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专题6 碳及其化合物
一．选择题（共25小题）
1．（2025秋 赛罕区期末）随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，如图所示。下列关于碳单质说法正确的是（　　）
A．石墨、石墨烯和石墨炔是同种物质
B．金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的
C．石墨烯和石墨炔都具有优良的导电性，属于化学性质
D．金刚石和石墨物理性质差异大，原因是碳原子排列方式不同
2．（2025秋 扶余市期末）保护环境，共建美丽地球家园。以下践行“低碳”生活理念的做法不合理的是（　　）
A．大力推广燃煤发电
B．减少使用化石燃料
C．积极开展植树造林
D．减少使用一次性木筷，倡导低碳生活
3．（2025秋 珠海某校期末）构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识，不正确的是（　　）
A．结构观：钠元素和钾元素的化学性质相似，是因为它们原子的最外层电子数相等
B．分类观：根据组成元素的异同，可将纯净物分为单质和化合物
C．变化观；在一定条件下，CO2和CO可以相互转化
D．微粒观：所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
4．（2025秋 东台某校期末）CO是一种重要的碳的氧化物，具有工业、能源和环境等多方面的价值。下列关于CO的说法正确的是（　　）
A．CO极易与血红蛋白结合使人中毒
B．CO在空气中燃烧时产生黄色火焰并放热
C．发现CO泄漏，应立即打开排风扇
D．生火取暖时闻到刺鼻气味说明产生了CO
5．（2025秋 禹城市期末）某兴趣小组将压强传感器连接在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图。下列说法正确的是（　　）
A．ab段试管液面逐渐上升
B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．c点的对应操作为关闭弹簧夹
D．该发生装置也能用于控制过氧化氢和二氧化锰粉末混合制氧气的发生和停止
6．（2025秋 梅县区期末）如图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时试管①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．M点时，甲图试管②中导管口有气泡冒出、说明反应开始发生
B．实验的现象是：甲图①试管中有Cu生成，②试管中澄清石灰水变浑浊
C．M、N点时，固体中都只含两种物质
D．酒精灯火焰上加一铁丝罩的目的是：集中火焰提高温度
7．（2025秋 芜湖期末）结构决定性质，性质决定用途。下列有关物质的结构、性质、用途描述错误的是（　　）
A．正因为温室效应，才使得地球的平均地表温度适合人类生存
B．一氧化碳、木炭、氢气都有还原性，都可用于冶炼金属
C．活性炭有吸附性，在制糖工业中用活性炭脱色可以制白糖
D．二氧化碳能灭火，因为二氧化碳具有灭火性
8．（2025秋 日照期末）2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在我国投入运营，超临界二氧化碳具有化学性质稳定、高扩散性和强溶解能力等特点。下列说法错误的是（　　）
A．超临界二氧化碳与二氧化碳的化学性质相同
B．超临界二氧化碳中二氧化碳分子不再运动
C．超临界二氧化碳中二氧化碳分子与空气中二氧化碳分子大小相同
D．超临界二氧化碳可在某些特定的条件下作溶剂使用
9．（2025秋 东台市期末）下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（　　）
A．碳、CO、CO2都可以将氧化铜中的铜还原出来
B．在一定条件下二氧化碳能够转变为一氧化碳
C．CO2无毒，但空气中其含量过高也会影响人体健康
D．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
10．（2025秋 天津期末）构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识中，错误的是（　　）
A．守恒观：4克氢气和16克氧气反应，应该生成20克水
B．元素观：O2和H2O中都含有氧元素
C．变化观：CO2和CO在一定条件下可以相互转化
D．微粒观：分子、原子、离子是构成物质的基本微粒
11．（2025秋 兴庆区校级期末）碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法正确的是（　　）
A．碳循环会使大气中的二氧化碳含量不断升高
B．化石燃料燃烧排放出的二氧化碳会引起酸雨
C．途径①表示植物的光合作用，会消耗二氧化碳
D．途径②会使海水酸化是因为二氧化碳易溶于水
12．（2025秋 大丰区期末）实验室按下表进行二氧化碳的制备实验，取等质量的同种石灰石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
实验编号 试剂
Ⅰ 块状石灰石、10%稀硫酸
Ⅱ 块状石灰石、7%稀盐酸
Ⅲ 粉状石灰石、7%稀盐酸
A．实验Ⅰ对应的曲线为曲线乙
B．实验Ⅲ对应的曲线为曲线丙
C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素只是反应物的浓度
D．实验Ⅱ和Ⅲ反应结束后，两实验消耗盐酸的质量相等
13．（2025秋 成都期末）下表总结了碳元素组成物质的性质及对应用途，其中有误的一项是（　　）
选项 物质 性质 用途
A 金刚石 硬度大 切割玻璃、作为钻机钻头
B 石墨 导电性好 干电池、受电弓滑板
C 活性炭 吸附性强 在冰箱中吸附异味
D 木炭 着火点高 用作燃料和还原剂
A．A B．B C．C D．D
14．（2025秋 北流市期末）碳及其部分化合物的转化关系如下图所示，其中X表示一种物质，下列说法不正确的是（　　）
A．反应①可以有多种途径
B．X一定是氧气
C．反应②可用于检验CO2
D．碳酸饮料冒泡时会发生反应③
15．（2025秋 东明县期末）某化学兴趣小组通过微型实验探究二氧化碳的性质。下列说法中，不正确的是（　　）
A．左侧试管中可以观察到固体逐渐溶解，产生气泡
B．a与b对照可验证CO2与水发生反应
C．c处澄清石灰水变浑浊，该反应可用于检验CO2
D．右侧烧杯中蜡烛由低到高依次熄灭只利用了CO2的化学性质
16．（2025秋 西山区期末）归纳与比较是化学学习的重要方法。下列有关CO和CO2的叙述不正确的是（　　）
A．组成：CO和CO2均由C、O两种元素组成
B．性质：CO和CO2都能与水反应
C．转化：CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D．用途：CO可作燃料，CO2可用于灭火
17．（2025秋 禹城市期末）如图是金刚石、石墨、C60和碳纳米管的结构示意图。下列说法错误的是（　　）
A．这四种物质之间的相互转换是化学变化
B．因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石、石墨的物理性质差异较大
C．金刚石的立体网状结构不容易被外力作用破坏
D．碳纳米管是一种新型化合物
18．（2025秋 丹阳市期末）某小组对CO2的性质作如下探究。
实验①：向盛满CO2气体的软塑料瓶中加入适量水，盖上瓶盖后振荡，瓶子变瘪。
实验②：向放有高低两支燃着蜡烛的烧杯中倒入CO2气体，蜡烛由低到高依次熄灭。
实验③：将燃着的镁条伸入装有CO2的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色固体和黑色颗粒。
实验④：向干燥的紫色石蕊纸花上喷水后，纸花不变色，再放入盛有CO2的集气瓶中，纸花变红。
下列说法不正确的是（　　）
A．实验①说明CO2能溶于水
B．实验②说明CO2密度大于空气且不可燃、不助燃
C．实验③发生的反应为
D．实验④证明CO2与H2O发生了化学反应
19．（2025秋 湛江期末）如图是验证二氧化碳性质的实验装置。实验时，先关闭K1、K2，加热b。一段时间后，再通入CO2以下说法正确的是（　　）
A．打开K1只能验证CO2的密度比空气大
B．关闭K1后观察到a处纸花变为红色
C．打开K2后，通过c处纸花现象说明CO2能使紫色石蕊变色
D．b处加热水的目的是二氧化碳与水充分接触
20．（2025秋 惠民县期末）为积极响应“低碳生活进校园”的号召，光明中学化学小组围绕“维持大气中二氧化碳含量基本稳定”的主题开展了项目式学习。基于如下示意图和所学化学知识，下列分析正确的是（　　）
A．绿色植物的光合作用属于物理变化，不涉及能量转化
B．人和动植物的呼吸与化石燃料燃烧都属于氧化反应
C．大气中CO2含量的稳定，仅依赖绿色植物的光合作用
D．碳循环过程中，碳元素仅以CO2的形式存在于大气中
21．（2025秋 龙马潭区期末）将二氧化碳持续通入饱和的澄清石灰水中，使用浊度传感器测石灰水浑浊的情况，溶液透明时浊度值（透过率）为100%，溶液浊度的变化与时间的曲线如图。已知①溶液中的离子浓度越高，导电性越强；②CO2+H2O+CaCO3＝Ca（HCO3）2[Ca（HCO3）2可溶于水。则下列说法不正确的是（　　）
A．C点导电性最弱
B．AB段溶液浊度变化不大，是因为先排出装置里的空气
C．BC段溶液浊度变小是因为氢氧化钙固体析出
D．CD段浊度上升，此处化学反应与BC段的不同
22．（2025秋 寿县期末）小组同学设计了水草鱼缸的二氧化碳自动补给装置如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．乙瓶中的水可以观察二氧化碳的产生速率
B．乙瓶中液体滴加紫色石蕊溶液后会变成红色
C．为使水草更好地生长，导管口应置于水草鱼缸内“2”处
D．在光照下，水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环
23．（2025秋 章丘区期末）自然界中碳、氧循环简图如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．转化1生成物能使紫色石蕊溶液变红
B．转化2的反应属于分解反应
C．转化3是绿色植物进行呼吸作用的过程
D．转化1、3说明：反应物相同时，反应条件不同，产物不同
24．（2025秋 开平市期末）如图为二氧化碳的性质探究实验，以下说法不正确的是（　　）
A．位置1纸花不变色，位置2纸花比位置3纸花先变红
B．纸花变红说明CO2能使石蕊变红
C．木条在伸至管口前能燃烧，伸至管口后一会就熄灭，说明CO2不支持燃烧也不能燃烧
D．2处和3处纸花现象对比，说明CO2密度比空气大
25．（2025秋 蜀山区期末）项目小组利用如图装置对一氧化碳还原氧化铜的反应展开探究。下列说法不正确的是（　　）
A．该实验用到的实验图标之一是
B．CO2传感器示数不断增大至稳定，说明装置内已充满CO2
C．为了实验的安全应先点燃甲处酒精灯再点燃乙处酒精灯
D．实验中观察到碳粉不断减少，氧化铜处黑色粉末变红
二．填空题（共7小题）
26．（2025秋 乐陵市期末）走进碳家族。
Ⅰ．碳的单质
（1）有人提出：可将碳加入金属活动性顺序中，其位置位于铝和锌之间。在高温条件下，碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来，同时生成二氧化碳。请列举一例说明：　 　 （用化学方程式表示）。
（2）天然金刚石资源稀少，价格昂贵，人工合成金刚石一直是人们的梦想。
请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型（如图），从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性　 　 。
Ⅱ．碳的化合物
（3）二氧化碳的调控
含碳物质在海洋中的部分转化如图所示。
水生植物经厌氧发酵可产生乙醇等生物燃料，该燃料与化石燃料相比，其优点　 　 。（写一个）
Ⅲ．低碳行动
（4）随着“碳中和”目标的提出，CO2的捕集成为研究热点。氧化钙基吸附剂是目前CO2捕集技术中极具潜力的高温吸附剂，其反应原理为CaO+CO2＝X，X的化学式为　 　 。
（5）汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中，需要将汽油雾化，从燃烧的角度分析其目的是　 　 。
27．（2025秋 峰峰矿区期末）图甲为古代“暖宝宝”——手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。
（1）木炭具有　 　 性，可用来作燃料为暖手提供热量，写出木炭完全燃烧的化学方程式：　 　 。
（2）木炭可以除去一些食品和工业产品里的色素，利用了木炭的　 　 性。其他的碳单质还有金刚石、石墨、焦炭等，这些碳单质物理性质存在明显差异的原因是　 　 。
28．（2025秋 祁东县期末）C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据如图回答下列问题：
（1）C60属于　 　 （填“单质”或“化合物”）。
（2）C60与金刚石、石墨具有相似的　 　 （填“化学”或“物理”）性质。
29．（2025秋 大理州期末）2026年是“十五五”开局之年，我国全面实施碳排放双控替代能耗双控，全力推进碳中和；神舟二十三号航天员完成1年长期驻留，空间站碳氧循环系统将CO2转化率提至99%，结合如图填空。
（1）图中产生二氧化碳的主要途径有　 　 （填序号）。
（2）空间站需精准检测舱内CO2，实验室常用澄清石灰水检验，典型现象是　 　 ，该反应的化学方程式为　 　 。澄清石灰水是氢氧化钙溶液，请写出氢氧根离子的符号　 　 。
（3）简述我国推行“碳中和”政策，对保护自然界碳氧循环的意义　 　 。
30．（2025秋 怀化期末）我国提出2060年前实现“碳中和”的目标，体现了大国担当。
Ⅰ．“碳”减排
（1）下列做法不符合节能减排的是　 　 （填序号）。
A．提倡绿色出行
B．提倡人走灯熄
C．垃圾焚烧处理
D．推广使用太阳能
Ⅱ．“碳”封存
（2）将二氧化碳压缩液化泵入地下长期储存。从微观角度解释，压缩液化过程主要改变的是　 　 。
Ⅲ．“碳”利用
（3）将二氧化碳转化为甲醇（CH3OH）等液体燃料。制取甲醇的过程为氢气与二氧化碳在催化剂的作用下，生成甲醇和一种常见液体，请写出该反应的化学方程式：　 　 。
31．（2025秋 镇平县期末）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是　 　 。
（2）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是　 　 （填字母）。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质
b.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
c.石墨转化为金刚石属于物理变化
d.金刚石和石墨都有良好的导电性
（3）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是　 　 。
32．（2025秋 双辽市期末）唐代白居易《卖炭翁》一诗中的“炭”指木炭，主要成分是碳单质。
（1）诗中“心忧炭贱愿天寒”，侧面反映出木炭燃烧会　 　 （填“放出”或“吸收”）热量。
（2）用墨汁书写的春联字迹长时间不变色的原因是　 　 。
（3）中国科研团队研制出一种新型材料—“碳弹簧”，它由多孔碳材料制作而成，与金刚石、石墨一样，都是由碳原子构成的单质，但它们的物理性质有很大差异，原因是　 　 。
三．科普阅读题（共8小题）
33．（2025秋 包河区期末）阅读下面科普短文，回答相关问题。
石墨烯是从石墨中剥离的单层石墨片，是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。工业上可采用甲烷（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图所示。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。
根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。
（1）石墨烯属于　 　 （选填“单质”或“化合物”）。
（2）甲烷是天然气的主要成分，其燃烧的化学方程式为：　 　 。
（3）应用：
①石墨烯在纺织面料中的作用是　 　 。
②石墨烯海水淡化膜允许　 　 （填微粒符号）通过。
34．（2025秋 广元期末）阅读下列短文，回答相关问题。
二氧化碳捕集技术
二氧化碳的捕集、利用和封存技术是实现我国“双碳目标”的重要路径。干法脱碳是一种较为有效的二氧化碳捕集技术。
常见的干法脱碳是利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附，从吸附原理上可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要使用活性炭、分子筛材料等，缺点是吸附能力小，对吸附温度敏感、不易提纯气体等；化学吸附指的是使用氧化钙吸附剂（CaO）、锂基吸附剂（如Li4SiO4）等和CO2在高温下发生化学反应，化学吸附的优点是吸附量大，对CO2选择性好。
氧化钙吸附剂是目前二氧化碳捕集中极具潜力的高温吸附剂，且原材料廉价易得；锂基吸附剂制造成本高，无法大规模推广。
影响吸附剂的最终吸附能力的主要原因是吸附剂的表面样貌和多孔结构。为提高吸附剂的吸附能力，可利用液体改性的方式：通过不同的液体与CaO吸附剂产生物理或化学反应，使其具有蜂窝状结构，从而改变吸附剂的吸附性能。目前常用的改性液体有乙醇溶液或者纯水。图1和图2是探究75%乙醇溶液和纯水在不同温度下改性CaO吸附剂吸附性能的实验数据。
人类只有一个地球！化学在减少二氧化碳排放和增加二氧化碳吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。
（1）物理吸附脱碳的缺点是 　 　 （写出一点即可）。
（2）工业上用煅烧石灰石的方法制取CaO。写出发生反应的化学方程式：　 　 。
（3）改变CaO吸附剂的形貌结构，使其具有蜂窝状结构的目的是 　 　 。
（4）改性CaO吸附剂的最佳液体是 　 　 （填“乙醇溶液”或“纯水”）。
（5）根据图2分析，得出的结论是 　 　 。
（6）下列叙述正确的是 　 　 （填序号）。
a.CaO吸附剂吸收二氧化碳属于化学变化
b.低温下改性后的CaO吸附剂具有更好的吸附性能
c.乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂能够无限制的重复使用
35．（2025秋 兴宁市期末）阅读以下短文，回答相关问题。
石墨烯是从石墨（C）中剥离出来的单层碳原子晶体，也是目前已知最薄、最坚硬的材料。它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。石墨烯有广泛的用途。可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1。石墨烯还具有防腐功能，如图2，其在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。石墨烯也可用于常温吸附氢气储氢。
（1）石墨烯具有的物理性质是　 　 （写一条）。
（2）石墨烯在空气中不完全燃烧的化学方程式　 　 ；该反应属于基本反应类型中的　 　 反应。
（3）为减少紫外线对人体皮肤的伤害，遮阳伞最好选用图1中的　 　 材料制作。
（4）石墨烯具有防腐功能的原因是　 　 。
（5）某纯净物与CH4在一定条件下反应生成H2和CO，该纯净物的组成元素中一定含有　 　 元素；利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，说明H2的沸点比CO的沸点　 　 （填“高”或“低”）。分离CO后所得H2用石墨烯储存。
36．（2025秋 嵩明县期末）阅读下面科普短文。
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体，是目前为止最薄的二维纳米碳材料，其结构如图。
石墨烯因其结构特殊，具有很多优异性能，如优异的导电、导热性、阻隔性、柔韧性等，被誉为“新材料之王”。
石墨烯能有效抑制真菌滋生，祛湿透气，持久保持肌肤干爽。下表列举了石墨烯复合纤维与普通纤维的部分性能测试结果。
性能 透气率（mm/s） 抑菌率（%） 保温率（%）
石墨烯复合纤维 66 99.98 48.97
普通纤维 45 83.28 40.25
石墨烯的远红外升温特性，能瞬间升温，高效蓄热，达到超强保暖的效果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能，可有效防止人体皮肤晒伤老化。图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果；图2为石墨烯含量对紫外透过率影响的测试结果。
随着科学技术的发展，石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。
依据短文内容回答下列问题。
（1）石墨烯属于 　 　 （填字母）。
A.碳单质
B.混合物
C.含碳化合物
（2）根据石墨烯的性质，推测石墨烯可能具有的用途 　 　 （填一点即可）。
（3）石墨烯复合纤维与普通纤维相比，其优异性能为 　 　 （填字母）。
A.透气性好
B.抑菌率高
C.保温率高
（4）图1中复合纤维的石墨烯含量为 　 　 对其升温效果影响最明显。
（5）对比图2中四条曲线，得到的结论是 　 　 。
37．（2025秋 昆明校级期末）阅读下面科普短文。
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1。
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题：
（1）金刚石属于 　 　 （填序号）。
A.无定形碳
B.过渡态碳
C.晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能生成K2O、CO2和一种单质，反应的化学方程式：　 　 。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 　 　 。
（4）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是 　 　 。
38．（2025 安定区模拟）阅读下列短文，回答问题。
“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。“碳捕捉技术”是指将工业中产生的CO2分离出来进行储存和利用的工艺和技术。“碳封存技术”是指将CO2捕捉、压缩后长期储存。目前正在研究的技术有：海洋封存——利用庞大的水体使海洋成为封存CO2的容器；地质封存将CO2注入特定的地层等。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此消除资源的浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。
（1）根据二氧化碳的性质，可用水和某些溶液来“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小江同学设计了如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。（已知：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O）图2中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液，则X的数值为 　 　 。
（2）分析图3可知在此实验中“捕捉”二氧化碳效果最好的是 　 　 （选填“甲”或“乙”或“丙”）。
（3）将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为 　 　 。
（4）有学者对海洋封存CO2的方法提出质疑，你认为海洋封存CO2对海洋环境可能造成的影响是 　 　 。（写一条即可）。
39．（2024 苏州）天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 　 　 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 　 　 （填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是 　 　 （填字母）。
A.分子的数目
B.原子的种类
C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 　 　 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 　 　 。
（4）下列说法正确的是 　 　 （填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
40．（2025秋 双峰县期末）回答下列问题：
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤（高碳）、石油（中碳）、天然气（低碳）为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生CO2，CO2是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。CO2也是巨大的碳资源。目前，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
根据CO2与其他能源的耦合方式不同，CO2的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：CO2耦合化石能源的转化利用技术。如CH4与CO2催化重整为H2与CO。
途径2：CO2耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂MOS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇（CH3OH）的工艺。
途径3：CO2直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将CO2直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的CO2资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。
（1）写出自然界中吸收CO2的一条途径：　 　 。
（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为　 　 。
（3）我国科学家将CO2直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：2CO2+2H2OR+2O2，R的化学式是　 　 。（按C、H、O的顺序写）
四．科学探究题（共10小题）
41．（2025秋 南京期末）兴趣小组在探究CO2化学性质时设计如下实验（部分夹持仪器略去）。
【实验一】探究CO2能否与碳发生化学反应。小亮同学设计如图﹣1所示装置进行CO2与木炭反应实验。
（1）实验中左边试管内可观察到的现象　 　 。
（2）写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式　 　 。
（3）请评价此实验设计存在的问题　 　 。
【实验二】探究CO2能否与水发生化学反应。小明同学为设计图﹣2实验。
（4）实验设计中红墨水的作用是　 　 。
（5）实验时先将红墨水位置做好标记，再将水滴入试管中，过一会振荡试管，静置观察。此实验现象为　 　 。
由此可推知“CO2能与水反应”。班级中有同学对此结论表示质疑。
【实验三】为了进一步说服大家，小明又设计实验验证水与CO2反应。
（6）实验步骤：①向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液，再通入CO2，此时紫色石蕊试液变为　 　 色。
②将上述试管按图﹣3图示连接注射器和CO2浓度传感器，打开传感器并加热，当石蕊试液变为紫色后停止加热。
③推动注射器并振荡试管，再松开，冷却。
（7）数据分析：实验所得图像如图﹣4。
①图像ab段CO2浓度增大的原因是　 　 ；
②图像中fg段试管内溶液的颜色为　 　 色；
③可通过此实验得到的结论是　 　 （填字母）。
A．水和CO2都不能使石蕊变红　　　　　　　B．CO2能与水发生化学反应
C．碳酸不稳定会分解　　　　　　　　　　　D．压强增大，CO2气体的溶解性增大
42．（2025秋 楚雄州期末）某兴趣小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得的，他们联想到云南省拥有丰富的石灰石、大理石资源，于是在实验室探究用石灰石制取氢氧化钙的可行性。
已知：①石灰石、大理石的主要成分是CaCO3，杂质不与酸反应，且不溶于水；②。
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以石灰石为原料制取Ca（OH）2的方案如下：。
（1）过程②中发生反应的化学方程式为　 　 ，该反应会　 　 （填“放热”或“吸热”）。
【任务二】实验室制取二氧化碳
实验编号 试剂
Ⅰ 块状石灰石、7%稀硫酸
Ⅱ 块状石灰石、7%稀盐酸
Ⅲ 粉末状石灰石、7%稀盐酸
（2）小组同学选取上表中三组试剂进行实验，若石灰石的质量相等，稀盐酸和稀硫酸均足量，产生CO2的体积随时间变化曲线如上图所示（杂质不与酸反应）。
①根据上述信息，写出适合实验室制取CO2的实验编号和对应的曲线序号：　 　 。
②对比实验Ⅱ和Ⅲ，调控化学反应的方法是　 　 ，待完全反应后，二者产生二氧化碳的质量　 　 （填“相等”或“不相等”）。
43．（2025秋 来宾期末）实现碳达峰和碳中和是我国政府对国际社会的重要承诺。某小组对了解碳中和理念，对二氧化碳的来源、吸收以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
任务一：了解碳中和理念
【查阅资料】碳中和，是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”，即“碳中和”。
【分析交流】
（1）“碳”实质是指　 　 ，“中和”即正、负相抵。
任务二：探究二氧化碳的来源
【参观实践】
（2）同学们参观水泥厂，得知水泥生产过程中石灰石在高温条件下分解会生成两种氧化物，该反应的化学方程式为　 　 。
任务三：探究二氧化碳的吸收
【信息检索】大气中CO2溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。
【实验探究】一位同学在实验室进行了模拟实验，如图所示：
（3）填写下表
实验步骤 实验现象 实验结论
①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约容积的蒸馏水，拧紧瓶盖后振荡 塑料瓶变瘪 　 　
②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液，振荡 　 　 二氧化碳能与水反应
【总结分析】
（4）小明同学认为步骤②还有待完善，请你补充一个对照实验　 　 。
【反思质疑】
（5）小李设计的实验装置如图1所示，实验过程中测得的压强变化曲线如图2所示。图2中，曲线迅速上升的原因是　 　 。
任务四：制定低碳行动措施
【低碳行为】
（6）生活中，良好的行为习惯也有助于完成低碳目标。请写出你在日常生活中的一种低碳行为　 　 。
44．（2025秋 渝中区校级期末）化学兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生反应”进行探究。
【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水，不与水发生反应。
猜想二：二氧化碳溶于水，与水发生反应。
【思路分析】
（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　 　 。
（2）我们通常可以通过观察发光、发热、产生气体等现象判断化学反应的发生。二氧化碳溶于水无明显现象，因此　 　 （填“能”或“不能”）通过直接观察法判断是否发生化学反应。
依据生成物和反应物的性质不同，通过实验验证生成物的存在，可间接判断化学反应的发生。
【查阅资料】盐酸、硫酸、醋酸等都属于酸类物质。
【设计实验】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行如下实验（如图一）。
（3）实验②的目的是　 　 。
（4）实验①、④中紫花变红，②、③紫花不变红。由此可知，猜想　 　 成立。
（5）小组同学进行了创新，设计如图二所示实验。实验中能观察到的现象是　 　 。
（6）二氧化碳与水反应的化学方程式是　 　 。
【交流反思】
（7）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路包括　 　 （填字母序号）。
a．设计对比实验 b．控制变量 c．获取事实证据 d．逻辑推理判断
（8）老师告诉同学们，对于无明显现象的化学反应，还可以通过判断反应物的减少来分析化学反应。
例如，将实验④中变红的紫花放置在空气中一段时间，红花又变紫，用化学方程式解释　 　 。
45．（2025秋 贵池区期末）学习小组开展“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的跨学科实践活动。
探究一：碳中和
（1）为实现碳中和，下列措施不可行的是　 　 （选填字母序号）。
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
探究二：碳替代
（2）碳替代是指通过使用清洁能源或低碳技术来替代传统化石能源，从而减少二氧化碳排放的过程，是实现碳中和目标的核心路径之一。氢气是一种清洁能源，请写出氢气燃烧的化学方程式　 　 。
探究三：碳吸收
小红同学设计以下实验模拟CO2吸收和释放
步骤①：按如图连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度；
步骤②：在三颈烧瓶中收集满二氧化碳，将盛有足量澄清石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈烧瓶上，并安装压强传感器；
步骤③：关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将注射器M中液体全部注入三颈烧瓶中，充分反应直至压强不再改变为止；
步骤④：关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将注射器N中液体全部快速压进三颈烧瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应至压强不再改变；
步骤⑤：打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。
步骤③﹣⑤实验过程中装置内压强的变化如图所示。
（3）实验步骤①的目的是　 　 。
（4）分析图2可知，步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为　 　 。
（5）为缩短bd段实验时间，可采取的操作是　 　 。
（6）最终装置内压强低于起始值的可能原因是　 　 。
46．（2025秋 岳塘区期末）我国力争2060年前实现碳中和，彰显大国作为与担当，某化学实验小组的同学围绕“基于碳中和理念设计低碳行动方案”，积极开展跨学科实践活动。
任务一：探究空气中二氧化碳的含量对环境的影响
【观察分析】
（1）分析图1中两个图示信息，下列有关说法正确的是　 　 。
A．全球二氧化碳浓度不断增大，导致温室效应增强
B．二氧化碳含量过高可能会导致人类生存环境恶化
C．二氧化碳是一种大气污染物
任务二：实验室模拟二氧化碳的吸收
【实验一】探究水吸收二氧化碳
（2）A同学的实验报告如下：
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.如图2：向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡 软塑料瓶　 　 二氧化碳能溶于水
Ⅱ.继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 溶液变红 二氧化碳能与水反应
【查阅资料】紫色石蕊是一种色素，遇酸变成红色。
（3）【反思评价】B同学认为步骤Ⅱ证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个实验　 　 （描述实验操作及现象，提供的化学试剂：用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花、二氧化碳气体、水）。
【实验二】探究不同化学试剂对二氧化碳的吸收效果
根据二氧化碳的性质，还可以用澄清石灰水吸收二氧化碳。为比较吸收效果，小组同学完成了如下实验。
实验步骤：实验装置如图3，甲、乙烧瓶中均已集满CO2，待烧瓶内气压平稳后迅速注入注射器中的液体，一段时间后振荡，并用压强传感器测定反应后的压强变化。
实验现象：乙中澄清石灰水变浑浊，压强传感器测得甲、乙两烧瓶中压强随时间变化如图4所示。
（4）【分析与结论】由图4信息可以得出：在相同条件下　 　 （填“水”或“澄清石灰水”）吸收二氧化碳效果更好。
任务三：制定低碳行动方案
（5）通过跨学科实践活动，同学们深刻认识到：低碳行动关系到人类的生存与可持续发展。请写出日常生活中符合“低碳”理念的做法：　 　 （写出一种即可）。
47．（2025秋 巴音郭楞州期末）双碳，即“碳达峰”和“碳中和”的简称。某化学小组的同学以CO2为主题开展了项目式学习。
Ⅰ.探究CO2的制取原理：实验室常用稀盐酸和碳酸钙制取CO2，小组同学利用传感器进行了图1所示实验，倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体试剂发生反应，锥形瓶内压强的变化如图2所示。
（1）请写出实验室制取CO2的化学方程式：　 　 。
（2）图2中，曲线　 　 （填序号）表示块状碳酸钙与稀盐酸反应时瓶内压强的变化；对比点a、b可知，加入等质量的碳酸钙，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应的速率更　 　 （填“快”或“慢”）。
Ⅱ.探究CO2的性质：小组同学进行了如图3所示的三组实验，结合所学知识回答下列问题。
（3）实验一：将CO2慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是　 　 。
（4）实验二：向收集满CO2的塑料瓶中加入一定量的水，振荡后塑料瓶变瘪的原因是　 　 。
（5）实验三：干燥的紫色石蕊纸花直接放入CO2中不变色，喷水后再放入CO2中变成红色的原因是　 　 （用化学方程式解释）。
Ⅲ.探究不同物质吸收CO2的可能性：小组同学利用图4所示装置进行实验，分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液和饱和氢氧化钙溶液，利用压强传感器分别测定烧瓶内压强的变化，得到如图5所示图像。
（6）图5中ab段压强增大，对应的操作是　 　 。
（7）实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，其中发生反应的化学方程式为　 　 。
（8）对比图5中的三条曲线，对CO2吸收效果最好的是　 　 。
48．（2025秋 宁阳县期末）化学实验是进行科学探究的重要方式。
（1）认识常用的仪器是开展实验的前提。下列仪器不能用于直接加热的是　 　 。
A．试管
B．烧杯
C．燃烧匙
D．蒸发皿
（2）通过实验可探究物质的性质。下图分别是探究CO2和CO性质的实验装置。
①图1中，干燥石蕊试纸不变色而湿润石蕊试纸变为红色，由此可得出的CO2性质是　 　 。
②图2中，在实验开始时，要先通入一会儿CO再加热，目的是　 　 ；从环保的角度考虑该实验装置的不足之处是　 　 。
（3）制备气体是初中化学重要的实验内容。下图是实验室制取气体的常用装置。
①实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，氨气是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。在A﹣E中应选择的装置组合是　 　 。
②用石灰石和稀盐酸制得的二氧化碳中常混有氯化氢气体和水蒸气，欲选择上述装置制取并收集纯净、干燥的二氧化碳，装置的正确连接顺序为　 　 →　 　 →　 　 →　 　 （用字母表示）。写出E中可能发生反应的化学方程式：　 　 。
49．（2025秋 渠县期末）兴趣小组的同学对“CO2溶于水的性质”产生了兴趣，进行了如下探究。
[初步探究]
如图1所示，取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接（胶管体积忽略不计），交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL。
（1）实验中，气、液总体积减少的原因是　 　 。
（2）实验过程中反复交替推动注射器活塞的作用是　 　 。
[深入探究]
小组同学利用如图2装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
步骤1：某同学检验了如图2装置的气密性，得到如图3图像，说明装置气密性良好。
步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图4所示。
（3）步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2，　 　 （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。
（4）图像中，表示注入的是澄清石灰水的是曲线　 　 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
（5）图像中，AB段压强上升的原因是　 　 。
（6）如图5是注入澄清石灰水后最终瓶中气体微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），则图6中符合注入水后瓶中情况的是　 　 。
50．（2025秋 茂名期末）Ⅰ.根据下列装置图回答问题。
（1）写出仪器①的名称：　 　 。
（2）实验室用B装置制取CO2，发生反应的化学方程式为　 　 。
（3）与B装置相比，选用C装置制取CO2的优点是　 　 。
（4）实验室收集CO2和O2均可使用的装置是　 　 。
Ⅱ.CO2性质实验：
如图，甲、丙为湿润的紫色石蕊试纸，乙为干燥的紫色石蕊试纸。开始通气时丙变红，通气一段时间后甲变红，乙始终不变色。
（5）根据乙、丙的现象，写出CO2参与反应的化学方程式：　 　 。
（6）说明CO2密度比空气大的现象有　 　 （写一点）。
Ⅲ.制作CO2可控补给装置
（7）兴趣小组设计并制作了水草缸的CO2可控补给装置，如图所示。该装置是否产生CO2，主要与A瓶内的　 　 （填“压强”或“温度”）有关。
（8）CO2能促进光合作用。为了水草更好的生长，确保CO2能够充分溶入水中，最好将CO2导管口放置于水草缸内的位置　 　 （填“1”或“2”或“3”）。专题6 碳及其化合物
一．选择题（共25小题）
1．（2025秋 赛罕区期末）随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，如图所示。下列关于碳单质说法正确的是（　　）
A．石墨、石墨烯和石墨炔是同种物质
B．金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的
C．石墨烯和石墨炔都具有优良的导电性，属于化学性质
D．金刚石和石墨物理性质差异大，原因是碳原子排列方式不同
【答案】D
【解析】解：A、石墨、石墨烯和石墨炔的物质结构不同，属于不同的物质，故A错误；
B、金刚石、石墨是由碳原子构成的，C60是由分子构成的，故B错误；
C、导电性不需要发生化学变化就可以表现出来，属于物理性质，故C错误；
D、金刚石和石墨物理性质差异大，原因是碳原子排列方式不同，故D正确。
故选：D。
2．（2025秋 扶余市期末）保护环境，共建美丽地球家园。以下践行“低碳”生活理念的做法不合理的是（　　）
A．大力推广燃煤发电
B．减少使用化石燃料
C．积极开展植树造林
D．减少使用一次性木筷，倡导低碳生活
【答案】A
【解析】解：A、大力推广燃煤发电会增加二氧化碳排放，不符合“低碳”理念，故A错误；
B、减少使用化石燃料有利于减少碳排放，符合“低碳”理念，故B正确；
C、植树造林有利于减少碳排放或增加碳吸收，符合“低碳”理念，故C正确；
D、减少使用一次性木筷有利于保护森林，增加碳吸收，符合“低碳”理念，故D正确。
故选：A。
3．（2025秋 珠海某校期末）构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识，不正确的是（　　）
A．结构观：钠元素和钾元素的化学性质相似，是因为它们原子的最外层电子数相等
B．分类观：根据组成元素的异同，可将纯净物分为单质和化合物
C．变化观；在一定条件下，CO2和CO可以相互转化
D．微粒观：所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
【答案】D
【解析】解：A、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，钠元素和钾元素的化学性质相似，是因为它们原子的最外层电子数相等，故选项说法正确。
B、根据组成元素的异同，可将纯净物分为单质和化合物，故选项说法正确。
C、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
D、不是所有原子的原子核都是由质子和中子构成的，普通氢原子核内没有中子，故选项说法错误。
故选：D。
4．（2025 东台某校期末）CO是一种重要的碳的氧化物，具有工业、能源和环境等多方面的价值。下列关于CO的说法正确的是（　　）
A．CO极易与血红蛋白结合使人中毒
B．CO在空气中燃烧时产生黄色火焰并放热
C．发现CO泄漏，应立即打开排风扇
D．生火取暖时闻到刺鼻气味说明产生了CO
【答案】A
【解析】解：A、一氧化碳极易与血红蛋白结合，其结合能力比氧气强约200～300倍，形成碳氧血红蛋白，导致血液携氧能力下降，引起中毒，故A正确；
B、一氧化碳燃烧时火焰呈蓝色，故B错误；
C、发现一氧化碳泄漏时，若立即打开排风扇，可能产生电火花引发爆炸，正确的做法是关闭气源、开窗通风，并避免使用电器和明火，故C错误；
D、一氧化碳是无色无味的气体，生火取暖时产生的刺鼻气味通常来自不完全燃烧产生的其他气体（如二氧化硫等），而非CO，故D错误；
故选：A。
5．（2025秋 禹城市期末）某兴趣小组将压强传感器连接在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图。下列说法正确的是（　　）
A．ab段试管液面逐渐上升
B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．c点的对应操作为关闭弹簧夹
D．该发生装置也能用于控制过氧化氢和二氧化锰粉末混合制氧气的发生和停止
【答案】B
【解析】解：A、ab段，产生了二氧化碳气体，压强增大，试管中液面逐渐下降，故选项说法错误；
B、bc段，压强不变，石灰石与盐酸脱离接触，故选项说法正确；
C、a点的对应操作是关闭弹簧夹，二氧化碳气体不能逸出，装置内压强增大，c点的对应操作为打开弹簧夹，故选项说法错误；
D、该发生装置能控制反应的发生和停止，适用于固液常温型制备气体的反应，但是二氧化锰是粉末，难以实现固液分离，故选项说法错误。
故选：B。
6．（2025秋 梅县区期末）如图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时试管①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．M点时，甲图试管②中导管口有气泡冒出、说明反应开始发生
B．实验的现象是：甲图①试管中有Cu生成，②试管中澄清石灰水变浑浊
C．M、N点时，固体中都只含两种物质
D．酒精灯火焰上加一铁丝罩的目的是：集中火焰提高温度
【答案】D
【解析】解：A、M点时固体质量没有变化，说明反应还未开始，此时有气泡冒出，是因为试管中的气体受热膨胀，故A不正确；
B、描述实验现象时，不能出现生成物名称，故B不正确；
C、由图可知，N点时反应正在进行，而碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，则此时固体中含有碳、氧化铜、铜三种，故C不正确；
D、在火焰上加一铁丝罩，能集中火焰，提高温度，故D正确。
故选：D。
7．（2025秋 芜湖期末）结构决定性质，性质决定用途。下列有关物质的结构、性质、用途描述错误的是（　　）
A．正因为温室效应，才使得地球的平均地表温度适合人类生存
B．一氧化碳、木炭、氢气都有还原性，都可用于冶炼金属
C．活性炭有吸附性，在制糖工业中用活性炭脱色可以制白糖
D．二氧化碳能灭火，因为二氧化碳具有灭火性
【答案】D
【解析】解：A、地球大气中的温室气体（如二氧化碳等）能使太阳短波辐射到达地面，而地面受热后向外放出的大量长波热辐射线被这些气体吸收，从而使地表温度升高，正因为温室效应，才使得地球的平均地表温度适合人类生存，故A选项不符合题意；
B、一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性，在冶炼金属时，它们能将金属氧化物中的金属还原出来，所以都可用于冶炼金属，故B选项不符合题意；
C、活性炭具有吸附性，能够吸附色素和异味，在制糖工业中，用活性炭脱色可以除去糖中的色素，从而制得白糖，故C选项不符合题意；
D、二氧化碳能灭火，是因为二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，没有二氧化碳具有灭火性这种说法，故D选项符合题意；
故选：D。
8．（2025秋 日照期末）2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在我国投入运营，超临界二氧化碳具有化学性质稳定、高扩散性和强溶解能力等特点。下列说法错误的是（　　）
A．超临界二氧化碳与二氧化碳的化学性质相同
B．超临界二氧化碳中二氧化碳分子不再运动
C．超临界二氧化碳中二氧化碳分子与空气中二氧化碳分子大小相同
D．超临界二氧化碳可在某些特定的条件下作溶剂使用
【答案】B
【解析】解：A、超临界二氧化碳与二氧化碳均由同种分子构成，化学性质相同，故A正确；
B、分子在任何状态下都在不断运动，超临界二氧化碳中分子仍在运动，故B错误；
C、物质状态变化只改变分子间隔，分子大小不变，故C正确；
D、超临界二氧化碳具有强溶解能力，可在特定条件下作溶剂，故D正确；
故选：B。
9．（2025秋 东台市期末）下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（　　）
A．碳、CO、CO2都可以将氧化铜中的铜还原出来
B．在一定条件下二氧化碳能够转变为一氧化碳
C．CO2无毒，但空气中其含量过高也会影响人体健康
D．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
【答案】A
【解析】解：A、碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氧化铜不反应，二氧化碳不能将氧化铜中的铜还原出来，故选项说法错误。
B、二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
C、二氧化碳本身无毒，但是二氧化碳不能供给呼吸，空气中其含量过高也会影响人体健康，故选项说法正确。
D、金刚石、石墨、C60均是由碳元素组成的纯净物，均属于单质，故选项说法正确。
故选：A。
10．（2025秋 天津期末）构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识中，错误的是（　　）
A．守恒观：4克氢气和16克氧气反应，应该生成20克水
B．元素观：O2和H2O中都含有氧元素
C．变化观：CO2和CO在一定条件下可以相互转化
D．微粒观：分子、原子、离子是构成物质的基本微粒
【答案】A
【解析】解：A、氢气和氧气点燃生成水，反应的化学方程式为反应的化学方程式2H2+O22H2O，其中氢气与氧气的质量比为（2×2）：32＝1：8，则10g氢气与10g氧气充分反应后，氢气有剩余，生成的水小于20g，故选项说法错误。
B、氧气由氧元素组成，水由氢元素和氧元素组成，则O2和H2O中都含有氧元素，故选项说法正确。
C、CO2和CO在一定条件下可以相互转化，二氧化碳在高温条件下与碳反应可生成一氧化碳，一氧化碳燃烧可生成二氧化碳，故选项说法正确。
D、构成物质的微粒包括：分子、原子和离子，故选项说法正确。
故选：A。
11．（2025秋 兴庆区校级期末）碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法正确的是（　　）
A．碳循环会使大气中的二氧化碳含量不断升高
B．化石燃料燃烧排放出的二氧化碳会引起酸雨
C．途径①表示植物的光合作用，会消耗二氧化碳
D．途径②会使海水酸化是因为二氧化碳易溶于水
【答案】C
【解析】解：A、碳循环包括二氧化碳的消耗和产生，在自然状态下能保持大气中二氧化碳含量的相对稳定，故选项A说法错误；
B、化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳，会加剧温室效应，但二氧化碳不会形成酸雨，故选项B说法错误；
C、途径①表示植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，该过程会消耗二氧化碳，故选项C说法正确；
D、途径②是大气中的二氧化碳进入海水，二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会使海水酸化，故选项D说法错误。
故选：C。
12．（2025秋 大丰区期末）实验室按下表进行二氧化碳的制备实验，取等质量的同种石灰石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
实验编号 试剂
Ⅰ 块状石灰石、10%稀硫酸
Ⅱ 块状石灰石、7%稀盐酸
Ⅲ 粉状石灰石、7%稀盐酸
A．实验Ⅰ对应的曲线为曲线乙
B．实验Ⅲ对应的曲线为曲线丙
C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素只是反应物的浓度
D．实验Ⅱ和Ⅲ反应结束后，两实验消耗盐酸的质量相等
【答案】D
【解析】解：A、虽然实验Ⅰ中稀硫酸浓度大，但与大理石反应时会生成微溶性硫酸钙，阻碍反应进行，实验Ⅱ与Ⅲ对比，相同条件下，反应物接触面积越大，反应速率越快，综上所述，曲线甲表示的是实验Ⅲ，曲线乙表示实验Ⅱ，曲线丙表示实验Ⅰ；说法错误，故不符合题意；
B、由A的分析可知，实验Ⅲ对应的曲线为曲线甲，说法错误，故不符合题意；
C、实验Ⅰ和Ⅱ的变量有酸的种类和浓度两个变量，无法进行有效对比，说法错误，故不符合题意；
D、实验中所用石灰石样品为等质量的同种石灰石，所用石灰石中的碳酸钙质量相等，由于盐酸足量，所以消耗等量的碳酸钙，实验Ⅱ和Ⅲ消耗盐酸的质量相等，说法正确，故符合题意；
故选：D。
13．（2025秋 成都期末）下表总结了碳元素组成物质的性质及对应用途，其中有误的一项是（　　）
选项 物质 性质 用途
A 金刚石 硬度大 切割玻璃、作为钻机钻头
B 石墨 导电性好 干电池、受电弓滑板
C 活性炭 吸附性强 在冰箱中吸附异味
D 木炭 着火点高 用作燃料和还原剂
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】解：A、金刚石硬度大，可切割玻璃、作为钻机钻头，选项说法正确，故A不符合题意；
B、石墨导电性好，可用于干电池、受电弓滑板，选项说法正确，故B不符合题意；
C、活性炭吸附性强，可用于吸附冰箱中异味，选项说法正确，故C不符合题意；
D、木炭用作燃料是利用其可燃性，与还原性以及着火点高无关，选项说法错误，故D符合题意。
故选：D。
14．（2025秋 北流市期末）碳及其部分化合物的转化关系如下图所示，其中X表示一种物质，下列说法不正确的是（　　）
A．反应①可以有多种途径
B．X一定是氧气
C．反应②可用于检验CO2
D．碳酸饮料冒泡时会发生反应③
【答案】B
【解析】解：A、碳燃烧生成二氧化碳，高温条件下碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该选项正确。
B、X可以是二氧化碳，是因为高温条件下碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，该选项不正确。
C、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项正确。
D、碳酸分解生成水和二氧化碳，该选项正确。
故选：B。
15．（2025秋 东明县期末）某化学兴趣小组通过微型实验探究二氧化碳的性质。下列说法中，不正确的是（　　）
A．左侧试管中可以观察到固体逐渐溶解，产生气泡
B．a与b对照可验证CO2与水发生反应
C．c处澄清石灰水变浑浊，该反应可用于检验CO2
D．右侧烧杯中蜡烛由低到高依次熄灭只利用了CO2的化学性质
【答案】D
【解析】解：A、左侧试管中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可以观察到固体逐渐溶解，产生气泡，故选项说法正确。
B、干燥的紫色石蕊试条不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；湿润的紫色石蕊试条通二氧化碳前不变色，说明水不能使紫色石蕊变红色；通二氧化碳后变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，a与b对照可验证CO2与水发生反应，故选项说法正确。
C、c处澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应可用于检验CO2，故选项说法正确。
D、蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳先在烧杯下方聚集，说明了二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故选项说法错误。
故选：D。
16．（2025秋 西山区期末）归纳与比较是化学学习的重要方法。下列有关CO和CO2的叙述不正确的是（　　）
A．组成：CO和CO2均由C、O两种元素组成
B．性质：CO和CO2都能与水反应
C．转化：CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D．用途：CO可作燃料，CO2可用于灭火
【答案】B
【解析】解：A、CO和CO2均由C、O两种元素组成，故选项说法正确。
B、CO2能与水反应生成碳酸，CO不能与水发生反应，故选项说法错误。
C、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
D、CO具有可燃性，燃烧时能放出大量的热，可作燃料；CO2不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，故选项说法正确。
故选：B。
17．（2025秋 禹城市期末）如图是金刚石、石墨、C60和碳纳米管的结构示意图。下列说法错误的是（　　）
A．这四种物质之间的相互转换是化学变化
B．因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石、石墨的物理性质差异较大
C．金刚石的立体网状结构不容易被外力作用破坏
D．碳纳米管是一种新型化合物
【答案】D
【解析】解：A、这四种物质是不同的碳单质，相互转换时生成了新物质，属于化学变化，故A说法正确；
B、金刚石、石墨的碳原子排列方式不同，决定结构不同，导致二者物理性质差异较大，故B说法正确；
C、金刚石的立体网状结构使其硬度极大，不易被外力破坏，故C说法正确；
D、碳纳米管仅由碳元素组成，属于单质，故D说法错误。
故选：D。
18．（2025秋 丹阳市期末）某小组对CO2的性质作如下探究。
实验①：向盛满CO2气体的软塑料瓶中加入适量水，盖上瓶盖后振荡，瓶子变瘪。
实验②：向放有高低两支燃着蜡烛的烧杯中倒入CO2气体，蜡烛由低到高依次熄灭。
实验③：将燃着的镁条伸入装有CO2的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色固体和黑色颗粒。
实验④：向干燥的紫色石蕊纸花上喷水后，纸花不变色，再放入盛有CO2的集气瓶中，纸花变红。
下列说法不正确的是（　　）
A．实验①说明CO2能溶于水
B．实验②说明CO2密度大于空气且不可燃、不助燃
C．实验③发生的反应为
D．实验④证明CO2与H2O发生了化学反应
【答案】D
【解析】解：A、实验①说明CO2能溶于水，故选项正确。
B、实验②说明CO2密度大于空气且不可燃、不助燃，故选项正确。
C、镁在二氧化碳中热水输出氧化镁和碳，反应的化学方程式是2Mg+CO22MgO+C，故选项正确。
D、向干燥的紫色石蕊纸花上喷水后，纸花不变色，说明水不能使石蕊变色，再放入盛有CO2的集气瓶中，纸花变红，不能说明二氧化碳能和水发生反应，纸花变红，也可能是二氧化碳能使石蕊变红色，故选项不正确。
故选：D。
19．（2025秋 湛江期末）如图是验证二氧化碳性质的实验装置。实验时，先关闭K1、K2，加热b。一段时间后，再通入CO2以下说法正确的是（　　）
A．打开K1只能验证CO2的密度比空气大
B．关闭K1后观察到a处纸花变为红色
C．打开K2后，通过c处纸花现象说明CO2能使紫色石蕊变色
D．b处加热水的目的是二氧化碳与水充分接触
【答案】D
【解析】解：A、若打开K1，可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭，验证二氧化碳的密度比空气大，还可以证明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧的化学性质，故选项错误；
B、关闭K1后不能观察到a处纸花变为红色，因为二氧化碳不能使干纸花变色，故选项错误；
C、打开K2后，纸花变色是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变色，故选项错误；
D、b处加热水的目的是使二氧化碳与水充分接触，故选项正确。
故选：D。
20．（2025秋 惠民县期末）为积极响应“低碳生活进校园”的号召，光明中学化学小组围绕“维持大气中二氧化碳含量基本稳定”的主题开展了项目式学习。基于如下示意图和所学化学知识，下列分析正确的是（　　）
A．绿色植物的光合作用属于物理变化，不涉及能量转化
B．人和动植物的呼吸与化石燃料燃烧都属于氧化反应
C．大气中CO2含量的稳定，仅依赖绿色植物的光合作用
D．碳循环过程中，碳元素仅以CO2的形式存在于大气中
【答案】B
【解析】解：A、绿色植物通过光合作用，将水和二氧化碳转化为有机物和氧气，有新物质生成，属于化学变化，同时将太阳能转化成化学能，分析错误，故不符合题意；
B、人和动植物的呼吸与化石燃料燃烧都是物质与氧气发生的反应，均属于氧化反应，分析正确，故符合题意；
C、二氧化碳能溶于水，海水也能溶解大气中的二氧化碳，分析错误，故不符合题意；
D、化石燃料不充分燃烧会生成一氧化碳，排放到空气中，分析错误，故不符合题意。
故选：B。
21．（2025秋 龙马潭区期末）将二氧化碳持续通入饱和的澄清石灰水中，使用浊度传感器测石灰水浑浊的情况，溶液透明时浊度值（透过率）为100%，溶液浊度的变化与时间的曲线如图。已知①溶液中的离子浓度越高，导电性越强；②CO2+H2O+CaCO3＝Ca（HCO3）2[Ca（HCO3）2可溶于水。则下列说法不正确的是（　　）
A．C点导电性最弱
B．AB段溶液浊度变化不大，是因为先排出装置里的空气
C．BC段溶液浊度变小是因为氢氧化钙固体析出
D．CD段浊度上升，此处化学反应与BC段的不同
【答案】C
【解析】解：A、溶液透明时浊度值（透过率）为100%，开始时浊度值（透过率）为100%，C点的浊度值（透过率）很小，此时生成的碳酸钙沉淀最多，导电性很弱，故A说法正确。
B、制取二氧化碳的装置中含有空气，AB段溶液浊度变化不大，因为先排出的是装置里的空气，故B说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，BC段石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙沉淀，故C说法不正确。
D、溶液透明时浊度值（透过率）为100%，CD段浊度（透过率）增大，即变澄清，是因为碳酸钙与水和二氧化碳反应生成碳酸氢该，BC段是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，发生的化学反应不同，故D说法正确。
故选：C。
22．（2025秋 寿县期末）小组同学设计了水草鱼缸的二氧化碳自动补给装置如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．乙瓶中的水可以观察二氧化碳的产生速率
B．乙瓶中液体滴加紫色石蕊溶液后会变成红色
C．为使水草更好地生长，导管口应置于水草鱼缸内“2”处
D．在光照下，水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环
【答案】C
【解析】解：A、二氧化碳从甲瓶产生后进入乙瓶的水中，会以气泡的形式冒出，通过观察气泡的产生速度，就能判断二氧化碳的产生速率。故正确。
B、二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红。故正确。
C、水草在鱼缸的水中进行光合作用，需要二氧化碳，导管口应置于水草鱼缸内3处（靠近水草的位置），才能让水草更好地吸收二氧化碳。如果放在2处，二氧化碳会聚集在水面附近，不利于水草吸收。故错误。
D、在光照下，水草进行光合作用吸收二氧化碳、释放氧气；水草、鱼进行呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳，能实现碳氧循环。故正确。
故选：C。
23．（2025秋 章丘区期末）自然界中碳、氧循环简图如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．转化1生成物能使紫色石蕊溶液变红
B．转化2的反应属于分解反应
C．转化3是绿色植物进行呼吸作用的过程
D．转化1、3说明：反应物相同时，反应条件不同，产物不同
【答案】C
【解析】解：A、转化1是二氧化碳和水反应生成碳酸，所以生成物能使紫色石蕊溶液变红，故A正确；
B、转化2是碳酸分解生成水和二氧化碳，该反应属于分解反应，故B正确；
C、转化3是是二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气，所以转化3是绿色植物进行光合作用的过程，故C错误；
D、转化1、3说明：反应物相同时，反应条件不同，产物不同，故D正确。
故选：C。
24．（2025秋 开平市期末）如图为二氧化碳的性质探究实验，以下说法不正确的是（　　）
A．位置1纸花不变色，位置2纸花比位置3纸花先变红
B．纸花变红说明CO2能使石蕊变红
C．木条在伸至管口前能燃烧，伸至管口后一会就熄灭，说明CO2不支持燃烧也不能燃烧
D．2处和3处纸花现象对比，说明CO2密度比空气大
【答案】B
【解析】解：A、位置1的纸花是干燥的，二氧化碳不能使干燥的石蕊变色，所以不变红。位置2、3的纸花湿润，二氧化碳密度比空气大，会先聚集在下方，因此位置2的纸花比位置3的纸花先变红，故正确。
B、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，而不是CO2直接使石蕊变红，故错误。
C、木条在伸至管口前能燃烧，是由于空气中含有氧气；伸至管口后接触到CO2就熄灭，说明CO2不支持燃烧也不能燃烧，故正确。
D、位置2在下方，位置3在上方，2处的纸花先变红，说明CO2会向下聚集，证明CO2的密度比空气大，故正确。
故选：B。
25．（2025秋 蜀山区期末）项目小组利用如图装置对一氧化碳还原氧化铜的反应展开探究。下列说法不正确的是（　　）
A．该实验用到的实验图标之一是
B．CO2传感器示数不断增大至稳定，说明装置内已充满CO2
C．为了实验的安全应先点燃甲处酒精灯再点燃乙处酒精灯
D．实验中观察到碳粉不断减少，氧化铜处黑色粉末变红
【答案】C
【解析】解：A、该实验过程中需要进行加热，该实验用到的实验图标之一是，故选项说法正确。
B、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热下反应生成铜和二氧化碳，CO2传感器示数不断增大至稳定，说明装置内已充满CO2，故选项说法正确。
C、应先点燃乙处酒精灯，先点燃甲处会使产生的CO逸到环境中，污染空气，故选项说法错误。
D、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热下反应生成铜和二氧化碳，实验中观察到碳粉不断减少，氧化铜处黑色粉末变红，故选项说法正确。
故选：C。
二．填空题（共7小题）
26．（2025秋 乐陵市期末）走进碳家族。
Ⅰ．碳的单质
（1）有人提出：可将碳加入金属活动性顺序中，其位置位于铝和锌之间。在高温条件下，碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来，同时生成二氧化碳。请列举一例说明：　　 （用化学方程式表示）。
（2）天然金刚石资源稀少，价格昂贵，人工合成金刚石一直是人们的梦想。
请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型（如图），从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性　从微观角度看甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似，所以甲烷可以制金刚石　 。
Ⅱ．碳的化合物
（3）二氧化碳的调控
含碳物质在海洋中的部分转化如图所示。
水生植物经厌氧发酵可产生乙醇等生物燃料，该燃料与化石燃料相比，其优点　无污染（或可再生）　 。（写一个）
Ⅲ．低碳行动
（4）随着“碳中和”目标的提出，CO2的捕集成为研究热点。氧化钙基吸附剂是目前CO2捕集技术中极具潜力的高温吸附剂，其反应原理为CaO+CO2＝X，X的化学式为　CaCO3 。
（5）汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中，需要将汽油雾化，从燃烧的角度分析其目的是　增大汽油与氧气的接触面积　 。
【答案】（1）；
（2）从微观角度看甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似，所以甲烷可以制金刚石；
（3）无污染（或可再生）；
（4）CaCO3；
（5）增大汽油与氧气的接触面积。
【解析】解：（1）碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来，同时生成二氧化碳，化学方程式为；故答案为：；
（2）甲烷中含碳元素，金刚石是碳单质，化学反应前后元素的种类不变，则甲烷可制金刚石。从微观角度看，甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且碳原子形成的空间结构相似，故甲烷可以制金刚石；故答案为：从微观角度看甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似，所以甲烷可以制金刚石；
（3）乙醇等生物燃料与化石燃料相比，燃烧产物是二氧化碳和水，不是环境污染物。优点除了无污染外，还具有可再生的特点，其原料可以通过种植植物持续获取；故答案为：无污染（或可再生）；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子种类及数目：钙（Ca）1个、碳（C）1个、氧（O）3个，反应后X中应含有与反应前相同种类和数目的原子，即1个Ca、1个C、3个O。由上述原子种类和数目可知，X的化学式为CaCO3；故答案为：CaCO3；
（5）在汽油机的吸气冲程中，汽油被雾化，即被分散成微小的油滴。从燃烧的角度来看，这样做的目的是增大汽油与空气的接触面积，从而提高混合气的均匀性，使汽油更容易、更充分地燃烧。故答案为：增大汽油与氧气的接触面积。
27．（2025秋 峰峰矿区期末）图甲为古代“暖宝宝”——手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。
（1）木炭具有　可燃　 性，可用来作燃料为暖手提供热量，写出木炭完全燃烧的化学方程式：　　 。
（2）木炭可以除去一些食品和工业产品里的色素，利用了木炭的　吸附　 性。其他的碳单质还有金刚石、石墨、焦炭等，这些碳单质物理性质存在明显差异的原因是　碳原子的排列方式不同　 。
【答案】（1）可燃；；
（2）吸附；碳原子的排列方式不同。
【解析】解：（1）木炭具有可燃性，木炭燃烧放出大量的热，可以作燃料提供热量；木炭完全燃烧，发生的反应是木炭与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，利用这个性质，木炭可以除去食品和工业产品里的色素；金刚石、石墨、焦炭等，这些碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同。
故答案为：（1）可燃；；
（2）吸附；碳原子的排列方式不同。
28．（2025秋 祁东县期末）C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据如图回答下列问题：
（1）C60属于　单质　 （填“单质”或“化合物”）。
（2）C60与金刚石、石墨具有相似的　化学　 （填“化学”或“物理”）性质。
【答案】（1）单质；
（2）化学。
【解析】解：（1）单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。C60是由碳元素组成的纯净物，所以属于单质。
（2）C60、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，碳单质在化学性质上有相似性，比如都具有可燃性、还原性等；而它们的碳原子的排列方式不同，导致物理性质有很大差异，像硬度、导电性等不同。所以与金刚石、石墨具有相似的化学性质。
故答案为：（1）单质；
（2）化学。
29．（2025秋 大理州期末）2026年是“十五五”开局之年，我国全面实施碳排放双控替代能耗双控，全力推进碳中和；神舟二十三号航天员完成1年长期驻留，空间站碳氧循环系统将CO2转化率提至99%，结合如图填空。
（1）图中产生二氧化碳的主要途径有　①③⑥　 （填序号）。
（2）空间站需精准检测舱内CO2，实验室常用澄清石灰水检验，典型现象是　澄清石灰水变浑浊　 ，该反应的化学方程式为　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 。澄清石灰水是氢氧化钙溶液，请写出氢氧根离子的符号　OH﹣ 。
（3）简述我国推行“碳中和”政策，对保护自然界碳氧循环的意义　能减少温室气体排放、有利于维护生态平衡等　 。
【答案】（1）①③⑥；
（2）澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；OH﹣；
（3）能减少温室气体排放、有利于维护生态平衡等。
【解析】解：（1）图中产生二氧化碳的主要途径有工厂排放的废气、汽车排放的尾气、动物的呼吸作用，故答案为：①③⑥。
（2）实验室常用澄清石灰水检验CO2，发生反应生成碳酸钙沉淀、水，典型现象是澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。一个氢氧根离子由一个氢原子和一个氧原子构成，带一个单位的负电荷，其符号为OH﹣。故答案为：澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；OH﹣；
（3）我国推行“碳中和”政策，对保护自然界碳氧循环的意义：能减少温室气体排放、有利于维护生态平衡等。故答案为：能减少温室气体排放、有利于维护生态平衡等。
30．（2025秋 怀化期末）我国提出2060年前实现“碳中和”的目标，体现了大国担当。
Ⅰ．“碳”减排
（1）下列做法不符合节能减排的是　C　 （填序号）。
A．提倡绿色出行
B．提倡人走灯熄
C．垃圾焚烧处理
D．推广使用太阳能
Ⅱ．“碳”封存
（2）将二氧化碳压缩液化泵入地下长期储存。从微观角度解释，压缩液化过程主要改变的是　分子间的间隔　 。
Ⅲ．“碳”利用
（3）将二氧化碳转化为甲醇（CH3OH）等液体燃料。制取甲醇的过程为氢气与二氧化碳在催化剂的作用下，生成甲醇和一种常见液体，请写出该反应的化学方程式：　　 。
【答案】（1）C；
（2）分子间的间隔；
（3）。
【解析】解：（1）A、提倡绿色出行（如步行、骑车），可减少汽车尾气排放，故A正确；
B、提倡人走灯熄，可节约电能，减少能源消耗，故B正确；
C、垃圾焚烧处理，会释放二氧化碳等温室气体及有害物质，增加碳排放和空气污染，故D错误；
D、推广使用太阳能，属于清洁能源，可替代化石燃料，减少碳排放，故D正确；
（2）物质由分子构成，分子间存在间隔。气体分子间间隔较大，液体分子间间隔较小。压缩液化时，通过加压使分子间间隔减小，从而气体变为液体，但分子本身的大小和性质不变；
（3）氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应生成甲醇（CH3OH）和水。化学方程式为：。
故答案为：（1）C；
（2）分子间的间隔；
（3）CO2+3H2CH3OH+H2O。
31．（2025秋 镇平县期末）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是　碳原子排列方式不同　 。
（2）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是　cd　 （填字母）。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质
b.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
c.石墨转化为金刚石属于物理变化
d.金刚石和石墨都有良好的导电性
（3）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是　C、H　 。
【答案】（1）碳原子排列方式不同；
（2）cd；
（3）C、H。
【解析】解：（1）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，是因为碳原子排列方式不同；
（2）a．金刚石和石墨都属于碳的单质，故a不符合题意；
b．根据化学反应前后元素的种类不变，它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳，故b不符合题意；
c．石墨、金刚石是两种不同的物质，金刚石转化为石墨属于化学变化，故c符合题意；
d．石墨具有良好的导电性，金刚石没有导电性，故d符合题意。
（3）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，该反应前有碳、氧、氢三种元素，氧气中只含有氧元素，根据化学反应前后元素的种类不变，推测该有机物中一定含有的元素是碳元素、氢元素，可能含有氧元素。
故答案为：（1）碳原子排列方式不同；
（2）cd；
（3）C、H。
32．（2025秋 双辽市期末）唐代白居易《卖炭翁》一诗中的“炭”指木炭，主要成分是碳单质。
（1）诗中“心忧炭贱愿天寒”，侧面反映出木炭燃烧会　放出　 （填“放出”或“吸收”）热量。
（2）用墨汁书写的春联字迹长时间不变色的原因是　常温下，碳的化学性质稳定或不活泼　 。
（3）中国科研团队研制出一种新型材料—“碳弹簧”，它由多孔碳材料制作而成，与金刚石、石墨一样，都是由碳原子构成的单质，但它们的物理性质有很大差异，原因是　碳原子排列的方式不同　 。
【答案】（1）放出；
（2）常温下，碳的化学性质稳定或不活泼；
（3）碳原子排列的方式不同。
【解析】解：（1）诗中“心忧炭贱愿天寒”，因为天冷人们对木炭的需求大，才更容易卖出去，侧面反映出木炭燃烧会放出热量，人们需要木炭燃烧释放的热量来取暖；
（2）墨汁的主要成分是碳单质（如炭黑）。碳在常温下不易与其他物质（如氧气、水）发生反应，因此用墨汁书写的字迹不易被氧化或腐蚀，可长期保持颜色；
（3）金刚石、石墨和“碳弹簧“均由碳原子构成，但它们的物理性质（如硬度、导电性）差异显著，根本原因是碳原子的排列方式（结构）不同。例如：
金刚石：碳原子形成立体网状结构，硬度大；
石墨：碳原子层状排列，层间易滑动，质地软且导电；
碳弹簧：多孔结构，具有弹性。
故答案为：（1）放出；
（2）常温下，碳的化学性质稳定或不活泼；
（3）碳原子排列的方式不同。
三．科普阅读题（共8小题）
33．（2025秋 包河区期末）阅读下面科普短文，回答相关问题。
石墨烯是从石墨中剥离的单层石墨片，是目前人类已知强度最高的物质，单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍，具有优良的导电性、光学性和热传导性等，被认为是一种未来革命性的材料。工业上可采用甲烷（CH4）在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图所示。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。
根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。
（1）石墨烯属于　单质　 （选填“单质”或“化合物”）。
（2）甲烷是天然气的主要成分，其燃烧的化学方程式为：　CH4+2O2CO2+2H2O　 。
（3）应用：
①石墨烯在纺织面料中的作用是　在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢　 。
②石墨烯海水淡化膜允许　H2O　 （填微粒符号）通过。
【答案】（1）单质；
（2）CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）①在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢；
②H2O。
【解析】解：（1）石墨烯是由碳元素一种元素组成的，属于单质；
（2）甲烷是天然气的主要成分，燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）①石墨烯在纺织面料中的作用是在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢；
②据图可以看出，石墨烯海水淡化膜允许H2O通过。
故答案为：（1）单质；
（2）CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）①在低温情况下，可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢；
②H2O。
34．（2025秋 广元期末）阅读下列短文，回答相关问题。
二氧化碳捕集技术
二氧化碳的捕集、利用和封存技术是实现我国“双碳目标”的重要路径。干法脱碳是一种较为有效的二氧化碳捕集技术。
常见的干法脱碳是利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附，从吸附原理上可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要使用活性炭、分子筛材料等，缺点是吸附能力小，对吸附温度敏感、不易提纯气体等；化学吸附指的是使用氧化钙吸附剂（CaO）、锂基吸附剂（如Li4SiO4）等和CO2在高温下发生化学反应，化学吸附的优点是吸附量大，对CO2选择性好。
氧化钙吸附剂是目前二氧化碳捕集中极具潜力的高温吸附剂，且原材料廉价易得；锂基吸附剂制造成本高，无法大规模推广。
影响吸附剂的最终吸附能力的主要原因是吸附剂的表面样貌和多孔结构。为提高吸附剂的吸附能力，可利用液体改性的方式：通过不同的液体与CaO吸附剂产生物理或化学反应，使其具有蜂窝状结构，从而改变吸附剂的吸附性能。目前常用的改性液体有乙醇溶液或者纯水。图1和图2是探究75%乙醇溶液和纯水在不同温度下改性CaO吸附剂吸附性能的实验数据。
人类只有一个地球！化学在减少二氧化碳排放和增加二氧化碳吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。
（1）物理吸附脱碳的缺点是 　吸附能力小（或对吸附温度敏感、不易提纯气体等）　 （写出一点即可）。
（2）工业上用煅烧石灰石的方法制取CaO。写出发生反应的化学方程式：　CaCO3CaO+CO2↑　 。
（3）改变CaO吸附剂的形貌结构，使其具有蜂窝状结构的目的是 　提高吸附剂的吸附能力　 。
（4）改性CaO吸附剂的最佳液体是 　乙醇溶液　 （填“乙醇溶液”或“纯水”）。
（5）根据图2分析，得出的结论是 　在纯水改性CaO吸附剂的情况下，常温时的吸附性能最好，且随着循环次数增加，吸附量逐渐降低　 。
（6）下列叙述正确的是 　ab　 （填序号）。
a.CaO吸附剂吸收二氧化碳属于化学变化
b.低温下改性后的CaO吸附剂具有更好的吸附性能
c.乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂能够无限制的重复使用
【答案】（1）吸附能力小（或对吸附温度敏感、不易提纯气体等）；
（2）CaCO3CaO+CO2↑；
（3）提高吸附剂的吸附能力；
（4）乙醇溶液；
（5）在纯水改性CaO吸附剂的情况下，常温时的吸附性能最好，且随着循环次数增加，吸附量逐渐降低；
（6）ab。
【解析】解：（1）由短文可知，物理吸附脱碳的缺点是吸附能力小（或对吸附温度敏感、不易提纯气体等，写出一点即可）；
（2）工业上煅烧石灰石（主要成分碳酸钙）制取CaO，碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；
（3）短文中提到为提高吸附剂的吸附能力，可利用液体改性的方式使CaO吸附剂具有缭丝状结构，所以改变CaO吸附剂的形貌结构，使其具有缭丝状结构的目的是提高吸附剂的吸附能力；
（4）对比图1和图2，在相同循环次数下，CaO/乙醇溶液改性后的吸附量整体高于CaO/纯水改性后的吸附量，所以改性CaO吸附剂的最佳液体是乙醇溶液；
（5）根据图2分析，在相同循环次数下，常温时纯水改性CaO吸附剂的吸附量最高，且随着循环次数的增加，不同温度下纯水改性CaO吸附剂的吸附量均呈下降趋势。所以得出的结论是：在纯水改性CaO吸附剂的情况下，常温时的吸附性能最好，且随着循环次数增加，吸附量逐渐降低。
（6）a.CaO吸附剂吸收二氧化碳会发生化学反应，有新物质生成，属于化学变化，故a正确；
b.从图2可知，常温时改性后的CaO吸附剂吸附性能最好，故b正确；
c.从图1和图2可知，随着循环次数增加，吸附量逐渐降低，说明乙醇溶液或纯水改性后的CaO吸附剂不能无限制地重复使用，故c错误；
故选：ab。
故答案为：
（1）吸附能力小（或对吸附温度敏感、不易提纯气体等）；
（2）CaCO3CaO+CO2↑；
（3）提高吸附剂的吸附能力；
（4）乙醇溶液；
（5）在纯水改性CaO吸附剂的情况下，常温时的吸附性能最好，且随着循环次数增加，吸附量逐渐降低；
（6）ab。
35．（2025秋 兴宁市期末）阅读以下短文，回答相关问题。
石墨烯是从石墨（C）中剥离出来的单层碳原子晶体，也是目前已知最薄、最坚硬的材料。它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。石墨烯有广泛的用途。可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1。石墨烯还具有防腐功能，如图2，其在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。石墨烯也可用于常温吸附氢气储氢。
（1）石墨烯具有的物理性质是　最薄（或最坚硬、熔点高、优良的导电、导热性）　 （写一条）。
（2）石墨烯在空气中不完全燃烧的化学方程式　2C+O22CO　 ；该反应属于基本反应类型中的　化合　 反应。
（3）为减少紫外线对人体皮肤的伤害，遮阳伞最好选用图1中的　含2%石墨烯的纤维　 材料制作。
（4）石墨烯具有防腐功能的原因是　石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过　 。
（5）某纯净物与CH4在一定条件下反应生成H2和CO，该纯净物的组成元素中一定含有　氧　 元素；利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，说明H2的沸点比CO的沸点　低　 （填“高”或“低”）。分离CO后所得H2用石墨烯储存。
【答案】（1）最薄（或最坚硬、熔点高、优良的导电、导热性）。
（2）2C+O22CO；化合。
（3）含2%石墨烯的纤维。
（4）石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。
（5）氧；低。
【解析】解：（1）石墨烯具有的物理性质是：最薄、最坚硬、熔点高、优良的导电、导热性。
（2）石墨烯是碳的一种单质，在空气中不完全燃烧的产物是一氧化碳，化学方程式为2C+O22CO。该反应的是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应。
（3）为减少紫外线对人体皮肤的伤害，遮阳伞最好选用图1中石墨烯含量最多的材料制作，即含2%石墨烯的纤维。
（4）石墨烯具有防腐功能的原因是：石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。
（5）某纯净物与CH4在一定条件下反应生成H2和CO，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，甲烷中含有碳元素和氢元素，生成的氢气中含有氢元素，一氧化碳中含有碳元素和氧元素，因此该纯净物中一定含有氧元素，可能含有碳元素和氢元素。利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，说明H2的沸点比CO的沸点低。因为液氮的低温可以使CO液化，而H2仍然保持气态，说明H2的沸点低于CO的沸点。
故答案为：（1）最薄（或最坚硬、熔点高、优良的导电、导热性）。
（2）2C+O22CO；化合。
（3）含2%石墨烯的纤维。
（4）石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。
（5）氧；低。
36．（2025秋 嵩明县期末）阅读下面科普短文。
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子晶体，是目前为止最薄的二维纳米碳材料，其结构如图。
石墨烯因其结构特殊，具有很多优异性能，如优异的导电、导热性、阻隔性、柔韧性等，被誉为“新材料之王”。
石墨烯能有效抑制真菌滋生，祛湿透气，持久保持肌肤干爽。下表列举了石墨烯复合纤维与普通纤维的部分性能测试结果。
性能 透气率（mm/s） 抑菌率（%） 保温率（%）
石墨烯复合纤维 66 99.98 48.97
普通纤维 45 83.28 40.25
石墨烯的远红外升温特性，能瞬间升温，高效蓄热，达到超强保暖的效果。石墨烯还具有良好的防紫外线性能，可有效防止人体皮肤晒伤老化。图1为石墨烯含量对升温效果影响的测试结果；图2为石墨烯含量对紫外透过率影响的测试结果。
随着科学技术的发展，石墨烯材料将会应用在更多的产品和领域中。
依据短文内容回答下列问题。
（1）石墨烯属于 　A　 （填字母）。
A.碳单质
B.混合物
C.含碳化合物
（2）根据石墨烯的性质，推测石墨烯可能具有的用途 　制作电极（答案不唯一）　 （填一点即可）。
（3）石墨烯复合纤维与普通纤维相比，其优异性能为 　ABC　 （填字母）。
A.透气性好
B.抑菌率高
C.保温率高
（4）图1中复合纤维的石墨烯含量为 　2%　 对其升温效果影响最明显。
（5）对比图2中四条曲线，得到的结论是 　随着石墨烯含量的增加，紫外透过率逐渐减小（或石墨烯含量越高，防紫外线性能越好）　 。
【答案】（1）A；
（2）制作电极（答案不唯一）；
（3）ABC；
（4）2%；
（5）随着石墨烯含量的增加，紫外透过率逐渐减小（或石墨烯含量越高，防紫外线性能越好）。
【解析】解：（1）石墨烯是从石墨中剥离的单层碳原子晶体，属于碳单质（只含一种元素且为纯净物），故选A。
（2）石墨烯具有优异的导电性，可用于制作电极；或利用其导热性做散热材料等。
（3）由表格数据：石墨烯复合纤维的透气率（66＞45）、抑菌率（99.98%＞83.28%）、保温率（48.97%＞40.25%）均高于普通纤维，故选 ABC。
（4）图1中，石墨烯含量在2%时，升温效果随含量增加快速上升，故2% 对升温效果影响最明显。
（5）图2中，随着石墨烯含量增加，紫外透过率逐渐降低（或石墨烯含量越高，防紫外线性能越好）。
故答案为：（1）A；
（2）制作电极（答案不唯一）；
（3）ABC；
（4）2%；
（5）随着石墨烯含量的增加，紫外透过率逐渐减小（或石墨烯含量越高，防紫外线性能越好）。
37．（2025秋 昆明校级期末）阅读下面科普短文。
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1。
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题：
（1）金刚石属于 　C　 （填序号）。
A.无定形碳
B.过渡态碳
C.晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能生成K2O、CO2和一种单质，反应的化学方程式：　5C+4KNO32K2O+2N2↑+5CO2↑　 。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 　工业应用　 。
（4）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是 　温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好　 。
【答案】（1）C；
（2）5C+4KNO32K2O+2N2↑+5CO2↑；
（3）工业应用；
（4）温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
【解析】解：（1）由图1可知，金刚石属于晶形碳。
（2）根据质量守恒定律和化学反应的原理可知，石墨与KNO3共熔，能生成K2O、CO2和一种单质（氮气），反应的化学方程式为5C+4KNO32K2O+2N2↑+5CO2↑。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用。
（4）对比图3中三条曲线，温度越低，压强越大选择性值，气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好，故得到的实验结论是温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
故答案为：（1）C；
（2）5C+4KNO32K2O+2N2↑+5CO2↑；
（3）工业应用；
（4）温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
38．（2025 安定区模拟）阅读下列短文，回答问题。
“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。“碳捕捉技术”是指将工业中产生的CO2分离出来进行储存和利用的工艺和技术。“碳封存技术”是指将CO2捕捉、压缩后长期储存。目前正在研究的技术有：海洋封存——利用庞大的水体使海洋成为封存CO2的容器；地质封存将CO2注入特定的地层等。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此消除资源的浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。
（1）根据二氧化碳的性质，可用水和某些溶液来“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小江同学设计了如图2所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。（已知：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O）图2中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液，则X的数值为 　30　 。
（2）分析图3可知在此实验中“捕捉”二氧化碳效果最好的是 　丙　 （选填“甲”或“乙”或“丙”）。
（3）将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为 　CO2+H2O＝H2CO3 。
（4）有学者对海洋封存CO2的方法提出质疑，你认为海洋封存CO2对海洋环境可能造成的影响是 　使海水酸性增强，影响海洋生物的生存　 。（写一条即可）。
【答案】（1）30；
（2）丙；
（3）CO2+H2O＝H2CO3；
（4）使海水酸性增强，影响海洋生物的生存。
【解析】解：（1）根据控制变量法，对比实验要控制变量的唯一性，甲、乙、丙三个实验为对照实验，因此除所用捕捉试剂不同外，其余所有条件均应相同，则X的数值为30；故答案为：30；
（2）实验最后烧瓶内气压越小，说明“捕捉“二氧化碳效果越好，则分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是丙；故答案为：丙；
（3）将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为CO2+H2O＝H2CO3；故答案为：CO2+H2O＝H2CO3；
（4）海洋封存CO2时，海水的酸性增强，对海洋环境可能造成的影响是海水酸化，影响海洋生物的生存等；故答案为：海水酸化，影响海洋生物的生存。
39．（2024 苏州）天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 　CH4+2O2CO2+2H2O　 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 　3：16　 （填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是 　A　 （填字母）。
A.分子的数目
B.原子的种类
C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 　CH4+H2OCO+3H2 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 　H2与O2反应放热，为制氢提供热量　 。
（4）下列说法正确的是 　C　 （填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
【答案】（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
【解析】解：（1）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①由分子结构模型可知，产物“”的化学式为CS2，其中碳元素和硫元素的质量比为12：（32×2）＝3：16；
②由微观反应示意图信息可知，该反应的化学方程式为CH4+2H2SCS2+4H2。
A.由化学方程式可知，反应前后分子的数目发生改变，符合题意；
B.由质量守恒定律可知，原子的种类不变，不合题意；
C.由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量，不合题意；
（3）①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2；
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）A.天然气的主要成分是甲烷，还含有其他物质，属于混合物，选项说法错误；
B.天然气是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生能源，选项说法错误；
C.由图2可知，透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离，选项说法正确；
D.石墨烯具有优良的导电性能，它是由碳元素组成的，是一种非金属单质，选项说法错误。
故答案为：（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
40．（2025秋 双峰县期末）回答下列问题：
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤（高碳）、石油（中碳）、天然气（低碳）为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生CO2，CO2是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。CO2也是巨大的碳资源。目前，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
根据CO2与其他能源的耦合方式不同，CO2的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：CO2耦合化石能源的转化利用技术。如CH4与CO2催化重整为H2与CO。
途径2：CO2耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂MOS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇（CH3OH）的工艺。
途径3：CO2直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将CO2直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的CO2资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。
（1）写出自然界中吸收CO2的一条途径：　光合作用　 。
（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为　电能　 。
（3）我国科学家将CO2直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：2CO2+2H2OR+2O2，R的化学式是　C2H4O2 。（按C、H、O的顺序写）
【答案】（1）光合作用。
（2）电能。
（3）C2H4O2。
【解析】解：（1）自然界中，绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳；
（2）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是把化学能转化为电能；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，反应前有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，反应后有4个氧原子，故R为2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，R的化学式为：C2H4O2。
故答案为：（1）光合作用。
（2）电能。
（3）C2H4O2。
四．科学探究题（共10小题）
41．（2025秋 南京期末）兴趣小组在探究CO2化学性质时设计如下实验（部分夹持仪器略去）。
【实验一】探究CO2能否与碳发生化学反应。小亮同学设计如图﹣1所示装置进行CO2与木炭反应实验。
（1）实验中左边试管内可观察到的现象　固体逐渐变少　 。
（2）写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式　Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O　 。
（3）请评价此实验设计存在的问题　反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置　 。
【实验二】探究CO2能否与水发生化学反应。小明同学为设计图﹣2实验。
（4）实验设计中红墨水的作用是　密封并显示试管内的压强变化　 。
（5）实验时先将红墨水位置做好标记，再将水滴入试管中，过一会振荡试管，静置观察。此实验现象为　红墨水先向右移动，再向左移动　 。
由此可推知“CO2能与水反应”。班级中有同学对此结论表示质疑。
【实验三】为了进一步说服大家，小明又设计实验验证水与CO2反应。
（6）实验步骤：①向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液，再通入CO2，此时紫色石蕊试液变为　红　 色。
②将上述试管按图﹣3图示连接注射器和CO2浓度传感器，打开传感器并加热，当石蕊试液变为紫色后停止加热。
③推动注射器并振荡试管，再松开，冷却。
（7）数据分析：实验所得图像如图﹣4。
①图像ab段CO2浓度增大的原因是　温度升高，碳酸分解生成CO2，且水中CO2的溶解度减小　 ；
②图像中fg段试管内溶液的颜色为　红　 色；
③可通过此实验得到的结论是　ABC　 （填字母）。
A．水和CO2都不能使石蕊变红　　　　　　　B．CO2能与水发生化学反应
C．碳酸不稳定会分解　　　　　　　　　　　D．压强增大，CO2气体的溶解性增大
【答案】（1）固体逐渐变少；
（2）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（3）反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置；
（4）密封并显示试管内的压强变化；
（5）红墨水先向右移动，再向左移动；
（6）红；
（7）①温度升高，碳酸分解生成CO2，且水中CO2的溶解度减小；
②红；
③ABC。
【解析】解：（1）高温下CO2与木炭发生反应（），木炭被消耗，因此观察到固体逐渐减少。
（2）二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙沉淀和水，使石灰水变浑浊，对应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
（3）反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置，会造成空气污染。
（4）CO2溶于水或与水反应会使试管内压强减小，红墨水可密封装置，且红墨水的移动可直观体现压强变化。
（5）将水滴入试管内，会压缩试管内CO2的体积，试管内压强增大，红墨水向右移动；CO2与水反应生成碳酸，消耗CO2，试管内压强减小，外界大气压将红墨水压入试管，红墨水向左移动，因此实验现象是：红墨水先向右移动，再向左移动。
（6）CO2与水反应生成碳酸（H2CO3），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红。
（7）①加热时，碳酸分解（），且温度升高时CO2的溶解度减小，都会导致CO2从液体中逸出，传感器附近CO2浓度增大；
②fg段温度逐渐恢复室温，CO2在水中溶解度增大，与水反应生成碳酸，溶液变为红色；
③A、实验中是“CO2与水反应生成的碳酸”使石蕊变红，加热时碳酸分解生成二氧化碳和水，溶液恢复紫色，说明CO2或水都不能使石蕊变红，该选项正确。
B、通入CO2后石蕊溶液变红，说明CO2与水反应生成了新物质（碳酸），该选项正确。
C、加热后石蕊溶液由红色变为紫色，说明碳酸受热易分解，该选项正确。
D、实验中未作对照，不能体现压强与CO2溶解性的关系，该选项错误。
故答案为：（1）固体逐渐变少；
（2）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（3）反应生成的CO有毒，实验未设置尾气处理装置；
（4）密封并显示试管内的压强变化；
（5）红墨水先向右移动，再向左移动；
（6）红；
（7）①温度升高，碳酸分解生成CO2，且水中CO2的溶解度减小；
②红；
③ABC。
42．（2025秋 楚雄州期末）某兴趣小组参观某企业时，发现该企业用到的氢氧化钙都是通过煅烧石灰石制得的，他们联想到云南省拥有丰富的石灰石、大理石资源，于是在实验室探究用石灰石制取氢氧化钙的可行性。
已知：①石灰石、大理石的主要成分是CaCO3，杂质不与酸反应，且不溶于水；②。
【任务一】设计制取方案
小组同学设计以石灰石为原料制取Ca（OH）2的方案如下：。
（1）过程②中发生反应的化学方程式为　CaO+H2O＝Ca（OH）2 ，该反应会　放热　 （填“放热”或“吸热”）。
【任务二】实验室制取二氧化碳
实验编号 试剂
Ⅰ 块状石灰石、7%稀硫酸
Ⅱ 块状石灰石、7%稀盐酸
Ⅲ 粉末状石灰石、7%稀盐酸
（2）小组同学选取上表中三组试剂进行实验，若石灰石的质量相等，稀盐酸和稀硫酸均足量，产生CO2的体积随时间变化曲线如上图所示（杂质不与酸反应）。
①根据上述信息，写出适合实验室制取CO2的实验编号和对应的曲线序号：　Ⅱ、乙　 。
②对比实验Ⅱ和Ⅲ，调控化学反应的方法是　改变固体反应物颗粒大小/反应的接触面积（答案不唯一）　 ，待完全反应后，二者产生二氧化碳的质量　相等　 （填“相等”或“不相等”）。
【答案】（1）CaO+H2O＝Ca（OH）2；放热；
（2）Ⅱ、乙；改变固体反应物颗粒大小/反应的接触面积（答案不唯一）；相等。
【解析】解：（1）过程②是CaO与水反应生成Ca（OH）2，化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；该反应会放热。
（2）①适合实验室制取CO2要选择反应速率适中，实验编号和对应的曲线序号为Ⅱ、乙；
②对比实验Ⅱ和Ⅲ，调控化学反应的方法是改变固体反应物颗粒大小或反应的接触面积；颗粒大小只影响反应速率，不影响生成物质量，故待完全反应后，二者产生二氧化碳的质量相等。
故答案为：
（1）CaO+H2O＝Ca（OH）2；放热；
（2）Ⅱ、乙；改变固体反应物颗粒大小/反应的接触面积（答案不唯一）；相等。
43．（2025秋 来宾期末）实现碳达峰和碳中和是我国政府对国际社会的重要承诺。某小组对了解碳中和理念，对二氧化碳的来源、吸收以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
任务一：了解碳中和理念
【查阅资料】碳中和，是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”，即“碳中和”。
【分析交流】
（1）“碳”实质是指　二氧化碳（或CO2）　 ，“中和”即正、负相抵。
任务二：探究二氧化碳的来源
【参观实践】
（2）同学们参观水泥厂，得知水泥生产过程中石灰石在高温条件下分解会生成两种氧化物，该反应的化学方程式为　　 。
任务三：探究二氧化碳的吸收
【信息检索】大气中CO2溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。
【实验探究】一位同学在实验室进行了模拟实验，如图所示：
（3）填写下表
实验步骤 实验现象 实验结论
①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约容积的蒸馏水，拧紧瓶盖后振荡 塑料瓶变瘪 　二氧化碳能溶于水　
②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液，振荡 　紫色石蕊溶液变红　 二氧化碳能与水反应
【总结分析】
（4）小明同学认为步骤②还有待完善，请你补充一个对照实验　取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色　 。
【反思质疑】
（5）小李设计的实验装置如图1所示，实验过程中测得的压强变化曲线如图2所示。图2中，曲线迅速上升的原因是　加入水后，气体被压缩，压强增大　 。
任务四：制定低碳行动措施
【低碳行为】
（6）生活中，良好的行为习惯也有助于完成低碳目标。请写出你在日常生活中的一种低碳行为　乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）　 。
【答案】（1）二氧化碳（或CO2）；
（2）；
（3）二氧化碳能溶于水；紫色石蕊溶液变红；
（4）取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色；
（5）加入水后，气体被压缩，压强增大；
（6）乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）。
【解析】解：（1）“碳中和”中的“碳”实质是指二氧化碳；
（2）石灰石的主要成分碳酸钙经过高温分解成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：；
（3）①二氧化碳能溶于水，塑料瓶中的二氧化碳溶解于水后，塑料瓶内压强减小，塑料瓶变瘪；
②根据结论，二氧化碳与水反应生成碳酸，酸能使紫色石蕊溶液变红；
（4）步骤②缺乏一个对照实验，即证明是紫色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，所以对照实验为：取一朵纸花，用紫色石蕊溶液浸湿并干燥，将干燥后的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，纸花不变色，说明使紫色石蕊变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应的产物；
（5）图2中，曲线迅速上升的原因是加入水后，气体被压缩，压强增大；
（6）低碳就是减少碳排放，日常生活中的低碳行为有：乘坐公共交通工具出行，开发新能源等。
故答案为：（1）二氧化碳（或CO2）；
（2）；
（3）二氧化碳能溶于水；紫色石蕊溶液变红；
（4）取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色；
（5）加入水后，气体被压缩，压强增大；
（6）乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）。
44．（2025秋 渝中区校级期末）化学兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生反应”进行探究。
【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水，不与水发生反应。
猜想二：二氧化碳溶于水，与水发生反应。
【思路分析】
（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　是否有新物质生成　 。
（2）我们通常可以通过观察发光、发热、产生气体等现象判断化学反应的发生。二氧化碳溶于水无明显现象，因此　不能　 （填“能”或“不能”）通过直接观察法判断是否发生化学反应。
依据生成物和反应物的性质不同，通过实验验证生成物的存在，可间接判断化学反应的发生。
【查阅资料】盐酸、硫酸、醋酸等都属于酸类物质。
【设计实验】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行如下实验（如图一）。
（3）实验②的目的是　探究水能否使石蕊试液变红　 。
（4）实验①、④中紫花变红，②、③紫花不变红。由此可知，猜想　二　 成立。
（5）小组同学进行了创新，设计如图二所示实验。实验中能观察到的现象是　湿润的石蕊试纸变红，干燥的石蕊试纸不变色　 。
（6）二氧化碳与水反应的化学方程式是　CO2+H2O＝H2CO3 。
【交流反思】
（7）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路包括　abcd　 （填字母序号）。
a．设计对比实验 b．控制变量 c．获取事实证据 d．逻辑推理判断
（8）老师告诉同学们，对于无明显现象的化学反应，还可以通过判断反应物的减少来分析化学反应。
例如，将实验④中变红的紫花放置在空气中一段时间，红花又变紫，用化学方程式解释　H2CO3＝H2O+CO2↑　 。
【答案】（1）是否有新物质生成；
（2）不能；
（3）探究水能否使石蕊试液变红；
（4）二；
（5）湿润的石蕊试纸变红，干燥的石蕊试纸不变色；
（6）CO2+H2O＝H2CO3；
（7）abcd；
（8）H2CO3＝H2O+CO2↑。
【解析】解：（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是是否有新物质生成；
（2）二氧化碳溶于水无明显现象，因此不能通过直接观察法判断是否发生化学反应；
（3）实验②的目的是 验证水不能使紫色石蕊纸花变色，与其他实验形成对比，以突出二氧化碳与水反应后的产物能使石蕊变色；
（4）实验①中喷稀醋酸，紫花变红，说明酸能使紫色石蕊变红；实验②中喷水，紫花不变红，说明水不能使紫色石蕊变红；实验③中干燥的紫花放入二氧化碳中，紫花不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红；实验④中喷水后的紫花放入二氧化碳中，紫花变红。实验①、④中紫花变红，②、③紫花不变红可知，是二氧化碳与水反应生成的新物质使紫花变红，故猜想二成立；
（5）小组同学进行了创新，设计如图二所示实验。二氧化碳不能使石蕊变色，实验中能观察到的现象是湿润的石蕊试纸变红，干燥的石蕊试纸不变色；
（6）二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式是CO2+H2O＝H2CO3；
（7）根据化学变化的概念，实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路包括：设计对比实验、控制变量、获取事实证据、逻辑推理判断；
（8）老师告诉同学们，对于无明显现象的化学反应，还可以通过间接判断反应物的减少来分析化学反应的发生。例如，将上图一实验④中变红的紫花放置在空气中一段时间，红花又变紫，这可能是因为碳酸又分解为水和二氧化碳。反应的化学方程式为H2CO3＝H2O+CO2↑；
故答案为：（1）是否有新物质生成；
（2）不能；
（3）探究水能否使石蕊试液变红；
（4）二；
（5）湿润的石蕊试纸变红，干燥的石蕊试纸不变色；
（6）CO2+H2O＝H2CO3；
（7）abcd；
（8）H2CO3＝H2O+CO2↑。
45．（2025秋 贵池区期末）学习小组开展“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的跨学科实践活动。
探究一：碳中和
（1）为实现碳中和，下列措施不可行的是　A　 （选填字母序号）。
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
探究二：碳替代
（2）碳替代是指通过使用清洁能源或低碳技术来替代传统化石能源，从而减少二氧化碳排放的过程，是实现碳中和目标的核心路径之一。氢气是一种清洁能源，请写出氢气燃烧的化学方程式　　 。
探究三：碳吸收
小红同学设计以下实验模拟CO2吸收和释放
步骤①：按如图连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度；
步骤②：在三颈烧瓶中收集满二氧化碳，将盛有足量澄清石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈烧瓶上，并安装压强传感器；
步骤③：关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将注射器M中液体全部注入三颈烧瓶中，充分反应直至压强不再改变为止；
步骤④：关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，将注射器N中液体全部快速压进三颈烧瓶中，再关闭弹簧夹2，充分反应至压强不再改变；
步骤⑤：打开两个弹簧夹，将两个注射器的活塞都拉回原位，再关闭两个弹簧夹，继续测量压强变化。
步骤③﹣⑤实验过程中装置内压强的变化如图所示。
（3）实验步骤①的目的是　检查装置的气密性　 。
（4）分析图2可知，步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 。
（5）为缩短bd段实验时间，可采取的操作是　振荡三颈烧瓶　 。
（6）最终装置内压强低于起始值的可能原因是　二氧化碳能溶于水，并与水反应　 。
【答案】（1）A；
（2）；
（3）检查装置的气密性；
（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）振荡三颈烧瓶；
（6）二氧化碳能溶于水，并与水反应。
【解析】解：（1）A、化石燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，可合理使用，故A错误；
B、改进技术，提高能效，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故B正确；
C、捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故C正确；
故选：A；
（2）氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：；
（3）实验步骤①中按如图连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到0刻度，说明装置气密性良好，故目的是：检查装置的气密性；
（4）由图可知，步骤③中推入注射器M中试剂后，装置中的压强减小，可推测M为澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，使装置内气体减少，压强减小，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）为缩短bd段实验时间，可采取的操作是振荡三颈烧瓶，增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（6）最终装置内压强低于起始值的可能原因是二氧化碳能溶于水，并与水反应，使装置中气体减少，压强减小；
故答案为：（1）A；
（2）2H2+O22H2O；
（3）检查装置的气密性；
（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）振荡三颈烧瓶；
（6）二氧化碳能溶于水，并与水反应。
46．（2025秋 岳塘区期末）我国力争2060年前实现碳中和，彰显大国作为与担当，某化学实验小组的同学围绕“基于碳中和理念设计低碳行动方案”，积极开展跨学科实践活动。
任务一：探究空气中二氧化碳的含量对环境的影响
【观察分析】
（1）分析图1中两个图示信息，下列有关说法正确的是　AB　 。
A．全球二氧化碳浓度不断增大，导致温室效应增强
B．二氧化碳含量过高可能会导致人类生存环境恶化
C．二氧化碳是一种大气污染物
任务二：实验室模拟二氧化碳的吸收
【实验一】探究水吸收二氧化碳
（2）A同学的实验报告如下：
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.如图2：向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡 软塑料瓶　变瘪　 二氧化碳能溶于水
Ⅱ.继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 溶液变红 二氧化碳能与水反应
【查阅资料】紫色石蕊是一种色素，遇酸变成红色。
（3）【反思评价】B同学认为步骤Ⅱ证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个实验　将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色　 （描述实验操作及现象，提供的化学试剂：用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花、二氧化碳气体、水）。
【实验二】探究不同化学试剂对二氧化碳的吸收效果
根据二氧化碳的性质，还可以用澄清石灰水吸收二氧化碳。为比较吸收效果，小组同学完成了如下实验。
实验步骤：实验装置如图3，甲、乙烧瓶中均已集满CO2，待烧瓶内气压平稳后迅速注入注射器中的液体，一段时间后振荡，并用压强传感器测定反应后的压强变化。
实验现象：乙中澄清石灰水变浑浊，压强传感器测得甲、乙两烧瓶中压强随时间变化如图4所示。
（4）【分析与结论】由图4信息可以得出：在相同条件下　澄清石灰水　 （填“水”或“澄清石灰水”）吸收二氧化碳效果更好。
任务三：制定低碳行动方案
（5）通过跨学科实践活动，同学们深刻认识到：低碳行动关系到人类的生存与可持续发展。请写出日常生活中符合“低碳”理念的做法：　乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）　 （写出一种即可）。
【答案】（1）AB；
（2）变瘪；
（3）将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色；
（4）澄清石灰水；
（5）乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）。
【解析】解：（1）A、根据图1可知，全球二氧化碳浓度不断增大，导致全球平均温度升高，温室效应增强，故A选项说法正确；
B、二氧化碳含量过高，会导致全球温度升高，海平面会上升，土壤沙漠化，可能会导致人类生存环境恶化，故B选项说法正确；
C、二氧化碳是空气的成分之一，不是一种大气污染物，故C选项说法错误；
（2）Ⅰ.由于二氧化碳能溶于水，导致瓶内压强减小，故可观察到软塑料瓶变瘪。
（3）还应设计实验证明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红，故设计实验为：将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色。
（4）由于澄清石灰水与二氧化碳发生化学反应，吸收效果优于水，导致瓶内压强下降更明显。由图4可知，乙曲线压强下降幅度更大，因此可得出澄清石灰水吸收二氧化碳效果更好。
（5）日常生活中符合“低碳”理念的做法：乘坐公共交通工具出行，随手关灯等。
故答案为：（1）AB；
（2）变瘪；
（3）将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色；
（4）澄清石灰水；
（5）乘坐公共交通工具出行（答案不唯一）。
47．（2025秋 巴音郭楞州期末）双碳，即“碳达峰”和“碳中和”的简称。某化学小组的同学以CO2为主题开展了项目式学习。
Ⅰ.探究CO2的制取原理：实验室常用稀盐酸和碳酸钙制取CO2，小组同学利用传感器进行了图1所示实验，倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体试剂发生反应，锥形瓶内压强的变化如图2所示。
（1）请写出实验室制取CO2的化学方程式：　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 。
（2）图2中，曲线　②　 （填序号）表示块状碳酸钙与稀盐酸反应时瓶内压强的变化；对比点a、b可知，加入等质量的碳酸钙，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应的速率更　快　 （填“快”或“慢”）。
Ⅱ.探究CO2的性质：小组同学进行了如图3所示的三组实验，结合所学知识回答下列问题。
（3）实验一：将CO2慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是　蜡烛自下而上依次熄灭　 。
（4）实验二：向收集满CO2的塑料瓶中加入一定量的水，振荡后塑料瓶变瘪的原因是　二氧化碳溶于水使瓶内压强减小　 。
（5）实验三：干燥的紫色石蕊纸花直接放入CO2中不变色，喷水后再放入CO2中变成红色的原因是　CO2+H2O＝H2CO3 （用化学方程式解释）。
Ⅲ.探究不同物质吸收CO2的可能性：小组同学利用图4所示装置进行实验，分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液和饱和氢氧化钙溶液，利用压强传感器分别测定烧瓶内压强的变化，得到如图5所示图像。
（6）图5中ab段压强增大，对应的操作是　推动注射器活塞，将液体注入烧瓶中　 。
（7）实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，其中发生反应的化学方程式为　Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O　 。
（8）对比图5中的三条曲线，对CO2吸收效果最好的是　饱和氢氧化钠溶液　 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）②；快；
（3）蜡烛自下而上依次熄灭；
（4）二氧化碳溶于水使瓶内压强减小；
（5）CO2+H2O＝H2CO3；
（6）推动注射器活塞，将液体注入烧瓶中；
（7）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（8）饱和氢氧化钠溶液。
【解析】解：（1）实验室常用大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应制取CO2，碳酸钙与盐酸生成氯化钙、二氧化碳和水的反应，化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积比块状碳酸钙大，反应速率更快，相同时间内产生的二氧化碳更多，瓶内压强增大得更快。曲线①压强增大得更快，所以曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸反应时瓶内压强的变化。对比点a、b：在相同时间内，粉末状碳酸钙反应对应的压强更大，说明产生二氧化碳更多，反应速率更快，所以粉末状碳酸钙与稀盐酸反应的速率更快。故答案为：②；快；
（3）CO2密度比空气大，不支持燃烧且本身不燃烧，将CO2慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是蜡烛自下而上依次熄灭。故答案为：蜡烛自下而上依次熄灭；
（4）向收集满CO2的塑料瓶中加入一定量的水，振荡二氧化碳溶于水，使瓶内压强减小，所以塑料瓶变瘪。故答案为：二氧化碳溶于水使瓶内压强减小；
（5）干燥的紫色石蕊纸花直接放入CO2中不变色，喷水后再放入CO2中变成红色，是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸使石蕊变红，二氧化碳与水反应的方程式为CO2+H2O＝H2CO3。故答案为：CO2+H2O＝H2CO3；
（6）图5中ab段压强增大，是由于液体迅速注入容器导致气体压缩，压强增大，对应的操作是推动注射器活塞，将液体注入烧瓶中。故答案为：推动注射器活塞，将液体注入烧瓶中；
（7）实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，发生的是二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙和水的反应，化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。故答案为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（8）对比图5中的三条曲线，饱和氢氧化钠溶液对应的曲线压强下降最明显，说明消耗的二氧化碳最多，所以对CO2吸收效果最好的是饱和氢氧化钠溶液。故答案为：饱和氢氧化钠溶液。
48．（2025秋 宁阳县期末）化学实验是进行科学探究的重要方式。
（1）认识常用的仪器是开展实验的前提。下列仪器不能用于直接加热的是　B　 。
A．试管
B．烧杯
C．燃烧匙
D．蒸发皿
（2）通过实验可探究物质的性质。下图分别是探究CO2和CO性质的实验装置。
①图1中，干燥石蕊试纸不变色而湿润石蕊试纸变为红色，由此可得出的CO2性质是　二氧化碳能与水反应生成酸性物质　 。
②图2中，在实验开始时，要先通入一会儿CO再加热，目的是　一氧化碳与空气混合加热发生爆炸　 ；从环保的角度考虑该实验装置的不足之处是　没有尾气处理装置　 。
（3）制备气体是初中化学重要的实验内容。下图是实验室制取气体的常用装置。
①实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，氨气是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。在A﹣E中应选择的装置组合是　AD　 。
②用石灰石和稀盐酸制得的二氧化碳中常混有氯化氢气体和水蒸气，欲选择上述装置制取并收集纯净、干燥的二氧化碳，装置的正确连接顺序为　B　 →　E　 →　F　 →　C　 （用字母表示）。写出E中可能发生反应的化学方程式：　NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑　 。
【答案】（1）B；
（2）①二氧化碳能与水反应生成酸性物质；②一氧化碳与空气混合加热发生爆炸；没有尾气处理装置；
（3）①AD；②B；E；F；C；NaHCO3+HCl ＝ NaCl+H2O+CO2↑。
【解析】解：（1）试管、燃烧匙、蒸发皿都能直接加热，而烧杯加热时需要垫陶土网，不能直接加热。故选：B。
（2）①酸性物质使石蕊试纸变红，图1中，干燥石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色；湿润石蕊试纸变为红色，说明二氧化碳与水反应生成酸性物质。
②CO具有可燃性，当其中混合氧气（或空气），加热时可能发生爆炸，图2是一氧化碳还原氧化铜的实验，在实验开始时，要先通入一会CO再加热，目的是排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸；从环保的角度考虑该实验装置的不足之处是没有尾气处理装置，一氧化碳有毒，会污染空气。
故答案为：①二氧化碳能与水反应生成酸性物质；②一氧化碳与空气混合加热发生爆炸；没有尾气处理装置；
（3）①实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，发生装置应选择固体加热型，即A装置；氨气密度比空气小，极易溶于水，只能用向下排空气法收集，收集装置选D，所以应选择的装置组合是AD。
②用石灰石和稀盐酸制二氧化碳，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，发生装置可用B；制得的二氧化碳中混有氯化氢气体和水蒸气，要制取并收集纯净、干燥的二氧化碳，应先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气，最后用向上排空气法收集二氧化碳，所以装置的正确连接顺序为 B→E→F→C。E中可能发生的反应是碳酸氢钠和盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式：NaHCO3+HCl ＝ NaCl+H2O+CO2↑。
故答案为：①AD；②B；E；F；C；NaHCO3+HCl ＝ NaCl+H2O+CO2↑。
49．（2025秋 渠县期末）兴趣小组的同学对“CO2溶于水的性质”产生了兴趣，进行了如下探究。
[初步探究]
如图1所示，取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接（胶管体积忽略不计），交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL。
（1）实验中，气、液总体积减少的原因是　二氧化碳溶于水　 。
（2）实验过程中反复交替推动注射器活塞的作用是　二氧化碳与水充分接触，使CO2充分溶解　 。
[深入探究]
小组同学利用如图2装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。
步骤1：某同学检验了如图2装置的气密性，得到如图3图像，说明装置气密性良好。
步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图4所示。
（3）步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2，　拉　 （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。
（4）图像中，表示注入的是澄清石灰水的是曲线　Ⅱ　 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
（5）图像中，AB段压强上升的原因是　迅速将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大　 。
（6）如图5是注入澄清石灰水后最终瓶中气体微观示意图（忽略水的挥发，两活塞关闭状态），则图6中符合注入水后瓶中情况的是　C　 。
【答案】（1）二氧化碳溶于水；
（2）二氧化碳与水充分接触，使CO2充分溶解；
（3）拉；
（4）Ⅱ；
（5）迅速将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的压强迅速增大；
（6）C。
【解析】解：（1）实验中气、液总体积减少是因为二氧化碳溶于水；
（2）实验过程中反复交替推动注射器活塞，是为

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