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第六单元 碳和碳的氧化物（期末复习讲义）
查重点 命题角度
碳单质 碳单质的物理性质及用途
碳单质的化学性质 碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途
二氧化碳 二氧化碳的物理性质，二氧化碳的化学性质，以及反应现象、化学方程式等；二氧化碳对环境的影响，自然界的碳的循环、温室效应
一氧化碳 一氧化碳燃烧；炼铁的原理及金属的冶炼；一氧化碳的用途
二氧化碳实验室制取 实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、二氧化碳的检验和验满等
要点01 碳单质
1．碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途
化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途
金刚石 C 无色透明 正八面体 最 无 无 无 高 划 、切割 、钻探机钻头、制装饰品等
石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最 之一 良好 良好 电极、 、润滑剂等
2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途
颜色、状态 制法 用途
木炭 的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、 、制活性炭、
活性炭 多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、
焦炭 多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热
炭黑 极细的 粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、 、鞋油、 等，作橡胶制品的填料
3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很 。
4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
归｜纳｜总｜结
木炭、活性炭具有 （物理性质），活性炭的吸附性 。
要点02 碳单质的化学性质
1. 常温下化学性质稳定
如，我国古代用墨书写或绘制的字画，虽年深日久仍不变色；就是利用了碳的这个性质。
2. 可燃性：（做燃料）
氧气充足： ；氧气不充足：2C + O2 2CO；
说明相同反应物在不同的条件下反应产物可能 。
3. 还原性：较高温度下它能夺取某些含氧化合物里的氧，使其它元素被还原。（可冶炼金属）
①和氧化铜反应： 。
现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
②和CO2反应：
易｜错｜提｜醒
碳与二氧化碳是在高温条件下发生反应，这还是一个吸热反应。
要点03 二氧化碳
（一）二氧化碳的性质与用途
1. 二氧化碳物理性质
（1）在通常状况下，是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水。
（1）通常状况下，二氧化碳是一种 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 。
（2）一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。
2. 二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳不能燃烧，一般也 燃烧。
（2）二氧化碳 供给呼吸。
（3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 白色沉淀。人们常用这一方法 二氧化碳气体。
（4）二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式：
3. 二氧化碳的用途
（1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：① 二氧化碳的密度比空气 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 。
灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（2）干冰（固体二氧化碳）：干冰升华 大量的热，因此干冰可用于 、制冷剂。
（3）光合作用：二氧化碳是绿色植物 的基本原料，可以提高农作物的产量。
（4）二氧化碳可以作为 原料，用于制造纯碱、化肥等。
易｜错｜提｜醒
二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）。
（二）二氧化碳对生活与环境的影响
1. 二氧化碳导致的温室效应
（1）全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 。
（2）导致温室效应的气体： 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
2. 碳达峰与碳中和
（1）碳达峰：指在某一时间点， 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小。
（2） 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 。
归｜纳｜总｜结
（1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。 （2）能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷﹣﹣氟利昂等。
要点04 一氧化碳的性质与用途
1．一氧化碳的物理性质：是 的气体，不溶于水，密度比空气的略 。
2．一氧化碳的化学性质
（1）可燃性，可以在空气或氧气中 变成二氧化碳，火焰呈 ，放出大量的热；
化学方程式为 。
（2）还原性，把金属从它们的氧化物中 出来（工业上常用来冶炼金属）。
化学方程式为 ， 。
（3）有毒性，极易与人体血液中的 结合，使血红蛋白不能很好地与 结合，造成生物体内缺氧，而发生 现象。
易｜错｜提｜醒
二氧化碳和一氧化碳的比较：　CO2CO物理性质无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧有可燃性2CO+O2 2CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO2 2CO有还原性CO+CuO Cu+CO2 与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应与石灰水的反应与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料可作气体燃料和冶金工业的还原剂。
要点05 二氧化碳实验室制取
1．原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
2．反应原理：
3．发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。
4．收集装置： 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）。
5．检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 ；若水面不下降，则表明 。
6．验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 ，证明二氧化碳已经收集满了。
7．检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 ，就证明收集的气体是二氧化碳。
8．净化：如果制取的二氧化碳中混有少量 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 并进行干燥）。
归｜纳｜总｜结
二氧化碳制取的操作步骤和注意事项：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
题型01 碳单质物理性质与用途
【典例1】（2025湖南长沙·期末）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．C60
方｜法｜点｜拨
1. 金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的三种不同单质，它们性质差异明显的原因是碳原子的排列方式不同。2. 木炭、活性炭：由于木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此它们具有吸附性。活性炭的吸附作用比木炭强。
【变式1-1】（2025 贵州·中考真题）净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是（　　）
A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性
【变式1-2】（2025·湖北襄阳·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（　　）
A．石墨不具有导电性 B．C60单质是由碳原子直接构成的
C．活性炭具有吸附性 D．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
题型02 碳单质的化学性质
【典例2】（2025 山东东营期末）兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体，设计如图装置进行实验：
步骤①先向波形管中通入N2一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；
步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；
步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯。
观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（　　）
A．通N2是为了排出氧气，避免干扰后续实验
B．步骤②与步骤③均加热丁处，是对照实验
C．从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO2
D．从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
方｜法｜点｜拨
根据实验目的，先通入氮气，排净装置中的空气，先点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；证明氮气不能还原氧化铜；步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯，观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊，说明木炭与氧化铜高温下反应生成二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，用气球来吸收。
【变式2-1】（2025 山东营口·期末）书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水（用炭黑等制成）。说明单质碳具有的性质是（　　）
A．难溶于水 B．可燃性
C．熔点高 D．常温化学性质稳定
【变式2-2】（2025 广东深圳·期末）一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后容器中气体的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4
D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8
题型03 二氧化碳的物理性质与用途
【典例3】（2025 四川成都·期末）下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（　　）
A． B．
C． D．
方｜法｜点｜拨
二氧化碳无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。
【变式3-1】（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
方｜法｜点｜拨
二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料。
【变式3-2】（2025 湖北黄石·期末）如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（　　）
A．①变红，③不变红 B．④变红，③不变红
C．①、④变红，②、③不变红 D．④比①先变红，②、③不变红
题型04 二氧化碳的化学性质及性质探究
【典例4】（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
方｜法｜点｜拨
二氧化碳的化学性质有：既不能燃烧也不能支持燃烧，也不供给呼吸；能与水反应生成碳酸；能使澄清的石灰水变浑浊。
【变式4-1】（2025 湖北黄石期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是（　　）
A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
【变式4-2】（2025 山东济南·期末）某兴趣小组用图示装置探究CO2的性质，下列说法错误的是（　　）
A．1处和3处纸花不变色，2处和4处纸花变红
B．上端燃着的木条先熄灭，下端燃着的木条后熄灭
C．对比3处和4处的现象可知，CO2与H2O发生了化学反应
D．对比2处和4处的现象可知，CO2的密度比空气大
题型05 二氧化碳对环境的影响
【典例5】（2025 湖北孝感·期末）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，下列做法不利于实现此目标的是（　　）
A．大规模开采可燃冰作为新能源 B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林
C．用太阳能等清洁能源代替化石燃料 D．用氨水捕集CO2，将其转化为氮肥
方｜法｜点｜拨
1．温室效应：二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。2．CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。
【变式5-1】（2025 广西南宁·期末）为了控制大气中二氧化碳的含量，以下措施不可行的是（　　）
A．开发新能源 B．禁止使用化石燃料
C．大力植树造林 D．大力发展公共交通
【变式5-2】（2025 四川眉山中考真题）我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列措施可行的是（　　）
A．禁止使用化石能源 B．植树造林
C．高空喷洒氢氧化钙溶液 D．大力发展火力发电
题型06 一氧化碳的性质
【典例6】草酸[（COOH）2]隔绝空气加热完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究反应生成的碳的氧化物的成分，某同学设计了如图所示实验。下列说法中错误的是（　　）
A．有人认为乙装置对实验结果不产生影响可以去掉，这种看法是不对的
B．甲装置玻璃管中若发生化学反应，则属于复分解反应
C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，则丙处玻璃管内的红色固体变成黑色
方｜法｜点｜拨
1.CO的物理性质：无色，无味的气体，难溶于水，密度略小于空气。2.CO的化学性质：①CO具有可燃性可用作燃料：CO燃烧现象：产生蓝色的火焰，放出大量热。化学方程式为：2CO+O22CO2。②CO有还原性：CO能把CuO还原成Cu，本身被氧化成CO2，化学方程式：CO+CuOCu+CO2， CO具有还原性可用于冶金工业。③CO具有毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使氧气不能和其结合，造成生物体缺氧而中毒。
【变式6-1】（2025 广西贵港港北区·期末）燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是（　　）
A．CO是工业炼铁的还原剂 B．香烟的烟气含有的CO，会危害人体健康
C．CO具有可燃性，可作气体燃料 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
【变式6-2】我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2。下列关于该转化的说法正确的是（　　）
A．反应前后氧原子数发生变化
B．反应中CO与O2的质量比为7：8
C．四氧化三钴纳米棒可能是该反应的催化剂
D．反应前后分子的数目没有发生改变，分子的种类一定发生改变
题型07 二氧化碳制取步骤与注意事项
【典例7】（2025 江苏苏州中考真题）某同学在实验室制取CO2并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制CO2。
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CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 　 　 。
②通入CO2后可观察到的现象为 　 　 。
（3）下列反应均能生成CO2
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CO2的是 　 　 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 　 　 （写两条）。
（4）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，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CO2导管的末端应处于 　 　 （填“A”或“B”）位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为 　 。
【变式7-1】（2025 河南遂平·期末）实验室可选用如图所示仪器来制取、净化、干燥、收集CO2气体。
（1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取并收集一瓶干燥纯净的CO2，所需装置从左到右的连接顺序正确的是A接　 　 （填装置字母）。
（2）写出用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式。
（3）B装置可以控制反应的发生与停止。请简述利用该装置使反应停止的原理。
【变式7-2】如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。
（2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。
（3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。
题型08 实验室制取气体的一般思路
【典例8】（2025 湖北荆州·期末）实验室有高锰酸钾、氯酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品，请结合装置答题：
Ⅰ.实验室制取二氧化碳：
（1）需要补充的药品是： 　（填名称）。
Ⅱ.实验室制取氧气：
（2）利用上述装置和药品制取氧气的化学方程式为 　 　。
（3）为完成木炭在氧气中燃烧的实验，用装置C收集氧气，集气瓶中液面逐渐下降，瓶里的水排完，瓶口有大气泡时，集气瓶内的气体压强 　 　（填“大于”或“等于”）外界大气压强。此时，在 　 　盖住瓶口。
【变式8-1】（2025 福建福州·期末）在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请你参与实验并回答问题：
（1）写出标号①的仪器名称：　 　。
（2）实验室可用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，其化学方程式 　；实验室制取并收集二氧化碳气体的装置为（填字母） 　 　。
（3）实验室里还可以用二氧化碳的发生装置来制取另一种气体（该气体密度比空气大），试写出制取该种气体的方程式 　 　。
【变式8-2】（2025 湖北黄石·期末）如图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）写出下列仪器的名称：b 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，若用F装置装某种试剂来检验二氧化碳，其原理是 　　（用化学方程式表示）。用E装置收集一瓶氧气，判断氧气已集满的现象是 　 　。
（3）乙炔（C2H2）俗称电石气，是一种无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用块状碳化钙（CaC2）与水反应制乙炔，同时有氢氧化钙生成，该反应非常剧烈。从图中选择实验室制乙炔所用的最佳发生装置是 　 　（填字母序号）。
期末基础通关练（测试时间：10分钟）
1．（2025春 河南信阳·期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓碳滑板，受电弓碳滑板是高铁列车与正线接触网直接接触的重要受流部件，安装在受电弓的最上部（如图所示）。石墨的下列性质与此应用无关的是（　　）
A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高
2．（2025 广西崇州市·期末）我国力争在2060年前实现“碳中和”，为实现此目标，我们应大力提倡低碳理念。下列做法不符合此理念的是（　　）
A．乘坐公共交通工具出行 B．提倡使用一次性纸杯
C．大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 D．采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳
3．冬天是一氧化碳中毒易发期，多发期。下列属于一氧化碳物理性质的（　　）
A．毒性 B．可燃性 C．还原性 D．无色无味
4．下列实验装置中仅能验证二氧化碳的密度比空气大的是（　　）
A． B． C． D．
5．（2025 陕西西安·期末）实验室制取和收集二氧化碳的以下操作错误的是（　　）
A．检查装置气密性 B．加入石灰石
C．加入稀盐酸 D．检验是否集满
6．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳能溶于水 B．一氧化碳不能燃烧，常用于灭火
C．二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D．煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒
7．（2025 江苏连云港·期末）“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式，抵消二氧化碳或温室气体的排放，达到相对“零排放”。下列说法不利于“碳中和”的是（　　）
A．采用合适的技术将含碳温室气体转换为含碳固体，是科学研究的方向之一
B．积极开展绿化国土行动，建设绿色家园
C．加大化石燃料的开采使用
D．捕捉、利用废气中的二氧化碳
8．（2025 上海青浦区·期末）如图为制取CO2并验证CO2性质的实验，有关说法错误的是（　　）
A．甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B．装置的弹簧夹此时处于打开状态
C．乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D．丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
9．（2025 湖北天门·期末）氧循环和碳循环是自然界中重要的循环（如图）。下列分析正确的是（　　）
A．氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
10．（2025 湖北荆州·期末）回答问题。
（1）两种黑色固体反应生成红色固体的还原反应化学方程式： 　，反应中表现出还原性的物质是 　 （填化学式）；
（2）能产生温室效应的气体单质化学式为 　 　；
（3）煤炉中发生的吸热反应 　 。
11．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 　 　（选一个即可，填标号）。
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）木炭可以作燃料，木炭燃烧的化学方程式为 　 。
12．（2025 江苏盐城·期末）根据下列实验装置图回答：（仪器装置可用序号填写）
（1）用高锰酸钾制取反应的化学方程式为 　 　。
（2）用排水法收集氧气结束时应如何操作 　 　。
（3）在实验室制取二氧化碳时，可选用的装置是 　 　，该反应的原理为 　 　（用化学方程式表示）。
期末重难突破练（测试时间：10分钟）
1．（2025 湖南益阳·期末）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．从组成上看，这四种物质都是由同种元素组成的
B．从结构上看，这四种物质构成的原子是不相同的
C．从性质上看，这四种物质的所有性质都是相似的
D．从用途上看，这四种物质都可做铅笔芯和润滑剂
2．（2025 湖北黄冈黄州区·期末）为了验证二氧化碳的化学性质，某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸，按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置。下列说法正确的是（　　）
A．图中1、2、3会变红，4不变色
B．该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质
C．该实验说明CO2能溶于水
D．该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强
3．（2025 浙江杭州·期末）如图为某同学设计的制取CO2，的发生装置，没有“控制反应发生和停止”作用的是（　　）
A． B． C． D．
4．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
5．（2025 山东济南·期末）C、CO和CO2的转化关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．物质①转化为物质②的化学反应一定为化合反应
B．物质②与物质③化学性质不同的原因是氧原子个数不同
C．④一定能使紫色石蕊溶液变红
D．物质⑤转化为物质③的化学反应一定在常温条件下才能进行
6．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，下列做法不利于实现此目标的是（　　）
A．大规模开采可燃冰作为新能源 B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林
C．用太阳能等清洁能源代替化石燃料 D．用氨水捕集CO2，将其转化为氮肥
7．（2025 广东惠州·期末）兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体，设计如图装置进行实验：
步骤①先向波形管中通入N2一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；
步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；
步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯。
观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（　　）
A．通N2是为了排出氧气，避免干扰后续实验
B．步骤②与步骤③均加热丁处，是对照实验
C．从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO2
D．从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
8．（2025 河南焦作·期末）某化学小组选用如下图所示部分装置制取纯净、干燥的CO2。
（1）写出A中所发生反应的化学方程式。
（2）若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO2中混有哪种杂质？
（3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接 　 　、　 　接 　 　、　 接j。
9．（2025春 烟台·期末）如图是自然界中的碳氧循环示意图，根据如图和所学知识回答相关问题：
（1）图中消耗CO2的有 　 　 （填图中序号，下同），属于缓慢氧化的是 　 　 。下列关于碳氧循环说法正确的是 　 　 。（填序号）
A.碳氧循环过程中元素守恒，元素化合价不变
B.碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生
C.碳氧循环有利于维持大气中氧气和CO2含量的相对稳定
（2）氧气和臭氧的化学性质 　 　 （填“相同”或“不同”），原因是 　 　 。
（3）减少CO2排放，减缓全球气候变暖是当今世界要解决的重大环境问题，请你从产生和消耗两个角度解释CO2的含量冬季要比夏季高的原因 　 　 、　 　 。
（4）CO2不仅能与水反应生成碳酸，还能与水进行光合作用生成葡萄糖（化学式为C6H12O6），请你解释同样是CO2与水反应，产物完全不同的原因是 　 　 。
10．（2025 湖北石首市·期末）某兴趣小组为证明CO作还原剂表现还原性，采用如图所示装置进行实验。
【查询资料】①用甲酸与浓硫酸微热可生成CO，化学方程为HCOOHHCOOHCO↑+H2OCO+H2O。②HCOOH：熔点8.6℃，沸点100.8℃。
【实验装置】
请回答：
（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）该兴趣小组方框A中需选择 　 　（填“A1”、“A2”或“A3”）装置生成CO气体，然后与B装置对接完成实验。
（3）写出B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 　 　。
（4）B装置硬质玻璃管中的现象是 　 　。
（5）该小组经过交流讨论，得出该装置存在一定缺陷，具体是 　。
期末综合拓展练（测试时间：15分钟）
1．（2025·河南信阳期末）如图是探究二氧化碳性质实验的装置，气体从最左端玻璃管口进入，其中右边铜丝上的①④是紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③是浸过紫色石蕊溶液干燥后的棉球。下列说法错误的是（　　）
A．当K2关闭、K1打开时，可在a处放燃着的木条检验气体是否收满
B．当K1关闭，K2打开时，铜丝上的④号棉球先变红
C．该实验可以证明二氧化碳密度大于空气
D．该实验可以证明二氧化碳呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红
2．（2025 河北石家庄·期末）“对比”是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较错误的是（　　）
A．CO2可用于灭火，CO可作燃料
B．CO2会造成温室效应，CO会使人中毒
C．CO2能溶于水，CO难溶于水
D．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
3．（2025 安徽淮安·期末）下列有关CO2的实验说法中正确的是（　　）
A．实验说明CO2能使石蕊变红
B．高的蜡烛先熄灭
C．可得出CO2能与NaOH反应
D．乒乓球左低右高
4．（2025 广东深圳·期末）小深同学用下列装置研究碳及其氧化物。下列说法正确的是（　　）
A．加热①处玻璃管，反应前后氧元素的化合价发生改变
B．②④处的反应为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
C．加热③处玻璃管，管内固体由红色变为黑色
D．点燃处的尾气，目的是除去CO2
5．（2025 江苏常州·期末）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 　 　。
（4）实验中用含CaCO3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CO2的密度为2g L﹣1，理论上能生成CO2的体积是多少？写出计算过程。
6．（2025春 山东济宁任城区期末）2060年实现“碳中和”是我国实现绿色发展的重要目标。某小组同学开展“低碳有我”实践活动，请回答下列问题：
【活动一】调查碳循环
（1）“碳中和”中的“碳”指的是 　 　 （“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”）。
（2）基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放，②　 　 。
（3）调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施可行的是 　 　 （填字母序号）。
A．严禁使用化石燃料
B．改进技术，提高能效
C．捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理
【活动二】了解碳捕捉
（4）在海水吸收二氧化碳和光合作用两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是 　 　 。
（5）石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，将所得产物碳酸钙在高温下煅烧可重新获得CaO，高温煅烧时反应的化学方程式为 　 　 ，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的 　 性。
【活动三】聚力助低碳
（6）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 　 　 。
7．（2025 陕西·中考真题）2025年5月14日，中国科学院宣布我国在探索高效率人工光合作用方面实现了新突破。
（1）高效率人工光合作用采用了新型催化剂，可直接将二氧化碳和水转化为液态燃料。其中生成甲醇的化学方程式为：2CO2+4H2O2CH3OH+3X，则X是 　 　 。
（2）绿色植物在叶绿体内进行的自然光合作用可表示为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2，则参加该反应的CO2与H2O的分子数目比为 　 。
（3）常温下，二氧化碳和水也能发生反应，该反应生成的物质是 　 　 。
（4）上述反应对环境均能带来的积极影响 （只写一条）。
8．（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
9．（2025 山东青岛期末）实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用如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 　碱　（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，t1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，t2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bc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 　 　。
答案和解析
查重点 命题角度
碳单质 碳单质的物理性质及用途
碳单质的化学性质 碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途
二氧化碳 二氧化碳的物理性质，二氧化碳的化学性质，以及反应现象、化学方程式等；二氧化碳对环境的影响，自然界的碳的循环、温室效应
一氧化碳 一氧化碳燃烧；炼铁的原理及金属的冶炼；一氧化碳的用途
二氧化碳实验室制取 实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、二氧化碳的检验和验满等
要点01 碳单质
2．碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途
化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途
金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划 玻璃 、切割 金属、钻探机钻头、制装饰品等
石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等
2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途
颜色、状态 制法 用途
木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属
炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料
3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。
4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
归｜纳｜总｜结
木炭、活性炭具有吸附性（物理性质），活性炭的吸附性更强。
要点02 碳单质的化学性质
1. 常温下化学性质稳定
如，我国古代用墨书写或绘制的字画，虽年深日久仍不变色；就是利用了碳的这个性质。
2. 可燃性：（做燃料）
氧气充足： C + O2 CO2 ；氧气不充足：2C + O2 2CO；
说明相同反应物在不同的条件下反应产物可能 不同 。
3. 还原性：较高温度下它能夺取某些含氧化合物里的氧，使其它元素被还原。（可冶炼金属）
1 和氧化铜反应： C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 。
现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
2 和CO2反应：C＋CO22CO
易｜错｜提｜醒
碳与二氧化碳是在高温条件下发生反应，这还是一个吸热反应。
要点03 二氧化碳
（一）二氧化碳的性质与用途
1. 二氧化碳物理性质
（1）在通常状况下，是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水。
（1）通常状况下，二氧化碳是一种 无色、无味 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 “干冰” 。
（2）一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。
2. 二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳不能燃烧，一般也 不支持 燃烧。
（2）二氧化碳 不能 供给呼吸。
（3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 碳酸钙（CaCO3） 白色沉淀。人们常用这一方法 检验 二氧化碳气体。
（4）二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
3. 二氧化碳的用途
（1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：① 二氧化碳的密度比空气 大 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 支持燃烧 。
灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（2）干冰（固体二氧化碳）：干冰升华 吸收 大量的热，因此干冰可用于 人工降雨 、制冷剂。
（3）光合作用：二氧化碳是绿色植物 光合作用 的基本原料，可以提高农作物的产量。
（4）二氧化碳可以作为 化工 原料，用于制造纯碱、化肥等。
易｜错｜提｜醒
二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）。
（二）二氧化碳对生活与环境的影响
1. 二氧化碳导致的温室效应
（1）全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 温室效应 。
（2）导致温室效应的气体：二氧化碳 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
2. 碳达峰与碳中和
（1）碳达峰：指在某一时间点，二氧化碳 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小。
（2） 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 二氧化碳 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 二氧化碳 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 “零排放”。
归｜纳｜总｜结
（1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。 （2）能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷﹣﹣氟利昂等。
要点04 一氧化碳的性质与用途
1．一氧化碳的物理性质：是 无色无味 的气体，不溶于水，密度比空气的略 小 。
2．一氧化碳的化学性质
（1）可燃性，可以在空气或氧气中 燃烧 变成二氧化碳，火焰呈 蓝色 ，放出大量的热；
化学方程式为 2CO+O22CO2 。
（2）还原性，把金属从它们的氧化物中 还原 出来（工业上常用来冶炼金属）。
化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 ， Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（3）有毒性，极易与人体血液中的 血红蛋白 结合，使血红蛋白不能很好地与 氧气 结合，造成生物体内缺氧，而发生 中毒 现象。
易｜错｜提｜醒
二氧化碳和一氧化碳的比较：　CO2CO物理性质无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧有可燃性2CO+O2 2CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO2 2CO有还原性CO+CuO Cu+CO2 与水反应与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应与石灰水的反应与石灰水反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料可作气体燃料和冶金工业的还原剂。
要点05 二氧化碳实验室制取
1．原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
2．反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3．发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。
4．收集装置： 向上排空气法 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）。
5．检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 漏气 ；若水面不下降，则表明 不漏气 。
6．验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 熄灭 ，证明二氧化碳已经收集满了。
7．检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 变浑浊 ，就证明收集的气体是二氧化碳。
8．净化：如果制取的二氧化碳中混有少量 氯化氢气体 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 氯化氢 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 水蒸气 并进行干燥）。
归｜纳｜总｜结
二氧化碳制取的操作步骤和注意事项：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
题型01 碳单质物理性质与用途
【典例1】（2025湖南长沙·期末）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．C60
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性，可以去除冰箱、汽车中的异味。而金刚石、石墨和C60无此性质。
故选：A。
方｜法｜点｜拨
1. 金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的三种不同单质，它们性质差异明显的原因是碳原子的排列方式不同。2. 木炭、活性炭：由于木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此它们具有吸附性。活性炭的吸附作用比木炭强。
【变式1-1】（2025 贵州·中考真题）净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是（　　）
A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性
【答案】B
【解析】净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能吸附异味和色素。故选：B。
【变式1-2】（2025·湖北襄阳·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（　　）
A．石墨不具有导电性 B．C60单质是由碳原子直接构成的
C．活性炭具有吸附性 D．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
【答案】C
【解析】A、石墨具有优良的导电性，故A错误；
B、C60单质是由C60分子构成的，故B错误；
C、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，故C正确；
D、金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同，故D错误。故选：C。
题型02 碳单质的化学性质
【典例2】（2025 山东东营期末）兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体，设计如图装置进行实验：
步骤①先向波形管中通入N2一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；
步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；
步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯。
观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（　　）
A．通N2是为了排出氧气，避免干扰后续实验
B．步骤②与步骤③均加热丁处，是对照实验
C．从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO2
D．从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
【答案】D
【解析】A.一氧化碳与氧气混合加热可能发生爆炸，铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜，因此通N2是为了排出装置内的氧气，避免干扰后续实验，故正确；
B.步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；说明氮气不能还原氧化铜；步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯，为了验证一氧化碳与氧化铜的反应，因此步骤②与步骤③均加热丁处，是为了排除氮气对实验的影响，属于对照实验，故正确；
C.碳与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，乙处物质变红，丙处澄清石灰水变浑浊，所以从丙处现象能推理C与CuO反应一定生成了CO2，故正确；
D.一氧化碳具有还原性，二氧化碳、氮气均没有还原性，因此丁处黑色物质变红，说明有单质铜产生，只能是一氧化碳气体与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳；由于在高温条件下碳和二氧化碳反应也生成了一氧化碳，不能从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO，故错误；故选：D。
方｜法｜点｜拨
根据实验目的，先通入氮气，排净装置中的空气，先点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；证明氮气不能还原氧化铜；步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯，观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊，说明木炭与氧化铜高温下反应生成二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，用气球来吸收。
【变式2-1】（2025 山东营口·期末）书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水（用炭黑等制成）。说明单质碳具有的性质是（　　）
A．难溶于水 B．可燃性
C．熔点高 D．常温化学性质稳定
【答案】D
【解析】书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水，碳素墨水是用炭黑等制成的，炭黑的主要成分是碳，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，可以保存较长的时间；该用途与碳单质的溶解性、可燃性、熔点无关；故选：D。
【变式2-2】（2025 广东深圳·期末）一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后容器中气体的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4
D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8
【答案】D
【解析】A、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，氮气不参加反应，但反应后气体的质量增加，则反应前后混合气体中氮气的质量分数减小，故选项说法错误。
B、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，木炭可能是恰好完全反应生成二氧化碳，或者是反应后木炭有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳和氮气的混合物；木炭可能是恰好完全反应生成一氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳和氮气的混合物；可能是同时生成一氧化碳和二氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物；也可能是木炭充分燃烧后氧气有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳、氧气氮气的混合物；故选项说法错误。
C、由反应的化学方程式：
C+O2CO2
12 32
2C+O22CO
24 32
当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO；
当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO2；
若反应后气体是3种气体的混合物，说明其中C、O元素的质量比介于和之间，故选项说法错误。
D、若反应后气体是2种气体的混合物，可能是木炭与氧气恰好完全反应生成二氧化碳，也可能是木炭与氧气恰好完全反应生成一氧化碳，可能是则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8，故选项说法正确。
故选：D。
题型03 二氧化碳的物理性质与用途
【典例3】（2025 四川成都·期末）下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、盐酸与碳酸钙反应，生产的二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误；
B、瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误；
C、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误；
D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。故选：D。
方｜法｜点｜拨
二氧化碳无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。
【变式3-1】（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】A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，不能用作燃料，故选项说法错误。
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，故选项说法正确。
C、固态二氧化碳吸热，可用于人工降雨，故选项说法正确。
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料，故选项说法正确。故选：A。
方｜法｜点｜拨
二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料。
【变式3-2】（2025 湖北黄石·期末）如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（　　）
A．①变红，③不变红 B．④变红，③不变红
C．①、④变红，②、③不变红 D．④比①先变红，②、③不变红
【答案】D
【解析】（1）①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色，说明二氧化碳不能与石蕊反应；①④变红，是因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色，说明二氧化碳与水发生了反应。④比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气的大。故能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是①④棉球变红色，且④中棉球比①先变红，②③中棉球不变红。
故选：D。
题型04 二氧化碳的化学性质及性质探究
【典例4】（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
【详解】A、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，把手移开，玻璃片没有掉下来，玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，故选项说法错误。
B、玻璃片没有掉下，不能证明CO2与水发生了反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的，选项说法错误。
C、向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，蓝色石蕊试纸不变红，说明CO2不能与石蕊反应变红；蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红，证明CO2与水反应产生了酸，故选项说法正确。
D、向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，蓝色石蕊试纸不变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，故选项说法错误。
故选：C。
方｜法｜点｜拨
二氧化碳的化学性质有：既不能燃烧也不能支持燃烧，也不供给呼吸；能与水反应生成碳酸；能使澄清的石灰水变浑浊。
【变式4-1】（2025 湖北黄石期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是（　　）
A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
【答案】D
【解析】A.实验Ⅰ中，小花不变色，说明水不能使石蕊变红，故正确；
B.实验Ⅱ中，小花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变红，故正确；
C.实验Ⅰ、Ⅱ只能说明水、二氧化碳均不能使石蕊变红，不能说明二氧化碳和水反应，故正确
D.实验Ⅲ中，小花变色，与实验Ⅰ、Ⅱ对比，可知二氧化碳和水能反应，且生成能使石蕊变红色的物质，故错误。故选：D。
【变式4-2】（2025 山东济南·期末）某兴趣小组用图示装置探究CO2的性质，下列说法错误的是（　　）
A．1处和3处纸花不变色，2处和4处纸花变红
B．上端燃着的木条先熄灭，下端燃着的木条后熄灭
C．对比3处和4处的现象可知，CO2与H2O发生了化学反应
D．对比2处和4处的现象可知，CO2的密度比空气大
【答案】B
【解析】A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，而二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色，则可观察到1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色，故选项说法正确。
B、二氧化碳密度比空气大，不能燃烧、不能支持燃烧，可观察到下端燃着的木条先熄灭，上端燃着的木条后熄灭，故选项说法错误。
C、对比1号和2号，或3号和4号，干燥紫色石蕊纸花不变色，湿润紫色石蕊纸花变红色，则可知二氧化碳能和水发生化学反应生成酸性物质，能使紫色石蕊变红色，故选项说法正确。
D、4号比2号先变红，能说明CO2密度比空气大，故选项说法正确。故选：B。
题型05 二氧化碳对环境的影响
【典例5】（2025 湖北孝感·期末）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，下列做法不利于实现此目标的是（　　）
A．大规模开采可燃冰作为新能源 B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林
C．用太阳能等清洁能源代替化石燃料 D．用氨水捕集CO2，将其转化为氮肥
【答案】A
【解析】A、大规模开采可燃冰作为新能源，可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，燃烧会产生大量的二氧化碳，不利于实现此目标，故选项正确。
B、大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，可保持大气中CO2含量的相对稳定，有利于实现此目标，故选项错误。
C、用太阳能等清洁能源代替化石燃料，能减少二氧化碳的排放，有利于实现此目标，故选项错误。
D、用氨水捕集CO2，将其转化为氮肥，能减少空气中二氧化碳的含量，有利于实现此目标，选项错误。
故选：A。
方｜法｜点｜拨
1．温室效应：二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。2．CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。
【变式5-1】（2025 广西南宁·期末）为了控制大气中二氧化碳的含量，以下措施不可行的是（　　）
A．开发新能源 B．禁止使用化石燃料
C．大力植树造林 D．大力发展公共交通
【答案】B
【解析】A、开发新能源（如太阳能、风能）可以减少对化石燃料的依赖，从而降低二氧化碳排放量，故A正确；
B、化石燃料（如煤、石油、天然气）是当前社会的主要能源来源，广泛应用于工业、交通和日常生活，完全禁止会导致能源短缺、经济瘫痪和社会问题，故B错误；
C、植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，能有效固定大气中的碳，减少二氧化碳含量，C正确；
D、公共交通（如地铁、公交车）可减少私家车使用，从而降低交通领域的化石燃料消耗和二氧化碳排放，故D正确。故选：B。
【变式5-2】（2025 四川眉山中考真题）我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列措施可行的是（　　）
A．禁止使用化石能源 B．植树造林
C．高空喷洒氢氧化钙溶液 D．大力发展火力发电
【答案】B
【解析】A、化石能源是当今世界最重要的能源，禁止使用是不现实的，措施不可行，故选项错误。
B、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，植树造林有助于吸收二氧化碳，措施可行，故选项正确。
C、氢氧化钙溶液具有腐蚀性，高空喷洒氢氧化钙溶液，措施不可行，故选项错误。
D、大力发展火力发电，会产生大量的二氧化碳气体，措施不可行，故选项错误。故选：B。
题型06 一氧化碳的性质
【典例6】草酸[（COOH）2]隔绝空气加热完全分解，生成水和碳的氧化物。为了探究反应生成的碳的氧化物的成分，某同学设计了如图所示实验。下列说法中错误的是（　　）
A．有人认为乙装置对实验结果不产生影响可以去掉，这种看法是不对的
B．甲装置玻璃管中若发生化学反应，则属于复分解反应
C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，则丙处玻璃管内的红色固体变成黑色
【答案】B
【解析】草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳会与氢氧化钠反应，一氧化碳在高温的条件下会与氧化铁反应生成二氧化碳，所以：
A、甲中的澄清石灰水变浑浊，说明混合气中含有二氧化碳，乙装置能将混合气体中的二氧化碳完全吸收掉，丙中的红色固体变成黑色，丁中的澄清石灰水变浑浊，说明混合气中含有一氧化碳，所以乙装置对实验结果会产生影响，因此不可以去掉乙装置，故A说法正确；
B、若甲试管内溶液变浑浊，说明含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，两种化合物没有相互交换成分，不属于复分解反应，故说法错误；
C、若甲试管内溶液变浑浊，说明混合气中含有二氧化碳，丁试管内无明显现象，说明了没有一氧化碳，则该碳的氧化物成分为二氧化碳，故正确；
D、甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳在高温时能将氧化铁还原为铁，所以丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，故正确。故选：B。
方｜法｜点｜拨
1.CO的物理性质：无色，无味的气体，难溶于水，密度略小于空气。2.CO的化学性质：①CO具有可燃性可用作燃料：CO燃烧现象：产生蓝色的火焰，放出大量热。化学方程式为：2CO+O22CO2。②CO有还原性：CO能把CuO还原成Cu，本身被氧化成CO2，化学方程式：CO+CuOCu+CO2， CO具有还原性可用于冶金工业。③CO具有毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使氧气不能和其结合，造成生物体缺氧而中毒。
【变式6-1】（2025 广西贵港港北区·期末）燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是（　　）
A．CO是工业炼铁的还原剂 B．香烟的烟气含有的CO，会危害人体健康
C．CO具有可燃性，可作气体燃料 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
【答案】D
【解析】A、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，故选项说法正确；
B、CO气体有毒，能与血液中的血红蛋白结合，可危害人体健康，故选项说法正确；
C、一氧化碳具有可燃性，可作燃料，故选项说法正确。
D、一氧化碳难溶于水，不能与水反应，煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，选项说法错误。故选：D。
【变式6-2】我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2。下列关于该转化的说法正确的是（　　）
A．反应前后氧原子数发生变化
B．反应中CO与O2的质量比为7：8
C．四氧化三钴纳米棒可能是该反应的催化剂
D．反应前后分子的数目没有发生改变，分子的种类一定发生改变
【答案】C
【解析】A、化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，在反应前后原子的种类和数目都不变，故反应前后氧原子个数没有发生改变，故选项说法错误。
B、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，反应的化学方程式为2CO+O22CO2，反应中CO与O2的质量比为（28×2）：32＝7：4，故选项说法错误。
C、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，四氧化三钴纳米棒可能是该反应的催化剂，故选项说法正确。
D、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，反应的化学方程式为2CO+O22CO2，反应前后分子的数目减少，分子的种类一定发生改变，故选项说法错误。故选：C。
题型07 二氧化碳制取步骤与注意事项
【典例7】（2025 江苏苏州中考真题）某同学在实验室制取CO2并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制CO2。
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CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 　 　 。
②通入CO2后可观察到的现象为 　 　 。
（3）下列反应均能生成CO2
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CO2的是 　 　 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 　 　 （写两条）。
（4）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，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CO2导管的末端应处于 　 　 （填“A”或“B”）位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为 　 。
【答案】（1）①稀盐酸；②AC；（2）①滴有紫色石蕊溶液的水；②溶液由紫色变成红色；
（3）①B；②制得的二氧化碳较纯净；常温下进行，操作方便；
（4）①B；②60%。
【解析】（1）①在实验室中，常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体，故答案为：稀盐酸；②该反应属于固液常温型，因此用图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A和C；故答案为：AC；
（2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，因此试管中的物质X为滴有紫色石蕊溶液的水；故答案为：滴有紫色石蕊溶液的水；②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，故答案为：溶液由紫色变成红色；
（3）①A.木炭燃烧得到的二氧化碳不纯净，故A不合题意；
B.碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，制得的二氧化碳较纯净，常温下进行，条件易于控制，操作方便，最适合用于实验室制取CO2，故B符合题意；
C.石灰石高温分解生成二氧化碳气体，但该反应需要高温，在实验室中不易达到该反应条件，故C不合题意；
D.CO与氧化铁高温下反应生成的二氧化碳中常混有一氧化碳，不纯净，故D不合题意；
②选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是制得的二氧化碳较纯净，常温下进行，反应条件易于达到，操作方便；
（4）①二氧化碳的密度比空气大，因此收集二氧化碳时，通CO2导管的末端应处于B位置；
②空气中，氧气约占空气体积的五分之一，C点时，氧气的体积分数为8%，则此时空气的体积分数为40%，则此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1﹣40%＝60%。
【变式7-1】（2025 河南遂平·期末）实验室可选用如图所示仪器来制取、净化、干燥、收集CO2气体。
（1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取并收集一瓶干燥纯净的CO2，所需装置从左到右的连接顺序正确的是A接　 　 （填装置字母）。
（2）写出用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式。
（3）B装置可以控制反应的发生与停止。请简述利用该装置使反应停止的原理。
【答案】（1）CDF；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）关闭弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。
【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取二氧化碳，应选用固液常温型发生装置，产生的二氧化碳中会含有少量的氯化氢气体和水蒸气，则要收集一瓶干燥纯净的CO2，要用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢（饱和的碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，且不吸收二氧化碳），用浓硫酸吸收水蒸气（浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，可用于干燥二氧化碳，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能吸收二氧化碳，所以不能选用生石灰），二氧化碳的密度比空气大，选用向上排空气法收集，本着先除杂后干燥的顺序，故顺序为ACDF。
（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）装置B能通过多孔隔板和弹簧夹控制固液的接触与分离，从而控制反应的发生与停止，关闭弹簧夹，产生的气体聚集干燥管内，管内气体压强增大，将液体向下压，液体进入长颈漏斗，当液面低于多孔隔板时，固液分离，反应停止。故答案为：关闭弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。
【变式7-2】如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。
（2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。
（3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。
【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳；
（2）A；b；
（3）防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
【解析】（1）实验室制取二氧化碳的药品为石灰石或大理石和稀盐酸；石灰石或大理石中的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：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；该反应为固液常温反应，发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，收集装置选D；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳的方法为：向集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊则说明为二氧化碳。
（2）实验室制取氨气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，氨气密度比空气小，用F装置收集时，气体应从b口通入。
（3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗中逸出。
题型08 实验室制取气体的一般思路
【典例8】（2025 湖北荆州·期末）实验室有高锰酸钾、氯酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品，请结合装置答题：
Ⅰ.实验室制取二氧化碳：
（1）需要补充的药品是： 　（填名称）。
Ⅱ.实验室制取氧气：
（2）利用上述装置和药品制取氧气的化学方程式为 　 　。
（3）为完成木炭在氧气中燃烧的实验，用装置C收集氧气，集气瓶中液面逐渐下降，瓶里的水排完，瓶口有大气泡时，集气瓶内的气体压强 　 　（填“大于”或“等于”）外界大气压强。此时，在 　 　盖住瓶口。
【答案】（1）大理石（或石灰石）；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）大于；水面下用玻璃片。
【解析】（1）在实验室中，常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，应补充大理石或石灰石；
（2）采用氯酸钾制氧气还需补充二氧化锰，可以直接采用提供的高锰酸钾来制取氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）用装置C收集氧气，集气瓶中液面逐渐下降，瓶里的水排完，瓶口有大气泡时，集气瓶内的气体压强大于外界大气压强。此时，在水面下用玻璃片盖住瓶口。
【变式8-1】（2025 福建福州·期末）在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请你参与实验并回答问题：
（1）写出标号①的仪器名称：　 　。
（2）实验室可用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，其化学方程式 　；实验室制取并收集二氧化碳气体的装置为（填字母） 　 　。
（3）实验室里还可以用二氧化碳的发生装置来制取另一种气体（该气体密度比空气大），试写出制取该种气体的方程式 　 　。
【答案】（1）长颈漏斗（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；BC；3）2H2O22H2O+O2↑
【解析】（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，标号①的仪器名称是：长颈漏斗；
（2）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：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化碳密度比空气大，溶于水，会与水反应，实验室制取并收集二氧化碳气体的装置为BC；
（3）实验室里还可以用二氧化碳的发生装置是固液常温型，应该是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
【变式8-2】（2025 湖北黄石·期末）如图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）写出下列仪器的名称：b 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，若用F装置装某种试剂来检验二氧化碳，其原理是 　　（用化学方程式表示）。用E装置收集一瓶氧气，判断氧气已集满的现象是 　 　。
（3）乙炔（C2H2）俗称电石气，是一种无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用块状碳化钙（CaC2）与水反应制乙炔，同时有氢氧化钙生成，该反应非常剧烈。从图中选择实验室制乙炔所用的最佳发生装置是 　 　（填字母序号）。
【答案】（1）锥形瓶；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；集气瓶口有大气泡冒出；（3）C
【解析】（1）由图可知，仪器b为锥形瓶；
（2）通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；用E装置收集氧气，集气瓶口有大气泡冒出时，说明已经集满；
（3）实验室常用块状碳化钙（CaC2）与水反应制乙炔，属于固液不加热反应，该反应非常剧烈，故发生装置最好选择C，C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。
期末基础通关练（测试时间：10分钟）
1．（2025春 河南信阳·期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓碳滑板，受电弓碳滑板是高铁列车与正线接触网直接接触的重要受流部件，安装在受电弓的最上部（如图所示）。石墨的下列性质与此应用无关的是（　　）
A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高
【答案】B
【解析】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，石墨可用于制造受电弓滑板，说明石墨具有良好的导电性、滑腻感，同时摩擦会产生热量，说明石墨熔点高。该用途与石墨具有金属光泽无关。故选：B。
2．（2025 广西崇州市·期末）我国力争在2060年前实现“碳中和”，为实现此目标，我们应大力提倡低碳理念。下列做法不符合此理念的是（　　）
A．乘坐公共交通工具出行 B．提倡使用一次性纸杯
C．大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 D．采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳
【答案】B
【解析】A、乘坐公共交通工具出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，该选项正确。
B、提倡使用一次性纸杯，会造成资源浪费，不符合“低碳”理念，该选项不正确。
C、大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，可以增加二氧化碳的吸收，符合“低碳”理念，该选项正确。
D、采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳”理念，该选项正确。
故选：B。
3．冬天是一氧化碳中毒易发期，多发期。下列属于一氧化碳物理性质的（　　）
A．毒性 B．可燃性 C．还原性 D．无色无味
【答案】D
【解析】A、毒性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质；
B、可燃性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质；
C、还原性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质；
D、一氧化碳无色无味，不需要通过化学变化表现出来，属于一氧化碳的物理性质；
故选：D。
4．下列实验装置中仅能验证二氧化碳的密度比空气大的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A、CO2使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大的物理性质，且不助燃、不可燃的化学性质，故A错误；
B、澄清石灰水变浑浊，瓶子变瘪，验证的是二氧化碳能澄清石灰水氢氧化钙反应的化学性质，B错误；
C、CO2与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红，验证了CO2的化学性质，故C错误；
D、倾倒CO2后右端下沉，只能证明CO2的密度比空气大的物理性质，故D正确。故选：D。
5．（2025 陕西西安·期末）实验室制取和收集二氧化碳的以下操作错误的是（　　）
A．检查装置气密性 B．加入石灰石
C．加入稀盐酸 D．检验是否集满
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性的方法为连接仪器，将导管浸入水中，用手握住试管，若气密性良好，则烧杯中的导管口会有气泡冒出，图示操作正确，故A不符合题意；
B、取用块状固体药品应将试管横放，用镊子将药品放入试管口，之后将试管缓慢竖立起来，使之慢慢滑落至试管底部，如图操作块状药品会打破试管底部，图示操作错误，故B符合题意；
C、取用液体药品应将瓶塞倒放于桌面，试管倾斜，试剂瓶标签朝向手心，倾倒时试剂瓶口紧挨试管口，图示操作正确，不符合题意；
D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，验满时应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，图示操作正确，不符合题意。故选：B。
6．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳能溶于水
B．一氧化碳不能燃烧，常用于灭火
C．二氧化碳是造成酸雨的主要物质
D．煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒
【答案】A
【解析】A、二氧化碳能溶于水，通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，故A正确；
B、一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，故B错误；
C、二氧化碳含量过多，会导致温室效应，二氧化碳不会造成酸雨，故C错误；
D、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，故D错误。故选：A。
7．（2025 江苏连云港·期末）“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式，抵消二氧化碳或温室气体的排放，达到相对“零排放”。下列说法不利于“碳中和”的是（　　）
A．采用合适的技术将含碳温室气体转换为含碳固体，是科学研究的方向之一
B．积极开展绿化国土行动，建设绿色家园
C．加大化石燃料的开采使用
D．捕捉、利用废气中的二氧化碳
【答案】C
【解析】A.采用合适的技术将含碳温室气体转换为含碳固体，不会排放大量的二氧化碳，故A选项说法有利于“碳中和”；
B.积极开展绿化国土行动，建设绿色家园，不会排放大量的二氧化碳，故B选项说法有利于“碳中和”；
C.加大石油、煤、天然气等能源的开采使用，会排放大量的二氧化碳，故C选项不利于“碳中和”；
D.捕捉、利用废气中的二氧化碳，不会排放大量的二氧化碳，故D选项说法有利于“碳中和”。
故选：C。
8．（2025 上海青浦区·期末）如图为制取CO2并验证CO2性质的实验，有关说法错误的是（　　）
A．甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B．装置的弹簧夹此时处于打开状态
C．乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D．丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
【答案】C
【解析】A、甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止正确，因为有多孔隔板，通过活塞的开关，能随时控制反应的发生与停止，正确但不符合题意，故选项错误；
B、装置的弹簧夹此时处于打开状态正确，因为固液混合，正确但不符合题意，故选项错误；
C、乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应错误，因为盐酸具有挥发性，错误符合题意，故选项正确；
D、丙中的现象可以证明：CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大正确，正确但不符合题意，故选项错误；故选：C。
9．（2025 湖北天门·期末）氧循环和碳循环是自然界中重要的循环（如图）。下列分析正确的是（　　）
A．氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
【答案】D
【解析】A、碳循环和氧循环中的“碳”、“氧”分别是指碳元素和氧元素的循环而不是二氧化碳和氧气的循环，故选项说法错误。
B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，也可以通过呼吸作用、物质的缓慢氧化等方式参与碳循环，故选项说法错误。
C、由质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目均不变，植物通过光合作用的过程中自然界中的氧原子总数不变，故选项说法错误。
D、由氧循环和碳循环的示意图可知，碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故选项说法正确。故选：D。
10．（2025 湖北荆州·期末）回答问题。
（1）两种黑色固体反应生成红色固体的还原反应化学方程式： 　，反应中表现出还原性的物质是 　 （填化学式）；
（2）能产生温室效应的气体单质化学式为 　 　；
（3）煤炉中发生的吸热反应 　 。
【答案】（1）C+2CuO2Cu+CO2↑；C；（2）O3；（3）。
【解析】（1）两种黑色固体反应生成红色固体的还原反应为碳与黑色的氧化铜粉末在高温的条件下反应生成红色的铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；碳夺去了氧化铜中的氧，使氧化铜被还原，表现出了还原性，碳的化学式为：C；
（2）能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、臭氧、氟氯代烷等，其中单质为臭氧，化学式为：O3；
（3）煤燃烧产生二氧化碳，二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，此反应吸收热量，方程式为：。
11．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 　 　（选一个即可，填标号）。
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）木炭可以作燃料，木炭燃烧的化学方程式为 　 。
【答案】（1）A或B；（2）物理；（3）C+O2CO2
【详解】（1）A.石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，所以可用来制铅笔芯，故正确；
B.石墨具有导电性，可以做干电池电极，故正确；
C.石墨质软，不能用于切割大理石，故错误；
（2）活性炭具有吸附性，可作冰箱除味剂，此过程没有新物质产生，是利用了活性炭的物理性质；
（3）木炭主要成分为碳，碳完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为C+O2CO2。
12．（2025 江苏盐城·期末）根据下列实验装置图回答：（仪器装置可用序号填写）
（1）用高锰酸钾制取反应的化学方程式为 　 　。
（2）用排水法收集氧气结束时应如何操作 　 　。
（3）在实验室制取二氧化碳时，可选用的装置是 　 　，该反应的原理为 　 　（用化学方程式表示）。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）先把导管移出水面，再熄灭酒精灯；
（3）BD；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
【解析】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，配平即可；故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）用排水法收集氧气结束时先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂；故答案为：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯；
（3）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，二氧化碳密度大于空气，可用向上排空气法收集；故答案为：BD；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
期末重难突破练（测试时间：10分钟）
1．（2025 湖南益阳·期末）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．从组成上看，这四种物质都是由同种元素组成的
B．从结构上看，这四种物质构成的原子是不相同的
C．从性质上看，这四种物质的所有性质都是相似的
D．从用途上看，这四种物质都可做铅笔芯和润滑剂
【答案】A
【解析】A、从组成上看，这四种物质都是由碳元素组成的，故A正确；
B、从结构上看，这四种物质构成的原子都是碳原子，故B错误；
C、从性质上看，这四种物质都是碳原子构成的，故它们的化学性质相似，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，故C错误；
D、从用途上看，这四种物质只有石墨具有滑腻感，可做铅笔芯和润滑剂，故D错误；故选：A。
2．（2025 湖北黄冈黄州区·期末）为了验证二氧化碳的化学性质，某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸，按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置。下列说法正确的是（　　）
A．图中1、2、3会变红，4不变色
B．该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质
C．该实验说明CO2能溶于水
D．该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强
【答案】D
【解析】A、醋酸能使石蕊试液变红色，水不能是石蕊试液变红色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，干燥的二氧化碳不能使石蕊变红色，因此1、3处变红色，2、4处不变色，故A错误；
B、二氧化碳和水反应生成碳酸是紫色石蕊变红色，二氧化碳不能与石蕊反应生成红色物质，故B错误；
C、该实验只能证明二氧化碳和水反应，不能说明二氧化碳溶于水，故C错误；
D、该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强，故D正确。故选：D。
3．（2025 浙江杭州·期末）如图为某同学设计的制取CO2，的发生装置，没有“控制反应发生和停止”作用的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A.大理石或石灰石放在多孔塑料片上，要产生气体时，打开弹簧夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭弹簧夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行，故A不符合题意；
B.图中从长颈漏斗中加入稀盐酸，反应后关闭弹簧夹

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