第六单元碳和碳的氧化物【考点分析解读】1.碳单质在中考中会结合碳单质的化学式或分子模型，考查微观构成和宏观组成及各种碳单质的物理性质及其用途之间的关系。在实验探究题和图框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及实验现象推导反应。主要以选择题和填空题形式出现，有时也会出现在简答题中，有时结合其他知识点综合考查。涉及的命题点有：①碳单质的物理性质和化学性质；②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因；③碳单质的用途等。2.中考对碳的氧化物的考查，主要以物质的鉴别、推断及其含碳化合物之间的转化；对氧化物的物理性质和化学性质的差别及应用和在转化过程中化学方程式的书写。二氧化碳的性质和用途是中考的高频点，常以文字叙述的形式在选择题中考查，有时也会在填空题或简答题中考查。主要涉及的命题点有：①二氧化碳的物理性质(密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧、能使紫色石蕊溶液变色)；②二氧化碳的化学性质以及用途(与氢氧化钠、澄清石灰水反应)。3.中考对二氧化碳制取的考查多为综合性试题，结合氧气的制取一起考查，会给出具体的气体制备原理，结合具体的条件选择发生装置和收集装置，只要熟记装置选择的考虑因素，解题不是什么问题。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。【典型试题】一碳元素组成的单质例1(2022•十堰)石墨烯是单层的石墨，它是已知世界上最薄、最坚硬的新型材料，有良好的导电性，具有很好的应用前景。下列有关石墨烯的说法正确的是（）A.与C60是同一物质B.属于新型的化合物C.硬度小于金刚石D.在氧气中燃烧可能生成CO2、CO或二者的混合物【答案】D【解析】石墨烯是单层的石墨可以判断为C与C60不是同一物质；石墨烯是碳单质；石墨烯是单层的石墨，它是已知世界上最薄、最坚硬的新型材料可以判断硬度大于金刚石；石墨烯在氧气中充分燃烧生成CO2、不充分燃烧生成CO，即石墨烯在氧气中燃烧可能生成CO2、CO或二者的混合物。二碳单质的性质和用途10\n例2(2022•长沙)下列有关碳单质的说法错误的是( )A．金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳B．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同C．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D．金刚石和石墨都是硬度最大的物质【答案】D【解析】A.金刚石、石墨都是碳的单质，充分燃烧的产物都是二氧化碳；B.决定物质性质的是物质的组成和结构，金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同；C.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，便于长期保存。D.金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨是自然界中硬度最小的物质。三二氧化碳的物理性质例3(2022•台州)下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是（ ）【答案】D【解析】A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色，是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，反映二氧化碳的化学性质，故A不符合题意；B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．反映二氧化碳的化学性质，故B不符合题意；C、蜡烛熄灭，是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质，故C不符合题意；D、杠杆左高右低，是由于二氧化碳的密度比空气大，只反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意。四二氧化碳的化学性质例4(2022•乐山)（2022•乐山）下列客观事实的解释中，不正确的是（ ）选项客观事实微观解释A品红在热水中扩散比在冷水中快品红分子在不停地运动BCO2能使紫色石蕊试液变红因为CO2溶于水生成酸10\nC用墨绘制的字画能长久保存而不褪色碳的化学性质在常温下不活泼D在压强不变时，气体的体积热胀冷缩分子之间的间隔会随温度变化而变化【答案】A【解析】A.品红在热水中扩散比在冷水中快，是因为温度升高，分子运动的速率加快，故选项解释错误；B.CO2能使紫色石蕊试液变红，是因为CO2溶于水生成酸，酸使石蕊变红，故选项解释正确；C.碳的化学性质在常温下不活泼，因此用墨绘制的字画能长久保存而不褪色，故选项解释正确；D.在压强不变时，气体的体积热胀冷缩，是因为分子之间的间隔会随温度变化而变化，故选项解释正确；五一氧化碳的性质例5（2022•娄底）下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是（ C ）A．《清明上河图》至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定B．碳在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成COC．CO和CO2的组成元素相同，所以它们的化学性质也相同D．CO可用于冶炼金属，作气体燃料；CO2可用于人工降雨、灭火【答案】C【解析】A、《清明上河图》至今图案清晰可见，是因为墨汁中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。B、碳具有可燃性，在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO，故选项说法正确。C、CO和CO2的组成元素相同，但它们分子的构成不同，不同种的分子性质不同，故选项解释错误。D、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，具有可燃性，可用作气体燃料；CO2可用于灭火，固态的二氧化碳升华吸热，可用于人工降雨；故选项说法正确。六一氧化碳和二氧化碳的区别例6（2022•百色）下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法，正确的是（ ）A．它们的分子构成相同B．它们都溶于水C．它们之间可以相互转化D．闻气味可将它们区别【答案】C【解析】A.10\n《清明上河图》至今图案清晰可见，是因为墨汁中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。B.碳具有可燃性，在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO，故选项说法正确。C.CO和CO2的组成元素相同，但它们分子的构成不同，不同种的分子性质不同，故选项解释错误。D.一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，具有可燃性，可用作气体燃料；CO2可用于灭火，固态的二氧化碳升华吸热，可用于人工降雨；故选项说法正确。【答案】C【解析】A.一个一氧化碳分子中含有1个碳原子、1个氧原子，一个二氧化碳分子中含有1个碳原子、2个氧原子，二者分子构成不同；B.一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水；C.一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳单质在高温条件下反应生成一氧化碳，二者可相互转化；D.一氧化碳、二氧化碳均为无色、无味的气体，不能用闻气味的方法区别二者；七二氧化碳的制取例7（2022·宜昌）如图是实验室常用仪器，利用这些仪器可完成多个实验，请据图回答问题．（1）加热液体：需要用到的仪器D的名称是 ；（2）过滤液体：除玻璃棒外，还需选择仪器G、H和 （填字母序号）；（3）制取气体：实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ，组装制取并收集二氧化碳的装置，需从上述仪器中选择 （填字母序号）．实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，利用上述仪器组装发生装置，需要用到的仪器是 （填字母序号）．（4）小杨用澄清的石灰水检验二氧化碳，其原理是 （用化学方程式表示），实验中，小杨观察到石灰水中持续出现气泡，但石灰水始终不变浑浊，你认为可能的原因是 ．【答案】（1）酒精灯；（2）F；（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；ABEH；2KMnO410\nK2MnO4+MnO2+O2↑；ACDH；（4）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；所用石灰水已经变质或所用浓盐酸的浓度过大．【解答】解：（1）仪器D是酒精灯；（2）过滤操作需要玻璃棒、漏斗、烧杯和铁架台；（3）在实验室中，常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，即碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，制取二氧化碳的发生装置属于固液常温型，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，所以用向上排空气法收集，可以选择ABEH组装成制取和收集二氧化碳的装置；高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于固体加热型，所以选择仪器ACDH来组装。（4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢溶于水形成的盐酸会与氢氧化钙反应，而不会与二氧化碳生成沉淀，或氢氧化钙溶液变质等；八低碳理念例8（2022•贺州）下列做法中，符合“低碳”理念的是（ ）A．开发使用新能源汽车B．“焚烧法”处理垃圾C．大力发展火力发电D．使用太阳能热水器E．大力发展风力发电【答案】ADE【解析】A．开发使用新能源汽车，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故选项符合“低碳生活”理念；B．“焚烧法”处理垃圾，易污染空气，故选项不符合“低碳生活”理念；C．大力发展火力发电，会产生大量的二氧化碳，故选项不符合“低碳生活”理念；D．使用太阳能热水器，能节约电能，从而可减少二氧化碳的排放，故选项符合“低碳生活”理念；E．大力发展风力发电，能节约电能，从而可减少二氧化碳的排放，故选项符合“低碳生活”理念；【课堂练习】考点一单质碳及其化学性质1.石墨烯是由碳元素组成的非常优良的纳米材料，具有超强导电、导热的性能．关于石墨烯的认识错误的是（ B ）www-2-1-cnjy-comA．可作散热材料B．是一种化合物10\nC．可做新型电池的电极D．完全燃烧生成二氧化碳【解答】A.石墨烯具有超强导热性，所以可作散热材料，故A说法正确；B.石墨烯是由碳元素组成的，属于单质，不属于化合物，故B说法错误；C.石墨烯具有超强导电性，可做新型电池的电极，故C说法正确；D.石墨烯是由碳元素组成，完全燃烧生成二氧化碳，故D说法正确。【命题点评】此题考查的知识点是化碳单质的性质与用途，本题难度不大，物质的性质决定用途，掌握碳的化学性质是正确解答本题的关键，属基础性知识考查题。这一知识点在中考中都会结合最新的科技成果来拓展课本基础知识，主要考查学生发掘信息的能力，做题时，注意读题，找出题干中隐含的条件是关键。考点二二氧化碳和一氧化碳的性质2.下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ A ）A．二氧化碳的排放是导致酸雨的原因B．用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒C．古代字画长久不变色是因为常温下碳的化学性质不活泼D．金刚石和石墨物理性质不同，是因为他们的碳原子排列方式不同【解答】A.CO2的排放不是导致酸雨的原因，酸雨是二氧化硫、二氧化氮等污染物排放到空气中形成的，故选项说法不正确；B.煤不完全燃烧能产生一氧化碳，一氧化碳能使人中毒，所以用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒，故选项说法正确；C、古代书画家用墨书写或绘制的字画能长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质不活泼，故选项说法正确；D、金刚石和石墨都是碳单质，但它们的物理性质差别很大，是因为他们的碳原子排列方式不同，故选项说法正确．【命题点评】本题的考点是碳和碳的氧化物的性质，本题难度不大，掌握一氧化碳与二氧化碳的化学性质、毒性、碳的化学性质是正确解答本题的关键，并熟悉每一个化学性质的化学方程式是基本要求，平时学习中注意积累，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。考点三碳循环及温室效应3.今年的世界地球日是《巴黎协定》开放签署的第一天．《协定》要求：2030年全球CO2排放量要比2022年减少20%．根据要求回答问题：（1）大量排放CO2，会造成的环境问题是 温室效应 ．（2）要实现减排目标，需要化学吸收、富氧燃烧等“碳捕集技术”．10\n①化学吸收就是利用化学试剂NaOH吸收CO2．表示该技术的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ；②富氧燃烧是指用高浓度氧气替代空气进行燃烧反应，排出高浓度的CO2．木炭在氧气中燃烧的现象是 木炭在氧气中能够剧烈地燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体 ．（3）CO2也是人类生存不可缺少的物质．举一例说明CO2在人类生产或生活中的应用．答： 灭火 ．【解答】（1）向空气中大量排放CO2将造成的环境问题是温室效应；故填：温室效应；（2）①氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；②木炭在氧气中燃烧的现象是：木炭在氧气中能够剧烈地燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体．故填：木炭在氧气中能够剧烈地燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体；（3）二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大，所以可用来灭火；二氧化碳是光合作用的原料，所以在温室大棚内做气体肥料；故填：灭火【命题点评】本题的考点是化学与环境保护，属于社会热点题，题目体现综合性特点，常结合最新的时事同学们要。要让学生在日常生活中重视绿色化学的理念，了解低碳经济，理解绿色化学的核心，防止环境污染人人有责，会利用所学知识去分析相关题目。考点四二氧化碳的制取4.根据下列实验要求回答问题．（1）写出图中仪器①、②的名称：① 试管 ，② 集气瓶 ．（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ，制取装置为 B （填标号，下同）和 C 组合．检验二氧化碳的原理为 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O （用化学方程式表示）【解答】（1）根据实验室常用仪器可知：①试管；②集气瓶；10\n（2）实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固﹣液加热型的发生装置，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，只能用排水法收集．故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；检验气体是否是二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳．氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水．化学方程式表示：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．【命题点评】本题的考点是二氧化碳的实验室制法、气体的干燥（除水）、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。【变式练习】考点一单质碳1.同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用（D）A．铅笔B．圆珠笔C．红墨水笔D．碳素笔【解答】碳素笔中含有碳，其主要成分是碳，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，因此同学们用碳素笔填写的“毕业生登记表”能长期保存.考点二碳单质的化学性质2.单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中正确的是（ B ）A．石墨烯的化学式为CB．石墨烯的硬度小于金刚石C．石墨烯属于化合物D．石墨烯中碳元素的化合价为+4【解答】A.由题意可知，单层石墨称为石墨烯，所以，石墨烯的化学式为C；B.由题意可知，“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬的材料．所以，石墨烯的硬度大于金刚石；C.由题意可知，单层石墨称为石墨烯，石墨烯属于单质；D.石墨烯属于单质，碳元素的化合价为0。考点三二氧化碳的性质3.下列关于干冰的说法正确的是（ C ）A.干冰升华不会吸热B.二氧化碳的密度比氧气小C.二氧化碳不能支持燃烧，所以二氧化碳可作灭火剂D.二氧化碳不与水反应【解答】A.用干冰人工降雨是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，空气中水蒸气冷凝成水滴；B.在标准状况下，二氧化碳的密度比空气大；C10\n二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故可以做灭火剂；D.二氧化碳能溶于水，并且能与水反应生成碳酸。考点四一氧化碳的性质4.2022年6月1日，《北京市控制吸烟条例》实施．香烟的烟气中含有一百多种有毒物质，其中易于人体血红蛋白集合的有毒气体是（ C ）A．SO2B．NO2C．COD．CO2【解答】烟草在燃烧过程中，产生了许多有害物质，如尼古丁、一氧化碳、烟焦油等，其中一氧化碳有毒，它能与血液中的血红蛋白结合，从而导致体内组织器官严重缺氧而死亡。A.SO2不是人体血红蛋白集合的有毒气体；B.NO2不是人体血红蛋白集合的有毒气体；C.一氧化碳有毒，它能与血液中的血红蛋白结合，从而导致体内组织器官严重缺氧而死亡；D.二氧化碳没有毒性；考点五碳循环及温室效应5.2022年4月22日,中国签署了《巴黎协定》。中国政府积极落实《巴黎协定》，引领绿色发展的举措，赢得了国际社会的积极评价。下列做法中，不符合绿色发展理念的是（D）A.焚烧小麦秸秆B.垃圾分类回收C.拒绝一次性筷子D.发展太阳能电池【解答】A.焚烧小麦秸秆会产生大量的烟尘，污染空气，不符合绿色化学的理念；C.垃圾分类回收有利于解决环境污染问题，符合绿色化学理念；C.拒绝一次性筷子不仅节省能源，而且避免环境污染，符合绿色化学理念；D.太阳能是无污染的能源，符合绿色化学理念。考点六二氧化碳的制取6.下列图示装置常用于实验室制取气体。请根据下图回答问题。欲制取CO2,B装置相对C装置的优点是能够随时使反应进行或停止；收集CO2应选择D装置，，验满的方法是将一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满。欲干燥CO2，应将气体通过G装置，G中应加入的药品是浓硫酸。10\n【解答】与C装置相比其优点是能够随时使反应进行或停止，二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，所以用向上排空气法来收集；验满时可将一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满；浓硫酸具有吸水性，若干燥二氧化碳，则装置G中应加入浓硫酸；10
