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人教版2021年中考化学二轮专题课件 专题5《碳和碳的氧化》
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这是一份人教版2021年中考化学二轮专题课件 专题5《碳和碳的氧化》，共56页。PPT课件主要包含了核心知识导图，基础知识·考向分析，高频考点讲练，突破三年真题，综合模拟演练，课件板块结构，☞知识梳理，钻石饰品，铅笔芯，超导体等内容，欢迎下载使用。
考点1：碳单质的物理性质和用途的比较
无色透明、正八面体形状的固体，硬度 ，不导电。
深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体，质 ，有滑腻感，有优良的 性能
常温下为紫红色固体，有超导性。
制 、玻璃刀、钻探机的钻头等
作电极、润滑剂、制________等
广泛应用于 、催化、材料、科学和生物学等领域
【注意】(1)金刚石、石墨都是碳单质，物理性质迥异，是因为________________________。
碳原子的排列方式不同
（2）在日常生活和工农业生产中，我们常用到 、 、炭黑、焦炭等，它们的主要成分也是碳单质，它们的结构也与石墨类似。其中木炭、活性炭具有 的结构，具有 性。木炭常被用来吸附色素、异味；防毒面具里用活性炭吸附毒气，制糖工业中用活性炭脱色以制白糖等。
（3）其他新型碳单质主要有： 和 。
考察碳单质的结构、物理性质和用途间的关系
A类型：碳单质的结构和性质间的关系
【例1】（2020•呼和浩特中考）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成B．石墨烯的导电性比银强C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
B类型：碳单质的物理性质和用途的对应关系
【例2】（大连·中考）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
【变式训练】（2020•平邑县校级模拟）下列有关物质与其用途对应正确的是（ ）A．铅﹣﹣铅笔芯 B．活性炭﹣﹣电极C．金刚石﹣﹣切割玻璃D．石墨﹣防毒面具
②化学方程式： 。
考点2：碳单质的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质__________。
（1）当氧气充足时： 。
（2）当氧气不充足时： 。
3.还原性——碳单质高温还原氧化铜
黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。
③注意：a.酒精灯加网罩的目的是 。 b.试管口略向下倾斜，防止 。 c.实验前必须先检查装置的 。反应结束后，先撤 ，后撤 。
a.用于冶炼金属，如：焦炭在高温下把铁从它的氧化物矿石中还原出来。化学方程式： 。
b.碳还原二氧化碳。化学方程式： 。
A类型：碳单质的稳定性
【例3】（益阳·中考）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）A．碳在常温下化学性质不活泼B．炭黑具有很强的吸附能力C．部分炭黑转变成了更稳定的物质D．碳单质不溶于水
B类型：碳单质的可燃性
【例4】（2020•汝阳县模拟）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．完全燃烧产物不同 D．都有滑腻感
C类型：碳单质的还原性
【例5】（2020•成都中考）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始B．实验结束应立即倒出粉末C．木炭能使氧化铜还原为铜D．固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
考点3：二氧化碳与一氧化碳
1.一氧化碳和二氧化碳的物理性质的比较
2.一氧化碳和二氧化碳的化学性质的比较
不能燃烧 , 也不支持燃烧
是：CO2 + H2O ==H2CO3
还原性或氧 化 性
无毒 , 不能供给呼吸
有毒，跟血液中的血红蛋白的结合能力比氧气强，使人体缺少氧气而窒息，甚至死亡。俗称煤气中毒。
3.一氧化碳和二氧化碳的用途
（1）二氧化碳的用途：
a. ；
e.作制冷剂（干冰)；
（2）一氧化碳的用途：
a.用于冶金工业，如：焦炭在高温下把铁从它的氧化物矿石中还原出来。化学方程式： 。
b.作燃料，化学方程式： 。
4.区别二氧化碳和一氧化碳的方法：
·分别通入紫色石蕊试液，试液变红色的是CO2,不变的是CO。
·分别通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊的是CO2，不变的是CO。
·分别插入燃着的木条，木条熄灭的是CO2，气体能燃烧的是CO。
·分别通过灼热的氧化铜，氧化铜变红的是CO，不变的是CO2。
5.除去CO中混有的CO2的方法： ，化学方程式是： 。
让混合气体通过盛有饱和石灰水的洗气瓶
A类型：一氧化碳和二氧化碳性质的比较
【例6】（赤峰·中考）关于CO和CO2的说法正确的是（ ）A．组成：都由碳元素和氧元素组成，分子构成也相同B．性质：常温下均为无色气体，且都有毒C．用途：CO可以用来灭火，CO2可以做化工原料D．转化：在一定条件下可以相互转化
B类型：二氧化碳性质的探究
【例7】（2020•苏州）用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（ ）
A．甲中逸出的气体只含CO2B．乙中液体变红，证明CO2能与水反应C．加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解D．欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
【变式训练】（2020•平谷区校级二模）二氧化碳的性质实验如图所示。
（1）若要证明二氧化碳与水反应，应在a处放 。（2）c处的化学方程式为 。（3）根据烧杯中的实验现象，得出的结论是 。
Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
C类型：考察碳的化合物的用途
【例8】（2020•丹东）物质的性质决定了物质的用途，下列物质的性质与用途不对应的是（ ）A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃B．一氧化碳有可燃性，可作为燃料C．二氧化碳能与水反应，可用于灭火D．活性炭有吸附性，在制糖工业中用活性炭脱色以制白糖
1.药品： 和 。
考点4：二氧化碳的制取
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
2.原理： 。
一、二氧化碳的实验室制法
3.装置：
（1）发生装置：固液常温型
（2）收集方法： 法（因为二氧化碳的密度比空气 ）
6.验满方法： ，原理： 。
5.检验方法： 。
②查—检验装置的 ；
①连—按要求连接好仪器；
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满
①长颈漏斗的末端应伸入 （防止空气混入瓶内，及生成的气体从漏斗溢出）；②用向上排空气法收集时，导管口应伸入集气瓶并接近集气瓶的 。
高温锻烧石灰石： 。
CaCO3 ==== CaO+CO2↑
二、工业上制取二氧化碳
注意：①不能用H2SO4与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4 于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因：浓盐酸易 成HCl气体混入生成的CO2中。③不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。
A类型：考察实验室制取二氧化碳的图示
【例9】（2020•武侯区模拟）下列有关二氧化碳的实验或操作，正确的是（ ）
B类型：实验室制取二氧化碳的操作
【例10】（2020•南岗区模拟节选）如图是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。
（1）制取二氧化碳反应的化学方程式是 。（2）检验装置气密性，按图连接装置，先 ，再加水至A下端形成一段水柱，静置，若观察到 ，说明气密性良好。（3）加入药品。添加块状固体时，为避免打破锥形瓶，应将锥形瓶 ，再放入固体。添加盐酸时，将稀盐酸从 （填仪器名称）倒入锥形瓶至 。如图所示，向放置有燃着蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳，观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有 性质。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
考点5：二氧化碳对人类生活和环境的影响
2.能产生温室效应的气体： 、 、 、氟氯代烷(氟氯昂)等。
大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的能量不易散失，从而使全球变暖的现象。
3.温室效应增强的危害：温室效应增强，导致 。全球变暖将可能：（1）导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市；
（2）使土地沙漠化，造成农业减产；（3）引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生频率和强度增加；（4）影响自然生态系统，改变生物多样性；等等。.
4.防止温室效应的方法
a.制定旨在限制CO2排放的政府和国际规定，签订公约。
b.减少使用 ，更多地利用太阳能等清洁能源；提高能源利用率；大力 ，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收CO2等。
c.倡导“ ”生活。
考察二氧化碳对人类生活和环境的影响
【例11】（2020•长宁区二模）下列气体含量过多引起温室效应的是（ ）A．二氧化碳B．氮气C．氧气D．水蒸气
【变式训练】（2020•江都区校级一模）地球大气层中二氧化碳含量不断增加的后果主要是（ ）A．温室效应B．火灾频繁C．臭氧空洞D．毒害作物
高频一：二氧化碳的制取和性质的探究实验
【例12】（2020•重庆）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容，根据如图回答问题。
（1）仪器a的名称是 。（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，应该选择的发生装置是 （填序号）。（3）③中，若X为澄清石灰水，则③中可以观察到的现象是 。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是 （填序号）。A．NaOH溶液 B．CaCl2溶液 C．浓硫酸 D．稀盐酸
高频二：考察气体的制取
【例13】（湖北·中考）请根据如图回答相关问题：
（1）写出两种仪器的名称：a ，d 。（2）收集干燥的CO2气体，可选用 （填“C”或“D”）装置：若改用G、H和I这个组合装置收集，H装置的作用是 。（3）制氢气时，用B装置代替A装置的优点是 ；若用E装置收集氢气，气体应从 （填“b”或“c”）端进入。
可以控制反应的发生与停止
高频三：有关碳单质及其化合物间的转化
【例14】（2020•眉山中考）构建知识网络能提高学习的效率。如图为有关CO2的知识网络图，以下判断错误的是（ ）
A．物质①中碳元素的化合价为+4价B．物质②中阳离子符号为Ca+2C．物质③由2种元素组成D．物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为：C+CO2 2CO
（3）写出如图转化关系中属于分解反应的一个化学方程式 。
【变式训练】（2020•周村区一模）碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。（1）物质X的化学式 ，写出其一种用途 。（2）一氧化碳常用于冶金工业，这是利用了一氧化碳的 ，写出一个利用此性质的化学方程式 。
CO+CuO CO2+Cu
CaCO3 CaO+CO2↑
高频五：碳/一氧化碳还原氧化铜的实验
【例15】（2020•济宁模拟）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（ ）
A．A、B两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红 B．A处发生的反应是典型的吸热反应 C．C处试管可防止液体倒吸 D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
题型1 几种常见碳单质
1.（2020•本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）A．都能导电B．都是黑色固体C．硬度都很小D．都由碳元素组成
2．（2020•沈阳）下列物质能用于除去水中异味和色素的是（ ）A．明矾B．活性炭C．石子D．细沙
3．（2019•江西）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（ ）A．碳B．硅 C．磷D．碘
5．（2018•兰州）下列有关碳单质的说法错误的是（ ）A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头B．石墨有导电性，可制作电极C．C60具有稳定结构，不能燃烧D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用作净水
4．（2019•无锡）2019年5月30日，中国石墨烯产业高质量发展论坛在无锡举行。石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料。下列叙述错误的是（ ）A．石墨烯是一种单质B．石墨烯是一种化合物C．石墨烯具有导电性D．石墨烯具有导热性
题型2 碳单质的化学性质
7．（2019•玉林）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
6．（2018•营口）高铁被誉为中国“新四大发明”之一。高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现出石墨具有的性质是（ ）A．导电性B．滑腻感C．还原性D．稳定性
8．（2019•西藏）下列有关碳单质的说法正确的是（ ）A．木炭具有可燃性，金刚石、石墨不具有可燃性B．金刚石和石墨都有良好的导电性C．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的构成不同D．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
9．（2019•广州）实验室有如图所示装置，回答下列问题：（1）连接装置时，需根据导管的高度调节 处的高度，再确定 处的高度。 （填“甲”或“乙”）（2）结束实验的操作是：先 ，再 。
题型3 碳的化合物的综合考察
9.（2020•杭州）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（ ）
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
10．（2019•桂林）导致人“煤气中毒”的物质是（ ）A．氮气B．氧气C．一氧化碳D．二氧化碳
11．（2019•赤峰）下列做法不符合“低碳”理念的是（ ）A．使用太阳能B．乘公交出行C．使用一次性木筷D．增大绿化面积
12．（2019•潍坊）如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）①玻璃管中黑色固体变成了红色②CO被还原为CO2③玻璃管中发生的反应为置换反应④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
A．①②B．①④C．②④D．③④
13．（2019•长沙）熙蕾在学完“二氧化碳和一氧化碳”后，对有关知识进行了归纳和整理，其中合理的是（ ）A．CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成 B．CO2和CO都有毒C．CO2和CO都有可燃性 D．CO2和CO都能用于冶炼金属
14．（2018•乌鲁木齐）下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中表示转化关系）的说法正确的是（ ）
A．“C→CO”的反应中碳发生还原反应B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D．“CO2⇌H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
15．（2020•甘孜州）CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现
16．（2018•桂林）下列不属于二氧化碳用途的是（ ）A．灭火 B．制汽水C．人工降雨D．填充探空气球
题型4 综合考察气体的制取
17．（2020•赤峰）下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中正确的是（ ）
18．（2018•威海）以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是（ ）
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
19．（2019•青岛）根据下列实验装置图，请回答问题
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置字母序号，下同）。检验二氧化碳应选用的装置是 ，该装置内发生反应的化学方程式为 。（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是 。（4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→ → （选填装置字母序号）。
（1）写出标有①②序号的仪器名称：① ，② 。
CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
20．（2018•贺州）根据下列实验装置回答下列问题
（2）实验室制取CO2的化学方程式为 ，采用的发生装置和收集装置是 （填字母序号）（3）实验室常用亚硫酸钠和硫酸反应制取SO2，SO2是一种密度比空气大、易溶于水的有毒气体，若选择图F装置收集SO2，气体应从导管口 （填“b”或“c“）端进入，理由是 ，尾气必须要进行处理，其目的是 。
（1）写出图中仪器a的名称： 。
二氧化硫有毒，会污染空气
题型5 二氧化碳性质和制取的综合考察
21．（2019•陕西）如图甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装置图。
（1）标有字母a的仪器名称是 。（2）甲中发生反应的化学方程式是 。（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到b、d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变 ，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是 。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
22．（2020•黔西南州）实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题：（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。（2）C装置中实验所需二氧化碳，应选用A、B发生装置中的 装置获得。在仪器组装后、加入药品前，需要进行的操作是 。（3）制得的CO2干燥后利用C装置进行实验，b处的实验现象是 。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应，可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或 。（4）根据烧杯中的实验现象，能得出的结论是 、 。
二氧化碳的密度比空气大
二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧
1．（2020•安徽模拟）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列相关说法正确的是（ ）
A．这四种物质都很软，可作润滑剂B．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2C．这四种物质都是由碳分子构成的D．这四种物质中碳原子的排列方式相同
2.（2020•牡丹江一模）下列关于物质性质和用途以及其对应关系正确的是（ ）
3．（2020•慈溪市模拟）石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。2018年3月，发表在《自然》上的一篇论文指出，当两层石墨烯以1.1度的“魔角”扭曲在一起时，并且温度降低到1.7开尔文（约﹣271℃）以下时，双层石墨烯即可实现超导。下列有关石墨烯说法错误的是（ ）A．石墨烯由原子构成B．石墨烯化学性质与金刚石相似C．两层石墨烯扭曲在一起形成新的化合物D．﹣271℃时石墨烯的电阻为零
4．（2020•宁德二模）根据文献记载古代炼锡原理可表示为：SnO2+2C Sn+2CO↑，从该反应中获得的信息错误的是（ ）A．CO属于氧化物 B．CO是还原剂C．完成该反应需要加热D．反应过程中元素种类没有发生变化
5．（2020•站前区校级四模）炭雕主要是以活性炭为原材料，再配以传统手工雕刻，精心雕琢而成．具欣赏、收藏价值的同时，也具实用价值．下列关于炭雕的说法中错误的是（ ）
A．炭雕手工雕琢这一过程是化学变化B．卧室装潢后可以用炭雕吸附有害气体C．炭雕可以保存很久，因为其化学性质在常温下比较特别稳定D．炭雕中碳原子在不断运动
6．（2020•岳麓区校级二模）下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）A．碳在氧气中燃烧不一定生成二氧化碳B．用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒C．金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的，性质相同D．二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红
7．（2020•柳江区模拟）下列气体有毒的是（ ）A．二氧化碳（CO2）B．煤气（主要成分是CO）C．氮气（N2） D．甲烷（CH4）
8．（2020•白云区二模）我国科学家研发出由二氧化碳高效转化为甲醇（CH3OH）的新技术。若该技术广泛应用，可把排放的CO2转化为甲醇，则能缓解（ ）A．酸雨B．温室效应C．白色污染D．空气污染
9．（2020•宝安区模拟）某同学设计了制取并检验CO2性质的简易装置（如图所示），拉动铜丝，把布袋浸入醋酸溶液（醋酸具有挥发性）后有气泡产生，则下列叙述正确的是（ ）
A．湿润石蕊试纸变红色，不能证明容器内产生了CO2气体B．反应一段时间，瓶内溶液的pH变小C．该实验证明CO2不溶于水D．该实验装置可以用于验证质量守恒
10．（2020•旌阳区校级模拟）实验室常用块状大理石和稀盐酸反应制取CO2气体。某大理石中因含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。某化学兴趣小组的同学欲用如图装置制取一瓶纯净、干燥的CO2。
（2）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 ；指出并加以改正装置A﹣D中的一处错误： ，利用改正后的装置完成后面的实验。（3）用多功能瓶 （“E”或“F”）收集CO2，气体应从 （填“a”、“b”、“c”或“d”）端导管口通入。（4）小组同学查阅资料得知：H2S均能与氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液发生复分解反应。欲除去CO2中混有H2S气体，B装置中所盛试剂应选用 （填“氢氧化钠”或“硫酸铜”）溶液。 写出该反应的化学方程式为 。
请回答下列问题：（1）仪器①的名称是 。
长颈漏斗下端未液封，长颈漏斗下端应伸入液面以下
H2S+CuSO4＝CuS↓+H2SO4
11．（2020•温州模拟）小敏同学为研究二氧化碳的性质设计了如图实验，图中集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。（1）将观察到的现象是 ，得出的结论是 。（2）若去掉烧杯中的1支蜡烛是否能得出同样的实验结论，请判断并说明理由 能； 。
下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭
CO2密度比空气的大、不能燃烧，也不能支持燃烧
二氧化碳从高处进入烧杯中，说明二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧
考点1：碳单质的物理性质和用途的比较
无色透明、正八面体形状的固体，硬度 ，不导电。
深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体，质 ，有滑腻感，有优良的 性能
常温下为紫红色固体，有超导性。
制 、玻璃刀、钻探机的钻头等
作电极、润滑剂、制________等
广泛应用于 、催化、材料、科学和生物学等领域
【注意】(1)金刚石、石墨都是碳单质，物理性质迥异，是因为________________________。
碳原子的排列方式不同
（2）在日常生活和工农业生产中，我们常用到 、 、炭黑、焦炭等，它们的主要成分也是碳单质，它们的结构也与石墨类似。其中木炭、活性炭具有 的结构，具有 性。木炭常被用来吸附色素、异味；防毒面具里用活性炭吸附毒气，制糖工业中用活性炭脱色以制白糖等。
（3）其他新型碳单质主要有： 和 。
考察碳单质的结构、物理性质和用途间的关系
A类型：碳单质的结构和性质间的关系
【例1】（2020•呼和浩特中考）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成B．石墨烯的导电性比银强C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
B类型：碳单质的物理性质和用途的对应关系
【例2】（大连·中考）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
【变式训练】（2020•平邑县校级模拟）下列有关物质与其用途对应正确的是（ ）A．铅﹣﹣铅笔芯 B．活性炭﹣﹣电极C．金刚石﹣﹣切割玻璃D．石墨﹣防毒面具
②化学方程式： 。
考点2：碳单质的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质__________。
（1）当氧气充足时： 。
（2）当氧气不充足时： 。
3.还原性——碳单质高温还原氧化铜
黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。
③注意：a.酒精灯加网罩的目的是 。 b.试管口略向下倾斜，防止 。 c.实验前必须先检查装置的 。反应结束后，先撤 ，后撤 。
a.用于冶炼金属，如：焦炭在高温下把铁从它的氧化物矿石中还原出来。化学方程式： 。
b.碳还原二氧化碳。化学方程式： 。
A类型：碳单质的稳定性
【例3】（益阳·中考）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）A．碳在常温下化学性质不活泼B．炭黑具有很强的吸附能力C．部分炭黑转变成了更稳定的物质D．碳单质不溶于水
B类型：碳单质的可燃性
【例4】（2020•汝阳县模拟）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．完全燃烧产物不同 D．都有滑腻感
C类型：碳单质的还原性
【例5】（2020•成都中考）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始B．实验结束应立即倒出粉末C．木炭能使氧化铜还原为铜D．固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
考点3：二氧化碳与一氧化碳
1.一氧化碳和二氧化碳的物理性质的比较
2.一氧化碳和二氧化碳的化学性质的比较
不能燃烧 , 也不支持燃烧
是：CO2 + H2O ==H2CO3
还原性或氧 化 性
无毒 , 不能供给呼吸
有毒，跟血液中的血红蛋白的结合能力比氧气强，使人体缺少氧气而窒息，甚至死亡。俗称煤气中毒。
3.一氧化碳和二氧化碳的用途
（1）二氧化碳的用途：
a. ；
e.作制冷剂（干冰)；
（2）一氧化碳的用途：
a.用于冶金工业，如：焦炭在高温下把铁从它的氧化物矿石中还原出来。化学方程式： 。
b.作燃料，化学方程式： 。
4.区别二氧化碳和一氧化碳的方法：
·分别通入紫色石蕊试液，试液变红色的是CO2,不变的是CO。
·分别通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊的是CO2，不变的是CO。
·分别插入燃着的木条，木条熄灭的是CO2，气体能燃烧的是CO。
·分别通过灼热的氧化铜，氧化铜变红的是CO，不变的是CO2。
5.除去CO中混有的CO2的方法： ，化学方程式是： 。
让混合气体通过盛有饱和石灰水的洗气瓶
A类型：一氧化碳和二氧化碳性质的比较
【例6】（赤峰·中考）关于CO和CO2的说法正确的是（ ）A．组成：都由碳元素和氧元素组成，分子构成也相同B．性质：常温下均为无色气体，且都有毒C．用途：CO可以用来灭火，CO2可以做化工原料D．转化：在一定条件下可以相互转化
B类型：二氧化碳性质的探究
【例7】（2020•苏州）用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（ ）
A．甲中逸出的气体只含CO2B．乙中液体变红，证明CO2能与水反应C．加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解D．欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
【变式训练】（2020•平谷区校级二模）二氧化碳的性质实验如图所示。
（1）若要证明二氧化碳与水反应，应在a处放 。（2）c处的化学方程式为 。（3）根据烧杯中的实验现象，得出的结论是 。
Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
C类型：考察碳的化合物的用途
【例8】（2020•丹东）物质的性质决定了物质的用途，下列物质的性质与用途不对应的是（ ）A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃B．一氧化碳有可燃性，可作为燃料C．二氧化碳能与水反应，可用于灭火D．活性炭有吸附性，在制糖工业中用活性炭脱色以制白糖
1.药品： 和 。
考点4：二氧化碳的制取
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
2.原理： 。
一、二氧化碳的实验室制法
3.装置：
（1）发生装置：固液常温型
（2）收集方法： 法（因为二氧化碳的密度比空气 ）
6.验满方法： ，原理： 。
5.检验方法： 。
②查—检验装置的 ；
①连—按要求连接好仪器；
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满
①长颈漏斗的末端应伸入 （防止空气混入瓶内，及生成的气体从漏斗溢出）；②用向上排空气法收集时，导管口应伸入集气瓶并接近集气瓶的 。
高温锻烧石灰石： 。
CaCO3 ==== CaO+CO2↑
二、工业上制取二氧化碳
注意：①不能用H2SO4与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4 于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因：浓盐酸易 成HCl气体混入生成的CO2中。③不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。
A类型：考察实验室制取二氧化碳的图示
【例9】（2020•武侯区模拟）下列有关二氧化碳的实验或操作，正确的是（ ）
B类型：实验室制取二氧化碳的操作
【例10】（2020•南岗区模拟节选）如图是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。
（1）制取二氧化碳反应的化学方程式是 。（2）检验装置气密性，按图连接装置，先 ，再加水至A下端形成一段水柱，静置，若观察到 ，说明气密性良好。（3）加入药品。添加块状固体时，为避免打破锥形瓶，应将锥形瓶 ，再放入固体。添加盐酸时，将稀盐酸从 （填仪器名称）倒入锥形瓶至 。如图所示，向放置有燃着蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳，观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有 性质。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
考点5：二氧化碳对人类生活和环境的影响
2.能产生温室效应的气体： 、 、 、氟氯代烷(氟氯昂)等。
大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的能量不易散失，从而使全球变暖的现象。
3.温室效应增强的危害：温室效应增强，导致 。全球变暖将可能：（1）导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市；
（2）使土地沙漠化，造成农业减产；（3）引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生频率和强度增加；（4）影响自然生态系统，改变生物多样性；等等。.
4.防止温室效应的方法
a.制定旨在限制CO2排放的政府和国际规定，签订公约。
b.减少使用 ，更多地利用太阳能等清洁能源；提高能源利用率；大力 ，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收CO2等。
c.倡导“ ”生活。
考察二氧化碳对人类生活和环境的影响
【例11】（2020•长宁区二模）下列气体含量过多引起温室效应的是（ ）A．二氧化碳B．氮气C．氧气D．水蒸气
【变式训练】（2020•江都区校级一模）地球大气层中二氧化碳含量不断增加的后果主要是（ ）A．温室效应B．火灾频繁C．臭氧空洞D．毒害作物
高频一：二氧化碳的制取和性质的探究实验
【例12】（2020•重庆）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容，根据如图回答问题。
（1）仪器a的名称是 。（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，应该选择的发生装置是 （填序号）。（3）③中，若X为澄清石灰水，则③中可以观察到的现象是 。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是 （填序号）。A．NaOH溶液 B．CaCl2溶液 C．浓硫酸 D．稀盐酸
高频二：考察气体的制取
【例13】（湖北·中考）请根据如图回答相关问题：
（1）写出两种仪器的名称：a ，d 。（2）收集干燥的CO2气体，可选用 （填“C”或“D”）装置：若改用G、H和I这个组合装置收集，H装置的作用是 。（3）制氢气时，用B装置代替A装置的优点是 ；若用E装置收集氢气，气体应从 （填“b”或“c”）端进入。
可以控制反应的发生与停止
高频三：有关碳单质及其化合物间的转化
【例14】（2020•眉山中考）构建知识网络能提高学习的效率。如图为有关CO2的知识网络图，以下判断错误的是（ ）
A．物质①中碳元素的化合价为+4价B．物质②中阳离子符号为Ca+2C．物质③由2种元素组成D．物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为：C+CO2 2CO
（3）写出如图转化关系中属于分解反应的一个化学方程式 。
【变式训练】（2020•周村区一模）碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。（1）物质X的化学式 ，写出其一种用途 。（2）一氧化碳常用于冶金工业，这是利用了一氧化碳的 ，写出一个利用此性质的化学方程式 。
CO+CuO CO2+Cu
CaCO3 CaO+CO2↑
高频五：碳/一氧化碳还原氧化铜的实验
【例15】（2020•济宁模拟）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（ ）
A．A、B两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红 B．A处发生的反应是典型的吸热反应 C．C处试管可防止液体倒吸 D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
题型1 几种常见碳单质
1.（2020•本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）A．都能导电B．都是黑色固体C．硬度都很小D．都由碳元素组成
2．（2020•沈阳）下列物质能用于除去水中异味和色素的是（ ）A．明矾B．活性炭C．石子D．细沙
3．（2019•江西）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（ ）A．碳B．硅 C．磷D．碘
5．（2018•兰州）下列有关碳单质的说法错误的是（ ）A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头B．石墨有导电性，可制作电极C．C60具有稳定结构，不能燃烧D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用作净水
4．（2019•无锡）2019年5月30日，中国石墨烯产业高质量发展论坛在无锡举行。石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料。下列叙述错误的是（ ）A．石墨烯是一种单质B．石墨烯是一种化合物C．石墨烯具有导电性D．石墨烯具有导热性
题型2 碳单质的化学性质
7．（2019•玉林）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
6．（2018•营口）高铁被誉为中国“新四大发明”之一。高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现出石墨具有的性质是（ ）A．导电性B．滑腻感C．还原性D．稳定性
8．（2019•西藏）下列有关碳单质的说法正确的是（ ）A．木炭具有可燃性，金刚石、石墨不具有可燃性B．金刚石和石墨都有良好的导电性C．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的构成不同D．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
9．（2019•广州）实验室有如图所示装置，回答下列问题：（1）连接装置时，需根据导管的高度调节 处的高度，再确定 处的高度。 （填“甲”或“乙”）（2）结束实验的操作是：先 ，再 。
题型3 碳的化合物的综合考察
9.（2020•杭州）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（ ）
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
10．（2019•桂林）导致人“煤气中毒”的物质是（ ）A．氮气B．氧气C．一氧化碳D．二氧化碳
11．（2019•赤峰）下列做法不符合“低碳”理念的是（ ）A．使用太阳能B．乘公交出行C．使用一次性木筷D．增大绿化面积
12．（2019•潍坊）如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）①玻璃管中黑色固体变成了红色②CO被还原为CO2③玻璃管中发生的反应为置换反应④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
A．①②B．①④C．②④D．③④
13．（2019•长沙）熙蕾在学完“二氧化碳和一氧化碳”后，对有关知识进行了归纳和整理，其中合理的是（ ）A．CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成 B．CO2和CO都有毒C．CO2和CO都有可燃性 D．CO2和CO都能用于冶炼金属
14．（2018•乌鲁木齐）下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中表示转化关系）的说法正确的是（ ）
A．“C→CO”的反应中碳发生还原反应B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D．“CO2⇌H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
15．（2020•甘孜州）CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现
16．（2018•桂林）下列不属于二氧化碳用途的是（ ）A．灭火 B．制汽水C．人工降雨D．填充探空气球
题型4 综合考察气体的制取
17．（2020•赤峰）下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中正确的是（ ）
18．（2018•威海）以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是（ ）
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
19．（2019•青岛）根据下列实验装置图，请回答问题
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是 （选填装置字母序号，下同）。检验二氧化碳应选用的装置是 ，该装置内发生反应的化学方程式为 。（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是 。（4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→ → （选填装置字母序号）。
（1）写出标有①②序号的仪器名称：① ，② 。
CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
20．（2018•贺州）根据下列实验装置回答下列问题
（2）实验室制取CO2的化学方程式为 ，采用的发生装置和收集装置是 （填字母序号）（3）实验室常用亚硫酸钠和硫酸反应制取SO2，SO2是一种密度比空气大、易溶于水的有毒气体，若选择图F装置收集SO2，气体应从导管口 （填“b”或“c“）端进入，理由是 ，尾气必须要进行处理，其目的是 。
（1）写出图中仪器a的名称： 。
二氧化硫有毒，会污染空气
题型5 二氧化碳性质和制取的综合考察
21．（2019•陕西）如图甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装置图。
（1）标有字母a的仪器名称是 。（2）甲中发生反应的化学方程式是 。（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到b、d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变 ，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是 。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
22．（2020•黔西南州）实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题：（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。（2）C装置中实验所需二氧化碳，应选用A、B发生装置中的 装置获得。在仪器组装后、加入药品前，需要进行的操作是 。（3）制得的CO2干燥后利用C装置进行实验，b处的实验现象是 。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应，可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或 。（4）根据烧杯中的实验现象，能得出的结论是 、 。
二氧化碳的密度比空气大
二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧
1．（2020•安徽模拟）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列相关说法正确的是（ ）
A．这四种物质都很软，可作润滑剂B．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2C．这四种物质都是由碳分子构成的D．这四种物质中碳原子的排列方式相同
2.（2020•牡丹江一模）下列关于物质性质和用途以及其对应关系正确的是（ ）
3．（2020•慈溪市模拟）石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。2018年3月，发表在《自然》上的一篇论文指出，当两层石墨烯以1.1度的“魔角”扭曲在一起时，并且温度降低到1.7开尔文（约﹣271℃）以下时，双层石墨烯即可实现超导。下列有关石墨烯说法错误的是（ ）A．石墨烯由原子构成B．石墨烯化学性质与金刚石相似C．两层石墨烯扭曲在一起形成新的化合物D．﹣271℃时石墨烯的电阻为零
4．（2020•宁德二模）根据文献记载古代炼锡原理可表示为：SnO2+2C Sn+2CO↑，从该反应中获得的信息错误的是（ ）A．CO属于氧化物 B．CO是还原剂C．完成该反应需要加热D．反应过程中元素种类没有发生变化
5．（2020•站前区校级四模）炭雕主要是以活性炭为原材料，再配以传统手工雕刻，精心雕琢而成．具欣赏、收藏价值的同时，也具实用价值．下列关于炭雕的说法中错误的是（ ）
A．炭雕手工雕琢这一过程是化学变化B．卧室装潢后可以用炭雕吸附有害气体C．炭雕可以保存很久，因为其化学性质在常温下比较特别稳定D．炭雕中碳原子在不断运动
6．（2020•岳麓区校级二模）下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）A．碳在氧气中燃烧不一定生成二氧化碳B．用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒C．金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的，性质相同D．二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红
7．（2020•柳江区模拟）下列气体有毒的是（ ）A．二氧化碳（CO2）B．煤气（主要成分是CO）C．氮气（N2） D．甲烷（CH4）
8．（2020•白云区二模）我国科学家研发出由二氧化碳高效转化为甲醇（CH3OH）的新技术。若该技术广泛应用，可把排放的CO2转化为甲醇，则能缓解（ ）A．酸雨B．温室效应C．白色污染D．空气污染
9．（2020•宝安区模拟）某同学设计了制取并检验CO2性质的简易装置（如图所示），拉动铜丝，把布袋浸入醋酸溶液（醋酸具有挥发性）后有气泡产生，则下列叙述正确的是（ ）
A．湿润石蕊试纸变红色，不能证明容器内产生了CO2气体B．反应一段时间，瓶内溶液的pH变小C．该实验证明CO2不溶于水D．该实验装置可以用于验证质量守恒
10．（2020•旌阳区校级模拟）实验室常用块状大理石和稀盐酸反应制取CO2气体。某大理石中因含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。某化学兴趣小组的同学欲用如图装置制取一瓶纯净、干燥的CO2。
（2）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 ；指出并加以改正装置A﹣D中的一处错误： ，利用改正后的装置完成后面的实验。（3）用多功能瓶 （“E”或“F”）收集CO2，气体应从 （填“a”、“b”、“c”或“d”）端导管口通入。（4）小组同学查阅资料得知：H2S均能与氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液发生复分解反应。欲除去CO2中混有H2S气体，B装置中所盛试剂应选用 （填“氢氧化钠”或“硫酸铜”）溶液。 写出该反应的化学方程式为 。
请回答下列问题：（1）仪器①的名称是 。
长颈漏斗下端未液封，长颈漏斗下端应伸入液面以下
H2S+CuSO4＝CuS↓+H2SO4
11．（2020•温州模拟）小敏同学为研究二氧化碳的性质设计了如图实验，图中集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。（1）将观察到的现象是 ，得出的结论是 。（2）若去掉烧杯中的1支蜡烛是否能得出同样的实验结论，请判断并说明理由 能； 。
下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭
CO2密度比空气的大、不能燃烧，也不能支持燃烧
二氧化碳从高处进入烧杯中，说明二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧
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