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(共57张PPT)
碳与碳的氧化物
最硬
透光性
灰黑
软
高
导电
电极
疏松
多孔
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑
3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑
C＋CO2
2CO
C＋O2
CO2
2C＋O2
2CO
C＋H2O(g)
CO＋H2
能
大
CO2＋H2O===H2CO3
===H2O＋CO2↑
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋
===Na2CO3＋H2O
难
略小
H2CO3
H2O
CO2＋2NaOH
2CO＋O2
2CO2
CO＋CuO
Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2
化学方程式
碳和碳的氧化物转化关系
有关 CO2 转化关系
1.[易错易混]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打
“×”。
(1)金刚石和石墨是由同种元素组成的，它们的性质相同。(
)
)
(2)一氧化碳冶炼金属利用了其还原性。(
(3)室内放一盆水，能防止一氧化碳中毒。(
)
(4)CO2 能使紫色石蕊溶液变红，说明 CO2 显酸性。(
)
×
√
×
×
2.不吸烟是文明健康的生活方式。香烟烟气中易与血红蛋白结合
的是(
)
B
D
A.水蒸气
B.CO
C.CH4
D.CO2
3.党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方
)
式”。下列有关二氧化碳的说法正确的是(
A.难溶于水
B.有还原性，常用来冶炼金属
C.有可燃性，常用作燃料
D.能使澄清石灰水变浑浊
4.有关碳的说法错误的是(
)
C
A.碳元素组成的单质能燃烧
B.碳燃烧的产物是可以是 CO2 或 CO
C.石墨转化为金刚石元素不变，属于物理变化
D.碳与 CO2、CO 之间存在一定的转化关系
5.(情境创设)宋代许道宁用墨(主要成分为单质
碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是
)
A
因为在常温下单质碳(
A.化学性质不活泼
B.硬度高
C.导电性能好
D.吸附能力强
实验试剂 大理石(或石灰石)、稀盐酸
实验原理 ①_______________________________________________
发生与
收集装置 　　　　　　　　　　　　
固液不加热型　 向上排空气法(二氧化碳的密度比空气②____)
检验方法 将气体通入澄清石灰水，若③___________________，证明是二氧化碳
实验
二氧化碳的实验室制取与性质
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
大
澄清石灰水变浑浊
验满方法 ④_____________________________________，说明二氧化碳已收集满
反思与质疑 ⑤不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是________________________
_________________________________________；
⑥不能用稀硫酸代替稀盐酸，原因是________________________
____________________________________________________；
⑦不能用碳酸钠代替大理石，原因是________________________
____________________________；
⑧用新制的澄清石灰水检验二氧化碳，澄清石灰水不变浑浊，其原因是__________________________________________________
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭
浓盐酸有较强的挥发性，
会导致制得的气体不纯，含有大量的 HCl 气体
稀硫酸与碳酸钙反应生成
微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，会阻碍反应的进行
碳酸钠是粉末状固体，反
应速率过快，不利于收集气体
使用了浓盐酸，二氧化碳气体中混有 HCl 气体
CO2的除杂
与干燥 制取的CO2通常含有氯化氢气体和水蒸气，应先用⑨__________
__________溶液除去HCl，再用⑩___________干燥
二氧化碳
灭火实验 现象：蜡烛 ______________________。
结论：CO2物理性质是 _________________；
化学性质是 ____________________________
不支持燃烧、不能燃烧
浓硫酸
自下而上依次熄灭
密度比空气大
NaHCO3
饱和的
二氧化碳与
水反应的
实验
现象：Ⅱ中试管的石蕊溶液 __________，加热Ⅲ中试管后溶液 __________。
结论：CO2与水反应生成碳酸， 碳酸受热 __________。
反思：本实验需补充将干燥紫色石蕊纸花放在充满CO2的集气瓶中作对比
变回紫色
易分解
变红色
【实验提升】
1.如图是二氧化碳制取和性质实验的一体化装置。下列说法错误
的是(
)
D
A.制取装置可控制反应的发生与停止
B.低蜡烛比高蜡烛的火焰先熄灭
C.下方湿润的石蕊试纸先变红
D.澄清石灰水变浑浊，该反应为分解反应
2.(2025·凉山州)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究 CO2
的性质。
锥形瓶
查阅资料：CO2 几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中 a 仪器的名称是____________。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳，A 装置内反应的化
学方程式为___________________________________。
(3)B 装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是______________________
_________。
能与水反应生成酸性物质
(4)对比 D、E 装置中观察到的现象，可以得出的结论是________
_______________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
除去二氧化碳中的氯化
氢杂质
二氧化碳
选项 性质 用途
A 活性炭具有很强的吸附性 可作净水材料
B 石墨具有优良的导电性 可制铅笔芯
C 干冰容易升华 可作制冷剂
D 甲烷具有可燃性且热值高 可作气体燃料
考点
碳及其氧化物的性质与用途
1.(2025·内蒙古)碳是给人类社会提供能源和材料的主要元素。下
列含碳元素物质的性质与用途对应关系不正确的是(
)
B
[变式 1]物质的性质决定其用途。下列物质的性质与用途对应关系
不正确的是(
)
B
A.干冰升华吸热，可用于人工增雨
B.一氧化碳具有氧化性，可用于冶炼金属
C.金刚石硬度大，可用于裁玻璃
D.炭黑常温下化学性质不活泼，可用于制墨
2.(2025·长沙)物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有
)
C
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
[变式 2](2025·广州番禺区一模)下列关于碳和碳的氧化物的说法
中，正确的是(
)
B
A.高温下，一氧化碳与氧化铁的反应属于复分解反应
B.石墨有滑腻感、导电性和常温下化学性质稳定等性质
C.金刚石和石墨中原子排列方式相同
D.1 g 金刚石和 1 g 石墨与足量氧气完全反应后生成的二氧化碳的
质量不同
)
C
3.按如图进行实验，下列分析或结论正确的是 (
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成 CO2 的质量
[变式 3]取碳和氧化铜的混合物 a g 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(
)
C
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.反应后产生气体的总质量为(a－b)g
D.0～t2 min 内，固体中铜元素的质量分数不变
4.如图，将插入胶塞的一根光亮的红色铜丝绕成螺旋状，在酒精
灯的火焰上灼烧一段时间后趁热伸入装有石灰水和 X 气体的集气瓶
中，塞紧胶塞，看到变黑色的铜丝又变为红色，同时石灰水变浑浊。
则集气瓶里的 X 气体是(
)
D
A.H2
B.O2
C.CO2
D.CO
[变式 4]某无色气体是 CO、CO2 中的一种或两种，将气体依次通
过灼热的氧化铜和澄清石灰水，观察到黑色 CuO 逐渐变红，澄清石灰
水变浑浊，该气体是 (
)
C
A.只有 CO2
B.含有 CO 和 CO2
C.一定有 CO，可能有 CO2
D.只有 CO
考点
含碳元素物质之间的转化
5.自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的
(
)
C
A.氮循环
B.硫循环
C.碳循环
D.水循环
[变式 5]关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是(
A.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
)
B.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C.绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
D.碳循环和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
(提示：碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环)
A
6.(2024· 广州)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所
)
示。下列推断不合理的是(
A.a 可能是 C60
C.c 能与水反应生成 d
B.b 和 c 能相互转化
D.c 不能直接转化成 e
D
[变式 6](2025·广州番禺区一模改编)部分含碳物质的分类与相应
的化合价关系如图所示。下列推断合理的是(
)
B
A.a 可能是有机物
B.b 能还原氧化铜
C.c 转化为 e 的反应可以为 CO2＋2NaCl＋H2O===Na2CO3＋2HCl
D.d 能使无色酚酞溶液变红
7.小丁同学发现 H2 和 CO2 在同一条件下会发生两个化学反应。
一般反应Ⅰ来制取甲醇(CH3OH)，下列说法错误的是(
)
B
A.在反应Ⅰ中，参加反应的 H2 和 CO2 的分子个数比为 3∶1
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量，就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放，还可以产生燃料
[变式 7](2025·广东实验中学检测)“碳中和”需要化学。下图表示
)
D
利用 CO2 和 H2 制甲醇的反应，下列说法正确的是(
A.该反应属于置换反应
B.CO2 和 H2 按质量比 44∶2 进行该反应
C.反应前后分子的总数不变
D.消耗的 和生成的甲醇分子数比为 1∶1
考点
CO2 的制取
8.如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是
(
)
D
A.用过氧化氢溶液制取 O2，可选用装置②④组合
B.用装置①制取 CO2，分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集 CO2，气体应从管口 c 通入
D.要做铁丝燃烧实验，用④收集 O2 时建议留部分水
[变式 8]常见气体的实验室发生装置或收集装置如图所示，有关说
法正确的是(
)
A.装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可作为固液不加热制取气体的发生装置，其
中装置Ⅰ的优点是可以控制反应速率
B.装置Ⅳ可作为加热固体制气体的发生装置，试管口略向下倾斜
是为了防止水槽中的水倒吸使试管炸裂
C.若用装置Ⅴ收集 CO2 或 O2，气体应从 a 端通入，这是因为 CO2
和 O2 的密度都比空气的大
D.若用装置Ⅵ收集 H2 或 O2，气体应从 c 端通入，该收集方法的
优点是收集的气体较纯净
答案：C
9.(2025·广州市执信中学一模)凯凯同学想要做实验室制取CO2 和
探究 CO2 性质的实验。
Ⅰ.制取 CO2
图 1
(1)实验室制取 CO2 的化学方程式：_________________________
_______________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋
(2)制取一瓶干燥的二氧化碳气体需要图 1 中的装置有_________
(填序号)。
BEC
H2O＋CO2↑
Ⅱ.CO2 的性质探究
c
b
图 2
(3)将纯净干燥的 CO2 缓慢通入图 2 装置，观察到的现象是______
(填“a”“b”或“c”，下同)处石蕊纸花先变红，_______处石蕊纸花
后变红。将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，
原因是____________________________(用化学方程式表示)。
H2CO3 H2O＋CO2↑
Ⅲ.CO2 的吸收
清除 CO2 是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题。碱清除
法利用了碱能与 CO2 反应的原理，能有效吸收清除 CO2。凯凯同学为
比较 NaOH 和 LiOH 对 CO2 的吸收能力，设计了图 3 实验，实验结果
如图 4 所示。
图 3
图 4
OH－
2LiOH===Li2CO3＋H2O
(4)LiOH 具有与 NaOH 类似的化学性质，这是因为它们的溶液中
都含有_______(填微粒符号)，LiOH 吸收 CO2 的化学方程式为_______
_______________________。
LiOH
(5)由以上信息可知，短期载人空间站选用______(填“LiOH”或
“NaOH”)作为 CO2 吸收剂更好，原因是________________________
____________。
CO2＋
二氧化碳更多
相同质量的氢氧化锂吸收的
[变式 9](2025·广东实验中学检测)某校学生用盐酸和石灰石制备
CO2。
铁架台
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(1)图中仪器①的名称是________。
(2)制备 CO2 的化学方程式为_______________________________，
发生装置选择________(填“A”或“B”)，用装置 C 收集 CO2 时，气
体应从导管________(填“a”或“b”)通入。
B
a
(3)用盐酸和石灰石制备 CO2 的实验结束后，对废液所含溶质的成
分进行探究：
CaCl2
ACD
推测一：________；推测二：CaCl2 和 HCl。
已知 CaCl2 溶液呈中性。若推测二成立，现用一种试剂证明，可
选择________(填字母)。
A.石蕊溶液
B.无色酚酞溶液
C.CuO 粉末
D.镁条
(4)请制定废液处理方案，要求除去废液中的稀盐酸至溶液呈中性：
往废液中______________，直到________________。
加碳酸钙
不再产生气泡
碳元素是一种常见的非金属元素，以多种形式存在于大气、地壳
和生物体中。由碳元素组成的部分单质的结构如图，回答 1～3 题。
)
A
1.关于碳单质的说法错误的是(
A.石墨和金刚石由不同种原子构成
B.金刚石是天然存在的最硬的物质
C.石墨很软且有滑腻感
D.活性炭可用作冰箱除臭
2.关于 C60 的说法错误的是(
)
A.C60 很稳定
B.每个 C60 分子中含有 60 个碳原子
C.相对分子质量为 60
D.可应用于超导、催化等领域
C
D
3.石墨烯是目前世界上人工制得的最薄、传导电子速度最快的材
料，关于石墨烯的说法错误的是(
A.完全燃烧的产物为 CO2
C.具有导电性
)
B.常温下化学性质稳定
D.碳元素的化合价为＋4
4.(2024·广州模拟)下列关于碳和碳的化合物的说法中，正确的是
(
)
D
A.C60 是由原子构成的单质
B.金刚石和石墨的组成元素相间，故两者的物理性质相同
C.能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳气体
D.一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，使生物体缺氧中毒
)
5.CO 还原 CuO 的实验如下图所示，有关说法正确的是(
A.NaOH 溶液的作用是检验 CO2
B.可用生石灰吸收尾气
C
C.玻璃管中粉末由黑变红
D.结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹 K1、K2
选项 劳动项目 化学知识
A 用碳冶炼金属 碳能够燃烧
B 用干冰冷冻食品 干冰升华吸热
C 用布擦干淋湿的自行车 铁部件潮湿易生锈
D 利用活性炭自制简易净水器 活性炭具有吸附性
6.如表劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是(
)
A
7.(2025·广州花都区一模)下列有关碳及其化合物的说法不正确的
是(
)
B
A.石墨可用于高铁列车的受电弓滑板
B.CO 和 CO2 具有相同的分子种类
C.CO2 可用作气体肥料
D.可燃冰的主要成分是甲烷水合物，有望成为未来新能源
8.(8 分)《千里江山图》是我国传世名画之
一。北宋画家王希孟创造性地将炭照、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______________。
(2)画作的青色用到蓝铜矿，其主要成分为
Cu3(OH)2(CO3)x，则 x＝________。
稳定(或不活泼)
2
(3)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”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”)。
CO
升高
反应
d
(4)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)。
(5)孔雀石[主要成分为 Cu2(OH)2CO3]受热分解，生成丙和其他两种
氧化物，其中一种为黑色固体，该反应的化学方程式为 ____________
_____________________。
Cu2(OH)2CO3
2CuO＋H2O＋CO2↑
化合
9.(10 分)(2025·广州番禺区一模)我国力求在 2060 年前实现“碳中
和”，“碳中和”即CO2 的消耗量抵消其排放量。某兴趣小组围绕CO2
的制备、吸收、封存等问题展开探究。
图 1
Ⅰ.CO2 的制备(如图 1)：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(1)仪器 a 的名称是____________。
(2) 用 AC 组合制备并收集二氧化碳，该反应的化学方程式为
____________________________________，如何验证 C 装置中二氧化
碳已收集满：________________________________________________
____________。B 装置也能用来制取二氧化碳，反应过程中若关闭 B
装置中的活塞，可观察到的现象是_______________________________
____________________________。
长颈漏斗
将燃着的木条放在管口 n 处，若木条熄灭，证明二氧化
碳已收集满
试管内液面下降，长颈漏斗内液面
上升，固液分离，反应停止
Ⅱ.CO2 的吸收：利用压强传感器研究 NaOH 溶液吸收 CO2 的情况。
用 3 个 250 mL 的烧瓶收集满纯净的 CO2，连接压强传感器，用注射器
同时等速度分别注入三种不同浓度的 NaOH 溶液各 15 mL，同时振荡
烧瓶。采集的数据如图 2 所示。
图 2
(3)曲线 a、b、c 所示的实验中，t2 s 时导致压强瞬间降低的操作是
____________，t3 s 时被吸收 CO2 的体积由大到小的顺序是_________，
写出 NaOH 溶液吸收 CO2 的化学方程式：________________________
___________________。
Na2CO3＋H2O
Ⅲ.CO2 的封存：碳封存是从大气中捕获、储存二氧化碳的过程，
其中最重要的操作是“碳捕集”，如图 3 是一种利用 NaOH 溶液喷淋
捕捉空气中 CO2 的工艺流程图。
振荡烧瓶
c＞b＞a
2NaOH＋CO2===
图 3
已知：石灰乳是氢氧化钙的悬浊液。
(4)以上工艺流程中，可以循环利用的物质是__________________。
(5)下列溶液中，同样能用于“捕捉”CO2 的是_______(填字母)。
A.CaCl2 溶液
B.CuSO4 溶液
C.氨水
D.KOH 溶液
NaOH 溶液、生石灰
CD
10.(10 分)(2025·广州海珠区一模)推进“双碳”目标，化学不能缺
位。碳捕集、碳封存、碳循环、碳利用是实现“双碳”目标的重要途
径。
Ⅰ.碳捕集：
(1)科学家利用太阳能“捕集”空气中的 CO2 获得纯净 CO2，流程
如图 1：
图 1
请写出步骤 2 中发生反应的化学方程式：____________________。
CaCO3 CaO＋CO2↑
Ⅱ.碳封存：
分子之间有间隔
(2)通过一定技术将 CO2 气体压缩成液态或固态注入地下，从微观
角度分析，这一物理封存方法能够实现的原因是__________________。
Ⅲ.碳循环：空间站内能实现将 CO2 循
环再生成 O2。
(3)如图 2 是空间站吸收 CO2 并再生 O2
的流程图，写出反应②的化学方程式：
_________________________________。
CO2＋4H2 CH4＋2H2O
图 2
燃料 天然气 液化石油气 汽油
主要成分 甲烷(CH4) 丙烷(C3H8) 辛烷(C8H18)
燃烧热值/(106J/kg) 50－55.5 46－50.35 44.3－44.4
(4) 利用上述流程处理 3.3 kg CO2 ，理论上能得到 O2 的质量为
__________kg。
2.4
50%
(5)上述流程中，H 元素参与循环的质量分数为________。
Ⅳ.碳利用：下表是常见燃料完全燃烧时的热值数据
(6)CO2 能作为合成上述燃料的原料，是因为___________________
_________。
二氧化碳中含有
碳元素
氢元素的质量分数
B
(7)分析数据可得结论：当燃料中 ____________________增加，燃
烧热值会提高；根据上述结论，最理想的高能燃料是_______(填字母)。
A.CH4
B.H2
C.C2H6

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