专题04 碳和二氧化碳（复习讲义）（上海专用）2026年中考化学一轮复习讲练测

该初中化学中考复习资料聚焦“碳和二氧化碳”专题，覆盖碳的单质（性质与用途）、二氧化碳（性质、环境影响）、实验室制取（装置选择、验满检验）等中考核心考点，通过“知识网络构建-考点解析-题型洞悉-真题训练”教学流程，梳理物质结构决定性质的化学观念，结合上海近三年中考真题突破实验探究难点。 亮点在于“科学探究与实践”的深度融合，如设计“木炭还原氧化铜实验”分析，从实验现象到原理推导培养科学思维，配套“基础过关+能力提升”分层练习及考情预测，帮助教师精准把握复习重点。通过真题精讲与即时反馈，学生能快速掌握气体制取装置选择等高频考点，提升应考能力，教师可据此高效推进复习进度。

主题二 常见的物质（上） 专题04 碳和二氧化碳 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 3 03·考点解析·知识通关 4 考点一 碳的单质 考点二 二氧化碳 考点三 实验室制取二氧化碳 实验 二氧化碳的实验室制取与性质 04·题型洞悉·考向预测 9 题型一 碳的单质 考向01单质碳物理性质及用途 考向02单质碳化学性质 考向03实验探究木炭还原氧化铜 题型二 二氧化碳 考向01 二氧化碳的性质 考向02 二氧化碳对人类生活和环境的影响 题型二 实验室制取二氧化碳 考向01 实验室制二氧化碳 考向02 二氧化碳的检验和验满 考向03 实验室制取气体的一般思路和方法 05·优题精选·练能提分 33 44 / 45 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 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 碳的单质 ----- 上海卷T6 上海卷T2、T10 认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系; 初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法; 以自然界中的氧 循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 二氧化碳 上海卷T40 上海卷T9、T18、T21 上海卷T6、T16、T17 实验室制取二氧化碳 上海卷T34 上海卷T14 ---- 命题预测 结合新型碳单质考查碳单质的性质、结构和用途，通常以选择题、填空题等题型呈现。常见的命题点有：金刚石、石墨的性质和用途及其对应关系、金刚石、石墨和C60物理性质差异大的原因，推车新型碳单质的性质等。 二氧化碳是中考的必考内容。通常以选择题、填空题、实验探究题等多种形式呈现，命题点有：二氧化碳的性质和用途、二氧化碳与水反应的实验现象、一氧化碳的性质和用途、二氧化碳对生活和环境的影响、低碳行动等。 实验室制取二氧化碳常采用实验与探究题的形式考查，偶尔也以选择题考查，并且常与氧气的制取、气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有药品的选择及反应原理，仪器的名称及装置的选择，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化，多功能瓶的使用等。 考点一 碳的单质 1、 碳单质 1.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 碳单质 金刚石 石墨 C60 构成微粒 由碳原子构成 由碳原子构成 由C60分子构成 结构 物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大；导热性好。 灰黑色的有金属光泽的固体；很软，有滑腻感；熔点高，有良好的导电性。 有特殊的物理性质 用途 制装饰品(钻石)；制钻头、切割大理石、裁玻璃； 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层；用于集成电路基板散热。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂 用于超导、催化、 材料科学等领域 物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，物理性质有明显差异的原因： 原子的排列方式不同 2．其它碳单质 （1）焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质，结构与石墨类似。 木炭、活性炭有疏松多孔的结构，因此有吸附性，活性炭的吸附作用比木炭强。 （2）活性炭的应用：可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；水的净化处理；冰箱去味；吸附装修产生的有害气体。 二、碳单质的化学性质 1．常温下化学性质不活泼。 古代字画能长久保存；用炭黑制成的墨书写绘画，档案资料用碳素墨水书写； 2．可燃性： O2充足，完全燃烧生成CO2：C+O2CO2 ； O2不足，不完全燃烧生成CO：2C+O22CO。 3．还原性： （1）木炭还原氧化铜的实验 实验现象 ①黑色粉末逐渐变成光亮的红色； ②澄清石灰水变浑浊。 化学方程式 C + 2CuO 2Cu+CO2↑； 实验结论 生成了红色的铜和二氧化碳； 实验分析 C在化学反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂。 CuO在化学反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。 实验注意点 （1）木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因： 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。 （2）火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。 （3）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。 （4）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。 （5）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。 应用 （1）冶炼金属（炼铁）：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑ （2）与二氧化碳反应：C+CO2高温2CO（吸热反应） （烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度降低） 1．同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物。（如金刚石和石墨混合；红磷和白磷混合等）同种元素组成的纯净物才是单质。 2．金刚石、石墨都是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的，一个C60分子由60个碳原子构成。 3．石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是化学变化。 4．木炭、活性炭都是疏松多孔的结构，具有吸附性，活性炭的吸附性更强。吸附性是物理性质而不是化学性质。 1.（2023·上海·中考真题） 石墨烯是由碳元素组成的单质，下列物质与石墨烯互为同素异形体的是 A．白磷 B．干冰 C．臭氧 D．金刚石 【答案】D 【详解】A.白磷是由磷元素组成的单质，与石墨烯不互为同素异形体，故A错误； B.干冰是二氧化碳，是化合物，与石墨烯不互为同素异形体，故B错误； C.臭氧是由氧元素组成的单质，与石墨烯不互为同素异形体，故C错误； D.金刚石和石墨烯都属于碳的单质，且两者的性质不同，属于不同的单质，互为同素异形体，故D正确； 故选D。 2.（2024·上海·中考真题）自来水生产中具有吸附性的物质是 A. 氯气 B. 活性炭 C. 臭氧 D. 泥沙 【答案】B 【详解】A、自来水生产中通入氯气的作用是杀菌消毒，不能起到吸附作用，故不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故符合题意； C、臭氧能杀死水中的病菌、微生物，不能起到吸附作用，故不符合题意； D、泥沙是水中的不溶性杂质，需要除去，不能起到吸附作用，故不符合题意。 故选B。 3.（2024·上海·中考真题节选）我国青铜器的铸造和使用具有悠久的历史，探寻铜锈的奥秘有利于保护青铜文物。 （1）火的使用促进了炼铜技术的发展。采用火法炼铜时，木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，写出反应的化学方程式：___________。 【答案】（1） 【小问1详解】 木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 考点二 二氧化碳 一、物理性质 物理性质 氧气 色、味、态（通常状况下） 无色、无味、气体 密度（标准状况下） 比空气大 溶解性（通常状况下） 能溶于水 在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为干冰（用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果）。 二、化学性质 （1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 （2）二氧化碳与水反应生成碳酸：CO2+H2O===H2CO3 实验操作 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干 现象 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去 分析 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红 碳酸不稳定，容易分解 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.碳酸不稳定，易分解：H2CO3=H2O+CO2↑ （3）二氧化碳与碱溶液反应： ①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O； 该反应用于检验CO2气体：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体。 ②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O；应用：吸收或除去二氧化碳。 三、二氧化碳的用途 （1）干冰的用途：做制冷剂，食品冷藏保鲜和运输；医疗上血液和疫苗的储存与运输。用于人工增雨：利用干冰升华吸热的原理。 （2）二氧化碳气体的用途：光合作用的原料；灭火；温室的气体肥料；化工产品的原料，制作碳酸饮料和尿素等。 实验装置图 实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了 实验分析 二氧化碳密度比空气大； 二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。 原因：二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。 构建物质网络——以二氧化碳为核心 ① 2C + O2 点燃 2CO ； ② C + O2 点燃 CO2 ； C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑； 3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑； ③ 2CO + O2 点燃 2CO2 ； 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 ； ④ C+CO2 高温 2CO ⑤ Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 ↓+ H2O （2NaOH + CO2 =Na2CO3 + H2O） ⑥ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ （Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑） CaCO3 高温 CaO + CO2↑ ⑦ H2O + CO2 = H2CO3 ⑧ H2CO3 = H2O + CO2↑ 四、自然界中的碳、氧循环 二氧化碳 氧气人和动植物的呼吸， 化石燃料的燃烧等 （1） 产生二氧化碳：人和动植物呼吸、石油和天然气等化石燃料的燃烧等。 （2） 消耗二氧化碳：植物的光合作用、海水吸收。 五、二氧化碳对人体和环境的影响 1．二氧化碳无毒但不能供给呼吸，超过一定含量对人体健康有影响，人群密集的地方需注意通风换气。 进入久未开启的菜窖和山洞、深井前，需做灯火实验。 2．CO2对环境的影响：空气中CO2含量过高，会使温室效应加剧，造成全球变暖等。 3．温室效应 （1）能产生温室效应的气体：二氧化碳、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷。 （2）造成温室效应增强的原因：人类消耗的化石燃料急剧增加，森林大面积减少，大气中二氧化碳含量不断上升。 （3）温室效应增强、全球变暖的危害：两极冰川融化，海平面上升，淹没沿海城市；土地沙漠化，农业减产等；引起暴雨、洪水等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性。 三、低碳行动与可持续发展 1．低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施。 2．控制大气中二氧化碳含量的措施主要有： （1）各国签署限制二氧化碳排放的国际公约，并严格执行。 （2）减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源； （3）大力植树造林，严禁乱砍滥伐； （4）采用物理、化学方法，捕集、利用、封存二氧化碳。 1. 二氧化碳能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。 2. 用用氢氧化钠溶液除去CO中混入的CO2不能用澄清石灰水，除杂效果不好。检验二氧化碳用澄清石灰水，用氢氧化钠溶液看不到明显现象，无法检验。 3. 除去CO2中混入的CO，不能用点燃的方法。 4. CO2不是空气污染物，但大气中CO2含量过高，会使温室效应加剧。 1.（2023·上海·中考真题）二氧化碳通入水中形成的溶液，pH可能为 A. 4 B. 7 C. 10 D. 13 【答案】A 【详解】二氧化碳通入水中与水反应生成碳酸，形成的溶液是碳酸溶液，酸溶液pH＜7。 故选：A。 2.（2023·上海·中考真题） 密闭容器中，碳粉与二氧化碳的反应为 有关说法正确的是 A. 有1g碳粉参加反应，气体总质量增加1g B. 随着反应进行，CO的摩尔质量不断增大 C. 随着反应进行，混合气体中碳元素的质量分数不变 D. 反应前后，容器中气体所含的氧原子数不变 【答案】AD 【详解】A、根据反应前后物质的总质量不变，化学方程式数量关系可知，若有1g碳参加反应，则气体增加了1g，故选项说法正确； B、物质的摩尔质量是指1mol物质所具有的质量，不会随着反应的改变而改变，故选项说法错误； C、反应前的物质为碳和二氧化碳，反应后的气体为一氧化碳，则随着反应的进行，混合气体中碳元素的质量分数增大，故选项说法错误； D、反应过程中，氧原子个数不变，故选项说法正确。 故选：AD。 3.（2025·上海·中考真题节选）2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，已知10molCO2完全反应生成 g甲酸（HCOOH）.分子筛用于分离甲烷和CO2，二氧化碳分子直径0.33nm，甲烷的分子直径0.38nm，分子筛的直径范围 nm。 为什么气体 Y 中分子数小于气体 X 中分子数？ 【答案】 460；0.33≤d<0.38；空气 X 每消耗两份氧气，就会有一份二氧化碳气体生成即计算在气体Y内，产物水为液态不计算在气体Y内。故“气体 Y 中的分子数一定比空气X中的分子数少”。 【解析】设 10molCO2 完全反应生成 xmol 甲酸（HCOOH） 二氧化碳分子直径 0.33nm，甲烷的分子直径 0.38nm，分子筛的直径范围 0.44≤d<0.38nm，故 0.44≤d<0·38; 由化学方程式可知，空气X每消耗2两份氧气，就会有1份二氧化碳气体生成，即计算在气体Y内，产物水为液态不计算在气体Y内，故”气体 Y中的分子数一定比空气X中的分子数少”。  考点三 实验室制取二氧化碳 一、实验室制取二氧化碳 1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸 2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ （1）不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。 （2）不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。 （3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因：反应速率太快，不易控制。 3．装置：固液不加热型 4．气体收集方法：向上排空气法（集气瓶口朝上） 5．实验步骤：连接仪器；检查装置气密性；装试剂（先固体后液体）；收集气体。 6．检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若变浑浊，则气体是二氧化碳。 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳。 7．工业制备二氧化碳：高温煅烧石灰石： CaCO3高温CaO+CO2↑ 二、实验室制取气体装置的选择 1.确定气体发生装置的依据：反应物的状态和反应条件 二氧化碳 氧气 试剂 大理石（或石灰石）、稀盐酸 过氧化氢 高锰酸钾 反应原理 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 反应物状态 固体和液体 固体和液体 固体 反应条件 不加热 不加热 加热 发生装置 固液不加热型 固体加热型 2.确定气体收集装置的依据：气体密度和水溶性 （1）向上排空气法（集气瓶口朝上）：收集密度比空气大，不与空气反应的气体； （2）向下排空气法（集气瓶口朝下）：收集密度比空气小，不与空气反应的气体。 （3）排水法：收集难溶于水，不与水反应的气体。 （4）三大气体收集方法及依据 二氧化碳 氧气 氢气 密度 比空气大 比空气大 比空气小 水溶性 能溶于水，与水反应 不易溶于水，不与水反应 难溶于水，不与水反应 收集方法 排水法 排水法；向上排空气法 排水法；向下排空气法 收集装置 3．几种固液不加热型发生装置的比较 固液不加热型 装置 优点 简单，仪器少 可随时添加液体试剂 可控制加入液体的速率来控制反应速率，产生平稳的气流 4．万能瓶收集气体 万能瓶收集气体，无论瓶内有水没水、装置正放倒放均可以这样判断：比较原瓶内物质和即将进入瓶内的物质的密度，凡是密度大的，始终都从装置下端进出；凡是密度小的，始终都从装置上端进出。 排水法 向上排空气法 向下排空气法 瓶内装满水 空瓶 空瓶 所有气体都从上端进，水从下端出 密度大的气体从容器下端进，密度小的空气从容器上端出 密度小的气体从容器上端进，密度大的空气从容器下端出 1. 实验室制取二氧化碳的试剂只能写“大理石（或石灰石）”和“稀盐酸”，不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物，不能用化学式表示，它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集，也不能使用； “HCl”既可以表示盐酸，还可以表示氯化氢气体。 2．反应容器中的导管不能伸入过长，应稍露出橡皮塞。若使用双孔橡皮塞，长颈漏斗下端的管口应伸入到液面以下，以免产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中。收集气体时，集气瓶口朝上，导管伸入到集气瓶的底部，以收集到较纯净的气体。 2. 用排空气法收集气体时，注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上，表明空气从上方排出，为向上排空气法；集气瓶口朝下，表明空气从下方排出，为向下排空气法； 3. 用排空气法收集气体时，玻璃导管应伸到集气瓶底部，便于排尽空气。 4．气体检验：检验二氧化碳只能用澄清石灰水，不能用燃烧的木条，因为使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳气体，还可能是氮气等。 1.（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A. 打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B. 打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C. 闭合旋塞后，试管内气压减小 D. 闭合旋塞后，漏斗内液面上升 【答案】D 【详解】A、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，所以试管中稀盐酸体积会增大，故不符合题意； B、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出，故不符合题意； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，故不符合题意； D、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，导致漏斗内液面上升，故符合题意。 故选D。 2.（2025·上海·中考真题） 实验如图 A 用该装置制备并收集二氧化碳。下列说法正确的是 A. 改成粉末状增加二氧化碳的质量 B. 把稀盐酸换成稀硫酸 C. 关闭弹簧夹让反应停止 D. 收集满一瓶后，如图 B 所示，盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散 【答案】D 【解析】A 选项改成粉末状，能扩大接触面积，可以加快反应速度，产物二氧化碳的质量不会改变； B 选项，不能换成稀硫酸，因为生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止反应的进行； C 选项关闭弹簧夹不会使反应停止，该装置不是简易启普发生器； D 选项二氧化碳的密度大于空气，瓶口向上放置盖上玻璃 片能减少气体逸散。 故选 D 3.（2025·上海松江·二模）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 【答案】C 【详解】A、碳酸钠粉末与盐酸反应速率过快，不易控制，且碳酸钠属于粉末状，隔板不能起到固液分离的目的，故不能用碳酸钠粉末代替实验室用大理石，选项错误； B、长颈漏斗不能控制滴加液体的速率，分液漏斗可以控制滴加液体的速率，选项错误； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，选项正确； D、长颈漏斗伸入了液面以下进行液封，气体不会从长颈漏斗逸出，选项错误； 故选C。 实验 二氧化碳的实验室制取与性质 【实验目的】 1.能选择合适的装置在实验室制取二氧化碳。 2.学会装配实验装置制取并收集二氧化碳。 3.学会二氧化碳的检验方法。 4.探究二氧化碳的化学性质。 【实验用品】 锥形瓶(250mL或150mL)、双孔橡胶塞、长颈漏斗、漏斗、导管、橡胶管、弹簧夹、毛玻璃片、集气瓶、烧杯(500mL)、酒精灯、点火枪、软塑料瓶(330mL或550mL饮用水瓶)。 你还需要的实验用品：大理石或石灰石、稀盐酸(8%)、 石蕊试液、 木条、蜡烛。 【实验步骤】 1. 二氧化碳的制取 (1) 检查装置气密性。 用橡胶管连接好导管,并与长颈漏斗一起装进双孔橡皮塞中。用装配好的双孔橡胶塞塞紧锥形瓶口,按图3-29 搭建实验装置。用弹簧夹夹住橡胶管,向长颈漏斗中缓缓加水,至漏斗颈有明显液柱且1分钟内液柱没有明显变化,则气密性良好。取下双孔橡胶塞,移出导管,倒掉锥形瓶中的水。 (2) 取约10g块状石灰石(或大理石)放入锥形 瓶中,塞紧双孔橡胶塞,打开弹簧夹,通过长颈漏斗口向锥形瓶中加入稀盐酸,直至浸没长颈漏斗的下端管口。 (3) 将产生的气体通入澄清石灰水,观察现象并记录。 (4) 用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。用燃着的木条(或火柴)放在集气瓶口处检验二氧化碳是否收集满。 2. 二氧化碳的性质 (1) 如图3-30,取一只500mL的烧杯,在烧杯中固定两支高低不同的蜡烛,点燃蜡烛,通过漏斗向烧杯中缓缓倒入二氧化碳,观察现象并记录。 (2) 如图3-31(a)所示 ,取一支试管,加入2mL水,再滴加8~10滴紫色石蕊试液,向石蕊试液中通入二氧化碳,观察现象并记录。 (3) 如图3-31(b)所示 ,加热上述溶液,观察现象并记录。 (4) 如图3-31(c)所示,取一只塑料软瓶,收集满二氧化碳气体,向其中迅速滴加几滴紫色石蕊试液,再向瓶中倒入约半瓶水,旋紧瓶盖,充分振荡塑料瓶,观察现象并记录。 3. 将固体和液体分别倒入贴有“废液”和“固体 废弃物”的烧杯中,清洗仪器,整理桌面。 题型一 碳的单质 ►考向01 单质碳物理性质及用途 【典例】（2023·上海中考·真题）冰箱中放入活性炭，目的是 A. 制冷 B. 除异味 C. 加湿 D. 节能 【答案】B 【详解】活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素。冰箱中放入活性炭，目的是除异味，B符合题意。 故选B。 【变式01】金刚石和石墨具有相同的 A．组成 B．结构 C．性质 D．应用 【答案】A 【详解】A、组成指的是构成物质的元素种类。金刚石和石墨都由碳元素（C）组成，没有其他元素，因此组成相同，A正确。 B、结构指的是金刚石和石墨碳原子的排列方式，金刚石中碳原子以正四面体结构排列，石墨中碳原子以六边形层状结构排列，层间作用力弱，结构不同，B错误。 C、性质包括物理性质和化学性质。由于结构不同，金刚石硬度高、不导电、不易发生化学反应；石墨软、导电、层间易滑动，性质不同，C错误。 D、应用基于性质。金刚石用于切割工具、钻头、珠宝等（利用其硬度）；石墨用于铅笔芯、润滑剂、电极等（利用其软度和导电性），应用不同，D错误。 【变式02】物质的性质决定用途。下列物质的性质与其用途具有对应关系的是 A．氮气的沸点低，可用作食品保护气 B．金刚石的硬度大，可用于切割玻璃 C．镁是银白色固体，可用于制作烟花 D．CaO易与水反应，可用作补钙剂 【答案】B 【详解】A、氮气用作食品保护气，主要是因为其化学性质稳定（不易与其他物质反应），能隔绝氧气，防止食品腐败，与沸点低无关。选项错误； B、金刚石是天然存在的最硬物质（物理性质），其硬度大使其能轻易划伤或切割玻璃等硬质材料，故可用于切割玻璃。选项正确； C、镁用于制作烟花，主要是因为镁燃烧时发出耀眼白光（可燃性和发光性），镁是银白色固体与制作烟花无关。选项错误； D、CaO（氧化钙）易与水反应生成氢氧化钙，并放出热量，常用于干燥剂或建筑材料（如制熟石灰）。但补钙剂需提供安全、易吸收的钙元素，如碳酸钙，而氧化钙具有强腐蚀性，直接摄入有害，不适合补钙。选项错误； ►考向02 单质碳化学性质 【典例】（2025·上海黄浦·二模）一氧化碳、碳粉均能在一定条件下分别与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。若参加反应的氧化铜质量相等。则有关这两个反应说法正确的是 A．生成等质量的铜 B．生成等质量的二氧化碳 C．反应前后固体减少的质量相等 D．参加反应的一氧化碳和碳粉的物质的量之比为1：2 【答案】A 【详解】一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为；碳粉与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。 A、根据化学方程式可知，氧化铜中的铜元素全部转化为单质铜，若参加反应的氧化铜质量相等，由铜元素质量守恒可知，生成铜的质量相等，该选项正确； B、设参加反应的氧化铜质量都为160g。对于，根据化学计量关系，CuO与CO2的质量比为，160g氧化铜反应生成二氧化碳质量为88g。对于，CuO与CO2质量比为，160g氧化铜反应生成二氧化碳质量为44g，可知生成二氧化碳质量不相等，该选项错误； C、反应前后固体减少的质量，对于一氧化碳还原氧化铜，是氧化铜中氧元素的质量；对于碳还原氧化铜，是氧化铜中氧元素质量和参加反应碳粉的质量，二者不相等，该选项错误； D、由化学方程式可知，若生成2mol铜，需要CO 2mol，需要C 1mol，参加反应的一氧化碳和碳粉的物质的量之比为，不是，该选项错误。 故选A。 【变式01】中国古代冶炼锡常用的方法是将数百斤锡砂（主要成分是）和数百斤木炭混合，使其在高温下反应，生成锡的反应是：。下列说法正确的是 A．中锡元素的化合价为+2 B．上述反应是置换反应 C．和木炭质量比为时，二者恰好完全反应 D．木炭在冶炼中只起到燃烧放热的作用 【答案】B 【详解】A、中氧元素的化合价为-2价，则锡元素的化合价为+4，故选项说法不正确。 B、，该反应符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和一种化合物”的特点，属于置换反应，故选项说法正确。 C、根据化学方程式可知，二者恰好完全反应时，和木炭质量比为(119+16×2):(12×1)=151:12，故选项说法不正确。 D、木炭在冶炼中不仅燃烧放热，使其在高温下反应，同时作为还原剂参与反应，故选项说法不正确。 故选B。 【变式02】下列对实践活动中涉及的化学知识解释错误的是 选项 实践活动 化学解释 A 干冰用于人工增雨 干冰升华时吸收大量热 B 古代用墨绘制的字画能够长时间保存不变色 常温下碳单质的化学性质不活泼 C 在铁制品表面涂油、刷漆、镀铬 增强铁的美观 D 用发酵粉(含碳酸氢钠和有机酸等)制作面包 碳酸氢钠和有机酸反应产生 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、干冰升华时吸收大量热，使周围温度降低，水蒸气凝结成水滴，用于人工增雨，解释正确； B、墨的主要成分是碳，常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质反应，因此字画能长期保存，解释正确； C、铁制品表面涂油、刷漆、镀铬的主要目的是隔绝氧气和水，防止铁生锈，而非仅仅“增强美观”，题目中的化学解释未提及防锈，解释错误； D、发酵粉中的碳酸氢钠与有机酸反应生成二氧化碳气体，使面包疏松多孔，解释正确。 故选：C。 ►考向03实验探究木炭还原氧化铜 【典例】（2025·上海·二模）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、CuO能与足量的稀硫酸反应生成硫酸铜和水，碳粉不与稀硫酸反应，再过滤，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； B、在加热的条件下二氧化碳和木炭反应生成一氧化碳，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； C、Na2CO3能与适量的Ba（OH）2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确； D、CuSO4能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 故选C。 【变式01】赤铜(主要成分是氧化亚铜，红色)和木炭混合物，高温还原过程中发生的主要反应是。请回答下列问题。 (1)该反应中X的化学式为 ，C和的质量比是 。 (2)另取木炭和赤铜的固体混合物16 g，按图中装置进行实验，通氧气加热至固体质量不再改变(杂质不反应)，最终称得黑色固体质量为17 g，图中右侧装置的质量增重2.2 g。请回答下列问题： ①相关反应的化学方程式除主要的还有 、 。 ②16 g固体中含铜元素的质量为 。 ③为了使图中右侧装置部分质量测定更精准，应进行的合理操作是： 。 ④酒精灯加网罩的目的是： 。 【答案】(1) (2) 12.8g 实验前先通入一会氧气，连接左右装置，打开弹簧夹，进行加热。停止加热后继续通入氧气到冷却至室温，关闭弹簧夹 能集中火焰，提高温度 【详解】（1）反应前后原子的种类的个数不变，等号左边C、Cu、O的个数比分别为1、4、2，等号右边除X外，有4个铜原子，则X中含有1个碳原子和2个氧原子，则X的化学式为；结合方程式可知，C和的质量比为。 （2）①本实验涉及到的化学反应有木炭的燃烧，生成二氧化碳，其化学方程式为，氧化亚铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，其化学方程式为。 ②根据右侧装置增重2.2 g可知，生成的质量为2.2 g，则原混合物中碳的质量为 。固体质量从16 g增加到17 g，净增加1 g。质量增加是由于与反应结合了氧，质量减少是由于C反应生成逸出。因此，结合的氧气质量为 。根据反应 ，可计算出原混合物中的质量为 。所以，16 g固体中含铜元素的质量为 。 ③为了使图中右侧装置部分质量测定更精准，应进行的合理操作是实验前先通入一会氧气，连接左右装置打开弹簧夹，进行加热，停止加热后继续通入氧气到冷却至室温，关闭弹簧夹，这样做可以使左侧装置生成的二氧化碳被右侧装置中的氢氧化钠溶液充分吸收，使实验数据更加准确。 ④在酒精灯上罩金属网罩，能集中火焰，提高温度。 【变式02】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。 题型二 二氧化碳 ►考向01二氧化碳的性质 【典例】（2023·上海·中考真题）CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是 A. 玻璃管中粉末由黑变红 B. NaOH溶液的作用是检验 C. 可用生石灰吸收尾气 D. 结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹、 【答案】AD 【解析】 【详解】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故实验进行一段时间后，玻璃管中粉末由黑变红，说法正确； B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应，但该反应生成碳酸钠溶液和水，没有明显现象，无法检验二氧化碳，说法错误； C、尾气是未反应的一氧化碳，一氧化碳不与生石灰发生反应，无法起到吸收尾气的作用，说法错误； D、结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2可以防止空气进入装置氧化炽热的铜，同时防止因温度下降，倒吸氢氧化钠溶液进入试管，说法正确。 故选AD。 【变式01】（2024·上海·中考真题） 砖墙表面在一定条件下会出现白色物质，称为泛白(泛碱)，泛白物质是墙体内部溶解在水中的物质迁移至墙面后，经变化形成的(如图1)。 （1）若泛白物质Z是由碳酸钙和氢氧化钙组成。 ①写出CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式：___________。 ②取泛白物质溶于水，搅拌静置，测上层清夜的pH___________7. 【答案】（1） ①. CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ②. ＞ 【解析】 ①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O； ②氢氧化钙微溶于水，形成氢氧化钙溶液，氢氧化钙溶液显碱性，pH＞7； 【变式02】碳及其化合物存在如下转化关系：（“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是 A．由C转化为的过程中碳元素的化合价依次升高 B．只能通过与反应转化为 C．通过与C反应转化为，化学方程式为 D．X可能是酸或盐 【答案】B 【详解】A、C、CO、中碳元素化合价分别为0、+2、+4价，碳元素的化合价依次升高，不符合题意； B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，符合题意； C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为，不符合题意； D、二氧化碳和水反应生成碳酸、碳酸分解生成二氧化碳，碳酸属于酸；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，碳酸钠属于盐，故X可能是酸或盐，不符合题意； 故选B。 ►考向02 二氧化碳对人类生活和环境的影响 【典例】（2025·上海·二模）我国力争在2060年前实现“碳中和”，“碳”转化的微观示意图如图所示，说法错误的是 A．氢元素由游离态变为化合态 B．反应前后催化剂的质量和性质不变 C．反应前后原子数目没有改变 D．该反应对缓解温室效应具有重要意义 【答案】B 【详解】A、由图可知，发生反应为氢气与二氧化碳在催化剂的作用下生成CH4O和水，反应前氢元素以单质形成存在，反应后以化合物形式存在，则氢元素由游离态变为化合态，选项正确； B、反应前后催化剂的质量和化学性质不变，催化剂的物理性质在变化中可能发生变化，如颗粒大小等，选项错误； C、化学反应前后原子的种类、数目、质量不变，选项正确； D、二氧化碳过量排放到空气中会产生温室效应，该反应消耗二氧化碳，为解决温室效应提供了新途径，对缓解温室效应具有重要意义。选项正确； 故选B。 【变式01】（2025·上海崇明·二模）下图是的捕集与转化示意图，有关说法错误的是 A．此流程中FeO可以循环使用 B．反应I中生成的固体均为黑色 C．反应II中生成的和的物质的量之比为 D．铁的氧化物之间转化的条件不同 【答案】C 【分析】根据CO2的捕集与C转化示意图，反应Ⅰ是FeO和CO2在427℃反应生成Fe3O4和C，反应的化学方程式：6FeO+CO22Fe3O4+C，Ⅱ反应为Fe3O4在太阳能作用下分解生成FeO和O2，2Fe3O4 6FeO+O2↑。 【详解】A、FeO既是反应Ⅱ的产物，又是反应Ⅰ的反应物，可以循环使用，说法正确，不符合题意； B、反应Ⅰ的反应物是CO2和FeO，产物是C和Fe3O4，生成的固体均为黑色，说法正确，不符合题意； C、化学方程式中化学计量数之比等于物质的量比，反应Ⅱ是2Fe3O46FeO+O2↑，生成的FeO和O2的物质的量之比为6：1，说法错误，符合题意； D、反应Ⅰ中FeO转化为Fe3O4的条件是427℃，反应Ⅱ中Fe3O4转化为FeO的条件是太阳能，转化条件不同，说法正确，不符合题意。 故选C。 【变式02】我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是 A．碳中和是指用碱中和产生的 B．途径①表示植物的光合作用 C．途径②中部分最终转变为碳酸盐 D．化石燃料燃烧使排放量增加 【答案】A 【详解】A、人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，即为碳中和。选项错误； B、植物光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，选项正确； C、二氧化碳与水反应生成碳酸，最终部分碳酸会最终转化成碳酸盐，选项正确； D、 化石燃料燃烧使二氧化碳排放量增加，选项正确。 故选A。 题型三 制取氧气 ►考向01实验室制二氧化碳 【典例】（2025·上海松江·二模）用如图装置做碳酸钙和稀盐酸反应的实验，收集实验过程中的部分数据如表： 反应时间/分钟 0 1 2 3 质量/克 222.8 222.8 222.8 222.8   对实验过程分析正确的是： A．气球会一直变大 B．2分钟时，反应可能停止了 C．用气球的目的是为了证明反应发生 D．该实验能验证质量守恒定律 【答案】BD 【详解】A、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，气球变大，当反应完全后，不再生成二氧化碳，气球不再变大，A错误； B、气球不再变大时反应停止，2分钟时，反应可能停止了，B正确； C、用气球的目的是为了收集反应生产的二氧化碳，保证装置密闭，C错误； D、该实验碳酸钙与稀盐酸反应，装置的总质量保持不变，能验证质量守恒定律，D正确。 故选BD。 【变式01】（2025·上海闵行·二模）实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，说法错误的是 A．加入稀盐酸时，先关闭弹簧夹 B．反应过程中，若关闭弹簧夹，长颈漏斗内液面会上升 C．多孔隔板的作用是支撑固体，便于固液分离 D．该装置可以控制反应的速率 【答案】A 【详解】A、在加入稀盐酸时，弹簧夹应该是打开的，以便气体能够顺利排出。如果关闭弹簧夹，气体无法排出，可能会导致装置内压力增大，甚至发生危险。选项错误； B、当弹簧夹关闭时，反应生成的气体无法排出，装置内压力增大，会将液体压回长颈漏斗，导致液面上升。选项正确； C、多孔隔板的作用是支撑固体反应物，同时允许液体通过，从而实现固液分离。选项正确； D、通过控制弹簧夹的开关，可以调节气体的排出速度，从而间接控制反应的速率。选项正确； 故选A。 【变式02】（2025·上海金山·二模）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式是 A．CaCO3+HCl=CaCl2+CO2+H2O B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O C．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O D．CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 【答案】C 【详解】大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应物中的碳酸钙是固体，盐酸是液体，因此生成的二氧化碳化学式后面需要添加气体符号，且需要配平化学方程式，则正确的化学方程式为； 故选C。 ►考向02 二氧化碳的检验和验满 【典例】（2023·上海·中考真题）下图是实验室制取气体的部分装置，回答下列问题。 (1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 (2)用上述装置制取二氧化碳时，选择发生装置和收集装置的组合是 。 (3)证明二氧化碳是否集满的方法是 。 【答案】(1) (2)BD (3)将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满 【详解】（1）大理石主要成分是碳酸钙，它与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应是固体和液体在常温下进行，不需要加热，所以发生装置应选 B；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，所以收集装置选 D，组合为 BD。 （3）因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，就表明集气瓶内二氧化碳已充满。 【变式】气体制备是初中化学实验的重要内容，根据下列装置回答问题： (1)写出标有字母a的仪器名称： 。 (2)用A装置制取时，反应原理用化学方程式表示为 。 (3)实验室制备应选择的发生装置是 （填字母），检验收集满的方法是 。 (4)若某气体既能用C装置也能用E装置收集，则该气体具有的性质是 （填序号）。 ①密度比空气大，难溶于水    ②密度比空气小，易溶于水    ③密度比空气小，难溶于水 【答案】(1)锥形瓶 (2) (3) B 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满 (4)③ 【详解】（1）由图可知，标有字母a的仪器名称为：锥形瓶； （2）A装置为固体加热型发生装置，且试管口有一团棉花，用A装置制取时，应选用药品高锰酸钾，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； （3）实验室制备选用药品大理石（或石灰石）和稀盐酸，该反应属于固液常温型，应选择的发生装置是B；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大且能溶于水，可用向上排空气法收集，检验收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满； （4）装置C为排水法，装置E为向下排空气法，若某气体既能用C装置也能用E装置收集，则该气体具有的性质是密度比空气小，难溶于水，故填③。 ►考向03 实验室制取气体的一般思路和方法 【典例】（2025·上海闵行·二模）有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 【答案】CD 【详解】A、一氧化碳还原氧化铜需要加热，这套装置不可以探究一氧化碳还原氧化铜，故选项说法错误； B、实验室常用锌和稀硫酸制取氢气时，氢气的密度比空气小，常用向下排空气法收集，故选项说法错误； C、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，这套装置可以制备并收集二氧化碳，故选项说法正确； D、双手握住试管加热其中空气，气体膨胀从导管进入集气瓶水中产生气泡，说明装置气密性良好，故选项说法正确。 故选：CD。 【变式01】（2025·上海·二模）如图装置可用于制取气体，说法正确的是 A．该装置可制取二氧化碳 B．Ⅰ可控制反应的发生与停止 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满 【答案】A 【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物为固体，不需加热，二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，可选用该装置制取二氧化碳，选项正确； B、Ⅰ装置不能使固液分离，不能可控制反应的发生与停止，选项错误; C、Ⅱ中气体的收集方法是向上排空气法，选项错误； D、验满氧气时应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则氧气集满，不能伸入瓶中，选项错误； 故选A。 【变式02】下面是实验室气体制取和性质验证的实验装置，请回答下列问题： (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用装置B、C制取氧气，反应的化学方程式为 ，验满方法是 。 (3)将装置B、F相连，制取二氧化碳并验证其性质，装置F试管中的现象为 ，烧杯中发生反应的化学方程式为 。 (4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。通常状况下，氨气密度比空气小，极易溶于水。实验室制取氨气应选择的装置组合是 （填序号）。连接好仪器后，应先进行的操作是 。 【答案】(1) 集气瓶 (2) 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 (3) 紫色石蕊溶液变红 (4) AD 检查装置的气密性 【详解】（1）仪器①的名称是集气瓶。 （2）装置B是固液不加热型发生装置，C是向上排空气法收集装置。实验室用装置B、 C制取氧气，是用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气，化学方程式为。 氧气具有助燃性，验满方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。 （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以装置F试管中的现象为紫色石蕊溶液变红。 烧杯中是二氧化碳与氢氧化钙反应，化学方程式为。 （4）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物的方法制取氨气，发生装置应选固体加热型的A；通常状况下，氨气密度比空气小，极易溶于水，所以收集装置应选向下排空气法的D，故装置组合是AD。 连接好仪器后，为了防止装置漏气导致实验失败，应先进行的操作是检查装置的气密性。 1.（2024·上海·中考真题）关于CO以下说法正确的是 A. 无毒 B. 加热还原氧化铜 C. 密度比空气大 D. 有刺激性气味 【答案】B 【详解】A.一氧化碳是一种有毒气体，故选项说法错误，不符合题意。 B.一氧化碳具有还原性，加热能还原氧化铜，故选项说法正确，符合题意。 C.一氧化碳密度比空气略小，故选项说法错误，不符合题意。 D.一氧化碳是无色、无味的气体，故选项说法错误，不符合题意。 故选：B。 2.（2025·上海松江·二模）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 【答案】C 【详解】A、碳酸钠粉末与盐酸反应速率过快，不易控制，且碳酸钠属于粉末状，隔板不能起到固液分离的目的，故不能用碳酸钠粉末代替实验室用大理石，选项错误； B、长颈漏斗不能控制滴加液体的速率，分液漏斗可以控制滴加液体的速率，选项错误； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，选项正确； D、长颈漏斗伸入了液面以下进行液封，气体不会从长颈漏斗逸出，选项错误； 故选C。 3.（2025·上海普陀·二模）实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．大理石石块和稀硫酸 B．大理石石块与稀盐酸 C．大理石粉末与浓盐酸 D．大理石粉末与浓硫酸 【答案】B 【详解】A、大理石（主要成分碳酸钙）与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，错误； B、大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应速率适中，便于收集二氧化碳气体， 正确； C、大理石粉末与浓盐酸反应可以生成二氧化碳，但是浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，使制取的二氧化碳气体中混有氯化氢杂质，导致气体不纯，错误； D、大理石粉末与浓硫酸反应，开始会生成二氧化碳，但生成的硫酸钙微溶，会覆盖在大理石粉末表面，阻止反应继续进行，错误。 故选B。 4.（2025·上海奉贤·二模）如图，集气瓶中盛有少量澄清石灰水和一氧化碳，插入灼烧过的薄铜片，一段时间后再用燃着的木条检验剩余气体。下列说法正确的是 A．该实验可验证CO具有还原性 B．Ⅰ中可观察到澄清石灰水变浑浊 C．Ⅲ中反应一段时间后振荡，只能观察到澄清石灰水变浑浊的现象 D．Ⅳ中用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体，瓶口可能出现蓝色火焰 【答案】AD 【详解】A、一氧化碳的还原性是指一氧化碳能夺取含氧化合物里的氧，该实验Ⅲ中氧化铜（II中铜和氧气反应产生）被一氧化碳夺取氧，黑色固体变红色（产生了铜），产生的二氧化碳使石灰水变浑浊，所以能验证CO具有还原性 ，A 正确。 B、Ⅰ 中一氧化碳不能和澄清石灰水反应，没有碳酸钙沉淀生成，所以澄清石灰水不会变浑浊 ，B 错误。 C、Ⅲ 中铜片上的氧化铜被一氧化碳还原为铜，会观察到黑色固体逐渐变红，同时生成二氧化碳，振荡后还会观察到澄清石灰水变浑浊 ，不只是澄清石灰水变浑浊这一个现象，C 错误。 D、Ⅳ 中剩余气体可能含有未反应完的一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，用燃着的木条点燃，一氧化碳在瓶口燃烧，会出现蓝色火焰 ，D 正确。 综上，答案是 AD。 5.（2025·上海黄浦·二模）实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是 A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便 B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体 C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高 D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行 【答案】D 【详解】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦，但这不是选用块状大理石的最主要原因，该选项错误； B、在合理实验操作下，粉状大理石不一定会堵塞导管，这不是选用块状大理石的关键因素，该选项错误； C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异，该选项错误； D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速率过快，不易控制；块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小，反应速率适中，能使反应平稳进行，便于气体收集和实验操作，这是选用块状大理石的最主要原因，该选项正确。 故选D。 6.（2025·上海宝山·二模）制取氧气并进行相关物质性质实验，装置如图(夹持仪器省略)。 实验的部分现象：C中两处木炭粉均减少；D中黑色固体变红；E中石灰水变浑浊。 (1)A中用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。 (2)B中的现象是 。 (3)C中铜网的作用 。 (4)D中反应的化学方程式为 。 (5)使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是 。 (6)F的作用 。 【答案】(1) (2)白色粉末变为蓝色 (3)除去混合气体中的氧气 (4) (5)C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳 (6)尾气处理（合理即可） 【详解】（1）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为，故填：； （2）硫酸铜粉末遇水变蓝，则B中的现象是白色粉末变为蓝色，故填：白色粉末变为蓝色； （3）氧气与铜在加热的条件下可以反应生成氧化铜，则C中铜网的作用是除去混合气体中的氧气，故填：除去混合气体中的氧气； （4）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：； （5）C中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳；D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳，故填：C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳； （6）一氧化碳有毒会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则F的作用是尾气处理，故填：尾气处理（合理即可）。 7.（2025·上海奉贤·二模）为探究古人“洗衣剂”成分，兴趣小组开展研究： 资料1：碱性溶液可清洗油污，碱性越强，去油污效果越好。 资料2：周代用草木灰(含)洗衣服，秦代改良配方加入贝壳灰后效果更佳。 根据秦代配方，小组同学设计如下实验流程。 回答下列问题： (1)溶液的pH 7(选填“>”“=”或“<”)。 (2)操作Ⅰ的名称是 。 (3)请写出“灰汁”中加入“贝壳灰”后发生反应的化学方程式 。 (4)“去污液”中所含的溶质是 。 (5)请推测加入“贝壳灰”后去污效果更好的原因 。 【答案】(1)> (2)过滤 (3) (4)KOH (5)又应生成了碱性更强的KOH，增强了去污能力 【详解】（1）K2CO3属于盐，但其水溶液呈碱性，碱性溶液pH>7。 （2）操作Ⅰ是将草木灰加足量水后形成的混合物分离出不溶物和灰汁,固液分离的操作是过滤。 （3）贝壳主要成分CaCO3煅烧生成CaO(贝壳灰主要成分)，CaO与水反应CaO+H2O=Ca(OH)2，草木灰含K2CO3，“灰汁”中加入“贝壳灰”后，Ca(OH)2与K2CO3发生复分解反应,生成CaCO3沉淀和KOH，反应的化学方程式为; （4）由(3)中反应可知，反应生成CaCO3沉淀和KOH，经过操作Ⅱ过滤除去沉淀，“去污液”呈碱性，所以所含溶质是KOH； （5）加入贝壳灰后，发生反应生成了KOH，KOH的碱性比K2CO3强，根据碱性越强，去油污效果越好，所以去污效果更好。 8.（2025·上海奉贤·二模）纯净物的化学式是经实验测定得出的。同学们设计以下甲、乙两组实验方案测定水的组成。 甲 乙 (1)甲方案：发生反应的基本类型 ，a端气体的检验方法 。由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1：8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为m和n，则水中氢、氧元素的原子个数比为 (用m、n表示)。 (2)乙方案：装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ，装置Ⅲ中的现象为 。此方案中，需要测定的数据是 。 (3)甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是 。 【答案】(1) 分解反应 将带火星的木条放在a端管口,打开活塞,若木条复燃,则该气体为氧气 n:8m (2) 黑色固体变成红色 装置Ⅲ反应前后的质量差和装置Ⅳ反应前后的质量差 (3)质量守恒定律 【详解】（1）甲方案中应该是电解水的实验,，水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应；电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1:2，则a端产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则a端气体的检验方法是将带火星的木条放在a端管口，打开活塞，若木条复燃，则该气体为氧气；由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1:8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为m和n,则水中氢、氧元 素的原子个数比为。 （2）装置Ⅰ中发生的反应是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为,装置Ⅲ中发生的反应是氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，则装置Ⅲ中的现象为黑色固体变成红色；此方案中，需要测定的数据是装置Ⅲ反应前后的质量差(这个质量差就是氧化铜中氧元素的质量,因为氢气夺取了氧化铜中的氧生成了水)和装置Ⅳ反应前后的质量差(这个质量差就是生成水的质量)，通过生成水的质量减去氧化铜中氧元素的质量就可以得到氢气中氢元素的质量,从而确定水中氢、氧元素的质量比； （3）甲方案通过电解水，根据生成氢气和氧气的质量来确定水的组成，乙方案通过氢气还原氧化铜，根据氧化铜中氧元素的质量和生成水的质量来确定水的组成，这两个方案的设计依据都是质量守恒定律，即化学反应前后元素的种类、质量不变。 9.（2025·上海宝山·二模）废旧电池处理后的固体废弃物中可能含有氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或多种。为实现回收利用需确定其成分，进行如图实验： (1)操作I为 ；0.22g气体的化学式为 。 (2)滤渣a加入盐酸反应的化学方程式为 。 (3)沉淀c为 ，无色滤液b一定含有的溶质是 。 (4)原固体废弃物的成分为 。 【答案】(1) 过滤 CO2 (2)、 (3) BaSO4、Mg(OH)2 NaNO3、Na2SO4、Mg(NO3)2 (4)CaCO3、NaOH、Na2SO4、Mg(NO3)2 【详解】（1）操作 I 是将固体和液体分离，在化学实验中，实现固液分离的操作是过滤； 向白色滤渣a中加入足量稀盐酸，产生0.22g气体，说明滤渣中一定含有碳酸钙，发生的反应是，产生的0.22g气体是二氧化碳（CO2）。 （2）白色滤渣a一定含有碳酸钙，假设滤渣a全是碳酸钙，设1g碳酸钙完全反应产生的CO2质量为x，则 x=0.44g 实际上只产生0.22g CO2，说明白色滤渣a中还含有Mg(OH)2，加入水时发生反应，那么滤渣a加入盐酸时发生的反应有、。 （3）经过操作 Ⅰ 得到白色滤渣a和无色滤液b，说明样品中不含硝酸铜，则滤液b中可能含有氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁，但氢氧化钠与硝酸镁不能共存；向滤液b加入足量氢氧化钡溶液，产生沉淀c，再加入足量稀硝酸，沉淀质量减小，但烧杯中仍存在沉淀d，则沉淀d是硫酸钡，沉淀c含有BaSO4、Mg(OH)2，则滤液b中一定含有硫酸钠、硝酸镁，以及加水过程发生反应产生的硝酸钠，加入氢氧化钡溶液时发生反应、。 故填：BaSO4、Mg(OH)2；NaNO3、Na2SO4、Mg(NO3)2。 （4）根据（2）的分析，样品中含有CaCO3、NaOH、Mg(NO3)2；根据（3）的分析，滤液b含有Na2SO4，则样品中含有Na2SO4，故填：CaCO3、NaOH、Na2SO4、Mg(NO3)2。 10.（2025·上海闵行·二模）火炬点火是体育赛事的重要仪式，化学持续赋能火炬燃料迭代更新。 (1)2004年雅典奥运会火炬燃料是天然气。它与煤、 统称为化石燃料，燃料燃烧产生的导致的环境问题是 。 (2)2022年北京冬奥会火炬燃料是氢气。氢气燃烧的化学方程式是 ，从微观角度解释氢气可被压缩储存的原因是 。 (3)2023年杭州亚运会火炬燃料是甲醇（），被称为“零碳”燃料。它是利用与合成的：，X的化学式为 ，甲醇中约含 个氧原子（用科学计数法表示），生成1mol甲醇可以消耗掉 。 (4)火炬燃料的迭代更新背后是一场能源革命，火炬燃料的选择越来越低碳化，你在生活中的低碳行为有 （写一条）。 【答案】(1) 石油 温室效应加剧 (2) 分子间有间隔 (3) H2O 44 (4)步行或骑自行车出行（合理即可） 【详解】（1）煤、石油、天然气并称三大化石燃料； 燃烧化石燃料释放的二氧化碳是温室气体的主要来源，会导致温室效应加剧，进而引发全球变暖； （2）氢气燃烧生成水，方程式为：； 分子间有间隔，且气体分子间隔较大，容易被压缩； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，在化学方程式中，反应前碳原子有1个，氧原子有2个，氢原子有6个；反应后甲醇中碳原子有1个，氧原子有1个，氢原子有4个，所以X中应该含有1个氧原子和2个氢原子，故X的化学式为H2O； 一个甲醇分子中含有一个氧原子，甲醇中含有个甲醇分子，则含有个氧原子； 由方程式可知，参加反应的二氧化碳与生成甲醇的分子个数比为1:1，则生成1mol甲醇可以消耗掉1mol的二氧化碳，1 mol 二氧化碳的质量为44 g（12 + 16 × 2 = 44）； （3） 低碳行为需围绕减少碳排放展开，例如绿色出行、节能习惯等。 1. （2025·上海·二模）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、CuO能与足量的稀硫酸反应生成硫酸铜和水，碳粉不与稀硫酸反应，再过滤，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； B、在加热的条件下二氧化碳和木炭反应生成一氧化碳，杂质没有除去，反而把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误； C、Na2CO3能与适量的Ba（OH）2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确； D、CuSO4能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 故选C。 ，故填：； （2）硫酸铜粉末遇水变蓝，则B中的现象是白色粉末变为蓝色，故填：白色粉末变为蓝色； （3）氧气与铜在加热的条件下可以反应生成氧化铜，则C中铜网的作用是除去混合气体中的氧气，故填：除去混合气体中的氧气； （4）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：； （5）C中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳；D中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳，故填：C中生成的二氧化碳(C中未反应完的二氧化碳)，D中生成的二氧化碳； （6）一氧化碳有毒会污染空气，且一氧化碳具有可燃性，则F的作用是尾气处理，故填：尾气处理（合理即可）。 2.（2025·上海崇明·二模）下列实验方案不能达到实验目的是 A．①探究的部分性质 B．②证明氢氧化钠与二氧化碳反应 C．③检验产生的气体探究水的组成 D．④测定空气中氧气的体积分数 【答案】BD 【详解】A、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳先在烧杯下方聚集，说明了二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故选项实验方案能达到实验目的，不符合题意； B、图中实验，软塑料瓶变瘪了，不能证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的，故选项实验方案不能达到实验目的，符合题意； C、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项实验方案能达到实验目的，不符合题意； D、红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，导致集气瓶中气压减小，但氧气约占空气总体积的五分之一，容积为250mL的集气瓶中氧气的体积为250mL×=50mL，量筒中水的体积只有40mL，测定结果偏小，故选项实验方案不能达到实验目的，符合题意。 故选BD。 3.（2025·上海·二模）“504双吸剂”是常用的食品保鲜剂，主要成分有铁粉、生石灰等固体，可吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。久置后固体中可能含有Fe、、CaO、和。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体进行探究。 已知：铁与氯化铁溶液发生反应 （棕黄色）（浅绿色） (1)如图所示，将这包“504双吸剂”放入广口瓶中。一段时间后，观察到水柱向 （选填“A”或“B”）移动，说明这包“504双吸剂”还有效。 (2)甲组同学设计并记录的实验报告，请补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加入蒸馏水，搅拌 固体部分溶解，试管外壁发烫 固体中一定含有 ②过滤，取滤渣，加入足量的稀盐酸 固体逐渐消失， 最终得到浅绿色溶液 固体中一定含有铁，一定不含氧化铁 乙组同学认为“一定不含氧化铁”的结论是错误的，他们的结论是 ，理由是 。 (3)为进一步确定这包“504双吸剂”的成分，乙组同学设计实验继续验证。取3g固体研碎，用磁铁充分吸收后，得到剩余固体2.6g，放入大烧杯中。按如图流程进行实验： ①写出生成二氧化碳气体的化学方程式 。 ②经分析固体样品中一定含有，请说明理由 。 【答案】(1)A (2) CaO 产生气泡 可能含有氧化铁 浅绿色溶液说明有，可能是Fe与HCl反应生成的，也可能是与HCl反应生成的，再与剩余的Fe反应生成的，故可能含有 (3) 溶液A中与溶液反应生成1g 固体，则溶液A中溶质的质量为0.74g；需要0.74g 固体或0.56g CaO溶于足量水中，现在有0.6g固体能溶于水得0.74g ，说明原固体中一定含有CaO和 【详解】（1）将这包“504双吸剂”放入广口瓶中，“504双吸剂”吸收了氧气、二氧化碳、水蒸气后，瓶内气体减少，压强变小，在外界大气压的作用下，水柱会向A移动； （2）①氧化钙溶于水会放出大量的热，则取少量固体于试管中，加入蒸馏水，搅拌，固体部分溶解，试管外壁发烫，说明固体中一定含有生石灰； ②结论是固体中一定含有铁，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则过滤，取滤渣，加入足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有气泡产生，最终得到浅绿色溶液，由于氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，最终也得到浅绿色溶液，所以他们的结论是固体中一定含有铁，可能含有氧化铁； （3）①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O； ②2.6g固体放入大烧杯中，用足量的水溶解后，过滤，得到2g固体，说明溶液A中有0.6g溶质，由于最后过滤得到1g碳酸钙，说明滤液A中有0.01mol钙元素，如果全是氧化钙生成的氢氧化钙，则滤液A中含有0.74g溶质，而根据题意，溶液A中只有0.6g溶质，所以固体样品中一定含有Ca（OH）2。 4.（2025·上海闵行·二模）氢氧化钠是非常重要的工业原料，用于制造化肥、人造棉，精炼石油与制造各种化工产品。 (1)氢氧化钠的俗名是 。 (2)氢氧化钠固体露置在空气中容易“冒汗”，这种现象称为 ，同时还会变质，用化学方程式表示变质的原因 。 (3)如图所示，某小组收集了三瓶气体（均为大小相同的玻璃瓶），分别加入1/3体积的相应试剂，甲、乙立即塞紧瓶塞，丙敞口，均振荡一会儿。（水的挥发忽略不计） 振荡后，甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 ，仿照乙画出此时甲、丙中气体组成的微观示意图 。 (4)为了验证氢氧化钠变质的程度，将氢氧化钠固体溶于水，然后加入过量的溶液，除去碳酸钠。请你设计实验验证加入的溶液已经过量了 。 【答案】(1)烧碱/火碱/苛性钠 (2) 潮解 (3) 丙＞甲＞乙 (4)取少量上层清液于试管中，滴加适量的Na2CO3溶液（或K2CO3溶液），若有白色沉淀产生，则说明BaCl2溶液已经过量（合理即可） 【详解】（1）氢氧化钠是一种常见的碱，具有强腐蚀性，其俗名有火碱、烧碱、苛性钠。 （2）氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收水分而逐渐溶解，这种现象称为潮解，看起来像 “冒汗”。 氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，导致变质，化学方程式为。 （3）甲中二氧化碳只是部分溶于水，压强减小较少；乙中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，几乎完全被吸收，压强减小最多；丙中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，但敞口，外界空气会进入，压强比乙大，所以压强由大到小顺序是丙>甲>乙。 甲中主要是二氧化碳分子在瓶内；丙中由于敞口，瓶内大部分是空气，只有少量二氧化碳分子在瓶口附近，按要求画出微观示意图即可。 （4）要验证BaCl2溶液过量，可利用氯化钡能与碳酸盐反应生成白色沉淀的性质，、，取上层清液，加入碳酸钠等碳酸盐溶液，若产生白色沉淀，说明上层清液还有氯化钡，即加入BaCl2的溶液过量。 5.（2025·上海闵行·二模）某小组以鸡蛋壳为原料提纯碳酸钙，取相同质量的鸡蛋壳，设计两种方案如下（假设鸡蛋壳中的杂质不参与反应）。 (1)鸡蛋壳的主要成分碳酸钙属于_____。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)方案1：加“过量碳酸钠溶液”的目的是 。 (3)方案2：步骤II发生反应的化学方程式是 。 (4)滤液C中一定含有的溶质是 。 (5)比较方案1和方案2得到的碳酸钙质量大小，并说明理由 。 【答案】(1)C (2)除去过量的稀盐酸、将氯化钙转化为碳酸钙 (3)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O (4)氯化钠 (5)相等；钙元素守恒（合理即可） 【详解】（1）鸡蛋壳的主要成分碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，故选C； （2）方案1：由于溶液中有过量的稀盐酸，碳酸钠先与稀盐酸反应，再将氯化钙转化为碳酸钙，所以加“过量碳酸钠溶液”的目的是除去过量的稀盐酸、再将氯化钙转化为碳酸钙； （3）方案2：步骤Ⅱ发生的反应是氢氧化钠能与二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O； （4）由于氯化钙能碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠，所以滤液C中一定含有的溶质是氯化钠； （5）比较方案1和方案2得到的碳酸钙质量相等，原因是钙元素守恒。 6.（2025·上海长宁·二模）近年来，科学家开发了一种基于碳纤维和特殊吸附材料的捕获系统。 (1)家中使用的天然气的主要成份为甲烷（化学式为），为了促使家中天然气充分燃烧，可适当调大 （选填“天然气”或“空气”）的流量，中约含 个碳原子，完全燃烧产生 ，大量排放导致的全球气温 （选填“上升”或“下降”）。 (2)碳纤维中含有大量石墨晶体，石墨与 互称为同素异形体。吸附性是活性炭的 （选填“物理”或“化学”）性质，请写出一个吸收二氧化碳反应的化学方程式 。 (3)我国科研团队为提高碳捕集效率，研发了一种新型液态金属催化剂替代传统固体金属催化剂，可加速的吸附-脱附循环，该催化剂常温下呈液态，且在高温下仍保持稳定，其相较于传统固体金属催化剂的优点是 （写一条即可）。 【答案】(1) 空气 1 上升 (2) 金刚石（合理即可） 物理 （合理即可） (3)与反应物接触更充分（或催化效率更高等合理答案） 【详解】（1）使燃料充分燃烧需要充足的氧气（空气），天然气主要成分是甲烷，调大空气流量能提供更多氧气，促进甲烷充分燃烧； 1 个CH4分子含 1 个碳原子，1mol 任何物质所含粒子数约为6.02×1023个，所以 1mol CH4​中约含6.02×1023个碳原子； 甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，可知1mol CH4​完全燃烧生成 1mol CO2； 大量CO2​排放形成温室效应，导致全球气温上升。 （2）同素异形体是同种元素组成的不同单质，石墨、金刚石、C60等物质都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体； 活性炭吸附二氧化碳时，没有新物质生成，利用的是其疏松多孔结构，吸附性属于物理性质； 氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为。 （3）液态催化剂比固态催化剂与CO2​接触面积更大，能使反应更充分，从而可能提高催化效率。 7.（2025·上海嘉定·二模）碳中和是指CO2的排放与吸收达到平衡，基本实现CO2的零排放。 (1)CO2的排放 工农业生产使空气中的CO2含量过高，加剧 。实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2，可以选用图中的 (填“A”或“B”)发生装置，选择依据是 ，反应的化学方程式为 。 (2)CO2的吸收 自然界中绿色植物可以通过 吸收CO2；工业上采用氢氧化钠溶液来吸收CO2，400克10%的氢氧化钠溶液最多能吸收CO2 克。 在航天空间站中，处理宇航员呼出的CO2是维持舱内空气安全的关键环节，目前一般用LiOH固体来吸收，而不用NaOH固体，考虑的因素可能是 。(写出一条) 【答案】(1) 温室效应 B 反应物是固体和液体，反应不需要加热 (2) 光合作用 22 相同质量下，LiOH吸收的能力更强（或LiOH的密度小，质量轻等合理答案） 【详解】（1）空气中含量过高，会加剧温室效应。 实验室用石灰石（固体）和稀盐酸（液体）在常温下反应制取，发生装置应选择固液不加热型，所以选B，选择依据是反应物是固体和液体，反应不需要加热。 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。 （2）自然界中绿色植物通过光合作用吸收 ，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。 400克10%的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为。氢氧化钠与二氧化碳发生的反应是，设40g氢氧化钠最多能吸收二氧化碳的质量为x x=22g 在航天空空间站中用LiOH固体吸收而不用NaOH固体，可能是因为相同质量下，LiOH吸收的能力更强；或者LiOH的密度小，质量轻，更适合在航天环境中使用等。 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 $ 主题二 常见的物质（上） 专题04 碳和二氧化碳 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·知识导航·网络构建 3 03·考点解析·知识通关 4 考点一 碳的单质 考点二 二氧化碳 考点三 实验室制取二氧化碳 实验 二氧化碳的实验室制取与性质 04·题型洞悉·考向预测 9 题型一 碳的单质 考向01单质碳物理性质及用途 考向02单质碳化学性质 考向03实验探究木炭还原氧化铜 题型二 二氧化碳 考向01 二氧化碳的性质 考向02 二氧化碳对人类生活和环境的影响 题型二 实验室制取二氧化碳 考向01 实验室制二氧化碳 考向02 二氧化碳的检验和验满 考向03 实验室制取气体的一般思路和方法 05·优题精选·练能提分 33 44 / 45 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 考点要求 2025年 2024年 2023年 课标要求 碳的单质 ----- 上海卷T6 上海卷T2、T10 认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系; 初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法; 以自然界中的氧 循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 二氧化碳 上海卷T40 上海卷T9、T18、T21 上海卷T6、T16、T17 实验室制取二氧化碳 上海卷T34 上海卷T14 ---- 命题预测 结合新型碳单质考查碳单质的性质、结构和用途，通常以选择题、填空题等题型呈现。常见的命题点有：金刚石、石墨的性质和用途及其对应关系、金刚石、石墨和C60物理性质差异大的原因，推车新型碳单质的性质等。 二氧化碳是中考的必考内容。通常以选择题、填空题、实验探究题等多种形式呈现，命题点有：二氧化碳的性质和用途、二氧化碳与水反应的实验现象、一氧化碳的性质和用途、二氧化碳对生活和环境的影响、低碳行动等。 实验室制取二氧化碳常采用实验与探究题的形式考查，偶尔也以选择题考查，并且常与氧气的制取、气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有药品的选择及反应原理，仪器的名称及装置的选择，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化，多功能瓶的使用等。 考点一 碳的单质 1、 碳单质 1.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 碳单质 金刚石 石墨 C60 构成微粒 由 构成 由 构成 由 构成 结构 物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最 的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜 、 大； 好。 的有金属光泽的固体；很 ，有 ；熔点高，有良好的 。 有特殊的物理性质 用途 制装饰品(钻石)；制钻头、 、 ； 金刚石薄膜用作 ；用于 。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂 用于超导、催化、 材料科学等领域 物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，物理性质有明显差异的原因： 2．其它碳单质 （1）焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是 ，结构与 类似。 木炭、活性炭有 的结构，因此有 ，活性炭的 比木炭强。 （2）活性炭的应用：可用于 中除去毒气、制糖业中 以制白糖；水的净化处理；冰箱去味；吸附装修产生的有害气体。 二、碳单质的化学性质 1．常温下化学性质不活泼。 古代 能长久保存；用炭黑制成的墨书写绘画，档案资料用 墨水书写； 2．可燃性： O2充足，完全燃烧生成CO2： ； O2不足，不完全燃烧生成CO： 。 3．还原性： （1）木炭还原氧化铜的实验 实验现象 ①黑色粉末逐渐变成 ； ②澄清石灰水 。 化学方程式 ； 实验结论 生成了红色的 和 ； 实验分析 C在化学反应中 元素，发生 反应，是 。 CuO在化学反应中 元素，发生 反应，是 。 实验注意点 （1）木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因： 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。 （2）火焰加金属网罩的目的： 。 （3）实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的： 。 （4）待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因： 。 （5）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。 应用 （1）冶炼金属（炼铁）： （2）与二氧化碳反应： （吸热反应） （烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度降低） 1．同种元素组成的物质不一定是单质，可能是 。（如金刚石和石墨混合；红磷和白磷混合等）同种元素组成的 才是单质。 2．金刚石、石墨都是由 构成的，C60是由C60分子构成的，一个C60分子由 构成。 3．石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是 变化。 4．木炭、活性炭都是疏松多孔的结构，具有吸附性，活性炭的吸附性更强。吸附性是 性质而不是化学性质。 1.（2023·上海·中考真题） 石墨烯是由碳元素组成的单质，下列物质与石墨烯互为同素异形体的是 A．白磷 B．干冰 C．臭氧 D．金刚石 2.（2024·上海·中考真题）自来水生产中具有吸附性的物质是 A. 氯气 B. 活性炭 C. 臭氧 D. 泥沙 3.（2024·上海·中考真题节选）我国青铜器的铸造和使用具有悠久的历史，探寻铜锈的奥秘有利于保护青铜文物。 （1）火的使用促进了炼铜技术的发展。采用火法炼铜时，木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，写出反应的化学方程式：___________。 考点二 二氧化碳 一、物理性质 物理性质 氧气 色、味、态（通常状况下） 色、 味、 体 密度（标准状况下） 比空气 溶解性（通常状况下） 溶于水 在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为 （用途制冷剂、 、食物储运、制造舞台烟雾效果）。 二、化学性质 （1）二氧化碳不能 ，也不 。 （2）二氧化碳与水反应生成碳酸： 实验操作 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干 现象 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去 分析 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸， ，显酸性。 b.碳酸 ，易分解： （3）二氧化碳与碱溶液反应： ①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应： 该反应用于检验 气体：将气体通入澄清石灰水，若 ，则为二氧化碳气体。 ②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应： ；应用： 二氧化碳。 三、二氧化碳的用途 （1）干冰的用途：做 ，食品冷藏保鲜和运输；医疗上血液和疫苗的储存与运输。用于 ：利用干冰升华吸热的原理。 （2）二氧化碳气体的用途： 的原料； ；温室的 ；化工产品的 ，制作碳酸饮料和尿素等。 实验装置图 实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 实验现象 蜡烛 塑料瓶 实验分析 二氧化碳 比空气大； 二氧化碳不能 ，也不能 。 原因： 构建物质网络——以二氧化碳为核心 ① 2C + O2 点燃 2CO ； ② C + O2 点燃 CO2 ； C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑； 3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑； ③ 2CO + O2 点燃 2CO2 ； 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 ； ④ C+CO2 高温 2CO ⑤ Ca(OH)2 + CO2 =CaCO3 ↓+ H2O （2NaOH + CO2 =Na2CO3 + H2O） ⑥ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ （Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑） CaCO3 高温 CaO + CO2↑ ⑦ H2O + CO2 = H2CO3 ⑧ H2CO3 = H2O + CO2↑ 四、自然界中的碳、氧循环 二氧化碳 氧气人和动植物的呼吸， 化石燃料的燃烧等 （1） 产生二氧化碳：人和动植物 、石油和天然气等化石燃料的 等。 （2） 消耗二氧化碳：植物的 、 吸收。 五、二氧化碳对人体和环境的影响 1．二氧化碳 但不能 ，超过一定含量对人体健康有影响，人群密集的地方需注意 。 进入久未开启的菜窖和山洞、深井前，需做 。 2．CO2对环境的影响：空气中CO2含量过高，会使 加剧，造成全球变暖等。 3．温室效应 （1）能产生温室效应的气体： 、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷。 （2）造成温室效应增强的原因：人类消耗的 急剧增加， 大面积减少，大气中二氧化碳含量不断上升。 （3）温室效应增强、全球变暖的危害：两极 ，海平面上升，淹没沿海城市；土地 ，农业减产等；引起 等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变 。 三、低碳行动与可持续发展 1． 是人类应对全球变暖的重要措施。 2．控制大气中二氧化碳含量的措施主要有： （1）各国签署限制二氧化碳排放的国际公约，并严格执行。 （2） 使用化石燃料，更多地利用 等清洁能源； （3）大力 ，严禁乱砍滥伐； （4）采用物理、化学方法， 二氧化碳。 1. 二氧化碳能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。 2. 用用氢氧化钠溶液除去CO中混入的CO2不能用澄清石灰水，除杂效果不好。检验二氧化碳用澄清石灰水，用氢氧化钠溶液看不到明显现象，无法检验。 3. 除去CO2中混入的CO，不能用点燃的方法。 4. CO2不是空气污染物，但大气中CO2含量过高，会使 加剧。 1.（2023·上海·中考真题）二氧化碳通入水中形成的溶液，pH可能为 A. 4 B. 7 C. 10 D. 13 2.（2023·上海·中考真题） 密闭容器中，碳粉与二氧化碳的反应为 有关说法正确的是 A. 有1g碳粉参加反应，气体总质量增加1g B. 随着反应进行，CO的摩尔质量不断增大 C. 随着反应进行，混合气体中碳元素的质量分数不变 D. 反应前后，容器中气体所含的氧原子数不变 3.（2025·上海·中考真题节选）2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，已知10molCO2完全反应生成 g甲酸（HCOOH）.分子筛用于分离甲烷和CO2，二氧化碳分子直径0.33nm，甲烷的分子直径0.38nm，分子筛的直径范围 nm。 为什么气体 Y 中分子数小于气体 X 中分子数？  考点三 实验室制取二氧化碳 一、实验室制取二氧化碳 1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸 2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ （1）不用稀H2SO4的原因： 。 （2）不用浓盐酸的原因： 。 （3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因： 。 3．装置： 4．气体收集方法： （集气瓶口 ） 5．实验步骤：连接仪器；检查 ；装试剂（先 后 ）；收集气体。 6．检验方法：将制得的气体通入 ，若 ，则气体是二氧化碳。 验满方法： ，证明已集满二氧化碳。 7．工业制备二氧化碳：高温煅烧石灰石： 二、实验室制取气体装置的选择 1.确定气体发生装置的依据： 和 二氧化碳 氧气 试剂 过氧化氢 高锰酸钾 反应原理 反应物状态 固体和液体 反应条件 不加热 发生装置 型 型 2.确定气体收集装置的依据： 和 （1） （集气瓶口朝上）：收集密度比空气大，不与空气反应的气体； （2） （集气瓶口朝下）：收集密度比空气小，不与空气反应的气体。 （3） ：收集难溶于水，不与水反应的气体。 （4）三大气体收集方法及依据 二氧化碳 氧气 氢气 密度 比空气 比空气 比空气 水溶性 溶于水，与水反应 溶于水，不与水反应 溶于水，不与水反应 收集方法 ； ； 收集装置 3．几种固液不加热型发生装置的比较 固液不加热型 装置 优点 4．万能瓶收集气体 万能瓶收集气体，无论瓶内有水没水、装置正放倒放均可以这样判断：比较原瓶内物质和即将进入瓶内的物质的密度，凡是密度大的，始终都从装置 进出；凡是密度小的，始终都从装置 进出。 排水法 向上排空气法 向下排空气法 瓶内装满水 空瓶 空瓶 所有气体都从 进，水从 出 密度大的气体从容器 进，密度小的空气从容器 出 密度小的气体从容器 进，密度大的空气从容器 出 1. 实验室制取二氧化碳的试剂只能写“大理石（或石灰石）”和“稀盐酸”，不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物，不能用化学式表示，它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集，也不能使用； “HCl”既可以表示盐酸，还可以表示氯化氢气体。 2．反应容器中的导管不能伸入过长，应稍露出橡皮塞。若使用双孔橡皮塞，长颈漏斗下端的管口应伸入到液面以下，以免产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中。收集气体时，集气瓶口朝上，导管伸入到集气瓶的底部，以收集到较纯净的气体。 2. 用排空气法收集气体时，注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上，表明空气从上方排出，为向上排空气法；集气瓶口朝下，表明空气从下方排出，为向下排空气法； 3. 用排空气法收集气体时，玻璃导管应伸到集气瓶底部，便于排尽空气。 4．气体检验：检验二氧化碳只能用澄清石灰水，不能用燃烧的木条，因为使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳气体，还可能是氮气等。 1.（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A. 打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B. 打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C. 闭合旋塞后，试管内气压减小 D. 闭合旋塞后，漏斗内液面上升 2.（2025·上海·中考真题） 实验如图 A 用该装置制备并收集二氧化碳。下列说法正确的是 A. 改成粉末状增加二氧化碳的质量 B. 把稀盐酸换成稀硫酸 C. 关闭弹簧夹让反应停止 D. 收集满一瓶后，如图 B 所示，盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散 3.（2025·上海松江·二模）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 实验 二氧化碳的实验室制取与性质 【实验目的】 1.能选择合适的装置在实验室制取二氧化碳。 2.学会装配实验装置制取并收集二氧化碳。 3.学会二氧化碳的检验方法。 4.探究二氧化碳的化学性质。 【实验用品】 锥形瓶(250mL或150mL)、双孔橡胶塞、长颈漏斗、漏斗、导管、橡胶管、弹簧夹、毛玻璃片、集气瓶、烧杯(500mL)、酒精灯、点火枪、软塑料瓶(330mL或550mL饮用水瓶)。 你还需要的实验用品： 、 、 、 、 。 【实验步骤】 1. 二氧化碳的制取 (1) 检查装置气密性。 用橡胶管连接好导管,并与长颈漏斗一起装进双孔橡皮塞中。用装配好的双孔橡胶塞塞紧锥形瓶口,按图3-29 搭建实验装置。用弹簧夹夹住橡胶管,向长颈漏斗中缓缓加水,至漏斗颈有明显液柱且1分钟内液柱没有明显变化,则气密性良好。取下双孔橡胶塞,移出导管,倒掉锥形瓶中的水。 (2) 取约10g块状石灰石(或大理石)放入锥形 瓶中,塞紧双孔橡胶塞,打开弹簧夹,通过长颈漏斗口向锥形瓶中加入稀盐酸,直至浸没长颈漏斗的下端管口。 (3) 将产生的气体通入澄清石灰水,观察现象并记录。 (4) 用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。用燃着的木条(或火柴)放在集气瓶口处检验二氧化碳是否收集满。 2. 二氧化碳的性质 (1) 如图3-30,取一只500mL的烧杯,在烧杯中固定两支高低不同的蜡烛,点燃蜡烛,通过漏斗向烧杯中缓缓倒入二氧化碳,观察现象并记录。 (2) 如图3-31(a)所示 ,取一支试管,加入2mL水,再滴加8~10滴紫色石蕊试液,向石蕊试液中通入二氧化碳,观察现象并记录。 (3) 如图3-31(b)所示 ,加热上述溶液,观察现象并记录。 (4) 如图3-31(c)所示,取一只塑料软瓶,收集满二氧化碳气体,向其中迅速滴加几滴紫色石蕊试液,再向瓶中倒入约半瓶水,旋紧瓶盖,充分振荡塑料瓶,观察现象并记录。 3. 将固体和液体分别倒入贴有“废液”和“固体 废弃物”的烧杯中,清洗仪器,整理桌面。 题型一 碳的单质 ►考向01 单质碳物理性质及用途 【典例】（2023·上海中考·真题）冰箱中放入活性炭，目的是 A. 制冷 B. 除异味 C. 加湿 D. 节能 【变式01】金刚石和石墨具有相同的 A．组成 B．结构 C．性质 D．应用 【变式02】物质的性质决定用途。下列物质的性质与其用途具有对应关系的是 A．氮气的沸点低，可用作食品保护气 B．金刚石的硬度大，可用于切割玻璃 C．镁是银白色固体，可用于制作烟花 D．CaO易与水反应，可用作补钙剂 ►考向02 单质碳化学性质 【典例】（2025·上海黄浦·二模）一氧化碳、碳粉均能在一定条件下分别与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。若参加反应的氧化铜质量相等。则有关这两个反应说法正确的是 A．生成等质量的铜 B．生成等质量的二氧化碳 C．反应前后固体减少的质量相等 D．参加反应的一氧化碳和碳粉的物质的量之比为1：2 【变式01】中国古代冶炼锡常用的方法是将数百斤锡砂（主要成分是）和数百斤木炭混合，使其在高温下反应，生成锡的反应是：。下列说法正确的是 A．中锡元素的化合价为+2 B．上述反应是置换反应 C．和木炭质量比为时，二者恰好完全反应 D．木炭在冶炼中只起到燃烧放热的作用 【变式02】下列对实践活动中涉及的化学知识解释错误的是 选项 实践活动 化学解释 A 干冰用于人工增雨 干冰升华时吸收大量热 B 古代用墨绘制的字画能够长时间保存不变色 常温下碳单质的化学性质不活泼 C 在铁制品表面涂油、刷漆、镀铬 增强铁的美观 D 用发酵粉(含碳酸氢钠和有机酸等)制作面包 碳酸氢钠和有机酸反应产生 A．A B．B C．C D．D ►考向03实验探究木炭还原氧化铜 【典例】（2025·上海·二模）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 【变式01】赤铜(主要成分是氧化亚铜，红色)和木炭混合物，高温还原过程中发生的主要反应是。请回答下列问题。 (1)该反应中X的化学式为 ，C和的质量比是 。 (2)另取木炭和赤铜的固体混合物16 g，按图中装置进行实验，通氧气加热至固体质量不再改变(杂质不反应)，最终称得黑色固体质量为17 g，图中右侧装置的质量增重2.2 g。请回答下列问题： ①相关反应的化学方程式除主要的还有 、 。 ②16 g固体中含铜元素的质量为 。 ③为了使图中右侧装置部分质量测定更精准，应进行的合理操作是： 。 ④酒精灯加网罩的目的是： 。 【变式02】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。 题型二 二氧化碳 ►考向01二氧化碳的性质 【典例】（2023·上海·中考真题）CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是 A. 玻璃管中粉末由黑变红 B. NaOH溶液的作用是检验 C. 可用生石灰吸收尾气 D. 结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹、 【变式01】（2024·上海·中考真题） 砖墙表面在一定条件下会出现白色物质，称为泛白(泛碱)，泛白物质是墙体内部溶解在水中的物质迁移至墙面后，经变化形成的(如图1)。 （1）若泛白物质Z是由碳酸钙和氢氧化钙组成。 ①写出CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式：___________。 ②取泛白物质溶于水，搅拌静置，测上层清夜的pH___________7. 【变式02】碳及其化合物存在如下转化关系：（“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是 A．由C转化为的过程中碳元素的化合价依次升高 B．只能通过与反应转化为 C．通过与C反应转化为，化学方程式为 D．X可能是酸或盐 ►考向02 二氧化碳对人类生活和环境的影响 【典例】（2025·上海·二模）我国力争在2060年前实现“碳中和”，“碳”转化的微观示意图如图所示，说法错误的是 A．氢元素由游离态变为化合态 B．反应前后催化剂的质量和性质不变 C．反应前后原子数目没有改变 D．该反应对缓解温室效应具有重要意义 【变式01】（2025·上海崇明·二模）下图是的捕集与转化示意图，有关说法错误的是 A．此流程中FeO可以循环使用 B．反应I中生成的固体均为黑色 C．反应II中生成的和的物质的量之比为 D．铁的氧化物之间转化的条件不同 【变式02】我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是 A．碳中和是指用碱中和产生的 B．途径①表示植物的光合作用 C．途径②中部分最终转变为碳酸盐 D．化石燃料燃烧使排放量增加 题型三 制取氧气 ►考向01实验室制二氧化碳 【典例】（2025·上海松江·二模）用如图装置做碳酸钙和稀盐酸反应的实验，收集实验过程中的部分数据如表： 反应时间/分钟 0 1 2 3 质量/克 222.8 222.8 222.8 222.8   对实验过程分析正确的是： A．气球会一直变大 B．2分钟时，反应可能停止了 C．用气球的目的是为了证明反应发生 D．该实验能验证质量守恒定律 【变式01】（2025·上海闵行·二模）实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，说法错误的是 A．加入稀盐酸时，先关闭弹簧夹 B．反应过程中，若关闭弹簧夹，长颈漏斗内液面会上升 C．多孔隔板的作用是支撑固体，便于固液分离 D．该装置可以控制反应的速率 【变式02】（2025·上海金山·二模）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式是 A．CaCO3+HCl=CaCl2+CO2+H2O B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O C．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O D．CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ►考向02 二氧化碳的检验和验满 【典例】（2023·上海·中考真题）下图是实验室制取气体的部分装置，回答下列问题。 (1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 (2)用上述装置制取二氧化碳时，选择发生装置和收集装置的组合是 。 (3)证明二氧化碳是否集满的方法是 。 【变式】气体制备是初中化学实验的重要内容，根据下列装置回答问题： (1)写出标有字母a的仪器名称： 。 (2)用A装置制取时，反应原理用化学方程式表示为 。 (3)实验室制备应选择的发生装置是 （填字母），检验收集满的方法是 。 (4)若某气体既能用C装置也能用E装置收集，则该气体具有的性质是 （填序号）。 ①密度比空气大，难溶于水    ②密度比空气小，易溶于水    ③密度比空气小，难溶于水 ►考向03 实验室制取气体的一般思路和方法 【典例】（2025·上海闵行·二模）有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 【变式01】（2025·上海·二模）如图装置可用于制取气体，说法正确的是 A．该装置可制取二氧化碳 B．Ⅰ可控制反应的发生与停止 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满 【变式02】下面是实验室气体制取和性质验证的实验装置，请回答下列问题： (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用装置B、C制取氧气，反应的化学方程式为 ，验满方法是 。 (3)将装置B、F相连，制取二氧化碳并验证其性质，装置F试管中的现象为 ，烧杯中发生反应的化学方程式为 。 (4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。通常状况下，氨气密度比空气小，极易溶于水。实验室制取氨气应选择的装置组合是 （填序号）。连接好仪器后，应先进行的操作是 。 1.（2024·上海·中考真题）关于CO以下说法正确的是 A. 无毒 B. 加热还原氧化铜 C. 密度比空气大 D. 有刺激性气味 2.（2025·上海松江·二模）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 3.（2025·上海普陀·二模）实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．大理石石块和稀硫酸 B．大理石石块与稀盐酸 C．大理石粉末与浓盐酸 D．大理石粉末与浓硫酸 4.（2025·上海奉贤·二模）如图，集气瓶中盛有少量澄清石灰水和一氧化碳，插入灼烧过的薄铜片，一段时间后再用燃着的木条检验剩余气体。下列说法正确的是 A．该实验可验证CO具有还原性 B．Ⅰ中可观察到澄清石灰水变浑浊 C．Ⅲ中反应一段时间后振荡，只能观察到澄清石灰水变浑浊的现象 D．Ⅳ中用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体，瓶口可能出现蓝色火焰 5.（2025·上海黄浦·二模）实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是 A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便 B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体 C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高 D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行 6.（2025·上海宝山·二模）制取氧气并进行相关物质性质实验，装置如图(夹持仪器省略)。 实验的部分现象：C中两处木炭粉均减少；D中黑色固体变红；E中石灰水变浑浊。 (1)A中用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。 (2)B中的现象是 。 (3)C中铜网的作用 。 (4)D中反应的化学方程式为 。 (5)使E中石灰水变浑浊的CO2的来源是 。 (6)F的作用 。 7.（2025·上海奉贤·二模）为探究古人“洗衣剂”成分，兴趣小组开展研究： 资料1：碱性溶液可清洗油污，碱性越强，去油污效果越好。 资料2：周代用草木灰(含)洗衣服，秦代改良配方加入贝壳灰后效果更佳。 根据秦代配方，小组同学设计如下实验流程。 回答下列问题： (1)溶液的pH 7(选填“>”“=”或“<”)。 (2)操作Ⅰ的名称是 。 (3)请写出“灰汁”中加入“贝壳灰”后发生反应的化学方程式 。 (4)“去污液”中所含的溶质是 。 (5)请推测加入“贝壳灰”后去污效果更好的原因 。 8.（2025·上海奉贤·二模）纯净物的化学式是经实验测定得出的。同学们设计以下甲、乙两组实验方案测定水的组成。 甲 乙 (1)甲方案：发生反应的基本类型 ，a端气体的检验方法 。由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1：8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为m和n，则水中氢、氧元素的原子个数比为 (用m、n表示)。 (2)乙方案：装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ，装置Ⅲ中的现象为 。此方案中，需要测定的数据是 。 (3)甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是 。 9.（2025·上海宝山·二模）废旧电池处理后的固体废弃物中可能含有氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或多种。为实现回收利用需确定其成分，进行如图实验： (1)操作I为 ；0.22g气体的化学式为 。 (2)滤渣a加入盐酸反应的化学方程式为 。 (3)沉淀c为 ，无色滤液b一定含有的溶质是 。 (4)原固体废弃物的成分为 。 10.（2025·上海闵行·二模）火炬点火是体育赛事的重要仪式，化学持续赋能火炬燃料迭代更新。 (1)2004年雅典奥运会火炬燃料是天然气。它与煤、 统称为化石燃料，燃料燃烧产生的导致的环境问题是 。 (2)2022年北京冬奥会火炬燃料是氢气。氢气燃烧的化学方程式是 ，从微观角度解释氢气可被压缩储存的原因是 。 (3)2023年杭州亚运会火炬燃料是甲醇（），被称为“零碳”燃料。它是利用与合成的：，X的化学式为 ，甲醇中约含 个氧原子（用科学计数法表示），生成1mol甲醇可以消耗掉 。 (4)火炬燃料的迭代更新背后是一场能源革命，火炬燃料的选择越来越低碳化，你在生活中的低碳行为有 （写一条）。 1. （2025·上海·二模）下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是 序号 实验对象 试剂及方法 A CuO粉末(碳粉) 加入足量的稀硫酸，过滤 B CO2(CO) 气体通过足量的木炭，加热 C NaOH溶液(Na2CO3) 加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D NaCl溶液(CuSO4) 加入适量NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 2.（2025·上海崇明·二模）下列实验方案不能达到实验目的是 A．①探究的部分性质 B．②证明氢氧化钠与二氧化碳反应 C．③检验产生的气体探究水的组成 D．④测定空气中氧气的体积分数 3.（2025·上海·二模）“504双吸剂”是常用的食品保鲜剂，主要成分有铁粉、生石灰等固体，可吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。久置后固体中可能含有Fe、、CaO、和。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体进行探究。 已知：铁与氯化铁溶液发生反应 （棕黄色）（浅绿色） (1)如图所示，将这包“504双吸剂”放入广口瓶中。一段时间后，观察到水柱向 （选填“A”或“B”）移动，说明这包“504双吸剂”还有效。 (2)甲组同学设计并记录的实验报告，请补充完整。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量固体于试管中，加入蒸馏水，搅拌 固体部分溶解，试管外壁发烫 固体中一定含有 ②过滤，取滤渣，加入足量的稀盐酸 固体逐渐消失， 最终得到浅绿色溶液 固体中一定含有铁，一定不含氧化铁 乙组同学认为“一定不含氧化铁”的结论是错误的，他们的结论是 ，理由是 。 (3)为进一步确定这包“504双吸剂”的成分，乙组同学设计实验继续验证。取3g固体研碎，用磁铁充分吸收后，得到剩余固体2.6g，放入大烧杯中。按如图流程进行实验： ①写出生成二氧化碳气体的化学方程式 。 ②经分析固体样品中一定含有，请说明理由 。 4.（2025·上海闵行·二模）氢氧化钠是非常重要的工业原料，用于制造化肥、人造棉，精炼石油与制造各种化工产品。 (1)氢氧化钠的俗名是 。 (2)氢氧化钠固体露置在空气中容易“冒汗”，这种现象称为 ，同时还会变质，用化学方程式表示变质的原因 。 (3)如图所示，某小组收集了三瓶气体（均为大小相同的玻璃瓶），分别加入1/3体积的相应试剂，甲、乙立即塞紧瓶塞，丙敞口，均振荡一会儿。（水的挥发忽略不计） 振荡后，甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 ，仿照乙画出此时甲、丙中气体组成的微观示意图 。 (4)为了验证氢氧化钠变质的程度，将氢氧化钠固体溶于水，然后加入过量的溶液，除去碳酸钠。请你设计实验验证加入的溶液已经过量了 。 5.（2025·上海闵行·二模）某小组以鸡蛋壳为原料提纯碳酸钙，取相同质量的鸡蛋壳，设计两种方案如下（假设鸡蛋壳中的杂质不参与反应）。 (1)鸡蛋壳的主要成分碳酸钙属于_____。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)方案1：加“过量碳酸钠溶液”的目的是 。 (3)方案2：步骤II发生反应的化学方程式是 。 (4)滤液C中一定含有的溶质是 。 (5)比较方案1和方案2得到的碳酸钙质量大小，并说明理由 。 6.（2025·上海长宁·二模）近年来，科学家开发了一种基于碳纤维和特殊吸附材料的捕获系统。 (1)家中使用的天然气的主要成份为甲烷（化学式为），为了促使家中天然气充分燃烧，可适当调大 （选填“天然气”或“空气”）的流量，中约含 个碳原子，完全燃烧产生 ，大量排放导致的全球气温 （选填“上升”或“下降”）。 (2)碳纤维中含有大量石墨晶体，石墨与 互称为同素异形体。吸附性是活性炭的 （选填“物理”或“化学”）性质，请写出一个吸收二氧化碳反应的化学方程式 。 (3)我国科研团队为提高碳捕集效率，研发了一种新型液态金属催化剂替代传统固体金属催化剂，可加速的吸附-脱附循环，该催化剂常温下呈液态，且在高温下仍保持稳定，其相较于传统固体金属催化剂的优点是 （写一条即可）。 7.（2025·上海嘉定·二模）碳中和是指CO2的排放与吸收达到平衡，基本实现CO2的零排放。 (1)CO2的排放 工农业生产使空气中的CO2含量过高，加剧 。实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2，可以选用图中的 (填“A”或“B”)发生装置，选择依据是 ，反应的化学方程式为 。 (2)CO2的吸收 自然界中绿色植物可以通过 吸收CO2；工业上采用氢氧化钠溶液来吸收CO2，400克10%的氢氧化钠溶液最多能吸收CO2 克。 在航天空间站中，处理宇航员呼出的CO2是维持舱内空气安全的关键环节，目前一般用LiOH固体来吸收，而不用NaOH固体，考虑的因素可能是 。(写出一条) 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 $