专题03 碳和碳的氧化物-【寒假自学课】2025年九年级化学寒假提升精品讲义（人教版2024）

专题03 碳和碳的氧化物 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 1.理解掌握碳单质的物理化学性质 2.掌握二氧化碳的物理化学性质。 3.掌握一氧化碳的物理化学性质。 2.初步学习二氧化碳的实验室制取方法。 3.掌握二氧化碳物理和化学性质的实验探究 4.了解自然界中的氧循环和碳循环。 考点1 碳单质 1.碳单质的物理性质 种类 物理性质 用途 金刚石 无色透明的固体，天然存在的最硬的物质 可作钻机钻头、裁玻璃等 石墨 灰黑色，很软，有 ，熔点高，具有优良的 性能 可用于制造铅物理性质笔芯、高铁列车的受电弓滑板、干电池的电极材料等 C60 由 构成 可用于超导、催化、能源及医学等领域 活性炭、木炭(主要成分为碳单质) 具有 的结构，具有 性 可用于吸附色素、异味等 物理性质差异大的原因 碳原子的 不同 2.碳单质的化学性质 化学性质 用途 在常温下，碳的 。 需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。 木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。 碳单质的 氧气充足时，完全燃烧： 氧气不充足时，不完全燃烧： 可用作 碳单质的 木炭还原氧化铜： 工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁： 高温下，木炭还原二氧化碳反应： 可用于 考点2 碳的氧化物 1.一氧化碳的物理和化学性质 物理性质 无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气略 化学性质 ①可燃性 一氧化碳能燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈 。发生如下反应： 可用作 ②还原性 与氧化铜的反应： 与氧化铁的反应： 可用于 ③毒性 一氧化碳通过呼吸系统进入血液与 结合，使血红蛋白不能与 结合，使生物体内 而中毒甚至死亡。 2.二氧化碳的物理和化学性质 物理性质 通常状况下是无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气 ，固态CO2俗称 性质 a.一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 b.密度比空气大(物理性质) 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水 与氢氧化钠溶液 实验装置 现象 的蜡烛先熄灭， 的蜡烛后熄灭 滴入石蕊溶液后，观察到试管A、B中 ，通入二氧化碳后观察试管B中 ，加热后观察到有 澄清石灰水 无明显现象 化学方程式 — ① ② （用于检验CO2） （吸收或除去CO2） 用途 用于灭火；作气体肥料；生产碳酸饮料；干冰(固态CO2)升华时吸收大量的热，可作制冷剂，用于人工增雨 制取 工业制法：高温煅烧石灰石： 实验室制法： 3.CO和CO2的鉴别与除杂 鉴别方法 现象 通入澄清石灰水中 能使 的是CO2 通入紫色石蕊溶液中 能使 的是CO2 通过灼热的氧化铜 能使 的是CO 点燃 能燃烧的是CO 物质（括号内为杂质） 除杂方法 CO2（CO） 通过足量灼热的 CO（CO2） 先通入足量 溶液，再通过浓硫酸 通过足量灼热的 强化点1 二氧化碳的实验室制取与性质 实验1：二氧化碳的实验室制取 反应原理 （1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 发生装置 （2）装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，选择该发生装置的依据是 。 （3）若要获得平稳的气流，应选择的发生装置是 (填字母，后同)。 收集装置 （4）图1中收集二氧化碳可选用的装置是 ，选择该装置的原因是 。 检验与验满 （5）①检验： ，说明该气体是二氧化碳； ②验满： ，说明二氧化碳已集满。 气体的除杂与干燥 （6）除杂：实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢，若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，则其中盛装的试剂为 (填试剂名称)，气体应从 (填“m”或“n”)端通入。 （7）干燥：若要收集干燥的二氧化碳气体，应通过盛有 (填试剂名称)的干燥装置。 实验反思 （8）不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易 ，生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体，使制得的气体不纯。 (9) (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸，原因是 。 (10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石)，原因是 ，不利于反应的控制和气体的收集。 作图 (11)若要用图3装置收集二氧化碳，请将装置中的导管补充完整。 实验意外现象分析 小红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，原因可能是 (写一条)。 数字化实验 为了研究图4气体制取发生装置的工作原理，兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中，装置内的压强变化曲线如图5所示。 ①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 (填“上升”或“下降”)。 ②bc段装置内压强保持不变的原因是 。 ③写出c点对应的操作可能是 。 低碳理念 (14)①调查碳吸收：自然界中吸收二氧化碳的主要途径是 ②模拟碳捕捉：某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”，将U形管开口端放入烧杯中，观察到 ，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ③助力碳中和：作为一名中学生，从自身出发助力碳中和的行动有 (写一条)。 (15)①碳捕集：采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来，需进行的操作是 。 ②碳利用与封存：将超临界CO2注入地下孔隙，将原本难以开采的游离石油“挤出”，驱油的同时将CO2封存，石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 资料：超临界CO2是指在特定的温度和压强下，CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 (多选，填序号)。 a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧，不支持燃烧 c.与干冰相比，分子间隔不同 实验2：二氧化碳的性质 ①二氧化碳倾倒实验 实验现象 （1）将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓慢倒入，观察到的现象是 。 实验结论 （2）该实验说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 。 实验反思 （3）根据结论可以得出二氧化碳的一个用途是 。 实验意外现象分析 ①小明在实验中倾倒二氧化碳后发现蜡烛都没有熄灭，可能的原因是 。 ②小红同学在实验中观察到蜡烛熄灭顺序与理论不符，可能的原因是 。 ②二氧化碳的溶解性实验 实验操作 （1）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约容积的水，立即旋紧瓶盖，还需进行的操作是 ，该过程的目的是 。 实验现象 （2）该实验可观察到的现象是 ，产生该现象的原因是 。 ③二氧化碳与水反应实验 实验现象 （1）图2实验，观察到的现象是溶液由紫色变为红色，产生该现象的原因是 。 （2）图3实验，观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 实验结论 （3）图1、2、3实验的结论是 。 实验意外现象分析 （4）小明将石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳通入盛有紫色石蕊溶液的试管中，再将试管加热，发现红色没有消失，其原因是 。 （5）同学们在验证二氧化碳与水能否发生反应的实验中，设计了如图4所示装置。实验过程中，试管①和试管②中产生的现象为： 。其中试管①中干燥的的石蕊试纸的作用是 。 ④二氧化碳与碱反应的实验 实验原理 （1）图1中发生反应的化学方程式为 ;图2试管b中发生反应的化学方程式为 。 实验现象 （2）图1中可观察到的现象是 。 （3）图2实验结束后，试管a中液面上升高度 (填“高于”或“低于”)试管b中液面上升高度，证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。 强化点2 CO的还原性实验探究 实验步骤 ①实验前，先检验CO的 ； ②点燃尾气的酒精灯，然后先通入CO，排尽空气，目的是为了 ，再点燃第一个酒精灯； ③等黑色粉末逐渐变成红色时，先停止加热，继续通CO直至装置冷却，目的是防止 。 实验现象 硬质玻璃管中 ，点燃尾气时产生 特别注意 像CO等有毒气体，进行实验时，一定要进行尾气处理，方法是 。 真题感知 1．（2024·上海·中考真题）关于CO以下说法正确的是 A．无毒 B．加热还原氧化铁 C．密度比空气大 D．有刺激性气味 2．（2024·湖南长沙·中考真题）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是 A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D． 3．（2024·辽宁·中考真题）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是 A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料 4．（2024·山东济宁·中考真题）火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生反应，下列有关物质X的说法错误的是 A．是空气的成分之一 B．可用于灭火 C．其水溶液显酸性 D．有毒性 5．（2024·宁夏·中考真题）下列关于碳和碳的氧化物说法正确的是 A．干冰升华是化学变化 B．活性炭净化水的过程中发生的是物理变化 C．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 D．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同 6．（2024·山东青岛·中考真题）物质都是由微观粒子构成的。下列物质由原子构成的是 A．氢气 B．一氧化碳 C．金刚石 D．氯化钠 7．（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C．闭合旋塞后，试管内气压减小 D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升 8．（2023·山东德州·中考真题）下图为金刚石、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 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 9．（2024·江西·中考真题）根据图回答有关问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。 （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。 10．（2024·山东日照·中考真题）某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题： （1）若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。 （2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。 A．①④⑥⑦ B．②③④⑧ C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧ （3）实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。 11．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。 （1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。 （2）为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。 12．（2024·江苏镇江·中考真题）请结合如图回答问题。 （1）仪器名称：① ，② 。 （2）用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 （选填序号）和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。 （3）实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。 （4）溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。 已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2 ①饱和NaHCO3溶液的作用为 。 ②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。 ③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。 13．（2024·山东菏泽·中考真题）图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。 （1）仪器②的名称是 。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，可选择的装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。 （3）用还原时，在F装置中通入，一段时间后加热，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。 （4）化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。 14．（2024·山东烟台·中考真题）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 （1）装置B中仪器①的名称是 。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取，应选用的发生装置是 。 （3）实验室制取和，均不能选用的收集装置是 。 （4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。 15．（2024·四川自贡·中考真题）化学是一门以实验为基础的科学，许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。根据下列实验装置图，回答有关问题： （1）图中标示①的仪器名称是： 。 （2）实验室制取二氧化碳时，反应的化学方程式为 ，选用的收集装置为 (填大写字母)。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时，二氧化锰的作用是 ，选用的发生装置为 (填大写字母)。 （4）实验室用双氧水制取氧气时，反应的化学方程式为 ，用C装置收集氧气，证明是否集满的方法是 。若要收集一瓶干燥的氧气，需要在发生装置和收集装置之间连接F装置，并且气体应该从 (填“a”或“b”)端导管通入。 16．（2024·四川德阳·中考真题）化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置，图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。 I．根据图1回答下列问题： （1）写出装置A中任意一种仪器的名称：   。 （2）实验室制取CO2的装置可选择 （填标号）来组装，发生装置中反应的化学方程式为 。 II．根据图2回答下列问题： （3）若试剂甲为MnO2，根据所学知识选择试剂乙，反应仓中产生O2的化学反应原理是 （用化学方程式表达）。 （4）加湿过滤仓中H2O的作用有 （填标号）。 a．吸收杂质提纯O2 b．观察O2产生的速率 c．加快O2的生成 d．保证供给O2的湿度需求 （5）调节供氧流速可以 （填具体操作）。 17．（2024·广东·中考真题）回答下列问题： （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，需用到图1中的仪器有 (填字母)。 ii.性质实验 操作 现象 性质 X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应 X为 时，现象为 CO2能与水反应生成酸性物质 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 同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。 i.完善方案中的内容(各补写一条)：a. ；b. ；c. 。 ii.CO2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。 18．（2024·江苏常州·中考真题）如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。 （1）仪器a的名称是 。 （2）用该套装置进行实验的优点是 。 （3）实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 (填现象)，化学方程式为 。 （4）实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下的密度为2，理论上能生成的体积是多少？写出计算过程。 19．（2024·四川眉山·中考真题）已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。 【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。 【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：CO 猜想二：CO2 猜想三：CO和CO2 猜想四：H2O 【提出质疑】 （1）猜想四不成立，原因是 。 【设计实验】 （2）实验装置如图： 实验现象 结论 B中观察到澄清石灰水变浑浊 非金属氧化物中有 D中观察到 非金属氧化物中有CO 【实验结论】 （3）猜想 成立，则草酸钙分解的化学方程式为 。 【交流反思】 （4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。 提升专练 1．（2024·福建泉州·一模）下列物质由分子直接构成的是 A．氦气 B．足球烯 C．镁 D．氯化钠 2．（2024·云南怒江·一模）金刚石和石墨的结构示意图如图，下列有关说法不正确的是 A．金刚石和石墨的组成元素相同 B．构成金刚石和石墨的原子大小不同 C．金刚石是天然存在最硬的物质 D．石墨质软，具有导电性 3．（2024·河南信阳·二模）根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 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．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 4．（2023·湖南怀化·一模）大气中不断增加的直接后果主要是 A．产生酸雨 B．毒害农作物 C．温室效应 D．破坏臭氧层 5．（2024·云南怒江·一模）下列关于与的说法正确的是 A．与的化学性质相同 B．在煤炉上放一盆水能防止中毒 C．与在一定条件下可以相互转化 D．密度比空气大，且能够支持燃烧 6．（2024·云南怒江·一模）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是 A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 7．（2024·陕西咸阳·一模）对下列有关实验的分析不正确的是 A．甲可直接验证质量守恒定律 B．乙中气球膨胀产生浮力会引起误差 C．丙实验需测定锥形瓶（含导管）的容积、注射器反应前后的体积 D．若丙中白磷量不足，会使测定结果偏小 8．（2024·陕西西安·二模）物质的性质决定其用途。下列物质的用途只与其化学性质有关的是 A．用液氮作制冷剂 B．用石墨制列车电刷 C．用活性炭除冰箱异味 D．用镁粉制作照明灯 9．（2024·山东泰安·三模）如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 10．（2024·甘肃兰州·一模）在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图1)，实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有关说法错误的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．cd段长颈漏斗中液面逐渐上升 C．c点对应的操作是打开弹簧夹 D．bc段大理石与稀盐酸脱离接触 11．（2024·广东汕头·一模）石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似， 实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在 领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于 。 （2）石墨烯具有的物理性质有 。 A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接 碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是 。 （4）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为 。 12．（2024·云南昆明·一模）根据下列实验室制取气体的装置图，回答有关问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用A装置制取氧气，反应的化学方程式为 ，试管口略向下倾的原因是 。 （3）实验室制取二氧化碳选用的发生装置是 (填字母序号)，反应的化学方程式为 。 氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈反应。实验室设计如图装置，使甲装置中制取出的N2与银白色的Ca反应制备(Ca3N2)。回答下列问题： （4）实验中证明Ca3N2生成的现象是 。 （5）装置乙中的碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的固体混合物，其作用是 。 13．（2023·广东广州·一模）我们学习了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）若在实验室制取氨气，下列信息能用于选择收集装置的是__________（填序号）。 A．的相对分子质量是17 B．反应需要加热 C．氨气极易溶于水 D．氯化铵是固体，氢氧化钙是固体 E．常温下氨气与氧气不反应 （2）某实验室有如下仪器 ①写出仪器的名称 。实验室组装制备二氧化碳的发生装置时，不可能选的是 （填序号）。 ②组装一套可随时控制反应发生和停止的发生装置，应从上图中选用 （填序号）。实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制备氧气，反应的化学方程式为 ， （填“能”或“不能”）使用刚组装的这套发生装置实现随时控制该反应的发生和停止。 14．（2022·上海徐汇·一模）蚊子、蚂蚁等叮咬人体后，会向人体注射蚁酸，使皮肤红肿、瘙痒。某兴趣小组同学对蚁酸产生了兴趣，决定对蚁酸进行探究。 【查阅资料】 ①蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH。 ②蚁酸隔绝空气加热时会分解生成多种氧化物。 【提出问题】蚁酸分解生成哪些氧化物呢？ 【推测与猜想】 （1）根据蚁酸中含有 元素，推测分解产物中含有水。 （2）推测分解产物中还有碳的氧化物，并提出了三种猜想，猜想一：只有二氧化碳；猜想二：只有一氧化碳；猜想三： 。 【实验探究】 将蚁酸分解产生的气体通入下图装置来验证推测和猜想，装置B中的浓硫酸能够吸收水。 （3）用装置F验证蚁酸分解产物中有水，应连接在 处。(选填“Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ或Ⅳ”) （4）为了防止装置D中石灰水倒吸，熄灭C处酒精灯后，需要进行的操作是 。 【实验现象与结论】 （5）装置F中观察到 现象，证明分解产物中存在水。 （6）装置C中的黑色粉末变红色，装置D中澄清石灰水变浑浊，请写出两装置中发生反应的化学方程式。 装置C： ； 装置D： 。 （7）装置A中澄清石灰水无明显变化，证明哪个猜想是正确的？ 。若没有装置A也能证明该猜想是正确的，请解释原因 。 【反思要点】 （8）点燃酒精灯前先要通一段时间气体，目的是 。 (9)装置E的作用是 。 15．（2024·四川乐山·模拟预测）某化学兴趣小组用下图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成。 （1）装置及反应原理探究 ①写出A装置发生的化学反应方程式 。 ②说明CO能还原CuO的现象为 。 ③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 。（不考虑CO2和H2O的反应。） （2）产物成分探究 【查阅资料】 ①一氧化碳还原氧化铜，除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O） ②Cu2O为不溶于水的红色固体 ③ 【提出问题】 红色固体含有什么物质？ 【猜想假设】 假设一：红色固体只含Cu 假设二：红色固体只含Cu2O 假设三：红色固体含有Cu2O和Cu 实验探究： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置 ① 若无明显现象 ① 证明红色固体是 。 ② 红色固体部分溶解，溶液呈蓝色 ② 证明红色固体肯定含有 ，可能含有 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 碳和碳的氧化物 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 1.理解掌握碳单质的物理化学性质 2.掌握二氧化碳的物理化学性质。 3.掌握一氧化碳的物理化学性质。 2.初步学习二氧化碳的实验室制取方法。 3.掌握二氧化碳物理和化学性质的实验探究 4.了解自然界中的氧循环和碳循环。 考点1 碳单质 1.碳单质的物理性质 种类 物理性质 用途 金刚石 无色透明的固体，天然存在的最硬的物质 可作钻机钻头、裁玻璃等 石墨 灰黑色，很软，有滑腻感，熔点高，具有优良的导电性能 可用于制造铅物理性质笔芯、高铁列车的受电弓滑板、干电池的电极材料等 C60 由C60分子构成 可用于超导、催化、能源及医学等领域 活性炭、木炭(主要成分为碳单质) 具有疏松多孔的结构，具有吸附性 可用于吸附色素、异味等 物理性质差异大的原因 碳原子的排列方式不同 2.碳单质的化学性质 化学性质 用途 在常温下，碳的化学性质不活泼。 需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。 木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。 碳单质的可燃性 氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2 氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO 可用作燃料 碳单质的还原性 木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2↑ 工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 高温下，木炭还原二氧化碳反应：C+CO22CO 可用于冶炼金属 考点2 碳的氧化物 1.一氧化碳的物理和化学性质 物理性质 无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气略小 化学性质 ①可燃性 一氧化碳能燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。发生如下反应：2CO+O2 2CO2 可用作燃料 ②还原性 与氧化铜的反应：CO+CuOCu+CO2 与氧化铁的反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 可用于冶炼金属 ③毒性 一氧化碳通过呼吸系统进入血液与血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，使生物体内缺氧而中毒甚至死亡。 2.二氧化碳的物理和化学性质 物理性质 通常状况下是无色、无臭的气体，能溶于水，密度比空气大，固态CO2俗称干冰 性质 a.一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 b.密度比空气大(物理性质) 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水 与氢氧化钠溶液 实验装置 现象 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 滴入石蕊溶液后，观察到试管A、B中溶液变为紫色，通入二氧化碳后观察试管B中溶液由紫色变为红色，加热后观察到有气泡产生，溶液由红色变为紫色 澄清石灰水变浑浊 无明显现象 化学方程式 — ①CO2+H2O=H2CO3 ②H2CO3CO2+H2O CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O （用于检验CO2） CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O （吸收或除去CO2） 用途 用于灭火；作气体肥料；生产碳酸饮料；干冰(固态CO2)升华时吸收大量的热，可作制冷剂，用于人工增雨 制取 工业制法：高温煅烧石灰石：CaCO3CaO+CO2 实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 3.CO和CO2的鉴别与除杂 鉴别方法 现象 通入澄清石灰水中 能使澄清石灰水变浑浊的是CO2 通入紫色石蕊溶液中 能使溶液变红的是CO2 通过灼热的氧化铜 能使黑色粉末变为红色的是CO 点燃 能燃烧的是CO 物质（括号内为杂质） 除杂方法 CO2（CO） 通过足量灼热的氧化铜粉末 CO（CO2） 先通入足量氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸 通过足量灼热的炭粉 强化点1 二氧化碳的实验室制取与性质 实验1：二氧化碳的实验室制取 反应原理 （1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 发生装置 （2）装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，选择该发生装置的依据是反应物为固体和液体，反应条件为常温。 （3）若要获得平稳的气流，应选择的发生装置是 B (填字母，后同)。 收集装置 （4）图1中收集二氧化碳可选用的装置是 D ，选择该装置的原因是二氧化碳密度比空气大且不与空气中其他成分反应。 检验与验满 （5）①检验：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳； ②验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。 气体的除杂与干燥 （6）除杂：实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢，若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，则其中盛装的试剂为饱和碳酸氢钠溶液(填试剂名称)，气体应从 m (填“m”或“n”)端通入。 （7）干燥：若要收集干燥的二氧化碳气体，应通过盛有 浓硫酸 (填试剂名称)的干燥装置。 实验反思 （8）不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体，使制得的气体不纯。 (9) 不能 (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸，原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行。 (10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石)，原因是粉末状固体与稀盐酸接触面积大，且碳酸钠易溶于水，反应剧烈，不利于反应的控制和气体的收集。 作图 (11)若要用图3装置收集二氧化碳，请将装置中的导管补充完整。 实验意外现象分析 小红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，原因可能是澄清石灰水变质（或二氧化碳气体中混有HCl气体等）(写一条)。 数字化实验 为了研究图4气体制取发生装置的工作原理，兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中，装置内的压强变化曲线如图5所示。 ①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 下降 (填“上升”或“下降”)。 ②bc段装置内压强保持不变的原因是固液分离，反应停止。 ③写出c点对应的操作可能是打开弹簧夹。 低碳理念 (14)①调查碳吸收：自然界中吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用。 ②模拟碳捕捉：某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”，将U形管开口端放入烧杯中，观察到U型管左侧液面上升，溶液由红色变浅，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ③助力碳中和：作为一名中学生，从自身出发助力碳中和的行动有 节约用电 (写一条)。 (15)①碳捕集：采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来，需进行的操作是降压、升温。 ②碳利用与封存：将超临界CO2注入地下孔隙，将原本难以开采的游离石油“挤出”，驱油的同时将CO2封存，石油属于 不可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 资料：超临界CO2是指在特定的温度和压强下，CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 bc (多选，填序号)。 a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧，不支持燃烧 c.与干冰相比，分子间隔不同 实验2：二氧化碳的性质 ①二氧化碳倾倒实验 实验现象 （1）将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓慢倒入，观察到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。 实验结论 （2）该实验说明二氧化碳具有的物理性质是 密度比空气大 ，化学性质是不能燃烧也不支持燃烧。 实验反思 （3）根据结论可以得出二氧化碳的一个用途是 灭火 。 实验意外现象分析 ①小明在实验中倾倒二氧化碳后发现蜡烛都没有熄灭，可能的原因是二氧化碳气体不纯。 ②小红同学在实验中观察到蜡烛熄灭顺序与理论不符，可能的原因是二氧化碳倾倒速度过快，高处的蜡烛先接触到二氧化碳。 ②二氧化碳的溶解性实验 实验操作 （1）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约容积的水，立即旋紧瓶盖，还需进行的操作是振荡，该过程的目的是使水和二氧化碳充分接触。 实验现象 （2）该实验可观察到的现象是软塑料瓶变瘪，产生该现象的原因是二氧化碳溶于水且能与水反应，使瓶内压强减小。 ③二氧化碳与水反应实验 实验现象 （1）图2实验，观察到的现象是溶液由紫色变为红色，产生该现象的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使溶液变红。 （2）图3实验，观察到的现象是有气泡产生，溶液由红色变为紫色，反应的化学方程式为H2CO3CO2+H2O 实验结论 （3）图1、2、3实验的结论是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不稳定易分解。 实验意外现象分析 （4）小明将石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳通入盛有紫色石蕊溶液的试管中，再将试管加热，发现红色没有消失，其原因是二氧化碳气体中混有氯化氢气体，氯化氢气体溶于水显酸性也能使紫色石蕊变红色。 （5）同学们在验证二氧化碳与水能否发生反应的实验中，设计了如图4所示装置。实验过程中，试管①和试管②中产生的现象为：试管①中干燥的石蕊试纸不变色，试管②中的石蕊溶液变红色。其中试管①中干燥的的石蕊试纸的作用是作对照，证明干燥的二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色。 ④二氧化碳与碱反应的实验 实验原理 （1）图1中发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;图2试管b中发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 实验现象 （2）图1中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。 （3）图2实验结束后，试管a中液面上升高度 低于 (填“高于”或“低于”)试管b中液面上升高度，证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。 强化点2 CO的还原性实验探究 实验步骤 ①实验前，先检验CO的纯度； ②点燃尾气的酒精灯，然后先通入CO，排尽空气，目的是为了防止CO不纯而发生爆炸，再点燃第一个酒精灯； ③等黑色粉末逐渐变成红色时，先停止加热，继续通CO直至装置冷却，目的是防止生成的热的Cu单质重新被氧化。 实验现象 硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气时产生蓝色火焰 特别注意 像CO等有毒气体，进行实验时，一定要进行尾气处理，方法是点燃或收集。 真题感知 1．（2024·上海·中考真题）关于CO以下说法正确的是 A．无毒 B．加热还原氧化铁 C．密度比空气大 D．有刺激性气味 【答案】B 【解析】A、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体，故选项说法错误； B、一氧化碳具有还原性，加热能还原氧化铁，故选项说法正确； C、一氧化碳的密度比空气略小，故选项说法错误； D、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体，故选项说法错误。 故选B。 2．（2024·湖南长沙·中考真题）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是 A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D． 【答案】A 【解析】A、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，用于去除冰箱、汽车中的异味，故正确； B、金刚石无吸附性，不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误； C、石墨无吸附性，不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误； D、C60不能用于去除冰箱、汽车中的异味，故错误。 故选A。 3．（2024·辽宁·中考真题）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是 A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料 【答案】A 【解析】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，不能用作燃料； 二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨，二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料； 故选：A。 4．（2024·山东济宁·中考真题）火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生反应，下列有关物质X的说法错误的是 A．是空气的成分之一 B．可用于灭火 C．其水溶液显酸性 D．有毒性 【答案】D 【分析】由质量守恒定律可知，在化学反应前后，原子的个数不变，推出X为CO2，根据CO2的相关性质来解答本题。 【解析】A、CO2占空气体积的0.03%，是空气的成分之一，故此项说法正确； B、CO2不可燃也不助燃，能用于灭火，故此项说法正确； C、CO2与水反应生成碳酸，水溶液显酸性，故此项说法正确； D、人体吸入过多CO2会窒息，但CO2本身没有毒性，故此项说法错误。 故选D。 5．（2024·宁夏·中考真题）下列关于碳和碳的氧化物说法正确的是 A．干冰升华是化学变化 B．活性炭净化水的过程中发生的是物理变化 C．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 D．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同 【答案】B 【解析】A、干冰升华的过程是二氧化碳由固态变为气态的过程，没有新物质产生，属于物理变化，故A错误； B、活性炭结构疏松多孔，能够吸附水中的异味和色素，此过程没有新物质产生，因此净化水的过程中发生的是物理变化，故B正确； C、一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，但是分子构成不同，二者的化学性质不同，故C错误； D、石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但是二者碳原子的排列方式不同，因此二者的物理性质不同，故D错误。 故选：B。 6．（2024·山东青岛·中考真题）物质都是由微观粒子构成的。下列物质由原子构成的是 A．氢气 B．一氧化碳 C．金刚石 D．氯化钠 【答案】C 【解析】A、氢气属于气态非金属单质，由氢分子构成，不符合题意； B、一氧化碳是由非金属元素组成的化合物，由一氧化碳分子构成，不符合题意； C、金刚石属于碳单质，由碳原子构成，符合题意； D、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合题意。 故选C。 7．（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C．闭合旋塞后，试管内气压减小 D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升 【答案】D 【解析】A、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，所以试管中稀盐酸体积会增大，故不符合题意； B、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出，故不符合题意； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，故不符合题意； D、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，导致漏斗内液面上升，故符合题意。 故选D。 8．（2023·山东德州·中考真题）下图为金刚石、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 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 【答案】B 【解析】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的单质，C60是由C分子构成的单质，故A错误； B、由金刚石、石墨和C60的结构模型图可知，三者中碳原子的排列方式不同，故B正确； C、相同元素组成的不同碳单质，它们的组成元素均为碳元素，在足量的氧气中充分燃烧，产物相同，故C错误； D、由金刚石、石墨和C的结构模型图可知，碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，则相同元素组成的不同物质，性质不完全相同，故D错误。 故选B。 9．（2024·江西·中考真题）根据图回答有关问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。 （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。 【答案】（1）铁架台 （2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等） （3） a （4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等） 【解析】（1）仪器①的名称是铁架台； （2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）； （3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出； （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。 10．（2024·山东日照·中考真题）某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题： （1）若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。 （2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。 A．①④⑥⑦ B．②③④⑧ C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧ （3）实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。 【答案】（1）酒精灯 气密性 下 （2）AC （3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 正 【解析】（1）酒精灯是实验室常用的加热源；在装药品前应该先检查装置的气密性，为了防止冷凝水回流到试管底部引起试管的炸裂，应该将试管口略向下倾斜； （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气反应物的状态是固体和液体，不需要加热，可选用②③⑤或①④⑥或①③⑤⑥做发生装置；氧气不易溶于水用排水法收集，可选⑦；密度比空气大用向上排空气法收集，可选⑧，故选AC； （3）大理石或石灰石中的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳密度比空气大，用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶正放在桌面上，备用。 11．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。 （1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。 （2）为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。 【答案】（1） 分子在不断运动 （2）先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红 【解析】（1）澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：； 该实验中，二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触，一段时间后，澄清石灰水变浑浊，说明分子在不断运动，当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时，二氧化碳和氢氧化钙反应，澄清石灰水变浑浊； （2）验证二氧化碳能与水反应，可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应，故填：先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。 12．（2024·江苏镇江·中考真题）请结合如图回答问题。 （1）仪器名称：① ，② 。 （2）用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 （选填序号）和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。 （3）实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。 （4）溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。 已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2 ①饱和NaHCO3溶液的作用为 。 ②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。 ③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。 【答案】（1）试管 长颈漏斗 （2）B 氧气不易溶于水，且与水不反应 （3） 可以控制反应的发生和停止 （4）除去二氧化碳中混有的氯化氢 碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中离子浓度增大 【解析】（1）由图可知，仪器①为试管，仪器②为长颈漏斗； （2）用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选B，不选择C装置，是因为二氧化锰是粉末状，不能置于多孔隔板上； 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； 选用E装置，即排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应； （3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 与B装置相比，C装置可将固体置于多孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止； （4）①盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应，故其作用是：除去二氧化碳中混有的氯化氢； ②AB段电导率下降，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，导致溶液中离子浓度减小，该反应的化学方程式为：； ③由题干信息可知，碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙溶于水，导致溶液中离子浓度增加，故BC段电导率上升，故填：碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中离子浓度增大。 13．（2024·山东菏泽·中考真题）图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。 （1）仪器②的名称是 。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，可选择的装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。 （3）用还原时，在F装置中通入，一段时间后加热，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。 （4）化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。 【答案】（1）锥形瓶 （2）BD/CD （3）黑色固体逐渐变红 防止污染空气 （4）C 【解析】（1）仪器②的名称是锥形瓶； （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，二氧化碳能溶于水且能与水反应，二氧化碳密度比空气大，只能选择向上排空气法收集，收集装置可选择D，故可选择的装置为BD或CD，大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）用CO还原CuO时，在F装置中通入CO，一段时间后加热，一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为黑色固体逐渐变红； 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，该实验中对尾气进行处理的目的是防止污染空气； （4）图2中的甲装置为固液常温型发生装置，且可以通过注射器控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，与图1中的C装置作用类似，C装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率； 14．（2024·山东烟台·中考真题）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 （1）装置B中仪器①的名称是 。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取，应选用的发生装置是 。 （3）实验室制取和，均不能选用的收集装置是 。 （4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。 【答案】（1）分液漏斗 （2）B A （3）D （4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量 【解析】（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗； （2）实验室用大理石和稀盐酸制取，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B； 实验室加热高锰酸钾固体制取，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A； （3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取和，均不能选用的收集装置是D； （4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块； ②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s； ③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。 15．（2024·四川自贡·中考真题）化学是一门以实验为基础的科学，许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。根据下列实验装置图，回答有关问题： （1）图中标示①的仪器名称是： 。 （2）实验室制取二氧化碳时，反应的化学方程式为 ，选用的收集装置为 (填大写字母)。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时，二氧化锰的作用是 ，选用的发生装置为 (填大写字母)。 （4）实验室用双氧水制取氧气时，反应的化学方程式为 ，用C装置收集氧气，证明是否集满的方法是 。若要收集一瓶干燥的氧气，需要在发生装置和收集装置之间连接F装置，并且气体应该从 (填“a”或“b”)端导管通入。 【答案】（1）试管 （2） C （3）催化作用 A （4） 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 a 【解析】（1）由图可知，标示①的仪器名称是：试管； （2）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； 二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C； （3）氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用； 该反应属于固体加热反应，发生装置可选A； （4）实验室用双氧水制取氧气时，发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； 用C装置收集氧气，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满； 若要收集一瓶干燥的氧气，需要在发生装置和收集装置之间连接F装置，并且气体应该从a端通入，这样可使气体与浓硫酸充分接触，干燥的比较充分。 16．（2024·四川德阳·中考真题）化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置，图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。 I．根据图1回答下列问题： （1）写出装置A中任意一种仪器的名称：   。 （2）实验室制取CO2的装置可选择 （填标号）来组装，发生装置中反应的化学方程式为 。 II．根据图2回答下列问题： （3）若试剂甲为MnO2，根据所学知识选择试剂乙，反应仓中产生O2的化学反应原理是 （用化学方程式表达）。 （4）加湿过滤仓中H2O的作用有 （填标号）。 a．吸收杂质提纯O2 b．观察O2产生的速率 c．加快O2的生成 d．保证供给O2的湿度需求 （5）调节供氧流速可以 （填具体操作）。 【答案】（1）铁架台/酒精灯/导气管/试管 （2）BD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （3）2H2O22H2O+O2↑ （4）abd （5）向下推动注射器的快慢 【解析】（1）由图可知，装置A的仪器有铁架台、酒精灯、导气管和试管，故填：铁架台或酒精灯或导气管或试管； （2）实验室制取CO2属于固液常温型，选择的发生装置为B，二氧化碳的密度空气大，能溶于水，只能采用向上排空气法收集，选择的收集装置为D；实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，即石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：BD；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （3）若试剂甲为MnO2，反应仓是在固液常温条件下制取氧气，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑； （4）a．加湿过滤仓中的H2O能溶解一些可能存在的杂质气体，可以提纯O2，故选项符合题意； b．可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率，故选项符合题意； c．加湿过滤仓中的H2O不能加快生成氧气的速率，故选项不符合题意； d．加湿过滤仓有保证供给O2的湿度需求的作用，故选项符合题意； 故选abd； （5）可以通过向下推动注射器的快慢，控制液体滴加速率，来调节供氧流速，故填：向下推动注射器的快慢。 17．（2024·广东·中考真题）回答下列问题： （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，需用到图1中的仪器有 (填字母)。 ii.性质实验 操作 现象 性质 X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应 X为 时，现象为 CO2能与水反应生成酸性物质 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 同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。 i.完善方案中的内容(各补写一条)：a. ；b. ；c. 。 ii.CO2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。 【答案】（1）ade 澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大 （2）减少一次性餐具的使用 人工降雨 乙醇 不能 光合 【解析】（1）i.组装便于添加稀盐酸的发生装置，应该选择长颈漏斗e，制取二氧化碳的反应物为固液常温型，可以选择锥形瓶d，长颈漏斗需要橡胶塞，故选择双孔橡胶塞a，则需要的仪器有：ade； ii.若X为澄清石灰水，澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可以用紫色石蕊溶液检验，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，故填：紫色石蕊溶液；溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中，观察到低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭，说明了二氧化碳密度比空气大；二氧化碳不燃烧、不支持燃烧； （2）i.a中低碳生活，是指减少碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多：如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用，不产生新物质的用途，包括有：冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用，产生新的物质的用途，包括有：转化成甲醇、乙醇； ii.根据图中“CO2物理利用”，可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨，不能从总量上减少CO2； iii.植树造林，绿色植物可以进行光合作用，二氧化碳和水在叶绿体中，在光照的条件下，反应生成有机物，并释放氧气，故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。 18．（2024·江苏常州·中考真题）如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。 （1）仪器a的名称是 。 （2）用该套装置进行实验的优点是 。 （3）实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 (填现象)，化学方程式为 。 （4）实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下的密度为2，理论上能生成的体积是多少？写出计算过程。 【答案】（1）铁架台 （2）操作简便，可以控制反应速率，节约药品 （3）湿润 变浑浊 （4）设理论上能生成二氧化碳的质量为， 解得 的体积为 答：理论上能生成的体积是0.44L。 【解析】（1）仪器a的名称为铁架台，故填：铁架台； （2）该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊，可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红，因此用该套装置进行实验的优点是操作简便，可以控制反应速率，节约药品，故填：操作简便，可以控制反应速率，节约药品； （3）二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊小纸花变红，实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀，化学方程式为，故填：湿润；变浑浊；； （4）见答案。 19．（2024·四川眉山·中考真题）已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。 【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。 【提出问题】非金属氧化物的成分是什么？ 【提出猜想】猜想一：CO 猜想二：CO2 猜想三：CO和CO2 猜想四：H2O 【提出质疑】 （1）猜想四不成立，原因是 。 【设计实验】 （2）实验装置如图： 实验现象 结论 B中观察到澄清石灰水变浑浊 非金属氧化物中有 D中观察到 非金属氧化物中有CO 【实验结论】 （3）猜想 成立，则草酸钙分解的化学方程式为 。 【交流反思】 （4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。 【答案】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水 （2）二氧化碳/CO2 黑色固体逐渐变为红色 （3）三 （4）缺少尾气处理装置 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ca、C、O，不含氢元素，不可能生成水，故猜想四不成立，故填：根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中不含氢元素，不可能生成水； （2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故B中观察到澄清石灰水变浑浊，说明非金属氧化物中有二氧化碳； 结论为非金属氧化物中有CO，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故D中观察到黑色固体逐渐变为红色； （3）由以上分析可知，非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳，则猜想三成立； 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ca元素，则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙，还生成了一氧化碳和二氧化碳，则该反应的化学方程式为：； （4）一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是：缺少尾气处理装置。 提升专练 1．（2024·福建泉州·一模）下列物质由分子直接构成的是 A．氦气 B．足球烯 C．镁 D．氯化钠 【答案】B 【解析】A、氦气属于稀有气体，氦气由氦原子构成，不符合题意； B、足球烯由足球烯分子构成，符合题意； C、镁属于金属单质，由镁原子构成，不符合题意； D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成，不符合题意。 故选B。 2．（2024·云南怒江·一模）金刚石和石墨的结构示意图如图，下列有关说法不正确的是 A．金刚石和石墨的组成元素相同 B．构成金刚石和石墨的原子大小不同 C．金刚石是天然存在最硬的物质 D．石墨质软，具有导电性 【答案】B 【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，故选项说法正确； B、由金刚石和石墨的结构图，金刚石和石墨中碳原子排列方式不同，构成金刚石和石墨的碳原子大小相同，故选项说法错误； C、金刚石是天然存在的最硬的物质，故选项说法正确； D、石墨质软，具有导电性，故选项说法正确。 故选B。 3．（2024·河南信阳·二模）根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 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．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 【答案】A 【解析】A、金刚石、石墨、碳纳米管都是由碳原子构成的，是由分子构成的，说法错误，符合题意； B、金刚石、石墨、碳纳米管、都属于碳单质，均可以在氧气中燃烧，说法正确，不符合题意； C、碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点，说法正确，不符合题意； D、金刚石和石墨性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，说法正确，不符合题意。 故选：A。 4．（2023·湖南怀化·一模）大气中不断增加的直接后果主要是 A．产生酸雨 B．毒害农作物 C．温室效应 D．破坏臭氧层 【答案】C 【解析】A、大气中二氧化硫、二氧化氮等的增加，会导致酸雨的发生，二氧化碳不会导致酸雨的发生，不符合题意； B、二氧化碳无毒，不会毒害农作物，且二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，不符合题意； C、大气中二氧化碳不断增加，会导致温室效应，符合题意； D、氟利昂等会破坏臭氧层，二氧化碳不会破坏臭氧层，不符合题意。 故选C。 5．（2024·云南怒江·一模）下列关于与的说法正确的是 A．与的化学性质相同 B．在煤炉上放一盆水能防止中毒 C．与在一定条件下可以相互转化 D．密度比空气大，且能够支持燃烧 【答案】C 【解析】A、一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，化学性质不同，如一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，选项错误； B、CO难溶于水，常温下也不与水反应，在煤炉上放一盆水，不能防止一氧化碳中毒，选项错误； C、一氧化碳燃烧能生成二氧化碳，二氧化碳可与碳高温条件下反应生成一氧化碳，所以CO和CO2在一定条件下可以相互转化，选项正确； D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，选项错误； 故选C。 6．（2024·云南怒江·一模）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是 A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 【答案】C 【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【解析】A、M点时没有反应，无明显现象，反应未开始，该选项说法正确； B、N点对应的固体物质有3种，即反应生成的铜和没有反应的碳和氧化铜，该选项说法正确； C、实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管，该选项说法不正确； D、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，所以的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜，该选项说法正确。 故选C。 7．（2024·陕西咸阳·一模）对下列有关实验的分析不正确的是 A．甲可直接验证质量守恒定律 B．乙中气球膨胀产生浮力会引起误差 C．丙实验需测定锥形瓶（含导管）的容积、注射器反应前后的体积 D．若丙中白磷量不足，会使测定结果偏小 【答案】A 【解析】A、甲中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，该装置没有密闭，生成的二氧化碳会逸散到空气中，导致实验后装置总质量减小，不能直接验证质量守恒定律，A选项错误； B、乙中碳酸钙与稀盐酸会反应二氧化碳气体，导致气球膨胀，产生的浮力会引起误差，B选项正确； C、丙实验的原理是白磷燃烧消耗氧气，同时生成固体，导致装置内气压降低，燃烧停止且温度恢复室温后，注射器活塞推进的体积即为装置内原有氧气的体积，据此推算空气中氧气的含量，需测定锥形瓶（含导管）的容积、注射器反应前后的体积，C选项正确； D、若丙中白磷量不足，则燃烧停止后装置内有氧气剩余，气压下降幅度偏小，则活塞推进的体积偏小，会使测定结果偏小，D选项正确。 故选：A。 8．（2024·陕西西安·二模）物质的性质决定其用途。下列物质的用途只与其化学性质有关的是 A．用液氮作制冷剂 B．用石墨制列车电刷 C．用活性炭除冰箱异味 D．用镁粉制作照明灯 【答案】D 【解析】A、用液氮作制冷剂，是因为液氮汽化吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意； B、用石墨制列车电刷，是因为石墨具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、用活性炭除冰箱异味，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、用镁粉制作照明灯，是因为镁燃烧发出耀眼白光，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意。 故选D。 9．（2024·山东泰安·三模）如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 【答案】B 【解析】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”指的是碳元素，不符合题意； B、由质量守恒定律可知，碳、氧循环过程中各元素守恒，符合题意； C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，不符合题意； D、由质量守恒定律可知，化学反应的过程中，原子的种类与数目均保持不变，所以自然界中的氧原子总数不变，不符合题意。 故选B。 10．（2024·甘肃兰州·一模）在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图1)，实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有关说法错误的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．cd段长颈漏斗中液面逐渐上升 C．c点对应的操作是打开弹簧夹 D．bc段大理石与稀盐酸脱离接触 【答案】B 【解析】A、ab段的压强逐渐增加，说明试管中反应产生气体，压强增大后试管中的液体药品逐渐被压回长颈漏斗中，则会观察到试管中液面逐渐下降，故选项说法正确； B、cd段压强逐渐减小，则说明试管中气体被排出，长颈漏斗中的液体药品又流入试管中，则会观察到试管中的液面逐渐上升，长颈漏斗中的液面逐渐下降，故选项说法错误； C、从c点开始，压强减小，故c点的操作是打开活塞，故选项说法正确； D、bc段压强不发生变化，说明反应已经停止，石灰石与盐酸脱离接触，故选项说法正确； 故选B。 11．（2024·广东汕头·一模）石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称，石墨烯将成为硅的替代品，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图所示。 氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化。 石墨烯的基本化学性质与石墨类似， 实验结果表明，石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答： （1）目前“石墨烯”应用占比最高的在 领域，“氧化石墨烯薄膜”可用于 。 （2）石墨烯具有的物理性质有 。 A．极强的导电性 B．极强的导热性 C．优良的透光性 D．极强的活动性 （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接 碳原子，其物理性质与金刚石不同的原因是 。 （4）实验表明，石墨烯在氧气能燃烧，反应的化学方程式为 。 【答案】（1）电子 海水淡化 （2）ABC （3）3个 碳原子的排列方式不同 （4）C+O2CO2 【解析】（1）根据图示可知，目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域；根据“氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道，可让水分子可以快速通过，能高效滤去海水中的盐分，用于海水淡化”可知，“氧化石墨烯薄膜”可用于海水淡化； （2）根据“石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，导电性比银还强，具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料”可知，石墨烯具有的物理性质有极强的导电性、极强的导热性、优良的透光性。根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，常温下石墨烯化学性质稳定。 故选ABC； （3）由上图可见，石墨烯中每个碳原子周围连接 3 个碳原子；石墨烯碳原子在平面上形成层状结构。 金刚石是正四面体的空间网状结构，石墨烯物理性质与金刚石不同的原因是碳原子的排列方式不同； （4）根据“石墨烯的基本化学性质与石墨类似”可知，石墨烯在氧气中能燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为 C+O₂ CO₂。 12．（2024·云南昆明·一模）根据下列实验室制取气体的装置图，回答有关问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用A装置制取氧气，反应的化学方程式为 ，试管口略向下倾的原因是 。 （3）实验室制取二氧化碳选用的发生装置是 (填字母序号)，反应的化学方程式为 。 氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈反应。实验室设计如图装置，使甲装置中制取出的N2与银白色的Ca反应制备(Ca3N2)。回答下列问题： （4）实验中证明Ca3N2生成的现象是 。 （5）装置乙中的碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的固体混合物，其作用是 。 【答案】（1）锥形瓶 （2） 防止冷凝水倒流，引起试管的炸裂 （3）B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （4）丙中玻璃管内有棕色固体生成 （5）防止空气中水蒸气进入丙中 【解析】（1）仪器①的名称是锥形瓶； （2）A装置是固体加热型的发生装置，由于试管口没有棉花，制氧气所用药品是高锰酸钾，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：，试管口略向下倾的原因是防止冷凝水倒流，引起试管的炸裂； （3）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰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，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；反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （4）根据“氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂，常温下为棕色固体”可知，实验中证明Ca3N2生成的现象是丙中玻璃管内有棕色固体生成； （5）氧化钙和氢氧化钠都能吸收空气中的水蒸气，根据“氮化钙(Ca3N2)在空气中会被氧化，遇水强烈反应”可知，装置乙中的碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的固体混合物，其作用是防止空气中水蒸气进入丙中。 13．（2023·广东广州·一模）我们学习了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）若在实验室制取氨气，下列信息能用于选择收集装置的是__________（填序号）。 A．的相对分子质量是17 B．反应需要加热 C．氨气极易溶于水 D．氯化铵是固体，氢氧化钙是固体 E．常温下氨气与氧气不反应 （2）某实验室有如下仪器 ①写出仪器的名称 。实验室组装制备二氧化碳的发生装置时，不可能选的是 （填序号）。 ②组装一套可随时控制反应发生和停止的发生装置，应从上图中选用 （填序号）。实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制备氧气，反应的化学方程式为 ， （填“能”或“不能”）使用刚组装的这套发生装置实现随时控制该反应的发生和停止。 【答案】（1）ABE （2）长颈漏斗 i bcfg 不能 【解析】（1）选择收集装置依据气体的性质 (溶解性 、密度 、是否与水或氧气反应等 )。 A、的相对分子质量是17小于空气的平均相对分子质量29，密度小于空气，可用向下排空气法收集，符合题意； B、反应需要加热是反应的条件，不能作为选择收集装置依据，是选择发生装置的依据，不符合题意； C、氨气极易溶于水，不能用排水法收集，符合题意； D、氯化铵是固体，氢氧化钙是固体是反应的状态，不能作为选择收集装置依据，是选择发生装置的依据，不符合题意； E、常温下氨气与氧气不反应，可用排空气法收集，符合题意。 故选ACE； （2）①写出仪器的名称长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固液常温型，无需进行加热，不可能选择的仪器是i； ②实验室制二氧化碳属于固液常温型，所以可选择bcfg来组装一套简易可随时控制反应发生和停止的发生装置如图：，该装置中，大理石（或石灰石）放在多孔隔板上，稀盐酸药品从长颈漏斗中加入，反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，反应的化学方程式为：；因为二氧化锰是一种粉末状药品，若放在多孔隔板上会落到试管底部，关闭弹簧夹时，过氧化氢溶液与二氧化锰不能分离，不能用使用刚组装的这套发生装置实现随时控制该反应的发生和停止。 14．（2022·上海徐汇·一模）蚊子、蚂蚁等叮咬人体后，会向人体注射蚁酸，使皮肤红肿、瘙痒。某兴趣小组同学对蚁酸产生了兴趣，决定对蚁酸进行探究。 【查阅资料】 ①蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH。 ②蚁酸隔绝空气加热时会分解生成多种氧化物。 【提出问题】蚁酸分解生成哪些氧化物呢？ 【推测与猜想】 （1）根据蚁酸中含有 元素，推测分解产物中含有水。 （2）推测分解产物中还有碳的氧化物，并提出了三种猜想，猜想一：只有二氧化碳；猜想二：只有一氧化碳；猜想三： 。 【实验探究】 将蚁酸分解产生的气体通入下图装置来验证推测和猜想，装置B中的浓硫酸能够吸收水。 （3）用装置F验证蚁酸分解产物中有水，应连接在 处。(选填“Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ或Ⅳ”) （4）为了防止装置D中石灰水倒吸，熄灭C处酒精灯后，需要进行的操作是 。 【实验现象与结论】 （5）装置F中观察到 现象，证明分解产物中存在水。 （6）装置C中的黑色粉末变红色，装置D中澄清石灰水变浑浊，请写出两装置中发生反应的化学方程式。 装置C： ； 装置D： 。 （7）装置A中澄清石灰水无明显变化，证明哪个猜想是正确的？ 。若没有装置A也能证明该猜想是正确的，请解释原因 。 【反思要点】 （8）点燃酒精灯前先要通一段时间气体，目的是 。 (9)装置E的作用是 。 【答案】（1）氢/H （2）一氧化碳和二氧化碳都有 （3）Ⅰ （4）继续通气体至冷却/用止水夹夹住Ⅳ处的橡胶管 （5）白色固体变蓝 （6） （7）猜想二 加热前先通一段时间气体，此时观察D处无明显现象，即可证明没有二氧化碳 （8）排出装置中的空气，防止加热时引发爆炸 (9)处理尾气 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH，蚁酸隔绝空气加热时会分解生成多种氧化物，氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。根据蚁酸中含有氢元素，可知分解产物中含有水。 （2）常见的碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳，猜想一是只有二氧化碳，猜想二是只有一氧化碳，则猜想三应该是一氧化碳和二氧化碳都有。 （3）装置F中无水硫酸铜为白色固体，遇水变为蓝色。气体经过溶液会带出水分，用装置F验证蚁酸分解产物中有水，应在澄清石灰水前检验，需连接在Ⅰ处。 （4）为了防止装置D中石灰水倒吸，熄灭C处酒精灯后，需要进行的操作是：继续通气体至冷却或者用止水夹夹住Ⅳ处的橡胶管。 （5）装置F中无水硫酸铜为白色固体，遇水变为蓝色。观察到白色固体变蓝，证明分解产物中存在水。 （6）装置C中的黑色粉末变红色，说明蚁酸分解产生的气体中含有一氧化碳，氧化铜与一氧化碳在加热条件下反应生成铜单质、二氧化碳，反应的化学方程式为：； 装置D中澄清石灰水变浑浊，是因为装置C中反应生成的CO2与澄清石灰水（有效成分为氢氧化钙）反应生成碳酸钙、水，化学方程式为：。 （7）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置A中澄清石灰水无明显变化，证明猜想二正确； 装置D中含有澄清石灰水，若没有装置A也能证明该猜想是正确的，原因是：加热前先通一段时间气体，此时观察D处无明显现象，即可证明没有二氧化碳。 （8）装置内含有空气，而蚁酸分解产生的气体中可能含有一氧化碳，加热一氧化碳与空气的混合物可能引发爆炸，点燃酒精灯前先要通一段时间气体，目的是：排出装置中的空气，防止加热时引发爆炸。 （9）尾气可能含有一氧化碳，一氧化碳是空气污染物，若不进行处理会污染空气，装置E的作用是处理尾气。 15．（2024·四川乐山·模拟预测）某化学兴趣小组用下图装置验证一氧化碳还原氧化铜，并探究其还原产物的组成。 （1）装置及反应原理探究 ①写出A装置发生的化学反应方程式 。 ②说明CO能还原CuO的现象为 。 ③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应的化学方程式 。（不考虑CO2和H2O的反应。） （2）产物成分探究 【查阅资料】 ①一氧化碳还原氧化铜，除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O） ②Cu2O为不溶于水的红色固体 ③ 【提出问题】 红色固体含有什么物质？ 【猜想假设】 假设一：红色固体只含Cu 假设二：红色固体只含Cu2O 假设三：红色固体含有Cu2O和Cu 实验探究： 实验操作 实验现象 实验结论 取少量红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置 ① 若无明显现象 ① 证明红色固体是 。 ② 红色固体部分溶解，溶液呈蓝色 ② 证明红色固体肯定含有 ，可能含有 。 【答案】（1） C装置中黑色粉末变成红色，D装置中澄清石灰水变浑浊 （2）铜/Cu 氧化亚铜/Cu2O 铜/Cu 【解析】（1）①A中发生的反应为氢氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和水，方程式为：； ②一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以说明CO能还原CuO的现象为：C装置中黑色粉末变成红色，D装置中澄清石灰水变浑浊； ③上述整套装置中发生的化学反应，其中属于化合反应为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，化学方程式为：； （2）①氧化亚铜能与硫酸反应生成硫酸铜和铜，取少量红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置，若无明显现象，说明红色固体中不含氧化亚铜，证明红色固体是铜； ②红色固体部分溶解，溶液呈蓝色，说明红色固体中一定含有氧化亚铜，氧化亚铜与硫酸反应生成铜，所以固体部分溶解不能确定原固体中一定含有铜，故得出可能含有铜。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $