主题二 物质的性质和应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物（培优讲义）（全国通用）2026年中考化学二轮复习高效培优系列

主题二 物质的性质和应用Ⅰ ——空气、氧气、碳及其氧化物 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】 空气及氧气 【考点02】 碳及其氧化物 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】空气的组成及其用途 【题型02】空气中氧气含量的测定 【题型03】物质在氧气中燃烧 【题型04】氧气的制取 【题型05】碳单质的性质及用途 【题型06】二氧化碳的性质及用途 【题型07】二氧化碳的制取 【题型08】一氧化碳的性质及用途 第四部分 培优专练突破 精选好题 强化突破 核心考向聚焦 1.空气常以选择题的形式考查，少数穿插于填空，考查命题点有空气各成分的体积分数、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有实验药品的判断；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。 2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断等。 3.实验室制取氧气实验与探究题或选择题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及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，万能瓶的使用等。 4.碳和碳的氧化物是中考的必考内容。选择题、填空题、实验探究题均有涉及。考点预测主要以碳和碳的化合物的性质和用途，二氧化碳的制取，低碳生活为考查重点。 5.气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化也常穿插其中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年中考，重点关注：空气的组成及各成分的性质和用途，空气污染与环保，氧气的性质，碳单质的性质及用途，二氧化碳的性质及用途，一氧化碳的性质及用途等常以选择题或者填空题的方式考查；空气中氧气含量的测定，物质在氧气中燃烧实验，氧气的制取，二氧化碳的制取，一氧化碳还原氧化铜的实验常以基础实验题及实验探究题的形式进行考查。 策略：必须熟记相关基础知识，如及各成分的性质和用途，空气污染与环保，氧气的性质，碳单质的性质及用途，二氧化碳的性质及用途，一氧化碳的性质及用途等基础知识；掌握有关碳及其化合物的相关计算；学会空气中氧气含量的测定，物质在氧气中燃烧实验，氧气的制取，二氧化碳的制取，一氧化碳还原氧化铜等相关实验的操作及分析。 ◇考点 01 空气及氧气 一．空气 1.空气的组成（化学史：法国化学家 利用定量的方法研究了空气的成分） 空气的组成（体积分数） 用途 氮气(N2,约 ) 被用作 ；制造硝酸和氮肥的重要原料；医疗上可用液氮进行冷冻治疗等 氧气(O2,约 ) ① ,如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ② ，如炼钢、气焊等 稀有气体(约 ) 液态氦可用于制造低温环境；可用于航标灯、霓虹灯等 二氧化碳(CO2,约 ) 不燃烧，也不支持燃烧，用于 ;作气体肥料；制碳酸饮料；干冰(固态二氧化碳)用于 等 其他气体(约0.03%) — 2.实验探究空气中氧气的含量 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的 ，使密闭容器内压强 ，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 反应原理 实验操作 （2）实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为 (填序号)。 a.在集气瓶中加入少量水，目的是 。将水面上方空间分为5等份，并做标记； b.在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后 伸入瓶中并把橡胶塞塞紧； c.用弹簧夹夹紧乳胶管； d.待红磷熄灭并 后，打开弹簧夹，观察现象。 实验分析 （3）红磷燃烧的现象是 （4）打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是 实验结论 （5）按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度 处，说明氧气约占空气总体积的 。 （6）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 ，物理性质： ，化学性质： 试剂选择 （7）实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实验(如图2所示)。其中能达到实验目的的是 (填序号)。 实验改进 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持 ，可以防止将点燃的白磷伸入瓶中的过程将瓶内气体排出引起的误差，如图 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确，如图 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是 ，玻璃管内发生反应的化学方程为 数字化实验 左图装置可用于测定空气中氧气的含量。 右图是实验过程中集气瓶内气压与时间的关系(该装置气密性良好，A点表示集气瓶内初始气压)。 （1）AB段时红磷 点燃，气压没有变化； （2）B~C段， 红磷后，气压增大的原因是 ； （3）C~D段，气压减小的原因是 ，但气压D点小于A点的原因是 。 盲｜区｜警｜示 误差分析： 测量结果偏小的原因：①红磷用量不足；②装置气密性不好；③未等集气瓶冷却至室温，就打开弹簧夹 测量结果偏大的原因：①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 3.保护大气环境 目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害：①固体污染物： 、 等与雾霾的形成有关；②气体污染物：SO2、NO2等→形成 ; (有毒)、O3等 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。 二．氧气 1.氧气的性质 （1）物理性质：在通常状况下，氧气是一种 、 的气体， 溶于水，密度比空气 。液态为 色，固态为 。 （2）化学性质 物质（颜色、状态） 反应现象 化学方程式 硫（淡黄色固体） （1）在空气里燃烧发出微弱的 ，放出热量，生成 的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出 火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续 ，放出热量，生成 的气体 （2）在氧气里燃烧发出 ，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①完全燃烧： ②不完全燃烧： 铁丝（银白色固体） （1）在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃烧。 （2）在氧气中，铁丝 镁条（银白色） 发出 ，生成 ，放出热量 红磷（红色固体） 产生大量的 ，放出热量 氢气 发出 ，放出热量；在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现 一氧化碳、甲烷 发出 ，放出热量 三.氧气的制取 1.氧气的实验室制法 氧气的实验室制取 反应原理 （1）高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为 （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为 ，其中二氧化锰在反应中的作用是 。 发生装置 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母序号，后同),该装置需进行的改进是 ，目的是： 。 （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 ;若要得到平稳的气流，可将装置B中的长颈漏斗改为 ，改进后的装置作用： 。 （5）装置B制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是 。 收集装置 （6）实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为 (从图1中选择，后同),若要收集较纯净的氧气，应选择的装置为 。 （7）用装置C收集氧气时，导管应 ,目的是 。 （8）用装置E收集氧气的最佳时机是 ，说明氧气已收集满的现象是 。 (9)若用图2装置收集氧气，气体应从 (填“m”或“n”,后同)端管口通入；若装置中充满水时，气体应从 端管口通入。 检验与验满 (10)①检验：如图3,将带有火星的木条放入集气瓶中，若 ,说明集气瓶内的气体是氧气。 ②验满：如图4,将带有火星的木条 ,说明氧气已集满。 实验操作细节 (11)在检查装置B气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是 (填字母) 实验意外现象分析 (12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是 。 ②用装置A、E制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6所示的操作，该操作会导致的后果为 ;实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可能是 。 (13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是 。与教材实验装置相比，该发生装置的优点是 。 2.氧气的工业制取 方法 分离 法 原理 利用液态氧和液态氮的 不同，是 变化 工艺流程 盲｜区｜警｜示 工业制氧得到的氧气是混合物，里面混有少量的稀有气体、氮气、二氧化碳等杂质。 ◇考点 02 碳及其氧化物 一．碳单质 1.碳单质的物理性质 种类 物理性质 用途 金刚石 无色透明的固体，天然存在的最硬的物质 可作钻机钻头、裁玻璃等 石墨 灰黑色，很软，有 ，熔点高，具有优良的 性能 可用于制造铅笔芯、高铁列车的受电板、干电池的电极材料等 C60 由 构成 可用于超导、催化、能源及医学等领域 活性炭、木炭(主要成分为碳单质) 具有 的结构，具有 性 可用于吸附色素、异味等 物理性质差异大的原因 碳原子的 不同 盲｜区｜警｜示 碳单质的物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，而不是碳原子的排列顺序或者碳原子的构成不同。 2.碳单质的化学性质 化学性质 用途 在常温下，碳的 。 需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。 木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。 碳单质的 氧气充足时，完全燃烧： 氧气不充足时，不完全燃烧： 可用作 碳单质的 木炭还原氧化铜： 工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁： 高温下，木炭还原二氧化碳反应： 可用于 3.木炭还原氧化铜实验 实验仪器 试管、酒精灯、金属网罩、铁架台（带铁夹）、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴 实验试剂 木炭、氧化铜、澄清石灰水。 实验原理 实验装置 实验步骤 a.连接仪器，检查 ； b.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； c.将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中； d.打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟； e.先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，待试管 后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。 实验现象 大试管中的固体由 色变为 色；小试管中的澄清石灰水 。 实验结论 木炭能够还原氧化铜生成 单质和 ；该实验说明木炭具有 性。 盲｜区｜警｜示 实验注意事项： 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。 二．碳的氧化物 1.一氧化碳的物理和化学性质 物理性质 无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气略 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 。发生如下反应： 可用作 ②还原性 与氧化铜的反应： 与氧化铁的反应： 可用于 ③毒性 一氧化碳通过呼吸系统进入血液与 结合，使血红蛋白不能与 结合，使生物体内 而中毒甚至死亡。 2.CO的还原性实验探究 实验原理 实验步骤 ①实验前，先检验CO的 ； ②点燃尾气的酒精灯，然后先通入CO，排尽空气，目的是为了 ，再点燃第一个酒精灯； 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，目的是防止 。 实验现象 硬质玻璃管中 ，点燃尾气时产生 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 。 3.二氧化碳的物理和化学性质 物理性质 通常状况下是无色、无臭的气体， 溶于水，密度比空气 ,固态CO2俗称 性质 a.一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 b.密度比空气大(物理性质) 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水 与氢氧化钠溶液 实验装置 现象 的蜡烛先熄灭， 的蜡烛后熄灭 滴入石蕊溶液后，观察到试管A、B中 ,通入二氧化碳后观察试管B中 ,加热后观察到有 澄清石灰水 无明显现象 化学方程式 — ① ② （用于检验CO2） （吸收或除去CO2） 用途 用于灭火；作气体肥料；生产碳酸饮料；干冰(固态CO2)升华时吸收大量的热，可作制冷剂，用于人工增雨 制取 工业制法：高温煅烧石灰石： 实验室制法： 4.二氧化碳的实验室制取与性质 二氧化碳的实验室制取 反应原理 （1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 发生装置 （2）装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，选择该发生装置的依据是 。 （3）若要获得平稳的气流，应选择的发生装置是 (填字母，后同)。 收集装置 （4）图1中收集二氧化碳可选用的装置是 ,选择该装置的原因是 。 检验与验满 （5）①检验： ,说明该气体是二氧化碳； ②验满： ,说明二氧化碳已集满。 气体的除杂与干燥 （6）除杂：实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢，若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，则其中盛装的试剂为 (填试剂名称),气体应从 (填“m”或“n”)端通入。 （7）干燥：若要收集干燥的二氧化碳气体，应通过盛有 (填试剂名称)的干燥装置。 实验反思 （8）不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易 ,生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体，使制得的气体不纯。 (9) (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸，原因是 。 (10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石),原因是 ，不利于反应的控制和气体的收集。 作图 (11)若要用图3装置收集二氧化碳，请将装置中的导管补充完整。 实验意外现象分析 小红同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，未观察到明显现象，原因可能是 (写一条)。 数字化实验 为了研究图4气体制取发生装置的工作原理，兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中，装置内的压强变化曲线如图5所示。 ①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 (填“上升”或“下降”)。 ②bc段装置内压强保持不变的原因是 。 ③写出c点对应的操作可能是 。 低碳理念 (14)①调查碳吸收：自然界中吸收二氧化碳的主要途径是 。 ②模拟碳捕捉：某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”,将U形管开口端放入烧杯中，观察到 ,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ③助力碳中和：作为一名中学生，从自身出发助力碳中和的行动有 (写一条)。 (15)①碳捕集：采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来，需进行的操作是 。 ②碳利用与封存：将超临界CO2注入地下孔隙，将原本难以开采的游离石油“挤出”,驱油的同时将CO2封存，石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 资料：超临界CO2是指在特定的温度和压强下，CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 (多选，填序号)。 a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧，不支持燃烧 c.与干冰相比，分子间隔不同 5.CO和CO2的鉴别与除杂 鉴别方法 现象 通入澄清石灰水中 能使 的是CO2 通入紫色石蕊溶液中 能使 的是CO2 通过灼热的氧化铜 能使 的是CO 点燃 能燃烧的是CO 物质（括号内为杂质） 除杂方法 CO2（CO） 通过足量灼热的 CO（CO2） 先通入足量 溶液，再通过浓硫酸 通过足量灼热的 ◇题型 01 空气的组成及其用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 方｜法｜提｜练 氮气在空气中的体积分数约为 78%，含量最高，且氮气的化学性质不活泼。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川眉山·中考真题）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛 变式2（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气 A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 变式3（2025·海南·中考真题）我国空间站内的人造空气成分与地球表面的大气相似，其中含量最多、性质不活泼的气体是 A．氮气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．氧气 ◇题型 02 空气中氧气含量的测定 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西·中考真题）下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是 A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体 C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响 方｜法｜提｜练 探究空气中氧气的含量实验使用的燃料必须过量。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 变式2（2025·山东·中考真题）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内的体积分数均约为 B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% D．可以通过调节的体积分数调控燃烧 变式3（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 ◇题型 03 物质在氧气中燃烧 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东日照·中考真题）下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是 A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色 B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 变｜式｜巩｜固 变式1（2024·山东淄博·中考真题）工业上常用氧炔焰切割或焊接金属，一种切割工具如图所示。下列说法错误的是 A．调节乙炔和氧气的比例可以改变乙炔的着火点 B．乙炔在氧气中完全燃烧的化学方程式为 C．氧气用量相对不足时，容易生成炭黑或一氧化碳 D．相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧的火焰温度高 变式2（2023·山东德州·中考真题）下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是 A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂 C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．硫燃烧的化学方程式是2S+3O22SO3 变式3（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 ◇题型 04 氧气的制取 典｜例｜精｜析 典例1（2025·甘肃兰州·中考真题）化学实验是化学学习的基础和保证。回答问题。 （1）仪器①的名称_____。 （2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式是_____，若要用B装置所示收集氧气，请在虚线框内补充画出图中其他部分_____。 （3）图C是某制氧装置的工作示意图，反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入。下列说法正确的是_____。 A．反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液 B．加湿仓利用了氧气能溶于水的物理性质 C．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素 （4）离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强。进行图甲实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图乙所示。 图甲锥形瓶中发生的化学方程式为_____，从微观角度解释图乙中ab段电导率下降的原因_____。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川·中考真题）某化学学习小组完成了氧气的实验室制取与性质实验。回答下列问题： （1）图1中仪器a的名称为_______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______。 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择图1中的_______(填字母序号)作发生装置。连接装置，在装入药品前必须进行的操作是_______。 （4）用图1中C装置收集氧气时，当观察到_______，可确定氧气已收集满。 （5）利用收集的氧气完成图2实验。夹持红热木炭的坩埚钳应_______(填“缓慢”或“快速”)插入瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光。实验结论：氧气具有的性质是_______；木炭在乙处燃烧比甲处更剧烈的原因是_______。 变式2（2025·山东济南·中考真题）化学小组的同学利用实验室制取氧气以及工业炼铁的化学原理进行实验探究。请根据题目要求，回答下列问题： 制取氧气的实验原理。 （1）用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为___________。 （2）收集氧气时可以用___________(填“向上”或“向下”)排空气法。 催化剂对分解的影响。小组同学设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04g、0.08g、0.12g的粉末，分别加入三只锥形瓶中，用注射器各量取8mL3%的溶液，连接装置，将溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间(前)的变化曲线如图2。 （3）根据图2提供的信息，从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，催化分解的溶液制氧气时，的最佳用量为___________(填“”“”“”之一)。 （4）催化制氧气时，氧气的最终产量与的用量___________(填“有关”或“无关”)。 （5）金属铂也可以催化制氧气。小组同学设计如图3所示装置制取氧气，实验过程中，若观察到安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，此时可采取的合理安全措施是___________(写出两条即可)。 用 (含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数。实验装置如图所示，检查装置的气密性，进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应) （6）装置B的作用是___________。 （7）在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15g，充分反应后继续通至硬质玻璃管冷却，测得装置A质量增加2.2g，装置D质量增加8.8g，此时装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为___________(精确至0.1g)，该样品中的质量分数为___________(精确至)。 （8）从环保角度考虑，该实验装置存在的不足之处是___________。 变式3（2025·吉林长春·中考真题）回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。 （1）仪器a的名称是______。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取。 ①该反应的化学方程式为______； ②用该方法制取的发生装置应选择图1中的装置______（填序号）。 （3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：______。 ◇题型 05 碳单质的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西·中考真题）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｜巩｜固 变式1（2025·山东淄博·中考真题）下列物质的性质与应用，对应关系正确的是 A．金刚石熔点高，用于切割玻璃 B．氢氧化钠具有腐蚀性，用作干燥剂 C．石墨质软，用于制造电极 D．稀有气体性质稳定，用作焊接金属的保护气 变式2（2025·四川广元·中考真题）下列图像能正确反映对应过程中相关量变化趋势的是 A．碳在密闭容器(容积不变，充满空气)中燃烧 B．C与CuO在高温条件下反应 C．等质量、等浓度的稀盐酸分别与足量的Mg、Fe反应 D．向一定量的稀硫酸中滴加溶液 变式3（2025·云南·中考真题）阅读短文，回答问题。 《千里江山图》使用天然矿物颜料层层着色，历经千载依然厚重绮丽。 第一层以墨绘之。古人焚烧植物，收集火烟凝成的黑灰制得最早的炭黑。第二层以赭石上红色，其主要成分为Fe2O3.第三、四层均上绿色，此色从石绿取之，石绿的主要成分为。第五层上青色，此色取自石青，主要成分为。 矿物颜料为《千里江山图》增添了极大的色彩魅力，让这幅古画在历史长河中熠熠生辉。 （1）以墨绘画长久不变色，原因是常温下碳具有___________性。 （2）赭石的主要成分中，金属元素的化合价为___________。工业上也可用赭石和一氧化碳炼铁，其化学方程式为___________。 （3）石绿在一定条件下会转化为石青，其化学方程式为，则X的化学式为___________。 ◇题型 06 二氧化碳的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏南京·中考真题）兴趣小组在老师指导下，开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。 I．设计“吸碳机” （1）设计如图-1所示“吸碳机”，其工作原理为：接通电源，风扇旋转将空气吸入，空气经过滤网时，其中的CO2与滤网上的吸收剂反应，其余气体通过滤网后排出。工业捕集CO2的方法有物理吸附法、化学吸收法等，“吸碳机”捕集CO2是模拟其中的___________法。 Ⅱ．探寻吸收剂 【实验探究1】 （2）向收集满CO2的两个规格相同的软塑料瓶中，分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳，立即旋紧瓶盖，用力振荡，观察到___________。结论：石灰乳吸收CO2的效果更好，该反应的化学方程式为___________。 在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳，接通电源，一段时间后，发现吸入空气的效果变差(此时风扇正常工作)。 【反思与交流1】 （3）有同学提出，用NaOH或KOH溶液可以改善吸入空气的效果，他的理由是___________。 【实验探究2】如图-2所示，用NaOH溶液作为吸收剂进行实验，缓缓打开CO2气瓶阀门，记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的KOH溶液作为吸收剂，重复上述实验。观察到KOH溶液作为吸收剂时，所需时间更长。结论：KOH溶液吸收效果更好。 【反思与交流2】 （4）打开CO2气瓶阀门时，应注意控制两个实验中___________相同。 【实验探究3】 （5）换上蘸有KOH溶液的新滤网，接通电源，一段时间后取下滤网，放在烧杯中用适量水浸泡，取少量浸泡液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，产生气泡的反应的化学方程式为___________。 【实验结论】CO2能被“吸碳机”捕集，并可以通过反应释放。 Ⅲ．了解新工艺 某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图-3所示： （6）写出图中甲和乙反应实现KOH再生的化学方程式：___________。 （7）释放出的CO2可以和H2在不同条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇，两个反应的另一种生成物都是水。理论上，相同质量的H2分别转化成甲醇和乙醇时，消耗CO2的质量比为___________。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川绵阳·中考真题）我国科学家利用CO2合成葡萄糖(C6H12O6相对分子质量为180)，该方法先用电解法将CO2转化为醋酸(CH3COOH)，再利用酵母菌等微生物发酵获得葡萄糖，涉及的主要化学反应有：①；②(醋酸)+O2；③(葡萄糖)。下列说法错误的是 A．CO2转化为葡萄糖，有助于实现碳中和 B．以上3个反应包含3种氧化物和1种酸 C．酵母菌等微生物发酵时，条件选择高温 D．88 g CO2理论上能够获得60 g葡萄糖 变式2（2024·江苏淮安·中考真题）在空气中的体积分数约为0.03%，是生命活动不可缺少的物质。 【生活中的】 （1）“碳”，如影随形，无处不在。下列相关说法正确的是________（填字母）。 A．绿色植物通过光合作用吸收释放 B．家用电器着火时，用二氧化碳灭火器扑灭 C．购买的海鲜产品，常用干冰作制冷剂储运 （2）正常雨水的pH大小为5.6~6.0，略显酸性，其原因是_______。 【实验室中的】 （3）实验室中可用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取。 ①该反应的化学方程式为________。 ②图1所示为实验室制取的发生装置。实验中，若关闭止水夹，可观察到________（填实验现象），反应停止。 【工业中的】 我国提出2060年前实现“碳中和”，彰显了负责任大国的作为与担当。CO的捕捉、利用和封存是减少“碳排放”的有效途径。 【碳捕捉】 （4）炼铁高炉尾气中的可用溶液捕捉吸收（原理：），该反应的基本反应类型为________。 【碳利用】 （5）“液态阳光”技术可将太阳能转化为液体燃料——甲醇（），实现的再利用，其原理如图2所示。在反应过程中，的产率与催化剂含CuO质量分数的关系如图3所示。 ①理论上，反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为________。 ②依据图3可知，催化剂中CuO的质量分数为________时，甲醇的产率最高。 【碳封存】 （6）矿物质碳化封存是实现“碳中和”的途径之一，例如可利用矿物中的MgO将转化成稳定的固体碳酸盐（原理：）。若用此原理，计算2.0 t MgO可封存的质量（写出计算过程）。 变式3（2025·海南·中考真题）有研究表明，海水中溶解过多的二氧化碳会影响海水的酸碱度，向海水中投放橄榄石矿石可减弱这种影响。橄榄石能否减弱海水中过多二氧化碳的影响，某实验小组对此开展实验探究。 任务一：制取二氧化碳气体 （1）图1中仪器a的名称为___________(填序号)。 ①长颈漏斗    ②锥形瓶    ③试管 （2）为便于控制二氧化碳的生成速率，最好选择图1中的气体发生装置___________(填字母)。 （3）向气体发生装置中添加试剂之前，需进行的实验操作是___________。 任务二：探究二氧化碳对海水酸碱度的影响 （4）如图2所示进行实验(夹持装置已省略)，用pH传感器记录向海水中通入二氧化碳时pH变化情况，实验结果如图3，用化学方程式解释海水pH变化的原因___________。 任务三：探究橄榄石能否减弱海水中过多二氧化碳的影响 （5）用弹簧夹夹紧乳胶管，向（4）得到的海水中加入适量橄榄石粉末，充分搅拌，记录反应期间海水的pH变化如图4，由此得出结论：橄榄石能够消耗海水中过多的二氧化碳。得出该结论的依据是___________。 （6）查阅资料可知，上述反应的简化反应原理可表示如下，将化学方程式补充完整。 ：___________。 任务四：拓展与运用 （7）如果你是一位科学家，在研究和使用该技术减弱过多二氧化碳对海水的影响时，应该综合考虑的环境因素有___________(写出一点)。 ◇题型 07 二氧化碳的制取 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏苏州·中考真题）某同学在实验室制取并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制。 ①应选用的另一种试剂是______（填名称）。 ②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有______（填字母）。 （2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质为______。 ②通入后可观察到的现象为______。 （3）下列反应均能生成。 A．木炭燃烧                 B．碳酸钠与稀硫酸反应 C．石灰石高温分解           D．CO与氧化铁高温下反应 ①其中最适合用于实验室制取的是______（填字母）。 ②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是_______（写两条）。 （4）收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。 ①图-3中，通导管的末端应处于______（填“A”或“B”）位置。 ②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为______。 变｜式｜巩｜固 变式1（多选）（2025·四川自贡·中考真题）利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件，实验装置如图所示。实验主要步骤为：①检查装置气密性；②装入试剂；③滴加稀盐酸；④干燥管口检测到CO2后，停止滴加稀盐酸，将燃烧管放入热水中；⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是 A．步骤③的目的是排出装置中的空气 B．白磷燃烧发生在第⑤步 C．湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验 D．该实验证明白磷燃烧需要O2，且温度达到着火点 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。 （1）写出标有序号①的仪器名称：_______。 （2）用纯净物制氧气时，加入试剂和棉花后，用带导管的胶塞塞紧试管口时，此时试管口的方向是_______。 （3）实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是_______。 （4）F装置可以一瓶多用，可用于收集气体，也可以用于气体除杂、检验气体性质等，由于二氧化碳可溶于水不能用排水法收集，如换成F装置，先向装置内注水并①_______操作，将气体从②_______(填“a”或“b”)端通入，则可以用排水法收集二氧化碳。 （5）若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭，则B装置中选择的试剂是①_______，说明生成气体的性质是②_______；将F中盛装浓氢氧化钠溶液，反应结束蜡烛熄灭后，关闭分液漏斗活塞，最终G装置内的气体压强③_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压。 （6）做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有_______。(写出两点) （7）若用下图发生装置制备二氧化碳，部分操作为∶①注入稀盐酸。②检验装置气密性。③加入大理石颗粒。其先后顺序是，_______；使反应暂停的操作是_______，长颈漏斗的作用是_______。 变式3（2025·山东东营·中考真题）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 ◇题型 08 一氧化碳的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（多选）（2025·山东潍坊·中考真题）兴趣小组用如图所示装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取1.52g木糖醇置于装置甲反应管中，充分反应后，测得丙装置增重1.08g，丁装置增重2.20g(实验前已排尽装置内空气，装置乙、丙、丁、戊内试剂均足量)。下列说法错误的是 A．装置乙中氧化铜的作用是确保含碳物质全部转化为二氧化碳 B．实验结束，应先停止通入氧气再熄灭酒精灯 C．若缺少装置戊，将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大 D．木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15：3：20 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是 A．澄清石灰水可检验生成的 B．将尾气点燃，可防止污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 变式2（2024·青海西宁·中考真题）甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质，属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别，其中甲是黑色固体，乙是植物光合作用的气体原料，丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素。各物质之间的关系如图所示（图中“—”表示相连的物质间可以发生反应，“”表示物质间存在相应的转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去）。 请根据相关信息回答下列问题： （1）丁属于______（填物质类别）。 （2）反应①的化学方程式为______。 （3）反应②的化学方程式为______。 变式3（2025·山东日照·中考真题）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。 1．（2026·陕西宝鸡·一模）下列物质的性质与用途对应关系不正确的是 A．干冰升华吸热——用于食品的冷藏保鲜 B．氧气具有助燃性——用作火箭燃料 C．稀有气体通电发光——用于霓虹灯 D．金刚石硬度大——用于切割玻璃 2．（2026·陕西宝鸡·一模）下列是某同学记录的有关实验现象描述的笔记，其中正确的是 A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 D．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 3．（2025·江苏镇江·二模）用下图装置研究高温下木炭和FeCO3反应的产物。下列说法不正确的是 A．装置②中石灰水变浑浊，说明产物中有CO2 B．装置③中黑色固体变红，说明产物中有CO C．装置②、③互换位置，会影响CO2的检验 D．加热一段时间后，取①中固体加入足量稀盐酸，溶液变成浅绿色，说明产物中有Fe 4．（2026·江苏南通·一模）在图甲所示装置中，在烧瓶中充满CO2，通过注射器向烧瓶中分别加入等体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的烧瓶内压强随时间变化曲线图如图乙所示。下列说法错误的是 A．分析曲线①可知，1体积的水约溶解1体积的CO2 B．分析图乙可知，等体积的水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是澄清石灰水 C．刚开始压强增大是因为两个反应都能放出大量的热 D．曲线②对应的操作中，还能观察到有白色沉淀生成 5．（2025·广东深圳·模拟预测）化学是一门以实验为基础的学科。下图是的实验室制取和性质的一体化实验。下列说法正确的是 A．该装置可以控制生成的速率 B．制的化学方程式是 C．铁丝在中燃烧的产物是 D．塑料瓶中加水的目的是为了吸收尾气 6．（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A．装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B．实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C．装置乙测得空气中氧气含量为16% D．装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 7．（2026·安徽安庆·模拟预测）如图1所示，向袋内缓缓吹气（袋内装有下雨天收集的空气样品），用传感器采集和、湿度（测水蒸气）的相关数据如图2所示。纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答，下列说法不正确的是 A．曲线XYZ分别采集、水蒸气和含量 B．Y曲线60s后逐渐下降原因是水蒸气冷凝 C．200s时保鲜袋内含量最多的气体是 D．呼吸过程中消耗的同时会产生 8．（2025·辽宁大连·模拟预测）阅读下列科普材料。 石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中分离出单层的石墨片，1mm厚的石墨包含300万层石墨烯。工业上可采用甲烷在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。 石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性和生物相容性等特点，在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图1 。科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料，可提升涂料的防腐蚀性能(如下表)。 表：某复合涂料的基本性能(涂膜厚度相同) 性能 石墨烯比例为0 石墨烯比例为1% 石墨烯比例为2% 耐酸性 240h无异常 240h无异常 300h无异常 耐碱性 168h无异常 168h无异常 240h无异常 耐老化 60h变色 100h变色 1500h变色 与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。 回答下列问题。 （1）石墨烯属于___________(填“单质”或“化合物”)。 （2）“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的粒子具有的性质是___________。 （3）石墨烯海水淡化膜允许___________通过，该过程类似于___________(填操作名称)。 （4）石墨烯可用于制作新能源电池，主要利用石墨烯的___________性质。 （5）根据短文，写出工业上制取石墨烯的化学方程式___________，基本反应类型是___________。 （6）由图1可知，石墨烯应用占比最高的领域是___________。 （7）依据表分析，该复合涂料中石墨烯的比例为___________时基本性能最好。 9．（2026·安徽·一模）氨()比氢气更易液化储运，作为氢能源的载体有发展潜力。 合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。 Haber-Bosch工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约5%的天然气，占据全球1.6%的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展。 （1）液态空气升温时，先汽化，则液氮沸点比液氧_____(填“高”或“低”)。 （2）膜分离法制中，薄膜不允许_____分子通过。 （3）分子筛吸附法制，利用了分子与分子_____不同而吸附实现分离。 （4）下列说法正确的是_____。 A．煤、天然气属于可再生能源 B．Haber-Bosch工艺合成的氨属于绿氨 C．绿氨作为储氢载体已得到广泛应用 10．（2026·陕西宝鸡·一模）根据下列实验装置回答问题。 （1）写出标有字母a的仪器名称：___________。 （2）实验室用高锰酸钾固体制取并收集氧气，应选择的发生和收集装置是___________(填字母)；写出该反应的化学方程式；___________。 （3）实验室制取CO2时，与B装置相比，选用C装置作为发生装置的优点是___________。 （4）F和G中集气瓶底部水的作用___________(填“相同”或“不同”)。 （5）F中铁丝在氧气中燃烧的产物是___________(填化学式)。比较G中硫在空气和氧气中燃烧现象的差异，可得出的结论是___________。 （2026·上海浦东新·一模）某化学小组组装了一套简易家用空气检测仪如图 1，滤网过滤可吸入颗粒物，氯化钙吸收水蒸气，碱石灰吸收二氧化碳 (药品均足量，省略夹持仪器)，进行了空气检测。随后对氧气制取进行研究。 11．关于空气及其成分说法正确的是___________。 A．氧气的质量分数约 21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 12．图1 中，通过称量装置 b 前后的总质量，可检测的物质是___________。 A．氮气 B．水蒸气 C．二氧化碳 D．氧气 13．下列物质燃烧的现象描述正确的是___________。 A．蜡烛在空气中燃烧：发出白光 B．红磷在空气中燃烧；耀眼红光 C．铁丝在氧气中燃烧：火星四射 D．木炭在空气中燃烧：蓝色火焰 14．图 2是以过碳酸钠(a 剂) 和二氧化锰 (b 剂) 为原料的家庭制氧机。图 3 是实验室制取氧气的装置。    （1） 下列说法正确的是___________。(不定项) A．反应仓中 a 剂可以替换为高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．二氧化锰反应前后质量和性质不变 D．排水法收集氧气是由于氧气不易溶于水 （2）用 100 g 6.8%过氧化氢溶液与二氧化锰混合可制取多少克氧气___________？(根据化学方程式列式计算) （3）为研究使带火星的木条复燃的最低氧气体积分数，需收集多种体积分数的氧气。现用排水法收集一瓶氧气体积分数约为 60%的气体，该如何操作___________？ 15．（2026·湖南衡阳·一模）随着“碳中和、碳达峰”成为国家战略，温室效应成了热点话题。为验证CO2是温室气体，而O2不是，化学小组开展以下实践活动： I.制取气体 （1）写出标号仪器①的名称______。 （2）用装置A制取O2，该反应的化学方程式为______。 （3）用装置B制取CO2；干燥CO2，应将气体通入装置______(填“D”或“E”)。 II.热成像验证温室气体 【资料】引起温室效应的原因：阳光发出的短波辐射可穿透，把热量输送到地面；而地面发出的长波辐射容易被吸收(难穿透)，没有被吸收的易反射回地面，形成保温作用，如图1。辐射源通过装有不同气体的扁玻璃瓶后，在热成像仪成像(如图2)，得到热成像图的温度结果如表： 待测气体 干燥的CO2 干燥的O2 干燥的空气 湿润的空气 干燥的CH4 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 82.6 72.4 X 注：穿透扁玻璃瓶(待测气体)后的长波辐射越强，热成像的温度越高 （4）由表可知CO2、O2、H2O三种气体吸收长波辐射的能力最小的为______。 （5）已知CH4是一种温室气体，则X可能是______。 a.81.2       b.84.3        c.62.8 16．（2026·四川成都·模拟预测）人类生活离不开氧气。 （1）Ⅰ.某兴趣小组成员探究人体呼出气体和空气成分（集气瓶大小相同）将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中，通过实验现象可以说明__________。 （2）如表一为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。 表一 物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%） N2 78 75 O2 21 16 CO2 0.039 4 ①人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程________能量（填“吸收”或“释放”）。 ②氮气其实在呼吸前后体积几乎保持不变，则该实验中呼出气体的总体积________吸入空气的总体积（填“>”“=”或“<”）。 Ⅱ.探究呼吸自救器的工作原理 一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含NaClO3、MnO2（催化剂）和铝粉。 NaClO3制氧原理：。制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供NaClO3分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比m(NaClO3):m(MnO2)为22:1，进行实验，得到O2的质量如表二。 表二 实验编号 M(制氧药剂)/g m(NaClO3+MnO2)/g m(铝粉)/g m(O2)/g 1 100 99 1 20.6 2 100 98 2 28.4 3 100 97 3 38.6 4 100 96 4 37.3 （3）①上述实验的目的是探究____________对得到氧气质量的影响。 ②实验1（或实验2）中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是____________。 ③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是______________。 （4）某种呼吸自救器的结构如图，可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。 ①区域A的作用是____________。 ②若将呼出气体通过单向阀（控制气体单向流动）直接排出呼吸面罩，可省去区域A，简化设计。但实际采用后会使供氧时间小于2小时，请结合表一数据说明理由_________。 17．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图是还原氧化铜的两套实验装置。 实验一： 【提出问题】木炭还原氧化铜产生什么气体？ 【提出猜想】产生的气体有三种情况：①CO；②CO2；③CO和CO2； 【设计方案并记录】实验得到的数据如下表： 称量对象 反应前质量 反应后质量 质量差 试管+固体混合物 69.8g 65.4g 烧杯+澄清石灰水 118.8g 122.6g （1）用以上实验数据分析：结果应该是猜想_____成立。 （2）经查阅资料：木炭还原氧化铜产生CO2气体，该反应的化学方程式为：_______。 实验二： 如图是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铜的实验装置。 请回答以下问题： （3）实验过程中，能证明一氧化碳与氧化铜反应的实验现象是________； （4）该装置存在不足，你的改进方法是__________。 （5）若将mg氧化铜放入玻璃管中，先通入一段时间的CO再加热，当大部分固体变色后，停止加热并停止通入CO，在空气中将剩余固体冷却后，称量其质量为ng，实验中共用去agCO，生成bgCO2，下列关系正确的是_______。 A． B． C． D． 18．（2026·四川成都·模拟预测）Ⅰ.研究小组自制如下三套简易鱼泵为鱼缸增氧。松开甲装置A瓶瓶盖，可将B瓶中的空气通入鱼缸实现增氧。乙装置利用电动马达推拉注射器活塞，往鱼缸通入空气实现增氧，丙装置通过化学制氧实现增氧。 （1）与乙装置相比，甲装置增氧的不足之处是_________。 （2）当乙装置电动马达推动注射器活塞时，呈关闭状态的单向阀是________（填“K1”或“K2”）。 （3）丙装置中向塑料瓶添加药品的“输液袋—流量调节器”装置，类似于实验室中的________（填仪器名称），其制氧的化学方程式为：___________。 （4）小组同学认为在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧，原因是__________。 Ⅱ.某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （5）①该同学拟用块状石灰石制CO2反应的化学方程式为_____________。 ②用图1所示仪器组装一套发生装置可以随时控制反应的发生和停止，实验室用的仪器有______（填字母）。 ③用J装置收集二氧化碳，观察二氧化碳传感器__________，说明装置内已充满二氧化碳；若无二氧化碳传感器，检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是____________（简述实验操作和现象）。 若燃着木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图2，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图3所示。 ④图2中，通CO2导管的末端应处于______（填“A”或“B”）位置。 ⑤图3所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为______。 （6）如图4所示，检验CO2。 通入CO2反应的化学方程式为_________。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题二 物质的性质和应用Ⅰ ——空气、氧气、碳及其氧化物 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】 空气及氧气 【考点02】 碳及其氧化物 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】空气的组成及其用途 【题型02】空气中氧气含量的测定 【题型03】物质在氧气中燃烧 【题型04】氧气的制取 【题型05】碳单质的性质及用途 【题型06】二氧化碳的性质及用途 【题型07】二氧化碳的制取 【题型08】一氧化碳的性质及用途 第四部分 培优专练突破 精选好题 强化突破 核心考向聚焦 1.空气常以选择题的形式考查，少数穿插于填空，考查命题点有空气各成分的体积分数、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有实验药品的判断；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。 2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断等。 3.实验室制取氧气实验与探究题或选择题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及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，万能瓶的使用等。 4.碳和碳的氧化物是中考的必考内容。选择题、填空题、实验探究题均有涉及。考点预测主要以碳和碳的化合物的性质和用途，二氧化碳的制取，低碳生活为考查重点。 5.气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化也常穿插其中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年中考，重点关注：空气的组成及各成分的性质和用途，空气污染与环保，氧气的性质，碳单质的性质及用途，二氧化碳的性质及用途，一氧化碳的性质及用途等常以选择题或者填空题的方式考查；空气中氧气含量的测定，物质在氧气中燃烧实验，氧气的制取，二氧化碳的制取，一氧化碳还原氧化铜的实验常以基础实验题及实验探究题的形式进行考查。 策略：必须熟记相关基础知识，如及各成分的性质和用途，空气污染与环保，氧气的性质，碳单质的性质及用途，二氧化碳的性质及用途，一氧化碳的性质及用途等基础知识；掌握有关碳及其化合物的相关计算；学会空气中氧气含量的测定，物质在氧气中燃烧实验，氧气的制取，二氧化碳的制取，一氧化碳还原氧化铜等相关实验的操作及分析。 ◇考点 01 空气及氧气 一．空气 1.空气的组成（化学史：法国化学家拉瓦锡利用定量的方法研究了空气的成分） 空气的组成（体积分数） 用途 氮气(N2，约78%) 被用作保护气；制造硝酸和氮肥的重要原料；医疗上可用液氮进行冷冻治疗等 氧气(O2，约21%) ①供给呼吸，如动植物呼吸、医疗急救、航空航天； ②支持燃烧，如炼钢、气焊等 稀有气体(约0.94%) 液态氦可用于制造低温环境；可用于航标灯、霓虹灯等 二氧化碳(CO2，约0.03%) 不燃烧，也不支持燃烧，用于灭火；作气体肥料；制碳酸饮料；干冰(固态二氧化碳)用于人工降雨等 其他气体(约0.03%) — 2.实验探究空气中氧气的含量 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 反应原理 4P+5O22P2O5 实验操作 （2）实验时，连接装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为 acbd (填序号)。 a.在集气瓶中加入少量水，目的是吸收五氧化二磷，防止污染空气，且可吸热降温。将水面上方空间分为5等份，并做标记； b.在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧； c.用弹簧夹夹紧乳胶管； d.待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。 实验分析 （3）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量。 （4）打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，出现该现象的原因是集气瓶内氧气被消耗，瓶内压强减小。 实验结论 （5）按照拉瓦锡研究空气成分的实验结论，可知理论上集气瓶内液面应上升至约刻度 1 处，说明氧气约占空气总体积的1/5。 （6）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，物理性质：难溶于水，化学性质：不燃烧也不支持燃烧。 试剂选择 （7）实验结束后，同学们依据该实验的原理，又分别用铁丝、木炭、硫粉代替红磷进行实验(如图2所示)。其中能达到实验目的的是 C (填序号)。 实验改进 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭，可以防止将点燃的白磷伸入瓶中的过程将瓶内气体排出引起的误差，如图 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确，如图 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应，玻璃管内发生反应的化学方程为2Cu+O22CuO 数字化实验 左图装置可用于测定空气中氧气的含量。 右图是实验过程中集气瓶内气压与时间的关系(该装置气密性良好，A点表示集气瓶内初始气压)。 （1）AB段时红磷没有点燃，气压没有变化； （2）B~C段，点燃红磷后，气压增大的原因是红磷燃烧放热； （3）C~D段，气压减小的原因是红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且反应结束后温度恢复至室温，但气压D点小于A点的原因是氧气被消耗。 盲｜区｜警｜示 误差分析： 测量结果偏小的原因：①红磷用量不足；②装置气密性不好；③未等集气瓶冷却至室温，就打开弹簧夹 测量结果偏大的原因：①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）；②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 3.保护大气环境 目前计入空气质量评价的主要污染物及其危害：①固体污染物：细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)等与雾霾的形成有关；②气体污染物：SO2、NO2等→形成酸雨；CO(有毒)、O3等 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。 二．氧气 1.氧气的性质 （1）物理性质：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气大。液态为淡蓝色，固态为淡蓝色雪花状。 （2）化学性质 物质（颜色、状态） 反应现象 化学方程式 硫（淡黄色固体） （1）在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 （2）在氧气里燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 木炭（灰黑色固体） （1）在空气里燃烧持续红热，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 （2）在氧气里燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①完全燃烧： C+O2CO2 ②不完全燃烧： 2C+O22CO 铁丝（银白色固体） （1）在空气中，铁丝只能产生红热现象，不能燃烧。 （2）在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 镁条（银白色） 发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量 2Mg+O22MgO 红磷（红色固体） 产生大量的白烟，放出热量 4P+5O22P2O5 氢气 发出淡蓝色火焰，放出热量；在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现水雾 2H2+O22H2O 一氧化碳、甲烷 发出蓝色火焰，放出热量 2CO+O22CO2 CH4+2O22H2O+CO2 三.氧气的制取 1.氧气的实验室制法 氧气的实验室制取 反应原理 （1）高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为H2O2H2O+O2↑，其中二氧化锰在反应中的作用是作催化剂（或加快反应速率）。 发生装置 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是A(填字母序号，后同)，该装置需进行的改进是在试管口放一团棉花，目的是：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。 （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置是 B ；若要得到平稳的气流，可将装置B中的长颈漏斗改为分液漏斗（或注射器），改进后的装置作用：控制化学反应速率。 （5）装置B制取氧气时，长颈漏斗需伸入液面以下，其目的是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 。 收集装置 （6）实验室要收集干燥的氧气，应选择的装置为 C (从图1中选择，后同)，若要收集较纯净的氧气，应选择的装置为 E 。 （7）用装置C收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气。 （8）用装置E收集氧气的最佳时机是导管口有连续且均匀的气泡产生时开始收集，说明氧气已收集满的现象是集气瓶瓶口有大气泡冒出。 (9)若用图2装置收集氧气，气体应从 m (填“m”或“n”，后同)端管口通入；若装置中充满水时，气体应从 n 端管口通入。 检验与验满 (10)①检验：如图3，将带有火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，说明集气瓶内的气体是氧气。 ②验满：如图4，将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。 实验操作细节 (11)在检查装置B气密性时，用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗内注水，长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象，其中一定能说明装置气密性良好的是 b (填字母) 实验意外现象分析 (12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，其原因是试管口未塞棉花。 ②用装置A、E制取并收集氧气，收集满氧气移出集气瓶时，进行了如图6所示的操作，该操作会导致的后果为收集到的氧气不纯；实验结束后，观察到水槽中的水倒吸入试管，其原因可能是实验结束后先熄灭酒精灯，再将水槽中的导管撤出。 (13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是二氧化锰。与教材实验装置相比，该发生装置的优点是通过放下和提起粗铜丝，可以随时控制反应的发生和停止。 2.氧气的工业制取 方法 分离液态空气法 原理 利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化 工艺流程 盲｜区｜警｜示 工业制氧得到的氧气是混合物，里面混有少量的稀有气体、氮气、二氧化碳等杂质。 ◇考点 02 碳及其氧化物 一．碳单质 1.碳单质的物理性质 种类 物理性质 用途 金刚石 无色透明的固体，天然存在的最硬的物质 可作钻机钻头、裁玻璃等 石墨 灰黑色，很软，有滑腻感，熔点高，具有优良的导电性能 可用于制造铅笔芯、高铁列车的受电板、干电池的电极材料等 C60 由C60分子构成 可用于超导、催化、能源及医学等领域 活性炭、木炭(主要成分为碳单质) 具有疏松多孔的结构，具有吸附性 可用于吸附色素、异味等 物理性质差异大的原因 碳原子的排列方式不同 盲｜区｜警｜示 碳单质的物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，而不是碳原子的排列顺序或者碳原子的构成不同。 2.碳单质的化学性质 化学性质 用途 在常温下，碳的化学性质不活泼。 需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。 木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。 碳单质的可燃性 氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2 氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO 可用作燃料 碳单质的还原性 木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2↑ 工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 高温下，木炭还原二氧化碳反应： C+CO22CO 可用于冶炼金属 3.木炭还原氧化铜实验 实验仪器 试管、酒精灯、金属网罩、铁架台（带铁夹）、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴 实验试剂 木炭、氧化铜、澄清石灰水。 实验原理 C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 实验装置 实验步骤 a.连接仪器，检查装置气密性； b.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； c.将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中； d.打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟； e.先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。 实验现象 大试管中的固体由 黑 色变为 红 色；小试管中的澄清石灰水 变浑浊 。 实验结论 木炭能够还原氧化铜生成 铜 单质和 二氧化碳 ；该实验说明木炭具有 还原 性。 盲｜区｜警｜示 实验注意事项： 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。 二．碳的氧化物 1.一氧化碳的物理和化学性质 物理性质 无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气略小 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 可用作燃料 ②还原性 与氧化铜的反应：CO+CuOCu+CO2 与氧化铁的反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 可用于冶炼金属 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。 2.CO的还原性实验探究 实验原理 CO+CuOCu+CO2 实验步骤 ①实验前，先检验CO的纯度； ②点燃尾气的酒精灯，然后先通入CO，排尽空气，目的是为了防止CO不纯而发生爆炸，再点燃第一个酒精灯； 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，目的是防止生成的热的Cu单质重新被氧化。 实验现象 硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红，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。 3.二氧化碳的物理和化学性质 物理性质 通常状况下是无色、无臭的气体，能溶于水，密度比空气大，固态CO2俗称干冰 性质 a.一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 b.密度比空气大(物理性质) 与水反应 与碱反应 与澄清石灰水 与氢氧化钠溶液 实验装置 现象 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 滴入石蕊溶液后，观察到试管A、B中溶液变为紫色，通入二氧化碳后观察试管B中溶液由紫色变为红色，加热后观察到有气泡产生，溶液由红色变为紫色 澄清石灰水变浑浊 无明显现象 化学方程式 — ①CO2+H2O===H2CO3 ②H2CO3CO2+H2O CO2+Ca(OH)2=== CaCO3↓+H2O （用于检验CO2） CO2+2NaOH=== Na2CO3+H2O （吸收或除去CO2） 用途 用于灭火；作气体肥料；生产碳酸饮料；干冰(固态CO2)升华时吸收大量的热，可作制冷剂，用于人工增雨 制取 工业制法：高温煅烧石灰石：CaCO3CaO+CO2 实验室制法：CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 4.二氧化碳的实验室制取与性质 二氧化碳的实验室制取 反应原理 （1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 发生装置 （2）装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，选择该发生装置的依据是反应物为固体和液体，反应条件为常温。 （3）若要获得平稳的气流，应选择的发生装置是 B (填字母，后同)。 收集装置 （4）图1中收集二氧化碳可选用的装置是 D ，选择该装置的原因是二氧化碳密度比空气大且不与空气中其他成分反应。 检验与验满 （5）①检验：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳； ②验满：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。 气体的除杂与干燥 （6）除杂：实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢，若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，则其中盛装的试剂为饱和碳酸氢钠溶液(填试剂名称)，气体应从 m (填“m”或“n”)端通入。 （7）干燥：若要收集干燥的二氧化碳气体，应通过盛有 浓硫酸 (填试剂名称)的干燥装置。 实验反思 （8）不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体，使制得的气体不纯。 (9) 不能 (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸，原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行。 (10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石)，原因是粉末状固体与稀盐酸接触面积大，且碳酸钠易溶于水，反应剧烈，不利于反应的控制和气体的收集。 作图 (11)若要用图3装置收集二氧化碳，请将装置中的导管补充完整。 实验意外现象分析 小红同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，未观察到明显现象，原因可能是澄清石灰水变质（或二氧化碳气体中混有HCl气体等）(写一条)。 数字化实验 为了研究图4气体制取发生装置的工作原理，兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中，装置内的压强变化曲线如图5所示。 ①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 下降 (填“上升”或“下降”)。 ②bc段装置内压强保持不变的原因是固液分离，反应停止。 ③写出c点对应的操作可能是打开弹簧夹。 低碳理念 (14)①调查碳吸收：自然界中吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用。 ②模拟碳捕捉：某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”，将U形管开口端放入烧杯中，观察到U型管左侧液面上升，溶液由红色变浅，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ③助力碳中和：作为一名中学生，从自身出发助力碳中和的行动有 节约用电 (写一条)。 (15)①碳捕集：采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来，需进行的操作是降压、升温。 ②碳利用与封存：将超临界CO2注入地下孔隙，将原本难以开采的游离石油“挤出”，驱油的同时将CO2封存，石油属于 不可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 资料：超临界CO2是指在特定的温度和压强下，CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 bc (多选，填序号)。 a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧，不支持燃烧 c.与干冰相比，分子间隔不同 5.CO和CO2的鉴别与除杂 鉴别方法 现象 通入澄清石灰水中 能使澄清石灰水变浑浊的是CO2 通入紫色石蕊溶液中 能使溶液变红的是CO2 通过灼热的氧化铜 能使黑色粉末变为红色的是CO 点燃 能燃烧的是CO 物质（括号内为杂质） 除杂方法 CO2（CO） 通过足量灼热的氧化铜粉末 CO（CO2） 先通入足量氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸 通过足量灼热的炭粉 ◇题型 01 空气的组成及其用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】A 【解析】A、氮气在空气中的体积分数约为 78%，含量较高。氮气的化学性质不活泼，一般不易与其他物质发生化学反应，A 选项正确； B、氧气在空气中的体积分数约为 21%，虽然含量较高，但氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，B 选项错误； C、二氧化碳在空气中的体积分数约为 0.03%，含量较低，C 选项错误； D、水蒸气在空气中的含量相对较少，D 选项错误。 故选A。 方｜法｜提｜练 氮气在空气中的体积分数约为 78%，含量最高，且氮气的化学性质不活泼。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川眉山·中考真题）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛 【答案】D 【解析】A、干净的空气仍然是氮气、氧气、稀有气体等多种成分组成的混合物，而非单一物质（纯净物），故选项说法错误； B、氮气约占空气体积的78%，而非质量。由于氮气密度小于氧气，质量占比实际低于体积占比，故选项说法错误； C、医疗急救需高浓度氧气，而空气中氧气仅占约21%，浓度不足，需提纯后使用，故选项说法错误； D、稀有气体在空气中占比约0.94%，但用途广泛（如霓虹灯、保护气等），符合题意，故选项说法正确； 故选：D。 变式2（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气 A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 【答案】A 【解析】A、氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能有效隔绝氧气和水分，防止文物氧化或腐蚀，说法正确； B、难溶于水与保护文物的主要需求无关，因文物保存环境通常不涉及大量水，说法错误； C、无色无味是物理性质，但并非保护文物的关键因素，稳定性更重要，说法错误； D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联，说法错误。 故选A。 变式3（2025·海南·中考真题）我国空间站内的人造空气成分与地球表面的大气相似，其中含量最多、性质不活泼的气体是 A．氮气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．氧气 【答案】A 【解析】地球表面大气中氮气含量最高（约占78%），且化学性质稳定，不活泼；空间站人造空气与地球大气相似，因此含量最多且性质不活泼的气体为氮气。 故选A。 ◇题型 02 空气中氧气含量的测定 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西·中考真题）下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是 A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体 C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响 【答案】C 【解析】A、甲实验需加热，乙实验在常温下发生缓慢氧化，两个实验的反应条件不相同，故选项说法不正确。 B、红磷燃烧生成五氧化二磷，为白色固体，铁粉发生缓慢氧化，生成红棕色的氧化铁，故选项说法不正确。 C、乙实验中铁粉在密闭中进行，不污染环境，而甲实验将燃烧匙伸入集气瓶时，反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此乙实验更环保，故选项说法正确。 D、红磷、铁粉的用量都需足量，才能将装置中的氧气耗尽，实验结果才更准确，故选项说法不正确。 故选C。 方｜法｜提｜练 探究空气中氧气的含量实验使用的燃料必须过量。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 变式2（2025·山东·中考真题）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内的体积分数均约为 B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% D．可以通过调节的体积分数调控燃烧 【答案】C 【解析】A、由图2中的数据可知，实验开始时，两集气瓶内O2的体积分数均约为21%，故选项说法正确； B、由图1、图2可知，甲中木条熄灭后集气瓶内O2的体积分数为11.7%，乙中蜡烛熄灭后集气瓶内O2的体积分数为15.8%，则集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，故选项说法正确； C、空气中氮气的体积分数为78%，氧气的体积分数为21%，木条燃烧时，等体积的氧气反应生成等体积的二氧化碳，则70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为21%-11.7%=9.3%，故选项说法不正确； D、由图2中的数据可知，蜡烛熄灭时氧气的体积分数为15.8%，木条熄灭时氧气的体积分数为11.7%，说明不同物质燃烧对氧气浓度的需求不同，可以通过调节O2的体积分数调控燃烧，故选项说法正确。 故选C。 变式3（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意； B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意； C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。 故选D。 ◇题型 03 物质在氧气中燃烧 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东日照·中考真题）下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是 A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色 B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 【答案】D 【解析】A、甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色，而非苍白色，A 错误。 B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈蓝色，而非红色，B 错误。 C、铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中点燃后能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，C 错误。 D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D 正确。 故选D。 变｜式｜巩｜固 变式1（2024·山东淄博·中考真题）工业上常用氧炔焰切割或焊接金属，一种切割工具如图所示。下列说法错误的是 A．调节乙炔和氧气的比例可以改变乙炔的着火点 B．乙炔在氧气中完全燃烧的化学方程式为 C．氧气用量相对不足时，容易生成炭黑或一氧化碳 D．相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧的火焰温度高 【答案】A 【解析】A、着火点是可燃物的固有属性，通常不会改变，故A说法错误； B、乙炔在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，故B说法正确； C、氧气用量相对不足时，乙炔不充分燃烧，容易生成炭黑或一氧化碳，故C说法正确； D、氧气中氧气浓度比空气中大，则相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧更充分，火焰温度高，故D说法正确； 故选：A。 变式2（2023·山东德州·中考真题）下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是 A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂 C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．硫燃烧的化学方程式是2S+3O22SO3 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气燃烧发出淡蓝色火焰，故A错误； B、二氧化硫有毒，且二氧化硫能与水反应，则实验中水的主要作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，故B错误； C、纯氧比空气中氧气的浓度高，所以硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧剧烈，故C正确； D、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为，故D错误。 故选C。 变式3（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 【答案】B 【解析】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。 B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。 C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。 D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。 故选B。 ◇题型 04 氧气的制取 典｜例｜精｜析 典例1（2025·甘肃兰州·中考真题）化学实验是化学学习的基础和保证。回答问题。 （1）仪器①的名称_____。 （2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式是_____，若要用B装置所示收集氧气，请在虚线框内补充画出图中其他部分_____。 （3）图C是某制氧装置的工作示意图，反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入。下列说法正确的是_____。 A．反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液 B．加湿仓利用了氧气能溶于水的物理性质 C．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素 （4）离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强。进行图甲实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图乙所示。 图甲锥形瓶中发生的化学方程式为_____，从微观角度解释图乙中ab段电导率下降的原因_____。 【答案】（1）试管 （2） （3）AC （4） 随着反应进行，溶液中的钙离子、氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水，使溶液中离子浓度减小，电导率下降 【解析】（1）根据图像，仪器①是试管。 （2）A 装置是固体加热型发生装置，且试管口有棉花，是用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为； 氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，使用 B 装置收集氧气，氧气从长管通入，将空气从短管排出，作图为。 （3）A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下能分解产生氧气，不需要加热，所以反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液，A 正确； B、氧气不易溶于水，加湿仓是让氧气通过水来湿润氧气，不是利用氧气能溶于水的性质，B 错误； C、设计供氧器时，需要考虑使用便捷、保障安全、符合环保要求等多方面因素，C 正确。 故选AC。 （4）图甲中锥形瓶内是石灰石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。 烧杯中发生的反应是，开始时溶液中离子浓度较大，电导率高。反应中钙离子、氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水，离子浓度降低，根据 “离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强”，所以电导率下降。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川·中考真题）某化学学习小组完成了氧气的实验室制取与性质实验。回答下列问题： （1）图1中仪器a的名称为_______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______。 （3）用高锰酸钾制取氧气，应选择图1中的_______(填字母序号)作发生装置。连接装置，在装入药品前必须进行的操作是_______。 （4）用图1中C装置收集氧气时，当观察到_______，可确定氧气已收集满。 （5）利用收集的氧气完成图2实验。夹持红热木炭的坩埚钳应_______(填“缓慢”或“快速”)插入瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光。实验结论：氧气具有的性质是_______；木炭在乙处燃烧比甲处更剧烈的原因是_______。 【答案】（1）集气瓶 （2） 分解反应 （3）A 检查装置的气密性 （4）集气瓶口有大气泡向外冒出时 （5）缓慢 助燃性/氧化性/支持燃烧 乙处集气瓶中氧气含量比空气高 【解析】（1）图1中仪器a的名称为集气瓶； （2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应； （3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A； 连接装置，在装入药品前必须进行的操作是检查装置的气密性，防止实验过程中装置漏气更换仪器造成药品浪费； （4）用图1中C装置通过排水法收集氧气时，当观察到集气瓶口有大气泡向外冒出时，可确定氧气已收集满； （5）夹持红热木炭的坩埚钳应缓慢插入瓶中，使木炭与氧气充分反应； 观察到木炭剧烈燃烧，发出白光，说明氧气具有的性质是助燃性或氧化性或支持燃烧； 木炭在乙处氧气中燃烧比在甲处空气中燃烧更剧烈的原因是乙处集气瓶中氧气含量比空气高。 变式2（2025·山东济南·中考真题）化学小组的同学利用实验室制取氧气以及工业炼铁的化学原理进行实验探究。请根据题目要求，回答下列问题： 制取氧气的实验原理。 （1）用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为___________。 （2）收集氧气时可以用___________(填“向上”或“向下”)排空气法。 催化剂对分解的影响。小组同学设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04g、0.08g、0.12g的粉末，分别加入三只锥形瓶中，用注射器各量取8mL3%的溶液，连接装置，将溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间(前)的变化曲线如图2。 （3）根据图2提供的信息，从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，催化分解的溶液制氧气时，的最佳用量为___________(填“”“”“”之一)。 （4）催化制氧气时，氧气的最终产量与的用量___________(填“有关”或“无关”)。 （5）金属铂也可以催化制氧气。小组同学设计如图3所示装置制取氧气，实验过程中，若观察到安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，此时可采取的合理安全措施是___________(写出两条即可)。 用 (含少量和水蒸气)测定某样品(杂质为固体且不反应)中的质量分数。实验装置如图所示，检查装置的气密性，进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应) （6）装置B的作用是___________。 （7）在装置C的硬质玻璃管中加入该样品15g，充分反应后继续通至硬质玻璃管冷却，测得装置A质量增加2.2g，装置D质量增加8.8g，此时装置C的硬质玻璃管中固体的总质量为___________(精确至0.1g)，该样品中的质量分数为___________(精确至)。 （8）从环保角度考虑，该实验装置存在的不足之处是___________。 【答案】（1） （2）向上 （3）0.08g （4）无关 （5）将铂丝向上提起，使其与溶液脱离接触；或将锥形瓶浸入冷水中 （6）吸收中的水蒸气，防止对实验结果产生干扰 （7）11.8g 77.3% （8）没有尾气处理装置 【解析】（1）用溶液(作催化剂)制氧气的化学方程式为: ； （2）氧气密度比空气大，可以用向上排空气法； （3）从控制合适的反应速率和节约试剂的角度分析，需要找反应速率适中且用量少的情况。观察图2，0.08 g催化时，反应速率比较合适，同时比较节约试剂，故的最佳用量为0.08 g； （4）根据催化剂的定义，催化剂能改变其他物质的反应速率，但不能改变生成物的质量，生成物的质量与反应物的质量有关，即在本题中氧气的最终产量只与的量有关，与的用量无关； （5）安全管内液面不断上升，说明锥形瓶内压强过大，为了安全，可采取的措施有：一是可将铂丝向上提起，使其与溶液脱离接触，这样可以极大的减缓产生氧气的速率；二是可将锥形瓶浸入冷水中，降低温度，使气体体积收缩，压强减小； （6）装置B中的浓硫酸具有吸水性，作用是吸收中的水蒸气，防止对实验结果产生干扰； （7）装置D质量增加8.8g，增加的质量是反应生成的的质量。以的质量作为已知量，分别计算生成的铁和参加反应的的质量，即可按题意逐一解答。 解：设参加反应的的质量为，生成的质量为。        装置C的硬质玻璃管中固体总质量为生成的铁和样品中杂质的质量，即：8.4g+(15g-11.6g)=11.8g 该样品中的质量分数为:； （8）是有毒气体，直接排放到空气中会污染环境，而该实验装置中没有对尾气 进行处理的装置。 变式3（2025·吉林长春·中考真题）回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。 （1）仪器a的名称是______。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取。 ①该反应的化学方程式为______； ②用该方法制取的发生装置应选择图1中的装置______（填序号）。 （3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：______。 【答案】（1）酒精灯 （2） A （3）导管未伸到集气瓶底部或者收集时没有盖上玻璃片（合理即可） 【解析】（1）仪器 a 的名称是酒精灯。 （2）①高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为； ②用加热高锰酸钾的方法制取氧气，属于固体加热型，发生装置应选择图 1 中的装置 A。 （3）根据题意，收集是采用排空气法，则导管若未伸到集气瓶底部导致空气不能完全排出，造成氧气浓度偏低，或者未盖住玻璃片，则导致空气排出不畅，最终导致氧气纯度偏低（合理即可）。 ◇题型 05 碳单质的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西·中考真题）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 【解析】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｜巩｜固 变式1（2025·山东淄博·中考真题）下列物质的性质与应用，对应关系正确的是 A．金刚石熔点高，用于切割玻璃 B．氢氧化钠具有腐蚀性，用作干燥剂 C．石墨质软，用于制造电极 D．稀有气体性质稳定，用作焊接金属的保护气 【答案】D 【解析】A、金刚石用于切割玻璃是因为其硬度大，而非熔点高，对应关系错误。 B、氢氧化钠用作干燥剂是因为其具有吸水性，而非腐蚀性，对应关系错误。 C、石墨用于制造电极是因为其具有导电性，而非质软，对应关系错误。 D、稀有气体化学性质稳定，可用作焊接金属的保护气，对应关系正确。 故选D。 变式2（2025·四川广元·中考真题）下列图像能正确反映对应过程中相关量变化趋势的是 A．碳在密闭容器(容积不变，充满空气)中燃烧 B．C与CuO在高温条件下反应 C．等质量、等浓度的稀盐酸分别与足量的Mg、Fe反应 D．向一定量的稀硫酸中滴加溶液 【答案】B 【解析】A、碳在密闭容器（容积不变，充满空气）中燃烧，消耗氧气生成二氧化碳等气体，开始时燃烧放热，温度升高，压强增大；反应结束后温度降低，压强减小，根据、，反应后气体增多，恢复室温后压强应大于起始压强，图像不能反映，A 错误； B、C与CuO在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，即，反应后固体质量会因生成二氧化碳气体而减小，但剩余固体一定含有Cu，质量不会减小到 0，图像能反映，B 正确； C、等质量、等浓度的稀盐酸分别与足量的Mg、Fe反应，根据、，生成氢气质量由酸决定，酸完全反应，最终生成氢气质量相等，图像不能反映，C 错误； D、稀硫酸显酸性，pH＜7，向一定量的稀硫酸中滴加BaCl2溶液，发生反应，盐酸也显酸性，反应后pH不会等于 7，图像不能反映，D 错误。 故选B。 变式3（2025·云南·中考真题）阅读短文，回答问题。 《千里江山图》使用天然矿物颜料层层着色，历经千载依然厚重绮丽。 第一层以墨绘之。古人焚烧植物，收集火烟凝成的黑灰制得最早的炭黑。第二层以赭石上红色，其主要成分为Fe2O3.第三、四层均上绿色，此色从石绿取之，石绿的主要成分为。第五层上青色，此色取自石青，主要成分为。 矿物颜料为《千里江山图》增添了极大的色彩魅力，让这幅古画在历史长河中熠熠生辉。 （1）以墨绘画长久不变色，原因是常温下碳具有___________性。 （2）赭石的主要成分中，金属元素的化合价为___________。工业上也可用赭石和一氧化碳炼铁，其化学方程式为___________。 （3）石绿在一定条件下会转化为石青，其化学方程式为，则X的化学式为___________。 【答案】（1）稳定 （2）+3 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （3）H2O 【解析】（1）以墨绘画长久不变色，原因是常温下碳具有稳定性； （2）赭石主要成分为Fe2O3，氧化铁中的氧元素化合价为-2，根据化合物化合价代数和为0可得铁元素化合价为+3； 工业上一氧化碳和氧化铁高温下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有6个Cu原子，6个H原子、4个C原子和17个O原子，反应后有6个Cu原子，4个H原子、4个C原子和16个O原子，故X有2个H原子、1个O原子，X的化学式为H2O。 ◇题型 06 二氧化碳的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏南京·中考真题）兴趣小组在老师指导下，开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。 I．设计“吸碳机” （1）设计如图-1所示“吸碳机”，其工作原理为：接通电源，风扇旋转将空气吸入，空气经过滤网时，其中的CO2与滤网上的吸收剂反应，其余气体通过滤网后排出。工业捕集CO2的方法有物理吸附法、化学吸收法等，“吸碳机”捕集CO2是模拟其中的___________法。 Ⅱ．探寻吸收剂 【实验探究1】 （2）向收集满CO2的两个规格相同的软塑料瓶中，分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳，立即旋紧瓶盖，用力振荡，观察到___________。结论：石灰乳吸收CO2的效果更好，该反应的化学方程式为___________。 在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳，接通电源，一段时间后，发现吸入空气的效果变差(此时风扇正常工作)。 【反思与交流1】 （3）有同学提出，用NaOH或KOH溶液可以改善吸入空气的效果，他的理由是___________。 【实验探究2】如图-2所示，用NaOH溶液作为吸收剂进行实验，缓缓打开CO2气瓶阀门，记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的KOH溶液作为吸收剂，重复上述实验。观察到KOH溶液作为吸收剂时，所需时间更长。结论：KOH溶液吸收效果更好。 【反思与交流2】 （4）打开CO2气瓶阀门时，应注意控制两个实验中___________相同。 【实验探究3】 （5）换上蘸有KOH溶液的新滤网，接通电源，一段时间后取下滤网，放在烧杯中用适量水浸泡，取少量浸泡液于试管中，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，产生气泡的反应的化学方程式为___________。 【实验结论】CO2能被“吸碳机”捕集，并可以通过反应释放。 Ⅲ．了解新工艺 某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图-3所示： （6）写出图中甲和乙反应实现KOH再生的化学方程式：___________。 （7）释放出的CO2可以和H2在不同条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇，两个反应的另一种生成物都是水。理论上，相同质量的H2分别转化成甲醇和乙醇时，消耗CO2的质量比为___________。 【答案】（1）化学吸收 （2）装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显 （3）NaOH、KOH易溶于水，形成的溶液浓度大，吸收CO2能力强（或避免滤网堵塞等，合理即可） （4）CO2的流速（或单位时间通入气体量、气流速度等，合理即可） （5） （6） （7）1:1 【解析】（1）“吸碳机”通过CO2与吸收剂发生化学反应捕集CO2，属于化学吸收法。故填：化学吸收。 （2）两个塑料瓶均变瘪，由结论：石灰乳吸收CO2的效果更好，推出装有石灰乳的塑料瓶变瘪更明显。二氧化碳与石灰乳中氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应方程式为：。故填：装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显；。 （3）使用石灰乳，CO2会与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，容易堵塞滤网，而NaOH和KOH易溶于水，可配制高浓度溶液，单位体积内吸收CO2更多，且生成的Na2CO3和K2CO3易溶于水，不会造成滤网堵塞。故填：NaOH、KOH易溶于水，形成的溶液浓度大，吸收CO2能力强（或避免滤网堵塞等，合理即可）。 （4）探究等体积、等浓度的KOH溶液与NaOH溶液吸收效果的强弱，需要在打开CO2气瓶阀门时控制CO2的流速（或单位时间通入气体量、气流速度等）相同。故填：CO2的流速（或单位时间通入气体量、气流速度等，合理即可）。 （5）由于KOH能与CO2反应生成K2CO3和H2O，故浸泡液中会存在K2CO3，取少量浸泡液后加入足量稀盐酸，K2CO3会与稀盐酸中HCl反应生成KCl、H2O和CO2，反应方程式为：，故填：。 （6）KOH能与CO2反应生成K2CO3和H2O，CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2，故甲为K2CO3，乙为Ca(OH)2，Ca(OH)2能与K2CO3反应生成CaCO3沉淀和KOH，反应方程式为：。故填：。 （7）H2转化甲醇的反应方程式及其消耗CO2质量关系为：，H2转化乙醇的反应方程式及其消耗CO2质量关系为：，对于甲醇，消耗CO2质量：H2质量 = 44:6 = 22:3。对于乙醇，消耗CO2质量：H2质量 = 88:12 = 22:3。所以当H2质量相同时，消耗CO2质量相同，所以比值为1:1。故填：1:1。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川绵阳·中考真题）我国科学家利用CO2合成葡萄糖(C6H12O6相对分子质量为180)，该方法先用电解法将CO2转化为醋酸(CH3COOH)，再利用酵母菌等微生物发酵获得葡萄糖，涉及的主要化学反应有：①；②(醋酸)+O2；③(葡萄糖)。下列说法错误的是 A．CO2转化为葡萄糖，有助于实现碳中和 B．以上3个反应包含3种氧化物和1种酸 C．酵母菌等微生物发酵时，条件选择高温 D．88 g CO2理论上能够获得60 g葡萄糖 【答案】C 【解析】A、CO2转化为葡萄糖可固定碳，减少大气中CO2，有助于碳中和，该选项说法正确； B、反应中氧化物为CO2、CO、H2O共3种，酸为CH3COOH共1种，该选项说法正确； C、酵母菌等微生物发酵通常在适宜温度（30℃左右）进行，高温会抑制或杀死微生物，该选项说法错误； D、根据元素守恒可知，CO2中碳元素的质量和C6H12O6中碳元素的质量相等，则C6H12O6中碳元素的质量为，则葡萄糖的质量为，该选项说法正确； 故选C。 变式2（2024·江苏淮安·中考真题）在空气中的体积分数约为0.03%，是生命活动不可缺少的物质。 【生活中的】 （1）“碳”，如影随形，无处不在。下列相关说法正确的是________（填字母）。 A．绿色植物通过光合作用吸收释放 B．家用电器着火时，用二氧化碳灭火器扑灭 C．购买的海鲜产品，常用干冰作制冷剂储运 （2）正常雨水的pH大小为5.6~6.0，略显酸性，其原因是_______。 【实验室中的】 （3）实验室中可用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取。 ①该反应的化学方程式为________。 ②图1所示为实验室制取的发生装置。实验中，若关闭止水夹，可观察到________（填实验现象），反应停止。 【工业中的】 我国提出2060年前实现“碳中和”，彰显了负责任大国的作为与担当。CO的捕捉、利用和封存是减少“碳排放”的有效途径。 【碳捕捉】 （4）炼铁高炉尾气中的可用溶液捕捉吸收（原理：），该反应的基本反应类型为________。 【碳利用】 （5）“液态阳光”技术可将太阳能转化为液体燃料——甲醇（），实现的再利用，其原理如图2所示。在反应过程中，的产率与催化剂含CuO质量分数的关系如图3所示。 ①理论上，反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为________。 ②依据图3可知，催化剂中CuO的质量分数为________时，甲醇的产率最高。 【碳封存】 （6）矿物质碳化封存是实现“碳中和”的途径之一，例如可利用矿物中的MgO将转化成稳定的固体碳酸盐（原理：）。若用此原理，计算2.0 t MgO可封存的质量（写出计算过程）。 【答案】（1）C （2）空气中的二氧化碳与水形成碳酸 （3） 稀盐酸被压入长颈漏斗中，液面降至多孔隔板以下 （4）化合反应 （5） 50% （6）设2.0 t MgO可设封存的的质量为x，      ， 答：2.0 t MgO可封存的质量为2.2 t。 【解析】（1）A、绿色植物通过光合作用吸收CO2释放O2，故选项说法不正确； B、家用电器着火时，应用干粉灭火器扑灭，不可用泡沫灭火器扑灭，故选项说法不正确； C、干冰升华吸收热量，具有制冷效果，购买的海鲜产品，可用干冰作制冷剂储运，故选项说法正确； 故选C； （2）正常雨水略显酸性的原因是空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，其pH为5.6～6.0； （3）①该反应是大理石或石灰石中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↑； ②图1所示为实验室制取CO2的发生装置，实验中，若关闭止水夹，装置中的气体增多，压强增大，可观察到稀盐酸被压入长颈漏斗中，液面降至多孔隔板以下，反应停止； （4）炼铁高炉尾气中的CO2可用K2CO3溶液捕捉吸收（原理：CO2+H2O+K2CO3═2KHCO3），符合多变一的特点，基本反应类型属于化合反应； （5）①水在光照的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：，其中水和氢气的分子数目比为2：2，二氧化碳和氢气在光照和氧化铜作催化剂的条件下反应生成甲醇，反应的化学方程式为：，由上述化学方程式可知，生成3个氢分子消耗3个水分子，然后3个氢分子参加反应生成1个甲醇分子和1个水分子，则理论上，反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为2：1； ②由图3可知，催化剂中CuO的质量分数为50%时甲醇的产率最高； （6）见答案。 变式3（2025·海南·中考真题）有研究表明，海水中溶解过多的二氧化碳会影响海水的酸碱度，向海水中投放橄榄石矿石可减弱这种影响。橄榄石能否减弱海水中过多二氧化碳的影响，某实验小组对此开展实验探究。 任务一：制取二氧化碳气体 （1）图1中仪器a的名称为___________(填序号)。 ①长颈漏斗    ②锥形瓶    ③试管 （2）为便于控制二氧化碳的生成速率，最好选择图1中的气体发生装置___________(填字母)。 （3）向气体发生装置中添加试剂之前，需进行的实验操作是___________。 任务二：探究二氧化碳对海水酸碱度的影响 （4）如图2所示进行实验(夹持装置已省略)，用pH传感器记录向海水中通入二氧化碳时pH变化情况，实验结果如图3，用化学方程式解释海水pH变化的原因___________。 任务三：探究橄榄石能否减弱海水中过多二氧化碳的影响 （5）用弹簧夹夹紧乳胶管，向（4）得到的海水中加入适量橄榄石粉末，充分搅拌，记录反应期间海水的pH变化如图4，由此得出结论：橄榄石能够消耗海水中过多的二氧化碳。得出该结论的依据是___________。 （6）查阅资料可知，上述反应的简化反应原理可表示如下，将化学方程式补充完整。 ：___________。 任务四：拓展与运用 （7）如果你是一位科学家，在研究和使用该技术减弱过多二氧化碳对海水的影响时，应该综合考虑的环境因素有___________(写出一点)。 【答案】（1）③ （2）B （3）检查装置气密性 （4） （5）加入橄榄石后海水pH回升 （6） （7）海洋生态影响(或矿石投放量等) 【解析】（1）根据仪器特征，图1中仪器a的名称为试管。故填：③。 （2）为便于控制二氧化碳的生成速率，最好选择图1中的气体发生装置B，装置B可通过分液漏斗控制滴加液体的速率，来控制反应速率。故填：B。 （3）为防止装置漏气，向气体发生装置中添加试剂之前，需进行的实验操作是检查装置气密性。故填：检查装置气密性。 （4）向海水中通入二氧化碳时pH减小，是由于二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：。故填：。 （5）根据结论橄榄石能够消耗海水中过多的二氧化碳，由图4可知，得出该结论的依据是加入橄榄石后海水pH回升。故填：加入橄榄石后海水pH回升。 （6）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应物中Mg、Si、O、C、原子个数分别为2、1、12、4，生成物中Mg、Si、O、C、H原子个数分别为2、1、14、4、4、，生成物中缺少4个氢原子，2个氧原子，所以生成物应是，且的化学计量数为2。故填：。 （7）在研究和使用该技术减弱过多二氧化碳对海水的影响时，应该综合考虑的环境因素有海洋生态影响、矿石投放量等。故填：海洋生态影响(或矿石投放量等)。 ◇题型 07 二氧化碳的制取 典｜例｜精｜析 典例1（2025·江苏苏州·中考真题）某同学在实验室制取并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制。 ①应选用的另一种试剂是______（填名称）。 ②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有______（填字母）。 （2）如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质为______。 ②通入后可观察到的现象为______。 （3）下列反应均能生成。 A．木炭燃烧                 B．碳酸钠与稀硫酸反应 C．石灰石高温分解             D．CO与氧化铁高温下反应 ①其中最适合用于实验室制取的是______（填字母）。 ②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是_______（写两条）。 （4）收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。 ①图-3中，通导管的末端应处于______（填“A”或“B”）位置。 ②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为______。 【答案】（1）稀盐酸 AC （2）滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色 （3）B 制得的较纯净；常温进行，操作方便 （4）B 60%/61.9% 【解析】（1）①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，故应选用的另一种试剂是稀盐酸； ②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，故需要用到的仪器有AC； （2）①如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水； ②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色； （3）① A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体，不易收集到纯净的二氧化碳，同时操作过程中存在一定危险性，所以不适合用于实验室制取二氧化碳； B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，制得的较纯净，且该反应在常温下进行，操作方便，适合用于实验室制取二氧化碳； C、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应需要高温条件，操作复杂且能耗高，不适合用于实验室制取二氧化碳； D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应需要高温条件，且一氧化碳有毒，操作不当会造成危险，不适合用于实验室制取二氧化碳； 综上可知，最适合用于实验室制取的是B； ②B反应适合用于实验室制取的主要理由是制得的较纯净；常温进行，操作方便等； （4）①二氧化碳密度比空气大，所以图-3中，通导管的末端应处于B位置； ②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为（或），故此时三颈烧瓶内的体积分数约为（或）。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%，占比非常小，保留一位小数对结果无影响，忽略不计。 变｜式｜巩｜固 变式1（多选）（2025·四川自贡·中考真题）利用微型实验仪器探究白磷燃烧的条件，实验装置如图所示。实验主要步骤为：①检查装置气密性；②装入试剂；③滴加稀盐酸；④干燥管口检测到CO2后，停止滴加稀盐酸，将燃烧管放入热水中；⑤滴加过氧化氢溶液。下列有关说法错误的是 A．步骤③的目的是排出装置中的空气 B．白磷燃烧发生在第⑤步 C．湿棉花的主要作用是防止空气进入燃烧管干扰实验 D．该实验证明白磷燃烧需要O2，且温度达到着火点 【答案】CD 【解析】A、步骤③滴加稀盐酸，石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳（），目的是排出装置中的空气，防止空气中的氧气干扰实验，解释合理。 B、步骤⑤滴加过氧化氢溶液，二氧化锰催化过氧化氢分解生成氧气（），此时白磷与氧气接触且温度达到着火点（热水提供），白磷燃烧，发生在第⑤步，解释合理。 C、湿棉花的主要作用是吸收白磷燃烧产生的白烟（五氧化二磷），防止污染空气，而非防止空气进入燃烧管干扰实验，解释错误。 D、实验中，先排出空气（白磷不燃烧），再通入氧气（白磷燃烧），能证明白磷燃烧需要O2，但没有做温度的对比实验，无法证明白磷燃烧需要温度达到着火点，解释不合理。 故选CD。 变式2（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。 （1）写出标有序号①的仪器名称：_______。 （2）用纯净物制氧气时，加入试剂和棉花后，用带导管的胶塞塞紧试管口时，此时试管口的方向是_______。 （3）实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是_______。 （4）F装置可以一瓶多用，可用于收集气体，也可以用于气体除杂、检验气体性质等，由于二氧化碳可溶于水不能用排水法收集，如换成F装置，先向装置内注水并①_______操作，将气体从②_______(填“a”或“b”)端通入，则可以用排水法收集二氧化碳。 （5）若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭，则B装置中选择的试剂是①_______，说明生成气体的性质是②_______；将F中盛装浓氢氧化钠溶液，反应结束蜡烛熄灭后，关闭分液漏斗活塞，最终G装置内的气体压强③_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压。 （6）做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有_______。(写出两点) （7）若用下图发生装置制备二氧化碳，部分操作为∶①注入稀盐酸。②检验装置气密性。③加入大理石颗粒。其先后顺序是，_______；使反应暂停的操作是_______，长颈漏斗的作用是_______。 【答案】（1）酒精灯 （2）向上 （3）反应物均是固体和液体，反应条件均是常温 （4）在水面上注一层植物油至装置内装满液体 b （5）石灰石（或大理石）和稀盐酸 不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大 小于 （6）铁丝太粗或氧气纯度不够等（合理即可） （7）②③① 关闭弹簧夹 加入稀盐酸，关闭弹簧夹后容纳混合液，实现固液分离 【解析】（1）由图可知，序号①的仪器名称：酒精灯； （2）用纯净物制氧气时，加入试剂和棉花后，用带导管的胶塞塞紧试管口时，此时试管口的方向是：向上，防止试剂洒出，固定在铁架台上后，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管； （3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应条件是常温，发生装置可选B，B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，故填：反应物均是固体和液体，反应条件均是常温； （4）二氧化碳能溶于水，且能与水反应，如换成F装置收集二氧化碳，先向装置内注水并在水面上注一层植物油至装置内装满液体，防止二氧化碳溶于水，气体的密度比液体小，则将气体从b端通入，则可以用排水法收集二氧化碳； （5）若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭，则B装置中生成的气体应是二氧化碳，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，能使燃着的蜡烛熄灭，实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，故选择的试剂是石灰石（或大理石）与稀盐酸； 蜡烛熄灭，说明生成气体的性质是不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，这样才可覆盖在蜡烛火焰表面，隔绝氧气，使蜡烛火焰熄灭； 将F中盛装浓氢氧化钠溶液，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳能与氢氧化钠反应，故反应结束蜡烛熄灭后，关闭分液漏斗活塞，由于消耗了气体，最终G装置内的气体压强小于外界大气压； （6）做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有：铁丝太粗，氧气纯度不够等； （7）若用下图发生装置制备二氧化碳，首先应检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品，然后装入固体药品，即加入大理石颗粒，然后通过长颈漏斗注入稀盐酸，则先后顺序是：②③①； 使反应暂停的操作是：关闭弹簧夹，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； 长颈漏斗的作用是：加入稀盐酸，关闭弹簧夹后容纳混合液，实现固液分离。 变式3（2025·山东东营·中考真题）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 【解析】（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。 ◇题型 08 一氧化碳的性质及用途 典｜例｜精｜析 典例1（多选）（2025·山东潍坊·中考真题）兴趣小组用如图所示装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取1.52g木糖醇置于装置甲反应管中，充分反应后，测得丙装置增重1.08g，丁装置增重2.20g(实验前已排尽装置内空气，装置乙、丙、丁、戊内试剂均足量)。下列说法错误的是 A．装置乙中氧化铜的作用是确保含碳物质全部转化为二氧化碳 B．实验结束，应先停止通入氧气再熄灭酒精灯 C．若缺少装置戊，将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大 D．木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15：3：20 【答案】BC 【解析】A、装置乙中氧化铜可以和一氧化碳反应生成二氧化碳，保证含碳物质全部转化为二氧化碳，方便碳元素全部转化为的二氧化碳被氢氧化钠吸收，说法正确； B、实验结束，应先停止加热，通氧气使装置内的生成物全部进入后面的装置内被吸收，选项错误； C、装置戊防止空气中的二氧化碳、水蒸气等气体进入装置，若缺少装置戊会使装置丁偏重，从而测出的碳元素质量偏大，导致氧元素含量偏小，说法错误； D、根据质量守恒定律，生成水中氢元素质量等于木糖醇中氢元素质量，生成二氧化碳中碳元素质量等于木糖醇中碳元素质量，实验中浓硫酸吸收的水质量为1.08g，则木糖醇中氢元素的质量为：，氢氧化钠溶液吸收的是二氧化碳，则木糖醇中碳元素的质量为：，因为木糖醇的质量为1.52g，所以木糖醇中氧元素的质量为：1.52g-0.12g-0.6g=0.8g，则木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为：0.6g:0.12g:0.8g=15:3:20，选项正确。 故选BC。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川·中考真题）实验室利用如图装置模拟工业炼铁，有关说法错误的是 A．澄清石灰水可检验生成的 B．将尾气点燃，可防止污染空气 C．“炼铁”的化学方程式为 D．实验得到的固体产物能被磁铁吸引 【答案】C 【解析】A、CO2能使澄清的石灰水变浑浊，该实验中澄清石灰水的作用是检验生成的CO2。此选项正确。 B、该实验的尾气中含有没有参加反应的CO，CO有毒，是空气污染物。将尾气点燃，将有毒的CO转化成无毒的CO2，可防止污染空气。此选项正确。 C、化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：。此选项错误。 D、实验得到的固体产物是铁，能被磁铁吸引。此选项正确。 故选C。 变式2（2024·青海西宁·中考真题）甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质，属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别，其中甲是黑色固体，乙是植物光合作用的气体原料，丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素。各物质之间的关系如图所示（图中“—”表示相连的物质间可以发生反应，“”表示物质间存在相应的转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去）。 请根据相关信息回答下列问题： （1）丁属于______（填物质类别）。 （2）反应①的化学方程式为______。 （3）反应②的化学方程式为______。 【答案】（1）盐 （2） （3） 【分析】甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质，属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别，其中乙是植物光合作用的气体原料，乙为二氧化碳，属于氧化物；丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素，即都含钙元素，其中丙能与二氧化碳反应，故丙为氢氧化钙，丁能生成二氧化碳，丁为碳酸钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化钙属于碱、碳酸钙属于盐，所以甲属于单质，且能与二氧化碳反应，故甲为碳，碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳。将答案带入原题，符合题意。 【解析】（1）经分析丁为碳酸钙，由金属离子和酸根离子构成的，属于盐； （2）反应①为碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，方程式为：； （3）反应②为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，方程式为：。 变式3（2025·山东日照·中考真题）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 【解析】（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。 1．（2026·陕西宝鸡·一模）下列物质的性质与用途对应关系不正确的是 A．干冰升华吸热——用于食品的冷藏保鲜 B．氧气具有助燃性——用作火箭燃料 C．稀有气体通电发光——用于霓虹灯 D．金刚石硬度大——用于切割玻璃 【答案】B 【解析】A、干冰升华吸热，可用于冷藏食品，正确； B、氧气具有助燃性，但本身不是燃料，而是助燃剂，错误； C、稀有气体通电发光用于霓虹灯，正确； D、金刚石硬度大可用于切割玻璃，正确； 故选B。 2．（2026·陕西宝鸡·一模）下列是某同学记录的有关实验现象描述的笔记，其中正确的是 A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 D．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 【答案】B 【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，非淡蓝色，错误； B、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，正确； C、红磷燃烧产生白烟（固体小颗粒），非白雾（液体小液滴），错误； D、镁燃烧生成白色固体氧化镁，非黑色，错误； 故选B。 3．（2025·江苏镇江·二模）用下图装置研究高温下木炭和FeCO3反应的产物。下列说法不正确的是 A．装置②中石灰水变浑浊，说明产物中有CO2 B．装置③中黑色固体变红，说明产物中有CO C．装置②、③互换位置，会影响CO2的检验 D．加热一段时间后，取①中固体加入足量稀盐酸，溶液变成浅绿色，说明产物中有Fe 【答案】D 【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，观察到装置②中澄清石灰水变浑浊，说明产物中有，说法正确，不符合题意； B、一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，观察到装置③中黑色固体变红，说明产物中有CO，说法正确，不符合题意； C、装置②、③互换位置，一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，会影响产物中是否含有二氧化碳的检验，说法正确，不符合题意； D、加热一段时间后，取①中固体加入足量稀盐酸，溶液变成浅绿色，不能说明产物中有Fe，是因为碳酸亚铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水，也能观察到溶液变为浅绿色，说法错误，符合题意。 故选：D。 4．（2026·江苏南通·一模）在图甲所示装置中，在烧瓶中充满CO2，通过注射器向烧瓶中分别加入等体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的烧瓶内压强随时间变化曲线图如图乙所示。下列说法错误的是 A．分析曲线①可知，1体积的水约溶解1体积的CO2 B．分析图乙可知，等体积的水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是澄清石灰水 C．刚开始压强增大是因为两个反应都能放出大量的热 D．曲线②对应的操作中，还能观察到有白色沉淀生成 【答案】C 【解析】A、曲线①中的气压最终恢复原状，说明1体积的水约溶解1体积的CO2，正确； B、曲线①中的气压最终恢复原状，曲线②中的气压最终接近0，说明同体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是澄清石灰水，正确； C、开始时，压强增大是因为注入液体使瓶内气体压缩，并非因为反应放出大量的热，错误； D、CO2与澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀和水，所以曲线②所示的实验中，还能观察到生成白色沉淀的现象，正确。 故选C。 5．（2025·广东深圳·模拟预测）化学是一门以实验为基础的学科。下图是的实验室制取和性质的一体化实验。下列说法正确的是 A．该装置可以控制生成的速率 B．制的化学方程式是 C．铁丝在中燃烧的产物是 D．塑料瓶中加水的目的是为了吸收尾气 【答案】A 【解析】A、该装置通过分液漏斗的活塞控制生成氧气的速率，符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰的作用下生成水和氧气，其化学方程式为，不符合题意； C、铁丝在中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，不符合题意； D、塑料瓶中加水的目的是为了防止高温熔融物溅落，不符合题意； 故选A。 6．（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A．装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B．实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C．装置乙测得空气中氧气含量为16% D．装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 【答案】C 【解析】A、若未冷却就打开弹簧夹，瓶内温度高、气压大，会导致进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。因此，必须冷却至室温后再打开，不符合题意； B、装置甲：红磷燃烧放热，瓶内气压先增大；冷却后，因氧气被消耗，气压减小。装置乙：铜粉加热消耗氧气，A 中气压减小，液面上升。因此，两者气压均会改变，不符合题意； C、A 中初始液面在 15cm 处，实验结束后在 12cm 处，消耗的氧气体积对应的刻度差为 15cm−12cm=3cm。以初始空气体积对应的刻度为 15cm 计算，氧气含量为：，而非 16%，符合题意； D、装置乙在密闭容器中反应，避免了红磷点燃后伸入集气瓶时造成的空气逸出和五氧化二磷污染，更环保。铜粉平铺，能更充分地消耗氧气，测定结果更准确，不符合题意； 故选C。 7．（2026·安徽安庆·模拟预测）如图1所示，向袋内缓缓吹气（袋内装有下雨天收集的空气样品），用传感器采集和、湿度（测水蒸气）的相关数据如图2所示。纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答，下列说法不正确的是 A．曲线XYZ分别采集、水蒸气和含量 B．Y曲线60s后逐渐下降原因是水蒸气冷凝 C．200s时保鲜袋内含量最多的气体是 D．呼吸过程中消耗的同时会产生 【答案】C 【解析】A、空气中二氧化碳的体积分数约为0.036%，呼出气体中二氧化碳含量高于空气中二氧化碳的含量，所以随着呼出气体，保鲜袋内二氧化碳的量升高，因此曲线X表示二氧化碳的体积分数变化，呼吸消耗氧气产生二氧化碳、水，保鲜袋内氧气越来越少，因此曲线Y为水蒸气，曲线Z为O2含量。故A正确； B、由于水蒸气冷凝，所以Y曲线60s之后逐渐下降，故B正确； C、200s时保鲜袋内含量最多的气体是N2，故C错误； D、呼吸作用是消耗氧气，呼出二氧化碳和水蒸气，故D正确； 故选C。 8．（2025·辽宁大连·模拟预测）阅读下列科普材料。 石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中分离出单层的石墨片，1mm厚的石墨包含300万层石墨烯。工业上可采用甲烷在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。 石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性和生物相容性等特点，在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图1 。科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔薄膜，可进行海水淡化，其工作原理如图2所示。将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料，可提升涂料的防腐蚀性能(如下表)。 表：某复合涂料的基本性能(涂膜厚度相同) 性能 石墨烯比例为0 石墨烯比例为1% 石墨烯比例为2% 耐酸性 240h无异常 240h无异常 300h无异常 耐碱性 168h无异常 168h无异常 240h无异常 耐老化 60h变色 100h变色 1500h变色 与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。 回答下列问题。 （1）石墨烯属于___________(填“单质”或“化合物”)。 （2）“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的粒子具有的性质是___________。 （3）石墨烯海水淡化膜允许___________通过，该过程类似于___________(填操作名称)。 （4）石墨烯可用于制作新能源电池，主要利用石墨烯的___________性质。 （5）根据短文，写出工业上制取石墨烯的化学方程式___________，基本反应类型是___________。 （6）由图1可知，石墨烯应用占比最高的领域是___________。 （7）依据表分析，该复合涂料中石墨烯的比例为___________时基本性能最好。 【答案】（1）单质 （2）很小 （3）水分子 过滤 （4）能导电 （5） 分解反应 （6）电子领域 （7）2% 【解析】（1）石墨烯由一种元素组成的纯净物，属于单质； （2）“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的粒子具有的性质是很小； （3）根据图2可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，该过程类似于过滤操作； （4）题干信息提到石墨烯可应用于电子领域，制作新能源电池是其在电子领域的应用，这利用了石墨烯的导电性； （5）工业上可采用甲烷在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气，反应的化学方程式为：，此反应符合一变多的特点，属于分解反应； （6）由图1可知，石墨烯应用占比最高的领域是电子领域； （7）由表格数据可知，石墨烯比例为2%时，耐腐蚀时间长，效果最佳。 9．（2026·安徽·一模）氨()比氢气更易液化储运，作为氢能源的载体有发展潜力。 合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。 Haber-Bosch工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约5%的天然气，占据全球1.6%的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展。 （1）液态空气升温时，先汽化，则液氮沸点比液氧_____(填“高”或“低”)。 （2）膜分离法制中，薄膜不允许_____分子通过。 （3）分子筛吸附法制，利用了分子与分子_____不同而吸附实现分离。 （4）下列说法正确的是_____。 A．煤、天然气属于可再生能源 B．Haber-Bosch工艺合成的氨属于绿氨 C．绿氨作为储氢载体已得到广泛应用 【答案】（1）低 （2）氮 （3）体积的大小 （4）B 【解析】（1）液态空气升温时，先汽化，即温度先达到液氮的沸点，说明液氮沸点比液氧低； （2）由图1可知，氧气能透过薄膜，氮气不能透过薄膜，氮气由氮分子构成，说明薄膜不允许氮分子通过； （3）由图2可知，分子筛吸附法制，利用了分子与分子体积的大小不同而吸附实现分离； （4）A、煤、天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意； B、由资料可知，生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法，根据的来源，所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨，Haber-Bosch工艺利用和（经可再生能源电解水制得）在高温高压催化剂条件下反应制氨，属于绿氨，说法正确，符合题意； C、由资料可知，绿氨生产可实现“零碳”排放，目前成本高，有待技术成熟推动绿氨发展，则绿氨作为储氢载体还未广泛应用，说法错误，不符合题意。 故选：B。 10．（2026·陕西宝鸡·一模）根据下列实验装置回答问题。 （1）写出标有字母a的仪器名称：___________。 （2）实验室用高锰酸钾固体制取并收集氧气，应选择的发生和收集装置是___________(填字母)；写出该反应的化学方程式；___________。 （3）实验室制取CO2时，与B装置相比，选用C装置作为发生装置的优点是___________。 （4）F和G中集气瓶底部水的作用___________(填“相同”或“不同”)。 （5）F中铁丝在氧气中燃烧的产物是___________(填化学式)。比较G中硫在空气和氧气中燃烧现象的差异，可得出的结论是___________。 【答案】（1）锥形瓶 （2）AE （3）可控制反应的发生与停止 （4）不同 （5）Fe3O4 氧气浓度越大，燃烧越剧烈 【解析】（1）标有字母 a 的仪器是锥形瓶。 （2）发生装置：高锰酸钾是固体，反应需要加热，选 A。收集装置：氧气密度比空气大且不易溶于水，可用向上排空气法（E）或排水法（图中未给出排水装置，故此处选 E）。故选AE。 高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：。 （3）与 B 装置相比，C 装置（带弹簧夹和带孔塑料板）的优点是：可以随时控制反应的发生与停止（关闭弹簧夹，试管内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开弹簧夹，液体流下，固液接触，反应进行）。 （4）F 中：铁丝燃烧时，集气瓶底的水是为了 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 G 中：硫燃烧时，集气瓶底的水是为了吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。因此，两者作用不同。 （5）① 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学式为。 ② 硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，说明：氧气浓度越大，燃烧越剧烈（或反应物浓度影响反应的剧烈程度）。 （2026·上海浦东新·一模）某化学小组组装了一套简易家用空气检测仪如图 1，滤网过滤可吸入颗粒物，氯化钙吸收水蒸气，碱石灰吸收二氧化碳 (药品均足量，省略夹持仪器)，进行了空气检测。随后对氧气制取进行研究。 11．关于空气及其成分说法正确的是___________。 A．氧气的质量分数约 21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 12．图1 中，通过称量装置 b 前后的总质量，可检测的物质是___________。 A．氮气 B．水蒸气 C．二氧化碳 D．氧气 13．下列物质燃烧的现象描述正确的是___________。 A．蜡烛在空气中燃烧：发出白光 B．红磷在空气中燃烧；耀眼红光 C．铁丝在氧气中燃烧：火星四射 D．木炭在空气中燃烧：蓝色火焰 14．图 2是以过碳酸钠(a 剂) 和二氧化锰 (b 剂) 为原料的家庭制氧机。图 3 是实验室制取氧气的装置。    （1） 下列说法正确的是___________。(不定项) A．反应仓中 a 剂可以替换为高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．二氧化锰反应前后质量和性质不变 D．排水法收集氧气是由于氧气不易溶于水 （2）用 100 g 6.8%过氧化氢溶液与二氧化锰混合可制取多少克氧气________？(根据化学方程式列式计算) （3）为研究使带火星的木条复燃的最低氧气体积分数，需收集多种体积分数的氧气。现用排水法收集一瓶氧气体积分数约为 60%的气体，该如何操作___________？ 【答案】11．B 12．B 13．C 14． BD 设100g6.8%过氧化氢溶液可制取氧气为克 100g6.8%的过氧化氢溶液中含过氧化氢 可求得。 答：100g6.8%过氧化钠溶液可制取3.2g氧气。 见解析 【解析】11．A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，故选项A错误； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，因此可制成多种用途的电光源，比如霓虹灯等，故选项B正确； C、氮气的化学性质不活泼，氮气是由氮元素组成的，可用于制氮肥，故选项C错误； D、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物，不是化合物。化合物是由不同种元素组成的纯净物，故选项D错误。 故选B。 12．根据题意，由图1可知，b装置里面装的是氯化钙，可以起到干燥剂的作用，吸收水蒸气。可检测的物质是水蒸气。故应填写：B； 13．A、蜡烛在空气中燃烧，发出黄白色火焰，不是白光，故选项A错误； B、红磷在空气中燃烧，产生的是大量白烟，不是耀眼红光，故选项B错误； C、铁丝在氧气中燃烧，会出现火星四射的现象，同时生成黑色固体，故选项C正确； D、木炭在空气中燃烧，不会发出蓝色火焰，故选项D错误。 故选C。 14．（1）A、高锰酸钾加热分解也能制取氧气，但通常用于加热法，而制氧机中一般使用过氧化氢在二氧化锰催化下分解，因此a剂为过氧化氢，不能替换为高锰酸钾，故选项A错误； B、制氧机的反应仓用于盛放过氧化氢和二氧化锰，进行氧气的生成反应，与实验室中制取氧气的发生装置功能相同，故选项B正确； C、二氧化锰是催化剂，在反应中质量和化学性质不变，但物理状态可能变化，如颗粒变细，因此“性质不变”表述不严谨，故选项C错误； D、氧气不易溶于水，因此可用排水法收集，故选项D正确。 故选BD。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化剂的作用下，生成氧气和水，其反应的化学方程式为，设100g6.8%过氧化氢溶液可制取氧气为克 100g6.8%的过氧化氢溶液中含过氧化氢 可求得。 （3）取一个集气瓶，装入约一半（50%）体积的水，盖上玻璃片倒置于水槽中，然后用排水法收集氧气，直至水被完全排出。此时瓶中气体约含50%的空气和50%的氧气，氧气的体积分数约为。 故应填写：BD；3.2g；取一个集气瓶，装入约一半（50%）体积的水，盖上玻璃片倒置于水槽中，然后用排水法收集氧气，直至水被完全排出。此时瓶中气体约含50%的空气和50%的氧气，氧气的体积分数约为。 15．（2026·湖南衡阳·一模）随着“碳中和、碳达峰”成为国家战略，温室效应成了热点话题。为验证CO2是温室气体，而O2不是，化学小组开展以下实践活动： I.制取气体 （1）写出标号仪器①的名称______。 （2）用装置A制取O2，该反应的化学方程式为______。 （3）用装置B制取CO2；干燥CO2，应将气体通入装置______(填“D”或“E”)。 II.热成像验证温室气体 【资料】引起温室效应的原因：阳光发出的短波辐射可穿透，把热量输送到地面；而地面发出的长波辐射容易被吸收(难穿透)，没有被吸收的易反射回地面，形成保温作用，如图1。辐射源通过装有不同气体的扁玻璃瓶后，在热成像仪成像(如图2)，得到热成像图的温度结果如表： 待测气体 干燥的CO2 干燥的O2 干燥的空气 湿润的空气 干燥的CH4 热成像图的温度/℃ 64.0 81.6 82.6 72.4 X 注：穿透扁玻璃瓶(待测气体)后的长波辐射越强，热成像的温度越高 （4）由表可知CO2、O2、H2O三种气体吸收长波辐射的能力最小的为______。 （5）已知CH4是一种温室气体，则X可能是______。 a.81.2       b.84.3        c.62.8 【答案】（1）铁架台 （2） （3）D （4）氧气/O2 （5）C 【解析】（1）标号仪器①的名称是铁架台。 （2）装置A为固体加热型发生装置，且试管口有棉花，因此是用高锰酸钾制取氧气。高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应化学方程式：。 （3）干燥CO2应使用浓硫酸（装置D），因为CO2会与碱石灰（装置E）中的NaOH和CaO反应，不能用碱石灰干燥。洗气时，气体应“长进短出”，所以应将气体从装置D的e端通入，从f端导出。 （4）根据资料，“穿透扁玻璃瓶（待测气体）后的长波辐射越强，热成像的温度越高”，反之，热成像温度越低，说明气体吸收长波辐射的能力越强。由表中数据可知： 干燥的CO2：64.0℃；干燥的O2：81.6℃；湿润的空气（含H2O）：72.4℃。热成像温度从高到低为：O2(81.6℃)>湿润空气(72.4℃)>CO2(64.0℃)。温度越高，说明穿透的长波辐射越强，即气体吸收长波辐射的能力越弱。因此，吸收长波辐射能力最小的是O2。 （5）已知CH4是一种温室气体，说明其吸收长波辐射的能力很强，热成像的温度应该很低。 a.81.2℃：接近O2的温度，吸收能力弱，不符合温室气体特征； b.84.3℃：高于O2的温度，吸收能力更弱，不符合温室气体特征； c.62.8℃：低于CO2的64.0℃，说明吸收长波辐射能力比CO2更强，符合温室气体特征； 故选：C。 16．（2026·四川成都·模拟预测）人类生活离不开氧气。 （1）Ⅰ.某兴趣小组成员探究人体呼出气体和空气成分（集气瓶大小相同）将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中，通过实验现象可以说明__________。 （2）如表一为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。 表一 物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%） N2 78 75 O2 21 16 CO2 0.039 4 ①人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程________能量（填“吸收”或“释放”）。 ②氮气其实在呼吸前后体积几乎保持不变，则该实验中呼出气体的总体积________吸入空气的总体积（填“>”“=”或“<”）。 Ⅱ.探究呼吸自救器的工作原理 一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含NaClO3、MnO2（催化剂）和铝粉。 NaClO3制氧原理：。制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供NaClO3分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比m(NaClO3):m(MnO2)为22:1，进行实验，得到O2的质量如表二。 表二 实验编号 M(制氧药剂)/g m(NaClO3+MnO2)/g m(铝粉)/g m(O2)/g 1 100 99 1 20.6 2 100 98 2 28.4 3 100 97 3 38.6 4 100 96 4 37.3 （3）①上述实验的目的是探究____________对得到氧气质量的影响。 ②实验1（或实验2）中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是____________。 ③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是______________。 （4）某种呼吸自救器的结构如图，可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。 ①区域A的作用是____________。 ②若将呼出气体通过单向阀（控制气体单向流动）直接排出呼吸面罩，可省去区域A，简化设计。但实际采用后会使供氧时间小于2小时，请结合表一数据说明理由_________。 【答案】（1）空气中氧气含量比呼出气体中氧气含量高 （2）释放 > （3）制氧药剂中铝粉的质量分数（或比例）（合理答案均可） 铝 粉少，燃烧产生热量少，NaClO3未完全分解 NaClO3少，分解产生氧气少；铝粉多，燃烧消耗氧气多 （4）吸收呼出气体中的CO2和水蒸气 原装置为闭路循环系统，能回收呼出气体中未消耗的氧气（由表一可知约为16%）；若将呼出气体直接排出，则这部分氧气被浪费，呼吸器需要提供全部吸入所需的氧气，氧气消耗速率大大增加，因此供氧时间会缩短。 【解析】（1）将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中，插入空气中的木条正常燃烧，插入呼出气体中的木条熄灭，说明呼出气体中氧气含量低，空气中氧气含量比呼出气体中氧气含量高。 （2）①人体呼吸作用是氧化反应，通过消耗O2产生CO2​来释放能量，为人体生命活动提供动力。 ②空气中氮气约占78%，呼出气体中氮气约占75%，因为氮气在呼吸前后体积几乎不变，所以呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积； （3）①实验中，控制制氧药剂总质量为100g，且m(NaClO3):m(MnO2)为22:1，也就是m(NaClO3+MnO2)的质量比是固定，而铝粉的质量在不同实验中是改变的，同时得到氧气的质量也不同，所以上述实验的目的是探究制氧药剂中铝粉的质量分数（或比例）对得到氧气质量的影响； ②实验1（或实验2）中铝粉的质量比实验3中铝粉的质量少，因为制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供分解所需要的热量，铝粉质量少，燃烧提供的热量就不足，使得不能充分分解，从而导致得到氧气的质量明显小于实验3； ③实验4中的质量比实验3少，分解产生的氧气量少；实验4中铝粉质量比实验3多，铝粉燃烧会消耗更多的氧气，所以实验4中得到氧气的质量小于实验3； （4）①区域A填充的NaOH能与呼出气体中的CO2反应，CaO能吸收水蒸气，所以区域A的作用是吸收呼出气体中的CO2和水蒸气。 ②原装置为闭路循环系统，能回收呼出气体中未消耗的氧气（由表一可知约为16%）；若将呼出气体直接排出，则这部分氧气被浪费，呼吸器需要提供全部吸入所需的氧气，氧气消耗速率大大增加，因此供氧时间会缩短。 17．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图是还原氧化铜的两套实验装置。 实验一： 【提出问题】木炭还原氧化铜产生什么气体？ 【提出猜想】产生的气体有三种情况：①CO；②CO2；③CO和CO2； 【设计方案并记录】实验得到的数据如下表： 称量对象 反应前质量 反应后质量 质量差 试管+固体混合物 69.8g 65.4g 烧杯+澄清石灰水 118.8g 122.6g （1）用以上实验数据分析：结果应该是猜想_____成立。 （2）经查阅资料：木炭还原氧化铜产生CO2气体，该反应的化学方程式为：_______。 实验二： 如图是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铜的实验装置。 请回答以下问题： （3）实验过程中，能证明一氧化碳与氧化铜反应的实验现象是________； （4）该装置存在不足，你的改进方法是__________。 （5）若将mg氧化铜放入玻璃管中，先通入一段时间的CO再加热，当大部分固体变色后，停止加热并停止通入CO，在空气中将剩余固体冷却后，称量其质量为ng，实验中共用去agCO，生成bgCO2，下列关系正确的是_______。 A． B． C． D． 【答案】（1）③ （2） （3）A中黑色固体变红，B中澄清石灰水变浑浊 （4）在装置末端加一个燃着的酒精灯点燃尾气 （5）BD 【解析】（1）实验一木炭还原氧化铜产生的气体可能是一氧化碳、二氧化碳中的一种或两种，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应前后试管中减少的质量为生成气体的质量，即，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，则反应前后烧杯中增加的质量为生成二氧化碳的质量，即，说明还生成了一氧化碳，故生成气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物，即猜想③成立； （2）木炭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； （3）一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则实验过程中，能证明一氧化碳与氧化铜反应的实验现象是A中黑色固体变红，B中澄清石灰水变浑浊； （4）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，故该装置存在的不足之处是缺少尾气处理装置，一氧化碳具有可燃性，则改进方法可以是在装置末端加一个燃着的酒精灯点燃尾气； （5）A、一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳， ， 若mg氧化铜完全反应，则m、n的关系符合，由题干信息可知，mg氧化铜部分被还原，则m、n的关系不符合，说法错误，不符合题意； B、一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则生成二氧化碳中碳元素的质量等于参加反应的一氧化碳中碳元素的质量，则生成bg需要消耗CO的质量为，由于反应前先通入一段时间的CO再加热，则，即，说法正确，符合题意； C、由于反应前先通入一段时间的CO再加热，且mg氧化铜部分被还原，即CO与氧化铜并没有完全反应，所以a、m之间没有必然的联系，说法错误，不符合题意； D、一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳， ， 说法正确，符合题意。 故选：BD。 18．（2026·四川成都·模拟预测）Ⅰ.研究小组自制如下三套简易鱼泵为鱼缸增氧。松开甲装置A瓶瓶盖，可将B瓶中的空气通入鱼缸实现增氧。乙装置利用电动马达推拉注射器活塞，往鱼缸通入空气实现增氧，丙装置通过化学制氧实现增氧。 （1）与乙装置相比，甲装置增氧的不足之处是_________。 （2）当乙装置电动马达推动注射器活塞时，呈关闭状态的单向阀是________（填“K1”或“K2”）。 （3）丙装置中向塑料瓶添加药品的“输液袋—流量调节器”装置，类似于实验室中的________（填仪器名称），其制氧的化学方程式为：___________。 （4）小组同学认为在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧，原因是__________。 Ⅱ.某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （5）①该同学拟用块状石灰石制CO2反应的化学方程式为_____________。 ②用图1所示仪器组装一套发生装置可以随时控制反应的发生和停止，实验室用的仪器有________（填字母）。 ③用J装置收集二氧化碳，观察二氧化碳传感器__________，说明装置内已充满二氧化碳；若无二氧化碳传感器，检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是____________（简述实验操作和现象）。 若燃着木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图2，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图3所示。 ④图2中，通CO2导管的末端应处于______（填“A”或“B”）位置。 ⑤图3所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为______。 （6）如图4所示，检验CO2。 通入CO2反应的化学方程式为_________。 【答案】（1）不能持续增氧 （2） （3）分液漏斗 （4）水草能进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气 （5） ACEFIK 观察到二氧化碳体积分数不再增加（或达到最大值），说明已集满 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满 B 60%或61.9% （6） 【解析】（1）乙装置用电动机持续推拉活塞，能持续、自动增氧；而甲装置需要手动松开瓶盖，且 A 瓶中的水消耗完后无法继续增氧，因此甲装置的不足是：不能持续增氧（或需要手动操作，无法自动供氧）。 （2）当电动马达推动注射器活塞时，注射器内压强增大，会将空气从压入鱼缸；此时会因内部压强大于外部而关闭（防止空气倒流），因此关闭的单向阀是。 （3）① “输液袋 — 流量调节器” 能控制液体药品的滴加速度，类似于实验室中的分液漏斗。 ② 丙装置用溶液（加水泥基材料作催化剂）制氧，化学方程式为：。 （4）水草能进行光合作用，利用二氧化碳和水，在光照条件下生成有机物和氧气，从而为鱼缸提供氧气。 （5）① 化学方程式：块状石灰石（主要成分）与稀盐酸反应，化学方程式为：； ② 实验室制取二氧化碳应选用固液常温型发生装置，若要控制反应发生与停止的发生装置应选择ACEFIK装置，将石灰石放在多孔隔板上（I），用弹簧夹控（K）制固液的接触与分离，从而控制反应的发生与停止，打开弹簧夹，沿长颈漏斗倒入液体，液体与多孔隔板上的固体接触，反应发生，关闭弹簧夹，压强增大，将液体压入长颈漏斗中，液体和固体分离，反应停止； ③ 用传感器时：观察到二氧化碳体积分数不再增加（或达到最大值），说明已集满；无传感器时：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满。 ④ 导管末端位置：密度比空气大，导管末端应处于B位置（伸入瓶底，便于排尽空气）。 ⑤ 氧气占空气体积的（21%），由图可知氧气体积分数为8%时，木条熄灭，故此时空气的含量为()，则二氧化碳的体积分数为()。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%，占比非常小，保留一位小数对结果无影响，忽略不计，故此时三颈烧瓶内的体积分数约为60%或61.9%。 （6）验用澄清石灰水（物质 X 为），反应方程式为：。 6 / 6 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