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第六单元碳和碳的氧化物
章节总结提升
第一部分知识归纳总结
【知识点一】碳的单质
1.碳的单质有金刚石、石墨、 C60 等，由于它们碳原子的排列方式。不同，导致它们的物理性质存在很大差异。
2.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途
金刚石 石墨 C60
结构模型
色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体 形似足球，又叫足球烯
硬度 天然存在的最硬的物质 质软 __
导电性 几乎不导电 良好 几乎不导电
主要用途 用作钻头、玻璃刀、装饰品等 用于制铅笔芯、电极、高温润滑剂等 有可能用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别与 联系 ①宏观上，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。微观上，金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的，C60是由C60分子构成的； ②在氧气中完全燃烧的产物都是CO2； ③金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，该转化属于化学(填“物理”或“化学”)变化
【典型例题】
1．我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）
A．碳在常温下化学性质不活泼
B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质
D．碳单质不溶于水
【答案】A。
【解析】A.我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确。
B.我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误。
C.我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误。
D.我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。
2．如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
【答案】C。
【解析】
A.金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，构成物质的种类不同，故A说法正确；
B.金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧，产物都是二氧化碳，故B说法正确；
C.相同元素组成的不同物质，化学性质不相同，同种分子性质相同，不同分子性质不同，故C说法错误；
D.金刚石、石墨、C60的组成元素相同，可以相互转化，故D说法正确。
3．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（）
A．碳原子的排列方式相同
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．物理性质相同
D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
【答案】B
【解析】
A.碳原子以不同的排列方式，构成了金刚石、石墨和C60等物质．不正确；
B.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳．正确；
C.金刚石、石墨和C60的物理性质不完全相同，例如通常情况下都是固体，但是颜色不相同．不正确；D.石墨和金刚石是两种不同的物质，一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化。不正确。故选B。
4．下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（）
用途 原因分析
A 石墨可用作电极 石墨可导电
B 金刚石可用来刻画玻璃 金刚石硬度很大
C 活性炭可用于消毒面具 活性炭具有吸附性
D 焦炭用于冶金工业 碳具有氧化性
【答案】D
【解析】
A.石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，正确；
B.金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，正确；
C.活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，正确；
D.碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，错误。故选D。
【方法总结】
①物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反应物质的性质。
②一种元素可以组成不同种单质；
③石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；
④活性炭的吸附性是物理性质。
【知识延伸】
1.碳单质物理性质差别的原因为碳原子的排列顺序不同。金刚石中碳原子排列呈正四面体结构，石墨中碳原子排列呈片层结构，C60中碳原子排列呈足球状结构。
2.无定性碳
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
【知识演练】
1．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（）
A．构成它们的原子大小不同
B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，故选D。
2．碳单质存在形式有多种，用途各不相同。下图中体现活性炭用途的是( )
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
A.由于石墨很软，具有深灰色，可用作铅笔芯，体现了石墨的用途，故不符合题意；
B.由于石墨有优良的导电性，可用作电极，体现了石墨的用途，故不符合题意；
C.由于金刚石的硬度大，可用作玻璃刀。体现了金刚石的用途，故不符合题意；
D.由于活性炭有吸附性，可用作净水器的吸附剂，体现活性炭的用途，故符合题意。
3．碳单质除了金刚石、石墨、C60外，科学家们还合成了C70、C90、C240等，由此做出如下推测：①同一元素可以形成多种单质；②单质可能存在复杂的分子结构；③单质的研究具有广阔的前景，其中正确的是（）
A．① B．①③
C．②③ D．①②③
【答案】D
【解析】①从元素组成和单质的概念分析，O2.O3都是O元素组成的不同单质，C60、C90都是C元素组成的不同单质，所以正确；②根据分子的概念，可知这些单质都是有不同结构的物质，对组成复杂的如C90肯定是复杂的分子，所以正确；③单质的研究具有广阔的前景。正确。
4．下列有关金刚石、石墨、C60、木炭的说法错误的是( )
A．金刚石是天然存在最硬的物质 B．C60是一种新型的化合物
C．石墨具有优良的导电性，可用作电极材料 D．木炭疏松多孔，具有吸附能力
【答案】B
【解析】
A.金刚石是天然存在最硬的物质，正确；
B.C60的一个分子是由60个碳原子构成的，是同种元素组成，属于单质，不是化合物，错误；
C.石墨具有优良的导电性，可用作电极材料，正确；
D.木炭疏松多孔，具有吸附能力，正确。
5．在书写档案文书时，最好使用( )
A．铅笔 B．纯蓝墨水
C．碳素墨水笔 D．圆珠笔
【答案】C
【解析】碳素墨水中含有碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，重要文件资料书写时最好使用碳素墨水笔。故选C。
6．被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯以其神奇特性承载着人们的无数想象。石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的说法错误的是（）
A．石墨烯在一定条件下能与氧气反应 B．石墨烯是一种新型的化合物
C．烯合金具有优良的导电性D．烯合金是一种新型材料
【答案】B
【解析】
A.石墨烯由碳原子构成，碳一定条件下可与氧气反应，所以石墨烯在一定条件下能与氧气反应，故正确；
B.由题意可知，石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，所以，石墨烯是由碳元素组成的单质，故错误；
C.石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，故正确；
D.烯合金是一种新型材料，故正确。故选B。
【知识点二】碳单质的化学性质
化学性质 化学方程式 用途
稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼 制作墨汁等
可燃性 ①氧气充足：C＋O2CO2；②氧气不足：2C＋O22CO 说明了相同反应物在不同的条件下反应产物可能不同 作燃料
还原性 ①与氧化铜反应：2CuO＋C_2Cu＋CO2↑，现象：固体由黑色变成红色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ②与氧化铁反应：2Fe2O3＋3C_4Fe＋3CO2↑ ③与二氧化碳反应： C＋CO2_2CO 冶炼金属
【典型例题】
1．如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是( )
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】A
【解析】
A.给酒精灯加网罩，使火焰集中并提高温度，有利于反应的进行，正确；
B.实验过程中，可观察到黑色固体粉末逐渐变红，由碳和氧化铜的混合物变为铜单质，错误；
C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，作还原剂，错误；
D.实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，这样可以起到防倒吸的作用，反之试管内温度变小，气压变低，会倒吸，错误。故选A。
2．我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质
A．化学性质稳定 B．具有氧化性
C．具有还原性 D．具有可燃性
【答案】A
【解析】我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质化学性质稳定，即使受阳光照射或与空气、水分接触，也不易起变化，故选A。
3．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+ CuOCu+CO↑。现用 1．2g 木炭粉末还原 8．0g 氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是（）
A．CO B．CO2
C．CO、CO2 D．Cu、CO
【答案】A
【解析】当木炭完全反应生成二氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为x，
C+2CuO2Cu+CO2↑
12 160
1.2g x
＝
x=16g
当木炭完全反应生成一氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为y，
C+ CuOCu+CO↑
12 80
2.4g y
＝
y=8g
由于氧化铜质量是8g，所以生成物是一氧化碳。故选A。
【方法总结】
解答这类题目，首先要理解和熟记碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识。然后根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意或图表信息等各种信息资源，联系起来综合分析，按照题目要求进行认真地选择或解答。
【知识延伸】
碳原子常温下化学性质稳定的原因为最外层电子数为4个，达到半稳定结构，故化学性质不稳定。
【知识演练】
1. 2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜
B.先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜
C.加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO
D.气球可防止有害气体外逸，污染空气
【答案】B
【解析】
A.用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳不能与氧化铜反应，不能还原氧化铜，故选项说法正确。
B.先用酒精灯加热炭粉，碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应，黑色氧化铜变为红色，不能证明炭粉还原氧化铜，故选项说法错误。
C.碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO，故选项说法正确。
D.一氧化碳有毒，会污染环境，气球可防止有害气体外逸，污染空气，故选项说法正确。
故选：B。
2. 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（ ）
①都是黑色固体②是同一种物质③碳原子的排列方式相同
④物理性质相似⑤化学性质相似⑥完全燃烧都生成二氧化碳
A.①②③④ B.⑤⑥ C.②③④ D.①②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】①金刚石是无色晶体，不都是黑色固体，错误；
②这三种物质不是同一种物质，错误；
③这三种物质的碳原子的排列方式不相同，错误；
④这三种物质的物理性质不相似，错误；
⑤这三种物质的化学性质相似，正确；
⑥这三种物质的完全燃烧都生成二氧化碳，正确；
故选B。
3. 当氧化铜中混有少量木炭粉时，除去木炭粉的方法是（ ）
A.隔绝空气加热混合物 B.在氢气流中加热混合物
C.加水溶解、过滤 D.在氧气流中加热混合物
【答案】D
【解析】A.隔绝空气加热混合物，木炭会和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氧化铜的质量会减少，故A错误，
B.在氢气流中加热混合物，氢气会将氧化铜还原成铜，而题中要求除去木炭，但实际上除去了有用的物质氧化铜，没有起到出除杂的目的，故B错误，
C.加水溶解、过滤，碳和氧化铜都不溶于水，所以该方法不会将木炭除去，故C错误；
D.在氧气流中加热混合物，木炭和氧气反应会生成二氧化碳，既除去了木炭，又避免了碳将氧化铜还原，故D正确.
故选D.
4.（2020重庆市A）“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是： C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（）
A.反应中NiO发生还原反应B.气体产物中可能有CO
C.该不锈钢中还含有铁和碳D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁
【答案】D
【解析】
A.反应物NiO中镍元素化合价为+2，生成物Ni镍元素化合价为0，故反应中NiO发生还原反应，选项A正确；
B.碳与二氧化碳在高温下反应可生成一氧化碳，且C和NiO也可能直接生成一氧化碳，故气体产物中可能有CO，选项B正确；
C.钢都是铁碳合金，一定含有铁和碳，因此该不锈钢中除了含有镍外还含有铁和碳，选项C正确；
D.因为合金硬度比纯金属硬度大，所以该不锈钢合金硬度大于纯铁，选项D错误。
故选D。
5．我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。
(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式________________________，其中发生还原反应的物质是________。
(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是_________________________________________________。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是__________(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，可能引起的后果是__________________________。
【答案】（1）C＋2CuO2Cu＋CO2↑ CuO
（2）黑色粉末中逐渐有红色固体产生，澄清的石灰水变浑浊操作简单(或其他合理答案)
（3）液体倒流，引起试管炸裂
【解析】
（1）在高温的条件下，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C＋2CuO2Cu＋CO2↑；其中氧化铜失去氧发生了还原反应，碳得到氧发生了氧化反应，氧化铜是氧化剂、碳是还原剂；
（2）碳和氧化铜均为黑色反应后生成铜和二氧化碳，铜是红色的，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，均证明发生了化学反应；
（3）微型实验装置药品用量较少，节约药品，现象明显，操作简单；
（4）用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，会导致液体到吸入试管，而造成试管的炸裂。
6.（2021·湖南株洲）金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。
（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质___________。
（2）石墨具有优良的___________，常用作干电池的电极；
（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：2C+SiO22Si+CO↑，该反应中SiO2发生___________（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）已知反应：2Mg+CO22___________+C，则Mg着火时___________（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
【答案】O2和O3导电性还原 MgO 不能
【解析】
（1）氧气和臭氧属于由同种元素形成的不同单质，故填：O2和O3。
（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极，故填：导电性；
（3）该反应中SiO2失氧发生还原反应，故填：还原。
（4）反应前2Mg、2O、C反应后C，还差2M、2O，根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，故填MgO，镁能在二氧化碳中燃烧，干粉灭火器灭火时有二氧化碳产生，不能用干粉灭火器灭火，故填：MgO；不能。
7. 芯片是电脑、手机等的核心部件，碳基芯片采用石墨烯碳纳米管工艺，性能比硅基芯片更好，我国已突破半导体碳纳米管关键材料的技术瓶颈。请回答:
(1)石墨烯碳纳米管具有良好的性。
(2)如图是硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图，图中a=，硅的相对原子质量是，硅元素位于元素周期表中的第周期。
(3)化学反应中元素化合价升高的物质是还原剂，元素化合价降低的物质是氧化剂。在制硅反应SiO2+2CSi+2CO↑中，还原剂是，发生还原反应的物质是。
（4）SiO2中硅的化合价是。
【答案】（1）导电（2）14 ；28.09；三（3）C ；SiO2
【解析】(1)石墨烯碳纳米管具有良好的导电性。
(2)如图是硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图，图中a表示原子序数，为14，硅的相对原子质量是28.09，硅元素位于元素周期表中的第三周期。
(3)化学反应中元素化合价升高的物质是还原剂，元素化合价降低的物质是氧化剂。在制硅反应SiO2+2CSi+2CO↑中，还原剂是C，发生还原反应的物质是SiO2。
(4)化合物中元素的化合价的代数和为0，氧为-2价，故硅为+4价。
8. 某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答:
(1)本实验建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，目的是 。
(2)证明碳具有还原性的实验现象是 ， 。
(3)CuO发生 (填“氧化”或“还原”)反应，写出大试管中发生反应的化学方程式: 。
(4)酒精灯加上网罩的作用 。
(5)停止加热时，应先将导管从石灰水中取出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待大试管冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。
【答案】
(1)增大反应物的接触面积
(2)试管内黑色粉末变红；澄清石灰水变浑浊
(3)还原；C+2CuO2Cu+CO2↑
(4)集中火焰，提高加热温度
(5)防止石灰水倒吸使大试管炸裂，防止高温时生成的铜又被氧化
【解析】（1）本实验建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，目的是增大反应物的接触面积。
（2）证明碳具有还原性的实验现象是试管内黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊。
（3）CuO发生还原反应，大试管中发生反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。
（4）酒精灯加上网罩的作用是集中火焰，提高加热温度。
（5）停止加热时，应先将导管从石灰水中取出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待大试管冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是防止石灰水倒吸使大试管炸裂，防止高温时生成的铜又被氧化。
9. 如图1将一定量氧化铜与木炭粉的混合物加热，在加热过程中，记录①中固体质量变化如表，在100秒后停止加热。请回答下列问题：
加热时间（s） 0 40 60 80 100
反应后固体的质量m/g 4.8 4.8 4.2 3.7 3.7
（1）选择100秒后停止加热的理由是 ______ 。
（2）反应共生成 ______ 克二氧化碳。
（3）计算参加反应的氧化铜的质量。
（4）请在如图2所示坐标图中，画出煅烧时生成二氧化碳气体的质量（m）随时间（t）变化的曲线。
【答案】（1）加热到100秒时，剩余固体质量不再改变，说明了反应已完全；
（2）1.1g；
（3）4g；
（4）见解析。
【解析】（1）由表中的数据对比可知，选择100秒后停止加热的理由是加：热到100秒时，剩余固体质量不再改变，说明了反应已完全。
（2）由质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为：4.8g-3.7g=1.1g。
（3）设参加反应的氧化铜的质量为x
C+2CuO2Cu+CO2↑
160 44
X 1.1g
＝
解得：x=4g
答：参加反应的氧化铜的质量为4g。
（4）由题意可知，在加热到40秒时开始生成生成二氧化碳，到100秒时已完全反应，生成二氧化碳的质量为1.1g，所以画出煅烧时生成二氧化碳气体的质量（m）随时间（t）变化的曲线如下图：。
【知识点三】二氧化碳的制取
1. 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
2. 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3. 发生装置：
同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
4. 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
5. 收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
6. 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，则二氧化碳已经收集满了。
7. 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
8. 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。
10．二氧化碳工业制法：CaCO3CaO+CO2↑
【典型例题】
1．实验室制取二氧化碳气体应该用（ ）
A．煅烧石灰石 B．碳在空气中充分燃烧
C．石灰石和稀盐酸反应 D．石灰石和稀硫酸反应
【答案】C
【解析】
A.高温煅烧石灰石，条件在实验室中难以满足，故选项错误。
B.碳在空气中燃烧产生二氧化碳气体，操作繁琐，不易收集到纯净的二氧化碳气体，故选项错误。
C.石灰石与稀盐酸反应，反应速度适中，操作安全方便，便于收集，适合于在实验室中制取二氧化碳，故选项正确。
D.石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行，故选项错误。
故选：C。
2．检验二氧化碳气体最简单的方法是（ ）
A．将燃着的木条伸入集气瓶中，木条火焰熄灭，该气体为二氧化碳
B．将气体通入紫色石蕊试液中，试液变红，该气体为二氧化碳
C．通过观察并闻气味，无色无味的气体为二氧化碳
D．将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，该气体为二氧化碳
【答案】D
【解析】
A.不能支持燃烧的气体都能使燃着的木条熄灭，如氮气、稀有气体等，所以错误；
B.溶解于水或与水反应生成酸的气体都能使紫色石蕊试液变红，如氯化氢、二氧化硫等，所以错误；
C.二氧化碳是无色无味的气体，但无色无味的气体不一定是二氧化碳，如氧气、氢气等，所以错误；
D.澄清的石灰水中主要含有氢氧化钙，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清的石灰水变浑，所以正确。
故选：D。
3．下列CO2的制备装置中，不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
A.根据控制干燥管与稀盐酸的接触，能控制反应发生和停止，故选项错误。
B.固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，故选项正确。
C.根据抽动铜丝控制与稀盐酸的接触，能控制反应发生和停止，故选项错误。
D.关闭止水夹，试管内压强增大，液体被压入试管中，固液分离；打开止水夹后，固液接触，反应进行，能控制反应发生和停止，故选项错误。
故选：B。
4．实验室制取CO2一般有五个步骤：
①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；
④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体．
下列操作顺序中，正确的是（ ）
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④②③⑤ D．②③④①⑤
【答案】B
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）。
故选：B。
5．（2020重庆市A）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容，根据下图回答问题。
①②③④
（1）仪器a的名称是___________。
（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，应该选择的发生装置是_________(填序号)
（3）③中，若X为澄清石灰水，则③中可以观察到的现象是_________________________。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是_______（填序号)。
A． NaOH溶液 B ．CaCl2溶液
C ．浓硫酸 D．稀盐酸
【答案】（1）试管；（2）②；（3）澄清石灰水变浑浊；AC
【解析】（1）仪器a的名称是试管。（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液混合不需加热型，应该选择的发生装置是②。（3）③中，若X为澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则③中可以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则可能是二氧化碳在③中被吸收完了，或二氧化碳在③中被干燥了；A.二氧化碳能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，符合题意；B.二氧化碳与氯化钙溶液不反应，不符合题意；
C.浓硫酸能除去二氧化碳中的水蒸气，二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变红，符合题意；D.稀盐酸不与二氧化碳反应，且颜色具有挥发性，在湿润的条件下氯化氢气体也能使紫色石蕊试纸变红，不符合题意。
故填：AC。
【方法总结】
解答这类题目首先要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器（如上图中的标号A.b等）的名称、注意事项等等。然后根据所给的实验、问题情景信息，或者是图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤，或者画出、选配、评价装置示意图（或部分装置的示意图）等等。
根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
【知识延伸】
制取二氧化碳的注意事项
（1）在实验前要检验装置的气密性
（2）先放石灰石，后加稀盐酸
（3）长颈漏斗应伸入液面以下
（4）导气管不能伸入太长
（5）应用向上排空气法收集
（6）在集气瓶口盖玻璃片
（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底
（8）不能用稀硫酸代替稀盐酸
【知识演练】
1．实验室制取二氧化碳的有关操作如下，其中不正确的是（ ）
A．检查装置气密性 B．加入药品
C．收集气体 D．验满
【答案】B
【解析】
A.该装置的气密性检查方法是：当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积增大压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，故选项操作正确。
B.稀硫酸与块状大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，故选项操作错误。
C.二氧化碳的密度比空气的大，可选用向上排空气法收集，故选项操作正确。
D.二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管端通入，将空气从短导管排出，将燃着的木条放在短导管口，若木条熄灭，说明已集满，故选项操作正确。
故选：B。
2．下列反应都能生成二氧化碳：①人和动物的呼吸作用；②木炭在空气中燃烧；③蜡烛燃烧；④碳与氧化铜反应；⑤石灰石（块状）与硫酸反应；⑥碳酸钙粉末与稀盐酸反应；⑦石灰石（块状）与浓盐酸反应；⑧石灰石（块状）与稀盐酸反应．其中可用于实验室制取二氧化碳的是（ ）
A．⑥⑧ B．⑧ C．⑥⑦⑧ D．全部
【答案】B
【解析】①人和动物的呼吸作用中，产生二氧化碳、水蒸气等气体，不适合实验室制取二氧化碳；
②木炭在空气中燃烧时，完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，不适合实验室制取二氧化碳；
③蜡烛的燃烧生成水蒸气和二氧化碳，不适合实验室制取二氧化碳；
④碳与氧化铜反应可能生成铜和二氧化碳，也可能生成铜和一氧化碳，不适合实验室制取二氧化碳；
⑤石灰石（块状）与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质，会附着在石灰石的表面阻止反应的进一步发生，不适合实验室制取二氧化碳；
⑥碳酸钙粉末与浓盐酸反应时速率太快，不适合实验室制取二氧化碳；
⑦石灰石与浓盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，同时浓盐酸易挥发，从而使生成的二氧化碳中含有氯化氢，不适合实验室制取二氧化碳；
⑧石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应速率适中，适合实验室制取二氧化碳。
故选：B。
3．小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取收集一瓶CO2．你认为小张（ ）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择C.B两种装置，导管d接导管b可收集到一瓶CO2
C．选择C.B两种装置，导管d接导管c可收集到一瓶CO2
D．选择A.B两种装置，导管a接导管c．可收集到一瓶CO2
【答案】C
【解析】
A.CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会在溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；
B.择B.C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，二氧化碳比水的密度小，当气体从b进入集气瓶，然后又从c逸出，故B错误；
C.选择B.C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳密度比水小，从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出，故C正确；
D.装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗的底端跑掉，所以收集不到二氧化碳，故D错误。
故选：C。
4．请根据如图实验装置图回答有关问题：
（1）请写出图中仪器的名称：① 。
（2）实验室里常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式是 可选用的发生装置和收集装置分别是 （选填字母）。
（3）实验室里常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，现发生装置选择F，收集装置选择G。
①与B装置相比，选用F作为氢气发生装置的主要优点是 。
②G装置若用于排空气法收集氢气，氢气应从 端（选填“a”或“b”，下同）通入。
【答案】
（1）长颈漏斗；
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；B.C；
（3）①可随时控制反应的发生和停止；②b。
【解析】（1）①是长颈漏斗，通过长颈漏斗可以向反应容器中注入液体药品。
故填：长颈漏斗。
（2）盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式是：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑，碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集。
故填：B；C。
（3）①F与启普发生器的原理相同，主要优点是可随时控制反应的发生和停止；
②因氢气的密度比空气小，氢气应从b端通入。
5．金属过氧化物可用宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如过氧化（Na2O2）在常温下能与人呼出的CO2反应生成氧气，其反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，为了验证该反应中产生的氧气，某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。
（1）A装置中不能选用H2SO4的原因是： 。检查A装置气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至其中液面略高出试管内液面，一段时间后观察到 现象，即可证明装置不漏气。
（2）表明CO2没有被Na2O2完全吸收的现象是 ；证明Na2O2与CO2反应产生的O2的实验方法及其现象是 。
（3）常温下水也能与Na2O2反应，生成O2和NaOH，请写出该反应的化学方程式： ；若要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应生成O2，你对装置的改进意见是 。
【答案】
（1）稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应生成硫酸钙附着在块状石灰石的表面阻止反应继续进行；长颈漏斗内液面不下降；
（2）C装置中澄清石灰水变浑浊；将带火星的木条放入集气瓶中，带火星的木条复燃。
（3）2H2O+2Na2O2═4NaOH+O2↑；在AB装置之间添加一干燥装置或在AB装置之间添加装有浓硫酸的洗气瓶装置。
【解析】（1）稀硫酸和石灰石中的碳酸钙反应生成硫酸钙附着在块状石灰石的表面阻止反应继续进行；夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加入一定量的水，一会儿，长颈漏斗中液面不下降，表明装置不漏气。
（2）C装置中澄清石灰水不变浑浊，表明CO2已全部被Na2O2完全吸收，检验氧气用带火星的木条，将带火星的木条放入集气瓶中，带火星的木条复燃，证明是氧气。
（3）根据题中信息，反应物是水与Na2O2，生成物是O2和NaOH，从而可写出化学方程式。干燥二氧化碳可用浓硫酸，要夹在AB之间
【知识点四】二氧化碳的性质
一、二氧化碳物理性质
项目 二氧化碳
色、味、态 无色、无味、气态
密度(空气的平均相对分子质量为29) 比空气大(相对分子质量为44比29大)
溶解性 能溶于水
二、二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧。
①现象：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭；
②结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧(化学性质)，二氧化碳的密度比空气大(物理性质)；
③应用：CO2可用于灭火，常用的灭火器中盛装的灭火剂就是CO2，CO2灭火，既利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧的性质，也利用了密度比空气大的性质。
2.与水的反应(变式实验)：
将用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的四朵纸花做如下四个小实验。
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象 纸花由紫变红 纸花不变色 纸花不变色 纸花由紫变红
分析 稀醋酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变红 CO2不能使紫色石蕊变红 碳酸能使紫色石蕊溶液变红
将第Ⅳ朵纸花取出用吹风机烘干，红色消失。
以上实验说明：
①CO2与水反应生成了H2CO3，H2CO3能使紫色的石蕊溶液变红；
②碳酸不稳定，受热易分解。
【点拨】醋酸作用：醋酸能使紫色的石蕊溶液变红，醋酸属于酸，通过Ⅰ和Ⅳ对比，能使紫色石蕊溶液变红，证明有酸生成，即有碳酸生成。
3.与碱反应：
①与氢氧化钙反应；
现象：澄清石灰水变浑浊；
结论：CO2能与碱反应；
化学方程式：
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2；
应用：此反应常用于检验CO2气体。
②与氢氧化钠反应；
现象：插入NaOH溶液中的试管水位上升的最高。
结论：氢氧化钠能与CO2反应
化学方程式：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。
分析：水能与CO2反应：水位上升；氢氧化钙能与CO2反应：水位上升(高于水)；氢氧化钠能与CO2反应：水位上升[高于Ca(OH)2溶液]。通过对比，说明NaOH溶液吸收试管中的CO2效果最好。
应用：除去混合气体中的CO2，用NaOH溶液吸收效果最好。
三、二氧化碳的化学性质
CO2的用途 （1）灭火剂 CO2不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大。
（2）制冷剂、人工降雨
（3）气体肥料 植物的光合作用消耗CO2
四、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的利：灭火、人工降雨、光合作用、汽水、制冷剂等。
2.二氧化碳的弊：
二氧化碳对人体健康的影响：二氧化碳气体无毒，但二氧化碳不供给呼吸。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和岩洞底部之前，必须先做灯火实验。
温室效应
（1）危害：
①、两极冰川融化，海平面上升；
②、气候反常，海洋风暴增多；
③、土地干旱，沙漠化面积增大。
（2）防治措施
①、尽量减少使用化石燃料；
②、利用太阳能、风能等清洁燃料；
③、大力植树造林，严禁乱砍滥伐。
【重点解析】
1．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
2．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
3．大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用等。
4．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。
【典型例题】
1．【2019湖北宜昌】为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是（ ）
A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红
B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红
C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质
【答案】D
【解析】
A.由实验的现象可知，实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红，说法正确；
B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，说法正确；
C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应，说法正确；
D.上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质，二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质，说法不正确。
故选：D。
2．【2020江苏苏州】用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（）
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红，证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
【答案】D
【解析】
A.由于盐酸的浓度较大，所以甲中逸出的气体含HCl和CO2，故错误；
B.乙中液体变红，可能是挥发出的HCl使紫色石蕊试液变红，无法证明CO2能与水反应，故错误；
C.加热后红色不褪去，不能说明碳酸受热不分解，因为溶液变红是盐酸在起作用，而盐酸不分解，故错误；
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸，因为稀硫酸没有挥发性，故正确。故选D。
3．下列关于二氧化碳的说法不正确的是（ ）
A．二氧化碳有毒 B．二氧化碳常用于灭火
C．干冰可用于人工降雨 D．光合作用会消耗二氧化碳
【答案】A
【解析】
A.二氧化碳不帮助呼吸，能使人致死，但没有毒性，故A说法错误；
B.二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，故B说法正确；
C.固体二氧化碳叫干冰，干冰升华能吸收大量热量，可用于人工降雨，故C说法正确；
D.光合作用的原料是二氧化碳和水，光合作用会消耗二氧化碳，故D说法正确；
故选A。
【方法总结】
解答这类题目时，要熟记二氧化碳的性质，尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等，以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等；根据所给的实验、问题情景，以及实验装置图等相关信息，结合所学的相关知识和技能联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答。
【知识延伸】
1.灭火既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不燃烧也不支持燃烧）。
2.二氧化碳在与氢氧化钙反应时：先与水反应生成碳酸；碳酸再与氢氧化钙反应。所以反应中二氧化碳会转化为碳酸根。生成的碳酸钙还可再与二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙。反应的化学方程式为：CO2+ CaCO3+H2O===Ca（HCO3）2所以向澄清的石灰水中通入二氧化碳，会先观察到石灰水变浑浊；继续通入二氧化碳会观察到石灰水又变澄清。当受热或压强突然变小时，水中的碳酸氢钙可以再发生分解反应生成二氧化碳、水和碳酸钙。（地下溶洞形成的原理）反应的化学方程式为：Ca（HCO3）2===CO2+ CaCO3+H2O
3.二氧化碳过多排放会引起温室效应，但不是空气污染物。
【知识演练】
1．（2020·浙江杭州·中考真题）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（ ）
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】A
【解析】
A.实验室常采用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙和水，硫酸钙为微溶物，覆盖在块状大理石表面不利于反应进行，A错误；
B.二氧化碳密度比空气大，所以采用向上排空法收集，B正确；
C.蜡烛自下而上熄灭说明二氧化碳先在底部聚集而后向上聚集，说明二氧化碳密度比空气大，C正确；
D.蜡烛熄灭，证明二氧化碳不支持燃烧，D正确。
故选：A。
2．（2020·广西江州·初三其他）下列关于二氧化碳的说法错误的是（ ）
A．二氧化碳的排放会污染空气
B．二氧化碳可以用来灭火
C．二氧化碳可以用作气体肥料
D．固体二氧化碳可用于人工降雨
【答案】A
【解析】
A．在空气污染指数的项目中，未把二氧化碳作为空气污染物。因此，二氧化碳的排放不会污染空气，故A错误。
B．由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，因此可用来灭火。故B正确。
C．因为植物的光合作用需要二氧化碳，在塑料大棚内适当增加二氧化碳可以促进植物生长，提高作物的产量，所以CO2可用作气体肥料。故C正确。
D．由于固体二氧化碳易升华，因此可用于人工降雨。故D正确。
故选：A。
3．如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（ ）
①试管内液面上升；②试管内溶液变红；③试管内液面不上升；④试管内溶液变蓝；⑤试管内溶液不变色。
A．①② B．①④ C．②③ D．③⑤
【答案】A
【解析】二氧化碳能溶于水的，并且与水反应，大试管内气体减少，压强变小，烧杯中水面上升故①正确。二氧化碳与水反应生成碳酸，呈酸性，能使紫色石蕊变红，故而试管内的液体变红。故②正确。
故选A。
4．为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，小赵做了以下实验，不合理的是（ ）
A．步骤① B．步骤② C．步骤③ D．步骤④
【答案】C
【解析】为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，可以借助指示剂，石蕊遇酸性溶液会变红，酚酞遇酸性溶液和中性液体不变色，所以实验中应用紫色的石蕊试液，不能用无色的酚酞试液，所以步骤③不合理。
故选C。
5．【2019上海】一定条件下，能与二氧化碳反应的是（）
A. 木炭B. 一氧化碳C. 氧化铜D. 氧气
【答案】A
【解析】
A.二氧化碳与碳在高温的条件下可以反应生成一氧化碳，故正确；
B.一氧化碳不能与二氧化碳反应，故错误；
C.二氧化碳不能与氧化铜反应，故错误；
D.氧气不能与二氧化碳反应，故错误。故选A。
6．【2020四川眉山】构建知识网络能提高学习的效率。下图为有关CO2的知识网络图，以下判断错误的是（）
A.物质①中碳元素的化合价为+4价
B.物质②中阳离子符号为Ca+2
C.物质③由2种元素组成
D.物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为：CO2＋C2CO
【答案】B
【解析】
A.物质①是CO2，根据化学式代数和为0，其中氧为-2价，因此C为+4价，A选项不合题意；
B.物质而为CaCO3，其阳离子为钙离子，符号为Ca2+，因此B选项错误，符合题意；
C.物质③为CH4，其是由C.H两元素组成，C选项不合题意；
D.①和⑤发生反应转化为④的反应为C和CO2在高温条件下生成CO，方程式为CO2＋C2CO，因此D选项不合题意；
故选B。
7．（2020·江苏淮安·中考真题）节能减排中“减排”的关键是减少CO2的排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。科学家利用CO2为原料制取炭黑的流程如图。下列说法不正确的是
A．过程2的变化中太阳能转化为化学能
B．过程1和过程2的变化都属于分解反应
C．此流程中有炭黑生成，还有氧气生成
D．此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题
【答案】B
【解析】
A.过程2的变化中有太阳能的参与才能进行，太阳能转化为化学能，故A正确；
B.过程1中反应物为两种，生成物也为两种，不符合分解反应的条件，不属于分解反应，故B错误；
C.过程1中有炭黑生成，过程2中有氧气生成，故C正确；
D.因为炭黑和Fe3O4不易分离，所以此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题，故D正确。
故选B。
8．（2020·银川市第六中学初三二模）下列关于碳及其氧化物的说法中，错误的是（）
A．碳单质的化学性质常温下不活泼，提高温度，碳还有可燃性和还原性
B．CO2可用作气体肥料，CO可用作气体燃料
C．CO2和CO都是无色无味的气体，都能使澄清石灰水变浑浊
D．CO2能溶于水且会水反应，CO难溶于水不与水反应
【答案】C
【解析】
A.碳单质的化学性质常温下不活泼，提高温度，碳还有可燃性和还原性，A正确。
B.CO2是绿色植物光合作用的原料，所以CO2可用作气体肥料，CO具有可燃性，所以CO可用作气体燃料，B正确。
C.CO2和CO都是无色无味的气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能，C错误。
D.CO2能溶于水且会水反应，CO难溶于水不与水反应，D正确。
故选：C。
9．（2020·山东莱州·初二期末）如下图，集气瓶中充满二氧化碳气体，大烧杯中燃着两支高低不等的蜡烛，实验开始后打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是
A．将观察到高处的蜡烛先熄灭
B．蜡烛会熄灭是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
C．要使实验现象更加明显，不用移开玻璃片
D．去掉烧杯中的一支蜡烛，也可以得到同样的实验结论
【答案】D
【解析】
A.由于二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，将观察到低的蜡烛先熄灭，故选项错误；
B.蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳覆盖在蜡烛表面，隔绝了空气，故选项错误；
C.如果不将玻璃片拿下，集气瓶中的二氧化碳形不成压强差，不会流下进入烧杯内，蜡烛不会熄灭，故选项错误；
D.由题干所给装置可知，二氧化碳从高处流到烧杯中，说明二氧化碳的密度比空气的大，蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，去掉烧杯中的一支蜡烛，也可以得到同样的实验结论，故选项正确。故选D。
10．（2020·北京延庆·初三一模）实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如下图所示。下列说法不正确的是
A．曲线①是CO2溶解的结果
B．对比曲线①和②，可说明CO2能与NaOH反应
C．若选用等量饱和石灰水进行实验，其曲线在①和②之间
D．NaOH溶液吸收CO2的效果比水好
【答案】A
【解析】
A. 曲线①是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果。故A符合题意；
B. 曲线①表示水吸收二氧化碳后二氧化碳的浓度的变化，曲线②表示氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后的二氧化碳浓度变化，对比曲线①和②，除去水的影响，说明CO2能与NaOH反应。故B不符合题意；
C. 若选用等量饱和石灰水进行实验，石灰水能与二氧化碳反应，但是因为石灰水微溶于水，所以它吸收二氧化碳的效果比水好，但是比氢氧化钠溶液差，所以其曲线在①和②之间。故C不符合题意；
D. 等体积的二氧化碳，加入NaOH溶液吸收CO2后二氧化碳浓度比加入水吸收二氧化碳后的二氧化碳浓度小，所以氢氧化钠吸收二氧化碳的效果比水好。故D不符合题意。
故选A。
11．【2020山东泰安】自然界中的“碳循环”和“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障，循环过程中CO2起着非常重要的作用，如图是这种作用的具体体现之一。
（1）CO2的水溶液能使紫色石蕊试液变红色，其原因是__________（用化学方程式表示）。
（2）有机物A完全燃烧的化学方程式：A＋6O26CO2＋6H2O，则A的化学式是_____________。
（3）下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法错误的是______（填序号，下同）。
A.无机物和有机物性质不同，但在一定条件下能相互转化
B.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C.绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
D.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
（4）煤的燃烧会产生大量CO2；通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。下列说法正确的是____。
A.煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.人类只能通过燃料的燃烧获取能量
C.煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质
D.煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素
【答案】(1). CO2＋H2O＝H2CO3；(2). C6H12O6；(3). B； (4). D
【解析】（1）二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红色，其原因是二氧化碳溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为CO2＋H2O＝H2CO3。
（2）根据有机物A完全燃烧的化学方程式：A＋6O26CO2＋6H2O，已知反应前：12个氧原子，反应后：6个碳原子、18个氧原子、12个氢原子，则A中含6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子，则A的化学式是C6H12O6。
（3）A.无机物和有机物性质不同，但在一定条件下能相互转化，如植物的光合作用，二氧化碳与水通过光合作用生成有机物葡萄糖，说法正确；
B.碳循环和氧循环分别是指含有碳元素和含有氧元素的物质的循环，不是指二氧化碳和氧气的循环，，故说法错误；
C.光合作用生成的葡萄糖提供人体所需要的能量，该能量来自于光合作用储存的太阳能。因此说，光合作用是把太阳能转化为化学能储存在葡萄糖中。所以绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能，说法正确；
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，故说法正确；
故填：B。
（4）A.煤加工成焦炭的变化中生成了新物质，属于化学变化，说法错误；
B.人类除了通过燃料的燃烧获取能量，还可以通过风力、潮汐、太阳等获取能量，说法错误；
C.煤燃烧产生的二氧化碳是造成温室效应的主要气体，不是污染性气体，说法错误；
D.煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，说法正确；
故填：D。
12．【2020江苏扬州】CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
（1）控制CO2的排放，是为了减缓_________效应，加压水洗法可捕集CO2，是因为压强增大时CO2在水中的溶解度_______（填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，将所得产物在高温下煅烧可重新获得CaO，高温煅烧时反应的化学方程式为，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的_________性。
（3）对CO2气体加压，降温，可获得干冰，从构成物质的微粒视角分析，该过程主要改变的是_______。干冰能用于人工降雨，是因为。
【答案】
(1).温室；增大；
(2). CaCO3CaO+ CO2↑；吸附；
(3).分子间的间隔；干冰升华吸热，使气体遇冷凝结成小液滴
【解析】（1）产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷，则控制CO2的排放，是为了减缓温室效应；气体溶解度随压强增大而增大，则压强增大时CO2在水中的溶解度增大。
（2）高温煅烧时，碳酸钙反应生成氧化钙和二氧化碳，其反应的化学方程式为CaCO3CaO+ CO2↑；结构决定性质，疏松多孔的结构决定了氧化钙具有吸附性。
（3）干冰是二氧化碳的固体，物质本身没有改变，只是分子间的间隔发生了改变；干冰能用于人工降雨，是因为干冰升华吸热，使气体遇冷凝结成小液滴。
13．（2019 陕西）如图甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装置图。
（1）标有字母a的仪器名称是 。
（2）甲中发生反应的化学方程式是 。
（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到B.d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变 ，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是 。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（3）红；不可燃不助燃。
【解析】（1）标有字母a的仪器名称是长颈漏斗。
（2）甲中发生反应是实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到B.d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变红，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是不可燃不助燃。
14．（2020·山东日照·其他）某兴趣小组进行有关碳及其氧化物的性质实验，如图所示：
（1）在实验开始后可观察到的实验现象：甲中______________，乙中_________________。
（2）试推测丙中气体的成分：__________________，丙装置的作用是____________________。
（3）有同学对该装置进行了质疑，提出该装置缺少尾气处理装置，你是否认同该同学的观点？________（填“是”或“否”），理由是__________。
【答案】
（1）黑色粉末逐渐减少黑色固体逐渐变红
（2）CO和CO2防止倒吸
（3）否丁装置可以储存CO气体
【解析】（1）在甲处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，可观察到黑色粉末逐渐减少；乙处在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，所以乙处的现象是：黑色粉末逐渐变红；
（2）丙中含有未反应完的一氧化碳、生成的二氧化碳，由装置的特点可知，丙处试管可防止反应结束时由于温度降低，导致丁的液体倒吸炸裂玻璃管；
（3）由装置的特点可知，丁装置可以收集未反应的一氧化碳，不需要尾气处理。故不同意该同学的观点，理由是未反应的CO进入丁装置中，不会扩散到空气中。
故选ACD。
【知识点五】一氧化碳
1.一氧化碳的物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色 常温下是气体 无味 比空气密度略小 难溶于水
2.一氧化碳的化学性质
（1）可燃性
一氧化碳能燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。发生如下反应：
2CO+O22CO2
（2）还原性（一氧化碳能还原某些金属氧化物）
CO+CuOCu+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
一氧化碳还原氧化铜实验：
实验步骤：
①实验前，先检验CO的纯度；
②先通入CO，排尽空气，点燃酒精灯（前一个加热、后一个点燃尾气）；
③等黑色粉末逐渐变成红色时，先停止加热，继续通CO直至装置冷却。
实验现象：黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气时产生蓝色火焰。
特别注意
像CO等有毒气体，进行实验时，一定要进行尾气处理，方法是点燃或收集。
（3）毒性
一氧化碳通过呼吸系统进入血液与血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，使生物体内缺氧而中毒甚至死亡。
3.一氧化碳的用途
（1）作燃料（可燃性）；
（2）用于冶炼金属（还原性）。
【典型例题】
1．（2020·辽宁营口·中考真题）不吸烟是文明健康的生活方式。香烟烟气中易与血红蛋白结合的是（）
A．水蒸气 B．CO C．CH4 D．CO2
【答案】B
【解析】香烟的烟气中含有一氧化碳，能够与血液中的血红蛋白结合且阻止血红蛋白与氧气结合，而水蒸气、CH4.CO2均不与血红蛋白结合，故选B。
2．（2020·山东青岛·中考真题）下列对一氧化碳性质的描述，属于化学性质的是（）
A．常温下为无色、无味的气体
B．极难溶于水
C．相同状况下，密度比空气略小
D．具有可燃性
【答案】D
【解析】
A.无色气体属于物质的颜色、状态，属于物理性质，不符合题意；
B.极难溶于水，溶解性是物理性质，不符合题意；
C.密度是物理性质，不符合题意；
D.一氧化碳具有可燃性，是在化学变化中表现出来的性质，属于化学性质，符合题意。故选D。
3. （2021·安徽合肥市·九年级一模）某化学兴趣小组同学在做木炭还原氧化铜实验（如下图）时，最终没有得到红色固体，你认为下列解释不合理的是（）
A．酒精灯未加网罩 B．实验结束仍有少量木炭剩余
C．实验结束装置未冷却打开橡胶塞 D．装置气密性不好
【答案】B
【解析】
A.酒精灯未加网罩，可能导致加热时温度不够，反应难以进行，最终不能得到红色固体，此选项解释合理；
B.实验结束后仍有少量木炭剩余，说明木炭是过量的，即木炭能把氧化铜全部还原成铜，可以得到红色固体，此选项解释不合理；
C.未冷却打开橡胶塞，在有余热的条件下，生成的铜和空气中的氧气反应生成氧化铜，最终不能得到红色固体，此选项解释合理；
D.装置气密性不好，空气可以进入装置和木炭、生成的铜发生反应，最终不能得到红色固体，此选项解释合理。故选B。
4．（2020·辽宁鞍山·中考真题）下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A．干冰可用于人工降雨
B．金刚石和石墨都可用作电极
C．在常温下，碳的化学性质活泼
D．CO和CO2都具有还原性
【答案】A
【解析】
A.干冰升华吸热，可用于人工降雨，说法正确；
B.石墨可用作电极，但金刚石不能用作电极，说法错误；
C.在常温下，碳的化学性质稳定，说法错误；
D.CO具有还原性，而CO2没有还原性，说法错误；
故选A。
【方法总结】
①二氧化碳和一氧化碳化学性质不同的原因是分子构成不同。
②二氧化碳和一氧化碳都会导致动物或人类死亡，前者是因为二氧化碳不支持呼吸使生物窒息而死，后者是因为一氧化碳有毒使生物中毒而死。
③在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”。（H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2）
【知识延伸】
1.一氧化碳只能用排水集气法收集，不能用向下排空气法收集。原因为一氧化碳的密度比空气的略小。
2.一氧化碳有毒且难溶于水，故在房内防水的方法不能防止一氧化碳中毒。
3.一氧化碳还原性试验中要做到“一氧化碳早到晚走，酒精灯迟到晚退”保证实验安全。
4.煤炉中①②③处发生的反应主要是
①C+O2CO2
②C+CO22CO(吸收热量)
③2CO+O22CO2。
【知识演练】
1．（2020·广西柳州·中考真题）如图所示，为防止燃气泄漏造成危险，可在食堂或家庭中安装报警器。下列燃气的性质中，能确定安装报警器位置的是（）
A．毒性B．密度C．气味D．溶解性
【答案】B
【解析】气体的密度小于空气的密度，气体泄漏后会很快上升到室内上方，接触报警器，因此报警器应该安装在墙上方；气体的密度大于空气的密度，气体泄露后会很快聚集在室内下方，接触报警器，因此报警器应该安装在墙下方。故燃气的密度能够确定安装报警器位置。故选B。
2. （2021·上海长宁区·九年级二模）具有还原性的气体是（）
A．氧气 B．氦气
C．一氧化碳 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】
A.氧气在反应中提供氧，是常用氧化剂，错误；
B.氦气属于稀有气体，化学性质稳定，不容易参加化学反应，错误；
C.一氧化碳在反应中可以得到氧，具有还原性，正确；
D.二氧化碳没有还原性，常提供氧，作氧化剂错误。故选C。
3．（2021·山东青州市·期末）“对比”是学习化学的重要方法。下列关于 CO2与 CO 的比较错误的是（）
A．CO2 可用于灭火，CO 可作燃料 B．CO2会造成温室效应，CO 会使人中毒
C．CO2能溶于水，CO 难溶于水 D．CO2可用于光合作用，CO 可用于人工降雨
【答案】D
【解析】
A.CO2 不燃烧也不支持燃烧可用于灭火，CO能燃烧可作燃料，正确；
B.CO2 会造成温室效应，CO 有毒会使人中毒，正确；
C.CO2能溶于水，CO 难溶于水，正确；
D.CO2可用于光合作用，二氧化碳固体（干冰）可用于人工降雨不是一氧化碳，错误；
故选D。
4．（2020·云南中考真题）对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是（）
A．CO2可用于灭火，CO可用作燃料
B．CO2能溶于水，CO难溶于水
C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D．CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】C
【解析】
A.二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，可用于灭火，一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意；
B.二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水，说法正确，不符合题意；
C.二氧化碳是光合作用的重要原料，干冰是固体二氧化碳，干冰升华吸热，可用于人工降雨，不是一氧化碳，符合题意；
D.二氧化碳会造成温室效应，一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧，不符合题意。
故选C。
5．（2020·湖南湘西·）下列关于CO2.CO的说法不正确的是（）
A．CO是许多气体燃料（如水煤气）的主要成分
B．冬天用煤火取暖时，在媒炉上放一壶水不能防止CO中毒
C．CO2无毒，当空气中的CO2超过正常含量时，不会对人体健康产生影响
D．大气中的CO2能起到对地球保温的作用
【答案】C
【解析】
A.一氧化碳具有可燃性的化学性质，因此可以作为燃料，A选项正确，不合题意；
B.一氧化碳难溶于水，因此在煤炉上加一壶水不能防止一氧化碳中毒，B选项正确，不合题意；
C.二氧化碳无毒，但是二氧化碳也不支持呼吸，因此当二氧化碳含量超标，会导致人无法呼吸，导致窒息，故C选项错误，符合题意；
D.二氧化碳具有温时效应，可以保温，D选项正确，不合题意；
故选C。
6. （2021·广东广州市·九年级一模）下列关于CO和CO2的说法错误的是（ ）
A．一定条件下，CO能与O2或CuO反应 B．一定条件下，CO2能与C或H2O反应
C．CO有毒是因为CO能与O2结合 D．CO和CO2都是由分子构成的
【答案】C
【解析】
A.CO能与O2或在点燃的条件下反应生成二氧化碳；CO能与CuO反应在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，A正确；
B.CO2能与C在高温条件下反应生成一氧化碳；CO2能与H2O常温下反应生成碳酸，B正确；
C.CO有毒是因为CO能与血液是的血红蛋白结合，血红蛋白结合失去输氧功能，C错误；
D.CO是由一氧化碳分子构成的；CO2是由二氧化碳分子构成的，D正确。故选C。
7．（2021·江苏苏州市·九年级零模）用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是
A．本实验应该先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳
B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C．该实验中除尾气处理外，其余的化学反应里，氧元素的化合价均未改变
D．装置中漏斗的作用是防止倒吸
【答案】C
【解析】
A.本实验应该先通入一氧化碳排净装置内空气，再点燃酒精喷灯，防止一氧化碳和空气混合形成爆炸型混合物，发生爆炸，A错误。
B.氧化铁转化为四氧化三铁，红色固体变为黑色，转化为铁也是变为黑色，故不可通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁，B错误。
C.该实验中尾气处理，一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，氧气中氧元素0价，二氧化碳中氧元素-2价，氧元素化合价发生改变，其余的化学反应里，氧元素的化合价均未改变，C正确。
D.装置中漏斗的作用是收集一氧化碳，不是防止倒吸，D错误。
故选：C。
8．（2021·辽宁本溪市·）在用一氧化碳还原氧化铁的实验中，下列说法不正确的是（）
A．A 处玻璃管中固体颜色改变
B．该装置未进行尾气处理
C．实验中先通一氧化碳，然后再加热氧化铁
D．B 处试管可以防止因液体倒吸，使玻璃管炸裂
【答案】B
【解析】
A.氧化铁为红色，反应后生成的铁粉为黑色，A选项正确，不合题意；
B.该装置中的C瓶，即可以检验反应的产物，也可收集过量的CO，因此该装置进行了尾气处理，B选项错误，符合题意；
C.因一氧化碳为可燃性气体，为防止爆炸，应先通一氧化碳排尽装置内的空气，然后再加热氧化铁，C选项正确，不合题意；
D.B处试管为安全试管，可防止液体倒吸，D选项正确，不合题意；
故选B。
9．（2021·山东日照市·九年级期末）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）
A．实验时应先点燃酒精灯后通CO
B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D．可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【解析】
A.由于CO是可燃性气体，实验时要先通CO排出管内空气，再点燃酒精灯，故错误；
B.a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体有红色变为黑色，故错误；
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故正确；
D.一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能用氢氧化钠溶液吸收CO，故错误。
故选C
10．（2020·广东佛山市·九年级期末）如图为有关实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置及相关图像，下列说法正确的是（ ）
A．反应过程中，玻璃管内的现象是黑色固体变红色，该反应属于置换反应
B．0-t1是温度未达到反应所需温度，所以反应还没有开始
C．t1-t2减少的质量为1.8g，是参加反应的氧化铜的质量
D．点d表示反应恰好结束
【答案】B
【解析】
A.单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，属于置换反应，一氧化碳和氧化铜反应是两种化合物生成一种单质和一种化合物的反应，不属于置换反应，错误；
B.一氧化碳和氧化铜的反应需要加热，0-t1是温度未达到反应所需温度，所以反应还没有开始，正确；
C.t1-t2减少的质量为1.8g，氧化铜变为了铜，减少的质量是参加反应的氧化铜中氧元素的质量，错误；
D.点C固体质量不再减少，表示反应恰好结束，错误。
故选：B。
11．（2021·山东青州市·九年级期末）如图所示进行碳的氧化物的性质实验，下列说法正确的是
A．甲处的现象是红色粉末逐渐变黑
B．乙处试管可防止液体倒吸
C．丙瓶中的现象是溶液变浑浊
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
【答案】B
【解析】
A.一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2，甲处的现象是：黑色粉末逐渐变红色，说法错误，不符合题意；
B.熄灭酒精灯硬质玻璃管中的压强减小，集气瓶丙中的水倒流入乙试管中，不会流入炽热的硬质玻璃管中，使试管破裂，乙处试管可防止液体倒吸，说法正确，符合题意；
C.丙中集气瓶中氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠易溶于水，无明显现象，说法错误；不符合题意；
D.生成的二氧化碳被氢氧化钠容易吸收，未反应的一氧化碳气体收集在丙集气瓶中，不需要尾气处理装置，说法错误，不符合题意；
故选：B。
12．（2021·河南三门峡市·九年级期末）如图为实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）写出该实验中炼铁的化学方程式_____。
（2）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的目的是什么？_____
（3）该装置末端添加酒精灯的目的是什么？_____
【答案】3CO+Fe2O32Fe+3CO2排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸处理尾气，防止造成空气污染
【解析】（1）实验中炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合点燃可能发生爆炸，所以加热氧化铁之前，必须先通入一会儿一氧化碳，目的是排尽玻璃管中的空气，以防止加热时发生爆炸，故填：排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（3）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，所以装置末端添加酒精灯的目的是将一氧化碳转化为二氧化碳，防止造成空气污染，故填：处理尾气，防止造成空气污染。
13．（2020·兰州交通大学附属中学九年级月考）CO可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如图实验装置。请回答以下有关问题：
①CO气体能使人中毒，其原因是_____。
②实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是_____。
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是_____，其化学反应方程式为_____；待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象，原因是_____；B中发生反应的化学反应方程式为_____。
④该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法_____。
【答案】一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧将装置内空气排尽，防止发生爆炸黑色固体变红CO+CuOCu+CO2防止铜在高温下被氧化CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O缺少尾气处理装置
【解析】①CO气体能使人中毒，其原因是一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧；
②一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是：将装置内空气排尽，防止发生爆炸；
③实验中图A处玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故现象是黑色固体变红；该反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2；
待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象，原因是防止铜在高温下被氧化；
B中是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O；
④一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故该装置中有一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置。
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