专题04 碳和碳的氧化物（讲义）-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测（广东专用）

主题一 物质的性质与应用 专题04 碳和碳的氧化物（5~8分） 目录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点梳理·考法探究 考点一 碳单质的多样性 考点梳理 题型精选 ►考向01 碳单质的结构 ►考向02 碳单质的性质与用途 考点二 碳的氧化物 考点梳理 题型精选 ►考向01 二氧化碳的性质与用途 ►考向02 一氧化碳的性质与用途 ►考向03 二氧化碳对环境的影响 ►考向04 自然界的碳循环 实验 二氧化碳的制取 考点梳理 题型精选 ►考向01 二氧化碳的实验室制取原理与装置及一般思路 ►考向02 二氧化碳的实验室制取装置的改进 ►考向03 二氧化碳的收集和检验 跨学科实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案 04分层训练·巩固提升 考点要求 课标要求 考查频次 命题预测 碳单质的多样性 · 认识碳的几种单质，掌握碳单质的物理和化学性质； · 理解造成几种碳单质物理性质差异的原因。 · 5年2考 · 2022、2020年 广东省考卷中，这部分的考点常以选择题、实验题、计算题考查。 碳单质结构特点用途、二氧化碳的性质和用途、一氧化碳的性质和用途、制取气体的思路和方法等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：碳单质的物理性质差异性、二氧化碳和一氧化碳用途、二氧化碳制取中的药品、装置、收集、检验等，另外还有，一氧化碳毒性、一氧化碳用途等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 二氧化碳的制取方法、一氧化碳还原性考点常以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验装置、实验现象及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 碳的氧化物 · 了解二氧化碳的物理性质； · 掌握二氧化碳的化学性质及用途； · 掌握一氧化碳的化学性质及用途； · 了解二氧化碳与生活、环境间的关系； · 知道“碳达峰” 、“碳中和” 、“低碳生活”的含义。 · 近5年3考 · 2023、2022、2020年 二氧化碳制取方法 · 掌握气体发生装置和收集方法的选择依据，能制取气体的原料和反应发生的条件，正确选择出合理的实验装置； · 掌握实验室可用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳反应的原理、装置、检验、验满方法等知识。 · 近5年5考 考点一 碳单质的多样性 一、金刚石、石墨和C60 名称 金刚石 石墨 C60 结构模型 色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 形状似足球，又叫足球烯 硬度 天然存在的最硬的物质 质软，有滑腻感 导电性 不导电 具有良好的导电性 常温下不导电 用途 用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品 制铅笔芯、用作电极材料、润滑剂等 有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域 区别与联系 都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显差异 二、无定形炭 1．无定形碳种类和用途 ① 木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。 ② 活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。 ③ 焦炭：用于冶金工业。 ④ 炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。 2．木炭吸附性实验 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）。轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物质。 三、碳的化学性质 1．常温下，碳单质的化学性质稳定 在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。实际生活中利用这一性质有以下应用： （1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。 （2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。 2．碳能与氧气反应——可燃性 在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。 （1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2 （2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO 无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。 3．碳能与某些氧化物反应——还原性 单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。 （1）木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2↑ （2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ （3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO22CO （4）高温下，木炭还能与水反应：C（红热）+H2O（蒸汽）CO+H2O 注：工业上水煤气的制取方法 4．实验—木炭还原氧化铜 （1）实验装置 （2）实验操作 a．把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管； b．将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管； c．集中加热； d．过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 （3）实验现象 澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。 （4）实验原理 在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生氧化反应，具有还原性。CuO在反应中失去氧，发生还原反应，具有氧化性。 （5）实验操作目的及注意事项 a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。 b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。 c．在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰、提高温度。 d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。 e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 【易混易错】 （1）C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。 （2）碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。 （3）炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写“炭”。 （4）一种元素可以组成不同种单质； （5）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化； （6）活性炭的吸附性是物理性质。 （7）金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因：碳原子排列方式不同。 ►考向01 碳单质的结构 【例1】(2024·广西真题)碳元素的开发与利用贯穿人类发展史下列含碳物质最早被人类利用的是 A．煤炭 B．C60 C．石墨烯 D．碳纳米管 【答案】A 【详解】煤炭是最早被人类利用的含碳物质，故选：A。 【变式1-1】（2024·广东清远·二模）日前，研究人员在月壤中发现天然的石墨烯。石墨烯具有非凡的导电性能和导热性能。下列有关石墨烯说法错误的是 A．石墨烯和石墨的物理性质相似 B．石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳 C．石墨烯和金刚石的化学性质相似 D．石墨烯可以做电极芯 【答案】A 【详解】A、石墨烯和石墨的碳原子的排列方式不同，结构不同，物理性质也不同，故A说法错误； B、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳，故B说法正确； C、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质，二者的化学性质相似，故C说法正确； D、石墨烯具有非凡对的导电性能，可以做电极芯，故D说法正确； 故选：A。 【变式1-2】（2024·广东湛江·二模）石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．石墨烯和石墨双炔都是单质 B．石墨烯和石墨双炔均可作电极材料 C．石墨烯和石墨双炔性质完全相同 D．石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO2 【答案】C 【解析】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，该选项说法正确； B、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，该选项说法正确； C、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，该选项说法不正确； D、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CO2 ，该选项说法正确； 故选C。 ►考向02 碳单质的性质与用途 【例2】（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 【详解】（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。 【变式2-1】（2024·广东惠州·三模）物质的性质和用途有紧密联系，一般物质的性质决定用途，而用途又反映其性质。下列物质的性质和用途对应关系错误的是 A．干冰升华吸热——人工降雨 B．活性炭具有吸附性——净水 C．金刚石硬度大——做钻头 D．石墨有优良的导电性——作铅笔芯 【答案】D 【详解】A、干冰升华吸热能够让空气中水蒸气液化，正确； B、活性炭具有吸附性，能够除去异色异味物质，正确； C、金刚石硬度大，能够做钻头，正确； D、石墨优良的导电性应该是作为电极材料，作铅笔芯是石墨黑色质软的关系，错误。 故选：D。 【变式2-2】（2024·广东广州·二模）我国科研人员以金属钠和CCl4为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，有关说法错误的是 A．金属钠的化学性质不活泼 B．CCl4属于化合物 C．金刚石可用于切割大理石 D．另一种产物是 NaCl 【答案】A 【详解】A、金属活动性顺序中钠排在第三位，所以金属钠的化学性质活泼。A错误； B、化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物，CCl4是由碳、氯两种元素组成的纯净物，属于化合物。B正确； C、由于金刚石是天然存在的最硬物质，具有硬度大的性质，所以金刚石可用于切割大理石。C正确； D、据题意可知，金属钠和CCl4为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末和另一种产物。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以另一种产物是钠元素和氯元素组成的氯化钠。即另一种产物是 NaCl。D正确。 综上所述：选择A。 考点二 碳的氧化物 一、二氧化碳 1．二氧化碳的物理性质 （1）物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 常温下是气体 无味 比空气大 能溶于水 固体二氧化碳——干冰：在一定条件下，二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做“干冰”，干冰升华吸热，可作制冷剂或人工降雨。 （2）实验探究 ①倾倒二氧化碳实验 将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。 结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。 ②二氧化碳的溶解性实验 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1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到塑料瓶变瘪了。 结论：二氧化碳能溶于水，造成瓶内气压减小，大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。 2．二氧化碳的化学性质 性质 一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水反应 与氢氧化钠反应 实验 倾倒二氧化碳 现象 两支蜡烛自下而上依次熄灭 紫色石蕊溶液变红，加热后又变成无色 澄清石灰水变浑浊 结论或化 学方程式 蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；下层蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质) CO2＋H2O=== H2CO3(碳酸使紫色石蕊溶液变红)；加热后由红色变为无色，说明碳酸很不稳定，易分解H2CO3CO2↑＋H2O CO2＋Ca(OH)2 ===CaCO3↓＋H2O(检验二氧化碳) 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(吸收或除去二氧化碳) 3．二氧化碳与水反应的实验探究 （1）实验操作 取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分别进行以下操作： （2）实验现象及分析 Ⅰ.小花变红色，说明酸能使紫色石蕊变红。 Ⅱ.小花不变色，说明水不能使紫色石蕊变色。 Ⅲ.小花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色。 Ⅳ.小花变红色，说明二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。 将Ⅳ中小花取出烘干，发现小花又变成紫色，说明碳酸不稳定，容易分解。 （3）实验结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，显酸性。 b.生成的碳酸不稳定，很容易分解生成二氧化碳和水。 4．二氧化碳的用途 性质 用途 不能燃烧、不支持燃烧、密度大于空气 用于灭火 二氧化碳是光合作用的原料 能被植物光合作用利用 能溶于水并与水反应生成碳酸 制碳酸饮料 可用二氧化碳、水、氯化钠等生成纯碱（碳酸钠） 作化工产品的原料 固体二氧化碳（干冰）升华吸热 作制冷剂、人工降雨 5．二氧化碳对人体健康的影响 二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。 6．温室效应 （1）加剧的原因：空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。 【特别提醒】 二氧化碳不是空气污染物。二氧化碳会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源，但是由于二氧化碳的过多排放，会导致“温室效应”加剧，只是影响环境，不能算污染。 （2）危害：全球气温升高，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。 （3）防治措施 ① 减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧； ② 开发新能源，如太阳能、风能、地热能等； ③ 促进节能产品和技术的进一步开发和普及； ④ 大力植树造林，严禁乱砍滥伐。 7．低碳生活 所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。 二、一氧化碳 1. 一氧化碳的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 常温下是气体 无味 比空气密度略小 难溶于水 2. 一氧化碳的化学性质 （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 （2）还原性（一氧化碳能还原某些金属氧化物） CO+CuOCu+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （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。 3. 一氧化碳还原氧化铜实验 实验装置： 实验步骤： ①实验前，先检验CO的纯度； ②先通入CO，排尽空气，点燃酒精灯（前一个加热、后一个点燃尾气）； 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。 实验现象： 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。 4. 一氧化碳的用途 （1）作燃料（可燃性）； （2）用于冶炼金属（还原性）。 ►考向01 二氧化碳的性质与用途 【例1】（2024·广东湛江·一模）关于“碳达峰、碳中和”中的二氧化碳，下列说法不正确的是 A．过量的二氧化碳会造成温室效应 B．向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳 C．可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 D．固态的二氧化碳俗称“干冰”，常用于人工降雨 【答案】C 【详解】A、过量的二氧化碳会造成温室效应，故选项正确； B、二氧化碳能与水化合生成碳酸，碳酸是一种酸，能使紫色石蕊溶液变为红色，二氧化碳不具有酸性，故选项正确； C、由于二氧化碳不支持燃烧，二氧化碳中混有的少量的一氧化碳不能被点燃，故选项错误； D、固态的二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华吸热，则常用于人工降雨，故选项正确； 故选：C。 【变式1-1】（24-25九年级上·广东深圳·期中）如图所示，利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中氧气和二氧化碳浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。以下分析不合理的是 A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B．氧气含量为15.6%时二氧化碳含量为3.8%，蜡烛熄灭 C．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧 D．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 【答案】C 【详解】A、瓶内蜡烛燃烧消耗氧气，生成二氧化碳和水，则氧气浓度随着参与燃烧而逐渐降低，符合曲线1的变化，二氧化碳浓度随着燃烧的进行而逐渐升高，符合曲线2的变化，结合图可知，空气中氧气的含量明显高于二氧化碳，故A合理； B、由图可知，反应结束后，氧气的浓度到达15.6%后不再继续减少，说明蜡烛已经熄灭，此时二氧化碳的含量为3.8%，故B合理； C、由图可知当氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度大于3.8%时蜡烛不再燃烧，故燃着的蜡烛不能在浓度为 15%O2、5%CO2和 80%N2的混合气体中保持燃烧，故C不合理； D、氧气具有助燃性，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2，故D合理； 故选C。 【变式1-2】(2024·广东中考)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 【详解】（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。 ►考向02 一氧化碳的性质与用途 【例2】（2024·广东佛山·二模）常温下，是一种无色无味的气体，化学性质与相似。关于的说法不正确的是 A．有毒性 B．有还原性 C．有可燃性 D．能用于灭火 【答案】D 【详解】一氧化碳具有可燃性、还原性和毒性，C2O3化学性质与CO相似，所以也具有可燃性、还原性和毒性，故ABC正确；由于C2O3具有可燃性，所以不能用于灭火，故D错误； 故选D。 【变式2-1】（24-25九年级上·广东阳江·阶段练习）下列依据实验目的所设计的实验操作中，正确的是 选项 实验目的 实验操作 A 检验CO2 将气体通入紫色石蕊溶液中 B 鉴别CO2和CO 观察气体的颜色 C 除去CO中的CO2 将混合气体通入足量的澄清石灰水中 D 除去CO2中的CO 向混合气体中通入过量的氧气，点燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、检验二氧化碳使用澄清的石灰水，不能使用紫色石蕊溶液，因为使紫色石蕊变红的气体有很多，故错误； B、一氧化碳和二氧化碳均为无色气体，用观察气体的颜色的方法不能鉴别，故错误； C、除去一氧化碳中的少量二氧化碳，通入足量的澄清石灰水只与二氧化碳反应，不与一氧化碳反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故正确； D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，二氧化碳中的一氧化碳不能被点燃，故错误。 故选C。 【变式2-2】（24-25九年级上·广东汕头·阶段练习）兴趣小组对木炭还原氧化铜的气体产物进行实验探究。 【作出猜想】 （1）根据 定律猜想气体产物可能为、中的一种或两种。 【实验探究】小组同学设计并进行如图实验。 （2）实验前先通一会儿，目的是排尽装置内的空气，防止加热时 与 反应产生干扰。 （3）实验过程中，观察到B处玻璃管中 ，说明木炭还原氧化铜的气体产物中有。B处玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 （4）C处试剂瓶中的现象是 、液面下降。C装置的作用是检验、 。 【反思交流】 （5）上述实验不能达到实验目的，理由是 。 【答案】(1)质量守恒 (2) 木炭 氧气 (3) 黑色固体变红 (4) 澄清石灰水变浑浊 收集，防止污染空气 (5)不能检验木炭还原氧化铜的气体产物中是否有 【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中含有碳元素、氧元素和铜元素，则猜想气体产物可能为、中的一种或两种； （2）实验前先通一会儿，目的是排尽装置内的空气，防止加热时木炭与氧气反应产生二氧化碳气体干扰实验； （3）实验过程中，观察到B处玻璃管中黑色固体变红，说明木炭还原氧化铜的气体产物中有，即B处玻璃管中一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为； （4）C处二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则C处试剂瓶中的现象是澄清石灰水变浑浊，液面下降，一氧化碳不溶于氢氧化钙溶液，一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，则C装置的作用是检验，收集，防止污染空气； （5）由于B处一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则不能通过C处现象得出木炭还原氧化铜生成气体中有二氧化碳的结论。 ►考向03 二氧化碳对环境的影响 【例3】（2024·广东佛山·二模）下列能产生温室效应的气体是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等。 【详解】A、一氧化碳使人中毒，不是产生温室效应的气体，故A不符合题意； B、氮气不是产生温室效应的气体，故B不符合题意； C、二氧化碳是产生温室效应的气体，故C符合题意； D、氦气不是产生温室效应的气体，故D不符合题意。 故选：C。 【变式3-1】（2024·广东佛山·二模）下列能产生温室效应的气体是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等。 【详解】A、一氧化碳使人中毒，不是产生温室效应的气体，故A不符合题意； B、氮气不是产生温室效应的气体，故B不符合题意； C、二氧化碳是产生温室效应的气体，故C符合题意； D、氦气不是产生温室效应的气体，故D不符合题意。 故选：C。 【变式3-2】（2024·广东珠海·三模）2023年12月1日，我国首台船舶甲醇燃料供给系统完成验收。被誉为“液态阳光”的甲醇，具有排放清洁、可再生的特点，是全球公认的理想的新型清洁可再生能源。工业上可以将CO2和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和水。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如题17图所示。每制备1吨甲醇可以消耗1375吨二氧化碳，并且相同质量的甲醇燃烧后排放的二氧化碳比汽油减少约26%，颗粒物减少约80%，它还可以从二氧化碳中再生，实现碳循环。 （1）根据短文，写出甲醇作为燃料具有的特点 。 （2）下列说法错误的是 。(填序号) a.工业制备甲醇为缓解温室效应提供新途径 b.相同质量的甲醇燃烧后排放的二氧化碳比汽油多 c.甲醇作为燃料有利于实现碳循环 （3）工业上制取甲醇的化学方程式为 。 （4）根据图，为提高甲醇的产率，合成甲醇的最佳条件为： 、 。 (5)请你提出一条实现“低碳”生活的建议： 。 【答案】(1)排放清洁、可再生 (2)b (3) (4) 210℃ 有分子筛膜 (5)开发使用新能源、积极植树造林等（合理即可） 【详解】（1）根据题目信息，甲醇作为燃料具有排放清洁、可再生的特点。 （2）a、工业上可以将CO2和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和水，此过程消耗二氧化碳，为缓解温室效应提供新途径，a正确； b、相同质量的甲醇燃烧后排放的二氧化碳比汽油减少约26%，b错误； c、甲醇燃烧生成水和二氧化碳，且甲醇可以从二氧化碳中再生，实现碳循环，c正确。 故选：b。 （3）工业上可以将CO2和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和水，化学方程式为：。 （4）根据图象，合成甲醇的最佳条件为：210℃、有分子筛膜。 （5）实现“低碳”生活的方法有：开发使用新能源、积极植树造林等。 ►考向04 自然界的碳循环 【例4】（2024·广东江门·二模）我国承诺：2030年“碳达峰”，2060年“碳中和”，体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的，被人为努力和自然过程所吸收。 Ⅰ．碳排放 （1）查阅图1，动植物呼吸 （填“能”或“不能”）释放。 Ⅱ．碳中和 （2）自然吸收：查阅图1，的自然吸收途径有 （填图中序号）。 （3）人为努力：工业上一种利用溶液实现“碳捕集”技术的流程如图所示。 ①“捕集室”采用喷淋方式加入溶液，其优点是增大反应物接触面积，使其充分反应。发生反应的化学方程式为 。 ②反应、分离室中发生复分解反应的化学方程式为 。 ③流程中可循环利用的物质有CaO、 。 Ⅲ．碳利用 （4）我国科学家在国际上首次实现在实验室以和为原料人工合成淀粉，若用44g人工合成淀粉（假设反应过程中无含碳物质的加入和损失），理论上制得淀粉的质量为 g。 【答案】(1)能 (2)④⑥ (3) NaOH/氢氧化钠 (4)27 【详解】（1）动植物呼吸消耗氧气，生成二氧化碳。 （2）由图可知，④为光合作用吸收二氧化碳，⑥为二氧化碳和水反应，则二氧化碳的自然吸收途径有④⑥。 （3）①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。 ②氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氢氧化钙和碳酸钠的反应属于复分解反应，反应的化学方程式为：。 ③由图可知，该流程中既需要氧化钙和氢氧化钠，还能生成氧化钙和氢氧化钠，则可循环利用的物质有CaO、NaOH。 （4）设理论上可制得淀粉的质量为x，根据碳元素守恒，则： 解得x=27g 则理论上可制得淀粉的质量为27g。 【变式4-1】（2024·广东佛山·三模）化石能源是目前应用最广泛的能源，但其储量有限，不可再生。《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。 由如图1可见，太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如，通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH(甲醇)等太阳能燃料，如图2所示。 随着科技的进步，能源将得到更充分的利用。例如，利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋()/纤维素复合热点薄膜电池”，能充分贴合人体体表，如图3所示，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电。在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 依据文章内容回答下列问题。 （1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是 。 （2）自然界消耗CO2的主要途径是 ，同时释放出的气体是 。 （3）请写出H2O、CO2转化得到的太阳能燃料甲醇和一种气体单质的化学方程式 。 （4）碲化铋()中碲元素化合价为-2.则铋元素化合价为 。 （5）下列说法正确的是 (填序号)。 a.能源结构向多元、清洁、低碳转型    b.科技进步会促进能源的利用 c.碲化铋的硬度大于金刚石      d.生活中的废热可转化为电能 【答案】(1)石油、煤 (2) 光合作用 氧气/O2 (3)4H2O+2CO22CH3OH+3O2 (4)+3 (5)abd 【详解】（1）据图判断太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多，煤、石油等比例降低； （2）自然界消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用； 植物吸收二氧化碳的同时释放出氧气； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，H2O、CO2转化得到的太阳能燃料甲醇和一种气体单质，该气体单质可能为氢气或氧气，甲醇中碳、氧原子个数比为1:1，二氧化碳中碳、氧个数比为1:2，水中也含有氧原子，故氧原子数目无法守恒，故气体单质为氧气，该反应的化学方程式为：4H2O+2CO22CH3OH+3O2； （4）化合物中，化合价的代数和为0，碲化铋(Bi2Te3)中碲元素化合价为-2.则铋元素化合价为； （5）a、根据材料和图可知能源结构向多元、清洁、低碳转型，说法正确； b、由图可知，随着科技进步，会促进能源的利用，说法正确； c、金刚石是天然最硬的物质，碲化铋柔性，故金刚石的硬度大于碲化铋，说法不正确； d、根据题意可知生活中的废热可转化为电能，说法正确； 故选abd。 【变式4-2】（2024·广东深圳·中考真题）思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验： （1）实验室制取的方程式： ； （2）制取二氧化碳的发生和收集装置为 。（填序号） （3）干燥气体，从E中的 口通入。 （4）模拟海洋生态系统 ①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环； ②俊宇向生态箱中通入，一段时间后烧杯中出现现象为 ； ③测得生态箱内pH值下降，原因是 。 ④请你列举一条具体措施减少大气中排放量，结合生活实际： 。 【答案】（1） （2）BC （3）a （4） 光合 澄清石灰水变浑浊 与水反应生成碳酸 绿色出行 【详解】（1）实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （2）实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳，选用固液常温型发生装置，故选B，二氧化碳的密度大于空气，能溶于水且能与水反应，故选用向上排空气法收集，故选C，故填BC； （3）使用E装置干燥二氧化碳气体，要使二氧化碳气体与浓硫酸充分接触，故从a口通入； （4）①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和光合作用参与碳循环； ②澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀与水，俊宇向生态箱中通入CO2，一段时间后烧杯中出现现象为澄清石灰水变浑浊； ③测得生态箱内pH值下降，原因是二氧化碳与水反应生成碳酸； ④汽车尾气中含有二氧化碳，减少汽车的使用，绿色出行可以减少大气中二氧化碳的排放（合理即可）。 实验 实验 二氧化碳的制取 一、制取气体的思路和方法 （一）发生装置 1. 选择依据：药品状态、反应条件 2. 类型 装置类型 固——固加热型 固（液）——液不加热型 举例 高锰酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气 双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气 装置图 注意事项 ①试管口应稍向下倾斜；②用排水法收集气体完毕后，应先撤离导管，然后再 熄灭酒精灯 ；③用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的棉花 。 ①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入液面以下，目的是防止气体从下端逸出 。 ②块状固体大小应适当，不能很碎，防止反应剧烈，不易控制。 3. 固（液）——液不加热型发生装置的深挖掘 （1）装置的评价 常规装置 改进实验装置 装置图 评价 安装简便 便于添加液体 可控制反应速率 可以控制反应的发生和停止 （固体应为块状，不能放置MnO2) （2）装置的可控性 可控制反应发生停止的发生装置 （二）收集装置 （1）基本类型 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 满足条件 难溶或微溶于水，且与 水不发生化学反应 密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应 密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应 举例 H2、O2 H2、CO2 H2 （2）变式类型 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 （3）、确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 根据气体的化学性质，选择合适的检验方法，力争做到现象明显、唯一。 二、实验室制取二氧化碳 1. 实验室制取二氧化碳原理 （1）药品：大理石或石灰石与稀盐酸。 （2）发生的反应：CaCO3+2HCl= CaCl2+CO2↑+H2O。 2.实验装置 根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择固液不加热装置，如图所示： 3.实验步骤 （1）连接装置； （2）检查气密性； （3）在锥形瓶中装入大理石（或石灰石）； （4）从长颈漏斗中加入稀盐酸； （5）收集气体； （6）检验气体是否收集满。 检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面 4.收集方法 根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。 5.验满与检验二氧化碳 （1）检验：将收集的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所示： （2）验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如图所示： 三、工业制取二氧化碳 工业上，常常用高温煅烧石灰石来制取二氧化碳，发生的反应是CaCO3CaO+CO2↑。 【易混易错】药品选择的注意点 ①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体。 除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。 ②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。 防止反应速度太快，不利于气体收集。 ③不能使用稀硫酸。 稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。 ►考向01 二氧化碳的实验室制取原理与装置及一般思路 1．（2024·广东深圳·一模）某化学兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 （1）基础实验：实验室现有高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰、大理石、稀盐酸、稀硫酸。 ①图中仪器①的名称为 。 ②实验室利用装置制取，该反应的化学方程式为 。 ③实验室制取，根据现有药品，应该选用大理石和 ，该反应的化学方程式为 。 ④实验室用装置收集氧气，当水槽内导管口有气泡 冒出时，才开始收集。 （2）跨学科实践：制作“化学氧自救器”，“化学氧自救器”通常用于火灾逃生或其他缺氧环境内。 【查阅资料】超氧化钾（）为黄色固体，可分别与、反应生成和白色固体，产氧效率高，适合作生氧剂。 【原理分析】 ①，，则的化学式为 。 【动手实践】 ②设计并制作化学氧自救器，如装置D所示。使用一段时间后，观察到生氧剂由 （填颜色变化）时，则基本失效。 【答案】（1） 锥形瓶 稀盐酸 连续均匀 （2） KOH 由黄色变为白色 【详解】（1）①图中仪器①的名称为锥形瓶； ②A装置是固体加热型的发生装置，由于试管口没有棉花，制氧气所用药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：； ③硫酸钙与硫酸生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，阻止硫酸与碳酸钙进一步接触和反应，不能持续得到二氧化碳，不用稀硫酸和碳酸钙反应制取二氧化碳，实验室制取 CO₂，根据现有药品，应该选用大理石和稀盐酸，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； ④实验室用装置C收集氧气，开始排出的气体中存在较多的空气，当水槽内导管口有气泡连续均匀冒出时，才开始收集； （2）①在化学反应4KO2 + 2H2O = 4X + 3O2个中， 反应前有4个钾原子、10个氧原子、4个氢原子，反应后已知有6个氧原子，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变；所以4X中应含有4个钾原子、4个氢原子、4个氧原子，故X的化学式为KOH； ②超氧化钾（KO2）为黄色固体，使用一段时间后，超氧化钾与二氧化碳或水反应，观察到生氧剂由黄色变为白色时，则基本失效。 2．（2024·广东佛山·三模）某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后对相关知识进行总结，请你一起参与并完成下面题目内容。 （1）实验室若用高锰酸钾制取氧气，在上述图1中应选用的发生装置为 ，其化学方程式为 ；欲用装置收集氧气，在 时开始收集可以得到较纯净的氧气；实验结束时，若操作不当，会导致水倒吸使试管炸裂，在发生装置和之间添加装置 (填字母序号)可以解决这一问题。 （2）实验室用过氧化氢溶液制氧气，选用的发生装置为 ，该装置主要优点是 。 （3）实验室用装置制备二氧化碳，写出装置中发生反应的化学方程式 。 （4）图2为实验室用一氧化碳还原氧化铁的方式来制取高纯度铁，装置G在此处的作用是_____。 A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳 【答案】(1) A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 气泡连续均匀冒出 F (2) B 可控制反应速率 (3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (4)AB 【详解】（1）选择发生装置应根据反应物的状态和反应条件，高锰酸钾是固体，反应条件是加热，所以用高锰酸钾制取氧气应选装置A；高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；E装置为排水法装置，用排水法收集氧气，导管口刚有气泡放出，这时排出的气体中混有空气不宜收集，当气泡连续且均匀冒出时才开始收集，这时收集的氧气比较纯净；为防止实验结束时，因操作不当，会导致水倒吸使试管炸裂，在发生装置和E之间添加仪器F。 （2）实验室用过氧化氢溶液制氧气，可选用发生装置B，装置B的分液漏斗可控制滴入过氧化氢溶液的速率，从而可控制反应速率。 （3）实验室用C装置制备二氧化碳，大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）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↑。 （4）图2中装置G中氢氧化钠溶液能把反应后生成的二氧化碳吸收，并能将尾气中的一氧化碳收集起来，故填：AB。 ►考向02 二氧化碳的实验室制取装置的改进 3．（2024·广东深圳·三模）请根据下列各图中的有关信息，回答下列问题： （1）实验室用装置B制取氧气时发生反应的化学方程式是 ，若要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是 （填字母）。 （2）若用C装置制取，要使反应停止的操作是 ，该操作后，C中多孔隔板处观察到的现象依次是 （用字母a、b、c对如图进行排序）。 （3）若用G装置收集气体，气体应从 端（填“c”或“d”）进入。 （4）实验室常用电石固体（主要成分为）与水常温反应制取气体。经实验发现，电石与水反应非常剧烈，为控制反应的速率以得到平稳的气流，可选用上述发生装置 ，有同学提出下列改进方法可行的是 。 A．将电石研成粉末        B．将锥形瓶置于冰水浴中        C．加热 【答案】（1） D （2） 关闭弹簧夹 cba （3）c （4） B B 【详解】（1）由于B装置适用于固体和液体常温下反应，所以实验室用装置B制取氧气时药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。排水法收集的气体较纯净，所以要收集到较纯净的氧气，应用排水法，即应选用的收集装置是D。 故填：；D。 （2）用C装置制取CO2，关闭弹簧夹反应就能停止。该操作后，装置内压强变大，将液体压回长颈漏斗内，液面下降，固体和液体分离，反应停止。所以C中多孔隔板处观察到的现象依次是cba。故填：关闭弹簧夹；cba。 （3）用G装置收集CO2气体，由于二氧化碳密度比空气大，气体应从c端进入。故填：c。 （4）由于装置B可通过分液漏斗控制液体滴加速率来控制反应速率，所以为控制反应的速率以得到平稳的气流，可选用上述发生装置B； A、将电石研成粉末 ，增大了反应物的接触面积，加快反应速率。不能得到平稳的气流。A改进方法不可行； B、由于反应速率与温度有关，温度降低，反应速率减慢，所以将锥形瓶置于冰水浴中，可得到平稳的气流。B改进方法可行； C、反应速率与温度有关，温度升高，反应速率加快，所以加热不能得到平稳的气流。C改进方法不可行。 综上所述：选择B。故填：B。 4．（2024·广东东莞·一模）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作中，小明和小红分别抽取了Ⅰ、Ⅱ组试题。可供选择的实验药品有稀盐酸、大理石、KMnO4、H2O2溶液、MnO2、过碳酸钠、蒸馏水等，部分相关实验装置如图1所示。 Ⅰ组：O2和CO2 （1）图1中标号仪器①的名称是 。 （2）小明想用同一套装置分别制取氧气和二氧化碳，应选用的发生和收集装置是 (填字母)。其中，制取CO2气体的化学方程式为 。 （3）若采用装置D干燥所收集的O2，瓶中需盛放 (填物质名称)，气体从 (填“a”或“b”)端通入。 （4）装置E的优点是 。 Ⅱ组：制作简易供氧器。 用如图2的自制“制氧机”制备O2 【资料】过碳酸钠遇水会分解产生Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水。 【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。 【现象】 （5）左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热，说明该反应 (填“放热”或“吸热”)；右瓶水中导管口有气泡冒出。 【评价】 （6）①左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收。 ②右瓶中水的作用是 。(写一个即可) 【答案】(1)长颈漏斗 (2) AD (3) 浓硫酸 a (4)可以控制反应的发生和停止 (5)放热 (6) 过滤 通过气泡观察氧气输出的速率（答案合理即可） 【详解】（1）根据仪器特征，图1中标号仪器①的名称是长颈漏斗。故填：长颈漏斗。 （2）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气为固液常温型反应，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法和排水法收集，则小明想用同一套装置分别制取氧气和二氧化碳，应选用的发生和收集装置是AD，大理石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为。故填：AD；。 （3）浓硫酸具有吸水性，且与氧气不反应，可用来干燥氧气，则若采用装置D干燥所收集的O2，瓶中需盛放浓硫酸，气体要与浓硫酸充分接触，则气体从a端通入。故填：浓硫酸；a。 （4）装置E可通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，则装置E的优点是可以控制反应的发生和停止。故填：可以控制反应的发生和停止。 （5）左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热，说明该反应放热。故填：放热。 （6）①二氧化锰难溶于水，则左瓶中的二氧化锰可通过过滤、洗涤、烘干等操作回收。故填：过滤。 ②氧气不易溶于水，则右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气输出的速率。故填：通过气泡观察氧气输出的速率（答案合理即可）。 ►考向03 二氧化碳的收集和检验 5．（2024·广东广州·三模）如图为同学们用大理石和稀盐酸制备二氧化碳并进行的性质实验。 （1）仪器的名称为 （2）A装置中发生的反应的方程式为 。有同学认为可以用装置代替A装置，装置的优点为 。在装置中连接压强传感器，测得反应过程中某一时间段压强变化情况如图。下列说法正确的是 。 A．段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．段石灰石与稀盐酸脱离接触 C．点的对应操作可能是打开弹簧夹 （3）查阅资料：过氧化钠能与二氧化碳发生反应，反应方程式为。装置B中反应的方程式为 ；观察到装置C中 现象，则证明氯化氢已经除尽；检验中收集到的气体的方法为 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) 可以控制反应的发生和停止 ABC (3) 无白色沉淀产生 将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：长颈漏斗； （2）A装置中发生反应为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，该反应的化学方程式为：； 与A装置相比，G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； A、ab 段压强增大，试管中液面下降，长颈漏斗中液面逐渐上升，符合题意； B、bc 段压强不变，是因为石灰石和稀盐酸脱离接触，反应停止，符合题意； C、c点对应操作可能是打开弹簧夹，气体导出，压强减小，符合题意。 故选ABC； （3）盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，氯化氢溶于水形成盐酸，碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢，该反应的化学方程式为：； 硝酸银能与盐酸反应生成氯化银和硝酸，故装置C中无白色沉淀产生，说明氯化氢已经除尽； 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，E装置中氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，可用于吸收未反应的二氧化碳，则F中收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气。 跨学科实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案 1．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此化学兴趣小组对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环 （1）碳循环中的“碳”指的是 ，右图为碳循环的局部示意图，图中向大气中释放二氧化碳的途径是 （填序号），碳循环过程中发生的是 （填“物理变化”或“化学变化”）。 【活动二】探究二氧化碳的实验室制备 （2）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是 ；使用上图装置C作为制取的发生装置的优点是 （答一点），若实验过程中关闭右侧止水夹，可观察到的现象是 。 （3）若用装置A和B测量生成二氧化碳气体体积时接口顺序为发生装置→ → →d（填导管口字母），装置A中植物油的作用是 。 【活动三】探究二氧化碳溶解能力的影响因素 实验1：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯内水温度 试管中现象 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 产生气泡速率缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 产生气泡速率适中 不浑浊 实验③ 90℃ 产生气泡速率很快 变浑浊 （4）由实验1得到的结论是：温度升高，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”、“变小”或“不变”）；小组同学建议：制好碳酸饮料后应 （填“低温”、“高温”或“常温”）保存。 实验2：室温下，向试管中分别加入自制无色碳酸饮料100mL（针筒体积为100mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位 置试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50mL 变得更快 （5）由实验2可知、压强增大，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 实验3：烧瓶中收集250mL的气体，分别加入50mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（加入液体前烧瓶内压强为104.20kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验操作 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 水 104.98kPa 实验⑧ 盐酸 106.67kPa 实验⑨ 小苏打溶液 103.40kPa （6）通过实验⑦数据可知，1体积水大约能溶解 （填整数）体积。 （7）根据实验3分析可知，收集选用排 液体效果更好。 【活动四】探究二氧化碳的捕捉和封存 （8）“碳捕捉”：中国科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（）和水，利用该方法转化176L二氧化碳，可生产乙烯的质量为 g（标准状况下，二氧化碳的密度约为2g/L）。 （9）“碳封存”目前正在研究的技术之一是海洋封存，利用庞大的水体使海洋成为封存的容器。海洋封存中会发生的反应化学方程式是 。 （10）“碳捕捉和碳封存”的意义是 。 （11）为了实现“碳达峰”“碳中和”的目标，我们都应该加入低碳行动的行列。下列行动符合低碳行动的是_______（填字母）。 A．使用一次性筷子 B．纸张双面使用 C．乘坐公交出行 D．购买新能源汽车 【答案】（1） 碳元素 ①②③⑤ 化学变化 （2） 可以控制反应的发生和停止（或废物利用） 瓶内液体被压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止 （3） 0 b 隔离水和二氧化碳，防止二氧化碳溶于水或与水反应 （4） 变小 低温 （5）变大 （6）1 （7）盐酸 （8）112 （9） （10）减缓温室效应加剧（合理即可） （11）BCD 【详解】（1）碳循环中的“碳”指的是碳元素，故填：碳元素； 由图可知，向大气中释放二氧化碳的途径为：①②③⑤； 碳循环过程中有新物质生成，属于化学变化； （2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； 用上图装置C作为制取的发生装置，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止； 关闭右侧止水夹，现象为：瓶内液体被压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止； （3）A装置中水表面有一层植物油，能将二氧化碳与水隔绝，防止二氧化碳溶于水或与水反应，故可以用于收集二氧化碳，二氧化碳密度比水小，气体应短进长出，气体从c进入，将水从b排出，故接口顺序为发生装置→c→b→d； （4）实验1中，温度不同，其它因素相同，且温度越高，试管中产生气泡的速率越快，说明温度升高，二氧化碳的溶解能力变小； 温度升高，二氧化碳的溶解能力变小，故制好碳酸饮料后，应低温保存； （5）实验2中，向上拉活塞，压强减小，试管中的产生气泡的速率变慢，说明压强增大，二氧化碳溶解能力变大； （6）由实验⑦可知，加入50mL水，最终压强与实验前压强几乎相同，说明1体积水约能溶解1体积CO2； （7）由表可知，在相同条件下，二氧化碳在小苏打的水溶液、水、盐酸中压强依次增大，说明溶解性依次减小，故选用排盐酸液体收集二氧化碳效果更好； （8）将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（）和水，方程式为：，176L二氧化碳质量为176L×2g/L=352g，设乙烯的质量为x （9）海洋封存二氧化碳过程中二氧化碳与水反应生成碳酸，方程式为：； （10）二氧化碳是温室效应的主要气体，“碳捕捉和碳封存”能减缓温室效应加剧； （11）A、使用一次性筷子，造成资源浪费，造成树木被砍伐，不符合低碳理念，选项错误； B、纸张双面使用，节约资源、能源，减少对树木的砍伐，符合低碳理念，选项正确； C、乘坐公交出行，减少私家车使用，减少化石燃料的燃烧，符合低碳理念，选项正确； D、购买新能源汽车，减少使用燃油车，减少化石燃料的燃烧，符合低碳理念，选项正确； 故选BCD。 2．2023年9月23日，杭州亚运会开幕式使用液体火炬燃料一“零碳甲醇”，备受瞩目，它是资源化利用的有效途径，是实现“碳中和”理念的重要途径(“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当)。 I．“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易捕捉器，其捕捉的流程如图所示。 （1）写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式 。 （2）流程中与水反应后生成可循环利用，但从节能的角度看，存在的不足是 。 Ⅱ．“碳”的转化与利用 转化一：与在催化剂作用下可得到和，反应过程如图所示，在催化剂表面发生的反应可分为以下2步： 反应① 反应② 转化二：如图是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇的工艺。 转化三：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 （3）写出自然界中吸收的一条途径： 。 （4）转化1中反应①属于基本反应类型的 反应，反应②过程中 。(填“吸热”或者“放热”)。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(数值越大表示该物质越多，因此，反应需在 (填“较低”或“较高”)温度下进行。 （5）转化1中利用液氮的低温可将先液化，从而获得纯净的氢气，氢气先逸出，说明氢气的沸点比CO的沸点 (填“低”或“高”)。 （6）下列叙述正确的是 (填序号)。 a．与在一定条件下可相互转化 b．转化2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题 c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展 【答案】(1) (2)碳酸钙高温煅烧，耗能较多，此转化最终没有减少二氧化碳气体的排放 (3)植树造林 (4) 分解 吸热 较高 (5)低 (6)abc 【详解】（1）在喷雾反应器中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：； （2）流程中CaO与水反应后生成Ca(OH)2可循环利用，但从节能的角度看，碳酸钙高温煅烧，耗能较多，此转化最终没有减少二氧化碳气体的排放； （3）光合作用消耗二氧化碳产生氧气，自然界中吸收二氧化碳的途径是植树造林； （4）转化1中反应①是由一种物质反应生成两种物质，符合“一变多”特征，属于分解反应； 反应②碳和二氧化碳反应生成一氧化碳需要在高温条件下进行，因此过程中吸收热量； 由反应中各物质的量随温度变化的曲线所示，反应进行所需要的温度均需要在较高的情况下进行； （5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，一氧化碳先液化，说明氢气的沸点比CO的沸点低； （6）a、CO2和H2在催化剂和加热条件下转化为甲醇（CH3OH)，由题图可知，CH3OH和H2O在一定条件下可反应生成CO2和H2，故正确； b、由题图可知，途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题，故正确； c、氢气是最清洁的燃料，从短文中可以看出，能源的开发与利用向"减碳趋氢"的方向发展，故正确，故选：abc。 基础巩固 1．（2024·广东湛江·一模）关于“碳达峰、碳中和”中的二氧化碳，下列说法不正确的是 A．过量的二氧化碳会造成温室效应 B．向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳 C．可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 D．固态的二氧化碳俗称“干冰”，常用于人工降雨 【答案】C 【详解】A、过量的二氧化碳会造成温室效应，故选项正确； B、二氧化碳能与水化合生成碳酸，碳酸是一种酸，能使紫色石蕊溶液变为红色，二氧化碳不具有酸性，故选项正确； C、由于二氧化碳不支持燃烧，二氧化碳中混有的少量的一氧化碳不能被点燃，故选项错误； D、固态的二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华吸热，则常用于人工降雨，故选项正确； 故选：C。 2．（2024·广东广州·二模）下列物质的性质和用途，说法不能对应的是 A．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属 B．钨丝具有导电性，可制作灯泡里的灯丝 C．稀盐酸具有酸性，可用于除铁锈 D．石墨有滑腻感，可用作固体润滑剂 【答案】B 【详解】A、一氧化碳有还原性，可作还原剂用于冶炼金属，故A选项正确； B、钨丝具有导电性且熔点高，可制作灯泡里的灯丝，故B选项错误； C、稀盐酸具有酸性，可与氧化铁反应，可用于除铁锈，故C选项正确； D、石墨具有滑腻性，可用作润滑剂，故D选项正确。 故选B。 3．（2024·广东深圳·三模）小明将初中化学中几种常见物质按照相邻花瓣的两种物质在一定条件下可以发生反应的原则，把它们拼成了美丽的七瓣花。甲乙丙丁分别为碳、盐酸、熟石灰和纯碱中的某一种，下列说法不正确的是 A．物质甲与氧气反应有可能生成有毒物质 B．二氧化碳与乙的反应可以用来检验二氧化碳 C．物质乙与物质丁也能发生反应，并放出热量 D．铁与物质丁反应得到黄色溶液 【答案】D 【分析】根据图示，甲既能和氧气反应，又能与二氧化碳反应，在碳、盐酸、熟石灰和纯碱这四种物质中，只有碳符合要求。在盐酸、熟石灰和纯碱这三种物质中，只有熟石灰能与二氧化碳反应，因此乙是熟石灰。在盐酸和纯碱这两种物质中，只有盐酸能与铁反应，故丁是盐酸。碳酸钠（即纯碱）既能与盐酸反应又能与熟石灰反应，丙是纯碱。 【详解】A、根据分析，甲是碳。碳在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，在氧气不足时碳不充分燃烧会生成有毒气体一氧化碳，选项A正确； B、澄清石灰水是熟石灰的水溶液，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，初中化学中常用此方法来检验二氧化碳气体，选项B正确； C、物质乙是熟石灰即氢氧化钙，物质丁是盐酸，氢氧化钙和盐酸发生中和反应，并放出热量，选项C正确； D、物质丁是盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁溶液呈浅绿色，选项D不正确。 故选D。 4．（2024·广东广州·三模）某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 【答案】D 【详解】A、出水和入水的位置互换，水自上而下速度加快，净水时间变短，减弱了净水效果，故选项不符合题意； B、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，但不能杀菌消毒，故选项不符合题意； C、净水装置能除去水中的铅离子、汞离子，净化后，水中铅离子、汞离子含量降低，故选项不符合题意； D、该装置能软化水质，净化后，水中钙离子、镁离子含量降低，故选项符合题意； 故选：D。 5．（2024·广东河源·二模）中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。 （1）图中利用水从高处流下冲击水排，将势能转化为 能，带动风箱鼓风。 （2）风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是 ，冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体 (写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体 (写化学式)。 （3）古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3•Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3•Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为 色。(2)中的“还原性气体”与氧化铜反应的化学方程式为 。 【答案】(1)动 (2) 增加助燃剂(或空气或氧气)，使燃烧更旺(或提高炉内温度) 二氧化碳 CO (3) 黑 【知识点】生活常识与科学应用（理综）、一氧化碳还原氧化铜实验、碳单质与二氧化碳的反应、碳单质的可燃性 【详解】（1）据图可知，利用水从高处流下冲击水排，将水的重力势能转化为水排的动能，带动风箱鼓风。故填：动。 （2）为了增加助燃剂(或空气或氧气)，使燃烧更旺(或提高炉内温度)，风箱向冶铜炉中鼓“风”；木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与木炭高温条件下反应生成还原性气体一氧化碳，化学式为CO。故填：增加助燃剂(或空气或氧气)，使燃烧更旺(或提高炉内温度)；二氧化碳；CO。 （3）CuCO3•Cu(OH)2受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，所以反应后颜色会变为黑色。一氧化碳与氧化铜加热条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。故填：黑 ；。 6．（2024·广东惠州·二模）碳是自然界中最常见的元素之一，而碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质，如最硬—最软、绝缘体—半导体—超导体、吸光—全透光等，21世纪被称为是“超碳时代”。 碳气凝胶是一类具有三维网络结构的多孔碳材料。根据碳气凝胶的原料来源，可以将其分为三类：（1）石墨基碳气凝胶：具有高度导电性，被广泛用于电子器件和传感器；（2）有机碳气凝胶：独特的三维网络结构和超90%的高孔隙率使其具有优异的吸附性能，使其在油水分离、气体吸附等污水处理领域得到重要应用；（3）杂化碳气凝胶：通过引入有机基团或高分子聚合物来调节各组分之间的比例，实现了不同材料间的功能互补。 科研人员在不同压强下测定三种碳气凝胶样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如题图所示。选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 依据上文，回答下列问题 （1）天然存在的最硬的碳单质是 。 （2）被广泛用于电子器件的碳气凝胶种类为_______（填序号）。 A．石墨基碳气凝胶 B．有机碳气凝胶 C．杂化碳气凝胶 （3）有机碳气凝胶有优异的吸附性的原因是 。 （4）下列有关碳单质说法正确的是_______（多选，填序号）。 A．都由碳元素组成 B．充分燃烧后都生成 C．都是黑色固体 D．都具有导电性 （5）对比题图中3条曲线，得到的实验结论： ①当压强相同时， 对的选择性吸附性能最好。 ②当温度相同时， ，碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 【答案】(1)金刚石 (2)A (3)独特的三维网络结构和超90%的高孔隙率 (4)AB (5) 600℃制备的碳气凝胶 压强越大 【详解】（1）金刚石是天然存在的最硬的碳单质，故填：金刚石； （2）由题中信息可知，石墨基碳气凝胶：具有高度导电性，被广泛用于电子器件和传感器，故选A； （3）由题中信息可知，有机碳气凝胶：独特的三维网络结构和超90%的高孔隙率使其具有优异的吸附性能，使其在油水分离、气体吸附等污水处理领域得到重要应用，故填：独特的三维网络结构和超90%的高孔隙率； （4）A、碳单质都是由碳元素组成的，故A正确； B、因为碳单质都是由碳元素组成的，所以碳单质充分燃烧生成二氧化碳，故B正确； C、不是所有碳单质都是黑色固体，例如纯净的金刚石是无色、透明的，不是黑色固体，故C错误； D、不是所有碳单质都具有导电性，如金刚石和C60不导电，故D错误。 故选AB； （5）①由图可知，当压强相同时，600℃制备的碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好，故填：600℃制备的碳气凝胶； ②由图可知，当温度相同时，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好，故填：压强越大。 7．（2024·广东云浮·二模）I．气体的制取和性质 （1）仪器a的名称为 。 （2）A、B装置均可用于制取二氧化碳，相比于A装置，用B装置制取二氧化碳的优点是 ，其发生反应的化学方程式为 ；若利用C装置收集二氧化碳，进气管为 选填“b”或“c”)。 （3）利用收集到的二氧化碳进行如图2所示实验，一段时间后两只烧杯中蜡烛均熄灭，能证明二氧化碳密度大于空气的是 (选填“甲”或“乙”)烧杯中的蜡烛。 Ⅱ．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3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4所示。 （4）图3中，甲、乙，丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液，分析图4可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。 （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 。 （6）低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是_____(填字母)。 A．双面使用纸张 B．植树造林 C．露天焚烧垃圾 【答案】(1)锥形瓶 (2) 可以控制反应的发生与停止 b (3)甲 (4)丙 (5)二氧化碳分子间有间隔 (6)AB 【详解】（1）图中仪器a的名称是锥形瓶； （2）装置B中，固体药品放置于有孔隔板上方，液体药品通过长颈漏斗加入，若要反应发生：打开弹簧夹，当液体药品与固体药品接触时产生气体；若要反应停止，关闭弹簧夹，装置中气压增大，将液体药品“压”回长颈漏斗中，固体药品与液体药品分离，反应停止，故与A相比，B装置的优点是可以控制反应的发生和停止；石灰石或大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；若利用C装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，气体应从b端进入； （3）甲中缓慢通入二氧化碳，如果二氧化碳密度小于空气，则会在蜡烛上方停留接触不到蜡烛而不会熄灭，既然蜡烛熄灭，说明二氧化碳向下接触了蜡烛，说明二氧化碳的密度大于空气；而乙中因为导管在底部，已经优先接触了蜡烛，即使蜡烛熄灭了，也不能证明二氧化碳的密度大于空气，故选：甲； （4）实验最后烧瓶内压强越小，说明“捕捉“二氧化碳效果越好，则分析图4可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是丙； （5）该技术将二氧化碳压缩存入地下，二氧化碳能被压缩，从微观角度分析，说明二氧化碳分子间有间隔； （6）A、双面使用纸张，可以减少树木的砍伐有利于实现碳中和，正确； B、大力植树造林，增大二氧化碳的吸收，有利于实现碳中和，正确； C、露天焚烧垃圾，会产生大量二氧化碳等物质，不利于碳中和，错误； 故选AB。 8．（2024·广东广州·二模）化学是一门以实验为基础的学科，利用如图装置制取二氧化碳并研究其性质。 （1）写出标号a的仪器名称 。 （2）从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置（填字母序号） ，此装置的优点是 ，发生反应的化学方程式为 。 （3）用图D实验研究CO2的性质。 ①可证明CO2能与水反应的现象是 ，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 。 【答案】(1)铁架台 (2) A/B/C A装置方便添加液体药品/B装置可以控制反应速率/C装置可以控制反应的发生与停止（和上一空对应） (3) 2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1、3处湿润紫色石蕊纸花变红 3处的湿润石蕊纸花比1处先变红 不能燃烧且不支持燃烧 【详解】（1）标号a的仪器名称为铁架台; （2）实验室可利用石灰石或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A或B或C； A装置中的长颈漏斗方便添加液体药品；B装置中的分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，C装置中，固体药品放在多孔隔板上，液体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，C装置可以控制反应的发生与停止； 石灰石或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，该反应的化学方程式为：； （3）①二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变成红色，所以2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1、3处湿润紫色石蕊纸花变红，可以证明二氧化碳与水发生了反应； 由于二氧化碳的密度比空气大，故可观察到3处的湿润石蕊纸花比1处先变红； ②二氧化碳具有不燃烧、不支持燃烧的性质，所以其能使燃着的木条熄灭。 能力提升 9．（2024·广东江门·二模）Ⅰ．国内首个以“碳中和”为主题的博览会于2023年6月11日至14日在上海国家会展中心召开。 (1)工业上大量排放二氧化碳，大气中的二氧化碳过多会造成________（填字母序号）。 A．酸雨 B．雾霾天气 C．臭氧层空洞 D．全球气温上升 (2)二氧化碳的捕集也是实现“碳中和”的重要途径。 ①物理吸附：可以利用固态吸附剂来分离回收二氧化碳，吸附剂可能具有 （填“疏松多孔”或“坚实致密”）的结构。 ②化学吸附：CaO可以通过下图所示的流程进行二氧化碳的捕集与释放，反应Ⅱ中发生的化学反应方程式为 。 Ⅱ．杭州亚运会开幕式首次在燃料方面创新使用“零碳甲醇燃料”，即通过二氧化碳加氢生成甲醇，实现二氧化碳的减排和再生利用，所以杭州亚运会主火炬被简称为“零增碳”火炬。 (3)①从物质分类的角度，甲醇（）属于 （选填“单质”、“氧化物”、“化合物”、“混合物”中的一项） ②从定量计算的角度：甲醇中碳、氢元素质量比为 。（填最简整数比） ③从物质转化角度：二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能转化为甲醇（）和水，该反应的化学方程式为： 。 【答案】（1）D （2） 疏松多孔 （3） 化合物 3：1 【详解】（1）空气中二氧化碳含量过高会引起全球变暖，故选D。 （2）①吸附剂具有疏松多孔的结果，则可吸附二氧化碳。 ②由图可知，反应Ⅱ为碳酸钙在870℃时分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 （3）①甲醇中只含一种物质，且其中含有多种元素，则为化合物。 ②由化学式可知，甲醇中碳、氢元素质量比为12：（1×4）=3：1。 ③二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能转化为甲醇和水，反应的化学方程式为：。 10．（2024·广东广州·二模）“碳中和” （1）“碳封存” 二氧化碳封存技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。二氧化碳需要干燥的原因是 (写化学方程式)。 （2）“碳转化” ①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素[CO(NH2)2]和一种常见的氧化物，该反应的化学方程式为 ，4.4g二氧化碳能制得 g尿素，以上转化的好处是 。 ②古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸也；令有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示： 醋酸中碳元素和氧元素的质量比是 。新方法的两种反应物共含有18g碳元素，当生成醋酸质量最多时，消耗CO2的质量是 g。 【答案】（1） 二氧化碳分子间有间隔（气体分子间间隔大） CO2+H2O=H2CO3 （2） 2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O 6 缓解温室效应 3：4 33 【详解】（1）①二氧化碳是由二氧化碳分子构成的物质，气体分子之间间隔较大，故二氧化碳易被压缩的原因是二氧化碳分子间有间隔（气体分子间间隔大）。 ②二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，碳酸属于酸，具有酸的通性，能够腐蚀钢铁，故二氧化碳需要进行干燥处理是防止腐蚀金属材料。 （2）①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素和一种常见的氧化物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，氧化物为水，化学方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O，设制得尿素的质量为x，则 可制得尿素的质量为6g，以上转将二氧化碳转化为尿素，可缓解温室效应。 ②根据醋酸的化学式CH3COOH可知，1个醋酸分子中含有2个C，2个O，4个H，醋酸中碳元素和氧元素的质量比是（12×2）：（16×2）=3：4。图示反应为二氧化碳和甲烷在催化剂作用下生成醋酸，化学方程式为CO2+CH4CH3COOH，新方法的两种反应物共含有18g碳元素，当生成醋酸质量最多时，碳元素完全转化到醋酸中，醋酸的质量为，设消耗CO2的质量是y，则 消耗CO2的质量是33g。 $$主题一 物质的性质与应用 专题04 碳和碳的氧化物（5~8分） 目录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点梳理·考法探究 考点一 碳单质的多样性 考点梳理 题型精选 ►考向01 碳单质的结构 ►考向02 碳单质的性质与用途 考点二 碳的氧化物 考点梳理 题型精选 ►考向01 二氧化碳的性质与用途 ►考向02 一氧化碳的性质与用途 ►考向03 二氧化碳对环境的影响 ►考向04 自然界的碳循环 实验 二氧化碳的制取 考点梳理 题型精选 ►考向01 二氧化碳的实验室制取原理与装置及一般思路 ►考向02 二氧化碳的实验室制取装置的改进 ►考向03 二氧化碳的收集和检验 跨学科实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案 04分层训练·巩固提升 考点要求 课标要求 考查频次 命题预测 碳单质的多样性 · 认识碳的几种单质，掌握碳单质的物理和化学性质； · 理解造成几种碳单质物理性质差异的原因。 · 5年2考 · 2022、2020年 广东省考卷中，这部分的考点常以选择题、实验题、计算题考查。 碳单质结构特点用途、二氧化碳的性质和用途、一氧化碳的性质和用途、制取气体的思路和方法等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：碳单质的物理性质差异性、二氧化碳和一氧化碳用途、二氧化碳制取中的药品、装置、收集、检验等，另外还有，一氧化碳毒性、一氧化碳用途等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。 二氧化碳的制取方法、一氧化碳还原性考点常以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验装置、实验现象及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。 碳的氧化物 · 了解二氧化碳的物理性质； · 掌握二氧化碳的化学性质及用途； · 掌握一氧化碳的化学性质及用途； · 了解二氧化碳与生活、环境间的关系； · 知道“碳达峰” 、“碳中和” 、“低碳生活”的含义。 · 近5年3考 · 2023、2022、2020年 二氧化碳制取方法 · 掌握气体发生装置和收集方法的选择依据，能制取气体的原料和反应发生的条件，正确选择出合理的实验装置； · 掌握实验室可用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳反应的原理、装置、检验、验满方法等知识。 · 近5年5考 考点一 碳单质的多样性 一、金刚石、石墨和C60 名称 金刚石 石墨 C60 结构模型 色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 形状似足球，又叫足球烯 硬度 天然存在的最 的物质 质 ，有 感 导电性 不导电 具有良好的 性 常温下不导电 用途 用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品 制 、用作电极材料、润滑剂等 有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域 区别与联系 都是由碳元素组成的单质，但是由于 不同，因此它们的物理性质存在着明显差异 二、无定形炭 1．无定形碳种类和用途 ① 木炭：具有 ，有吸 ，常用于吸附色素和异味。 ② 活性炭：用于 、制糖、 。 ③ 焦炭：用于 工业。 ④ 炭黑：常用于制 、油漆、颜料等。 2．木炭吸附性实验 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）。轻轻振荡锥形瓶， 溶液变成 溶液。因为 ，能吸附水中的有色物质。 三、碳的化学性质 1．常温下，碳单质的化学性质稳定 在 下，碳的化学性质 。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。实际生活中利用这一性质有以下应用： （1）需要长期保存的 材料一般用 写。 （2）木质 。 2．碳能与氧气反应——可燃性 在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。 （1）氧气充足时， ：C+O2CO2 （2）氧气不充足时， ：2C+O22CO 无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。 3．碳能与某些氧化物反应——还原性 单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。 （1）木炭还原氧化铜： （2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁： （3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应： （4）高温下，木炭还能与水反应： 注：工业上水煤气的制取方法 4．实验—木炭还原氧化铜 （1）实验装置 （2）实验操作 a．把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末 ，小心地 进试管； b．将试管 在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管； c．集中 ； d．过几分钟后， ，待试管 再把试管里的 。观察现象并分析。 （3）实验现象 ； 。 （4）实验原理 在碳还原氧化铜的反应中， 在反应中 ，发生氧化反应，具有 。 在反应中 ，发生还原反应，具有 。 （5）实验操作目的及注意事项 a．反应 ：澄清的 。 b． 应 ：防止冷凝水 使试管炸裂。 c．在酒精灯上 的目的： 。 d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。 e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 【易混易错】 （1）C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。 （2）碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。 （3）炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写“炭”。 （4）一种元素可以组成不同种单质； （5）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化； （6）活性炭的吸附性是物理性质。 （7）金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因：碳原子排列方式不同。 ►考向01 碳单质的结构 【例1】(2024·广西真题)碳元素的开发与利用贯穿人类发展史下列含碳物质最早被人类利用的是 A．煤炭 B．C60 C．石墨烯 D．碳纳米管 【变式1-1】（2024·广东清远·二模）日前，研究人员在月壤中发现天然的石墨烯。石墨烯具有非凡的导电性能和导热性能。下列有关石墨烯说法错误的是 A．石墨烯和石墨的物理性质相似 B．石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳 C．石墨烯和金刚石的化学性质相似 D．石墨烯可以做电极芯 【变式1-2】（2024·广东湛江·二模）石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下图所示。下列说法不正确的是 A．石墨烯和石墨双炔都是单质 B．石墨烯和石墨双炔均可作电极材料 C．石墨烯和石墨双炔性质完全相同 D．石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO2 ►考向02 碳单质的性质与用途 【例2】（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 。 【变式2-1】（2024·广东惠州·三模）物质的性质和用途有紧密联系，一般物质的性质决定用途，而用途又反映其性质。下列物质的性质和用途对应关系错误的是 A．干冰升华吸热——人工降雨 B．活性炭具有吸附性——净水 C．金刚石硬度大——做钻头 D．石墨有优良的导电性——作铅笔芯 【变式2-2】（2024·广东广州·二模）我国科研人员以金属钠和CCl4为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，有关说法错误的是 A．金属钠的化学性质不活泼 B．CCl4属于化合物 C．金刚石可用于切割大理石 D．另一种产物是 NaCl 考点二 碳的氧化物 一、二氧化碳 1．二氧化碳的物理性质 （1）物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 常温下是气体 无味 比空气大 能溶于水 固体二氧化碳——干冰：在一定条件下，二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做“ ”，干冰升华吸热，可作 。 （2）实验探究 ①倾倒二氧化碳实验 将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到 。 结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。 ②二氧化碳的溶解性实验 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1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到塑料瓶变瘪了。 结论：二氧化碳 ，造成 ，大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。 2．二氧化碳的化学性质 性质 一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水反应 与氢氧化钠反应 实验 倾倒二氧化碳 现象 两支蜡烛自下而上依次熄灭 紫色石蕊溶液变红，加热后又变成无色 澄清石灰水变浑浊 结论或化 学方程式 蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；下层蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质) (碳酸使紫色石蕊溶液变红)；加热后由红色变为无色，说明碳酸很不稳定，易分解 (检验二氧化碳) (吸收或除去二氧化碳) 3．二氧化碳与水反应的实验探究 （1）实验操作 取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分别进行以下操作： （2）实验现象及分析 Ⅰ.小花变红色，说明酸能使紫色石蕊变红。 Ⅱ.小花不变色，说明水不能使紫色石蕊变色。 Ⅲ.小花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色。 Ⅳ.小花变红色，说明 。 将Ⅳ中小花取出烘干，发现小花又变成紫色，说明碳酸不稳定，容易分解。 （3）实验结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸， ，显酸性。 b.生成的 ，很容易分解生成二氧化碳和水。 4．二氧化碳的用途 性质 用途 不能燃烧、不支持燃烧、密度大于空气 用于灭火 二氧化碳是光合作用的原料 能被植物光合作用利用 能溶于水并与水反应生成碳酸 制碳酸饮料 可用二氧化碳、水、氯化钠等生成纯碱（碳酸钠） 作化工产品的原料 固体二氧化碳（干冰）升华吸热 作制冷剂、人工降雨 5．二氧化碳对人体健康的影响 二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能 ，因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做 。 6．温室效应 （1）加剧的原因：空气中的 含量过高。 【特别提醒】 。二氧化碳会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源，但是由于二氧化碳的过多排放，会导致“温室效应”加剧，只是影响环境，不能算污染。 （2）危害： ，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。 （3）防治措施 ① 减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧； ② 开发新能源，如太阳能、风能、地热能等； ③ 促进节能产品和技术的进一步开发和普及； ④ 大力植树造林，严禁乱砍滥伐。 7．低碳生活 所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。 二、一氧化碳 1.一氧化碳的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 常温下是气体 无味 比空气密度略小 难溶于水 2. 一氧化碳的化学性质 （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： （2）还原性（一氧化碳能还原某些金属氧化物） 、 （3）毒性 一氧化碳通过呼吸系统进入血液与 ，使 ，使生物体内 甚至死亡。 3. 一氧化碳还原氧化铜实验 实验装置： 实验步骤： ①实验前，先检验CO的纯度； ②先通入CO，排尽空气，点燃酒精灯（前一个加热、后一个点燃尾气）； 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。 实验现象： 黑色粉末逐渐 ，澄清石灰水变 点燃尾气时产生 。 特别注意 像CO等 ，进行实验时，一定要 ，方法是 。 4. 一氧化碳的用途 （1）作燃料（ ）； （2）用于冶炼金属（ ）。 ►考向01 二氧化碳的性质与用途 【例1】（2024·广东湛江·一模）关于“碳达峰、碳中和”中的二氧化碳，下列说法不正确的是 A．过量的二氧化碳会造成温室效应 B．向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳 C．可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 D．固态的二氧化碳俗称“干冰”，常用于人工降雨 【变式1-1】（24-25九年级上·广东深圳·期中）如图所示，利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中氧气和二氧化碳浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。以下分析不合理的是 A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B．氧气含量为15.6%时二氧化碳含量为3.8%，蜡烛熄灭 C．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧 D．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 【变式1-2】(2024·广东中考)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。 ►考向02 一氧化碳的性质与用途 【例2】（2024·广东佛山·二模）常温下，是一种无色无味的气体，化学性质与相似。关于的说法不正确的是 A．有毒性 B．有还原性 C．有可燃性 D．能用于灭火 【变式2-1】（24-25九年级上·广东阳江·阶段练习）下列依据实验目的所设计的实验操作中，正确的是 选项 实验目的 实验操作 A 检验CO2 将气体通入紫色石蕊溶液中 B 鉴别CO2和CO 观察气体的颜色 C 除去CO中的CO2 将混合气体通入足量的澄清石灰水中 D 除去CO2中的CO 向混合气体中通入过量的氧气，点燃 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】（24-25九年级上·广东汕头·阶段练习）兴趣小组对木炭还原氧化铜的气体产物进行实验探究。 【作出猜想】 （1）根据 定律猜想气体产物可能为、中的一种或两种。 【实验探究】小组同学设计并进行如图实验。 （2）实验前先通一会儿，目的是排尽装置内的空气，防止加热时 与 反应产生干扰。 （3）实验过程中，观察到B处玻璃管中 ，说明木炭还原氧化铜的气体产物中有。B处玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 （4）C处试剂瓶中的现象是 、液面下降。C装置的作用是检验、 。 【反思交流】 （5）上述实验不能达到实验目的，理由是 。 ►考向03 二氧化碳对环境的影响 【例3】（2024·广东佛山·二模）下列能产生温室效应的气体是 A． B． C． D． 【变式3-1】（2024·广东佛山·二模）下列能产生温室效应的气体是 A． B． C． D． 【变式3-2】（2024·广东珠海·三模）2023年12月1日，我国首台船舶甲醇燃料供给系统完成验收。被誉为“液态阳光”的甲醇，具有排放清洁、可再生的特点，是全球公认的理想的新型清洁可再生能源。工业上可以将CO2和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和水。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如题17图所示。每制备1吨甲醇可以消耗1375吨二氧化碳，并且相同质量的甲醇燃烧后排放的二氧化碳比汽油减少约26%，颗粒物减少约80%，它还可以从二氧化碳中再生，实现碳循环。 （1）根据短文，写出甲醇作为燃料具有的特点 。 （2）下列说法错误的是 。(填序号) a.工业制备甲醇为缓解温室效应提供新途径 b.相同质量的甲醇燃烧后排放的二氧化碳比汽油多 c.甲醇作为燃料有利于实现碳循环 （3）工业上制取甲醇的化学方程式为 。 （4）根据图，为提高甲醇的产率，合成甲醇的最佳条件为： 、 。 （5）请你提出一条实现“低碳”生活的建议： 。 ►考向04 自然界的碳循环 【例4】（2024·广东江门·二模）我国承诺：2030年“碳达峰”，2060年“碳中和”，体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的，被人为努力和自然过程所吸收。 Ⅰ．碳排放 （1）查阅图1，动植物呼吸 （填“能”或“不能”）释放。 Ⅱ．碳中和 （2）自然吸收：查阅图1，的自然吸收途径有 （填图中序号）。 （3）人为努力：工业上一种利用溶液实现“碳捕集”技术的流程如图所示。 ①“捕集室”采用喷淋方式加入溶液，其优点是增大反应物接触面积，使其充分反应。发生反应的化学方程式为 。 ②反应、分离室中发生复分解反应的化学方程式为 。 ③流程中可循环利用的物质有CaO、 。 Ⅲ．碳利用 （4）我国科学家在国际上首次实现在实验室以和为原料人工合成淀粉，若用44g人工合成淀粉（假设反应过程中无含碳物质的加入和损失），理论上制得淀粉的质量为 g。 【变式4-1】（2024·广东佛山·三模）化石能源是目前应用最广泛的能源，但其储量有限，不可再生。《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。 由如图1可见，太阳能、风能等其他可再生能源在能源结构中所占比例日益增多。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如，通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH(甲醇)等太阳能燃料，如图2所示。 随着科技的进步，能源将得到更充分的利用。例如，利用照明灯、人体散发的热量灯生活中随处可见的废热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋()/纤维素复合热点薄膜电池”，能充分贴合人体体表，如图3所示，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电。在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 依据文章内容回答下列问题。 （1）比较2015、2030和2050年能源结构中的化石能源，所占比例降低的是 。 （2）自然界消耗CO2的主要途径是 ，同时释放出的气体是 。 （3）请写出H2O、CO2转化得到的太阳能燃料甲醇和一种气体单质的化学方程式 。 （4）碲化铋()中碲元素化合价为-2.则铋元素化合价为 。 （5）下列说法正确的是 (填序号)。 a.能源结构向多元、清洁、低碳转型    b.科技进步会促进能源的利用 c.碲化铋的硬度大于金刚石      d.生活中的废热可转化为电能 【变式4-2】（2024·广东深圳·中考真题）思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验： （1）实验室制取的方程式： ； （2）制取二氧化碳的发生和收集装置为 。（填序号） （3）干燥气体，从E中的 口通入。 （4）模拟海洋生态系统 ①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环； ②俊宇向生态箱中通入，一段时间后烧杯中出现现象为 ； ③测得生态箱内pH值下降，原因是 。 ④请你列举一条具体措施减少大气中排放量，结合生活实际： 。 实验 二氧化碳的制取 一、制取气体的思路和方法 （一）发生装置 1. 选择依据：药品状态、反应条件 2. 类型 装置类型 固——固加热型 固（液）——液不加热型 举例 高锰酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气 双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气 装置图 注意事项 ①试管口应稍向下倾斜；②用排水法收集气体完毕后，应先撤离导管，然后再 熄灭酒精灯 ；③用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的棉花 。 ①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入液面以下，目的是防止气体从下端逸出 。 ②块状固体大小应适当，不能很碎，防止反应剧烈，不易控制。 3. 固（液）——液不加热型发生装置的深挖掘 （1）装置的评价 常规装置 改进实验装置 装置图 评价 安装简便 便于添加液体 可控制反应速率 可以控制反应的发生和停止 （固体应为块状，不能放置MnO2) （2）装置的可控性 可控制反应发生停止的发生装置 （二）收集装置 （1）基本类型 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 满足条件 难溶或微溶于水，且与 水不发生化学反应 密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应 密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应 举例 H2、O2 H2、CO2 H2 （2）变式类型 方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 （3）、确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 根据气体的化学性质，选择合适的检验方法，力争做到现象明显、唯一。 二、实验室制取二氧化碳 1. 实验室制取二氧化碳原理 （1）药品：大理石或石灰石与稀盐酸。 （2）发生的反应： 。 2.实验装置 根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择 装置，如图所示： 3.实验步骤 （1） 装置； （2）检查 ； （3）在锥形瓶中 （或石灰石）； （4）从 中加入稀盐酸； （5） 气体； （6） 气体是否收集满。 检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面 4.收集方法 根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用 收集。 5.验满与检验二氧化碳 （1）检验：将收集的气体通入 中，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所示： （2）验满：将一根 放在集气 ，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如图所示： 三、工业制取二氧化碳 工业上，常常用 来制取二氧化碳，发生的反应是 。 【易混易错】药品选择的注意点 ①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体。 除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。 ②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。 防止反应速度太快，不利于气体收集。 ③不能使用稀硫酸。 稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。 ►考向01 二氧化碳的实验室制取原理与装置及一般思路 1．（2024·广东深圳·一模）某化学兴趣小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 （1）基础实验：实验室现有高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰、大理石、稀盐酸、稀硫酸。 ①图中仪器①的名称为 。 ②实验室利用装置制取，该反应的化学方程式为 。 ③实验室制取，根据现有药品，应该选用大理石和 ，该反应的化学方程式为 。 ④实验室用装置收集氧气，当水槽内导管口有气泡 冒出时，才开始收集。 （2）跨学科实践：制作“化学氧自救器”，“化学氧自救器”通常用于火灾逃生或其他缺氧环境内。 【查阅资料】超氧化钾（）为黄色固体，可分别与、反应生成和白色固体，产氧效率高，适合作生氧剂。 【原理分析】 ①，，则的化学式为 。 【动手实践】 ②设计并制作化学氧自救器，如装置D所示。使用一段时间后，观察到生氧剂由 （填颜色变化）时，则基本失效。 2．（2024·广东佛山·三模）某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后对相关知识进行总结，请你一起参与并完成下面题目内容。 （1）实验室若用高锰酸钾制取氧气，在上述图1中应选用的发生装置为 ，其化学方程式为 ；欲用装置收集氧气，在 时开始收集可以得到较纯净的氧气；实验结束时，若操作不当，会导致水倒吸使试管炸裂，在发生装置和之间添加装置 (填字母序号)可以解决这一问题。 （2）实验室用过氧化氢溶液制氧气，选用的发生装置为 ，该装置主要优点是 。 （3）实验室用装置制备二氧化碳，写出装置中发生反应的化学方程式 。 （4）图2为实验室用一氧化碳还原氧化铁的方式来制取高纯度铁，装置G在此处的作用是_____。 A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳 ►考向02 二氧化碳的实验室制取装置的改进 3．（2024·广东深圳·三模）请根据下列各图中的有关信息，回答下列问题： （1）实验室用装置B制取氧气时发生反应的化学方程式是 ，若要收集到较纯净的氧气，应选用的收集装置是 （填字母）。 （2）若用C装置制取，要使反应停止的操作是 ，该操作后，C中多孔隔板处观察到的现象依次是 （用字母a、b、c对如图进行排序）。 （3）若用G装置收集气体，气体应从 端（填“c”或“d”）进入。 （4）实验室常用电石固体（主要成分为）与水常温反应制取气体。经实验发现，电石与水反应非常剧烈，为控制反应的速率以得到平稳的气流，可选用上述发生装置 ，有同学提出下列改进方法可行的是 。 A．将电石研成粉末        B．将锥形瓶置于冰水浴中        C．加热 4．（2024·广东东莞·一模）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作中，小明和小红分别抽取了Ⅰ、Ⅱ组试题。可供选择的实验药品有稀盐酸、大理石、KMnO4、H2O2溶液、MnO2、过碳酸钠、蒸馏水等，部分相关实验装置如图1所示。 Ⅰ组：O2和CO2 （1）图1中标号仪器①的名称是 。 （2）小明想用同一套装置分别制取氧气和二氧化碳，应选用的发生和收集装置是 (填字母)。其中，制取CO2气体的化学方程式为 。 （3）若采用装置D干燥所收集的O2，瓶中需盛放 (填物质名称)，气体从 (填“a”或“b”)端通入。 （4）装置E的优点是 。 Ⅱ组：制作简易供氧器。 用如图2的自制“制氧机”制备O2 【资料】过碳酸钠遇水会分解产生Na2CO3和H2O2；Na2CO3易溶于水。 【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。 【现象】 （5）左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊，瓶壁温热，说明该反应 (填“放热”或“吸热”)；右瓶水中导管口有气泡冒出。 【评价】 （6）①左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收。 ②右瓶中水的作用是 。(写一个即可) ►考向03 二氧化碳的收集和检验 5．（2024·广东广州·三模）如图为同学们用大理石和稀盐酸制备二氧化碳并进行的性质实验。 （1）仪器的名称为 （2）A装置中发生的反应的方程式为 。有同学认为可以用装置代替A装置，装置的优点为 。在装置中连接压强传感器，测得反应过程中某一时间段压强变化情况如图。下列说法正确的是 。 A．段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．段石灰石与稀盐酸脱离接触 C．点的对应操作可能是打开弹簧夹 （3）查阅资料：过氧化钠能与二氧化碳发生反应，反应方程式为。装置B中反应的方程式为 ；观察到装置C中 现象，则证明氯化氢已经除尽；检验中收集到的气体的方法为 。 跨学科实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案 1．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此化学兴趣小组对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环 （1）碳循环中的“碳”指的是 ，右图为碳循环的局部示意图，图中向大气中释放二氧化碳的途径是 （填序号），碳循环过程中发生的是 （填“物理变化”或“化学变化”）。 【活动二】探究二氧化碳的实验室制备 （2）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是 ；使用上图装置C作为制取的发生装置的优点是 （答一点），若实验过程中关闭右侧止水夹，可观察到的现象是 。 （3）若用装置A和B测量生成二氧化碳气体体积时接口顺序为发生装置→ → →d（填导管口字母），装置A中植物油的作用是 。 【活动三】探究二氧化碳溶解能力的影响因素 实验1：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯内水温度 试管中现象 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 产生气泡速率缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 产生气泡速率适中 不浑浊 实验③ 90℃ 产生气泡速率很快 变浑浊 （4）由实验1得到的结论是：温度升高，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”、“变小”或“不变”）；小组同学建议：制好碳酸饮料后应 （填“低温”、“高温”或“常温”）保存。 实验2：室温下，向试管中分别加入自制无色碳酸饮料100mL（针筒体积为100mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位 置试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50mL 变得更快 （5）由实验2可知、压强增大，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 实验3：烧瓶中收集250mL的气体，分别加入50mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（加入液体前烧瓶内压强为104.20kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验操作 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 水 104.98kPa 实验⑧ 盐酸 106.67kPa 实验⑨ 小苏打溶液 103.40kPa （6）通过实验⑦数据可知，1体积水大约能溶解 （填整数）体积。 （7）根据实验3分析可知，收集选用排 液体效果更好。 【活动四】探究二氧化碳的捕捉和封存 （8）“碳捕捉”：中国科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（）和水，利用该方法转化176L二氧化碳，可生产乙烯的质量为 g（标准状况下，二氧化碳的密度约为2g/L）。 （9）“碳封存”目前正在研究的技术之一是海洋封存，利用庞大的水体使海洋成为封存的容器。海洋封存中会发生的反应化学方程式是 。 （10）“碳捕捉和碳封存”的意义是 。 （11）为了实现“碳达峰”“碳中和”的目标，我们都应该加入低碳行动的行列。下列行动符合低碳行动的是_______（填字母）。 A．使用一次性筷子 B．纸张双面使用 C．乘坐公交出行 D．购买新能源汽车 2．2023年9月23日，杭州亚运会开幕式使用液体火炬燃料一“零碳甲醇”，备受瞩目，它是资源化利用的有效途径，是实现“碳中和”理念的重要途径(“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当)。 I．“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易捕捉器，其捕捉的流程如图所示。 （1）写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式 。 （2）流程中与水反应后生成可循环利用，但从节能的角度看，存在的不足是 。 Ⅱ．“碳”的转化与利用 转化一：与在催化剂作用下可得到和，反应过程如图所示，在催化剂表面发生的反应可分为以下2步： 反应① 反应② 转化二：如图是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇的工艺。 转化三：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。 （3）写出自然界中吸收的一条途径： 。 （4）转化1中反应①属于基本反应类型的 反应，反应②过程中 。(填“吸热”或者“放热”)。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图所示，纵坐标(数值越大表示该物质越多，因此，反应需在 (填“较低”或“较高”)温度下进行。 （5）转化1中利用液氮的低温可将先液化，从而获得纯净的氢气，氢气先逸出，说明氢气的沸点比CO的沸点 (填“低”或“高”)。 （6）下列叙述正确的是 (填序号)。 a．与在一定条件下可相互转化 b．转化2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题 c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展 基础巩固 1．（2024·广东湛江·一模）关于“碳达峰、碳中和”中的二氧化碳，下列说法不正确的是 A．过量的二氧化碳会造成温室效应 B．向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳 C．可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 D．固态的二氧化碳俗称“干冰”，常用于人工降雨 2．（2024·广东广州·二模）下列物质的性质和用途，说法不能对应的是 A．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属 B．钨丝具有导电性，可制作灯泡里的灯丝 C．稀盐酸具有酸性，可用于除铁锈 D．石墨有滑腻感，可用作固体润滑剂 3．（2024·广东深圳·三模）小明将初中化学中几种常见物质按照相邻花瓣的两种物质在一定条件下可以发生反应的原则，把它们拼成了美丽的七瓣花。甲乙丙丁分别为碳、盐酸、熟石灰和纯碱中的某一种，下列说法不正确的是 A．物质甲与氧气反应有可能生成有毒物质 B．二氧化碳与乙的反应可以用来检验二氧化碳 C．物质乙与物质丁也能发生反应，并放出热量 D．铁与物质丁反应得到黄色溶液 4．（2024·广东广州·三模）某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 5．（2024·广东河源·二模）中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。 （1）图中利用水从高处流下冲击水排，将势能转化为 能，带动风箱鼓风。 （2）风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是 ，冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体 (写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体 (写化学式)。 （3）古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3•Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3•Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为 色。(2)中的“还原性气体”与氧化铜反应的化学方程式为 。 6．（2024·广东惠州·二模）碳是自然界中最常见的元素之一，而碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质，如最硬—最软、绝缘体—半导体—超导体、吸光—全透光等，21世纪被称为是“超碳时代”。 碳气凝胶是一类具有三维网络结构的多孔碳材料。根据碳气凝胶的原料来源，可以将其分为三类：（1）石墨基碳气凝胶：具有高度导电性，被广泛用于电子器件和传感器；（2）有机碳气凝胶：独特的三维网络结构和超90%的高孔隙率使其具有优异的吸附性能，使其在油水分离、气体吸附等污水处理领域得到重要应用；（3）杂化碳气凝胶：通过引入有机基团或高分子聚合物来调节各组分之间的比例，实现了不同材料间的功能互补。 科研人员在不同压强下测定三种碳气凝胶样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如题图所示。选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 依据上文，回答下列问题 （1）天然存在的最硬的碳单质是 。 （2）被广泛用于电子器件的碳气凝胶种类为_______（填序号）。 A．石墨基碳气凝胶 B．有机碳气凝胶 C．杂化碳气凝胶 （3）有机碳气凝胶有优异的吸附性的原因是 。 （4）下列有关碳单质说法正确的是_______（多选，填序号）。 A．都由碳元素组成 B．充分燃烧后都生成 C．都是黑色固体 D．都具有导电性 （5）对比题图中3条曲线，得到的实验结论： ①当压强相同时， 对的选择性吸附性能最好。 ②当温度相同时， ，碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 7．（2024·广东云浮·二模）I．气体的制取和性质 （1）仪器a的名称为 。 （2）A、B装置均可用于制取二氧化碳，相比于A装置，用B装置制取二氧化碳的优点是 ，其发生反应的化学方程式为 ；若利用C装置收集二氧化碳，进气管为 选填“b”或“c”)。 （3）利用收集到的二氧化碳进行如图2所示实验，一段时间后两只烧杯中蜡烛均熄灭，能证明二氧化碳密度大于空气的是 (选填“甲”或“乙”)烧杯中的蜡烛。 Ⅱ．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3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4所示。 （4）图3中，甲、乙，丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液，分析图4可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。 （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 。 （6）低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是_____(填字母)。 A．双面使用纸张 B．植树造林 C．露天焚烧垃圾 8．（2024·广东广州·二模）化学是一门以实验为基础的学科，利用如图装置制取二氧化碳并研究其性质。 （1）写出标号a的仪器名称 。 （2）从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置（填字母序号） ，此装置的优点是 ，发生反应的化学方程式为 。 （3）用图D实验研究CO2的性质。 ①可证明CO2能与水反应的现象是 ，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 。 能力提升 9．（2024·广东江门·二模）Ⅰ．国内首个以“碳中和”为主题的博览会于2023年6月11日至14日在上海国家会展中心召开。 (1)工业上大量排放二氧化碳，大气中的二氧化碳过多会造成________（填字母序号）。 A．酸雨 B．雾霾天气 C．臭氧层空洞 D．全球气温上升 (2)二氧化碳的捕集也是实现“碳中和”的重要途径。 ①物理吸附：可以利用固态吸附剂来分离回收二氧化碳，吸附剂可能具有 （填“疏松多孔”或“坚实致密”）的结构。 ②化学吸附：CaO可以通过下图所示的流程进行二氧化碳的捕集与释放，反应Ⅱ中发生的化学反应方程式为 。 Ⅱ．杭州亚运会开幕式首次在燃料方面创新使用“零碳甲醇燃料”，即通过二氧化碳加氢生成甲醇，实现二氧化碳的减排和再生利用，所以杭州亚运会主火炬被简称为“零增碳”火炬。 (3)①从物质分类的角度，甲醇（）属于 （选填“单质”、“氧化物”、“化合物”、“混合物”中的一项） ②从定量计算的角度：甲醇中碳、氢元素质量比为 。（填最简整数比） ③从物质转化角度：二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能转化为甲醇（）和水，该反应的化学方程式为： 。 10．（2024·广东广州·二模）“碳中和” （1）“碳封存” 二氧化碳封存技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。二氧化碳需要干燥的原因是 (写化学方程式)。 （2）“碳转化” ①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素[CO(NH2)2]和一种常见的氧化物，该反应的化学方程式为 ，4.4g二氧化碳能制得 g尿素，以上转化的好处是 。 ②古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸也；令有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示： 醋酸中碳元素和氧元素的质量比是 。新方法的两种反应物共含有18g碳元素，当生成醋酸质量最多时，消耗CO2的质量是 g。 $$