专题02 碳和碳的氧化物（复习讲义）（山东专用）2026年中考化学一轮复习讲练测

该初中化学中考复习讲义聚焦“碳和碳的氧化物”专题，覆盖碳单质、二氧化碳与一氧化碳的性质及用途、二氧化碳制取等中考核心考点，以“结构-性质-用途-制取”逻辑链构建知识网络，通过考情剖析、考点解析、题型洞悉、真题训练等环节，帮助学生突破易错点，体现复习系统性与针对性。 亮点在于融合真实情境命题与跨学科实践，如设计“基于碳中和理念的低碳行动方案”活动，结合“实验室制取二氧化碳并探究性质”任务，培养科学探究与实践能力。通过对比CO和CO₂性质差异、装置选择辨析等策略突破难点，配合分层练习与即时反馈，助力学生提升科学思维与应考能力，教师可据此精准把控复习节奏。

主题一 物质的性质与用途 专题02 碳和碳的氧化物 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 5 03·考点解析·知识通关 6 考点一 碳的单质 考点二 二氧化碳和一氧化碳 考点三 二氧化碳的制取 跨学科实践活动1 基于碳中和理念设计低碳行动方案 04·题型洞悉·考向预测 16 考点一 碳的单质 考向01 形形色色的碳单质 考向02 碳单质的化学性质 考点二 二氧化碳和一氧化碳 考向01 二氧化碳的物理性质及验证 考向02 二氧化碳化学性质与用途 考向03 二氧化碳的循环与转化 考向04 一氧化碳的性质和用途 考向05 二氧化碳和一氧化碳的 考点三 二氧化碳的制取 考向01 实验室制取二氧化碳的原理 考向02 实验室制取二氧化碳的装置 考向03 二氧化碳制备实验综合题 考向04 制取二氧化碳相关计算 05·优题精选·练能提分 26 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 碳的单质 泰安卷 T12烟台卷 T9 枣庄卷 T5菏泽卷 T7 青岛卷 T8 潍坊卷 T10 认识金刚石、石墨等碳的单质；知道碳的可燃性、还原性；了解碳单质的性质差异与结构关系 二氧化碳的性质与制取 济宁卷 T18淄博卷 T14 济南卷 T11临沂卷 T13 临沂卷 T12滨州卷 T15 了解二氧化碳的主要性质与用途；初步学习二氧化碳的实验室制取方法；能根据反应原理选择实验装置 一氧化碳的性质与用途 德州卷 T10 威海卷 T14东营卷 T8 济宁卷 T16枣庄卷 T9 知道一氧化碳的可燃性、还原性及毒性；能说明一氧化碳的性质与实际用途的联系 命题预测 2026 年考情预测：以 “碳中和 / 碳循环”“溶洞探秘”“灭火器使用” 为真实情境，融合核心素养命题，如：以 “实验室制取二氧化碳并探究其性质” 为任务，综合考查装置选择、操作注意事项、性质验证现象，同时结合碳循环分析实验与环境的关联；结合工业炼铁（一氧化碳还原性）、燃气泄漏（一氧化碳毒性）的实际场景，考查碳的氧化物的性质、用途及安全防护知识。 备考建议：聚焦 “物质结构 - 性质 - 用途 - 制取” 的逻辑链，理解实验本质（如二氧化碳制取的装置适配性），而非死记步骤；辨析易混概念，如 “碳单质的结构差异”“CO 与 CO₂的性质 / 用途区别”，结合情境题训练知识迁移能力；关注 “化学与环境 / 生活” 的联系，用核心素养视角分析 “碳中和”“灭火器原理” 等实际问题。 碳和碳的氧化物 物理性质： 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，能溶于水。 化学性质 物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 二 氧 化 碳 ①常温下稳定 ②可燃性 ③还原性 一氧 化碳 能碱反应 碳 单 质 化学性质(完全相同) 可燃性：2CO + O2 点燃 2CO2 （验纯）  还原性：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2  （尾气处理） 毒性：能与血液中的血红蛋白结合 化学性质 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O（检验CO2）2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O （除去CO2） 收集装置： 制法 发生装置：固体和液体常温下反应 用途：灭火、制冷剂、人工降雨、气体肥料、制造舞台烟雾。 实验室制法 只能用向上排空气法：CO2密度比空气大，能溶于水。 药品：大理石（石灰石）、稀盐酸 原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3 高温CaO+CO2↑ 验满：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，则已满。 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证 明收集的气体是二氧化碳。 物理性质差异较大：碳原子排列方式不同 金刚石 石墨 无定形碳：炭黑、木炭、活性炭、焦炭 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 能与水反应生成碳酸。CO2 + H2O = H2CO3  能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 考点一 碳的单质 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.无定形炭种类和用途 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．稳定性 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．与氧气反应 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．与某些氧化物反应 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（工业上水煤气的制取方法） 4．木炭还原氧化铜实验 (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。 1． 金刚石、石墨、C₆₀均由碳元素组成，但金刚石、石墨由碳原子直接构成，而 C₆₀由 C₆₀分子构成，并非都由原子构成。 2． 金刚石、石墨物理性质差异显著，是因碳原子的排列方式不同，并非组成元素不同（二者组成元素均为碳）。 3． 活性炭的吸附性是物理性质，并非化学性质（该过程无新物质生成）。 4． 金刚石与石墨的相互转化属于化学变化，并非物理变化（转化中碳原子排列方式改变，生成了新物质）。 5． 碳单质常温下化学性质稳定，但在高温、点燃条件下性质较活泼，并非任何条件下都稳定。 6． 碳的可燃性分两类：完全燃烧生成 CO₂，不完全燃烧生成 CO，并非燃烧一定只生成 CO₂。 7． 碳还原氧化铜（或氧化铁）的反应条件是高温，并非加热（加热无法触发该反应）。 8． 木炭的 “吸附性” 是物理性质，碳的 “还原性” 是化学性质，二者并非同一类性质。 9． 碳还原氧化铜时，黑色固体变红是生成了铜，并非碳本身的颜色变化；实验结束后需先移导管再熄灯，否则会导致试管炸裂（易混淆操作顺序）。 1．(2025九·山东省青岛市·二模)由碳元素形成的单质有很多种，如金刚石、石墨和等。下列有关碳单质的说法中正确的是 A．金刚石和石墨都是黑色固体 B．金刚石、石墨、都由原子直接构成 C．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 D．金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同 2．（科技前沿）(2025·山东省威海市·一模)机器人正迅速走入人们生活的方方面面。碳纤维复合材料让机器人更加轻便，它是由石墨微小晶体制成的碳纤维增强体和有机高分子材料等基体组成的强化新型材料，含碳量一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐腐蚀、高强度、轻量化、可减震等，又可加工成各种织物，表现出很高的强度。以下关于碳纤维复合材料的描述正确的是 A．碳纤维是一种非金属单质制成的无机非金属材料 B．碳纤维耐腐蚀是因为碳单质不与其他物质发生化学反应 C．碳纤维复合材料的结构特点使其兼具了碳单质和基体材料的优点 D．碳纤维复合材料不能制作球拍、撑杆、赛车等体育用品 考点二 二氧化碳和一氧化碳 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： （2）还原性（一氧化碳能还原某些金属氧化物） 与氧化铜反应： CO+CuOCu+CO2 与氧化铁铜反应： 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 （1）实验装置： （2）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。 （3）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）。 1． 二氧化碳能灭火，是利用其不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质，但不能扑灭活泼金属（如镁）的火灾（镁能在 CO₂中燃烧），并非所有火灾都适用。 2． 二氧化碳能溶于水（并非 “易溶于水”），通常 1 体积水约溶解 1 体积 CO₂；二氧化碳使石蕊溶液变红，是因与水反应生成碳酸（化学性质），并非 CO₂本身呈酸性（CO₂是酸性氧化物，本身无酸性）。 3． 检验二氧化碳用澄清石灰水（变浑浊），不能用燃着的木条（能使木条熄灭的气体不止 CO₂，如 N₂），二者检验方法不可混淆。 4． 二氧化碳是温室气体，但不属于空气污染物（暂未列入污染物范畴）；一氧化碳是空气污染物，并非温室气体，二者环境影响类别不可混淆。 5． 一氧化碳有毒，是因其能与血红蛋白结合（化学性质），并非物理性质（该过程存在化学结合，属于化学变化）。 6． 一氧化碳具有可燃性，点燃前必须验纯（与 H₂类似），并非直接点燃；其燃烧火焰为蓝色，并非淡蓝色（淡蓝色是 H₂燃烧的火焰）。 7． 二氧化碳转化为一氧化碳的条件是高温（与碳反应），并非加热；一氧化碳转化为二氧化碳的条件是点燃或与金属氧化物反应，二者转化条件不可混淆。 8． 除去 CO 中混有的 CO₂，可通过氢氧化钠溶液（或灼热碳层），不能用点燃法（CO 量少无法点燃，还会引入 O₂杂质）；除去 CO₂中混有的 CO，用灼热氧化铜，不能用石灰水（石灰水会吸收 CO₂）。 9． 一氧化碳还原氧化铜时，先通 CO 再加热（排尽空气防爆炸），实验结束后先停加热再停通 CO（防生成的铜被氧化），操作顺序与碳还原氧化铜的实验易混淆。 10． 干冰是固态二氧化碳，并非 “冰”（冰是固态水）；干冰升华吸热是物理性质，并非化学性质（该过程无新物质生成）。 1．(2024·山东省滨州市·二模)一氧化碳和二氧化碳是碳的两种氧化物，下列关于二氧化碳和一氧化碳的描述，完全正确的是 A．转化：CO2、CO之间可以通过一步反应互相转化 B．性质：CO2、CO均能溶于水 C．用途：CO2可用于制汽水；CO可用于人工降雨 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起煤气中毒 2．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是 A．在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以相互转化 B．一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，所以化学性质相似 C．烧煤取暖时，在煤炉上放一盆水可防止煤气中毒 D．一氧化碳和二氧化碳都是大气污染物 考点三 二氧化碳的制取 一、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： 二、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↑。 1． 制取 CO₂的药品选块状大理石（或石灰石）与稀盐酸，不能用碳酸钠（反应速率过快，不易控制），也不能用碳酸钙粉末（反应速率过快），并非所有碳酸盐都适合。 2． 不能用碳酸钙与稀硫酸制取 CO₂，因反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应持续进行，并非只要是酸就能与碳酸钙反应制取 CO₂。 3． 不能用浓盐酸制取 CO₂，因浓盐酸具有挥发性，会使制得的 CO₂混有 HCl 杂质，导致气体不纯，并非所有盐酸都适用。 4． 制取 CO₂的发生装置是固液不加热型，但长颈漏斗的末端必须伸入液面以下（液封），否则装置会漏气，并非长颈漏斗随便插入即可。 5． 收集 CO₂用向上排空气法，不能用排水法（CO₂能溶于水且与水反应），并非所有气体都能同时用排空气法和排水法收集。 6． “检验 CO₂” 用澄清石灰水（观察是否变浑浊），“验满 CO₂” 用燃着的木条放在集气瓶瓶口（观察是否熄灭），二者操作和试剂不可混淆。 7． 碳酸钙与稀盐酸的反应方程式是：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑，并非生成 “CaCl2 + H2CO3”（碳酸不稳定会立即分解为H2O和CO2）。 8． 用分液漏斗代替长颈漏斗的优势是控制稀盐酸滴加速度、调节反应速率，并非仅为方便加液；分液漏斗无需液封（有活塞控制），与长颈漏斗的操作要求不可混淆。 9． 制取 CO₂的装置气密性检查：关闭止水夹，向长颈漏斗加水，若长颈漏斗内形成稳定液面差，说明气密性良好，并非观察导管口是否冒气泡（该方法不适用于长颈漏斗装置）。 10． 收集 CO₂时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽瓶内空气、提高气体纯度，并非只要插入集气瓶即可。编辑分享 1．(2025·山东省淄博市·二模)实验室制取二氧化碳时，下列相关操作不正确的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．气体验满 A．A B．B C．C D．D 2．【新考法】兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图甲，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图乙。下列说法不正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．d点时反应结束 跨学科实践活动1 基于碳中和理念设计低碳行动方案 一、核心基础概念 1.碳中和定义：一定时间内，人为移除的二氧化碳量与人为排放的二氧化碳量达到平衡，实现二氧化碳 “净零排放”，并非完全不排放 CO₂。 2.碳达峰定义：某一地区或行业的二氧化碳排放量达到历史最高值后，由增转降的拐点，是实现碳中和的前置阶段。 3.碳足迹定义：个人、组织或活动直接 / 间接产生的 CO₂排放量，是设计低碳方案的基础调研指标。 二、关联的化学核心原理 1.CO₂的主要生成途径（碳排放源） 1　 化石燃料（煤、石油、天然气）的燃烧，是人类活动碳排放的主要来源。 2　 动植物的呼吸作用：。 3　 工业生产（如碳酸钙高温分解）：。 2.CO₂的主要消耗途径 1　 植物光合作用：。 2　 碳酸盐转化：如\。 【时政热点】(2025·山东省威海市·三模)践行绿色低碳生活方式 2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，是我国实现绿色发展的重要目标。为达成这一目标，一方面要碳减排，另一方面要捕获、封存和利用不可避免的碳排放。 Ⅰ．“碳减排”。使用新能源汽车是实现碳减排的一种措施。新能源汽车的能量来源多元化。纯电动汽车是一种采用蓄电池作为储能动力源的汽车。几类常用蓄电池的部分性能指标如图1所示，其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。乙醇汽车是以乙醇为燃料。氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车。 (1)①根据图1，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。 ②提供相同能量时，体积最小电池是 。 ③给蓄电池充电时的能量转化是(用“→”表示转化) 。 (2)乙醇汽车是以乙醇为燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为 。 (3)①最理想的制氢气方法是在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该制氢过程 (选填“吸收”“放出”)能量。 ②氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车，原因是 (写化学方程式)。 ③据测算，1kg氢气完全燃烧可释放KJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放KJ的热量。由数据可知，氢动力车与汽油车相比的优势是 。 Ⅱ．“碳捕获并封存”被认为是目前减缓全球气候变暖最经济可行的方式。 (4)小张利用化学知识，设计了一个简易捕捉器，其捕捉流程如下图所示。 ①此方法中采用“喷雾”的优点是 。 ②流程中可循环的物质为丁，请写出由固体→丁发生分解反应的化学方程式： 。 ③该流程虽然简单，但从“节能减排”的角度看，存在的不足是 。 (5)海洋封存是实现“碳封存”的途径之一，是将运输到封存地点，灌注于海洋深处。请你分析海洋封存的不足之处(答两点) 。 Ⅲ．“碳利用”。中国科学家已实现由到淀粉【】的全人工合成。 (6)其中第一阶段反应的微观过程如图所示。 图中丙为甲醇(化学式为)，这一反应的化学方程式为 。 (7)由到淀粉的全人工合成，可实现粮食的工业化生产，假设碳元素完全转化到淀粉中，则4.4t二氧化碳理论上可生产淀粉的质量为 。 考点一 碳的单质 ►考向01 形形色色的碳单质 【典例】（科技前沿）(2025·山东省烟台市·一模)如图是我国科学家成功合成的和两种碳分子材料。和在氧气中都能燃烧。有关和的说法错误的是 A．和都是碳元素组成的单质 B．和的性质一定有不同的地方 C．和在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳 D．和都属于新型有机物 【变式】(2025·山东省聊城市·一模)如图所示，图1是元素周期表中碳元素的部分信息及碳原子的结构示意图，图2是金刚石和石墨 的结构示意图。下列有关说法不正确的是 A．碳的相对原子质量为12.01g B．碳元素在元素周期表中位于第二周期 C．金刚石和石墨都是由碳元素组成的非金属单质 D．金刚石和石墨的性质存在差异是因为碳原子的排列方式不同 ►考向02 碳的化学性质 【典例】（传统文化）(2025·山东省临沂市·二模)“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝，其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识，解析不正确的是 A．烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO B．徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化 C．徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定 D．徽墨制作中添加冰片（）作为防腐剂，徽墨属于纯净物 【变式】(2025·山东省临沂市·模拟)按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是 A．①装置中发生反应的化学方程式为2C+CuOCu+2CO2 B．N点对应的固体物质只有两种 C．M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 D．该实验用氢气代替氮气，更安全 ►考向01二氧化碳的物理性质及验证 【典例】二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是 A．二氧化碳能用作灭火剂 B．干冰能用于人工降雨 C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料 D．二氧化碳用作气体肥料 【变式】下列有关二氧化碳的实验中，只证明其物理性质的实验是 A． B． C． D． ►考向02 二氧化碳的化学性质和用途 【典例】下列实验设计中，不能证明二氧化碳的化学性质的是 A． B． C． D． 【变式】（联系生活）如图表示二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是 A．人工降雨 B．植物的光合作用 C．尿素化肥 D．灭火器灭火 ►考向03 二氧化碳的循环与转化 【典例】（时政热点）(2025·山东省临沂市·模拟)我国力争在2060年前实现“碳中和”，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ将太阳能转化为化学能 B．Fe3O4和FeO可以循环使用 C．反应Ⅱ中C元素的化合价没有发生改变 D．该工艺将二氧化碳转化为氧气和碳，可减少空气中二氧化碳的含量，有利于减缓全球变暖 【变式】(2023九·山东省临沂市·模拟)图1、图2是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是 A．图1中的转化1使正常雨水的pH≈5.6 B．图1实现有机物与无机物的相互转化 C．图1、图2对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定 ►考向04 一氧化碳的性质和用途 【典例】下列对一氧化碳性质的描述，属于化学性质的是 A．常温下为无色、无味的气体 B．极难溶于水 C．相同状况下，密度比空气略小 D．具有可燃性 【典例】(2024·山东省泰安市·一模)下列物质的性质与对应用途正确的是 A．氧气具有助燃性，可作燃料 B．一氧化碳具有氧化性，可用于冶炼金属 C．“洗洁精”有乳化功能，可用“洗洁精”洗涤餐具上的油污 D．甲醛能使蛋白质失去生理活性，可用甲醛溶液浸泡水产品防腐 ►考向05 一氧化碳和二氧化碳的比较 【典例】（科学方法）对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是 A．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO都有可燃性 C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒 【变式】下列关于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是 A．组成：都是由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO都可以使澄清石灰水变浑浊 C．用途：干冰可用于人工降雨；一氧化碳气体可作燃料 D．危害：二氧化碳会导致“温室效应”；一氧化碳会引起中毒 考点三 二氧化碳的制取 ►考向01实验室制取二氧化碳的原理 【典例】(2024·山东省临沂市·模拟)下列关于碳及其化合物的说法正确的是 A．实验室可以用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳 B．金刚石、石墨物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同 C．二氧化碳有毒，在人群密集的地方要注意通风 D．用点燃的方法除去二氧化碳中少量的一氧化碳 【变式】(2023·山东省泰安市·二模)如图所示，向井穴板的孔穴1～3中滴加稀盐酸，4～6中滴加无色酚酞溶液。下列说法正确的是    A．1中所得溶液的颜色为浅绿色 B．2中发生的反应是实验室制取二氧化碳的反应原理 C．3中发生反应的基本反应类型为中和反应 D．4、5、6中无明显现象的是5 ►考向02 实验室制取二氧化碳的装置 【典例】(2023·山东省德州市·模拟)实验室分别制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是 A． B． C． D． 【变式】在下列气体的发生装置和收集方法中，实验室制取氧气和二氧化碳时都可以选用的是 A． B． C． D． ►考向03二氧化碳制备实验综合题 【典例】(2025·山东省济宁市·模拟)(一)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用如图仪器和装置探究气体的制取方法和性质。 (1)写出标有序号的仪器名称：① 。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。若要获得平稳气流，应选择的发生装置是 (填装置编号下同)，二氧化碳气体中通常含有氯化氢和水蒸气，若想得到一瓶纯净干燥的二氧化碳，可将混合气体依次通过盛有饱和的碳酸氢钠溶液、 (填写试剂名称)的洗气瓶后再收集。 (3)甲烷是一种无色无味、密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。则制取甲烷的发生和收集装置应选择 (从装置A-F中选择)。 (4)氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水，水溶液呈碱性，实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气。若用H装置收集氨气，验满的方法是 (包括操作、现象、结论三方面)。 (二)我国化学家侯德榜先生创立的联合制碱法，将碱厂与氨厂联合，既提高效益又减少污染，促进了世界制碱工业的发展。某化学小组参观某制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图，据图回答。 【查阅资料】①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵 ②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质：MgCl2、CaCl2和Na2SO4 ③生产原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ⑤在20℃时碳酸氢钠的溶解度为9.6g，氯化铵的溶解度为37.2g (5)流程Ⅰ中加入过量Na2CO3溶液的目的是 。 (6)因NaHCO3会吸附微量NH4Cl，加热时碳酸氢钠和氯化铵反应产生氯化钠、氨气、二氧化碳和水，导致产品纯碱中混有 。 (7)已知：NH4Cl受热或在催化剂的作用下易分解，且其溶解度随温度升高而增大。上述流程中母液可采用 的方法得到NH4Cl固体。 (8)上述制纯碱的流程中能循环利用的物质是 。 (9)流程Ⅲ中灼烧碳酸氢钠的化学方程式为 。 【变式】（时政热点）(2025·山东省济南市·一模)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“追梦”化学兴趣小组同学对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动1】 (1)实验室制取二氧化碳气体：以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。 ①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。 (提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③若用装置G作为制取CO2的发生装置，该装置使用铜丝网而不使用铁丝网盛放石灰石的原因是 (用化学方程式表示)。 【活动2】 (2)探究工业炼铁的化学原理：化学小组的同学欲用含有少量二氧化碳的一氧化碳气体测定某氧化铁样品的纯度(样品中杂质不参加反应)。小组同学所选装置的连接顺序为：混合气体→C→E(假设有关反应均反应完全)。 ①仪器C中的现象是 。 ②经过充分反应，测得反应前、后仪器C的质量减少1.2g，测得反应前、后仪器E的质量增加了4.4g，则原氧化铁样品中氧化铁的质量是 g(计算结果精确至0.1g)。 ③为保证实验顺利进行，实验前小组同学对以上实验设计方案进行了充分地研讨，下列四位同学的说法中，不正确的是 (填写下列选项序号)。 A．小明：在仪器E洗气瓶中若盛有石灰水，会看到石灰水变浑浊的现象 B．小丽：为保证实验安全，应先点燃酒精灯加热样品，再通入CO气体 C．小红：若直接通过测定仪器E的增重来计算氧化铁的纯度，计算结果会偏大 D．小强：为防止多余CO污染空气，在装置末端加一盏点燃的酒精灯处理尾气 【活动3】 (3)跨学科实践活动：兴趣小组同学为运用CO2的制取原理设计的水草缸二氧化碳自动补给装置(图甲)。 ①图甲A瓶内产生气体的快慢可通过B瓶来反映。由图甲可知，是否产生CO2与A瓶内的 (填“压强”或“温度”)有关； ②为了水草更好的生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于图乙水草缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。 ③若同学家用水草缸每天需要补充4.4gCO2，则每天需要含碳酸钙80%的石灰石的质量为 g。 ►考向04 制取二氧化碳相关计算 【典例】(2025·山东省烟台市莱阳市·一模)兴趣小组的同学对石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液（石灰石中的杂质不溶于水，也不与盐酸反应）开展了如下探究，向废液中逐渐加入碳酸钠溶液，加入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀的质量如下表所示，请你回答： 加入碳酸钠溶液的质量/g 50 100 125 140 产生沉淀的质量/g 1.25 3.75 n 5 (1) 。 (2)计算原废液中氯化钙的质量。（写出计算过程，下同） (3)计算碳酸钠溶液的溶质质量分数。（精确至0.1%） 【变式】某次实验考试结束后，某同学对制取二氧化碳后的废液产生了兴趣，为探究废液中溶质的成分，该同学做了如下实验，请根据所示的实验过程和提供的信息作答： (1)实验结束后溶液中的溶质为 。 (2)实验所用K2CO3溶液的溶质质量分数为 。 (3)废液中的溶质为 ，其在废液中的质量分数为 （若溶质不止一种，溶质和其质量分数的前后顺序要对应）。 1．(2025·山东省聊城市·二模)对下列事实的认识正确的是 选项 事实 解释 A 同为碳元素组成的单质，金刚石硬、石墨软 碳原子结构不同 B 高锰酸钾溶液与氯化钾溶液颜色不同 在水溶液中高锰酸根离子与氯离子颜色不同 C 二氧化碳能灭火，一氧化碳不能 二氧化碳密度大 D 氢和氧属于不同元素 氢与氧原子相对原子质量不同 A．A B．B C．C D．D 2．（时政热点）(2024·山东·模拟)我国提出 2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和与碳单质中的碳分别是指 A．均指碳原子 B．均指碳元素 C．前者为二氧化碳、后者为碳元素 D．均指含碳物质 3．(24-25九上·山东·期末)石墨烯和石墨双炔都是由碳原子构成的物质，具有优良的导电性，其结构如图1所示；石墨双炔可实现氦气的分离提纯，其原理如图2所示。下列说法错误的是 A．石墨烯与石墨双炔的碳原子排列方式不同 B．石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的单质 C．图2分离提纯氦气是利用了石墨双炔的吸附作用 D．石墨烯和石墨双炔充分燃烧的产物均为二氧化碳 4．(2025·山东省邹平市·三模)我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量 I.了解二氧化碳排放 (1)排放量增加可能引发的后果有_______（选填字母序号，下同）。 A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发 C．土地沙谟化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性 (2)空气中的主要来自于_____。 A．动植物的呼吸作用 B．化石燃料的燃烧 C．植物的光合作用 (3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。 ①写出标号仪器的名称：b. 。 ②装置B和F都可以作为制取的发生装置，装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。 II.探究二氧化碳转化 (4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。 III.研制低碳行动方案 (5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算 。 5．(2025·山东省日照市·)探究木炭和氧化铜反应生成的气体。 兴趣小组将氧化铜和木炭以质量比13.3：1混合进行实验()，将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变浑浊后变澄清。实验结束后称量，混合固体减少的质量大于试管增加的质量。 [查阅资料]，可溶于水。 (1)任务一：探究固体减少的质量和试管增加的质量不相等的原因。 [作出猜想]木炭和氧化铜反应生成的气体。 ①猜想一：只有；猜想二：只有CO；猜想三： 。 ②甲同学提出猜想二不成立，依据是 。 [实验探究1]乙同学使用足量澄清石灰水，重复上述实验，发现固体减少质量仍然大于试管增加的质量。 [实验结论1]①猜想 不成立。 [实验探究2]丙同学将氧化铜粉末与木炭粉以质量比13.3：1混合，称取0.4 g混合粉末放入“W”形玻璃管a处，在b处放入0.2 g氧化铜粉末，如图，a、b两处同时加热，一段时间后，发现a处固体变红，b处有少量红色固体产生。 ④写出b处发生反应的化学方程式： 。 [实验结论2]猜想三成立。 (2)任务二：探究CO的来源。 [作出猜想]可能发生的化学反应。 猜想四：，。 猜想五：。 [实验探究3]丁同学在两个大试管中分别装入氧化铜和木炭质量比为13.3：1和13.3：2的混合粉末0.3 g。向两个大试管中先通入足量氦气，然后同时加热两个大试管。利用传感器测定产生CO、的浓度。实验结果如图所示。 ①先通入氦气的目的是排出装置中的空气，能否用氢气代替氦气？ (选填“是”或“否”)。 ②由图可知，反应先生成 气体(填化学式)；增加固体混合物中木炭的质量分数，CO的浓度(选填“不变”“变大”或“变小”) 。 [实验结论3]③CO的来源：猜想 成立。 6．（环境保护）(2025·山东省东营市·模拟)含碳物质之间的相互转化成就了自然界中的碳循环。正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。 【二氧化碳的制取】 (1)表中是实验室常用的仪器，补齐一组中仪器与名称的连线 。 (2)组装一套便于添加稀盐酸制取二氧化碳气体的发生装置，用到的仪器有 (选填字母序号)。常用的收集方法是 (选填“向上”或“向下”)排空气法，若用G装置收集一瓶二氧化碳，验满的方法是 。 【二氧化碳的性质】 二氧化碳能溶于水且部分与水发生反应。地球表面70%以上的区域被水覆盖，二氧化碳能对自然界的水产生多大影响呢？小亮借助数字化技术对此进行了定量探究(图1)，收集数据如图2、图3所示。 (3)由图2中 信息可知，二氧化碳能溶于水； 信息可知，二氧化碳在水中的溶解有一定限度。由图3中 信息可知，二氧化碳部分与水发生反应，反应的化学方程式为 。 【研究反思】 (4)大气中二氧化碳的含量正在逐年升高。结合上述定量研究可以看出，这种变化对水体的直接危害是 ，为遏制这种现象持续发展，下列措施可行的有 (选填字母序号)。 A．扩大太阳能、风能等可再生能源的利用     B．植树造林 C．禁止使用化石燃料                       D．科技创新，低碳生活 7．（科技前沿）(2025·山东省潍坊市·二模)近年来，我国航天事业取得了一系列举世瞩目的成就。请回答下列问题： (1)解决航天员的饮水问题。利用分子筛技术，其原理类似于活性炭净水，据此推测分子筛在净化水过程中具有 作用。 处理航天员呼吸产生的CO2，有以下几种途径： ①用氢氧化锂或氢氧化钠吸收。 (2)相同条件下，不同吸收剂吸收CO2的质量关系如图所示。由图可知，选用LiOH作吸收剂的原因是 ，反应的化学方程式为 。 ②用超氧化钾(K2O2)吸收。 (3)航天员呼吸产生的二氧化碳与超氧化钾(K2O2)发生反应，产生能供给呼吸的氧气，同时生成碳酸钾，写出反应的化学方程式 。 (4)我国自研的“长征”遥五运载火箭，采用液氢和液氧作推进剂。液氢液氧从储存箱至气室汽化，混合后再进燃烧室燃烧，其反应的微观示意图顺序为 (填序号)。 (5)返回舱的返回动力来自液氢和液氧，在即将着陆前要迅速释放剩余的燃料，这样做的目的是 。 17 / 18 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题一 物质的性质与用途 专题02 碳和碳的氧化物 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 5 03·考点解析·知识通关 6 考点一 碳的单质 考点二 二氧化碳和一氧化碳 考点三 二氧化碳的制取 跨学科实践活动 基于碳中和理念设计低碳行动方案 04·题型洞悉·考向预测 16 考点一 碳的单质 考向01 形形色色的碳单质 考向02 碳单质的化学性质 考点二 二氧化碳和一氧化碳 考向01 二氧化碳的物理性质及验证 考向02 二氧化碳化学性质与用途 考向03 二氧化碳的循环与转化 考向04 一氧化碳的性质和用途 考向05 二氧化碳和一氧化碳的 考点三 二氧化碳的制取 考向01 实验室制取二氧化碳的原理 考向02 实验室制取二氧化碳的装置 考向03 二氧化碳制备实验综合题 考向04 制取二氧化碳相关计算 05·优题精选·练能提分 26 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 碳的单质 泰安卷 T12烟台卷 T9 枣庄卷 T5菏泽卷 T7 青岛卷 T8 潍坊卷 T10 认识金刚石、石墨等碳的单质；知道碳的可燃性、还原性；了解碳单质的性质差异与结构关系 二氧化碳的性质与制取 济宁卷 T18淄博卷 T14 济南卷 T11临沂卷 T13 临沂卷 T12滨州卷 T15 了解二氧化碳的主要性质与用途；初步学习二氧化碳的实验室制取方法；能根据反应原理选择实验装置 一氧化碳的性质与用途 德州卷 T10 威海卷 T14东营卷 T8 济宁卷 T16枣庄卷 T9 知道一氧化碳的可燃性、还原性及毒性；能说明一氧化碳的性质与实际用途的联系 命题预测 2026 年考情预测：以 “碳中和 / 碳循环”“溶洞探秘”“灭火器使用” 为真实情境，融合核心素养命题，如：以 “实验室制取二氧化碳并探究其性质” 为任务，综合考查装置选择、操作注意事项、性质验证现象，同时结合碳循环分析实验与环境的关联；结合工业炼铁（一氧化碳还原性）、燃气泄漏（一氧化碳毒性）的实际场景，考查碳的氧化物的性质、用途及安全防护知识。 备考建议：聚焦 “物质结构 - 性质 - 用途 - 制取” 的逻辑链，理解实验本质（如二氧化碳制取的装置适配性），而非死记步骤；辨析易混概念，如 “碳单质的结构差异”“CO 与 CO₂的性质 / 用途区别”，结合情境题训练知识迁移能力；关注 “化学与环境 / 生活” 的联系，用核心素养视角分析 “碳中和”“灭火器原理” 等实际问题。 碳和碳的氧化物 物理性质： 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，能溶于水。 化学性质 物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 二 氧 化 碳 ①常温下稳定 ②可燃性 ③还原性 一氧 化碳 能碱反应 碳 单 质 化学性质(完全相同) 可燃性：2CO + O2 点燃 2CO2 （验纯）  还原性：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2  （尾气处理） 毒性：能与血液中的血红蛋白结合 化学性质 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O（检验CO2）2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O （除去CO2） 收集装置： 制法 发生装置：固体和液体常温下反应 用途：灭火、制冷剂、人工降雨、气体肥料、制造舞台烟雾。 实验室制法 只能用向上排空气法：CO2密度比空气大，能溶于水。 药品：大理石（石灰石）、稀盐酸 原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3 高温CaO+CO2↑ 验满：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，则已满。 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证 明收集的气体是二氧化碳。 物理性质差异较大：碳原子排列方式不同 金刚石 石墨 无定形碳：炭黑、木炭、活性炭、焦炭 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 能与水反应生成碳酸。CO2 + H2O = H2CO3  能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 考点一 碳的单质 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.无定形炭种类和用途 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．稳定性 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．与氧气反应 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．与某些氧化物反应 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（工业上水煤气的制取方法） 4．木炭还原氧化铜实验 (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。 1． 金刚石、石墨、C₆₀均由碳元素组成，但金刚石、石墨由碳原子直接构成，而 C₆₀由 C₆₀分子构成，并非都由原子构成。 2． 金刚石、石墨物理性质差异显著，是因碳原子的排列方式不同，并非组成元素不同（二者组成元素均为碳）。 3． 活性炭的吸附性是物理性质，并非化学性质（该过程无新物质生成）。 4． 金刚石与石墨的相互转化属于化学变化，并非物理变化（转化中碳原子排列方式改变，生成了新物质）。 5． 碳单质常温下化学性质稳定，但在高温、点燃条件下性质较活泼，并非任何条件下都稳定。 6． 碳的可燃性分两类：完全燃烧生成 CO₂，不完全燃烧生成 CO，并非燃烧一定只生成 CO₂。 7． 碳还原氧化铜（或氧化铁）的反应条件是高温，并非加热（加热无法触发该反应）。 8． 木炭的 “吸附性” 是物理性质，碳的 “还原性” 是化学性质，二者并非同一类性质。 9． 碳还原氧化铜时，黑色固体变红是生成了铜，并非碳本身的颜色变化；实验结束后需先移导管再熄灯，否则会导致试管炸裂（易混淆操作顺序）。 1．(2025九·山东省青岛市·二模)由碳元素形成的单质有很多种，如金刚石、石墨和等。下列有关碳单质的说法中正确的是 A．金刚石和石墨都是黑色固体 B．金刚石、石墨、都由原子直接构成 C．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 D．金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同 【答案】D 【详解】A、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色、有金属光泽的固体，说法错误，不符合题意； B、金刚石、石墨都由碳原子构成，由分子构成，说法错误，不符合题意； C、碳单质具有可燃性，在空气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，说法错误，不符合题意； D、金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同，说法正确，符合题意。 故选：D。 2．（科技前沿）(2025·山东省威海市·一模)机器人正迅速走入人们生活的方方面面。碳纤维复合材料让机器人更加轻便，它是由石墨微小晶体制成的碳纤维增强体和有机高分子材料等基体组成的强化新型材料，含碳量一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐腐蚀、高强度、轻量化、可减震等，又可加工成各种织物，表现出很高的强度。以下关于碳纤维复合材料的描述正确的是 A．碳纤维是一种非金属单质制成的无机非金属材料 B．碳纤维耐腐蚀是因为碳单质不与其他物质发生化学反应 C．碳纤维复合材料的结构特点使其兼具了碳单质和基体材料的优点 D．碳纤维复合材料不能制作球拍、撑杆、赛车等体育用品 【答案】C 【详解】A、碳纤维复合材料它是由石墨微小晶体制成的碳纤维增强体和有机高分子材料等基体组成的强化新型材料，属于复合材料，选项A错误； B、碳纤维耐腐蚀是因为碳在常温下化学性质稳定，不易与气体物质发生反应，但在一定条件下，碳能与氧气、氧化铜等物质发生化学反应，选项B错误； C、碳纤维复合材料它是由石墨微小晶体制成的碳纤维增强体和有机高分子材料等基体组成的强化新型材料，碳纤维复合材料的结构特点使其兼具了碳单质和基体材料的优点，选项C正确； D、碳纤维复合材料具有强度高、轻量化等优点，可用于制作球拍、撑杆、赛车等体育用品，选项D错误； 故选C。 考点二 二氧化碳和一氧化碳 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） 与氧化铜反应： CO+CuOCu+CO2 与氧化铁铜反应： 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 （1）实验装置： （2）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。 （3）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）。 1． 二氧化碳能灭火，是利用其不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质，但不能扑灭活泼金属（如镁）的火灾（镁能在 CO₂中燃烧），并非所有火灾都适用。 2． 二氧化碳能溶于水（并非 “易溶于水”），通常 1 体积水约溶解 1 体积 CO₂；二氧化碳使石蕊溶液变红，是因与水反应生成碳酸（化学性质），并非 CO₂本身呈酸性（CO₂是酸性氧化物，本身无酸性）。 3． 检验二氧化碳用澄清石灰水（变浑浊），不能用燃着的木条（能使木条熄灭的气体不止 CO₂，如 N₂），二者检验方法不可混淆。 4． 二氧化碳是温室气体，但不属于空气污染物（暂未列入污染物范畴）；一氧化碳是空气污染物，并非温室气体，二者环境影响类别不可混淆。 5． 一氧化碳有毒，是因其能与血红蛋白结合（化学性质），并非物理性质（该过程存在化学结合，属于化学变化）。 6． 一氧化碳具有可燃性，点燃前必须验纯（与 H₂类似），并非直接点燃；其燃烧火焰为蓝色，并非淡蓝色（淡蓝色是 H₂燃烧的火焰）。 7． 二氧化碳转化为一氧化碳的条件是高温（与碳反应），并非加热；一氧化碳转化为二氧化碳的条件是点燃或与金属氧化物反应，二者转化条件不可混淆。 8． 除去 CO 中混有的 CO₂，可通过氢氧化钠溶液（或灼热碳层），不能用点燃法（CO 量少无法点燃，还会引入 O₂杂质）；除去 CO₂中混有的 CO，用灼热氧化铜，不能用石灰水（石灰水会吸收 CO₂）。 9． 一氧化碳还原氧化铜时，先通 CO 再加热（排尽空气防爆炸），实验结束后先停加热再停通 CO（防生成的铜被氧化），操作顺序与碳还原氧化铜的实验易混淆。 10． 干冰是固态二氧化碳，并非 “冰”（冰是固态水）；干冰升华吸热是物理性质，并非化学性质（该过程无新物质生成）。 1．(2024·山东省滨州市·二模)一氧化碳和二氧化碳是碳的两种氧化物，下列关于二氧化碳和一氧化碳的描述，完全正确的是 A．转化：CO2、CO之间可以通过一步反应互相转化 B．性质：CO2、CO均能溶于水 C．用途：CO2可用于制汽水；CO可用于人工降雨 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起煤气中毒 【答案】A 【详解】A、二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳、一氧化碳之间可以通过一步反应互相转化，符合题意； B、二氧化碳能溶于水，且能与水反应，一氧化碳难溶于水，不符合题意； C、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于制汽水，干冰是固体二氧化碳，干冰升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，一氧化碳不能用于人工降雨，不符合题意； D、二氧化碳不属于空气污染物，不会导致酸雨的发生，一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧，从而引起煤气中毒，不符合题意。 故选A。 2．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是 A．在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以相互转化 B．一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，所以化学性质相似 C．烧煤取暖时，在煤炉上放一盆水可防止煤气中毒 D．一氧化碳和二氧化碳都是大气污染物 【答案】A 【详解】A、二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该选项说法正确； B、一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但由于它们的分子构成不同，化学性质不同，该选项说法不正确； C、煤气的主要成分为一氧化碳，一氧化碳难溶于水，不能防止煤气中毒，该选项说法不正确； D、一氧化碳属于大气污染物，但二氧化碳为空气中的成分，则不属于空气污染物，该选项说法不正确。 故选A。 考点三 二氧化碳的制取 一、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： 二、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↑。 1． 制取 CO₂的药品选块状大理石（或石灰石）与稀盐酸，不能用碳酸钠（反应速率过快，不易控制），也不能用碳酸钙粉末（反应速率过快），并非所有碳酸盐都适合。 2． 不能用碳酸钙与稀硫酸制取 CO₂，因反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应持续进行，并非只要是酸就能与碳酸钙反应制取 CO₂。 3． 不能用浓盐酸制取 CO₂，因浓盐酸具有挥发性，会使制得的 CO₂混有 HCl 杂质，导致气体不纯，并非所有盐酸都适用。 4． 制取 CO₂的发生装置是固液不加热型，但长颈漏斗的末端必须伸入液面以下（液封），否则装置会漏气，并非长颈漏斗随便插入即可。 5． 收集 CO₂用向上排空气法，不能用排水法（CO₂能溶于水且与水反应），并非所有气体都能同时用排空气法和排水法收集。 6． “检验 CO₂” 用澄清石灰水（观察是否变浑浊），“验满 CO₂” 用燃着的木条放在集气瓶瓶口（观察是否熄灭），二者操作和试剂不可混淆。 7． 碳酸钙与稀盐酸的反应方程式是：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑，并非生成 “CaCl2 + H2CO3”（碳酸不稳定会立即分解为H2O和CO2）。 8． 用分液漏斗代替长颈漏斗的优势是控制稀盐酸滴加速度、调节反应速率，并非仅为方便加液；分液漏斗无需液封（有活塞控制），与长颈漏斗的操作要求不可混淆。 9． 制取 CO₂的装置气密性检查：关闭止水夹，向长颈漏斗加水，若长颈漏斗内形成稳定液面差，说明气密性良好，并非观察导管口是否冒气泡（该方法不适用于长颈漏斗装置）。 10． 收集 CO₂时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽瓶内空气、提高气体纯度，并非只要插入集气瓶即可。编辑分享 1．(2025·山东省淄博市·二模)实验室制取二氧化碳时，下列相关操作不正确的是 A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．气体验满 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、检查装置的气密性：关闭止水夹，向长颈漏斗中注水至形成一段水柱，一段时间后，液面不下降，说明装置气密性良好，图中操作正确，不符合题意； B、实验室通常用石灰石与盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，且石灰石是块状，可以放在多孔隔板上，可以用该装置制取二氧化碳，不符合题意； C、二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可以选择该装置，不符合题意； D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的小木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，图中操作错误，符合题意。 故选D。 2．【新考法】兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图甲，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图乙。下列说法不正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．d点时反应结束 【答案】D 【详解】A、ab段的压强逐渐增加，说明试管中反应产生气体，压强增大后试管中的液体药品逐渐被压回长颈漏斗中，则会观察到试管中液面逐渐下降，故选项说法正确； B、bc段压强不发生变化，说明反应已经停止，石灰石与盐酸脱离接触，故选项说法正确； C、a点之后的压强逐渐增大，则操作为关闭止水夹，产生的气体一直在试管中聚集导致压强增大，故选项说法正确； D、cd段压强逐渐减小，则说明试管中气体被排出，d 时气压恢复至常压，表明生成二氧化碳气体不再积累，不能说明反应结束，故选项说法错误； 故选D。 跨学科实践活动 基于碳中和理念设计低碳行动方案 一、核心基础概念 1.碳中和定义：一定时间内，人为移除的二氧化碳量与人为排放的二氧化碳量达到平衡，实现二氧化碳 “净零排放”，并非完全不排放 CO₂。 2.碳达峰定义：某一地区或行业的二氧化碳排放量达到历史最高值后，由增转降的拐点，是实现碳中和的前置阶段。 3.碳足迹定义：个人、组织或活动直接 / 间接产生的 CO₂排放量，是设计低碳方案的基础调研指标。 二、关联的化学核心原理 1.CO₂的主要生成途径（碳排放源） 1　 化石燃料（煤、石油、天然气）的燃烧，是人类活动碳排放的主要来源。 2　 动植物的呼吸作用：。 3　 工业生产（如碳酸钙高温分解）：。 2.CO₂的主要消耗途径 1　 植物光合作用：。 2　 碳酸盐转化：如\。 【时政热点】(2025·山东省威海市·三模)践行绿色低碳生活方式 2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，是我国实现绿色发展的重要目标。为达成这一目标，一方面要碳减排，另一方面要捕获、封存和利用不可避免的碳排放。 Ⅰ．“碳减排”。使用新能源汽车是实现碳减排的一种措施。新能源汽车的能量来源多元化。纯电动汽车是一种采用蓄电池作为储能动力源的汽车。几类常用蓄电池的部分性能指标如图1所示，其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。乙醇汽车是以乙醇为燃料。氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车。 (1)①根据图1，锂电池优于镍氢电池的性能指标是 。 ②提供相同能量时，体积最小电池是 。 ③给蓄电池充电时的能量转化是(用“→”表示转化) 。 (2)乙醇汽车是以乙醇为燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为 。 (3)①最理想的制氢气方法是在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该制氢过程 (选填“吸收”“放出”)能量。 ②氢动力汽车是新能源汽车中最环境友好型的汽车，原因是 (写化学方程式)。 ③据测算，1kg氢气完全燃烧可释放KJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放KJ的热量。由数据可知，氢动力车与汽油车相比的优势是 。 Ⅱ．“碳捕获并封存”被认为是目前减缓全球气候变暖最经济可行的方式。 (4)小张利用化学知识，设计了一个简易捕捉器，其捕捉流程如下图所示。 ①此方法中采用“喷雾”的优点是 。 ②流程中可循环的物质为丁，请写出由固体→丁发生分解反应的化学方程式： 。 ③该流程虽然简单，但从“节能减排”的角度看，存在的不足是 。 (5)海洋封存是实现“碳封存”的途径之一，是将运输到封存地点，灌注于海洋深处。请你分析海洋封存的不足之处(答两点) 。 Ⅲ．“碳利用”。中国科学家已实现由到淀粉【】的全人工合成。 (6)其中第一阶段反应的微观过程如图所示。 图中丙为甲醇(化学式为)，这一反应的化学方程式为 。 (7)由到淀粉的全人工合成，可实现粮食的工业化生产，假设碳元素完全转化到淀粉中，则4.4t二氧化碳理论上可生产淀粉的质量为 。 【答案】(1) 能量密度 铝空电池 电能→化学能 (2) (3) 吸收 相同质量的氢气和汽油，氢气完全燃烧释放的热量大(或“氢气的热值高”) (4) 增大反应物间的接触面积，使反应更充分 高温煅烧时需要消耗较多的能量，且反应后又释放出了二氧化碳 (5)溶于海水将导致海水酸化；如果海底发生地质运动，可能使封存的逸出；考虑经济成本，如海洋上的运输等成本较高 (6) (7) 2.7t 【详解】（1）①根据图1可知，锂电池优于镍氢电池的性能指标是能量密度。 ②能量密度表示单位体积的电池所具有的能量，由图1可知，铝空电池的能量密度最大，则提供相同能量时，体积最小。 ③给蓄电池充电时，电能转化为化学能，则电能→化学能。 （2）乙醇燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。 （3）①在合适的催化剂作用下，利用太阳光使水分解制氢，该反应的反应条件是太阳能和催化剂，故该过程吸收能量。 ②氢气燃烧只生成水，没有污染，氢动力汽车的氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气在催化剂的作用下生成水，反应的化学方程式为。 ③根据数据可知，等质量氢气和汽油燃烧时，氢气完全燃烧释放的热量大。 （4）①将氢氧化钙溶液以喷雾的形式喷入，能增大反应物的接触面积，使反应更充分。 ②氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则由固体→丁发生分解反应的化学方程式为：。 ③由于碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，所以耗能较多，且生成二氧化碳，所以从节能减排的角度看，存在的不足是需要消耗较多的能量，且生成二氧化碳等。 （5）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会使海水酸化，且若海底发生地质运动，可能使封存的逸出，并且海洋上的运输等成本较高等。 （6）由图可知，甲为H2，乙为CO2、丙为，丁为H2O，反应的化学方程式为：。 （7）根据碳元素守恒，设可生产淀粉的质量为x，则 解得x=2.7t。 考点一 碳的单质 ►考向01 形形色色的碳单质 【典例】（科技前沿）(2025·山东省烟台市·一模)如图是我国科学家成功合成的和两种碳分子材料。和在氧气中都能燃烧。有关和的说法错误的是 A．和都是碳元素组成的单质 B．和的性质一定有不同的地方 C．和在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳 D．和都属于新型有机物 【答案】D 【详解】A、和中均只含碳元素，都属于单质，该选项说法正确； B、和的分子构成不同，不同分子，化学性质不同，该选项说法正确； C、和均为碳单质，在氧气中燃烧均生成二氧化碳，该选项说法正确； D、和都为碳单质，不属于有机物，该选项说法不正确。 故选D。 【变式】(2025·山东省聊城市·一模)如图所示，图1是元素周期表中碳元素的部分信息及碳原子的结构示意图，图2是金刚石和石墨 的结构示意图。下列有关说法不正确的是 A．碳的相对原子质量为12.01g B．碳元素在元素周期表中位于第二周期 C．金刚石和石墨都是由碳元素组成的非金属单质 D．金刚石和石墨的性质存在差异是因为碳原子的排列方式不同 【答案】A 【详解】A.碳的相对原子质量为12.01，相对原子质量的单位为“1”，通常省略不写，故A错误； B.碳元素的原子核外有2个电子层，所以在元素周期表中位于第二周期，故B正确； C.金刚石和石墨都是由碳元素组成的非金属单质，故C正确； D.金刚石和石墨的性质存在差异是因为碳原子的排列方式不同，故D正确。 故选：A。 ►考向02 碳的化学性质 【典例】（传统文化）(2025·山东省临沂市·二模)“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝，其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识，解析不正确的是 A．烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO B．徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化 C．徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定 D．徽墨制作中添加冰片（）作为防腐剂，徽墨属于纯净物 【答案】D 【详解】A、松木不完全燃烧时，主要产物是一氧化碳（CO），同时会产生炭黑等，该选项解析正确； B、蛋白质转化为氨基酸，有新物质生成，属于化学变化，该选项解析正确； C、徽墨的主要成分是碳，碳单质在常温下化学性质稳定，所以能在纸上持久不褪色，该选项解析正确； D、徽墨制作中除了添加冰片，还有炭黑、胶料等多种成分，由多种物质组成，属于混合物，并非纯净物，该选项解析错误。 故选D。 【变式】(2025·山东省临沂市·模拟)按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是 A．①装置中发生反应的化学方程式为2C+CuOCu+2CO2 B．N点对应的固体物质只有两种 C．M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 D．该实验用氢气代替氮气，更安全 【答案】C 【详解】A、①装置中碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑，故选项错误； B、N点表示反应正在进行，因此N点对应的固体物质有3种，即反应生成的铜和没有反应完全的碳和氧化铜，故选项错误； C、碳与氧化铜在高温下反应得到铜和二氧化碳，M→P的过程中，根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成气体的质量，故选项正确； D、氢气属于易燃易爆气体，不能作为保护气体，故选项错误； 故选C。 ►考向01二氧化碳的物理性质及验证 【典例】二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是 A．二氧化碳能用作灭火剂 B．干冰能用于人工降雨 C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料 D．二氧化碳用作气体肥料 【答案】B 【分析】物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等；化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性、金属活动性等。 【详解】A、二氧化碳能用作灭火剂是利用二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，密度比空气的密度大的性质，既利用了物理性质也利用了化学性质，错误；B、干冰能用于人工降雨是利用干冰升华吸热使周围温度降低，属于物理性质，正确；C、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳能与水反应生成碳酸，属于化学性质，错误；D、二氧化碳作气体肥料是利用二氧化碳与水在光的作用下反应，属于化学性质，错误，故选B。 【变式】(21-22九上·江苏徐州丰县实验初级中学·月考)下列有关二氧化碳的实验中，只证明其物理性质的实验是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、二氧化碳倾倒后，天平向右倾斜，说明二氧化碳密度比空气大，密度属于物理性质，该选项符合题意； B、石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳，可观察到蜡烛自下而上熄灭，则说明二氧化碳密度比空气大（物理性质），同时也说明二氧化碳不可燃也不助燃（化学性质），该选项不符合题意； C、石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应，验证了二氧化碳的化学性质，该选项不符合题意； D、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，验证了二氧化碳的化学性质，该选项不符合题意。 故选A。 ►考向02 二氧化碳的化学性质和用途 【典例】下列实验设计中，不能证明二氧化碳的化学性质的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、软塑料瓶变瘪，仅能证明二氧化碳能溶于水（物理性质），不能体现其化学性质，符合题意。 B、蜡烛熄灭（下层先灭），证明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧（化学性质），同时体现密度比空气大，不符合题意。 C、喷水的石蕊花变红，证明二氧化碳能与水反应生成酸性物质（化学性质），不符合题意。 D、燃着的木条熄灭，证明二氧化碳不支持燃烧（化学性质），不符合题意。 故选A。 【变式】（联系生活）如图表示二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是 A．人工降雨 B．植物的光合作用 C．尿素化肥 D．灭火器灭火 【答案】D 【详解】A、人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质，不符合题意； B、植物的光合作用利用二氧化碳与水在光照、叶绿体作用下生成有机物和氧气的化学性质，不符合题意； C、二氧化碳与氨气可以合成尿素，利用了二氧化碳的化学性质，不符合题意； D、二氧化碳灭火既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，又利用了二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质，符合题意。 故选：D。 故选D。 ►考向03 二氧化碳的循环与转化 【典例】（时政热点）(2025·山东省临沂市·模拟)我国力争在2060年前实现“碳中和”，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ将太阳能转化为化学能 B．Fe3O4和FeO可以循环使用 C．反应Ⅱ中C元素的化合价没有发生改变 D．该工艺将二氧化碳转化为氧气和碳，可减少空气中二氧化碳的含量，有利于减缓全球变暖 【答案】C 【详解】A、反应Ⅰ为四氧化三铁在太阳能和＞2100℃条件下反应生成FeO和氧气，故该反应将太阳能转化为化学能，不符合题意； B、由图可知，反应Ⅰ中四氧化三铁是反应物，FeO是生成物，反应Ⅱ中FeO是反应物，四氧化三铁是生成物，四氧化三铁和FeO可以循环使用，不符合题意； C、反应Ⅱ中二氧化碳中碳元素显+4价，碳单质中碳元素化合价为0，故碳元素的化合价发生了改变，符合题意； D、由图可知，该工艺的总反应为二氧化碳转化为碳和氧气，可以减少空气中二氧化碳的含量，有利于缓解温室效应，不符合题意。 故选C。 【变式】(2023九·山东省临沂市·)图1、图2是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是 A．图1中的转化1使正常雨水的pH≈5.6 B．图1实现有机物与无机物的相互转化 C．图1、图2对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同 D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定 【答案】B 【详解】A、二氧化碳和水生成碳酸，所以使正常雨水的pH约等于5.6，故A正确； B、图2中二氧化碳、水、碳酸均是含碳的无机物，所以没有实现有机物与无机物的相互转化，故B错误； C、图1、图2对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同，故C正确； D、碳循环和氧循环可以吸收空气中的二氧化碳向空气中释放氧气，故有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故D正确。 故选B。 ►考向04 一氧化碳的性质和用途 【典例】下列对一氧化碳性质的描述，属于化学性质的是 A．常温下为无色、无味的气体 B．极难溶于水 C．相同状况下，密度比空气略小 D．具有可燃性 【答案】D 【详解】A、无色气体属于物质的颜色、状态，属于物理性质，不符合题意； B、极难溶于水，溶解性是物理性质，不符合题意； C、密度是物理性质，不符合题意； D、一氧化碳具有可燃性，是在化学变化中表现出来的性质，属于化学性质，符合题意。故选D。 【典例】(2024·山东省泰安市·一模)下列物质的性质与对应用途正确的是 A．氧气具有助燃性，可作燃料 B．一氧化碳具有氧化性，可用于冶炼金属 C．“洗洁精”有乳化功能，可用“洗洁精”洗涤餐具上的油污 D．甲醛能使蛋白质失去生理活性，可用甲醛溶液浸泡水产品防腐 【答案】C 【详解】A、氧气不具有可燃性，不能作燃料，故A错误； B、冶炼金属是利用的一氧化碳的还原性，故B错误； C、洗洁精具有乳化作用，能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走，可用“洗洁精”洗涤餐具上的油污，故C正确； D、甲醛有毒，能破坏人体蛋白质的结构，使蛋白质失去生理活性，不能用甲醛溶液浸泡水产品，故D错误。 故选C。 ►考向05 一氧化碳和二氧化碳的比较 【典例】（科学方法）对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是 A．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO都有可燃性 C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨 D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒 【答案】A 【详解】A.CO2、CO均由碳元素和氧元素组成，正确。 B.CO2不具有可燃性，CO有可燃性，错误。 C.CO2可用于灭火，CO不可用于人工降雨，错误。 D.CO2不会导致酸雨，CO会引起中毒，错误。 故选A。 【变式】下列关于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是 A．组成：都是由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO都可以使澄清石灰水变浑浊 C．用途：干冰可用于人工降雨；一氧化碳气体可作燃料 D．危害：二氧化碳会导致“温室效应”；一氧化碳会引起中毒 【答案】B 【详解】A、根据物质的元素组成分析，一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，选项A正确； B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳不跟澄清石灰水反应，选项B错误； C、CO2的固体干冰升华吸热，可用于人工降雨；CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等，选项C正确； D、CO2会造成“温室效应”，CO有毒，极易使人中毒，选项D正确。故选B。 考点三 二氧化碳的制取 ►考向01实验室制取二氧化碳的原理 【典例】(2024·山东省临沂市·模拟)下列关于碳及其化合物的说法正确的是 A．实验室可以用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳 B．金刚石、石墨物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同 C．二氧化碳有毒，在人群密集的地方要注意通风 D．用点燃的方法除去二氧化碳中少量的一氧化碳 【答案】B 【详解】A、石灰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，会覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行，故不能用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳，不符合题意； B、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，符合题意； C、人们呼吸产生二氧化碳，二氧化碳不供给呼吸，故人群密集的地方要注意通风换气，二氧化碳无毒，不符合题意； D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，不符合题意。 故选B。 【变式】(2023·山东省泰安市·二模)如图所示，向井穴板的孔穴1～3中滴加稀盐酸，4～6中滴加无色酚酞溶液。下列说法正确的是    A．1中所得溶液的颜色为浅绿色 B．2中发生的反应是实验室制取二氧化碳的反应原理 C．3中发生反应的基本反应类型为中和反应 D．4、5、6中无明显现象的是5 【答案】B 【详解】A、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，1中所得溶液的颜色为黄色，故选项A说法错误； B、大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以2中发生的反应是实验室制取二氧化碳的反应原理，故选项B说法正确； C、石灰水的主要成分为氢氧化钙，氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，所以3中发生反应的基本反应类型应为复分解反应，中和反应不是基本反应类型，故选项C说法错误； D、醋酸溶液呈酸性，水呈中性，氢氧化钠溶液呈碱性，醋酸溶液和水都不能使酚酞溶液变色，氢氧化钠溶液能使无色酚酞变红，所以4、5、6中无明显现象的是4、5，故选项D说法错误； 故选：B。 ►考向02 实验室制取二氧化碳的装置 【典例】(2023·山东省德州市·)实验室分别制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、实验室制取氧气可采用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰、分解过氧化氢溶液来制取氧气，实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，加热高锰酸钾、加热氯酸钾制取氧气，均属于固体加热型，实验室中制取二氧化碳属于固液常温型，不需要加热，则酒精灯不是都必须用到的仪器，故选项错误； B、收集氧气、二氧化碳均需使用集气瓶，故选项正确； C、实验室制取氧气和二氧化碳，均不需要使用漏斗，故选项错误； D、氧气不易溶于水，密度比空气的大，能用排水法、向上排空气法收集；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，则水槽不是都必须用到的仪器，故选项错误； 故选：B。 【变式】在下列气体的发生装置和收集方法中，实验室制取氧气和二氧化碳时都可以选用的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、图是固体加热型发生装置，适合制取氧气，不适合制取二氧化碳，故不选； B、图是固液常温型发生装置，适合制取氧气和二氧化碳，故可选用； C、图是排水法收集装置，可以用于收集氧气，但不适用收集二氧化碳，故不选； D、图是向下排空气法收集装置，不适用密度大于空气的气体收集，所以这个装置不适合收集氧气和二氧化碳，故不选。 故选B。 ►考向03二氧化碳制备实验综合题 【典例】(2025·山东省济宁市·模拟)(一)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用如图仪器和装置探究气体的制取方法和性质。 (1)写出标有序号的仪器名称：① 。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。若要获得平稳气流，应选择的发生装置是 (填装置编号下同)，二氧化碳气体中通常含有氯化氢和水蒸气，若想得到一瓶纯净干燥的二氧化碳，可将混合气体依次通过盛有饱和的碳酸氢钠溶液、 (填写试剂名称)的洗气瓶后再收集。 (3)甲烷是一种无色无味、密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。则制取甲烷的发生和收集装置应选择 (从装置A-F中选择)。 (4)氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水，水溶液呈碱性，实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气。若用H装置收集氨气，验满的方法是 (包括操作、现象、结论三方面)。 (二)我国化学家侯德榜先生创立的联合制碱法，将碱厂与氨厂联合，既提高效益又减少污染，促进了世界制碱工业的发展。某化学小组参观某制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图，据图回答。 【查阅资料】①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵 ②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质：MgCl2、CaCl2和Na2SO4 ③生产原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ⑤在20℃时碳酸氢钠的溶解度为9.6g，氯化铵的溶解度为37.2g (5)流程Ⅰ中加入过量Na2CO3溶液的目的是 。 (6)因NaHCO3会吸附微量NH4Cl，加热时碳酸氢钠和氯化铵反应产生氯化钠、氨气、二氧化碳和水，导致产品纯碱中混有 。 (7)已知：NH4Cl受热或在催化剂的作用下易分解，且其溶解度随温度升高而增大。上述流程中母液可采用 的方法得到NH4Cl固体。 (8)上述制纯碱的流程中能循环利用的物质是 。 (9)流程Ⅲ中灼烧碳酸氢钠的化学方程式为 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C或D 浓硫酸 (3)AE 或 AG (4)将湿润的红色石蕊试纸放在m管口，红色石蕊试纸变蓝，氨气已满 (5)除去粗盐中的氯化钙和过量的氯化钡 (6)氯化钠（NaCl） (7)降温结晶（冷却热饱和溶液） (8)二氧化碳（或CO2） (9)2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑ 【详解】（1）观察可知，标有序号①的仪器是长颈漏斗。 （2）实验室制取二氧化碳是用大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为。 获得平稳气流，需要控制液体的滴加速度，C 装置中的注射器和D中的分液漏斗可以控制液体的滴加速度，所以应选择的发生装置是 C或D。 要除去二氧化碳气体中的氯化氢和水蒸气，先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气，因为浓硫酸具有吸水性。 故本问答案依次为：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；C或D；浓硫酸。 （3）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，反应物是固体，所以发生装置应选 A。甲烷密度小于空气、难溶于水，可用向下排空气法（装置 E）或排水法（装置 G）收集。所以制取甲烷的发生和收集装置应选择 AE 或 AG。 故本问答案为：AE或 AG。 （4）氨气极易溶于水，水溶液呈碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。用 H 装置收集氨气（氨气密度比空气小，从 n 端进入），验满的方法是：将湿润的红色石蕊试纸放在 m 端管口，若试纸变蓝，则氨气已收集满。 故本问答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在 m 端管口，若试纸变蓝，则氨气已收集满。 （5）在流程I中，前面加入了过量的BaCl2溶液来除去Na2SO4，此时溶液中引入了Ba2+杂质，同时粗盐中原本含有CaCl2，即含有Ca2+杂质。Na2CO3中的碳酸根能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀，与Ba2+反应生成BaCO3沉淀，所以加入过量Na2CO3溶液的目的是除去粗盐中的氯化钙和过量的氯化钡。 故本问答案为：除去粗盐中的氯化钙和过量的氯化钡。 （6）因为NaHCO3会吸附微量NH4Cl，加热时碳酸氢钠和氯化铵反应产生氯化钠、氨气、二氧化碳和水，氨气和二氧化碳逸出，所以导致产品纯碱（Na2CO3）中混有氯化钠（NaCl）。 故本问答案为：氯化钠（NaCl）。 （7）已知NH4Cl受热或在催化剂的作用下易分解，且其溶解度随温度升高而增大。如果采用蒸发结晶的方法，加热过程中NH4Cl易分解，所以上述流程中母液可采用降温结晶（冷却热饱和溶液）的方法得到NH4Cl固体。因为降温时，NH4Cl的溶解度减小，会结晶析出，而NaHCO3的溶解度相对较小，在母液中含量少，降温时不易大量析出。 故本问答案为：降温结晶（冷却热饱和溶液）。 （8）观察整个制纯碱的流程，在流程Ⅲ中灼烧碳酸氢钠时产生二氧化碳，二氧化碳又在流程Ⅱ中作为反应物参与反应，所以上述制纯碱的流程中能循环利用的物质是二氧化碳（CO2）。 故本问答案为：二氧化碳（CO2）。 （9）流程Ⅲ中灼烧碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3 + H2O+CO2↑。 【变式】（时政热点）(2025·山东省济南市·一模)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“追梦”化学兴趣小组同学对二氧化碳开启了探究之旅。 【活动1】 (1)实验室制取二氧化碳气体：以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。 ①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。 (提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③若用装置G作为制取CO2的发生装置，该装置使用铜丝网而不使用铁丝网盛放石灰石的原因是 (用化学方程式表示)。 【活动2】 (2)探究工业炼铁的化学原理：化学小组的同学欲用含有少量二氧化碳的一氧化碳气体测定某氧化铁样品的纯度(样品中杂质不参加反应)。小组同学所选装置的连接顺序为：混合气体→C→E(假设有关反应均反应完全)。 ①仪器C中的现象是 。 ②经过充分反应，测得反应前、后仪器C的质量减少1.2g，测得反应前、后仪器E的质量增加了4.4g，则原氧化铁样品中氧化铁的质量是 g(计算结果精确至0.1g)。 ③为保证实验顺利进行，实验前小组同学对以上实验设计方案进行了充分地研讨，下列四位同学的说法中，不正确的是 (填写下列选项序号)。 A．小明：在仪器E洗气瓶中若盛有石灰水，会看到石灰水变浑浊的现象 B．小丽：为保证实验安全，应先点燃酒精灯加热样品，再通入CO气体 C．小红：若直接通过测定仪器E的增重来计算氧化铁的纯度，计算结果会偏大 D．小强：为防止多余CO污染空气，在装置末端加一盏点燃的酒精灯处理尾气 【活动3】 (3)跨学科实践活动：兴趣小组同学为运用CO2的制取原理设计的水草缸二氧化碳自动补给装置(图甲)。 ①图甲A瓶内产生气体的快慢可通过B瓶来反映。由图甲可知，是否产生CO2与A瓶内的 (填“压强”或“温度”)有关； ②为了水草更好的生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于图乙水草缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。 ③若同学家用水草缸每天需要补充4.4gCO2，则每天需要含碳酸钙80%的石灰石的质量为 g。 【答案】(1) ADBF CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (2) 红色粉未变成黑色 4.0 B (3) 压强 3 解：设每天需要含碳酸钙80%的石灰石的质量为x。 答：每天需要含碳酸钙80%的石灰石。 【详解】（1）先除去氯化氢气体，在干燥，则顺序为ADBF； 制取二氧化碳的化学方程式为：； 铁丝会和稀盐酸反应，而铜不会，涉及化学方程式为：； （2）一氧化碳还原氧化铁产生铁和二氧化碳，现象为：红色粉未变成黑色； = x=4g； A 、小明：在仪器E盛有石灰水的洗气瓶中，通入的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙沉淀使澄清石灰水变浑浊，即会看到石灰水变浑浊的现象，选项正确； B 、小丽：为保证实验安全，应先通入CO气体，再点燃酒精灯加热样品，可以防止发生爆炸，选项错误； C、小红：若直接通过测定仪器E的增重来计算氧化铁的纯度，气体中原有的二氧化碳也能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，计算的增重的值偏大，计算氧化铁的质量结果会偏大，选项正确； D、小强：为防止多余CO污染空气，在装置末端加一个点燃的酒精灯处理尾气中的一氧化碳，选项正确； 故填B； （3）①该装置中关闭调节阀，装置内气体增多，压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开调节阀，气体导出，固液接触，反应开始，故二氧化碳是否产生与A瓶内的压强有关； ②为了水草更好的生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸的位置3，这样可使二氧化碳与水充分接触。 ③见答案。 ►考向04 制取二氧化碳相关计算 【典例】(2025·山东省烟台市莱阳市·一模)兴趣小组的同学对石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液（石灰石中的杂质不溶于水，也不与盐酸反应）开展了如下探究，向废液中逐渐加入碳酸钠溶液，加入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀的质量如下表所示，请你回答： 加入碳酸钠溶液的质量/g 50 100 125 140 产生沉淀的质量/g 1.25 3.75 n 5 (1) 。 (2)计算原废液中氯化钙的质量。（写出计算过程，下同） (3)计算碳酸钠溶液的溶质质量分数。（精确至0.1%） 【答案】(1)5 (2)解：设原废液中氯化钙的质量为x。 x=5.55g 答：原废液中氯化钙的质量为5.55g。 (3)解：设碳酸钠溶液的溶质质量分数为y。 y=5.3% 答：碳酸钠溶液的溶质质量分数为5.3%。 【详解】（1）石灰石与稀盐酸发生的反应是，反应后溶液中一定含有氯化钙，可能含有氯化氢。加入50g碳酸钠溶液时，有沉淀产生，说明一定发生反应，产生的沉淀为1.25g，不能确定碳酸钠溶液是否与稀盐酸发生反应；继续加入50g碳酸钠溶液（此时碳酸钠溶液总量为100g），产生沉淀的质量为，说明原溶液中稀盐酸有剩余，每50g碳酸钠溶液与氯化钙反应能产生2.5g碳酸钙沉淀；然后加入碳酸钠溶液，若碳酸钠溶液完全反应，按比例应产生1.25g沉淀，则沉淀总质量为；最后加入碳酸钠溶液，沉淀总质量为5g，与加入125g碳酸钠溶液时质量相同，说明碳酸钠溶液总质量为125g时，溶液中的氯化钙恰好完全反应，假设成立，n=5。 （2）最终产生沉淀的质量为5g，据此计算，见答案。 （3）根据前面的分析，每50g碳酸钠溶液与氯化钙反应能产生2.5g碳酸钙沉淀，据此计算，见答案。 【变式】某次实验考试结束后，某同学对制取二氧化碳后的废液产生了兴趣，为探究废液中溶质的成分，该同学做了如下实验，请根据所示的实验过程和提供的信息作答： (1)实验结束后溶液中的溶质为 。 (2)实验所用K2CO3溶液的溶质质量分数为 。 (3)废液中的溶质为 ，其在废液中的质量分数为 （若溶质不止一种，溶质和其质量分数的前后顺序要对应）。 【答案】(1)KCl、K2CO3 (2)解：设实验所用碳酸钾溶液的溶质质量分数为x x=13.8% 答：实验所用碳酸钾溶液的溶质质量分数为13.8% (3) HCl、CaCl2 由图可知，第一次加入50g碳酸钾溶液，生成2.5g沉淀，第二次加入50g碳酸钾溶液，产生5g沉淀，说明第一次加入的50g碳酸钾溶液中，其中25g碳酸钾溶液与盐酸反应 解：设废液中氯化氢的质量分数为y y=1.825% 由以上分析可知，废液中的氯化钙完全反应后，生成沉淀的质量为10g 解：设废液中氯化钙的溶质质量分数为z z=11.1% 答：废液中氯化氢的溶质质量分数为1.825%，废液中氯化钙的溶质质量分数为11.1% 【详解】（1）由图可知，第一次加入50g碳酸钾，产生2.5g沉淀，第二次加入50g碳酸钾，产生沉淀的质量为：7.5g-2.5g=5g，说明废液中的溶质为：HCl、CaCl2，向废液中加入50g碳酸钾，碳酸钾先与稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，待稀盐酸完全反应后，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾，故第一次加入50g碳酸钾溶液，产生的沉淀质量小，之后，每加入50g碳酸钾溶液，产生5g沉淀，第3次加入30g碳酸钾溶液，生成沉淀的质量为：10g-7.5g=2.5g，说明第3次加入30g碳酸钾溶液，氯化钙已经完全反应，碳酸钾过量，故实验结束后，溶液中的溶质是：KCl、K2CO3； （2）见答案； （3）由（1）的分析可知，废液中的溶质为：HCl、CaCl2； 见答案。 1．(2025·山东省聊城市·二模)对下列事实的认识正确的是 选项 事实 解释 A 同为碳元素组成的单质，金刚石硬、石墨软 碳原子结构不同 B 高锰酸钾溶液与氯化钾溶液颜色不同 在水溶液中高锰酸根离子与氯离子颜色不同 C 二氧化碳能灭火，一氧化碳不能 二氧化碳密度大 D 氢和氧属于不同元素 氢与氧原子相对原子质量不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、金刚石和石墨的硬度差异是由于碳原子排列方式不同（物质结构不同），而非碳原子内部结构不同，选项错误； B、高锰酸钾溶液呈紫色是因高锰酸根离子显紫色，而氯化钾溶液中氯离子无色，颜色差异由离子颜色不同导致，选项正确； C、一氧化碳具有可燃性，因此不能用于灭火，二氧化碳能灭火的主要原因是其不燃烧、不支持燃烧，并能隔绝氧气，选项错误； D、元素种类由质子数决定，氢（质子数1）与氧（质子数8）质子数不同，故为不同元素，选项错误。 故选B。 2．（时政热点）(2024·山东·模拟)我国提出 2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和与碳单质中的碳分别是指 A．均指碳原子 B．均指碳元素 C．前者为二氧化碳、后者为碳元素 D．均指含碳物质 【答案】C 【详解】碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，因此碳中和的碳指二氧化碳；碳单质是由碳元素组成的纯净物，因此碳单质的碳指碳元素。 故选：C。 3．(24-25九上·山东·期末)石墨烯和石墨双炔都是由碳原子构成的物质，具有优良的导电性，其结构如图1所示；石墨双炔可实现氦气的分离提纯，其原理如图2所示。下列说法错误的是 A．石墨烯与石墨双炔的碳原子排列方式不同 B．石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的单质 C．图2分离提纯氦气是利用了石墨双炔的吸附作用 D．石墨烯和石墨双炔充分燃烧的产物均为二氧化碳 【答案】C 【详解】A、根据图示，石墨烯与石墨双炔的碳原子排列方式不同，故选项说法正确； B、石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法正确； C、图2分离提纯氦气，根据图示，石墨双炔能通过较小的分子，阻隔较大的分子，从而将较大的分子与较小的分子分离，其原理与过滤原理类似，故选项说法错误； D、石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，石墨烯和石墨双炔都是由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，石墨烯和石墨双炔充分燃烧的产物均为二氧化碳，故选项说法正确； 故选C。 4．(2025·山东省邹平市·三模)我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量 I.了解二氧化碳排放 (1)排放量增加可能引发的后果有_______（选填字母序号，下同）。 A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发 C．土地沙谟化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性 (2)空气中的主要来自于_____。 A．动植物的呼吸作用 B．化石燃料的燃烧 C．植物的光合作用 (3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。 ①写出标号仪器的名称：b. 。 ②装置B和F都可以作为制取的发生装置，装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。 II.探究二氧化碳转化 (4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。 III.研制低碳行动方案 (5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算 。 【答案】(1)ABCD (2)AB (3) 集气瓶 可以控制反应的发生和停止 (4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好 (5)出行乘坐公交车（合理即可） 【详解】（1）A、冰川融化，海平面上升，是温室效应导致的结果，正确。 B、极端天气频发，如暴雨、干旱、高温等极端气候事件增多，与温室效应有关，正确。 C、土地沙漠化，造成农业减产，气候变化会影响降水分布等，导致土地沙漠化进而影响农业，正确。 D、影响自然生态系统，改变生物多样性，气候改变会对生态系统和生物生存环境产生影响，从而改变生物多样性，正确。 故选 ABCD。 （2）A、动植物的呼吸作用会释放二氧化碳，正确 。 B、化石燃料的燃烧是空气中二氧化碳的主要来源，大量的煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧向大气中排放了大量的二氧化碳，正确。 C、植物的光合作用是吸收二氧化碳，释放氧气，不是二氧化碳的来源，错误。 故选AB。 （3）①标号仪器 b 的名称是集气瓶。 ②装置 B 和 F 都可以作为制取 CO2的发生装置，装置 F 是在装置 B 基础上的改进，多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关活塞控制固体液体接触和分离，当活塞打开，固液接触，反应发生，当活塞关闭，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止。 （4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好，故填：2%氢氧化钠溶液。 证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好。 （5）研制低碳行动方案从 “个人行为” 层面策应 “低碳行动”，可以 出行多乘坐公共交通工具（或减少一次性餐具的使用、随手关灯等合理即可）。这些行为可以减少能源消耗和二氧化碳排放，为实现 “低碳行动” 做出贡献。 5．(2025·山东省日照市·模拟)探究木炭和氧化铜反应生成的气体。 兴趣小组将氧化铜和木炭以质量比13.3：1混合进行实验()，将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变浑浊后变澄清。实验结束后称量，混合固体减少的质量大于试管增加的质量。 [查阅资料]，可溶于水。 (1)任务一：探究固体减少的质量和试管增加的质量不相等的原因。 [作出猜想]木炭和氧化铜反应生成的气体。 ①猜想一：只有；猜想二：只有CO；猜想三： 。 ②甲同学提出猜想二不成立，依据是 。 [实验探究1]乙同学使用足量澄清石灰水，重复上述实验，发现固体减少质量仍然大于试管增加的质量。 [实验结论1]①猜想 不成立。 [实验探究2]丙同学将氧化铜粉末与木炭粉以质量比13.3：1混合，称取0.4 g混合粉末放入“W”形玻璃管a处，在b处放入0.2 g氧化铜粉末，如图，a、b两处同时加热，一段时间后，发现a处固体变红，b处有少量红色固体产生。 ④写出b处发生反应的化学方程式： 。 [实验结论2]猜想三成立。 (2)任务二：探究CO的来源。 [作出猜想]可能发生的化学反应。 猜想四：，。 猜想五：。 [实验探究3]丁同学在两个大试管中分别装入氧化铜和木炭质量比为13.3：1和13.3：2的混合粉末0.3 g。向两个大试管中先通入足量氦气，然后同时加热两个大试管。利用传感器测定产生CO、的浓度。实验结果如图所示。 ①先通入氦气的目的是排出装置中的空气，能否用氢气代替氦气？ (选填“是”或“否”)。 ②由图可知，反应先生成 气体(填化学式)；增加固体混合物中木炭的质量分数，CO的浓度(选填“不变”“变大”或“变小”) 。 [实验结论3]③CO的来源：猜想 成立。 【答案】(1) 含有CO2和CO 将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变浑浊后变澄清，说明气体中一定含有二氧化碳 一 CO+CuOCu+CO2 (2) 否 CO2 变大 四 【详解】（1）①根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，由猜想一：只有；猜想二：只有CO；则猜想三：既有CO2，又有CO； ②由于将生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，试管中溶液先变浑浊后变澄清，根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O和查阅资料，可溶于水，则生成的气体中一定含有二氧化碳，故猜想二不成立； ③乙同学使用足量澄清石灰水，重复上述实验，发现固体减少质量仍然大于试管增加的质量，若气体中只有二氧化碳，足量的澄清石灰水能使二氧化碳完全吸收，则固体减少质量应等于试管增加的质量，故猜想一不成立； ④b处得到红色固体，说明 a 处产生的气体产物有一氧化碳，一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，b处发生反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2。 （2）①实验前，需要通入一段时间的氦气(He)，目的是排尽装置内的空气，防止碳和空气中的氧气反应，影响实验结果，若改用氢气，则氢气会和氧化铜反应，影响木炭和氧化铜的反应，影响实验结果；故填：否； ②由左右两图可知，反应均先生成CO2气体；实验探究3中，左图氧化铜和木炭质量比为13.3：1，右图氧化铜和木炭质量比为13.3：2，由图像分析，右图产生的一氧化碳更多，故增加固体混合物中木炭的质量分数，CO的浓度变大；根据左右两图均为先生成二氧化碳，再生成一氧化碳，故猜想四成立。 6．（环境保护）(2025·山东省东营市·模拟)含碳物质之间的相互转化成就了自然界中的碳循环。正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。 【二氧化碳的制取】 (1)表中是实验室常用的仪器，补齐一组中仪器与名称的连线 。 (2)组装一套便于添加稀盐酸制取二氧化碳气体的发生装置，用到的仪器有 (选填字母序号)。常用的收集方法是 (选填“向上”或“向下”)排空气法，若用G装置收集一瓶二氧化碳，验满的方法是 。 【二氧化碳的性质】 二氧化碳能溶于水且部分与水发生反应。地球表面70%以上的区域被水覆盖，二氧化碳能对自然界的水产生多大影响呢？小亮借助数字化技术对此进行了定量探究(图1)，收集数据如图2、图3所示。 (3)由图2中 信息可知，二氧化碳能溶于水； 信息可知，二氧化碳在水中的溶解有一定限度。由图3中 信息可知，二氧化碳部分与水发生反应，反应的化学方程式为 。 【研究反思】 (4)大气中二氧化碳的含量正在逐年升高。结合上述定量研究可以看出，这种变化对水体的直接危害是 ，为遏制这种现象持续发展，下列措施可行的有 (选填字母序号)。 A．扩大太阳能、风能等可再生能源的利用     B．植树造林 C．禁止使用化石燃料                       D．科技创新，低碳生活 【答案】(1) (2) ABE 向上 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满 (3) 随着时间推移，二氧化碳浓度逐渐增大 150秒后二氧化碳浓度不再变化 pH逐渐减小 (4) 使水体酸性增强(或“水的pH降低”或“水呈酸性”等) ABD 【详解】（1）根据图像，A 是分液漏斗，B 是锥形瓶，C 是量筒，D 是酒精灯，所以补齐连线为。 （2）制取二氧化碳用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，是固液不加热型反应，要便于添加稀盐酸，发生装置用到的仪器有分液漏斗（A）、锥形瓶（B）、双孔橡皮塞及导管（E）； 二氧化碳密度比空气大、能溶于水，常用向上排空气法收集； 用 G 装置（向上排空气法收集装置）收集二氧化碳，验满方法是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。 （3）图 2 中随着时间推移，二氧化碳浓度逐渐增大，说明二氧化碳能溶于水，使水中二氧化碳浓度增加； 150秒后二氧化碳浓度不再变化，说明二氧化碳在水中的溶解有一定限度； 图 3 中溶液的pH逐渐减小，最终小于7，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质（碳酸），反应的化学方程式为。 （4）大气中二氧化碳含量升高，更多二氧化碳溶于水并与水反应生成碳酸，会使水体酸性增强（pH减小）； A、扩大太阳能、风能等可再生能源的利用，可减少化石燃料燃烧，降低二氧化碳排放，A 正确； B、植树造林，植物光合作用能吸收二氧化碳，B 正确； C、禁止使用化石燃料不现实，因为目前化石燃料在能源结构中仍占重要地位，C 错误； D、科技创新，低碳生活，也能减少二氧化碳排放，D 正确。 故选ABD。 7．（科技前沿）(2025·山东省潍坊市·二模)近年来，我国航天事业取得了一系列举世瞩目的成就。请回答下列问题： (1)解决航天员的饮水问题。利用分子筛技术，其原理类似于活性炭净水，据此推测分子筛在净化水过程中具有 作用。 处理航天员呼吸产生的CO2，有以下几种途径： ①用氢氧化锂或氢氧化钠吸收。 (2)相同条件下，不同吸收剂吸收CO2的质量关系如图所示。由图可知，选用LiOH作吸收剂的原因是 ，反应的化学方程式为 。 ②用超氧化钾(K2O2)吸收。 (3)航天员呼吸产生的二氧化碳与超氧化钾(K2O2)发生反应，产生能供给呼吸的氧气，同时生成碳酸钾，写出反应的化学方程式 。 (4)我国自研的“长征”遥五运载火箭，采用液氢和液氧作推进剂。液氢液氧从储存箱至气室汽化，混合后再进燃烧室燃烧，其反应的微观示意图顺序为 (填序号)。 (5)返回舱的返回动力来自液氢和液氧，在即将着陆前要迅速释放剩余的燃料，这样做的目的是 。 【答案】(1)吸附 (2) 相同条件下，吸收等质量的二氧化碳，消耗氢氧化锂的质量更小 CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O (3)2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2 (4)⑤④②③① (5)防止发生爆炸(或减轻自重) 【详解】（1）利用分子筛技术，其原理类似于活性炭净水，据此推测分子筛在净化水过程中具有吸附作用； （2）由图可知，选用LiOH作吸收剂的原因是相同条件下，吸收等质量的二氧化碳，消耗氢氧化锂的质量更小；氢氧化锂与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，化学方程式为CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O； （3）二氧化碳与超氧化钾(K2O2)发生反应，产生能供给呼吸的氧气，同时生成碳酸钾，反应的化学方程式为2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2； （4）氢气和氧气由液态变成气态，分子间的间隔变大，在化学反应中，氢分子分为氢原子，氧分子分为氧原子，然后每2个氢原子与1个氧原子结合成1个水分子，大量水分子构成水，因此其反应的微观示意图顺序为⑤④②③①； （5）返回舱的返回动力来自液氢和液氧，在即将着陆前要迅速释放剩余的燃料，这样做的目的是防止发生爆炸或减轻自重； 17 / 18 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 学科网（北京）股份有限公司 $