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专题三 碳和碳的氧化物
◎2022年版课标要求
①通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系。
②学生必做实验及实践活动：二氧化碳的性质。
③以自然界中的氧循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。
④跨学科实践活动：基于碳中和理念设计低碳行动方案。
◎贵州三年考情分析
年份 题号 分值 考查内容
2025 3 2 活性炭净化水时利用的性质
10（1）① 2 制取二氧化碳的收集装置的选取；二氧化碳的验满
2024 9（2） 1 石墨转变成金刚石的微观实质
9（3） 1 金刚石薄膜的性质
10（1） 1 制取二氧化碳的发生装置的选取
2023 11（1） 1 活性炭净化水时利用的性质
13（1） 1 模拟油气田封存二氧化碳，二氧化碳通入端口判断
◎链接教材
人教：九上第六单元P128～P156；沪教：九上第1章P17、P20～22、P29，第4章P116～P117，第5章P142～P164。
◎课时安排
建议2课时
◎教学过程
【基础知识巩固】
知识点1　碳单质的性质和用途
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
碳的单质 结构模型 物理性质 主要用途 物理性质差异大的原因
金刚石( ) 无色透明的固体；天然存在的最 的物质 可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上等。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(透光性好、硬度大)；可用于集成电路基板散热，提高芯片性能(导热性好)
石墨( ) 灰黑色，有金属光泽的固体；石墨很 ，有滑腻感，熔点高，具有优良的 性能 可用于制造铅笔芯、石墨电极、高铁列车的受电弓滑板，作润滑剂等
C60 C60分子形似足 球，结构稳定 － 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 －
(2)木炭、活性炭、焦炭和炭黑
木炭、活性炭、焦炭和炭黑等物质的主要成分是碳单质。
①木炭：具有 的结构，因此它具有吸附能力，可用于吸附色素和异味。
②活性炭：吸附作用比木炭强，常用于水的净化、防毒面具里吸附毒气、制糖工业中脱色生产白糖、环保活性炭包吸附有害气体等。
③焦炭：常用于冶金工业。　④炭黑：常用于制造油漆、颜料等。
1.金刚石和石墨由原子构成，C60由C60分子构成。 2.石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化，该转化过程发生化学变化。 3.活性炭、木炭的吸附过程发生物理变化。
2.碳单质的化学性质
化学性质 原理或化学方程式 主要用途
稳定性 碳在常温下化学性质 (用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色) 制作墨汁
与氧气反应(可燃性) ①充分燃烧：C＋O2(充足) ； ②不充分燃烧：2C＋O2(不足) ； 氧气的量不同，生成物可能不同 作燃料
与某些氧化物反应(还原性) ①与氧化铜反应：C＋2CuO ＋ ，现象为黑色粉末逐渐变成 ，生成的气体能使澄清石灰水变 ； ②与氧化铁反应：3C＋2Fe2O3 ＋ ； ③与二氧化碳反应：C＋CO2 ，该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应 冶炼金属等
知识点2　CO和CO2的性质和用途
1.一氧化碳和二氧化碳的物理性质
物质 CO2 CO
色、味 的气体 的有毒气体
密度 比空气的 比空气的
溶解性 溶于水 难溶于水
二氧化碳的溶解性实验
实验现象： 。
实验结论： 。　　　
2.二氧化碳的化学性质及用途
(1)二氧化碳的化学性质
①一般情况下，既不燃烧也不支持燃烧
实验现象： 。
实验结论： (化学性质)，
(物理性质)。
②与水反应(实验中所用的“花”是用紫色石蕊溶液浸泡并干燥后的纸花)
a.步骤Ⅰ的作用是 ；步骤Ⅱ的作用是 。
b.步骤Ⅲ中将干燥的石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 。
实验结论： 。
碳酸分解 将CO2通入紫色石蕊溶液中的实验现象： ， 产生此现象的原因： (用化学方程式表示)。 加热试管能观察到的现象是 。
③与碱反应
a.与澄清石灰水反应：Ca(OH)2＋CO2 (现象：澄清石灰水 ，常用于检验二氧化碳)。
b.与氢氧化钠溶液反应：2NaOH＋CO2 (用于吸收或除去二氧化碳)。
④与碳单质反应：C＋CO22CO。
(2)CO2的用途
①用于 (依据：CO2不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气的大)。
②用于制作碳酸饮料(依据：CO2能溶于水且能与水反应生成碳酸)。
③干冰(固态CO2)用于 ；作制冷剂，用于食品的冷藏保鲜和运输、医疗上血液制品和疫苗的储存和运输等(依据：干冰升华吸热)。
④用作大棚或温室的气体肥料。
3.一氧化碳的化学性质及用途
化学性质 用途
可燃性 化学方程式为 (产生蓝色火焰，放热) 作燃料
与某些氧化物反应 与氧化铁反应的化学方程式为 冶炼金属
毒性 极易与人体血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命 －
CO2和CO化学性质不同的原因： (从微观角度解释)。
4.二氧化碳和一氧化碳的鉴别和除杂
(1)鉴别方法及现象
鉴别方法 现象
通入澄清石灰水中 ①使澄清石灰水变浑浊的是 ，无明显现象的是
通入紫色石蕊溶液中 ②溶液变红色的是 ，无明显现象的是
通过灼热的氧化铜 ③有红色固体生成的是 ，无明显现象的是
点燃 ④能燃烧的是 ，不能燃烧的是
(2)互为杂质时的除杂方法
物质(括号内为杂质) 除杂方法
CO2(CO) 通过足量灼热的
CO(CO2) 依次通过足量的NaOH溶液、浓硫酸
通过足量灼热的
用点燃的方法不能除去CO2中少量的CO，因为CO属于杂质，其含量较低，而CO2不支持燃烧，因此不能将其中的CO点燃。
知识点3　二氧化碳的制取
1.实验室制法(详见P33【重点实验探究】实验)
2.工业制法：高温煅烧石灰石，反应的化学方程式为 。
知识点4　自然界中的碳循环
1.碳循环
二氧化碳 氧气
2.温室效应
(1)大气中的二氧化碳含量不断上升，从而导致温室效应增强，全球变暖。
(2)全球变暖的危害：导致两极的冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，造成农业减产等。
3.低碳行动与可持续发展
低碳生活：生活中尽可能少地消耗能源，从而降低二氧化碳的排放，如日常生活中节约用电、使用公共交通工具出行等。
构建物质网络　
写出下列化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ；
⑥ ；
⑦ ；
⑧ ；
⑨ ；
⑩ 。
【核心考点突破】
一阶核心考点突破
考点1　碳单质的性质和用途
1.(2025贵州)净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是( )。
A.熔点高　B.吸附性　C.可燃性　D.导电性
2.(十堰)《中国书法大会》栏目书写时代精神。唐朝怀素《自叙帖》保存至今仍不变色，主要是因为书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑( )。
A.是黑色固体 B.具有吸附性
C.常温下性质稳定 D.具有还原性
3.(武汉)石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题。
(1)石墨的用途可以是 (填字母)。
A.用于制铅笔芯　　　B.用作电极
C.用于切割大理石
(2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)木炭可以作燃料，木炭燃烧的化学方程式为 。
考点2　CO和CO2的性质和用途
4.归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是( )。
A.构成：1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
B.性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧
C.用途：固体CO2可用于人工增雨；CO可作燃料
D.危害：CO2无毒；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
5.(云南)下列有关碳及其化合物的说法错误的是( )。
A.CO可用于冶炼金属
B.CO和CO2不能相互转化
C.用墨绘制的画能长时间保存且不变色
D.干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
6.(2025贵阳白云区二模节选)“捕集”二氧化碳。
根据二氧化碳的性质，可以用某些溶液捕集二氧化碳。为比较捕集效果，小组同学用三个相同的软塑料瓶设计了如图所示实验。
(1)要完成如图所示实验中的控制变量，X的数值为 。
(2)实验得出氢氧化钠溶液捕集二氧化碳效果最好，得出该结论依据的实验现象是 ，写出发生反应的化学方程式： ；吸收44 g的二氧化碳气体，理论上需要氢氧化钠的质量是 g。
考点3　二氧化碳的制取
(详见P33【重点实验探究】实验)
考点4　自然界中的碳循环
7.(扬州)自然界中存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的( )。
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
8.(2025黔东南一模节选)我国为应对气候变化，以“碳达峰、碳中和”为引领，坚持走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。
(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是 。
(2)“碳捕捉和封存”技术是实现“碳中和”的重要途径。将CO2压入地下实现CO2的封存。此过程中CO2分子间隔 。
(3)“碳”减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。利用太阳能发电厂富余电力电解水制氢，负极表面生成H2的过程可描述为 。
(4)在日常生活中，你如何践行“低碳生活”理念： (写一条即可)。
二阶综合应用提升
9.(2025毕节校级一模)拧开碳酸饮料的盖子，会有气体冒出，小深进行了一系列探究。下列实验装置和操作正确的是( )。
选项 实验装置 实验操作
A 向试管中倒入少量碳酸饮料并滴加紫色石蕊溶液
B 用澄清石灰水检验碳酸饮料放出的气体
C 实验室使用石灰石和稀硫酸制取该气体
D 实验室收集该气体时，将燃着的木条放在a管口验满
10.(广东)
(1)CO2的制取及性质
ⅰ.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到如图1中的仪器有 (填字母)。
ⅱ.性质实验
操作 现象 性质解释
图2 X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与澄清石灰水反应
X为 时，现象为 说明CO2能与水反应生成酸性物质
图3 低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ；CO2不燃烧，也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示图4所示的方案，并交流讨论、完善方案。
图4
ⅰ.完善方案中的内容(各补写一条)：
a ；b ；c 。
ⅱ.CO2的物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
ⅲ.植树造林，利用绿色植物的 作用吸收CO2。
【重点实验探究】
实验　二氧化碳的实验室制取
◎实验梳理
1.实验试剂：块状石灰石(或大理石)与稀盐酸。
2.反应原理： (填化学方程式)，基本反应类型为 。
3.实验装置
(1)发生装置
①实验室制备二氧化碳的反应物为块状固体(大理石或石灰石)和液体(稀盐酸)，且反应不需要加热，故可选择固液常温型的发生装置。如图A、B、C装置均可。
②装置A中的长颈漏斗末端应伸入液面以下，以形成 ，避免气体从长颈漏斗中逸出。
③装置C反应过程中如果用弹簧夹夹住乳胶管，反应产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物分离，反应便会停止。
④装置A的优点是 ；装置B的优点是 ；装置C的优点是 。
(2)收集装置
收集装置 原因分析
二氧化碳的密度比空气的密度 ，且不与空气中的成分反应；使用多功能瓶收集二氧化碳时，气体应从 (填“a”或“b”)端通入
注意：二氧化碳能溶于水，所以一般不用排水法收集。
4.实验步骤
(1)连接仪器；(2)检查装置的气密性；(3)装入试剂[先加石灰石(或大理石)，后加稀盐酸]；
(4)反应，收集、验满气体。
5.检验与验满
(1)检验： (填操作方法、现象和结论)，反应的化学方程式为 。
(2)验满： (填操作方法、现象和结论)。
1.不能用燃着的木条检验收集的气体是不是二氧化碳，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，还有可能是氮气等其他气体。 2.思考：检验CO2气体时，澄清石灰水不变浑浊的原因有哪些？ (1)澄清石灰水已变质；(2)气体不纯，CO2气体中混有HCl气体。
6.干燥
生成的二氧化碳中会有少量的水蒸气，实验室一般用 进行干燥。
◎核心素养
1.试剂选择：实验室制取二氧化碳时能否用其他试剂代替石灰石(或大理石)和稀盐酸？
(1)能否用浓盐酸代替稀盐酸？ (填“能”或“不能”)，原因是 。
(2)能否用稀硫酸代替稀盐酸？ (填“能”或“不能”)，原因是 。
(3)能否用碳酸钠粉末代替石灰石？ (填“能”或“不能”)，原因是 。
2.制取装置创新：用下列装置制取二氧化碳，除了废物利用的优点外，还具有的优点是 。
　　　
例　利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称： 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ；其中装置B或C均可用于制取二氧化碳，与装置B相比较，使用装置C的优点为 。
(3)检验二氧化碳时所用的试剂是 (填物质名称)；若用装置G收集二氧化碳，证明二氧化碳收集满的操作是 。
(2024遵义二模改编)化学是以实验为基础的学科，如图1所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称： ；检查B装置气密性的方法是 。
(2)实验室用上述仪器制备气体，请完成下表：
制备气体 实验试剂 发生装置
O2 高锰酸钾
CO2 B
写出制备上述气体的一个化学方程式：
(3)实验室利用G装置对CO2进行干燥，气体应从 (填“a”或“b”)导管端通入。
(4)将(3)中的CO2通入图2装置，并未看到明显现象，然后将胶头滴管中的水挤入瓶中，现象为 ，主要原因是 (用化学方程式表示)。
【跨学科实践活动】
三、基于碳中和理念设计低碳行动方案
我国力争在2060年前实现“碳中和”。项目式学习小组围绕“碳中和”进行如下探究。
活动一：溯CO2来源
(1)大气中CO2的产生途径：化石燃料燃烧、
(写一条即可)。
(2)充分燃烧10 g天然气和10 g煤，产生CO2的质量及放出的热量如下表所示。据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 。
燃烧的物质 10 g天然气 10 g煤
产生CO2的质量 27 g 40 g
放出的热量 580 kJ 300 kJ
活动二：追CO2去踪
(3)大气中CO2的主要消耗途径有光合作用和海洋吸收等。海水吸收CO2会造成酸化，其反应的化学方程式为 。
活动三：探CO2吸收
小组同学将CO2不断通入一定溶质质量分数的NaOH溶液中，用pH传感器实时测定溶液的pH，实验数据如图。
已知该实验条件下：Na2CO3溶液的pH约为11.6；NaHCO3溶液的pH约为8.3。
(4)当溶液pH＝10.0时，溶液中的溶质为 。
活动四：制订低碳行动方案
低碳行动需要每一位公民的努力，请完成下列低碳行动方案。
碳中和：二氧化碳排放量＝二氧化碳吸收量
名词 碳排放 碳吸收
个人 生活 (5) 参加植树造林活动，在家多种花草
国家 发电方式变革，多用风力、水力发电 (6)
【板书设计】专题三 碳和碳的氧化物
◎2022年版课标要求
①通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系。
②学生必做实验及实践活动：二氧化碳的性质。
③以自然界中的氧循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。
④跨学科实践活动：基于碳中和理念设计低碳行动方案。
◎贵州三年考情分析
年份 题号 分值 考查内容
2025 3 2 活性炭净化水时利用的性质
10（1）① 2 制取二氧化碳的收集装置的选取；二氧化碳的验满
2024 9（2） 1 石墨转变成金刚石的微观实质
9（3） 1 金刚石薄膜的性质
10（1） 1 制取二氧化碳的发生装置的选取
2023 11（1） 1 活性炭净化水时利用的性质
13（1） 1 模拟油气田封存二氧化碳，二氧化碳通入端口判断
◎链接教材
人教：九上第六单元P128～P156；沪教：九上第1章P17、P20～22、P29，第4章P116～P117，第5章P142～P164。
◎课时安排
建议2课时
◎教学过程
【基础知识巩固】
知识点1　碳单质的性质和用途
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
碳的单质 结构模型 物理性质 主要用途 物理性质差异大的原因
金刚石(C) 无色透明的固体；天然存在的最　硬　的物质 可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上等。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(透光性好、硬度大)；可用于集成电路基板散热，提高芯片性能(导热性好) 　碳原子的排列方式不同　
石墨(C) 灰黑色，有金属光泽的固体；石墨很　软　，有滑腻感，熔点高，具有优良的　导电　性能 可用于制造铅笔芯、石墨电极、高铁列车的受电弓滑板，作润滑剂等
C60 C60分子形似足 球，结构稳定 － 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 －
(2)木炭、活性炭、焦炭和炭黑
木炭、活性炭、焦炭和炭黑等物质的主要成分是碳单质。
①木炭：具有　疏松多孔　的结构，因此它具有吸附能力，可用于吸附色素和异味。
②活性炭：吸附作用比木炭强，常用于水的净化、防毒面具里吸附毒气、制糖工业中脱色生产白糖、环保活性炭包吸附有害气体等。
③焦炭：常用于冶金工业。　④炭黑：常用于制造油漆、颜料等。
1.金刚石和石墨由原子构成，C60由C60分子构成。 2.石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化，该转化过程发生化学变化。 3.活性炭、木炭的吸附过程发生物理变化。
2.碳单质的化学性质
化学性质 原理或化学方程式 主要用途
稳定性 碳在常温下化学性质　不活泼(或稳定)　 (用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色) 制作墨汁
与氧气反应(可燃性) ①充分燃烧：C＋O2(充足)　CO2　； ②不充分燃烧：2C＋O2(不足)　2CO　； 氧气的量不同，生成物可能不同 作燃料
与某些氧化物反应(还原性) ①与氧化铜反应：C＋2CuO　2Cu　＋　CO2↑　，现象为黑色粉末逐渐变成　红色　，生成的气体能使澄清石灰水变　浑浊　； ②与氧化铁反应：3C＋2Fe2O3　4Fe　＋　3CO2↑　； ③与二氧化碳反应：C＋CO2　2CO　，该反应属于　吸热　(填“吸热”或“放热”)反应 冶炼金属等
知识点2　CO和CO2的性质和用途
1.一氧化碳和二氧化碳的物理性质
物质 CO2 CO
色、味 　无色无臭　的气体 　无色无臭　的有毒气体
密度 比空气的　大　 比空气的　略小　
溶解性 　能　溶于水 难溶于水
二氧化碳的溶解性实验
实验现象：　塑料瓶变瘪　。
实验结论：　二氧化碳能溶于水　。　　　
2.二氧化碳的化学性质及用途
(1)二氧化碳的化学性质
①一般情况下，既不燃烧也不支持燃烧
实验现象：　蜡烛由下到上依次熄灭　。
实验结论：　二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧　(化学性质)，　二氧化碳的密度比空气的大　
(物理性质)。
②与水反应(实验中所用的“花”是用紫色石蕊溶液浸泡并干燥后的纸花)
a.步骤Ⅰ的作用是　作对照，证明水不能使干燥的紫色石蕊纸花变色　；步骤Ⅱ的作用是　作对照，证明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色　。
b.步骤Ⅲ中将干燥的石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是　纸花变为红色　。
实验结论：　二氧化碳能和水反应，生成的碳酸使石蕊纸花变红色　。
碳酸分解 将CO2通入紫色石蕊溶液中的实验现象：　石蕊溶液变为红色　， 产生此现象的原因：　CO2＋H2OH2CO3　(用化学方程式表示)。 加热试管能观察到的现象是　溶液由红色变为紫色　。
③与碱反应
a.与澄清石灰水反应：Ca(OH)2＋CO2　CaCO3↓＋H2O　(现象：澄清石灰水　变浑浊　，常用于检验二氧化碳)。
b.与氢氧化钠溶液反应：2NaOH＋CO2　Na2CO3＋H2O　(用于吸收或除去二氧化碳)。
④与碳单质反应：C＋CO22CO。
(2)CO2的用途
①用于　灭火　(依据：CO2不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气的大)。
②用于制作碳酸饮料(依据：CO2能溶于水且能与水反应生成碳酸)。
③干冰(固态CO2)用于　人工增雨　；作制冷剂，用于食品的冷藏保鲜和运输、医疗上血液制品和疫苗的储存和运输等(依据：干冰升华吸热)。
④用作大棚或温室的气体肥料。
3.一氧化碳的化学性质及用途
化学性质 用途
可燃性 化学方程式为　2CO＋O22CO2　(产生蓝色火焰，放热) 作燃料
与某些氧化物反应 与氧化铁反应的化学方程式为　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　 冶炼金属
毒性 极易与人体血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命 －
CO2和CO化学性质不同的原因：　分子构成不同　(从微观角度解释)。
4.二氧化碳和一氧化碳的鉴别和除杂
(1)鉴别方法及现象
鉴别方法 现象
通入澄清石灰水中 ①使澄清石灰水变浑浊的是　CO2　，无明显现象的是　CO　
通入紫色石蕊溶液中 ②溶液变红色的是　CO2　，无明显现象的是　CO　
通过灼热的氧化铜 ③有红色固体生成的是　CO　，无明显现象的是　CO2　
点燃 ④能燃烧的是　CO　，不能燃烧的是　CO2　
(2)互为杂质时的除杂方法
物质(括号内为杂质) 除杂方法
CO2(CO) 通过足量灼热的　氧化铜　
CO(CO2) 依次通过足量的NaOH溶液、浓硫酸
通过足量灼热的　炭粉　
用点燃的方法不能除去CO2中少量的CO，因为CO属于杂质，其含量较低，而CO2不支持燃烧，因此不能将其中的CO点燃。
知识点3　二氧化碳的制取
1.实验室制法(详见P33【重点实验探究】实验)
2.工业制法：高温煅烧石灰石，反应的化学方程式为　CaCO3CaO＋CO2↑　。
知识点4　自然界中的碳循环
1.碳循环
二氧化碳 氧气
2.温室效应
(1)大气中的二氧化碳含量不断上升，从而导致温室效应增强，全球变暖。
(2)全球变暖的危害：导致两极的冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，造成农业减产等。
3.低碳行动与可持续发展
低碳生活：生活中尽可能少地消耗能源，从而降低二氧化碳的排放，如日常生活中节约用电、使用公共交通工具出行等。
构建物质网络　
写出下列化学方程式：
①　C＋O2CO2　；
②　2C＋O22CO(或C＋CO22CO)　；
③　2CO＋O22CO2　；
④　C＋CO22CO　；
⑤　CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O　；
⑥　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑(合理即可)　；
⑦　H2CO3H2O＋CO2↑　；
⑧　H2O＋CO2H2CO3　；
⑨　Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑(合理即可)　；
⑩　CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O　。
【核心考点突破】
一阶核心考点突破
考点1　碳单质的性质和用途
1.(2025贵州)净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是(　B　)。
A.熔点高　B.吸附性　C.可燃性　D.导电性
2.(十堰)《中国书法大会》栏目书写时代精神。唐朝怀素《自叙帖》保存至今仍不变色，主要是因为书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑(　C　)。
A.是黑色固体 B.具有吸附性
C.常温下性质稳定 D.具有还原性
3.(武汉)石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题。
(1)石墨的用途可以是　AB　(填字母)。
A.用于制铅笔芯　　　B.用作电极
C.用于切割大理石
(2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其　物理　(填“物理”或“化学”)性质。
(3)木炭可以作燃料，木炭燃烧的化学方程式为　C＋O2CO2　。
考点2　CO和CO2的性质和用途
4.归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是(　B　)。
A.构成：1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
B.性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧
C.用途：固体CO2可用于人工增雨；CO可作燃料
D.危害：CO2无毒；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
5.(云南)下列有关碳及其化合物的说法错误的是(　B　)。
A.CO可用于冶炼金属
B.CO和CO2不能相互转化
C.用墨绘制的画能长时间保存且不变色
D.干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
6.(2025贵阳白云区二模节选)“捕集”二氧化碳。
根据二氧化碳的性质，可以用某些溶液捕集二氧化碳。为比较捕集效果，小组同学用三个相同的软塑料瓶设计了如图所示实验。
(1)要完成如图所示实验中的控制变量，X的数值为　100　。
(2)实验得出氢氧化钠溶液捕集二氧化碳效果最好，得出该结论依据的实验现象是　丙塑料瓶变瘪最明显　，写出发生反应的化学方程式：　2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O　；吸收44 g的二氧化碳气体，理论上需要氢氧化钠的质量是　80　g。
考点3　二氧化碳的制取
(详见P33【重点实验探究】实验)
考点4　自然界中的碳循环
7.(扬州)自然界中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
8.(2025黔东南一模节选)我国为应对气候变化，以“碳达峰、碳中和”为引领，坚持走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。
(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是　CO2(或二氧化碳)　。
(2)“碳捕捉和封存”技术是实现“碳中和”的重要途径。将CO2压入地下实现CO2的封存。此过程中CO2分子间隔　变小　。
(3)“碳”减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。利用太阳能发电厂富余电力电解水制氢，负极表面生成H2的过程可描述为　H＋得电子变成氢原子，每两个氢原子结合形成一个氢分子　。
(4)在日常生活中，你如何践行“低碳生活”理念：　步行或乘坐公交车上学(合理即可)　(写一条即可)。
二阶综合应用提升
9.(2025毕节校级一模)拧开碳酸饮料的盖子，会有气体冒出，小深进行了一系列探究。下列实验装置和操作正确的是(　B　)。
选项 实验装置 实验操作
A 向试管中倒入少量碳酸饮料并滴加紫色石蕊溶液
B 用澄清石灰水检验碳酸饮料放出的气体
C 实验室使用石灰石和稀硫酸制取该气体
D 实验室收集该气体时，将燃着的木条放在a管口验满
10.(广东)
(1)CO2的制取及性质
ⅰ.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到如图1中的仪器有　ade　(填字母)。
ⅱ.性质实验
操作 现象 性质解释
图2 X为澄清石灰水时，现象为　澄清石灰水变浑浊　 CO2能与澄清石灰水反应
X为　紫色石蕊溶液　时，现象为　紫色石蕊溶液变红　 说明CO2能与水反应生成酸性物质
图3 低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 　CO2的密度比空气的大　；CO2不燃烧，也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示图4所示的方案，并交流讨论、完善方案。
图4
ⅰ.完善方案中的内容(各补写一条)：
a 　乘公交出行(合理即可)　；b 　人工增雨(合理即可)　；c 　碳酸钠(合理即可)　。
ⅱ.CO2的物理利用　不能　(填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
ⅲ.植树造林，利用绿色植物的　光合　作用吸收CO2。
【重点实验探究】
实验　二氧化碳的实验室制取
◎实验梳理
1.实验试剂：块状石灰石(或大理石)与稀盐酸。
2.反应原理：　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　(填化学方程式)，基本反应类型为　复分解反应　。
3.实验装置
(1)发生装置
①实验室制备二氧化碳的反应物为块状固体(大理石或石灰石)和液体(稀盐酸)，且反应不需要加热，故可选择固液常温型的发生装置。如图A、B、C装置均可。
②装置A中的长颈漏斗末端应伸入液面以下，以形成　液封　，避免气体从长颈漏斗中逸出。
③装置C反应过程中如果用弹簧夹夹住乳胶管，反应产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物分离，反应便会停止。
④装置A的优点是　方便添加液体试剂　；装置B的优点是　可以通过控制液体试剂的滴加速度控制反应速率　；装置C的优点是　能控制反应的发生和停止(或随开随用，随关随停)　。
(2)收集装置
收集装置 原因分析
二氧化碳的密度比空气的密度　大　，且不与空气中的成分反应；使用多功能瓶收集二氧化碳时，气体应从　a　(填“a”或“b”)端通入
注意：二氧化碳能溶于水，所以一般不用排水法收集。
4.实验步骤
(1)连接仪器；(2)检查装置的气密性；(3)装入试剂[先加石灰石(或大理石)，后加稀盐酸]；
(4)反应，收集、验满气体。
5.检验与验满
(1)检验：　把生成的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳　(填操作方法、现象和结论)，反应的化学方程式为　CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O　。
(2)验满：　将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满　(填操作方法、现象和结论)。
1.不能用燃着的木条检验收集的气体是不是二氧化碳，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，还有可能是氮气等其他气体。 2.思考：检验CO2气体时，澄清石灰水不变浑浊的原因有哪些？ (1)澄清石灰水已变质；(2)气体不纯，CO2气体中混有HCl气体。
6.干燥
生成的二氧化碳中会有少量的水蒸气，实验室一般用　浓硫酸　进行干燥。
◎核心素养
1.试剂选择：实验室制取二氧化碳时能否用其他试剂代替石灰石(或大理石)和稀盐酸？
(1)能否用浓盐酸代替稀盐酸？　不能　(填“能”或“不能”)，原因是　浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中混有HCl气体　。
(2)能否用稀硫酸代替稀盐酸？　不能　(填“能”或“不能”)，原因是　稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在块状石灰石(或大理石)的表面，阻碍反应继续进行　。
(3)能否用碳酸钠粉末代替石灰石？　不能　(填“能”或“不能”)，原因是　碳酸钠粉末与稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于气体的收集　。
2.制取装置创新：用下列装置制取二氧化碳，除了废物利用的优点外，还具有的优点是　便于随时控制反应的发生与停止　。
　　　
例　利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称：　长颈漏斗　。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　；其中装置B或C均可用于制取二氧化碳，与装置B相比较，使用装置C的优点为　可以控制反应的发生与停止　。
(3)检验二氧化碳时所用的试剂是　澄清石灰水　(填物质名称)；若用装置G收集二氧化碳，证明二氧化碳收集满的操作是　将燃着的木条放在b端导管口处，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满　。
(2024遵义二模改编)化学是以实验为基础的学科，如图1所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称：　集气瓶　；检查B装置气密性的方法是　用弹簧夹夹住乳胶管，推动注射器活塞，松手后，活塞回到原处，则装置气密性良好(合理即可)　。
(2)实验室用上述仪器制备气体，请完成下表：
制备气体 实验试剂 发生装置
O2 高锰酸钾 　A　
CO2 　石灰石、稀盐酸(或大理石、稀盐酸)　 B
写出制备上述气体的一个化学方程式：　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑(或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑)　
(3)实验室利用G装置对CO2进行干燥，气体应从　a　(填“a”或“b”)导管端通入。
(4)将(3)中的CO2通入图2装置，并未看到明显现象，然后将胶头滴管中的水挤入瓶中，现象为　蓝色石蕊试纸变红　，主要原因是　CO2＋H2OH2CO3　(用化学方程式表示)。
【跨学科实践活动】
三、基于碳中和理念设计低碳行动方案
我国力争在2060年前实现“碳中和”。项目式学习小组围绕“碳中和”进行如下探究。
活动一：溯CO2来源
(1)大气中CO2的产生途径：化石燃料燃烧、
　动植物的呼吸作用(合理即可)　(写一条即可)。
(2)充分燃烧10 g天然气和10 g煤，产生CO2的质量及放出的热量如下表所示。据表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有　等质量煤和天然气燃烧，天然气放出热量更多、产生的二氧化碳更少　。
燃烧的物质 10 g天然气 10 g煤
产生CO2的质量 27 g 40 g
放出的热量 580 kJ 300 kJ
活动二：追CO2去踪
(3)大气中CO2的主要消耗途径有光合作用和海洋吸收等。海水吸收CO2会造成酸化，其反应的化学方程式为　CO2 ＋H2OH2CO3　。
活动三：探CO2吸收
小组同学将CO2不断通入一定溶质质量分数的NaOH溶液中，用pH传感器实时测定溶液的pH，实验数据如图。
已知该实验条件下：Na2CO3溶液的pH约为11.6；NaHCO3溶液的pH约为8.3。
(4)当溶液pH＝10.0时，溶液中的溶质为　Na2CO3和NaHCO3　。
活动四：制订低碳行动方案
低碳行动需要每一位公民的努力，请完成下列低碳行动方案。
碳中和：二氧化碳排放量＝二氧化碳吸收量
名词 碳排放 碳吸收
个人 生活 (5)　节约用电(或减少纸张浪费等)　 参加植树造林活动，在家多种花草
国家 发电方式变革，多用风力、水力发电 (6)　发展碳捕捉技术(合理即可)　
【板书设计】

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