碳和碳的氧化物九年級化學知識點
本單元從碳單質入手，以名稱→結構→性質→用途這條線展開，重點學習了碳的化學性質及其用途、二氧化碳製取的研究、二氧化碳和一氧化碳的化學性質及其用途等。除了掌握這些知識要點外，還要密切聯繫它們在生產生活實際中的應用，並關注它們在新情景中的考查。
一、知識考查點
考點1 碳單質的性質與用途
碳單質包括金剛石、石墨、無定形碳（木炭、活性炭、焦炭、炭黑）、C60、碳納米管、石墨烯等，學習或複習時按“名稱――結構性質用途”這條線來掌握這部分知識。
1． 碳單質的物理性質與用途。金剛石的正八面體結構堅硬性作玻璃刻刀、機器鑽頭、裝飾品等；石墨的細鱗片狀結構質軟、導電性、滑膩性、耐高温 鉛筆芯、電極、潤滑劑、坩堝；木炭和活性炭的疏鬆多孔的結構吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味劑等；C60分子(又稱足球烯)的球狀結構穩定性超導體等；碳納米管的多孔結構儲氫等。
2． 碳單質的化學性質與用途。碳單質物理性質各異，但化學性質類似，都具有可燃性作燃料，家庭取暖、做飯等；具有還原性冶煉金屬，如冶煉金屬銅、鐵等；常温下穩定性製作字畫、書寫檔案等。
例1 （2011·日照市）2010年諾貝爾物理獎授予發現石墨烯的開創性研究者。以石墨為原料，先製備氧化石墨, 再經過熱還原製備石墨烯。石墨烯硬度大，導電性能好，有韌性，可彎曲。下列關於金剛石、石墨、C60和石墨烯四種單質的敍述錯誤的是
A．將石墨變成石墨烯發生了化學變化 B．四種物質碳原子的排列方式不同
C．四種物質完全燃燒後的產物都是CO2 D．石墨烯是一種新型的有機物
點撥 石墨烯以石墨為原料製備而成的，中間經過氧化還原反應，屬於化學變化。四種物質物理性質各異的根本原因是結構不同，即碳原子的排列方式不同。但他們化學性質類似，都具有可燃性，完全燃燒後的產物都是CO2。石墨烯只有碳元素組成，類屬於碳單質，所以選項D是錯的。答案為D。
考點2 二氧化碳製取的探究
氣體制取設計思路一般為發生裝置（先組裝裝置並檢驗裝置的氣密性）→淨化裝置→乾燥裝置→收集裝置→驗證氣體性質裝置→尾氣處理裝置（對有毒氣體用溶液吸收或燃燒掉）等。
實驗室裏製取二氧化碳是根據反應物的狀態（大理石為固體、稀鹽酸為液體）和反應條件（常温）發生裝置（與用過氧化氫溶液製取氧氣類似），二氧化碳的密度比空氣大且易溶於水收集裝置（用向上排氣法，不用排水法）。工業上常用煅燒石灰石可製得副產品二氧化碳氣體（CaCO3CaO + CO2↑）。另外，從實驗室製取二氧化碳可得到碳酸鹽的檢驗方法：用試管取樣品少許，滴加稀鹽酸，並將產生的氣體通入到澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明是二氧化碳氣體，原樣品含有碳酸鹽。
例2 （2011·宿遷市）在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的製取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是
點撥 傾倒液體時要掌握三要點：一倒（瓶蓋倒放）、二對（標籤對手心）、三靠（試劑瓶口緊靠試管口）。二氧化碳的密度比空氣大選用向上排氣法。檢驗裝置氣密性時用兩手緊握試管外壁，若導氣管的另一端有氣泡冒出，證明氣密性完好。驗滿時將燃着的木條放到集氣瓶口，若木條熄滅證明收集滿了。所以選項d是錯的。答案為d。
考點3 二氧化碳與一氧化碳的比較
一般的，物質的結構決定其性質。CO2的結構式為Ｏ＝Ｃ＝Ｏ，分子形狀為直線形的，屬於非極性分子，表現出在於其它物質起反應時容易失氧，具有氧化性，發生還原反應，如CO2+C2CO。而CO的結構式為Ｏ＝Ｃ，分子形狀為直線形的，屬於極性分子，表現出在於其它物質起反應時容易得氧，具有還原性，發生氧化反應，如2CO+O22CO2。
1． 二氧化碳的性質及其用途：不支持燃燒且密度比空氣大滅火，乾冰製冷劑或人工降雨，與某些物質反應化工產品的原料或植物光合作用，石灰水吸收空氣中二氧化碳石灰漿抹牆等。
2． 一氧化碳的性質決定了其用途：（1）一氧化碳的可燃性作燃料，如家庭用煤氣（主要成分為一氧化碳）做飯等；（2）一氧化碳的還原性冶煉金屬，如工業冶煉金屬鐵、銅等；（3）一氧化碳的毒性毒殺一些有害動物，同時注意做好尾氣處理，防止對環境污染。
二氧化碳和一氧化碳由於結構不同決定了二者的性質和用途上的差異。但二者可以相互轉化，如二氧化碳具有氧化性，通過高温的碳層生成一氧化碳。一氧化碳具有還原性，可以通過被氧化或冶煉金屬得到二氧化碳。
例3 （2011·桂林市）下列關於一氧化碳和二氧化碳的説法正確的是
A．都比空氣重 B．都可以用碳和氧氣反應得到
C．都有還原性 D．都能和澄清石灰水發生反應
點撥 二者中只有一氧化碳的密度比空氣小，具有還原性，而且只有二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。碳單質充分燃燒時生成二氧化碳，不充分燃燒時生成一氧化碳。所以選項B正確。答案為B。
考點4 碳、一氧化碳與氫氣的比較
碳、一氧化碳與氫氣的性質及其用途比較：①相同點：在物理性質方面，如一氧化碳和氫氣在通常情況下為無色無味的氣體，難溶於水，密度比空氣小等；在化學性質方面，碳、一氧化碳與氫氣都具有可燃性和還原性；在用途方面，作燃料（由可燃性決定）、冶煉金屬（由還原性決定）等；②不同點：如燃燒、還原產物、還原裝置等不盡相同；各自有其它用途，如氫氣用作填充氣球等。
例4 （2011·襄陽市）木炭在一定條件下燃燒既有CO2生成，也有CO生成。若要證明兩種氣體都要存在，應先將氣體通過澄清的石灰水，澄清的石灰水變渾濁，證明有CO2存在。寫出CO2與澄清的石灰水反應的化學方程式____________________________。然後將氣體乾燥後通過灼熱的氧化銅，觀察到________________________，證明有CO存在。實驗後向燃着的木炭上灑水使其熄滅，其滅火的.原理是__________ ___________。
點撥 CO2的特性能使澄清的石灰水變渾濁。一氧化碳具有還原性，可以將黑色粉末氧化銅變紅色銅。滅火原理是針對燃燒條件而言的，可以撤離可燃物或隔絕與氧氣接觸，也可以把可燃物的温度降低到着火點以下。答案為CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O；黑色粉末變紅色；把可燃物的温度降低到着火點以下。
考點5 “低碳環保”理念
“低碳環保”，就是指生活作息時所耗用的能量要盡力減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對大氣的污染，減緩生態惡化，主要是從節電、節氣和回收三個環節來改變生活細節。簡單地理解，低碳環保就是返璞歸真地去進行人與自然的活動，養成低碳的良好生活習慣：倡導低碳，呵護地球。
例5 （2011·無錫市）下列做法不符合“低碳環保”理念的是
A．為了節約用紙，兩面使用草稿紙
B．為了QQ能夠升級，長期把QQ掛在線上
C．為了節約用水，洗菜、淘米後的水用來澆花
D．為了提高資源利用率，分類回收廢棄物
點撥 很明顯，選項B不符合“低碳環保”理念。這樣不但浪費能源，還容易上癮，不為中學生所取。答案為B。
二、會考鏈接
1． （2011·襄陽市）金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質，下列説法正確的是
A．它們是同一種物質 B．它們碳原子的排列方式不同
C．它們的化學性質不同 D．它們的物理性質不同
2．（2011·福州市）下列説法不符合“節能減排、低碳生活” 理念的是
A．大量植樹造林，禁止亂砍濫伐
B．大量使用一次性塑料餐具
C．開發回收利用二氧化碳的新技術
D．開發和利用風能、太陽能等新能源
3．（2011·南通市）下列有關碳及其氧化物的説法錯誤的是
A．CO與CO2 可用澄清石灰水區分
B．CO具有還原性，可用於鐵的冶煉
C．CO2的過多排放可導致酸雨的產生
D．金剛石和石墨結構中碳原子排列方式不同
4．（2011·達州市）下列有關二氧化碳的檢驗、製備和用途能達到目的的是
A．乾冰用於人工降雨
B．二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中，溶液變為藍色
C．用塊狀石灰石和稀硫酸迅速製備大量二氧化碳
D．將燃着的木條伸入集氣瓶，火焰立即熄滅，證明瓶內原有氣體就是二氧化碳
5．（2011·百色市）關於一氧化碳和二氧化碳的敍述正確的是
A． 一氧化碳和二氧化碳均有可燃性 B．室內放一盆水能防止一氧化碳中毒
C． 一氧化碳具有還原性可用於冶煉金屬 C．可用燒鹼溶液鑑別二氧化碳氣體
6．（2011·瀘州市）下圖是實驗室用碳酸鈣與稀鹽酸反應制取二氧化碳並驗證其性質的的實驗裝置圖，試根據題目要求回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是 ；裝置A中發生的化學方程式為 ，裝置C中觀察到的現象是 。
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭後熄滅，説明二氧化碳的密度比空氣大，它不能燃燒，也不能支持燃燒。由此可知，二氧化碳在生活中可用於 。
（3）實驗室用裝置E來收集二氧化碳時，二氧化碳應從 （填“c端”或“d端”）通入。
7．（2011·河北省）在一次實驗課上，各小組同學在不同地點找來的小石塊與稀鹽酸反應制取二氧化碳。此反應的化學方程式為 。
小明發現，相鄰小組氣體產生的速率比自己小組的快。小明將這一情況報告老師，老師鼓勵他們對此問題共同探究。
【提出問題】影響二氧化碳氣體產生速率的因素是什麼？
【作出猜想】①不同地點石塊中碳酸鈣含量不同；②所用鹽酸的溶質質量分數不同；③還可能是 。
【設計實驗】（1）驗證猜想①是否成立，要設計的實驗：分別取大小相同、質量相同、 的石塊，加入質量相同、 的稀鹽酸進行實驗。
（2）驗證猜想②是否成立，對鹽酸的要求是 。
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產生的劇烈程度，粗略地比較反應速率。若要做到精確比較，應該測量的實驗數據是 。
【拓展延伸】上述實驗中，小明採用了控制變量的研究方法。用此方法探究“催化劑對用過
氧化氫溶液製取氧氣的反應速率的影響”，需要控制不變的因素有（答出兩點即可） 等。8．（2011·巢湖市）某化學興趣小組在刷洗試管時，用力過猛。造成試管底被穿通，留下圓形小孔。在老師的啟發下。興趣小組變廢為寶，將細銅絲揉成小球墊在試管底部，配上帶單孔橡皮塞的導管和燒杯，裝配了一個在實驗室製取氣體的裝置，如右圖所示。
（1）若用此裝置製取二氧化碳，在試管內的銅絲球上方應盛放塊狀__________ （填藥品名稱。下同）， 發生反應的化學方程式 __________；若用此裝置製取氫氣．在試管內的銅絲球上方應盛放__________發生反應的化學方程式______________________________。
（2）製備氣體之前，都必須要撿查裝置的氣密性。寫出你檢查該裝置氣密性的方法： 。
9．（2011·內江市）碳及許多含碳化合物不充分燃燒都要產生一氧化碳，一氧化碳是一種污染空氣的有毒氣體，它使人中毒的原因是 ，通常採用燃燒法處理尾氣中的一氧化碳。某同學對一氧化碳與一定量的氧氣反應後所得的氣體成分進行了如下實驗探究：
【提出猜想】反應後氣體的組成可能是：①CO和CO2；②只有CO2；③ 。
【實驗探究】該同學為了驗證自己的猜想，用下列裝置進行實驗：
①裝置B中氫氧化鈉溶液的作用是 。
②裝置A中出現的現象是 ，發生反應的化學方程式是 ，用帶火星的木條伸入D中出現的現象是 。
【實驗結論】通過實驗驗證，猜想③成立。
參考答案：
1．B 2．B 3．C 4．A 5．C
6．（1）長頸漏斗 CaCO3 + 2HCl ＝CaCl2 + H2O + CO2↑ 紫色的石蕊試液變紅；（2）滅火；（3）c端
7． CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑；
【作出猜想】石塊大小不同（或石塊質量不同、鹽酸質量不同）；
【設計實驗】（1）不同地點 溶質質量分數相同；（2）溶質質量分數不同；
【交流討論】相同時間內收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）；
【拓展延伸】温度、溶液的溶質質量分數、溶液質量、壓強
8． ⑴塊狀石灰石（或大理石） CaCO3 + 2HCl ＝CaCl2 + H2O + CO2↑；鋅粒 Zn + 2HCl ＝ZnCl2 + H2↑；⑵關閉止水夾（或用手指堵住導管），將通底試管插入水中，觀察試管內的液麪是否緩慢上升（或將試管通底部分浸入水中，再用手握試管，觀察通底處是否有氣泡冒出）
9． 一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白結合，使人體缺氧；
【提出猜想】③CO2、O2；
【實驗探究】①吸收二氧化碳（或除去二氧化碳） ②澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O 木條復燃
