重难点02 碳和碳的氧化物-2023年中考化学【热点 重点 难点】专练（解析版）

重难点02 碳和碳的氧化物

碳单质结合化学式或分子模型，考查微观构成和宏观组成及各种碳单质的物理性质及用途系。在实验探究题和框图推断题中考查木炭还原氧化铜的反应原理或通过反应物的特点、实验现象推导反应。碳的氧化物，以物质的鉴别、推断及含碳化合物之间的转化；性质和用途在填空题或简答题中也有考查。二氧化碳制取多为综合性试题，结合氧气考查，结合具体的条件选择发生装置和收集装置，要熟记装置选择的考虑因素。气体制取和收集装置的选择应根据制取气体从原理上是否科学，严谨、合理，装置上和操作中是否安全、简便、现象是否明显，药品是否经济、易得、环保节能等方面进行分析。

碳单质

碳的化学性质

常温下，碳的化学性质不活泼，用墨汁写字或绘画不充分燃烧方程式：2C + O2 2CO；

        碳的可燃性：充分燃烧方程式: C + O2 CO2；现象：充分燃烧时，在空气中发出红光，放热；在氧气中发出白光，生成使石灰水变浑浊的气体，放热，用作燃料

        碳的还原性：碳还原氧化铜方程式: C+2CuO 2Cu+CO2↑ ；现象：黑色固体逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊；用于冶炼金属

一氧化碳

1.物理性质：一氧化碳是 无色无味的气体，难溶于水。

2.化学性质

        可燃性：方程式：02+2CO 2CO2；现象：产生蓝色火焰，生成使石灰水变浑浊的气体

        还原性：一氧化碳还原氧化铁方程式:Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2  现象：红棕色固体逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊；一氧化碳还原氧化铜方程式:CO+CuO Cu+CO2现象：黑色固体逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊

        一氧化碳有毒性：煤气中毒即一氧化碳中毒，原因是一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成缺氧危及生命。

二氧化碳的性质和用途

1.二氧化碳的物理性质：从图1实验还可得出二氧化碳的物理性质有密度比空气大；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧，据此用于灭火。固体二氧化碳叫干冰。它升华时吸收大量的热，因此可作制冷剂；也用于人工降雨（舞台云雾等）。

图2实验软塑料瓶变瘪说明二氧化碳能溶于水。

2.二氧化碳的化学性质

        ①二氧化碳能与水反应，使紫色石蕊溶液变红，化学方程式为CO2 + H2O = H2CO3  ；当加热时，红色石蕊溶液又变成紫色，化学方程式为:H2CO3 CO2↑+ H20

        ②二氧化碳能与石灰水反应，如为了使石灰浆Ca(OH)2抹的墙壁快点干燥，常在室内生个炭火盆。开始放炭火盆时，墙壁反而变潮湿，化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O

        ③二氧化碳能与碳反应，化学方程式为：CO2 + C 高温 2CO

3.二氧化碳与温室效应：产生温室效应的气体主要有CO2、O3、CH4、氟利昂等。

二氧化碳的实验室制取

1.实验室制取二氧化碳的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸；反应方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；反应类型：复分解反应；不能用稀硫酸和大理石反应制二氧化碳，因反应生成CaSO4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。

2.收集方法：向上排空气法收集

3.检验方法：将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，说明是二氧化碳

4.验满方法：将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。

5.工业制法方程式 CaCO3CO2↑+ CaO

考点1  碳单质

1.（2022湖南长沙中考）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（   ）

A. 石墨不具有导电性 B. C60单质是由碳原子直接构成的

C. 活性炭具有吸附性 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同

【答案】C

【解析】A、石墨具有良好的导电性，不符合题意；

B、C60由C60分子构成，不符合题意；

C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，符合题意；

D、金刚石和石墨均是碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。

故选C。

【命题点评】此题考查的知识点是化碳单质的性质与结构，本题难度不大，物质的结构决定性质，掌握碳的性质是正确解答本题的关键，属基础性知识考查题。

考点2   碳单质的化学性质

2.（2022湖北潜江等中考）下列有关碳及其氧化物的说法正确的是（     ）

A. CO2是引起温室效应的主要气体，因此大气中CO2的含量越少越好

B. 碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们的物理性质各不相同

C. CO具有可燃性，在空气中燃烧产生黄色火焰

D. 焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出氧化性

【答案】B

【解析】A.CO2是引起温室效应的主要气体，也是光合作用的原料，大气中CO2维持了碳的稳定，所以二氧化碳的含量合适最好，选项错误。

B.碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们碳原子排列方式不同，对应碳单质的物理性质各不相同，正确。

C.CO具有可燃性，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，选项错误。

D.焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出还原性，选项错误。

故选：B。

【命题分析】此题考查的知识点是碳单质的性质与结构，结合碳的氧化物一起考查，物质的结构决定性质，掌握碳的性质是正确解答本题的关键，属基础性知识考查题。

考点3  一氧化碳的性质

3．（2022上海中考）在CO+CuOCu+CO2，反应中，CO表现出

A．稳定性 B．还原性 C．可燃性 D．助燃性

【答案】B

【解析】由化学方程式CO+CuOCu+CO2可知，在加热的条件下，一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，是还原剂，具有还原性。故选B。

【命题分析】本题考查一氧化碳的化学性质，从得氧失氧的角度分析一氧化碳的还原性，能夺取氧的物质是还原剂，具有还原性。

考点4  二氧化碳的性质

4.（2022黑龙江龙东中考）归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是（   ）

A. 构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子

B. 性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧

C. 用途：固体CO2可用于人工降雨；CO可作燃料

D. 危害：CO2无毒：CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒

【答案】B

【解析】A、构成：一个二氧化碳分子中有2个氧原子，一个一氧化碳分子中有1个氧原子，一个二氧化碳分子比一个氧化碳分子多一个氧原子，不符合题意；

B、通常情况下，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，一氧化碳具有可燃性，不能支持燃烧，符合题意；

C、固体二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，一氧化碳具有可燃性，可作燃料，不符合题意；

D、二氧化碳无毒，一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧，不符合题意。

故选B。

【命题点评】本题考查二氧化碳的性质，正确掌握二氧化碳的物理性质和化学性质是解题的关键，并熟悉每一个化学性质的化学方程式是基本要求，在此基础上提高学生运用知识，分析解答相关的实际问题的能力。

考点5   二氧化碳的制取

5．（2022年江西省中考）根据下图回答有关问题：

(1)图一中仪器①的名称是______。

(2)实验室用高锰酸钾制氧气，可从图一中选择的发生装置是______(填序号)；使用装置D收集氧气时应从导管口______(选填“a”或“b”)通入。

(3)实验室制二氧化碳的化学方程式为______。图一中，与装置A相比，选用装置B制二氧化碳的优点是______。将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，饱和澄清石灰水变浑浊，据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是_______；若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是______。

【答案】(1)酒精灯    (2) C     b

(3)    可以控制反应速率    能与水反应生成酸    

二氧化碳中混有氯化氢气体(或盐酸有挥发性等)

【解析】

(1)图一中仪器①的名称是酒精灯；

(2)实验室用高锰酸钾制氧气，该反应为固体加热型，发生装置选C；使用装置D排空气法收集时，由于氧密度比空气大，故收集氧气时应长进短出，应从导管口b通入；

(3)实验室通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应化学方程式为；图一中，与装置A中的长颈漏斗相比，选用装置B使用的是分液漏斗，分液漏斗上有旋塞，可以通过控制旋塞来控制液体滴加的速率，从而可以起到控制反应速率的目的；将产生的二氧化碳通入图二装置，观察到试纸Ⅰ干燥的紫色石蕊试纸条不变色，而试纸Ⅱ湿润的紫色石蕊试纸条变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试纸条变红，饱和澄清石灰水变浑浊，若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中混有氯化氢气体(或盐酸有挥发性等)。

【命题分析】本题的考点是二氧化碳的实验室制法、二氧化碳的检验和验满。此类题目要求学生能合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，然后得出正确实验结论，注重考查先学生设计实验、进行实验、分析实验的能力。中考对这一知识点要求较高，是必考知识点，有综合性。

考点6  碳循环及温室效应

6．（2022年山东省泰安市中考）中国政府向世界宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是（    ）

A．绿色出行 B．火力发电 C．植树造林 D．节约用电

【答案】B

【解析】

A、绿色出行可减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意；

B、火力发电需要用到化石燃料，会排放很多污染性气体，不利于实现“碳达峰、碳中和”，符合题意；

C、植树造林有利于吸收二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意；

D、节约用电可减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意。

故选B。

【命题分析】本题的考点是化学与环境保护，题目体现综合性特点，常结合最新的时事。同时提醒学生在日常生活中要时刻重视绿色化学的理念，理解绿色化学的核心，防止环境污染人人有责。难度不大，在备考时应注意灵活应用课本知识解决实际问题。

1．（2022湖南娄底中考）下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（　　）

A．干冰可用于人工降雨 

B．金刚石和石墨都很硬 

C．在常温下，碳的化学性质活泼 

D．CO和CO2都具有可燃性

【答案】A

【解析】A、干冰易升华吸收大量的热，可用于人工降雨，故A说法正确；

B、金刚石很硬，石墨质软，故B说法不正确；

C、在常温下，碳的化学性质不活泼，故C说法不正确；

D、CO具有可燃性，CO2不具有可燃性，故D说法不正确。

故选：A。

2．（2022年江苏省连云港市中考）下列物质的性质与用途具有对应关系的是（   ）

A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯

C．一氧化碳有可燃性，可用来炼铁 D．碳酸钙难溶于水，可用作补钙剂

【答案】A

【解析】

A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；

B、石墨质软，容易留下痕迹，故可用于生产铅笔芯，不符合题意；

C、一氧化碳具有还原性，可用来炼铁，不符合题意；

D、碳酸钙含钙元素，且能与胃液中的稀盐酸反应生成氯化钙，故可作补钙剂，不符合题意。

故选A。

3. （2022广西梧州中考）如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法不正确的是

A. 图一中的转化1是酸雨形成的主要原因

B. 图二中可实现有机物与无机物的相互转化

C. 绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能

D. 碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定

【答案】A

【解析】

A、酸雨是由于二氧化硫和二氧化氮等溶于雨水中而形成的，故A错误；

B、图2中可以将二氧化碳转化为葡萄糖，故可实现有机物与无机物的相互转化，正确；

C、绿色植物通过光合作用，将空气中的二氧化碳转化为葡萄糖，将太阳能转化成化学能，正确；

D、碳循环和氧循环可以吸收空气中的二氧化碳向空气中释放氧气，故有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，正确。故选A。

4.（2022湖南岳阳中考）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是（   ）

A. 用过氧化氢溶液制取 O2，可选用装置②④组合

B. 用装置①制取 CO2，分液漏斗中应装稀硫酸

C. 用装置③收集 CO2，气体应从管口 c 通入

D. 要做铁丝燃烧实验，用④收集 O2时建议留部分水

【答案】D

【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选①，氧气不易溶于水，收集装置可选④，不符合题意；

B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在水的表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；

C、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；

D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用④收集 O2时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，符合题意。

故选D。

5.（2022湖南长沙中考）下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。

（1）写出仪器①的名称___________。

（2）小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，选择B装置作为发生装置，长颈漏斗下端管口应___________，应选择的收集装置是___________（填字母代号）。

（3）将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明二氧化碳已收集满。

【答案】（1）试管    （2） 反应物液面以下；D    （3）熄灭

【解析】（1）仪器①的名称是试管；

（2）小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，选择B装置作为发生装置，长颈漏斗下端管口应伸入反应物液面以下形成“液封”，防止生成的气体从长颈漏斗逸出，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，应选择的收集装置是D；

（3）二氧化碳不可燃也不支持燃烧，将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。

6．（2022湖南湘西州中考）（8分）实验中，可以根据反应物的状态和反应类型选择相同的装置制取不同气体，根据下列图示回答问题：

（1）图中①的名称是 　             　。

（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，可以选择          （用A～F填空）作为发生装置。该装置还可以用于制取二氧化碳气体，写出实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的化学方程式：　                           。

制取得到的CO2气体中往往含有HCl杂质可以选用装置F除去，除杂时气体应从          （填“a”或“b）端通入。

（3）以上装置中可同时用于实验室收集O2和CO2的是          （A～F填空）。

【答案】（1）酒精灯；

（2）B；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；a；

（3）D。

【解析】（1）仪器a的名称是酒精灯，故答案为：酒精灯；

（2）过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应不需要加热，采用B作为发生装置，实验室制取二氧化碳的反应方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，为了保证氯化氢和碳酸氢钠充分反应，应该长进短出，从a进，故答案为：B；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；a；

（3）氧气和二氧化碳的密度都大于空气，因此都可以采用向上排空气法收集，故答案为：D。

7. （6分）（2022广州市中考）陶瓷是火与土的结晶，是中华民族文化的象征之一

（1）下列中学实验室常见用品中，材质为陶瓷的是    (填标号)。

A. 烧杯 B. 集气瓶 C. 蒸发皿 D. 坩埚钳

（2）烧制陶瓷的原料为黏土，某黏土的成分如下表，所列出的四种氧化物中属于非金属氧化物的是_______。(写化学式)

（3）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”描述的是著名的青瓷。

①手工制作陶瓷的过程如下图，陶瓷丰富的色彩与烧制过程中的还原反应有关。燃料(以木炭为例)在窑体内燃烧，通过两步反应生成CO，化学方程式为_______、_______。

②青瓷的“翠色”来源十分复杂。涉及窑体内的CO和瓷器表面粙料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁，化学方程式为_______。

（4）古代窑炉(如下图)构造不断变迁。为了提高窑体内CO的体积分数，下列措施中可行的有哪些？   。(填标号)

A. 相对增加燃料用量 B. 相对增加空气鼓入

C. 增加排气口数量 D. 减少排气口数量

【答案】（1）C    （2）SiO2   

（3）    ①.     ②.     ③.
（4）AD

【解析】

（1）A、烧杯是玻璃材质，错误；

B、集气瓶是玻璃材质，错误；

C、蒸发皿是陶瓷材质，正确；

D、坩埚钳是金属材料制作的，错误；故选C。

（2）非金属氧化物是非金属元素和氧元素组成的，则二氧化硅是非金属氧化物，化学式是：SiO2。

（3）①木炭先充分燃烧产生二氧化碳，然后二氧化碳和碳在高温下反应产生CO，化学方程式为：、；

②根据质量守恒定律，CO和氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁和二氧化碳，化学方程式为：。

（4）根据题目提供的信息，产生CO是分两步进行，先碳燃烧产生二氧化碳，然后碳还原二氧化碳产生CO。

A、相对增加燃料（木炭），可以多产生CO，正确；

B、过多的空气提供更多的氧气会与CO反应，降低CO含量，错误；

C、增加排气口，会导致CO减少，错误；

D、减少排气口，减少CO的损失，正确；故选AD。

8．（2022年江苏省连云港市中考）用如图所示装置制取干燥的CO2，并对CO2的部分性质进行探究。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为_______。

（2）①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是_______。

②装置C中试剂X应该选用_______(填字母)。

a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液

（3）收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中，采集信息形成图像。见图。

①检验装置D中CO2已经集满的方法是_______。

②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是_______。

③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明_______。

（4）取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)

【查阅资料】

材料一：溶液的导电力越强，溶液的电导率越大。

材料二：单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。

材料三：Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。

CaCO3遇到溶有CO2的水时，能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和。

①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是_______。

②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是_______、_______。

【答案】          除去HCl气体     b     将燃着的小木条置于锥形瓶口，木条熄灭     CO2与NaOH反应，使锥形瓶中CO2气体减少，压强变小     向上排空气法收集到的CO2气体不纯     Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3沉淀，使溶液中离子的浓度逐渐降低，溶液的导电能

力逐渐下降     生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2     OH-导电能力强于

【解析】

（1）装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，方程式为：。

（2）①装置B中溶液为碳酸氢钠溶液，呈碱性能与挥发出的HCl发生反应，所以其作用是吸收HCl气体。

②装置C是为了吸收水蒸气，则X应选用的具有极强吸水性的浓硫酸，故选b。

（3）①二氧化碳不支持燃烧，验满的方法是在锥形瓶口放置燃着的木条，若木条熄灭，则已集满。

②氢氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应过程中消耗二氧化碳气体，二氧化碳气体减少，锥形瓶内压强降低。

③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa，则可说明有其他气体剩余，即为收集到的二氧化碳气体不纯。

（4）①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，使溶液中离子浓度降低，致使其电导率逐渐下降。

②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是氢氧根离子导电能力强于碳酸氢根离子、生成的碳酸钙沉淀未能完全转化为碳酸氢钙。