第五单元 燃料与二氧化碳（知识清单）化学新教材科粤版九年级上册

第五单元  燃料与二氧化碳 5.1 氢 气 一、气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 ， 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 。 3. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 发生反应，生成 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 4. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 5. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 ；声音很小，说明氢气 。 6. 理想的燃料 （1）氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 。 （2）氢气的热值为 kJ•kg－1。 （3）氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 、导弹和 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 5.2 碳 一、碳单质及其化学性质 1. 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 注：木炭、活性炭具有 （物理性质），活性炭的吸附性 。 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。 二、碳燃烧生成什么 碳具有 ，可做燃料。 1. 充分燃烧（氧气充足），化学方程式为 （放出热量多）。 2. 充分燃烧（氧气不充足），化学方程式为 （放出热量少）。 5.3 二氧化碳 一、二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 ，也不能支持 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 燃烧，也 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 ；② 水 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 ，碳酸能使紫色石蕊变 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： 二、二氧化碳的实验室制取 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是 。 2．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）。 3．二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 ，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 4. 实验装置的确定 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 三、二氧化碳对人类生活和环境的影响 1. 二氧化碳的用途 （1）大棚蔬菜种植需要用二氧化碳做 ；生产碳酸饮料的主要原料之一就是 ；二氧化碳可用于 ，二氧化碳灭火器是常见的灭火器。 （2）二氧化碳是重要的 ，它常用于生产纯碱、 等；固体二氧化碳还可用于冷藏食物、 和制造舞台云雾等。 2．温室效应 二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。 2. CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。 四、自然界的碳循环和氧循环 1. 地球上的生物都含有 元素，而 元素在自然界的生物圈、大气圈、水圈、岩石圈不断交换，形成 循环，维持地球上的碳含量守恒。 2. 二氧化碳含有 元素和 元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到非常重要的作用。动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧都消耗 ，产生 ；绿色植物和水中的藻类通过 吸收二氧化碳，放出氧气。 5.4 化石燃料 一、化石燃料 1. 化石燃料，指的就是 、 和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处 、 的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2. 化石燃料是古代生物留下来的珍贵遗产， 再生。 3. 煤、石油与天然气 （1）煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 （2）石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 （3）天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 二、化石燃料燃烧对环境的影响 1．燃料燃烧不充分，产生 等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和 等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成 。 三、化石燃料的综合利用 1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是 。 2. 煤——“工业的粮食” （1）煤中主要含碳元素。 （2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致 ） （3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是 变化） 3. 石油——“工业的血液” （1）石油中主要含 、氢元素。 （2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和 。 （3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化） （4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 4. 天然气 （1）天然气的主要成分是 （沼气）。 （2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的 。 （3）甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 （4）甲烷的化学性质： 。 （5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。） （6）在我国农村，使用沼气的好处如下：① 可以解决生活用燃料问题；② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。 易错点01 氢气的性质与用途认识不清而出错 【错因辨析】 1. 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气小， 难溶于水。充灌探空气球。 2. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应，生成水并放出热量。作高能燃料。 【对点训练】 1．（2026·山东东营·期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 2．（2026·上海崇明区·期末）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 3．（2026·重庆渝中区·期末）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油 易错点02 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·湖南株洲·期中）下列关于碳单质的说法错误的是（　　） A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 C．石墨能导电，可作电极 D．活性炭有吸附性，可除去水中的钙、镁化合物 2．（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 3．（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 易错点03 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·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 2．一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 3．（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04 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·湖北孝感·期末）冬天是一氧化碳中毒易发期，多发期。下列属于一氧化碳物理性质的（　　） A．毒性 B．可燃性 C．还原性 D．无色无味 2．（2026·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 3．（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 易错点05 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·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 2．（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 3．（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 易错点07碳循环和氧循环认识清而出错 【错因辨析】 燃料燃烧、生物呼吸等过程消耗了氧气，但是空气中的氧气不会大幅减少，因为绿色植物的光合作用会源源不断地释放出氧气，弥补了自然界中氧气的消耗，使空气中氧气的含量几乎保持恒定。自然界中的氧循环与碳循环对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义二氧化碳在大气中的含量也是相对稳定的。自然界中的一些变化会产生二氧化碳，如含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等过程。另一些变化会吸收二氧化碳，例如，绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用产生糖类。 【对点训练】 1．（2026·山东烟台·期末）自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是（ ） A．三种循环都伴随着能量的变化，碳循环中的“碳”是指碳元素 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．三大循环过程中元素守恒，且元素化合价不变 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 2．（2026·辽宁沈阳·期中）关于自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是（ ） A．自然界中产生氧气的途径主要是植物的呼吸作用 B．自然界中的“氧循环”是通过发生物理变化实现的 C．自然界通过“氧循环”使空气中氧气的含量保持恒定 D．自然界中的“氧循环”破坏了生态系统的正常运转 3．（2026·湖南益阳·期末）下列关于碳循环和氧循环说法错误的是（ ） A．碳循环和氧循环中的“碳”和“氧”分别指的是二氧化碳和氧气 B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 C．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．我们每个人都在参与碳循环和氧循环 易错点08化石燃料认识清而出错 【错因辨析】 1. 化石燃料，指的就是煤、石油和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处高温、高压的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。 【对点训练】 1．（2026·安徽安庆·期末）下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 2．（2026·湖北鄂州·期末）一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 3．（2026·山东泰安·期末）和在一定条件下转化为（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现的再利用。下列说法错误的是（　　） A．是一种清洁能源 B．MgO起催化作用 C．参加反应的和质量比是 D．该反应中，除外另一种生成物为 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元  燃料与二氧化碳 5.1 氢 气 一、气体 1. 物理性质：（1）无色、无臭的气体，密度比空气 小 ， 难溶 于水。 （2）常压下，温度降至－253 ℃时，变成无色 液体，进一步降 至－259 ℃时，变成 雪花 状的白色固体。 2. 氢气的用途 （1）充灌探空气球—对应性质：密度最 小 的气体。 （2）作高能燃料—对应性质：具有 可燃性 。 3. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的 氧气 发生反应，生成 水 并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 化学方程式： 4. 化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 5. 氢气的验纯方法 （1）氢气是 易爆 气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数： 4%~74% ）。因此，在使用氢气时， 要特别注意安全。点燃氢气前，一定要 验纯 。 （2）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近 火焰 ，移开拇指点火。 （3）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气 不纯 ；声音很小，说明氢气 较纯 。 6. 理想的燃料 （1）氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出 大量的热 。 （2）氢气的热值为 1.4×105 kJ•kg－1。 （3）氢能源在许多领域的应用。液氢早已应用于 火箭 、导弹和 航天飞机 等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 5.2 碳 一、碳单质及其化学性质 1. 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 注：木炭、活性炭具有吸附性（物理性质），活性炭的吸附性更强。 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。 二、碳燃烧生成什么 碳具有 可燃性 ，可做燃料。 1. 充分燃烧（氧气充足），化学方程式为 C+O2CO2 （放出热量多）。 2. 充分燃烧（氧气不充足），化学方程式为 C+O2CO2 （放出热量少）。 5.3 二氧化碳 一、二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验： （1）无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （2）二氧化碳的物理性质实验 【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能 燃烧 ，也不能支持 燃烧 ； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度 大 。 （1） （2） （3）二氧化碳能溶于水实验。 【实验操作】如图（2）向一个收集满二氧化碳气体质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳 能 溶于水。 2. 二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既 不能 燃烧，也 不能 支持燃烧。 （2）二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性） （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸实验 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变 红 ；② 水 不能 使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳 不能 使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成 碳酸 ，碳酸能使紫色石蕊变 红 ；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ （4）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 二、二氧化碳的实验室制取 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是 CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 。 2．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）。 3．二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 浑浊 ，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 木条熄灭 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 4. 实验装置的确定 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 三、二氧化碳对人类生活和环境的影响 1. 二氧化碳的用途 （1）大棚蔬菜种植需要用二氧化碳做 “气体肥料” ；生产碳酸饮料的主要原料之一就是 二氧化碳 ；二氧化碳可用于 灭火 ，二氧化碳灭火器是常见的灭火器。 （2）二氧化碳是重要的 化工原料 ，它常用于生产纯碱、 化肥 等；固体二氧化碳还可用于冷藏食物、人工降雨 和制造舞台云雾等。 2．温室效应 二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。 2. CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。 四、自然界的碳循环和氧循环 1. 地球上的生物都含有 碳 元素，而 碳 元素在自然界的生物圈、大气圈、水圈、岩石圈不断交换，形成 碳 循环，维持地球上的碳含量守恒。 2. 二氧化碳含有 碳 元素和 氧 元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到非常重要的作用。动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧都消耗 氧气 ，产生 二氧化碳 ；绿色植物和水中的藻类通过 光合作用 吸收二氧化碳，放出氧气。 5.4 化石燃料 一、化石燃料 1. 化石燃料，指的就是 煤 、 石油 和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处 高温 、 高压 的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2. 化石燃料是古代生物留下来的珍贵遗产， 不能 再生。 3. 煤、石油与天然气 （1）煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 （2）石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 （3）天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 二、化石燃料燃烧对环境的影响 1．燃料燃烧不充分，产生 一氧化碳 等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和 烟尘 等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成 酸雨 。 三、化石燃料的综合利用 1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是 混合物 。 2. 煤——“工业的粮食” （1）煤中主要含碳元素。 （2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致 酸雨 ） （3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是 化学 变化） 3. 石油——“工业的血液” （1）石油中主要含 碳 、氢元素。 （2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和 烟尘 。 （3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化） （4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 4. 天然气 （1）天然气的主要成分是 甲烷 （沼气）。 （2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的 有机物 。 （3）甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 （4）甲烷的化学性质： 可燃性 。 （5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。） （6）在我国农村，使用沼气的好处如下：① 可以解决生活用燃料问题；② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。 易错点01 氢气的性质与用途认识不清而出错 【错因辨析】 1. 物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气小， 难溶于水。充灌探空气球。 2. 氢气在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应，生成水并放出热量。作高能燃料。 【对点训练】 1．（2026·山东东营·期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 【答案】C 【解析】A、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故说法正确； B、氢气在空气中燃烧，放出大量的热，故说法正确； C、氢气在空气中燃烧生成水，不会产生浓烈的刺激性气味，故说法错误； D、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，燃烧前一定要检验其纯度，故说法正确。 故选：C。 2．（2026·上海崇明区·期末）有关氢气的说法，错误的是（　　） A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 【答案】C 【解析】A．氢气的密度确实比空气小，故A正确； B．由于氢气具有可燃性，为防止爆炸，在点燃前需要检验纯度，故B正确； C．氢气本身是无毒的，故C错误； D．氢气燃烧时确实会产生淡蓝色火焰，故D正确。 故选：C。 3．（2026·重庆渝中区·期末）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　） A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油 【答案】A 【解析】A、氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染，故A正确； B、氧气不具有可燃性，不能做燃料，故B错误； C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，故C错误； D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物，故D错误。 故选：A。 易错点02 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·湖南株洲·期中）下列关于碳单质的说法错误的是（　　） A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 C．石墨能导电，可作电极 D．活性炭有吸附性，可除去水中的钙、镁化合物 【答案】D 【解析】A、金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体，即由同一种碳原子构成，只是原子排列方式不同（金刚石是立体网状结构，石墨是层状结构）。正确。 B、金刚石是自然界中硬度最大的物质，其坚硬特性使其常用于切割玻璃、大理石等硬质材料。这属于金刚石的典型应用。正确。 C、石墨具有良好的导电性，因此，石墨常用于制作电极，如干电池中的电极棒。正确。 D、活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素、异味和某些有机杂质（如氯气），常用于净水器去除异味和颜色。但水中的钙、镁化合物（如硫酸镁）是溶解的离子，活性炭无法有效吸附或去除这些离子。错误。 故选D。 2．（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 【答案】C 【解析】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。 3．（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。 易错点03 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·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。 2．一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。 3．（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04 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·湖北孝感·期末）冬天是一氧化碳中毒易发期，多发期。下列属于一氧化碳物理性质的（　　） A．毒性 B．可燃性 C．还原性 D．无色无味 【答案】D 【解析】A、毒性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质； B、可燃性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质； C、还原性需要发生化学变化才能表现出来，属于一氧化碳的化学性质； D、一氧化碳无色无味，不需要通过化学变化表现出来，属于一氧化碳的物理性质； 故选：D。 2．（2026·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。 3．（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。 易错点05 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·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。 2．（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。 3．（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。 易错点07碳循环和氧循环认识清而出错 【错因辨析】 燃料燃烧、生物呼吸等过程消耗了氧气，但是空气中的氧气不会大幅减少，因为绿色植物的光合作用会源源不断地释放出氧气，弥补了自然界中氧气的消耗，使空气中氧气的含量几乎保持恒定。自然界中的氧循环与碳循环对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义二氧化碳在大气中的含量也是相对稳定的。自然界中的一些变化会产生二氧化碳，如含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等过程。另一些变化会吸收二氧化碳，例如，绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用产生糖类。 【对点训练】 1．（2026·山东烟台·期末）自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是（ ） A．三种循环都伴随着能量的变化，碳循环中的“碳”是指碳元素 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．三大循环过程中元素守恒，且元素化合价不变 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 【答案】C 【解析】A. 三种循环都伴随着能量的变化，碳循环中的“碳”是指碳元素，不是碳单质，此选项正确； B. 水的天然循环通过蒸发、降水等过程，蒸发时杂质被留下，降水提供淡水，实现自身净化；同时，水从海洋到陆地再返回海洋，完成水资源的重新分配，此选项正确； C. 化学反应中元素种类和原子数目不变，所以元素守恒，但化合价不一定不变，如：氧循环中，氧的化合价也会变化，例如O2中的氧为0价，在H2O或CO2中氧为-2价。因此，三大循环中元素守恒正确，但化合价不一定不变，此选项错误； D. 水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生    水的天然循环涉及蒸发（液态→气态）、凝结（气态→液态）等三态变化，是物理变化。碳循环中，光合作用、呼吸作用等涉及分子结构改变，是化学变化；氧循环类似（如呼吸作用消耗O2产生CO2），发生化学变化，该选项正确。   故选C。 2．（2026·辽宁沈阳·期中）关于自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是（ ） A．自然界中产生氧气的途径主要是植物的呼吸作用 B．自然界中的“氧循环”是通过发生物理变化实现的 C．自然界通过“氧循环”使空气中氧气的含量保持恒定 D．自然界中的“氧循环”破坏了生态系统的正常运转 【答案】C 【解析】A、植物的呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，而植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，因此自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用，故A说法不正确； B、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界中“氧循环”是通过化学变化实现的，故B说法不正确； C、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界通过“氧循环”可以维持空气中氧气的含量保持相对恒定，故C说法正确； D、植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，动植物呼吸、物质的燃烧等消耗氧气，自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障，故D说法不正确。 故选：C。 3．（2026·湖南益阳·期末）下列关于碳循环和氧循环说法错误的是（ ） A．碳循环和氧循环中的“碳”和“氧”分别指的是二氧化碳和氧气 B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 C．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．我们每个人都在参与碳循环和氧循环 【答案】A 【解析】A、碳循环是指碳元素的循环，氧循环是指氧元素的循环，说法错误； B、在碳循环中，光合作用是二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气，呼吸作用是葡萄糖和氧气反应生成水和二氧化碳，均生成新物质，属于化学变化，故碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化，说法正确； C、光合作用吸收CO2并释放O2，而呼吸作用和燃烧消耗O2并释放CO2，这种动态平衡使大气中O2和CO2的含量保持相对稳定，说法正确； D、人类通过呼吸作用直接参与氧循环和碳循环；同时，通过食物链（如食用植物或动物）间接参与碳循环，因此，每个人都是循环的一部分，说法正确。 故选A。 易错点08化石燃料认识清而出错 【错因辨析】 1. 化石燃料，指的就是煤、石油和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处高温、高压的条件下经过一系列复杂变化而形成的。 2.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。 【对点训练】 1．（2026·安徽安庆·期末）下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 【答案】A 【解析】A、煤燃烧确实放出大量的热，但煤燃烧会产生很多空气污染物，可以通过干馏等方法得到焦炭、煤焦油、煤气等多种化工产品，所以煤不是最适宜的燃料，故A错误； B、乙醇可以作为汽油的添加剂，它可以提高燃料的燃烧效率，使燃烧更充分，从而减少有害物质的排放，可以达到减少环境污染的目的，故B正确； C、从石油中分离出石油气、汽油、航空煤油等，没有生成新物质，属于物理变化，故C正确； D、将汽油进行雾化可以增大汽油与氧气的接触面积，故D正确。 故选：A。 2．（2026·湖北鄂州·期末）一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 【答案】B 【解析】A、一氧化碳有毒，氢气和甲烷无毒。故A错误； B、都可以燃烧并放出大量的热，可以用作燃料。故B正确； C、在自然界大量存在的物质不一定能够用作燃料，例如水在自然界大量存在，不能用作燃料，C错误； D、氢气燃烧不能生成二氧化碳，一氧化碳燃烧不能生成水，故D错误。 故选：B。 3．（2026·山东泰安·期末）和在一定条件下转化为（反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去），可实现的再利用。下列说法错误的是（　　） A．是一种清洁能源 B．MgO起催化作用 C．参加反应的和质量比是 D．该反应中，除外另一种生成物为 【答案】C 【详解】A、甲烷（CH4）只含有碳、氢两种元素，燃烧产物通常为二氧化碳和水，相对其他一些能源较为清洁，是一种清洁能源，故选项说法正确； B、从反应过程图示可以看出，氧化镁（MgO）在反应前后本身的质量和化学性质没有发生改变，符合催化剂的特征，所以在反应中作催化剂，起催化作用，故选项说法正确； C、根据题目信息可知，该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O，在化学反应中参加反应的CO2与H2质量比为44:(1×2×4)=11:2，故选项说法不正确； D、由反应的化学方程式CO2+4H2CH4+2H2O可知，该反应的生成物为甲烷和水，故选项说法正确。故选C。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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