主题二 物质的性质与应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物（复习讲义）（湖南专用）2026年中考化学二轮复习讲练测

主题二 物质的性质与应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物 目 录 01 析·考情目标 02 筑·专题框架 03 攻·重难考点 考点一 空气和氧气 真题动向 考法 01 空气的组成及应用 考法 02 空气的污染与防治 考法 03 空气中氧气含量的测定 考法 04 氧气的性质和用途 考法 05 氧气制取 考法 06 催化剂 核心提炼 知识点一 空气的组成及应用 知识点二 空气的污染与防治 知识点三 氧气的性质和用途 知识点四 氧气制取 提升训练 考点二 碳和碳的氧化物 真题动向 考法 01 碳单质的性质和用途 考法 02 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 考法 03 二氧化碳制取 考法 04 碳中和 核心提炼 知识点一 碳单质的性质和用途 知识点二 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 知识点三 二氧化碳制取 知识点四 碳中和 提升训练 04 测·预测闯关 命题透视 空气、氧气、碳及其氧化物属于高频考查内容，题型覆盖选择题、填空题、实验探究题，偶有结合计算题考查。整体呈现以下特点： 以选择题为核心题型，覆盖空气成分与性质、氧气性质与用途、二氧化碳的性质与检验、物质变化与分类等基础考点；填空题侧重化学方程式书写、微观本质分析、物质性质与应用的综合判断；实验探究题则重点考查气体实验室制取（原理、装置、检验、验满）、性质实验设计（如CO₂吸收效果比较等）以及实验现象分析与结论推导；少数题目会结合传统文化、生活情境、微观图示或图表数据设置综合考查，难度梯度明显。 从单一概念辨析（如空气中各成分含量）→与生产生活/传统文化结合（如环保举措）→在真实实验或图表数据中综合分析（如CO₂吸收效果对比），倾向于以“性质决定用途”“变化观念”为出发点，以反映化学学科价值的社会议题（如碳中和、低碳行动、资源保护）为切入点，强化对“宏观-微观-符号”三重表征思维及科学探究能力的考查。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 空气和氧气 湖南卷T2，3分；湖南卷T12，3分；湖南卷T21，6分；长沙卷T3，3分；长沙卷T12，3分；长沙卷T16，2分； 湖南卷T4，3分；湖南卷T6，3分；长沙卷T3，3分；长沙卷T17，4分；长沙卷T21，8分； 碳和碳的氧化物 湖南卷T16，2分；湖南卷T17，2分；长沙卷T7，3分；长沙卷T19，4分；长沙卷T20，2分；长沙卷T21，6分； 湖南卷T22，12分；长沙卷T8，3分；长沙卷T22，12分； 命题预测 预计在选择题、填空题以及实验探究题中均会有所体现，且实验探究题的占比可能会进一步增加。核心考点将持续且深入呈现： 1. 空气的组成以及氧气含量测定实验，命题将更着重于实验方案的创新性评价、数字化传感器的数据解读，以及误差分析的微观阐释，并且紧密关联“碳中和”“大气污染治理”等社会议题； 2. 氧气与碳单质的化学性质，预计会以更为复杂的物质推断或工艺流程图形式展现，考查学生在陌生情境下识别反应类型、书写化学方程式，以及分析反应条件（如催化剂、温度）影响的能力； 3. 二氧化碳与一氧化碳的性质对比及应用，命题将深度融入“碳达峰、碳中和”战略，可能创设新能源利用、工业尾气处理或安全警示等真实情境，考查性质差异、转化路径（如CO₂的资源化利用）以及科学探究方法。 4.命题趋势将更突出“素养立意”，试题设计将进一步强化情境的真实性与复杂性，注重考查学生信息提取与加工、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等核心素养。如：选择题和填空题会更注重运用化学原理解释日常生活、生产环保中的现象，避免对知识进行机械记忆。此外，跨学科融合可能成为新的亮点，例如与生物学（光合作用、呼吸作用）、物理学（气体压强）或地理学（温室效应）相结合，考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 沸点 物理 考点一 空气和氧气 考法01 空气的组成及应用——新情境·生产应用 1.（2025·湖南省卷·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是 A. N2 B. O2 C.CO2 D. H2 考法02 空气的污染与防治——新考情境·与跨学科实践活动结合考查 2．（2025·湖南长沙·中考真题）湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是 A. 空气有自净能力，无需监测 B. 大量使用化石燃料对环境没有污染 C. 有计划、合理地开采矿产资源 D. 回收废旧金属不能节约金属资源 考法03 空气中氧气含量的测定——新考法·传感器 3．（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是______，产生该现象的原因是______。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为______（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是______。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是______。 (5)图5中BC段压强增大，原因是______。计算白磷消耗的氧气占空气体积的______%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是______。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有______（写一种）。 考法04 氧气的性质和用途——新考法·教材实验图标 4．（2025·江苏盐城·中考真题）下列图标与硫在空气中燃烧实验无关的是 A．护目镜 B．热烫 C．明火 D．用电 考法05 氧气制取——新考法·结合物质燃烧 5．（2025·湖南·中考真题）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 (1)若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是_______。 (2)若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是_______。 (3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有_______的作用。 (4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。 (5)装置C中气球的作用是_______。 考法06 催化剂——新考法·结合科学家考查 6．（2025·湖南长沙·中考真题）弘扬科学家精神，努力把科技自立自强信念自觉融入人生追求之中。 (1)闵恩泽院士研发了多种催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的反应中起________作用。 知识点一 空气的组成及应用 1．空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 0.94% 0.03% 0.03% 2．空气各成分的性质和用途 空气成分 性质 对应的用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、 、登山、潜水等 、航天、气割、气焊等 氮气 用作 ： 灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮 低 制造 环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、 稀有气体 通电发光 作多用途 ：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质 用作 ：灯泡、金属焊接等 氦气 小 用于填充 、热气球等 知识点二 空气污染与防治 主要空气污染物 气体污染物：CO、SO2、NO2 形成 固体污染物：可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)→形成 污染物来源及防治措施 a.化石燃料的燃烧等→使用清洁能源； b.工厂排放的废气，汽车尾气→工业废气处理达标后再排放，安装汽车尾气净化装置； c.露天焚烧秸秆、垃圾→秸秆综合利用、垃圾分类回收再处理； d.植被破坏、建筑扬尘等引起的沙尘→积极植树造林、种草等 知识点三 氧气的性质和用途 1.氧气的物理性质 标准状况下，氧气是无色无味的气体；密度 （可用向上排空气法收集）； 溶于水（可用排水法收集）。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的化学性质 ，氧气具有 。 （2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发 ，生成 燃烧匙从集气瓶瓶口向下 ，以便充分消耗氧气 硫粉 空气： 色火焰，氧气中： 火焰，放热，生成有 的气体 集气瓶瓶底放少量的水，为了 ； 铁丝 在空气中红热，在氧气中 ， ，放出大量的热，生成 固体 集气瓶底放 ，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝盘成螺旋状是增大受热面积；细铁丝下端系火柴是 ；火柴 时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 红磷 发出 色火焰，放出热量、产生大量 集气瓶底放少量水，防止燃烧物掉落炸裂瓶底。 氢气 产生 色火焰，放出热量。 点燃氢气之前必须 镁 剧烈燃烧，发出 ，放出热量，生成 色固体。 无 铜 铜在空气中不燃烧，加热时表面变成 无 知识点四 氧气制取 高锰酸钾分解 过氧化氢分解 反应原理 发生装置 图示 型 型 选择依据 反应物为固体，反应需要加热 反应物为液体，反应条件为常温 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 依据：氧气 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 依据：氧气 检验 将带火星的木条 ，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 排水法：当集气瓶口 冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将 靠近集气瓶瓶口，若 ，说明已收集满，否则未满。 1．【新情境·科技生产】 （2026·湖南省卷·模拟预测）比亚迪新能源车号称“国货之光”，2025年的销量不断增长，其安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是 A.氧气 B.氮气 C.氦气 D.二氧化碳 2．【新考法·空气质量报告】 （2026·陕西宝鸡·一模）如图是某地某日的空气质量报告，下列说法不正确的是 A．当日的首要污染物是PM10 B．使用清洁能源可以提高空气质量 C．空气质量指数越小，空气质量越好 D．图中X可能是二氧化碳 3．（2026·湖南邵阳·一模）如表图像能正确反映对应变化关系的是 A．镁条在密闭容器中燃烧 B．两份完全相同的过氧化氢溶液在有、无的情况下产生 C．在密闭容器中点燃红磷 D．水通电分解 A．A B．B C．C D．D 4．【新考法·物质推断】 （2026·湖南长沙·一模）.如图A、B、C、D、X均为初中常见物质。通常情况下，X是一种气体，常用于供给呼吸，图中“一”表示物质间能反应，““表示物质间可转化;部分物质或条件已略去。下列说法正确的是 A.X是氧气，234一定都属于化合反应 B.A可以是固体、液体或气体 C.若B是淡黄色固体，则在纯净的X中，2的反应现象之一是产生微弱的淡蓝色火焰 D.B、C、D三种物质不能都属于非金属单质 5．（2026·湖南长沙·一模）以下是气体的实验室制取和金属的性质实验有关示意图。 (1)仪器a的名称是______。 (2)收集氧气可选用______（填字母）装置。 (3)F中铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧，______，生成黑色固体，放出热量。 (4)G中依据______的现象，判断锌的活动性比铜强。 考点二 碳和碳的氧化物 考法01 碳单质的性质和用途——新考向·化学与科技 1.【新情境·科技生产】 （2026·湖南省卷·模拟预测）从“中国制造”到“中国创造”，我国正在由制造业大国走向科技强国。 (2)“梦想”号大洋钻探船以11000m的“中国深度”问道深海。钻头能钻凿坚硬的岩层，是因为钻头具有_________的性质。 考法02 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 2．（2025·湖南长沙·中考真题）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是 A.有刺激性气味 C.能使澄清石灰水变浑浊 B.难溶于水 D.具有可燃性 考法03 二氧化碳制取 3．（2025·湖南长沙·中考真题）化学实验课上，小湘同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并探究金属的化学性质。 回答下列问题： (1)仪器①的名称是________。 (2)制取二氧化碳时，应选择的发生和收集装置的组合是________（填字母序号）。 (3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液变________色。 (4)向两支试管中分别加入铝片和铜片，然后各加入5mL稀盐酸，观察到铝片上有气泡产生，铜片无明显现象，说明铝的金属活动性比铜的________（填“强”或“弱”）。 考法04 碳中和——新考法·实验探究综合考查 4．（2024·湖南·中考真题）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 (1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有______（写一种即可）。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 (2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是______。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水______（填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示） 【分析讨论】 (3)根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是______。 【得出结论】 (4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是______。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 (5)在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是______。 师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 知识点一 碳单质的性质和用途 一、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．无定形碳 （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） 知识点二 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 一、一氧化碳的性质和用途 1．物理性质： 色 味的气体，密度比空气 ， 溶于水 2．化学性质： 可燃性 还原性 毒性 现象 产生 火焰，罩在火焰上方的烧杯内壁的澄清石灰水 。（点燃前一定要检验 ） 黑色的氧化铜逐渐变成 ，产生的气体能使澄清的石灰水 。 CO与血液中的 结合，使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。 3．用途：作燃料、冶炼金属。 二、二氧化碳的性质和用途 1．物理性质：无色、 味的气体， 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）。 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： 。 2．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 吹干第三朵纸花 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。 3．二氧化碳的用途 （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。 知识点三 二氧化碳制取 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。 二、工业制取二氧化碳 高温煅烧石灰石： 知识点四 碳中和 1.二氧化碳对生活和环境的影响 （1）二氧化碳用途： 作用的原料； ；温室的 ； 的原料；干冰用作制冷剂、人工增雨； （2）二氧化碳对环境的影响：二氧化碳的温室效应让地球有人类生存需要的适宜温度；二氧化碳无毒但不能供给呼吸，在人群密集的地方注意通风换气； （3）过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因： 。 （4）低碳行动： 是人类应对全球变暖的重要措施；控制大气中二氧化碳含量的措施主要有： 的燃烧，更多使用不含碳的清洁能源； ；采用物理、化学方法， 二氧化碳。 1.【新情境·C60】（2026·湖南长沙·一模）中科院化学研究所创制了单层聚合C60，该物质作为一种特殊的半导体，可通过外部手段调控导电性，且具有良好的热力学稳定性，在326℃时仍能稳定存在。下列关于单层聚合C60的说法中，正确的是 A．该物质由60个碳原子构成 B．该物质与金刚石的物理性质不同，是因为它们的组成元素不同 C．常温下该物质的化学性质不活泼 D．石墨经多步转化为该物质只发生了物理变化 2．【新考法·化学思维】（2026·湖南湘潭·一模）科学思维是化学学习要养成的核心素养之一，下列说法正确的是 A．比较：水和过氧化氢组成元素相同，故两者化学性质相似 B．分类：石油、煤、天然气属于化石燃料，是不可再生资源 C．分析：二氧化碳与水能够反应生成碳酸，所以空气中二氧化碳是导致酸雨的气体之一 D．推理：燃烧伴随发光发热的现象，所以发光发热的现象都是燃烧 3．【新考法·跨学科实践活动】（2026·湖南耒阳·一模）跨学科实践活动是培养学生解决实际问题能力的有效途径，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可用于供给呼吸 B 基于碳中和理念设计低碳行动方案 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 从煤到天然气的转变可减少酸雨的形成 D 垃圾的分类与回收利用 废旧金属的回收利用仅利于节约金属资源 A．A B．B C．C D．D 4．【新情境·CO2捕获】（2026·湖南长沙·一模）阅读科普短文。回答下列问题： CO2捕获、利用与封存技术（CCUS）是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF（如图1），具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾可发生反应：K2CO3＋CO2＋H2O＝2KHCO3，该原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 (1)碳酸钾（K2CO3）反应生成碳酸氢钾（KHCO3），属于______（填基本反应类型）反应。 (2)由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为______时，COF捕集CO2的效率最高。 (3)相对于传统捕集方法，COF捕集具有的优点是____________（答出一点即可）。 5．【新考法·新教材内容改编】（2026·湖南邵阳·一模）金刚石、石墨、是三种碳单质，下图是它们的结构示意图，请回答下列问题： (1)图B代表的物质是_______(填物质名称)。 (2)由分子构成，完全燃烧的化学方程式为_______。 (3)金刚石、石墨和都是碳的单质，但它们的物理性质差异很大，原因是_______。 (4)下列关于石墨、金刚石、的说法正确的是_______(填序号)。 A．它们都是黑色固体 B．它们之间的互相转化都是物理变化 C．它们在一定条件下都具有还原性 D．它们的共同优势是都具有优良的导电性 6．【新考法·新教材题型改编】（2026·湖南湘潭·一模）某学习小组以“常见气体的制备和性质探究”为主题开展了相关实验，请结合下图装置回答问题。 (1)装置B中仪器①的名称为___________。 (2)实验室使用装置C制取二氧化碳时，当关闭弹簧夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是___________(用图1中序号①、②、③进行排序)，收集二氧化碳应选择装置A—F中的___________(填字母)。 (3)同学挤压图2装置中滴管的胶头，使其中的饱和的石灰水滴入锥形瓶，并轻轻振荡，系在导管一端的气球慢慢___________(填“胀大”或“缩小”)。 7．【新考法·结合科学热点考查】（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 8．【新考法·结合计算题考查】（2026·湖南耒阳·一模）某化学兴趣小组的同学在完成“实验活动3  二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动后，对实验中使用的稀盐酸的溶质质量分数产生了浓厚的兴趣，于是开展了以下探究。取10g稀盐酸于烧杯中，向其中分批加入实验后回收的石灰石，直到不再产生气泡，共用去石灰石2g，称量烧杯中剩余物质总质量为11.56g(假定杂质不参加反应)。试计算： (1)产生二氧化碳的质量为___________。 (2)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多少？ 1．【新考法·实验设计】（2026·湖南长沙·一模）下列实验方案，能达到目的的是 A．验证质量守恒定律 B．测定空气中氧气含量 C．镁和稀盐酸反应放热 D．比较Al、Fe、Cu的金属活动性 2．【新考法·图像分析】（2026·湖南新邵·一模）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．电解水 B．加热一定质量的高锰酸钾 C．在密闭的集气瓶中点燃红磷 D．用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 3．【新情境·火柴燃烧】（2026·湖南邵阳·一模）火柴擦燃时发出黄色火焰，放热，生成白烟。根据现象推测最有可能含有的成分是 A．红磷 B．玻璃 C．铁丝 D．木炭 4．（2026·湖南长沙·一模）中科院化学研究所创制了单层聚合C60，该物质作为一种特殊的半导体，可通过外部手段调控导电性，且具有良好的热力学稳定性，在326℃时仍能稳定存在。下列关于单层聚合C60的说法中，正确的是 A．该物质由60个碳原子构成 B．该物质与金刚石的物理性质不同，是因为它们的组成元素不同 C．常温下该物质的化学性质不活泼 D．石墨经多步转化为该物质只发生了物理变化 5．【新情境·跨学科实践活动】（2026·湖南耒阳·一模）跨学科实践活动是培养学生解决实际问题能力的有效途径，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可用于供给呼吸 B 基于碳中和理念设计低碳行动方案 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 从煤到天然气的转变可减少酸雨的形成 D 垃圾的分类与回收利用 废旧金属的回收利用仅利于节约金属资源 A．A B．B C．C D．D 6．【新考法·实验创新】（2025·湖南衡阳·二模）如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是 A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出 B．本实验不可以用木炭代替红磷 C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小 D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶 7．【新情境·科学技术——深冷法】（25-26九年级上·湖南长沙·期末）认真阅读下列科普短文。 气体分离方法有深冷法、吸附法和膜分离法等。深冷法是将气体降温液化，再利用不同气体沸点差异气化分离。标准大气压下，部分气体的沸点为：、、；吸附法是加压使气体被吸附剂吸附，降压可解吸附，实现分离。降压时沸点低的气体先解吸附（原理见图甲）；膜分离法能耗低、易操作，用有机高分子膜分离气体的原理如图乙所示。一种无机钙钛矿透氧膜分离空气可得纯度达的，其原理为先形成，填补膜中“氧空穴”，膜中再在另一侧转为（如图丙所示）。 (1)深冷法是利用气体的______不同将多种气体进行分离。 (2)下列说法错误的是______（填字母） A．将空气液化再升温分离出氧气属于深冷法 B．吸附法分离和，降压时先解吸附的是 C．膜分离法的优点是能耗低、易操作 D．图丙中，比直径小，也能进入氧空穴 (3)工业上可用CaO作为吸附剂分离和。吸附剂吸收后，氧化钙会转化为碳酸钙而失效。失效的吸附剂经煅烧可再次投入使用，但经多次循环后，吸附效果仍会降低，固体结构变化如图所示，请分析吸附剂效果降低的原因是______。 8．（2025·湖南郴州·一模）阅读以下短文，回答问题。 2025年1月20日，杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司正式发布DeepSeek-R1模型，性能比肩国外OpenAI．其API定价仅为ChatGPT-4的五分之一、人工智能的核心部件是芯片，芯片制作的起始步骤是硅片制造。硅的制造原理是：将硅石矿(主要成分为SiO2)与碳在高温条件下发生反应，生成硅和一氧化碳气体。近年来，科学家发现用石墨烯代替硅，可提高电子芯片的性能。石墨烯是一种单层碳原子晶体，具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。石墨烯与碳具有相似的化学性质。 (1)根据以上短文内容，写出制取硅的化学方程式：___________。 (2)石墨烯的优良性能决定它的用途有___________(写出一条)。 (3)下列说法正确的是___________。 A．石墨烯是新型化合物 B．石墨烯和石墨属于同一种物质 C．石墨烯完全燃烧的产物为CO2 D．石墨烯具有导电性 9．【新考法·教材实验改编】（2025·湖南长沙·模拟预测）化学是一门以实验为基础的科学，某天，同学们来到实验室学习氧气的性质，并开展了以下探究实验，请你一起参与。 【查阅资料】①熔点：Fe为1535℃；②分解温度：为1538℃，FeO为570℃；③FeO为黑色。 探究一：木炭与氧气的反应 (1)小歆观察到实验①中木炭发红光，实验②中木炭反应更加剧烈，由此推断木炭燃烧的剧烈程度与________有关。 (2)小平观察到实验③中出现________的现象，从而得出木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。 探究二：铁丝与氧气的反应 (3)实验⑤中，小哲观察到铁丝______，生成黑色固体，且铁丝前端融化成一个小球。 (4)小龙观察到实验⑤中集气瓶底部放了少量水，而实验②中集气瓶底部没有放水，水的作用是_________。 (5)小涵推测生成的黑色固体中可能含有FeO，但该猜想被否定，理由是_______。小阳提出黑色固体中可能含有Fe，为验证这一猜想，设计如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 _______ 固体消失，冒气泡 黑色固体中含有Fe 1．【新考法·实验仪器综合考查】（2025·湖南涟源·三模）注射器在初中科学实验中的巧妙使用可使实验操作更简洁、现象更明显且节约药品。以下对注射器在实验中的使用及实验分析有误的是 A．检查甲装置气密性：打开止水夹推活塞，若锥形瓶内液面低于长颈漏斗管口内液面，则气密性良好 B．乙中注射器作反应容器，夹紧弹簧夹振荡，紫色石蕊变红 C．丙中的注射器可用于气体体积的测量，该装置测量的是红磷燃烧后试管中被消耗的气体的体积 D．丁中的注射器代替了长颈漏斗，优点之一为控制反应发生和停止 2．【新考法·结合科学技术考查】（2025·湖南湘西·二模）阅读下面科普短文，回答下列问题。 航天飞船舱内产生的微尘、气溶胶（由固体或液体小质点形成）和气体等都会造成内部空气污染，长期生活在这样的环境中对航天员的身体健康是非常不利的。目前主要有三种方式同时对船舱进行净化：吸附、催化和过滤。 ①吸附：一般以高效活性炭为吸附剂吸收舱内臭气和微量污染物。 ②催化：二氧化碳是飞船舱内含量最大的有害气体。飞船利用无水氢氧化锂作为座舱的净化剂吸收舱内水汽，生成氢氧化锂的水化物，再利用氢氧化锂与二氧化碳反应除去二氧化碳。一氧化碳、甲烷、乙炔、氢气等气体的去除，则是利用催化燃烧的方式。 ③过滤：飞船上通风管路中加设了由超细玻璃纤维或合成纤维构成的紧密过滤纸、无纺布等过滤材料设计的特殊过滤装置，这种装置能过滤舱内空气中的有害微粒，避免对航天员身体造成损伤。 (1)高效活性炭净化空气主要利用了它的________性。 (2)由超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料可除去的有害微粒包含________。 (3)除去船舱内空气中水蒸气的原理是_________。 3．（2026·湖南省卷·模拟预测）根据如图回答问题。 (1)仪器①的名称是______。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______，收集氧气可选择的装置是______(填序号)。 (3)与装置B相比，实验室用装置C制取二氧化碳的优点是______。 (4)将制得的气体用于图二所示实验： Ⅰ.通入足量的二氧化碳，然后往烧杯中倒入80℃的热水； Ⅱ.再通入氧气，U形管左边的棉花不燃烧，右边的白磷先燃烧，棉花后燃烧； Ⅲ.最后通入二氧化碳，燃着的白磷和棉花都熄灭。 关于该实验的说法正确的是______(填序号)。 a.步骤Ⅰ：可观察到G中澄清石灰水变浑浊 b.步骤Ⅱ：对比U形管两边棉花的燃烧情况，说明燃烧需要氧气 c.步骤Ⅱ：右边的白磷比棉花先燃烧，说明白磷的着火点比棉花低 d.步骤Ⅲ：燃着的白磷和棉花都熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）张老师在周末布置了“自制汽水”的特色作业，小花同学利用干冰自制了一瓶无色碳酸饮料。在张老师的引导下，小花同学对影响溶解能力的因素产生了浓厚的兴趣，并进入实验室开展了如下实验探究。 (1)如图所示，向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，迅速拧紧瓶盖，振荡。观察到________，说明二氧化碳能溶于水。 【探究一】探究温度和压强对溶解能力的影响 实验一：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100 mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯中水的温度 试管中产生气泡的速率 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 适中 不浑浊 实验③ 90℃ 很快 变浑浊 (2)由实验一得到的结论是：相同条件下，温度升高，二氧化碳的溶解能力________（填“变大”“变小”或“不变”），因此小花同学建议：制好碳酸饮料后，应低温保存。 实验二：室温下，向试管中分别加入100 mL自制的无色碳酸饮料（注射器体积为100 mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位置 试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25 mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50 mL 变得更快 (3)由实验二可以得出的结论是：________。 【探究二】探究在不同物质中的溶解性 实验三：室温下，烧瓶中收集250 mL的气体，通过注射器分别加入50 mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（实验前烧瓶内压强为104.20 kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验装置 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 空气 水 130.25 kPa 实验⑧ 水 104.98 kPa 实验⑨ 盐酸 106.67 kPa 实验⑩ 小苏打的水溶液 103.40 kPa (4)实验后烧瓶内的压强，实验⑧小于实验⑦的原因是：________。 (5)从上述实验中可知，室温下，1体积水约能溶解1体积的依据是________。 (6)根据实验⑧⑨⑩分析可知，在其他条件相同时，在________中溶解性最弱。 5.【新考法·传统文化】（2025·湖南·一模）某学习小组结合“中国传统文化”，围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动： (1)活动一：探究碳的“文雅之美” 学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴，但并没有因为长期展出而褪色，经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质，说明碳单质在常温下的化学性质_____。 (2)活动二：探究碳的“火热之美” 【查阅资料】 ①“壶火惊四座，焰气拔山河”，湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产，寓意驱疾避祸、百家安宁，火壶中燃烧的是木炭，体现了碳的火热之美。 ②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度，即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。 ③空气中的二氧化碳为，一氧化碳为0ppm。 【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验： 组别 实验方案 现象 结论 甲组 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热后，伸入集气瓶中，盖上玻璃片，一段时间后取出木炭，并倒入少量的澄清石灰水，振荡，观察现象。 木炭发出红光，放出热量，_____ 碳燃烧生成二氧化碳 乙组 步骤1：在集气瓶底部放少量细沙，将加热的小块木炭放在细沙上面，连接好二氧化碳传感器。 传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。 结论1：碳充分燃烧生成二氧化碳 步骤2：一段时间后取下二氧化碳传感器，连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。 传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。 结论2：碳不充分燃烧生成一氧化碳 【解释分析】相同的反应物，反应物的量不同，产物不同。 【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨，理由是：_____。 (3)活动三：探究碳的“还原之美” “古人铸铜作钟鼎，一片光辉照千古”，我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来，学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。 【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为：_____。 【反思评价】在拆装置时，有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中，他们反思自己的实验操作，应该是_____导致的。 【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜，请帮其设计一个合理的实验方案：_____。 活动四：探究碳的“发展之美” 碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。 【表达交流】通过以上探究，同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。 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2 / 18 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 物质的性质与应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物 目 录 01 析·考情目标 02 筑·专题框架 03 攻·重难考点 考点一 空气和氧气 真题动向 考法 01 空气的组成及应用 考法 02 空气的污染与防治 考法 03 空气中氧气含量的测定 考法 04 氧气的性质和用途 考法 05 氧气制取 考法 06 催化剂 核心提炼 知识点一 空气的组成及应用 知识点二 空气的污染与防治 知识点三 氧气的性质和用途 知识点四 氧气制取 提升训练 考点二 碳和碳的氧化物 真题动向 考法 01 碳单质的性质和用途 考法 02 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 考法 03 二氧化碳制取 考法 04 碳中和 核心提炼 知识点一 碳单质的性质和用途 知识点二 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 知识点三 二氧化碳制取 知识点四 碳中和 提升训练 04 测·预测闯关 命题透视 空气、氧气、碳及其氧化物属于高频考查内容，题型覆盖选择题、填空题、实验探究题，偶有结合计算题考查。整体呈现以下特点： 以选择题为核心题型，覆盖空气成分与性质、氧气性质与用途、二氧化碳的性质与检验、物质变化与分类等基础考点；填空题侧重化学方程式书写、微观本质分析、物质性质与应用的综合判断；实验探究题则重点考查气体实验室制取（原理、装置、检验、验满）、性质实验设计（如CO₂吸收效果比较等）以及实验现象分析与结论推导；少数题目会结合传统文化、生活情境、微观图示或图表数据设置综合考查，难度梯度明显。 从单一概念辨析（如空气中各成分含量）→与生产生活/传统文化结合（如环保举措）→在真实实验或图表数据中综合分析（如CO₂吸收效果对比），倾向于以“性质决定用途”“变化观念”为出发点，以反映化学学科价值的社会议题（如碳中和、低碳行动、资源保护）为切入点，强化对“宏观-微观-符号”三重表征思维及科学探究能力的考查。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 空气和氧气 湖南卷T2，3分；湖南卷T12，3分；湖南卷T21，6分；长沙卷T3，3分；长沙卷T12，3分；长沙卷T16，2分； 湖南卷T4，3分；湖南卷T6，3分；长沙卷T3，3分；长沙卷T17，4分；长沙卷T21，8分； 碳和碳的氧化物 湖南卷T16，2分；湖南卷T17，2分；长沙卷T7，3分；长沙卷T19，4分；长沙卷T20，2分；长沙卷T21，6分； 湖南卷T22，12分；长沙卷T8，3分；长沙卷T22，12分； 命题预测 预计在选择题、填空题以及实验探究题中均会有所体现，且实验探究题的占比可能会进一步增加。核心考点将持续且深入呈现： 1. 空气的组成以及氧气含量测定实验，命题将更着重于实验方案的创新性评价、数字化传感器的数据解读，以及误差分析的微观阐释，并且紧密关联“碳中和”“大气污染治理”等社会议题； 2. 氧气与碳单质的化学性质，预计会以更为复杂的物质推断或工艺流程图形式展现，考查学生在陌生情境下识别反应类型、书写化学方程式，以及分析反应条件（如催化剂、温度）影响的能力； 3. 二氧化碳与一氧化碳的性质对比及应用，命题将深度融入“碳达峰、碳中和”战略，可能创设新能源利用、工业尾气处理或安全警示等真实情境，考查性质差异、转化路径（如CO₂的资源化利用）以及科学探究方法。 4.命题趋势将更突出“素养立意”，试题设计将进一步强化情境的真实性与复杂性，注重考查学生信息提取与加工、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等核心素养。如：选择题和填空题会更注重运用化学原理解释日常生活、生产环保中的现象，避免对知识进行机械记忆。此外，跨学科融合可能成为新的亮点，例如与生物学（光合作用、呼吸作用）、物理学（气体压强）或地理学（温室效应）相结合，考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 沸点 物理 考点一 空气和氧气 考法01 空气的组成及应用——新情境·生产应用 1.（2025·湖南省卷·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是 A. N2 B. O2 C.CO2 D. H2 【答案】A 【详解】空气的成分按体积分数计算，大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。由此可知，空气中体积分数含量最高的物质是氮气，化学式为N2。 故选A。 考法02 空气的污染与防治——新考情境·与跨学科实践活动结合考查 2．（2025·湖南长沙·中考真题）湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是 A. 空气有自净能力，无需监测 B. 大量使用化石燃料对环境没有污染 C. 有计划、合理地开采矿产资源 D. 回收废旧金属不能节约金属资源 【答案】C 【详解】A、空气虽然有自净能力（如污染物扩散、雨水冲刷等），但若污染物排放超过其自净能力，会导致空气污染（如雾霾），因此仍需监测空气质量，该选项说法不正确； B、化石燃料（煤、石油等）燃烧会释放二氧化硫、氮氧化物等污染物，导致酸雨、温室效应等环境问题，大量使用必然污染环境，该选项说法不正确； C、矿产资源不可再生，有计划、合理开采能避免资源枯竭，符合可持续发展原则，该选项说法正确； D、回收废旧金属可减少矿石开采量，降低能源消耗和污染，是节约金属资源的重要途径，该选项说法不正确。 故选C。 考法03 空气中氧气含量的测定——新考法·传感器 3．（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是______，产生该现象的原因是______。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为______（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是______。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是______。 (5)图5中BC段压强增大，原因是______。计算白磷消耗的氧气占空气体积的______%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是______。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有______（写一种）。 【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 (2)④①③② (3)氮气 (4)反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大 (5) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37 (6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可） (7)铜粉 【详解】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； （2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； （3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； （4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； （5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； （6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完； （7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 考法04 氧气的性质和用途——新考法·教材实验图标 4．（2025·江苏盐城·中考真题）下列图标与硫在空气中燃烧实验无关的是 A．护目镜 B．热烫 C．明火 D．用电 【答案】D 【详解】A、硫在空气中燃烧生成有刺激性气味的气体二氧化硫，需要佩戴护目镜，故A不符合题意； B、硫燃烧会放出大量的热量，所以要防止热烫，故B不符合题意； C、该实验需要用到酒精灯，需要注意明火，防止发生火灾，故C不符合题意； D、该实验无需用电，故D符合题意。 故选D。 考法05 氧气制取——新考法·结合物质燃烧 5．（2025·湖南·中考真题）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 (1)若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是_______。 (2)若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是_______。 (3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有_______的作用。 (4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。 (5)装置C中气球的作用是_______。 【答案】(1)酒精灯 (2) (3)导气 (4)氧气浓度 (5)密封和平衡气压 【详解】（1）在实验室中，加热常用的仪器是酒精灯，所以若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是：酒精灯； （2）B装置适用于固液不加热型反应，可用于过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （3）据图可知，仪器b是石英玻璃燃烧匙，且与外界相通可以起到导气作用；所以作用有：既作为燃烧匙，又作为气体进入的导管； （4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰，由以上现象可知，硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关； （5）根据装置，气球可以随着气体增多而变鼓，气球起两个作用，一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气，二是平衡集气瓶内外气压。 考法06 催化剂——新考法·结合科学家考查 6．（2025·湖南长沙·中考真题）弘扬科学家精神，努力把科技自立自强信念自觉融入人生追求之中。 (1)闵恩泽院士研发了多种催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的反应中起________作用。 【答案】(1)催化 【详解】（1）在过氧化氢分解制取氧气的反应中，化学方程式为，二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率，而自身的质量和化学性质在反应前后不变，起到催化作用。 知识点一 空气的组成及应用 1．空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2．空气各成分的性质和用途 空气成分 性质 对应的用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 支持燃烧 炼钢、航天、气割、气焊等 氮气 化学性质不活泼 用作保护气： 灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮沸点低 制造低温环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、化肥 稀有气体 通电发光 作多用途电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质不活泼 用作保护气：灯泡、金属焊接等 氦气密度小 用于填充探空气球、热气球等 知识点二 空气污染与防治 主要空气污染物 气体污染物：CO、SO2、NO2 形成酸雨 固体污染物：可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)→形成雾霾 污染物来源及防治措施 a.化石燃料的燃烧等→使用清洁能源； b.工厂排放的废气，汽车尾气→工业废气处理达标后再排放，安装汽车尾气净化装置； c.露天焚烧秸秆、垃圾→秸秆综合利用、垃圾分类回收再处理； d.植被破坏、建筑扬尘等引起的沙尘→积极植树造林、种草等 知识点三 氧气的性质和用途 1.氧气的物理性质 标准状况下，氧气是无色无味的气体；密度比空气略大（可用向上排空气法收集）；不易溶于水（可用排水法收集）。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性。 （2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发白光，生成使石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气 硫粉 空气：淡蓝色火焰，氧气中：明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫以防污染空气； 铁丝 在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝盘成螺旋状是增大受热面积；细铁丝下端系火柴是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 红磷 发出黄色火焰，放出热量、产生大量白烟 4P+5O22P2O5 集气瓶底放少量水，防止燃烧物掉落炸裂瓶底。 氢气 产生 淡蓝 色火焰，放出热量。 2H2＋O22H2O 点燃氢气之前必须验纯 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。 2Mg＋O22MgO 无 铜 铜在空气中不燃烧，加热时表面变成黑色 2Cu＋O2 2CuO 无 知识点四 氧气制取 高锰酸钾分解 过氧化氢分解 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 发生装置 图示 固体加热型 固液不加热型 选择依据 反应物为固体，反应需要加热 反应物为液体，反应条件为常温 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 依据：氧气不易溶于水 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 依据：氧气密度比空气大 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满，否则未满。 1．【新情境·科技生产】 （2026·湖南省卷·模拟预测）比亚迪新能源车号称“国货之光”，2025年的销量不断增长，其安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是 A.氧气 B.氮气 C.氦气 D.二氧化碳 【答案】B 【详解】空气中各种气体的体积含量为:氮气为78%，氧气为21%，稀有气体为0.94%，二氧化碳为0.03%，空气中含量最多的气体是氮气。 故选B。 2．【新考法·空气质量报告】 （2026·陕西宝鸡·一模）如图是某地某日的空气质量报告，下列说法不正确的是 A．当日的首要污染物是PM10 B．使用清洁能源可以提高空气质量 C．空气质量指数越小，空气质量越好 D．图中X可能是二氧化碳 【答案】D 【详解】A、首要污染物是浓度最高的污染物。表中PM10的浓度为 42，是所有污染物中最高的，因此首要污染物是PM10，不符合题意； B、使用清洁能源（如太阳能、风能等）可以减少化石燃料的燃烧，从而减少污染物排放，提高空气质量，不符合题意； C、空气质量指数（AQI）越小，说明空气中污染物浓度越低，空气质量越好，不符合题意； D、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，因此图中X不可能是二氧化碳，符合题意； 故选D。 3．（2026·湖南邵阳·一模）如表图像能正确反映对应变化关系的是 A．镁条在密闭容器中燃烧 B．两份完全相同的过氧化氢溶液在有、无的情况下产生 C．在密闭容器中点燃红磷 D．水通电分解 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、一切化学反应都遵守质量守恒定律，在密闭容器中进行化学反应，物质总质量不变。此选项正确。 B、催化剂不影响生成物的质量。两份完全相同的过氧化氢溶液在有、无 MnO2的情况下产生O2的质量应该相同，只是加入MnO2的情况下反应速率更快。此选项错误。 C、红磷燃烧消耗氧气的同时放出热量，密闭容器内气压增大，但生成的五氧化二磷是固体，不占体积，恢复到初始温度后，容器内压强应小于初始压强。此选项错误。 D、水通电分解生成氢气和氧气的体积比是2：1，质量比是1：8。此选项错误。 故选A。 4．【新考法·物质推断】 （2026·湖南长沙·一模）.如图A、B、C、D、X均为初中常见物质。通常情况下，X是一种气体，常用于供给呼吸，图中“一”表示物质间能反应，““表示物质间可转化;部分物质或条件已略去。下列说法正确的是 A.X是氧气，234一定都属于化合反应 B.A可以是固体、液体或气体 C.若B是淡黄色固体，则在纯净的X中，2的反应现象之一是产生微弱的淡蓝色火焰 D.B、C、D三种物质不能都属于非金属单质 【答案】B 【详解】A由分析可知，X是氧气，②③④是物质与氧气发生的反应，不一定都是化合反应，如酒精与氧气在点燃条件下反应生成水和二氧化碳不属于化合反应，故选项说法错误，不符合题意。 B. 高锰酸钾是固体，在加热条件下分解能生成氧气;过氧化氢溶液是液体，在二氧化锰的催化作用下能分解生成氧气;二氧化碳气体和水光合作用释放氧气等;则A可以是固体、液体或气体，故选项说法正确，符合题意。 C.若B是淡黄色固体，则B是硫，硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误，不符合题意。D.B、C、D三种物质都能与X(氧气)发生反应，可以都属于非金属单质，如碳、硫、磷等，故选项说法错误，不符合题意。 故选B。 5．（2026·湖南长沙·一模）以下是气体的实验室制取和金属的性质实验有关示意图。 (1)仪器a的名称是______。 (2)收集氧气可选用______（填字母）装置。 (3)F中铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧，______，生成黑色固体，放出热量。 (4)G中依据______的现象，判断锌的活动性比铜强。 【答案】(1)锥形瓶 (2)C（或E） (3)火星四射 (4)锌表面产生气泡，铜表面无气泡 【详解】（1）仪器a是锥形瓶，是常见的反应容器，常用于固液不加热型反应。故填：锥形瓶。 （2）氧气的密度比空气大，且不易溶于水，因此： 向上排空气法：选用装置C（导管长进短出，收集密度比空气大的气体）； 排水法：选用装置E（收集不易溶于水的气体）。所以收集氧气可选用 C（或 E，或 C、E） 装置。 故填：C（或E）。 （3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体（四氧化三铁），同时放出大量的热。 故填：火星四射。 （4）在金属活动性顺序中，锌排在氢之前，铜排在氢之后。因此：锌与稀盐酸反应：有气泡产生（）；铜与稀盐酸不反应：无明显现象。依据锌表面有气泡产生，说明锌能与稀盐酸反应置换出氢气，锌的活动性比氢强；铜表面无明显现象，说明铜不能与稀盐酸反应置换出氢气，铜的活动性比氢弱。综合以上现象，可判断锌的活动性比铜强。 故填：锌表面产生气泡，铜表面无气泡。 考点二 碳和碳的氧化物 考法01 碳单质的性质和用途——新考向·化学与科技 1.【新情境·科技生产】 （2026·湖南省卷·模拟预测）从“中国制造”到“中国创造”，我国正在由制造业大国走向科技强国。 (2)“梦想”号大洋钻探船以11000m的“中国深度”问道深海。钻头能钻凿坚硬的岩层，是因为钻头具有_________的性质。 【答案】 (2)硬度大 【详解】 (2)钻头能钻凿坚硬的岩层，这是利用了钻头硬度大的物理性质; 考法02 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 2．（2025·湖南长沙·中考真题）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是 A.有刺激性气味 C.能使澄清石灰水变浑浊 B.难溶于水 D.具有可燃性 【答案】C 【详解】A、二氧化碳是无色无味的气体，不具有刺激性气味，A选项错误; B、二氧化碳能溶于水，并非难溶于水，B选项错误; C、二氧化碳能与澄清石灰水(主要成分氢氧化钙)反应，生成碳酸钙白色沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O, C选项正确; D、二氧化碳不具有可燃性，一般情况下，它还能用于灭火，因为它不燃烧也不支持燃烧，D选项错误。 故选C。 考法03 二氧化碳制取 3．（2025·湖南长沙·中考真题）化学实验课上，小湘同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并探究金属的化学性质。 回答下列问题： (1)仪器①的名称是________。 (2)制取二氧化碳时，应选择的发生和收集装置的组合是________（填字母序号）。 (3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，观察到溶液变________色。 (4)向两支试管中分别加入铝片和铜片，然后各加入5mL稀盐酸，观察到铝片上有气泡产生，铜片无明显现象，说明铝的金属活动性比铜的________（填“强”或“弱”）。 【答案】(1)集气瓶 (2)BD (3)红 (4)强 【详解】（1）由图可知，仪器①为集气瓶。 （2）实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温反应，发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，收集装置选D。 （3）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则可观察到溶液变红色。 （4）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能把盐酸中的氢置换出来，而位于氢后面的金属不能，则观察到铝片上有气泡产生，铜片无明显现象，说明铝的金属活动性比铜的强。 考法04 碳中和——新考法·实验探究综合考查 4．（2024·湖南·中考真题）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。 任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因 (1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有______（写一种即可）。 任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法 (2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是______。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水______（填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。 任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果 实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。 【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？ 【查阅资料】 ①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165% ②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析 【进行实验】 步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。 步骤2：用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。 步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示） 【分析讨论】 (3)根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析时间段曲线变化的原因是______。 【得出结论】 (4)结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是______。 任务四：形成二氧化碳闭环的意识 (5)在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是______。 师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。 【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。 【答案】(1)化石燃烧的燃烧（合理即可） (2) 乘坐公共交通工具出行（合理即可） 变浑浊 (3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可） (4)相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好 (5)向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可） 【详解】（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等，故填：化石燃烧的燃烧（合理即可）； （2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故填：乘坐公共交通工具出行（合理即可）；变浑浊； （3）根据40%NaOH溶液对应的曲线可知，时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少；时间段压强变化更大，是因为振荡烧瓶，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快，故填：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）； （4）根据图2数据，可得出的结论是相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好，故填：相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。 （5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠有剩余，说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠，为了达到零碳排放和对环境无污染，设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性，故填：向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）。 知识点一 碳单质的性质和用途 一、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．无定形碳 （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） 知识点二 一氧化碳、二氧化碳的性质和用途 一、一氧化碳的性质和用途 1．物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 2．化学性质： 可燃性 还原性 毒性 现象 产生蓝色火焰，罩在火焰上方的烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊。（点燃前一定要检验纯度） 黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 CO与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。 3．用途：作燃料、冶炼金属。 二、二氧化碳的性质和用途 1．物理性质：无色、无味的气体，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）。 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。 2．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 吹干第三朵纸花 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。 3．二氧化碳的用途 （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。 知识点三 二氧化碳制取 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。 二、工业制取二氧化碳 高温煅烧石灰石： CaCO3CaO+CO2↑ 知识点四 碳中和 1.二氧化碳对生活和环境的影响 （1）二氧化碳用途：光合作用的原料；灭火；温室的气体肥料 ；化工产品的原料；干冰用作制冷剂、人工增雨； （2）二氧化碳对环境的影响：二氧化碳的温室效应让地球有人类生存需要的适宜温度；二氧化碳无毒但不能供给呼吸，在人群密集的地方注意通风换气； （3）过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因：人类消耗的化石燃料急剧增加，森林大面积破坏。 （4）低碳行动：低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施；控制大气中二氧化碳含量的措施主要有：减少化石燃料的燃烧，更多使用不含碳的清洁能源；植树造林；采用物理、化学方法，捕集、利用、封存二氧化碳。 1.【新情境·C60】（2026·湖南长沙·一模）中科院化学研究所创制了单层聚合C60，该物质作为一种特殊的半导体，可通过外部手段调控导电性，且具有良好的热力学稳定性，在326℃时仍能稳定存在。下列关于单层聚合C60的说法中，正确的是 A．该物质由60个碳原子构成 B．该物质与金刚石的物理性质不同，是因为它们的组成元素不同 C．常温下该物质的化学性质不活泼 D．石墨经多步转化为该物质只发生了物理变化 【答案】C 【详解】A、该物质由单层聚合 C60分子构成，每个分子含60个碳原子，而不是单层聚合C60由60个碳原子构成，故A选项不符合题意； B、该物质与金刚石均为碳单质，组成元素相同，物理性质差异源于碳原子排列方式不同，故B选项不符合题意； C、碳单质常温下化学性质稳定，且题干指出其高温下仍稳定，说明常温下化学性质不活泼，故C选项符合题意； D、石墨与该物质是不同种物质，转化过程有新物质生成，属于化学变化，故D选项不符合题意。 故选C。 2．【新考法·化学思维】（2026·湖南湘潭·一模）科学思维是化学学习要养成的核心素养之一，下列说法正确的是 A．比较：水和过氧化氢组成元素相同，故两者化学性质相似 B．分类：石油、煤、天然气属于化石燃料，是不可再生资源 C．分析：二氧化碳与水能够反应生成碳酸，所以空气中二氧化碳是导致酸雨的气体之一 D．推理：燃烧伴随发光发热的现象，所以发光发热的现象都是燃烧 【答案】B 【详解】A、水和过氧化氢组成元素相同，其中水由水分子构成，过氧化氢由过氧化氢分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，所以二者化学性质不相同，说法错误，不符合题意； B、石油、煤、天然气属于化石燃料，在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生资源，说法正确，符合题意； C、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸酸性较低，不会形成酸雨，通常不认为是导致酸雨的主要气体，酸雨主要是由二氧化硫、氮氧化物等气体溶于雨水形成的，二氧化碳是造成温室效应的气体，说法错误，不符合题意； D、燃烧伴随发光发热的现象，但有发光发热的现象不一定是燃烧，如灯泡发光发热不属于燃烧，说法错误，不符合题意。 故选：B。 3．【新考法·跨学科实践活动】（2026·湖南耒阳·一模）跨学科实践活动是培养学生解决实际问题能力的有效途径，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可用于供给呼吸 B 基于碳中和理念设计低碳行动方案 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 从煤到天然气的转变可减少酸雨的形成 D 垃圾的分类与回收利用 废旧金属的回收利用仅利于节约金属资源 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、氧气可用于呼吸，该选项不符合题意。 B、植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，植树造林有助于碳中和，该选项不符合题意。 C、煤中含有硫元素，燃烧会生成二氧化硫，煤到天然气的转变减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，该选项不符合题意。 D、因为废旧金属的回收利用不仅节约金属资源，还利于节约能源和减少环境污染，该选项符合题意。 故选D。 4．【新情境·CO2捕获】（2026·湖南长沙·一模）阅读科普短文。回答下列问题： CO2捕获、利用与封存技术（CCUS）是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF（如图1），具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾可发生反应：K2CO3＋CO2＋H2O＝2KHCO3，该原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 (1)碳酸钾（K2CO3）反应生成碳酸氢钾（KHCO3），属于______（填基本反应类型）反应。 (2)由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为______时，COF捕集CO2的效率最高。 (3)相对于传统捕集方法，COF捕集具有的优点是____________（答出一点即可）。 【答案】(1)化合 (2)75% (3)效率为传统捕集方法的3倍（或捕集效率高等） 【详解】（1）反应方程式为，该反应由三种物质反应生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，属于化合反应。 故填：化合。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃时，空气湿度为75%时，COF材料对CO2的吸收量最大，所以此时COF捕集CO2效率最高。 故填：75%。 （3）从文中提取关键信息： “其效率为传统捕集方法的 3 倍” → 捕集效率更高； “能对空气中的CO2实现循环捕捉” → 可循环使用（循环捕捉）； “具有疏松多孔的结构” → 吸附能力强（多孔结构利于吸附CO2）（答出任意一点即可）。 故填：效率为传统捕集方法的3倍（或捕集效率高等）。 5．【新考法·新教材内容改编】（2026·湖南邵阳·一模）金刚石、石墨、是三种碳单质，下图是它们的结构示意图，请回答下列问题： (1)图B代表的物质是_______(填物质名称)。 (2)由分子构成，完全燃烧的化学方程式为_______。 (3)金刚石、石墨和都是碳的单质，但它们的物理性质差异很大，原因是_______。 (4)下列关于石墨、金刚石、的说法正确的是_______(填序号)。 A．它们都是黑色固体 B．它们之间的互相转化都是物理变化 C．它们在一定条件下都具有还原性 D．它们的共同优势是都具有优良的导电性 【答案】(1)石墨 (2) (3)碳原子的排列方式不同 (4)C 【详解】（1）图B中碳原子是层状排列，故图B代表的物质是石墨； （2）完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：； （3）金刚石、石墨和C60都是碳的单质，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异大； （4）A、金刚石是无色透明晶体，该选项不符合题意； B、石墨、金刚石、C60是三种不同的碳单质，它们之间的互相转化都是化学变化，该选项不符合题意； C、三种碳单质在一定条件下都具有还原性，该选项符合题意； D、金刚石几乎没有导电性，该选项不符合题意； 故选C。 6．【新考法·新教材题型改编】（2026·湖南湘潭·一模）某学习小组以“常见气体的制备和性质探究”为主题开展了相关实验，请结合下图装置回答问题。 (1)装置B中仪器①的名称为___________。 (2)实验室使用装置C制取二氧化碳时，当关闭弹簧夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是___________(用图1中序号①、②、③进行排序)，收集二氧化碳应选择装置A—F中的___________(填字母)。 (3)同学挤压图2装置中滴管的胶头，使其中的饱和的石灰水滴入锥形瓶，并轻轻振荡，系在导管一端的气球慢慢___________(填“胀大”或“缩小”)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) ③②① E (3)胀大 【详解】（1）装置B中仪器①的名称为长颈漏斗。 （2）实验室使用装置C制取二氧化碳时，关闭弹簧夹后，装置内继续生成CO2，使内部压强增大，将液体压回长颈漏斗。初始状态：试管内液体与多孔隔板上的固体接触，液面浸没多孔隔板（图③）；压强增大：试管内液体被向下推，试管内液面下降，长颈漏斗玻璃导管内液面上升（图②）；固液分离：试管内液体继续下降，与固体完全分离，反应停止（图①），多孔隔板处依次观察到的现象是③②①。CO2的密度比空气大，且能溶于水，所以采用向上排空气法收集，对应装置E。 （3）饱和石灰水滴入锥形瓶后，与CO2发生反应：，反应消耗了瓶内的CO2气体，使瓶内压强小于外界大气压，外界空气进入气球，因此气球会胀大。 7．【新考法·结合科学热点考查】（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 【详解】（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。 8．【新考法·结合计算题考查】（2026·湖南耒阳·一模）某化学兴趣小组的同学在完成“实验活动3  二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动后，对实验中使用的稀盐酸的溶质质量分数产生了浓厚的兴趣，于是开展了以下探究。取10g稀盐酸于烧杯中，向其中分批加入实验后回收的石灰石，直到不再产生气泡，共用去石灰石2g，称量烧杯中剩余物质总质量为11.56g(假定杂质不参加反应)。试计算： (1)产生二氧化碳的质量为___________。 (2)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多少？ 【答案】(1)0.44g (2)解：设实验中所用稀盐酸中溶质的质量为x。           x=0.73g 稀盐酸中溶质的质量分数为 答：实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应中，反应物的质量之和应等于生成物的质量之和，反应前2g石灰石和10g盐酸，反应后烧杯中剩余物质总质量是11.56g，质量不一致是因为 ，在石灰石和盐酸的反应过程中产生了气体二氧化碳，所以反应前后的质量差就是二氧化碳的质量为(10g+2g）-11.56g=0.44g，故填：0.44g； （2）见答案。 1．【新考法·实验设计】（2026·湖南长沙·一模）下列实验方案，能达到目的的是 A．验证质量守恒定律 B．测定空气中氧气含量 C．镁和稀盐酸反应放热 D．比较Al、Fe、Cu的金属活动性 【答案】C 【详解】A、盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳气体，该装置是敞口容器，二氧化碳会逸散到空气中，反应后称量得到的总质量偏小，无法验证质量守恒定律，故A选项不符合题意； B、硫燃烧生成二氧化硫气体，反应后集气瓶内压强几乎不会减小，无法通过进入水的体积测定空气中氧气的含量，故B选项不符合题意； C、氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，若镁和稀盐酸反应放热，会使饱和石灰水温度升高，氢氧化钙溶解度减小，析出晶体，观察到石灰水变浑浊即可证明反应放热，方案能达到目的，故C选项符合题意； D、铁、铜都不能和硫酸铝反应，只能证明铝的活动性比铁、铜强，无法比较铁和铜的活动性强弱，不能达到实验目的，故D选项不符合题意。 故选C。 2．【新考法·图像分析】（2026·湖南新邵·一模）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．电解水 B．加热一定质量的高锰酸钾 C．在密闭的集气瓶中点燃红磷 D．用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 【答案】B 【详解】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1∶2，而质量比不是1∶2，A选项错误； B、加热一定质量的高锰酸钾，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，待高锰酸钾完全分解后，氧气质量保持不变。另外，高锰酸钾需要达到一定温度才开始分解，因此加热一段时间后才会产生氧气，B选项正确； C、在密闭的集气瓶中点燃红磷，红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷，随着反应的进行，瓶内气体的质量不断减小，但红磷燃烧不会消耗氮气、稀有气体、二氧化碳，所以瓶内气体最终质量不为0，C选项错误； D、用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，催化剂可以加快过氧化氢分解，有催化剂情况下，过氧化氢分解速率较快，相同时间内产生氧气的质量较大，对应曲线斜率较大。但催化剂不能增加产物的最终质量，不论有无催化剂，氧气的最终质量相等，图中氧气的最终质量不等，D选项错误。 故选：B。 3．【新情境·火柴燃烧】（2026·湖南邵阳·一模）火柴擦燃时发出黄色火焰，放热，生成白烟。根据现象推测最有可能含有的成分是 A．红磷 B．玻璃 C．铁丝 D．木炭 【答案】A 【详解】A、红磷在空气中燃烧发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟，故最有可能含有的成分是红磷，符合题意； B、玻璃不是可燃物，不能燃烧，最有可能含有的成分一定不是玻璃，不符合题意； C、铁丝在空气中不能燃烧，且铁丝燃烧生成黑色固体，最有可能含有的成分不是铁丝，不符合题意； D、木炭在空气中燃烧，放出热量，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，最有可能含有的成分不是木炭，不符合题意。 故选A。 4．（2026·湖南长沙·一模）中科院化学研究所创制了单层聚合C60，该物质作为一种特殊的半导体，可通过外部手段调控导电性，且具有良好的热力学稳定性，在326℃时仍能稳定存在。下列关于单层聚合C60的说法中，正确的是 A．该物质由60个碳原子构成 B．该物质与金刚石的物理性质不同，是因为它们的组成元素不同 C．常温下该物质的化学性质不活泼 D．石墨经多步转化为该物质只发生了物理变化 【答案】C 【详解】A、该物质由单层聚合 C60分子构成，每个分子含60个碳原子，而不是单层聚合C60由60个碳原子构成，故A选项不符合题意； B、该物质与金刚石均为碳单质，组成元素相同，物理性质差异源于碳原子排列方式不同，故B选项不符合题意； C、碳单质常温下化学性质稳定，且题干指出其高温下仍稳定，说明常温下化学性质不活泼，故C选项符合题意； D、石墨与该物质是不同种物质，转化过程有新物质生成，属于化学变化，故D选项不符合题意。 故选C。 5．【新情境·跨学科实践活动】（2026·湖南耒阳·一模）跨学科实践活动是培养学生解决实际问题能力的有效途径，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可用于供给呼吸 B 基于碳中和理念设计低碳行动方案 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 从煤到天然气的转变可减少酸雨的形成 D 垃圾的分类与回收利用 废旧金属的回收利用仅利于节约金属资源 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、氧气可用于呼吸，该选项不符合题意。 B、植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，植树造林有助于碳中和，该选项不符合题意。 C、煤中含有硫元素，燃烧会生成二氧化硫，煤到天然气的转变减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，该选项不符合题意。 D、因为废旧金属的回收利用不仅节约金属资源，还利于节约能源和减少环境污染，该选项符合题意。 故选D。 6．【新考法·实验创新】（2025·湖南衡阳·二模）如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是 A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出 B．本实验不可以用木炭代替红磷 C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小 D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶 【答案】D 【详解】A、图示是测定空气中氧气含量的实验，要求装置应该是密封状态，因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出，选项说法正确； B、木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，则装置压强几乎不变，无法根据液面变化分析出氧气的含量，因此本实验不可以用木炭代替红磷，选项说法正确； C、图示是测定空气中氧气含量的实验，燃烧匙中的红磷需足量，这样才能完全消耗氧气，否则氧气不能消耗完全，导致测定结果偏小，选项说法正确； D、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，氧气约占空气体积的五分之一，集气瓶的容积是 200mL ，且集气瓶中有部分水，故集气瓶中空气的体积小于200mL，则消耗氧气的体积小于200mL×=40mL，故最终量筒中进入集气瓶中水的体积＜40mL，选项说法不正确； 故选：D。 7．【新情境·科学技术——深冷法】（25-26九年级上·湖南长沙·期末）认真阅读下列科普短文。 气体分离方法有深冷法、吸附法和膜分离法等。深冷法是将气体降温液化，再利用不同气体沸点差异气化分离。标准大气压下，部分气体的沸点为：、、；吸附法是加压使气体被吸附剂吸附，降压可解吸附，实现分离。降压时沸点低的气体先解吸附（原理见图甲）；膜分离法能耗低、易操作，用有机高分子膜分离气体的原理如图乙所示。一种无机钙钛矿透氧膜分离空气可得纯度达的，其原理为先形成，填补膜中“氧空穴”，膜中再在另一侧转为（如图丙所示）。 (1)深冷法是利用气体的______不同将多种气体进行分离。 (2)下列说法错误的是______（填字母） A．将空气液化再升温分离出氧气属于深冷法 B．吸附法分离和，降压时先解吸附的是 C．膜分离法的优点是能耗低、易操作 D．图丙中，比直径小，也能进入氧空穴 (3)工业上可用CaO作为吸附剂分离和。吸附剂吸收后，氧化钙会转化为碳酸钙而失效。失效的吸附剂经煅烧可再次投入使用，但经多次循环后，吸附效果仍会降低，固体结构变化如图所示，请分析吸附剂效果降低的原因是______。 【答案】(1)沸点 (2)BD (3)随着煅烧次数的增加，生成氧化钙的孔洞逐渐减少，吸附效果减弱 【详解】（1）根据题意，深冷法是将气体降温液化，再利用不同气体沸点差异气化分离，故填：沸点； （2）A、根据题意，深冷法是将气体降温液化，再利用不同气体沸点差异气化分离，选项正确； B、根据题意，降压时沸点低的气体先解吸附，由于氮气比氧气的沸点低，故会先解吸附，选项错误； C、根据题意，膜分离法的优点是能耗低、易操作，选项正确； D、如图所示，氮分子未能进入氧空穴，选项错误； 故选：BD； （3）从图可知，第1次煅烧后氧化钙间的孔洞较多，与二氧化碳接触面积大，之后煅烧孔洞逐渐减少，到50次后几乎看不见孔洞，所以吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加，生成氧化钙的孔洞逐渐减少，吸附效果减弱。 8．（2025·湖南郴州·一模）阅读以下短文，回答问题。 2025年1月20日，杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司正式发布DeepSeek-R1模型，性能比肩国外OpenAI．其API定价仅为ChatGPT-4的五分之一、人工智能的核心部件是芯片，芯片制作的起始步骤是硅片制造。硅的制造原理是：将硅石矿(主要成分为SiO2)与碳在高温条件下发生反应，生成硅和一氧化碳气体。近年来，科学家发现用石墨烯代替硅，可提高电子芯片的性能。石墨烯是一种单层碳原子晶体，具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。石墨烯与碳具有相似的化学性质。 (1)根据以上短文内容，写出制取硅的化学方程式：___________。 (2)石墨烯的优良性能决定它的用途有___________(写出一条)。 (3)下列说法正确的是___________。 A．石墨烯是新型化合物 B．石墨烯和石墨属于同一种物质 C．石墨烯完全燃烧的产物为CO2 D．石墨烯具有导电性 【答案】(1) (2)可用于透明电极（或太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面） (3)CD 【详解】（1）将硅石矿（主要成分为SiO2）与碳在高温条件下发生反应，生成硅和一氧化碳气体，化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑； （2）根据文章叙述，石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景；故答案为：可用于透明电极（或太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面）； （3）A.石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故A说法错误； B.石墨烯是一种单层碳原子晶体，因此石墨烯和石墨不属于同一种物质，故B说法错误； C.石墨烯是由碳元素组成的，完全燃烧的产物为CO2，故C说法正确； D.由题干信息可知，石墨烯具有导电性，故D说法正确。 故选CD。 9．【新考法·教材实验改编】（2025·湖南长沙·模拟预测）化学是一门以实验为基础的科学，某天，同学们来到实验室学习氧气的性质，并开展了以下探究实验，请你一起参与。 【查阅资料】①熔点：Fe为1535℃；②分解温度：为1538℃，FeO为570℃；③FeO为黑色。 探究一：木炭与氧气的反应 (1)小歆观察到实验①中木炭发红光，实验②中木炭反应更加剧烈，由此推断木炭燃烧的剧烈程度与________有关。 (2)小平观察到实验③中出现________的现象，从而得出木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。 探究二：铁丝与氧气的反应 (3)实验⑤中，小哲观察到铁丝______，生成黑色固体，且铁丝前端融化成一个小球。 (4)小龙观察到实验⑤中集气瓶底部放了少量水，而实验②中集气瓶底部没有放水，水的作用是_________。 (5)小涵推测生成的黑色固体中可能含有FeO，但该猜想被否定，理由是_______。小阳提出黑色固体中可能含有Fe，为验证这一猜想，设计如下实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 _______ 固体消失，冒气泡 黑色固体中含有Fe 【答案】(1)氧气的浓度 (2)澄清石灰水变浑浊 (3)剧烈燃烧，火星四射 (4)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 (5) 铁丝熔点为1535℃，此温度时FeO已经分解 取少量黑色固体于试管中，加入过量的稀盐酸（或稀硫酸），观察现象 【详解】（1）空气中氧气含量较少，实验①中木炭发红光，实验②中木炭反应更加剧烈，由此推断木炭燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关； （2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此观察到实验③中出现澄清石灰水变浑浊的现象； （3）实验⑤中，铁丝在氧气中燃烧的现象：铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，且铁丝前端融化成一个小球； （4）实验⑤中集气瓶底部放少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底； （5）小涵推测生成的黑色固体中可能含有FeO，但该猜想被否定，理由是铁丝熔点为1535℃，此温度时FeO已经分解； 铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化亚铁或硫酸亚铁和氢气，有气泡产生，根据实验结论黑色固体中含有Fe，则实验步骤为取少量黑色固体于试管中，加入过量的稀盐酸（或稀硫酸），观察现象，实验现象为固体消失、冒气泡，说明黑色固体中含有Fe。 1．【新考法·实验仪器综合考查】（2025·湖南涟源·三模）注射器在初中科学实验中的巧妙使用可使实验操作更简洁、现象更明显且节约药品。以下对注射器在实验中的使用及实验分析有误的是 A．检查甲装置气密性：打开止水夹推活塞，若锥形瓶内液面低于长颈漏斗管口内液面，则气密性良好 B．乙中注射器作反应容器，夹紧弹簧夹振荡，紫色石蕊变红 C．丙中的注射器可用于气体体积的测量，该装置测量的是红磷燃烧后试管中被消耗的气体的体积 D．丁中的注射器代替了长颈漏斗，优点之一为控制反应发生和停止 【答案】D 【详解】A.甲中注射器用于气密性检查，打开止水夹推活塞，如果装置气密性良好，装置内压强增大，长颈漏斗下端液面上升，故正确； B.乙中注射器作反应容器，夹紧弹簧夹振荡，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故正确； C.实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，减少的体积就是消耗氧气的体积，故丙中的注射器可用于气体体积的测量，该装置测量的是红磷燃烧后试管中被消耗的气体的体积，故正确； D.丁中的注射器代替了长颈漏斗，该装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，不是控制反应发生和停止，故错误。 故选：D。 2．【新考法·结合科学技术考查】（2025·湖南湘西·二模）阅读下面科普短文，回答下列问题。 航天飞船舱内产生的微尘、气溶胶（由固体或液体小质点形成）和气体等都会造成内部空气污染，长期生活在这样的环境中对航天员的身体健康是非常不利的。目前主要有三种方式同时对船舱进行净化：吸附、催化和过滤。 ①吸附：一般以高效活性炭为吸附剂吸收舱内臭气和微量污染物。 ②催化：二氧化碳是飞船舱内含量最大的有害气体。飞船利用无水氢氧化锂作为座舱的净化剂吸收舱内水汽，生成氢氧化锂的水化物，再利用氢氧化锂与二氧化碳反应除去二氧化碳。一氧化碳、甲烷、乙炔、氢气等气体的去除，则是利用催化燃烧的方式。 ③过滤：飞船上通风管路中加设了由超细玻璃纤维或合成纤维构成的紧密过滤纸、无纺布等过滤材料设计的特殊过滤装置，这种装置能过滤舱内空气中的有害微粒，避免对航天员身体造成损伤。 (1)高效活性炭净化空气主要利用了它的________性。 (2)由超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料可除去的有害微粒包含________。 (3)除去船舱内空气中水蒸气的原理是_________。 【答案】(1)吸附 (2)微尘、气溶胶 (3)利用无水氢氧化锂吸收水汽，生成氢氧化锂的水化物 【详解】（1）活性炭的结构疏松多孔，可以吸附一些有颜色、有异味、有毒物质，因此，活性炭作为“吸附剂”可以吸收污染物，这利用了活性炭的吸附性，故填写：吸附。 （2）由题干可知，超细玻璃纤维或合成纤维制成的过滤材料用于去除“舱内空气中的有害微粒”，并明确列举“微尘、气溶胶（由固体或液体小质点形成）”是需净化的目标，故填写：微尘、气溶胶。 （3）文中说明无水氢氧化锂作为净化剂“吸收舱内水汽”，发生物理或化学结合生成水合物，直接针对水蒸气的去除机制，故填写：利用无水氢氧化锂吸收水汽，生成氢氧化锂的水化物。 3．（2026·湖南省卷·模拟预测）根据如图回答问题。 (1)仪器①的名称是______。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______，收集氧气可选择的装置是______(填序号)。 (3)与装置B相比，实验室用装置C制取二氧化碳的优点是______。 (4)将制得的气体用于图二所示实验： Ⅰ.通入足量的二氧化碳，然后往烧杯中倒入80℃的热水； Ⅱ.再通入氧气，U形管左边的棉花不燃烧，右边的白磷先燃烧，棉花后燃烧； Ⅲ.最后通入二氧化碳，燃着的白磷和棉花都熄灭。 关于该实验的说法正确的是______(填序号)。 a.步骤Ⅰ：可观察到G中澄清石灰水变浑浊 b.步骤Ⅱ：对比U形管两边棉花的燃烧情况，说明燃烧需要氧气 c.步骤Ⅱ：右边的白磷比棉花先燃烧，说明白磷的着火点比棉花低 d.步骤Ⅲ：燃着的白磷和棉花都熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大 【答案】(1)集气瓶 (2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D (3)可以控制反应的发生和停止 (4) ac 【详解】（1）仪器①的名称是集气瓶。 （2）实验室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。氧气密度比空气略大且不易溶于水，可用向上排空气法（装置D ）或排水法收集，题目中选择收集氧气的装置是D。 （3）装置C中有多孔塑料片和活塞，关闭活塞，试管内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开活塞，气体排出，固液接触，反应发生；所以与装置B相比，优点是可控制反应的发生和停止。 （4）a、步骤 I 通入足量二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，可观察到G中澄清石灰水变浑浊，a正确 。 b、步骤 II 中，U 形管左边棉花不燃烧是因为温度未达到棉花着火点，右边白磷先燃烧是因为白磷着火点低，通入氧气后满足燃烧条件（步骤Ⅰ烧杯中倒入80℃的热水使温度达到白磷着火点），白磷燃烧放热使环境温度升高，右边棉花燃烧，不能说明燃烧需要氧气（两边都接触氧气 ），b错误 。 c、步骤 II 中右边白磷比棉花先燃烧，白磷着火点低，先达到着火点燃烧，说明白磷的着火点比棉花低，c正确 。 d、步骤 III 中燃着的白磷和棉花都熄灭，是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，因为二氧化碳能经过的路径固定，不能说明二氧化碳密度比空气大，d错误 。 故选ac 。 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）张老师在周末布置了“自制汽水”的特色作业，小花同学利用干冰自制了一瓶无色碳酸饮料。在张老师的引导下，小花同学对影响溶解能力的因素产生了浓厚的兴趣，并进入实验室开展了如下实验探究。 (1)如图所示，向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，迅速拧紧瓶盖，振荡。观察到________，说明二氧化碳能溶于水。 【探究一】探究温度和压强对溶解能力的影响 实验一：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100 mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯中水的温度 试管中产生气泡的速率 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 适中 不浑浊 实验③ 90℃ 很快 变浑浊 (2)由实验一得到的结论是：相同条件下，温度升高，二氧化碳的溶解能力________（填“变大”“变小”或“不变”），因此小花同学建议：制好碳酸饮料后，应低温保存。 实验二：室温下，向试管中分别加入100 mL自制的无色碳酸饮料（注射器体积为100 mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位置 试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25 mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50 mL 变得更快 (3)由实验二可以得出的结论是：________。 【探究二】探究在不同物质中的溶解性 实验三：室温下，烧瓶中收集250 mL的气体，通过注射器分别加入50 mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（实验前烧瓶内压强为104.20 kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验装置 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 空气 水 130.25 kPa 实验⑧ 水 104.98 kPa 实验⑨ 盐酸 106.67 kPa 实验⑩ 小苏打的水溶液 103.40 kPa (4)实验后烧瓶内的压强，实验⑧小于实验⑦的原因是：________。 (5)从上述实验中可知，室温下，1体积水约能溶解1体积的依据是________。 (6)根据实验⑧⑨⑩分析可知，在其他条件相同时，在________中溶解性最弱。 【答案】(1)软塑料瓶变瘪 (2)变小 (3)相同条件下，压强越小，二氧化碳的溶解能力越弱 (4)二氧化碳能溶于水，使瓶内气体减少，压强减小，而空气的主要成分不易溶于水，所以实验⑧压强小于实验⑦ (5)实验前烧瓶内压强为104.20kPa，加入50mL水后，实验⑧中瓶内压强基本不变（或接近实验前压强），说明250mL二氧化碳在50mL水中溶解后，气体体积基本无变化，即 1 体积水约能溶解 1 体积二氧化碳 (6)盐酸 【详解】（1）二氧化碳能溶于水，瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，软塑料瓶变瘪。 （2）从实验一可知，温度升高，试管中产生气泡速率加快，说明二氧化碳逸出增多，即相同条件下，温度升高，二氧化碳溶解能力变小。 （3）实验二中，向上拉活塞，注射器内体积增大，试管内压强减小，产生气泡速率变快，说明二氧化碳逸出增多，且压强减小幅度越大，产生气泡速率越快，说明压强越小，二氧化碳溶解能力越弱。 （4）实验⑧中二氧化碳能溶于水，导致瓶内气体减少，压强降低；空气主要成分是氮气和氧气，二者都不易溶于水，实验⑦中空气在水中溶解量少，压强变化小，所以实验⑧压强小于实验⑦ 。 （5）实验前烧瓶内压强为104.20kPa，加入50mL水后，实验⑧中瓶内压强基本不变（或接近实验前压强），说明250mL二氧化碳在50mL水中溶解后，气体体积基本无变化，即 1 体积水约能溶解 1 体积二氧化碳。 （6）对比实验⑧⑨⑩，实验⑨中二氧化碳在盐酸中的压强最大，说明二氧化碳在盐酸中溶解量最少，即CO2​在盐酸中溶解性最弱。 5.【新考法·传统文化】（2025·湖南·一模）某学习小组结合“中国传统文化”，围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动： (1)活动一：探究碳的“文雅之美” 学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴，但并没有因为长期展出而褪色，经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质，说明碳单质在常温下的化学性质_____。 (2)活动二：探究碳的“火热之美” 【查阅资料】 ①“壶火惊四座，焰气拔山河”，湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产，寓意驱疾避祸、百家安宁，火壶中燃烧的是木炭，体现了碳的火热之美。 ②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度，即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。 ③空气中的二氧化碳为，一氧化碳为0ppm。 【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验： 组别 实验方案 现象 结论 甲组 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热后，伸入集气瓶中，盖上玻璃片，一段时间后取出木炭，并倒入少量的澄清石灰水，振荡，观察现象。 木炭发出红光，放出热量，_____ 碳燃烧生成二氧化碳 乙组 步骤1：在集气瓶底部放少量细沙，将加热的小块木炭放在细沙上面，连接好二氧化碳传感器。 传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。 结论1：碳充分燃烧生成二氧化碳 步骤2：一段时间后取下二氧化碳传感器，连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。 传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。 结论2：碳不充分燃烧生成一氧化碳 【解释分析】相同的反应物，反应物的量不同，产物不同。 【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨，理由是：_____。 (3)活动三：探究碳的“还原之美” “古人铸铜作钟鼎，一片光辉照千古”，我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来，学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。 【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为：_____。 【反思评价】在拆装置时，有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中，他们反思自己的实验操作，应该是_____导致的。 【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜，请帮其设计一个合理的实验方案：_____。 活动四：探究碳的“发展之美” 碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。 【表达交流】通过以上探究，同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。 【答案】(1)比较稳定/不活泼 (2) 澄清石灰水变浑浊 一氧化碳也可能是碳和二氧化碳反应生成的 (3) 未将导管移出液面就撤离酒精灯 将固体混合物置于烧杯中，加入足量稀盐酸(或稀硫酸)，搅拌，待充分反应后，过滤，洗涤，低温烘干 【详解】（1）碳单质的化学性质在常温下具有稳定性，则用墨书写的书画能保存很长时间。 （2）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊； 可能是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，则该结论不严谨。 （3）[解释分析]碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 [反思评价]石灰水倒吸，可能原因为实验结束时，先熄灭酒精灯，正确操作应为：应先撤离导管再熄灭酒精灯，否则会由于试管内气压变小，大气压将液体倒吸入试管中造成试管炸裂。 [拓展延伸]氧化铜能和硫酸反应，但铜不能和硫酸反应，则可在混合物中加入过量稀盐酸(或稀硫酸)充分反应后再利用过滤进行固液分离，并对固体进行洗涤，为防止铜在高温下与氧气反应，应低温烘干。 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2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $