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建构单元知识·框架
碳和碳的氧化物
├─碳单质的多样性
│ ├─几种单质
│ │ ├─金刚石:天然存在的最硬的物质
│ │ ├─石墨:灰黑色、质软,有滑腻感,具有导电性
│ │ ├─C₆₀:一个C₆₀分子由60个碳原子构成
│ │ └─活性炭、木炭:①
│ ├─碳单质物理性质差异大的原因:②
│ └─化学性质
│ ├─常温下稳定,可用来作画、书写档案材料等
│ └─高温下
│ ├─可燃性
│ │ ├─O₂充足:③
│ │ ├─O₂不充足:④
│ │ └─用途:作燃料
│ └─与某些氧化物反应
│ ├─⑤
│ └─用途:冶炼金属
└─碳的氧化物
├─二氧化碳
│ ├─性质
│ │ ├─物理性质:无色无臭的气体,密度比空气的大,能溶于水
│ │ └─化学性质
│ ├─“三不”:不能燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸
│ ├─与水反应:⑥
│ ├─与石灰水反应:⑦
│ └─高温下与碳的反应:⑧
│ ├─用途
│ │ ├─光合作用原料
│ │ ├─化工产品原料
│ │ ├─灭火
│ │ └─固态CO₂(干冰):人工增雨、舞台烟雾剂、制冷剂
│ └─对环境的影响:温室效应
├─一氧化碳
│ ├─物理性质:无色无臭的气体,密度比空气的略小,难溶于水
│ └─化学性质
│ ├─可燃性:⑨(作燃料)
│ ├─毒性:能与血液中的血红蛋白结合,使人中毒
│ └─与某些氧化物反应:⑩(冶炼金属)
└─二氧化碳的实验室制取
├─试剂:大理石或石灰石、稀盐酸
├─反应原理:⑪
├─发生装置:固液常温型
├─收集方法:向上排气法
├─验满:⑫
└─检验:⑬
碳和碳的氧化物
├─碳单质的多样性
│ ├─几种单质
│ │ ├─金刚石:天然存在的最硬的物质
│ │ ├─石墨:灰黑色、质软,有滑腻感,具有导电性
│ │ ├─C₆₀:一个C₆₀分子由60个碳原子构成
│ │ └─活性炭、木炭:①
│ ├─碳单质物理性质差异大的原因:②
│ └─化学性质
│ ├─常温下稳定,可用来作画、书写档案材料等
│ └─高温下
│ ├─可燃性
│ │ ├─O₂充足:③
│ │ ├─O₂不充足:④
│ │ └─用途:作燃料
│ └─与某些氧化物反应
│ ├─⑤
│ └─用途:冶炼金属
└─碳的氧化物
├─二氧化碳
│ ├─性质
│ │ ├─物理性质:无色无臭的气体,密度比空气的大,能溶于水
│ │ └─化学性质
│ ├─“三不”:不能燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸
│ ├─与水反应:⑥
│ ├─与石灰水反应:⑦
│ └─高温下与碳的反应:⑧
│ ├─用途
│ │ ├─光合作用原料
│ │ ├─化工产品原料
│ │ ├─灭火
│ │ └─固态CO₂(干冰):人工增雨、舞台烟雾剂、制冷剂
│ └─对环境的影响:温室效应
├─一氧化碳
│ ├─物理性质:无色无臭的气体,密度比空气的略小,难溶于水
│ └─化学性质
│ ├─可燃性:⑨(作燃料)
│ ├─毒性:能与血液中的血红蛋白结合,使人中毒
│ └─与某些氧化物反应:⑩(冶炼金属)
└─二氧化碳的实验室制取
├─试剂:大理石或石灰石、稀盐酸
├─反应原理:⑪
├─发生装置:固液常温型
├─收集方法:向上排气法
├─验满:⑫
└─检验:⑬
答案
解：
① 具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味
② 碳原子的排列方式不同
③ $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$
④ $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$
⑤ 碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$
⑥ $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
⑦ $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
⑧ $\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$
⑨ $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
⑩ 一氧化碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$
⑪ $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
⑫ 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满
⑬ 将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳
① 具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味
② 碳原子的排列方式不同
③ $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$
④ $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$
⑤ 碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$
⑥ $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
⑦ $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
⑧ $\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$
⑨ $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
⑩ 一氧化碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$
⑪ $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
⑫ 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满
⑬ 将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳
解析
【分析】本题是对“碳和碳的氧化物”单元知识的梳理填空，需回忆碳单质的结构与性质、碳的氧化物的性质与反应、二氧化碳实验室制取的相关知识点，逐个对应序号填写：①处考查活性炭、木炭的结构与吸附性；②处考查碳单质物理性质差异的原因；③④处考查碳的可燃性对应的化学方程式；⑤处考查碳的还原性相关反应；⑥⑦⑧处考查二氧化碳的化学性质对应的反应方程式；⑨⑩处考查一氧化碳的化学性质对应的反应方程式；⑪处考查实验室制取二氧化碳的反应原理；⑫处考查二氧化碳的验满方法；⑬处考查二氧化碳的检验方法。
【解析】根据碳和碳的氧化物的相关知识，逐个填空：
① 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味；
② 碳单质物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同；
③ 氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；
④ 氧气不充足时，碳燃烧生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；
⑤ 碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
⑥ 二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
⑦ 二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
⑧ 高温下二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$；
⑨ 一氧化碳可燃性的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
⑩ 一氧化碳还原氧化铜的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
⑪ 实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
⑫ 二氧化碳验满方法是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满；
⑬ 二氧化碳检验方法是将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。
【答案】
① 具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味；
② 碳原子的排列方式不同；
③ $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；
④ $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；
⑤ $\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
⑥ $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
⑦ $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
⑧ $\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$；
⑨ $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
⑩ $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
⑪ $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
⑫ 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满；
⑬ 将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。
【知识点】碳单质的性质、碳的氧化物的性质、二氧化碳的实验室制取
【点评】本题为单元知识框架梳理题，全面考查“碳和碳的氧化物”相关基础知识点，涵盖物质结构、性质、反应方程式及实验操作，是巩固单元知识的典型题目，难度较低，适合夯实基础。
【难度系数】0.8
【解析】根据碳和碳的氧化物的相关知识，逐个填空：
① 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味；
② 碳单质物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同；
③ 氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；
④ 氧气不充足时，碳燃烧生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；
⑤ 碳具有还原性，可还原氧化铜等金属氧化物，反应的化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
⑥ 二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
⑦ 二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
⑧ 高温下二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$；
⑨ 一氧化碳可燃性的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
⑩ 一氧化碳还原氧化铜的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
⑪ 实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
⑫ 二氧化碳验满方法是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满；
⑬ 二氧化碳检验方法是将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。
【答案】
① 具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味；
② 碳原子的排列方式不同；
③ $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$；
④ $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$；
⑤ $\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
⑥ $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；
⑦ $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
⑧ $\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$；
⑨ $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
⑩ $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
⑪ $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；
⑫ 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已收集满；
⑬ 将待检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。
【知识点】碳单质的性质、碳的氧化物的性质、二氧化碳的实验室制取
【点评】本题为单元知识框架梳理题，全面考查“碳和碳的氧化物”相关基础知识点，涵盖物质结构、性质、反应方程式及实验操作，是巩固单元知识的典型题目，难度较低，适合夯实基础。
【难度系数】0.8
