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专题 08 碳和碳的氧化物
知识点一、碳单质的性质和用途
1．金刚石、石墨与C 的物理性质和用途
60
碳单质 金刚石 石墨 C
60
突出的物理性质 无色透明，天然存在的 深灰色，有滑腻感，质 由C 分子构成，形似足
60
最硬的物质 软，有良好的导电性 球
用途 作钻头、裁玻璃等 制铅笔芯、润滑剂、石 用于超导、催化、材
墨电极等 料、医学及生物等领域
2．金刚石、石墨和C 的物理性质有很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
60
3．活性炭有较好的吸附性，原因是其具有疏松多孔的结构。
4．碳单质的化学性质
（1）稳定性：碳单质常温下化学性质稳定，如用墨书写或绘制的字画能长时间保存而不易褪色。
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（2）可燃性(可用作燃料)
① 氧气充足时：C+O CO (写化学方程式,下同);
2 2
② 氧气不足时：2C+O 2CO。
2
（3）还原性(可用于冶金工业)
①与CO 反应：C+CO 2CO;
2 2
②与氧化铜反应：C+2CuO 2Cu+CO ↑;
2
③与氧化铁反应：3C+2Fe O 4Fe+3CO ↑。
2 3 2
【易错辨析】① C 由分子构成，金刚石和石墨由原子构成。
60
② 碳单质的物理性质差异大，但是化学性质相似。
③ 石墨在一定条件下转变成金刚石属于化学变化。
知识点二、一氧化碳的性质和用途
1．物理性质
颜色：无色，气味：无味，溶解性：难溶于水,
密度：比空气略小，宜采用排水法收集。
2．化学性质
（1）可燃性(点燃前要验纯),该反应的化学方程式:2CO+O 2CO (火焰呈蓝色)。根据这一性质，
2 2
一氧化碳可用作燃料。
【拓展】（1）煤炉从上至下，常发生的三个反应:2CO+O 2CO 、CO+C 2CO、C+O
2 2 2 2
CO。
2
（2）毒性：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。
【温馨提示】
① 涉及CO的实验中，要有尾气处理装置(有毒性)，实验开始前要验纯，防止加热或点燃时爆炸。
② 用煤等含碳燃料取暖时，放一盆水不能防止CO中毒，一定要保持室内通风。
（3）还原性(可用于冶金工业)
① 与氧化铜反应：CO+CuO Cu+CO ;
2
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② 与氧化铁反应：3CO+Fe O 2Fe+3CO 。
2 3 2
知识点三、二氧化碳的性质
1．物理性质:无色、无味的气体，密度比空气大，可溶于水(体积比约为1:1)。固体二氧化碳俗称干
冰，升华时吸收大量的热。
2．化学性质
实验
现象 上层的蜡烛先熄 紫色石蕊溶液变红 澄清石灰水变浑 无明显现象
灭，下层的蜡烛后 浊
熄灭
性质 ①不燃烧，也不支 与水反应： 与碱反应,化学方程式分别为
持燃烧;②密度比空
CO +H O HCO Ca(OH) +CO CaCO ↓+H O、
气大 2 2 2 3 2 2 3 2
CO +2NaOH Na CO +H O
2 2 3 2
3．二氧化碳的制取
（1）工业制取(煅烧石灰石):CaCO CaO+CO ↑；
3 2
（2）实验室制取：CaCO +2HCl CaCl +H O+CO ↑。
3 2 2 2
4．二氧化碳能与灼热的碳反应，化学方程式为：C+CO 2CO , 该反应是吸热(选填“吸热”或
2
“放热”)反应。
【易错辨析】
（1）二氧化碳的溶解性是可溶于水，不能说是易溶于水。
（2）二氧化碳能使湿润的石蕊试纸变红，但使石蕊变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳和水反应
生成的一种酸性物质(碳酸)。
（3）检验二氧化碳常用澄清石灰水，吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钙的溶解度小。
知识点四、二氧化碳的用途及影响
1．根据CO 不燃烧也不支持燃烧，且密度大于空气的性质，可用人工降雨来灭火。
2
2．干冰可用于人工降雨，还可用作制冷剂，用于冷藏保鲜与运输。
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3．在温室里施用CO 作气体肥料，可以提高农作物的产量。
2
4．对生活和环境的影响
（1）植物的光合作用可以消耗大气中的CO， CO 的含量升高会造成温室效应。(植物的光合作用
2 2
是实现自然界碳—氧循环的最主要途径)
（2）在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部前，必须先做灯火实验。
5．低碳生活与碳中和
（1）概念:
① 所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳的排放。
② “碳中和”是指通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现
二氧化碳“净零排放”。
（3）低碳行为：使用清洁能源，减少使用一次性筷子和塑料袋，提倡纸张双面使用，减少私家车
的使用、多乘坐公共交通工具等。
【易错辨析】
（1）干冰是CO 的固态，是纯净物。
2
（2）人工降雨可利用干冰实现，此变化属于物理变化。
知识点五、CO 与 CO 的鉴别与除杂
2
1．鉴别
方法 现象
CO CO
2
通入澄清石灰水 无明显现象 澄清石灰水变浑浊
通入紫色石蕊溶液中 无明显现象 溶液变红色
通过灼热的氧化铜 黑色固体变红色 无明显现象
点燃 燃烧,发出 色火焰 不燃烧
2．除杂
（1）除去CO 中的CO：通过足量灼热的CuO 粉末。
2
（2）除去CO中的CO：先通入足量NaOH 溶液中，再通过浓硫酸；或通过足量灼热的炭粉。
2
【易错辨析】
（1）CO与CO 组成元素相同，性质差异大的原因是其分子结构不同。
2
（2）CO具有还原性，而CO 不具有还原性，不能用来冶炼金属。
2
（3）不能用点燃的方法去除二氧化碳中的一氧化碳。
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实验一：木炭或 CO 还原氧化铜
实验 木炭还原氧化铜 CO还原氧化铜
实验原理 C+2CuO══2Cu+CO ↑ CO+CuO══Cu+CO
2 2
实验装置
实验现象 黑色粉末逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊
（1）试管口应略向下倾斜，目的是防止 （1）加热前先通一会儿CO，目的是排
冷凝水回流到灼热的试管底部，使试管炸 出装置内的空气 , 防止 CO 不纯，加热后
裂。 发生爆炸。
（2）加热时，在酒精灯火焰上加网罩的 （2）反应结束后先停止加热，继续通
目的是使火焰集中并提高温度。 CO至玻璃管冷却的作用是防止灼热的
注意事项 （3）加热时，在酒精灯火焰上加网罩的 铜重新被氧化。
原因是增大药品的加热接触面积，受热均 （3）CO有毒，尾气必须进行处理，通
匀，使反应更充分。 常采用点燃法，防止污染空气
（4）反应结束时，先把导管从石灰水中
撤出，再停止加热，原因是防止试管中液
体倒流，炸裂试管。
实验二：CO 的实验室制取
2
实验原理 CaCO +2HCl══CaCl +H2O+CO↑
3 2 2
实验药品 稀盐酸和石灰石（或大理石）
发生装置
方便添加液体试剂 可以控制反应速率 可随时控制反应的发生和停
装置优点
止
收集方法 向上排空气法
操作步骤 连接仪器→检查装置气密性→加入药品(先固后液)→收集气体
检验及 检验：把生成的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则说明气体为二氧化碳
验满 验满：把燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，说明已经集满
注 ① 长颈漏斗的下端管口应伸入液面下，否则生成的气体会从长颈漏斗中逸出;
意 ② 不能用碳酸钠粉末代替石灰石制取CO，粉末状的NaCO 增大了与稀盐酸的接
2 2 3
触面积，反应太快，不利于CO 的收集，也不利于对反应的控制;
事 2
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③ 不能用稀硫酸与石灰石反应制取CO，因为石灰石和稀硫酸反应生成的白色微
2
溶性的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行;
④ 不宜用浓盐酸与石灰石反应制取CO，因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使收
项 2
集到的二氧化碳不纯；
⑤ 检验某气体是否为CO 时，不能用燃着的木条，因为使燃着的木条熄灭的气体
2
不一定是 CO ，还可能是氮气等
2
考点一．碳单质的物理性质及用途
1．（2023•眉山）化学与我们生活息息相关。下列说法错误的是（ ）
A．氮气可用于食品充氮防腐
B．活性炭可用于冰箱除味剂
C．氢氧燃料电池用作汽车的驱动电源可以减少空气污染
D．商场里标有“补钙”、“补铁”的保健品，这里的“钙铁”指的是单质
【解答】解：A、氮气的化学性质不活泼，可用于食品充氮防腐，故选项说法正确。
B、活性炭具有吸附性，活性炭可用于冰箱除味剂，故选项说法正确。
C、氢氧燃料电池，氢气和氧气反应生成水，无污染，用作汽车的驱动电源可以减少空气污染，
故选项说法正确。
D、商场里标有“补钙”、“补铁”的保健品，这里的“钙、铁”不是以单质、分子、原子等形
式存在，这里所指的“钙、铁”是强调存在的元素，与具体形态无关，故选项说法错误。
故选：D。
考点二．碳的化学性质
2．（2023•仓山区校级模拟）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N 一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；
2
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。
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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N 是为了排出氧气，避免干扰后续实验
2
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CO
2
D．从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
【解答】解：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N 是为了排出装置内的氧气，避免干扰后续实验，故正确；
2
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CO ，故正确；
2
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。
考点三．碳元素组成的单质
3．（2023•农安县一模）学习化学要用化学观念认识世界。下列选项正确的是（ ）
A．变化与守恒：依据X+2O ＝2CO +2H O可知，X是C H O
2 2 2 2 4
B．模型与推理：离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但其原子的排列方式不同
D．实验与探究：证明CuO是H O 分解的催化剂，只需验证CuO能加快反应速率
2 2
【解答】解：A.在反应X+2O ＝2CO +2H O中，根据质量守恒定律可知，反应前后的元素种类
2 2 2
和原子的种类和个数不变，已知反应前：4个氧原子；反应后：2个碳原子、4个氢原子，6个氧
原子，则反应前X中有2个碳原子、4个氢原子，2个氧原子，则X的化学式为C H O ，故A
2 4 2
错误；
B.离子都是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子，例如原子核是带电的微粒，故B错误；
C.金刚石和石墨的组成元素相同，但其原子的排列方式不同，故C正确；
D.探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，不仅需设计实验证明氧化铜能改变化学反应速率，
还必须设计实验证明氧化铜本身的质量和化学性质不改变，故D错误。
故选：C。
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考点四．二氧化碳的实验室制法（共3小题）
4．（2023•济宁）某同学按图示装置进行试验（所需的夹持仪器已省略），能够达到实验目的的是
（ ）
制备气体 试剂a 试剂b
A CO 稀盐酸 碳酸钠
2
B O 双氧水 二氧化锰
2
C H 稀硫酸 锌粒
2
D O 稀硫酸 高锰酸钾
2
【解答】解：A.碳酸钠与稀盐酸反应制取二氧化碳选用固液常温型发生装置，但是二氧化碳密
度比空气大，所以用向上排空气法收集，故错误；
B.过氧化氯与二氧化锰反应制取氧气选用固液常温型发生装置，但是氧气密度比空气大，所以
用向上排空气法收集，故错误；
C.锌和稀硫酸反应制取氧气选用固液常温型发生装置，氧气密度比空气小，所以采用向下排空
气法收集，故正确；
D.高锰酸钾加热分解即可制取氧气，采用固固加热型发生装置，氢气密度比空气大，所以用向
上排空气法收集，故错误。
故选：C。
5．（2023•龙凤区一模）实验室制备并收集二氧化碳，按下表进行实验，取等质量的同种大理石加
入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳气体随时间变化曲线如图所示，下列说法错误
的是（ ）
实验编号 药品
Ⅰ 块状大理石、10% H SO 溶液
2 4
Ⅱ 块状大理石、7% HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7% HCl溶液
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A．实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲
B．实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小
C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素是酸的浓度
D．实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的
【解答】解：A．大理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，
且大理石是粉末状的，反应的速率最快，所以实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲，选项说法正确；
B．Ⅱ和Ⅲ中选择酸都是7% HCl溶液，Ⅱ中是块状大理石，Ⅲ中是大理石粉末，实验Ⅱ和Ⅲ对
比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小，选项说法正确；
C．实验Ⅰ和Ⅱ中所用酸的种类不同，没有可比性，选项说法错误；
D．由图象可知，实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的，选项说法正确。
故选：C。
6．（2023•达州）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置图回答问题。
（1）仪器a的名称是 试管 。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是 CaCO +2HCl ＝ CaCl +H O+CO ↑ ，你选择的发
3 2 2 2
生装置是 B （填字母编号）。
（3）检验二氧化碳可选用 ③ （填数字编号）。
①氢氧化钠溶液
②氯化钙溶液
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③氢氧化钙溶液
④蒸馏水
（4）实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→ E → D
→F，验满的方法是 将燃着的木条放到 c 端管口，若木条熄灭，则已集满 。
（5）同学们在体育考试中，做引体向上时，将“镁粉”抹在手掌上以增大摩擦力。“镁粉”到
底是什么物质呢？与老师交流后，了解到“镁粉”【化学式可表示为 Mg （OH） CO 】是一种
x y 3
受热易分解的白色固体，分解产物全部是氧化物。为了确定“镁粉”的化学式，同学们设计了
实验方案并进行了定量探究：
①依次连接装置A→D→C，并检查其气密性。
②在A装置中加入14.2g“镁粉”，加热，充分反应后测得 D装置增重1.8g，C装置增重4.4g
（产生的气体完全被吸收，不考虑空气对测定结果的影响）。同学们通过分析计算，最终确定
“镁粉”的化学式为 M g （ OH ） CO 。
2 2 3
【解答】解：（1）由图可知，仪器a的名称是试管。
（2）实验室制取二氧化碳的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学
方程式是：CaCO +2HCl＝CaCl +H O+CO ↑；该反应需要固液常温型装置，则选择的发生装置
3 2 2 2
是B。
（3）①氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应无明显现象，故选项错误；
②氯化钙溶液不能和二氧化碳反应，故选项错误；
③氢氧化钙溶液和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液会变浑浊，故选项正确；
④蒸馏水和二氧化碳反应生成碳酸，该反应无明显现象，故选项错误；
故选：③。
（4）实验室制取的二氧化碳中常混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢和饱和碳酸氢钠溶液反应生
成氯化钠、水和二氧化碳，浓硫酸能吸收二氧化碳中的水蒸气，若要收集一瓶纯净、干燥的二
氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→E→D→F；二氧化碳的密度比空气大，从F装置中的b
管进入，则验满的方法是：将燃着的木条放到c端管口，若木条熄灭，则已集满。
（5）在A装置中加入14.2g“镁粉”加热，生成氧化镁、二氧化碳和水，充分反应后测得 D装
置增重1.8g，则生成水的质量是1.8g，C装置增重4.4g，则生成二氧化碳的质量为4.4g，那么生
2
成氧化镁的质量为：14.2g﹣1.8g﹣4.4g＝8g。1.8g水中氢元素的质量为：1.8g× =0.2g，8g氧
18
24 4.8g 0.2g
化镁中镁元素的质量为：8g× =4.8g，则镁原子和氢原子的原子个数比为 ： =1：
40 24 1
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1，所以x＝y，又根据化合价原则，化合物中各元素化合价代数和为零，则x、y的值可以是2，
所以通过分析计算，最终确定“镁粉”的化学式为：Mg （OH） CO 。
2 2 3
故答案为：
（1）试管；
（2）CaCO +2HCl＝CaCl +H O+CO ↑；B；
3 2 2 2
（3）③；
（4）E；D；将燃着的木条放到c端管口，若木条熄灭，则已集满；
（5）Mg （OH） CO 。
2 2 3
考点五．二氧化碳的物理性质
7．（2023•东城区校级模拟）某小组利用图1装置研究25℃时二氧化碳的溶解性。打开止水夹，向
3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中，分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡
前 后 压 强 的 变 化 如 图 2 。 下 列 说 法 不 正 确 的 是 （ ）
A．曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B．曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C．曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
D．终点气压高于初始的原因可能是在25℃时，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
【解答】解：A、曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入蒸馏水的缘故，A正确；
B、c点到e点压强明显减小，通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，所以使得压强明显减小，
B正确；
C、曲线③加入水后压强上升最小，说明进入水的体积最小，100﹣150s曲线3减小压强最少，
是因为注入的水最少，是20ml，C不正确；
D、终点气压高于初始的原因可能是在25℃时，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积，
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D正确；
故选：C。
考点六．二氧化碳的化学性质
8．（2023•福建）国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对
教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是（ ）
A．从教室不同位置多点采集空气样品
B．将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
C．测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标
D．为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气
【解答】解：A、为了测定的施压那结果更准确，从教室不同位置多点采集空气样品，故A措施
正确；
B、由于空气中二氧化碳的量少，氢氧化钙又是微溶于水的，现象不明显，故B措施不正确；
C、由于国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为 0.15%，测得二氧化碳浓度为
0.28%，说明二氧化碳浓度超标，故C措施正确；
D、为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气，故D措施正确。
故选：B。
9．（2023•临沂）碳及其部分化合物的转化关系如图所示（图中“→”表示一种物质可转化为另一
种物质，X表示反应物）。下列说法中错误的是（ ）
A．X可以是单质或氧化物
B．“CO→CO ”的反应类型为置换反应
2
C．“CO →H CO ”的反应可以用石蕊溶液检验
2 2 3
D．“CO →CaCO ”的反应可以用于实验室检验二氧化碳
2 3
【解答】解：A、C可以与O 、CuO反应生成CO ，故X可以是单质或氧化物，故该选项说法
2 2
正确；
B、CO可以与O 反应生成CO ，该反应为化合反应，并不是置换反应，故该选项说法错误；
2 2
C、CO 与H O反应生成H CO ，可以使紫色石蕊溶液变为红色，故该选项说法正确；
2 2 2 3
D、CO 可以与Ca（OH） 反应生成CaCO 沉淀，可用来检验二氧化碳，故该选项说法正确。
2 2 3
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故选：B。
10．（2023•澄城县模拟）某同学用如图所示装置验证二氧化碳的性质。已知：气体X属于稀有气
体；装置气密性良好；锥形瓶中放入的是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。具体步骤有：①从
a端通入二氧化碳；②从b端通入气体X；③从分液漏斗中滴加适量水；④从a端通入二氧化
碳。下列有关该实验的说法合理的是（ ）
A．步骤①可观察到纸花变红
B．气体X的密度大于二氧化碳的密度
C．步骤③的目的是验证水不能使紫色石蕊变色
D．步骤④的现象说明二氧化碳显酸性
【解答】解：A、二氧化碳不能使石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变色。该选项不正确。
B、气体X属于稀有气体，从b端进入，将二氧化碳从a端排出，短管进长管出，说明气体X的
密度小于二氧化碳的密度。该选项不正确。
C、步骤②将二氧化碳气体排出后，步骤③从分液漏斗中滴加适量水，是为验证水不能使紫色
石蕊变色。该选项正确。
D、步骤④从a端通入二氧化碳，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应，产物显酸性。
该选项不正确。
故选：C。
11．（2023•安徽模拟）下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中“→”表示转化关系）的说法
正确的是（ ）
A．“CO →CaCO ”的反应可用于检验二氧化碳
2 3
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B．“CO→CO ”的反应只能通过燃烧实现
2
C．“C→CO”的反应中碳发生还原反应
D．“CO H CO ”的反应可用酚酞试剂验证
2 2 3
【解答】解⇌：A、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，“CO
2
→CaCO
3
”的反应
可用于检验二氧化碳，故选项说法正确。
B、一氧化碳燃烧或与氧化铜反应生成二氧化碳，故选项说法错误。
C、碳与氧气在点燃条件下反应生成一氧化碳，碳发生了氧化反应，故选项说法错误。
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸分解生成水和二氧化碳，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，
能用石蕊试剂验证，故选项说法错误。
故选：A。
12．（2023•姑苏区校级二模）实验小组用如图所示装置进行实验，打开K，向充满CO 的锥形瓶
2
中加入适量的澄清石灰水，立即关闭K，振荡，观察现象，下列有关说法不正确的是（ ）
A．澄清石灰水变浑浊
B．长颈漏斗中液面上升
C．装置内气体压强减小，最终与大气压相等
D．该实验说明CO 能与石灰水反应
2
【解答】解：打开K，将适量的澄清石灰水加入到充满CO 的锥形瓶中，立即关闭K，振荡，滴
2
入的氢氧化钙溶液与二氧化碳发生反应，二氧化碳的体积减少，瓶内压强变小，小于外界大气
压。
A、滴入的氢氧化钙溶液与二氧化碳发生反应，澄清石灰水变浑浊，故正确；
B、滴入的氢氧化钙溶液与二氧化碳发生反应，二氧化碳的体积减少，瓶内压强变小，小于外界
大气压，长颈漏斗的下端有气泡冒出，故错误；
C、滴入的氢氧化钙溶液与二氧化碳发生反应，二氧化碳的体积减少，瓶内压强变小，最终与大
气压相等，故正确；
D、澄清石灰水变浑浊，说明CO 能与石灰水反应，故正确。
2
故选：B。
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考点七．二氧化碳对环境的影响
13．（2023•盘龙区校级模拟）中国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。
“碳达峰”“碳中和”与低“碳”生活中的“碳”指的是同一种物质，下列做法不符合这一主
题的是（ ）
A．农业上提倡焚烧秸秆，变废为宝，为田增肥
B．汽油中添加乙醇，节约能源，保护环境
C．控制工业废气的任意排放，改善大气质量
D．尽量乘坐公共交通工具出行
【解答】解：A、秸秆焚烧过程会产生大量二氧化碳、烟尘和废气，不符合低碳理念，故A错误；
B、用乙醇替换汽油，可减少化石能源使用，节约能源，符合低碳理念，故B正确；
C、工业废气中含有大量有害气体和烟尘，控制工业废气排放，减少废气排放，符合低碳理念，
故C正确；
D、乘坐公共交通，减少化石燃料使用，符合低碳理念，故D正确；
故选：A。
14．（2023•东营）我国提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与
担当，请根据所学知识回答问题：
（1）“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”是指 二氧化碳 。
（2）由于大量化石燃料的使用，破坏了自然界碳循环的平衡，下列反应不会加剧“温室效应”
的是 C （填字母序号）。
点燃
A.煤+氧气
→
二氧化碳+水
点燃
B、CH 4 +2O 2 ¯ CO 2 +2H 2 O
❑
C.H CO ═H O+CO ↑
2 3 2 2
点燃
D、石油+氧气
→
二氧化碳十水
（3）实现“碳中和”主要有两条途径：一是节能减排，二是转化吸收。
①下列措施不符合节能减排理念的是 C （填字母序号）。
A.开发使用新能源
B.节约用电，绿色出行
C.全面禁止使用化石燃料
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D.尽量减少使用塑料袋
②根据二氧化碳的性质，写一个转化吸收二氧化碳的化学方程式 CO +2NaOH ＝ Na CO +H O
2 2 3 2
。
③科学家利用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇（CH OH），甲醇是重要的化工原料，深加工
3
后可作为一种新型清洁燃料，该化学反应的微观过程如图所示，以下说法正确的是 CD （填
字母序号）。
A.该反应涉及到3种氧化物
一定条件
B.该反应的化学方程式为CO 2 +H 2 → CH 3 OH+H 2 O
C.该反应实现了由无机物到有机物的转化
D.该反应不仅可以减少“碳排放”，还能获得比较理想的能源
【解答】解：（1）“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳；
（2）大气中二氧化碳的含量增加主要是化石燃料的大量燃烧引起的，化石燃料包括煤、石油和
天然气，则下列反应不会加剧“温室效应”的是H CO ═H O+CO ↑，故选：C；
2 3 2 2
（3）①A、开发使用新能源，可以减少化石能源的使用，减少二氧化碳排放，符合节能减排理
念，故A不符合题意；
B、节约用电，绿色出行，可以节约能源，减少二氧化碳排放，符合节能减排理念，故 B不符题
意；
C、化石燃料是我们依赖的主要能源，自然界是有自洁能力的，只要控制在一个合理的范围内，
就不会造成严重的环境污染，禁止使用化石燃料会对人们的生产生活造成严重影响，不能禁止
使用化石能源，故C符合题意；
D、尽量减少使用塑料袋，可以节约资源、保护环境，符合节能减排理念，故D不符题意；
故选：C；
②二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为 CO +2NaOH＝
2
Na CO +H O；
2 3 2
③科学家利用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇（CH OH），由化学反应的微观图可知，反应
3
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一定条件
的化学方程式为CO 2 +3H 2 ¯ CH 3 OH+H 2 O，
❑
A、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，该反应中CO 和H O是氧化物，
2 2
则该反应涉及到2种氧化物，故A说法错误；
一定条件
一定条件
B 、 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CO 2 +3H 2 ¯ CH 3 OH+H 2 O ， 而 不 是 CO 2 +H 2 →
❑
CH OH+H O，故B错误；
3 2
C、二氧化碳的组成和性质与无机物相似，二氧化碳属于无机物，CH OH是有机物，则该反应
3
实现了由无机物到有机物的转化，故C说法正确；
D、该反应消耗了二氧化碳，同时生成了甲醇，甲醇具有可燃性，则该反应不仅可以减少“碳排
放”，还能获得比较理想的能源，故D正确；
故选：CD。
故答案为：（1）二氧化碳；
（2）C；
（3）①C；
②CO +2NaOH＝Na CO +H O；
2 2 3 2
③CD。
15．（2023•丹东）首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举
办。碳中和是指在规定时间内，CO 的人为移除与人为排放相抵消。
2
（1）大气中CO 过多会导致 温室效应 的加剧。
2
（2）下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集：应选择 碱 性（填“酸”或“碱”）试剂吸收捕集CO 。
2
②碳循环：为降低CO 含量，科学家正在研究一种新型“人造树叶”，它能吸收空气中的CO
2 2
一定条件
并转变为乙醇（乙醇的化学式为C 2 H 5 OH），该反应的化学方程式为2CO 2 +3H 2 O ¯
❑
C H OH+3X，则X的化学式为 O 。
2 5 2
③碳替代：选用氢气作为碳替代能源的理由是 生成物是水，无污染 ；氢气可以采用电解水
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通电
的方法制得，电解水的化学方程式是 2H 2 O ¯ 2H 2 ↑ +O 2 ↑ ；还可以作为碳替代能源的有
❑
风能 （答一种即可）。
（3）低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是 AB 。
A.双面使用纸张
B.植树造林
C.露天焚烧垃圾
【解答】（1）大气中CO 过多会导致温室效应的加剧；
2
（2）①二氧化碳是酸性气体，应选择碱性碱试剂吸收捕集CO 。
2
一定条件
②根据2CO 2 +3H 2 O ¯ C 2 H 5 OH+3X及质量守恒定律，反应前，有2C、6H、7O，反应后，
❑
2C、6H、1O，则X的化学式为O 。
2
③选用氢气作为碳替代能源的理由是生成物是水，无污染；氢气可以采用电解水的方法制得，
通电
电解水的化学方程式是 2H 2 O ¯ 2H 2 ↑+O 2 ↑；还可以作为碳替代能源的有风能（合理即可）。
❑
（3）A.双面使用纸张，可以减少树木的砍伐，有利于实现碳中和，故A正确；
B.植树造林，有利于实现碳中和，故B正确；
C.露天焚烧垃圾，会产生大量二氧化碳等物质，故C错误。
故答案为：（1）温室效应；
（2）①碱；
②O ；
2
通电
③生成物是水，无污染；2H 2 O ¯ 2H 2 ↑+O 2 ↑；风能；
❑
（3）AB。
考点八．一氧化碳的化学性质
16．（2023•益阳）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
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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
【解答】解：A、CO和CO 都是由碳、氧两种元素组成的纯净物，均属于化合物，故选项说法
2
正确。
B、CO和CO 均是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，均属于氧化物，故选项说法
2
正确。
C、CO和CO 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
2
下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
D、CO和CO 分别是由一氧化碳分子、二氧化碳分子构成的，它们分子的构成不同，化学性质
2
不相似，故选项说法错误。
故选：D。
17．（2023•上海）CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是（ ）
A．玻璃管中粉末由黑变红
B．NaOH溶液的作用是检验CO
2
C．可用生石灰吸收尾气
D．结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K 、K
1 2
【解答】解：A、加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，固体由黑色变红色，故选项
正确。
B、NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，故选项不正确。
C、生石灰不能和一氧化碳反应，不能用来处理尾气，故选项不正确。
D、结束实验时，先夹紧弹簧夹K 、K ，后熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂玻璃管，故选项
1 2
不正确。
故选：A。
18．（2023•营口）下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是（ ）
A．一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成，能相互转化
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B．一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性，都可作为燃料
C．一氧化碳和二氧化碳都能与水反应，都能使紫色石蕊溶液变红
D．一氧化碳和二氧化碳都是温室气体，含量增多都能导致温室效应增强
【解答】解：A.在高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，一氧化碳燃烧又生成了二氧
化碳；所以在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化，故正确；
B.一氧化碳具有可燃性，可做燃料；二氧化碳不能燃烧，不能作燃料，故错误；
C.二氧化碳能与水化合生成碳酸，碳酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变为红色；一氧化碳属
于中性氧化物，不能与水反应，故错误；
D.一氧化碳会引起中毒，不是温室气体，二氧化碳含量上升会导致温室效应增强，故错误；
故选：A。
19．（2023•云南）碳及其化合物存在如下转化关系：C→CO CO X（“→”表示一种物质会一
2
步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是（ ） ⇌ ⇌
A．由C转化为CO 的过程中碳元素的化合价依次升高
2
B．CO只能通过与O 反应转化为CO
2 2
高温
C．CO 2 可通过与C反应转化为CO，化学方程式为C+CO 2 ¯ 2CO
❑
D．X可能是酸或盐
【解答】解：A.碳元素由0价升高到+2价，再由+2价升高到+4价，由C转化为CO 的过程中碳
2
元素的化合价依次升高，故正确；
B.CO与氧化铜高温加热，反应生成铜和二氧化碳，不只能通过与O 反应转化为CO ，故错误；
2 2
高温
C.CO 2 可通过与C反应转化为CO，化学方程式为C+CO 2 ¯ 2CO，故正确；
❑
D.二氧化碳与水反应生成碳酸，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，因此X可能是酸或盐，
故正确；
故选：B。
△
20．（2023•安徽）已知草酸钙（CaC 2 O 4 ）加热易分解：CaC 2 O 4 ¯ CaO+CO↑+CO 2 ↑。为验证分解
❑
产物中既有CO又有CO ，小明设计如下实验装置。
2
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回答下列问题。
（1）B 中实验现象是 澄清的石灰水变浑浊 ，写出其在 D中发生反应的化学方程式
高温
3CO+Fe 2 O 3 ¯ 2Fe+3CO 2 。
❑
（2）Fe O 中铁元素化合价为 + 3 。
2 3
（3）小华认为，在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，
小明的理由是 能看到玻璃管中红棕色粉末变为黑色 。
（4）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 。
△
【解答】解：（1）草酸钙（CaC 2 O 4 ）加热易分解：CaC 2 O 4 ¯ CaO+CO↑+CO 2 ↑，产生了CO 2
❑
气体，CO 气体能使澄清石灰水变浑浊，所以B中实验现象是：澄清的石灰水变浑浊；因为氧
2
高温
化铁能被一氧化碳还原为铁粉，所以反应的化学方程式是：3CO+Fe 2 O 3 ¯ 2Fe+3CO 2 ，故填：
❑
高温
澄清的石灰水变浑浊，3CO+Fe 2 O 3 ¯ 2Fe+3CO 2 ；
❑
（2）Fe O 中氧元素显负二价，根据化合物中正负化合价代数和为零，设铁元素的化合价是x，
2 3
可得：2x+（﹣2）×3＝0，则x＝+3价，所以Fe O 中铁元素化合价为+3，故填：+3；
2 3
（3）氧化铁颜色为红棕色，如果CO存在，则氧化铁会被一氧化碳还原为铁粉，玻璃管中的现
象为由红棕色粉末变为黑色，所以不加装置B就可验证，故填：能看到玻璃管中红棕色粉末变
为黑色；
（4）从环保的角度考虑，该实验的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳是空气污染物，会污染环境，
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所以要在该实验的最后加一个燃着的酒精灯或者扎一个气球等尾气处理装置，故填：没有尾气
处理装置。
一．选择题（共12小题）
1．（2023•天山区校级一模）“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心。下列做法不符合这
一理念的是（ ）
A．出行乘公共交通工具，少乘坐私家车
B．农业上提倡焚烧桔梗，变废为宝，为田增肥
C．用废旧报纸制造铅笔杆
D．农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌
【解答】解：A．出行多乘交通工具减少了化石燃料的燃烧，不开私家车，减少了二氧化碳的排
放，故A正确；
B．用火焚烧桔梗会产生大量粉尘、有毒的物质，会污染空气，故B错误；
C．用废旧报纸制作铅笔杆节约了资源，减少了树木的砍伐，故C正确；
D．改浸灌为喷灌和滴灌，既能节约用水，又能节约能源，故D正确。
故选：B。
2．（2023•让胡路区校级二模）对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（ ）
A．试管中的液体加热时，试管炸裂——集中加热前可能没有预热
B．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——由于引燃的火柴过长
1
C．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于 ——红磷过量
5
D．制取CO 气体时，始终收集不到CO ——收集CO 的集气瓶没盖严
2 2 2
【解答】解：A、给试管中的液体加热时，若没有预热就集中加热可能会导致试管受热不均而炸
裂，符合题意；
B、细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂，可能是未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，导
致高温熔融物溅落，炸裂瓶底，不符合题意；
C、验证空气中氧气含量时，红磷过量能将装置内氧气耗尽，所以红磷过量是正确的做法，不会
导致实验结果偏小，不符合题意；
D、制取二氧化碳气体时，始终收集不到二氧化碳，可能是装置漏气或药品的量不足，集气瓶没
有盖严不会导致收集不到气体，不符合题意。
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故选：A。
3．（2023•安徽模拟）“碳中和”是指通过一定方式抵消人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放
量，达到相对“零排放”。下列做法中，有利于实现“碳中和”的是（ ）
A．大力开发新能源，禁止使用化石燃料
B．倡导植树造林，促进自然界中二氧化碳的循环
C．提倡多建造以煤为燃料的火力发电厂
D．加高烟囱，将燃烧产生的气体排向高空
【解答】解：A、禁止使用化石燃料是错误的观点，故A错误；
B、植物可以进行光合作用消耗二氧化碳，故B正确；
C、煤的燃烧会产生二氧化碳，故C错误；
D、加高烟囱，不会减少二氧化碳的排放，故D错误。
故选：B。
4．（2023•潮南区一模）CO、CO 和CaCO 的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
2 3
A．①可通过物质的还原性实现
B．②可通过物质的可燃性实现
C．③可通过与澄清石灰水反应实现
D．④可通过分解反应实现
【解答】解：A、高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，该选项说法正确；
B、二氧化碳不能燃烧，通过物质的可燃性不能把二氧化碳转化成一氧化碳，该选项说法不正确；
C、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该选项说法正确；
D、高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，该选项说法正确。
故选：B。
5．（2023•宝鸡模拟）如图所示放置一段时间（干冰常温下易升华），下列说法不正确的是
（ ）
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A．将澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，溶液会变红
B．干冰升华是物理变化
C．U形管内右端红墨水液面升高
D．烧杯中澄清石灰水变浑浊
【解答】解：A、干冰是固态二氧化碳，常温下易升华成二氧化碳气体，二氧化碳和水反应生成
的碳酸能使紫色石蕊溶液变红，则将澄清石灰水换成紫色石蕊溶液，溶液会变红，故选项说法
正确。
B、干冰升华是固态二氧化碳变成气态二氧化碳，没有新物质生成，是物理变化，故选项说法正
确。
C、干冰升华吸热，使周围温度降低，大试管内压强减小，则右端红墨水液面降低，左端红墨水
液面升高，故选项说法不正确。
D、干冰是固态二氧化碳，常温下易升华成二氧化碳气体，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，
则烧杯中澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。
故选：C。
6．（2023•宁津县三模）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，下列说法中不正确的是（
）
A．实验中要先通CO 后加热
2
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△
B．黑色的氧化铜变红，发生以下反应C+2CuO ¯ 2Cu+CO 2 ↑
❑
C．丙处试管可防止液体倒吸
D．丁既可吸收CO ，也可收集CO
2
【解答】解：A、二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，而一氧化碳不纯时会加热会发生爆炸，则
实验中是先通二氧化碳后加热，故A正确；
B、生成的一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则黑色的氧化铜变红色，而不是因为碳
还原，故B不正确；
C、丙处空试管的作用为防止氢氧化钠溶液倒流到热的玻璃管处，使玻璃棒炸裂，故C正确；
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，且一氧化碳难溶于水，可将溶液排出，即丁既
可吸收CO ，也可收集CO，故D正确。
2
故选：B。
7．（2023•西城区二模）中国科学家成功制备出石墨双炔包覆的锑纳米空心立方盒，可用作钠离子
电池负极材料。石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下。下列说法
不正确的是（ ）
A．石墨烯和石墨双炔都是单质
B．石墨烯和石墨双炔性质完全相同
C．石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO
2
D．石墨烯和石墨双炔均可作电极材料
【解答】解：A、根据“石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成”可知，石墨烯和石墨双炔都是由碳
元素组成的单质，说法正确，该选项不符合题意；
B、根据图示可知，石墨烯和石墨双炔中碳原子排列顺序不同，性质不完全相同，化学性质相同，
物理性质不同，说法错误，该选项符合题意；
C、根据“石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成”可知，石墨烯和石墨双炔都是由碳元素组成的单
质，石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO ，说法正确，该选项不符合题意；
2
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D、根据“石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性”可知，石墨烯和石墨双炔均
可作电极材料，说法正确，该选项不符合题意。
故选：B。
8．（2023•锡山区模拟）小明同学利用生活废弃材料组装了图装置进行二氧化碳的制取和性质探究。
已知a、d是浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c是用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花（夹持装置
已略）。下列描述正确的是（ ）
A．制取二氧化碳时，饮料瓶应装大理石，注射器用于添加浓盐酸
B．实验过程中，棉花变色情况是a、d变红，且a的变色速度比d快
C．利用装置可以知道二氧化碳密度比空气大，可与水发生反应
D．若用该装置制取氧气，可以使用氯酸钾和二氧化锰
【解答】解：A、由于浓盐酸容易挥发产生HCl气体，与制取的二氧化碳混合使气体不纯，所以
应选用饮料瓶装大理石，注射器装稀盐酸，故该选项错误；
B、通过大理石与稀盐酸的反应可以制取二氧化碳，二氧化碳可以与水发生反应生成碳酸，可以
使紫色石蕊试液变红，因为a，d是浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，所以可变红，b，c是干燥的，
不变色。但由于二氧化碳的密度比空气大，所以应该先接触到 d，才能接触到a，因此a的变色
速度比d慢，故该选项错误；
C、经上述分析可知，二氧化碳密度比空气大，可与水发生反应，该选项正确；
D、此装置是固液常温型发生装置，而用氯酸钾和二氧化锰制取氧气需要加热，故不能用该装置，
该选项错误。
故选：C。
9．（2023•龙马潭区一模）二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）是实现“碳中和”的有效方法。下
面有关二氧化碳捕集利用与封存方法与其他三项不同的是（ ）
A．将捕集的二氧化碳用碱液吸收
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B．将二氧化碳加压灌注到合适的地层中，与“盐水”作用生成稳定的碳酸盐
C．将CO 注入3000m以上深度的海里，形成固态的CO 水化物或液态的CO “湖”
2 2 2
D．资源化利用CO ：CO 与氨气合成尿素、CO 与氯化钠生产纯碱等
2 2 2
【解答】解：A、将二氧化碳用碱溶液吸收是利用二氧化碳能与碱反应生成盐和水的化学性质；
B、将二氧化碳与盐水作用生成稳定的碳酸盐利用二氧化碳的化学性质；
C、将二氧化碳形成固态或液态封存利用的是物理性质；
D、二氧化碳与氨气合成尿素、与氯化钠生产纯碱利用的是化学性质；
故C项与其它三项不同。
故选：C。
10．（2023•惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是（ ）
A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧气
C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧气
【解答】解：A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即
选用②；二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用
②④制取二氧化碳，故选项说法错误。
B、实验室可加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置①，也可用过
氧化氢在以二氧化锰作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置②，氧
气的密度比空气大，可用向上排空气法④收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法⑤收集气
体，即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法正确。
C、根据A选项的分析，应用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。
D、根据B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法错误。
故选：B。
11．（2023•东港区校级二模）《化学教育》报道了如图所示的“氧化铜还原实验”一体化装置，
下列说法不正确的是（ ）
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A．若用酒精灯加热CuO部位，无明显现象，证明CO 不能还原CuO
2
B．先用酒精灯加热炭粉再加热CuO，黑色固体变为红色，证明炭粉还原CuO
高温
C．加热炭粉过程中发生反应：CO 2 +C ¯ 2CO
❑
D．反应后装置中气体的质量增加
【解答】解：A、用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳和氧化铜不反应，二氧
化碳不能还原氧化铜，故选项说法正确。
B、先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色固体变为红色，是因为碳和二氧化碳在高温下反应
生成了一氧化碳，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，证明是一氧化碳
还原氧化铜，故选项说法错误。
C、加热炭粉过程中，碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为
高温
CO 2 +C ¯ 2CO，故选项说法正确。
❑
D、反应中还原氧化铜生成了二氧化碳，反应后装置中气体的质量增加，故选项说法正确。
故选：B。
12．（2023•宝鸡模拟）如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装置。把绕成螺旋状的铜
丝一端固定在橡皮塞上，先加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后
加热。下列说法不正确的是（ ）
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A．铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质
B．铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性
C．试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水回流
D．反应结束后应先夹紧弹簧夹再熄灭酒精灯
【解答】解：A、铜丝加热变黑是因为铜与氧气反应生成了新物质氧化铜，氧化铜是黑色的，故
选项说法正确。
B、木炭能和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，实验中木炭还原了氧化铜生成铜，铜丝
表面由黑色又变成红色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则铜丝表面及澄清石灰水的变化说
明木炭具有还原性，故选项说法正确。
C、试管中的反应是木炭和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，反应中无水生成，则试管
向下倾斜的目的不是防止反应生成的水回流，而是防止冷凝水回流使试管炸裂，故选项说法不
正确。
D、反应结束后应先夹紧弹簧夹再熄灭酒精灯，防止熄灭酒精灯后试管温度降低，管内压强减小，
澄清石灰水倒流引起试管炸裂，故选项说法正确。
故选：C。
二．实验题（共3小题）
13．（2023•华蓥市模拟）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容，根据如图回答问题。
（1）仪器a的名称是 试管 。
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（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO ，应该选择的发生装置是 ② 。（填序号）
2
（3）③中，若X为澄清石灰水，则③中可以观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊 。若X是
水，④中能观察到现象是 紫色石蕊试纸变红 ，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能
是 AC （填序号）。
A、NaOH溶液
B、CaCl 溶液
2
C、浓硫酸
D、稀盐酸
【解答】解：（1）由图可知，仪器a的名称是试管；
（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液常温型，应该选择的发生装置是②；
（3）③中，若X为澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，则③中
可以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊；若X是水，水能将二氧化碳湿润，二氧化碳和水反应
生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红，故④中能观察到紫色石蕊试纸变红；若④中
紫色石蕊试纸没有变红，则可能是二氧化碳在③中被吸收完了，或二氧化碳在③中被干燥了；
A、二氧化碳能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被吸收，符合题意；
B、二氧化碳与氯化钙溶液不反应，在湿润的条件下二氧化碳能使紫色石蕊试纸变红，不符合题
意；
C、浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，能除去二氧化碳中的水蒸气，干燥的二氧化碳不
能使干燥紫色石蕊试纸变红，符合题意；
D、稀盐酸不与二氧化碳反应，在湿润的条件下二氧化碳能使紫色石蕊试纸变红，不符合题意。
故答案为：（1）试管；
（2）②；
（3）澄清石灰水变浑浊；紫色石蕊试纸变红；AC。
14．（2023•沭阳县模拟）如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
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△
（1）甲处的实验现象为 黑色粉末逐渐变成红色 ，发生的化学反应方程式为 CO+CuO ¯
❑
Cu+CO 。
2
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是 吸收二氧化碳，同时收集一氧化碳 。
【解答】解：（1）一氧化碳具有还原性，在加热的条件下，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二
△
氧化碳，甲处的实验现象是黑色粉末逐渐变成红色；反应化学方程式为CO+CuO ¯ Cu+CO 2 。
❑
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置中盛放的是氢氧化钠溶液，一氧化碳不能与氢氧化
钠溶液反应，能将氢氧化钠溶液从右侧导管排出，作用是吸收二氧化碳，同时收集一氧化碳。
故答案为：
△
（1）黑色粉末逐渐变成红色；CO+CuO ¯ Cu+CO 2 ；
❑
（2）吸收二氧化碳，同时收集一氧化碳。
15．（2023•灌云县校级一模）多角度认识物质，帮助我们了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例，
回答下列问题：
（1）认识物质的组成和构成
①从宏观上看，氧气和二氧化碳都由 元素 （填“元素”、“原子”或“分子”）组成。
②从微观上看，氧气和二氧化碳都由 分子 构成。（填“元素”、“原子”或“分子”）
（2）认识物质的性质
①氧气的化学性质比较活泼。纳米铁粉在氧气中可自燃生成氧化铁，反应的化学方程式为
点燃
4Fe+3O 2 ¯ 2Fe 2 O 3 。
❑
②将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到烧杯中的棉芯自
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下而上熄灭（如图1）。说明二氧化碳具有的性质有 密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧
，由此可推知的灭火原理是 使燃烧物隔绝空气（或氧气） 。若使棉芯下半段恢复燃烧，操
作方法是 将棉芯从烧杯中取出 。
（3）认识物质的制法
某同学用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身可随时控制反应发生和停止（如图2），若
MnO
2
利用该装置制氧气，反应的化学方程式为 2H 2 O 2 ¯ 2H 2 O+O 2 ↑ 。若利用该装置制二氧
❑
化碳，无纺布包内药品为 大理石或石灰石 （写名称）。
（4）辩证地认识物质
①量变引起质变。例如：碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成
CO （写化学式）。
②功过相对论。从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析，“过”：使全球气候变暖导致海平
面上升等；“功”： 使地球气温保持在适宜生物生存的温度范围 （举一例）。
（5）小刚同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图 3所示的转化关系图。
请回答下列问题：
①写出括号内一种含有碳元素物质的化学式 CO ；
②关系图中由Na CO →CO 的反应类型是 复分解 反应；
2 3 2
③CO 常用于灭火，但镁着火不能用CO 灭火，原因是它们能发生反应，生成碳和氧化镁，请
2 2
点燃
写出该置换反应的化学方程式 2Mg+CO 2 ¯ 2MgO+C 。
❑
【解答】解：（1）①氧气和二氧化碳都由元素组成的；
②氧气和二氧化碳都由分子构成的；
点燃
（2）①纳米铁粉在氧气中自燃生成氧化铁，化学方程式为4Fe+3O 2 ¯ 2Fe 2 O 3 ；
❑
②烧杯中的棉芯自下而上熄灭说明二氧化碳的密度比空气大、既不燃烧也不支持燃烧；利用的
灭火原理是隔绝氧气；若使棉芯下半段恢复燃烧，可以将棉芯从烧杯中取出，使其与氧气接触；
MnO
2
（3）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能生成水和氧气，化学方程式为 2H 2 O 2 ¯
❑
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2H O+O ↑；实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石和稀盐酸，则无纺布包内的固体药品
2 2
是大理石或石灰石；
（4）①碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成一氧化碳，化学式是：
CO；
②二氧化碳含量过多会造成温室效应，能使地球的温度维持在一定的正常范围内；
（5）①碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧能生成二氧化碳，
二氧化碳与碳高温细反应生成一氧化碳，故括号内含有碳元素物质是CO；
（2）转化关系图中由Na CO →CO 可由碳酸钠与稀盐酸分解生成氯化钠、水和二氧化碳来实现，
2 3 2
该反应是由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应；
点燃
（3）二氧化碳和镁反应生成碳和氧化镁，化学方程式为CO 2 +2Mg ¯ C+2MgO；
❑
故答案为：
（1）①元素；
②分子；
点燃
（2）①4Fe+3O 2 ¯ 2Fe 2 O 3 ；
❑
②密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧；使燃烧物隔绝空气（或氧气）；将棉芯从烧杯中取
出（合理均可）；
MnO
2
（3）①2H 2 O 2 ¯ 2H 2 O+O 2 ↑；大理石或石灰石；
❑
（4）①CO；
②使地球气温保持在适宜生物生存的温度范围（合理均可）；
（5）①CO；
②分解；
点燃
③2Mg+CO 2 ¯ 2MgO+C。
❑
三．计算题（共3小题）
16．（2022•西湖区校级二模）大量排放以CO 为主的温室气体会导致全球气候变暖已得到公认，
2
控制大气中CO 含量刻不容缓。
2
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（1）在自然界碳循环中，大气中CO 被消耗转化为有机物的主要途径是 光合作用 。大气中
2
部分CO 会溶解于水，导致海水酸化，其反应的化学反应方程式是 H O+CO ＝ H CO 。
2 2 2 2 3
（2）一些城市在大型建筑物的地草类、花卉等植物，并配制相应的传感器与灌溉技术来降温，
从而减少空调使用，这种“绿色屋顶”可以降温的主要原因是 植物蒸腾作用散失水分，降低
叶片表面的温度 。
（3）假定一台空调使用时的平均功率为2千瓦，我们每天少使用空调1小时，据表计算，一个
月（以30天计），可减少CO 排放 57. 6 千克。
2
项目 使用量CO 排放量（千克）
2
家庭用水（米3） 1 0.93
家庭用电（千瓦时） 1 0.96
家用天然气（米3） 1 2.77
【解答】解：（1）在自然界碳循环中，大气中CO 被消耗转化为有机物的主要途径是光合作用；
2
二氧化碳与水反应生成碳酸，反应方程式为：H O+CO ＝H CO ，故答案为：光合作用；
2 2 2 3
H O+CO ＝H CO ；
2 2 2 3
（2）这种“绿色屋顶”可以降温的主要原因是植物蒸腾作用散失水分，降低叶片表面的温度，
故答案为：植物蒸腾作用散失水分，降低叶片表面的温度；
（3）由W＝Pt计算可得，每天消耗电能 W＝Pt＝2 kW×1 h＝2 kW•h，一个月以 30 天计，消
耗电能 W＝30×2 kW•h＝60 kW•h，根据表格数据可知，消耗 1 kW•h 的电，产生 0.96 kg的
CO ，所以每天少使用空调 1 小时，一个月可减少二氧化碳排放的质量为 60×0.96 kg＝57.6
2
kg，故答案为：57.6。
17．在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数
实验所取氧化铜样品的质量为10 g．（所含杂质不参加反应）
（1）该实验利用了一氧化碳的 还原 性，玻璃管内观察到的现象是 黑色粉末变成红色 。
（2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠溶液的质量为50 g，待反应完全后再次称量，质量为54.4
g，请你计算样品中氧化铜的质量分数。（一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应）
（3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为 m ，待反应完全后再次称量，质量为
1
m ，利用m ﹣m 的值，求出样品中氧化铜的质量分数，其中m ﹣m 的值是指 氧元素 的质
2 1 2 1 2
量。
（4）指出本实验一处需要改进的地方： 将尾气点燃 。
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【解答】解：（1）一氧化碳在加热时能与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，该实验中一氧化碳
在加热时夺取了氧化铜中的氧，利用了一氧化碳的还原性，玻璃管内观察到的现象是黑色粉末
变成红色。
（2）由题意可知，生成二氧化碳的质量为：54.4g﹣50g＝4.4g，
设样品中氧化铜的质量为x，
△
CuO+CO ¯ CO 2 +Cu
❑
80 44
x 4.4g
80 x
= 解得：x＝8g
44 4.4g
8g
样品中氧化铜的质量分数是： ×100%＝80%；
10g
（3）化学反应前后原子个数不变，所以先称量出玻璃管及样品的总质量为m ，待反应完全后再
1
次称量，质量为m ，利用m ﹣m 的值，求出样品中氧化铜的质量分数，其中 m ﹣m 的值是指
2 1 2 1 2
氧元素的质量；
（4）由于一氧化碳有毒，能污染空气，一氧化碳具有可燃性，所以本实验一处需要改进的地方
是：可以将尾气中一氧化碳进行点燃处理。
故答案为：（1）还原性，黑色粉末变成红色；（2）80%；（3）氧元素；（4）将尾气点燃。
18．某兴趣小组利用传感器二氧化碳性质再探究。实验步骤如下：
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（1）如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO 气体，三个注射器内各装
2
有85mL的液体（分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）。连接好装置和压强传感器。
（2）三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体（水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）注
入各自烧瓶中，关闭活塞。
（3）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情况如
图2所示。试回答下列问题：
（1）导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 振荡烧瓶 。不改变装置药品的情况下，进
一步降低E点的方法是 使烧瓶内物质冷却 。
（2）曲线2中发生的反应方程式为 CO +Ca （ OH ） ═ CaCO ↓ +H O 。曲线2与曲线3差异
2 2 3 2
较大的原因是 饱和石灰水浓度太低（氢氧化钙微溶于水）影响了二氧化碳的吸收 。
（3）对比曲线1、2、3，不能得出的结论是 ①④ 。
①CO 能与水发生反应；②1体积水约溶解1体积CO ；③CO 能与NaOH溶液发生反应；
2 2 2
④检验CO 用饱和澄清石灰水较合适；⑤吸收CO 用NaOH溶液较合适
2 2
（4）已知本实验中提供的氢氧化钠溶液足量，Y则烧瓶内250mLCO 气体理论上最多能生成的
2
碳酸钠质量为多少？（本实验条件中CO 的密度约为2g/L，最后计算结果保留一位小数）
2
【解答】解：（1）振荡烧瓶会加快二氧化碳的溶解；使烧瓶内物质冷却，温度降低压强也会减
小；
（2）曲线2是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水；曲线2与曲线3差异较大的原因是氢
氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收；
（3）根据二氧化碳中加入水，可测出1体积水能溶解1体积二氧化碳，故能得出②的结论；加
入氢氧化钠后二氧化碳急速减少，压强减小的很明显，说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，
故能得出③的结论；由于氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比较多，所以吸收CO 用NaOH溶液较合
2
适，故能得出⑤的结论；由于饱和的澄清石灰水吸收二氧化碳很少，不能用来检验二氧化碳，
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用石灰水的不饱和溶液较好，故不能得出④的结论，二氧化碳能溶于水，所以通过以上实验不
能得出二氧化碳与水反应，需要做一个对照实验即可，所以不能得出①结论。
（4）解：设碳酸钠的质量为X．二氧化碳质量＝250mL×2g/L＝0.5g
CO +2NaOH═Na CO +H O
2 2 3 2
44 106
0.5g X 44：106＝0.5g：X
X＝1.2g 答：生成碳酸钠质量最多为1.2g
故答案为：（1）振荡烧瓶；使烧瓶内物质冷却； （2）CO +Ca（OH） ═CaCO ↓+H O；饱和
2 2 3 2
石灰水浓度太低（氢氧化钙微溶于水）影响了二氧化碳的吸收
（3）①④；（4）1.2g。
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