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专题 04 碳和碳的化合物
目 录
考点过关练 2
考点01 碳的单质 2
考点02 二氧化碳制取方法 3
考点03 二氧化碳和一氧化碳 5
真题实战练 7
重难创新练 12
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考点 01 碳的单质
1. 下列物质的性质与对应用途不正确的是( )
A．石墨具有导电性可作电极
B．氧气具有助燃性，可做燃料
C．活性炭具有吸附性可用来净水
D．生石灰能吸水，常做食品干燥剂
2. 下列说法中，错误的是( )
A．C 可用作超导材料 B．木炭可用作电池电极
60
C．石墨可用于制铅笔芯 D．金刚石可用于裁割玻璃
3. 石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性
能。关于石墨烯的认识错误的是( )
A．可作散热材料 B．是一种新型化合物
C．常温下化学性质稳定 D．可作新型电池的电极
4. 下图为金刚石、石墨和C 的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是( )
60
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C
60
5. 如图是木炭还原氧化铜的探究实验装置。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生什么气体？
【提出猜想】
(1)产生的气体有三种情况
猜想一：CO；猜想二：CO；猜想三： 。
2
【设计方案】实验前后分别对两支试管里的物质进行称量，数据设计如下：
称量对象 反应前质量 反应后质量 质量差
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试管＋固体混合
M M △m 即（M-M ）
物 1 2 1 1 2
试管＋澄清石灰
M M △m 即（M-M ）
水 3 4 2 4 3
(2)若△m=0，则猜想 成立。
2
(3)若猜想二正确，理论上△m 与△m 的关系是：△m △m（填“>”“<”或“=”）。
1 2 1 2
【实验并记录】实验得到的数据如下表：
反应前质
称量对象 反应后质量 质量差
量
试管+固体混合物 69.8g 65.4g △m
1
试管+澄清石灰水 118.9g 122.6g △m
2
同学们对CO产生的原因进行了分析：
(4)原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO，反应的化学方程式为 。
(5)原因二：木炭和氧化铜在高温条件下反应中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO，
该反应的化学方程式为 。
【反思与评价】
(6)经查阅资料知道：木炭还原氧化铜直接产生CO 气体，该反应类型属于 。
2
(7)本次实验结果与资料显示不一致，对其可能原因有同学提出下列分析，其中合理的是___________（填
选项序号）。
A．装置不漏气 B．装置内还有CO 气体未被吸收
2
C．澄清石灰水吸收了空气中部分CO D．生成的CO 部分与过量的C反应生成了CO
2 2
考点 02 二氧化碳制取方法
6. 有关实验室制取二氧化碳的过程正确的是( )
A． 原料 B． 发生装置
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C． 收集装置 D． 验满
7. 利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是( )
A．装置A可用于加热固体制气体
B．装置B可随时控制反应的发生与停止
C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体
D．装置D用于排空气法收集二氧化碳时，气体进入的导气管口是b
杨sir化学，侵权必究
8. 实验室制取气体的常见发生装置如图所示，其中装置B相对于装置A的优点的叙述中，其中合理的组合
是( )
①制取气体较多；②方便添加液体药品；③可控制反应速度；④可控制反应的停止和发生；
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
杨sir化学，侵权必究
9. 以下是实验室常用于制取气体的仪器，回答下列问题。
(1)为获取二氧化碳气体，实验室常用利用大理石与稀盐酸的反应制取，该反应的化学方程式是______。若
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想要制取和收集干燥的二氧化碳，且需要随时添加稀盐酸，请从面提供的装置中选择适合的装置并进行组
合，组合的顺序是________(填字母)。
(2)二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，密度比空气大，可以和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝配钠和
水。实验室用的少量二氧化氮可利用铜片和浓硝酸制取，化学方程式为：
Cu+4HNO (浓)=Cu(NO)+2H O+2NO ↑。上面提供的装置最适合用于该实验的发生装置的是_______ (填字
3 3 2 2 2
母)。如果用如图H装置（其中液体倒掉）收集二氧化氮，气体应从_______填(“a”或“b”)导管口进入。防
止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入到________(填化学式)溶液中。
考点 03 二氧化碳和一氧化碳
10．下列有关二氧化碳的用途中，利用了二氧化碳的物理性质的是( )
A．用于灭火 B．参与植物的光合作用
C．用于制碳酸饮料 D．干冰用于人工降雨
11．从下列对比实验得出的结论是( )
①CO 能溶于水②CO 能够与水发生化学反应③CO 不能使干石蕊试纸变色④CO 密度比空气密度大
2 2 2 2
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．（2023年四川省德阳市中江县中考一模）如图：在气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体，往2支
具支试管中分别缓缓注入5ml紫色石蕊溶液和5ml澄清石灰水。下列叙述不正确的是( )
A. 左侧试管内液体变红色
B. 右侧试管内澄清石灰水变浑浊
C. 等体积的水和澄清石灰水，后者吸收的二氧化碳较多
D. 充分反应后，U形管中的液面左边高于右边
13．下列关于一氧化碳的说法错误的是( )
A．一氧化碳易与血红蛋白结合而使人缺氧窒息
B．一氧化碳难溶于水，可用排水法收集
C．一氧化碳具有可燃性，是常用的气体燃料
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D．冶金工业常用一氧化碳氧化法得到金属单质
14．如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是( )
①玻璃管中黑色固体变成了红色
②CO被还原为CO
2
③玻璃管中发生的反应为置换反应
④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
A．①② B．①④ C．②④ D．③④
15．甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时，在点燃B处酒精灯之前先
通入一氧化碳排出装置中的空气，然后继续实验。
（1）实验过程中，B中的现象是_______；
（2）B中反应的化学方程式是_______；
（3）实验过程中，C中的现象是_______；
（4）C处发生反应的化学方程式为_______；
（5）D处在装置末端放一盏燃着的酒精灯的的目的是_______；
（6）D处导管口反应的化学方程式是_______。
16．在实验室，我们通常用块状大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体，供选用的装置如图
所示：
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(1)写出仪器a的名称为 。
(2)若要制取并收集一瓶CO，不可以选择的装置是 (填图中装置对应的字母)。
2
(3)CO 是一种酸性氧化物(能与碱起反应生成盐和水的氧化物)。为探究CO 确实能和NaOH发生化学反
2 2
应，华雪同学选用了下列两种装置进行实验，都证明了CO 和NaOH确实发生了化学反应。请回答下列问
2
题：
①选择装置Ⅰ时，可观察到的实验现象为： __。
②选择装置Ⅱ时，可观察到烧杯内的水沿着导管倒流入锥形瓶中，产生该实验现象的原因是：_
。
③CO 和NaOH溶液反应的化学方程式为 _。
2
1．（2023陕西真题）碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是( )
A. 石灰石 B. 金刚石 C. 碳酸 D. 石蜡
2．（2023江苏连云港真题）宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变
色，这是因为在常温下单质碳( )
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A. 化学性质不活泼 B. 硬度高 C. 导电性能好 D. 吸附能力强
3．（2023湖南郴州真题）关于碳及其化合物的说法正确的是( )
A. 一氧化碳有还原性，没有毒性
B. 二氧化碳是一种污染性气体
C. 含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体
D. 活性炭具有吸附性，木炭没有吸附性
4．（2022湖南长沙真题）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是( )
A. 石墨不具有导电性 B. C 单质是由碳原子直接构成的
60
C. 活性炭具有吸附性 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
5．（2022四川凉山真题）每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康，烟气中的一种有毒气体是( )
A. O B. N C. CO D. CO
2 2 2
6．（2022江苏扬州真题）制取、收集CO 并验证相关性质，下列做法不正确的是( )
2
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO D. 验证CO 不支持燃烧
2 2
7．（2022湖南岳阳真题）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是( )
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A．用过氧化氢溶液制取 O，可选用装置②④组合
2
B．用装置①制取 CO，分液漏斗中应装稀硫酸
2
C．用装置③收集 CO，气体应从管口 c 通入
2
D．要做铁丝燃烧实验，用④收集 O 时建议留部分水
2
8．（2023年湖南省益阳市真题）化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度
对CO和CO 的认识错误的是( )
2
A．元素观：CO和CO 都是由碳、氧两种元素组成的化合物
2
B．分类观：CO和CO 都属于氧化物
2
C．变化观：CO和CO 在一定条件下可以相互转化
2
D．结构观：CO和CO 都是由碳原子和氧原子构成，化学性质相似
2
9. （2022黑龙江真题）归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO 与CO的知识总结错误的是( )
2
A．构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B．性质：通常情况下，CO 不支持燃烧；CO支持燃烧
2
C．用途：固体CO 可用于人工降雨；CO可作燃料
2
D．危害：CO 无毒：CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
2
10．（2022陕西真题）某工业尾气中可能含有H、CO和CO 中的一种或几种，为检验其成分，小明同学
2 2
按下图装置进行实验时，观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，由此实验现象得出尾气的组成情况可
能有( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
11．（2022年重庆市真题）一定条件下物质间可以转化。结合如下转化过程和初中知识，下列说法不正确
的是( )
C→CO→CO →HCO→CaCO →CaO
2 2 3 3
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A．CO是有毒气体 B．CO 不是空气污染物
2
C．HCO 受热易分解 D．CaCO 可直接转化为Ca(OH)
2 3 3 2
12．（2023湖北武汉真题）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______。
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）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为______。
13．（2023湖北宜昌真题）探究二氧化碳的制取和性质。
（1）如图1，观察到的现象是 。
（2）用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳，反应的化学方程式是 。
（3）上述两个反应都可得到二氧化碳，但实验室制取二氧化碳的化学方程式是
。小文同学用图2装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：
① ；② 。
（4）如图3，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是_
，由此可知，二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液
体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 。
的
14．（2023河南真题）碳是形成化合物种类最多 元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
（1）如图是碳原子的结构示意图，图中 的数值为_____。
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（2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是_____(填字母)。
a．金刚石的硬度很大
b．每个C 分子是由60个碳原子构成的
60
c．石墨的导电性良好
d．金刚石、石墨和C 里碳原子排列方式相同
60
（3）CO和CO 均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe O 的部分实验装置，B是探究CO 性质
2 2 3 2
的趣味实验装置。
①写出装置A中CO还原Fe O 的化学方程式 ；从环保角度考虑，写
2 3
出一种尾气处理的方法 。
②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因_____。
（4）实验室制取CO 等常见气体的相关装置如下图所示。
2
①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO，所需装置从左到右的正确连接顺序为_____接_____接
2
_____(填字母)。
②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O，写出反应的化学方程式_____。
2
（5）现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？
15．（2023年四川省自贡市真题）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问
题：
(1)写出标示数字的仪器名称：①_____，②_____。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，应选用的发生装置为_____(填字母，下同)、收集装置为
_____，若要制取干燥的二氧化碳，需要在发生装置和收集装置之间连接_____装置。
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(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_____，该反应属于四种基本反应类型中的_____反
应，该实验的发生装置可选用_____(填字母)，若用E装置收集到的氧气不纯，可能的原因是_____(写出一
点即可)。
1. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）题图是一个研究动物呼吸的装置，该装置放在室温
的环境中，经过一段时间后，着色水滴将( )
A. 向试管方向移动 B. 向远离试管的方向移动
C. 先移向试管后远离试管 D. 保持不动
2. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）2022年2月第24届冬季奥林匹克运动会在我国北
京-张家口举办。比赛中冬奥会速滑赛道冰面修复时，工作人员最后喷向冰面的物质是( )
A. 液氮 B. 干冰 C. 水 D. 消毒剂
3. 某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的微型实验装置，用于检验二氧化
碳的性质。缓缓推动注射器活塞，滴入稀硫酸后，在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体，下列有关说法错
误的是( )
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO 生成
2
B．上下两片滤纸条变红，只能证明CO 与水反应生成碳酸
2
C．该实验能验证二氧化碳通常不能燃烧，也不支持燃烧
D．该微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点
4. 科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称
为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法不正确的是( )
A．碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质
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B．碳纳米泡沫是一种单质
C．碳纳米泡沫在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳
D．碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜
5. 草酸(H C O)受热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。为验证草酸分解产物，将产物持续通入下列装
2 2 4
置。对该实验的分析正确的是( )
A．该实验中①、②装置可以互换
B．若③中停止加热，④中液体会倒吸入硬质玻璃管中
C．反应结束后，③中的固体物质一定属于混合物
D．若分解产物停止通入时，③中生成的铜不会变成氧化铜
6．明代民族英雄于谦的石灰吟：“千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人
间”，这四句诗所描写的物质依次是( )
A．石灰石、熟石灰、生石灰、碳酸钙
B．石灰石、生石灰、熟石灰、碳酸钙
C．碳酸钙、生石灰、熟石灰、石灰石
D．生石灰、熟石灰、石灰石、碳酸钙
7．某无色气体可能含有CO、CO、H 中的一种或几种，依次进行以下实验（假设每步反应均完全进
2 2
行）：①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积增大（提示：相同条件下，气体的体积和气体的分
数成正比）②通过灼热的CuO时，固体变成红色③通过白色CuSO 粉末时无明显现象（提示：白色CuSO
4 4
粉末遇水变蓝）④通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，下列判断正确的是( )
A．原混合气体中一定含有CO 和CO，一定没有H
2 2
B．原混合气体中一定没有CO和H，一定含有CO
2
C．原混台气体中一定含有CO，可能含有CO，一定没有H
2 2
D．原混合气体中无法确定是否含CO
2
8．如图为改良版的“验证二氧化碳化学性质”的实验装置。用一根铁丝穿4片紫色石蕊试纸，按图示将稀
硫酸和水滴加到相应的试纸上，下列说法错误的是( )
A．图中1、3变为红色，2、4不变色
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B．若将稀硫酸换成稀醋酸也可以得到符合题意的实验结果，因它们都属于酸
C．该实验证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D．该实验的优点是将四个实验改成一个实验，对比性强
9.（2022年江西赣州市会昌县研学监测）为解决能源与环境问题，有学者提出如图所示的含碳物质转化的
技术路线。
（1）“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为__________。
（2）反应②属于_________（填基本反应类型）。
（3）反应④中，参加反应的CO 和生成的CH 的分子数目之比为_________。
2 4
（4）反应③使用一种新型催化剂，过程微观示意图如图。该过程的中间产物是_________（填化学式）、
氧和氢进一步作用生成甲醇（CHOH）和水。
3
（5）该转化技术路线有利于实现___________ 。
10. (江西省上饶市2020-2021学年九年级学科竞赛)某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如下图甲），
做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这
个实验进行探究和改进。
【提出问题】如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【分析与交流】（1）小周建议用上图的乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作
用是______。
（2）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择______（填选项序号）的比例；
A、40︰3 B、40︰5 C、48︰3
你认为小施这样选择的理由是______。
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【实验与结论】同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已
干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，______（填“可以”或“不能”）确定氧化
铜和炭粉已经开始反应。
11. 我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）仪器①的名称是_______。
（2）实验室有多种制取氧气的方法，从“低碳”角度分析，最佳方法是_______(用化学方程式表示)。若
用C装置收集氧气，验满的方法为：_______。
（3）实验室常用_______(填药品名称)制取二氧化碳，检验二氧化碳的化学方程式为____；若使用装置 F
作为制取CO 的发生装置，与装置B比较，请写出装置F一个优点_______。
2
（4）在实验室室可以用加热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷。通常情况下，甲烷的密度比
空气小，难溶于水，实验室制取甲烷选择的发生装置是_____(填字母)，收集装置是____(填字母)。
（5）依照上图中装置G所示实验，可得出以下结论：
①根据_______的现象，说明二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧；
②根据_______的现象，说明二氧化碳的密度比空气的密度大。
③据此实验可以得出二氧化碳的对应用途是_______。
12. 如图甲、乙是实验室制备CO 和某同学设计的验证CO 性质的实验装置图。
2 2
（1）标有字母a的仪器名称是 。
（2）甲中发生反应的化学方程式是 。
（3）乙中进行实验时，先关闭K 和K ，加热c，一段时间后再通入CO ，观察到b、d中纸花均不变色。
1 2 2
再打开K ，b中纸花逐渐变 ，由此证明了CO 能与水反应。若打开K ，还可以证明CO 具有的化学
2 2 1 2
性质是 。
13.某兴趣小组做了以下实验：
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①在止水夹K 、K 处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K ，发现D中的部
1 2 1
分溶液被吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色；
②再打开止水夹K，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶液都变为无色。
2
回答：
(1)步骤①中，充分反应后，试管B里的CO 最终转化为 (填化学式)和水。
2
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因：_ 。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a%_ __b%(选填“>”“＝”或“<”)。
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