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第2讲 碳和碳的氧化物
目标领航 构建知识网
考点通关 直击考什么
考点1 碳单质的结构、性质与用途
一、常见碳单质
碳单质 结构图 构成微粒 物理性质（金刚石和石墨物理性质有明显差异的原因:①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ） 用途
金刚石 原子 无色透明的固体，天然存在最硬的物质 制钻头、玻璃刀、钻石等
石墨 原子 灰黑色、有金属光泽的固体，很软，有滑腻感；熔点高、导电性好 制铅笔芯、电极等
分子 — 用于超导、催化、能源及医学等领域
知识补充
活性炭的吸附性:活性炭具有疏松多孔的结构，故有很强的吸附性（物理性质），可以吸附色素和异味，可应用于防毒面具、制糖业脱色和污水处理等。
二、碳单质的化学性质与用途
化学性质 化学方程式 用途
稳定性 常温下，化学性质不活泼 —— 制墨等
可燃性 与氧气发生反应 充分燃烧：②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不充分燃烧：③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 作燃料
还原性 与氧化铜反应 ④._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 冶炼金属
与氧化铁反应 ⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
与二氧化碳反应 ⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ —
知识补充
具有还原性的物质有、、。用于冶炼金属时，当反应物为 和金属氧化物或 和 时，反应条件为高温。
考点2 碳的氧化物的性质及用途
一、一氧化碳的性质及用途
1.物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。
2．化学性质
化学性质 现象 化学方程式 用途
可燃性 与氧气反应 燃烧，火焰呈蓝色，放出大量热 ⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 作燃料
还原性 与氧化铜反应 加热，黑色粉末变红 ⑧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 冶炼金属
与氧化铁反应 高温条件下，红棕色粉末变黑 ⑨_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
毒性 — 与血红蛋白结合导致人体缺氧，严重时会危及生命 — —
二、二氧化碳的性质与用途
1.物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气大，能溶于水。固态二氧化碳俗称干冰（可作制冷剂，用于食品的冷藏保鲜，疫苗的储存与运输，也用于人工增雨）。
2.化学性质
化学性质 图示 实验现象 化学方程式
不可燃也不支持燃烧 下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭（也说明密度比空气大） —
与水反应 通入紫色石蕊溶液中，溶液变红
与碱反应 澄清石灰水变浑浊（验证 ）
甲试管内液面上升比乙试管高（乙为对照实验）
3.二氧化碳的用途：常用作化工原料；可用于制作碳酸饮料、作气体肥料；用于灭火等。
4．二氧化碳对生活和环境的影响及低碳生活：
（1）温室效应
成因：二氧化碳（二氧化碳不属于空气污染物）等温室气体吸收地面散发的热量，使地球升温。
温室效应加剧的危害：会引起全球变暖，导致两极冰川融化，使海平面上升；使土地沙漠化；使极端天气事件发生频率和强度增大等。
（2）低碳生活与可持续发展
采取低碳行动（这里的“碳”指的是⑩_ _ _ _ _ _ _ _ ），防止温室效应进一步增强。一方面减少二氧化碳的生成，如减少使用化石能源，更多地利用太阳能、风能等清洁能源；另一方面增加二氧化碳的消耗，如大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳等。
知识拓展
自然界的碳循环
考点3 二氧化碳的实验室制取 重点实验
夯基综合练
1．判断正误。
（1） 二氧化碳与一氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，所以化学性质相似（ ）
（2） 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，所以它们之间的转化属于物理变化（ ）
（3） 冬天，农村家庭用煤取暖，可以通过在房间里放几盆水预防一氧化碳中毒（ ）
（4） 将燃烧的木条伸入集气瓶内，木条熄灭，证明集气瓶内的气体是二氧化碳（ ）
（5） 酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红，将二氧化碳通入紫色石蕊溶液后，溶液变红，证明二氧化碳显酸性（ ）
2．下列说法中，不正确的是（ ）
A．、、都是温室气体
B．氧元素未参加自然界中的碳循环过程
C．减少化石燃料的使用可减少排放
D．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生
3．人教版九上P134习题改编 请根据所学知识回答下列问题。
（1） 《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 竹子可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的_ _ _ _ 性。
构建知识网络
写出相关物质反应的化学方程式：
①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ⑧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
⑨_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ⑩_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
重点实验 多维透析
实验2 二氧化碳的实验室制取
实验要点 集中梳理
实验试剂 石灰石（或大理石）与稀盐酸
反应原理 ①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
发生装置
装置特点 安装简单 便于添加液体 通过控制液体的滴加，控制反应进行
收集装置
操作步骤 1.连接仪器；2.检查装置气密性；3.装试剂（“先固后液”）；4.固定装置；5.收集气体
检验方法 将气体通入澄清石灰水中（不能用燃着的木条检验二氧化碳，因为氮气等也可以使燃着的木条熄灭），若②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，则证明气体为二氧化碳
验满方法 将燃着的木条放在③_ _ _ _ _ _ _ _ ，若④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，则证明二氧化碳已集满
实验反思 能力提升
1．实验室制取二氧化碳试剂选用的注意事项
（1）不能用浓盐酸,因为浓盐酸有_ _ _ _ _ _ ,会使收集的二氧化碳混有_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）不能用稀硫酸,因为反应生成的硫酸钙会覆盖在石灰石（或大理石）的表面,阻碍反应的进行。
（3）不能用碳酸钠或碳酸钾粉末,因为它们与盐酸的反应速率太快，不便于收集。
2.装置创新
装置分类 发生装置 收集装置
装置示意图
装置优点 、、三种装置可以控制反应的发生或停止；装置可以控制反应进行 可以同时测量收集的二氧化碳气体体积
问题与交流
1．将收集到的气体通入澄清石灰水，石灰水不变浑浊的原因有：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
2．多孔隔板控制反应发生与停止的原理：关闭弹簧夹，试管内压强_ _ _ _ ，气体把液体压入长颈漏斗，液体与固体试剂分离，反应停止；打开弹簧夹，气体释放出去，内外压强_ _ _ _ ，液体进入试管中，与固体试剂接触，反应发生。
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 碳单质的结构与性质5年4考
考法 命题点1
考查方式：在综合应用题中常与元素周期表、原子结构示意图结合考查。
考查重点：原子结构，不同碳单质的物理性质与化学性质，碳单质的用途。
1．[2024河南节选]碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（2） 右图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为_ _ _ _ 。
（3） 关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是_ _ _ _ （填字母）。
.金刚石和石墨都属于碳的单质
.石墨转化为金刚石属于物理变化
.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
命题点2 一氧化碳和二氧化碳的性质5年4考
考法 命题点2
考查方式：常出现在简答题和综合应用题中，结合铁的冶炼实验或一些趣味实验进行考查。
考查重点：一氧化碳的还原性及其尾气处理方法，二氧化碳的化学性质。
命题预测：一氧化碳的性质与用途常与铁的冶炼相结合考查，二氧化碳的性质会和酸、碱、盐、跨学科实践等结合考查。
2．[2024河南节选]碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
（3）和均属于碳的氧化物。下列图示是还原的部分实验装置。
写出装置中还原的化学方程式;从环保角度考虑,写出一种尾气处理的方法。
3．[2024河南节选]碳及其化合物与生产、生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。
（3）某同学用下图装置（铁架台等略去）制取纯净、干燥的,并探究的性质。
① A装置能控制反应的发生和停止,请简述使反应停止的原理。
② B装置中可能发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
③ 证明与水发生了反应的实验现象为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
要点 装置内压强变化
1.装置内气体减少或受冷收缩时，压强减小，则装置内气球胀大。
2.装置内气体增多或者受热膨胀时，压强增大，则装置外气球胀大。
考法拓展
4．跨学科实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案 我国科学家在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。若用人工合成淀粉（假设反应过程中无其他含碳物质的加入和生成），则制得淀粉，理论上消耗的质量是多少？
命题点3 二氧化碳的实验室制取5年5考
考法 命题点3
考查方式：常考题型为简答题和综合应用题，多与“氧气的制取”、“探究二氧化碳的性质”一同考查。
考查重点：实验试剂的选取、实验装置的连接、实验异常现象的分析、二氧化碳的检验等。
5．[2024河南]某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的。
（1） 写出A中所发生反应的化学方程式。
（2） 若将、连接，B中溶液不变浑浊，这是因为中混有哪种杂质？
（3） 为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右正确的连接顺序为接_ _ _ _ 、_ _ _ _ 接_ _ _ _ 、_ _ _ _ 接。
（4） 新课标 用收集，为进气口。请将中的玻璃导管补画完整。
题型
考查点
1.用浓盐酸制取气体，需考虑浓盐酸会挥发出 气体。
2.足量的碳酸氢钠的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体。
3.浓硫酸的作用是吸收水蒸气，以便收集干燥的气体。
4.除去气体中的杂质，都是“长管进，短管出”。
6．[2024河南备用卷]微型实验 如图为制取和性质实验的微型装置图。
（1） 写出形管①处反应的化学方程式。
（2） 图中形管②处的实验现象是什么？
（3） 图中③处未出现浑浊现象的原因可能是什么？
第2讲 碳和碳的氧化物
考点通关 直击考什么
考点1 碳单质的结构、性质与用途
一、常见碳单质
原子排列方式不同
二、碳单质的化学性质与用途
； ； ； ；
考点2 碳的氧化物的性质及用途
一、一氧化碳的性质及用途
2．； ；
二、二氧化碳的性质与用途
4．二氧化碳
夯基综合练
1．（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） ×
2．B
3．（1） 常温下碳单质的化学性质不活泼
（2） 吸附
构建知识网络
； ； ； ； ； ； （合理即可）； ； ； ； ；
重点实验 多维透析
实验2 二氧化碳的实验室制取
实验要点 集中梳理
； 澄清石灰水变浑浊； 集气瓶口； 燃烧的木条熄灭
实验反思 能力提升
1．挥发性； 氯化氢气体
问题与交流
1．石灰水已完全变质； 盐酸浓度大，收集的二氧化碳中混有挥发出的氯化氢气体，不能生成碳酸钙沉淀
2．增大； 相等
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 碳单质的结构与性质5年4考
1．（2） 6
（3）
命题点2 一氧化碳和二氧化碳的性质5年4考
2． 将尾气点燃（或进行收集等）。
[解析]一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应,生成铁和二氧化碳；尾气中的污染环境,有可燃性,可以用酒精灯点燃,也可用气球收集。
3．（3）① 关闭弹簧夹,液体被压回长颈漏斗,与固体脱离,反应停止。
②
③ 中的紫色石蕊试纸变红,D中的不变色
[解析]装置中浓硫酸用来吸收二氧化碳中的水蒸气,排除对检验二氧化碳与水反应的干扰,装置中干燥紫色石蕊试纸不变色,装置中湿润紫色石蕊试纸变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
考法拓展
4．解：设理论上消耗的质量为。
答：理论上消耗的质量为。
命题点3 二氧化碳的实验室制取5年5考
5．（1）
（2） 氯化氢（或）杂质。
[解析]中的浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体混入二氧化碳气体中,并与中的澄清石灰水发生反应,生成易溶于水的氯化钙,导致看不到石灰水变浑浊的现象。
（3） ； ； ；
[解析]为了制取纯净、干燥的,要先除杂（除氯化氢）,后干燥（除水蒸气）,氯化氢需要用足量的碳酸氢钠溶液吸收,水蒸气用足量浓硫酸吸收,气体进入除杂和干燥装置时均为“长进短出”,因此仪器的接口连接顺序为。
（4）
6．（1）
（2） 紫色石蕊溶液变红色。
（3） 浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体，不能生成碳酸钙沉淀。（合理即可）

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