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中考化学专题复习—常见的化学物质（二）
一、碳和碳的氧化物
1、金刚石、石墨和C60的组成、结构、物理性质及用途的比较
物质 金刚石 石墨 C60
组成 都是由碳元素组成的单质
结构 图示
碳原子排列方式 正四面体网状排列 层状排列 60个碳原子构成1个球状分子
物理性质 外观 无色透明的正八面体形状的固体 深灰色细鳞片状固体，有金属光泽、有滑腻感 分子为足球状
硬度 最硬（天然存在） 很软 质脆
导电性 不导电 良好 不导电
导热性 不良 良好 不良
用途 钻头、刻刀、装饰品等 电极、铅笔芯、润滑剂 材料科学、超导体
2、木炭、活性炭、焦炭、炭黑
（1）构成：木炭、活性炭、焦炭、炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构。
（2）应用：
①利用木炭的吸附性来吸附一些食品哈工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。
②活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中也是利用活性炭来脱色以制白糖。
3、碳的化学性质及用途
碳的化学性质 常温下 稳定性 化学性质不活泼 书写或绘制的字画、填写档案
高温时 碳跟氧气（可燃性） 充分燃烧：C+O2CO2 作燃料
不充分燃烧：2C+O22CO 煤气中毒的原因
碳跟氧化物（还原性） 2CuO+C2Cu+CO2↑ 冶炼金属
2Fe2O3+C4Fe+3CO2↑
4、二氧化碳的物理性质
颜色 状态 气味 密度（与空气比较） 溶解性
二氧化碳 无色 气体 无味 比空气大 能溶于水
5、二氧化碳的化学性质
①不能燃烧，不支持燃烧，不供给呼吸
②与水反应：CO2 + H2O ＝ H2CO3
③与石灰水反应：CO2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+ H2O（用于验证二氧化碳气体）
④与氢氧化钠反应：CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3+ H2O（用于吸收二氧化碳气体）
⑤具有氧化性：CO2+C2CO
6、二氧化碳的实验室制法
①药品：块状的大理石（或石灰石）和稀盐酸
②反应原理：CaCO3 + 2HCl＝CaCl2 + CO2↑+ H2O
③实验室制取CO2的装置根据制取CO2所用的反应物的状态、反应条件（常温）和CO2的性质等方面的因素选择如下装置：
④实验室制取CO2的操作步骤：
连接仪器、检查装置气密性、加入药品：先加固体，后加液体药品、收集气体。
⑤二氧化碳气体的检验与验满
检验方法：将待检验气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊则CO2是。
验满方法：将燃着的木条放在收集CO2的集气瓶口，若木条熄灭，则气体已收集满。
7、二氧化碳的用途
二氧化碳的用途 对应的性质
光合作用 绿色植物光合作用的原料
灭火 密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧
化工产品的原料
气体肥料 促进绿色植物的光合作用
干冰可作制冷剂或人工降雨 干冰升华吸热
8、二氧化碳在自然界的循环
人和动植物的呼吸、煤等含碳燃料的燃烧放出二氧化碳，而绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳，放出氧气。因此，空气中二氧化碳的含量是相对稳定的。
9、一氧化碳的物理性质
颜色 状态 气味 水溶性 密度
物理性质 无色 气体 无味 难溶于水 比空气略小，但接近空气密度
10、一氧化碳的化学性质
（1）可燃性：
①现象：燃烧时火焰呈淡蓝色，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
②2CO + O22CO2
③用途：燃料
（2）毒性：
①一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体缺氧，严重时会危及生命。
②冬季取暖煤炉中有关化学反应（自下而上）
a、C + O2CO2 2C + O2 2CO
b、2C + CO22CO；
c、2CO + O22CO2
③防治措施：
a、冬季用煤火取暖时，一定要安装烟囱，并注意室内通风。
b、煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体，目的是为了一旦发生气体泄漏，可以及时察觉。
c、一旦发生人员中毒事件，应迅速转移到空气新鲜的地方、严重时立即到医院进行治疗。
（3）还原性
一氧化碳还原氧化铜
【实验步骤】①一氧化碳验纯后，先通入一会儿一氧化碳（防止加热时引起爆炸）；②加热；③熄灭酒精灯；④再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却（防止生成的铜又被氧化）
【实验现象】黑色粉末变红，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【实验结论】一氧化碳与木炭一样具有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。
【化学方程式】
CuO + COCu + CO2
【注意事项】一氧化碳有毒，为了防止污染空气，需要进行尾气处理。通常采用点燃或收集。
用途：冶金
二、金属与金属矿物质
1、金属的物理性质：
①共性
常温下，大多数都是固体，有金属光泽，具有优良的导电性、导热性和延展性。
②特性
许多金属都有各自的特性，如常温下，绝大多数金属是固体，而汞（水银）是液体；多数金属是银白色，而铜是紫红色，金是黄色。
2、合金
（1）组成：合金是一种金属中加热融合了某些金属或非金属形成的，因此合金属于混合物。合金具有金属特征，制取过程属于物理变化。
（2）生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金
含碳量 含其他金属 性能
生铁 2%-4.3% 锰 比纯铁硬
不锈钢 0.03%-2% 铬、镍 比纯铁硬，抗腐蚀性能好
3、决定金属用途的因素
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的影响因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源 、是否美观。使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境 的影响等多种因素。
4、金属与氧气的反应
（1）常温下：
2Mg+ O2 = 2MgO
4Al +O2 = 2Al2O3 (铝与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。)
(2)高温下：
铁与氧气反应：3Fe + 2O2Fe3O4
铜与氧气反应：2Cu+O22CuO
“真金不怕火炼”的化学原理是什么？
说明金即使在高温时也不与氧气反应。
5、金属与酸反应
稀盐酸 稀硫酸
实验现象 有关化学方程式 实验现象 有关化学方程式
镁 剧烈反应，有大量气泡产生 Mg+2HCl= MgCl2+H2↑ 剧烈反应，有大量气泡产生 Mg+H2SO4= MgSO4+ H2↑
锌 反应较剧烈，有较多气泡产生 Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑ 反应较剧烈，有较多气泡产生 Zn +H2SO4= Zn SO4+ H2↑
铁 反应且有少量气泡产生 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑ 反应且有少量气泡产生 Fe +H2SO4= Fe SO4+ H2↑
铜 无变化 无变化
6、金属与含金属化合物溶液的反应
实验 现象 反应的化学方程式
无锈铁钉浸入硫酸铜溶液中 铁钉表面附有一层红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色 Fe +CuSO4= FeSO4+Cu
铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体 2Al+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上附有白色固体，溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象 　
7、金属在自然界中的存在
（1）地球上，少数很不活泼的金属如金、银以单质形式存在，其余金属以化合物形式存在。
（2）金属元素在地壳中的含量：铝、铁、钙、钠、钾。
（3）工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的矿石：赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)等。
8、铁的冶炼
（1）实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验
①实验装置：
A B C
②实验步骤：：
a、先通入一氧化碳一段时间（目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时玻璃管内的一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸）；
b、点燃酒精喷灯给氧化铁加热；
c、熄灭酒精喷灯，继续通一氧化碳直至装置冷却（防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应，使实验失败）；
d、停止通入一氧化碳。
此实验步骤可以概括为：通、点、熄、停。
③实验现象：
玻璃管A中的现象：红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色。
B中的现象：澄清石灰水变浑浊。
④原理：
Fe2O3+3CO3CO2+2Fe
（2）工业炼铁
①主要设备：炼铁高炉
②原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
③原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
反应的方程式：C+O2CO2 CO2+C2CO Fe2O3+3CO3CO2+2Fe
④产品：生铁。
9、铁制品的锈蚀
（一）控制变量法探究铁制品的锈蚀条件
（1）原理：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应过程。
（2）铁锈的主要成分：氧化铁（Fe2O3）
（3）铁锈的结构特点：结构疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
（二）防锈措施：
（1）保持铁制品洁净干燥；
（2）制成不锈钢；
（3）覆盖保护层：如刷漆、涂油、制成搪瓷等。
10、金属资源的保护
（1）矿物资源的储量有限，而且不可再生。
（2）废旧金属的回收再利用的好处：①节约金属资源和能源；②减少对环境的污染。
（3）保护金属资源的有效途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有效地开采矿物；④寻找金属的代用品。
1、2010年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者。以石墨为原料，先制备氧化石墨, 再经过热还原制备石墨烯。石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲。下列关于金刚石、石墨、C60和石墨烯四种单质的叙述错误的是 （ ）
A．将石墨变成石墨烯发生了化学变化 B．四种物质碳原子的排列方式不同
C．四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D．石墨烯是一种新型的有机物　
2、在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是 （ ）
3、关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是 （ ）
A. 一氧化碳和二氧化碳均有可燃性 B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C. 一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属 C.可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体
4、如图所示有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是( )
5、南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。地铁轨道通常是由锰钢制成的，锰钢属于 （ ）
A．金属材料 B．复合材料 C．合成材料 D．无机非金属材料物
6、下列关于合金的说法正确的是 （ ）
A．合金不属于金属材料 B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．合金属于金属单质 D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
7、有等质量的A、B两种金属，相对原子质量Ar（A）＜Ar（B）。将A放入质量分数为15％的稀硫酸中，B放入质量分数15％的稀盐酸中，在反应中A、B均显正二价，产生氢气的质量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．产生氢气的速率A＜B
B．反应A、B一定都有剩余
C．消耗的稀硫酸和稀盐酸的质量一定不相等
D．消耗B的质量一定小于消耗A的质量
8、某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中； ②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是
A．①② B．①③ C．②④ D．①⑤
9、下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确的是 （ ）
选项 实验设计 现象 结论(金属的活动性)
A 将铝丝放人硫酸铜溶液中 无现象 Cu>Al
B 分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中 镁条燃烧得更剧烈 Mg>Al
C 分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中 锌粉产生气泡的速率比铁丝快 Zn>Fe
D 分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中 铁丝表面产生气泡，铜丝无现象 Fe>Cu
10、下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别 药品 实验现象
① 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
从制取和收集的角度分析，一般选择第 （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为 。
（2）把C、D中的液体名称填入下表：
B（盐） C（碱） D（酸）
液体名称 碳酸氢钠溶液
（3）B中反应的化学方程式是 。
（4）C中反应的化学方程式是 。
（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是 。
（6）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是 。
11、为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。
（1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式： 。
（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是
。
（3）小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有 ；
假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3；
假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 实验操作 实验现象
① 加入适量稀盐酸 有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液
② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解
③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解
【得出结论】由实验①可判断假设c （填“成立”或“不成立”），再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。
（4）你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ （填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由：—
。
12、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，设计了如下实验装置。请回答以下
有关问题：
①CO气体能使人中毒，其原因是
②实验开始时，先通人CO一段时间后，再加热，其原因是 。
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是 ，其化学反应方程式为 。
④实验中图B处发生的现象是 。
其化学反应方程式为 。
⑤该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法 。
参考答案：
1、D 2、D 3、C 4、D 5、A 6、B 7、C 8、D 9、C
10、（1）③ CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）C：澄清石灰水 D：浓硫酸
（3）NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
（4）CO2 +Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O
（5）A中锥形瓶内液面下降；长颈漏斗内液面上升
（6）二氧化碳的密度比空气大
11、（1）Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
（2）未去膜的铝片表面有氧化铝（氧化膜），氧化铝先与盐酸反应
（3）铝 （或铝和氯化铝，不成立，铝和氯化铝
（4） 不能，小明的实验方案中未控制金属的纯度，盐酸的浓度等相关变量相同
操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同
12、①一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合从而使血红蛋白不能和氧气结合
②排出装置中的氧气，防止加热时发生爆炸
③黑色固体变红色 CuO+CO△Cu+CO2
④澄清的石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
⑤在C处安装储气囊或放置一个燃着的酒精灯
复习要点
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专题演练
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