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1、专题03 碳的单质和二氧化碳、一氧化碳的对比【考纲要求】1.掌握碳的化学性质：可燃性和还原性；知道金刚石、石墨等碳单质的物理性质和用途。2.掌握二氧化碳的性质和用途；掌握一氧化碳的化学性质：可燃性和还原性及毒性等。【知识网络】【中考考点梳理】考点一、碳单质(金刚石、石墨)的物理性质和用途比较对比项目金刚石石墨外观无色透明正八面体形状固体深灰色细磷片状固体光泽加工琢磨后有光泽略有金属光泽硬度自然界最硬软导电性无良好导热性良好良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等要点诠释：1.由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。2.炭和碳不同。碳是指碳元素，是“核电
2、荷数为6的同一类原子的总称”，有广泛、概括的含义，并不具体指某种物质；炭是指具体的物质由碳元素组成的单质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。碳与炭不能混用。3.木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，可以吸附一些色素、有异味的物质，吸附过程属于物理变化，并非化学变化。4.规律总结：物质的组成、结构物质的性质物质的用途。考点二：CO2和CO性质及用途的比较对比项目CO2CO物理性质无色无味气体，能溶于水，密度比空气大，干冰易升华无色无味气体，难溶于水，密度比空气略小化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧有可燃性2CO+O22CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO22CO有
3、还原性CO+CuOCu+CO2与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3不能与水反应与石灰水的反应（碱）与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料气体燃料、高炉炼铁对环境的影响造成温室效应污染空气要点诠释：1.由于CO和CO2的分子构成不同，决定了二者性质的不同。2.CO和CO2的鉴别方法：根据CO和CO2的不同特性，可以设计多种方法进行鉴别。鉴别时现象越明显，差异越多，区分越容易。物理方法：可以根据它们的密度和溶解性不同设计实验来鉴别。化学方法：可以利用CO的可燃性和还原性来鉴别，也可以利用CO2能与水、石灰
4、水反应的现象来鉴别。3.CO2和CO的相互转化除杂：除杂原则：不增加新杂质，不减少被提纯的物质，杂质与所需物质要易于分离。除杂不仅原理要正确，而且操作要切实可行。如要除去CO2中的CO，一般用还原CuO的方法，不能用点燃（少量CO不能点燃）或石灰水（可除去CO2）来除去CO。若要除去CO中少量的CO2，一般用氢氧化钠溶液来除去，不能用倾倒的方法（密度虽然有差异，但气体混合后一般是均匀分散的），也不能用水或紫色石蕊试液来除去（不易除尽）。考点三：一氧化碳和单质碳性质的比较对比项目CCO相同点可燃性有可燃性C+O2CO2 2C+O22CO有可燃性2CO+O22CO2还原性有还原性C+2CuO2Cu
5、+CO2 有还原性CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2用途常用作燃料和作还原剂冶炼金属常用作燃料和作还原剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下化学性质稳定属于气体化合物，具有毒性要点诠释：1.碳单质的可燃性反应中值得注意的是条件不同，燃烧产物不同（CO、CO2）。2.在做一氧化碳还原氧化铜的实验中，正确的操作顺序是：验纯；通CO；加热；停止加热；停止通CO。【精讲例题】类型一、考查碳单质的性质与用途1.（衡阳中考）在书写档案文书时，最好使用（）A铅笔 B纯蓝墨水笔C碳素墨水笔D圆珠笔【思路点拨】碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，据此进行分析判断。【答案】C【
6、解析】碳素墨水中含有碳，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，重要文件资料书写时最好使用碳素墨水笔。A、重要文件资料需要长期保存，书写时最好使用碳素墨水笔，而不是铅笔，因为铅笔书写的字能用橡皮擦去，故选项错误；B、重要文件资料需要长期保存，书写时最好使用碳素墨水笔，而不是纯蓝墨水笔，故选项错误；C、重要文件资料需要长期保存，书写时最好使用碳素墨水笔，故选项正确；D、重要文件资料需要长期保存，书写时最好使用碳素墨水笔，而不是圆珠笔，故选项错误。故选C。【总结升华】掌握常温下碳的化学性质不活泼并能灵活应用是正确解答本题的关键。2.下列物质中，硬度最大的是（）A金刚石 B
7、石墨 C焦炭 D活性炭【思路点拨】知道碳单质的物理性质。【答案】A【解析】金刚石具有正八面体的结构，它是天然存在的最硬的物质，所以A正确。石墨是最软的物质之一，故B不正确。焦炭是煤在干馏时得到的产物，它的硬度不大，故C不正确。活性炭具有疏松多孔的结构，硬度也不大，故D不正确。【总结升华】本题考查的是碳单质的物理性质。要联系课本所学知识，根据物质的结构决定物质的性质，来判断并选出该题的正确答案。3.下图是金刚石、C60和石墨的结构示意图。下列说法不正确的是（）A.这三种物质都是碳单质B.常温下，它们的化学性质都比较稳定C.这三种物质的碳原子的排列方式相同D.这三种物质完全燃烧的产物都是二氧化碳【
8、思路点拨】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，记住碳单质的结构特点和性质是解题的关键。【答案】C【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故A项说法正确。它们都是由碳原子构成，具有相同的化学性质，常温下碳的化学性质稳定，故B项说法正确。由三者的结构示意图可知金刚石、石墨和C60碳原子的排列方式不同，其化学性质相同，但物理性质不同，故C项说法错误。因为它们都是碳的单质，其化学性质相同，所以完全燃烧后的产物都是CO2，故D项说法正确。故选C。【总结升华】金刚石是最为坚固的一种碳结构，其中的碳原子以晶体结构的形式排列；石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起，层与层之间键合比较脆弱，因
9、此层与层之间容易被滑动而分开； C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。因它们碳原子的排列方式不同，各自有不同的物理性质，但它们都是碳的单质，所以化学性质相同。举一反三：【变式1】下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（） A这四种物质都很软，可做润滑剂 B这四种物质碳原子的排列方式相同 C这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D这四种物质的结构中都是每个碳原子连接三个碳原子【答案】C【解析】解答此题，既要用已储存的知识，又要从图中获取答题信息。金刚石硬度大，不可能做润滑剂；这四种物质都是碳的单质，因此化学性质相同，燃烧后的最终产物都是C
10、O2；由图可知，构成这四种单质的碳原子排列方式是不同的，金刚石中，每个碳原子与另外四个碳原子相连，其他的则是每个碳原子与另外的三个碳原子相连。【变式2】（江苏中考）2013年3月，我国研制出世界上最轻、吸油力最强的固体碳海绵。碳海绵由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。下列关于碳海绵的说法不正确的是（） A常温下化学性质不活泼 B是一种新型的化合物 C具有较强的吸附性 D可处理海上泄漏的石油【答案】B 【解析】碳海绵是由碳元素组成的单质，常温下碳的化学性质不活泼，A正确，B不正确；碳海绵是吸油力最强的固体，说明碳海绵具有较强的吸附性，C正确；碳海绵能吸油，可处理海上泄漏的石油，D正确。类型二、考查
11、CO2与CO的性质和用途4.“温室效应”主要由下列那种气体引起（）A.SO2 BNO2 CCO2 DCO【思路点拨】能引起温室效应的气体主要包括二氧化碳、甲烷等。【答案】C【解析】二氧化硫和二氧化氮能造成酸雨，一氧化碳能使人中毒，但它们不会造成温室效应，只有二氧化碳是一种温室气体。故选C。【总结升华】在今天，低碳生活理念已成为现代入的共识。有关“温室效应”、“节能减排等知识便成为中考化学考查的热点。在学习中要求学生要认真观察生活，体验生活；在实践中掌握知识，运用知识,用低碳生活理念指导自己的活动。5.下列气体中，有毒的是（）AN2 BO2 CCO CCO2【思路点拨】知道空气污染气体的成分、危
12、害及防治措施。【答案】C【解析】氮气在常温下，化学性质稳定，是无色无味无毒的气体；氧气具有助燃性和供给呼吸的化学性质，氧气是无毒的；一氧化碳会和人的血红蛋白结合，使血红蛋白失去与氧结合的能力，人因缺氧而死亡；二氧化碳不能供给呼吸，室内二氧化碳含量过高会使人窒息死亡，但二氧化碳是无毒无味的气体。故选C。【总结升华】本题主要考查了常见气体的毒性，根据常见的气体的化学性质进行分析解答。空气质量日报中的“首要污染物”包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、粉尘（可吸入颗粒物）和臭氧等。6.二氧化碳在下列变化中只发生物理变化的是（）A制汽水 B制干冰 C被石灰水吸收 D参与植物的光合作用【思路点拨】知道二氧化
13、碳的性质、用途及对环境的影响，注意物理变化与化学变化的本质区别是变化后是否有新物质生成。【答案】B【解析】二氧化碳能溶于水且与水反应，化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3，所以A中“制汽水”既有物理变化又有化学变化。“制干冰”是把二氧化碳气体转化成固态二氧化碳，属于物理变化。“被石灰水吸收”反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O，属于化学变化。绿色植物的光合作用是绿色植物在叶绿素和光的作用下吸收二氧化碳和水产生氧气的过程，属于化学变化。故选B。【总结升华】CO、CO2的性质及用途属于易混知识点和中考热点。对比法掌握CO、CO2二者的性质和用途、会探究二者的性质、能正
14、确应用二者的性质解释生活中的现象，是解此类试题的关键。举一反三：【变式1】下列关于区别一氧化碳和二氧化碳的四种方法中，正确的是（）分别通入澄清石灰水中；分别通过灼热的氧化铜粉末；分别通入水中；观察颜色和闻气味 A B C D【答案】B【解析】将两种气体分别通入水中，二氧化碳能与水反应生成碳酸，一氧化碳不与水反应，但在实验现象上都无明显变化，所以无法区别这两种气体。两种气体都是无色无味的气体，所以从颜色和气味上无法区分。【变式2】二氧化碳与人们的生产和生活有着广泛的联系，下列关于二氧化碳的认识中，正确的一组是（）在地窖、枯井内二氧化碳含量会比较高；二氧化碳在水中的溶解量跟压强成反比；绿色植物光合
15、作用时吸收二氧化碳并放出氧气；二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子 A B C D【答案】C【解析】由于二氧化碳的密度比空气大，所以地窖、枯井内二氧化碳含量比较高；二氧化碳在水中溶解量跟压强成正比；绿色植物能进行光合作用，吸收二氧化碳并放出氧气；1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子。【中考实战】一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意)1“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国广告时代评为20世纪经典广告之一。该广告词能体现出钻石的性质是（） A硬度大 B不能导电 C化学性质稳定 D熔点低2如下图所示，表示二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是（）3.右图
16、所示装置是一个简易的净水器，从上端缓缓注入混有品红的水，净水器的下端流出的水为无色。下列说法正确的是（） A木炭能与品红反应，使之褪色 B品红颗粒较大，不能通过木炭 C木炭多孔，可吸附品红分子 D该实验原理与过滤完全相同4.炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭，下列说法中错误的是（） A炭雕作为艺术品可以长久保存 B炭雕能吸附室内微量的有害气体 C摆放炭雕必须远离火种 D将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应5.在日常生活和农业生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是（） A用活性炭除去冰箱内的异味 B用天然气做燃料 C用金属铜制作电线 D用金刚石刻划玻璃
17、6.下列有关叙述中，不正确的是（）A.我们使用的2B铅笔的制作材料是有机物和金属B.物质的热胀冷缩现象说明分子原于间存在间隔C.稀盐酸和食醋都能使紫色石蕊溶液变红D.H2、C和CO都有还原性，可用于冶炼金属7（广东模拟）航天探测发现：金星是一个被浓密大气层包围的固体球，大气的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明它的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳（C2O3）的说法中，不正确的是（）AC2O3是氧化物BC2O3充分燃烧的产物是CO2C在一定条件C2O3能还原氧化铁D能使澄清石灰水变浑浊8.下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是（） A二氧化碳用做灭火剂 B干冰能用于人工降雨
18、 C二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料 D二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量9.农业科技人员向农民建议：在利川温室进行种植生产时，可向温室内通入适量的CO2。这是因为（） ACO2能使害虫窒息死亡从而防治病虫害 BCO2能产生温室效应，从而提高室温 CCO2能灭火，施用后可防止火灾 DCO2可促进植物的光合作用10.（株洲月考）下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述错误的是（）A向种植蔬菜的大棚中补充二氧化碳有利蔬菜生长B一氧化碳燃烧时，发出蓝色火焰C二氧化碳在高温下能和碳发生反应D一氧化碳和二氧化碳都具有还原性二、填空题11.二氧化碳本身无毒，但当空气中二氧化碳超过正常含量时，就会对人体
19、有害，下表中列出了空气中二氧化碳含量增多时对人体健康的影响，观察表中数据，回答问题。空气中二氧化碳的体积分数对人体的影响1感到气闷、头昏、心悸45感到气闷、头痛、眩晕6以上神志不清、呼吸停止，以致死亡（1）空气中二氧化碳超过正常含量，对人体有害，其原因是。（2）以上信息对你有什么启示？（写出一点）。12.世界上的很多物质都含有碳元素。（1）下列含碳元素的物质中，属于有机物的是（填字母序号）。A碳酸钙 B乙醇（C2H5OH） C一氧化碳（2）很多天然矿石中含有碳元素，菱锰矿的主要成分是碳酸锰（MnCO3），其中锰元素的化合价为。13.（平和县月考）物质的某些性质可能有利于人类，也可能不利于人类。
20、请仿照事例填写下表。物质有利的一面（用途）不利的一面（危害）氧气供给呼吸，支持燃烧使金属氧化锈蚀一氧化碳二氧化碳三、实验题14.右图所示是市场上充气包装的食品，它使用的是什么气体呢？某兴趣小组对此进行了研究。经访问有关人员，了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败，且从经济、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一。请你以此调查结果为依据，对包装气体的成分提出三种猜想，并说明你猜想的依据。猜想一猜想二猜想三对气体的猜想猜想的依据15.某同学设计了如下一组探究实验：取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，分别进行下列实验（如图所示）。（1）观察纸花的颜色变化： A纸花变红
21、； B； C纸花不变色； D。（2）该同学进行四组对比实验的目的是。16.（株洲模拟）用如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验，请回答：（1）装置C中玻璃管内产生的现象是；（2）实验开始时的操作顺序是（填序号）；先点燃酒精灯，后通入一氧化碳先通入一氧化碳，后点燃酒精灯（3）试比较实验过程中，装置B和D中出现的现象分别为、；（4）装置E在该实验中的作用是。【中考实战答案与解析】1【答案】C 【解析】做饰品的金刚石称为钻石，因为钻石化学性质稳定，所以“恒久远，永流传”。2【答案】D 【解析】灭火利用了CO2不能燃烧也不能支持燃烧及密度大于空气密度的性质。3.【答案】C【解析】木炭在常温下化学性质稳定
22、，不能与品红反应；品红在水中是以分子的形式存在的，通过木炭后水变为无色，并不是品红颗粒不能通过木炭，而是木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，吸附了品红分子。4.【答案】D【解析】木炭是由碳元素组成的，常温下化学性质稳定，极难与其他物质反应，故炭雕艺术品可长久保存；但木炭在点燃的条件下可燃烧，所以炭雕在保存的过程中须远离火种。木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，故炭雕可以吸附室内的少量有害气体；木炭加热时能表现出还原性，可以还原氧化铜生成铜和二氧化碳。5.【答案】B【解析】明确物理性质、化学性质所包含的范围是解决此类题目的关键。活性炭除去异味，利用其吸附性，吸附性属于物理性质；天然气的主要成分是
23、甲烷，甲烷有可燃性，可以做燃料，属于化学性质；铜易导电、金刚石坚硬都是物理性质。6.【答案】A【解析】铅笔外壳是木材制成的，属于有机物，而铅笔芯则是由石墨和粘土制成，不属于金属材料。7.【答案】D 【解析】一氧化碳具有毒性；一氧化碳具有还原性，能夺取金属氧化物中的氧而生成二氧化碳；一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊；根据一氧化碳的化学性质，利用三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似的提示信息，对选项中的判断进行评价并作出判断即可。8.【答案】B【解析】A利用了CO2不能燃烧也不能支持燃烧的性质；C、D利用了CO2与其它物质发生反应的化学性质。9.【答案】D【解析】A选项中，由于通入适量的CO2，加之作物
24、会消耗一部分，温室内总会存在O2，故不可能使害虫窒息死亡。B选项中，温室效应是地球大气环境的一种现象，向温室中通入适量的CO2被作物吸收，不能产生温室效应。C选项中，种植作物时通入CO2防火并不能获得更好的经济效益。D选项中。植物进行光合作用的同时吸收CO2，放出O2，通入适量的CO2有利于光合作用。可促进作物的生长发育。10.【答案】D【解析】A、蔬菜进行光合作用时需要二氧化碳；B、一氧化碳具有可燃性，燃烧时发出蓝色火焰；C、二氧化碳在高温下能和碳发生反应生成一氧化碳；D、一氧化碳可以夺取金属氧化物中的氧，使金属氧化物失去氧而变成金属单质，二氧化碳无此性质。11.【答案】（1）二氧化碳不能供
25、给呼吸（2）同学们每天生活的场所教室也应注意通风，使教室内二氧化碳的含量不致太高，以免影响同学们的身体健康。到岩溶洞去探险，最好打火把照明，这样能够随时了解岩溶洞中二氧化碳的浓度是否过高。【解析】我们吸入的空气中氧气约占21（体积分数），人体呼吸是一个缓慢氧化过程，吸入氧气，呼出二氧化碳，二氧化碳不能供给呼吸。对照表中二氧化碳的体积分数增大对人体的影响，可以看出：空气中二氧化碳的体积分数越大，对人体的危害越大。因此，人的工作、活动场所要保持二氧化碳的含量处于较低状态，对于二氧化碳含量可能较高的地方，在人进入前要进行检验。12.【答案】（1）B （2）+2 【解析】（1）碳酸钙属于碳酸盐不属于有
26、机物，一氧化碳属于碳的氧化物不属于有机物，乙醇中含有碳元素属于有机物。（2）在MnCO3中碳酸根化合价是-2价，锰元素化合价是+2价。13.【答案】物质有利的一面（用途）不利的一面（危害）一氧化碳用作燃料与空气混合点燃时可能发生爆炸二氧化碳植物光合作用的原料造成温室效应【解析】物质的性质决定物质的用途，根据一氧化碳具有可燃性、还原性、毒性等，二氧化碳是植物光合作用的原料，会造成温室效应等，进行分析解答。14.【答案】猜想一猜想二猜想三对气体的猜想空气二氧化碳（CO2）氮气（N2）猜想的依据防止挤压变形防止挤压变形或食品腐败防止挤压变形或食品腐败15.【答案】（1）B纸花不变色 D纸花变红（2）
27、探究二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变为红色【解析】首先要明确本探究实验的方法对比实验法，然后依据探究的过程以对比分析的方法去思考问题，寻求问题的答案。盐酸是酸性溶液，当将其喷在纸花上时，纸花由紫色变为红色；水既不显酸性也不显碱性，喷在纸花上，纸花不变色；干燥的二氧化碳既不显酸性也不显碱性，故也不能使纸花变色；当把湿纸花放人二氧化碳中时，二氧化碳会与纸花上的水反应生成碳酸，故纸花会由紫色变为红色。16.【答案】（1）黑色固体变成红色（2）（3）B中无色溶液无变化D内无色溶液变浑浊（4）进行尾气处理，避免污染【解析】一氧化碳的化学性质有：可燃性、还原性和毒性；一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应，生成铜和二氧化碳；一氧化碳还原氧化铜的步骤有：先通入一氧化碳；再加热；黑色变红色以后，停止加热；继续通入一氧化碳，直到试管冷却。注意先后顺序，避免发生爆炸，还要注意一定要有尾气处理装置，否则会造成污染。