中考总复习碳的单质及二氧化碳和一氧化碳的对比基础知识讲解

中考总复习碳的单质及二氧化碳和一氧化碳的对比基础知识讲解

中考总复习：碳的单质及二氧化碳和一氧化碳的对比（基础） 撰稿：熊亚军 　审稿：李伟 ‎【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】‎ ‎　‎ ‎【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（高清课堂《二氧化碳和一氧化碳》一）‎ ‎　对比项目 CO2‎ CO 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（高清课堂《二氧化碳和一氧化碳》二）‎ ‎　对比项目 C CO 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+CO2↑ ‎ 有还原性 CO+CuOCu+CO2‎ ‎3CO+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：①验纯；②通CO；③加热；④停止加热；⑤停止通CO。 【典型例题】‎ 类型一、考查碳单质的性质与用途 ‎1.下列物质中，可用来制作铅笔芯的是（　　）‎ A．铁 B．金刚石 C．石灰石 D．石墨 ‎【思路点拨】此题可联想碳单质的性质来考虑。‎ ‎【答案】D ‎【解析】物质的性质决定物质的用途，解答本题可以根据物质的硬度加以推测。石墨是天然存在的最软的物质之一，在纸张上划过时容易留下痕迹，可用来制作铅笔芯；而金刚石、铁、石灰石的硬度比较大，不容易留下痕迹。故选D。‎ ‎【总结升华】解答这类题的关键是要掌握各种物质的性质，只有掌握了物质的性质方面的知识才能确定物质的用途。‎ ‎2.下列物质中，硬度最大的是（　　）‎ A．金刚石 B．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 ‎【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CO2；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】仔细观察在煤炉中燃烧的煤，你会发现有如右图 所示的现象。请你指出在图中蓝色火焰处发生反应的化学方 程式是（ ）‎ ‎ A．C+O2CO2 B．‎2C+O22CO C．2CO+O22CO2 D．CO2+C2CO ‎【答案】C ‎ ‎【解析】一氧化碳燃烧会发出蓝色火焰。煤炉中的一氧化碳一方面是由碳不充分燃烧而产生的，另一方面是由二氧化碳和炽热的碳反应而产生的。‎ 类型二、考查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 B．NO2 C．CO2 D．CO ‎【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（　　）‎ A．N2 B．O2 C．CO C．CO2‎ ‎【思路点拨】知道空气污染气体的成分、危害及防治措施。‎ ‎【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（ ）‎ ‎ ①分别通入澄清石灰水中；②分别通过灼热的氧化铜粉末；③分别通入水中；④观察颜色和闻气味 ‎ A．①②③ B．①② C．②③④ D．②④‎ ‎【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（ ）‎ ‎ ①在地窖、枯井内二氧化碳含量会比较高；②二氧化碳在水中的溶解量跟压强成反比；③绿色植物光合作用时吸收二氧化碳并放出氧气；④二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子 ‎ A．①② B．③④ C．①③ D．②④‎ ‎【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。‎