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第六单元 碳和碳的氧化物
A 题型聚焦·专项突破
考点一 碳的单质
◆题型1 碳单质的物理性质及用途
1．下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是（ ）
A．三种物质都是由碳原子直接构成的
B．在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C．三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D．三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同
2．（2025·福建·中考真题）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是
A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭
3．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）“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
4．石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。

回答下列问题：
（1）石墨的用途可以是______。
A．用于制铅笔芯 B．用作电极 C．用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其 （填“物理”或“化学”）性质。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为 。
◆题型2 从微观角度解释物质组成对性质的影响
5．下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是（ ）
A．都是碳的单质 B．都由碳元素组成
C．物理性质相同 D．碳原子排列方式不同
6．通过化学课程要形成正确的化学观念，下列关于化学学科观念的说法中不正确的是（ ）
A．微粒观：物质都是由分子构成的
B．分类观：从组成上看干冰和冰都是氧化物
C．结构观：金刚石和石墨中碳原子排列方式不同，故二者的物理性质存在差异
D．转化观：木炭充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO
◆题型3 新型碳单质的结构与性质
7．“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料，它只吸收0.035%的光线，传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是（ ）
A．“超级黑”是一种新型的化合物 B．在一定条件下，“超级黑”能够燃烧
C．“超级黑”易溶于水 D．“超级黑”中碳元素的化合价为+4
8．“碳海绵”具有高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管。下列关于“碳海绵”的说法中正确的是
A．“碳海绵”是一种单质
B．“碳海绵”在常温下就可还原氧化铜
C．“碳海绵”常温下化学性质活泼
D．“碳海绵”具有吸附性
9．（2025·湖南长沙·中考真题）认真阅读下列科普短文。
“人才济济”的碳家族
墨是文房四宝之一，在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载：将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，取其产生的黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成液体，浇注在模具中，干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑，结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯，它被喻为“改变世界的神奇材料”，有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨（结构如图所示）当作一本书，其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是0.335nm（），能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子，与石墨结构相似的物质——硬碳，其结构中存在相互扭曲的碳层，碳层间距约为0.37~0.40nm，能够嵌入钠离子，因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
依据短文内容，回答下列问题：
（1）推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。
（2）写出石墨烯的一条物理性质 。
（3）钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨，原因是 （从结构角度分析）。
◆题型4 碳单质的化学性质（重点）
10．与单质碳有关的说法正确的是（ ）
A．所有的单质碳具有相同的性质
B．在空气中灼烧可除去氧化铜中的少量碳
C．可以通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳
D．使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳是黑色的
11．（2025·湖南省）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 。
◆题型5 碳单质高温还原氧化物的实验与计算（难点）
12.特种钢材需要用富铁矿石(矿石中含铁量高于50%)来冶炼。佩奇为测出某地赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)中的含铁量，取25g赤铁矿样品，如图进行实验，完全反应后测定澄清石灰水增重13.2g(产生的气体被完全吸收，且杂质不参与反应)，请回答下列问题：
（1）在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，目的是： ；该实验装置需要作出的改进是 。
（2）计算样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程)。
（3）通过计算判断出该赤铁矿 (填“属于”或“不属于”)富铁矿石。
13.某实验小组围绕“木炭还原氧化铜”反应的气体产物成分开展实验。
【提出问题】碳还原氧化铜生成的气体是什么？
【作出猜想】
猜想①：只有CO；
猜想②：只有；
（1）猜想③： 。
【实验1】装置如图
（2）连接装置时，需根据导管的高度调节 (填“甲”或“乙”，下同)处的高度，再确定 处的高度。
（3）实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊，相关的化学方程式是 。
（4）实验结束时，应该先撤出导管，再熄灭酒精灯。要等盛装固体的试管冷却后才能把试管里的粉末倒出来，其原因是 。
实验结论1：猜想①不成立。
【实验2】为进一步确定碳还原氧化铜生成的气体，实验小组设计实验如图。
（5）实验前，需要通入一段时间的氦气(He)，其实验目的是 。
将氧化铜、碳粉按一定比例加入试管中进行实验2，测得数据如图。
实验结论2：猜想③成立。
（6）结合图像分析，碳还原氧化铜反应生成最多的气体是 。
（7）请结合图像分析图中a→b段的变化原因 (用化学方程式表示)。
（8）科学家制造出一种超轻材料——“碳海绵”，主要成分是石墨烯和碳纳米管(均属于碳的单质)，请思考能否用“碳海绵”还原氧化铜，请分析原因： 。
考点二 碳的氧化物
◆题型1 二氧化碳的物理性质及实验探究
14．下列关于二氧化碳的说法，错误的是（ ）
A．组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
B．结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
C．性质：二氧化碳能溶于水
D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
15．（2025·湖南长沙·中考真题）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
16．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
17．图1装置常用于实验室制取气体，请回答问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置组合为 (填字母)。
（3）兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置，设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置，如图2所示。气量调节阀能控制气体的流量，其供气速度可通过B瓶反映，请在B瓶虚线框中将导管补充完整。
（4）读图2，为了水草更好地生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸 (填“1”“2”或“3”)的位置。
18．实验室制取及性质检验。
（1）仪器B的名称是 ；实验室制取的化学方程式为 。
（2）图-1中 组合（填字母），与图-2的发生装置具有相同的优点。
（3）用图-2装置制备并验证其性质。烧杯中的现象是 ，说明密度比空气大，检验时，将装有澄清石灰水的洗气瓶 （填“b”或“c”）端连接橡胶管a上。
◆题型2 二氧化碳与水的反应及实验探究（重点）
19．（2024·四川泸州·中考真题）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
20．如图为验证CO2的性质的实验装置，下列说法错误的是( )
A．实验中，观察到塑料瓶内下层纸花变红色，而上层纸花不变色
B．观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大
C．此实验装置既能验证二氧化碳的物理性质，也能验证二氧化碳的化学性质
D．实验后向去顶部的塑料瓶中注入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成二氧化碳
21．（2025·黑龙江·中考真题）化学反应常常伴随一些现象，但有些化学反应没有明显现象。某研究小组以“无明显现象的化学反应能否发生”为主题展开学习。

（1）实验一：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，该实验证明与发生了反应是根据思维模型 （填序号）。
22．如图所示，同学们完成了二氧化碳的实验室制取和性质实验。
（1）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ，收集二氧化碳并验满，验满的方法是 。
（2）用如图2实验研究CO2的性质。可证明CO2能与水反应且密度比空气大的实验现象是 。
◆题型3 二氧化碳的用途
23．（2024·辽宁·中考真题）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
24．（2025·山西朔州·三模）知识结构化是知识本身的需要，也是解决现实问题的必然要求。小华同学对某种常见物质的相关内容以结构图的形式进行了如图梳理。请回答下列问题。
（1）物质X是 (填化学式)。
（2）物质X是由 构成的。
（3）物质X具有的一个物理性质是 。
（4）物质X具有的一个化学性质是 (用化学方程式表示)。
（5）物质X可用于 (写一个)。
◆题型4 一氧化碳的性质
25．（2025·云南省）下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A．CO和CO2均可通过C和O2反应得到
B．CO可作燃料，CO2可作气体肥料
C．CO有毒，煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
D．金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
26．利用如图所示装置探究CO的化学性质，说法错误的是（ ）
A．甲、丙两处澄清石灰水作对比，说明CO与CuO反应能生成二氧化碳
B．乙、丙、丁三处的实验现象都能说明CO能与CuO发生化学反应
C．丁处燃烧，说明CO有毒
D．省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的
◆题型5 一氧化碳与二氧化碳的比较、鉴别和除杂
27．化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是（ ）
A．元素观：CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B．分类观：CO和CO2都属于氧化物
C．变化观：CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D．结构观：CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成，化学性质相似
28．对比研究是学习化学的重要方法，下列关于CO和CO2的比较，完全正确的是（ ）
A．构成：CO由原子构成，CO2由分子构成
B．性质：CO有可燃性，CO2具有还原性
C．用途：CO可用于人工降雨，CO2可用于灭火
D．危害：CO会引起中毒，CO2过多加剧温室效应
29．（2024·广东茂名四校·一模联考）将CO2、CO、N2的混合气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO，充分反应后冷却至室温（每一步气体均完全反应），最后剩余的气体主要是（ ）
A. N2 B. CO2和N2 C. CO 和N2 D. CO2和CO
◆题型6 二氧化碳对生活和环境的影响 低碳行动（重点）
30．在地球大气中，因CO2含量的增加引起温室效应。大气中CO2含量的增加主要原因是（ ）
A．含碳燃料的燃烧 B．石灰石的分解
C．植物的光合作用 D．人口增长呼出的CO2
31．（2025·江苏省苏州市）自然界能减少大气中含量的途径是
A．火山喷发 B．森林着火 C．光合作用 D．碳酸分解
32．（2025·湖北省）湖北武汉推动碳普惠机制，建立个人“碳账本”，将碳减排量以积分方式可视化，激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是
A．使用一次性餐具 B．乘坐公交车上学
C．用煤生火做饭 D．单面打印纸质材料
33．（2025·山西晋中·二模）自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正确的是
A．碳循环中的“碳”指的是碳单质
B．自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C．水循环过程中水分子种类发生改变
D．自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
34．（2025·新疆省）我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。图1是我国科研人员研究的转化为化学产品的技术路线。
（1）“碳捕获”是指从空气中吸收。生石灰可用于“捕获”，其反应原理为：，的化学式为 。
（2）借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式 ，该反应的基本类型为 反应。
（3）汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中，需要将汽油雾化，从燃烧的角度分析其目的是 。
（4）图2是在催化剂作用下，制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是 写出图2中反应的化学方程式 。
（5）从环境或能源的角度，上述技术路线能解决的现实问题是 。
◆题型7 碳及其化合物的转化关系
35．如图为“氧三角”和“碳三角”。其中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质。以下说法中正确的是（ ）
A．甲中的氧气和乙中的二氧化碳不可以相互转化
B．甲中的 H2O2、H2O 都可以用于实验室制取氧气
C．乙中的碳燃烧时既可以生成CO也可以生成CO2
D．C→CO2的基本反应类型一定为化合反应
36．碳和碳的化合物间转化关系如图所示，→表示物质间可以发生转化。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO2→CO吸收热量 B．反应CaCO3→CO2，一定是分解反应
C．反应C→CO2，一定是C的燃烧 D．反应H2CO3→CO2，一定需要加热
◆题型8 碳及碳的化合物综合题
37.有A、B、C、D、E、F、G、H等八种物质，它们有如下图所示的转化关系。已知B、C是气体单质，E、H是组成元素相同的无色气体，G是一种金属。回答下列问题：
（1）写出指定物质的名称：A ；
（2）出C与D反应的化学方程式： ；
（3）写出E与F反应的化学方程式： ；
（4）写出H与石灰水反应的化学方程式： 。
考点三 二氧化碳的实验室制取
◆题型1 制取二氧化碳试剂的选择
38．（2025·江苏苏州·中考真题）某同学在实验室制取并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
（2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
（3）下列反应均能生成。
A．木炭燃烧
B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解
D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
◆题型2 二氧化碳的收集、净化与验满（重点）
39．（2025·江苏连云港·中考真题）实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2，涉及的装置和操作正确的是
A．制取CO2 B．除去CO2中HCl
C．干燥CO2 D．收集CO2
40．（2025·吉林·中考真题）下图是实验室制取气体的部分装置，回答下列问题。
（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。
（2）用上述装置制取二氧化碳时，选择发生装置和收集装置的组合是 。
（3）证明二氧化碳是否集满的方法是 。
41．实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。（已知：浓硫酸具有吸水性）
（1）实验室制备二氧化碳气体，反应的化学方程式为 。
（2）从A-F中选择，发生装置为 （填装置编号），获得较干燥的二氧化碳气体，导管口连接的正确顺序是：气体→ →D（填字母）。
42．（2025·四川省眉山市）实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容，据图回答下列问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
（3）为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为 →F(从A-E中选择字母序号填空)，验满时应将燃着的木条放在 (填“m”或“n”)导管口。
◆题型3 发生装置的创新
43．为测定石灰石与稀盐酸反应产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置进行实验，下列说法错误的是（ ）
A．不可用稀硫酸代替稀盐酸
B．若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C．实验前需检查装置气密性
D．实验测得CO2的体积偏小，可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
44．（2025·四川遂宁·中考真题）我国在联合国大会上承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧，引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图，回答问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用C装置收集CO2时，气体应从 端通入（填“a”或“b”），写出实验室制取CO2的化学方程式 。
（3）若用装置B作为CO2制取的发生装置，除了废物利用的优点外，请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
（4）全面推进美丽中国建设，倡导“低碳”生活，应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______（填字母）。
A．双面使用纸张 B．多乘公交车出行 C．多用一次性餐具
◆题型4 数字化实验（难点）
45．兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器，如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是（ ）
A．ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．bc段反应物固体与液体脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．该发生装置可以控制反应速率，得到平稳的气流
46．（2025·江苏省苏州市）某同学在实验室制取并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
（2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
（3）下列反应均能生成。
A．木炭燃烧
B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解
D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
（4）收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。
①图-3中，通导管的末端应处于 （填“A”或“B”）位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
◆题型5 实验室制取气体的思路和方法
47．（2025·山西省）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是
A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体
48.实验室制取某些气体的装置如下图，下列说法正确的是
A．装置①和②可用作实验室制取氧气的发生装置
B．装置②能控制反应的发生和停止
C．装置③和④可用于收集氧气、二氧化碳和氢气
D．装置④用于收集氧气时，导气管口有气泡冒出时就立即开始收集
49．下图是实验室制取气体的装置图，请回答下列问题：
（1）写出仪器X的名称 ；
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集较为纯净的氧气，选择的装置组合为 。
（3）小宇同学利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。
①反应的化学方程式为 ；
②与装置C相比，装置B作为制取二氧化碳的发生装置，优点是 。
③用装置D收集二氧化碳气体，验满的方法为 。
B 综合攻坚·知能拔高
1．碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是
A．硬度都很大 B．都可用于制造铅笔芯
C．都是黑色固体 D．常温下化学性质都不活泼
2．单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中不正确的是（ ）
A．石墨烯完全燃烧的产物为CO2 B．石墨烯属于单质
C．石墨烯具有导电性 D．石墨烯中碳元素的化合价为+4
3．下列有关碳及其氧化物的说法中，正确的是
A．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以它们的化学性质不同
B．一氧化碳可用作燃料、可用于人工降雨
C．用木炭烤火时紧闭门窗容易使人中毒
D．木炭、二氧化碳在一定条件下都能将氧化铜还原为铜
4.下图中有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A. A B. B C. C D. D
5．有关“碳循环”和“氧循环”的分析错误的是（ ）
A．人类活动参与了碳、氧循环 B．能量转化只涉及化学能转化为热能
C．光合作用吸收CO2，放出O2 D．有利于维持O2和CO2含量相对稳定
6．（2024·广东深圳·一模） 下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
选项 目的 方案
A 分离C和 CuO 高温加热
B 鉴别水和过氧化氢溶液 观察颜色
C 除去 CO2中的 CO 点燃混合气体
D 验证某气体为O2 用带火星的木条检验
7．化学兴趣小组利用题11图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法错误的是（ ）
A．酒精灯上网罩的使用是为了提高火焰温度 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．可用点燃的方法处理尾气
8．下列关于实验室制取 CO2及 CO2的性质实验的说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
A. 制备 CO2的药品
B. 可以控制反应的发生和停止的发生装置
C. CO2 的验满方法
D. 通入 CO2后较高的蜡烛先熄灭
9．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是（ ）
A．若X为氧化铜，可以观察到红色固体变黑
B．①是碳不充分燃烧时的产物反应
C．②一定属于分解反应
D．打开可乐瓶盖时会发生反应③
10．以CO2为碳源，与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物，反应原理如下图所示：
有关说法不正确的是
A．A与B表示的物质含有相同的元素
B．从图示可以更加直观看出1个CO2分子比1个CO分子多了1个氧原子
C．根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和性质不变
D．该反应工业化生产后的重要意义之一是减缓温室效应
11．取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（ ）
A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体为黑色
C．Q点时，产生气体的总质量为(a-b)g D．0～t3min内，氧化铜的质量一直减少
12．某小组用图1的装置探究 CO 的化学性质。相同条件下，分别将等体积的水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液注入集满CO2的锥形瓶中，测得压强随时间的变化如图2。下列说法错误的是（ ）
A．0~15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体
B．100s时，实验c中锥形瓶内的CO2已经被完全吸收
C．实验a中反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的物质
D．对比三组实验，氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好
13．实验室用如图所示装置制取，并进行相关性质探究。已知：不能与饱和溶液发生反应。据图回答问题。
（1）装置B是在装置A基础上的改进，其优点是 。
（2）若装置C内盛放饱和溶液，其作用是 。
（3）将纯净、干燥的缓慢通入装置D中，可以观察到玻璃管内的干燥纸花 （填“变红”或“始终未变色”），塑料瓶内下方的纸花 （填“先变红色”或“后变红色”）。
14．实验室用如图所示装置制取二氧化碳气体，并进行相关实验研究。
（1）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸，观察到 处燃着的蜡烛先熄灭。锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
（2）若在装置A与二氧化碳收集装置之间增加装置C，其目的是 。
15．（2025·山西朔州·三模）碳元素在地球表层系统各圈层中均有分布，而且与各圈层之间不断发生物质和能量交换。同学们梳理二氧化碳在各圈层间的转化关系，绘制了如下结构图分析自然界中的碳循环。
联系实际，解决问题：
（1）岩石圈中的固态物质 （填一种）通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳。
（2）空气中的二氧化碳进入水圈利用的二氧化碳的物理性质是 ，二氧化碳从水圈转化到大气圈中发生反应的化学方程式是 。
（3）生物圈中绿色植物通过 作用，不断发生物质和能量的交换。
（4）碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时碳元素的 没有改变。
16．（2025·湖北省）阅读科普短文。
1994年，中国气象局在青海省海拔3816米的瓦里关山上建成全球大气本底站。三十年来，驻站员利用高精度仪器获得了准确、连续、海量的CO2浓度观测数据，绘制了业界著名的“瓦里关曲线”(图甲)。该曲线反映了北半球中纬度地区本底站大气CO2浓度长期变化趋势，为国际社会在应对气候变化上形成共识作出了中国贡献。
为了捕集热电厂、炼钢厂等排放烟气中的CO2，化学工程师开发了捕集CO2技术(图乙)，所用的初始原料石灰石来源广泛、价格低廉，获得的高纯度CO2广泛应用于工业、农业、食品、医药、消防等领域。
（1）大气CO2浓度整体呈现 的变化趋势。
（2）同年度夏季大气CO2浓度比冬季低的非人为原因是 。
（3）在煅烧炉中，氧化钙再生的化学方程式为 。
（4）该技术的优点有 (写一条)。
17．（2025·四川省遂宁市）我国在联合国大会上承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧，引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图，回答问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用C装置收集CO2时，气体应从 端通入（填“a”或“b”），写出实验室制取CO2的化学方程式 。
（3）若用装置B作为CO2制取的发生装置，除了废物利用的优点外，请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
（4）全面推进美丽中国建设，倡导“低碳”生活，应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______（填字母）。
A．双面使用纸张 B．多乘公交车出行 C．多用一次性餐具
18．化学的基本特征是研究物质性质和创造物质。试从科学家认识物质的角度认识CO2。
（1）分类角度：CO2属于______(填序号)
A．混合物 B．纯净物 C．单质 D．氧化物
（2）性质角度：如图中蜡烛由下而上熄灭，说明二氧化碳的性质之一是 。
（3）应用角度：CO2是工业合成尿素【CO(NH2)2】的原料之一，主要生产工艺流程如下图所示。
从液态空气中分离出N2的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。请写出在合成塔②中发生的化学反应的方程式： 。
19．（2025·山东省威海市）走进碳家族
Ⅰ、碳的单质
（1）有人提出：可将碳加入金属活动性顺序中，其位置位于铝和锌之间。在高温条件下，碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来，同时生成二氧化碳。请列举一例说明 （用化学方程式表示）。
（2）天然金刚石资源稀少，价格昂贵，人工合成金刚石一直是人们的梦想。
请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型（如图），从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性 。
Ⅱ、碳的化合物
（3）二氧化碳的调控
我国承诺力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。要实现这些目标，主要有以下两种路径：
①从源头上减少排放
能从源头上减少排放的措施有 （答一条）。
②促进的吸收与转化
可将注入深海，实现高压封存，但该方法会使海水的pH （填“增大”“减小”或“不变”），请解释原因 。“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料，在催化剂作用下合成甲醇和水。利用该技术生产6.4t甲醇，能消耗二氧化碳的质量是 t。
（4）乙炔的制取
乙炔是有机合成的重要原料之一，常温常压下为无色气体，难溶于水，密度比空气小。实验室常用块状电石（主要成分）和水在常温下制取乙炔。制取该气体的发生装置是 （填字母编号），若采用F装置收集乙炔气体，则气体应从 （填“a”或“b”）端导入。
20．二氧化碳的制取与性质是初中化学的重要实验，请回答下列问题。
Ⅰ.二氧化碳的制取

（1）仪器B的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
（3）从上图中选择仪器组装一套发生装置，要求制取较大量的二氧化碳，且可便于多次添加稀盐酸，不需要用到的仪器有哪些？ (填序号)。
Ⅱ.二氧化碳的性质
为了验证能与水反应，某兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
小明同学进行实验一(如图)：

【步骤1】把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶，立即旋紧瓶盖。一段时间后，纸花颜色无明显变化；
【步骤2】打开瓶塞向该软塑料瓶注入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
（4）观察到现象：①干燥的紫色石蕊纸花变红；② 。
（5）小明同学根据“干燥的紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”结论。你认为小明同学验证能与水反应的方法是通过实验证明________(填序号)。
A．反应物被消耗 B．有新物质生成
（6）小红同学认为小明同学所得结论不严密。其理由是：可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊纸花变红；也可能是 使紫色石蕊纸花变红。
该兴趣小组的同学继续用干燥石蕊纸花完成了实验二，验证能与水反应。

（7）小丽同学认为不必要做“甲”实验，理由是 。
（8）该小组同学根据“乙”实验产生的现象得出了结论：能与水反应。“乙”实验产生的现象是 。写出二氧化碳与水反应的化学反应方程式 。
Ⅲ.二氧化碳的应用
中国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。

(9)上述循环体系中可循环利用的物质是 。
(10)从上述图中分析得出以下结论，不正确的是________。
A．二氧化碳是一种重要的资源
B．可通过多种途径实现水的分解
C．分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化
21．（2024·江苏徐州·中考真题）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 。
22．回答问题
（1）实验室制取CO2及性质检验
I.如上图中仪器a的名称是___________。
II.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取CO2的化学方程式为__________，如图中A、B装置均可作实验室制取CO2的发生装置，与A装置相比，B装置的优点是_________。
III.收集CO2并进行如下图的性质检验。
装置 操作 现象 结论
V形管乙右端放一根燃着的木条 _______ CO2具有不可燃、不助燃的性质
V形管甲、乙内分别加入等量的紫色石蕊试液 V形管乙中的紫色石蕊试液比甲中的先变红 CO2具有_________的性质
（2）“碳捕捉”“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
“碳捕捉”：科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2(如图)：
该方法中操作A的名称是___________，物质A是___________溶液。
“碳封存”：如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是___________
a.从微观角度解释如图封存技术可行的依据是分子之间有间隔
b.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
c.开发利用清洁能源，植树造林有利于实现碳中和
d.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
“碳转化”：在一定条件下，可将二氧化碳转化成有用化学物质。
碳中和，人人参与，低碳生活从我做起，你的低碳行为是__________(写出1点即可)。
23．在实验室利用下图所示装置进行C还原CuO实验。

（1）实验原理：C和CuO反应的化学方程式为 。
（2）化学兴趣小组的同学在查阅资料后提出了C和CuO的质量比等因素会影响实验效果。于是再次进行了实验，根据实验现象对实验效果进行评分(评分越高，效果越好)。
实验组 第一组 第二组
实验序号 a b c d h i j k
C和CuO的质量比 1：10 1：11 X：Y 1：13 1：10 1：11 1：12 1：13
木炭颗粒大小 细 细 细 细 极细 极细 极细 极细
实验效果评分 6.3 6.9 5.1 3.8 7.8 9.2 6.8 4.0
Ⅰ．实验c中X：Y= 。
Ⅱ．根据上表分析除C和CuO的质量比会影响实验效果，还有 也会影响实验效果。
Ⅲ．为了得出C和CuO质量比为1：11时效果最好这一结论，下列关于实验组合的选择合理的是 (填序号)。
A．abcd B．abjk C．hijk
（3）实验结束，对所得气体的成分进行探究。
【查阅资料】微量的CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。为验证产生的气体是CO2和CO的混合物，将气体产物进行如下操作：

实验中观察到 现象，则证明是CO2和CO的混合气体。
（4）实验结束，对所得红色固体的成分进行探究。
【查阅资料】
ⅰ．C还原CuO除生成Cu外还可能生成氧化亚铜(Cu2O)；
ⅱ．Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体；
ⅲ．Cu2O和稀硫酸会发生反应，反应原理为：(CuSO4的水溶液呈蓝色)，Cu与稀硫酸不反应。
【猜想假设】猜想1：红色固体中含有Cu2O；猜想2：红色固体中不含Cu2O。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量红色固体加入到足量 (填试剂名称)中 红色固体 (填“全部”、“全部不”或“部分”)溶解，溶液变为蓝色 猜想1成立
答案和解析
A 题型聚焦·专项突破
考点一 碳的单质
◆题型1 碳单质的物理性质及用途
1．下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是（ ）
A．三种物质都是由碳原子直接构成的
B．在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C．三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D．三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的单质，C60是由C分子构成的单质，故A错误；
B、由金刚石、石墨和C60的结构模型图可知，三者中碳原子的排列方式不同，故B正确；
C、相同元素组成的不同碳单质，它们的组成元素均为碳元素，在足量的氧气中充分燃烧，产物相同，故C错误；
D、由金刚石、石墨和C的结构模型图可知，碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，则相同元素组成的不同物质，性质不完全相同，故D错误。
故选B。
2．（2025·福建·中考真题）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是
A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭
【答案】D
【解析】A. 塑料瓶仅作为容器，用于盛装其他材料，不具备吸附能力，选项错误。
B. 小卵石通过物理过滤拦截大颗粒杂质，无法吸附色素或异味，选项错误。
C. 石英砂用于过滤细小颗粒，属于物理过滤，无吸附作用，选项错误。
D. 活性炭因疏松多孔的结构，比表面积大，能通过物理吸附去除色素和异味，选项正确。
故选：D。
3．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）“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
【答案】B
【解析】A、石墨具有良好的导电性，可用作电车的电刷，不符合题意；
B、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，符合题意；
C、干冰升华吸热，能使周围温度降低，可用作制冷剂，不符合题意；'
D、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于冶炼金属，不符合题意。
故选B。
4．石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。

回答下列问题：
（1）石墨的用途可以是______。
A．用于制铅笔芯 B．用作电极 C．用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其 （填“物理”或“化学”）性质。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】（1）AB
（2）物理
（3）
【解析】（1）A、石墨具有滑腻感，且为深灰色，可用于制铅笔芯，故选项正确；
B、石墨具有导电性，可用作电极，故选项正确；
C、石墨很软，不能用于切割大理石，故选项错误；
故选：AB；
（2）活性炭作冰箱除味剂，不需要通过化学变化表现出来，是利用其物理性质；
（3）碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，反应的化学方程式为：。
◆题型2 从微观角度解释物质组成对性质的影响
5．下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是（ ）
A．都是碳的单质 B．都由碳元素组成
C．物理性质相同 D．碳原子排列方式不同
【答案】C
【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，故A正确；
B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，故B正确；
C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的物理性质差异较大，故C错误；
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，故D正确。
故选C。
6．通过化学课程要形成正确的化学观念，下列关于化学学科观念的说法中不正确的是（ ）
A．微粒观：物质都是由分子构成的
B．分类观：从组成上看干冰和冰都是氧化物
C．结构观：金刚石和石墨中碳原子排列方式不同，故二者的物理性质存在差异
D．转化观：木炭充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO
【答案】A
【解析】A、物质是由分子、原子或离子构成的，A错误；
B、冰是固态的水，干冰是固态二氧化碳，从组成上看干冰和冰都是氧化物，B正确；
C、金刚石和石墨中碳原子排列方式不同，使二者的物理性质存在差异，C正确；
D、木炭充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO，D正确。
故选A。
◆题型3 新型碳单质的结构与性质
7．“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料，它只吸收0.035%的光线，传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是（ ）
A．“超级黑”是一种新型的化合物 B．在一定条件下，“超级黑”能够燃烧
C．“超级黑”易溶于水 D．“超级黑”中碳元素的化合价为+4
【答案】B
【解析】A 、“超级黑”是由碳纳米管制成，碳纳米管是由碳元素组成的单质，不属于化合物，故A错误；
B、“超级黑”是由碳纳米管制成的单质，碳单质能够燃烧，所以在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故B正确；
C、“超级黑”是由碳元素组成的单质，碳单质不易溶于水，故C错误；
D、“超级黑”是由碳纳米管制成，碳纳米管是由碳元素组成的单质，单质中元素化合价为0价，故D错误，故选B。
8．“碳海绵”具有高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管。下列关于“碳海绵”的说法中正确的是
A．“碳海绵”是一种单质
B．“碳海绵”在常温下就可还原氧化铜
C．“碳海绵”常温下化学性质活泼
D．“碳海绵”具有吸附性
【答案】D
【解析】A、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，属于混合物，不符合题意；
B、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，故“碳海绵”在高温条件下可还原氧化铜，在常温下，化学性质稳定，不符合题意；
C、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，常温下，化学性质稳定，不符合题意；
D、“碳海绵”具有疏松多孔的结构，故“碳海绵”具有吸附性，符合题意。
故选D。
9．（2025·湖南长沙·中考真题）认真阅读下列科普短文。
“人才济济”的碳家族
墨是文房四宝之一，在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载：将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，取其产生的黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成液体，浇注在模具中，干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑，结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯，它被喻为“改变世界的神奇材料”，有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨（结构如图所示）当作一本书，其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是0.335nm（），能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子，与石墨结构相似的物质——硬碳，其结构中存在相互扭曲的碳层，碳层间距约为0.37~0.40nm，能够嵌入钠离子，因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
依据短文内容，回答下列问题：
（1）推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。
（2）写出石墨烯的一条物理性质 。
（3）钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨，原因是 （从结构角度分析）。
【答案】（1）碳/C
（2）优异的导电导热性（合理即可）
（3）硬碳结构中存在相互扭曲的碳层，且碳层间距比石墨大（合理即可）
【解析】（1）根据题干可知，桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，会产生主要成分是碳的黑色粉状物质。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以可推测桐油、猪油、松枝中一定含碳（C）元素。
（2）物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质。文中提到石墨烯有优异的导电导热性、极佳的透光特性，这些都属于物理性质。
（3）从结构角度分析，文中明确指出石墨的碳层难以嵌入钠离子，而硬碳结构中存在相互扭曲的碳层，且碳层间距较大（约为0.37~0.40nm），这种结构特点使其能够嵌入钠离子，所以硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
◆题型4 碳单质的化学性质（重点）
10．与单质碳有关的说法正确的是（ ）
A．所有的单质碳具有相同的性质
B．在空气中灼烧可除去氧化铜中的少量碳
C．可以通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳
D．使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳是黑色的
【答案】B
【解析】A.单质碳有多种，如金刚石、石墨等，它们的物理性质不同，此选项错误；
B. 碳、氧化铜在高温条件下能发生反应生成铜、二氧化碳气体，铜在灼烧时与空气中的氧气反应生成氧化铜，能除去杂质碳，得到氧化铜，此选项正确；
C. 氧化铜和碳都难溶于水，不能通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳，此选项错误；
D. 碳素墨水是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，碳常温下化学性质稳定，很难与其它物质发生化学反应，保存时间较长，因此使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳常温下化学性质稳定，此选项错误。
故选B。
11．（2025·湖南省）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。
【详解】（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。
◆题型5 碳单质高温还原氧化物的实验与计算（难点）
12.特种钢材需要用富铁矿石(矿石中含铁量高于50%)来冶炼。佩奇为测出某地赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)中的含铁量，取25g赤铁矿样品，如图进行实验，完全反应后测定澄清石灰水增重13.2g(产生的气体被完全吸收，且杂质不参与反应)，请回答下列问题：
（1）在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，目的是： ；该实验装置需要作出的改进是 。
（2）计算样品中氧化铁的质量分数(写出计算过程)。
（3）通过计算判断出该赤铁矿 (填“属于”或“不属于”)富铁矿石。
【答案】（1）排尽空气，防止发生爆炸 点燃一盏酒精灯，进行尾气处理
（2）解：设氧化铁质量分数为x
x=64%
答：样品中氧化铁的质量分数为64%。
（3）不属于
【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热易爆炸，实验在加热前，需先通一段时间的一氧化碳气体，排空空气，防止发生爆炸；一氧化碳有毒，会污染空气，应该点燃一盏酒精灯，进行尾气处理；
（2）见答案；
（3）该赤铁矿中铁元素的质量分数为：
因此该赤铁矿不属于富铁矿石。
13.某实验小组围绕“木炭还原氧化铜”反应的气体产物成分开展实验。
【提出问题】碳还原氧化铜生成的气体是什么？
【作出猜想】
猜想①：只有CO；
猜想②：只有；
（1）猜想③： 。
【实验1】装置如图
（2）连接装置时，需根据导管的高度调节 (填“甲”或“乙”，下同)处的高度，再确定 处的高度。
（3）实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊，相关的化学方程式是 。
（4）实验结束时，应该先撤出导管，再熄灭酒精灯。要等盛装固体的试管冷却后才能把试管里的粉末倒出来，其原因是 。
实验结论1：猜想①不成立。
【实验2】为进一步确定碳还原氧化铜生成的气体，实验小组设计实验如图。
（5）实验前，需要通入一段时间的氦气(He)，其实验目的是 。
将氧化铜、碳粉按一定比例加入试管中进行实验2，测得数据如图。
实验结论2：猜想③成立。
（6）结合图像分析，碳还原氧化铜反应生成最多的气体是 。
（7）请结合图像分析图中a→b段的变化原因 (用化学方程式表示)。
（8）科学家制造出一种超轻材料——“碳海绵”，主要成分是石墨烯和碳纳米管(均属于碳的单质)，请思考能否用“碳海绵”还原氧化铜，请分析原因： 。
【答案】（1）、 （2）乙 甲
（3） （4）防止灼热的铜被氧化为氧化铜
（5）排尽装置内的空气，防止影响实验结果 （6）二氧化碳/
（7）
（8）“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，均属于碳的单质且碳单质具有还原性，故在一定条件下“碳海绵”可还原氧化铜
【解析】（1）由猜想①只有CO，猜想②只有可知，猜想③有、；
（2）连接装置时，需根据装有澄清石灰水的导管的高度调节乙处的高度，再确定甲处酒精灯的高度；
（3）实验过程中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体生成，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，相关的化学方程式是；
（4）实验结束时，应该先撤出导管，再熄灭酒精灯，等盛装固体的试管冷却后才能把试管里的粉末倒出来，其原因是防止灼热的铜被氧化为氧化铜；
（5）实验前，需要通入一段时间的氦气(He)，其实验目的是排尽装置内的空气，防止影响实验结果；
（6）由图像分析可知，碳还原氧化铜反应生成最多的气体是二氧化碳（）；
（7）图中a→b段二氧化碳的质量减小，对应一氧化碳的质量增加，说明二氧化碳与碳在高温条件下反应生成了一氧化碳，化学方程式为；
（8）“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，均属于碳的单质且碳单质具有还原性，故在一定条件下“碳海绵”可还原氧化铜。
考点二 碳的氧化物
◆题型1 二氧化碳的物理性质及实验探究
14．下列关于二氧化碳的说法，错误的是（ ）
A．组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
B．结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
C．性质：二氧化碳能溶于水
D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
【答案】B
【解析】A、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，选项正确；
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含氧分子，选项错误；
C、二氧化碳能溶于水，选项正确；
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于生产碳酸型饮料，选项正确；
故选：B。
15．（2025·湖南长沙·中考真题）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
【答案】C
【解析】A、二氧化碳是无色无味的气体，不具有刺激性气味，A 选项错误；
B、二氧化碳能溶于水，并非难溶于水，B 选项错误；
C、二氧化碳能与澄清石灰水（主要成分氢氧化钙）反应，生成碳酸钙白色沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为，C 选项正确；
D、二氧化碳不具有可燃性，一般情况下，它还能用于灭火，因为它不燃烧也不支持燃烧，D 选项错误。
故选C。
16．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳密度大，聚集在烧杯底部，又因为二氧化碳不支持燃烧，所以下方的蜡烛先灭，既有二氧化碳的化学性质，也有二氧化碳的物理性质，故A不符合题意；
B、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，属于二氧化碳的化学性质，故B不符合题意；
C、向盛有二氧化碳气体的矿泉水塑料瓶中注入澄清石灰水，拧紧瓶盖振荡，澄清石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与氢氧化钙反应，属于二氧化碳的化学性质，故C不符合题意；
D、倾倒二氧化碳后，杠杆右端会下沉，证明了二氧化碳的密度比空气大，只是证明了二氧化碳的物理性质，故D符合题意；
故选D。
17．图1装置常用于实验室制取气体，请回答问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置组合为 (填字母)。
（3）兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置，设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置，如图2所示。气量调节阀能控制气体的流量，其供气速度可通过B瓶反映，请在B瓶虚线框中将导管补充完整。
（4）读图2，为了水草更好地生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸 (填“1”“2”或“3”)的位置。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）BD
（3）
（4）3
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称是：长颈漏斗；
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选B，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选D，故填：BD；
（3）气量调节阀能控制气体的流量，其供气速度可通过B瓶反映，则气体应“长进短出”，这样可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率，故图为 ；
（4）为了水草更好地生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸3的位置，这样可使二氧化碳与水充分接触，溶解的比较充分。
18．实验室制取及性质检验。
（1）仪器B的名称是 ；实验室制取的化学方程式为 。
（2）图-1中 组合（填字母），与图-2的发生装置具有相同的优点。
（3）用图-2装置制备并验证其性质。烧杯中的现象是 ，说明密度比空气大，检验时，将装有澄清石灰水的洗气瓶 （填“b”或“c”）端连接橡胶管a上。
【答案】（1）锥形瓶
（2）AD/DA
（3）充有空气的气球飘起 c
【解析】（1）仪器B的名称是锥形瓶；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为；
（2）图-2的发生装置能通过上下移动可抽动铜丝实现固体与液体的接触与分离，从而实现反应的发生与停止，故该装置的优点可以控制反应的发生与停止，则将图-1中AD组合，固体药品放在多孔塑料板上，液体药品从长颈漏斗加入，关闭活塞，反应生成的气体增多，使得装置内压强增大，液体被压入长颈漏斗内，固液分离反应停止，打开活塞，气体导出，使得装置内压强减小，液体重新流入试管内，固液接触反应发生，故与图-2的发生装置具有相同的优点；
（3）用图-2装置制备并验证其性质，二氧化碳密度比空气大，会沉入烧杯底部，将气球托起，所以烧杯中的现象是充有空气的气球飘起；检验时，为使二氧化碳与澄清石灰水充分接触，气体应该长进短出，则将装有澄清石灰水的洗气瓶c端连接在橡胶管a上。
◆题型2 二氧化碳与水的反应及实验探究（重点）
19．（2024·四川泸州·中考真题）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
【解析】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。
故选：C。
20．如图为验证CO2的性质的实验装置，下列说法错误的是( )
A．实验中，观察到塑料瓶内下层纸花变红色，而上层纸花不变色
B．观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大
C．此实验装置既能验证二氧化碳的物理性质，也能验证二氧化碳的化学性质
D．实验后向去顶部的塑料瓶中注入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成二氧化碳
【答案】D
【解析】A、实验中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊纸花变红，因此观察到塑料瓶内下层纸花变红色，而上层纸花不变色，故选项说法正确；
B、由实验现象可知，蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，故选项说法正确；
C、蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质，既验证了二氧化碳的物理性质，又验证了二氧化碳的化学性质，故选项说法正确；
D、由于实验中向去顶的塑料瓶内通入过二氧化碳气体，因此不能说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，故选项说法不正确；故选D。
21．（2025·黑龙江·中考真题）化学反应常常伴随一些现象，但有些化学反应没有明显现象。某研究小组以“无明显现象的化学反应能否发生”为主题展开学习。

（1）实验一：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，该实验证明与发生了反应是根据思维模型 （填序号）。
【答案】（1）①
【解析】（1）取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，向纸花上喷水，纸花不变色，说明水不能使石蕊变色，将干燥的纸花放入二氧化碳中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花喷水后放入二氧化碳中，纸花变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质，是从验证有新物质生成的角度证明二氧化碳与水发生了反应，故是根据思维模型①。
22．如图所示，同学们完成了二氧化碳的实验室制取和性质实验。
（1）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ，收集二氧化碳并验满，验满的方法是 。
（2）用如图2实验研究CO2的性质。可证明CO2能与水反应且密度比空气大的实验现象是 。
【答案】（1） 将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭则已集满
（2）2处纸花不变色，1、3处纸花变红，3处比1处纸花先变红
【解析】（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，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭则已集满；
（2）二氧化碳不能使2处纸花变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，二氧化碳能使1、3处纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应，3处纸花先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，故填：2处纸花不变色，1、3处纸花变红，3处比1处纸花先变红。
◆题型3 二氧化碳的用途
23．（2024·辽宁·中考真题）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
【解析】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；
故选：A。
24．（2025·山西朔州·三模）知识结构化是知识本身的需要，也是解决现实问题的必然要求。小华同学对某种常见物质的相关内容以结构图的形式进行了如图梳理。请回答下列问题。
（1）物质X是 (填化学式)。
（2）物质X是由 构成的。
（3）物质X具有的一个物理性质是 。
（4）物质X具有的一个化学性质是 (用化学方程式表示)。
（5）物质X可用于 (写一个)。
【答案】（1）
（2）二氧化碳分子
（3）密度比空气大、无色无味、能溶于水
（4）
（5）用于灭火
【详解】（1）固态X的俗称为干冰，说明物质X为二氧化碳，其化学式为；
（2）二氧化碳是由二氧化碳分子构成的；
（3）二氧化碳的物理性质有：密度比空气大、无色无味、能溶于水等；
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为；
（5）二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，可用于灭火。
◆题型4 一氧化碳的性质
25．（2025·云南省）下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A．CO和CO2均可通过C和O2反应得到
B．CO可作燃料，CO2可作气体肥料
C．CO有毒，煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
D．金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
【答案】C
【详解】A. 碳（C）与氧气（O2）反应时，若氧气充足生成CO2，氧气不足则生成CO。因此，CO和CO2均可通过C和O2反应得到，故选项说法正确；
B. CO具有可燃性，可用作燃料；CO2参与光合作用，可作气体肥料，故选项说法正确；
C. CO难溶于水，煤炉上放水无法有效吸收CO，不能防止煤气中毒。正确方法是保持通风，故选项说法错误；
D. 金刚石导热性优异，可用于集成电路基板散热，故选项说法正确；
故选：C。
26．利用如图所示装置探究CO的化学性质，说法错误的是（ ）
A．甲、丙两处澄清石灰水作对比，说明CO与CuO反应能生成二氧化碳
B．乙、丙、丁三处的实验现象都能说明CO能与CuO发生化学反应
C．丁处燃烧，说明CO有毒
D．省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的
【答案】B
【解析】A、甲处石灰水没有变浑浊，说明一氧化碳中没有二氧化碳，丙处石灰水变浑浊，说明一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生了二氧化碳，故说法正确；
B、一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，乙处黑色固体变成红色，丙处石灰水变浑浊，都说明CO能与CuO发生化学反应，丁处出现蓝色火焰，说明一氧化碳能燃烧，故说法错误；
C、一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，一氧化碳燃烧后生成二氧化碳，不会污染空气，故说法正确；
D、一氧化碳不能使石灰水变浑浊，所以省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的，故说法正确。
故选B。
◆题型5 一氧化碳与二氧化碳的比较、鉴别和除杂
27．化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是（ ）
A．元素观：CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B．分类观：CO和CO2都属于氧化物
C．变化观：CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D．结构观：CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成，化学性质相似
【答案】D
【解析】A、由化学式可知，一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的纯净物，均属于化合物，不符合题意；
B、一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的化合物，均属于氧化物，不符合题意；
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，故CO和CO2在一定条件下可以相互转化，不符合题意；
D、一氧化碳和二氧化碳均是由分子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子均是由碳原子和氧原子构成，一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同，符合题意。
故选D。
28．对比研究是学习化学的重要方法，下列关于CO和CO2的比较，完全正确的是（ ）
A．构成：CO由原子构成，CO2由分子构成
B．性质：CO有可燃性，CO2具有还原性
C．用途：CO可用于人工降雨，CO2可用于灭火
D．危害：CO会引起中毒，CO2过多加剧温室效应
【答案】D
【解析】A、CO由分子构成，CO2由分子构成，选项错误；
B、CO有可燃性，CO2不具有还原性，选项错误；
C、CO不可用于人工降雨，CO2不可燃，不助燃，密度比空气大，可用于灭火，选项错误；
D、CO会引起中毒，CO2过多加剧温室效应，选项正确；
故选：D。
29．（2024·广东茂名四校·一模联考）将CO2、CO、N2的混合气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO，充分反应后冷却至室温（每一步气体均完全反应），最后剩余的气体主要是（ ）
A. N2 B. CO2和N2 C. CO 和N2 D. CO2和CO
【答案】B
【解析】CO2、CO、N2的混合气体通过澄清石灰水吸收二氧化碳，通过灼热的CuO，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氮气始终不参加反应，充分反应冷却至室温，最后剩余的气体是CO2和N2。
故选：B。
◆题型6 二氧化碳对生活和环境的影响 低碳行动（重点）
30．在地球大气中，因CO2含量的增加引起温室效应。大气中CO2含量的增加主要原因是（ ）
A．含碳燃料的燃烧 B．石灰石的分解
C．植物的光合作用 D．人口增长呼出的CO2
【答案】A
【解析】A、大量燃烧含碳燃料，会产生大量二氧化碳，是大气中CO2含量的增加主要原因。符合题意。
B、石灰石的分解产生二氧化碳可被回收生产小苏打等，不是大气中CO2含量的增加主要原因。不符合题意。
C、植物的光合作用吸收二氧化碳。不符合题意。
D、人口增长呼出的CO2能通过光合作用得到平衡，不是大气中CO2含量的增加主要原因。不符合题意。
综上所述：选择A。
31．（2025·江苏省苏州市）自然界能减少大气中含量的途径是
A．火山喷发 B．森林着火 C．光合作用 D．碳酸分解
【答案】C
【详解】A、火山喷发会释放大量CO2等气体，增加大气中的CO2含量，故A错误；
B、森林着火时，燃烧有机物会生成CO2，增加大气中的CO2含量，故B错误；
C、光合作用是植物吸收CO2，将其转化为有机物和氧气的过程，直接减少大气中的CO2，故C正确；
D、碳酸分解会释放CO2，增加大气中的CO2含量，故D错误。
故选C。
32．（2025·湖北省）湖北武汉推动碳普惠机制，建立个人“碳账本”，将碳减排量以积分方式可视化，激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是
A．使用一次性餐具 B．乘坐公交车上学
C．用煤生火做饭 D．单面打印纸质材料
【答案】B
【详解】A、使用一次性餐具：一次性餐具（如塑料或纸制品）的生产和处理过程会消耗资源并产生碳排放，尤其是塑料来源于石油化工，增加碳足迹，故A不符合题意；
B、乘坐公交车上学：公交车属于公共交通工具，多人共乘可减少私家车使用，降低整体燃油消耗和尾气排放，属于低碳行为，故B符合题意；
C、用煤生火做饭：煤是化石燃料，燃烧时会释放大量二氧化碳（CO2）及污染物（如二氧化硫），显著增加碳排放，故C不符合题意；
D、单面打印纸质材料：单面打印浪费纸张，纸张生产需消耗木材资源，而树木能吸收CO2，减少用纸可保护森林资源，降低碳排放，故D不符合题意。
故选B。
33．（2025·山西晋中·二模）自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正确的是
A．碳循环中的“碳”指的是碳单质
B．自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C．水循环过程中水分子种类发生改变
D．自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的"碳"是指碳元素，不符合题意；
B、自然界中的二氧化碳主要来源于人和动物的呼吸，化石燃料的燃烧，不符合题意；
C、自然界的水循环过程中，发生的是物理变化，水分子种类没有发生改变，不符合题意；
D、碳、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，符合题意。
故选：D。
34．（2025·新疆省）我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。图1是我国科研人员研究的转化为化学产品的技术路线。
（1）“碳捕获”是指从空气中吸收。生石灰可用于“捕获”，其反应原理为：，的化学式为 。
（2）借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式 ，该反应的基本类型为 反应。
（3）汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中，需要将汽油雾化，从燃烧的角度分析其目的是 。
（4）图2是在催化剂作用下，制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是 写出图2中反应的化学方程式 。
（5）从环境或能源的角度，上述技术路线能解决的现实问题是 。
【答案】（1）CaCO3
（2） 分解
（3）增大汽油与氧气的接触面积，使汽油燃烧更充分
（4）碳原子和氧原子
（5）减少CO2排放（或利用CO2制备新能源，合理即可）
【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变。反应CaO+CO2=X中，反应物含Ca、O、C原子，个数分别为1、3、1；因此X的化学式为CaCO3（含1个Ca、1个C、3个O）。
（2）电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：；该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应，符合“一变多” 特征。
（3）汽油雾化可增大汽油与氧气的接触面积，使汽油燃烧更充分，接触面积越大，燃烧越剧烈、完全，减少未燃烧的汽油排放，提升燃料利用率。
（4） 化学变化中分子破裂成原子，图 2 中过程 II，CO2分子分解为碳原子和氧原子。结合微观示意图，CO2与H2在催化剂作用下生成CH3OH和H2O，化学方程式为：。
（5）从环境角度，该技术可减少CO2排放，缓解温室效应；从能源角度，可利用CO2制备燃料甲醇，实现碳资源的循环利用，解决能源短缺问题等，故填：减少CO2排放或利用CO2制备新能源（合理即可）。
◆题型7 碳及其化合物的转化关系
35．如图为“氧三角”和“碳三角”。其中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质。以下说法中正确的是（ ）
A．甲中的氧气和乙中的二氧化碳不可以相互转化
B．甲中的 H2O2、H2O 都可以用于实验室制取氧气
C．乙中的碳燃烧时既可以生成CO也可以生成CO2
D．C→CO2的基本反应类型一定为化合反应
【答案】C
【解析】A、氧气与碳点燃生成二氧化碳，二氧化碳通过光合作用生成氧气，甲中的氧气和乙中的二氧化碳可以相互转化，错误；
B、甲中的 H2O2可以用于实验室制取氧气，H2O 不可以用于实验室制取氧气，错误；
C、乙中的碳完全燃烧生成CO2，不完全燃烧时可以生成CO，正确；
D、C→CO2的反应可以是碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳（属于化合反应），也可以是碳还原氧化铜或者氧化铁等（属于置换反应），所以不一定为化合反应，错误。
故选：C。
36．碳和碳的化合物间转化关系如图所示，→表示物质间可以发生转化。下列说法正确的是（ ）
A．反应CO2→CO吸收热量 B．反应CaCO3→CO2，一定是分解反应
C．反应C→CO2，一定是C的燃烧 D．反应H2CO3→CO2，一定需要加热
【答案】A
【解析】A、二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，该反应吸收热量，故选项说法正确；
B、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，是复分解反应，故选说法错误；
C、碳燃烧能反应生成二氧化碳，高温条件下，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应不一定是燃烧，故选项说法错误；
D、碳酸在常温下也能分解生成二氧化碳和水，不一定需要加热，故选项说法错误。
故选：A。
◆题型8 碳及碳的化合物综合题
37.有A、B、C、D、E、F、G、H等八种物质，它们有如下图所示的转化关系。已知B、C是气体单质，E、H是组成元素相同的无色气体，G是一种金属。回答下列问题：
（1）写出指定物质的名称：A ；
（2）出C与D反应的化学方程式： ；
（3）写出E与F反应的化学方程式： ；
（4）写出H与石灰水反应的化学方程式： 。
【答案】 水 2C+O22CO CO+ CuOCu + CO2 CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O
【分析】根据流程图可知，红色固体G是金属，故G是铜；无色气体H使澄清石灰水变浑浊，H是二氧化碳，E、H是组成元素相同的无色气体，无色气体E与F反应生成二氧化碳和铜，一氧化碳与氧化铜加热时生成铜和二氧化碳，故E是一氧化碳，F是氧化铜；气体C和黑色固体反应能生成一氧化碳，碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，故C是氧气，D是碳，A能分解生成气体B和C（氧气），水通电分解生成氢气和氧气，B是氢气，代入框图，推断合理。
【解析】根据以上分析可知：
（1）A是水；
（2）C是氧气，D是碳，C与D的反应是碳在氧气中不完全燃烧生成的是一氧化碳，反应的化学方程式为：2C+O22CO；
（3）E是一氧化碳，F是氧化铜，E与F的反应是一氧化碳和氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+ CuOCu + CO2；
（4）H与石灰水反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O。
考点三 二氧化碳的实验室制取
◆题型1 制取二氧化碳试剂的选择
38．（2025·江苏苏州·中考真题）某同学在实验室制取并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
（2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
（3）下列反应均能生成。
A．木炭燃烧
B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解
D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
【答案】（1）稀盐酸 AC
（2）滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色
（3）B 制得的较纯净；常温进行，操作方便
【解析】（1）①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，故应选用的另一种试剂是稀盐酸；
②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，故需要用到的仪器有AC；
（2）①如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水；
②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色；
（3）①
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体，不易收集到纯净的二氧化碳，同时操作过程中存在一定危险性，所以不适合用于实验室制取二氧化碳；
B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，制得的较纯净，且该反应在常温下进行，操作方便，适合用于实验室制取二氧化碳；
C、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应需要高温条件，操作复杂且能耗高，不适合用于实验室制取二氧化碳；
D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应需要高温条件，且一氧化碳有毒，操作不当会造成危险，不适合用于实验室制取二氧化碳；
综上可知，最适合用于实验室制取的是B；
②B反应适合用于实验室制取的主要理由是制得的较纯净；常温进行，操作方便等。
◆题型2 二氧化碳的收集、净化与验满（重点）
39．（2025·江苏连云港·中考真题）实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2，涉及的装置和操作正确的是
A．制取CO2 B．除去CO2中HCl
C．干燥CO2 D．收集CO2
【答案】A
【解析】A、实验室通常用石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可以选择该装置，符合题意；
B、氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水，但是氢氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不但除去了杂质，也除去了原物质，不能用氢氧化钠除去二氧化碳中的氯化氢，不符合题意；
C、浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，但是应“长进短出”，这样干燥的比较充分，不符合题意；
D、二氧化碳的密度比空气大， 用该装置收集二氧化碳，应从长管通入，不符合题意。
故选A。
40．（2025·吉林·中考真题）下图是实验室制取气体的部分装置，回答下列问题。
（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。
（2）用上述装置制取二氧化碳时，选择发生装置和收集装置的组合是 。
（3）证明二氧化碳是否集满的方法是 。
【答案】（1）
（2）BD
（3）将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满
【解析】（1）大理石主要成分是碳酸钙，它与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应是固体和液体在常温下进行，不需要加热，所以发生装置应选 B；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，所以收集装置选 D，组合为 BD。
（3）因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，就表明集气瓶内二氧化碳已充满。
41．实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。（已知：浓硫酸具有吸水性）
（1）实验室制备二氧化碳气体，反应的化学方程式为 。
（2）从A-F中选择，发生装置为 （填装置编号），获得较干燥的二氧化碳气体，导管口连接的正确顺序是：气体→ →D（填字母）。
【答案】（1）
（2）B a→b
【解析】（1）实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）反应物为固体和液体，反应条件为常温，选择B为发生装置；
获得较干燥的二氧化碳气体，需要将气体通入浓硫酸干燥，使二氧化碳气体和浓硫酸充分接触，应先连接导管a,导管口连接的正确顺序是：气体→a→b→D。
42．（2025·四川省眉山市）实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容，据图回答下列问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
（3）为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为 →F(从A-E中选择字母序号填空)，验满时应将燃着的木条放在 (填“m”或“n”)导管口。
【答案】（1）锥形瓶
（2） 复分解反应
（3）B→E→D n
【详解】（1）根据常见仪器的形状和用途，仪器①是锥形瓶。
（2）实验室制取二氧化碳是用石灰石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为；
该反应是两种化合物（碳酸钙和盐酸）互相交换成分（碳酸根与氯离子交换），生成另外两种化合物（氯化钙和碳酸，碳酸分解为水和二氧化碳），属于基本反应类型中的复分解反应。
（3）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸，是固液常温型反应，发生装置选B；制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体和水蒸气，饱和碳酸氢钠溶液可除去氯化氢气体（E装置，），浓硫酸可干燥二氧化碳（D装置），所以制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为B→E→D→F。
F装置收集二氧化碳时，因为二氧化碳密度比空气大，应长进短出，即从m端通入，n端排出空气，验满时应将燃着的木条放在n导管口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。
◆题型3 发生装置的创新
43．为测定石灰石与稀盐酸反应产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置进行实验，下列说法错误的是（ ）
A．不可用稀硫酸代替稀盐酸
B．若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C．实验前需检查装置气密性
D．实验测得CO2的体积偏小，可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
【答案】D
【解析】A、碳酸钙和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的继续进行，故不能用稀硫酸代替稀盐酸，故A不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水且与水反应，若量气管中液体为水，会使测定结果偏小，故B不符合题意；
C、该反应有气体生成，故实验前需检查装置气密性，故C不符合题意；
D、只要生成二氧化碳，装置中压强就会变大，量气管中的液体就会被下压，因此Y形管中有二氧化碳残留不会影响测定结果，故D符合题意。
故选D。
44．（2025·四川遂宁·中考真题）我国在联合国大会上承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧，引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图，回答问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用C装置收集CO2时，气体应从 端通入（填“a”或“b”），写出实验室制取CO2的化学方程式 。
（3）若用装置B作为CO2制取的发生装置，除了废物利用的优点外，请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
（4）全面推进美丽中国建设，倡导“低碳”生活，应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______（填字母）。
A．双面使用纸张 B．多乘公交车出行 C．多用一次性餐具
【答案】（1）铁架台
（2）a
（3）可以控制反应的发生和停止
（4）AB
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是铁架台，故填：铁架台；
（2）二氧化碳的密度比空气大，若用装置C收集CO2，气体应从a端通入；
实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为；故填：a；；
（3）装置B可将固体置于铜网中，关闭弹簧夹，通过去底塑料瓶添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入导管中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，因此除了废物利用的优点外，还可以控制反应的发生和停止，故填：可以控制反应的发生和停止；
（4）A、双面使用纸张，可以减少造纸过程中的能源消耗和碳排放，符合低碳理念，故A符合题意；
B、多乘公交车出行，减少私家车使用，可以降低燃油消耗和尾气排放，符合低碳理念，故B符合题意；
C、多用一次性餐具，会增加塑料或木材消耗，生产过程中会产生更多二氧化碳，且难以降解，不符合低碳理念，故C不符合题意。
故选AB。
◆题型4 数字化实验（难点）
45．兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器，如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是（ ）
A．ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．bc段反应物固体与液体脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．该发生装置可以控制反应速率，得到平稳的气流
【答案】D
【解析】A．ab段压强增大，说明装置内气体增多，此时弹簧夹关闭，压强增大，将液体压回长颈漏斗，漏斗中液面逐渐上升，故选项说法正确；
B．bc段压强不变，说明反应停止，且装置密闭，说明石灰石与盐酸脱离接触，故选项说法正确；
C．c点之后压强减小，气体导出，说明此时打开弹簧夹，故选项说法正确；
D．该发生装置可以通过压强控制反应发生和停止，但不能控制反应速率得到平稳的气流，故选项说法错误；
故选：D。
46．（2025·江苏省苏州市）某同学在实验室制取并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
（2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
（3）下列反应均能生成。
A．木炭燃烧
B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解
D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
（4）收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。
①图-3中，通导管的末端应处于 （填“A”或“B”）位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
【答案】（1）稀盐酸 AC
（2）滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色
（3）B 制得的较纯净；常温进行，操作方便
（4）B 60%/61.9%
【详解】（1）①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，故应选用的另一种试剂是稀盐酸；
②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，故需要用到的仪器有AC；
（2）①如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水；
②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色；
（3）①
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体，不易收集到纯净的二氧化碳，同时操作过程中存在一定危险性，所以不适合用于实验室制取二氧化碳；
B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，制得的较纯净，且该反应

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