专题02 碳和碳的化合物（期末复习讲义）八年级化学下学期新教材鲁教版五四学制

专题02 碳和碳的化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 碳单质的性质与用途 金刚石、石墨、C60的物理性质差异与用途对应；活性炭的吸附性应用；碳单质的可燃性（充分 / 不充分燃烧）与还原性（还原金属氧化物）；碳单质常温稳定性的应用 二氧化碳的性质与应用 二氧化碳的物理性质（密度、溶解性、干冰升华）；化学性质（与水反应、与澄清石灰水反应、不燃烧不支持燃烧）；二氧化碳的用途与温室效应；二氧化碳的检验与除杂方法 二氧化碳的实验室制取 药品（石灰石 / 大理石与稀盐酸）与反应原理；发生装置（固液不加热型）、收集装置（向上排空气法）的选择与改进；验满、检验的操作方法；实验误差分析（如气体不纯、收集不满的原因） 一氧化碳的性质与安全 一氧化碳的可燃性、还原性实验现象与方程式书写；一氧化碳的毒性原理与防护；一氧化碳与二氧化碳的转化关系；混合气体中一氧化碳的检验与尾气处理 碳及其化合物的转化关系 碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙之间的一步转化推断；“碳三角” 转化关系的框图推断题；转化反应的化学方程式书写 化石燃料与能源利用 煤、石油、天然气的成分与综合利用；甲烷燃烧的化学方程式与现象；燃料燃烧对环境的影响；清洁能源与低碳生活理念 要点01 碳单质的性质与用途 化学性质 重要用途 稳定性 在常温下稳定 用由炭黑制作的碳素墨水、墨汁书写重要档案、绘制字画等 可燃性 ①在充足的氧气中完全燃烧：C＋O2CO2 ②在氧气不足时不完全燃烧：2C＋O22CO 用木炭做燃料 还原性(木炭还原氧化铜) 现象：黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊 结论：C＋2CuO高温2Cu+CO2↑ 【特别提示】做木炭还原氧化铜实验时要注意： ①加入药品前要检查装置的气密性； ②试管口要略向下倾斜； ③反应结束要先将导管从石灰水中取出，再停止加热。 用焦炭冶炼金属等 1.碳单质的化学性质 2..碳单质的物理性质 （1）金刚石、石墨和C60的结构、物理性质及性质存在差异的原因 物质 金刚石 石墨 C60 结构模型 宏观组成 都是由 碳 元素组成的单质 构成物质的粒子 碳原子 碳原子 C60分子 化学式 C C C60 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 光泽 加工后璀璨夺目 有金属光泽 硬度 天然存在的 最硬 的物质 很软 导电性 不导电 优良 物理性质存在差异的原因 碳原子的排列方式不同 （2）金刚石、石墨和C60的性质及用途 物质 性质 用途 金刚石 加工后璀璨夺目 作装饰品 硬度大 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层 金刚石薄膜导热性好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为灰黑色 制铅笔芯 导电性好 作电极 导电性好、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 C60 具有一些特殊的物理和化学性质 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 物质性质与用途的关系： 性质 决定 用途，用途 反映 性质 归｜纳｜总｜结 1.物理性质（碳原子排列不同 → 性质不同） 金刚石：最硬、不导电、无色透明；石墨：质软、导电、滑腻、灰黑；C60：足球状分子，特殊性能；活性炭：疏松多孔 → 吸附性强 2.化学性质： 常温稳定：字画不褪色； 可燃性：充足 O₂：C + O₂ 点燃 CO₂；不足 O₂：2C + O₂ 点燃 2CO 还原性：C + 2CuO 高温 2Cu + CO₂↑；3C + 2Fe₂O₃ 高温 4Fe + 3CO₂↑ 3.用途： 金刚石：切割、钻头、饰品；石墨：铅笔芯、电极、润滑剂；活性炭：净水、除味、防毒面具；焦炭：冶炼金属；炭黑：墨水、橡胶填料 要点02 二氧化碳的性质与应用 1．二氧化碳的性质 （1）物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳叫干冰。 （2）证明二氧化碳物理性质实验 CO2的溶解性实验 现象：塑料瓶变瘪 分析：部分CO2溶于水中，使瓶内的气体减少，导致瓶内压强减小，大气压强使塑料瓶变瘪 2．二氧化碳的化学性质 ①二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 ②与水反应：CO2+H2O=H2CO3，生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红。碳酸易分解，发生反应的化学方程式为：H2CO3 ∆ H2O+CO2↑ ③二氧化碳与氢氧化钙溶液反应：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O，观察到有白色沉淀生成，因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳； 3．二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 ①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂， 用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） ②灭火 ①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，③密度比空气的大 ③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 ④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 ⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 归｜纳｜总｜结 1.物理性质： 无色、无味、气体；密度比空气大；能溶于水；固体叫干冰，易升华吸热 2.化学性质： 不燃烧、不支持燃烧； 与水反应：CO2+ H2O = H2CO₃（碳酸，使石蕊变红） 与石灰水反应：CO2+ Ca (OH)2= CaCO3↓+H2O（检验 CO₂） 3.用途 灭火；干冰：人工降雨、制冷剂、舞台烟雾；气体肥料（光合作用）；制汽水、碳酸饮料；化工原料（制纯碱、尿素等） 要点03 二氧化碳的实验室制取 制取方法 实验室制法 工业制法 制取试剂 大理石(或石灰石)与稀盐酸 石灰石 反应原理 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑  CaCO3高温CaO+CO2↑ 装置 依据：发生装置，反应物状态及反应条件；收集装置，气体的溶解性及密度 固液常温型 (反应物状态为固体和液体，反应条件为常温) 向上排空气法 (二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大) 实验步骤 （1）组：组装仪器。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）装：将药品装入反应容器(先装固体，再加液体)。 （4）集：用向上排空气法收集。 （5）验：验满(将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已收集满)。 （6）放：集满后盖上玻璃片正放在桌面上。 检验方法 把生成的气体通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。 验满方法 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若观察到木条熄灭，证明二氧化碳已经收集满。 归｜纳｜总｜结 1.药品与原理 药品：石灰石 / 大理石（CaCO₃）+ 稀盐酸；原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 2.装置选择 发生装置：固液常温型（锥形瓶 + 长颈漏斗 / 分液漏斗）；收集装置：向上排空气法（密度比空气大、能溶于水） 3.操作步骤：查→装→加→收→验 4.检验与验满：检验：通入澄清石灰水，变浑浊；验满：将燃着木条放瓶口，木条熄灭 要点04 一氧化碳的性质与安全 1．一氧化碳的性质 （1）物理性质：无色，无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。 （2）化学性质 ①可燃性 燃烧时现象 化学方程式 用途 放出大量的热，火焰呈蓝色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO＋O2 点燃 2CO2 作燃料 ②还原性 装置及说明 现象及注意事项 A处的现象是：黑色粉末逐渐变成光亮的红色。 反应方程式：CO+CuO △ Cu+CO2 B处的现象是：澄清石灰水变浑浊。 反应方程式：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O C处的现象是：气体燃烧，发出蓝色火焰。 反应方程式：2CO + O2 点燃 2CO2 ③毒性 中毒机理 防中毒措施 CO极易与人体血液中的血红蛋白结合，使其不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命 冬天用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止CO中毒 归｜纳｜总｜结 1.物理性质：无色、无味、气体，密度比空气略小，难溶于水 2.化学性质 可燃性：（蓝色火焰）2CO + O2 点燃 2CO2 ；还原性：（冶金）CO+CuO △ Cu+CO2；毒性：与血红蛋白结合，使人缺氧中毒 3.安全要点 易中毒：煤炉、燃气、热水器不通风易产生 CO 防中毒：保持通风，不使用直排式热水器 急救：立即开窗通风，移至空气新鲜处，及时送医 不可闻味判断：无色无味，不易察觉 要点05 碳及其化合物的转化关系 ① C→CO： 2C＋O2 点燃 2CO C＋CO2 高温 2CO ② CO2 →CO：C＋CO2高温 2CO ③ CO→CO2：2CO＋O2 点燃 2CO2 CO＋CuO △ Cu＋CO2 3CO＋Fe2O3高温2Fe＋3CO2 ④ C→CO2： C＋O2 点燃 CO2 C＋2CuO高温 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 高温3CO2↑＋4Fe ⑤ CO2→H2CO3: CO2＋H2O === H2CO3 ⑥ H2CO3 →CO2：H2CO3 === CO2↑＋H2O ⑦ CO2 →CaCO3：CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O ⑧ CaCO3 →CO2：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 高温 CO2↑＋CaO ⑨CO2 →O2： 归｜纳｜总｜结 碳烧充分变 CO₂，不充分或夺 CO₂变 CO； CO 点燃、还原变 CO₂； CO₂加水变碳酸，遇石灰水变白沉淀； 碳酸、碳酸钙都能变回 CO₂。 要点06 化石燃料与能源利用 1．常见的化石能源有煤、石油、天然气等，它们都是混合物，相对较为清洁的是天然气，化石能源是不可再生能源。 2．煤和石油的比较 煤 石油 组成元素 主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素 主要含有碳和氢两种元素 加工方式 煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解（属于物理变化） 石油的分馏：利用石油中各成分的沸点不同进行分离（属于化学变化） 主要加工产品 焦炭、煤焦油、煤气(由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体)等 汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等 3．化石能源的利用对环境的影响 （1）形成酸雨：煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 （2）污染空气：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。 （3）加剧温室效应：大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。 4．降低化石能源的利用对环境的影响 （1）提高燃料质量：如我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用天然气代替煤。 （2）改进使用技术：如改进生产中使用的脱硫设备；改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。 （3）开发和利用新能源：化石能源对环境的影响越发突出，同时，人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此，开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。 归｜纳｜总｜结 1.三大化石燃料（不可再生）： 煤：工业粮食，主要含碳；石油：工业血液，主要含碳、氢；天然气：主要成分甲烷（CH₄），清洁能源 2.燃烧与环境： 充分燃烧：放热多、污染少 不充分燃烧：产生CO，有毒、污染空气 污染物：SO₂、NO₂、烟尘、CO₂ 3.绿色能源方向： 节能、提高利用率；开发新能源：太阳能、风能、氢能、地热能；实现低碳、碳中和 题型01 碳单质的化学性质实验探究 【典例1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列说法正确的是 A．金刚石、石墨、都属于碳单质，都由碳原子构成 B．金刚石和石墨的物理性质存在明显差异是因为碳原子的结构不同 C．镁条在空气中燃烧后质量增加，符合质量守恒定律 D．原子是化学变化中的最小粒子，因此原子不可再分 【答案】C 【解析】A、金刚石、石墨由碳原子直接构成，但由分子构成，因此A错误。 B、金刚石和石墨的碳原子本身结构完全相同，二者物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，因此B错误。 C、镁条燃烧是镁和空气中的氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，参加反应的镁和氧气的总质量等于生成氧化镁的质量，因此固体产物质量比镁条大，符合质量守恒定律，C正确。 D、原子是化学变化中的最小粒子，仅指化学变化中原子不能再分，原子本身可拆分为原子核和核外电子，因此D错误。 方｜法｜点｜拨 · （1）圈关键词：看到 “都”“因此”“最小粒子” 等词，要警惕概念的前提条件。 · （2）抓概念前提：比如原子不可再分的前提是 “化学变化中”，脱离前提就是错误的。 · （3）对比易混点：碳单质中不同物质的构成微粒、性质差异的原因，是高频易混考点。 · （4）守恒定律要全面：判断质量守恒时，必须考虑所有反应物和生成物（包括气体），不能只看固体质量。 【变式1-1】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。如图为金刚石、石墨、和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子。 （1）金刚石、石墨、都是由_________组成的单质，其中由_________（填“分子”或“原子”）构成。 （2）石墨在一定条件下转化为金刚石，该反应属于_________（填“物理”或“化学”）变化。 （3）石墨的用途可以是_________（填标号）。 A．用作电极 B．用于切割大理石 （4）金刚石和石墨的组成元素相同，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子_________不同。 【答案】（1）碳元素 分子 （2）化学 （3）A （4）排列方式 【解析】（1）金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质； 是由分子构成； （2）在一定条件下，石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化； （3）石墨具有良好导电性，可作电极；石墨硬度小，不能切割大理石； （4）金刚石为空间网状结构，石墨为层状结构，二者碳原子的排列方式不同，因此物理性质差异较大。 【变式1-2】（25-26八年级下·山东淄博·期中）下图是金刚石、石墨、、单层石墨烯的结构模型。 （1）一个碳原子的结构中，最外层有________个电子。观察图1中金刚石结构模型，每一个碳原子与周围________个碳原子结合，形成了稳定的结构。 （2）图2中石墨晶体中的碳原子是分层排布的，如果将石墨晶体沿纵向一层一层揭开来，每一层都是由多个正六边形排列而成的，最薄的就是厚度等于一个碳原子的直径的单层石墨片，称为石墨烯。科学家用胶带将石墨片的两面粘住，然后再把胶带撕开，这样反复地粘起来、再撕开，最终就撕出了只有一个碳原子厚的最薄石墨片，科学家因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。单层石墨烯结构模型如图4，通过观察单层石墨烯的结构模型特点以及单层石墨烯制得，请推测石墨烯具有什么样的特性________________。 （3）图3中，一个分子是由60个碳原子构成的形似足球的分子，分子中的60个碳原子就位于60个顶点上，称为足球烯。它的一个分子结构中只含有正五边形和正六边形。根据结构规律：每个碳原子被3个多边形共用，每条棱（碳-碳化学键）被2个多边形共用。经研究确定：一个分子中有12个正五边形。则一个分子中正六边形的个数是________。 【答案】（1）4 4 （2）质地柔软（或硬度小，合理即可） （3）20 【解析】（1）碳原子的核外电子排布为2、4，因此最外层有4个电子；金刚石的结构中，每个碳原子都会与周围的4个碳原子结合，形成空间网状稳定结构。 （2）根据题干信息，石墨是层状结构，可以通过反复撕开得到单层石墨烯，说明石墨层间作用力弱，因此可推测石墨烯质地柔软、硬度小。 （3）利用分摊法计算：设正六边形个数为x，已知每个碳原子被3个多边形共用，总碳原子数为60，正五边形共12个，可列关系式： ，解得。 题型02 二氧化碳的实验室制取综合题 【典例2】（25-26八年级下·全国·期末）有关下列装置的说法不正确的是 A．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置 B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替 C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体 D．装置V可以用于收集，也可以用于实验室收集 【答案】D 【解析】A、装置Ⅰ适用于固体加热反应制取气体，说法正确，不符合题意； B、装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替，且可通过分液漏斗、注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，不符合题意； C、装置Ⅲ是向上排空气法收集气体，装置Ⅳ是向下排空气法收集气体，排空气法收集气体可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体，不符合题意； D、装置V是排水法收集气体，氧气不易溶于水，且与水不反应，可用排水法收集氧气，二氧化碳溶于水，且能与水反应，不能用于实验室收集二氧化碳，符合题意。 故选D。 方｜法｜点｜拨 · （1）分两步判断装置：先判断发生装置（看反应物状态 + 反应条件），再判断收集装置（看气体的密度、溶解性、是否与空气 / 水反应）。 · （2）牢记特殊气体的禁忌：CO₂、SO₂、NH₃等气体不能用排水法收集；CO、N₂、NO 等气体不能用排空气法收集。 · （3）排空气法的细节：向上排空气法（Ⅲ）导管要伸到集气瓶底部，利于排尽空气；向下排空气法（Ⅳ）同理。 · （4）仪器替代题技巧：只要仪器的核心功能一致（如添加液体、控制流速），就可以相互替代，常见的如长颈漏斗、分液漏斗、注射器。 【变式2-1】（25-26九年级上·广西钦州·期末）实验室制取CO2大致可分为以下几个步骤：①检查装置的气密性②将稀盐酸加入分液漏斗中③连接装置④用排空气法收集一瓶二氧化碳气体⑤用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满⑥将石灰石装入锥形瓶，用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口。正确操作顺序是 A．①⑥②③④⑤ B．③①⑥②④⑤ C．③①②⑥④⑤ D．①②⑥③④⑤ 【答案】B 【解析】制取气体时，首先要连接装置，即步骤③，这是实验的起始操作，只有连接好装置才能进行后续操作。连接好装置后，检查装置的气密性，防止装置漏气导致实验失败，即步骤①。接着将石灰石装入锥形瓶，用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口，石灰石是固体药品，要先加入，即步骤⑥。然后将稀盐酸加入分液漏斗中，稀盐酸是液体药品，通过分液漏斗加入，即步骤②。之后用排空气法收集一瓶二氧化碳气体，因为二氧化碳密度比空气大，采用向上排空气法收集，即步骤④。最后用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满，当木条熄灭时，说明二氧化碳已收集满，即步骤⑤。所以正确操作顺序是③①⑥②④⑤。 故选B。 【变式2-2】（2025·上海·中考真题）实验如图A用该装置制备并收集二氧化碳，下列说法正确的是 A．改成粉末状增加二氧化碳的质量 B．把稀盐酸换成稀硫酸 C．关闭弹簧夹让反应停止 D．收集满一瓶后，如图B所示，盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散 【答案】D 【解析】A、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，固体改成粉末状，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不能增加二氧化碳的质量，不符合题意； B、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，把稀盐酸换成稀硫酸，石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行，不符合题意； C、该装置中，石灰石（或大理石）与稀盐酸已经接触，关闭弹簧夹，反应也不能停止，不符合题意； D、收集满一瓶二氧化碳后，应盖上毛玻璃片，且磨砂面向下，减少二氧化碳的逸出，符合题意。 故选D。 题型03 碳及其化合物的转化推断题（碳三角） 【典例3】（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于CO和的说法中，正确的是 A．CO和均具有可燃性 B．CO和均能溶于水 C．CO和在一定条件下可以互相转化 D．CO和均能使氧化铜还原为铜 【答案】C 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，不符合题意； B、一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水，不符合题意； C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以互相转化，符合题意； D、一氧化碳具有还原性，能将氧化铜还原为铜，二氧化碳不能使氧化铜还原为铜，不符合题意。 故选C。 方｜法｜点｜拨 （1）抓关键词 “均”：遇到 “均”“都” 这类词时，优先检查两者是否有共同性质，只要有一个不满足，选项直接排除。 （2）核心性质对比表（速记）： 性质 CO（一氧化碳） CO₂（二氧化碳） 可燃性 有 无 还原性 有 无 溶解性 难溶于水 能溶于水 毒性 有毒 无毒（但窒息） （3）转化关系速记： CO→CO₂：燃烧 / 还原金属氧化物；CO₂→CO：与碳在高温下反应 （4）易错点提醒： 不要混淆 “CO 的毒性” 和 “CO₂的窒息性”。 CO₂不支持燃烧，但并非所有物质都不支持，比如镁条可以在 CO₂中燃烧。 【变式3-1】（24-25八年级下·全国·单元测试）下列对化学基本观念的认识错误的是 A．元素观：一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的 B．结构观：一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为两者的分子构成不同 C．粒子观：二氧化碳是碳原子和氧分子构成的 D．转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化 【答案】C 【解析】A、由和的化学式可知，一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，该选项不符合题意。 B、一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，故一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为两者的分子构成不同，该选项不符合题意。 C、因为二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，每个分子由一个碳原子和两个氧原子组成，而不是由独立的碳原子和氧分子构成，该选项符合题意。 D、一氧化碳通过燃烧或与金属氧化物反应可转化成二氧化碳，二氧化碳可与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化，该选项不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（25-26八年级下·全国·期中）如图是碳及其化合物的“化合价—物质类别”二维图。下列有关说法不正确的是 A．a点对应物质一定是碳元素组成的单质，它可以转化为b或c点对应的物质 B．b点对应物质是一种有毒气体 C．c点对应物质可以用作燃料 D．d点对应物质可以通过c点对应物质与反应转化而来 【答案】C 【解析】A、由图可知，a点对应的是碳元素组成的单质，b点对应的含碳的氧化物，其中碳元素为+2价，故b点对应的物质是一氧化碳，c点对应的含碳的氧化物，其中碳元素为+4价，故c点对应的物质是二氧化碳，碳完全燃烧生成二氧化碳（c），不完全燃烧生成一氧化碳（b），该选项不符合题意。 B、由图可知，b点对应的物质是一氧化碳，一氧化碳有毒，该选项不符合题意。 C、由图可知，c点对应的物质是二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，该选项符合题意。 D、二氧化碳（c）能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，碳酸钙中碳元素化合价为+4价，故d点对应物质可以通过c点对应物质与反应转化而来，该选项不符合题意。 故选C。 题型04 混合气体的检验、除杂与成分探究 【典例4】（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A 二氧化碳中混有少量的一氧化碳 通过灼热的氧化铜 B 检验一氧化碳中混有二氧化碳 将气体通入澄清石灰水，观察现象 C 鉴别氮气和二氧化碳 将燃着的木条分别伸入盛有样品的集气瓶中 D 鉴别白醋和白酒 取样品后闻气味 【答案】C 【解析】A、除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，将气体通过足量灼热的氧化铜，一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，符合除杂原则，可以达到目的； B、CO2能使石灰水变浑浊，可以检验一氧化碳中混有二氧化碳，可以达到实验目的； C、氮气和二氧化碳均不支持燃烧，燃着的木条伸入都会熄灭，现象相同，无法鉴别，不能达到实验目的； D、水无气味，酒精有特殊醇香气味，闻气味可鉴别，可以达到实验目的。 故选C。 方｜法｜点｜拨 （1）鉴别题的核心逻辑：必须有不同的、可观察的现象（如颜色变化、沉淀、气泡、气味差异等）。如果两种物质反应现象完全相同，方案一定错误。 易错点：N₂、CO₂、稀有气体等都不支持燃烧，不能用燃着的木条区分，应改用澄清石灰水（区分 CO₂）或其他试剂。 （2）除杂题三原则： 不增：不引入新杂质；不减：不减少原物质；易分：杂质与原物质易分离 例如：CO₂中混有少量 CO，不能用点燃的方法（CO₂多、CO 少，无法点燃），只能用灼热 CuO 除杂。 （3）安全与可行性：闻气味、点燃、加热等操作，要注意安全和物质的性质（如可燃性、毒性）。 【变式4-1】（25-26八年级下·黑龙江大庆·期中）区别下列物质的方法中，不能将本组待区别的物质区别开的是 选项 待区别的物质 区别方法 A 区别铜粉和氧化铜 取样，观察固体颜色 B 区别铁丝和铜片 分别打磨观察颜色 C 区别二氧化锰与木炭 分别取样于试管中加入过氧化氢溶液，观察现象 D 区别二氧化碳、氮气 分别将燃着的木条伸入瓶中，观察现象 【答案】D 【解析】A、铜粉为红色固体，氧化铜为黑色固体，可以区分； B、打磨后的铁丝呈银白色，铜片呈红色，可以区分； C、二氧化锰可催化过氧化氢分解，产生大量气泡，过氧化氢溶液中加入木炭，无明显现象，可以区分； D、二氧化碳和氮气均不燃烧、也不支持燃烧，伸入燃着的木条都会熄灭，无法区分。 【变式4-2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 除去高锰酸钾中的少量二氧化锰 加水溶解，过滤，洗涤，干燥 B 区分空气和二氧化碳 分别伸入带火星的木条 C 除去二氧化碳中的氧气 点燃 D 区分水和过氧化氢溶液 加入硫酸铜 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾可溶于水，二氧化锰难溶于水。若按 “加水溶解→过滤→洗涤→干燥” 操作，得到的是二氧化锰固体，而非高锰酸钾，无法达到除杂目的，该选项错误。 B、带火星的木条在空气中和二氧化碳中均不能复燃，现象无明显差异，无法区分两种气体，应使用燃着的木条或澄清石灰水鉴别，该选项错误。 C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，氧气也没有可燃性，不能通过点燃除去二氧化碳中的氧气，该选项错误。 D、硫酸铜中的铜离子可加速过氧化氢分解，加入过氧化氢溶液中会快速产生大量气泡；加入水中则无明显现象，能有效区分两种液体，该选项正确。 故选D。 题型05 含杂质石灰石与盐酸反应的计算（表格 / 图像型） 【典例5】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）小萧化学兴趣小组的同学想测定石灰石中碳酸钙的纯度，进行了如下实验。已知杂质不溶于水也不与酸反应，氯化钙易溶于水。请结合图示回答下列问题： （1）请写出该反应的化学方程式_________； （2）生成二氧化碳的质量为_________g； （3）根据已知条件，列出求解参加反应的碳酸钙质量（x）的比例式_________； （4）该石灰石中碳酸钙的纯度为_________。 （5）取上述石灰石样品100t，理论上高温煅烧至质量不再改变，可以制得含杂质的生石灰样品_________t（杂质不反应）。 【答案】（1） （2）8.8 （3） （4）80% （5）64.8 【解析】（1）该反应是碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，直接按规则书写化学方程式即可。 （2）根据质量守恒定律，反应前总质量为 ，二氧化碳逸出导致反应后总质量减少，因此生成二氧化碳的质量为 。 （3）碳酸钙相对分子质量为100，二氧化碳相对分子质量为44，结合化学方程式的质量关系，即可列出求解碳酸钙质量的比例式。 （4）根据比例式计算得，参加反应的碳酸钙质量 ，石灰石样品总质量为，因此碳酸钙纯度为 。 （5）解：100t石灰石样品中碳酸钙质量为100t×80%=80t 设生成氧化钙的质量为x 最终所得生石灰样品的总质量为CaO和杂质的质量之和，即44.8t+20t=64.8t。 方｜法｜点｜拨 （1）求气体质量：反应前总质量 - 反应后剩余总质量 = 生成气体质量（质量守恒定律）。 （2）写方程式：写出配平的化学方程式，标出相关物质的相对分子质量。 （3）列比例式：“相对分子质量 / 实际质量 = 相对分子质量 / 实际质量”，上下对齐。 （4）求纯物质质量：解比例式，算出碳酸钙等纯物质的质量。 （5）算纯度 / 产量：纯度 = 纯物质 / 样品 ×100%；产量用总质量减去气体质量，或用方程式直接算。 【变式5-1】（25-26八年级下·山东威海·期中）某化学兴趣小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量，取12.0 g石灰石样品（样品中的杂质不与稀盐酸反应），经粉碎后全部放入烧杯中，并加入足量的稀盐酸，烧杯及所盛物质的总质量为62.0 g。反应过程中测得烧杯及所盛物质的总质量随反应时间变化如 下表： 时间（min） 0 1 2 3 4 烧杯及所盛物质的总质量（g） 62.0 60.4 58.8 57.6 57.6 试计算： （1）产生CO2的质量为______g； （2）该石灰石样品中碳酸钙的质量。（写出计算过程） 【答案】（1）4.4 （2）解：设碳酸钙的质量为x     x=10 g 答：碳酸钙的质量为10 g。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应生成的二氧化碳逸出烧杯，反应前后总质量的差值就是生成CO₂的质量；反应到3min后总质量不再变化，说明反应已经完全，因此： 生成CO2的质量 =62.0 g−57.6 g=4.4 g。 （2）见答案。 【变式5-2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）是一种天然的补钙剂。为测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量，化学小组的同学进行了如下实验：取处理好的12 g鸡蛋壳样品放入烧杯中，然后将75 g稀盐酸分三次（每次25 g）加入烧杯中，并使其充分反应（杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应，且产生的气体全部逸出），实验过程及数据记录如下：（电子秤示数单位为g） 实验次序 反应前 第1次 第2次 第3次 连续加入稀盐酸的质量/g 0 25 25 25 电子秤示数/g 112.0 134.8 157.6 182.6 试根据上述信息回答： （1）上述实验中涉及到的化学方程式为________； （2）实验中生成气体的总质量为________g； （3）上述实验中，当加入稀盐酸总质量为__________g时，烧杯内的物质恰好完全反应；此时烧杯内物质有__________； （4）若恰好完全反应时，溶液中和的个数比为1∶2，则和所含的电子个数比为_________（最简整数比）。 【答案】（1） （2）4.4 （3）50 杂质、氯化钙、水 （4） 【解析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，配平后得到该反应方程式。 （2）根据质量守恒，反应前总质量为，反应后总质量为182.6g，差值即为逸出CO2的质量：。 （3）根据表格信息，三次加入稀盐酸时产生CO2的总质量分别是、、，说明每加入25g稀盐酸生成2.2g CO2，总生成4.4g CO2，恰好完全反应时消耗稀盐酸质量为；杂质既不反应也不溶解，因此反应后烧杯内有生成的氯化钙、水，以及不溶性杂质。 （4）1个Ca2+的电子数为，1个Cl-的电子数为，根据电荷守恒，二者个数比为，因此总电子数比为。 题型06 化石燃料燃烧与环保综合题 【典例6】（25-26八年级下·全国·单元测试）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品 B．石油的分馏和煤的焦化都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，只能用作燃料 【答案】C 【解析】A、煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品，说法错误，不符合题意； B、石油的分馏没有新物质生成，属于物理变化；煤的焦化有新物质生成，属于化学变化，说法错误，不符合题意； C、沼气的主要成分是甲烷，说法正确，符合题意； D、石油是混合物，所含有的物质沸点不同，其用途广泛，不仅作燃料，说法错误，不符合题意。 故选：C。 方｜法｜点｜拨 1. 干馏 vs 分馏，物理 vs 化学要分清 过程 原料 条件 变化类型 关键特征 煤的干馏 煤 隔绝空气加热 化学变化 生成新物质 石油的分馏 石油 加热分离 物理变化 无新物质生成 2.易错点：“只能”“一定” 这类绝对词要警惕 看到 “只能”“都”“一定” 等词，优先检查说法是否片面。石油的用途远不止燃料，这是高频考点。 3.成分速记：沼气、天然气、可燃冰的主要成分都是甲烷，性质和用途可以一起记。 【变式6-1】（25-26八年级下·山东青岛·期中）化学改变世界的途径是使物质发生变化。下列属于化学变化的是 A．煤焦化得到焦炭、煤焦油 B．从石油中分离出汽油、柴油 C．利用蒸馏法从海水中获得淡水 D．工业上从空气中分离出氧气 【答案】A 【解析】判断物理变化和化学变化的核心依据是是否有新物质生成，有新物质生成为化学变化，无新物质生成为物理变化。 A. 煤焦化过程中生成焦炭、煤焦油等新物质，属于化学变化。 B. 从石油中分离出汽油、柴油是利用各组分沸点不同进行分离，无新物质生成，属于物理变化。 C. 蒸馏法从海水中获得淡水，只是水的状态发生改变，无新物质生成，属于物理变化。 D. 工业上从空气中分离出氧气，是利用氮气和氧气沸点不同进行分离，无新物质生成，属于物理变化。 【变式6-2】（25-26八年级下·山东淄博·期中）煤的燃烧会产生大量二氧化碳；通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是 A．煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素 D．煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化 【答案】C 【解析】A、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，错误； B、石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误； C、正确； D、煤本身不含汽油、煤油的成分，加工得到液体燃料的过程有新物质生成，属于化学变化，错误。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）下列说法不正确的是 A．金刚石硬度大：作钻探机钻头 B．石墨有导电性：作铅笔芯 C．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用 D．书写化学方程式需要遵循的两个原则：一是要以客观事实为基础，二是要遵循质量守恒定律 【答案】B 【解析】A. 金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可用于制作钻探机钻头，说法正确。 B. 石墨作铅笔芯是利用其质软、划过会留下灰黑色痕迹的性质，导电性对应的用途是制作电极，该说法错误。 C. 石墨烯和碳纳米管属于新型碳材料，在材料、催化、信息等诸多领域有重要应用，说法正确。 D. 书写化学方程式的两个原则：一是以客观事实为基础，不得臆造不存在的物质和反应；二是遵循质量守恒定律，保证反应前后原子种类、数目均相等，说法正确。 2.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列事实对应的微观解释错误的是 选项 事实 解释 A 石墨、金刚石物理性质差异大 碳原子核外电子排布不同 B 钢轨之间要留有缝隙 原子之间有间隔 C 二氧化碳与一氧化碳性质不同 每个分子中所含的氧原子个数不同 D 酒香不怕巷子深 分子是不断运动的 【答案】A 【解析】A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的碳单质，碳原子的核外电子排布完全相同，二者物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，该解释错误。 B、钢轨由铁原子构成，温度变化时原子间间隔会发生热胀冷缩，预留缝隙可避免钢轨受热膨胀挤压变形，解释正确。 C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，和的分子构成不同（每个二氧化碳分子比每个一氧化碳分子多一个氧原子），因此二者性质不同，解释正确。 D、酒精分子在不断运动，可扩散到远处被人闻到，对应“酒香不怕巷子深”的现象，解释正确。 3.（25-26九年级上·江苏盐城·期中）构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识不正确的是 A．转化观：CO与CO2可以互相转化 B．能量观：化学变化过程中一定伴随着能量的变化 C．微粒观：保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子 D．变化观：电解水实验中，每生成12gH2的同时会生成6gO2 【答案】D 【解析】A、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，故CO与CO2可以互相转化，不符合题意； B、化学变化过程中一定伴随着能量的变化，如燃烧放出热量，不符合题意； C、氧气由氧分子构成，则保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，不符合题意； D、水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8，则每生成12gH2的同时会生成96g氧气，符合题意。 故选D。 4.（2025九年级·全国·专题练习）甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种物质，其转化关系如图所示，甲为一种黑色固体，乙、丙均为气体，且乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒。下列说法错误的是 A．丙可使温室效应增强 B．①②④三个反应中有一种相同的反应物 C．③的转化只能通过和氧气反应来实现 D．丁可以是铜单质 【答案】C 【分析】乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒，所以乙是一氧化碳；乙、丙均为气体，且乙、丙可相互转化，所以丙是二氧化碳；甲为黑色固体，且甲可转化为乙或丙，所以甲是碳单质；甲、乙均可转化为丁，结合甲、乙的共性，即都能与氧化铜或氧化铁等金属氧化物反应，推测丁可能是铜或铁。 【解析】A、丙是二氧化碳，二氧化碳含量过高可使温室效应增强，A正确； B、反应①为碳和氧气（不充足）在点燃条件下反应生成一氧化碳，反应②为碳和氧气（充足）在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应④为二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，以上反应中均含有相同的反应物碳，B正确； C、反应③还可以是一氧化碳与氧化铜或氧化铁等金属氧化物在加热或高温条件下反应生成铜或铁和二氧化碳，C错误； D、由分析可知，丁可以是铜或铁单质，D正确。 故选C。 5.（25-26八年级下·山东威海·期中）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是 A．制备 B．收集 C．检验 D．证明能溶于水 【答案】D 【解析】A、长颈漏斗下端未伸入液面以下，没有形成液封，生成的CO2会从长颈漏斗逸出，无法正常收集气体，错误。 B、CO2密度大于空气，应采用向上排空气法收集，图示为向下排空气法，不能收集到CO2，错误。 C、检验CO2需用澄清石灰水（CO2能使澄清石灰水变浑浊），NaOH与CO2反应无明显现象，无法检验；且洗气操作应“长进短出”，错误。 D、CO2溶于水后瓶内压强减小，外界大气压会将软塑料瓶压瘪，可直观证明CO2能溶于水，正确。 6.（25-26八年级下·山东淄博·期中）石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）石墨的用途可以是________。（填写所有正确选项的字母） A．用于制铅笔芯 B．用作电极 C．用于切割大理石 （2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其_______（填“物理”或“化学”）性质。 （3）木炭可以作燃料，木炭充分燃烧的化学方程式为________该反应的类型属于______反应，反应过程是将_____能转化为______能和______能。 【答案】（1）AB （2）物理 （3） ；化合 ；化学 ；热 ；光 【解析】（1）石墨质软、呈灰黑色，可用于制作铅笔芯；具有优良导电性，可作电极。石墨硬度小，不能切割大理石，切割大理石需用硬度极大的金刚石，因此选AB。 （2）活性炭除味利用的是吸附性，吸附过程没有新物质生成，该性质不需要通过化学变化表现，属于物理性质。 （3）木炭主要成分为碳，充分燃烧时和氧气反应生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；燃烧过程会放热、发光，将化学能转化为热能和光能。 7.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）今年的政府工作报告，把“碳达峰”、“碳中和”工作列为重点任务之一，提出氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。请回答： （1）实现“碳中和”，需要通过能源结构的调整和替代实现。 ①“碳中和”中的“碳”指的是物质__________。 ②近几十年来大气中二氧化碳含量不断上升的原因有__________（写一条）；大气中的过多会引起__________效应增强。 （2）推进碳达峰、碳中和，科学技术发挥核心作用。 ①重庆合川实验基地通过高压技术将气压入地下实现液的封存。海水吸收二氧化碳时，发生反应的化学方程式是__________。 ②近年来，我国的科学家合成了一种新型催化剂，可以将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（）和水，该反应的化学方程式为__________。 （3）某化学小组在学习二氧化碳的性质时进行了如图所示的实验探究。 ①实验1把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中。观察到__________，说明具有的化学性质是__________。 ②实验2用质软的塑料瓶收集满一瓶二氧化碳气体。向其中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象为__________，由此得出的实验结论是__________。若取少量实验后液体滴加到石蕊溶液染成的紫色干燥纸花上，发现石蕊变红。使石蕊变红的物质是__________。 【答案】（1）二氧化碳/ 化石燃料的大量燃烧（合理即可） 温室 （2） （3）下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 不燃烧、也不支持燃烧 塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水 碳酸/ 【解析】（1）①“碳中和”的核心是抵消二氧化碳排放，因此“碳”指二氧化碳； ②化石燃料燃烧、植被破坏等都会导致大气中二氧化碳含量上升，二氧化碳是主要温室气体，含量过高会使温室效应增强； （2）①海水吸收二氧化碳的本质是二氧化碳和水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：； ②二氧化碳和氢气在催化剂条件下生成甲醇和水，反应的化学方程式为：； （3）①二氧化碳密度大于空气，先聚集在烧杯底部，且本身不可燃也不支持燃烧，因此下层蜡烛先熄灭，不可燃也不支持燃烧是化学性质。 ②二氧化碳溶于水后瓶内压强减小，外界大气压使塑料瓶变瘪；二氧化碳和水反应生成的碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红。 8.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）下图是用木炭还原氧化铜的实验装置图，请回答： （1）实验中图A处的现象是__________，其化学反应方程式为：__________， （2）上图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________。 （3）实验中图B处的现象是__________，证明反应有__________生成。 （4）要使80克氧化铜完全反应，需要碳的质量至少为__________g。 【答案】（1） 黑色粉末逐渐变红 ； （2）集中火焰，提高加热温度 （3）澄清石灰水变浑浊 ；二氧化碳（或） （4）6 【解析】（1）反应物木炭和氧化铜均为黑色，反应生成红色的单质铜，因此A处现象为黑色粉末变红。 化学方程式略。 （2）见答案。 （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是检验二氧化碳的特征反应，因此B处现象可证明有二氧化碳生成。 （4）根据反应质量关系：12份质量的碳和160份质量的氧化铜恰好完全反应，设需要碳的质量为x，则，解得x=6g。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1.（25-26八年级下·山东泰安·阶段检测）书法中墨汁是不可或缺的，其主要成分是炭黑（可由石墨的微小晶体和杂质构成）、动物胶和香料等。下列有关说法错误的是 A．炭黑属于单质 B．石墨和金刚石都是由碳元素组成 C．石墨具有润滑性 D．常温下，用墨汁写的字能长期保存 【答案】A 【解析】A. 单质是由同种元素组成的纯净物，炭黑由石墨微小晶体和杂质构成，属于混合物，不属于单质，说法错误。 B. 石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，说法正确。 C. 石墨具有润滑性，可作润滑剂，说法正确。 D. 常温下碳的化学性质稳定，因此用墨汁写的字能长期保存，说法正确。 2.（25-26八年级下·山东日照·期中）化学观念是化学课程要培养的核心素养之一，下列从不同化学观念角度对CO2与CO的认识错误的是 A．结构观：CO2与CO都是由碳原子和氧原子构成的，化学性质相似 B．元素观：CO2与CO都是由碳、氧元素组成的化合物 C．分类观：CO2和CO都属于氧化物 D．变化观：CO2和CO在一定条件下可以相互转化 【答案】A 【解析】A、CO2由CO2分子构成，CO由CO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，二者分子结构不同，化学性质差异很大，错误。 B、CO2和CO均由碳、氧两种元素组成，属于纯净物中的化合物，正确。 C、氧化物定义为“由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物”，二者均符合该定义，都属于氧化物，正确。 D、CO2与碳在高温下反应可生成CO，CO燃烧或还原金属氧化物可生成CO2，二者在一定条件下可相互转化，表述正确。 3.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）岁月赓续华章，薪火赓续初心。为喜迎我校建校三十周年盛典，八年级学子踊跃投身校庆各项筹备与科普展示活动，在实践中运用化学知识诠释科学之美。下列筹备场景中，化学知识应用解释合理正确的是 A．书法社团用墨书写“三十而立”校庆书法作品，墨主要用石墨等材料制成 B．用干冰营造校庆晚会舞台云雾效果，利用干冰升华吸热使水蒸气冷凝 C．用活性炭除去活动场地实验室异味，利用活性炭与有害气体发生反应 D．科创小组在校庆科普展板介绍碳原子结构：碳原子由带正电的质子、带负电的中子和不带电的电子构成 【答案】B 【解析】A、墨的主要成分是炭黑而非石墨，且用墨书写作品利用的是常温下碳单质化学性质稳定、字迹可长期保存的性质，该选项表述错误。 B、干冰是固态二氧化碳，升华时会吸收大量热量，使周围环境温度降低，空气中的水蒸气冷凝为小液滴，即可形成云雾效果，解释合理。 C、活性炭除异味是利用其疏松多孔的结构吸附有害气体，属于物理变化，没有发生化学反应，解释错误。 D、碳原子由带正电的质子、不带电的中子、带负电的核外电子构成，选项对中子和电子的带电性质描述错误。 4.（25-26八年级下·山东淄博·月考）实验小组利用如图装置进行木炭还原氧化铜的实验。下列说法不正确的是 A．酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度 B．装置②可用来检验二氧化碳 C．氧化铜发生了还原反应 D．装置①中现象为：红色固体变为黑色 【答案】D 【解析】A、在酒精灯火焰上罩金属网罩，能集中火焰，提高温度，该选项说法正确； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则装置②可用来检验二氧化碳，该选项说法正确； C、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，在该反应中氧化铜中的氧被夺取，发生了还原反应，该选项说法正确； D、氧化铜为黑色，铜为红色，则装置①中的现象为：固体由黑色变为红色，该选项说法不正确。 故选D。 5.（2026·广东深圳·模拟预测）下列关于的说法中错误的是 A．结构：由分子构成 B．性质：能溶于水中，能与水反应生成碳酸 C．制取：药品，装置 D．用途：可做灭火剂、气体肥料、化工原料 【答案】C 【解析】A、二氧化碳由CO2分子构成，正确； B、CO2能溶于水，且可与水反应生成碳酸，正确； C、实验室制取CO2不能选用大理石和稀硫酸，二者反应生成的微溶物硫酸钙会附着在大理石表面，阻止反应持续进行，应选用稀盐酸；且CO2密度大于空气，需用向上排空气法收集，图示为向下排空气法，错误； D、CO2不燃烧也不支持燃烧可作灭火剂，是光合作用的原料可作气体肥料，也可作为化工原料，正确。 故选C。 6.（25-26九年级下·四川成都·阶段检测）小沛用图1装置完成CO与CuO反应的实验，图2和图3为同一实验中，容器内各物理量变化的坐标简图。下列说法不正确的是 A．M-N=P B．b点时，固体中铜元素的质量分数与d点时相同 C．a点时，硬质玻璃管中一定有多种固体 D．c点时，酒精灯可能未点燃 【答案】A 【解析】A、一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，固体减少的质量M-N是参加反应的氧化铜中氧元素的质量，P是生成二氧化碳的质量，根据化学方程式可知，参加反应的氧元素与生成的二氧化碳的质量比为16:44，故M-N≠P，故A选项符合题意； B、b点时反应结束，固体是铜，d点时反应结束后继续通一氧化碳，此过程中没有反应发生，固体质量不变，所以b点固体中铜元素的质量分数与d点时相同，故B选项不符合题意； C、a点时，固体质量正在减少，说明反应正在进行，硬质玻璃管中一定有未反应完的氧化铜和生成的铜，即一定有多种固体，故C选项不符合题意； D、c点时，生成二氧化碳的质量为0，说明反应还没有开始，所以酒精灯可能未点燃，也可能酒精灯已点燃，只是没有达到一氧化碳和氧化铜反应所需的温度，故D选项不符合题意。 故选：A。 7.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）请结合下图回答问题： （1）写出仪器b的名称_________。 （2）实验室用装置B制取氧气，组装好仪器后应先进行的操作是_________，相应的化学方程式：_________。 （3）制取二氧化碳发生反应的化学方程式为_________。用B装置制取较多二氧化碳，从便于操作及回收和节约药品等角度考虑，一次性加入足量的_________（填“大理石”或“稀盐酸”）比较合理。若将B装置中长颈漏斗替换为分液漏斗，相比于替换前装置的优点是_________。 （4）实验室常加热甲酸（）和浓硫酸的混合溶液制取，则应选用的发生装置是_________（填字母）。使用G装置收集时，应从_________（填“c”或“d”）端通入气体。 （5）探究二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的实验中，无需标注的图标有_________（填序号）。 A． B． C． 【答案】（1）长颈漏斗 （2）检查装置气密性 （3） 大理石 能控制反应速率 （4）C d （5）B 【解析】（1）略。 （2）制取气体时，组装仪器后首先需要检查装置气密性，防止漏气；装置B是固液不加热型发生装置，对应过氧化氢分解制氧气，化学方程式略。 （3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应为碳酸钙和盐酸反应。 从回收节约药品角度：大理石是固体，一次性加入足量大理石后，稀盐酸可以分批添加，反应后剩余大理石可回收，因此填大理石； 分液漏斗可以通过活塞控制液体滴加速度，优点是可以控制反应速率。 （4）制取CO需要加热甲酸和浓硫酸的混合液，属于液液加热型反应，因此选发生装置C； G装满水用排水法收集CO，CO密度小于水，气体从短管d通入，水从长管c排出。 （5）该实验用到蜡烛燃烧，涉及明火，需要标注C（当心易燃物/火灾）；实验后要及时洗手，需要标注A。实验不涉及用电，不需要标注B（当心触电） 8.（25-26八年级下·山东威海·期中）某兴趣小组对CO2的相关知识作如下探究。 （1）CO2的制取和性质探究：该小组用稀盐酸和大理石为原料，利用下图装置制备二氧化碳。 B中标注仪器的名称：①________；②________，装置A或B都可以作为制取二氧化碳的发生装置，装置B相对于装置A的优点是_________。使用E装置收集二氧化碳如何验满______。装置G也可用于收集二氧化碳，气体应从______（填“m”或“n”）口进入G装置。 甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择________（填装置编号，从装置A—F中选择，下同），收集装置应选择________。 （2）探究是否可用排水集气法收集到CO2 利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示： 【实验步骤】 ①按实验装置图组装仪器。 ②检查装置气密性。 ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，收集满CO2后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导管B。 ④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL水，观察两分钟内体系压强变化如图2所示。 【总结与拓展】 ⑤图2中，30 s到100 s之间压强逐渐减小的原因是____________。 ⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法________（填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。 （3）探究CO2的性质 下图是探究CO2性质的实验装置，实验时，从左侧持续通入CO2。 步骤Ⅰ：关闭K2，打开K1，观察现象。体现CO2具有的化学性质是________。 步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，一段时间后，加热锥形瓶并打开K3，观察到A的实验现象是________，说明CO2能与水反应。 （4）CO2的捕集与资源利用 对CO2气体加压、降温可制得干冰，该过程发生改变的是______（填“分子本身”或“分子间的空隙”）。 【答案】（1）分液漏斗 锥形瓶 可以控制反应速率 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳收集满 m C D或F （2）二氧化碳溶于水且与水反应 可以 （3）不燃烧也不支持燃烧 紫色石蕊小花变红 （4）分子间的空隙 【解析】（1）①有阀门，是分液漏斗； ②形似三角形，是锥形瓶； 装置B与装置A的区别是漏斗是否有阀门，阀门开的大小可以控制加液速度，进而控制反应速率； 二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧，气体满了之后瓶口会有较多二氧化碳使木条熄灭； 二氧化碳气体密度大于空气，因此从m口入二氧化碳能积存在集气瓶底部慢慢上涨让瓶内空气从n口出； 该反应是固固加热型反应，发生装置为C 甲烷不溶于水且不能与水反应，因此可以用排水法收集气体；甲烷密度小于空气，应该用向下排空气法。 （2）压强减小说明气体减少，气体为二氧化碳，二氧化碳易溶于水且与水反应。 消耗二氧化碳的量约为收集到的总量的0.53%，说明绝大部分部分二氧化碳剩余，因此可以收集二氧化碳气体。 （3）关闭，打开，二氧化碳会流入烧杯内，先熄灭的是低处的蜡烛然后是高处的蜡烛，体现二氧化碳的性质为密度大于空气且不支持燃烧，题目要求写出化学性质，那就是不支持燃烧。 关闭打开，A试管中干燥的紫色石蕊小花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色， 打开，给锥形瓶加热，水蒸气进入A、B试管中，B中紫色石蕊不变色，说明水不能使紫色石蕊变色，A中紫色石蕊变红，，说明水蒸气也不能使紫色石蕊变色。综上说明说明水与二氧化碳反应之后生成了新物质使小花变红的。 （4）加压降温之后气体变为固体但化学性质没有发生改变，分子本身不发生变化，只是分子间空隙变小。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 碳和碳的化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 碳单质的性质与用途 金刚石、石墨、C60的物理性质差异与用途对应；活性炭的吸附性应用；碳单质的可燃性（充分 / 不充分燃烧）与还原性（还原金属氧化物）；碳单质常温稳定性的应用 二氧化碳的性质与应用 二氧化碳的物理性质（密度、溶解性、干冰升华）；化学性质（与水反应、与澄清石灰水反应、不燃烧不支持燃烧）；二氧化碳的用途与温室效应；二氧化碳的检验与除杂方法 二氧化碳的实验室制取 药品（石灰石 / 大理石与稀盐酸）与反应原理；发生装置（固液不加热型）、收集装置（向上排空气法）的选择与改进；验满、检验的操作方法；实验误差分析（如气体不纯、收集不满的原因） 一氧化碳的性质与安全 一氧化碳的可燃性、还原性实验现象与方程式书写；一氧化碳的毒性原理与防护；一氧化碳与二氧化碳的转化关系；混合气体中一氧化碳的检验与尾气处理 碳及其化合物的转化关系 碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙之间的一步转化推断；“碳三角” 转化关系的框图推断题；转化反应的化学方程式书写 化石燃料与能源利用 煤、石油、天然气的成分与综合利用；甲烷燃烧的化学方程式与现象；燃料燃烧对环境的影响；清洁能源与低碳生活理念 要点01 碳单质的性质与用途 化学性质 重要用途 稳定性 在常温下 用由炭黑制作的碳素墨水、墨汁书写重要档案、绘制字画等 可燃性 ①在充足的氧气中完全燃烧：C＋O2 ②在氧气不足时不完全燃烧：2C＋O2 用木炭做燃料 还原性(木炭还原氧化铜) 现象：黑色粉末变为 ，澄清石灰水 结论：C＋2CuO高温 【特别提示】做木炭还原氧化铜实验时要注意： ①加入药品前要 ； ②试管口 ； ③反应结束要先将 ，再停止加热。 用焦炭冶炼金属等 1.碳单质的化学性质 2..碳单质的物理性质 （1）金刚石、石墨和C60的结构、物理性质及性质存在差异的原因 物质 金刚石 石墨 C60 结构模型 宏观组成 都是由 元素组成的单质 构成物质的粒子 化学式 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 光泽 加工后璀璨夺目 硬度 天然存在的 的物质 导电性 不导电 物理性质存在差异的原因 （2）金刚石、石墨和C60的性质及用途 物质 性质 用途 金刚石 加工后璀璨夺目 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层 金刚石薄膜导热性好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为灰黑色 作电极 导电性好、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 C60 具有一些特殊的物理和化学性质 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 物质性质与用途的关系： 决定 ， 反映 归｜纳｜总｜结 1.物理性质（碳原子排列不同 → 性质不同） 金刚石：最硬、不导电、无色透明；石墨：质软、导电、滑腻、灰黑；C60：足球状分子，特殊性能；活性炭：疏松多孔 → 吸附性强 2.化学性质： 常温稳定：字画不褪色； 可燃性：充足 O₂：C + O₂ 点燃 CO₂；不足 O₂：2C + O₂ 点燃 2CO 还原性：C + 2CuO 高温 2Cu + CO₂↑；3C + 2Fe₂O₃ 高温 4Fe + 3CO₂↑ 3.用途： 金刚石：切割、钻头、饰品；石墨：铅笔芯、电极、润滑剂；活性炭：净水、除味、防毒面具；焦炭：冶炼金属；炭黑：墨水、橡胶填料 要点02 二氧化碳的性质与应用 1．二氧化碳的性质 （1）物理性质：无色，无味的气体，密度比空气 ， 溶于水，固态二氧化碳叫 。 （2）证明二氧化碳物理性质实验 CO2的溶解性实验 现象： 分析： 2．二氧化碳的化学性质 ①二氧化碳不能 ，也不 。 ②与水反应： ，生成的碳酸能使紫色蕊溶液变 。碳酸易分解，发生反应的化学方程式为： ③二氧化碳与氢氧化钙溶液反应：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O，观察到有 生成，因此实验室通常用澄清石灰水 ； 3．二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 ①干冰（固体二氧化碳）作 ， 用于食品冷藏、制造舞台雾景、 。 干冰 （ 变化） ②灭火 ①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，③密度比空气的大 ③ （ ），可以增大农作物的产量 CO2是 ，能促进光合作用 ④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2 ；且 ⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 归｜纳｜总｜结 1.物理性质： 无色、无味、气体；密度比空气大；能溶于水；固体叫干冰，易升华吸热 2.化学性质： 不燃烧、不支持燃烧； 与水反应：CO2+ H2O = H2CO₃（碳酸，使石蕊变红） 与石灰水反应：CO2+ Ca (OH)2= CaCO3↓+H2O（检验 CO₂） 3.用途 灭火；干冰：人工降雨、制冷剂、舞台烟雾；气体肥料（光合作用）；制汽水、碳酸饮料；化工原料（制纯碱、尿素等） 要点03 二氧化碳的实验室制取 制取方法 实验室制法 工业制法 制取试剂 大理石(或石灰石)与稀盐酸 石灰石 反应原理   装置 依据： 固液常温型 (反应物状态为固体和液体，反应条件为常温) 向上排空气法 (二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大) 实验步骤 （1）组：组装仪器。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）装：将药品装入反应容器(先装固体，再加液体)。 （4）集：用向上排空气法收集。 （5）验：验满(将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已收集满)。 （6）放：集满后盖上玻璃片正放在桌面上。 检验方法 把生成的气体通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。 验满方法 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若观察到木条熄灭，证明二氧化碳已经收集满。 归｜纳｜总｜结 1.药品与原理 药品：石灰石 / 大理石（CaCO₃）+ 稀盐酸；原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 2.装置选择 发生装置：固液常温型（锥形瓶 + 长颈漏斗 / 分液漏斗）；收集装置：向上排空气法（密度比空气大、能溶于水） 3.操作步骤：查→装→加→收→验 4.检验与验满：检验：通入澄清石灰水，变浑浊；验满：将燃着木条放瓶口，木条熄灭 要点04 一氧化碳的性质与安全 1．一氧化碳的性质 （1）物理性质：无色，无臭的气体，密度比空气 ， 溶于水。 （2）化学性质 ①可燃性 燃烧时现象 化学方程式 用途 放出大量的热，火焰呈 色，生成能使澄清石灰水 的气体 作燃料 ②还原性 装置及说明 现象及注意事项 A处的现象是：黑色粉末逐渐变成 。 反应方程式： B处的现象是：澄清石灰水 。 反应方程式： C处的现象是：气体燃烧，发出 。 反应方程式： ③毒性 中毒机理 防中毒措施 CO极易与人体血液中的 结合，使其不能再与氧气结合，造成人体 ，严重时会危及生命 冬天用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意 ，防止CO中毒 归｜纳｜总｜结 1.物理性质：无色、无味、气体，密度比空气略小，难溶于水 2.化学性质 可燃性：（蓝色火焰）2CO + O2 点燃 2CO2 ；还原性：（冶金）CO+CuO △ Cu+CO2；毒性：与血红蛋白结合，使人缺氧中毒 3.安全要点 易中毒：煤炉、燃气、热水器不通风易产生 CO 防中毒：保持通风，不使用直排式热水器 急救：立即开窗通风，移至空气新鲜处，及时送医 不可闻味判断：无色无味，不易察觉 要点05 碳及其化合物的转化关系 ① C→CO： 2C＋O2 点燃 2CO C＋CO2 高温 2CO ② CO2 →CO：C＋CO2高温 2CO ③ CO→CO2：2CO＋O2 点燃 2CO2 CO＋CuO △ Cu＋CO2 3CO＋Fe2O3高温2Fe＋3CO2 ④ C→CO2： C＋O2 点燃 CO2 C＋2CuO高温 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 高温3CO2↑＋4Fe ⑤ CO2→H2CO3: CO2＋H2O === H2CO3 ⑥ H2CO3 →CO2：H2CO3 === CO2↑＋H2O ⑦ CO2 →CaCO3：CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O ⑧ CaCO3 →CO2：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 高温 CO2↑＋CaO ⑨CO2 →O2： 归｜纳｜总｜结 碳烧充分变 CO₂，不充分或夺 CO₂变 CO； CO 点燃、还原变 CO₂； CO₂加水变碳酸，遇石灰水变白沉淀； 碳酸、碳酸钙都能变回 CO₂。 要点06 化石燃料与能源利用 1．常见的化石能源有 等，它们都是 ，相对较为清洁的是 ，化石能源是 能源。 2．煤和石油的比较 煤 石油 组成元素 主要含有 元素，还含有 等元素 主要含有 和 两种元素 加工方式 煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解（属于 变化） 石油的分馏：利用石油中各成分的 不同进行分离（属于 变化） 主要加工产品 焦炭、煤焦油、煤气(由 等组成的混合气体)等 汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等 3．化石能源的利用对环境的影响 （1）形成酸雨：煤燃烧时产生 等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 （2）污染空气：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的 、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。 （3）加剧温室效应：大量化石能源燃烧释放的 会引起温室效应加剧，导致全球变暖。 4．降低化石能源的利用对环境的影响 （1）提高燃料质量：如我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用 代替煤。 （2）改进使用技术：如改进生产中使用的脱硫设备；改进汽车发动机的燃烧方式，使用 装置，加大 力度，推广使用 汽车。 （3）开发和利用新能源：化石能源对环境的影响越发突出，同时，人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此，开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。 归｜纳｜总｜结 1.三大化石燃料（不可再生）： 煤：工业粮食，主要含碳；石油：工业血液，主要含碳、氢；天然气：主要成分甲烷（CH₄），清洁能源 2.燃烧与环境： 充分燃烧：放热多、污染少 不充分燃烧：产生CO，有毒、污染空气 污染物：SO₂、NO₂、烟尘、CO₂ 3.绿色能源方向： 节能、提高利用率；开发新能源：太阳能、风能、氢能、地热能；实现低碳、碳中和 题型01 碳单质的化学性质实验探究 【典例1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列说法正确的是 A．金刚石、石墨、都属于碳单质，都由碳原子构成 B．金刚石和石墨的物理性质存在明显差异是因为碳原子的结构不同 C．镁条在空气中燃烧后质量增加，符合质量守恒定律 D．原子是化学变化中的最小粒子，因此原子不可再分 方｜法｜点｜拨 · （1）圈关键词：看到 “都”“因此”“最小粒子” 等词，要警惕概念的前提条件。 · （2）抓概念前提：比如原子不可再分的前提是 “化学变化中”，脱离前提就是错误的。 · （3）对比易混点：碳单质中不同物质的构成微粒、性质差异的原因，是高频易混考点。 · （4）守恒定律要全面：判断质量守恒时，必须考虑所有反应物和生成物（包括气体），不能只看固体质量。 【变式1-1】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。如图为金刚石、石墨、和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子。 （1）金刚石、石墨、都是由_________组成的单质，其中由_________（填“分子”或“原子”）构成。 （2）石墨在一定条件下转化为金刚石，该反应属于_________（填“物理”或“化学”）变化。 （3）石墨的用途可以是_________（填标号）。 A．用作电极 B．用于切割大理石 （4）金刚石和石墨的组成元素相同，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子_________不同。 【变式1-2】（25-26八年级下·山东淄博·期中）下图是金刚石、石墨、、单层石墨烯的结构模型。 （1）一个碳原子的结构中，最外层有________个电子。观察图1中金刚石结构模型，每一个碳原子与周围________个碳原子结合，形成了稳定的结构。 （2）图2中石墨晶体中的碳原子是分层排布的，如果将石墨晶体沿纵向一层一层揭开来，每一层都是由多个正六边形排列而成的，最薄的就是厚度等于一个碳原子的直径的单层石墨片，称为石墨烯。科学家用胶带将石墨片的两面粘住，然后再把胶带撕开，这样反复地粘起来、再撕开，最终就撕出了只有一个碳原子厚的最薄石墨片，科学家因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。单层石墨烯结构模型如图4，通过观察单层石墨烯的结构模型特点以及单层石墨烯制得，请推测石墨烯具有什么样的特性________________。 （3）图3中，一个分子是由60个碳原子构成的形似足球的分子，分子中的60个碳原子就位于60个顶点上，称为足球烯。它的一个分子结构中只含有正五边形和正六边形。根据结构规律：每个碳原子被3个多边形共用，每条棱（碳-碳化学键）被2个多边形共用。经研究确定：一个分子中有12个正五边形。则一个分子中正六边形的个数是________。 题型02 二氧化碳的实验室制取综合题 【典例2】（25-26八年级下·全国·期末）有关下列装置的说法不正确的是 A．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置 B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替 C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体 D．装置V可以用于收集，也可以用于实验室收集 方｜法｜点｜拨 · （1）分两步判断装置：先判断发生装置（看反应物状态 + 反应条件），再判断收集装置（看气体的密度、溶解性、是否与空气 / 水反应）。 · （2）牢记特殊气体的禁忌：CO₂、SO₂、NH₃等气体不能用排水法收集；CO、N₂、NO 等气体不能用排空气法收集。 · （3）排空气法的细节：向上排空气法（Ⅲ）导管要伸到集气瓶底部，利于排尽空气；向下排空气法（Ⅳ）同理。 · （4）仪器替代题技巧：只要仪器的核心功能一致（如添加液体、控制流速），就可以相互替代，常见的如长颈漏斗、分液漏斗、注射器。 【变式2-1】（25-26九年级上·广西钦州·期末）实验室制取CO2大致可分为以下几个步骤：①检查装置的气密性②将稀盐酸加入分液漏斗中③连接装置④用排空气法收集一瓶二氧化碳气体⑤用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满⑥将石灰石装入锥形瓶，用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口。正确操作顺序是 A．①⑥②③④⑤ B．③①⑥②④⑤ C．③①②⑥④⑤ D．①②⑥③④⑤ 【变式2-2】（2025·上海·中考真题）实验如图A用该装置制备并收集二氧化碳，下列说法正确的是 A．改成粉末状增加二氧化碳的质量 B．把稀盐酸换成稀硫酸 C．关闭弹簧夹让反应停止 D．收集满一瓶后，如图B所示，盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散 题型03 碳及其化合物的转化推断题（碳三角） 【典例3】（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于CO和的说法中，正确的是 A．CO和均具有可燃性 B．CO和均能溶于水 C．CO和在一定条件下可以互相转化 D．CO和均能使氧化铜还原为铜 方｜法｜点｜拨 （1）抓关键词 “均”：遇到 “均”“都” 这类词时，优先检查两者是否有共同性质，只要有一个不满足，选项直接排除。 （2）核心性质对比表（速记）： 性质 CO（一氧化碳） CO₂（二氧化碳） 可燃性 有 无 还原性 有 无 溶解性 难溶于水 能溶于水 毒性 有毒 无毒（但窒息） （3）转化关系速记： CO→CO₂：燃烧 / 还原金属氧化物；CO₂→CO：与碳在高温下反应 （4）易错点提醒： 不要混淆 “CO 的毒性” 和 “CO₂的窒息性”。 CO₂不支持燃烧，但并非所有物质都不支持，比如镁条可以在 CO₂中燃烧。 【变式3-1】（24-25八年级下·全国·单元测试）下列对化学基本观念的认识错误的是 A．元素观：一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的 B．结构观：一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为两者的分子构成不同 C．粒子观：二氧化碳是碳原子和氧分子构成的 D．转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化 【变式3-2】（25-26八年级下·全国·期中）如图是碳及其化合物的“化合价—物质类别”二维图。下列有关说法不正确的是 A．a点对应物质一定是碳元素组成的单质，它可以转化为b或c点对应的物质 B．b点对应物质是一种有毒气体 C．c点对应物质可以用作燃料 D．d点对应物质可以通过c点对应物质与反应转化而来 题型04 混合气体的检验、除杂与成分探究 【典例4】（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A 二氧化碳中混有少量的一氧化碳 通过灼热的氧化铜 B 检验一氧化碳中混有二氧化碳 将气体通入澄清石灰水，观察现象 C 鉴别氮气和二氧化碳 将燃着的木条分别伸入盛有样品的集气瓶中 D 鉴别白醋和白酒 取样品后闻气味 方｜法｜点｜拨 （1）鉴别题的核心逻辑：必须有不同的、可观察的现象（如颜色变化、沉淀、气泡、气味差异等）。如果两种物质反应现象完全相同，方案一定错误。 易错点：N₂、CO₂、稀有气体等都不支持燃烧，不能用燃着的木条区分，应改用澄清石灰水（区分 CO₂）或其他试剂。 （2）除杂题三原则： 不增：不引入新杂质；不减：不减少原物质；易分：杂质与原物质易分离 例如：CO₂中混有少量 CO，不能用点燃的方法（CO₂多、CO 少，无法点燃），只能用灼热 CuO 除杂。 （3）安全与可行性：闻气味、点燃、加热等操作，要注意安全和物质的性质（如可燃性、毒性）。 【变式4-1】（25-26八年级下·黑龙江大庆·期中）区别下列物质的方法中，不能将本组待区别的物质区别开的是 选项 待区别的物质 区别方法 A 区别铜粉和氧化铜 取样，观察固体颜色 B 区别铁丝和铜片 分别打磨观察颜色 C 区别二氧化锰与木炭 分别取样于试管中加入过氧化氢溶液，观察现象 D 区别二氧化碳、氮气 分别将燃着的木条伸入瓶中，观察现象 【变式4-2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 除去高锰酸钾中的少量二氧化锰 加水溶解，过滤，洗涤，干燥 B 区分空气和二氧化碳 分别伸入带火星的木条 C 除去二氧化碳中的氧气 点燃 D 区分水和过氧化氢溶液 加入硫酸铜 题型05 含杂质石灰石与盐酸反应的计算（表格 / 图像型） 【典例5】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）小萧化学兴趣小组的同学想测定石灰石中碳酸钙的纯度，进行了如下实验。已知杂质不溶于水也不与酸反应，氯化钙易溶于水。请结合图示回答下列问题： （1）请写出该反应的化学方程式_________； （2）生成二氧化碳的质量为_________g； （3）根据已知条件，列出求解参加反应的碳酸钙质量（x）的比例式_________； （4）该石灰石中碳酸钙的纯度为_________。 （5）取上述石灰石样品100t，理论上高温煅烧至质量不再改变，可以制得含杂质的生石灰样品_________t（杂质不反应）。 方｜法｜点｜拨 （1）求气体质量：反应前总质量 - 反应后剩余总质量 = 生成气体质量（质量守恒定律）。 （2）写方程式：写出配平的化学方程式，标出相关物质的相对分子质量。 （3）列比例式：“相对分子质量 / 实际质量 = 相对分子质量 / 实际质量”，上下对齐。 （4）求纯物质质量：解比例式，算出碳酸钙等纯物质的质量。 （5）算纯度 / 产量：纯度 = 纯物质 / 样品 ×100%；产量用总质量减去气体质量，或用方程式直接算。 【变式5-1】（25-26八年级下·山东威海·期中）某化学兴趣小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量，取12.0 g石灰石样品（样品中的杂质不与稀盐酸反应），经粉碎后全部放入烧杯中，并加入足量的稀盐酸，烧杯及所盛物质的总质量为62.0 g。反应过程中测得烧杯及所盛物质的总质量随反应时间变化如 下表： 时间（min） 0 1 2 3 4 烧杯及所盛物质的总质量（g） 62.0 60.4 58.8 57.6 57.6 试计算： （1）产生CO2的质量为______g； （2）该石灰石样品中碳酸钙的质量。（写出计算过程） 【变式5-2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）是一种天然的补钙剂。为测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量，化学小组的同学进行了如下实验：取处理好的12 g鸡蛋壳样品放入烧杯中，然后将75 g稀盐酸分三次（每次25 g）加入烧杯中，并使其充分反应（杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应，且产生的气体全部逸出），实验过程及数据记录如下：（电子秤示数单位为g） 实验次序 反应前 第1次 第2次 第3次 连续加入稀盐酸的质量/g 0 25 25 25 电子秤示数/g 112.0 134.8 157.6 182.6 试根据上述信息回答： （1）上述实验中涉及到的化学方程式为________； （2）实验中生成气体的总质量为________g； （3）上述实验中，当加入稀盐酸总质量为__________g时，烧杯内的物质恰好完全反应；此时烧杯内物质有__________； （4）若恰好完全反应时，溶液中和的个数比为1∶2，则和所含的电子个数比为_________（最简整数比）。 题型06 化石燃料燃烧与环保综合题 【典例6】（25-26八年级下·全国·单元测试）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品 B．石油的分馏和煤的焦化都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，只能用作燃料 方｜法｜点｜拨 1. 干馏 vs 分馏，物理 vs 化学要分清 过程 原料 条件 变化类型 关键特征 煤的干馏 煤 隔绝空气加热 化学变化 生成新物质 石油的分馏 石油 加热分离 物理变化 无新物质生成 2.易错点：“只能”“一定” 这类绝对词要警惕 看到 “只能”“都”“一定” 等词，优先检查说法是否片面。石油的用途远不止燃料，这是高频考点。 3.成分速记：沼气、天然气、可燃冰的主要成分都是甲烷，性质和用途可以一起记。 【变式6-1】（25-26八年级下·山东青岛·期中）化学改变世界的途径是使物质发生变化。下列属于化学变化的是 A．煤焦化得到焦炭、煤焦油 B．从石油中分离出汽油、柴油 C．利用蒸馏法从海水中获得淡水 D．工业上从空气中分离出氧气 【变式6-2】（25-26八年级下·山东淄博·期中）煤的燃烧会产生大量二氧化碳；通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是 A．煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素 D．煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）下列说法不正确的是 A．金刚石硬度大：作钻探机钻头 B．石墨有导电性：作铅笔芯 C．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用 D．书写化学方程式需要遵循的两个原则：一是要以客观事实为基础，二是要遵循质量守恒定律 2.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列事实对应的微观解释错误的是 选项 事实 解释 A 石墨、金刚石物理性质差异大 碳原子核外电子排布不同 B 钢轨之间要留有缝隙 原子之间有间隔 C 二氧化碳与一氧化碳性质不同 每个分子中所含的氧原子个数不同 D 酒香不怕巷子深 分子是不断运动的 3.（25-26九年级上·江苏盐城·期中）构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识不正确的是 A．转化观：CO与CO2可以互相转化 B．能量观：化学变化过程中一定伴随着能量的变化 C．微粒观：保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子 D．变化观：电解水实验中，每生成12gH2的同时会生成6gO2 4.（2025九年级·全国·专题练习）甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种物质，其转化关系如图所示，甲为一种黑色固体，乙、丙均为气体，且乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒。下列说法错误的是 A．丙可使温室效应增强 B．①②④三个反应中有一种相同的反应物 C．③的转化只能通过和氧气反应来实现 D．丁可以是铜单质 5.（25-26八年级下·山东威海·期中）“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是 A．制备 B．收集 C．检验 D．证明能溶于水 6.（25-26八年级下·山东淄博·期中）石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）石墨的用途可以是________。（填写所有正确选项的字母） A．用于制铅笔芯 B．用作电极 C．用于切割大理石 （2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其_______（填“物理”或“化学”）性质。 （3）木炭可以作燃料，木炭充分燃烧的化学方程式为________该反应的类型属于______反应，反应过程是将_____能转化为______能和______能。 7.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）今年的政府工作报告，把“碳达峰”、“碳中和”工作列为重点任务之一，提出氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。请回答： （1）实现“碳中和”，需要通过能源结构的调整和替代实现。 ①“碳中和”中的“碳”指的是物质__________。 ②近几十年来大气中二氧化碳含量不断上升的原因有__________（写一条）；大气中的过多会引起__________效应增强。 （2）推进碳达峰、碳中和，科学技术发挥核心作用。 ①重庆合川实验基地通过高压技术将气压入地下实现液的封存。海水吸收二氧化碳时，发生反应的化学方程式是__________。 ②近年来，我国的科学家合成了一种新型催化剂，可以将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（）和水，该反应的化学方程式为__________。 （3）某化学小组在学习二氧化碳的性质时进行了如图所示的实验探究。 ①实验1把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中。观察到__________，说明具有的化学性质是__________。 ②实验2用质软的塑料瓶收集满一瓶二氧化碳气体。向其中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象为__________，由此得出的实验结论是__________。若取少量实验后液体滴加到石蕊溶液染成的紫色干燥纸花上，发现石蕊变红。使石蕊变红的物质是__________。 8.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）下图是用木炭还原氧化铜的实验装置图，请回答： （1）实验中图A处的现象是__________，其化学反应方程式为：__________， （2）上图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________。 （3）实验中图B处的现象是__________，证明反应有__________生成。 （4）要使80克氧化铜完全反应，需要碳的质量至少为__________g。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1.（25-26八年级下·山东泰安·阶段检测）书法中墨汁是不可或缺的，其主要成分是炭黑（可由石墨的微小晶体和杂质构成）、动物胶和香料等。下列有关说法错误的是 A．炭黑属于单质 B．石墨和金刚石都是由碳元素组成 C．石墨具有润滑性 D．常温下，用墨汁写的字能长期保存 2.（25-26八年级下·山东日照·期中）化学观念是化学课程要培养的核心素养之一，下列从不同化学观念角度对CO2与CO的认识错误的是 A．结构观：CO2与CO都是由碳原子和氧原子构成的，化学性质相似 B．元素观：CO2与CO都是由碳、氧元素组成的化合物 C．分类观：CO2和CO都属于氧化物 D．变化观：CO2和CO在一定条件下可以相互转化 3.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）岁月赓续华章，薪火赓续初心。为喜迎我校建校三十周年盛典，八年级学子踊跃投身校庆各项筹备与科普展示活动，在实践中运用化学知识诠释科学之美。下列筹备场景中，化学知识应用解释合理正确的是 A．书法社团用墨书写“三十而立”校庆书法作品，墨主要用石墨等材料制成 B．用干冰营造校庆晚会舞台云雾效果，利用干冰升华吸热使水蒸气冷凝 C．用活性炭除去活动场地实验室异味，利用活性炭与有害气体发生反应 D．科创小组在校庆科普展板介绍碳原子结构：碳原子由带正电的质子、带负电的中子和不带电的电子构成 4.（25-26八年级下·山东淄博·月考）实验小组利用如图装置进行木炭还原氧化铜的实验。下列说法不正确的是 A．酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度 B．装置②可用来检验二氧化碳 C．氧化铜发生了还原反应 D．装置①中现象为：红色固体变为黑色 5.（2026·广东深圳·模拟预测）下列关于的说法中错误的是 A．结构：由分子构成 B．性质：能溶于水中，能与水反应生成碳酸 C．制取：药品，装置 D．用途：可做灭火剂、气体肥料、化工原料 6.（25-26九年级下·四川成都·阶段检测）小沛用图1装置完成CO与CuO反应的实验，图2和图3为同一实验中，容器内各物理量变化的坐标简图。下列说法不正确的是 A．M-N=P B．b点时，固体中铜元素的质量分数与d点时相同 C．a点时，硬质玻璃管中一定有多种固体 D．c点时，酒精灯可能未点燃 7.（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）请结合下图回答问题： （1）写出仪器b的名称_________。 （2）实验室用装置B制取氧气，组装好仪器后应先进行的操作是_________，相应的化学方程式：_________。 （3）制取二氧化碳发生反应的化学方程式为_________。用B装置制取较多二氧化碳，从便于操作及回收和节约药品等角度考虑，一次性加入足量的_________（填“大理石”或“稀盐酸”）比较合理。若将B装置中长颈漏斗替换为分液漏斗，相比于替换前装置的优点是_________。 （4）实验室常加热甲酸（）和浓硫酸的混合溶液制取，则应选用的发生装置是_________（填字母）。使用G装置收集时，应从_________（填“c”或“d”）端通入气体。 （5）探究二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的实验中，无需标注的图标有_________（填序号）。 A． B． C． 8.（25-26八年级下·山东威海·期中）某兴趣小组对CO2的相关知识作如下探究。 （1）CO2的制取和性质探究：该小组用稀盐酸和大理石为原料，利用下图装置制备二氧化碳。 B中标注仪器的名称：①________；②________，装置A或B都可以作为制取二氧化碳的发生装置，装置B相对于装置A的优点是_________。使用E装置收集二氧化碳如何验满______。装置G也可用于收集二氧化碳，气体应从______（填“m”或“n”）口进入G装置。 甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择________（填装置编号，从装置A—F中选择，下同），收集装置应选择________。 （2）探究是否可用排水集气法收集到CO2 利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示： 【实验步骤】 ①按实验装置图组装仪器。 ②检查装置气密性。 ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，收集满CO2后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导管B。 ④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL水，观察两分钟内体系压强变化如图2所示。 【总结与拓展】 ⑤图2中，30 s到100 s之间压强逐渐减小的原因是____________。 ⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法________（填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。 （3）探究CO2的性质 下图是探究CO2性质的实验装置，实验时，从左侧持续通入CO2。 步骤Ⅰ：关闭K2，打开K1，观察现象。体现CO2具有的化学性质是________。 步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，一段时间后，加热锥形瓶并打开K3，观察到A的实验现象是________，说明CO2能与水反应。 （4）CO2的捕集与资源利用 对CO2气体加压、降温可制得干冰，该过程发生改变的是______（填“分子本身”或“分子间的空隙”）。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $