第六单元 碳和碳的氧化物（知识清单）化学新教材人教版九年级上册

第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性 一、碳的单质 1. 碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最 无 无 无 高 划 、切割 、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最 之一 良好 良好 电极、 、润滑剂等 2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途 颜色、状态 制法 用途 木炭 的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、 、制活性炭、 活性炭 多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、 焦炭 多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 炭黑 极细的 粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、 、鞋油、 等，作橡胶制品的填料 3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很 。 4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 归｜纳｜总｜结 木炭、活性炭具有 （物理性质），活性炭的吸附性 。 二、碳单质的化学性质 1. 常温下化学性质稳定 如，我国古代用墨书写或绘制的字画，虽年深日久仍不变色；就是利用了碳的这个性质。 2. 可燃性：（做燃料） 氧气充足： ；氧气不充足：2C + O2 2CO； 说明相同反应物在不同的条件下反应产物可能 。 3. 还原性：较高温度下它能夺取某些含氧化合物里的氧，使其它元素被还原。（可冶炼金属） 1 和氧化铜反应： 。 现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 2 和CO2反应： 易｜错｜提｜醒 碳与二氧化碳是在高温条件下发生反应，这还是一个吸热反应。 课题2 碳的氧化物 三、二氧化碳的性质与用途 1. 二氧化碳物理性质 （1）在通常状况下，是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水。 （1）通常状况下，二氧化碳是一种 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 。 （2）一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）二氧化碳不能燃烧，一般也 燃烧。 （2）二氧化碳 供给呼吸。 （3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 白色沉淀。人们常用这一方法 二氧化碳气体。 （4）二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式： 3. 二氧化碳的用途 （1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质） 原因：① 二氧化碳的密度比空气 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 。 灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ （2）干冰（固体二氧化碳）：干冰升华 大量的热，因此干冰可用于 、制冷剂。 （3）光合作用：二氧化碳是绿色植物 的基本原料，可以提高农作物的产量。 （4）二氧化碳可以作为 原料，用于制造纯碱、化肥等。 易｜错｜提｜醒 二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）。 四、二氧化碳对生活与环境的影响 1. 二氧化碳导致的温室效应 （1）全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 。 （2）导致温室效应的气体： 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。 2. 碳达峰与碳中和 （1）碳达峰：指在某一时间点， 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小。 （2） 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 。 归｜纳｜总｜结 （1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。 （2）能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷﹣﹣氟利昂等。 五、一氧化碳的性质与用途 1．一氧化碳的物理性质：是 的气体，不溶于水，密度比空气的略 。 2．一氧化碳的化学性质 （1）可燃性，可以在空气或氧气中 变成二氧化碳，火焰呈 ，放出大量的热； 化学方程式为 。 （2）还原性，把金属从它们的氧化物中 出来（工业上常用来冶炼金属）。 化学方程式为 ， 。 （3）有毒性，极易与人体血液中的 结合，使血红蛋白不能很好地与 结合，造成生物体内缺氧，而发生 现象。 易｜错｜提｜醒 二氧化碳和一氧化碳的比较： 　 CO2 CO 物理性质 无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。 无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。 化学性质 可燃性 一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧 有可燃性2CO+O2 2CO2 还原性 没有还原性，有较弱的氧化性 C+CO2 2CO 有还原性 CO+CuO Cu+CO2 与水反应 与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应 与石灰水的反应 与石灰水反应 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能与石灰水反应 毒性 无毒 有剧毒 主要用途 可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料 可作气体燃料和冶金工业的还原剂。 课题3 二氧化碳的实验室制取 六、二氧化碳实验室制取 1．原料：大理石或石灰石、稀盐酸。 2．反应原理： 3．发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。 4．收集装置： 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）。 5．检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 ；若水面不下降，则表明 。 6．验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 ，证明二氧化碳已经收集满了。 7．检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 ，就证明收集的气体是二氧化碳。 8．净化：如果制取的二氧化碳中混有少量 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 并进行干燥）。 归｜纳｜总｜结 二氧化碳制取的操作步骤和注意事项： 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 易错点01 对单质的性质与用途理解错误 【错因辨析】 碳元素形成的单质及其微观结构、单质与的特征、明确足球烯、石墨和金刚石是碳元素形成的不同的单质。活性炭具有吸附性。 【对点训练】 1．（2026·湖南岳阳·期末）如图为金刚石、石墨和足球烯（C60）的结构模型图（小球表示碳原子）。下列说法错误的是（　　） A．足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为720 B．金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同 C．金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧，产物相同 D．金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化 2．（2026·湖北黄冈·期末）研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单质）制造的，其导热效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是（　　） A．“超级黑”说明碳单质都是黑色 B．“超级黑”中碳元素的化合价为+4 C．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 D．“超级黑”是天然存在最硬的物质 3．（2026·山东烟台·期末）C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是（　　） A．C60是一种单质 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的 C．C60不能与O2反应生成CO2 D．金刚石与C60里碳原子排列方式不同 4．（2026·山东营口·期末）在特殊条件下制备的金刚石薄膜，可用作透镜等光学仪器的涂层，主要体现了金刚石的性质是（　　） A．透光性好 B．导电性好 C．硬度小 D．导热性好 5．（2026·湖南长沙·期末）下列物质与其用途的对应关系，不正确的是（　　） A．石墨——润滑剂 B．金刚石——制作切割工具等 C．活性炭——制造掘进机钻头 D．炭黑——制造碳素墨水 易错点02 碳单质的化学性质计算及理解错误 【错因辨析】 碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，固体的总质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变。 【对点训练】 1．（2026·山东德州·期末）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　） A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2 2．（2026·陕西西安·期末）碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　） A．只有CO B．只有CO2 C．既有CO，又有CO2 D．无法确定 3．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　） A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变 B．反应后容器中气体的组成有3种情况 C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4 D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8 4．（2026·云南昆明·期末）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是（　　） A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．M→P的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 5．（2026·湖北武汉武昌区·期末）取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（　　） A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体为黑色 C．反应后产生气体的总质量为（a﹣b）g D．0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变 易错点03 二氧化碳性质与用途记忆不清而出错 【错因辨析】 1. 二氧化碳无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。 2. 二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料。 【对点训练】 1．（2026·湖南长沙·期末）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 B．难溶于水 C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性 2．（2026·广东中山·期末）化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（　　） A．用作灭火器 B．用于人工降雨 C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料 3．（2026·山东淄博·期末）下列关于物质用途的描述不正确的是（　　） A．氧气用于食品防腐 B．活性炭用作去除冰箱异味 C．干冰用于人工降雨 D．氮气用作食品保护气 4．（2026·辽宁沈阳·期末）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是（　　） A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料 5．（2026·陕西商洛·期末）为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．两朵紫色石蕊纸花均变色 B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火 D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质 易错点04 二氧化碳实验室制取步骤不清而出错 【错因辨析】 具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 【对点训练】 1．（2026·河南遂平·期末）实验室可选用如图所示仪器来制取、净化、干燥、收集CO2气体。 （1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取并收集一瓶干燥纯净的CO2，所需装置从左到右的连接顺序正确的是A接　 　 （填装置字母）。 （2）写出用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式。 （3）B装置可以控制反应的发生与停止。请简述利用该装置使反应停止的原理。 2．（2026·河南焦作·期末）某化学小组选用如下图所示部分装置制取纯净、干燥的CO2。 （1）写出A中所发生反应的化学方程式。 （2）若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO2中混有哪种杂质？ （3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接 　 　、　 　接 　 　、　 接j。 3．（2026·黑龙江·中考真题）如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。 （1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。 （2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。 4．（2026·江苏苏州·期末）某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制CO2。 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CO2能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为 　 　 。 ②通入CO2后可观察到的现象为 　 　 。 （3）下列反应均能生成CO2 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CO2的是 　 　 （填字母）。 ②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 　 　 （写两条）。 （4）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，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4所示。 ①图3中，通CO2导管的末端应处于 　 　 （填“A”或“B”）位置。 ②图4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 　 。 易错点05 一氧化碳的性质认识不清而出错 【错因辨析】 1．一氧化碳不溶于水，密度比空气的略小；二氧化碳溶于水，密度比空气的大。 2．一氧化碳有毒性，极易与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，而发生中毒现象。二氧化碳没有毒。 3．在加热条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。 【对点训练】 1．（2026·广西南宁·中考真题）（2025•广西南宁·期末）关于CO和CO2的说法正确的是（　　） A．组成：都由碳元素和氧元素组成，分子构成也相同 B．性质：常温下均为无色气体，不能燃烧 C．用途：CO可以用来灭火，固体CO2可以用来做制冷剂 D．危害：过多CO2会造成“温室效应”，CO极易与血红蛋白结合引起中毒 2．（2026·四川攀枝花·期末）燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是（　　） A．CO是工业炼铁的还原剂 B．香烟的烟气含有的CO，会危害人体健康 C．CO具有可燃性，可作气体燃料 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒 3．（2026·湖北武汉武昌区·期末）某研究小组做了以下定性和定量实验研究，A管中盛有干燥炭粉，C管中盛有干燥CuO粉末，B、D中装有碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）。将3.0g干燥CO2全部通入A管，实验结束后，B管质量增加了0.3g，D管质量增加了3.3g。 根据该实验小组的记录，下列分析不正确的是（　　） A．在较高温度下CO具有还原性 B．碱石灰的功能是吸收CO2 C．C管中有4.8g红色固体生成 D．离开D管的CO为2.1g 易错点06 碳单质及化合物间的转化不清楚而出错 【错因辨析】 碳单质及其化合物间的转化关系不清楚而出错。 【对点训练】 1．（2026·湖南益阳·期末）下列有关碳和碳的氧化物的说法，叙述错误的是（　　） A．金刚石和石墨物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同 B．C、CO和CO2都具有还原性，都可用于冶炼金属 C．CO难溶于水，CO2能溶于水 D．不可以通过闻气味的方法区分CO和CO2 2．（2026·江苏常州·期末）碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y、Z表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是（　　） A．反应①中X可以是单质或氧化物 B．反应②中一定体现了一氧化碳的可燃性 C．反应③中Z物质可以是氢氧化钙溶液 D．打开碳酸饮料瓶盖会发生反应④ 3．（2026·安徽芜湖·期末）如图为CH4（甲烷，天然气主要成分）的转化和资源化利用。下列说法不正确的是（　　） A．转化①属于化合反应 B．转化②中CH4分子间的空隙变小 C．转化③中催化剂不需要不断添加 D．转化④在常温下进行，可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置 4．（2026·山东济宁·期末）初中化学常见物质中很多可相互转化，如图是CO2与其它物质的相互转化关系。 （1）A能供给呼吸，转化①的名称为 　 　。 （2）B是一种有毒气体，下列有关B和CO2说法错误的是 　 　（选填序号）。 a.组成元素相同 b.都是空气污染物 c.可通过化合反应相互转化 d.都可由碳与氧气反应生成 （3）向C物质的溶液中加入紫色石蕊溶液，溶液变成红色，是因为C物质在水中能解离出 　 　（填离子符号）。 （4）反应②常用于实验室检验CO2，D的化学式为 　。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性 一、碳的单质 1. 碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划 玻璃 、切割 金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途 颜色、状态 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 3. C60：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。 4. 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 归｜纳｜总｜结 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质），活性炭的吸附性更强。 二、碳单质的化学性质 1. 常温下化学性质稳定 如，我国古代用墨书写或绘制的字画，虽年深日久仍不变色；就是利用了碳的这个性质。 2. 可燃性：（做燃料） 氧气充足： C + O2 CO2 ；氧气不充足：2C + O2 2CO； 说明相同反应物在不同的条件下反应产物可能 不同 。 3. 还原性：较高温度下它能夺取某些含氧化合物里的氧，使其它元素被还原。（可冶炼金属） 1 和氧化铜反应： C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 。 现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 2 和CO2反应：C＋CO22CO 易｜错｜提｜醒 碳与二氧化碳是在高温条件下发生反应，这还是一个吸热反应。 课题2 碳的氧化物 三、二氧化碳的性质与用途 1. 二氧化碳物理性质 （1）在通常状况下，是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水。 （1）通常状况下，二氧化碳是一种 无色、无味 的气体，但在加压、降温条件下，二氧化碳气体可转变为液体或固体。固态二氧化碳外形与冰相似，所以被称为 “干冰” 。 （2）一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）二氧化碳不能燃烧，一般也 不支持 燃烧。 （2）二氧化碳 不能 供给呼吸。 （3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙 [Ca(OH)2] 反应生成 碳酸钙（CaCO3） 白色沉淀。人们常用这一方法 检验 二氧化碳气体。 （4）二氧化碳与氢氧化钙的反应化学方程式： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 3. 二氧化碳的用途 （1）灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质） 原因：① 二氧化碳的密度比空气 大 ；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能 支持燃烧 。 灭火器化学反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ （2）干冰（固体二氧化碳）：干冰升华 吸收 大量的热，因此干冰可用于 人工降雨 、制冷剂。 （3）光合作用：二氧化碳是绿色植物 光合作用 的基本原料，可以提高农作物的产量。 （4）二氧化碳可以作为 化工 原料，用于制造纯碱、化肥等。 易｜错｜提｜醒 二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）。 四、二氧化碳对生活与环境的影响 1. 二氧化碳导致的温室效应 （1）全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的 温室效应 。 （2）导致温室效应的气体：二氧化碳 、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。 2. 碳达峰与碳中和 （1）碳达峰：指在某一时间点，二氧化碳 的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减小。 （2） 碳中和：通常是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的 二氧化碳 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的 二氧化碳 或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对 “零排放”。 归｜纳｜总｜结 （1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。 （2）能产生温室效应的气体除二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷﹣﹣氟利昂等。 五、一氧化碳的性质与用途 1．一氧化碳的物理性质：是 无色无味 的气体，不溶于水，密度比空气的略 小 。 2．一氧化碳的化学性质 （1）可燃性，可以在空气或氧气中 燃烧 变成二氧化碳，火焰呈 蓝色 ，放出大量的热； 化学方程式为 2CO+O22CO2 。 （2）还原性，把金属从它们的氧化物中 还原 出来（工业上常用来冶炼金属）。 化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 ， Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。 （3）有毒性，极易与人体血液中的 血红蛋白 结合，使血红蛋白不能很好地与 氧气 结合，造成生物体内缺氧，而发生 中毒 现象。 易｜错｜提｜醒 二氧化碳和一氧化碳的比较： 　 CO2 CO 物理性质 无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。 无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。 化学性质 可燃性 一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧 有可燃性2CO+O2 2CO2 还原性 没有还原性，有较弱的氧化性 C+CO2 2CO 有还原性 CO+CuO Cu+CO2 与水反应 与水反应CO2+H2O=H2CO3 不能与水反应 与石灰水的反应 与石灰水反应 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不能与石灰水反应 毒性 无毒 有剧毒 主要用途 可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料 可作气体燃料和冶金工业的还原剂。 课题3 二氧化碳的实验室制取 六、二氧化碳实验室制取 1．原料：大理石或石灰石、稀盐酸。 2．反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 3．发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。 4．收集装置： 向上排空气法 收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）。 5．检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明 漏气 ；若水面不下降，则表明 不漏气 。 6．验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰 熄灭 ，证明二氧化碳已经收集满了。 7．检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水 变浑浊 ，就证明收集的气体是二氧化碳。 8．净化：如果制取的二氧化碳中混有少量 氯化氢气体 和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去 氯化氢 ），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去 水蒸气 并进行干燥）。 归｜纳｜总｜结 二氧化碳制取的操作步骤和注意事项： 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 易错点01 对单质的性质与用途理解错误 【错因辨析】 碳元素形成的单质及其微观结构、单质与的特征、明确足球烯、石墨和金刚石是碳元素形成的不同的单质。活性炭具有吸附性。 【对点训练】 1．（2026·湖南岳阳·期末）如图为金刚石、石墨和足球烯（C60）的结构模型图（小球表示碳原子）。下列说法错误的是（　　） A．足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为720 B．金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同 C．金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧，产物相同 D．金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化 【答案】B 【解析】A.足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为12×60＝720，选项说法正确； B.金刚石和石墨都是由碳原子构成的。金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是碳原子的排列方式不同，选项说法错误； C.金刚石、石墨、足球烯都是由碳元素组成的单质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同，均为二氧化碳，选项说法正确； D.金刚石、石墨与足球烯是不同的物质，三者之间的转化为化学变化，选项说法正确。故选：B。 2．（2026·湖北黄冈·期末）研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单质）制造的，其导热效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是（　　） A．“超级黑”说明碳单质都是黑色 B．“超级黑”中碳元素的化合价为+4 C．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 D．“超级黑”是天然存在最硬的物质 【答案】C 【解析】A.金刚石就是碳元素组成的单质，但它不是黑色的；故不符合题意； B.“超级黑”是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单质）制造的，单质中元素化合价为“0”，故不符合题意； C.“超级黑”是碳单质，在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故符合题意； D.金刚石是天然存在的最硬的物质，故不符合题意。故选：C。 3．（2026·山东烟台·期末）C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是（　　） A．C60是一种单质 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的 C．C60不能与O2反应生成CO2 D．金刚石与C60里碳原子排列方式不同 【答案】C 【解析】A．C60仅含碳元素，是单质，故A正确； B．一个C60分子由60个碳原子构成，故B正确； C．C60可在O2中燃烧生成CO2，故C错误； D．金刚石与C60中碳原子排列方式不同，故D正确；故选：C。 4．（2026·山东营口·期末）在特殊条件下制备的金刚石薄膜，可用作透镜等光学仪器的涂层，主要体现了金刚石的性质是（　　） A．透光性好 B．导电性好 C．硬度小 D．导热性好 【答案】A 【解析】A、金刚石薄膜可用作透镜等光学仪器的涂层，透镜需要透光，所以主要体现了金刚石透光性好的性质，故A符合题意； B、用作光学仪器涂层与导电性无关，故B不合题意； C、金刚石是天然存在的最硬的物质，硬度大，但题干用途与硬度无关，故C不合题意； D、用作光学仪器涂层不是利用其导热性好的性质，故D不合题意。故选：A。 5．（2026·湖南长沙·期末）下列物质与其用途的对应关系，不正确的是（　　） A．石墨——润滑剂 B．金刚石——制作切割工具等 C．活性炭——制造掘进机钻头 D．炭黑——制造碳素墨水 【考点】碳单质的物理性质及用途．版权所有 【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途． 【答案】C 【分析】物质的性质决定物质的用途，解题时根据物质的性质来分析。 【解答】解：A、石墨具有良好的润滑性能。它常被用作高温或高压环境下的润滑剂。故选项A说法正确。 B、金刚石是天然存在的最硬物质，其极高的硬度使其适合用于制作切割工具、钻头或研磨材料。故选项B说法正确。 C、活性炭具有疏松多孔的结构，具有强吸附性，常用于净化空气、水或防毒面具中。故选项C说法不正确。 D、炭黑颗粒细小，颜色深黑且稳定，常用于制造颜料、橡胶增强剂或墨水。故选项D说法正确。 故选：C。 易错点02 碳单质的化学性质计算及理解错误 【错因辨析】 碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，固体的总质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变。 【对点训练】 1．（2026·山东德州·期末）两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（　　） A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2 【答案】C 【解析】碳充分燃烧时，C+O2CO2，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子； 碳不充分燃烧时，2C+O22CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；由于两份碳的质量相等，碳原子的质量一定。 设每份碳中碳原子的个数为x，则生成二氧化碳和一氧化碳时消耗氧气的质量之比为：（氧原子的质量×2x）：（氧原子的质量×x）＝2：1，前者与后者消耗氧气的质量之比2：1。故选：C。 2．（2026·陕西西安·期末）碳在空气中燃烧时发生如下两个反应，2C+O22CO、C+O2CO2，已知在一定的条件下12g碳与20g氧气恰好完全反应，则反应的产物是（　　） A．只有CO B．只有CO2 C．既有CO，又有CO2 D．无法确定 【答案】C 【解析】设12碳完全燃烧需要氧气的质量为x。 C+O2CO2 12 32 12g x x＝32g 设12g碳不完全燃烧生成一氧化碳的质量为y。 2C+O22CO 24 32 12g y y＝16g 氧气的质量为20g，大于16g且小于32g，所以生成物为一氧化碳和二氧化碳的混合气体。 故选：C。 3．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　） A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变 B．反应后容器中气体的组成有3种情况 C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4 D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8 【答案】D 【解析】A、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，氮气不参加反应，但反应后气体的质量增加，则反应前后混合气体中氮气的质量分数减小，故选项说法错误。 B、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，木炭可能是恰好完全反应生成二氧化碳，或者是反应后木炭有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳和氮气的混合物；木炭可能是恰好完全反应生成一氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳和氮气的混合物；可能是同时生成一氧化碳和二氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物；也可能是木炭充分燃烧后氧气有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳、氧气氮气的混合物；故选项说法错误。 C、由反应的化学方程式： C+O2CO2 12 32 2C+O22CO 24 32 当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO； 当 m（C）：m（O2）＝＝时，二者恰好完全反应生成CO2； 若反应后气体是3种气体的混合物，说明其中C、O元素的质量比介于和之间，故选项说法错误。 D、若反应后气体是2种气体的混合物，可能是木炭与氧气恰好完全反应生成二氧化碳，也可能是木炭与氧气恰好完全反应生成一氧化碳，可能是则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8，故选项说法正确。 故选：D。 4．（2026·云南昆明·期末）实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是（　　） A．M点时反应未开始 B．N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种 C．实验结束时，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D．M→P的过程中，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜 【答案】C 【解析】A、M点时没有反应，无明显现象，反应未开始，该选项正确。 B、N点对应的固体物质有没有反应的木炭、氧化铜和反应生成的铜三种，该选项正确。 C、实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管，该选项不正确。 D、高温条件下木炭能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，木炭表现出还原性，木炭将氧化铜还原为铜，该选项正确。 故选：C。 5．（2026·湖北武汉武昌区·期末）取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是（　　） A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体为黑色 C．反应后产生气体的总质量为（a﹣b）g D．0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变 【答案】C 【解析】A、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，固体的总质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，至N点恰好完全反应，则M点对应的固体物质有碳、氧化铜、铜三种，故选项说法错误。 B、N点对应的固体为铜，为红色，故选项说法错误。 C、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，由质量守恒定律，反应后产生气体的总质量为（a﹣b）g，故选项说法正确。 D、反应前后铜元素的质量不变，但固体的质量逐渐减小，0～t2min内，固体中铜元素的质量分数增大，故选项说法错误。 故选：C。 易错点03 二氧化碳性质与用途记忆不清而出错 【错因辨析】 1. 二氧化碳无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。 2. 二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料。 【对点训练】 1．（2026·湖南长沙·期末）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 B．难溶于水 C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性 【答案】C 【解析】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，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。 2．（2026·广东中山·期末）化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（　　） A．用作灭火器 B．用于人工降雨 C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料 【答案】B 【解析】A、二氧化碳灭火器灭火是利用了它不支持燃烧这一化学性质，以及密度比空气大这一物理性质，故不可选； B、干冰是固态二氧化碳，干冰在汽化时要吸收周围环境中的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成降雨，是利用它的物理性质，故可选； C、二氧化碳参加绿色植物的光合作用，转变成葡萄糖和水，有新物质生成，是化学变化，属于利用化学性质，故不可选； D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，是通过化学变化表现出来的性质，属于利用化学性质，故不可选。 故选：B。 3．（2026·山东淄博·期末）下列关于物质用途的描述不正确的是（　　） A．氧气用于食品防腐 B．活性炭用作去除冰箱异味 C．干冰用于人工降雨 D．氮气用作食品保护气 【答案】A 【解析】A.O2具有氧化性，会加速食品的氧化变质，不能用于食品防腐，故A不正确； B.活性炭具有吸附性，可用于除去冰箱中的异味，故B正确； C.干冰升华时吸收大量的热，使周围温度降低，水蒸气凝结成水滴，可用于人工降雨，故C正确； D.N2化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，所以可以用作保护气，故D正确。 故选：A。 4．（2026·辽宁沈阳·期末）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是（　　） A．作燃料 B．参与光合作用 C．固态二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸饮料 【答案】A 【解析】A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，不能用作燃料，故选项说法错误。 B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，故选项说法正确。 C、固态二氧化碳吸热，可用于人工降雨，故选项说法正确。 D、二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料，故选项说法正确。 故选：A。 5．（2026·陕西商洛·期末）为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．两朵紫色石蕊纸花均变色 B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火 D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质 【答案】C 【解析】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使湿润的紫色石蕊纸花变红色，因此实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红色，选项说法错误，故A不符合题意； B、碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花由红色又变为紫色，选项说法错误，故B不符合题意； C、两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳不能燃烧，且不支持燃烧，可用于灭火，选项说法正确，故C符合题意； D、干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳能与水反应；低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧，且不支持燃烧，既能证明二氧化碳的化学性质，又能证明二氧化碳的物理性质，选项说法错误，故D不符合题意。 故选：C。 易错点04 二氧化碳实验室制取步骤不清而出错 【错因辨析】 具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 【对点训练】 1．（2026·河南遂平·期末）实验室可选用如图所示仪器来制取、净化、干燥、收集CO2气体。 （1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取并收集一瓶干燥纯净的CO2，所需装置从左到右的连接顺序正确的是A接　 　 （填装置字母）。 （2）写出用大理石和稀盐酸制取CO2的化学方程式。 （3）B装置可以控制反应的发生与停止。请简述利用该装置使反应停止的原理。 【答案】（1）CDF； （2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （3）关闭弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。 【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸反应，制取二氧化碳，应选用固液常温型发生装置，产生的二氧化碳中会含有少量的氯化氢气体和水蒸气，则要收集一瓶干燥纯净的CO2，要用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢（饱和的碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，且不吸收二氧化碳），用浓硫酸吸收水蒸气（浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，可用于干燥二氧化碳，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能吸收二氧化碳，所以不能选用生石灰），二氧化碳的密度比空气大，选用向上排空气法收集，本着先除杂后干燥的顺序，故顺序为ACDF。 （2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （3）装置B能通过多孔隔板和弹簧夹控制固液的接触与分离，从而控制反应的发生与停止，关闭弹簧夹，产生的气体聚集干燥管内，管内气体压强增大，将液体向下压，液体进入长颈漏斗，当液面低于多孔隔板时，固液分离，反应停止。故答案为：关闭弹簧夹，试管内气体增多，压强增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。 2．（2026·河南焦作·期末）某化学小组选用如下图所示部分装置制取纯净、干燥的CO2。 （1）写出A中所发生反应的化学方程式。 （2）若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO2中混有哪种杂质？ （3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接 　 　、　 　接 　 　、　 接j。 【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）HCl气体； （3）f；g；e；d 【解析】（1）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热； （2）若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为CO2中混有氯化氢气体，因为浓盐酸具有挥发性； （3）为达到实验目的，要先除杂质后干燥，并且长进短出；所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接f；g接e；d接j。 3．（2026·黑龙江·中考真题）如图是实验室制取某些气体的装置。请据图回答问题。 （1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。检验二氧化碳的方法是 　 。 （2）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气，实验室制取氨气的发生装置可选用 　 　（填字母）装置，若用F装置收集氨气，则气体应从 　 　（填“a”或“b”）端通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，其目的是 　 　。 【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳； （2）A；b； （3）防止生成的气体从长颈漏斗逸出。 【解析】（1）实验室制取二氧化碳的药品为石灰石或大理石和稀盐酸；石灰石或大理石中的碳酸钙和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↑；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；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳的方法为：向集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊则说明为二氧化碳。 （2）实验室制取氨气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，氨气密度比空气小，用F装置收集时，气体应从b口通入。 （3）B装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗中逸出。 4．（2026·江苏苏州·期末）某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制CO2。 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CO2能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为 　 　 。 ②通入CO2后可观察到的现象为 　 　 。 （3）下列反应均能生成CO2 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CO2的是 　 　 （填字母）。 ②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 　 　 （写两条）。 （4）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，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4所示。 ①图3中，通CO2导管的末端应处于 　 　 （填“A”或“B”）位置。 ②图4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 　 。 【答案】（1）①稀盐酸；②AC；（2）①滴有紫色石蕊溶液的水；②溶液由紫色变成红色； （3）①B；②制得的二氧化碳较纯净；常温下进行，操作方便； （4）①B；②60%。 【解析】（1）①在实验室中，常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体，故答案为：稀盐酸；②该反应属于固液常温型，因此用图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A和C；故答案为：AC； （2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，因此试管中的物质X为滴有紫色石蕊溶液的水；故答案为：滴有紫色石蕊溶液的水；②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，故答案为：溶液由紫色变成红色； （3）①A.木炭燃烧得到的二氧化碳不纯净，故A不合题意； B.碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，制得的二氧化碳较纯净，常温下进行，条件易于控制，操作方便，最适合用于实验室制取CO2，故B符合题意； C.石灰石高温分解生成二氧化碳气体，但该反应需要高温，在实验室中不易达到该反应条件，故C不合题意； D.CO与氧化铁高温下反应生成的二氧化碳中常混有一氧化碳，不纯净，故D不合题意； ②选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是制得的二氧化碳较纯净，常温下进行，反应条件易于达到，操作方便； （4）①二氧化碳的密度比空气大，因此收集二氧化碳时，通CO2导管的末端应处于B位置； ②空气中，氧气约占空气体积的五分之一，C点时，氧气的体积分数为8%，则此时空气的体积分数为40%，则此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1﹣40%＝60%。 易错点05 一氧化碳的性质认识不清而出错 【错因辨析】 1．一氧化碳不溶于水，密度比空气的略小；二氧化碳溶于水，密度比空气的大。 2．一氧化碳有毒性，极易与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，而发生中毒现象。二氧化碳没有毒。 3．在加热条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。 【对点训练】 1．（2026·广西南宁·中考真题）（2025•广西南宁·期末）关于CO和CO2的说法正确的是（　　） A．组成：都由碳元素和氧元素组成，分子构成也相同 B．性质：常温下均为无色气体，不能燃烧 C．用途：CO可以用来灭火，固体CO2可以用来做制冷剂 D．危害：过多CO2会造成“温室效应”，CO极易与血红蛋白结合引起中毒 【答案】 D 【解析】一氧化碳和二氧化碳都由碳元素和氧元素组成，但分子构成不同，说法错误。常温下均为无色气体，二氧化碳不能燃烧，一氧化碳能燃烧，说法错误。CO具有可燃性，不能用来灭火，固体CO2可用来做制冷剂，说法错误。过多CO2会造成“温室效应”，CO极易与血红蛋白结合引起中毒，说法正确。故选D。 2．（2026·四川攀枝花·期末）燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是（　　） A．CO是工业炼铁的还原剂 B．香烟的烟气含有的CO，会危害人体健康 C．CO具有可燃性，可作气体燃料 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒 【答案】D 【解析】A、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，故选项说法正确； B、CO气体有毒，能与血液中的血红蛋白结合，可危害人体健康，故选项说法正确； C、一氧化碳具有可燃性，可作燃料，故选项说法正确。 D、一氧化碳难溶于水，不能与水反应，煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，选项说法错误。故选：D。 3．（2026·湖北武汉武昌区·期末）某研究小组做了以下定性和定量实验研究，A管中盛有干燥炭粉，C管中盛有干燥CuO粉末，B、D中装有碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）。将3.0g干燥CO2全部通入A管，实验结束后，B管质量增加了0.3g，D管质量增加了3.3g。 根据该实验小组的记录，下列分析不正确的是（　　） A．在较高温度下CO具有还原性 B．碱石灰的功能是吸收CO2 C．C管中有4.8g红色固体生成 D．离开D管的CO为2.1g 【答案】D 【解析】：A、在加热条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，说明一氧化碳有还原性，故A正确； B、A中二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，二氧化碳未全部反应，进入B中被碱石灰吸收；C中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成二氧化碳，生成二氧化碳被D中碱石灰吸收，故B正确； C、D中增加二氧化碳质量为一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳质量，此时质量为3.3g，设生成铜质量为x。 CO+CuO Cu+CO2 64 44 x 3.3g x＝4.8g 则C管中有4.8g红色固体生成，故C正确。 D、A中二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，二氧化碳未全部反应，进入B中被吸收，此时B中增加质量为未反应的二氧化碳，所以A中参与反应的二氧化碳质量＝3.0g﹣0.3g＝2.7g，设进入C管的一氧化碳质量为m，C管中参与反应的一氧化碳质量为n。 C+CO2 2CO 44 56 2.7g m m＝3.4g CO+CuO Cu+CO2 28 44 n 3.3g n＝2.1g，所以离开C管时一氧化碳质量＝3.4g﹣2.1g＝1.3g，故D错误。故选：D。 易错点06 碳单质及化合物间的转化不清楚而出错 【错因辨析】 碳单质及其化合物间的转化关系不清楚而出错。 【对点训练】 1．（2026·湖南益阳·期末）下列有关碳和碳的氧化物的说法，叙述错误的是（　　） A．金刚石和石墨物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同 B．C、CO和CO2都具有还原性，都可用于冶炼金属 C．CO难溶于水，CO2能溶于水 D．不可以通过闻气味的方法区分CO和CO2 【答案】B 【解析】A、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，该选项正确。 B、碳和一氧化碳均具有还原性，均可用于冶炼金属，二氧化碳不具有还原性，不能用于冶炼金属，该选项不正确。 C、一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，该选项正确。 D、一氧化碳和二氧化碳均是无味的，闻气味无法区分，该选项正确。故选：B。 2．（2026·江苏常州·期末）碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y、Z表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是（　　） A．反应①中X可以是单质或氧化物 B．反应②中一定体现了一氧化碳的可燃性 C．反应③中Z物质可以是氢氧化钙溶液 D．打开碳酸饮料瓶盖会发生反应④ 【答案】B 【解析】A、碳可以与二氧化碳反应生成一氧化碳，也可以与氧气反应生成一氧化碳，所以X可以是单质也可以是氧化物，故A正确； B、一氧化碳还原氧化铜等也可以生成二氧化碳，体现的是一氧化碳的还原性，故B错误； C、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙沉淀，故C正确； D、打开碳酸饮料瓶盖，饮料中的碳酸会分解，生成二氧化碳，故D正确。故选：B。 3．（2026·安徽芜湖·期末）如图为CH4（甲烷，天然气主要成分）的转化和资源化利用。下列说法不正确的是（　　） A．转化①属于化合反应 B．转化②中CH4分子间的空隙变小 C．转化③中催化剂不需要不断添加 D．转化④在常温下进行，可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置 【答案】A 【解析】A.甲烷燃烧生成二氧化碳与水，是由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，故选项说法不正确； B.转化②中甲烷由气态变为液态，分子间间隔减小，故选项说法正确； C.催化剂能改变反应速率，但自身的质量与化学性质不变，故催化剂不需要不断添加，故选项说法正确； D.锌粒和稀硫酸制取H2是固体和液体在常温下反应，转化④也是在常温下进行的反应，二者反应条件相同，所以可采用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置，故选项说法正确；故选：A。 4．（2026·山东济宁·期末）初中化学常见物质中很多可相互转化，如图是CO2与其它物质的相互转化关系。 （1）A能供给呼吸，转化①的名称为 　 　。 （2）B是一种有毒气体，下列有关B和CO2说法错误的是 　 　（选填序号）。 a.组成元素相同 b.都是空气污染物 c.可通过化合反应相互转化 d.都可由碳与氧气反应生成 （3）向C物质的溶液中加入紫色石蕊溶液，溶液变成红色，是因为C物质在水中能解离出 　 　（填离子符号）。 （4）反应②常用于实验室检验CO2，D的化学式为 　。 【答案】（1）光合作用；（2）b；（3）H+；（4）CaCO3 【解析】（1）A能供给呼吸，则A为氧气，转化①的名称为光合作用； （2）B是一种有毒气体，则B为CO； CO、CO2都是由碳、氧元素组成的，因此组成元素相同，故a正确；CO是空气污染物，CO2是空气中成分之一，不属于空气污染物，故b错误；一氧化碳和氧气点燃条件下反应生成二氧化碳，该反应符合“多变一”，属于化合反应；二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳，属于化合反应，故c正确；碳完全燃烧生成二氧化碳，碳不完全燃烧生成一氧化碳，故d正确。故选b。 （3）紫色石蕊溶液变成红色，说明C物质的溶液显酸性，则C为碳酸，碳酸在水中能解离出H+； （4）实验室用澄清石灰水检验CO2，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，碳酸钙高温分解或是与酸反应又能生成二氧化碳，则D为CaCO3。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $