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碳和碳的氧化物
知识点一 碳单质的多样性
一、碳单质的物理性质与用途
1. 金刚石
（1）物理性质：是无色透明的晶体，是自然界中最 物质，耐磨性好。
（2）用途：常用于制作钻探的 ，以及 、切削、磨削的刀具等。
2.石墨
（1）物理性质：是一种深灰色的、有 而不透明的细鳞片状固体，质软、能 、有滑腻感。
（2）用途：可用于制作 、润滑剂、熔炼金属的坩埚（石墨坩埚）等。
3.C60
（1）每个C60分子是由60个碳原子构成，结构形似足球。
（2）用途：用于超导、催化、能源及医学等领域。
二、碳单质的化学性质
1. 稳定性：在常温下，碳的化学性质 。
2.可燃性：
（1）在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧： （充分燃烧）
（2）氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧： （不充分燃烧）
3.还原性：在高温条件下，炽热的碳可以使二氧化碳转变为 ；
这是个吸热反应： 。
题型01碳单质的物理性质与用途
【典例01】（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1-1】（2025·山西太原·一模）我国独创的超轻质碳基微烧蚀材料为中国载人登月飞船提供了重要支持，它能够有效保护返回舱在高温环境下的安全，碳基微烧蚀材料可用来作为飞船的（　　）
A．电子材料 B．导电材料 C．防热材料 D．通信材料
【变式1-2】（2025·湖南湘潭·模拟）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．灰黑色 B．导电性 C．滑腻感 D．熔点高
【变式1-3】（2025·湖北襄阳·模拟）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（　　）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼
C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头
题型02 碳的可燃性
【典例02】（2025·湖南·中考真题）从古代文明到现代科技，从海洋综合利用到月球资源开发，我国一直在向世界展现中国智慧。优秀传统文化博大精深，不胜枚举。
（1）我国是世界上烧制木炭最早的国家之一，木炭具有可燃性，则可用于 。
（2）我国是世界上最早发明冶铜术的国家之一，西周开始以辉铜矿等硫化矿为原料炼铜，冶炼过程产生的SO2中氧元素化合价为-2价，则硫元素化合价为 价。
【变式2-1】（2025·山东德州·一模）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　）
A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2
【变式2-2】（2025·陕西西安·模拟）碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　）
A．只有CO B．只有CO2
C．既有CO，又有CO2 D．无法确定
【变式2-3】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碳的还原性
【典例03】（2023·上海·中考真题）（多选）密闭容器中，碳粉与二氧化碳的反应为C+CO22CO，有关说法正确的是（　　）
A．有1g碳粉参加反应，气体总质量增加1g
B．随着反应进行，CO的摩尔质量不断增大
C．随着反应进行，混合气体中碳元素的质量分数不变
D．反应前后，容器中气体所含的氧原子数不变
【变式3-1】（2025·吉林长春·模拟）如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法不正确的是（　　）
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯
D．该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同
【变式3-2】（2025·云南怒江州·一模）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是（　　）
A．M点时反应未开始
B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．M→P的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜
【变式3-3】（2025·江苏镇江·模拟）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
知识点二 碳的氧化物
一、二氧化碳的性质与用途
1. 二氧化碳物理性质
（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。
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 。
三、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。
题型01二氧化碳的性质与用途
【典例01】（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
【变式1-1】（2025·山东莱西市·一模）下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（　　）
A． B．
C． D．
【变式1-2】（2025·广东中山·一模）化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（　　）
A．用作灭火器 B．用于人工降雨
C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料
【变式1-3】（2025·河南郑州·模拟）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．
题型02 二氧化碳的化学性质及实验
【典例02】（2024·北京·中考真题）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证CO2的性质。
（1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 　 　；由该实验还可以得出分子具有的性质是 　 　。
（2）为验证CO2能与水反应，需进行的操作及现象是 　 　。
【变式2-1】（2025·四川泸州·模拟）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
【变式2-2】（2025·陕西商洛·三模）为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（　　）
A．两朵紫色石蕊纸花均变色
B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变
C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火
D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质
【变式2-3】（2025·湖北黄冈·模拟）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03二氧化碳对环境的影响
【典例03】（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
【变式3-1】（2025·广西南宁·模拟）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3-2】（2025·山东济南·模拟）2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是（　　）
A．日常生活中，尽量多使用一次性餐具
B．节约用电，及时关闭不使用的电器
C．尽量选择步行、骑行或公交等方式出行
D．减少使用塑料袋和过度包装物
【变式3-3】 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
题型04 一氧化碳的性质
【典例04】（2023·湖南永州·中考真题）木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（　　）
A．CO气体可以用作燃料
B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒
C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O
D．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
【变式4-1】（2025·河北张家口·模拟）在家里使用燃气热水器时，若通风不畅侧会产生使人中毒的气体，该气体是（　　）
A．CO2 B．CH4 C．CO D．H2
【变式4-2】（2025·广西贵港港北区·一模）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4-3】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
知识点三 二氧化碳实验室制法
考点06 二氧化碳实验室制法
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）。
题型01二氧化碳制取步骤与注意事项
【典例01】（2025·江苏南通·中考真题）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是（　　）
A． 制备CO2 B． 收集CO2
C． 干燥CO2 D．证明CO2能溶于水
【变式1-1】（2025·四川广安·模拟）实验室制取CO2有以下几个步骤：①按装置图连接好仪器②向长颈漏斗中加入稀盐酸③向锥形瓶内加入块状石灰石④检查装置的气密性⑤收集反应生成的气体。以上操作的排列顺序正确的是（　　）
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①②④③⑤ D．①④③②⑤
【变式1-2】（2025·陕西·模拟）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
【变式1-3】（2025·吉林长春·模拟）如图是实验室制取气体的部分装置。
（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 　 　；
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。
（3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。
题型02 实验室制取气体的一般思路
【典例02】（2025·江苏宿迁·中考真题）化学实践小组利用以下实验装置完成部分气体的相关实验，请你参与。
（1）用装置B制取CO2，关闭弹簧夹，反应停止后，液面应位于 　 （填“1”“2”或“3”）处。将纯净干燥的CO2缓缓通入装置C中，玻璃管内纸花始终未变色，塑料瓶内下面的纸花较上面的纸花先变红，可得出CO2的化学性质是　 　 。
（2）高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）都可以作为化学制氧剂，是因为　 　 。
①若用装置A制取O2，反应的化学方程式为　 。
②装置D是某家用供氧器的原理示意图，向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰，迅速产生O2并从过滤仓的水中逸出，可得出O2的性质是　 　 。
【变式2-1】（2025·云南昆明·模拟）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 　 。
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。
（3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。
【变式2-2】（2025·贵州六盘水·模拟）如下是某同学对初中化学常见气体的制取和相关性质的探究设计，请回答下列问题：
(1)A装置中反应的化学方程式为 。
(2)B装置中观察到的现象是 。
(3)D装置中反应的化学方程式为 。
(4)E装置中的现象是 ，产生这种现象的原因是 （写化学方程式）。
【变式2-3】】（2025·湖南益阳·模拟）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 　 。
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。
（3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。
题型03二氧化碳气体的性质探究
【典例03】（2025·山东青岛·中考真题）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 　 　 （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 　 　 。
【变式3-1】（2025·河南开封·模拟）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（　　）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
【变式3-2】（2025·河北石家庄·模拟）二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：
（1）装置A中反应的化学方程式为 　 　。
（2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 　 　。
（3）实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡后，溶液褪色；另一支试管用酒精灯加热，能观察到的现象是 　 　，从微观角度分析这两个变化的本质区别是 　 　。
【变式3-3】用如图装置制取CO2并验证相关性质。
（1）仪器②的名称是 　 　。
（2）若用装置A制取氧气，其相关的化学方程式是 　 　。
（3）相对于装置B，装置D的优点是 　 　。
（4）关闭K2，打开K1，装置E中溶液变红，关闭K1，打开K2，装置H中溶液变红。将变红的两溶液加热相同时间，装置H中溶液变成紫色，而装置E中溶液仍显红色。
Ⅰ.装置D中发生反应的化学方程式是 　 　。
Ⅱ.加热后，装置E中溶液仍显红色的原因是 　 　。
（时间：60分钟 满分：90分）
一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．（2025 山东营口一模）在特殊条件下制备的金刚石薄膜，可用作透镜等光学仪器的涂层，主要体现了金刚石的性质是（　　）
A．透光性好 B．导电性好 C．硬度小 D．导热性好
2．（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
3．明代邵弥的水墨画——《贻鹤寄书图》（课本第105页）现藏于故宫博物院，保存了这么长时间也没变色，是因为墨汁中的炭黑具有的性质（　　）
A．可燃性 B．还原性
C．常温下化学性质不活泼 D．黑色且难溶于水
4．（2025 山东烟台·模拟）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指（　　）
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
5．含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．石墨能导电，可用作电池电极 B．活性炭具有吸附性，可做除味剂
C．木炭有可燃性，可做燃料 D．金刚石坚硬，可制作首饰钻戒
6．（2024 四川攀枝花中考真题）下列物质中，能产生温室效应的是（　　）
A．CO B．CO2 C．SO2 D．NO2
7．下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　）
A． B． C． D．
8．（2025 上海青浦区一模）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 河北石家庄一模）在反应C+2CuO2Cu+CO2↑中，下列有关说法正确的是（　　）
A．反应前后碳元素的质量发生改变
B．反应前后各元素的化合价均发生变化
C．参加反应的碳与氧化铜的质量比为3：20
D．该反应证明，碳具有还原性可用于冶炼金属
10．（2025 江苏苏州中考真题）自然界能减少大气中CO2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
11．（2025 河北张家口模拟）在家里使用燃气热水器时，若通风不畅侧会产生使人中毒的气体，该气体是（　　）
A．CO2 B．CH4 C．CO D．H2
12．（2025 江苏扬州模拟）源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质，a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花（垂直固定玻璃管的装置未画出）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（　　）
A．该装置的左半部也可用于制取氧气
B．利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应
C．利用该装置不可以验证CO2密度比空气大
D．实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红
13．（2025 四川峨眉山市模拟）如图是实验室用稀盐酸与大理石制取并检验CO2的实验操作，其中不正确的是（　　）
A．装大理石 B．产生气体
C．检验气体 D．收集气体
14．（2024 上海中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小
B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出
C．闭合旋塞后，试管内气压减小
D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升
15．（2025·湖北襄阳模拟）下列有关碳和碳的氧化物的说法，叙述错误的是（　　）
A．金刚石和石墨物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同
B．C、CO和CO2都具有还原性，都可用于冶炼金属
C．CO难溶于水，CO2能溶于水
D．不可以通过闻气味的方法区分CO和CO2
16．（2025 江苏常州一模）下列进行二氧化碳的制取和性质实验的操作正确的是（　　）
A．检查装置气密性 B．检验二氧化碳
C．收集二氧化碳 D．证明与水反应
17．（2025 山西长治一模）实验室用石灰石与稀盐酸制取CO2的实验中，下列操作能达到实验目的的是（　　）
A．收集CO2 B．检验CO2
C．除去HCl气体 D．干燥CO2
18．（2025 江苏淮安二模）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
19．（2025 山东日照三模）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图甲，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图乙。下列说法不正确的是（　　）
A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．d点时反应结束
20．（2025 贵州贵阳模拟）干冰常常用于食品保鲜。化学实践小组的同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究，有关实验现象或分析正确的是（　　）
A．（Ⅰ）静置，烧杯内气球无明显现象
B．（Ⅲ）烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热
C．（Ⅱ）加水后烧杯内只发生物理变化
D．（Ⅳ）紫色石蕊溶液不变色
21．（2025 四川峨眉山市模拟）如图是实验室用稀盐酸与大理石制取并检验CO2的实验操作，其中不正确的是（　　）
A．装大理石 B．产生气体
C．检验气体 D．收集气体
22．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y、Z表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是（　　）
A．反应①中X可以是单质或氧化物 B．反应②中一定体现了一氧化碳的可燃性
C．反应③中Z物质可以是氢氧化钙溶液 D．打开碳酸饮料瓶盖会发生反应④
23．图①是小组同学组装的实验室制取二氧化碳的发生装置，其优点是可控制反应的发生和停止，为了解装置具有此优点的原因，他们在装置中连接压强传感器（如图②），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图③），下列说法错误的是（　　）
A．该装置可作为过氧化氢制取氧气的发生装置
B．ab段试管中液面逐渐上升
C．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
D．c点对应的操作是打开弹簧夹
24．（2025 广东深圳模拟）木炭与CuO反应产生的气体除CO2还可能有CO。用图1装置进行三组实验（每组实验中木炭与CuO的质量比不同，其他条件相同），测得产生CO的体积分数随时间变化如图2。下列说法错误的是（　　）
A．实验前排尽装置内的空气，以免影响实验结果
B．实验中观察到试管内的黑色粉末逐渐变为红色
C．气体产物中有CO的原因可能是C+CO22CO
D．其他条件相同，木炭与CuO的质量比越大，生成的CO越少
25．（2025 江苏镇江一模）Cu2O能与硫酸反应生成CuSO4和Cu。用如图装置研究高温下木炭与CuO的反应产物。下列说法不正确的是（　　）
A．装置②用于检验是否有CO2生成
B．装置③、④的作用是除去CO2和水蒸气
C．装置⑤中黑色固体变红，装置⑥中石灰水变浑浊，说明产物中有CO
D．一段时间后，取少量装置①中固体加入稀硫酸，振荡后溶液变蓝，说明产物中有Cu2O
二、非选择题，共5题，共40分。
26．（5分）二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：
（1）装置A中反应的化学方程式为 　 　。
（2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 　 　。
（3）实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡后，溶液褪色；另一支试管用酒精灯加热，能观察到的现象是 　 　，从微观角度分析这两个变化的本质区别是 　 　。
27．（6分）（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
28．（12分）探究二氧化碳的性质与制取。
（1）如图1所示，红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，会观察到发生激烈燃烧，发出 　 　光，放热，反应结束后，向集气瓶中倒入 　 　，观察到的现象是 　 　，说明生成的气体是二氧化碳。
（2）用符号表达式表示实验室制取二氧化碳的化学反应 　 　。小明同学用图2所示的装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：　 ； 　 。改正错误后，进行实验并收集二氧化碳，验满的方法是 　 　；二氧化碳不能用排水法收集，其理由是 　 　。
（3）将收集的二氧化碳气体沿烧杯内壁倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，如图3所示，可观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，此现象说明二氧化碳的物理性质是 　 　，化学性质是 　 　，因此，二氧化碳常用于 　 　。
29．（9分）（2025 江苏盐城·模拟）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，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
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有 　 　（选填字母序号，下同）。
A.冰川融化，海平面上升 B.极端天气频发
C.土地沙漠化，造成农业减产 D.影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于 　 　。
A.动植物的呼吸作用 B.化石燃料的燃烧 C.植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a.　 　，b.　 　。
②制取CO2可在A～E中选用装置 　 　；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 　 　。
Ⅱ.探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 　 　，设计实验方案证明你的结论：　 　。
Ⅲ.研制低碳行动方案
（5）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：　 　。
30．（8分）（2024 常州）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。
答案和解析
知识点一 碳单质的多样性
一、碳单质的物理性质与用途
1. 金刚石
（1）物理性质：是无色透明的晶体，是自然界中最 坚硬的 物质，耐磨性好。
（2）用途：常用于制作钻探的 钻头 ，以及 切割 、切削、磨削的刀具等。
2.石墨
（1）物理性质：是一种深灰色的、有 金属光泽 而不透明的细鳞片状固体，质软、能 导电 、有滑腻感。
（2）用途：可用于制作 电极 、润滑剂、熔炼金属的坩埚（石墨坩埚）等。
3.C60
（1）每个C60分子是由60个碳原子构成，结构形似足球。
（2）用途：用于超导、催化、能源及医学等领域。
二、碳单质的化学性质
1. 稳定性：在常温下，碳的化学性质 不活泼 。
2.可燃性：
（1）在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧： C+O2CO2 （充分燃烧）
（2）氧气供给不足时，碳的燃烧是不完全燃烧： 2C+O22CO （不充分燃烧）
3.还原性：在高温条件下，炽热的碳可以使二氧化碳转变为 一氧化碳 ；
这是个吸热反应：C+CO22CO 。
题型01 碳单质的物理性质与用途
【典例01】（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1-1】（2025·山西太原·一模）我国独创的超轻质碳基微烧蚀材料为中国载人登月飞船提供了重要支持，它能够有效保护返回舱在高温环境下的安全，碳基微烧蚀材料可用来作为飞船的（　　）
A．电子材料 B．导电材料 C．防热材料 D．通信材料
【答案】C
【解析】超轻质碳基微烧蚀材料为中国载人登月飞船提供了重要支持，它能够有效保护返回舱在高温环境下的安全，碳基微烧蚀材料可用来作为飞船的防热材料。故选：C。
【变式1-2】（2025·湖南湘潭·模拟）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．灰黑色 B．导电性 C．滑腻感 D．熔点高
【答案】A
【解析】A、受电弓滑板必须具有良好的导电性、润滑性，且熔点高。石墨呈灰黑色，与其作为受电弓滑板的用途无关，属于无关性质，故A错误；
B、滑板材料，需要导电。石墨可用于制造受电弓滑板，与石墨具有良好的导电性有关，故B正确；
C、滑板与接触网持续摩擦，润滑性好，可以减少摩擦带来的磨损。石墨可用于制造受电弓滑板，与石墨具有滑腻感有关，故C正确；
D、因为受电弓滑板运行过程中摩擦生热，所以需要材料耐高温。石墨可用于制造受电弓滑板，与石墨的熔点高有关，故D正确。故选：A。
【变式1-3】（2025·湖北襄阳·模拟）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（　　）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼
C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头
【答案】A
【解析】A、活性炭具有吸附性，故选项说法正确。
B、木炭常温下化学性质不活泼，故选项说法错误。
C、金刚石不具有导电性，不能用作电极，故选项说法错误。
D、石墨质软，不能用作钻探机钻头，故选项说法错误。
故选：A。
题型02 碳的可燃性
【典例02】（2025·湖南·中考真题）从古代文明到现代科技，从海洋综合利用到月球资源开发，我国一直在向世界展现中国智慧。优秀传统文化博大精深，不胜枚举。
（1）我国是世界上烧制木炭最早的国家之一，木炭具有可燃性，则可用于 。
（2）我国是世界上最早发明冶铜术的国家之一，西周开始以辉铜矿等硫化矿为原料炼铜，冶炼过程产生的SO2中氧元素化合价为-2价，则硫元素化合价为 价。
【答案】（1）作燃料；（2）+4
【解析】（1）木炭具有可燃性，则可用于作燃料；
（2）二氧化硫中氧元素显-2价，设硫元素的化合价为x,在化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）×2=0，x=+4。
【变式2-1】（2025·山东德州·一模）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　）
A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2
【答案】C
【解析】碳充分燃烧时，C+O2CO2，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子；
碳不充分燃烧时，2C+O22CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；由于两份碳的质量相等，碳原子的质量一定。
设每份碳中碳原子的个数为x，则生成二氧化碳和一氧化碳时消耗氧气的质量之比为：（氧原子的质量×2x）：（氧原子的质量×x）＝2：1，前者与后者消耗氧气的质量之比2：1。故选：C。
【变式2-2】（2025·陕西西安·模拟）碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　）
A．只有CO B．只有CO2
C．既有CO，又有CO2 D．无法确定
【答案】C
【解析】设12碳完全燃烧需要氧气的质量为x。
C+O2CO2
12 32
12g x
x＝32g
设12g碳不完全燃烧生成一氧化碳的质量为y。
2C+O22CO
24 32
12g y
y＝16g
氧气的质量为20g，大于16g且小于32g，所以生成物为一氧化碳和二氧化碳的混合气体。
故选：C。
【变式2-3】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碳的还原性
【典例03】（2023·上海·中考真题）（多选）密闭容器中，碳粉与二氧化碳的反应为C+CO22CO，有关说法正确的是（　　）
A．有1g碳粉参加反应，气体总质量增加1g
B．随着反应进行，CO的摩尔质量不断增大
C．随着反应进行，混合气体中碳元素的质量分数不变
D．反应前后，容器中气体所含的氧原子数不变
【答案】AD
【解析】A、由化学方程式可知，12g碳和44g二氧化碳反应生成56g一氧化碳，即12g碳反应后气体总质量增大56g-44g=12g,有1g碳粉参加反应，气体总质量增加1g,故选项正确。
B、随着反应进行，CO的摩尔质量不变，故选项不正确。
C、随着反应进行，二氧化碳和一氧化碳的质量不断改变，因此混合气体中碳元素的质量分数改变，故选项不正确。
D、反应前后，容器中气体所含的氧原子数不变，故选项正确。故选：AD。
【变式3-1】（2025·吉林长春·模拟）如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法不正确的是（　　）
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯
D．该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同
【答案】B
【解析】A、木炭与氧化铜反应的条件是高温，该实验酒精灯需要罩上网罩，获得较高温度，故选项说法正确。
B、木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，木炭夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，选项说法错误。
C、为防止温度降低，试管内压强变小，石灰水倒流到热试管，使试管炸裂，实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯，故选项说法正确。
D、木炭粉和石墨粉成分相同，都是碳，化学性质相同，所以该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同，故选项说法正确。
故选：B。
【变式3-2】（2025·云南怒江州·一模）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是（　　）
A．M点时反应未开始
B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．M→P的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜
【答案】C
【解析】A、M点时没有反应，无明显现象，反应未开始，该选项正确。
B、N点对应的固体物质有没有反应的木炭、氧化铜和反应生成的铜三种，该选项正确。
C、实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管，该选项不正确。
D、高温条件下木炭能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜，该选项正确。
故选：C。
【变式3-3】（2025·江苏镇江·模拟）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。
知识点二 碳的氧化物
一、二氧化碳的性质与用途
1. 二氧化碳物理性质
（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。
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”。
三、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。
题型01二氧化碳的性质与用途
【典例01】（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。
【变式1-1】（2025·山东莱西市·一模）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。
【变式1-2】（2025·广东中山·一模）化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（　　）
A．用作灭火器 B．用于人工降雨
C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料
【答案】B
【详解】A、二氧化碳灭火器灭火是利用了它不支持燃烧这一化学性质，以及密度比空气大这一物理性质，故不可选；
B、干冰是固态二氧化碳，干冰在汽化时要吸收周围环境中的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成降雨，是利用它的物理性质，故可选；
C、二氧化碳参加绿色植物的光合作用，转变成葡萄糖和水，有新物质生成，是化学变化，属于利用化学性质，故不可选；
D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，是通过化学变化表现出来的性质，属于利用化学性质，故不可选。故选：B。
【变式1-3】（2025·河南郑州·模拟）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。
题型02 二氧化碳的化学性质及实验
【典例02】（2024·北京·中考真题）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证CO2的性质。
（1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 　 　；由该实验还可以得出分子具有的性质是 　 　。
（2）为验证CO2能与水反应，需进行的操作及现象是 　 　。
【答案】（1）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；分子在不断地运动；
（2）先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。
【解析】（1）观察到澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；集气瓶内的二氧化碳分子不断地扩散出来，与氢氧化钙溶液接触，因此由该实验还可以得出分子具有不断地运动的性质；
（2）验证二氧化碳能与水反应，可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应。
【变式2-1】（2025·四川泸州·模拟）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、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。
【变式2-2】（2025·陕西商洛·三模）为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（　　）
A．两朵紫色石蕊纸花均变色
B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变
C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火
D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质
【答案】C
【解析】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使湿润的紫色石蕊纸花变红色，因此实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红色，选项说法错误，故A不符合题意；
B、碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花由红色又变为紫色，选项说法错误，故B不符合题意；
C、两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳不能燃烧，且不支持燃烧，可用于灭火，选项说法正确，故C符合题意；
D、干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳能与水反应；低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧，且不支持燃烧，既能证明二氧化碳的化学性质，又能证明二氧化碳的物理性质，选项说法错误，故D不符合题意。
故选：C。
【变式2-3】（2025·湖北黄冈·模拟）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03二氧化碳对环境的影响
【典例03】（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。
【变式3-1】（2025·广西南宁·模拟）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，故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3-2】（2025·山东济南·模拟）2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是（　　）
A．日常生活中，尽量多使用一次性餐具
B．节约用电，及时关闭不使用的电器
C．尽量选择步行、骑行或公交等方式出行
D．减少使用塑料袋和过度包装物
【答案】A
【解析】A、日常生活中，尽量多使用一次性餐具，增加了资源的消耗、二氧化碳的排放，不符合绿色低碳生活方式，故选项正确。
B、节约用电，及时关闭不使用的电器，能节约电能，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
C、尽量选择步行、骑行或公交等方式出行，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
D、减少使用塑料袋和过度包装物，能减少白色污染，节约资源、减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。故选：A。
【变式3-3】 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。
题型04 一氧化碳的性质
【典例04】（2023·湖南永州·中考真题）木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（　　）
A．CO气体可以用作燃料
B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒
C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O
D．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
【答案】C
【解析】A、一氧化碳具有可燃性，CO气体可以用作燃料，故选项说法正确。
B、一氧化碳有毒，易与人体血液中的血红蛋白结合使人中毒，在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒，故选项说法正确。
C、将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，不反应，故选项说法错误。
D、一氧化碳具有还原性，高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2，故选项说法正确。故选：C。
【变式4-1】（2025·河北张家口·模拟）在家里使用燃气热水器时，若通风不畅侧会产生使人中毒的气体，该气体是（　　）
A．CO2 B．CH4 C．CO D．H2
【答案】C
【解析】燃气在氧气充足的条件下完全燃烧其产物一般为二氧化碳和水，是没有毒性的，但如果通风不畅，会导致氧气不足，可燃物就会发生不完全燃烧而产生有剧毒的CO，CO能与血液中的血红蛋白结合，阻碍氧气运输，导致人体缺氧中毒。故选：C。
【变式4-2】（2025·广西贵港港北区·一模）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，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，故选项说法错误；
故选：D。
【变式4-3】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。
知识点三 二氧化碳实验室制法
考点06 二氧化碳实验室制法
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）。
题型01二氧化碳制取步骤与注意事项
【典例01】（2025·江苏南通·中考真题）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是（　　）
A． 制备CO2 B． 收集CO2
C． 干燥CO2 D．证明CO2能溶于水
【答案】D
【解析】A、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，故选项错误。
B、二氧化碳的密度比空气的大，应用向下排空气法收集，故选项错误。
C、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液不具有吸水性，不能用于干燥二氧化碳，故选项错误。
D、图中实验，软塑料瓶变瘪，可证明CO2能溶于水，故选项正确。
故选：D。
【变式1-1】（2025·四川广安·模拟）实验室制取CO2有以下几个步骤：①按装置图连接好仪器②向长颈漏斗中加入稀盐酸③向锥形瓶内加入块状石灰石④检查装置的气密性⑤收集反应生成的气体。以上操作的排列顺序正确的是（　　）
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①②④③⑤ D．①④③②⑤
【答案】D
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（向广口瓶中装入石灰石）→倒（向漏斗中注入稀盐酸）→收集（用向上排空气法收集）→验满（将燃着的木条放在集气瓶口）。则正确的操作顺序为：①④③②⑤。
故选：D。
【变式1-2】（2025·陕西·模拟）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。
【变式1-3】（2025·吉林长春·模拟）如图是实验室制取气体的部分装置。
（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 　 　；
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。
（3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。
【答案】（1）试管；
（2）①CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②B；
（3）把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。
【解析】（1）仪器a的名称是试管；
（2）①碳酸钙和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：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②该反应属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置；
（3）二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，用装置C收集CO2验满的操作为：把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。
题型02 实验室制取气体的一般思路
【典例02】（2025·江苏宿迁·中考真题）化学实践小组利用以下实验装置完成部分气体的相关实验，请你参与。
（1）用装置B制取CO2，关闭弹簧夹，反应停止后，液面应位于 　 （填“1”“2”或“3”）处。将纯净干燥的CO2缓缓通入装置C中，玻璃管内纸花始终未变色，塑料瓶内下面的纸花较上面的纸花先变红，可得出CO2的化学性质是　 　 。
（2）高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）都可以作为化学制氧剂，是因为　 　 。
①若用装置A制取O2，反应的化学方程式为　 。
②装置D是某家用供氧器的原理示意图，向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰，迅速产生O2并从过滤仓的水中逸出，可得出O2的性质是　 　 。
【答案】（1）3；能与水反应生成碳酸；
（2）都含有氧元素，并且在一定条件下能够分解产生氧气；
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②氧气不易溶于水。
【解析】（1）装置B中，当打开弹簧夹时，长颈漏斗内的液体进入试管，试管内液体与固体试剂接触，开始反应，当关闭弹簧夹时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到多孔隔板以下，液面应位于3处，使反应物相互分离，反应停止；装置C中干燥纸花不变色，说明二氧化碳不能使干燥的石蕊变色；塑料瓶内下方纸花先变红、上方后变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸（使石蕊变红），且二氧化碳密度比空气大；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故制取氧气的物质中一定要有氧元素，而高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠中都有氧元素，且在一定条件下能够分解产生氧气，所以都可以作为化学制氧剂；
①高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②氧气不易溶于水，则氧气能从水中逸出。
【变式2-1】（2025·云南昆明·模拟）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 　 。
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。
（3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。
【答案】（1）长颈漏斗；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；n；将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳；
（3）节约资源
【解析】（1）仪器①的名称是长颈漏斗。
（2）用石灰石和稀盐酸制取CO2气体的反应是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CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；因二氧化碳的密度大于空气密度，所以用B装置收集二氧化碳时，气体应从n端通入；因二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，所以验满方法是将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳。
（3）在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中，改进后的优点能节约资源等。
【变式2-2】（2025·贵州六盘水·模拟）如下是某同学对初中化学常见气体的制取和相关性质的探究设计，请回答下列问题：
(1)A装置中反应的化学方程式为 。
(2)B装置中观察到的现象是 。
(3)D装置中反应的化学方程式为 。
(4)E装置中的现象是 ，产生这种现象的原因是 （写化学方程式）。
【答案】(1)
(2)白磷燃烧产生大量白烟
(3)
(4) 紫色石蕊溶液变红
【解析】（1）A装置里，过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应，生成水和氧气，化学方程式为。
（2）A中制得的氧气通过导管进入B装置，B里是热水中的白磷，白磷本身是可燃物，此时温度达到着火点且与氧气接触，满足燃烧条件，燃烧时产生大量白烟。
（3）C装置中的稀盐酸会流入D装置，D里的石灰石主要成分是碳酸钙（CaCO3），碳酸钙和稀盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式为。
（4）D中反应生成的二氧化碳气体，通过导管进入E装置，二氧化碳能溶于水且与水发生化合反应，生成碳酸（H2CO3），碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以看到E中紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为。
【变式2-3】】（2025·湖南益阳·模拟）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 　 。
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。
（3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。
【答案】（1）长颈漏斗；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；n；将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳；
（3）节约资源
【解析】（1）仪器①的名称是长颈漏斗。
（2）用石灰石和稀盐酸制取CO2气体的反应是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CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；因二氧化碳的密度大于空气密度，所以用B装置收集二氧化碳时，气体应从n端通入；因二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，所以验满方法是将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳。
（3）在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中，改进后的优点能节约资源等。
题型03二氧化碳气体的性质探究
【典例03】（2025·山东青岛·中考真题）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 　 　 （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】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；分液漏斗；浓硫酸。
（2）碱；用于灭火；二氧化碳能与水反应。
（3）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；HCl；快速推入溶液，气体被压缩。
（4）软塑料瓶先变瘪后恢复原状。
【解析】（1）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CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；装置A中可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢，故装置C的作用是干燥二氧化碳，浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，故装置C中的试剂是浓硫酸；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；分液漏斗；浓硫酸。
（2）在装置D中，先观察到澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳与碱（氢氧化钙）发生了反应，生成了不溶于水的碳酸钙沉淀；后观察到燃着的木条熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧，也不能燃烧，因此可推测二氧化碳的一条用途是灭火；装置中，干燥的紫色石蕊试纸不变红，而湿润的紫色石蕊试纸变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸（碳酸），碳酸使紫色石蕊试纸变红，从而证明了二氧化碳能与水反应；故答案为：碱；用于灭火；二氧化碳能与水反应。
（3）①bc段压强减小，是因为二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置内气体减少，压强减小，该反应的化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；故答案为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。
②t2时再将注射器F中的溶液快速推入，压强增大，说明加入的溶液是酸，如稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，气体增多，故压强增大；故答案为：HCl。
③ab段和de段压强略微增大，都是由于注射器中液体快速推入三颈烧瓶时，对瓶内气体产生了短暂的压缩作用，使得气体压强暂时增大；故答案为：快速推入溶液，气体被压缩。
（4）将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶，试剂及操作均不变，先推入氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被消耗，气体减少，压强减小，故软塑料瓶变瘪，再推入稀盐酸，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，又生成了气体，压强增大，故软塑料瓶又恢复原状；故答案为：软塑料瓶先变瘪后恢复原状。
【变式3-1】（2025·河南开封·模拟）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（　　）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
【答案】D
【解析】A、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗处溢出，图中所示操作错误。
B、二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，图中所示操作错误。
C、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，图中所示操作错误。
D、检验二氧化碳气体可用导管向澄清石灰水中通入二氧化碳，图中所示操作正确。
故选：D。
【变式3-2】（2025·河北石家庄·模拟）二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：
（1）装置A中反应的化学方程式为 　 　。
（2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 　 　。
（3）实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡后，溶液褪色；另一支试管用酒精灯加热，能观察到的现象是 　 　，从微观角度分析这两个变化的本质区别是 　 　。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）不可燃，不助燃，密度比空气大；
（3）红色液体变紫；活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，没有产生新分子，属于物理变化；加热时碳酸分解生成二氧化碳分子和水分子，产生新分子，属于化学变化。
【解析】（1）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↑。
（2）蜡烛熄灭，说明蜡烛不可燃也不助燃，且下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大。
（3）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，碳酸不稳定，受热易分解，则加热时能观察到红色液体变紫色；活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，没有产生新分子，属于物理变化；加热时碳酸分解生成二氧化碳分子和水分子，产生新分子，属于化学变化。
【变式3-3】用如图装置制取CO2并验证相关性质。
（1）仪器②的名称是 　 　。
（2）若用装置A制取氧气，其相关的化学方程式是 　 　。
（3）相对于装置B，装置D的优点是 　 　。
（4）关闭K2，打开K1，装置E中溶液变红，关闭K1，打开K2，装置H中溶液变红。将变红的两溶液加热相同时间，装置H中溶液变成紫色，而装置E中溶液仍显红色。
Ⅰ.装置D中发生反应的化学方程式是 　 　。
Ⅱ.加热后，装置E中溶液仍显红色的原因是 　 　。
【答案】（1）长颈漏斗；
（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）可控制反应的发生和停止；
（4）Ⅰ、CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；
Ⅱ、装置E中碳酸分解后还有盐酸，盐酸使紫色石蕊溶液变红。
【解析】（1）仪器②的名称是长颈漏斗；
（2）装置A适用于固体加热制氧气，试管口处有棉花团，因此是加热高锰酸钾制氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）控制反应发生的原理：打开弹簧夹，液体与固体接触反应发生；控制反应停止的原理：关闭弹簧夹，生成的气体使装置内压强增大，把液体压入多孔隔板以下，使固体和液体分离，反应停止。由于D装置有孔隔板的存在，所以装置D相对于装置B的优点是：可控制反应的发生和停止；
（4）Ⅰ、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、水和二氧化碳气体，化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；
Ⅱ、由于浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有浓盐酸挥发出的氯化氢，进入E中，E中是碳酸与盐酸的混合物；而进入H中的气体只是二氧化碳，过程中氯化氢被饱和碳酸氢钠溶液吸收与其反应生成二氧化碳，所以H中的溶液只是碳酸溶液，将变红的两溶液加热相同时间，碳酸分解，盐酸仍在，所以装置E中溶液仍显红色。
（时间：60分钟 满分：90分）
一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．（2025 山东营口一模）在特殊条件下制备的金刚石薄膜，可用作透镜等光学仪器的涂层，主要体现了金刚石的性质是（　　）
A．透光性好 B．导电性好 C．硬度小 D．导热性好
【答案】A
【解析】A、金刚石薄膜可用作透镜等光学仪器的涂层，透镜需要透光，所以主要体现了金刚石透光性好的性质，故A符合题意；
B、用作光学仪器涂层与导电性无关，故B不合题意；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，硬度大，但题干用途与硬度无关，故C不合题意；
D、用作光学仪器涂层不是利用其导热性好的性质，故D不合题意。故选：A。
2．（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。
3．明代邵弥的水墨画——《贻鹤寄书图》（课本第105页）现藏于故宫博物院，保存了这么长时间也没变色，是因为墨汁中的炭黑具有的性质（　　）
A．可燃性 B．还原性
C．常温下化学性质不活泼 D．黑色且难溶于水
【答案】C
【解析】墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，明代邵弥的水墨画——《贻鹤寄书图》保存了这么长时间也没变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼。
故选：C。
4．（2025 山东烟台·模拟）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指（　　）
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
【答案】A
【解析】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳。
故选：A。
5．含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．石墨能导电，可用作电池电极 B．活性炭具有吸附性，可做除味剂
C．木炭有可燃性，可做燃料 D．金刚石坚硬，可制作首饰钻戒
【答案】D
【解析】A.石墨能导电，可用作电池电极，故正确；
B.活性炭具有吸附性，可做除味剂，故正确；
C.木炭有可燃性，可做燃料，故正确；
D.金刚石坚硬，可制作钻探机的钻头，故错误。故选：D。
6．（2024 四川攀枝花中考真题）下列物质中，能产生温室效应的是（　　）
A．CO B．CO2 C．SO2 D．NO2
【答案】B
【解析】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等，二氧化硫和二氧化氮能形成酸雨，一氧化碳使人中毒，但它们不会造成温室效应，二氧化碳是引起温室效应的主要气体。故选：B。
7．下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A、二氧化碳可以像倒水一样倾倒，说明其密度较空气的大，只能证明二氧化碳的物理性质，故选项正确；
B、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，证明二氧化碳的密度比空气大的物理性质和不支持燃烧、不能燃烧的化学性质，故选项错误；
C、二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，瓶内压强减少，使塑料瓶变瘪，是二氧化碳的化学性质，故选项错误；
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，是二氧化碳的化学性质，故选项错误；故选：A。
8．（2025 上海青浦区一模）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

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