第五单元 燃料与二氧化碳（复习讲义）化学新教材科粤版九年级上册

第五单元 燃料与二氧化碳 复习讲义 复习目标 1. 认识氢气的物理性质。了解氢气的燃烧过程及产物。 2. 初步学习如何检验氢气的纯度。 认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。 3. 能总结出金刚石和石墨的物理性质和用途，了解无定形碳的一些性质和用途，构建性质和用途之间的关系模型，能从微观角度解释碳的化学性质稳定的原因。 4. 通过分析实例，能说出碳的完全燃烧和不完全燃烧，并认识燃料完全燃烧的重要性。 5. 知道二氧化碳的性质与用途。 6. 能确定实验室制取CO2的反应原理及选取实验装置的依据，并进一步认识CO2的性质。 7. 通过实验室制取CO2气体的实验操作，逐步提高实验动手能力。 8. 了解二氧化碳对环境的影响以及碳循环与氧循环。 9. 知道什么是化石燃料，了解化石燃烧储量有限、不可再生。 10. 了解化石燃料的燃烧对环境的影响。3. 认识化石燃料综合利用的重要性。 重点和难点 重点：1.氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值。 2.金刚石、石墨原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。 3.二氧化碳的性质与用途；CO2的实验室制法。 4.了解化石燃料对环境的影响。认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。 难点：1.点燃氢气前必须验纯的原因和方法。 2. 物质的结构与性质、性质和用途之间的关系。 3.CO2实验室制法的选用装置和操作方法的原理。 4.逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。提高学生综合应用的能力。 █知识点一 氢气 一、最轻的气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 ， 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 。 二、最洁净的燃料 1. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 发生反应，生成 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 3. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 ；声音很小，说明氢气 。 三、理想的燃料 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 。 2. 氢气的热值为 kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 、导弹和 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 效果检测 1．（2025•上海崇明区期末）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 2．（2024•重庆中考真题）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油 3．（2025春•上海杨浦区期末）关于氢气在空气中燃烧的有关判断正确的是（　　） A．水由碳、氢、氧元素组成的 B．该变化属于物理变化 C．水是氢气和氧气组成的 D．分子在化学变化中可分 █知识点二 碳单质及其化学性质 一、多种多样的碳单质 1. 金刚石、石墨的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划 玻璃 、切割 金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途 颜色、状态 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 注：木炭、活性炭具有 （物理性质），活性炭的吸附性 。 3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很 。 4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 二、碳燃烧生成什么 碳具有可燃性，可做燃料。 1. 充分燃烧（氧气充足），化学方程式为 （放出热量多）。 2. 充分燃烧（氧气不充足），化学方程式为 （放出热量少）。 效果检测 1．（2025•贵州中考真题）净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是（　　） A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性 2．（2025•甘肃武威期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板。石墨的下列性质与此应用无关的是（　　） A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高 3．（2025春•上海浦东新区期末）下列关于C60的说法中，正确的是（　　） A．它是一种单质 B．它是一种混合物 C．它的相对分子质量为60 D．碳元素的化合价为+4价 █知识点三 二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 ，也不能支持 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 燃烧，也 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 ；② 水 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 ，碳酸能使紫色石蕊变 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： 效果检测 1．课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（　　） A．①实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B．②实验可观察到石蕊溶液由紫色变成红色 C．③实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D．④实验只利用了二氧化碳的化学性质 2．（2024秋•湖北黄石期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是（　　） A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红 B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红 C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应 █知识点四 二氧化碳的实验室制取 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是 。 2．具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 3．二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 ，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 4. 实验装置的确定 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 效果检测 1．（2024秋•江苏苏州期末）下列图示对应制取并收集CO2的操作中，正确的是（　　） A．组装仪器 B．检查气密性 C．加入石灰石 D．收集CO2 2．（2025·四川成都·期末）某小组同学用图1装置制取CO2并用图2装置探究CO2的性质，回答下列问题： (1)写出下列仪器名称：① ；② 。 (2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取并收集CO2，可选用A-E中的 (填序号)，反应的方程式为 。 (3)B装置使用需注意 ，C装置与B装置相比，优点是 。 (4)该实验能否证明二氧化碳与水发生了化学反应？判断并说明理由 。 █知识点五 二氧化碳对人类生活和环境的影响 1. 二氧化碳的用途 （1）大棚蔬菜种植需要用二氧化碳做 ；生产碳酸饮料的主要原料之一就是 ；二氧化碳可用于 ，二氧化碳灭火器是常见的灭火器。 （2）二氧化碳是重要的 ，它常用于生产纯碱、 等；固体二氧化碳还可用于冷藏食物、 和制造舞台云雾等。 2．温室效应 二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。 3．CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。 效果检测 1．（2025春•山东莱芜区期末）中国正走在实现“碳达峰”、“碳中和”战略发展目标的路上，下列说法错误的是（　　） A．双“碳”目标中的“碳”与“碳循环”中的“碳”含义相同 B．自然界中的“碳循环”“氧循环”，主要发生的都是化学变化 C．植树造林是利用植物光合作用吸收CO2，可减少大气中CO2的含量 D．风能、潮汐能、氢能等是可用于代替传统化石燃料的可再生能源 2．（2025春•新泰市期末）下列关于碳达峰、碳中和的说法错误的是（　　） A．二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖 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 █知识点六 化石燃料 一、化石燃料 1. 化石燃料，指的就是 、 和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处 、 的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2. 化石燃料是古代生物留下来的珍贵遗产， 再生。 3. 煤、石油与天然气 （1）煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 （2）石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 （3）天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 二、化石燃料燃烧对环境的影响 1．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和烟尘等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 三、化石燃料的综合利用 1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。 2. 煤——“工业的粮食” （1）煤中主要含碳元素。 （2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨） （3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化） 3. 石油——“工业的血液” （1）石油中主要含碳、氢元素。 （2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。 （3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化） （4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 4. 天然气 （1）天然气的主要成分是甲烷（沼气）。 （2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。 （3）甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 （4）甲烷的化学性质：可燃性。 （5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。） （6）在我国农村，使用沼气的好处如下：① 可以解决生活用燃料问题；② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。 效果检测 1．（2024秋•安徽安庆期末）下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 2．随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 （1）煤、石油、天然气常称为 　 　 。 （2）燃煤发电时，将煤块碎成煤粉，其目的是 　 　 。 （3）化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳，请你说出一种生活中减少碳排放的方法：　 　 。 █考点一 氢气 【例1】（2025•湖南长沙期末）液氢已应用于航天等领域。下列有关说法正确的是（　　） A．氢属于金属元素 B．液氢是一种化合物 C．氢气燃烧会污染空气 D．现阶段氢气制取成本高、贮存困难 【变式1-1】（2025春•江西宜春月考）2023年10月26日，北京航天飞行控制中心拍摄了神舟十七号航天员乘组和神舟十六号航天员乘组的“全家福”。下列可作为火箭理想燃料的是（　　） A．氢气 B．酒精 C．液氧 D．一氧化碳 【变式1-2】（2025·河南驻马店·期末）我国多次成功发射载人飞船，航天员在空间站内吸入的氧气可由电解水提供，水通电分解的化学方程式为 ；氢气是一种清洁的高能燃料，其优点是 （答出一条即可）。 █考点二 碳单质的多样性 【例2】下列物质与其用途的对应关系，不正确的是（　　） A．石墨——润滑剂 B．金刚石——制作切割工具等 C．活性炭——制造掘进机钻头 D．炭黑——制造碳素墨水 【变式2-1】C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是（　　） A．C60是一种单质 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的 C．C60不能与O2反应生成CO2 D．金刚石与C60里碳原子排列方式不同 【变式2-2】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一用途关联到石墨的性质有（　　） A．滑腻感、导电性、熔点高 B．只有导电性 C．有金属光泽 D．灰黑色、很软 █考点三 碳的化学性质 【例3】一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　） A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变 B．反应后容器中气体的组成有3种情况 C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4 D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8 【变式3-1】（2025·山东德州·期中）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　） A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2 【变式3-2】碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　） A．只有CO B．只有CO2 C．既有CO，又有CO2 D．无法确定 █考点四 二氧化碳的物理与化学性质 【例4】（2024秋•湖北黄冈期末）某兴趣小组用图示装置探究CO2的性质，下列说法错误的是（　　） A．1处和3处纸花不变色，2处和4处纸花变红 B．上端燃着的木条先熄灭，下端燃着的木条后熄灭 C．对比3处和4处的现象可知，CO2与H2O发生了化学反应 D．对比2处和4处的现象可知，CO2的密度比空气大 【变式4-1】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　） A． B． C． D． 【变式4-2】用如图实验研究CO2的性质，下列说法错误的是（　　） A．若燃着的木条熄灭，可推断出CO2不燃烧、不支持燃烧 B．实验过程中若观察到纸花2不变色，纸花1、3变红，说明CO2能与水反应 C．实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明CO2密度比空气大 D．实验室也可选用大理石和稀硫酸反应制取CO2气体 █考点五 二氧化碳的实验室制取 【例5】利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　） A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2 【变式5-1】用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是（　　） A．为加快反应，可将大理石粉碎成粉末状 B．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 C．用浓盐酸代替稀盐酸，可产生更多的二氧化碳 D．收集时，在集气瓶口放置毛玻璃片，是为了减少二氧化碳逸散到空气中 【变式5-2】（2025·山东德州·期末）根据下列实验装置图，请回答下列相关问题： (1)写出仪器①、②的名称：① 、② ； (2)装置A中所发生反应的化学方程式为 ； (3)装置B的作用是吸收装置A中挥发出来的HCl；装置C中浓硫酸的作用是 ； (4)反应一段时间后，装置F的玻璃管中可观察到的现象是 ；装置G中澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学方程式 ； (5)某学生在验证CuO与CO反应产物时，在装置E中加入了一种试剂。你认为该试剂是 。 █考点六 气体的实验室制取 【例6】如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。 （1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。 （2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。 【变式6-1】如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： （1）写出图中仪器①的名称 　 。 （2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。 （3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。 【变式6-2】（2025·贵州六盘水·期末）如下是某同学对初中化学常见气体的制取和相关性质的探究设计，请回答下列问题： (1)A装置中反应的化学方程式为 。 (2)B装置中观察到的现象是 。 (3)D装置中反应的化学方程式为 。 (4)E装置中的现象是 ，产生这种现象的原因是 （写化学方程式）。 █考点七 化石燃料的综合利用 【例7】（2024秋•安徽芜湖期末）如图为CH4（甲烷，天然气主要成分）的转化和资源化利用。下列说法不正确的是（　　） A．转化①属于化合反应 B．转化②中CH4分子间的空隙变小 C．转化③中催化剂不需要不断添加 D．转化④在常温下进行，可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置 【变式7-1】资源和能源是人类社会发展的基石。下列有关资源、能源的说法正确的是（　　） A．煤是一种化合物，主要含有碳元素 B．人们常用的能源有电能、水能及化石能源 C．“干冰”被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源” D．塑料是由石油炼制的产品制得的，减少塑料的使用就是节约石油资源 【变式7-2】对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 █考点八 化石燃料对环境的影响 【例8】科学合理地使用燃料，可有效地防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是（　　） A．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品 B．把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分 C．天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料 D．在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染 【变式8-1】一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 【变式8-2】（2024·山东泰安·中考真题）和在一定条件下转化为（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现的再利用。下列说法错误的是 A．是一种清洁能源 B．MgO起催化作用 C．参加反应的和质量比是 D．该反应中，除外另一种生成物为 基础应用 1．（2025•重庆九龙坡区开学）发射“嫦娥六号”的火箭用到了无污染的高能燃料，该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．煤油 D．酒精 2．（2025•广东东莞市期末）关于氢能的说法错误的是（　　） A．燃烧产物无污染 B．属于可再生能源 C．需解决安全储存问题 D．能量转化效率为100% 3．天然存在的最硬的物质是（　　） A．石头 B．金刚石 C．玻璃 D．黄金 4．（2025春•上海月考）他们又将称量的木炭碾成粉末，倒入绷在烧杯上的纱布里，将上述分散系缓缓通过木炭粉注入烧杯中，反复过滤几次，得到滤液的颜色为（　　） A．红色 B．黑色 C．蓝色 D．无色 5．下列关于碳和碳的氧化物说法中正确的是（　　） A．金刚石切割玻璃——硬度大 B．石墨作电车的电刷——质软 C．活性炭净化水的过程中发生的是化学变化 D．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 6．（2025•湖北）图甲为古代“暖宝宝”——手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是（　　） A．木胎仅起装饰作用 B．中空层有传热和防烫作用 C．木炭燃烧提供暖手的热量 D．镂空铜网有利于通风换气 7．（2024秋•湖南岳阳期末）2024年《政府工作报告》要求“推进绿色低碳发展”。下列不符合“绿色低碳”理念的是（　　） A．减少使用私家车，大力发展公共交通 B．增大吸收，大力植树造林 C．减少排放，禁止使用化石燃料 D．增大投入，积极开发新能源 8．（2025春•山东淄博期末）下列关于物质用途的描述不正确的是（　　） A．氧气用于食品防腐 B．活性炭用作去除冰箱异味 C．干冰用于人工降雨 D．氮气用作食品保护气 9．下列实验装置中仅能验证二氧化碳的密度比空气大的是（　　） A． B． C． D． 10．（2025春•山东莱州市期末）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．参与光合作用 B．作燃料 C．用于人工降雨 D．制碳酸饮料 11．制取二氧化碳的部分操作中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．发生装置 C．收集装置 D．检验性质 12．（2024秋•兴宁市期末）我国古代著作《天工开物》中就有对煤炭开采的记载：“凡煤炭普天皆生，以供锻炼金石之用。”下列关于煤的说法正确的是（　　） A．煤燃烧是吸热反应 B．煤在地球上的蕴藏量是有限的 C．煤经过物理变化加工得到的气体燃料就是煤气 D．煤是一种纯净物，与石墨、金刚石都属于碳单质 13．某小组同学绘制了自然界中的碳氧循环图，如图所示，下列说法合理的是（　　） A．人和动植物的呼吸作用会吸收部分二氧化碳 B．绿色植物的光合作用能将二氧化碳全部转化，从而实现碳中和 C．化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境 D．化石燃料的燃烧会把大气中的氧气消耗完 14．（2024•吉林中考真题）吉林省松原地区盛产石油和天然气，回答下列问题。 （1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 　 　； （2）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 　 　。 15．（2024•长春中考真题）如图是实验室制取气体的部分装置。 （1）仪器a的名称是 　 　。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。 ①该反应的化学方程式为 　 　； ②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。 （3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。 16．二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证： （1）装置A中反应的化学方程式为 　 　。 （2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 　 　。 （3）实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡后，溶液褪色；另一支试管用酒精灯加热，能观察到的现象是 　 　，从微观角度分析这两个变化的本质区别是 　 　。 能力提升 1．氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应2H2+O2＝2H2O不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是（　　） A．该反应是吸热反应 B．氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车 C．2g氢气和1g氧气反应生成3g水 D．反应前后元素种类和化合价均不变 2．（2025•山东济南望城区期末）下列有关“碳家族”成员的说法中，错误的是（　　） A．石墨导电性好，可作电池的电极 B．木炭具有可燃性，可用作燃料 C．金刚石硬度大，可制成铅笔芯 D．活性炭吸附性强，可作冰箱除味剂 3．（2024秋•扬州期末）源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质，a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花（垂直固定玻璃管的装置未画出）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（　　） A．该装置的左半部也可用于制取氧气 B．利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应 C．利用该装置不可以验证CO2密度比空气大 D．实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红 4．（2025春•市中区期末）干冰常常用于食品保鲜。化学实践小组的同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究，有关实验现象或分析正确的是（　　） A．（Ⅰ）静置，烧杯内气球无明显现象 B．（Ⅲ）烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热 C．（Ⅱ）加水后烧杯内只发生物理变化 D．（Ⅳ）紫色石蕊溶液不变色 5．（2025春•大庆期末）如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是（　　） A．装置Ⅰ中①③变红，②不变红，说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳 B．装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧 C．装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红 D．该装置可用来检验二氧化碳 6．图①是小组同学组装的实验室制取二氧化碳的发生装置，其优点是可控制反应的发生和停止，为了解装置具有此优点的原因，他们在装置中连接压强传感器（如图②），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图③），下列说法错误的是（　　） A．该装置可作为过氧化氢制取氧气的发生装置 B．ab段试管中液面逐渐上升 C．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触 D．c点对应的操作是打开弹簧夹 7．如图表示自然界中存在的三大循环（水循环、氧循环、碳循环）。根据图示判断，下列说法中错误的是（　　） A．“水循环”主要是由水分子的运动引起的 B．每个人都在参与三大循环 C．碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定 D．自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用 8．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： （1）化石燃料主要包括煤、石油和 　 　； （2）化石燃料的主要成分都是 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　； （3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。 A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D.人类只能通过燃料燃烧获取能量 9．探究二氧化碳的性质与制取。 （1）如图1所示，红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，会观察到发生激烈燃烧，发出 　 　光，放热，反应结束后，向集气瓶中倒入 　 　，观察到的现象是 　 　，说明生成的气体是二氧化碳。 （2）用符号表达式表示实验室制取二氧化碳的化学反应 　 　。小明同学用图2所示的装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：　 ； 　 。改正错误后，进行实验并收集二氧化碳，验满的方法是 　 　；二氧化碳不能用排水法收集，其理由是 　 　。 （3）将收集的二氧化碳气体沿烧杯内壁倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，如图3所示，可观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，此现象说明二氧化碳的物理性质是 　 　，化学性质是 　 　，因此，二氧化碳常用于 　 　。 10．“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 （1）“碳”排放： 二氧化碳虽然用途广泛，但排放过多会导致全球平均气温升高，引起 　 　效应。下列节能减排的建议可行的是 　 　（填字母）。 a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着 （2）“碳”吸收： 自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式：　 。 （3）“碳”转化： 一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用，其反应原理如图2所示，该化学反应方程式为：　 　。 （4）“碳”利用： ①各国大力提倡低碳生活，同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，请写出此化学反应方程式：　 　，图3是此变化的产率与温度的关系，则从节能的角度看最适宜的温度为 　 　。 ②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是 　 　（填序号）。 A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同 C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 燃料与二氧化碳 复习讲义 复习目标 1. 认识氢气的物理性质。了解氢气的燃烧过程及产物。 2. 初步学习如何检验氢气的纯度。 认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。 3. 能总结出金刚石和石墨的物理性质和用途，了解无定形碳的一些性质和用途，构建性质和用途之间的关系模型，能从微观角度解释碳的化学性质稳定的原因。 4. 通过分析实例，能说出碳的完全燃烧和不完全燃烧，并认识燃料完全燃烧的重要性。 5. 知道二氧化碳的性质与用途。 6. 能确定实验室制取CO2的反应原理及选取实验装置的依据，并进一步认识CO2的性质。 7. 通过实验室制取CO2气体的实验操作，逐步提高实验动手能力。 8. 了解二氧化碳对环境的影响以及碳循环与氧循环。 9. 知道什么是化石燃料，了解化石燃烧储量有限、不可再生。 10. 了解化石燃料的燃烧对环境的影响。3. 认识化石燃料综合利用的重要性。 重点和难点 重点：1.氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值。 2.金刚石、石墨原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。 3.二氧化碳的性质与用途；CO2的实验室制法。 4.了解化石燃料对环境的影响。认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。 难点：1.点燃氢气前必须验纯的原因和方法。 2. 物质的结构与性质、性质和用途之间的关系。 3.CO2实验室制法的选用装置和操作方法的原理。 4.逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。提高学生综合应用的能力。 █知识点一 氢气 一、最轻的气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 小 ， 难溶 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成无色 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 雪花 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 小 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 可燃性 。 二、最洁净的燃料 1. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 氧气 发生反应，生成 水 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 2. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 3. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 易爆 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： 4%~74% ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 验纯 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 火焰 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 不纯 ；声音很小，说明氢气 较纯 。 三、理想的燃料 1. 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 大量的热 。 2. 氢气的热值为 1.4×105 kJ•kg－1。 3. 氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 火箭 、导弹和 航天飞机 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 效果检测 1．（2025•上海崇明区期末）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 【答案】C 【解析】A．氢气的密度确实比空气小，故A正确； B．由于氢气具有可燃性，为防止爆炸，在点燃前需要检验纯度，故B正确； C．氢气本身是无毒的，故C错误； D．氢气燃烧时确实会产生淡蓝色火焰，故D正确；故选：C。 2．（2024•重庆中考真题）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油 【答案】A 【解析】A、氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染，故A正确； B、氧气不具有可燃性，不能做燃料，故B错误； C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，故C错误； D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物，故D错误； 故选：A。 3．（2025春•上海杨浦区期末）关于氢气在空气中燃烧的有关判断正确的是（　　） A．水由碳、氢、氧元素组成的 B．该变化属于物理变化 C．水是氢气和氧气组成的 D．分子在化学变化中可分 【答案】D 【解析】A、水是由氢、氧两种元素组成的，不含碳元素，故选项说法错误。 B、氢气燃烧生成水，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误。 C、水属于纯净物，水是由氢、氧两种元素组成的，不含氢气和氧气，故选项说法错误。 D、氢分子分成了氢原子，氧分子分成了氧原子，然后氢原子、氧原子重新组合形成水分子，该事实说明分子是可以再分的，故选项说法正确。 故选：D。 █知识点二 碳单质及其化学性质 一、多种多样的碳单质 1. 金刚石、石墨的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划 玻璃 、切割 金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途 颜色、状态 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 注：木炭、活性炭具有吸附性（物理性质），活性炭的吸附性更强。 3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。 4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 二、碳燃烧生成什么 碳具有可燃性，可做燃料。 1. 充分燃烧（氧气充足），化学方程式为 C+O2CO2 （放出热量多）。 2. 充分燃烧（氧气不充足），化学方程式为 C+O2CO2 （放出热量少）。 效果检测 1．（2025•贵州中考真题）净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是（　　） A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性 【答案】B 【解析】净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能吸附异味和色素。故选：B。 2．（2025•甘肃武威期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板。石墨的下列性质与此应用无关的是（　　） A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高 【答案】B 【解析】A、石墨具有滑腻感，制成的受电弓滑板能够减小与接触网的摩擦，故与A有关； B、高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，与金属光泽无关，故与B无关； C、受电弓滑板的主要用途是用于输电，因此石墨制成的电受电弓滑板与石墨的导电性有关，与C有关。 D、高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，因此石墨制成的受电弓滑板应该具有耐高温、熔点高的性质，故与D有关；故选：B。 3．（2025春•上海浦东新区期末）下列关于C60的说法中，正确的是（　　） A．它是一种单质 B．它是一种混合物 C．它的相对分子质量为60 D．碳元素的化合价为+4价 【答案】A 【解析】A、C60是由一种元素组成的纯净物，是一种单质，故选项说法正确。 B、C60中只含有C60一种物质，属于纯净物，故选项说法错误。 C、C60的相对分子质量为12×60＝720，故选项说法错误。 D、单质中元素化合价为0，C60中碳元素的化合价为0，故选项说法错误。故选：A。 █知识点三 二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 燃烧 ，也不能支持 燃烧 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 能 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 不能 燃烧，也 不能 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 红 ；② 水 不能 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 不能 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 碳酸 ，碳酸能使紫色石蕊变 红 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 效果检测 1．课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（　　） A．①实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B．②实验可观察到石蕊溶液由紫色变成红色 C．③实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D．④实验只利用了二氧化碳的化学性质 【答案】D 【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验①将二氧化碳通入澄清石灰水中，能观察到澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。 B、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊溶液变红，实验②将二氧化碳通入石蕊溶液中，能观察到溶液由紫色变成红色，故选项说法正确。 C、实验③中软塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，是利用了二氧化碳的物理性质，故选项说法正确。 D、实验④将二氧化碳倒入烧杯中，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，利用了二氧化碳不能燃烧且不能支持燃烧、密度比空气大的性质，既利用了物理性质，又利用了化学性质，故选项说法错误。 故选：D。 2．（2024秋•湖北黄石期末）为探究二氧化碳能否和水反应，用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色，实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是（　　） A．实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红 B．实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红 C．仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应 D．仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应 【答案】D 【解析】A.实验Ⅰ中，小花不变色，说明水不能使石蕊变红，故正确； B.实验Ⅱ中，小花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变红，故正确； C.实验Ⅰ、Ⅱ只能说明水、二氧化碳均不能使石蕊变红，不能说明二氧化碳和水反应，故正确 D.实验Ⅲ中，小花变色，与实验Ⅰ、Ⅱ对比，可知二氧化碳和水能反应，且生成能使石蕊变红色的物质，故错误。故选：D。 █知识点四 二氧化碳的实验室制取 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是 CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 。 2．具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 3．二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 浑浊 ，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 木条熄灭 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 4. 实验装置的确定 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 效果检测 1．（2024秋•江苏苏州期末）下列图示对应制取并收集CO2的操作中，正确的是（　　） A．组装仪器 B．检查气密性 C．加入石灰石 D．收集CO2 【答案】B 【解析】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子，以免压破试管，故A图示操作错误； B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，故B图示操作正确； C、向试管中装块状固体试剂时，先将试管横放，用镊子把块状固体放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故C图示操作错误； D、二氧化碳能溶于水，且与水反应，因此不能用排水法收集，而且排水法应该短管进气，故D图示操作错误；故选：B。 2．（2025·四川成都·期末）某小组同学用图1装置制取CO2并用图2装置探究CO2的性质，回答下列问题： (1)写出下列仪器名称：① ；② 。 (2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取并收集CO2，可选用A-E中的 (填序号)，反应的方程式为 。 (3)B装置使用需注意 ，C装置与B装置相比，优点是 。 (4)该实验能否证明二氧化碳与水发生了化学反应？判断并说明理由 。 【答案】(1)试管 长颈漏斗 (2) BD或CD (3) 长颈漏斗下端应伸入液面以下 可以控制反应的发生和停止 (4)不能，因为还可能是二氧化碳使石蕊溶液变红 【详解】（1）由图可知，仪器①为试管；仪器②为长颈漏斗； （2）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，且大理石是块状，发生装置可选B或C，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D，故填：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，该反应的化学方程式为：； （3）B装置使用时长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出； 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）向装有二氧化碳的瓶中倒入适量水，旋紧瓶盖，振荡，取样，加入石蕊溶液，溶液变红，不能说明二氧化碳与水发生了化学反应，因为还可能是二氧化碳使石蕊溶液变色，因为缺少对照实验，无法排除二氧化碳本身对石蕊溶液的影响。 █知识点五 二氧化碳对人类生活和环境的影响 1. 二氧化碳的用途 （1）大棚蔬菜种植需要用二氧化碳做 “气体肥料” ；生产碳酸饮料的主要原料之一就是 二氧化碳 ；二氧化碳可用于 灭火 ，二氧化碳灭火器是常见的灭火器。 （2）二氧化碳是重要的 化工原料 ，它常用于生产纯碱、 化肥 等；固体二氧化碳还可用于冷藏食物、人工降雨 和制造舞台云雾等。 2．温室效应 二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。 3．CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。 效果检测 1．（2025春•山东莱芜区期末）中国正走在实现“碳达峰”、“碳中和”战略发展目标的路上，下列说法错误的是（　　） A．双“碳”目标中的“碳”与“碳循环”中的“碳”含义相同 B．自然界中的“碳循环”“氧循环”，主要发生的都是化学变化 C．植树造林是利用植物光合作用吸收CO2，可减少大气中CO2的含量 D．风能、潮汐能、氢能等是可用于代替传统化石燃料的可再生能源 【答案】A 【解析】A、双“碳”目标（碳达峰、碳中和）中的“碳”特指二氧化碳（CO2）；而“碳循环”中的“碳”指的是碳元素，两者含义不同，故A错误； B、自然界中的碳循环和氧循环主要通过动植物的呼吸，化石燃料的燃烧，植物的光合作用等过程，这些过程中均有新物质生成，属于化学变化，故B正确； C、光合作用是植物在光照下吸收CO2和H2O，合成有机物并释放O2的过程，可减少大气中CO2的含量，故C正确； D、风能、潮汐能、氢能都属于可再生清洁能源，可替代化石燃料，减少二氧化碳的排放量，故D正确。 故选：A。 2．（2025春•新泰市期末）下列关于碳达峰、碳中和的说法错误的是（　　） A．二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖 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 【解析】A、CO2是主要的温室气体，二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖，加剧温室效应，故A正确； B、践行低碳行动，助于减少CO2的排放，有助于实现碳达峰目标，故B正确； C、碳中和是指排放的二氧化碳通过采取植树和节能减排的方式全部抵消，二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段，故C正确； D、CO2是绿色植物进行光合作用的原料，植树造林有助于吸收更多的二氧化碳，故D错误；故选：D。 █知识点六 化石燃料 一、化石燃料 1. 化石燃料，指的就是 煤 、 石油 和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处 高温 、 高压 的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2. 化石燃料是古代生物留下来的珍贵遗产， 不能 再生。 3. 煤、石油与天然气 （1）煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 （2）石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 （3）天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 二、化石燃料燃烧对环境的影响 1．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和烟尘等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 三、化石燃料的综合利用 1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。 2. 煤——“工业的粮食” （1）煤中主要含碳元素。 （2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨） （3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化） 3. 石油——“工业的血液” （1）石油中主要含碳、氢元素。 （2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。 （3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化） （4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 4. 天然气 （1）天然气的主要成分是甲烷（沼气）。 （2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。 （3）甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 （4）甲烷的化学性质：可燃性。 （5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。） （6）在我国农村，使用沼气的好处如下：① 可以解决生活用燃料问题；② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。 效果检测 1．（2024秋•安徽安庆期末）下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 【答案】A 【解析】A、煤燃烧确实放出大量的热，但煤燃烧会产生很多空气污染物，可以通过干馏等方法得到焦炭、煤焦油、煤气等多种化工产品，所以煤不是最适宜的燃料，故A错误； B、乙醇可以作为汽油的添加剂，它可以提高燃料的燃烧效率，使燃烧更充分，从而减少有害物质的排放，可以达到减少环境污染的目的，故B正确； C、从石油中分离出石油气、汽油、航空煤油等，没有生成新物质，属于物理变化，故C正确； D、将汽油进行雾化可以增大汽油与氧气的接触面积，故D正确。 故选：A。 2．随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 （1）煤、石油、天然气常称为 　 　 。 （2）燃煤发电时，将煤块碎成煤粉，其目的是 　 　 。 （3）化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳，请你说出一种生活中减少碳排放的方法：　 　 。 【答案】（1）化石燃料； （2）增大可燃物与氧气接触面积，使燃烧更加充分； （3）减少化石燃料的燃烧，发展新能源（答案不唯一）。 【解析】（1）煤、石油和天然气都是由古代生物遗骸经过数百万年的地质作用形成的燃料，统称为“化石燃料”。 （2）燃烧是一种化学反应，需要燃料、氧气和温度三个条件。将煤块碎成煤粉后，煤的表面积增大，这样煤粉与氧气的接触更充分，燃烧反应更完全。这能提高能量利用率，减少未燃尽的煤渣和污染物排放。 （3）化石燃料燃烧会产生二氧化碳，它是一种温室气体，能导致全球变暖。生活中减少碳排放的方法可“减少化石燃料消耗”。例如，骑自行车代替开车可减少汽油（石油制品）的使用，从而降低二氧化碳排放。 █考点一 氢气 【例1】（2025•湖南长沙期末）液氢已应用于航天等领域。下列有关说法正确的是（　　） A．氢属于金属元素 B．液氢是一种化合物 C．氢气燃烧会污染空气 D．现阶段氢气制取成本高、贮存困难 【答案】D 【解析】A.氢元素属于非金属元素，而不是金属元素，故A错误； B.液氢是由氢气液化而成，只含有氢元素，属于单质，而不是化合物，故B错误； C.氢气燃烧的产物是水，不会对空气造成污染，故C错误； D.目前，氢气的制取成本较高，且氢气的贮存技术仍存在一定的挑战，因此现阶段氢气制取成本高、贮存困难，故D正确；故选：D。 【变式1-1】（2025春•江西宜春月考）2023年10月26日，北京航天飞行控制中心拍摄了神舟十七号航天员乘组和神舟十六号航天员乘组的“全家福”。下列可作为火箭理想燃料的是（　　） A．氢气 B．酒精 C．液氧 D．一氧化碳 【答案】A 【解析】A、氢气具有可燃性，燃烧热值高，产生只有水，对环境无污染，可作为火箭理想燃料，故选项正确； B、酒精具有可燃性，燃烧生成二氧化碳和水，但热值低，不能作为火箭理想燃料，故选项错误； C、液氧不具有可燃性，不能作为燃料，故选项错误； D、一氧化碳具有可燃性，但热值低，不能作为火箭理想燃料，故选项错误。故选：A。 【变式1-2】（2025·河南驻马店·期末）我国多次成功发射载人飞船，航天员在空间站内吸入的氧气可由电解水提供，水通电分解的化学方程式为 ；氢气是一种清洁的高能燃料，其优点是 （答出一条即可）。 【答案】 燃烧的产物是水，对环境无污染（或燃烧放热多等） 【详解】电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：； 氢气燃烧产物只有水，没有污染，且氢气燃烧时放出的热量高。 █考点二 碳单质的多样性 【例2】下列物质与其用途的对应关系，不正确的是（　　） A．石墨——润滑剂 B．金刚石——制作切割工具等 C．活性炭——制造掘进机钻头 D．炭黑——制造碳素墨水 【答案】C 【解析】A、石墨具有良好的润滑性能。它常被用作高温或高压环境下的润滑剂。故选项A说法正确。 B、金刚石是天然存在的最硬物质，其极高的硬度使其适合用于制作切割工具、钻头或研磨材料。故选项B说法正确。 C、活性炭具有疏松多孔的结构，具有强吸附性，常用于净化空气、水或防毒面具中。故选项C说法不正确。 D、炭黑颗粒细小，颜色深黑且稳定，常用于制造颜料、橡胶增强剂或墨水。故选项D说法正确。 故选：C。 【变式2-1】C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是（　　） A．C60是一种单质 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的 C．C60不能与O2反应生成CO2 D．金刚石与C60里碳原子排列方式不同 【答案】C 【解析】A．C60仅含碳元素，是单质，故A正确； B．一个C60分子由60个碳原子构成，故B正确； C．C60可在O2中燃烧生成CO2，故C错误； D．金刚石与C60中碳原子排列方式不同，故D正确；故选：C。 【变式2-2】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一用途关联到石墨的性质有（　　） A．滑腻感、导电性、熔点高 B．只有导电性 C．有金属光泽 D．灰黑色、很软 【答案】A 【解析】A.石墨具有滑腻感，因此可以减少摩擦；石墨具有良好的导电性，能够高效传导电力；石墨的熔点高，能够在高温环境下保持稳定，因此石墨的这些性质都与受电弓滑板的用途相关，故A正确； B.仅靠导电性无法解释石墨作为受电弓滑板的全部用途，还需要考虑其滑腻感和熔点高等性质，故B错误； C.石墨的金属光泽与受电弓滑板的用途无关，故C错误； D.石墨的灰黑色和很软的性质与受电弓滑板的用途无关，且很软的性质反而不利于其作为受电弓滑板，故D错误；故选：A。 █考点三 碳的化学性质 【例3】一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　） A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变 B．反应后容器中气体的组成有3种情况 C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4 D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8 【答案】D 【详解】A、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，氮气不参加反应，但反应后气体的质量增加，则反应前后混合气体中氮气的质量分数减小，故选项说法错误。 B、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，木炭可能是恰好完全反应生成二氧化碳，或者是反应后木炭有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳和氮气的混合物；木炭可能是恰好完全反应生成一氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳和氮气的混合物；可能是同时生成一氧化碳和二氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物；也可能是木炭充分燃烧后氧气有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳、氧气氮气的混合物；故选项说法错误。 C、由反应的化学方程式： C+O2CO2 12 32 2C+O22CO 24 32 当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO； 当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO2； 若反应后气体是3种气体的混合物，说明其中C、O元素的质量比介于和之间，故选项说法错误。 D、若反应后气体是2种气体的混合物，可能是木炭与氧气恰好完全反应生成二氧化碳，也可能是木炭与氧气恰好完全反应生成一氧化碳，可能是则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8，故选项说法正确。 故选：D。 【变式3-1】（2025·山东德州·期中）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　） A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2 【答案】C 【详解】碳充分燃烧时，C+O2CO2，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子； 碳不充分燃烧时，2C+O22CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；由于两份碳的质量相等，碳原子的质量一定。 设每份碳中碳原子的个数为x，则生成二氧化碳和一氧化碳时消耗氧气的质量之比为：（氧原子的质量×2x）：（氧原子的质量×x）＝2：1，前者与后者消耗氧气的质量之比2：1。故选：C。 【变式3-2】碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　） A．只有CO B．只有CO2 C．既有CO，又有CO2 D．无法确定 【答案】C 【详解】设12碳完全燃烧需要氧气的质量为x。 C+O2CO2 12 32 12g x x＝32g 设12g碳不完全燃烧生成一氧化碳的质量为y。 2C+O22CO 24 32 12g y y＝16g 氧气的质量为20g，大于16g且小于32g，所以生成物为一氧化碳和二氧化碳的混合气体。故选：C。 █考点四 二氧化碳的物理与化学性质 【例4】（2024秋•湖北黄冈期末）某兴趣小组用图示装置探究CO2的性质，下列说法错误的是（　　） A．1处和3处纸花不变色，2处和4处纸花变红 B．上端燃着的木条先熄灭，下端燃着的木条后熄灭 C．对比3处和4处的现象可知，CO2与H2O发生了化学反应 D．对比2处和4处的现象可知，CO2的密度比空气大 【答案】B 【解析】A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，而二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色，则可观察到1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色，故选项说法正确。 B、二氧化碳密度比空气大，不能燃烧、不能支持燃烧，可观察到下端燃着的木条先熄灭，上端燃着的木条后熄灭，故选项说法错误。 C、对比1号和2号，或3号和4号，干燥紫色石蕊纸花不变色，湿润紫色石蕊纸花变红色，则可知二氧化碳能和水发生化学反应生成酸性物质，能使紫色石蕊变红色，故选项说法正确。 D、4号比2号先变红，能说明CO2密度比空气大，故选项说法正确。 故选：B。 【变式4-1】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、二氧化碳可以像倒水一样倾倒，说明其密度较空气的大，只能证明二氧化碳的物理性质，故选项正确； B、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，证明二氧化碳的密度比空气大的物理性质和不支持燃烧、不能燃烧的化学性质，故选项错误； C、二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，瓶内压强减少，使塑料瓶变瘪，是二氧化碳的化学性质，故选项错误； D、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，是二氧化碳的化学性质，故选项错误。 故选：A。 【变式4-2】用如图实验研究CO2的性质，下列说法错误的是（　　） A．若燃着的木条熄灭，可推断出CO2不燃烧、不支持燃烧 B．实验过程中若观察到纸花2不变色，纸花1、3变红，说明CO2能与水反应 C．实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明CO2密度比空气大 D．实验室也可选用大理石和稀硫酸反应制取CO2气体 【答案】D 【解析】A、若燃着的木条熄灭，可知二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，故选项说法正确。 B、实验过程中若观察到纸花2不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红，纸花1、3变红，说明二氧化碳能与水反应，故选项说法正确。 C、实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明二氧化碳密度比空气大，故选项说法正确。 D、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止大理石与稀硫酸接触，导致反应中止，实验室不能用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳，故选项说法错误。故选：D。 █考点五 二氧化碳的实验室制取 【例5】利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　） A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2 【答案】C 【详解】A、CO2可溶于水，但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液，可以用C装置收集二氧化碳，故选项说法错误。 B、A装置中的长颈漏斗末端在液面以上，生成的气体会从长颈漏斗逸出，不能收集二氧化碳，故选项说法错误。 C、选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2，将碳酸氢钠饱和溶液从长导管排出，故选项说法正确。 D、选择B、C两种装置，导管b接导管c，不能将饱和碳酸氢钠溶液排出，不能收集到一瓶CO2，故选项说法错误。故选：C。 【变式5-1】用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是（　　） A．为加快反应，可将大理石粉碎成粉末状 B．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 C．用浓盐酸代替稀盐酸，可产生更多的二氧化碳 D．收集时，在集气瓶口放置毛玻璃片，是为了减少二氧化碳逸散到空气中 【答案】D 【详解】A、启普发生器不能用粉末，否则无法实现反应的发生和停止，故该选项说法错误； B、启普发生器的主要优点是可以使反应随时进行或停止，故该选项说法错误； C、浓盐酸代替稀盐酸，并不能产生更多的二氧化碳，还与大理石的量有关，故该选项说法错误； D、集气瓶口放置毛玻璃的目的是阻止瓶中的气体和空气对流交换，从而收集到比较纯的二氧化碳，也能防止二氧化碳逸散到空气中，故该选项说法正确。 故选：D。 【变式5-2】（2025·山东德州·期末）根据下列实验装置图，请回答下列相关问题： (1)写出仪器①、②的名称：① 、② ； (2)装置A中所发生反应的化学方程式为 ； (3)装置B的作用是吸收装置A中挥发出来的HCl；装置C中浓硫酸的作用是 ； (4)反应一段时间后，装置F的玻璃管中可观察到的现象是 ；装置G中澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学方程式 ； (5)某学生在验证CuO与CO反应产物时，在装置E中加入了一种试剂。你认为该试剂是 。 【答案】(1) 铁架台 酒精灯 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (3)干燥气体 (4) 黑色粉末逐渐变成红色 CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O (5)氢氧化钠溶液 【详解】（1）仪器①名称为铁架台，②为酒精灯。 （2）装置A中发生的是碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳的反应，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 （3）浓硫酸具有吸水性，装置C中浓硫酸的作用是干燥气体。 （4）A中产生的二氧化碳通过B、C装置除杂后，再通过D装置与炭粉反应生成一氧化碳，一氧化碳与F中氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应一段时间后，装置F的玻璃管中可观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色。装置G中澄清石灰水变浑浊发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O。 （5）氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，要验证氧化铜和一氧化碳的反应产物，需排除原二氧化碳的干扰，装置E的作用是除去原有二氧化碳，所用试剂可以是氢氧化钠溶液。 █考点六 气体的实验室制取 【例6】如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。 （1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。 （2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。 【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳； （2）A；b； （3）防止生成的气体从长颈漏斗逸出。 【详解】（1）实验室制取二氧化碳的药品为石灰石或大理石和稀盐酸；石灰石或大理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↑；该反应为固液常温反应，发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，收集装置选D；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳的方法为：向集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊则说明为二氧化碳。 （2）实验室制取氨气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，氨气密度比空气小，用F装置收集时，气体应从b口通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗中逸出。 【变式6-1】如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： （1）写出图中仪器①的名称 　 。 （2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 　 　，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 　 　（填“m”或“n”）端通入，验满方法是 　 　。 （3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 　 　。 【答案】（1）长颈漏斗； （2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；n；将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳； （3）节约资源 【详解】（1）仪器①的名称是长颈漏斗。 （2）用石灰石和稀盐酸制取CO2气体的反应是碳酸钙与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↑；因二氧化碳的密度大于空气密度，所以用B装置收集二氧化碳时，气体应从n端通入；因二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，所以验满方法是将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳。 （3）在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中，改进后的优点能节约资源等。 【变式6-2】（2025·贵州六盘水·期末）如下是某同学对初中化学常见气体的制取和相关性质的探究设计，请回答下列问题： (1)A装置中反应的化学方程式为 。 (2)B装置中观察到的现象是 。 (3)D装置中反应的化学方程式为 。 (4)E装置中的现象是 ，产生这种现象的原因是 （写化学方程式）。 【答案】(1) (2)白磷燃烧产生大量白烟 (3) (4) 紫色石蕊溶液变红 【详解】（1）A装置里，过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应，生成水和氧气，化学方程式为。 （2）A中制得的氧气通过导管进入B装置，B里是热水中的白磷，白磷本身是可燃物，此时温度达到着火点且与氧气接触，满足燃烧条件，燃烧时产生大量白烟。 （3）C装置中的稀盐酸会流入D装置，D里的石灰石主要成分是碳酸钙（CaCO3），碳酸钙和稀盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式为。 （4）D中反应生成的二氧化碳气体，通过导管进入E装置，二氧化碳能溶于水且与水发生化合反应，生成碳酸（H2CO3），碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以看到E中紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为。 █考点七 化石燃料的综合利用 【例7】（2024秋•安徽芜湖期末）如图为CH4（甲烷，天然气主要成分）的转化和资源化利用。下列说法不正确的是（　　） A．转化①属于化合反应 B．转化②中CH4分子间的空隙变小 C．转化③中催化剂不需要不断添加 D．转化④在常温下进行，可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置 【答案】A 【解析】A.甲烷燃烧生成二氧化碳与水，是由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，故选项说法不正确； B.转化②中甲烷由气态变为液态，分子间间隔减小，故选项说法正确； C.催化剂能改变反应速率，但自身的质量与化学性质不变，故催化剂不需要不断添加，故选项说法正确； D.锌粒和稀硫酸制取H2是固体和液体在常温下反应，转化④也是在常温下进行的反应，二者反应条件相同，所以可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置，故选项说法正确；故选：A。 【变式7-1】资源和能源是人类社会发展的基石。下列有关资源、能源的说法正确的是（　　） A．煤是一种化合物，主要含有碳元素 B．人们常用的能源有电能、水能及化石能源 C．“干冰”被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源” D．塑料是由石油炼制的产品制得的，减少塑料的使用就是节约石油资源 【答案】D 【详解】A.煤是一种复杂的混合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳元素含量最高，但由于煤中还含有其他多种元素和杂质，因此它不能被称为化合物，而是混合物，故选项说法错误； B.人们常用的能源确实包括电能、水能以及化石能源，电能是现代生活中不可或缺的能源形式；水能是可再生能源，通过水力发电等方式被广泛利用，化石能源则包括煤、石油和天然气等，是目前全球能源消费的主要部分，故选项说法错误； C.“干冰”是固态的二氧化碳，它在常温下会迅速升华变为气态，这个过程中会吸收大量的热，因此常被用作制冷剂或人工降雨等，但干冰本身并不具备作为能源的条件，它不能通过化学反应等方式释放出能量供人类使用，故选项说法错误； D.塑料确实是由石油等化石燃料炼制的产品经过一系列化学反应制得的，因此，减少塑料的使用确实可以在一定程度上减少对石油等化石燃料的依赖，从而节约石油资源，故选项说法正确。 故选：D。 【变式7-2】对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 【答案】A 【详解】A、石油分馏制得汽油、柴油等产品，此过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，而不是分解反应，选项说法错误； B、煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中有新物质生成，发生了化学反应，选项说法正确； C、我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，选项说法正确； D、石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等，选项说法正确。故选：A。 █考点八 化石燃料对环境的影响 【例8】科学合理地使用燃料，可有效地防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是（　　） A．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品 B．把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分 C．天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料 D．在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染 【答案】A 【详解】A、石油分馏（而不是分解）后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品，故选项说法错误。 B、把煤加工成蜂窝煤，能增大煤和氧气的接触面积，可使之燃烧更加充分，故选项说法正确。 C、天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，是比煤、石油更加清洁的化石燃料，故选项说法正确。 D、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染，故选项说法正确。 故选：A。 【变式8-1】一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 【答案】B 【详解】A、一氧化碳有毒，氢气和甲烷无毒。故A错误； B、都可以燃烧并放出大量的热，可以用作燃料。故B正确； C、在自然界大量存在的物质不一定能够用作燃料，例如水在自然界大量存在，不能用作燃料，C错误； D、氢气燃烧不能生成二氧化碳，一氧化碳燃烧不能生成水，故D错误。故选：B。 【变式8-2】（2024·山东泰安·中考真题）和在一定条件下转化为（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现的再利用。下列说法错误的是 A．是一种清洁能源 B．MgO起催化作用 C．参加反应的和质量比是 D．该反应中，除外另一种生成物为 【答案】C 【详解】A、甲烷（CH4）只含有碳、氢两种元素，燃烧产物通常为二氧化碳和水，相对其他一些能源较为清洁，是一种清洁能源，故选项说法正确； B、从反应过程图示可以看出，氧化镁（MgO）在反应前后本身的质量和化学性质没有发生改变，符合催化剂的特征，所以在反应中作催化剂，起催化作用，故选项说法正确； C、根据题目信息可知，该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O，在化学反应中参加反应的CO2与H2质量比为44:(1×2×4)=11:2，故选项说法不正确； D、由反应的化学方程式CO2+4H2CH4+2H2O可知，该反应的生成物为甲烷和水，故选项说法正确。 故选C。 基础应用 1．（2025•重庆九龙坡区开学）发射“嫦娥六号”的火箭用到了无污染的高能燃料，该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．煤油 D．酒精 【答案】A 【解析】A、液氢的热值高，且产物只有水，清洁无污染，故选项符合题意； B、液氧不具有可燃性，不能做燃料，故选项不符合题意； C、煤油燃烧会产生一氧化碳、硫氧化物和炭粒等多种污染物，故选项不符合题意； D、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳等污染物，故选项不符合题意。故选：A。 2．（2025•广东东莞市期末）关于氢能的说法错误的是（　　） A．燃烧产物无污染 B．属于可再生能源 C．需解决安全储存问题 D．能量转化效率为100% 【答案】D 【解析】A、氢气燃烧产物是水，无污染，故A不符合题意； B、氢气可以通过水的电解等方式制取，而水在自然界中储量丰富，可不断再生，所以氢能属于可再生能源，故B不符合题意； C、氢气具有可燃性，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，所以需要解决安全储存问题，故C不符合题意； D、任何能量转化过程都存在损耗（如热能散失），效率无法达到100%，故D符合题意；故选：D。 3．天然存在的最硬的物质是（　　） A．石头 B．金刚石 C．玻璃 D．黄金 【答案】B 【解析】金刚石是天然存在的硬度最大的物质。故选：B。 4．（2025春•上海月考）他们又将称量的木炭碾成粉末，倒入绷在烧杯上的纱布里，将上述分散系缓缓通过木炭粉注入烧杯中，反复过滤几次，得到滤液的颜色为（　　） A．红色 B．黑色 C．蓝色 D．无色 【答案】D 【解析】将称量的木炭碾成粉末，倒入绷在烧杯上的纱布里，将上述分散系缓缓通过木炭粉注入烧杯中，反复过滤几次，木炭吸附色素，得到滤液的颜色为无色。故选：D。 5．下列关于碳和碳的氧化物说法中正确的是（　　） A．金刚石切割玻璃——硬度大 B．石墨作电车的电刷——质软 C．活性炭净化水的过程中发生的是化学变化 D．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 【答案】A 【解析】A.金刚石是自然界中硬度最大的物质，用于切割玻璃，故正确； B.石墨具有导电性，可作电车的电刷，故错误； C.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，是物理变化，故错误； D.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，故错误。故选：A。 6．（2025•湖北）图甲为古代“暖宝宝”——手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是（　　） A．木胎仅起装饰作用 B．中空层有传热和防烫作用 C．木炭燃烧提供暖手的热量 D．镂空铜网有利于通风换气 【答案】A 【解析】A、木胎起装饰、保温作用，故选项不正确。 B、中空层有传热和防烫作用，故选项正确。 C、木炭燃烧提供暖手的热量，故选项正确。 D、镂空铜网有利于通风换气，故选项正确。故选：A。 7．（2024秋•湖南岳阳期末）2024年《政府工作报告》要求“推进绿色低碳发展”。下列不符合“绿色低碳”理念的是（　　） A．减少使用私家车，大力发展公共交通 B．增大吸收，大力植树造林 C．减少排放，禁止使用化石燃料 D．增大投入，积极开发新能源 【答案】C 【解析】A、减少使用私家车，大力发展公共交通，可以减少二氧化碳等物质的排放，减缓温室效应，故A不符合题意； B、增大吸收，大力植树造林，可以净化空气，减少二氧化碳等物质的排放，减缓温室效应，故B不符合题意； C、虽然化石燃料的使用会产生大量的二氧化碳等温室气体，但目前化石燃料在全球能源结构中仍占据重要地位，完全禁止使用化石燃料在现阶段不现实。我们应逐步减少对化石燃料的依赖，而不是绝对禁止，故C符合题意； D、积极开发新能源，如太阳能、风能、水能、生物能等，这些新能源通常具有清洁、可再生的特点，能减少对传统高碳能源（如煤炭、石油等）的依赖，从而降低碳排放，故D不符合题意；故选：C。 8．（2025春•山东淄博期末）下列关于物质用途的描述不正确的是（　　） A．氧气用于食品防腐 B．活性炭用作去除冰箱异味 C．干冰用于人工降雨 D．氮气用作食品保护气 【答案】A 【解析】A.O2具有氧化性，会加速食品的氧化变质，不能用于食品防腐，故A不正确； B.活性炭具有吸附性，可用于除去冰箱中的异味，故B正确； C.干冰升华时吸收大量的热，使周围温度降低，水蒸气凝结成水滴，可用于人工降雨，故C正确； D.N2化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，所以可以用作保护气，故D正确；故选：A。 9．下列实验装置中仅能验证二氧化碳的密度比空气大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、CO2使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大的物理性质，且不助燃、不可燃的化学性质，故A错误； B、澄清石灰水变浑浊，瓶子变瘪，验证的是二氧化碳能澄清石灰水氢氧化钙反应的化学性质，故B错误； C、CO2与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红，验证了CO2的化学性质，故C错误； D、倾倒CO2后右端下沉，只能证明CO2的密度比空气大的物理性质，故D正确。 故选：D。 10．（2025春•山东莱州市期末）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．参与光合作用 B．作燃料 C．用于人工降雨 D．制碳酸饮料 【答案】B 【解析】A、二氧化碳可以参与植物的光合作用，故A错误； B、二氧化碳不具有助燃性，不能用作燃料，故B正确； C、二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料，属于二氧化碳的用途，不符合题意，故C错误； D、二氧化碳可以做化工原料，如制碳酸等，属于二氧化碳的用途，不符合题意，故D错误。 故选：B。 11．制取二氧化碳的部分操作中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．发生装置 C．收集装置 D．检验性质 【答案】D 【详解】A、图示装置中的长颈漏斗与外界相同，无法采用图示方法检验装置的气密性，错误； B、该装置中的长颈漏斗下端没有伸入液面以下，所以产生气体会从长颈漏斗下端逸出，且导管伸入液面以下，致使生成的气体无法排出，错误； C、二氧化碳的密度比空气大，应采用向上排空气法来收集，错误； D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此可采用图示方法检验二氧化碳，正确。故选：D。 12．（2024秋•兴宁市期末）我国古代著作《天工开物》中就有对煤炭开采的记载：“凡煤炭普天皆生，以供锻炼金石之用。”下列关于煤的说法正确的是（　　） A．煤燃烧是吸热反应 B．煤在地球上的蕴藏量是有限的 C．煤经过物理变化加工得到的气体燃料就是煤气 D．煤是一种纯净物，与石墨、金刚石都属于碳单质 【答案】B 【解析】A．煤燃烧是放热反应，故A错误； B．煤属于不可再生能源，在地球上的蕴藏量是有限的，故B正确； C．煤经过化学变化加工得到的气体燃料就是煤气，故C错误； D．煤是混合物，而石墨、金刚石都属于碳单质，故D错误。故选：B。 13．某小组同学绘制了自然界中的碳氧循环图，如图所示，下列说法合理的是（　　） A．人和动植物的呼吸作用会吸收部分二氧化碳 B．绿色植物的光合作用能将二氧化碳全部转化，从而实现碳中和 C．化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境 D．化石燃料的燃烧会把大气中的氧气消耗完 【答案】C 【详解】A、人和动植物的呼吸作用会吸收氧气，释放出二氧化碳，故A错误； B、绿色植物的光合作用不能将二氧化碳全部转化，故B错误； C、化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境，故C正确； D、化石燃料的燃烧不会把大气中的氧气消耗完，故D错误。 故选：C。 14．（2024•吉林中考真题）吉林省松原地区盛产石油和天然气，回答下列问题。 （1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 　 　； （2）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 　 　。 【答案】（1）煤；（2）CH4+2O2CO2+2H2O。 【详解】（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和煤； （2）甲烷在空气中充分燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O。 15．（2024•长春中考真题）如图是实验室制取气体的部分装置。 （1）仪器a的名称是 　 　。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。 ①该反应的化学方程式为 　 　； ②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。 （3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。 【答案】（1）试管； （2）①CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；②B； （3）把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。 【详解】（1）仪器a的名称是试管； （2）①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↑； ②该反应属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置； （3）二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，用装置C收集CO2验满的操作为：把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。 16．二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证： （1）装置A中反应的化学方程式为 　 　。 （2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 　 　。 （3）实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡后，溶液褪色；另一支试管用酒精灯加热，能观察到的现象是 　 　，从微观角度分析这两个变化的本质区别是 　 　。 【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）不可燃，不助燃，密度比空气大； （3）红色液体变紫；活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，没有产生新分子，属于物理变化；加热时碳酸分解生成二氧化碳分子和水分子，产生新分子，属于化学变化。 【详解】（1）大理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↑。 （2）蜡烛熄灭，说明蜡烛不可燃也不助燃，且下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大。 （3）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，碳酸不稳定，受热易分解，则加热时能观察到红色液体变紫色；活性炭具有吸附性，吸附色素和异味，没有产生新分子，属于物理变化；加热时碳酸分解生成二氧化碳分子和水分子，产生新分子，属于化学变化。 能力提升 1．氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应2H2+O2＝2H2O不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是（　　） A．该反应是吸热反应 B．氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车 C．2g氢气和1g氧气反应生成3g水 D．反应前后元素种类和化合价均不变 【答案】B 【解析】A、氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应2H2+O2＝2H2O不需点燃即可进行，该反应属于放热反应，故选项说法错误。 B、氢气燃烧产物是水，无污染，氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车，故选项说法正确。 C、反应的化学方程式为2H2+O2＝2H2O，反应中氢气、氧气、水质量比为（2×2）：32：（2×18）＝1：8：9，2g氢气和1g氧气反应，氢气有剩余，生成水的质量小于3g，故选项说法错误。 D、反应前后元素种类不变，反应物中氢气和氧气属于单质，单质中元素的化合价为0，则氢元素和氧元素的化合价发生了改变，故选项说法错误。 故选：B。 2．（2025•山东济南望城区期末）下列有关“碳家族”成员的说法中，错误的是（　　） A．石墨导电性好，可作电池的电极 B．木炭具有可燃性，可用作燃料 C．金刚石硬度大，可制成铅笔芯 D．活性炭吸附性强，可作冰箱除味剂 【答案】C 【解析】A.石墨具有良好的导电性，这种导电性使得它能够在电路中传导电流，所以可以作为电池的电极，故A正确。 B.木炭具有可燃性，燃烧时会放出大量的热，能够提供能量，因此可以用作燃料，故B正确。 C.金刚石硬度大，常用于切割玻璃、大理石等坚硬物质。而铅笔芯是用石墨和黏土制成的，利用的是石墨质软的性质，故C错误。 D.活性炭具有很强的吸附性，能够吸附冰箱中的异味分子，从而除去异味，可作冰箱除味剂，故D正确。 故选：C。 3．（2024秋•扬州期末）源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质，a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花（垂直固定玻璃管的装置未画出）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（　　） A．该装置的左半部也可用于制取氧气 B．利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应 C．利用该装置不可以验证CO2密度比空气大 D．实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红 【答案】C 【解析】A、该装置的左半部属于固液常温下反应制取气体，可用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气，故A叙述正确； B、利用该装置实验时，由浸有紫色石蕊试液的湿润棉花变成红色，紫色石蕊的干燥棉花不变色，能说明了二氧化碳能水反应，故B叙述正确。 C、利用该装置实验时，由d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色，可验证二氧化碳的密度比空气大，故C叙述不正确； D、二氧化碳与水反应得到碳酸，碳酸可使紫色石蕊试纸变红；a、d为用紫色石蕊试液湿润的棉花，遇二氧化碳会变红；b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花，遇二氧化碳不会变红；二氧化碳的密度大于空气，d处的纸花先变红，a处的纸花后变红，故D叙述正确。 故选：C。 4．（2025春•市中区期末）干冰常常用于食品保鲜。化学实践小组的同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究，有关实验现象或分析正确的是（　　） A．（Ⅰ）静置，烧杯内气球无明显现象 B．（Ⅲ）烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热 C．（Ⅱ）加水后烧杯内只发生物理变化 D．（Ⅳ）紫色石蕊溶液不变色 【答案】B 【解析】A、干冰是固体的二氧化碳，二氧化碳的密度比空气的密度大，所以（I）中防止干冰后静置，干冰升华，烧杯内气球会上浮，故A错误； B、干冰升华吸热，能使周围温度降低，水蒸气遇冷凝结成水滴，故（Ⅲ）烧杯内形成白雾，故B正确； C、二氧化碳能与水反应生成碳酸，有新物质生成，属于化学变化，（Ⅱ）加水后，干冰升华，是状态的改变，属于物理变化，而二氧化碳与水的反应属于化学变化，故C错误； D、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，故（Ⅳ）中紫色石蕊溶液变红，故D错误。 故选：B。 5．（2025春•大庆期末）如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是（　　） A．装置Ⅰ中①③变红，②不变红，说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳 B．装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧 C．装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红 D．该装置可用来检验二氧化碳 【答案】C 【解析】A、①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸，②不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红；①③变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试纸变红，故错误； B、装置Ⅱ中点燃的蜡烛自下而上熄灭，说明CO2的密度比空气大，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，故错误； C、二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试纸变红，喷水的紫色石蕊试纸变红，且③比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，故正确； D、用石灰水来验证二氧化碳，该装置不可用来检验二氧化碳，故错误。故选：C。 6．图①是小组同学组装的实验室制取二氧化碳的发生装置，其优点是可控制反应的发生和停止，为了解装置具有此优点的原因，他们在装置中连接压强传感器（如图②），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图③），下列说法错误的是（　　） A．该装置可作为过氧化氢制取氧气的发生装置 B．ab段试管中液面逐渐上升 C．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触 D．c点对应的操作是打开弹簧夹 【答案】B 【详解】A、过氧化氢制取氧气，属于固液常温型，该装置可作为过氧化氢制取氧气的发生装置，故选项说法正确。 B、ab段试管内压强增大，是因为关闭了弹簧夹，试管中液面逐渐下降，故选项说法错误。 C、bc段压强不变，石灰石与稀盐酸脱离接触，故选项说法正确。 D、c点对应的操作是打开弹簧夹，气体逸出，试管内压强减小，故选项说法正确。 故选：B。 7．如图表示自然界中存在的三大循环（水循环、氧循环、碳循环）。根据图示判断，下列说法中错误的是（　　） A．“水循环”主要是由水分子的运动引起的 B．每个人都在参与三大循环 C．碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定 D．自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用 【答案】D 【详解】A.水由水分子构成，“水循环”主要是由水分子的运动引起的，故A正确； B.人类在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，所以每个人都在参与三大循环，故B正确； C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定，维持生态平衡，故C正确； D.自然界中产生O2的主要途径是绿色植物的光合作用，消耗O2的主要途径是物质的燃烧、生物的呼吸作用等，故D不正确。 8．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： （1）化石燃料主要包括煤、石油和 　 　； （2）化石燃料的主要成分都是 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　； （3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。 A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D.人类只能通过燃料燃烧获取能量 【答案】（1）天然气；（2）碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O；（3）C 【详解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气；故答案为：天然气； （2）化石燃料的主要成分都是碳氢化合物；利用石油各组分的沸点不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，该反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O；故答案为：碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O； （3）A.将煤加工成焦炭的变化中有新物质生成，属于化学变化，选项说法错误； B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，选项说法错误； C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用，选项说法正确； D.人类获取能量的途径很多，如太阳能、风能等，选项说法错误。 9．探究二氧化碳的性质与制取。 （1）如图1所示，红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，会观察到发生激烈燃烧，发出 　 　光，放热，反应结束后，向集气瓶中倒入 　 　，观察到的现象是 　 　，说明生成的气体是二氧化碳。 （2）用符号表达式表示实验室制取二氧化碳的化学反应 　 　。小明同学用图2所示的装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：　 ； 　 。改正错误后，进行实验并收集二氧化碳，验满的方法是 　 　；二氧化碳不能用排水法收集，其理由是 　 　。 （3）将收集的二氧化碳气体沿烧杯内壁倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，如图3所示，可观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，此现象说明二氧化碳的物理性质是 　 　，化学性质是 　 　，因此，二氧化碳常用于 　 　。 【答案】（1）白；澄清的石灰水；溶液变浑浊； （2）CaCO3+HCl→CaCl2+CO2+H2O；二氧化碳采用向下排空气法收集；长颈漏的下端没有伸入液面内；用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明气体已经收集满；二氧化碳能够溶于水； （3）二氧化碳的密度大于空气的密度密；本身不燃烧，也不支持燃烧；灭火。 【详解】（1）红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，会观察到发生激烈燃烧，发出白光，放热，反应结束后，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，观察到的现象是溶液变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳； （2）碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水，符号表达式CaCO3+HCl→CaCl2+CO2+H2O；小明同学用图2所示的装置制取二氧化碳，该装置的两处错误：二氧化碳采用向下排空气法收集，由于二氧化碳气体的密度大于空气，应采用向上排空气法收集；长颈漏的下端没有伸入液面内，生成的二氧化碳会通过长颈漏斗逸出；改正错误后，由于二氧化碳本身不燃烧，也不支持燃烧，因此二氧化碳气体验满的方法是用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明气体已经收集满；由于二氧化碳能够溶于水，因此二氧化碳不能用排水法收集； （3）将收集的二氧化碳气体沿烧杯内壁倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，可观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，此现象说明二氧化碳的物理性质是密度大于空气，化学性质是本身不燃烧，也不支持燃烧，因此，二氧化碳常用于灭火。 10．“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 （1）“碳”排放： 二氧化碳虽然用途广泛，但排放过多会导致全球平均气温升高，引起 　 　效应。下列节能减排的建议可行的是 　 　（填字母）。 a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着 （2）“碳”吸收： 自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式：　 。 （3）“碳”转化： 一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用，其反应原理如图2所示，该化学反应方程式为：　 　。 （4）“碳”利用： ①各国大力提倡低碳生活，同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，请写出此化学反应方程式：　 　，图3是此变化的产率与温度的关系，则从节能的角度看最适宜的温度为 　 　。 ②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是 　 　（填序号）。 A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同 C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂 【答案】（1）温室；bc； （2）CO+H2O＝H2CO3； （3）CO2+3H2CH3OH+H2O； （4）①CH4+CO22CO+2H2；900℃；②BD。 【详解】（1）二氧化碳排放过多会导致全球平均气温升高，引起温室效应； a、化石燃料是当前人类获取能量的主要来源，停止使用化石燃料是不现实的，故错误； b、推广使用光伏发电可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故正确； c、鼓励民众公交出行可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故正确； d、电脑不用时长时间开着浪费能源，故错误； 故选bc； （2）海水吸收二氧化碳的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸，化学方程式为：CO+H2O＝H2CO3； （3）据图2可知，一定条件下，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O； （4）①高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，化学的反应方程式为：CH4+CO22CO+2H2；分析图3是产率与温度的关系可知，在900℃时产率最高； ②A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，只含一种物质，它是纯净物，故错误； B、超临界CO2和二氧化碳是同一种物质，都是由二氧化碳分子构成的，因此它的化学性质与普通二氧化碳相同，故正确； C、它的分子也是在不断运动，故错误； D、由题干信息可知，它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂，故正确。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $