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5.3 二氧化碳
【题型1】二氧化碳的物理性质 1
【题型2】 二氧化碳的化学性质 3
【题型3】二氧化碳性质的探究 6
【题型4】二氧化碳的实验室制取原理及装置 8
【题型5】二氧化碳的检验、验满及净化 11
【题型6】一氧化碳、二氧化碳性质的比较 13
【题型7】碳三角及其转化关系 15
【题型1】二氧化碳的物理性质
【典型例题】在餐桌上人们常用干冰升华营造“仙气缭绕”的氛围。下列有关“干冰升华”解释正确的是(　　)
A.发生了化学变化
B.干冰由固态变为液态
C.分子间间隔变大
D.分子的大小发生改变
【举一反三1】在如图所示装置中，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，试管中水位上升最高的是（　　）
A. B. C. D.
【举一反三2】如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100 mL烧瓶中分别注入20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是（　　）
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入20 mL蒸馏水
D.实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
【举一反三3】以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是（　　）
①二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂
②常温下是一种无色无味的气体
③部分与水反应生成碳酸
④二氧化碳沸点﹣78.5 ℃
⑤密度比空气大
⑥可溶于水（体积比1∶1）
⑦可以使澄清石灰水变浑浊
⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂
A.②④⑤⑥ B.①②③⑦ C.②③⑤⑥ D.②③⑦⑧
【举一反三4】下列能产生温室效应的气体是（　　）
A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.稀有气体
【举一反三5】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。
(1)请写出BC段压强增大的原因： 。
(2)CD段压强减小的原因是 。
(3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解
【举一反三6】根据下列实验图示回答问题。
(1)实验A可测定空气中氧气的含量， (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
(2)实验B中，仪器a的名称是 ；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是 。
(3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气 (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向 排空气法收集CO2。
【题型2】 二氧化碳的化学性质
【典型例题】禹王洞位于山西省忻州市，是一座奇妙的石灰岩溶洞，被誉为“华北第一溶洞”。自然界中，溶有二氧化碳的地下水和溶有二氧化碳的雨水对石灰岩长期侵蚀逐渐形成了溶洞。下列正确的是（　　）
A.溶洞中的泉水是软水
B.进入溶洞前需做灯火试验
C.溶洞的形成只涉及物理变化
D.溶有二氧化碳的地下水可以使紫色石蕊变蓝
【举一反三1】某小组用图1的装置探究CO2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。下列错误的是（　　）
A.0～15 s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体
B.100 s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
【举一反三2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题：
（1）写出与二氧化碳组成元素相同物质的化学式 　 　。
（2）图2实验将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变 　 　；加热后，试管内反应化学方程式为 　 　　　　　　　　 　。
（3）固态二氧化碳俗称 　 　，在生活中的用途有 　 　　　　 　（写出一种即可）。
（4）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为 　 　　　　　　　 　。
【举一反三3】某小组以“探究气体制取和气体性质”为主题展开可视化的项目式学习。其中化学课堂上老师演示了如下图所示的几个实验：
(1)图2所示实验中，应观察到的实验现象是　　　　(填Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ选项)。
a．试管内液面上升　　　b．试管内液体变红　　　c．试管内液体变浑浊
A．ab B．bc C．ac D．abc
(2)图3所示实验中，使紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)变红的原因是　　　　。(填化学方程式)
【举一反三4】如图是小明同学探究二氧化碳性质的实验，请回答下列问题。
(1)将二氧化碳的发生装置与图 1装置相连，一段时间后，_________(填“上”或“下”)方燃着的小木条先熄灭。这一现象说明二氧化碳具有的物理性质是__________。
(2)如图2所示，将充满 CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊溶液的水中，一段时间后可观察到试管内液面_______ (填“上升”“不变”或“下降”)，试管内溶液颜色为______色。
(3)如图 3 所示，取收集满二氧化碳的集气瓶，用双孔塞将集气瓶塞紧。向集气瓶中滴加澄清石灰水并振荡，可观察到的实验现象是________、_______，其原因是__________ (用化学方程式表示)。
【题型3】二氧化碳性质的探究
【典型例题】碳酸饮料是一种常见的饮品，制作时，需要在高压条件下向已净化、冷却的水中注入(　　)
A.氨气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氢气
【举一反三1】某兴趣小组用如图所示装置探究二氧化碳的某些性质。下列正确的是（　　）
A.干燥的紫色石蕊小花变红
B.该实验可证明二氧化碳与水反应生成酸性物质
C.右侧上端木条先熄灭
D.该实验不能证明二氧化碳密度大于空气
【举一反三2】某同学利用如图装置探究二氧化碳的相关性质。集气瓶中的现象是　　　　　　　　，烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭，体现了二氧化碳的化学性质是　　　　　　　　　　。
【举一反三3】用实验的方法研究CO2的制取和性质是初中化学的重要学习内容。
[活动一]探究CO2的实验室制法。
（1）在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是_______________________（答1条）。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为_______________，我们通常采用 ___________法收集二氧化碳。
[活动二]探究CO2在水中的溶解。
（3）探究溶解速率：该小组用排水法收集CO2（如图1），待收集100 mL CO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积。重复实验，所测数据平均值如下表。
小组同学分析上表数据，得出也能用排水法收集CO2，写出判断依据：____________。
（4）探究溶解能力：如图2所示，用大号针筒抽取200 mL二氧化碳气体，试剂瓶中加入200 mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞，连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。当向水中注入CO2气体体积达到120 mL时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解_______体积二氧化碳。
[活动三]探究CO2的重要性质。
（5）将二氧化碳气体缓慢通入如图3所示装置，并观察实验现象。
①实验中观察到_____________________，说明使紫色石蕊纸条变红的物质不是CO2而是 。
②通入二氧化碳一段时间后，观察到烧杯中的下层蜡烛比上层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的性质有___________________________________________________。
【题型4】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】如图是实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是(　　)
A.检查气密性 　　
B.加入药品
C.仪器连接
D.气体贮存
【举一反三1】如图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中错误的是(　　)
A.检查气密性
B.加入石灰石
C.加入稀盐酸
D.收集二氧化碳
【举一反三2】实验是化学学科的魅力之所在。
(1)请根据下列实验装置图，回答相关问题。
①写出标号仪器的名称：a.　　　　，b.　　　　。
②制备并收集CO2可在A～E中选用装置　　　　；制取CO2反应的化学方程式为　　　　；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是　　　　。
(2)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素，使用等质量的同种钙片和等浓度等体积的白醋开展四组实验，实验在不同的温度下进行反应，分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0～8%为研究对象，下列实验结果的分析，错误的是
　　　　(填字母)。
A．对比①③，温度越高，反应速率越快
B．对比②③，反应物接触面积越大，反应速率越慢
C．对比③④，反应物接触面积越大，反应速率越快
D．对比①②③④，④的反应速率最慢
【举一反三3】如图是实验室制取气体的有关仪器，据图回答下列问题：
(1)仪器A的名称为　　　　。
(2)实验室选择块状大理石和稀盐酸制取二氧化碳，为了控制反应速率，应选择的发生装置组合是(从A到E中选)　　　　，发生反应的化学方程式为　　　　。
(3)装置F、装置G、装置H均可用来实验室收集氢气，用装置H收集氢气时，气体从　　　(填“m”或“n”)口通入。
【举一反三4】请回答下列问题。
i、图1是实验室制取常见气体的部分装置图。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取，应选用的发生装置是　　　　(填序号，下同)；实验室加热高锰酸钾固体制取，应选用的发生装置是　　　　，该装置的不足之处是　　　　。反应原理是　　　　(用化学方程式表示)
(2)仪器的名称是　　　　；能用丙装置收集的原因是　　　　。
ii、同学自制了一个简易制氧机，如图2所示。
(3)A装置中的钢丝可以上下拉动，该装置的优点是　　　　；
(4)若想利用B装置监测产生的速率，则b端导管的接口为　　　　(选填图中的数字)。
【题型5】二氧化碳的检验、验满及净化
【典型例题】下列有关实验室制取二氧化碳的步骤中，对应正确的是(　　)
A.选择制备反应的试剂
B.选择发生的装置
C.选择收集的方法
D.检验气体集满与否
【举一反三1】实验室用下图装置制取少量二氧化碳，下列说法正确的是(　　)
A.所用试剂为稀盐酸和碳酸钙
B.导管末端尽量接近集气瓶底
C.先将稀盐酸加入到锥形瓶中
D.用燃着的木条检验二氧化碳
【举一反三2】正确的操作是实验成功的保障，下图中正确的是(　　)
A.添加固体试剂
B.放置干净试管
C.二氧化碳验满
D.使用胶头滴管
【举一反三3】实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称　　　　。
(2)实验室用高锰酸钾分解的方法制取较纯净的氧气，可选择的发生装置和收集装置的组合是　　　　(填字母)。
(3)用装置C收集气体，要求气体密度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)空气密度。
(4)用装置D收集二氧化碳，检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若　　　　　， 则二氧化碳已集满。
【举一反三4】蜡烛的主要成分为石蜡，某小组同学利用如下实验研究石蜡的组成元素。已知：无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
(1)实验中，要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中，需要进行的操作是　　　。
(2)C中发生反应的化学方程式为　　　　　。
(3)实验中观察到B中白色粉末变蓝，说明蜡烛燃烧生成水，分析可得出石蜡的组成中含有氢元素，其理论依据是：　　　　　　。
(4)该实验　　　　(填“能”或“不能”)证明石蜡的组成中含有氧元素。
【题型6】一氧化碳、二氧化碳性质的比较
【典型例题】下列关于CO和CO2的说法中，正确的是(　　)
A.CO和CO2均具有还原性
B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
【举一反三1】下列关于碳及其氧化物的错误的是（　　）
A.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质有差异
B.C60是由分子构成的物质
C.CO和CO2因为元素组成相同，所以化学性质相似
D.在炭炉火焰上放一壶水，不能防止CO中毒
【举一反三2】下列关于CO和CO2的说法中，正确的是（　　）
A.CO和CO2均具有还原性
B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
【举一反三3】化学观念是核心素养之一。下列有关CO、CO2化学观念的说法中不正确的是（　　）
A.组成观：一氧化碳和二氧化碳组成的元素相同
B.守恒观：等质量碳不同条件下燃烧生成的CO、CO2质量相等
C.转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以互相转化
D.结构观：一氧化碳和二氧化碳分子结构不同，它们的化学性质不同
【举一反三4】对下列事实的解释正确的是(　　)
A.A B.B C.C D.D
判断下列说法是否正确。
【举一反三5】(1)一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同　　　　。
(2)一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同　　　　。
【举一反三6】二氧化碳与一氧化碳都是碳的氧化物，请回答。
（1）组成：均由________________________组成。
（2）鉴别：分别通入紫色石蕊溶液中，_______________的是二氧化碳，无变化的是一氧化碳。
判断下列说法是否正确。
【举一反三7】(1)一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同　　　　。
(2)一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同　　　　。
【题型7】碳三角及其转化关系
【典型例题】A～E是初中化学常见的物质，其中A是相对分子质量为16的有机物，A在空气中不完全燃烧生成D，常温下C和D是组成元素相同的气体，其中C可用于灭火，E在空气中的含量居第二位。它们之间的相互转化关系如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.A是CH4
B.E→E→C只能通过化合反应实现
C.E是由地壳中含量最多的元素组成的单质
D.C→D反应的化学方程式可为CO2+C2CO
【举一反三1】关于下列物质的转化过程：H →H2O，CO→CO ，C→CO ，说法错误的是(　　)
A.都能通过化合反应实现
B.都必须通过和单质的反应实现
C.都能通过氧化反应实现
D.变化前后都有元素化合价改变
【举一反三2】CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.①可通过物质的还原性实现
B.②可通过物质的可燃性实现
C.③可通过与澄清石灰水反应实现
D.④可通过分解反应实现
【举一反三3】碳及其部分化合物的转化关系如图所示（图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物）。下列说法中错误的是（　　）
A.X可以是单质或氧化物
B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2→H2CO3”的反应可以用石蕊溶液检验
D.“CO2→CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳
【举一反三4】在宏观-微观-符号之间建立联系，是化学学科独特的研究方法。
(1)图A和图B分别是金刚石和石墨的结构图，两者均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子　　　　不同。
(2)二氧化碳与一氧化碳的组成元素相同，化学性质　　　　(填“相同”或“不同”)，但能够互相转化，请写出二氧化碳转化成一氧化碳的化学方程式：　　　　　　。
(3)某校兴趣小组同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图所示的转化关系图。请回答下列问题：
①写出括号内一种含有碳元素的物质的化学式：　　　　　 。
②常用于灭火，但镁着火不能用灭火，原因是镁在中燃烧生成另一种氧化物和单质，请写出该反应的化学方程式：　　　　　　。
(4)图E、F、G是五种粒子的结构示意图。其中属于同种元素的是　　　　(填字母)。
【举一反三5】甲、乙、丙、丁是初中化学中常见的四种物质，甲、乙均为黑色固体，丁能使澄清石灰水变浑浊，丙燃烧时产生蓝色火焰，物质间的转化关系如图所示。
(1)写出乙-丙的化学方程式　　　　，该反应体现出丙具有　　　　性；
(2)丁→丙的基本反应类型是　　　　。5.3 二氧化碳
【题型1】二氧化碳的物理性质 1
【题型2】 二氧化碳的化学性质 5
【题型3】二氧化碳性质的探究 9
【题型4】二氧化碳的实验室制取原理及装置 12
【题型5】二氧化碳的检验、验满及净化 17
【题型6】一氧化碳、二氧化碳性质的比较 21
【题型7】碳三角及其转化关系 24
【题型1】二氧化碳的物理性质
【典型例题】在餐桌上人们常用干冰升华营造“仙气缭绕”的氛围。下列有关“干冰升华”解释正确的是(　　)
A.发生了化学变化
B.干冰由固态变为液态
C.分子间间隔变大
D.分子的大小发生改变
【答案】C
【解析】干冰升华是固态二氧化碳直接变为气态二氧化碳，没有新物质生成，属于物理变化；干冰升华是由固态直接变为气态；干冰升华过程中，二氧化碳分子间的间隔变大，由紧密排列的固态变为分子间距较大的气态；干冰升华时，分子本身的大小不发生改变，只是分子间的间隔改变。
【举一反三1】在如图所示装置中，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，试管中水位上升最高的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】氧气不易溶于水、氮气难溶于水，空气中二氧化碳能溶于水，但含量太少，所以水位上升最高的是D。
【举一反三2】如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100 mL烧瓶中分别注入20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是（　　）
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入20 mL蒸馏水
D.实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
【答案】D
【解析】曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积的缘故，故A正确；cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，所以使得压强明显减小，故B正确；曲线③加入水后压强上升最小，说明进入水的体积最小，100﹣150 s曲线3减小压强最少，是因为注入的水最少，是20 mL，故C正确；由图可知，起始气压为100 kPa，加入20 mL蒸馏水，溶解后，最终压强约为115 kPa，说明该实验条件下，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积，故D错误。
【举一反三3】以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是（　　）
①二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂
②常温下是一种无色无味的气体
③部分与水反应生成碳酸
④二氧化碳沸点﹣78.5 ℃
⑤密度比空气大
⑥可溶于水（体积比1∶1）
⑦可以使澄清石灰水变浑浊
⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂
A.②④⑤⑥ B.①②③⑦ C.②③⑤⑥ D.②③⑦⑧
【答案】A
【解析】①二氧化碳不支持燃烧，体现出化学性质，常用作灭火剂是用途；②常温下是一种无色无味的气体是物理性质；③部分与水反应生成碳酸是化学性质；④二氧化碳沸点﹣78.5 ℃是物理性质；⑤密度比空气大是物理性质；⑥可溶于水是物理性质；⑦可以使澄清石灰水变浑浊是化学性质；⑧描述的是二氧化碳（干冰）的用途，体现出固态二氧化碳升华吸热的物理性质。
【举一反三4】下列能产生温室效应的气体是（　　）
A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.稀有气体
【答案】A
【举一反三5】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。
(1)请写出BC段压强增大的原因： 。
(2)CD段压强减小的原因是 。
(3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解
【答案】(1)蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，压强增大　(2)二氧化碳溶于水　(3)常温常压下，1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。
【解析】(1)迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，故BC段压强增大。(2)二氧化碳溶于水，烧瓶内气体减少，故CD段压强减小。(3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，是因为常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。
【举一反三6】根据下列实验图示回答问题。
(1)实验A可测定空气中氧气的含量， (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
(2)实验B中，仪器a的名称是 ；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是 。
(3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气 (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向 排空气法收集CO2。
【答案】(1)不能　(2)试管　CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O　(3)大　上
【解析】(1)木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应前后装置内压强变化不明显，不能用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。(2)实验B中，仪器a的名称是试管；二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。(3)实验C中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气大，因此实验室里常用向上排空气法收集CO2。
【题型2】 二氧化碳的化学性质
【典型例题】禹王洞位于山西省忻州市，是一座奇妙的石灰岩溶洞，被誉为“华北第一溶洞”。自然界中，溶有二氧化碳的地下水和溶有二氧化碳的雨水对石灰岩长期侵蚀逐渐形成了溶洞。下列正确的是（　　）
A.溶洞中的泉水是软水
B.进入溶洞前需做灯火试验
C.溶洞的形成只涉及物理变化
D.溶有二氧化碳的地下水可以使紫色石蕊变蓝
【答案】B
【解析】碳酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，则水中含有较多的钙离子，属于硬水，A错误；溶洞中二氧化碳含量过高，进入前需做灯火试验，B正确；碳酸钙会和水、二氧化碳等反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙又能分解为碳酸钙、水、二氧化碳，过程中有新物质生成，属于化学变化，C错误；二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，D错误。
【举一反三1】某小组用图1的装置探究CO2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。下列错误的是（　　）
A.0～15 s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体
B.100 s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
【答案】B
【解析】0～15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体，气体被压缩从而引起气体压强增大，故A正确；根据题干信息，锥形瓶内集满二氧化碳，如果100 s时二氧化碳被完全吸收，此时气体的压强应变为接近0（存在少量水蒸气），但100 s时瓶内气体压强仍较大，说明二氧化碳没有被完全吸收，故B错误；实验a中的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故C正确；对比三组实验，实验c中压强变化最大，故氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果最好，故D正确。
【举一反三2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题：
（1）写出与二氧化碳组成元素相同物质的化学式 　 　。
（2）图2实验将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变 　 　；加热后，试管内反应化学方程式为 　 　　　　　　　　 　。
（3）固态二氧化碳俗称 　 　，在生活中的用途有 　 　　　　 　（写出一种即可）。
（4）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为 　 　　　　　　　 　。
【答案】（1）CO；（2）红色；H2CO3H2O+CO2↑；
（3）干冰；制造舞台云雾（合理即可）；（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
【解析】（1）二氧化碳由碳元素和氧元素组成，与二氧化碳组成元素相同物质为一氧化碳，化学式为CO；
（2）图2实验中，将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色；加热后，溶液又变为紫色，是因为碳酸受热分解生成二氧化碳和水，试管内反应化学方程式为H2CO3H2O+CO2↑；
（3）固态二氧化碳俗称干冰，干冰易升华吸热，可用于作致冷剂、制造舞台云雾、人工降雨等；
（4）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
【举一反三3】某小组以“探究气体制取和气体性质”为主题展开可视化的项目式学习。其中化学课堂上老师演示了如下图所示的几个实验：
(1)图2所示实验中，应观察到的实验现象是　　　　(填Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ选项)。
a．试管内液面上升　　　b．试管内液体变红　　　c．试管内液体变浑浊
A．ab B．bc C．ac D．abc
(2)图3所示实验中，使紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)变红的原因是　　　　。(填化学方程式)
【答案】(1)C
(2)
【解析】(1)二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则可观察到澄清石灰水变浑浊，且试管中的气体减少，压强减小，则试管中的液面上升，故选C。
(2)二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，反应的化学方程式为：。
【举一反三4】如图是小明同学探究二氧化碳性质的实验，请回答下列问题。
(1)将二氧化碳的发生装置与图 1装置相连，一段时间后，_________(填“上”或“下”)方燃着的小木条先熄灭。这一现象说明二氧化碳具有的物理性质是__________。
(2)如图2所示，将充满 CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊溶液的水中，一段时间后可观察到试管内液面_______ (填“上升”“不变”或“下降”)，试管内溶液颜色为______色。
(3)如图 3 所示，取收集满二氧化碳的集气瓶，用双孔塞将集气瓶塞紧。向集气瓶中滴加澄清石灰水并振荡，可观察到的实验现象是________、_______，其原因是__________ (用化学方程式表示)。
【答案】(1)下　密度比空气大　(2)上升　红　(3)澄清石灰水变浑浊　气球胀大　Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
【题型3】二氧化碳性质的探究
【典型例题】碳酸饮料是一种常见的饮品，制作时，需要在高压条件下向已净化、冷却的水中注入(　　)
A.氨气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氢气
【答案】C
【解析】二氧化碳能与水反应生成碳酸，这使得饮料有独特的口感和气泡，在高压条件下二氧化碳能更多地溶解在水中，C正确。
【举一反三1】某兴趣小组用如图所示装置探究二氧化碳的某些性质。下列正确的是（　　）
A.干燥的紫色石蕊小花变红
B.该实验可证明二氧化碳与水反应生成酸性物质
C.右侧上端木条先熄灭
D.该实验不能证明二氧化碳密度大于空气
【答案】B
【解析】二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变红，故A错误；干花不变色，湿花变红色，该实验可证明二氧化碳和水生成了酸性物质使得可使石蕊变红，故B正确；二氧化碳的密度比空气大，不助燃、不可燃，则右侧下端木条先熄灭，故C错误；该实验可观察到右侧下端木条先熄灭，可证明二氧化碳密度大于空气，故D错误。
【举一反三2】某同学利用如图装置探究二氧化碳的相关性质。集气瓶中的现象是　　　　　　　　，烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭，体现了二氧化碳的化学性质是　　　　　　　　　　。
【答案】干燥的石蕊纸花a不变色，湿润的石蕊纸花b变红　二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧
【解析】二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，而干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红，所以集气瓶中干燥的石蕊纸花a不变色，湿润的石蕊纸花b变红；烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，这是二氧化碳的化学性质；同时也能说明二氧化碳的密度比空气大，这是二氧化碳的物理性质。
【举一反三3】用实验的方法研究CO2的制取和性质是初中化学的重要学习内容。
[活动一]探究CO2的实验室制法。
（1）在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是_______________________（答1条）。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为_______________，我们通常采用 ___________法收集二氧化碳。
[活动二]探究CO2在水中的溶解。
（3）探究溶解速率：该小组用排水法收集CO2（如图1），待收集100 mL CO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积。重复实验，所测数据平均值如下表。
小组同学分析上表数据，得出也能用排水法收集CO2，写出判断依据：____________。
（4）探究溶解能力：如图2所示，用大号针筒抽取200 mL二氧化碳气体，试剂瓶中加入200 mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞，连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。当向水中注入CO2气体体积达到120 mL时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解_______体积二氧化碳。
[活动三]探究CO2的重要性质。
（5）将二氧化碳气体缓慢通入如图3所示装置，并观察实验现象。
①实验中观察到_____________________，说明使紫色石蕊纸条变红的物质不是CO2而是 。
②通入二氧化碳一段时间后，观察到烧杯中的下层蜡烛比上层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的性质有___________________________________________________。
【答案】（1）用碳的燃烧来制取CO2时，反应物中有氧气参加，氧气的量不易控制
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 向上排空气
（3）二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度
（4）0.6
（5）干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红　H2CO3　②密度比空气的大，不燃烧、也不支持燃烧
【解析】（2）实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳密度大于空气且不和空气反应，能溶于水，通常采用向上排空气法收集。
（3）由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速度较慢。12 h才溶解了23 mL，所以可用排水法收集二氧化碳的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度。
（4）当向水中注入CO2气体体积达到120 mL时，红色油柱开始向上移动，说明200 mL水中最多能溶解120 mL二氧化碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体积是。
（5）紫色石蕊遇酸性物质变红，二氧化碳缓慢通入装置时，干燥的紫色石蕊试纸不变红；二氧化碳与湿润紫色石蕊试纸中的水反应生成碳酸，碳酸使湿润紫色石蕊试纸变红；因此证明CO2与水发生了反应的实验现象为干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润紫色石蕊试纸变红；②烧杯蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气的大，不燃烧、也不支持燃烧。
【题型4】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】如图是实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是(　　)
A.检查气密性 　　
B.加入药品
C.仪器连接
D.气体贮存
【答案】C
【举一反三1】如图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中错误的是(　　)
A.检查气密性
B.加入石灰石
C.加入稀盐酸
D.收集二氧化碳
【答案】B
【解析】检查装置气密性时，把导管的末端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，A 正确；向试管中加入块状石灰石时，应先把试管横放，用镊子把石灰石放入试管口，再把试管慢慢竖起来，B错误；向试管中倾倒液体时，标签应朝向手心，瓶口紧挨试管口，试管稍稍倾斜，瓶塞倒放在桌面上，C正确；二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法收集，收集时导管应伸到集气瓶底部，防止收集的气体不纯，D正确。
【举一反三2】实验是化学学科的魅力之所在。
(1)请根据下列实验装置图，回答相关问题。
①写出标号仪器的名称：a.　　　　，b.　　　　。
②制备并收集CO2可在A～E中选用装置　　　　；制取CO2反应的化学方程式为　　　　；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是　　　　。
(2)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素，使用等质量的同种钙片和等浓度等体积的白醋开展四组实验，实验在不同的温度下进行反应，分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0～8%为研究对象，下列实验结果的分析，错误的是
　　　　(填字母)。
A．对比①③，温度越高，反应速率越快
B．对比②③，反应物接触面积越大，反应速率越慢
C．对比③④，反应物接触面积越大，反应速率越快
D．对比①②③④，④的反应速率最慢
【答案】(1)试管　集气瓶　BC　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　控制反应的发生和停止
(2)B
【解析】(1)②实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸，反应在常温下进行，则选择发生装置是B，二氧化碳的密度大于空气，能溶于水，则用向上排空气法收集，收集装置用C；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，制取CO2的化学方程式为：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；装置F带有活塞开关和多孔隔板，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，故可以控制反应的发生与停止；
(2)由题图可知，①③除了温度不同，其他因素相同，且温度越高，二氧化碳浓度升高的越快，对比①③，温度越高，反应速率越快，不符合题意；②③温度和钙片的形状均不同，对比②③，无法得出反应物接触面积越大，反应速率越慢，符合题意；③④除了钙片的形状不同，其他因素相同；粉末状钙片，二氧化碳的浓度升高的快，说明反应物接触面积越大，反应速率越快，不符合题意；由图可知，对比①②③④，④中二氧化碳的浓度升高的慢，反应速率最慢，不符合题意。故选B。
【举一反三3】如图是实验室制取气体的有关仪器，据图回答下列问题：
(1)仪器A的名称为　　　　。
(2)实验室选择块状大理石和稀盐酸制取二氧化碳，为了控制反应速率，应选择的发生装置组合是(从A到E中选)　　　　，发生反应的化学方程式为　　　　。
(3)装置F、装置G、装置H均可用来实验室收集氢气，用装置H收集氢气时，气体从　　　(填“m”或“n”)口通入。
【答案】(1)锥形瓶
(2)AC　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)n
【解析】(2)实验室选择块状大理石和稀盐酸制取二氧化碳，属于固液不加热反应，为了控制反应速率，应选择的发生装置组合是AC，该装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；大理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：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；
(3)用装置H收集氢气时，氢气的密度比空气小，气体从n口通入。
【举一反三4】请回答下列问题。
i、图1是实验室制取常见气体的部分装置图。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取，应选用的发生装置是　　　　(填序号，下同)；实验室加热高锰酸钾固体制取，应选用的发生装置是　　　　，该装置的不足之处是　　　　。反应原理是　　　　(用化学方程式表示)
(2)仪器的名称是　　　　；能用丙装置收集的原因是　　　　。
ii、同学自制了一个简易制氧机，如图2所示。
(3)A装置中的钢丝可以上下拉动，该装置的优点是　　　　；
(4)若想利用B装置监测产生的速率，则b端导管的接口为　　　　(选填图中的数字)。
【答案】(1)乙　甲　试管口没有塞一团棉花　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)锥形瓶　氢气难溶于水
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)②
【解析】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取，属于固液常温型，选择的发生装置为乙；实验室加热高锰酸钾固体制取，属于固-固加热型，选择的发生装置为甲，为防止加热时粉末状的物质进入导管，该装置需在试管口塞一团棉花；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
(3)利用A装置可以抽拉的钢丝实现二氧化锰颗粒与过氧化氢溶液的接触与分离，优点是可以控制反应的发生和停止；
(4)利用B装置监测产生O2的速率，应将O2通入水中，根据气泡冒出快慢监测产生O2的速率，应从长导管通入O2，则b端导管的接口为②。
【题型5】二氧化碳的检验、验满及净化
【典型例题】下列有关实验室制取二氧化碳的步骤中，对应正确的是(　　)
A.选择制备反应的试剂
B.选择发生的装置
C.选择收集的方法
D.检验气体集满与否
【答案】A
【解析】实验室采用大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，A正确；大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应适用于固液常温型，B错误；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集，C错误；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则验满的方法为将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已经收集满，不能将燃着的木条伸入集气瓶中，D错误。
【举一反三1】实验室用下图装置制取少量二氧化碳，下列说法正确的是(　　)
A.所用试剂为稀盐酸和碳酸钙
B.导管末端尽量接近集气瓶底
C.先将稀盐酸加入到锥形瓶中
D.用燃着的木条检验二氧化碳
【答案】B
【解析】实验室制取二氧化碳的试剂为稀盐酸和石灰石(或大理石，主要成分是碳酸钙)；二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管末端接近集气瓶底可排尽空气，使收集更纯净；添加试剂应先加固体(石灰石)，后加液体(稀盐酸)；检验二氧化碳用澄清石灰水，燃着的木条用于验满。
【举一反三2】正确的操作是实验成功的保障，下图中正确的是(　　)
A.添加固体试剂
B.放置干净试管
C.二氧化碳验满
D.使用胶头滴管
【答案】B
【解析】把密度较大的块状试剂或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把试剂或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使试剂或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器；清洗干净的试管要倒扣在试管架上；检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中；用胶头滴管滴加少量液体时，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管。
【举一反三3】实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称　　　　。
(2)实验室用高锰酸钾分解的方法制取较纯净的氧气，可选择的发生装置和收集装置的组合是　　　　(填字母)。
(3)用装置C收集气体，要求气体密度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)空气密度。
(4)用装置D收集二氧化碳，检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若　　　　　， 则二氧化碳已集满。
【答案】(1)试管
(2)AE
(3)小于
(4)木条熄灭
【解析】(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用固体加热型发生装置，氧气密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气收集，又可以采用排水法收集，排水法收集的气体比较纯净，故选AE；
(3)C装置为向下排空气法收集装置，使用该装置收集，要求气体密度比空气小；
(4)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满时将燃着的木条放在瓶口，若木条熄灭，则集满。
【举一反三4】蜡烛的主要成分为石蜡，某小组同学利用如下实验研究石蜡的组成元素。已知：无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
(1)实验中，要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中，需要进行的操作是　　　。
(2)C中发生反应的化学方程式为　　　　　。
(3)实验中观察到B中白色粉末变蓝，说明蜡烛燃烧生成水，分析可得出石蜡的组成中含有氢元素，其理论依据是：　　　　　　。
(4)该实验　　　　(填“能”或“不能”)证明石蜡的组成中含有氧元素。
【答案】(1)拉动注射器活塞
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变
(4)不能
【解析】(1)实验中，要使蜡烛燃烧生成的气体能通过漏斗进入BC装置中，需要进行的操作是拉动注射器活塞，C中的压强减小，在外界大气压的作用下，蜡烛燃烧生成的气体可以通过漏斗被吸入试管中。
(2)C装置中是澄清石灰水，用于检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。蜡烛燃烧时与氧气反应，氧气中只含有氧元素，而实验观察到B中白色粉末变蓝，说明蜡烛燃烧生成了水，水由氢元素和氧元素组成，所以石蜡的组成中一定含有氢元素。
(4)该实验不能证明石蜡的组成中含有氧元素。因为蜡烛燃烧是与氧气反应，生成的水中的氧元素和二氧化碳中的氧元素可能来自氧气，无法确定石蜡中是否含有氧元素。
【题型6】一氧化碳、二氧化碳性质的比较
【典型例题】下列关于CO和CO2的说法中，正确的是(　　)
A.CO和CO2均具有还原性
B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【解析】CO燃烧生成CO2，CO2与C高温条件下反应生成CO，故CO和CO2在一定条件下可以相互转化，D正确。
【举一反三1】下列关于碳及其氧化物的错误的是（　　）
A.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质有差异
B.C60是由分子构成的物质
C.CO和CO2因为元素组成相同，所以化学性质相似
D.在炭炉火焰上放一壶水，不能防止CO中毒
【答案】C
【解析】金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质有差异，故A正确；C60是由C60分子构成的物质，故B正确；CO和CO2因为元素组成相同，但分子的构成不同，化学性质不相似，故C错误；一氧化碳难溶于水，在炭炉火焰上放一壶水，不能防止CO中毒，故D正确。
【举一反三2】下列关于CO和CO2的说法中，正确的是（　　）
A.CO和CO2均具有还原性
B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【解析】CO具有还原性，而CO2具没有还原性，故A错误；CO具有可燃性，而CO2具没有可燃性，故B错误；CO难溶于水，而CO2能溶于水，故C错误；一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与焦炭高温下反应得到一氧化碳，二者可以相互转化，故D正确。
【举一反三3】化学观念是核心素养之一。下列有关CO、CO2化学观念的说法中不正确的是（　　）
A.组成观：一氧化碳和二氧化碳组成的元素相同
B.守恒观：等质量碳不同条件下燃烧生成的CO、CO2质量相等
C.转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以互相转化
D.结构观：一氧化碳和二氧化碳分子结构不同，它们的化学性质不同
【答案】B
【解析】碳不完全燃烧的化学方程式为2C+O22CO，满足关系：2C～2CO，即24 g碳不完全燃烧生成一氧化碳为56 g；碳完全燃烧的化学方程式为C+O2CO2，满足关系：C～CO2，即12 g碳完全燃烧生成二氧化碳为44 g，24 g碳完全燃烧生成二氧化碳为88 g，因此等质量碳不同条件下燃烧生成的CO、CO2质量不相等。
【举一反三4】对下列事实的解释正确的是(　　)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，是因为氧气的浓度不同，反应剧烈程度不同，故A错误；高锰酸钾和过氧化氢都可以制取氧气，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，说明高锰酸钾和过氧化氢都含有氧元素，故B错误；C和CO都能与CuO反应，说明一定条件下C和CO都能夺去CuO中的氧，故C正确；金刚石、石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同，故D错误。
判断下列说法是否正确。
【举一反三5】(1)一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同　　　　。
(2)一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同　　　　。
【答案】(1)正确
(2)错误
【举一反三6】二氧化碳与一氧化碳都是碳的氧化物，请回答。
（1）组成：均由________________________组成。
（2）鉴别：分别通入紫色石蕊溶液中，_______________的是二氧化碳，无变化的是一氧化碳。
【答案】（1）碳元素和氧元素　（2）紫色石蕊溶液变红色
【解析】（2）将气体通入紫色石蕊溶液中，如果通入的气体是二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊溶液变红色；如果通入的气体是CO，CO难溶于水，不与水反应，不能使紫色石蕊变红。
判断下列说法是否正确。
【举一反三7】(1)一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同　　　　。
(2)一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同　　　　。
【答案】(1)正确
(2)错误
【题型7】碳三角及其转化关系
【典型例题】A～E是初中化学常见的物质，其中A是相对分子质量为16的有机物，A在空气中不完全燃烧生成D，常温下C和D是组成元素相同的气体，其中C可用于灭火，E在空气中的含量居第二位。它们之间的相互转化关系如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.A是CH4
B.E→E→C只能通过化合反应实现
C.E是由地壳中含量最多的元素组成的单质
D.C→D反应的化学方程式可为CO2+C2CO
【答案】B
【解析】A是相对分子质量为16的有机物，故A是甲烷，A在空气中不完全燃烧生成D，则是水、二氧化碳和一氧化碳的一种，常温下C和D是组成元素相同的气体，其中C可用于灭火，故C是二氧化碳，D是一氧化碳，B是水，E在空气中的含量居第二位，故E是氧气，带入框图，推断合理；A是甲烷，A正确；E→E→C不一定只能通过化合反应实现，B错误；E是氧气，是由地壳中含量最多的元素组成的单质，C正确；C→D反应的化学方程式可为CO2+C2CO，D正确。
【举一反三1】关于下列物质的转化过程：H →H2O，CO→CO ，C→CO ，说法错误的是(　　)
A.都能通过化合反应实现
B.都必须通过和单质的反应实现
C.都能通过氧化反应实现
D.变化前后都有元素化合价改变
【答案】B
【解析】CO→CO ，还可以通过 CO与CuO 反应来实现，不通过和单质的反应可以实现，B错误。
【举一反三2】CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.①可通过物质的还原性实现
B.②可通过物质的可燃性实现
C.③可通过与澄清石灰水反应实现
D.④可通过分解反应实现
【答案】B
【解析】高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，A正确；二氧化碳不能燃烧，通过物质的可燃性不能把二氧化碳转化成一氧化碳，B不正确；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，C正确；高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，D正确。
【举一反三3】碳及其部分化合物的转化关系如图所示（图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物）。下列说法中错误的是（　　）
A.X可以是单质或氧化物
B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2→H2CO3”的反应可以用石蕊溶液检验
D.“CO2→CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳
【答案】B
【解析】C可以与O2、CuO反应生成CO2，故X可以是单质或氧化物，故A正确；CO可以与O2反应生成CO2，该反应为化合反应，并不是置换反应，故B错误；CO2与H2O反应生成H2CO3，可以使紫色石蕊溶液变为红色，故C正确；CO2可以与Ca（OH）2反应生成CaCO3沉淀，可用来检验二氧化碳，故D正确。
【举一反三4】在宏观-微观-符号之间建立联系，是化学学科独特的研究方法。
(1)图A和图B分别是金刚石和石墨的结构图，两者均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子　　　　不同。
(2)二氧化碳与一氧化碳的组成元素相同，化学性质　　　　(填“相同”或“不同”)，但能够互相转化，请写出二氧化碳转化成一氧化碳的化学方程式：　　　　　　。
(3)某校兴趣小组同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图所示的转化关系图。请回答下列问题：
①写出括号内一种含有碳元素的物质的化学式：　　　　　 。
②常用于灭火，但镁着火不能用灭火，原因是镁在中燃烧生成另一种氧化物和单质，请写出该反应的化学方程式：　　　　　　。
(4)图E、F、G是五种粒子的结构示意图。其中属于同种元素的是　　　　(填字母)。
【答案】(1)排列方式
(2)不同　
(3)　
(4)DG
【解析】(2)由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，二氧化碳与一氧化碳元素组成相同，但是分子构成不同，故化学性质不同；二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
(3)①括号内物质能与二氧化碳相互转化，碳能转化为括号内物质，则该物质应是一氧化碳，化学式为：CO；②镁在二氧化碳中燃烧生成另一种氧化物和单质，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Mg、O，生成物中也应含Mg、O，故生成的氧化物是氧化镁，单质是碳，该反应的化学方程式为：；
(4)元素是质子数相同的一类原子的总称，Ｄ、G质子数相同，属于同种元素。
【举一反三5】甲、乙、丙、丁是初中化学中常见的四种物质，甲、乙均为黑色固体，丁能使澄清石灰水变浑浊，丙燃烧时产生蓝色火焰，物质间的转化关系如图所示。
(1)写出乙-丙的化学方程式　　　　，该反应体现出丙具有　　　　性；
(2)丁→丙的基本反应类型是　　　　。
【答案】(1)　还原
(2)化合反应
【解析】甲、乙、丙、丁是初中化学中常见的四种物质，甲、乙均为黑色固体，丁能使澄清石灰水变浑浊，所以丁是二氧化碳，丙燃烧时产生蓝色火焰，丙会与二氧化碳相互转化，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以丙是一氧化碳，甲会转化成一氧化碳、二氧化碳，所以甲是碳，乙可以是氧化铜。
(1)乙—丙的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CuO+COCu+CO2，该反应中丙(CO)得到氧元素，体现出具有还原性；
(2)丁→丙的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。

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