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碳和碳的氧化物
考点一 碳的单质
考向一 碳单质的物理性质和用途
角度1 碳单质的结构
1.（真题组合）判断下列说法的正误。
A．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同（2024·宁夏） （ ）
B．金刚石和石墨的物理性质差异较大：原子种类不同（2024·广东广州） （ ）
2．（2024·山东青岛）物质都是由微观粒子构成的。下列物质由原子构成的是
A．氢气 B．一氧化碳 C．金刚石 D．氯化钠
易错提醒金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，C60由C60分子构成。
3．（2024·贵州）阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看，甲烷由 元素组成。从微观上看，金刚石由 构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为 ，图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
4.（2024·江苏盐城）阅读下列资料，完成下面小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
（1）下列关于的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用
（2）下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软 D．能与K等金属反应
（3）金刚石、石墨和和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
角度2 碳单质的物理性质与用途的对应关系
（真题组合）判断下列物质的性质和用途的对应关系是否正确。
A.金刚石切割玻璃——硬度大（2024·黑龙江牡丹江） （ ）
B.石墨作电车的电刷——质软（2024·黑龙江牡丹江） （ ）
C.石墨能导电，可用作润滑剂（2024·江苏扬州） （ ）
D.金刚石无色透明，可用于切割玻璃（2024·江苏扬州） （ ）
E.石墨具有导电性，可用作铅笔芯（2024·内蒙古兴安盟） （ ）
角度3 活性炭和木炭的性质
1．（2024·湖南长沙）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是
A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D．
2．（2024·四川巴中）物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是
A．天然气用作燃料 B．干冰用于人工降雨
C．活性炭用来吸附色素和异味 D．金刚石用来裁玻璃
易错提醒活性炭吸附色素和异味，没有产生新物质，属于物理变化。
3．（2024·江苏常州节选）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。

4．（2024·青海西宁节选）化学与生产、生活息息相关。根据所学化学知识，回答下列问题：
活性炭具有疏松多孔的结构，制糖工业中常利用其 性来脱色以制白糖。
考向二 碳单质的化学性质和用途
1．（2024·重庆节选）2024年4月，淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 。
2．（2024·上海）我国青铜器的铸造和使用具有悠久的历史，探寻铜锈的奥秘有利于保护青铜文物。
(1)火的使用促进了炼铜技术的发展。采用火法炼铜时，木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，写出反应的化学方程式： 。
考点二 碳的氧化物
考向一 二氧化碳的性质和用途
角度1 二氧化碳的物理性质
1.（2024·四川乐山）将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中，气球沉入底部（如图甲）．若要使气球位置出现图乙中的变化，可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A．氢气 B．甲烷 C．二氧化碳 D．一氧化碳
2．（2024·黑龙江牡丹江节选）下图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答问题。
(4)用F收集，气体从 端通入。
易错提醒多功能瓶的进出口：1、向上排气法：用于收集密度比空气大的气体，收集的气体从长管进，空气从短管出，即“长进短出”。2、向下排气法：收集密度比空气小的气体，收集的气体从短管进，空气从长管出，即“短进长出”。3、排水法：收集不溶于水且不与水反应的气体。瓶中盛满水，收集的气体从短管进，水则从长管出，即“短进长出”。
角度2 二氧化碳的性质与用途
1．（2024·辽宁）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料
2．（2024·山东济宁）火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生反应，下列有关物质X的说法错误的是
A．是空气的成分之一 B．可用于灭火 C．其水溶液显酸性 D．有毒性
角度3 二氧化碳的化学性质课本实验
1．（2024·广东）回答下列问题：
ii.性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应
X为 时，现象为 CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ；CO2不燃烧，也不支持燃烧
2．（2024·北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。
角度4 二氧化碳的化学性质创新实验
1．（2024·四川泸州）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
易错提醒能使石蕊溶液变红的是酸，二氧化碳不能使石蕊变红。
2．（2024·内蒙古包头）向甲乙两个等体积充满的软塑料瓶中，分别倒入等体积的澄清石灰水与溶液（密度近似相等），拧紧瓶盖振荡后，现象如图所示。下列说法错误的是
A．甲瓶注入的是澄清石灰水
B．甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小
C．向变瘪的乙瓶中滴加适量溶液，无现象
D．溶液浓度大于溶液浓度
3．（2024·湖南长沙）碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡，基本实现碳的零排放：碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此，兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一：寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验：
组别 实验方案 现象 结论
甲组 向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡 软塑料瓶变瘪 能被水吸收
乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的 能被澄清石灰水吸收
丙组 向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的 无明显现象 不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压 ；
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二：比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收的效果更好？
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是 。同学们一致认为，只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品，帮助他们设计实验并写出实验方案： 。
（实验用品：氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个，其它仪器自选）
【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料．并利用下图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析，该实验能否达到实验目的。并阐述理由 （已知实验装置气密性良好且操作均正确）。
【表达与交流】通过以上探究，同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
4．（2024·四川巴中）某实验小组利用图1所示装置进行实验，探究的性质：分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大，对应的操作是 。
(2)实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”)，对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性；②若过量，会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究：
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中，滴加过量氯化钙溶液 含有
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替，也能达到相同目的。
A．紫色石蕊溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸
考向二 二氧化碳对生活和环境的影响
1．（2024·山东烟台）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
易错提醒“碳中和”、“碳达峰”、“低碳行动”等中的“碳”均指二氧化碳。
2．（2024·山东东营）我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰，碳中和”的是
A．绿色出行 B．焚烧垃圾 C．节约用纸 D．随手关灯
3．（2024·四川德阳）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
4．（2024·内蒙古通辽）2022年12月，白鹤滩水电站全部机组投产发电，标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能 源走廊，这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料，为实现“双碳”目标作出巨大贡献。下列说法不正确的是
A．除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体是纯净物
B．大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题
C．化石燃料燃烧产生的酸性气体可能导致降雨的酸性增强
D．白鹤滩水电站将水能转化为电能，实现水力资源的可持续利用
5．（2024·山东淄博）我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是
A．碳中和是指用碱中和产生的 B．途径①表示植物的光合作用
C．途径②中部分最终转变为碳酸盐 D．化石燃料燃烧使排放量增加
6．（2024·广东节选）回答下列问题：
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条)：a. ；b. ；c. 。
ii.CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林，利用绿色植物的 作用吸收CO2。
7．（2024·江苏盐城）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
8．（2024·江苏镇江·中考真题）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。
(2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。
(3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
考向三 二氧化碳的制取
角度1 仪器及装置的选择
1．（2024·江苏无锡）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是
A．锥形瓶B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯
2．（2024·上海）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是
A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小
B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出
C．闭合旋塞后，试管内气压减小
D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升
3．（2024·广东）回答下列问题：
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到图1中的仪器有 (填字母)。
4．（2024·河南节选）实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡皮塞、导气管及试剂略去)。
(1)制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
5．（2024·黑龙江牡丹江节选）下图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(3)实验室制取选用的发生装置是 ，选择的理由是 ，检验生成二氧化碳的方法是 。
6．（2024·黑龙江绥化节选）如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器，请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是 （填字母）。
7．（2024·甘肃兰州节选）请结合下列实验装置图回答问题。
(3)若实验室采用C装置代替B装置制取，突出优点是 。
(4)既不能收集，也不能收集的装置是 （填字母序号）。
角度2 操作正误判断
1．（2024·陕西）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是
A．检查气密性 B．装药品
C．收集气体 D．气体验满
2．（2024·内蒙古兴安盟节选）化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(4)实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，选用B装置作为发生装置的优点是 ，请指出C装置中存在的一处错误是 。
C装置长颈漏斗下端未伸入液面以下，产生的气体会从长颈漏斗逸出，应伸入液面以下进行液封。
角度3 二氧化碳气体的净化和检验
1．（2024·内蒙古包头节选）下图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题：
(2)实验室制取并收集干燥的二氧化碳，装置的连接顺序为 （序号）；若要检验制取二氧化碳后的废液呈酸性，可选用的一种试剂是 。
2．（2024·黑龙江）根据实验装置图，回答问题：
(3)实验室制取二氧化碳，所用药品是 ，选择B装置作为发生装置的优点是 ，检验二氧化碳的反应原理是： （用化学方程式表示）。请从上图选择所需实验装置，制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为： （用字母表示）。
易错提醒干燥后的气体通过水溶液后会再次引入水蒸气，因此气体净化的顺序一般是先除杂，后干燥。
角度4 二氧化碳的制取及验证创新实验
1．（2024·江苏常州节选）如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。

(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 (填现象)，化学方程式为 。
2．（2024·江苏苏州）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
3．（2024·四川成都）利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 （填仪器名称）。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性，方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳，应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。
步骤 现象 结论
液体中含有盐酸
4．（2024·江苏镇江节选）(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
5．（2024·江苏徐州）兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2，先向 （填仪器名称）加入石灰石，再向长颈漏斗中注入稀盐酸，反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2，气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入，因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C，将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中，观察到澄清的石灰水变浑浊，还可能观察到的现象为 ，装置D可用来证实植物的光合作用，通入适量CO2后，进行光照，试管内有气泡产生，检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气，请写出其中一个反应的化学方程式： 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水，并不断振荡，装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据，如图2，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ，曲线FG段气体压强逐渐减小，说明CO2具有的性质是 。
6．（2024·山东青岛）实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用下图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质，感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。
已知：饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢，所用除杂试剂均足量。
(1)实验一中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是 ，装置C中的试剂是 （填名称）。
(2)小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与 （填物质类别）反应，又可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红．可证明二氧化碳的化学性质是 。
(3)实验二中，时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶，时再将注射器F中的溶液快速推入，测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。
①用化学方程式表示be段压强减小的原因： 。
②注射器F中可能盛有 溶液（填化学式）。
③ab段和de段压强略微增大，都是由于 造成的。
(4)进行实验三时，小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶，试剂及操作均不变，推测出现的现象是 。
角度5 有关二氧化碳的图像与计算分析
1．（2024·重庆）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，杂质不与酸反应，且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1：向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂，充分反应，产生气体。(剩余步骤省略)
【方案二】步骤1：将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。(剩余步骤省略)
请回答：
(1)方案一中“某试剂”可以是 (填试剂名称)，充分吸收该方案中生成的气体，最佳试剂是 (填序号)。
A．浓硫酸 B．蒸馏水 C．氢氧化钠溶液
(2)与方案二相比，方案一的优点是 (任写一点)。
(3)写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
(4)判断方案二中灼烧充分的依据是___________(填序号)。
A．继续灼烧，不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B．继续灼烧，剩余固体质量不再发生变化
C．加水溶解，溶液温度升高
(5)把方案二实验步骤补充完整。
步骤2：充分灼烧，冷却后，称量出剩余固体质量， ，计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
2．（2024·江苏常州节选）(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下的密度为2，理论上能生成的体积是多少？写出计算过程。
3．（2024·山东烟台）化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
（该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应）
加入稀盐酸的总质量 0 10 25 35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量 60.00 69.12 82.80 92.36
回答下列问题：
(1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。
4．（2024·甘肃兰州）兴趣小组同学得知鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，就用它来测定某瓶标签破损的稀盐酸中溶质的质量分数。称取5.5g干燥的鸡蛋壳（杂质不参加反应）于烧杯中，再将75g该稀盐酸分3次加入，充分反应后得到实验数据如下：
第一次 第二次 第三次
稀盐酸的质量/g 25 25 25
剩余固体的质量/g 3 0.5 0.5
请计算：
(1)鸡蛋壳中碳酸钙的质量为 g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数是多少？（结果精确到0.1%）
5．（2024·山东临沂）化学兴趣小组利用某钙片（有效成分为碳酸钙，其他成分不参与反应）进行如下实验：取10片钙片，研碎后放入烧杯中，逐渐加入稀盐酸，充分反应。实验数据如图所示，请回答：
(1)完全反应后产生的二氧化碳质量为 g。
(2)10片钙片中含碳酸钙质量为 g。
(3)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
6．（2024·四川达州）化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
(1)生成二氧化碳的质量为 g。
(2)计算反应后烧杯内溶液的溶质质量分数（写出计算过程）。
考向四 一氧化碳的性质和用途
角度1 一氧化碳的物理性质
（2024·山东临沂）学习化学知识，提高安全意识。下列说法中错误的是
A．绝对不能食用霉变食物 B．实验剩余药品要放入指定的容器内
C．禁止用亚硝酸钠代替食盐烹饪食物 D．在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒
易错提醒一氧化碳难溶于水，不能用水吸收。
角度2 一氧化碳的化学性质和用途
（真题组合）判断下列物质的性质和用途的对应关系是否正确。
A.一氧化碳冶炼金属——可燃性（2024·黑龙江牡丹江） （ ）
B.一氧化碳具有还原性，可用作燃料（2024·内蒙古兴安盟） （ ）
2．（2024·上海）关于CO以下说法正确的是
A．无毒 B．加热还原氧化铁 C．密度比空气大 D．有刺激性气味
3．（2024·四川内江）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO
C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
4．（2024·黑龙江）化学实验要严格按照实验步骤操作，下列实验操作先后顺序错误的是
A．一氧化碳还原氧化铜实验，先加热氧化铜，再通入一氧化碳
B．检查装置气密性，先将导管放入水中，再用手紧握容器外壁
C．用排水法收集气体结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
D．实验室制取氢气，先将锌粒加入锥形瓶中，再滴加稀硫酸
5．（2024·湖北武汉）某气体含中的一种或几种。化学项目小组用如图所示装置探究该气体的组成。实验测得：反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少，装置乙和装置丙的质量分别增加和。（已知：；碱石灰能吸收二氧化碳和水；装置中试剂均足量）
下列说法错误的是
A．若，则说明该气体中含 B．若，则说明该气体中含
C．若，则说明该气体中含 D．若，则
6．（2024·山东济宁）已知草酸常温下为固体，熔点为189.5℃，具有还原性，常用作染料还原剂；加热易分解，化学反应方程式为。某化学研究性小组为验证分解产物进行实验，用到的仪器装置如图所示（组装实验装置时可重复选择仪器）。
【实验装置】
请回答：
(1)仪器m的名称是 ，仪器n的名称是 ；
(2)加热分解草酸的装置需选用 （填“”、“”或“”）；实验前，按接口连接顺序a- -de（从左到右填写接口字母）组装实验装置；
(3)B装置中出现 现象可证明产物中有生成；
(4)写出C装置中发生反应的化学方程式 ；
(5)D装置中出现 现象可证明产物中有生成；
(6)该小组交流讨论后，得出该装置存在一定缺陷，需在最后的e接口连接一瘪的气球，其作用是 。
考向五 碳和碳的氧化物综合练习
角度1 性质和用途
1．（2024·云南·中考真题）下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可用于冶炼金属 B．CO和CO2不能相互转化
C．用墨绘制的画能保存长时间不变色 D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
2．（2024·黑龙江牡丹江）“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A．石墨作电车的电刷——质软 B．金刚石切割玻璃——硬度大
C．干冰作制冷剂——升华放热 D．一氧化碳冶炼金属——可燃性
3．（2024·吉林）性质决定用途，用途体现性质。下列归纳错误的是
A．金刚石硬度大，可作铅笔芯 B．活性炭具有吸附性，可作净水剂
C．干冰升华吸热，可作制冷剂 D．酒精具有可燃性，可作燃料
4．（2024·江苏连云港）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极 B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．具有还原性，可用于炼铁 D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
角度2 一氧化碳和二氧化碳的除杂与鉴别
（真题组合）下列实验操作能达到实验目的的是 （ ）
选项 实验目的 实验操作
A 除去气体中少量的CO 将混合气体点燃（2024·山东潍坊）
B 鉴别和 将燃着的木条分别伸入盛有和的集气瓶中，观察现象（2024·江苏扬州）
C 除去中的少量 将混合气体通过盛有溶液的洗气瓶（2024·江苏扬州）
D 鉴别空气、氧气、二氧化碳 将燃着的木条分别伸入集气瓶中（2024·四川广安）
E 检验CO2气体中是否含有CO 将气体通入澄清石灰水，观察石灰水是否变浑浊（2024·海南）
F 除去CO2气体中的HCl 通入足量的氢氧化钠溶液（2024·江苏无锡）
易错提醒除去气体中少量的CO不能用点燃的方法：①二氧化碳含量高时，不易点燃；②点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质。能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气等。
角度3 一氧化碳和二氧化碳的相互转化
1．（2024·广东广州）部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．a可能是C60 B．b和c能相互转化
C．c能与水反应生成d D．c不能直接转化成e
2．（2024·广东深圳）思考乐小丁同学发现和在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇（），下列说法错误的是
A．在反应Ⅰ中，参加反应的和的分子个数比为
B．反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C．小丁同学想要增加甲醇的产量，就要减少反应Ⅱ的发生
D．利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放，还可以产生燃料
3．（2024·青海西宁）甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质，属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别，其中甲是黑色固体，乙是植物光合作用的气体原料，丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素。各物质之间的关系如图所示（图中“—”表示相连的物质间可以发生反应，“”表示物质间存在相应的转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去）。
请根据相关信息回答下列问题：
(1)丁属于 （填物质类别）。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
（3）反应②为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，方程式为：。角度4 一氧化碳和二氧化碳性质不同的原因
（真题组合）判断下列说法是否正确。
A.一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同（2024·山东临沂） （ ）
B.一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同（2024·宁夏） （ ）
易错提醒由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，分子不同化学性质不同。
角度5 一氧化碳和二氧化碳综合探究题
1．（2024·四川眉山）已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？
【提出猜想】猜想一：CO 猜想二：CO2 猜想三：CO和CO2 猜想四：H2O
【提出质疑】(1)猜想四不成立，原因是 。
【设计实验】(2)实验装置如图：
实验现象 结论
B中观察到澄清石灰水变浑浊 非金属氧化物中有
D中观察到 非金属氧化物中有CO
【实验结论】(3)猜想 成立，则草酸钙分解的化学方程式为 。
【交流反思】(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。
2．（2024·河南）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质 b.石墨转化为金刚石属于物理变化
c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可)；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
(5)植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
②请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。(写出选用的试剂和现象即可)
(6)用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？
1．（新场景·亚运会）（2024·重庆）杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇()”。我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将转化成甲醇，其转化过程如下图所示(M为单质、部分产物省略)。下列说法不正确的是
A．M的化学式为 B．该成果可为碳中和提供科学方案
C．Ⅰ中反应不是化合反应 D．该转化中和M的分子数目比为1：2
2．（新考法·数字化实验）（2024·山东菏泽）某兴趣小组利用图1装置，对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1：在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水；实验2：在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是
A．由实验1得到的图像是A曲线
B．A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
C．该实验能证明与溶液发生了反应
D．通过此实验说明，利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究
3．（新考法·工艺流程）（2024·吉林）食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙（）。工业上生产的主要流程如如图所示，下列说法正确的是
A．石灰石的主要成分是 B．粉碎可以增大反应物间的接触面积
C．搅拌可以提高的产量 D．反应器中生成的气体具有可燃性
4．（新方向·生活生产）（2024·山东威海）绿色转化
二氧化碳的资源化利用是指将二氧化碳转化为有价值的产品或材料的过程，以减少其对环境的负面影响并实现其经济价值。如图是二氧化碳资源化利用的部分途径：
(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳，发生反应的化学方程式是 。
(2)化工产业中，常用原子经济百分比来衡量工艺效率，公式是：原子经济百分比。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇，该反应同时生成水，写出反应的化学方程式 ，其原子经济百分比是 。
(3)使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是 。
(4)除图中实例外，请列举生产、生活中二氧化碳的用途，并指出其应用的性质 (答一条即可)。
(5)践行绿色理念，共建美丽家园。下列做法正确的是___________(填字母编号)。
A．作物秸秆发酵制沼气 B．生活垃圾分类处理
C．废弃电池深埋地下 D．大力发展燃煤发电
5．（新课标·跨学科实践活动）（（2024·广东深圳）思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验：
(1)实验室制取的方程式： ；
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为 。（填序号）
(3)干燥气体，从E中的 口通入。
(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环；
②俊宇向生态箱中通入，一段时间后烧杯中出现现象为 ；
③测得生态箱内pH值下降，原因是 。
④请你列举一条具体措施减少大气中排放量，结合生活实际： 。
6．（新方向·项目式学习）（2024·湖南）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 （写一种即可）。
任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
(2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 （填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？
【查阅资料】
①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。
步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示）
【分析讨论】
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
(4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。
任务四：形成二氧化碳闭环的意识
(5)在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
1．（2024·山东泰安·三模）海洋酸化与全球气候变暖并称“邪恶双子”。迄今为止，人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力，进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是
A．大力推广电动汽车替代汽油车 B．在冬季，居民用燃煤取暖
C．积极植树造林 D．利用风能、太阳能、水能发电，减少火力发电
2．（2024·四川乐山·模拟预测）下列有关碳和碳的氧化物说法中，不正确的是
A．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
B．“低碳”就是减少二氧化碳的排放量
C．CO和CO2都有毒，都是大气污染物
D．大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
3．（2024·山东泰安·三模）如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒
C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少
D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加
4．（2024·云南怒江·一模）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是
A．M点时反应未开始
B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜
5．（2024·广东清远·模拟预测节选）请根据下列装置请回答问题。
(1)写出仪器名称：① ，⑤ ，⑧ 。
(4)图2是化学小组制作的喷气船，打开分液漏斗活塞，气体从小孔喷出，使船前进。
①小船能前进，其中的反应原理 （写化学反应方程式），采用 方法，使小船加速前进。
②船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向，一段时间后，可观察到 。
③停止前进后，根据质量守恒定律，小船会 。
6．（2024·陕西西安·模拟预测）如图为常见的制取气体的装置，请回答下列相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制氧气，选用B装置作为发生装置应添加的实验用品是 ，对应的化学反应方程式是 。
(2)选用上述装置制取并收集一瓶二氧化碳，并能控制反应速率，应选择的装置是 。G中b、d为湿润的紫色石蕊试纸，a、c为干燥的紫色石蕊试纸。倒入二氧化碳后观察到a、c不变色，d比b先变红，能说明二氧化碳的性质是 。
(3)某同学采用如图装置分离CO2和CO的混合气体，涉及的操作步骤如下，正确操作顺序___________(填字母)。
①关闭活塞a，打开活塞b ②关闭活塞b，打开活塞a
③通入混合气体 ④从导管c处收集气体
A．①④②③④
A．②④③①④
A．②③④①④
7．（2024·云南怒江·一模）为应对全球变暖这一重大问题，我国提出2060年前实现“碳中和”。化学小组的同学开展了以“低碳”为主题的项目式学习。
任务一：认识自然界中的碳循环
(1)表示植物光合作用过程的是 (填“①”“②”或“③”)。
任务二：认识二氧化碳的性质
【实验过程】利用如图的U型管进行实验，实验开始前，同时取下U型管两端的橡胶塞，开始反应。
【实验分析】
(2)反应时，左边玻璃管液面上升速度比右边更 (填“快”或“慢”)。
(3)反应一段时间后，分别向左右两边的烧杯中滴加石蕊溶液，充分搅拌，观察到右边烧杯中溶液 。
任务三：了解二氧化碳消耗的途径
(4)碳捕集：可以采用化学吸收法，利用碱性吸收剂与二氧化碳反应生成不稳定的物质。下列物质可用作二氧化碳捕集的吸收剂的是___________。
A． B． C． D．
(5)碳封存：将二氧化碳封存于海底，我国首个海上二氧化碳封存项目在南海海底永久封存超146万吨二氧化碳。该方法中利用了二氧化碳与水的反应，其反应的化学方程式为 。
任务四：
(6)设计低碳行动方案
低碳途径 低碳行动具体措施
低碳方案 促进二氧化碳吸收 植树造林
减少二氧化碳排放
8．（2024·山东菏泽·二模）如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器，某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。(组装实验装置时，可重复选择仪器)
试回答下列问题：
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置气密性，进行实验。(提示：盐酸中挥发出的少量气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制二氧化碳的化学方程式为 。
(2)选择合适的仪器，可在实验室中以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制备并收集干燥的氧气。
①上述方法制氧气的化学方程式为 。
②下列关于氧气性质和用途的叙述中，不正确的是 。
A．氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质发生反应
B．木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈，因为纯氧中的氧分子更活泼
C．铁丝在纯氧中剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体
D．液氧可用于火箭发射，是因为氧气具有可燃性
(3)某化学小组欲测定ag某不纯氧化铁样品中的质量(杂质不参与反应)，设计了实验方案，所选仪器按“气体”的顺序连接，并检查装置气密性，然后进行实验
①反应过程中，E中玻璃管内出现的现象是 。
②从环保角度考虑，该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是 。
③通过测量反应前后仪器E处玻璃管内样品的质量，来求算该样品中的质量(杂质不参与反应)。反应前将ag氧化铁样品装入仪器E玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器E玻璃管内固体的质量为bg，则ag氧化铁样品中的质量为 g(结果用含a、b的代数式表示)。
9．（2024·四川乐山·模拟预测）某化学兴趣小组用下图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成。
(1)装置及反应原理探究
①写出A装置发生的化学反应方程式 。
②说明CO能还原CuO的现象为 。
③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 。（不考虑CO2和H2O的反应。）
(2)产物成分探究
【查阅资料】①一氧化碳还原氧化铜，除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O）
②Cu2O为不溶于水的红色固体
③
【提出问题】红色固体含有什么物质？
【猜想假设】假设一：红色固体只含Cu 假设二：红色固体只含Cu2O 假设三：红色固体含有Cu2O和Cu
实验探究：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置 ① 若无明显现象 ① 证明红色固体是 。
② 红色固体部分溶解，溶液呈蓝色 ② 证明红色固体肯定含有 ，可能含有 。
10．（2024·吉林长春·一模）大理石和酸制取二氧化碳，可选的实验装置如图1所示，取等质量的大理石分别放入足量的酸中，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示，请回答下列问题：
(1)仪器b的名称是 ；
(2)若要控制反应的开始和停止，应选择的发生装置是 ；
(3)F装置可用于测定收集二氧化碳的体积，少量植物油的作用是 ；
(4)图2中甲、乙、丙三条曲线对应以下的3个实验，其中甲曲线对应的实验是_______；
A．块状大理石、7%硫酸溶液 B．块状大理石、7%盐酸 C．粉末大理石、7%盐酸
(5)下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中，不正确的是________。
A．把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红
B．实验室制取二氧化碳时，应先加药品再检查装置气密性
C．向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长
答案和解析
考点一 碳的单质
考向一 碳单质的物理性质和用途
角度1 碳单质的结构
1.（真题组合）判断下列说法的正误。
A．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同（2024·宁夏） （ ）
B．金刚石和石墨的物理性质差异较大：原子种类不同（2024·广东广州） （ ）
【答案】A. × B.×
【详解】A.金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，二者的物理性质差异很大是因为碳原子排列方式不同；
B.石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但是二者碳原子的排列方式不同，因此二者的物理性质不同。
2．（2024·山东青岛）物质都是由微观粒子构成的。下列物质由原子构成的是
A．氢气 B．一氧化碳 C．金刚石 D．氯化钠
【答案】C
【详解】A、氢气属于气态非金属单质，由氢分子构成，不符合题意；
B、一氧化碳是由非金属元素组成的化合物，由一氧化碳分子构成，不符合题意；
C、金刚石属于碳单质，由碳原子构成，符合题意；
D、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合题意。
易错提醒金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，C60由C60分子构成。
3．（2024·贵州）阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看，甲烷由 元素组成。从微观上看，金刚石由 构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为 ，图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
【答案】(1) C、H 碳原子/C
(2) 碳原子的排列方式发生了改变
(3)良好的光学透明性和高度的化学稳定性
【详解】（1）甲烷的化学式为：CH4，从宏观上看，甲烷由C、H元素组成；
金刚石属于碳单质，从微观上看，金刚石由碳原子构成；
（2）由图1可知，生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨，该反应的化学方程式为：；
由图2可知，石墨转化为金刚石，微观实质是碳原子的排列方式发生了改变；
（3）由题干信息可知，金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
4.（2024·江苏盐城）阅读下列资料，完成下面小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
（1）下列关于的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用
（2）下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软 D．能与K等金属反应
（3）金刚石、石墨和和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
【答案】（1）B （21）A （3）D
【解析】（1）A、根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确。
D、根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。
（2）A、碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，正确；
B、金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，错误；
C、石墨很软属于石墨的物理性质，错误；
D、C60能与K等金属反应属于化学性质，错误；
（3）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，故选D。
角度2 碳单质的物理性质与用途的对应关系
（真题组合）判断下列物质的性质和用途的对应关系是否正确。
A.金刚石切割玻璃——硬度大（2024·黑龙江牡丹江） （ ）
B.石墨作电车的电刷——质软（2024·黑龙江牡丹江） （ ）
C.石墨能导电，可用作润滑剂（2024·江苏扬州） （ ）
D.金刚石无色透明，可用于切割玻璃（2024·江苏扬州） （ ）
E.石墨具有导电性，可用作铅笔芯（2024·内蒙古兴安盟） （ ）
【答案】A. √ B.× C.× D.× E.×
【详解】A.金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃；
B.石墨具有良好的导电性，可用作电车的电刷；
C.石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，与石墨能导电无关
D.金刚石硬度大，可用于切割玻璃，与金刚石无色透明无关；
E.石墨质软，且是灰黑色，容易留下痕迹，可用作铅笔芯。
角度3 活性炭和木炭的性质
1．（2024·湖南长沙）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是
A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D．
【答案】A
【详解】A、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，用于去除冰箱、汽车中的异味，故正确；
B、金刚石无吸附性，不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误；
C、石墨无吸附性，不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误；
D、C60不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误。
2．（2024·四川巴中）物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是
A．天然气用作燃料 B．干冰用于人工降雨
C．活性炭用来吸附色素和异味 D．金刚石用来裁玻璃
【答案】A
【详解】A、天然气能燃烧因此可作为燃料，可燃性是化学性质，符合题意；
B、干冰用于人工降雨是利用干冰升华能吸热使水蒸气液化，不需要通过化学变化表现，属于物理性质，不符合题意；
C、活性炭吸附有色物质，属于物理变化，没有通过化学变化表现属于物理性质，不符合题意；
D、金刚石硬度大切割玻璃，不需要化学变化表现属于物理性质，不符合题意。
易错提醒活性炭吸附色素和异味，没有产生新物质，属于物理变化。
3．（2024·江苏常州节选）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。

【答案】(1) 过滤 疏松多孔
【详解】（1）①过滤可以除去不溶性杂质，可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构，具有吸附性，可以吸附色素和异味分子；
4．（2024·青海西宁节选）化学与生产、生活息息相关。根据所学化学知识，回答下列问题：
活性炭具有疏松多孔的结构，制糖工业中常利用其 性来脱色以制白糖。
【答案】吸附
【详解】活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味，故制糖工业中常利用活性炭的吸附性来脱色以制白糖。
考向二 碳单质的化学性质和用途
1．（2024·重庆节选）2024年4月，淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 。
【答案】(2)常温下，碳单质化学性质稳定
【详解】（2）墨的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定，有利于长期保存，故填：常温下，碳单质化学性质稳定。
2．（2024·上海）我国青铜器的铸造和使用具有悠久的历史，探寻铜锈的奥秘有利于保护青铜文物。
(1)火的使用促进了炼铜技术的发展。采用火法炼铜时，木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，写出反应的化学方程式： 。
【答案】(1)
【详解】（1）木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
考点二 碳的氧化物
考向一 二氧化碳的性质和用途
角度1 二氧化碳的物理性质
1.（2024·四川乐山）将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中，气球沉入底部（如图甲）．若要使气球位置出现图乙中的变化，可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A．氢气 B．甲烷 C．二氧化碳 D．一氧化碳
【答案】C
【分析】将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中，气球沉入底部，若要使气球位置出现图乙中的变化，说明该气体的密度比空气大，可使充满空气的气球升到顶部。
【详解】A、氢气的密度比空气小，不符合题意；B、甲烷的密度比空气小，不符合题意；
C、二氧化碳的密度比空气大，符合题意；D、一氧化碳的密度比空气小，不符合题意。
2．（2024·黑龙江牡丹江节选）下图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答问题。
(4)用F收集，气体从 端通入。
【答案】(4)a
【详解】（4）二氧化碳密度比空气大，用F收集CO2，气体从a端通入。
易错提醒多功能瓶的进出口：1、向上排气法：用于收集密度比空气大的气体，收集的气体从长管进，空气从短管出，即“长进短出”。2、向下排气法：收集密度比空气小的气体，收集的气体从短管进，空气从长管出，即“短进长出”。3、排水法：收集不溶于水且不与水反应的气体。瓶中盛满水，收集的气体从短管进，水则从长管出，即“短进长出”。
角度2 二氧化碳的性质与用途
1．（2024·辽宁）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料
【答案】A
【详解】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，不能用作燃料；
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨，二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料。
2．（2024·山东济宁）火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生反应，下列有关物质X的说法错误的是
A．是空气的成分之一 B．可用于灭火 C．其水溶液显酸性 D．有毒性
【答案】D
【分析】由质量守恒定律可知，在化学反应前后，原子的个数不变，推出X为CO2，根据CO2的相关性质来解答本题。
【详解】A、CO2占空气体积的0.03%，是空气的成分之一，故此项说法正确；
B、CO2不可燃也不助燃，能用于灭火，故此项说法正确；
C、CO2与水反应生成碳酸，水溶液显酸性，故此项说法正确；
D、人体吸入过多CO2会窒息，但CO2本身没有毒性，故此项说法错误。
角度3 二氧化碳的化学性质课本实验
1．（2024·广东）回答下列问题：
ii.性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应
X为 时，现象为 CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ；CO2不燃烧，也不支持燃烧
【答案】澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大
【详解】ii.若X为澄清石灰水，澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可以用紫色石蕊溶液检验，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，故填：紫色石蕊溶液；溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中，观察到低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭，说明了二氧化碳密度比空气大；二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。
2．（2024·北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红
【详解】（1）澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
该实验中，二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触，一段时间后，澄清石灰水变浑浊，说明分子在不断运动，当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时，二氧化碳和氢氧化钙反应，澄清石灰水变浑浊；
（2）验证二氧化碳能与水反应，可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应，故填：先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。
角度4 二氧化碳的化学性质创新实验
1．（2024·四川泸州）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【详解】A、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；
B、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；
C、蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；
D、注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
易错提醒能使石蕊溶液变红的是酸，二氧化碳不能使石蕊变红。
2．（2024·内蒙古包头）向甲乙两个等体积充满的软塑料瓶中，分别倒入等体积的澄清石灰水与溶液（密度近似相等），拧紧瓶盖振荡后，现象如图所示。下列说法错误的是
A．甲瓶注入的是澄清石灰水
B．甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小
C．向变瘪的乙瓶中滴加适量溶液，无现象
D．溶液浓度大于溶液浓度
【答案】C
【详解】A、二氧化碳和氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应，瓶内压强变小，乙瓶中压强变的更小，说明乙瓶是氢氧化钠溶液，甲瓶是澄清石灰水，故说法正确；
B、两瓶变瘪的原因都是二氧化碳反应了，使瓶内的压强变小了，故说法正确；
C、乙瓶中反应后生成碳酸钠，碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，故说法错误；
D、倒入等体积的澄清石灰水和氢氧化钠溶液，两瓶变瘪的程度不同，乙比甲更瘪，说明氢氧化钠溶液的浓度大于氢氧化钙的浓度，故正确。
3．（2024·湖南长沙）碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡，基本实现碳的零排放：碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此，兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一：寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验：
组别 实验方案 现象 结论
甲组 向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡 软塑料瓶变瘪 能被水吸收
乙组 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的 能被澄清石灰水吸收
丙组 向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的 无明显现象 不能被氢氧化钠溶液吸收
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压 ；
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二：比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液，哪个吸收的效果更好？
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是 。同学们一致认为，只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品，帮助他们设计实验并写出实验方案： 。
（实验用品：氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个，其它仪器自选）
【实验与结论】通过实验，同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料．并利用下图所示装置和用品进行实验，来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析，该实验能否达到实验目的。并阐述理由 （已知实验装置气密性良好且操作均正确）。
【表达与交流】通过以上探究，同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 (2)减小 (3)稀盐酸/稀硫酸 (4)常温下，氢氧化钙微溶于水
(5)将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度
(6)不能，倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶
【详解】（1）乙组：实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中，通入适量的，实验结论：能被澄清石灰水吸收，二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，实验现象：澄清石灰水变浑浊。
（2）向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，振荡，软塑料瓶变瘪，是因为瓶内气压变小，大气压将软塑料瓶压瘪。
（3）向盛有氢氧化钠溶液的试管中，通入适量的，无明显现象，为了证明与氢氧化钠发生了反应，他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂，观察到有气泡产生，从而证明能与氢氧化钠反应，则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。
（4）饱和石灰水、水吸收的效果差不多，从物质的溶解性的角度分析，原因是氢氧化钙微溶于水，水中溶解氢氧化钙的质量较少，氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
（5）我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应，也可以和氢氧化钠溶液中的水反应，二氧化碳也能溶于水，设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果，可以利用对比实验记性验证，实验变量是氢氧化钠溶液、水，其它都是常量，实验方案：将相同体积的水和浓溶液，分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中，比较软塑料瓶变瘪的程度。
（6）不能，通常状况下，1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫，注射器注入5mL的水，约溶解200mL二氧化硫气体，此时倒吸进入瓶中的水，会继续吸收瓶内剩余的，最终充满整个集气瓶。
4．（2024·四川巴中）某实验小组利用图1所示装置进行实验，探究的性质：分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大，对应的操作是 。
(2)实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”)，对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性；②若过量，会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究：
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中，滴加过量氯化钙溶液 含有
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替，也能达到相同目的。
A．紫色石蕊溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸
【答案】(1)注入液体
(2)
(3) z NaOH
(4) 产生白色沉淀 含有NaOH
(5)不能
(6)AB
【详解】（1）ab段压强增大，说明此时注入液体，装置中的气体压缩，从而压强增大。
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。
（3）由图可知，曲线z最终压强最小，说明二氧化碳减少最多，即吸收二氧化碳效果最好；
氢氧化钠吸收二氧化碳效果最好，化学式为NaOH。
（4）Ⅰ、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可观察到有白色沉淀产生；
Ⅱ、过量的氯化钙能除去溶液中的碳酸钠，而氢氧化钠能使酚酞溶液变红色，则说明溶液中还含有氢氧化钠。
（5）氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠，则不能用氢氧化钠代替。
（6）A、氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变红色，也能证明溶液中是否含有氢氧化钠，该选项符合题意；
B、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，也能证明溶液中是否含有氢氧化钠，该选项符合题意；
C、稀盐酸和氢氧化钠反应无明显反应，则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠，该选项不符合题意。
故选AB。
考向二 二氧化碳对生活和环境的影响
1．（2024·山东烟台）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
【答案】A
【详解】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳。
易错提醒“碳中和”、“碳达峰”、“低碳行动”等中的“碳”均指二氧化碳。
2．（2024·山东东营）我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰，碳中和”的是
A．绿色出行 B．焚烧垃圾 C．节约用纸 D．随手关灯
【答案】B
【详解】A、绿色出行，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，利于实现“碳达峰，碳中和”，不符合题意；
B、焚烧垃圾，会产生大量的二氧化碳，不利于实现“碳达峰，碳中和”，符合题意；
C、节约用纸，可以节约资源，减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，利于实现“碳达峰，碳中和”，不符合题意；
D、随手关灯，可以节约能源，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，利于实现“碳达峰，碳中和”，不符合题意。
3．（2024·四川德阳）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气，化石燃料燃烧产生CO2气体，导致空气中二氧化碳含量升高，A项正确；
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小，但不会停止运动，B项错误；
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2，CO2分子变成了其他分子，C项正确；
D、CO2溶于水属于物理变化，与水发生反应生成碳酸属于化学变化，D项正确.
4．（2024·内蒙古通辽）2022年12月，白鹤滩水电站全部机组投产发电，标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能 源走廊，这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料，为实现“双碳”目标作出巨大贡献。下列说法不正确的是
A．除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体是纯净物
B．大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题
C．化石燃料燃烧产生的酸性气体可能导致降雨的酸性增强
D．白鹤滩水电站将水能转化为电能，实现水力资源的可持续利用
【答案】A
【详解】A、除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体中还含有可溶性的物质，故属于混合物，A错误；
B、二氧化碳是一种温室气体，大气中CO2含量过高会导致温室效应，B正确；
C、化石燃料燃烧产生的二氧化硫等酸性气体会导致降雨的酸性增强，C正确；
D、将水能转化为电能可实现水力资源的可持续利用，D正确。
5．（2024·山东淄博）我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是
A．碳中和是指用碱中和产生的 B．途径①表示植物的光合作用
C．途径②中部分最终转变为碳酸盐 D．化石燃料燃烧使排放量增加
【答案】A
【详解】A、人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，即为碳中和。选项错误；
B、植物光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，选项正确；
C、二氧化碳与水反应生成碳酸，最终部分碳酸会最终转化成碳酸盐，选项正确；
D、 化石燃料燃烧使二氧化碳排放量增加，选项正确。
6．（2024·广东节选）回答下列问题：
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条)：a. ；b. ；c. 。
ii.CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林，利用绿色植物的 作用吸收CO2。
【答案】(2) 减少一次性餐具的使用 人工降雨 乙醇 不能 光合
【详解】（2）i.a中低碳生活，是指减少碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多：如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用，不产生新物质的用途，包括有：冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用，产生新的物质的用途，包括有：转化成甲醇、乙醇；
ii.根据图中“CO2物理利用”，可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨，不能从总量上减少CO2；
iii.植树造林，绿色植物可以进行光合作用，二氧化碳和水在叶绿体中，在光照的条件下，反应生成有机物，并释放氧气，故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
7．（2024·江苏盐城）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】(1)ABCD (2)AB (3) 试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
(4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐公交车（合理即可）
【详解】（1）A、空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，正确；
B、温室效应会导致气候异常，发生极端天气，正确；
C、地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，正确；
D、温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，正确；
故填：ABCD；
（2）A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，符合题意；
B、化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，符合题意；
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水，不符合题意；
故填：AB；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶，故填：试管；集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故填：BC；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止，故填：可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好，故填：2%氢氧化钠溶液；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等，故填：出行乘坐公交车（合理即可）。
8．（2024·江苏镇江·中考真题）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。
(2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。
(3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】（1）①化石燃料主要包括煤、石油和天然气，故填写：煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，因此，二氧化碳也被称为温室气体，能引起温室效应，大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因，故填写：温室效应。
（2）①由氨水捕集CO2的实验流程图可知，富含CO2的烟气，进入氨水吸收室，生成碳酸铵和碳酸氢铵，碳酸铵和碳酸氢铵加热分解，生成X和高纯CO2，X能被氨水吸收塔吸收，根据质量守恒定律宏观实质：化学反应前后，元素种类不变可知，反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素，加热分解，生成X和高纯CO2（含有碳元素和氧元素），X中可能含有氮元素和氢元素，X能被氨水吸收塔吸收，说明X能与水反应，生成氨水，因此，X为氨气，化学式为：NH3，故填写：NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气和水，故填写：氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气。
（3）①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知，该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变，起到过渡作用，符合催化剂的性质，因此，整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用，故填写：催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知，生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气，在Ni/CaO的催化下，生成甲烷和水，总反应方程式为：，故填写：
考向三 二氧化碳的制取
角度1 仪器及装置的选择
1．（2024·江苏无锡）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是
A．锥形瓶B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，属于“固液常温型”，可以使用锥形瓶，故不符合题意；
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，收集二氧化碳一定用到导管，故不符合题意；
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，需要用集气瓶收集二氧化碳，故不符合题意；
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，反应不需要加热，不需要使用酒精灯，故符合题意，故选D。
2．（2024·上海）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是
A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小
B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出
C．闭合旋塞后，试管内气压减小
D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升
【答案】D
【详解】A、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，所以试管中稀盐酸体积会增大，故不符合题意；
B、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出，故不符合题意；
C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，故不符合题意；
D、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，导致漏斗内液面上升，故符合题意。
3．（2024·广东）回答下列问题：
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到图1中的仪器有 (填字母)。
【答案】(1) ade
【详解】（1）i.组装便于添加稀盐酸的发生装置，应该选择长颈漏斗e，制取二氧化碳的反应物为固液常温型，可以选择锥形瓶d，长颈漏斗需要橡胶塞，故选择双孔橡胶塞a，则需要的仪器有：ade
4．（2024·河南节选）实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡皮塞、导气管及试剂略去)。
(1)制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
【答案】(1)a、b、e、f
(【详解】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef。
5．（2024·黑龙江牡丹江节选）下图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(3)实验室制取选用的发生装置是 ，选择的理由是 ，检验生成二氧化碳的方法是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(3) B 该反应为固体和液体不加热 将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明是
【详解】（1）仪器①的名称是长颈漏斗；
若选用C排水法收集的O2不纯，由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，所以未等导管口气泡连续且均匀的产生就开始收集，会导致收集的氧气不纯；
（3）实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸制取CO2，该反应为固体和液体不加热，则选用的发生装置是B，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常检验生成二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明是CO2。
6．（2024·黑龙江绥化节选）如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器，请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是 （填字母）。
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下 (2) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O B
【详解】（1）仪器①是长颈漏斗，在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
（2）实验室常用大理石或

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