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专题03 碳和碳的氧化物
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
碳及其氧化物的性质 5年1考 简答题 2025年1分 碳及其化合物的性质、用途等综合应用
二氧化碳的制备 5年2考 简答题 2025年2分 2022年3分 二氧化碳的制备和性质实验
1．（2025·河南卷）古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
（1）从分子的角度解释唐代诗句“山城斜路杏花香”所描述的现象 。
（2）元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
【答案】（1）分子在不断运动。
（2）墨中的碳在常温下化学性质稳定。
【解析】（1）分子运动：诗句中“杏花香”是花香分子通过运动扩散到空气中，被人嗅觉感知，分子具有“不断运动”的性质，即使物质处于静止状态，其分子仍会自发运动，导致气味传播；
（2）碳的稳定性：古代水墨画使用的墨主要成分是碳（如炭黑），碳单质在常温下化学性质非常稳定，不易与氧气、水等物质发生反应，因此不易氧化或变质，这种稳定性使得用墨绘制的书画即使长期保存，颜色仍能保持不变。
2．（2025·河南卷）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。
（2）写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
（3）若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。
【答案】（1）AD
（2）
（3）
【解析】（1）实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解，是固液常温型反应，制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，也是固液常温型反应，所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法（收集装置选 D）或排水法收集；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集（收集装置选 D）。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。
（2）装置 B 是固体加热型发生装置，用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：。
（3）用浓硫酸干燥二氧化碳气体，应遵循 “长进短出” 的原则，即二氧化碳从长管进入，与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为：进气口 c 连接长管，短管另一端空着 。
3．（2022·河南卷）某化学小组利用下图微型装置进行实验。

（1）写出试管内所发生反应的化学方程式 。
（2）A处V形管内可观察到什么现象？ 。
（3）若B处V形管内的澄清石灰水不变浑浊，可能的原因是什么？ 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
（2）紫色石蕊溶液变红
（3）盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，因而不能生成CaCO3沉淀
【解析】（1）试管内大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）生成的二氧化碳到达A，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，所以现象是紫色石蕊溶液变红。
（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，不生成沉淀可能是氢氧化钙和其他物质反应了。盐酸易挥发，挥发出的氯化氢能和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，氯化钙不能和二氧化碳反应，所以不会出现沉淀。则原因可能是盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，因而不能生成CaCO3沉淀。
1．（2025·平顶山一模）和均属于碳的氧化物，关于二者下列说法正确的是
A．均属于温室气体 B．均具有还原性
C．都能溶于水 D．所含元素种类相同
【答案】D
【解析】A、二氧化碳含量过多，会导致温室效应，属于温室气体，一氧化碳不属于温室气体，不符合题意；
B、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，二氧化碳不具有还原性，不符合题意；
C、一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水，不符合题意；
D、由化学式可知，一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，均是由碳元素和氧元素组成，符合题意。
故选D。
2．（2025·郑州市外国语中学摸底）下列物质性质与用途对应错误的是
A．“真金不怕火炼”——金可用作装饰品 B．干冰可用于制造舞台云雾
C．炭黑常温下化学性质稳定可制作墨汁 D．铜导电性好可制作电线
【答案】A
【解析】“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定，在高温条件下也不与氧气反应，而金可用作装饰品是利用了金有金属光泽，故A选项符合题意；
B、干冰是二氧化碳固体，干冰易升华可用于制造舞台云雾，故B选项不符合题意；
C、炭黑常温下化学性质稳定，可制作墨汁，用炭黑制作的墨汁书写字画可以长久保存，故C选项不符合题意；
D、铜具有良好的导电性，可制作电线，故D选项不符合题意。
故选A。
3．（2025·洛阳二模）“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 用活性炭等材料制作净水器 活性炭有可燃性
B 用柠檬酸和小苏打自制汽水 柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
C 用碳纤维复合材料制作龙舟桨 碳纤维复合材料密度小、强度高
D 用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画 铁和硫酸铜溶液能发生置换反应
【答案】A
【解析】A、用活性炭等材料制作净水器，是因为活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，与活性炭有可燃性无关，故A符合题意；
B、用柠檬酸和小苏打自制汽水，是因为柠檬酸和小苏打（碳酸氢钠）能反应生成CO2，故B不符合题意；
C、用碳纤维复合材料制作龙舟桨，是因为碳纤维复合材料具有密度小、强度高的特点，故C不符合题意；
D、用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画，是因为铁和硫酸铜溶液能发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，故D不符合题意；
故选：A。
4．（2025·安阳二模）化学使世界变得更加绚丽多彩。单晶硅为信息技术提供了基础材料，硅的元素符号为 ；金刚石在量子信息科学领域潜力巨大，构成金刚石的微观粒子是 。
【答案】 Si 碳原子
【解析】硅的元素符号为Si；金刚石是由碳原子直接构成的，故填：Si；碳原子。
5．（2025·安阳二模）用如图所示装置完成CO2的相关实验。
（1）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置，验证塑料瓶充满CO2的方法是什么？
（2）从①或②中任选一题作答，若均作答，则按①计分。
①证明CO2能与水反应的现象是什么？ 。
②证明CO2密度比空气大的现象是什么？ 。
【答案】（1）将燃着的小木条放在导管口，若熄灭，说明已经充满 CO2
（2）干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色 低处的湿润的紫色石蕊纸花比高处的先变红
【解析】（1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大，故可将燃着的小木条放在导管口，若熄灭，说明已经充满 CO2。
（2）①二氧化碳不能使石蕊变色，二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红色，故通入CO2后，如果干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，可证明CO2能与水反应。
②通入CO2后，观察到低处的湿润的紫色石蕊纸花比高处的先变红，证明CO2密度比空气大。
6．（2025·鹤壁一模）有A、B、C、D、E是初中五种常见的物质，它们的部分反应和转化关系如图所示（“一”表示反应关系，“→”表示转化关系）。其中B是胃酸的主要成分；C广泛应用于玻璃、造纸、纺织等的生产；A和E都属于碱。

写出D的一种用途 ；写出A物质的一种俗称 ；D转化C的化学方程式为： ； A和B反应的微观实质是 。
【答案】 灭火（答案合理即可） 火碱（或烧碱、苛性钠） 2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O 氢离子和氢氧根离子结合成水分子
【分析】由B是胃酸的主要成分，得出B为HCl，C广泛应用于玻璃、造纸、纺织等的生产，推测C为碳酸钠，A能与盐酸反应，与碳酸钠可以相互转化，A和E都属于碱，可得A为氢氧化钠，碳酸钠能与D相互转化，可以推测D为二氧化碳，二氧化碳能与E反应，且E为碱，故推测E为氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠相互转化，代入反应和转化关系图中，符合要求，故推导正确。
【解析】由分析可知D为二氧化碳，二氧化碳的一种用途是灭火；A物质为氢氧化钠，它的俗称为：火碱（或烧碱、苛性钠）；D(二氧化碳)转化为C（碳酸钠）的化学方程式为：2NaOH + CO2 == Na2CO3+H2O；A（氢氧化钠）和B（盐酸）反应的微观实质是：氢离子和氢氧根离子结合成水分子。故填：灭火（答案合理即可）；火碱（或烧碱、苛性钠）；2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O；氢离子和氢氧根离子结合成水分子
7．（2025·平顶山一模）实验室制取常见气体的相关装置如下图所示。
（1）实验室制取的化学方程式为 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取干燥的，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。
（3）某同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了一个家庭简易制氧机，装置如图所示。装置中输液袋和流量调节器可用实验室一种仪器替代，则该仪器名称为 。
【答案】（1）
（2）B E C
（3）分液漏斗
【解析】（1）实验室制取二氧化碳的反应为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（2）过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应，发生装置选B，浓硫酸具有吸水性，能干燥氧气，且氧气密度比空气大，收集装置选C，则连接顺序为BEC。
（3）分液漏斗能控制液体的滴加速率，装置中输液袋和流量调节器可用实验室一种仪器替代，则该仪器名称为分液漏斗。
8．（2025·鹤壁一模）根据如图所示实验装置，回答下列问题：
（1）写出实验室用A装置制取的化学方程式。
（2）若用G装置收集，请设计实验验证已收集满。（写出实验操作、现象）
（3）实验室制取时，为得到平稳气流，并收集到较纯净的，应选择的装置组合是 （从A～F中选）。
【答案】（1）
（2）将燃着的木条放在 b 导管口处，木条熄灭
（3）CD
【解析】（1）A 装置是固体加热型发生装置，且试管口没有放一团棉花，适用于氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解制取氧气。氯酸钾在加热和二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为。
（2）二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集。用 G 装置收集时应长进短出，即从 a 口进，b 口出。二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以将燃着的木条放在 b 导管口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。
（3）实验室制取氢气常用锌粒和稀硫酸在常温下反应，要得到平稳气流，需控制反应速率，C 装置中的分液漏斗可通过控制液体滴加速度来控制反应速率，所以发生装置选 C ；氢气难溶于水，用排水法收集的氢气较纯净，D 为排水法收集气体的装置，所以收集装置选 D，则装置组合是 CD。
9．（2025·郑州九校联考）下图为工业上“碳捕集”技术捕捉烟气中的，实现资源化利用。
（1）上述流程中可循环利用的物质有氧化钙、 （填名称）。
（2）写出“颗粒反应室”中发生的复分解反应的化学方程式。
（3）请设计实验方案，检验加入氢氧化钠溶液后，“捕捉室”中生成的新物质。（说明选用的试剂及操作方法）
【答案】（1）氢氧化钠
（2）
（3）可以选用稀盐酸；取样，滴加过量的稀盐酸（合理即可）
【分析】由图可知，捕捉室中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；颗粒反应室中氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；煅烧炉中碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。氧化钙可以投入到石灰乳中重新参加反应（生石灰和水反应生成氢氧化钙）。
【解析】（1）由分析可知，氧化钙和氢氧化钠既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（2）“颗粒反应室”中发生的复分解反应为氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，方程式为：；
（3）捕捉室中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故取样，滴加过量的稀盐酸，有气泡产生，说明含有碳酸钠。
10．（2025·洛阳二模）某化学兴趣小组开启了“低碳行动”的项目化学习之旅。
（一）制备二氧化碳
（1）兴趣小组同学们在实验室中用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身达到 的目的（如图所示）。若利用该装置制取二氧化碳，无纺布包内的药品为 （写名称）。
（二）学习“碳封存”
（2）某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微粒视角分析，一定质量的二氧化碳气体在压缩过程中，主要改变的是 。
①分子大小 ②分子间隔 ③分子数目 ④分子种类
（3）通过植树造林，利用 作用吸收大气中的CO2。
（三）研究“碳捕捉”
（4）根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图1所示实验，装置a端连接压强传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。图1中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液。
分析图2可知，“捕捉”二氧化碳效果最好的是 （填装置序号）；写出图丙中发生的化学反应方程式 ；从溶解性的角度说明乙、丙两装置效果不同的原因： 。
（四）了解“碳利用”
（5）我国杭州亚运会的主火炬所用燃料是采用废碳再生的甲醇（CH3OH），二氧化碳转化为甲醇的原理是：。请计算制得64吨甲醇理论上能消耗二氧化碳的质量。
【答案】（1）控制反应的发生与停止 大理石或石灰石
（2）②
（3）光合
（4）丙 氢氧化钠易溶于水，氢氧化钙微溶于水，与氢氧化钙相比，氢氧化钠形成的溶液浓度大，故吸收效果好，故乙、丙两装置效果不同
（5）解：设理论上能消耗CO2的质量为x
x=88t
答：理论上能消耗CO2的质量为88t。
【解析】（1）在实验室中用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身，可以控制固液的接触和分离，从而达到控制反应的发生和停止的目的；
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，若利用该装置制取二氧化碳，无纺布包内应盛放固体，则盛放的药品为：石灰石（或大理石）；
（2）一定质量的二氧化碳气体在压缩过程中，分子之间的间隔变小，分子的种类、数目和大小不变。
故选②；
（3）通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的二氧化碳，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；
（4）由图可知，丙中压强下降的最多，说明丙中二氧化碳吸收的最多，故“捕捉”二氧化碳效果最好的是丙；
丙中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
氢氧化钠易溶于水，氢氧化钙微溶于水，与氢氧化钙相比，氢氧化钠形成的溶液浓度大，故吸收效果好，故乙、丙两装置效果不同；
（5）见答案。
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专题03 碳和碳的氧化物
命题点 频次 题型 年份及分值 考查内容
碳及其氧化物的性质 5年1考 简答题 2025年1分 碳及其化合物的性质、用途等综合应用
二氧化碳的制备 5年2考 简答题 2025年2分 2022年3分 二氧化碳的制备和性质实验
1．（2025·河南卷）古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
（1）从分子的角度解释唐代诗句“山城斜路杏花香”所描述的现象 。
（2）元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
2．（2025·河南卷）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。
（2）写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
（3）若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。
3．（2022·河南卷）某化学小组利用下图微型装置进行实验。

（1）写出试管内所发生反应的化学方程式 。
（2）A处V形管内可观察到什么现象？ 。
（3）若B处V形管内的澄清石灰水不变浑浊，可能的原因是什么？ 。
1．（2025·平顶山一模）和均属于碳的氧化物，关于二者下列说法正确的是
A．均属于温室气体 B．均具有还原性
C．都能溶于水 D．所含元素种类相同
2．（2025·郑州市外国语中学摸底）下列物质性质与用途对应错误的是
A．“真金不怕火炼”——金可用作装饰品 B．干冰可用于制造舞台云雾
C．炭黑常温下化学性质稳定可制作墨汁 D．铜导电性好可制作电线
3．（2025·洛阳二模）“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是
选项 劳动实践 化学知识
A 用活性炭等材料制作净水器 活性炭有可燃性
B 用柠檬酸和小苏打自制汽水 柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
C 用碳纤维复合材料制作龙舟桨 碳纤维复合材料密度小、强度高
D 用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画 铁和硫酸铜溶液能发生置换反应
4．（2025·安阳二模）化学使世界变得更加绚丽多彩。单晶硅为信息技术提供了基础材料，硅的元素符号为 ；金刚石在量子信息科学领域潜力巨大，构成金刚石的微观粒子是 。
5．（2025·安阳二模）用如图所示装置完成CO2的相关实验。
（1）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置，验证塑料瓶充满CO2的方法是什么？
（2）从①或②中任选一题作答，若均作答，则按①计分。
①证明CO2能与水反应的现象是什么？ 。
②证明CO2密度比空气大的现象是什么？ 。
6．（2025·鹤壁一模）有A、B、C、D、E是初中五种常见的物质，它们的部分反应和转化关系如图所示（“一”表示反应关系，“→”表示转化关系）。其中B是胃酸的主要成分；C广泛应用于玻璃、造纸、纺织等的生产；A和E都属于碱。

写出D的一种用途 ；写出A物质的一种俗称 ；D转化C的化学方程式为： ； A和B反应的微观实质是 。
7．（2025·平顶山一模）实验室制取常见气体的相关装置如下图所示。
（1）实验室制取的化学方程式为 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取干燥的，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。
（3）某同学利用过氧化氢分解产生氧气的原理，自制了一个家庭简易制氧机，装置如图所示。装置中输液袋和流量调节器可用实验室一种仪器替代，则该仪器名称为 。
8．（2025·鹤壁一模）根据如图所示实验装置，回答下列问题：
（1）写出实验室用A装置制取的化学方程式。
（2）若用G装置收集，请设计实验验证已收集满。（写出实验操作、现象）
（3）实验室制取时，为得到平稳气流，并收集到较纯净的，应选择的装置组合是 （从A～F中选）。
9．（2025·郑州九校联考）下图为工业上“碳捕集”技术捕捉烟气中的，实现资源化利用。
（1）上述流程中可循环利用的物质有氧化钙、 （填名称）。
（2）写出“颗粒反应室”中发生的复分解反应的化学方程式。
（3）请设计实验方案，检验加入氢氧化钠溶液后，“捕捉室”中生成的新物质。（说明选用的试剂及操作方法）
10．（2025·洛阳二模）某化学兴趣小组开启了“低碳行动”的项目化学习之旅。
（一）制备二氧化碳
（1）兴趣小组同学们在实验室中用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身达到 的目的（如图所示）。若利用该装置制取二氧化碳，无纺布包内的药品为 （写名称）。
（二）学习“碳封存”
（2）某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微粒视角分析，一定质量的二氧化碳气体在压缩过程中，主要改变的是 。
①分子大小 ②分子间隔 ③分子数目 ④分子种类
（3）通过植树造林，利用 作用吸收大气中的CO2。
（三）研究“碳捕捉”
（4）根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图1所示实验，装置a端连接压强传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。图1中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液。
分析图2可知，“捕捉”二氧化碳效果最好的是 （填装置序号）；写出图丙中发生的化学反应方程式 ；从溶解性的角度说明乙、丙两装置效果不同的原因： 。
（四）了解“碳利用”
（5）我国杭州亚运会的主火炬所用燃料是采用废碳再生的甲醇（CH3OH），二氧化碳转化为甲醇的原理是：。请计算制得64吨甲醇理论上能消耗二氧化碳的质量。
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