2025年河南省中考化学一轮复习教材知识整合课件：第六单元碳和碳的氧化物

第六单元　碳和碳的氧化物 01 知识·要点梳理 名称 金刚石 石墨 C60 色、形、态 无色透明的固体 灰黑色、有金属光泽的固体 形似足球，又叫足球烯 结构模型 硬度 天然存在的　 　的物质  　 　、有滑腻感  — 导电性 不导电 优良 — 主要用途 作装饰品、裁玻璃、切割大理石、作钻机钻头等 制铅笔芯、石墨电极、润滑剂等 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 　很软　 　最硬　 1.常见的碳单质 (1)常见碳单质的物理性质与用途 碳单质的性质和用途 知识点1 知识点 1 (2)几种无定形碳 名称 结构 性质 用途 木炭 都具有疏松 多孔的结构 吸附性 作净水剂、防毒面具、制糖工业 活性炭 焦炭 还原性 用于冶金工业 炭黑 常温下稳定 制墨、油漆 ①碳单质物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同。 ②木炭和活性炭的吸附性是物理性质，木炭、活性炭对其他物质的脱色作用发生的是物理变化。 ③金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化是化学变化。 化学性质 结论或化学方程式 用途 稳定性 常温下，化学性质_________　 　 制作墨汁 　不活泼　  2.碳单质的化学性质及用途 可燃性 充分燃烧：C+O2CO2 不充分燃烧：2C+O22CO 说明：反应物的量不同，反应产物可能不同 可作 燃料 还原性 与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑ 与Fe2O3反应：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 冶炼 金属 与CO2反应：　 　(吸热反应)  — CO2+C2CO 3.木炭还原氧化铜(详见实验6) 化学式 CO CO2 色、味、态 通常状况下，是无色、无臭的气体 通常状况下，是　 　色、 　 　味的气体  密度 比空气______　 　 比空气______　 　 溶解性 　 　溶于水  　 　溶于水  　能　 　大　  　无　 　无　 　难　 　略小　  知识点 2 知识点2 CO和CO2的性质及用途 1.CO和CO2的物理性质 实验 倾倒CO2 CO2的溶解性实验 现象 两支蜡烛自下而上，依次熄灭 瓶子变瘪 结论 CO2的密度比空气的大， _________________________　 　 CO2部分溶于水 　不能燃烧也不支持燃烧　  2.CO2的性质实验 化学性质 现象与化学方程式 用途 可燃性 现象：燃烧放出大量的热，火焰呈　 　色；  化学方程式：2CO+O22CO2 作气体燃料 还原性 (1)还原氧化铁 现象：　 　；  化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)还原氧化铜 现象：　 　；  化学方程式：CuO+COCu+CO2 冶炼金属 毒性 CO极易与人体血液中的　 　结合，造成人体缺氧，导致中毒  — 　血红蛋白　 　黑色固体变为红色　 　红棕色固体变为黑色　 　蓝　 3.CO的化学性质及用途 4.CO2的化学性质及用途 可燃性 不燃烧也不支持燃烧；用途：灭火 与水反应 能与水反应：CO2+H2O===H2CO3；用途：制作碳酸饮料 生成的碳酸不稳定易分解：H2CO3===CO2↑+H2O 与碱反应 (1)与氢氧化钙反应 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O； 现象：澄清石灰水变浑浊；用途：检验CO2 (2)与氢氧化钠反应 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O； 用途：除去CO2 用途及 性质总结 5.CO2与水反应的实验 取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。分别对三朵纸花按照(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)方式进行处理，然后观察三朵纸花的颜色变化。 实验 现象 分析 结论 Ⅰ 纸花不变色 水不能使石蕊溶液变红 水不呈酸性 Ⅱ 纸花不变色 CO2不能使石蕊溶液变红 CO2不呈酸性 Ⅲ 纸花由紫变红 CO2与水发生化学反应生成H2CO3，H2CO3能使石蕊溶液变红 化学方程式： ___________________　 　 烘干第 Ⅲ朵花 纸花由红变紫 H2CO3不稳定，受热后易分解 化学方程式： ____________________ CO2+H2O===H2CO3　  H2CO3CO2↑+H2O　 ①点燃一氧化碳气体前，一定要检验纯度，防止因混有空气引起爆炸。 ②防止煤气中毒可采取室内通风的方法；在煤炉旁放上一大盆水不可防止煤气中毒，因为CO难溶于水。 ③CO和CO2都是由碳元素和氧元素组成的，但性质差异较大，原因是 　 　。 ④CO2与两种碱溶液反应的对比  　分子构成不同　 名称 NaOH溶液 Ca(OH)2溶液 原理 CO2+碱(溶液) 盐+H2O 现象 无明显现象 溶液变浑浊 反应前后溶 液质量变化 变大 变小 判断反应 是否发生 检验有新物质 (碳酸钠)生成   观察现象 从反应物减少的角度 (密闭容器内压强变化) 实验室用途 吸收CO2 ______________　 　 　检验CO2　  鉴别方法 现象 CO2 CO 通入澄清石灰水中 使澄清石灰水________　 　 无明显现象 通入紫色石蕊溶液中 使紫色石蕊溶液________　 　 无明显现象 通过灼热的氧化铜 无明显现象 黑色粉末变为红色 点燃 不燃烧 燃烧，发出　 　色火焰  　蓝　 　变红　  　变浑浊　  6.CO2和CO的鉴别与除杂 (1)两种气体的鉴别 物质(杂质) 除杂方法 涉及的化学方程式 CO2 (CO) 将混合气体通过灼热的氧化铜(或氧化铁)粉末 CuO+COCu+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 CO (CO2) 将混合气体依次通过足量的氢氧化钠溶液和浓硫酸 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 将混合气体通过___________ CO2+C2CO 灼热的碳粉   (2)互为杂质时的除杂方法 用点燃的方法不能除去CO2中的CO，因为CO属于杂质，其含量较少，而CO2不支持燃烧，因此不能将其中的CO点燃。 知识点 3 知识点3 二氧化碳的制取 1.工业制取 (1)原理：高温煅烧石灰石。 (2)化学方程式：CaCO3CO2↑+CaO。 2.二氧化碳的实验室制取(详见实验7) 自然界中 的碳循环 对生活 的影响 二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能　 　。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。因此，人群密集的地方应该注意通风换气  进入久未开启的菜窖或干涸的深井、深洞前，要先做 ____________　 　 　灯火试验　  　供给呼吸　 知识点 4 知识点4 二氧化碳对生活和环境的影响 温室效应 加剧 原因 空气中的　 　等温室气体含量过高  危害 全球气候变暖，两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化，造成农业减产等 防治 措施 控制排放——减少使用煤、石油和天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源 增强吸收——大力植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法人工吸收二氧化碳 低碳生活 概念 较低的　 　排放，即一种低能量、低消耗、低开支的生活方式  做法 节约能源、资源，选择无污染的生活方式，间接地减少CO2的排放，如乘坐公共交通工具，少开私家车出行等 　二氧化碳　 　二氧化碳　 (2)石墨为层状结构，层与层之间能滑动，因此石墨有润滑性，可以用作　 　。  (3)碳纳米管的物理性质与金刚石、石墨　 　(填“相同”或“不同”)，是因为 。  (4)从C60的化学式可以获得的信息是_______________　 　。  个碳原子构成(合理即可)　 　1个C60分子由60 碳原子的排列方式不同 　不同　 1.(新人教九上P129图改编)如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，请回答下列问题： 　润滑剂　 2.(新人教九上教材P129图改编)碳元素能组成多种单质，下列关于含碳物质的性质及对应用途的说法不正确的是( ) A.石墨具有滑腻感，可用作润滑剂 B.金刚石无色透明，可用于制作钻头 C.木炭具有可燃性，可用作燃料 D.活性炭具有吸附性，可用作防毒面具 B 3.(新人教九上教材P132素材改编)我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，这是因为单质碳在常温下具有( ) A.可燃性 B.吸附性 C.还原性 D.稳定性 4.(新人教九上P141~142素材改编)下列关于一氧化碳的叙述不正确的是( ) A.无色无味的气体 B.可用排水法收集 C.可用于冶炼金属 D.“低碳生活”指的是降低一氧化碳的排放 D D (2)图2实验中向集满CO2气体的软塑料瓶中加入约三分之一的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是　 　，该现象说明CO2的一条物理性质是　 　。  　能溶于水　 5.(新人教九上P136图改编)请根据实验回答问题： 　软塑料瓶变瘪　 (1)探究CO2性质的装置如图1所示，下列相关叙述正确的是　 　(填字母)。  A.高处的蜡烛先熄灭 B.实验中可快速倒入CO2 C.实验说明CO2的密度比空气的小 D.实验说明CO2不燃烧也不支持燃烧 　D　 (1)为保证实验安全，实验开始前应先　 　，后 　 　。  (2)实验进行一段时间后，A装置中可观察到的实验现象为______________　 　，说明有　 　生成，发生反应的化学方程式为　 ；根据实验可知CO具有　 　性。  　还原　 　铜(或Cu)　 红色　 　黑色固体变为 　点燃A处酒精灯　 6.(新人教九上P142素材改编)一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，按要求回答相关问题： 　通入一段时间一氧化碳　 CuO+COCu+CO2　 (3)实验时，B装置中观察到的现象是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。  (4)请从环保的角度考虑，该实验装置存在的不足之处是______________　 　。  装置　 　缺少尾气处理 　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　 　澄清石灰水变浑浊　 7.(新人教九上P138图6⁃14改编)二氧化碳对生活和环境有着重要的影响，下列有关二氧化碳的用途描述不正确的是( ) A.供给呼吸 B.制作碳酸饮料 C.用作灭火剂 D.作化工产品的原料 A A.对比实验①、②说明醋酸能使紫色石蕊纸花变色 B.实验③、④说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变红 C.实验②、③、④对比说明二氧化碳能与水发生化学反应 D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质 8.(新人教九上P137图6⁃12改编)化学兴趣小组同学用经石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行如下实验，验证二氧化碳的性质，其中实验①、④观察到纸花变红，实验②、③中纸花不变色。下列说法不正确的是( ) D 9.(新人教九上P143 T2改编)下列关于CO和CO2的说法正确的是( ) A.组成：均由碳元素和氧元素组成，含碳量相同 B.性质：由于分子构成不同，化学性质不同 C.用途：CO可以作气体燃料，CO2可用于冶炼金属 D.危害：二者在空气中达到一定浓度，均会对人体健康产生影响且原理相同 B 10.(新人教九上P143 T4改编)下列方法中可以鉴别CO和CO2的是( ) ①通入澄清石灰水　 ②闻气味 ③通入紫色石蕊溶液　④观察颜色　 ⑤伸入燃着的木条 A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.③④⑤ B 11.(新人教九上P140素材改编)积极应对气候变化，展现大国担当，中国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，其中的“碳”指二氧化碳。请回答下列问题： (1)自然界中二氧化碳的来源有　 　、__________________　 　(任写两条)；大气中的二氧化碳过多会导致　 　增强。  (2)捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径，加压水洗法可捕集CO2，捕集CO2后的溶液可以使紫色石蕊溶液变红，原因是 　 　(用化学方程式表示)。  (3)低碳生活，从我做起。请你写出日常“低碳”生活的一种做法 　 　。  　节约用电(或节约用纸等)　 　H2O+CO2===H2CO3　 　温室效应　 作用　 　人和动植物的呼吸 　化石燃料燃烧　 A.碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环 B.二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等 C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收 D.大气中的O2越多越好，CO2越少越好 12.(新人教九上P139图6⁃15改编)如图是自然界碳、氧循环示意图，下列说法正确的是( ) A 02 实验·专项通关 反应 原理 C+2CuO2Cu+CO2↑ 实验 装置 实验 现象 试管中的粉末由　 　变成　 　；  澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 实验 分析 (1)实验中木炭粉和氧化铜粉末应充分混合，目的是__________________　 　；  (2)加热时，试管口略向下倾斜，目的是 ； (3)加热时，酒精灯上加网罩的目的是　 　；  (4)反应结束后，先撤出导管，再停止加热，原因是__________________　 　；  (5)实验结束后，应先冷却后再把粉末倒出，防止__________________　 　 　热的铜被氧化　  吸入热的试管中，使试管炸裂　 　防止澄清石灰水倒 　使火焰集中并提高温度　 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 触面积，加快反应速率　 　增大反应物间的接 　红色　 　黑色　 木炭还原氧化铜 实验6 【基础考法】 (1)木炭呈块状，实验时，要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是　 　；  实验中试管口略向下倾斜的目的是　 　。  (2)酒精灯加网罩的作用是　 　，加网罩的酒精灯可用　 　代替。  　酒精喷灯　 　使火焰集中，提高温度　 　防止冷凝水倒流，使试管炸裂　 如图所示为木炭还原氧化铜的实验装置，根据图示回答下列问题： 　增大反应物的接触面积，使反应更充分　 ➡实验6·一题通关 (3)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但无明显现象的原因是 　 　；继续加热，观察到试管①中的现象是　 ，试管②中的现象是 。 (4)试管②中发生反应的化学方程式为　 ；试管①中发生反应的化学方程式为　 ，该反应过程中氧化铜发生了　 　反应，说明木炭具有　 　。反应结束后，不能立即将固体产物倒出，以防止　 。 C+2CuO2Cu+CO2↑　 　生成的铜再次被氧化 　还原性　 　还原　 　Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 澄清石灰水变浑浊 　黑色固体逐渐变为红色 　最初排出的气体是装置中的空气　 ①比较图1、图2、图3实验，图2实验的作用是　 　。  ②B2处有红色物质生成的化学方程式是 　 。  ③通过上述现象可以判断木炭还原氧化铜后生成的气体成分是　 　 (填化学式)。  　CO、CO2　 【能力培养】 学习完木炭还原氧化铜的实验后，同学对反应后气体成分开展了如下探究。 (5)西西同学用W形管设计如图所示的装置进行实验，观察到A、A2、B2处均有红色物质生成，B处澄清石灰水变浑浊。 与图1、图3形成对比　 CuO+COCu+CO2　 ①接通电源前，打开旋塞，通入一段时间氮气的目的是_______________　 　。  ②关闭旋塞，接通电源，陶瓷加热棒温度可升高至700℃以上，该过程是将电能转化为　 　能。a处发生反应的化学方程式为 　 。  　热　 空气，防止混入空气发生爆炸　 【素养提升】 (6)倩倩同学设计如图实验装置进行实验： 　排尽装置中的 C+2CuO2Cu+CO2↑　 ③反应一段时间后，关闭电源，待冷却后往长柄U形玻璃管中滴入少量澄清石灰水，打开旋塞，观察到的现象是　 　。  ④判断碳粉与氧化铜是否恰好完全反应，最简单的方法是_____________　 　。  后的固体是否为红色且没有黑色粉末　 　观察反应之 　澄清石灰水变浑浊　 二氧化碳的实验室制取 实验 试剂 选择 原则 (三不) (1)一般不用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸具有挥发性，会使收集的气体中混有HCl气体； (2)一般不用稀硫酸代替稀盐酸，原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石(或石灰石)表面，阻碍反应的进一步发生； (3)一般不用碳酸钠(或碳酸钾)代替大理石(或石灰石)，原因是碳酸钠和碳酸钾是粉末状固体，与稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于控制反应速率及气体的收集 试剂 大理石(或石灰石)和稀盐酸 反应 原理 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 实验7 发生 装置 选择依据 反应物为固体和液体，反应不需要加热 类型 固液常温型 装置图 装置特点 操作简单 便于添加液体 便于控制反应速率 可控制反应的发生与停止 适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应，且制取较多气体 用于剧烈反应，并制取较多气体 用于平稳反应，且持续时间较长的反应 操作要点 加入试剂不宜过多 长颈漏斗下端管口应__________ _____　 — E中长颈漏斗下端要伸到多孔塑料板下面，固体试剂要为块状 以下　  　伸入液面 收集 装置 选择 依据 二氧化碳具有　 　、　 　、 　 　的性质，故选择　 　法收集  装置图 操作 要点 收集气体时，导管应伸到集气瓶底部的原因是______________________　 　 二氧化碳气体从 　 　端进入  　a　 　排尽集气瓶中的空气　  　向上排空气　 　能与水反应　 　能溶于水　 　密度比空气大　 实验 步骤 一般 连接装置→　 　→装入试剂(先加固体，再加液体)→收集气体→验满  谐音巧记 茶(检查)→庄(装药)→定(固定)→寿(收集)→宴(验满) 检验 检验方法：将生成的气体通入____________　 　中，若观察到　 　，证明该气体是二氧化碳  验满 验满方法：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，证明二氧化碳已收集满 　澄清石灰水变浑浊　 　澄清石灰水　 　检查装置气密性　 CO2的 净化 (含HCl、 H2O) 原则 先除杂后干燥 净化装置 试剂作用 ___________________　 　，气体从b口进，c口出  检验HCl气体是否除尽，气体从d口进，e口出 　 　，气体从f口进，g口出  测量 体积 测量装置 与分析 　　 　即为收集到二氧化碳的体积，其中植物油的作用是___________________　 __________________ 　 　干燥CO2　 水并与水发生反应　  　防止二氧化碳溶于 进入量筒中水的体积　 HCl气体　 　吸收CO2中混有的 【拓展】气体的净化和测量 【基础考法】 (1)仪器①的名称为　 　。  (2)实验室制取二氧化碳应选用的发生装置为　 　(填字母)，反应的化学方程式为  。 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 　A(或B)　 实验课上，同学们利用如图1所示装置进行二氧化碳的实验室制取实验，根据图示回答问题： 　长颈漏斗　 ➡实验7·一题通关 (3)收集二氧化碳可选用装置　 　(从D~F中选择)，用该装置收集的原因是　 　。  (4)若要收集干燥的二氧化碳，需要通过装有　 　(填“浓硫酸”或“氢氧化钠固体”)的干燥装置进行干燥。  (5)装置G也可用来收集CO2，用该装置收集完CO2，验满的方法是 _______________________________________________________________　 　。  集满　 　将燃着的木条置于n端管口，若观察到木条熄灭，证明二氧化碳已收 　浓硫酸　 　二氧化碳密度比空气的大，能溶于水且能与水反应　 　E　 A.1→2→4→3 B.2→1→3→4 C.4→3→1→2 D.3→4→2→1 图2 (6)为了得到纯净、干燥的CO2， 除杂装置(如图2)的导管按气流方向连接顺序是　 　(填字母)。  　C　 图3 【能力培养】 (7)［创新装置］如图3的收集装置可用于测量生成的CO2的体积， 　 　的体积即为收集到二氧化碳的体积；在水面上放一层植物油的目的是　 　，植物油上方的空气对测得二氧化碳的体积　 　(填“会”或“不会”)造成影响。  　不会　 　防止CO2溶于水(或与水反应)　 　进入量筒中水　 图3 (8)待装置A中锥形瓶内无气泡产生时，静置，过滤除去底部多余的固体杂质，测得滤液pH约为3。 ①写出滤液所含溶质的化学式：　 　。  ②若向上述滤液中缓慢加入　 　(填字母)，搅拌，再加入酚酞溶液可使溶液变红。  a.碳酸钙粉末　b.澄清石灰水　c.氢氧化钠溶液 　bc　 　CaCl2、HCl　 ①实验前检查该装置气密性的方法是先夹紧止水夹，再向长颈漏斗中注水至形成液封，继续加水，一段时间后，若长颈漏斗中形成稳定的水柱，证明该装置气密性良好。 ②多孔隔板上应放置的药品是　 　。  ③实验中，当关闭止水夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是　 　→ 　 　→　 　。(填字母)  　a　 　b　 　c　 (9)为随时控制反应的发生与停止，有同学利用实验室现有仪器设计如图4所示装置制取二氧化碳。 　大理石(或石灰石)　 图5 (10)［创新设问］如图5装置的①中，若X为澄清石灰水，则①中可以观察到的现象是　 　，化学方程式为 　 　，但有同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，未观察到明显现象，其可能的原因有_____________　 　。若X是水，②中能观察到紫色石蕊试纸变红，若②中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是　 　(填字母)  A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.浓硫酸 D.稀盐酸 　AC　 混有氯化氢气体　 　二氧化碳中 　Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O　 　澄清石灰水变浑浊　 A.ab段试管中液面逐渐上升 B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触 C.c点的对应操作是打开弹簧夹 【素养提升】 (11)在制取二氧化碳时，兴趣小组按如图6所示在装置A上连接了压强传感器，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图7所示。下列说法正确的是　 　(填字母)。  　BC　 03 思维·考点突破 典例　(2024·商城县二模)根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是( ) 碳单质的性质和用途 A 考点1 A.四种物质都是由碳原子构成的 B.四种物质均可以在氧气中燃烧 C.碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D.金刚石和石墨的性质存在差异的原因是原子排列方式不同 ［本题考法］　考查碳单质的组成、结构和性质 ［解题思路］　C60是由　 　构成的；四种物质均是由　 　元素组成的，可以在氧气中燃烧；碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点；金刚石和石墨的　 　不同，因此金刚石和石墨的性质存在差异。  　原子排列方式　 　碳　 　C60分子　 A.三种物质都是由碳原子直接构成的 B.在三种物质中碳原子的排列方式都不相同 C.三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同 D.三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同 ［变式训练］　(2023·德州)如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是( ) B (1)实验1，将CO2倒入烧杯中，观察到燃烧的蜡烛熄灭，说明CO2具有的性质是　 　。  (2)实验2，能证明H2O和CO2发生了化学反应的现象是________________　 　。  红，D中纸花变红　 　BC中纸花不变 典例　(2024·南乐县二模)根据如图装置探究二氧化碳的性质(图中小花用紫色石蕊溶液浸泡并晾干)。 　不能燃烧，不能支持燃烧，且密度比空气的大　 二氧化碳的性质和用途 考点2 实验1 实验2 ［本题考法］　二氧化碳的性质 ［解题思路］　(1)将CO2倒入烧杯中，观察到燃烧的蜡烛　 　，说明二氧化碳　 　，且密度比空气的　 　。(2)干纸花放入二氧化碳中　 　色，喷水后的小花　 　色，喷水后放入二氧化碳中的小花　 　色，说明二氧化碳和水反应生成了 　 　，则能证明H2O和CO2发生了化学反应的现象是BC中纸花 　 　，D中纸花　 　。  　变红　 　不变红　 　酸　 　变红　 　不变　 　不变　 　大　 　不能燃烧，不能支持燃烧　 　熄灭　 (1)实验室利用A装置制取O2，试管口略向下倾斜的原因是 ，反应的化学方程式为　 ；利用O2　 　的性质，可采用排水法收集。  　不易溶于水　 ［变式训练］　(2023·丹东)在实验室里，同学们欲用如图所示装置分别制取气体并验证其相关性质。 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 (2)下列反应物状态和条件的组合，适合于选用B装置制取气体的是 　 　。  A.反应物为固体和液体且反应需要加热 B.反应物为固体和固体且反应不需要加热 C.反应物为固体和液体且反应不需要加热 　C　 (3)在装置C中，左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向C装置中通入足量干燥的CO2，一段时间后，可观察到干燥纸花　 　，湿润纸花　 　。上述实验能证明CO2的化学性质是　 　。  (4)欲要同时证明CO2不支持燃烧和密度比空气大，在D与E装置中，你认为选用　 　装置进行操作更合理。  　D　 　二氧化碳能与水反应生成酸性物质　 　变红色　 　不变色　 (1)写出a处发生反应的现象：　 　。  (2)写出b处发生反应的化学方程式：　 　。  (3)该实验装置有不足之处，请简述改进方法：______________________　 　。  着的酒精灯处理尾气CO　 　在玻璃管末端放一盏燃 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　 典例　(2024·淇滨区模拟)如图是某学生设计的CO还原CuO的实验装置图。 　黑色粉末变为红色　 一氧化碳的性质 考点3 ［本题考法］　考查一氧化碳的化学性质 ［解题思路］　(1)a中一氧化碳具有　 　性，将氧化铜还原为铜，同时生成二氧化碳，故可以观察到　 　。(2)b中为a中生成的二氧化碳与氢氧化钙反应生成　 　和水，反应的化学方程式为　 　。(3)一氧化碳有　 　，排放到空气中易造成空气污染，图中实验装置　 　，可以在玻璃管末端　 　，使用燃烧的方法进行尾气处理。  　放一盏燃着的酒精灯　 　无尾气处理装置　 　毒　 　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　 　碳酸钙沉淀　 　黑色的粉末变为红色　 　还原　 A.玻璃管中粉末由黑变红 B.NaOH溶液的作用是检验CO2 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K1、K2 ［变式训练］　(2023·上海)CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是( ) A 典例　(2024·金水区三模)2024年政府工作报告中提出要加强生态文明建设，推进绿色低碳发展。下列行为不利于实现碳中和的是( ) A.大量使用一次性餐具 B.使用新技术提高传统能源的利用效率 C.利用风能实现清洁发电 D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 二氧化碳对环境的影响 A 考点4 ［本题考法］　考查二氧化碳对环境的影响 ［解题思路］　大量使用一次性餐具，会造成资源的消耗，增加了 　 　的排放，不利于实现碳中和；使用新技术提高传统能源的利用效率，能减少　 　的使用，减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和；利用风能实现清洁发电，能减少　 　的使用，减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和；研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品，能增加二氧化碳的　 　，有利于实现碳中和。  　吸收　 　化石燃料　 　化石燃料　 　二氧化碳　 ［变式训练］　(2024·烟台)我国力争2060年前实现碳中和，彰显大国责任与担当。碳中和的“碳”是指( ) A.二氧化碳 B.碳元素 C.碳原子 D.所有含碳物质 A 已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。 (1)仪器a的名称是　 　。  (2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。 ①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 　。  ②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是　 　。  ③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是　 　。  　浓硫酸　 　除去CO2中混有的HCl　 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O　 典例　(2024·苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。 　分液漏斗　 二氧化碳的实验室制取和性质实验 考点5 (3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象： A.玻璃管内的干燥纸花始终未变色； B.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。 ①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是_______________________　 　。  ②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 　　 (用化学方程式表示)。  (4)将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 　 　(填离子符号)。  H2CO3CO2↑+H2O Ca2+、OH-　 物质，CO2的密度比空气的大　 　CO2与水反应生成酸性 ［本题考法］　考查二氧化碳的实验室制法和二氧化碳的化学性质 ［解题思路］　(1)仪器a的名称是　 　。 (2)①石灰石的主要成分是　 　，其与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为　 　。②盐酸具有　 　性，会挥发出　 　气体，该气体溶于水形成盐酸，盐酸能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此装置B内盛放饱和　 　溶液的作用是除去CO2中混有的　 　。③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是　 　，因为浓硫酸具有 　 　性，且不与二氧化碳反应。 　吸水　 　浓硫酸　 　HCl　 　NaHCO3　 　氯化氢　 　挥发　 　CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O　 　碳酸钙　 　分液漏斗　 (3)①将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：A.玻璃管内的干燥纸花始终未变色；B.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是二氧化碳的密度比空气的　 　，CO2与　 　反应生成酸性物质。②碳酸不稳定，受热时会分解为　 　和　 　，化学方程式为H2CO3CO2↑+H2O。(4)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该过程参加反应的离子有　 　与　 　，离子符号分别为　 　。  　Ca2+、OH-　 　氢氧根离子　 　钙离子　 　水　 　二氧化碳　 　水　 　大　 (1)塑料瓶①相当于实验室中的　 　(填仪器名称)。  (2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 　 　。  (3)检查装置A的气密性，方法是___________________________________　 。 料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差 　连接装置，关闭K1，向A装置左侧塑 　CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O　 ［变式训练］　(2024·成都)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取并检验二氧化碳。 　集气瓶　 步骤 现象 结论 __________________________________________________________________________　 　 ______________________________　 　 液体中含有盐酸 (4)用装置B检验二氧化碳，应盛放的药品是 　 　。  (5)用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有_______________________　 　。  也不支持燃烧　 　密度比空气大，不燃烧， (6)反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。 　澄清石灰水　 (与上一空对应)　  　溶液变为红色 象(合理即可)　  滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现 　取少量A中剩余液体于试管中， 真题·明晰命题 04 1.(2024·河南)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。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.石墨转化为金刚石属于物理变化 c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 d.金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同 碳单质的性质与用途 　b　 2.(2023·河南)碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。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C60分子是由60个碳原子构成的 c.石墨的导电性良好 d.金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式相同 　d　 3.(2021·河南)碳及其化合物与生产、生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。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　 　(填字母)。  a.构成它们的原子大小不同 b.两种物质由不同种原子构成 c.构成它们的原子数目不同 d.两种物质里碳原子的排列方式不同 　d　 4.(2024·河南)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)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为　 _______________________________________________________________(写出一个即可)；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为_________　 　。 点燃(或进行收集)　 一氧化碳和二氧化碳的性质与用途 　将尾气 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2［或Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O］　 ①实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 　 　。  ②请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质_______________　 　(写出选用的试剂和现象即可)。  酸，有气泡产生(或加入氯化钙溶液，有白色沉淀产生)　 　加入足量的盐 (2)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　 　。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。  　甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用　 　C、H(或碳、氢)　 (1)写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式　 ；从环保角度考虑，写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： ____________________________________________________________________　 　。  气球变大　 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，瓶内气体减少，压强变小，在大气压的作用下， 处，将尾气点燃　 5.(2023·河南)碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。 　用燃着的酒精灯放在尾气处理 3CO+Fe2O32Fe+3CO2　 2CO+O22CO2 6.(2020·河南)如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，则A处V形管内的固体粉末由　 　色逐渐变为黑色；B处V形管内的溶液变浑浊，化学方程式为　 　；将尾气点燃，化学方程式为 　　 。  　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　 　红棕　 7.(2024·河南)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。 “低碳行动”中的“碳”指的是　 　(填“C”“CO”或“CO2”)。  二氧化碳对环境的影响 　CO2　 制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡胶塞，需选用的仪器　 　(填字母)。  8.(2024·河南)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡胶塞、玻璃导管及试剂略去)。 　a、b、e、f　 二氧化碳的实验室制取 (1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为　 　接　 　接　 　(填字母)。  (2)用(1)中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式：　 。  　C　 　E　 9.(2023·河南)碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。实验室制取CO2等常见气体的相关装置如图所示。 　B　 2H2O22H2O+O2↑　 10.(2022·河南)实验室可选用如图所示装置制取气体。 (1)若利用B制取CO2，请将开始时所加的药品分别填写在图中相应的虚线框内。 (2)若利用C收集到了一瓶无色无味的气体。猜想一种气体并用简单方法加以验证：_____________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。  　 猜想气体是氧气；将带有火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气(或者猜想气体是二氧化碳；将少量的澄清石灰水倒入集气瓶内，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳)　 (1)写出试管内所发生反应的化学方程式 　。  (2)A处V形管内可观察到什么现象？　 　。  (3)若B处V形管内的澄清石灰水不变浑浊，可能的原因是什么？ 　 　。  　二氧化碳气体中混有氯化氢气体　 　紫色石蕊溶液变红　 11.(2022·河南B卷)某化学小组利用如图所示微型装置进行实验。 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　 (1)A装置能控制反应的发生和停止，请简述使反应停止的操作：_________________　 _________________________________________________________________________ 　。  (2)B装置中可能发生反应的化学方程式为　 。  (3)证明CO2与水发生了反应的实验现象为_____________________________________　 　。  润的紫色石蕊试纸变红　 　D中干燥的紫色石蕊试纸不变红，E中湿 　NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 固体药品分离，反应停止　 胶管，产生的气体使试管内压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与有孔塑料板上的 　用弹簧夹夹住乳 12.(2021·河南)碳及其化合物与生产、生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。 某同学用如图装置(铁架台等略去)制取纯净、干燥的CO2并探究CO2的性质。 (1)写出A中发生反应的化学方程式： 　 　。  (2)若将A、B连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO2中混有哪种杂质？ 。 (3)为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为a接　 　、　 　接　 　、　 　接j。  (4)用F收集CO2，j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。 　e　 　d　 　g　 　f　 氯化氢气体 13.(2020·河南)某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO2。 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　 素养·熟知考向 05 (1)可证明CO2能与水反应的现象是_________________________________　 　，可证明CO2的密度比空气的大的现象是_________________________________　 　。  (2)燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的性质是___________________　 　。  燃烧　 　不燃烧，也不支持 润的紫色石蕊纸花先变成红色　 　3处湿润的紫色石蕊纸花比1处湿 变红；通入二氧化碳后，2处纸花不变红，1、3处纸花变为红色　 1.新考向　创新实验 (2023·北京)用如图实验研究CO2的性质。 　通入二氧化碳前，1、2、3处纸花不 2.新课标　跨学科实践活动 ——基于碳中和理念设计低碳行动方案 (2023·青岛)我国提出努力争取在2060年前实现碳中和，充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。 (3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是　 　(填字母)。  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 【活动一】调查碳循环 (1)观察图1，自然界中消耗二氧化碳的途径有________　 　(写一条即可)。  (2)基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行：①减少碳排放；②　 　。  　A　 　增加二氧化碳消耗　 用(合理即可)　 　光合作 (4)图2中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠浓溶液，x的数值为　 　；分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是　 　(填装置序号)，该装置中发生反应的化学方程式为　 　。  　CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O　 　丙　 【活动二】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图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。 　30　 (5)“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是　 　。  　分子间有间隔　 【活动三】计算碳转化 (6)基于元素守恒，小组同学推测可以将二氧化碳转化为具有更高价值的物质，实现二氧化碳的再利用。我国科学家在利用二氧化碳直接合成乙醇(C2H5OH)的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为2CO2+6RC2H5OH+3H2O，其中R的化学式为　 　。  如果用此方法处理44 kg二氧化碳，使其完全反应，请根据化学方程式计算生成乙醇的质量(写出计算过程)。 　H2　 解：设生成乙醇的质量为x。 2CO2+6H2C2H5OH+3H2O 　88　　　　　　　　　46 　44 kg　　　　　　 　 x x=23 kg 答：处理44 kg二氧化碳，生成乙醇的质量为23 kg。 【活动四】聚力助低碳 (7)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等，请写出一种新能源： 　 　。青少年也应积极助力低碳行动，你的做法是 　 (写一条即可)。  　随手关灯(合理即可) 　风能(合理即可)　 $$