專題08

碳和碳的氧化物?題型一同素異形體的考察?題型二碳的性質(zhì)?題型三二氧化碳的性質(zhì)?題型四一氧化碳的性質(zhì)?題型五氧化鈣和碳酸鈣的性質(zhì)?題型六還原氧化銅實(shí)驗(yàn)綜合考察?題型一同素異形體的考察【真題1】（2023·上海中考）石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，下列物質(zhì)與石墨烯互為同素異形體的是A.白磷 B.干冰 C.臭氧 D.金剛石1同素異形現(xiàn)象和同素異形體：定義：同一種元素形成的不同單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體。舉例：碳元素形成的單質(zhì)有金剛石、石墨和碳60（富勒烯一種），所以金剛石、石墨和碳60是碳的同素異形體；

氧氣（O2）和臭氧（O3）是氧元素的同素異形體；

白磷和紅磷是磷元素的同素異形體。注意點(diǎn)：1.是單質(zhì)2.同一種元素組成【變式1-1】（2024·上海金山·二模）據(jù)Science雜志報(bào)道，科學(xué)家合成了一種環(huán)狀碳分子——C18，這種分子具有廣泛的應(yīng)用前景。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．C18屬于有機(jī)物 B．C18和金剛石是同素異形體C．C18完全燃燒后的產(chǎn)物是CO D．C18和金剛石的化學(xué)性質(zhì)完全不同【變式1-2】（2022·上海長(zhǎng)寧·統(tǒng)考二模）互為同素異形體的是A．石灰水與石灰漿 B．金剛石與石墨C．二氧化碳與一氧化碳 D．氧氣與液氧?題型二碳的性質(zhì)【真題2】（2023上海中考）（不定向）密閉容器中，碳粉與二氧化碳的反應(yīng)為，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.有1g碳粉參加反應(yīng)，氣體總質(zhì)量增加1gB.隨著反應(yīng)進(jìn)行，CO的摩爾質(zhì)量不斷增大C.隨著反應(yīng)進(jìn)行，混合氣體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變D.反應(yīng)前后，容器中氣體所含的氧原子數(shù)不變1、穩(wěn)定性：常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。

舉例：黑墨水、古畫、2、可燃性：3、還原性：?jiǎn)钨|(zhì)碳在高溫下，能跟某些氧化物的反應(yīng)（1）現(xiàn)象：有紅色固體生成；有能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生。注意：①碳單質(zhì)做還原劑一般需要大量的熱，屬于吸熱反應(yīng)，因此

反應(yīng)條件一般要寫高溫。②在木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，操作時(shí)注意試管口要略向下傾斜，配置混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過(guò)量些，目的是防止還原的銅被氧氣重新氧化。【變式2-1】（2023·上海金山·統(tǒng)考二模）取碳和氧化銅的混合物ag在一定條件下恰好完全反應(yīng)，相關(guān)量的變化如下圖，下列說(shuō)法正確的是A．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體物質(zhì)只有兩種B．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固體為黑色C．反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為(a－b)gD．0～t2min內(nèi)，固體中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變【變式2-2】（2024·上海浦東新·二模）關(guān)于“木炭還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是A．實(shí)驗(yàn)中觀察到紅色粉末變黑B．該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了木炭的還原性C．氫氯化鈉溶液可用于檢驗(yàn)并吸收二氧化碳D．若有1克木炭參加反應(yīng)，試管中的溶液質(zhì)量增加1克?題型三二氧化碳的性質(zhì)【真題3】（2022·上海靜安·校考二模）根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)，不能得到的結(jié)論是A．CO2密度比空氣大B．CO2不能燃燒C．蠟燭燃燒生成CO2和H2OD．CO2不支持燃燒二氧化碳的性質(zhì)二氧化碳的性質(zhì)二氧化碳的用途物理性質(zhì)無(wú)色氣體同溫同壓下，CO2氣體密度比空氣大(約是空氣的1.5倍)在加壓、降溫條件下可變成液體、固體CO2(氣)CO2(液)CO2(固)(無(wú)色)(無(wú)色)(雪狀)干冰CO2(氣)CO2(固)干冰用于保存食物和進(jìn)行人工降雨能溶于水(部分與水反應(yīng)生成碳酸)制汽水等飲料通常不能燃燒，也不支持燃燒(不能供給呼吸)滅火能跟水反應(yīng)：CO2+H2O→H2CO3H2CO3很不穩(wěn)定：H2CO3→H2O+CO2↑碳酸能使紫色石蕊變紅，加熱或振蕩后，又變?yōu)樽仙Ｄ芨宜磻?yīng)：Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O澄清石灰水出現(xiàn)渾濁，該反應(yīng)常用于CO2的鑒定。使石灰漿硬化，用于建筑跟綠色植物發(fā)生光合作用6H2O+CO2C6H12O6+6O2溫室氣體肥料跟碳反應(yīng)(體現(xiàn)CO2的氧化性)C+CO22CO(工業(yè)上制取一氧化碳)化工原料鎂等少數(shù)金屬在點(diǎn)燃條件下能在二氧化碳中燃燒。2Mg+CO22MgO+C【變式3-1】（2023·上海寶山·統(tǒng)考二模）．化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)下圖流程驗(yàn)證碳及其氧化物的相關(guān)性質(zhì)(夾持儀器省略)。已知：濃硫酸具有強(qiáng)吸水性完成下列問(wèn)題：(1)A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________；(2)B裝置若換成硫酸銅粉末裝置，可觀察到白色粉末變?yōu)樗{(lán)色晶體，該藍(lán)色晶體的化學(xué)式是___________；(3)實(shí)驗(yàn)中，若觀察到高溫加熱后的C裝置中的___________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可證明C裝置中發(fā)生了C+CO22CO反應(yīng)；該實(shí)驗(yàn)流程能否證明：CO2可以與堿反應(yīng)，而CO不可以，請(qǐng)簡(jiǎn)單闡述。___________?題型四一氧化碳的性質(zhì)【真題4】（2023·上海中考）CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)如圖所示，有關(guān)說(shuō)法正確的是A.玻璃管中粉末由黑變紅 B.NaOH溶液的作用是檢驗(yàn)C.可用生石灰吸收尾氣 D.結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，先熄滅酒精燈再同時(shí)夾緊彈簧夾、一氧化碳的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)氣味、氣體；密度比空氣略小；難溶于水(2)化學(xué)性質(zhì)：①可燃性：2CO+O22CO2一氧化碳可作氣體燃料現(xiàn)象：藍(lán)色火焰，放熱，將涂有石灰水的燒杯罩在火焰上，石灰水變渾濁②還原性：氧化碳作還原劑，可用于冶煉金屬原理：CO+CuOCu+CO2——冶煉金屬現(xiàn)象：黑色粉末變紅，澄清的石灰水變渾濁注意：①實(shí)驗(yàn)時(shí)操作順序?yàn)椋韧–O，后加熱；實(shí)驗(yàn)完畢，先停止加熱，繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻；②需對(duì)尾氣處理，方法是將CO點(diǎn)燃轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2（或收集起來(lái)）。一氧化碳還原氧化鐵：3CO+Fe2O3→2Fe+3CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2③毒性：CO跟人體血紅蛋白結(jié)合，使人體缺氧(劇毒)（3）一氧化碳的用途（）1.作燃料（利用一氧化碳燃燒時(shí)放出熱量）2.冶煉金屬（利用其還原性，通常還原一些金屬氧化物）【變式4-1】（多選）（2023·上海長(zhǎng)寧區(qū)區(qū)·統(tǒng)考二模）對(duì)一氧化碳的認(rèn)識(shí)正確的是（）A．可與氫氧化鈉溶液反應(yīng) B．可與稀硫酸反應(yīng) C．可與氧化銅反應(yīng) D．可與氧氣反應(yīng)【變式4-2】（2023·上海長(zhǎng)寧區(qū)區(qū)·統(tǒng)考二模）將0.1mol的碳在含有0.06mol純氧的容器中完全反應(yīng)，最終容器內(nèi)殘留的氣體是（）A．CO2 B．CO2和O2 C．CO和CO2 D．CO和O2?題型五氧化鈣和碳酸鈣的性質(zhì)【真題5】（2024·上海虹口·二模）對(duì)煅燒石灰石反應(yīng)的分析正確的是A．可觀察到有氣泡產(chǎn)生B．生成物都是酸性氧化物C．是實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的方法D．是工業(yè)生產(chǎn)生石灰的方法石灰石、大理石（主要成分是CaCO3)

1．物理性質(zhì)：碳酸鈣（CaCO3）是白色難溶于水的固體。2．跟鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑（實(shí)驗(yàn)室制取CO2的原理）

3．高溫易分解：CaCO3→CaO+CO2↑

4．用途：用作建筑材料【變式5-1】（2024·上海徐匯·二模）如圖表示三種物質(zhì)在密閉容器中反應(yīng)前后質(zhì)量比例的變化情況，下列說(shuō)法正確的是A．三種物質(zhì)均為氧化物 B．CaO是反應(yīng)物C．該反應(yīng)屬于化合反應(yīng) D．該反應(yīng)在高溫下發(fā)生?題型六還原氧化銅實(shí)驗(yàn)綜合考察【真題6】（多選）（2023·上海虹口·統(tǒng)考二模）一氧化碳、碳分別與足量氧化銅反應(yīng)，相關(guān)分析正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)都必須使用酒精噴燈 B．生成的氣體都能使石灰水變渾濁 C．固體減少的質(zhì)量都等于參加反應(yīng)的氧化銅中氧元素的質(zhì)量 D．生成等量銅時(shí)參加反應(yīng)的一氧化碳和碳的物質(zhì)的量之比為2：1還原氧化銅H2還原CuOCO還原CuOC還原CuO化學(xué)方程式H2+CuO?Cu+HCO+CuO?C+2CuO高溫2Cu+CO2↑裝置圖裝置特點(diǎn)①試管口略向下傾斜；②通H2的導(dǎo)管伸至試管底部于CuO上方因CO有毒，增加了尾氣處理裝置，防止CO污染空氣①試管口略向下傾斜；②反應(yīng)需高溫；操作步驟反應(yīng)前需檢驗(yàn)氣體純度。還原過(guò)程分四步：一通，二點(diǎn)，三撤，四停。總結(jié)順口溜：氫氣驗(yàn)純?cè)嚬軆A，先通氫氣后點(diǎn)燈；黑色變紅水珠出，熄滅燈后再停氫。①檢查氣密性；②裝藥品固定試管；③點(diǎn)燃；④移導(dǎo)管，熄滅酒精燈。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①黑色CuO變成紅色；②試管口有水滴生成，可以用無(wú)水硫酸銅粉末來(lái)檢驗(yàn)。①黑色CuO變成紅色；②生成的氣體使澄清石灰水變渾濁①黑色固體逐漸減少；②有光亮紅色固體生成；③生成的氣體使澄清石灰水變渾濁【變式6-1】（2023·上海楊浦區(qū)·統(tǒng)考二模）為進(jìn)一步確定湖邊收集的氣體的組成，同學(xué)們進(jìn)行了以下探究過(guò)程，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。【提出猜想】收集的氣體中可能含有CH4、CO2、CO和H2O【查閱資料】；【設(shè)計(jì)方案】：化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)經(jīng)過(guò)討論，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置進(jìn)行“猜想”的實(shí)驗(yàn)探究。已知：A為儲(chǔ)氣罐，存放湖邊收集的氣體；B中裝有濃硫酸；C中裝有CuO；D中盛裝無(wú)水硫酸銅白色粉末；E中裝有澄清石灰水。【討論與交流】(1)該系列裝置還缺少尾氣處理裝置，你認(rèn)為尾氣處理的方法可以______；（寫一種即可）(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)完成上圖方框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)方案（選用下列裝置，按連接順序填寫）_______。(3)原氣體中若含有CH4，則D中的現(xiàn)象是_____，E中發(fā)生的化學(xué)方程式是：______。(4)老師認(rèn)為以上設(shè)計(jì)仍有缺陷，不能確定______氣體是否存在。(5)小王同學(xué)和小李同學(xué)想通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)尚不能確定的氣體，于是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，E裝置中的試劑改為足量的X溶液，可達(dá)到更好的吸收效果。則X為_____，試驗(yàn)后為證明X有剩余，可以通過(guò)加入______和_____驗(yàn)證。(6)同時(shí)對(duì)D、E裝置在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量進(jìn)行稱量，數(shù)據(jù)記入下表中：反應(yīng)前反應(yīng)后D裝置100g103.6gE裝置120g125.5g你認(rèn)為根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算后能否得出原氣體中含有CO的結(jié)論？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析_____。(7)實(shí)驗(yàn)中若試劑用量充足調(diào)換B跟D的位置，對(duì)測(cè)定結(jié)果有無(wú)影響？_____（填“有”或“無(wú)”）。1．（2023·上海松江·統(tǒng)考二模）屬于有機(jī)化合物的是A．甲烷 B．二氧化碳 C．水 D．碳酸鈣2．（2023·上海松江·統(tǒng)考二模）對(duì)于一氧化碳的說(shuō)法，正確的是A．由一個(gè)碳元素和一個(gè)氧元素組成 B．能溶于水C．和二氧化碳互為同素異形體 D．可用于冶煉金屬3.（2023?營(yíng)口）書寫具有保存價(jià)值的檔案時(shí)，按規(guī)定應(yīng)使用碳素墨水（用炭黑等制成）。說(shuō)明單質(zhì)碳具有的性質(zhì)是（）A．難溶于水 B．可燃性 C．熔點(diǎn)高 D．常溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定4．（2023?包頭）卡塔爾世界杯指定用球的芯片傳感器產(chǎn)自中國(guó)。制取芯片的主要材料是硅，其生產(chǎn)過(guò)程涉及的主要化學(xué)反應(yīng)為2C+SiO2Si+2CO↑。關(guān)于該反應(yīng)敘述正確的是（）A．2C表示2個(gè)碳元素 B．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) C．反應(yīng)前后硅元素的化合價(jià)不變 D．參加反應(yīng)的C和SiO2的質(zhì)量比為2：15.（2023?長(zhǎng)春）下列關(guān)于二氧化碳的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．組成：二氧化碳由碳元素和氧元素組成 B．結(jié)構(gòu)：二氧化碳由碳原子和氧分子構(gòu)成 C．性質(zhì)：二氧化碳能溶于水 D．應(yīng)用：二氧化碳可用于生產(chǎn)碳酸型飲料6．（2023?廣安）我國(guó)力爭(zhēng)于2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，即CO2的相對(duì)“零排放”。下列做法與此相違背的是（）A．隨手關(guān)燈 B．嚴(yán)禁亂砍濫伐森林 C．“低碳”出行 D．露天焚燒垃圾7．（2023?云南）碳及其化合物存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：C→CO?CO2?X（“→”表示一種物質(zhì)會(huì)一步轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)）。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．由C轉(zhuǎn)化為CO2的過(guò)程中碳元素的化合價(jià)依次升高 B．CO只能通過(guò)與O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2 C．CO2可通過(guò)與C反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO，化學(xué)方程式為C+CO22CO D．X可能是酸或鹽8.（2022?銅仁市）某地一對(duì)夫妻因天氣寒冷在房?jī)?nèi)放置炭火取暖，導(dǎo)致一氧化碳中毒死亡，該事件提醒我們要學(xué)會(huì)預(yù)防一氧化碳中毒，下列預(yù)防一氧化碳中毒的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．規(guī)范使用煤爐，裝上煙筒并使其完整 B．用煤爐做飯時(shí)要打開窗戶，讓空氣流通 C．沒有排煙通道的情況下在室內(nèi)用煤、木炭、木柴等取暖 D．晚上睡覺時(shí)將煤爐移至屋外9.（2021?蘇州）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的操作圖示正確的是（）A．導(dǎo)管連接 B．膠塞塞緊 C．氣體驗(yàn)滿 D．氣體收集10（2023?廬江縣模擬）如圖a、c為噴水的紫色石蕊試紙，b為干燥的紫色石蕊試紙。下列說(shuō)法正確的是（）A．b處先變紅，a、c處后變紅 B．a(chǎn)處先變紅，b處不變紅 C．此實(shí)驗(yàn)無(wú)法證明CO2能與水反應(yīng) D．根據(jù)塑料瓶?jī)?nèi)現(xiàn)象與燒杯內(nèi)現(xiàn)象都能證明CO2密度比空氣大11（多選）（2023·上海長(zhǎng)寧區(qū)區(qū)·統(tǒng)考二模）對(duì)一氧化碳的認(rèn)識(shí)正確的是（）A．可與氫氧化鈉溶液反應(yīng) B．可與稀硫酸反應(yīng) C．可與氧化銅反應(yīng) D．可與氧氣反應(yīng)12（2022?常州）干冰可用于疫苗等特殊藥品的低溫運(yùn)輸。下列說(shuō)法正確的是（）A．干冰由水分子構(gòu)成 B．構(gòu)成干冰的微粒靜止不動(dòng) C．構(gòu)成干冰的微粒間無(wú)間隙 D．干冰升華吸熱使環(huán)境溫度降低13（2023?北京）用如圖實(shí)驗(yàn)研究CO2的性質(zhì)。（1）可證明CO2能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是，密度比空氣的大的現(xiàn)象是。（2）燃著的木條熄滅，由此可得出CO2具有的性質(zhì)是。14（2023?灌云縣校級(jí)一模）多角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)，幫助我們了解物質(zhì)世界。以氧氣和二氧化碳為例，回答下列問(wèn)題：（1）認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成和構(gòu)成①?gòu)暮暧^上看，氧氣和二氧化碳都由（填“元素”、“原子”或“分子”）組成。②從微觀上看，氧氣和二氧化碳都由構(gòu)成。（填“元素”、“原子”或“分子”）（2）認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)①氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。納米鐵粉在氧氣中可自燃生成氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②將蘸有酒精的棉芯點(diǎn)燃后放入燒杯中，向燒杯中緩緩傾倒二氧化碳，觀察到燒杯中的棉芯自下而上熄滅（如圖1）。說(shuō)明二氧化碳具有的性質(zhì)有，由此可推知的滅火原理是。若使棉芯下半段恢復(fù)燃燒，操作方法是。（3）認(rèn)識(shí)物質(zhì)的制法某同學(xué)用軟塑料瓶自制氣體發(fā)生裝置，通過(guò)捏放瓶身可隨時(shí)控制反應(yīng)發(fā)生和停止（如圖2），若利用該裝置制氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若利用該裝置制二氧化碳，無(wú)紡布包內(nèi)藥品為（寫名稱）。（4）辯證地認(rèn)識(shí)物質(zhì)①量變引起質(zhì)變。例如：碳在充足氧氣中燃燒生成二氧化碳，在不充足的氧氣中燃燒生成（寫化學(xué)式）。②功過(guò)相對(duì)論。從“二氧化碳導(dǎo)致溫室效應(yīng)”的事實(shí)分析，“過(guò)”：使全球氣候變暖導(dǎo)致海平面上