知识梳理一、碳单质的性质及用途1.物理性质（1）金刚石：无色透明，自然界中___________最大的物质，不导电，不导热，可
作钻头、刻刀、装饰品等。（2）石墨:深灰色，质软而滑腻,导电性与导热性良好,可作润滑剂、电极、铅笔芯等。（3）C60:形似
足球，结构稳定。（4）活性炭:疏松多孔，具有很强的吸附性，能够吸附色素、异味，常用作防毒面具，净水材料等。硬度【小贴士】a.
碳的几种单质的物理性质差异很大，是因为碳原子的排列方式不同。它们具有相同的化学性质。b.碳单质之间在一定条件下可以相互转化，该过程
属于__________变化。化学基础知识细细过2.化学性质（1）稳定性：常温下化学性质稳定，不与其他物质发生反应,如古
代字画能够长时间保存而不褪色；重要档案用碳素水笔书写等。（2）可燃性a.氧气充足（化学方程式）：C＋O2===CO2。
b.氧气不足（化学方程式）：________________。（3）还原性a.与Cuo、Fe2O3反应(化学方程式)
：______________________________。b.与CO2反应（化学方程式）：C+CO2==
==2CO。点燃C+2CuO====2Cu+CO2↑。高温点燃2C＋O2===2CO2Fe2O3+3C====4Fe
+3CO2↑高温高温二、二氧化碳的制取1.工业法（化学方程式）：CaCO3===CaO+CO2↑2.实验室制法(
化学方程式）：____________________________三、碳的氧化物1.二氧化碳（1）物理性质：通常状况
下为无色无味的气体,____溶于水,密度比空气大。（2）化学性质：a.一般不燃烧，也不支持燃烧。b.与水反应（化学方
程式）：CO2+H2O===H2CO3。生成的碳酸不稳定，易分解（化学方程式）：_______________
______________c.与碱溶液反应（化学方程式）：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O(一般用于吸收
二氧化碳气体)；____________________________（一般用于检验CO2气体）高温CaCO3+2HCl=
==CaCl2+H2O+CO2↑能H2CO3===H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O（3
）用途：植物光合作用的原料、作灭火剂、制碳酸饮料、气体肥料、人工降雨等。（4）二氧化碳对生活和环境的影响①对人体健康的影响：二
氧化碳无毒但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响，如气闷、头昏等。②温室效应a.加剧原因：①化
石燃料过度使用；②森林不断减少。b.危害：使全球气温升高，两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市，导致土地沙漠化，农业减产等
。c.防治措施：①减少化石燃料的使用；②开发新能源，如__________、地热能等；③大力植树造林、禁止乱砍滥伐。
太阳能2.一氧化碳（1）物理性质：通常状况下为无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小
。（2）化学性质：①可燃性（化学方程式）：___________________。②还原性（化学方程式）：与CuO反应_
____________________。与Fe2O3反应__________
__________。③毒性：易与血红蛋白结合，使血液失去输氧能力，从而中毒。（3）用途：____________、冶炼金
属等。【小贴士】CO有毒性,在实验中应特别注意尾气处理,用煤等含碳燃料取暖时,一定要保持室内通风,防止CO中毒。
2CO＋O2===2CO2点燃CO+CuO===Cu+CO2Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温作气体燃料四
、自然界中碳、氧的循环：氧气二氧化碳植物__________作用____________的呼吸化石燃料的燃烧、动植物尸体
腐烂、岩石分解等人、动植物光合1．通入二氧化碳，蜡烛熄灭的原因。现象：下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。结论：CO2不能
燃烧也不支持燃烧(化学性质)，CO2的密度比空气的密度大(物理性质)。识记强化2．通入二氧化碳，紫色石蕊溶液变红色的实质。现
象：将二氧化碳通入紫色石蕊溶液后，溶液变红色。结论(易错点)：CO2与水反应生成H2CO3，H2CO3显酸性，能使紫色石蕊溶液变
红色(该反应不能用来检验CO2)。用反应方程式表示为：CO2＋H2O===H2CO3。3．二氧化碳没有毒性，但它不能供给呼吸，
所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中，会感到气闷、头痛乃至窒息死亡。因此，在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸
的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。4．二氧化碳会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源。二氧化碳的增多会导致温室效应加剧，只
是影响环境，不能算污染环境；而一氧化碳有毒，是空气污染物。5．二氧化碳与一氧化碳(1)比较一氧化碳二氧化碳组成化学
式COCO2相同点宏观上：都由碳元素和氧元素组成微观上：都由分子构成，分子均由碳原子和氧原子构成不同点1个分子中
含1个碳原子和1个氧原子；化学式中碳元素的化合价为＋2价1个分子中含1个碳原子和2个氧原子；化学式中碳元素的化合价为＋4价物
理性质相同点通常情况下，都是无色、无味的气体不同点难溶于水，密度比空气略小能溶于水，密度比空气大化学性质具有可燃
性、还原性、毒性不能燃烧，不支持燃烧，不能供给呼吸，没有毒性，能与碱反应，能与水反应用途燃料、冶炼金属制碳酸饮料，作灭
火剂、气体肥料、化工原料等，干冰用作制冷剂注：a.一氧化碳和二氧化碳化学性质差异大的原因：分子构成不同。b.CO难溶于水，冬天
取暖时，紧闭房门，在房中放一盆水避免CO中毒的方法不可取。（2）鉴别鉴别方法现象通入澄清石灰水无明显现象的是CO，能使澄
清石灰水变浑浊的是CO2通入紫色石蕊溶液无明显现象的是CO，能使紫色石蕊溶液变红的是CO2通过灼热的氧化铜有红色固体生成的
是CO，无明显现象的是CO2点燃能燃烧的是CO，不能燃烧的是CO2(3)互为杂质时的除杂方法物质(括号内为杂质) 除杂方
法CO2(CO)通过足量灼热的氧化铜CO(CO2)通入足量NaOH溶液中通过足量灼热的炭粉重点实验轻松做实验
二氧化碳的实验室制取1.实验原理(化学方程式)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑2.实验装置【小
贴士】组装仪器时，长颈漏斗要伸入液面以下，形成“液封”，防止气体从长颈漏斗中逸出。3．收集方法二氧化碳能溶于水，且密度比空气大
，适宜用______________________收集。4．检验和验满检验：将产生的气体通入澄清石灰水中，若________
________________，则证明生成的是二氧化碳。验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若_________，则证明已收集满。
向上排空气法澄清石灰水变浑浊木条熄灭【小贴士】不能用燃着的木条检验收集的气体是否为二氧化碳。因为能使燃着的木条熄灭的气体不
一定是CO2，还可能是N2等气体。重点实验轻松做5．制取二氧化碳药品的选择及分析(1)不能用稀硫酸代替稀盐酸：因为碳酸钙和稀
硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，阻止反应进一步发生。(2)不能用碳酸钠或碳酸钾代替大理石：因为碳酸钠或碳酸钾是
粉末状固体，与稀盐酸反应速率太快，难以控制，不利于收集气体。(3)不能用浓盐酸代替稀盐酸：浓盐酸具有较强的挥发性，挥发出的HCl
气体和制得的二氧化碳气体混合，使制得的气体不纯。6．其他常见装置相对于装置A，装置B的优点是通过控制添加药品的速率，从而控制反
应速率；装置C的优点是便于添加液体药品，能使反应随时发生和停止。装置图装置特点安装简便可控制反应物的滴加速率可随
时控制反应的发生和停止重点实验轻松做7.拓展实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳，吸收时导管应插入液面以下，反应的化
学方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。例[2017青岛]根据下列装置图填空：【导学号95444009】
例题图1(1)写出上图中标有序号的仪器名称：①____________；②____________。(2)实验室制取气体
时，组装好仪器后，应先_________________，再添加药品。(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生
装置_____(填装置序号)，该反应的化学方程式为_____________________________。(4)实验室选择气
体发生装置时，应考虑的因素是______________和_________。【针对拓展】(5)收集二氧化碳选用______
__(填序号)，验满的方法是_______________________________________________，检验
二氧化碳的方法是_________________________________________________________
_______。酒精灯集气瓶检查装置的气密性BCaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↓反应物的状态反应
条件C将气体通入澄清的石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳瓶口，若木条熄灭，说明已集满燃着的木条放在集气
(6)若用G装置制取二氧化碳，长颈漏斗必须插入液面以下的原因是_________________________________
。若用F装置收集二氧化碳气体，气体应该从________(填字母)端通入。防止产生的气体从长颈漏斗中逸出a【解析】(1)题
图中标有序号的仪器名称：①酒精灯；②集气瓶。(2)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置的气密性，再添加药品。以免导致药品浪
费、收集不到气体。(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用固液常温型的发生装置B,该反应的化学方程式为CaCO3＋2H
Cl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。(4)选择发生装置需考虑的因素是反应物的状态和反应条件。加热固体制取气体，发生装置为A
，固体和液体常温下反应制取气体应选用的发生装置为B。选择收集装置需考虑气体的密度、是否与空气的成分反应、气体在水中的溶解性。例
题图2甘肃、兰州三年中考经典例题深度析考点1碳单质的性质和用途例1[2017本溪]下列有关金刚石、石
墨和C60的说法正确的是()A．均具有可燃性B．均具有导电性C．均由碳原子构成
D．均为无色透明的液体【解题妙招】此题是对碳单质性质的考查，解题的关键是了解碳单质的性质和用途。这三种碳单
质因其碳原子的排列方式不同，物理性质不同，但其化学性质相同。A例2[2017福建]十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的
金刚石燃烧，得到二氧化碳，坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是【导学号95444012】()A．金
刚石属于有机物B．金刚石燃烧过程放出热量C．金刚石具有可燃性D．聚集日光使温度达到金刚石的着火点【解析】A.金刚石是由碳元
素组成的单质，而有机物是有机化合物的简称，金刚石不属于有机物，故错误。B.金刚石是碳元素组成的单质，具有可燃性，燃烧过程放出热量，
故正确。C.金刚石是由碳元素组成的单质，具有可燃性，故正确。D.聚集日光，能使温度达到金刚石的着火点，可使金刚石燃烧，故正确。A
经典例题深度析考点2二氧化碳、一氧化碳的性质和用途例3下列关于CO2与CO的比较，错误的是【导学号95
444013】()A．组成：都是由碳元素和氧元素组成B．性质：CO2能溶于水；CO难溶于水C．用途：CO2可用作气体肥料
；CO可用作气体燃料D．危害：CO2会导致“温室效应”增强；CO会形成酸雨D【解析】A.一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素
和氧元素组成的，故正确。B.二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水，故正确。C.CO2可用于光合作用、灭火、化工产品的原料和气体肥料；
CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等，C正确。D.CO2会造成“温室效应”，CO有毒，极易使人中毒，但不能形成酸雨，D错误。
例4[2017沈阳]能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是【导学号95444014】()选项实验操作 实验
现象A将燃着的木条伸入集气瓶木条燃烧更旺B将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃C将气体通入澄清石灰水 石灰水变
浑浊D将气体通入蒸馏水中 有气泡逸出【解析】A.将燃着的木条伸入集气瓶，木条燃烧更旺，不可能是二氧化碳，因为二氧化碳
不能燃烧、且不支持燃烧，故错误。B.将带火星的木条伸入集气瓶，木条燃烧更旺，说明瓶内气体能支持燃烧，不可能是二氧化碳，故错误。C.
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明某无色无味气体是CO2，故正确。D.将气体通入蒸馏水中，有
气泡逸出，不一定是二氧化碳，也可能是氢气、氧气等气体，故错误。C【解析】A.生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧
化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气；氧循环过程中有其他物质水蒸气、二氧化碳等生成，故错误。B.碳循环主要表现在绿色植物从空气
中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气有其他物质生成，属于化学变化，氧循环过程中有其他物质水蒸气、二氧化碳等生成，属于
化学变化，故正确。C.绿色植物的生长过程，既有光合作用，又有呼吸作用，既涉及碳循环，又涉及氧循环，故正确。D.碳循环和氧循环有利于
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故正确。例5[2017威海]关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是【导学号9544401
5】()A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化C．绿色植物的生长过程，既
涉及碳循环，又涉及氧循环D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定A经典例题深度析考点3
二氧化碳的制取例6[2017苏州节选]实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。【导学号95444016】(1)写出
实验室制取CO2的化学方程式：_____________________________(2)若用如图所示装置(固定装置省略)制
CO2。连接好装置后，需检查装置的气密性。具体操作方法是：先________(填字母，下同)，后________，若导管口有气泡，
放手后导管内上升一段稳定的水柱，则气密性良好。A．用手捂住试管B．将导管一端浸入水中(3)实验室收集CO2可用的方
法是________(填字母)。A．排水法B．向下排空气法C．向上排空气法BCaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑AC例6题图经典例题深度析、(4)实验室常用澄清石灰水检验CO2，写出反应的化学方程式______________________________。CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O【解析】(1)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙、水，反应的化学方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)在连接好装置后，将导管一端伸入水中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段稳定的水柱，则气密性良好。(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以可用向上排空气法收集。(4)检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 |
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