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1、第六单元第六单元碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物考点一考点二考点三考点四碳单质的物理性质和用途碳单质的物理性质和用途透明的金刚石、深灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质,但由于碳原子的排列方式不同,因此它们的性质存在着明显的差异。而性质的差异又导致它们具有不同的用途。1.金刚石、石墨、C60的物理性质和用途的比较考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四2.木炭、焦炭、活性炭和炭黑的性质及用途(1)木炭、焦炭、活性炭和炭黑的主要成分是碳单质,结构与石墨类似;(2)木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附能力。可用来吸附食品和工业产品里的色素和有异味的物质;(3)活性炭的吸附作
2、用比木炭强,用于制作防毒面具,制糖工业、冰箱除味、吸附装修产生的有害气体、处理废水等。考点五考点一考点二考点三考点四单质碳的化学性质单质碳的化学性质 考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四碳的氧化物碳的氧化物碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。1个二氧化碳(CO2)分子比1个一氧化碳(CO)分子多1个氧原子,这使得它们的性质有很大不同。1.二氧化碳(1)物理性质考点五考点一考点二考点三考点四(2)化学性质考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四(3)用途考点五考点一考点二考点三考点四2.一氧化碳(1)物理性质考点五考点一考
3、点二考点三考点四(2)化学性质考点五考点一考点二考点三考点四考点五考点一考点二考点三考点四3.CO2和CO的鉴别与除杂(1)CO2和CO的鉴别方法考点五考点一考点二考点三考点四(2)CO和CO2互为杂质时的除杂方法考点五考点一考点二考点三考点四二氧化碳的制取二氧化碳的制取1.工业制法高温煅烧石灰石,反应的化学方程式为2.实验室制法(详见P41实验)大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,反应的化学方程式为考点五考点一考点二考点三考点四考点五二氧化碳对生活和环境的影响二氧化碳对生活和环境的影响1.二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气
4、。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。2.自然界中的碳循环考点一考点二考点三考点四考点五3.二氧化碳对环境的影响 123456命题点命题点1自然界中的碳循环自然界中的碳循环1.(2013安徽中考,8题,2分)自然界中有几千万种含碳物质,它们之间可以循环转化。下列说法正确的是(A)A.人的生命活动离不开碳循环B.森林的减少对碳的循环没有影响C.金刚石中碳原子间没有间隔D.地下的煤中的碳原子是静止不动的解析:人的生命活动离不开氧气,而氧气来源于植物的光合作用,二氧化碳是植物光合作用的原料之一,所以人的生命活动离不开碳循环,故A项正确;森林的减少会导致二氧化碳的吸收减少
5、,加剧温室效应的形成,故B项错误;金刚石中碳原子间有间隔,故C项错误;原子在不断运动,故地下的煤中的碳原子是静止不动的说法是错误的,D项错误。123456命题点命题点2一氧化碳的性质一氧化碳的性质2.(2011安徽中考,12题节选,2分)“西气东输”工程使我省很多地区都用上了天然气(主要成分为CH4)。天然气不完全燃烧会产生一种有毒气体,其化学式为CO。因此,使用燃气热水器时,防止发生中毒的做法是保持通风(其他合理答案也可)(写出一种即可)。解析:天然气不完全燃烧会产生有毒气体CO,所以使用燃气热水器时,防止煤气中毒的做法是保持通风或将燃烧产生的废气通过管道排到户外等均可。123456命题点命
6、题点3二氧化碳的性质二氧化碳的性质3.(2017安徽中考,15题,8分)某兴趣小组用图1装置进行实验时发现:烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式:;石灰水“变浑浊”是因为生成了(填化学式)。123456(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。【提出假设】假设1:挥发出的HCl使浑浊变澄清;假设2:。【设计实验】为除去CO2中的HCl,小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置,装置的连接顺序是甲乙(填字母序号);其中盛放的试剂合理的是(填选项
7、序号)。A.浓硫酸B.NaOH溶液C.饱和Na2CO3溶液D.饱和NaHCO3溶液123456【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。【得出结论】由上述探究可得出的结论是。(3)该兴趣小组在老师指导下,用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。是;D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有。BC段发生反应的化学方程式主要有。123456(2)【提出假设】产生的CO2使浑浊变澄清(或HCl和CO2共同作用使浑浊变澄清)【设计实验】baD【得出结论】挥发出的HCl使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清;CO2只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解
8、,不能最终使其变澄清(其他合理答案均可)(3)先排出的是装置内的空气,不会使溶液pH明显变化(其他合理答案均可)CaCl2和HCl(或Ca2+、H+和Cl-)123456解析:(1)石灰石与浓盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。石灰水变浑浊是因为生成的二氧化碳与石灰水反应生成了碳酸钙(CaCO3)。(2)根据【查阅文献】碳酸钙能与二氧化碳和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙,可知饱和石灰水浑浊后变澄清的原因可能是过量的二氧化碳通入到石灰水中,使得生成的碳酸钙与过量的二氧化碳以及水反应生成碳酸氢钙的缘故。【设计实验】用图2装置除去CO2中
9、的HCl气体时,气体应从长导管进入,除去HCl气体时要用饱和的碳酸氢钠溶液,因为饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成二氧化碳,能将杂质除掉,不引入其他杂质,同时碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应,符合除杂原则,故选D。【得出结论】由实验现象饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清可知饱和石灰水浑浊后变澄清的原因是挥发出的HCl使浑浊变澄清。123456(3)由于装置中有空气,刚开始通入到石灰水中的气体是空气,空气不与石灰水反应,从而使得AB段pH几乎不变;由于挥发出的HCl使浑浊变澄清,因此BC段pH减小,是因为石灰水中氢氧化钙被消耗,石灰水被消耗的原因有二氧化碳和浓盐酸挥
10、发出的HCl与其反应,由此可知BC段发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O、2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O,当氢氧化钙被消耗完时,HCl过量,使得溶液的pH小于7,因此D点的溶液中除了有水外,还有反应生成的氯化钙和过量的HCl。1234564.(2014安徽中考,13题,7分)某化学兴趣小组设计了一组“吹气球”实验,三套装置如下图:(1)甲装置:仪器a的名称为。向a中加水会看到气球胀大,一段时间内气球大小没有变化,说明该装置气密性。123456(2)乙装置:若生成O2使气球胀大,则锥形瓶中所装的固体物质可以是。若生成H2使气球胀大,则反应的化学方程式为。若
11、锥形瓶中装有NaOH固体,分液漏斗中加入少量水,则气球胀大的主要原因是。(3)丙装置:若锥形瓶中盛满CO2,欲使气球胀大,则分液漏斗中的液体可以是。123456答案:(1)长颈漏斗良好NaOH固体溶于水放热(3)NaOH溶液(合理即可)解析:如果装置气密性良好,加入液体会使锥形瓶中气压增大,气球胀大。H2O2溶液遇到MnO2等催化剂时,会放出O2。Zn和稀盐酸(或稀硫酸)反应可以生成H2。温度升高也可以使气球胀大。丙中CO2气体被吸收时,内部的气球就会胀大。1234565.(2013安徽中考,14题节选,6分)某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2
12、)。该小组同学对该气体的成分进行如下探究。【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。小明说:该气体中不可能含有N2,因为。小芳说:该气体中不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃、易爆,CO。该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。123456【进行实验】【得出结论】(1)由实验可知,该气体中肯定含有,写出实验中反应的化学方程式:。(2)由实验(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是。123456答案:【猜想与假设】根据质量守恒定律(或化学反应前后元素种类不变)可知,反应物中不含氮元素有毒【得出结论】(1)二氧化碳(或CO2)C
13、a(OH)2+CO2CaCO3+H2O(2)不能若该气体为氧气和二氧化碳的混合物,当气体混合物中氧气含量过少时,带火星的木条也不能复燃123456解析:【猜想与假设】根据质量守恒定律(或)化学反应前后元素种类不变可知,标签所示的反应物中不含氮元素,所以不可能含有N2;因为维C泡腾片是保健药品,不能产生对人体有毒、有害的物质,而一氧化碳有毒,H2易燃、易爆,所以该气体中不可能含有CO和H2。【得出结论】(1)因为实验中看到澄清石灰水变浑浊,所以一定含有二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O。(2)带火星的木条没有复燃,可能是
14、没有氧气,也可能是氧气的浓度低,故不能确定该气体中不含氧气。若该气体为氧气和二氧化碳的混合物,当气体混合物中氧气含量过少时,带火星的木条也不能复燃。123456命题点命题点4实验室制取二氧化碳实验室制取二氧化碳6.(2012安徽中考,12题,7分)某石灰厂需要测定石灰石样品中CaCO3的质量分数。小刚设计了如图1所示装置来完成实验(杂质不与酸反应):(1)仪器的名称是。A装置中反应的化学方程式是(2)C装置应当选择、中的(填“”或“”),其作用是。(3)小华提出,要使测定结果更准确,应把A装置改成如图2所示装置,并在反应前后通入空气,其目的是。123456123456(2)充分吸收二氧化碳(3
15、)排除空气中二氧化碳的干扰,使生成的二氧化碳能被充分吸收解析:(1)仪器的名称是锥形瓶;稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(2)吸收二氧化碳时应将导管伸入液面以下,这样可以充分吸收二氧化碳,故选装置。(3)空气中有二氧化碳,在反应前、后通入空气,其目的是排除空气中二氧化碳的干扰,使生成的二氧化碳能被充分吸收。考法1考法2考法3考法考法1自然界中的碳循环自然界中的碳循环考法解读试题常结合有关二氧化碳和“低碳”生活,考查碳循环、节能减排的措施、CO2含量的增多对环境的影响。典例1(2016福建厦门中考)如图是燃料在使用过程
16、中的碳循环示意图:(1)除了燃料燃烧释放大量CO2外,常见释放CO2的途径还有,空气中的CO2含量增多导致的后果是。考法1考法2考法3(3)科学家采取“组合转化”技术,将CO2转化为化工原料,其反应的化学方程式为2CO2+6XC2H4+4H2O,则X的化学式为。(4)生物燃料(如酒精)可来源于植物,写出酒精燃烧的化学方程式:;结合如图信息,从碳循环角度说出生物燃料的优点有。答案:(1)动植物呼吸引起温室效应节约石油,减少空气污染(合理即可)考法1考法2考法3解析:(1)根据自然界碳的循环示意图信息,自然界产生CO2的来源途径有化石(或矿物)燃料燃烧和动植物呼吸等。空气中的CO2含量增多导致的后
17、果是引起温室效应。温室效应增强将对人类产生很大的影响,例如土地沙漠化加剧、海平面上升、气候反常等。(2)二氧化碳与水反应生成了碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2OH2CO3。现有空气中的CO2压缩后贮藏于冰冷的深海,是因为深海压强大,CO2的溶解度较大。(3)根据质量守恒定律,反应物中总共有2个碳原子、4个氧原子,而生成物中总共有2个碳原子、4个氧原子和12个氢原子,因此X的化学式为H2。(4)乙醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O;使用乙醇作燃料,能节约能源,减少有害气体的排放。考法1考法2考法3方法总结掌握自然界碳循环、温室效
18、应、“低碳”生活方式等是正确解答此类试题的关键。温室效应的危害、节能减排的措施和观念培养便成为中考化学考查的热点,用低碳生活理念指导自己的行为,把节能减排的措施运用到生产、生活中去,在实践中掌握知识,运用知识。考法1考法2考法3对应训练1.(2017安徽宿州三模)近日,国家发展和改革委员会下发关于开展第三批国家低碳城市试点工作的通知,确定了在全国45个城市(区、县)开展第三批低碳城市试点,安徽省共有合肥、淮北、黄山、六安、宣城5市列入第三批低碳城市试点名单,入选城市数量居全国首位。下列不符合“低碳生活”做法的是(A)A.用一次性纸巾代替棉手帕B.用太阳能热水器代替燃气热水器C.使用节能灯泡,提
19、倡节约用电D.推广公共自行车项目,为人们绿色出行提供便利解析:A项,纸巾代替棉手帕,浪费资源,增加了二氧化碳的排放,不符合低碳生活。考法1考法2考法3考法考法2二氧化碳的性质二氧化碳的性质考法解读联系生活实际命题,让学生利用二氧化碳的性质解决问题,主要考查吸收二氧化碳、检验二氧化碳的方法以及CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大的性质。典例2(2016湖南衡阳中考)如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有()不能燃烧不能支持燃烧还原性密度比空气的大密度比空气的小A.B.C.D.答案:C考法1考法2考法3解析:图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭,然后上面的蜡烛才熄灭,这一实验现象证明了二氧化碳的性质
20、:密度比空气的大,不能燃烧,也不支持燃烧,但不能证明二氧化碳是否具有还原性。方法总结根据实验现象可推断物质的性质,从蜡烛熄灭的先后顺序可以推断出二氧化碳的性质。考法1考法2考法3考法考法2二氧化碳的性质二氧化碳的性质考法解读联系生活实际命题,让学生利用二氧化碳的性质解决问题,主要考查吸收二氧化碳、检验二氧化碳的方法以及CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大的性质。典例2(2016湖南衡阳中考)如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有()不能燃烧不能支持燃烧还原性密度比空气的大密度比空气的小A.B.C.D.答案:C解析:图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭,然后上面的蜡烛才熄灭,这一实验现象证明了二氧
21、化碳的性质:密度比空气的大,不能燃烧,也不支持燃烧,但不能证明二氧化碳是否具有还原性。考法1考法2考法3方法总结根据实验现象可推断物质的性质,从蜡烛熄灭的先后顺序可以推断出二氧化碳的性质。考法1考法2考法3对应训练2.(2017安徽合肥寿春中学二模)某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的实验装置,用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞,滴入稀硫酸后,在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体,下列有关说法错误的是(B)A.该实验中不能用浓盐酸代替稀硫酸B.上下两片滤纸条变红,只能证明CO2与水反应生成碳酸C.该实验能验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧D.该微型实验具有所用药品
22、量少、现象明显、操作简单等优点考法1考法2考法3解析:A项,稀硫酸没有挥发性,浓盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢气体也可以使湿润的石蕊试纸变红,所以该实验中不能用浓盐酸代替稀硫酸,正确;B项,湿润的石蕊试纸变红,能证明CO2与水反应生成碳酸,底部的石蕊试纸先变红,而上边的石蕊试纸后变红,还可以证明二氧化碳的密度大于空气的,错误;C项,导管口处燃着的木条熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,正确;D项,微型实验具有所用药品量少、现象明显、操作简单等优点,正确。考法1考法2考法3考法考法3一氧化碳的性质一氧化碳的性质考法解读常结合生活中的实例考查CO的毒性,或以实验的形式考查CO的燃烧,CO与Cu
23、O、Fe2O3的反应。典例3(2017湖北鄂州中考)为加深对一氧化碳还原性的理解,减少一氧化碳对环境的污染,某同学设计了如图所示的实验:考法1考法2考法3回答下列问题:(1)图B中,薄铜片受热时发生反应的化学方程式为。(2)趁热将图B所示的薄铜片插入到图A所示的装置中(如图C所示),观察薄铜片的颜色变化。现象是;振荡集气瓶,观察到的现象是。(3)实验结束后用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体,有明显的蓝色火焰出现,该反应的化学方程式为。考法1考法2考法3解析:(1)图B中,薄铜片受热时与氧气反应生成了氧化铜,发生反应的化学方程式为2Cu+O22CuO。(2)趁热将图B所示的薄铜片插入到图A所示的装置
24、中,氧化铜被一氧化碳还原为铜和二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以观察到薄铜片由黑色变成红色;振荡集气瓶,观察到澄清石灰水变浑浊。(3)实验结束后用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体,有明显的蓝色火焰出现,这是因为一氧化碳燃烧生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为2CO+O22CO2。规律总结一氧化碳具有还原性,能把金属从它们的氧化物中还原出来(工业上常用来冶炼金属)。一氧化碳具有可燃性,能在空气中燃烧产生蓝色火焰,生成二氧化碳。考法1考法2考法3对应训练3.(2017安徽亳州模拟)CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物,具有还原性,可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性,
25、设计了如下实验装置。请回答以下有关问题:考法1考法2考法3(1)CO气体能使人中毒,其原因是。(2)实验结束后,先熄灭酒精灯,再停止通一氧化碳,其原因是。(3)实验中图A处玻璃管中产生的现象是,其化学反应方程式为。(4)该装置中有一个明显的缺陷,请指出改正方法。答案:(1)一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去了携氧能力,造成人体内缺氧(2)防止被还原得到的铜再次被氧化(3)粉末由黑色逐渐变成红色CuO+COCu+CO2(4)没有尾气处理装置,应在C处加一个酒精灯点燃尾气或罩一个气球收集尾气考法1考法2考法3解析:(1)一氧化碳极易与血红蛋白结合,使血红蛋白丧失携氧的能力,造成人体因缺氧而窒息。(2)在温度较高时,铜能和氧气反应生成氧化铜。(3)在加热的条件下,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色粉末,铜是红色的固体,所以可观察到粉末由黑色逐渐变成红色。(4)一氧化碳有毒,直接排入空气中会污染空气,可在C处加一个酒精灯点燃尾气或罩一个气球收集尾气。
