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第8讲 碳和碳的氧化物
2022年版课标要求 广东近三年试题汇总统计
1.认识碳元素能组成多种碳单质 ，知道物质既有天然存在的也有人工创造的。 2．知道常见碳单质的性质和用途。 3．了解一氧化碳的性质和用途。 4．通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，并能用化学方程式表示。 5．初步学习二氧化碳的实验室制法，并能设计简单实验，制备并检验二氧化碳。 6．以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 年份 题型及分布 分值
2025 选择题(9)，填空题(16) 4
2024 选择题(12)，填空题(21) 5
2023 选择题(12)，填空题(17) 5
碳单质
物理性质及用途
金刚石：无色透明的固体，天然存在的最①___的物质。可作钻机钻头、裁玻璃等
石墨：灰黑色，很软，有滑腻感，熔点高，具有优良的导电性能。可用于制造铅笔芯、高铁列车的受电弓滑板、干电池的电极材料等
C60：由②__________构成，可用于超导、催化、能源及医学等领域
都是由碳元素组成的单质，化学性质相似。物理性质差异大的原因是③________
__________
硬
碳原子排
列方式不同
C60分子
活性炭、木炭（主要成分为碳单质）：具有④________的结构，有吸附性，可用于 吸附色素、异味等
碳单质
物理性质及用途
物理性质
疏松多孔
碳单质
化学性质及用途
常温下，碳单质的化学性质⑤________，如用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色
与氧气反应
氧气充足：
⑥________________
（写化学方程式，下同）
氧气不足：
⑦________________
可用作燃料
C＋O2 CO2
不活泼
2C＋O2 2CO
与二氧化碳反应：⑧_________________
与氧化铜反应：
C＋2CuO CO2↑＋2Cu
与氧化铁反应：
3C＋2Fe2O3 3CO2↑＋4Fe
碳单质
与某些氧化物反应
可用于冶炼金属
化学性质及用途
C＋CO2 2CO
一氧化碳
化学性质及用途
物理性质：无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气略小
与氧气反应：⑨___________________，可用作燃料，火焰呈蓝色，点燃前需验纯
2CO＋O2 CO2
与氧化铜反应：CO＋CuO CO2＋Cu
与氧化铁反应：
⑩__________________________
一氧化碳
化学性质及用途
与某些金属氧化物反应
【注意事项】一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命；用煤等含碳燃料取暖时，放一盆水不能防止CO中毒，需保持室内通风
可用于冶炼金属
3CO＋2Fe2O3 3CO2＋4Fe
物理性质:通常状况下，无色、无臭的气体， ____溶于水，密度比空气 _____ ，固态CO2俗称“干冰”，升华时吸收大量的热
化学性质 举例
不能供给呼吸 (本身无毒) 进入久未开启的地窖前，要先做灯火试验;在人群密集的地方注意通风换气
不能燃烧，也不支持燃烧 —
二氧化碳
化学性质
大
能
二氧化碳
化学性质
化学性质 举例
与水反应 ___________________(使紫色石蕊溶液变红的原因;正常雨水呈弱酸性的原因)
注意:碳酸很不稳定，分解的化学方程式为 _____________________
与碱反应 与澄清石灰水反应:
______________________________
与氢氧化钠溶液反应: ____________________________
与碳反应 CO2+C 2CO [为 ______(填“吸热”或“放热”)反应]
CO2+H2O===H2CO3
H2CO3===H2O+CO2↑
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
吸热
【注意事项】(1)二氧化碳使湿润的紫色石蕊试纸变红，但使石蕊变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。(2)CO和CO2元素组成相同，但化学性质不同的原因是 _____________
二氧化碳的用途：灭火；作化工产品的原料；作气体肥料(光合作用的原料)；干冰可作制冷剂，用于人工增雨等
二氧化碳
二氧化碳的制取
工业制取(煅烧石灰石)：
_____________________(填化学方程式)
实验室制取(详见微专题三)
CaCO3 CaO＋CO2
分子构成不同
自然界中的碳、氧循环：
氧气 二氧化碳
二氧化碳
对生活和环境的影响
人和动植物的呼吸、化石燃料燃烧等
绿色植物的 _____作用
温室效应
增强原因：人类消耗的化石燃料急剧增加；能够吸收CO2的森林不断减少
缓解措施：减少使用化石燃料，更多使用清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳等
光合
概念：所谓“低碳”，就是较低的 ________
排放
低碳行为：使用清洁能源、减少使用一次性
筷子和塑料袋、提倡纸张双面使用、减少私
家车的使用、多乘坐公共交通工具等
二氧化碳
低碳行动与可持续发展
二氧化碳
教材小实验　木炭、一氧化碳还原氧化铜
实验 木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜
实验 原理 ______________________ ____________________
实验 装置
C＋2CuO 2Cu＋CO2↑
CO＋CuO Cu＋CO2
实验 木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜
实验 现象 黑色粉末逐渐变____，澄清石灰水_______
注意 事项 (1)酒精灯加网罩的目的：____________________。 (2)反应结束后，先将导管从石灰水中撤出，再熄灭酒精灯的目的：____________ _____________。(3)待试管冷却后再把粉末倒出的原因：防止高温的铜重新被氧化 (1)先通入一段时间的CO，再点燃左侧酒精灯加热的目的：____________________
_____________________。(2)反应结束后，先停止加热，继续通入CO至玻璃管冷却至室温的目的：______________________
____________________________________
__________。(3)CO有毒，因此可采用点燃法或_________进行尾气处理
异常 现象 刚开始预热，盛石灰水的试管中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是_____________________________________________
红
变浑浊
使火焰集中并提高温度
防止石灰水倒
流使试管炸裂
排走装置内的空气，
防止加热时发生爆炸
防止高温的铜重新被氧
化；防止澄清石灰水倒吸入硬质玻璃管，
使其炸裂
收集法
此时逸出的气体是试管内的空气，而非二氧化碳
1．实验室制取的原理：
____________________________________。(实验室制取二氧化碳详见微专题三　常见气体的制备)
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
2．二氧化碳的性质。
实验一：(1)现象：____处的蜡烛先熄灭，_____处的蜡烛
后熄灭。
(2)结论：__________________________(物理性质)；
__________________________________(化学性质)。
低
高
二氧化碳的密度比空气的大
二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧
实验二：(1)现象：Ⅰ.溶液呈紫色；Ⅱ.通入CO2后，溶液变为____色；Ⅲ. 加热后，溶液变为____色。
(2)结论：CO2与水反应生成的酸性物质能使石蕊溶液变
红，发生反应的化学方程式为____________________。
碳酸不稳定，受热易分解：_____________________。
红
紫
CO2＋H2O===H2CO3
H2CO3===CO2＋H2O
实验三：(1)现象：澄清石灰水变浑浊。
(2)结论：反应的化学方程式为
________________________________。
实验四：(1)现象：塑料瓶变瘪。
(2)结论：_____________。
【拓展】该实验现象不能证明二氧化碳能与水反应。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
CO2能溶于水
(2025东营)含碳物质之间的相互转化成就了自然界中的碳循环。正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。
【二氧化碳的制取】
(1)组装一套便于添加稀盐酸制取二氧化碳气体的发生装置，用到的仪器有_______(填字母序号)。常用的收集方法是_____(填“向上”或“向下”)排空气法，若用G装置收集一瓶二氧化碳，验满的方法是_______________
_______________________________________。
ABE
向上
将燃着的木条放
在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已集满
【二氧化碳的性质】二氧化碳能溶于水且部分与水发生反应。地球表面70%以上的区域被水覆盖，二氧化碳能对自然界的水产生多大影响呢？小亮借助数字化技术对此进行了定量探究(图1)，收集数据如图2、图3所示。
(2)由图2中_________________________信息可知，二氧化碳能溶于水；由_____________________________信息可知，二氧化碳在水中的溶解有一定限度。由图3中________的信息可知，二氧化碳部分与水发生反应，反应的化学方程式为____________________。
二氧化碳浓度变大(合理即可)
150 s后二氧化碳浓度不再变化
pH降低
H2O＋CO2===H2CO3
【研究反思】
(3)大气中二氧化碳的含量正在逐年升高。结合上述定量研究可以看出，这种变化对水体的直接危害是_______
_______________________________________，为遏制这种现象持续发展，下列措施可行的有_______(填字母序号)。
A．扩大可再生能源的利用 　　　　　　　　　B．植树造林
C．禁止使用化石燃料
D．科技创新，低碳生活
ABD
酸化或水的pH降低或水呈酸性等(合理即可)
使水体
1．(教材P129素材改编)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，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是 ( )
A．滑腻感
B．颜色黑
C．导电性
D．熔点高
B
2．(广东真题集锦)下列对一些事实的解释错误的是 ( )
选项 事实 解释
A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下碳的化学性质稳定
B 石墨能够做电池的电极材料 石墨具有优良的导电性
C 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有氧化性
D 用木炭来烧烤 木炭具有可燃性
C
3.(2025福建)我国科学家合成了全新分子——C6，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中，错误的是 ( )
A．属于新型化合物
B．每个分子由6个碳原子构成
C．相对分子质量为72
D．与O2反应生成碳的氧化物
A
(1)活性炭用于净水是因为其具有吸附性，属于物理性质。(2)碳单质的化学性质相似，但是物理性质存在明显差异，原因是碳原子的排列方式不同。
4．下列有关一氧化碳的说法正确的是 ( )
A．一氧化碳是有刺激性气味的毒气
B．在炉子上放一盆水，可以避免一氧化碳中毒
C．一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧两种元素组成
的，所以化学性质相似
D．一氧化碳既有可燃性，又有还原性
D
5．【装置创新】如图为实验室模拟炼铜的装置，下列说法错误的是 ( )
A. 反应时应先通CO后点燃酒精灯
B．该实验只能说明CO具有还原性
C．该实验可以说明CO不能使澄清石灰水变浑浊
D．该实验的优点是有效地防止了CO对空气的污染，
充分地利用了能源
B
6．(广东中考)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高温下C与CuO反应生成CO2，C还能使CO2转变成CO。于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。
【猜想与假设】
C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成CO，化学方程式是__________________。
CO2＋C 2CO
【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。
【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3 g)和CuO(2.0 g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气体。
【实验过程】(1)由下图装置③中粉末的颜色变化可检验CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在，则装置连接的最佳顺序为______(填字母序号)→尾气处理。
A. ①→②→③→④
B．④→①→②→③→①
C．①→④→①→③→②
D．③→④→①→②
B
(2)上述进一步确定CO存在的现象是_________________
________________________________(装置③中粉末的颜色变化除外)。
(3)装置③中发生反应的化学方程式是
_______________________。
(4)写出CO尾气处理的方法：_____________(一种即可)。
【实验结论】高温下，过量木炭还原CuO的气体产物中
有CO。
【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意
___________。
前一个澄清石灰水
不变浑浊，后一个澄清石灰水变浑浊
CO＋CuO Cu＋CO2
点燃(或收集)
保持通风
7．二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．参与光合作用
B．作燃料
C．用于灭火
D．制碳酸饮料
二氧化碳的性质与用途
B
8．如图是有关二氧化碳性质的实验，其中说法正确的是 ( )
A．实验①只能证明二氧化碳不支持燃烧
B．实验②试管中液面上升，澄清石灰水变浑浊
C．实验③可证明二氧化碳能使紫色石蕊变红色
D．实验④既可证明二氧化碳能溶于水，也可证明二
氧化碳能与水反应
B
9．下列有关二氧化碳的制取的说法中，正确的是 ( )
A．实验室可用大理石(或石灰石)与稀硫酸来制取二氧
化碳
B．工业上制取二氧化碳发生的是物理变化
C．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该反应可以用
来检验二氧化碳
D．二氧化碳易溶于水，所以二氧化碳气体不能用排
水法收集
二氧化碳的制取
C
10．(2025东莞三模)实验室制取和收集二氧化碳的下列操作正确的是 ( )
A.制备
B.收集
C.检验
D.验满
B
(1)稀硫酸与石灰石反应会在表面生成微溶的硫酸钙，阻止反应的进行，故不能用来制取CO2 。(2)CO2 能溶于水，一般用向上排空气法收集。
注：更多二氧化碳的实验室制取真题详见微专题三　常见气体的制备。
11．(2025青岛改编)“设计低碳行动方案”实践活动中的下列认识和做法正确的是 ( )
A．低碳行动中的“碳”指的是碳元素
B．可通过高空喷洒氢氧化钙溶液来实现碳中和
C．绿色植物的光合作用是消耗大气中二氧化碳的有
效途径
D．为减少二氧化碳的排放，禁止使用化石燃料
C
“低碳生活”“碳中和”“碳达峰”中的“碳”指的是二氧化碳(CO2)。
①________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②________________________　　　　　　　　
③________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
④________________________
如图为碳的物质转化关系图，按要求写出对应序号的化学方程式。
2C＋O2 2CO
C＋O2 CO2(合理即可)
C＋CO2 2CO
C＋2CuO 2Cu＋CO2↑
⑤_____________________________　　　　　
⑥_____________________________
⑦_____________________________
⑧_____________________________
3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑
2C＋Fe3O4 3Fe＋2CO2↑
CO＋CuO Cu＋CO2
2CO＋O2 2CO2(合理即可)
①_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
④_______________________________
______　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑥_______________________________
______(实验室制取)
_______________________ (工业制取)
⑦_______________________________　　
如图为二氧化碳的物质转化关系图，按要求写出对应序号的化学方程式。
H2CO3===CO2↑＋H2O
CO2＋H2O===H2CO3
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋
CO2↑
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋
CO2↑
CaCO3 CaO＋CO2↑
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
1．(2025贵州)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
B
2．碳元素是人类接触和利用最早的元素之一，由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图，下列有关说法错误的是 ( )
A．碳纤维属于无定形碳
B．一定条件下石墨变成金刚石属于化学变化
C．石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最
硬的物质
D．不同碳单质中碳原子的排列方式不同，因此在物理性质和
用途上存在明显差异
C
3．(2025云南)下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是 ( )
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
C
4．【控制变量法】为探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如图所示(已知：无水氯化钙可以用来干燥气体)。捂热干冰所在位置的玻璃管，下列说法正确的是 ( )
A. 图中的无水氯化钙可以用氢氧化钙
代替
B. 实验中观察到a、b、c处纸片都变
红色
C. d处火焰比e处先熄灭说明CO2不支持燃烧
D. 该实验证明CO2可以和水发生反应
D
5．【跨学科】如图，杠杆已调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体，稍后再倒入浓NaOH溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是 ( )
A. 通入CO2气体后，左端乒乓球下降
B．整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C．倒入浓NaOH溶液后，杠杆逐渐恢复原状
D．其他条件不变，将CO2换成CO会产生同样现象
C
6．(2022广东)《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。
(1)画作用水墨打底，保存千年
而不变色，说明常温下碳的
化学性质________________。
稳定或不活泼
(2)画作中所用的矿物颜料也可用于
冶炼金属。如图为碳元素的价类转
化二维图。利用图中化合物_____
(写化学式)的还原性冶炼赭石(主要
成分为Fe2O3)，反应过程中碳元素
的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)若反应a～d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为________，其中属于吸热反应的是___(填字母序号)。
CO
升高
化合反应
d
7．【基础实验和跨学科实践】(2024广东)
(1)CO2的制取及性质。
①制取CO2。
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到如图1
中的仪器有______(填字母序号)。
ade
②性质实验。
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时，现象为__________________ CO2能与澄清石灰水反应
X为_______________时，现象为_____________ CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 _________________
____；CO2不燃烧，也不支持燃烧
澄清石灰水变浑浊
紫色石蕊溶液
溶液变红色
CO2密度比空气的大
(2)低碳行动方案。
同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。
①完善方案中的内容
(各补写一条)：
a.__________；
b.__________；
c._______________。
②CO2物理利用____(填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
③植树造林，利用绿色植物的_____作用吸收CO2。
绿色出行
人工增雨
甲烷(合理即可)
不能
光合

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