效应：大气中的二氧化碳气体，能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收到的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫温室效应。

（2）能产生温室效应的气体：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟利昂等。

（3）危害：导致两极冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等。

（4）防止温室效应的措施：减少化石燃料的使用，减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源。

典例分类

【命题点一】二氧化碳的物理性质和用途

【典例】下列实验或现象能说明二氧化碳的密度比空气密度大的是（　　）

A．CO2不支持燃烧

B．空气中二氧化碳含量很小 

C．随着压强的增加，二氧化碳在水中溶解度增大 

D．充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中

【答案】D

【解答】A、二氧化碳不支持燃烧，与密度无关；B、空气中二氧化碳含量很小与密度无关；C、气体的溶解度与压强、温度有关系，与密度无关；D、充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中，说明二氧化碳的密度比空气大。故选：D。

【变式训练】

1、下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　）

A． B． 

C． D．

2．以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是（　　）

①常温下是一种无色无味的气体②密度比空气大③可溶于水（体积比1：1）

④部分与水反应生成碳酸⑤可以使澄清的石灰水变浑浊⑥二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂⑦二氧化碳沸点﹣78.5℃⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂。

A．①②③ B．①②③⑦ C．①②③⑦⑧ D．②③⑦⑧

【命题点二】二氧化碳的化学性质

【典例】向紫色石蕊中通入二氧化碳，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是（　　）

A．紫色﹣红色﹣无色 B．紫色﹣红色﹣紫色 

C．紫色﹣无色﹣红色 D．紫色﹣无色﹣紫色

【答案】B

【解答】向石蕊试液中通入二氧化碳气体，二氧化碳能与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色；碳酸又是一种不稳定的酸，易分解重新放出CO2，使试液又由红色变成紫色，因此溶液的变化为：紫色﹣红色﹣紫色。故选：B。

【变式训练】

1．将下列溶液通入二氧化碳变浑浊的是（　　）

A．硝酸钾溶液 B．稀硫酸溶液 C．食盐水 D．澄清石灰水

2．在验证“二氧化碳与水反应”的实验中，设计了下面四个小实验，对它们的认识不正确的是（　　）

A．实验Ⅱ为对照实验，说明水不能使石蕊变红 

B．实验Ⅲ为对照实验，说明二氧化碳不能使石蕊变红 

C．实验Ⅰ只说明了石蕊遇酸变红色，与本实验没有任何关系 

D．实验Ⅳ为验证实验，说明二氧化碳与水发生了反应，而且生成了酸

3．下列关于碳和碳的氧化物的说法中，不正确的是（　　）

A．在高温条件下，碳具有还原性 B．CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红 

C．在一定条件下CO2能够转变成CO    D．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质

【命题点三】二氧化碳造成环境问题

【典例】由于大气中二氧化碳含量的增加，产生“温室效应”使地球变热，海平面升高，陆地面积减少。为了减少大气中的二氧化碳含量，下列措施可行的是（　　）

A．开展植树造林，增强地球表面绿化面积 B．用石灰水吸收空气中的二氧化碳 

C．通过发动战争，以限制人口数量的增长    D．限制汽车工业发展，减少汽车数量

【答案】A

【解答】A、植树造林，增加地球表面绿化面积，植物的光合作用增强，增加了对二氧化碳的吸收，减缓了温室效应，故A措施可行，故A可行；B、石灰水吸收二氧化碳的量较少，用石灰水吸收二氧化碳，需要石灰水很多，这种方法根本就不可行，故B不可行；C、通过发动战争，以限制人口数量的增长是不可行的，故C不可行。D、可以发展节能型燃料，限制汽车工业的发展不可行，故D不可行；故选：A。

【变式训练】

1．与CO2的排放有关的环境问题是（　　）

A．酸雨 B．白色污染 C．臭氧层破坏 D．温室效应

2．巴黎世界气候大会讨论了二氧化碳的减排问题。二氧化碳过量排放会导致（　　）

A．温室效应 B．酸雨 C．水污染 D．臭氧层空洞

3．近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，使全球变暖。导致大气中二氧化碳含量不断上升的主要因素是（　　）

A．人和动物的呼吸 B．植物的光合作用 

C．化石燃料的大量使用和森林遭到破坏  D．淡水不断减少

【点拨】首先，要熟记二氧化碳的物理性质，尤其是根据二氧化碳的溶解性和密度来推断其收集的方法，或者是选择收集装置的方法，以及干冰的制冷作用等和二氧化碳的化学性质，尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等，以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等；然后，根据所给的实验、问题情景，以及实验装置图等相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可．

【考试方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景，让学生阅读、思考后，根据所学的二氧化碳的物理性质，来分析、解答相关的实际问题．并且，经常将其与二氧化碳的实验室制取联系起来考查以及根据所学的二氧化碳的化学性质，以及反应现象、化学方程式等，来分析、解答相关的实际问题．并且，经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查．题型有选择题、填空题、实验探究题．中考重点是考查学生对二氧化碳的物理性质的掌握情况，以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等．

【方法技巧】

首先，要熟记二氧化碳的用途，以及它与二氧化碳的性质的相互联系等等；然后，根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可．做这方面的题时，要特别注意：物质的性质与用途之间的相互联系（性质用途），根据它们之间的联系来分析、推断和解答，将会是事半功倍的．

知识点03  一氧化碳

知识梳理

1、CO的物理性质无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水

2、CO的化学性质

（1）可燃性：2CO+O2 2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰

（2）还原性： CO+CuO     Cu+CO2  （还原反应）  应用：冶金工业

   现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。

  （3）毒性：煤气中毒即CO中毒，原因是CO很容易跟血液里的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地跟氧气结合。

3、CO的用途：CO用于作燃料和冶金工业。

典例分类

【典例】如图是CO与CuO反应的装置，下列关于图示实验说法正确的是 （　　）

①说明CO具有还原性②玻璃管中黑色固体变成了红色③反应前后玻璃管内的固体质量增加④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源⑤玻璃管中发生的反应为分解反应，乙中发生的反应为化合反应

A．①③④ B．①④⑤ C．①②④ D．全部正确

【答案】C

【解答】解：①玻璃管中的氧化铜变成铜，黑色粉末变成红色，固体质量减小，说明CO具有还原性，故正确；②由上述分析可知，玻璃管中黑色固体变成了红色，故正确；③玻璃管内的氧化铜在反应后变成了铜，失去了氧气，反应前后玻璃管内的固体质量减少，故错误；④尾气点燃后，给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源。故正确；⑤玻璃管中发生的反应为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种，不属于分解反应；乙中为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，生成物是两种，不属于化合反应，故错误。由上述分析可知，C正确。故选：C。

【点拨】解答这类题目时，首先，要熟记一氧化碳的毒性、还原性可燃性等化学性质以及物理性质等知识；然后，根据所给的实验、问题情景，以及实验装置图等相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可．

【变式训练】

1．关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（　　）

A．都是由碳、氧两种元素组成 B．都是大气污染物 

C．都能与碱溶液反应      D．都易溶于水

2．生活中难免有意外，当意外出现时，要懂得一些急救常识，下列做法错误的是（　　）

A．发现有人煤气中毒，立即开窗通风 

B．发现有人心脏骤停后，立即进行心脏胸外按压和人工呼吸 

C．发现有人接触漏电的家用电器而发生放电事故时，用手迅速将触电者拉离电器 

D．发现有人野外被毒蛇咬伤，立即在靠近心脏一端，离伤口2～10厘米处用布条等扎紧

3．如图为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略）。已知HCOOHH2O+CO↑．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．澄清石灰水是检验CO 的还原产物

参考答案

知识点1

命题点一

1、选C；木炭具有疏松多孔的结构，能将水中有色物质吸附到自己的表面，因此流出的水变为无色，但木炭与有色物质并没有发生化学反应，而过滤则利用的是水中较大的固体颗粒不能透过滤纸，水和可溶性的物质能透过滤纸的特点，因此两者原理不相同。故选：C。

2、选D； A．金刚石、石墨、C60物理性质却有很大差异，原因是它们中碳原子的排列方式不同，而不是构成原子大小不同，故选项错误。B．金刚石、石墨、C60物理性质却有很大差异，原因是它们中碳原子的排列方式不同，而不是由不同种原子构成，故选项错误。C．金刚石、石墨、C60物理性质却有很大差异，原因是它们中碳原子的排列方式不同，而不是构成原子数目不同，故选项错误。D．金刚石、石墨、C60物理性质却有很大差异，原因是它们中碳原子的排列方式不同，故选项正确。故选：D。

3、选B；A、C60具有金属光泽，有许多优异性能，如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀、在光、电、磁等领域有潜在的应用前景，故正确。B、石墨用作电池的电极，是因为石墨具有导电性，木炭不具有导电性，故错误；C、石墨很软且在纸上划过会留下痕迹，故可用于制作铅笔芯，故正确；D、金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于裁割玻璃，故正确；故选：B。

命题点二

1、选D；钻石是经过琢磨的金刚石（碳的单质），碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，所以说“钻石恒久远，一颗永流传”。A、“钻石恒久远，一颗永流传”，与熔点高无关，故选项错误。B、“钻石恒久远，一颗永流传”，与硬度大无关，故选项错误。C、“钻石恒久远，一颗永流传”与不能导电无关，故选项错误。D、钻石是经过琢磨的金刚石（碳的单质），碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，能长时间保存，故选项正确。故选：D。

2、选A； A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确。B、金刚石不具有导电性，故选项说法错误。C、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误。D、石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。故选：A。

3、选C； A、实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止氧气对证明氧化铜中含有氧元素造成干扰，故选项说法正确。B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，二氧化碳中含有氧元素，可以判断氧化铜中的确含有氧元素，故选项说法正确。C、硬质玻璃管中黑色固体变红，说明生成了铜，不能证明氧化铜含有氧元素，故选项说法错误。D、实验中可能由一氧化碳生成，一氧化碳有毒，会污染空气，本实验的不足是没有处理尾气，故选项说法正确。故选：C。

知识点2

命题点一

1、选B；二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质；二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，验证了二氧化碳的化学性质；瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质。故选：B。

2、选C；①常温下是一种无色无味的气体是物理性质；②密度比空气大是物理性质；③可溶于水是物理性质；④部分与水反应生成碳酸是化学性质；⑤可以使澄清的石灰水变浑浊是化学性质；⑥二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂是用途；⑦二氧化碳沸点﹣78.5℃是物理性质；⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂是物理性质；故选：C。

命题点二

1、选D；二氧化碳气体与硝酸钾、稀硫酸和食盐水均不反应；能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，因此澄清的石灰水会变浑浊。故选：D。

2、选C；A、实验Ⅱ为对照实验，说明水不能使石蕊变红，该选项说法正确；B、实验Ⅲ为对照实验，说明二氧化碳不能使石蕊变红，该选项说法正确；C、实验Ⅰ说明了石蕊遇酸变红色，即酸溶液能使石蕊试液变红色，该选项说法不正确；D、实验Ⅳ为验证实验，说明二氧化碳与水发生了反应，而且生成了酸，该选项说法正确。故选：C。

3、选B；A、在高温条件下，碳具有还原性，能还原金属氧化物等，A正确；B、能使石蕊变红的物质是酸，二氧化碳不能使紫色的干花变红，二氧化碳能使湿的紫花变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸使其变红，B不正确；C、C与CO2在高温条件下能反应生成CO，C正确；D、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质，故正确。故选：B。

命题点三

1、选D；A．酸雨主要与空气中的二氧化硫、二氧化氮含量过高有关。B．白色污染是由废弃塑料带来的。C．臭氧层破坏是由于氟利昂等物质的排放造成的。D．温室效应是由于人类使用化石燃料向大气中排放大量二氧化碳等温室气体造成的。故选：D。

2、选A；A、二氧化碳过量排放会导致温室效应，故选项正确。B、二氧化碳过量排放会导致温室效应，酸雨是二氧化硫、二氧化氮排放过多形成的，故选项错误。C、二氧化碳过量排放会导致温室效应，水污染是工业废水、生活污水等排放形成的，故选项错误。D、二氧化碳过量排放会导致温室效应，臭氧层空洞是氟利昂等排放形成的，故选项错误。故选：A。

3、选C；A、人和动物的呼吸，是正常的生理活动，不会造成大气中二氧化碳含量上升；故选项错误；B、植物的光合作用，不会造成大气中二氧化碳含量上升；故选项错误；C、导致大气中二氧化碳含量不断上升的主要因素是：化石燃料的大量使用和森林遭到破坏；故选项正确；D、淡水不断减少，说明水资源不丰富，不会造成大气中二氧化碳含量上升；故选项错误；故选：C。

知识点3

1、选A；A、一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧两种元素组成，故选项说法正确。B、一氧化碳是大气污染物，二氧化碳排放过多会产生温室效应，但现阶段不把二氧化碳作为空气的污染气体，故选项说法错误。C、一氧化碳不能与碱溶液反应，二氧化碳能与碱溶液反应，故选项说法错误。D、一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水，故选项说法错误。故选：A。

2、选C；A．发现有人煤气中毒，立即开窗通风，降低煤气浓度，进入新鲜空气，故正确；B．发现有人心脏骤停后，立即进行心脏胸外按压和人工呼吸，用外力迫使心脏工作，故正确；C．发现有人接触漏电的家用电器而发生放电事故时，应先迅速的切断电源，不可直接用手迅速将触电者拉离电器，以防发生触电，故错误；D．发现有人野外被毒蛇咬伤，立即在靠近心脏一端，离伤口2～10厘米处用布条等扎紧，以防毒液进入心脏并在全身循环而中毒死亡，故正确。故选：C。

3、选D；A．实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，故正确；B．该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也较少，现象比较明显，故正确；C．此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小，故正确；D．一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳被氧化为二氧化碳，所以澄清石灰水是检验CO 的氧化产物，故错误。故选：D。