湖北省棗陽市興隆二中 丁照明
碳作為元素和化合物內(nèi)容的重要組成部分，是各地中考中出現(xiàn)頻率較高的一個考點。隨著素質(zhì)教育的不斷深入，考題背景更加新穎，考查方式更加靈活，更加注重對同學們應用能力的考查。歸納起來有以下幾個方面：
一、考查碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)
例1、下圖是金剛石、石墨、C60、納米碳管結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是（ ）
A、這四種物質(zhì)都很軟，可作潤滑劑
B、這四種物質(zhì)的碳原子的排列方式相同
C、這四種物質(zhì)完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳
D、這四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中都是每個碳原子連接三個碳原子
解析：金剛石、石墨、C60、碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是它們的物理性質(zhì)存在著較大差異。金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，不能作潤滑劑；而石墨是最軟的礦物之一，有潤滑性可作滴劑；從圖中結(jié)構(gòu)示意圖可知，構(gòu)成這四種物質(zhì)的碳原子的排列方式不同，而且不同的碳單質(zhì)中每個碳原子連接的碳原子的個數(shù)是不相同的；元素的化學性質(zhì)是由元素的原子的最外層電子數(shù)決定的，金剛石、石墨、C60、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的，而碳原子的最外層電子數(shù)都是4個，因此，它們的化學性質(zhì)相同，即完全燃燒后的產(chǎn)物都是二氧化碳。故答案C正確。
二、考查碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途
例2、用木炭還原氧化銅的實驗如圖。
（1）酒精燈加網(wǎng)罩的目的_____________________；
（2）剛開始預熱，試管②中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是______________________________；
（3）繼續(xù)加熱，觀察到石灰水逐漸變渾濁，黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì)。請你寫出劃線部分的化學方程式：__________________________、_________________________；
（4）停止加熱時，應先將導管從試管②中撤出，并用彈簧夾夾緊橡皮管，待試管①冷卻后再把試管里的粉末倒出。這樣操作的原因是_________________________。
解析：本題重點考查了同學們對實驗細節(jié)的關(guān)注程度。（1）用酒精燈加熱木炭還原氧化銅實驗，一般不能達到實驗所需的高溫，通過在酒精燈上加網(wǎng)罩，可以使火焰集中，并提高溫度，從而達到高溫條件；（2）由于試管內(nèi)有空氣，預熱時試管①中的空氣受熱膨脹逸出，所以剛開始時石灰水并沒有變渾濁；（3）石灰水變渾濁說明有二氧化碳氣體產(chǎn)生，黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì)說明反應后有單質(zhì)銅生成的緣故；（4）實驗結(jié)束時，若先停止加熱后撤去導管，由于試管內(nèi)的溫度降低，試管內(nèi)的壓強減小，石灰水倒吸入大試管中，使試管炸裂。若不用彈簧夾夾緊橡皮管，空氣就會進入試管①，試管內(nèi)灼熱的銅容易被空氣中的氧氣再次氧化成氧化銅，所以要做好密閉措施。
答案：（1）使火焰集中，并提高溫度；（2）預熱時試管①中的空氣受熱膨脹逸出，所以剛開始時石灰水并沒有變渾濁（3）CO2+Ca(OH)2=CaC3↓+H2O、 C+2CuO
2CuO+CO2↑（4）防止石灰水倒吸造成試管炸裂同時防止空氣進入尚未冷卻的試管①將灼熱的銅再次氧化。
三、考查二氧化碳的制取、性質(zhì)和用途
例3、通常情況下，實驗室用如圖所示的部分裝置來制取、收集及驗證CO2的性質(zhì)：
（1）裝置A中的化學方程式是 ??；
（2）收集二氧化碳不能用D裝置的原因是 ?。?div style="height:15px;">
（3）A、B、C中現(xiàn)象是：A處 ，B處 ，C處 ，B、C兩處的化學方程式分別是 __________ ， ??；
（4）若將A、E連接，E中觀察到的現(xiàn)象是 ，說明CO2_____________________，由此可知，二氧化碳在生活中可用于_________。
解析：本題主要考查CO2的制取、收集、性質(zhì)和用途，實驗室用大理石和稀鹽酸反應來制取CO2，由于CO2能溶于水且能與水反應，因此CO2不能用排水法來收集；而CO2能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，同時CO2也能與石灰水反應，使澄清的石灰水變渾濁;若將A、E連接，觀察到E中的現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，它不能燃燒，也不能支持燃燒。因此生活中二氧化碳可用于滅火。
答案：（1）CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑;(2) CO2能溶于水且能與水反應;(3)固體表面產(chǎn)生大量氣泡；紫色石蕊溶液變紅色；澄清的石灰水變渾濁；CO2+H2O
H2CO3；CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O；（4）下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅；密度比空氣大，它不能燃燒，也不能支持燃燒；滅火。
四、考查一氧化碳的性質(zhì)
例4、小平同學設計了右圖所示的實驗裝置，進行一氧化碳還原氧化銅的實驗。
試回答：
（1）當裝置B中的澄清石灰水變渾濁時，說明________________________；
（2）為了保證安全，在通入CO氣體之前應該_______________________；
（3）該裝置存在的主要問題是 _________________，改進的具體方法是_________。
解析：本題主要考查CO的還原性，可燃性和毒性。CO在加熱的條件下能將CuO中的銅還原成單質(zhì)Cu，同時生成CO2，因此B中的澄清石灰水會變渾濁；CO除了具有還原性外，還具有可燃性，因此為了保證安全，實驗前通入的CO氣體必須要先檢驗其純度，以免不純的CO氣體在加熱時發(fā)生爆炸；由于CO有毒，排放到空氣中會造成大氣的污染，所以該裝置存在的主要問題是沒有對尾氣進行處理，而CO具有可燃性，因此，可在尾氣口用酒精燈點燃尾氣或用小氣球把尾氣收集起來。
答案：（1）該反應中有CO2氣體生成；（2）檢驗CO的純度（3）沒有處理尾氣；用酒精燈點燃尾氣或用小氣球把尾氣收集起來。
五、考查碳及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化
例5、找出知識間的聯(lián)系，并將其整合成知識網(wǎng)絡，是學習化學知識的有效方法之一．如CaCO3、CaCl2、Ca(OH)2等三種物質(zhì)間相互聯(lián)系可用左圖表示。
（1）請你仿照上述例子用圖表示C、CO、CO2、CaCO3等四種物質(zhì)的相互關(guān)系（只限初中）。
（2）請根據(jù)找出的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出符合下列要求的化學方程式各一條。
①置換反應：___________________________；
②化合反應：___________________________。
解析：要想準確解答此題須熟練掌握碳和碳的化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，而CO2在碳和碳的化合物知識體系中具有橋梁作用。單質(zhì)碳具有可燃性，充分燃燒時產(chǎn)物為CO2,燃燒不充分時產(chǎn)物為CO，而CO、CO2雖然都含有C、O元素，但由于分子構(gòu)成不同，化學性質(zhì)也不相同，CO在點燃的條件下生成CO2，CO2通過灼熱的炭層又可生成CO，CO2與石灰水反應會生成CaCO3，而CaCO3與稀鹽酸反應又可以得到CO2，知道這些轉(zhuǎn)化關(guān)系，對解答含碳物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化十分重要。
答案：（1）
(2)① C+2CuO
2Cu+CO2↑②C+O2
CO2 或CO2+C
2CO等
【鞏固練習】
1、納米材料被譽為21世紀最有前途的新材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾納米（1nm=10-9m）的空心管。下列說法錯誤的是（ ）
A、納米碳管是一種新型的化合物
B、納米碳管材料如果完全燃燒，生成物是二氧化碳
C、納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強
D、納米碳管在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定
2、科學家利用精密的儀器把石墨拆成只有一個或幾個原子層厚的“碳片”，如圖所示，碳片是世界上最薄的材料。下列說法錯誤的是（ ?。?div style="height:15px;">
