2025年中考化学单元复习——碳和碳的氧化物

2025年中考化学单元复习——碳和碳的氧化物 必备知识点01：金刚石 石墨和C60 （一）碳单质的物理性质比较 碳单质 石墨C 碳原子构成 金刚石C 碳原子构成 C60 C60分子构成 微观结构 物理性质 深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体，耐高温，质地较软，有滑腻感，有良好的导电性。 无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。 用途 作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂 制装饰品(钻石)、制钻头、 切割大理石、玻璃 用于超导、催化、 材料科学等领域 性质差异 金刚石和石墨物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同 *C60 中的60是指：一个C60分子中含有60个碳原子。 （二）无定形碳现象：红墨水褪色 ①木炭和活性炭：有疏松多孔结构，具有吸附性，可吸附色素、异味等。 ②木 炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。 ③活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气， 制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。 ④焦 炭：用于冶炼金属。 ⑤炭 黑：制造黑色染料，油墨，油漆等，添加到橡胶里做补强剂，增强耐磨性。 （三）碳单质的化学性质 1.常温下化学性质不活泼（碳原子的最外层电子数为4，不易得失） 用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。 2.可燃性（作燃料） 反应物 氧气充足，碳完全燃烧 氧气不足，碳不完全燃烧 C + O2 点燃 CO2 2C + O2 点燃 2CO 质量比 12x1 : 16x2 3 ： 8 12x2 : 16x2 3 ： 4 结论 反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同 3. 还原性 （1）木炭还原金属氧化物 木炭还原氧化铜实验装置 实验现象 实验结论 ①黑色粉末逐渐变成光亮的红色； ②澄清石灰水变浑浊。 生成了红色的铜和二氧化碳； 化学方程式 C + 2CuO 2Cu+CO2↑ 实验分析 ①火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。 ②实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。 ③待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。 ④木炭配比比理论值稍微多一点，因为木炭会和试管中的氧气反应， （2）碳与二氧化碳反应：C + CO22CO（吸热反应） （四）氧化还原反应 （1）碳还原金属氧化物 （用于工业冶炼金属）高温 碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO2↑ （2）氧化还反应分析 CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原，发生还原反应 C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应 必备知识点02：二氧化碳制取的研究 （一）工业制二氧化碳 煅烧石灰石： CaCO3高温CaO+CO2↑ （二）实验室制二氧化碳 1.药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物） 2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 3.检验方法： 将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。 4.验满方法： 用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。 （三）实验室制气体的一般思路 1. 发生装置 选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热） 固固加热型 固液常温型 高锰酸钾制氧气 氯酸钾制氧气 大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳 试管口略 向下倾斜 适合制取 少量气体 适合制取 大量气体 长颈漏斗可随时添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 注射器可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 补充改进装置： 块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。 开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始； 开始： 打开弹簧夹 开始：打开弹簧夹，液体淹没固体 开始：将布袋子浸入溶液中 开始：将试管浸入液体中 停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于 隔板固液分离，反应停止 停止： 关闭弹簧夹 停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧 停止：提起布袋子离开液面 停止：提起试管离开液面 2.收集装置 选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断） 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气。 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气。 ①所有气体从短管进 ②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者； 集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响手机的气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端 气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端 气体的验满在另一侧出气口 必备知识点03：二氧化碳和一氧化碳 （一）二氧化碳性质 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳叫干冰 2.证明二氧化碳物理性质 实 验 现 象 将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先熄灭。 将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡，软塑料瓶变瘪。 分析：二氧化碳溶于水使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。 化学性质：①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； 物理性质：密度比空气的大。 物理性质：二氧化碳能溶于水 化学与生活 因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。 3.证明二氧化碳能与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红） 实验 操作 ①干燥的石蕊 小花上喷稀醋酸 ②干燥的石蕊 小花上喷水 ③把干燥的小花 放进CO2气体中 ④把用水湿润的石蕊 小花放入CO2气体 ⑤取出实验④取出用吹风机烘干 现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色 分析 稀醋酸能使石蕊变红 水不能使石蕊 变红 二氧化碳不能 使石蕊变红 二氧化碳与水反应生 成酸性物质使石蕊变红 碳酸不稳定分解 结论 CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质 使紫色石蕊试液变成红色 CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H2O+CO2↑ 4. 证明二氧化碳能与澄清石灰水反应 操作：将二氧化碳通入澄清石灰水；现象：澄清石灰水变浑浊： 化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体） （二）二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 ①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂， 用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） ②灭火 ①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，③密度比空气的大 ③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 ④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 ⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 （三）一氧化碳 1.可燃性 ①纯净的CO安静的燃烧，产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变变浑浊。 ②燃烧的化学方程式：2CO+O2点燃2CO2 澄清石灰水变浑浊的化学方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O ③用途：作燃料。注意点燃前先检验气体的纯度（验纯）。 煤炉底部：C+O2点燃CO2 煤炉中部：C+CO2高温2CO 煤炉上口：2CO+O2点燃2CO2 2.还原性 装置及说明 现象及注意事项 A处的现象是：黑色粉末逐渐变成光亮的红色。 CO+CuO △ Cu+CO2 B处的现象是：澄清石灰水变浑浊。 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O C处的现象是：气体燃烧，发出蓝色火焰。 2CO + O2 2CO2 ★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。 易错点： （1） 误认为石墨在一定条件下转化为金刚石是物理变化。 石墨转化为金刚石是化学变化，因为在金刚石和石墨中碳原子排列的方式不同，二者属于不同的物质，也就是说在这个过程中有新物质生成。 （2） 实验室制取二氧化碳药品的选择。 ①不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末：反应速率太快，不易控制。 ②不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。 ③不用稀硫酸：生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。 （3） 误将“检验”与“验满”混淆。 检验是利用物质的特性或特征现象来证明这种物质。如检验 CO2 可用澄清石灰水，能够使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是 CO2。 而验满是已知这种气体，只要用简便方法证明集气瓶中已装满此气体。 如将燃着的木 条放在盛有 CO2的集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满。 氧气可以用带火星的木条检验和验满，二者的区别在于带火星的木条所放的位置不同，检验是将带火星的木条伸入集气瓶中，验满是将带火星的木条放在集气瓶口处。 （4） 误认为二氧化碳能扑灭所有可燃物燃烧造成的火灾。 在一般情况下二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，可用于一般可燃物燃烧的灭火，但二氧化碳却能支持钠、镁等活泼金属的燃烧，所以由活泼金属燃烧引起的火灾不能用二氧化碳灭火。 （五）气体的鉴别和除杂 1. 鉴别：二氧化碳和一氧化碳 鉴别方法 现象及结论 通入澄清石灰水 能使澄清石灰水变浑浊的是CO2，无明显现象的是CO 分别点燃 在空气中能燃烧的是CO，不能燃烧的是CO2 通入紫色石蕊溶液 能使紫色石蕊溶液变红的是CO2，无明显现象的是CO 还原金属氧化铜 通入灼热的氧化铜中，使黑色粉末变红的是CO，没有明显现象的是CO2 2.除杂：括号外为主要物质，括号内为杂质。 CO【CO2】通入足量的石灰水（或氢氧化钠溶液）吸收 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O CO2【CO】通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2 CaO【CaCO3】只能煅烧（不可加盐酸） CaCO3高温CaO+CO2↑ 3. 实验室制取二氧化碳气体除杂和净化 盐酸具有挥发性，故制得的CO2气体中可能混 有少量的HCl气体，一般可用饱和碳酸氢钠溶 液除去CO2中的HCl气体。气体经过饱和碳酸 氢钠溶液后，会有水蒸气混入，浓硫酸有吸水 性，可用浓硫酸除去水蒸气，进行干燥。 （六）碳和碳的氧化物转化关系 ① C→CO ：2C＋O2 2CO C＋CO2 2CO ② CO2 →CO：C＋CO2 2CO ③ CO→CO2 ：2CO＋O2 2CO2 CO＋CuO Cu＋CO2 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ④ C→CO2 ： C＋O2 CO2 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 3CO2↑＋4Fe ⑤ CO2→H2CO3: CO2＋H2O === H2CO3 ⑥ H2CO3 →CO2 ：H2CO3 === CO2↑＋H2O ⑦ CO2 →CaCO3 ：CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O ⑧ CaCO3 →CO2 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑＋CaO ⑨ 一、选择题 1．（黑龙江省绥化市绥棱县第五中学2024-2025学年八年级下学期4月期中化学试题）下列有关二氧化碳的说法正确的是（    ） A．二氧化碳可以燃烧 B．二氧化碳有毒，不能供人呼吸 C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用 D．在空气中二氧化碳的质量分数约为0.03% 【答案】C 【详解】A、二氧化碳不可燃不助燃，可用于灭火，错误； B、二氧化碳没有毒，但不能供给呼吸，一氧化碳有毒，错误； C、二氧化碳是光合作用的原料，正确； D、二氧化碳在空气中的体积分数约为0.03%，错误。 故选C。 2．（2025山东省潍坊市青州市中考一模化学试题）在“用木炭还原氧化铜”的教材实验中，不需要标记的图标是 A．B．C． D． 【答案】A 【详解】A、该实验无需用电，不需要“用电”标志，该选项符合题意； B、做实验时，应佩戴护目镜，该选项不符合题意； C、该实验需要酒精灯加热，需要“明火”标志，该选项不符合题意； D、该实验中，需要酒精灯加热，温度较高，需要“热烫”标志，该选项不符合题意。 故选A。 3．（山东省淄博市桓台县2024--2025学年八年级下学期期中化学试题）关于碳元素的单质，下列说法正确的是 A．碳单质都不具有还原性 B．所有碳单质都很容易燃烧 C．C60是由60个碳原子构成的 D．石墨转化成金刚石的变化是化学变化 【答案】D 【详解】A、碳单质在一定条件下能夺取含氧化合物中的氧，具有还原性，例如碳能还原氧化铜，故A错误；    B、碳单质燃烧需要达到一定的温度（着火点），不是都很容易燃烧，比如金刚石在常温常压下很难燃烧，故B错误；    C、C60是由C60分子构成的，一个C60分子是由 60 个碳原子构成的，故C错误；    D、石墨和金刚石是两种不同的物质，石墨转化成金刚石的过程中有新物质生成，属于化学变化，故D正确。 故选D。 4．（山东省威海市威海经济技术开发区2024-2025学年八年级下学期4月期中化学试题）石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是 ①三者物理性质差异很大，是因为碳原子内部结构不同 ②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ③金刚石和石墨是组成相同但结构不同的两种物质 ④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似 ⑤石墨转化为金刚石是物理变化 A．④⑤ B．①④ C．①④⑤ D．②③④ 【答案】C 【详解】①金刚石、石墨和石墨烯三者物理性质差异很大，是因为碳原子的排列方式不同，而不是碳原子内部结构不同，说法错误； ②三种物质都是由碳元素组成的单质，分别在足量的氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，产物相同，说法正确； ③金刚石和石墨都由碳元素组成，但它们碳原子排列方式不同，是组成相同但结构不同的两种物质，说法正确。 ④石墨烯有超强的导电性和导热性，这体现的是石墨烯的物理性质，且石墨烯属于非金属单质，其化学性质与金属不相似，说法错误。 ⑤石墨和金刚石是不同的物质，石墨转化为金刚石有新物质生成，属于化学变化，说法错误。 综上，①④⑤说法不正确。 故选 C。 5．（5.2碳-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材九年级上册化学同步训练方案（科粤版2024））下列有关几种碳单质用途的叙述错误的是 A．用活性炭作冰箱除味剂 B．用焦炭冶炼金属 C．用铅笔芯粉末开启长期未用的铁锁 D．用炭粉和铅制铅笔芯 【答案】D 【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素及异味，可作冰箱除味剂，说法正确，不符合题意； B、焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，说法正确，不符合题意； C、石墨具有润滑作用，铅笔芯由石墨制成，所以用铅笔芯粉末可以开启长期未用的铁锁，说法正确，不符合题意； D、铅笔芯是由石墨和黏土按照一定比例混合制成的，不含炭粉和铅，说法错误，符合题意。 故选：D。 6．（2025年陕西省榆林市子洲县中考第五次模拟化学试题）关于和的说法不正确的是 A．构成：都是由分子构成，且都含有氧分子 B．转化：在自然界中和可以相互转化 C．用途：能支持燃烧，可用于灭火 D．鉴别：用燃着的木条可以鉴别二者 【答案】A 【详解】A、氧气是由氧分子构成，则氧气中含有氧分子；二氧化碳是由二氧化碳分子构成，其中不含有氧分子，故A符合题意； B、自然界中氧气和二氧化碳可以通过呼吸作用、光合作用相互转化，故B不符合题意； C、氧气具有助燃性，能支持燃烧；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，故C不符合题意； D、用燃着的木条可以鉴别二者，能使木条燃烧更旺盛的是氧气，使木条熄灭的是二氧化碳，故D不符合题意。 故选A。 7．（2025年四川省泸州市泸县中考二模化学试题）自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是 A．植物呼吸作用放出氧气 B．化石燃料燃烧会降低大气中含量 C．植物光合作用可以将大气中全部吸收 D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 【答案】D 【详解】A、植物呼吸作用消耗氧气，放出二氧化碳，错误； B、化石燃料燃烧的产物主要是二氧化碳，会增加大气中二氧化碳含量，而不是降低，错误； C、化石燃料的燃烧、呼吸作用等都会产生大量的二氧化碳，因此植物光合作用不会将大气中CO2全部吸收，错误； D、碳、氧循环失衡，比如大气中二氧化碳含量过多，会加剧温室效应等，会导致人类生存环境恶化，正确。 故选D。 8．（2025年四川省德阳市绵竹市中考第一次诊断考试化学试题）随着全球对气候变化问题的关注度不断提升，我国积极推进碳达峰行动。下列有关碳达峰、碳中和的说法中，不正确的是 A．2030年我国实现碳达峰目标后，二氧化碳排放量会平稳下降 B．践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 C．二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段 D．植树造林有助于减少二氧化碳排放 【答案】D 【详解】A、“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值，不再增长，2030年我国实现碳达峰目标后，二氧化碳排放量会平稳下降，该选项说法正确； B、践行低碳行动，有助于减少二氧化碳的排放，有助于实现碳达峰目标，该选项说法正确； C、碳中和指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段，该选项说法正确； D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，植树造林有助于吸收二氧化碳，该选项说法不正确。 故选D。 9．（期末情境测试卷-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材九年级上册化学同步训练方案（人教版2024））依据实验室模拟还原的部分装置图。其中说法正确的是 A．应先加热，再通入 B．该实验不会引起人中毒 C．该实验说明了具有氧化性 D．实验中会看到澄清的石灰水变浑浊 【答案】D 【详解】A、先通一氧化碳再加热氧化铜，这样做的目的是用一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，A错误； B、由于该装置没有尾气处理装置，多余的一氧化碳气体会直接排到空气中，会引起人中毒，B错误； C、一氧化碳在反应中得到氧，发生了氧化反应，表现出了还原性，将氧化铜还原成了铜，C错误； D、在CO还原CuO的过程中，生成的二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，会与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，导致石灰水变浑浊。D正确。 故选D。 10．（2025年广西北海市合浦县中考第一次模拟考试化学试题）冬天在家吃炭烧烤，在享用美味时，要注意通风，防止“煤气”中毒，“煤气”的主要成分是 A．氮气 B．氢气 C．一氧化碳 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】冬天在家吃炭烧烤，若通风不良，木炭不完全燃烧会产生一氧化碳。一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使其失去与氧结合的能力，导致人体组织器官缺氧，引起煤气中毒，所以煤气的主要成分是一氧化碳； 故选C。 11．（八年级化学期中模拟卷（沪科版五四学制2024八年级全一册，专题4~专题5）-学易金卷：2024-2025学年初中下学期期中模拟考试）下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是 A．碳的单质都是由原子直接构成的 B．CO2和CO化学性质不同的原因是分子构成不同 C．C与CO2反应需要吸收热量 D．一氧化碳有毒，煤火取暖一定要注意室内通风 【答案】A 【详解】A、碳的单质中，金刚石和石墨是由碳原子直接构成的，但C60是由C60分子构成的，每个C60分子由60个碳原子构成，并非所有碳单质都由原子直接构成，说法错误； B、分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO2和CO的分子构成不同，一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成，所以它们的化学性质不同，说法正确； C、C与CO2反应高温下反应生成一氧化碳，该反应需要高温条件，即需要吸收热量，说法正确； D、一氧化碳有毒，它能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去与氧气结合的能力，从而使人中毒。用煤火取暖时，若通风不畅，煤燃烧不充分会产生一氧化碳，所以一定要注意室内通风，说法正确。 故选A。 12．（2025年山西省晋城市陵川县部分学校中考一模化学试题）小组同学利用图1装置探究与NaOH溶液吸收能力的强弱。利用数字化技术测得一段时间内锥形瓶内压强的变化如图2，下列分析正确的一项是 A．瓶内压强越小说明二氧化碳越多 B．曲线Ⅰ表示加入的是NaOH溶液 C．NaOH溶液吸收速率比水快 D．等体积水吸收的能力比NaOH溶液强 【答案】C 【分析】1体积的水只能溶解1体积的二氧化碳，而氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则曲线Ⅰ表示加入的是水，曲线Ⅱ表示加入的是NaOH溶液。 【详解】A、装置内气体减小，会使装置内的压强减小，则瓶内压强越小说明二氧化碳越少，故A错误； B、曲线Ⅰ表示加入的是水，故B错误； C、从图中可见，曲线Ⅱ压强下降幅度更大，说明对应溶液对CO₂吸收更强、速度更快，即NaOH溶液吸收CO2速率比水快，故C正确； D、由图可知，等体积水吸收CO2的能力比NaOH溶液弱，故D错误， 故选C。 13．（江苏省扬州市仪征实验中学东区2024-2025学年九年级上学期12月限时练习化学试题）能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该装置若想让反应开始，可向左侧通入高于大气压的气体，使液体与固体接触从而发生反应。然而，当要停止反应时，由于管道中充满气体，无法通过简单操作使液体与固体分离，也就不能随时让反应停止，所以该选项不符合制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的要求，A错误； B、此装置通过向长颈漏斗中加入反应物盐酸，能使盐酸与固体接触，从而让反应开始。但当想要停止反应时，即便夹住弹簧夹，由于装置结构特点，盐酸不会倒流，也就无法使液体与固体分离，反应不能停止，B错误； C、装置从分液漏斗中加入反应物盐酸，可使反应开始。但当夹住弹簧夹后，因为分液漏斗下端离液面太远，盐酸难以回流到分液漏斗中，也就不能实现液体与固体分离，反应难以停止，C错误； D、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，盐酸与固体接触，反应开始。当夹住弹簧夹时，瓶内由于持续生成二氧化碳，压强增大，会将盐酸压回到长颈漏斗中，此时液体与固体分离，反应停止，满足制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的条件，D正确； 故选D。 14．（重庆市第八中学2024-2025学年九年级上学期第三次月考化学试题）某化学小组利用如图装置制取并探究二氧化碳的性质。下列说法错误的是 A．将A处稀盐酸换为稀硫酸，实验很难成功 B．实验中B处的两支蜡烛自下而上依次熄灭 C．根据两处石蕊试纸，推知二氧化碳能与水反应 D．实验结束关闭K，观察到A处试管内液面上升 【答案】D 【详解】A、将A处稀盐酸换为稀硫酸，大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻碍反应的进一步进行，故实验很难成功，不符合题意； B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，故实验中B处的两支蜡烛自下而上依次熄灭，不符合题意； C、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色，二氧化碳能使湿润的紫色石蕊试纸变红，说明二氧化碳能与水反应，不符合题意； D、实验结束关闭K，由于反应生成气体，装置内压强增大，故A处试管内液面下降，符合题意。 故选D。 15．（江西省部分学校2024—2025学年九年级上学期阶段（12月）适应性评估卷?化学试卷）某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中，连接上压强传感器，如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石反应完全 C．c点对应的操作是关闭弹簧夹 D．cd段继续生成二氧化碳气体 【答案】A 【分析】实验室通常利用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，图示装置可以随时控制反应的发生和停止，具体原理是：反应过程中，关闭弹簧夹，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，此时反应停止。重新打开弹簧夹，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触，反应发生。 【详解】A、根据图二，ab段装置内压强不断增大，则试管中的液体药品逐渐被压到长颈漏斗中，试管中液面逐渐下降，A选项正确； B、bc段装置内压强保持不变，说明装置内不再产生CO2，可能是石灰石完全反应，可能是稀盐酸完全反应，也可能是稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，B选项错误； C、c点后装置内压强减小，对应的操作是打开弹簧夹，C选项错误； D、cd段装置内压强不断减小，是因为打开了弹簧夹，CO2流向装置外，不能确定c点时石灰石或稀盐酸是否完全反应，因此不能确定cd段是否继续生成二氧化碳气体，D选项错误。 故选：A。 16．（河北省唐山市乐亭县2023-2024学年九年级上学期期末化学试题）如图分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中错误的是 （提示：浓硫酸具有吸水性，可干燥二氧化碳气体） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A、实验室利用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，故A正确； B、由于浓硫酸具有吸水性，可干燥二氧化碳气体，洗气应该长进短出，故B正确； C、由于二氧化碳密度比空气大，应该用向上排空气法收集，故C错误； D、二氧化碳通入紫色的石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊变红，可用于验证二氧化碳与水反应的性质，故D正确； 故选C。 二、填空与简答 17．（黑龙江省绥化市绥棱县第五中学2024-2025学年八年级下学期4月期中化学试题）下图A、B分别表示金刚石和石墨的结构模型（图中的小黑点均代表碳原子）。 (1)金刚石属于 （填“单质”或“化合物”），判断的依据是 。 (2)①切割玻璃的玻璃刀应该选用 （填“金刚石”或“石墨”）做材料。 ②根据金刚石和石墨的结构和性质推断，下述观点不正确的是 （填字母） A．不同物质具有不同的结构    B．不同物质的组成元素一定不同 C．不同物质具有不同的性质    D．物质的结构决定物质的性质 ③金刚石和石墨物理性质不同的原因是什么 。 【答案】(1) 单质 金刚石是由碳元素组成的纯净物 (2) 金刚石 B 碳原子排列方式不同 【详解】（1）金刚石属于单质，判断的依据是金刚石是由碳元素组成的纯净物。 （2）①切割玻璃的玻璃刀应该硬度大，金刚石硬度大，石墨硬度小，故选用金刚石做材料。 ②A.不同物质具有不同的结构，此选项正确； B.不同物质的组成元素不一定不同，如：金刚石和石墨是不同的物质，组成元素相同，此选项错误； C.金刚石硬度大，石墨硬度小，所以不同物质具有不同的性质，此选项正确； D.金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，决定了两种物质的物理性质有很大的差异，所以物质的结构决定物质的性质，此选项正确。 故选B。 ③金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，它们物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。 18．（黑龙江省大庆市景园中学2024-2025学年八年级下学期4月月考化学试题）如图是墨经记载“立窑烧烟法”的示意图，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的黑烟主要为炭黑可用于制墨。请回答下列问题： (1)墨中的主要元素是 （写元素名称）；水墨画能长时间保存，是因为 。 (2)炭黑产量与炉堂口的大小 填“有关”或“无关”。 (3)请你写出炉膛中发生化学变化的化学方程式： 。 (4)石墨与炭黑都是由同种元素组成，但它们的物理性质差别很大，原因是 。 【答案】(1) 碳 常温下碳的化学性质稳定 (2)有关 (3) (4)碳原子的排列方式不同 【详解】（1）墨中的主要元素是碳；墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，常温下碳的化学性质稳定，所以水墨画能长时间保存； （2）炉膛口的大小会影响炉膛氧气含量，会影响燃烧充分程度，进而影响炭黑的产量，所以炭黑产量与炉堂口的大小有关； （3）由于炉膛口较小，炉膛中发生化学变化为碳与氧气反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为； （4）结构决定性质，由于 碳原子的排列方式不同，所以虽然石墨与炭黑都是由同种元素组成，但它们的物理性质差别很大。 19．（2025年吉林省松原市中考二模化学试题）用数字化仪器采用图装置可测定的含量。 (1)将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的的锥形瓶内（溶液均过量），得到如图所示的压强随时间变化曲线图。请用化学方程式说明锥形瓶内压强变化的原因 ； (2)该实验说明 （填“排水法”或“排空气法”）收集到的含量较高，请结合如图说明你的理由 。 【答案】(1) (2) 排水法 注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体，锥形瓶内压强变化较大（叙述合理即可） 【详解】（1）根据图示，锥形瓶内压强逐渐变小，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为； （2）由图排水法收集的二氧化碳引起的压强变化明显，说明该实验排水法收集到CO2的含量较高，因为注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体，锥形瓶内压强变化较大。 三、实验题 20．（课题3二氧化碳的实验室制取（第2课时）（导学案）-【上好课】九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024））化学实验小组的同学正在进行气体制取实验，请你结合下列实验装置，一起参与探究，并完成下列有关问题。 (1)图中仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 。 (2)实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳，若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是 ，气体应从 (填“a”或“b”)导入，其中反应的化学方程式是 。 (3)装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，你认为装置C的优势是 。 (4)实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是 (填字母编号)。 【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗 (2) 澄清石灰水 a Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (3)控制反应的发生与停止 (4)DF 【详解】（1）仪器①的名称是锥形瓶，仪器②的名称是长颈漏斗； （2）若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是澄清石灰水，氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀，有明显的现象；为使二氧化碳与澄清石灰水充分反应，气体要长管进，故从a口进入；氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙和水，化学方程式为Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O； （3）装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，装置C的优势是：打开弹簧夹固液接触反应开始，关闭弹簧夹试管内气体增多，在压强的作用下固液分离，故优点是能够控制反应的发生与停止； （4）实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体，该反应为固体加热型，发生装置可选择D，排水法收集的气体较排空气法纯净，甲烷甲烷难溶于水，可选择F排水法收集较纯净的甲烷，故实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生和收集装置是D和F。 四、科学探究题 21．（信息必刷卷02（盐城专用）-2025年中考化学考前信息必刷卷）性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。某校化学小组对活性炭进行以下探究。 【活动一】验证活性炭的吸附能力 向盛有水的试管中滴入红墨水，再向试管中加入足量的活性炭。 (1)实验现象：红墨水逐渐扩散到水中，最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ；活性炭漂浮在液体中，褪色现象无法观察。 (2)甲同学优化实验(如图1)：用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中，得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。 (3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确，继续进行的操作： 。 【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素 查阅资料：制备果壳活性炭的流程如图： (4)制备果壳活性炭的炭化和活化过程均发生了化学变化。碳化过程用N₂作保护气，利用N2的主要性质是 。 实验1    探究活性炭的种类对吸附能力的影响 (5)实验如图2，三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2，目的是 。 (6)实验数据如图3所示，可以得出的结论是 。 实验2    探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响 利用上述装置进行实验，记录锥形瓶内红色褪去时间如表： 实验编号 活性炭的纯度 活性炭用量/g 消失时间/s ① 80% 1.0 60 ② a 9.0 45 ③ 60% b 55 (7)若得到实验结论：其它条件相同，活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好，则表中a、b的取值是 (写出所有可能情况)。 (8)你认为影响活性炭吸附能力的因素还可能有 。 【答案】(1)不断运动 (2)过滤 (3)用红墨水代替加入活性炭的红墨水，重复上述实验/用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中，将液体颜色与前面的实验做对比（合理即可） (4)化学性质不活泼 (5)控制变量，排除炭和二氧化氮的质量不同对实验的干扰 (6)不同种类的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最强 (7)80%，1.0/60%，1.0 (8)温度/活性炭的颗粒大小等（合理即可） 【详解】（1）红墨水逐渐扩散到水中变成均匀红色溶液，体现了微粒在不断运动，红墨水的微粒不断运动到水分子间隔中； （2）用玻璃棒将脱脂棉推入试管内液体中得到无色液体，是将不溶性的活性炭等与液体分离，原理和过滤(分离不溶性固体和液体)相同； （3）要证明红墨水褪色是活性炭的作用而非脱脂棉，需设置对照实验，只改变有无活性炭这一变量，观察脱脂棉单独存在时是否有吸附褪色效果，操作可以是：用红墨水代替加入活性炭的红墨水，重复上述实验(或用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中，将液体颜色与前面的实验做对比，合理即可)； （4）碳化过程用作保护气，是利用氮气化学性质不活泼，不易与果壳碎屑等发生化学反应，防止果壳碎屑被氧化等； （5）三个锥形瓶中放入等质量的炭和等体积的NO2，这样除活性炭种类不同外，其他条件相同，可以排除炭和二氧化氮的质量不同对实验的干扰，便于探究活性炭种类对吸附能力的影响； （6）从图3数据可知，花生壳活性炭和超市竹炭使红棕色褪去时间短，核桃壳活性炭使红棕色褪去时间长，说明不同种类的活性炭吸附能力不同，其中竹炭的吸附能力最强； （7）根据实验结论，活性炭纯度越低、用量越多吸附效果越好。实验①纯度80%，用量1.0g；实验③纯度60%。要满足结论，实验②纯度a可能是80%或60%，当a=80%时，用量9.0g大于1.0g符合；当a=60%时，用量b为1.0g也能满足纯度低或用量多使吸附效果好的结论； （8）活性炭颗粒大小会影响比表面积，进而影响吸附能力；温度可能影响吸附速率和吸附量；被吸附物质不同，活性炭吸附能力也可能不同。 22．（贵州省贵阳市南明区永乐第一中学2024-2025学年九年级下学期4月月考化学试题）某探究小组发现，将维生素C泡腾片(保健药品，其成分见图1)溶于水有许多气体产生，小组同学对产生的气体进行探究。 【提出问题】产生气体的成分是什么？ 【猜想假设】 甲同学：该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2中的一种或几种。 (1)乙同学：不可能含有N2，理由是 。 (2)丙同学：不应含有CO和H2，因为从试剂安全角度考虑，H2易燃易爆，CO 。 讨论后大家认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。 【实验探究】小组同学设计了如图2装置，将气体收集到集气瓶B中进行实验(假设每步反应完全)。 (3)若要将B中气体排入试管C中，你将采取的方法是 。 实验编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 关闭弹簧夹，将A中澄清石灰水排入B中 B中液体变浑浊，而C中未变浑浊 Ⅱ 打开弹簧夹，将带有火星的木条靠近b处 带有火星的木条没有复燃 【探究结论】 (4)该气体中一定有 ，写出实验Ⅰ中发生反应的化学方程式： 。 (5)根据实验Ⅱ能否确定原气体中不含氧气？ (选填“能”或“不能”)，理由是 。 【实验拓展】 (6)若A中液体为水，进行实验Ⅰ、Ⅱ相同操作，C中澄清石灰水也未变浑浊，但b处带有火星的木条复燃，则得出的结论是 ，理由是 。 【答案】(1)根据质量守恒定律，反应物中不含氮元素，生成物中也不含氮元素（合理即可） (2)有毒 (3)从a处吹气 (4) 二氧化碳/CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O (5) 不能 如果原气体中氧气含量太少，也不能使带有火星的木条复燃（合理即可） (6) 该气体为氧气 氧气具有助燃性，能使带有火星的木条复燃（合理即可） 【详解】（1）根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变可知：标签所示的反应物中不含氮元素，所以不可能含有N2； （2）因为维C泡腾片是保健药品，不能产生对人体有毒有害的物质，而一氧化碳有毒，H2易燃易爆，所以不可能含有CO和H2； （3）从a处吹气，能使B中气体排入试管C中，所以将气体收集到集气瓶B中进行实验； （4）B中液体变浑浊，而C中未变浑浊，说明该气体中一定有二氧化碳； 二氧化碳与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O； （5）若实验Ⅱ中带火星的木条没有复燃，不能确定该气体中不含O2，因为氧气能使带火星的木条复燃，但含量较少时，带火星的木条不能复燃，即若该气体为氧气和二氧化碳的混合物，且当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃。； （6）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以若A中液体为水，进行Ⅰ、Ⅱ实验相同操作，C中也未变浑浊，但b处带火星木条复燃，则得出的结论是该气体为氧气。 五、计算题 23．（湖南省常德市教学联盟校2024-2025学年九年级上学期学期期末化学试题）某同学称取10g氧化铜样品（含少量铜），进行一氧化碳还原氧化铜实验，并测得生成气体质量随时间的变化情况（如图所示）。 (1)该反应中生成气体的质量为 g (2)计算：该样品中氧化铜的质量（写出计算过程）。 【答案】(1)4.4 (2)设样品中氧化铜的质量为，       x=8g， 答：样品中氧化铜的质量为8克。 【详解】（1）氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，则生成的气体是二氧化碳，质量为4.4g； （2）见答案。 24．（山东省泰安市东平县2024-2025学年八年级下学期期中化学试题）向盛有足量稀盐酸的烧杯中加入石灰石（主要成分是，杂质不与稀盐酸反应），立即将烧杯放在电子秤上称量。在以后的内，每一分钟读一次数，记录数据如下： 反应时间 0 1 2 3 4 6 7 8 质量 46.0 45.2 44.8 45.1 44.1 43.8 43.8 43.8 试计算： (1)表中有一个数据是不合理的，该数据的测得时间是第 ； (2)充分反应后生成的质量是 。 (3)借助表中的数据求算所用石灰石中碳酸钙的质量分数（计算结果精确至0.1%）。 【答案】(1)3 (2)2.2g (3)解：设所用石灰石中碳酸钙的质量分数为x    x=62.5% 答：所用石灰石中碳酸钙的质量分数为62.5%。 【详解】（1）向盛有足量稀盐酸的烧杯中加入8g石灰石，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，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，故随着反应的进行，烧杯及烧杯内物质的总质量减小，但3min数据比2min数据大，故表中有一个数据是不合理的，该数据的测得时间是第3min； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则充分反应后生成二氧化碳的质量是：46.0g-43.8g=2.2g； （3）见答案。 1 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