6.3 碳达峰与碳中和 第1课时（讲义）化学新教材鲁教版九年级上册

第六单元 控制燃烧 第三节 碳达峰与碳中和 第1课时 二氧化碳的性质 课标要点 1．理解自然界中碳循环的过程，掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，明确二氧化碳在碳循环及“双碳”目标中的作用。 2．通过分析碳循环示意图和实验现象，培养证据推理与模型认知能力，经历“二氧化碳溶于水”等实验探究，提升科学探究能力。 3．结合碳达峰、碳中和的社会热点，树立环保意识和社会责任感，理解化学在解决环境问题中的重要作用。 学习重难点 重点：二氧化碳的物理性质与化学性质；二氧化碳与水、与澄清石灰水的反应；自然界中碳循环的主要途径。 难点：通过实验探究归纳二氧化碳的性质，建立“性质决定用途”的观念；从碳循环失衡的角度理解“双碳”目标的化学意义。 知识点 自然界中的碳循环（重点） 1．碳循环的概念 （1）碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。 （2）碳循环包括二氧化碳的产生与吸收两大途径，二者保持动态平衡。 2．二氧化碳的产生途径与吸收途径 途径类别 主要途径 产生CO₂的途径 生物的呼吸作用；生物体被微生物分解；化石燃料的燃烧；海水中的弱酸分解 吸收CO₂的途径 绿色植物的光合作用；江河湖海等水体溶解二氧化碳；溶解的二氧化碳转化为碳酸盐 3．碳循环失衡的原因 （1）排放端：人类大量燃烧化石燃料，短时间内排放远超自然循环承载能力的二氧化碳。 （2）吸收端：植被破坏（森林砍伐）使光合作用吸收二氧化碳的能力减弱。 （3）自然产生与吸收本应平衡，人类活动使排放速度远快于自然吸收速度，导致大气中二氧化碳含量持续升高。 4．碳循环的意义 维持生态平衡，为光合作用提供原料；调节气候，维持适宜的温度环境；支撑海洋生态，碳酸盐是珊瑚、贝类构建外壳的原料；保障人类生存。 特别提醒 1．“双碳”目标中的“碳”主要指二氧化碳；我国力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和。 2．碳循环中既有物理变化（CO₂溶于水），也有化学变化（光合作用、化石燃料燃烧等）。 3．大气中CO₂含量升高的主要原因是排放增加与吸收减弱并存。 易错提醒 易错点1：碳循环中的“碳”指的是二氧化碳这种物质。 辨析：错误。“碳”指碳元素，二氧化碳是碳元素参与物质循环的主要形式之一。 易错点2：海水吸收CO₂只发生物理变化。 辨析：错误。CO₂溶于水是物理变化，但部分CO₂与水反应生成碳酸并转化为碳酸盐，涉及化学变化。 易错点3：光合作用属于物理变化。 辨析：错误。光合作用吸收CO₂、生成有机物和氧气，有新物质生成，属于化学变化。 教材延伸 1．“双碳”目标 碳达峰指CO₂排放量达到峰值后不再增长并逐渐回落；碳中和指排放的CO₂通过吸收等方式相抵，实现“净零排放”。 2．温室效应 大气中CO₂含量过高会加剧温室效应，引起全球变暖、海平面上升。 3．低碳生活 节约用电、绿色出行、植树造林，都是为“双碳”目标作贡献的实际行动。 随学随练 1．碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是 A．途径①表示植物的呼吸作用 B．途径②会使海水酸化 C．风力发电不属于“碳循环” D．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2 【答案】A 【详解】A、 观察可知，途径①是植物吸收二氧化碳的过程，这表示植物的光合作用，而不是呼吸作用，呼吸作用是植物释放二氧化碳的过程，A说法错误。    B、途径②是二氧化碳溶解在海水中，二氧化碳与水反应生成碳酸，会使海水酸化，B说法正确。    C、风力发电是将风能转化为电能，整个过程不涉及碳元素的循环，不属于“碳循环”，C说法正确。   D、由图可知，动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2，D说法正确。    故选A。 2．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三态变化实现的，而碳循环、氧循环中均有化学变化发生 【答案】C 【详解】A、三种循环都伴随能量变化，碳循环中的“碳”指碳元素，正确；B、水的天然循环实现水的净化和重新分配，正确；C、三大循环中元素守恒，但碳循环、氧循环发生化学变化，元素化合价会改变，错误；D、水的三态变化是物理变化，碳循环、氧循环中有化学变化，正确。故选C。 知识点 认识二氧化碳（重点） 1．二氧化碳的物理性质 （1）通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度约为空气的1.5倍。 （2）CO₂能溶于水，1体积水约溶解1体积CO₂，增大压强溶解得更多。 （3）加压、降温可得二氧化碳固体，俗称干冰，升华时吸收大量热。 项目 性质 颜色、气味 无色、无味 状态 通常为气体，加压降温可得固体（干冰） 密度 比空气大，约为空气的1.5倍 溶解性 能溶于水，1体积水约溶1体积CO₂，压强增大溶解更多 2．实验探究：二氧化碳溶于水并与水反应 （1）向集满CO₂的塑料瓶中加水振荡，塑料瓶变瘪，说明CO₂能溶于水，瓶内气压减小。 （2）向CO₂水溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，说明部分CO₂与水反应生成了碳酸（H₂CO₃）。 （3）加热变红的溶液，溶液由红色变为紫色，说明碳酸不稳定，受热分解为二氧化碳和水。 实验操作 现象 结论 向集满CO₂的塑料瓶中加水振荡 塑料瓶变瘪 CO₂能溶于水，瓶内气压减小 向CO₂水溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变红 部分CO₂与水反应生成碳酸 加热变红的溶液 溶液由红变紫 碳酸不稳定，受热分解 化学方程式：CO₂+H₂O=H₂CO₃，H₂CO₃=CO₂↑+H₂O。 3．实验探究：二氧化碳的密度与灭火 （1）向盛有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭。 （2）结论：CO₂的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火。 4．二氧化碳与澄清石灰水反应 （1）将CO₂通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，化学方程式：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。 （2）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊则为CO₂。 5．二氧化碳的化学性质（归纳） （1）不能燃烧，也不支持燃烧； （2）不能供给呼吸； （3）与水反应：CO₂+H₂O=H₂CO₃； （4）与澄清石灰水反应：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O； （5）与灼热的碳反应：C+CO₂2CO。 6．二氧化碳的用途（性质决定用途） 性质 用途 干冰升华吸收大量热 制冷保鲜、人工降雨、制造舞台烟雾效果 密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧 灭火 参与植物的光合作用 作气体肥料 能溶于水 制作碳酸饮料 作化工原料 制纯碱、化肥、医药产品等 特别提醒 1．CO₂本身无毒，但不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖、深井前应做灯火实验。 2．检验CO₂用澄清石灰水（变浑浊），不能用燃着的木条代替——氮气等也能使木条熄灭。 3．二氧化碳的性质决定其用途，用途又反映其性质。 易错提醒 易错点1：CO₂能使紫色石蕊试液变红，说明CO₂是酸。 辨析：错误。CO₂本身不是酸，是CO₂与水反应生成的碳酸（H₂CO₃）使石蕊试液变红。 易错点2：CO₂无毒，对环境没有任何影响。 辨析：错误。CO₂含量过高会加剧温室效应，引起全球变暖、海平面上升等环境问题。 易错点3：任何火灾都可以用CO₂灭火。 辨析：错误。镁等活泼金属能在CO₂中燃烧，此类火灾不能使用CO₂灭火器。 教材延伸 1．干冰 CO₂固体俗称干冰，升华时吸收大量热，可作制冷剂，用于人工降雨、食品保鲜、舞台烟雾效果。 2．温室效应与海平面上升 近40年来我国沿海海平面以每年约3.5mm的速度上升，温室效应加剧是重要原因之一。 3．灭火原理再认识 CO₂灭火利用“密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧”，从“隔绝氧气”角度破坏燃烧条件。 随学随练 1．下列关于二氧化碳的说法正确的是（　　） A．二氧化碳有毒，进入深井或地窖要做灯火实验 B．温度越低、压强越大，二氧化碳在水中的溶解性越强 C．二氧化碳过多排放是导致酸雨的主要原因 D．二氧化碳不可燃、不助燃，因此任何火灾都可以用二氧化碳灭火 【答案】B 【详解】A、CO₂本身无毒，但进入深井、地窖前需做灯火实验以防缺氧，错误；B、气体溶解度随温度降低、压强增大而增大，正确；C、酸雨主要是二氧化硫、氮氧化物导致的，错误；D、镁等活泼金属能在CO₂中燃烧，CO₂灭火并非适用于任何火灾，错误。故选B。 2．如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质 ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 【答案】A 【详解】我们看不到集气瓶中的二氧化碳，也闻不到二氧化碳的气味，说明二氧化碳是无色无味的气体；向烧杯中缓慢倒入二氧化碳，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。 故选A。 拓展 对照实验法探究二氧化碳与水的反应 对照实验是化学科学探究的方法之一，通过控制变量、设置对照，可以排除干扰因素，精准推导反应本质。二氧化碳与水的反应无明显直观现象，需借助酸碱指示剂，通过多组对照实验层层推导，完整体现了“证据推理与科学探究”的化学学科素养。 取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别进行如下实验： 实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花 现象 小花变红色 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去 分析 酸能使紫色石蕊变红 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.生成的碳酸不稳定，很容易分解生成二氧化碳和水。 实验改进 ①操作示意图（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花，垂直固定装璃管的装置末画出）； ②现象：d处棉花比a处棉花 先变红 ，b、c处棉花 不变红 ； ③结论：根据棉花变红的顺序，可得出二氧化碳的密度比空气 大 ，温润的棉花 变红 ，干燥的棉花 不变红 ，可得出二氧化碳能与水反应。 1.控制变量思想 本实验通过设置多组对照，分别排除了水、二氧化碳单独作用的可能，最终证明“生成物碳酸”是使石蕊变色的原因，是初中化学控制变量法的典型范例。 2证据推理逻辑 实验现象是直观证据，通过对比不同条件下的现象差异，逐步推导反应本质，体现了“现象→结论”的科学推理路径。 3.易错提醒 使紫色石蕊变红的是二氧化碳与水反应生成的碳酸，而非二氧化碳本身；碳酸不稳定，常温下即可缓慢分解，加热分解速率更快。 活学活用 1．化学是一门实验学科，正确的实验操作是保证实验成功的关键。 (1)实验一中根据实验现象得出的结论 。 (2)实验二中观察到的现象是 。写出此反应的化学方程式 。 (3)实验三铁丝在氧气中燃烧要在集气瓶底放少量水或一薄层细沙的原因是 。 (4)实验四可以得出二氧化碳的性质 ； 。 (5)（如图2）过滤操作中玻璃棒的作用 ，实验结束后，有同学发现溶液过滤不彻底，造成此现象的原因 。 ①滤纸没有紧贴漏斗内壁  ②滤纸破损  ③液面高于滤纸边缘 【答案】(1)分子是不断运动的 (2) 紫色石蕊干花不变色，紫色石蕊湿花变成了红色 (3)防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底 (4) 不燃烧、不支持燃烧 密度比空气大 (5) 引流 ②③ 【详解】（1）在实验一中，氨水具有挥发性，挥发出的氨分子会运动到B中，和B中的水形成氨水，氨水呈碱性，能让酚酞试液变红。从这个现象就能得出分子是不断运动的结论。 故本问答案为：分子是不断运动的。 （2）二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色，但是二氧化碳和水反应会生成碳酸，碳酸具有酸性，能使紫色石蕊变红。 在实验二中，紫色石蕊干花因为没有水，二氧化碳不能与之反应产生碳酸，所以不变色；而紫色石蕊湿花里有水，二氧化碳和水反应生成了碳酸，就使得紫色石蕊湿花变红了。 这个反应的化学方程式为：。 故本问答案依次为：紫色石蕊干花不变色，紫色石蕊湿花变成了红色；。 （3）铁丝在氧气中燃烧的时候会放出大量的热，生成的高温熔化物溅落下来可能会把瓶底炸裂。在集气瓶底放少量水或者一薄层细沙，就能够防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 故本问答案为：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 （4） 观察实验四，我们看到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧；下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，这表明二氧化碳是从下往上扩散的，也就意味着二氧化碳的密度比空气大。 故本问答案依次为：不燃烧、不支持燃烧；密度比空气大。   （5）在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，引导液体顺利地流入漏斗中，避免液体洒出来； 如果滤纸破损了，液体就会不经过滤纸直接进入滤液，导致溶液过滤不彻底；要是液面高于滤纸边缘，部分液体也会从滤纸和漏斗壁的缝隙流下去，同样会造成溶液过滤不彻底。而滤纸没有紧贴漏斗内壁，只会让过滤的速度变慢，不会导致溶液过滤不彻底。 故本问答案依次为：引流；②③。    2．用下图实验验证的性质。 (1)图1中，观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭。由此得到的结论是 。 (2)向图2所示的装置中通入二氧化碳后，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。 (3)图2实验中，得出“二氧化碳能与水发生化学反应”的结论，依据的现象为 。 【答案】(1)二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧 (2) (3)干燥的紫色石蕊纸条不变色，湿润的紫色石蕊纸条由紫色变为红色 【详解】(1)短蜡烛先熄灭，长蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有不能燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大的性质。 (2)二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，据此写出化学方程式。 (3)二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变为红色。 题型 自然界的碳循环与温室效应 ▌例1 科学家发现，地球上的碳库(储存碳的场所)主要包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。下列相关叙述不正确的有 A．海洋是地球上最大的碳库，能溶解大量的二氧化碳 B．煤炭、石油中的碳主要来自古代生物的遗体 C．森林中的树木通过呼吸作用将碳固定在其体内 D．石灰岩(主要成分为)的形成也与碳循环有关 【答案】C 【详解】A、海洋因其庞大的体积和深度，能溶解吸收大气中大量二氧化碳，同时海洋生物（如浮游植物）的光合作用固定碳，死亡后部分碳沉入深海形成沉积物，这些过程使海洋成为最大且长期的碳储存地，其总碳储量远超其他碳库，不符合题意； B、煤是古代植物或植物枯萎后被埋于土中经长期复杂变化形成的，石油是古代海洋生物的遗骸被层层沙泥掩埋经复杂变化形成的。因此煤炭、石油中的碳主要来自古代生物的遗体，不符合题意； C、森林中的树木通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，将碳固定在其体内。而森林中的树木在呼吸作用过程中将体内的有机物转化为二氧化碳和水，释放到大气中，符合题意； D、石灰岩（主要成分为碳酸钙，化学式为CaCO3）的形成与碳循环密切相关。其形成过程是:地下水中的二氧化碳与石灰岩中的碳酸钙发生化学反应，生成可溶于水的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，导致石灰岩逐渐被溶蚀，形成空洞。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水中的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时生成二氧化碳和水。在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的钟乳石、石笋等各种石灰岩景观,不符合题意。 故选C。 解题贴士 1.碳循环、氧循环中的“碳”“氧”均指元素，不是单质。 2.记准CO₂的产生与消耗途径：产生以呼吸、燃烧、分解为主；消耗以光合作用、水体溶解为主。 3.注意区分：CO₂加剧温室效应，SO₂、NO₂导致酸雨，二者成因不同。 ▌对点练1-1 中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。下列有关说法不正确的是 A．该过程中发生的变化为物理变化 B．该过程的实现可节约耕地和淡水资源 C．该过程的实现会提高粮食安全水平 D．该过程的实现会促进碳中和目标的实现 【答案】A 【详解】A、从二氧化碳到淀粉，物质的种类发生了改变，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误； B、传统的淀粉生产依赖耕地种植农作物，该过程实现了二氧化碳合成淀粉，无需大量耕地种植相关作物，可节约耕地；同时也减少了农业生产中对大量淡水资源的需求，可节约淡水资源，故选项说法正确； C、通过二氧化碳合成淀粉，增加了淀粉的来源途径，即使在耕地资源有限等情况下也能保障淀粉类粮食的供应，提高了粮食安全水平，故选项说法正确； D、二氧化碳是主要的温室气体，将二氧化碳转化为淀粉，减少了二氧化碳在大气中的含量，促进了碳中和目标的实现，故选项说法正确； 故选：A。 ▌对点练1-2 2021年11月，第26届联合国气候大会在英国格拉斯哥召开，讨论的核心物质仍是(二氧化碳)，如何降低大气中CO2浓度，是人类一直在研究的重要议题。 全球碳循环如图所示： 对二氧化碳的综合利用是国际研究的热点，如：工业上可以将CO2转化成尿素、甲醇等资源；科学家还发现了一种镍与有机物组成的混合催化剂，利用太阳光能，可将水中溶解的CO2转化成一氧化碳和氧气；我国科学家在实验室首次实现了利用CO2直接人工合成淀粉，这是中国科学家在人工合成淀粉方面取得的颠覆性、原创性突破。 (1)在全球碳循环中，大气中二氧化碳的来源有 (写一条)。 (2)CO2在一定条件下生成一氧化碳和氧气，该反应的基本反应类型是 。 (3)“我国科学家利用二氧化碳直接人工合成淀粉”的意义： (写一条)。 【答案】(1)化石燃料的燃烧、动植物的呼吸、工业生产、汽车尾气等； (2)分解反应 (3)缓解温室效应 【详解】（1）由全球碳循环图可知：在全球碳循环中，大气中二氧化碳的来源有化石燃料的燃烧、动植物的呼吸、工业生产、汽车尾气等； （2）二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳和氧气，一种物质参与反应生成多种物质的反应叫做分解反应，该反应属于分解反应； （3）“我国科学家利用二氧化碳直接人工合成淀粉”可以减少二氧化碳的排放，可以缓解温室效应。 题型 二氧化碳物理性质 ▌例2 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、该实验中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，可观察到蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧属于化学性质，密度比空气大属于物理性质，不符合题意； B、该实验中二氧化碳倾倒后，右端下沉，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； C、该实验中紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意； D、该实验中软塑料瓶变瘪，澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意。 故选B。 解题贴士 1.软塑料瓶变瘪的直接原因是瓶内气压减小，核心原因是CO₂溶于水；要证明发生化学反应，需借助紫色石蕊等试剂。 2.CO₂的溶解性是“能溶于水”，不是易溶、难溶；压强越大、温度越低，溶解量越多。 3.干冰升华是物理变化，体现的是CO₂的物理性质。 ▌对点练2-1 化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是 A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成 C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低 D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸 【答案】D 【详解】A、图一中二氧化碳使下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，既说明二氧化碳密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，结论正确。 B、图二水电解产生氢气和氧气的体积比为2∶1，且氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，说明水由氢、氧元素组成，结论正确。 C、图三中铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明白磷着火点比红磷低；铜片上白磷燃烧、热水中白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气，可探究燃烧条件，结论正确。 D、图四塑料瓶变瘪，即瓶内气压减小，只能说明二氧化碳能溶于水，不能说明二氧化碳与水反应生成碳酸，结论不正确。 故选D。 ▌对点练2-2 下列有关二氧化碳的说法，正确的是 A．将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性 B．将燃着的木条伸入某气体中，若木条熄灭，则该气体是 C．干冰升华时吸收热量，可用于制造舞台云雾效果 D．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒 【答案】C 【详解】A、二氧化碳（）本身不是酸性物质。当通入紫色石蕊溶液时，它会与水反应生成碳酸（），化学方程式为：。碳酸是一种弱酸，能使紫色石蕊溶液变红。因此，溶液变红的原因是碳酸的酸性，而不是二氧化碳本身具有酸性。A选项错误。 B、燃着的木条熄灭，说明该气体不支持燃烧。但能使木条熄灭的气体不一定是，其他不支持燃烧的气体（如氮气、稀有气体）也能使木条熄灭。确实不支持燃烧，但这不是唯一性检验方法，无法仅凭木条熄灭就确定是。B选项错误。 C、干冰是固态二氧化碳（）。升华是指固体直接变为气体的过程，干冰升华时会吸收大量热量，导致周围温度急剧降低。这使得空气中的水蒸气凝结成小液滴，形成云雾效果。这正是干冰在舞台表演中制造云雾的原理。C选项正确。 D、二氧化碳（）本身无毒，但它不支持呼吸。久未开启的菜窖中可能积聚高浓度（因为密度比空气大，会下沉），导致氧气不足，使人窒息。灯火试验是通过观察火焰是否熄灭来判断氧气含量：如果火焰熄灭，说明氧气浓度低，存在窒息风险。因此，做灯火试验的原因是防止窒息，而不是因为有毒。D选项错误。 故选C。 题型 二氧化碳化学性质的实验探究 ▌例3 利用下图所示装置探究二氧化碳的性质并填空： (1)A中的实验现象是 ，说明具有的物理性质是 ，化学性质是 。 (2)B中，向收集满气体的软塑料瓶中加入一定体积的水，立即旋紧瓶盖振荡，软塑料瓶变瘪，此现象 （填“能”或“不能”）证明与水发生了化学反应。 (3)C中的现象是 ，写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1) 两支蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大 不燃烧也不支持燃烧 (2)不能 (3) 澄清石灰水变浑浊 【详解】（1）实验A的目的是探究蜡烛熄灭顺序和二氧化碳的性质。向烧杯中倾倒，可以观察到两支蜡烛由下而上依次熄灭，能够得出的结论是的密度比空气大，且既不燃烧也不支持燃烧。的密度不需要发生化学变化就能表现出来，是物理性质；而既不燃烧也不支持燃烧需要在化学变化中表现出来，是化学性质。 （2）软塑料瓶变瘪，只能说明能溶于水，溶于水后瓶内压强减小，外界大气压使瓶子变瘪。但这个现象不能证明与水发生了反应。 （3）C中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，实验现象是澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为。 解题贴士 1.使紫色石蕊变红的是碳酸，不是二氧化碳本身，这是高频易错点。 2.碳酸不稳定，受热易分解为CO₂和水，因此变红的溶液加热后会恢复紫色。 3.高低蜡烛实验体现两条性质：密度比空气大（物理）、不燃烧不支持燃烧（化学），下层蜡烛先熄灭是核心现象。 ▌对点练3-1 下图是某同学设计的装置并验证二氧化碳的性质 (1)当通入二氧化碳一段时间后，F中的现象是 ； (2)G中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ； (3)H中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 。 【答案】(1)溶液变红 (2) (3)不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 【详解】（1）通入二氧化碳，二氧化碳与石蕊溶液中的水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊变红，故F中现象为：溶液变红； （2）G中澄清石灰水变浑浊，使因为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，方程式为：； （3）蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，低处先熄灭，说明二氧化碳密度比空气。故填：不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。 ▌对点练3-2 运用对比、分类、归纳等方法认识物质及其变化，能够发展科学思维，请回答： (1)小镁同学设计的下列对比实验其中不能实现实验目的的是 (填符号)，你的理由是 不同。 A．探究可燃物燃烧需要温度达到着火点 B．探究二氧化碳能否与水反应 C．探究对分解的催化 (2)请认真阅读资料，并根据其中的内容和所学的知识，回答下列问题。资料：原子半径的大小取决于两个因素，一个因素是原子核外的电子层数，另一个因素是核电荷数。随着原子核外电子层数增多，原子的半径增大；当电子层数相同时，核电荷数越大，原子的半径越小；一般阴离子的半径大于对应原子的半径，阳离子的半径小于对应原子的半径。 ①碳原子的半径 (填“小于”或“大于”)氮原子的半径。 ②氧原子的半径 (填“小于”或“大于”)氧离子的半径。 【答案】(1) C 过氧化氢溶液浓度 (2) 大于 小于 【详解】（1）A、该实验中铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不符合题意； B、向干燥的紫色石蕊纸花上喷水，纸花不变色，说明水不能使石蕊变色，将干燥的紫色石蕊纸花放入二氧化碳中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花喷水后放入二氧化碳中，纸花变红，说明二氧化碳与水发生了反应，不符合题意； C、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用，符合题意。 故不能实现实验目的的是C，理由是过氧化氢溶液的浓度不同； （2）①原子半径的大小取决于两个因素，一个因素是原子核外的电子层数，另一个因素是核电荷数。随着原子核外电子层数增多，原子的半径增大；当电子层数相同时，核电荷数越大，原子的半径越小，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数，碳是6号元素，氮是7号元素，故碳原子核外电子排布为2、4，氮原子核外电子排布为2、5，电子层数相同，核电荷数：碳原子小于氮原子，故碳原子的半径大于氮原子的半径； ②一般阴离子的半径大于对应原子的半径，阳离子的半径小于对应原子的半径。氧离子是氧原子得到2个电子后形成的，氧离子属于阴离子，故氧原子的半径小于氧离子的半径。 题型 二氧化碳的检验与鉴别 ▌例4 下列实验设计不能达到实验目的的是 A．用燃着的木条鉴别氧气和氮气 B．用带火星的木条检验氧气是否收集满 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．用木炭测定空气中氧气含量 【答案】D 【详解】A.氧气有助燃性，能让燃着的木条燃烧更剧烈；氮气不支持燃烧，会让燃着的木条熄灭，可鉴别二者，能达到实验目的。 B.氧气可使带火星的木条复燃，验满时将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则说明氧气收集满，能达到实验目的。 C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用于检验二氧化碳，能达到实验目的。 D.测定空气中氧气含量的原理是消耗氧气后使装置内压强明显降低，倒吸水的体积即为氧气体积。木炭燃烧生成二氧化碳，消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，无法测定氧气含量，不能达到实验目的。 解题贴士 1.检验二氧化碳的专用试剂是澄清石灰水，现象是变浑浊；能使燃着木条熄灭只是辅助判断，不是检验依据。 2.鉴别多瓶气体（如空气、氧气、二氧化碳）时，常用燃着的木条：燃烧更旺的是氧气，无明显变化的是空气，熄灭的是二氧化碳。 ▌对点练4-1 下列方法不能达到目的的是 A．用带火星的木条放入气体中根据现象区分空气和氧气 B．通过通入石灰水观察是否变浑浊区分二氧化碳和氮气 C．通过观察颜色区分氧化镁和四氧化三铁 D．用燃着的木条放入气体中根据是否熄灭区分氦气和氮气 【答案】D 【详解】A. 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，空气不能使带火星的木条复燃，现象不同，可以区分，正确； B. 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，氮气不能使澄清石灰水变浑浊，现象不同，可以区分，正确； C. 氧化镁是白色固体，四氧化三铁是黑色固体，颜色不同，可以区分，正确； D. 氦气和氮气均不燃烧、不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，现象相同，无法区分，错误。 ▌对点练4-2 区分氧气、空气、二氧化碳三瓶无色气体，最简单的方法是 A．闻气体气味 B．伸入燃着的木条 C．倒入澄清石灰水 D．观察气体颜色 【答案】B 【详解】A.氧气、空气、二氧化碳都是无气味的气体，通过闻气味无法区分，操作错误。 B.将燃着的木条分别伸入三瓶气体中，木条燃烧更旺的是氧气，木条正常燃烧的是空气，木条立即熄灭的是二氧化碳，现象差异明显，操作简单，可一次性区分三种气体，操作正确。 C.倒入澄清石灰水后，只有二氧化碳能使石灰水变浑浊，氧气和空气都无明显现象，无法区分氧气和空气，操作错误。 D.三种气体都是无色气体，观察颜色无法区分，操作错误。 基础通关 1．（26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测）实验车上两瓶气体的标签脱落，已知是氧气和二氧化碳，不能鉴别的方法是 A．分别伸入燃着的木条 B．分别加入澄清石灰水并振荡 C．分别观察气体的颜色 D．分别伸入带火星的木条 【答案】C 【详解】A.燃着的木条伸入氧气中会燃烧更旺，伸入二氧化碳中会立即熄灭，现象不同，可以鉴别。 B.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气和澄清石灰水不反应，无明显现象，可以鉴别。 C.氧气和二氧化碳都是无色气体，通过观察颜色无法区分，该方法不能鉴别。 D.带火星的木条伸入氧气中会复燃，伸入二氧化碳中火星熄灭，现象不同，可以鉴别。 2．（25-26九年级上·河南洛阳·期末）下列关于二氧化碳的说法错误的是 A．密度比空气大 B．能溶于水 C．有毒性，可使人中毒 D．可用于灭火 【答案】C 【详解】A.的相对分子质量为44，大于空气的平均相对分子质量29，相同条件下密度比空气大，表述正确； B.通常状况下1体积水可以溶解约1体积，属于能溶于水的气体，表述正确； C.本身无毒性，浓度过高时仅会因无法供给呼吸使人窒息，并非使人中毒，表述错误； D.不可燃、一般也不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面隔绝氧气，因此可用于灭火，表述正确。 3．（2026·山东聊城·二模）探究二氧化碳性质的实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．a变红说明二氧化碳有酸性 B．b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙 C．变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色 D．c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大 【答案】B 【详解】A.CO2本身无酸性，a处湿润石蕊试纸变红是因为CO2与水反应生成碳酸（），是碳酸使石蕊变红，A错误。 B.b处反应为，可观察到澄清石灰水变浑浊，B正确。 C.碳酸受热易分解为和，酸性消失，变红的石蕊试纸会变回紫色，而非无色，C错误。 D.若c处导气管伸入烧杯底部，会直接将通到下层蜡烛处，无法通过“下层蜡烛先熄灭”’的现象证明密度比空气大，D错误。 4．（2026·广东清远·一模）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 C．制取：试剂大理石与稀硫酸 D．用途：可作灭火剂、气体肥料 【答案】C 【详解】A.由分子直接构成，表述正确。 B.能溶于水，常温下1体积水约可溶解1体积，表述正确。 C.实验室制取的试剂为大理石和稀盐酸；若选用稀硫酸，反应生成的微溶物会覆盖在大理石表面，阻碍反应持续进行，无法顺利制取，表述错误。 D.不可燃、不助燃且密度大于空气，可作灭火剂；同时是植物光合作用的原料，可作气体肥料，表述正确。 5．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）某同学用如图实验进行研究的性质。下列说法中，不正确的是 A．观察到试纸③比试纸①先变红，说明的密度比空气大 B．通过试纸②和试纸③现象不同，说明能与水发生化学反应 C．实验中燃着的木条熄灭，说明不燃烧也不支持燃烧 D．过程中湿润的紫色石蕊试纸变红色，说明是一种酸 【答案】D 【详解】A. 二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。①③均为润湿的紫色石蕊试纸，试纸③位置更低，比试纸①先变红，说明二氧化碳密度大于空气，正确。 B. 试纸②干燥不变色，试纸③湿润变红，说明二氧化碳和水反应生成能使紫色石蕊变色的物质，正确。 C. 燃着木条熄灭，证明二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧，正确。 D. 湿润石蕊试纸变红，是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，二氧化碳本身不是酸，错误。 6．（2026·湖南长沙·模拟预测）物质的性质决定物质的用途。如图是关于二氧化碳的实验，下列说法错误的是 A．烧杯中低处的蜡烛先熄灭 B．该实验说明具有不支持燃烧的性质 C．该实验说明的密度比空气的大 D．如果遇到火灾，我们应该直立身体逃生 【答案】D 【详解】A. 二氧化碳密度大于空气，会先聚集在烧杯底部，且二氧化碳不支持燃烧，因此低处的蜡烛先熄灭，说法正确； B. 蜡烛遇到二氧化碳后熄灭，可证明CO2不支持燃烧，说法正确； C. 低处蜡烛先熄灭，说明CO2先下沉到烧杯底部，可证明CO2密度比空气大，说法正确； D. 火灾时，温度较高，有毒气体、不支持呼吸的气体密度变小，会聚集在空间上方，直立身体逃生易吸入有害气体，应弯腰或匍匐逃生，说法错误。 7．（2026·山东德州·一模）兴趣小组利用废旧塑料瓶、蜡烛等设计了如图装置来验证的相关性质，塑料瓶内壁上贴有纸花，其中a处是湿润的紫色石蕊纸花，b处是干燥的紫色石蕊纸花。下列说法正确的是 A．观察到从高处到低处的蜡烛依次熄灭 B．通过对比，可证明能使石蕊变红 C．实验观察到澄清的石灰水变浑浊 D．该实验只能验证的化学性质 【答案】C 【详解】A.二氧化碳密度大于空气，不可燃也不支持燃烧，观察到低处蜡烛先熄灭、高处蜡烛后熄灭，故A错误。 B. a处湿润石蕊纸花变红、b处干燥石蕊纸花不变红，证明是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红，不是二氧化碳本身使石蕊变红，故B错误。 C. 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此观察到澄清石灰水变浑浊，故C正确。 D. 蜡烛从低到高熄灭可验证二氧化碳密度比空气大的物理性质，并非只能验证化学性质，故D错误。 8．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）实现“碳中和”是国家战略，下列有关二氧化碳的认识，错误的是 A．固态CO2俗称干冰，可用于人工降雨 B．植物光合作用消耗CO2，属于自然界碳循环 C．向装满CO2的软塑料瓶加水振荡，瓶子变瘪，证明CO2能与水反应 D．过多CO2排放会引起温室效应，但CO2不属于空气污染物 【答案】C 【详解】A.固态俗称干冰，升华时会吸收大量热量，使空气中水蒸气凝结成水滴，可用于人工降雨，表述正确； B.植物光合作用消耗合成有机物、释放氧气，是自然界碳循环的核心环节之一，表述正确； C.软塑料瓶变瘪仅能说明瓶内压强减小，溶于水也会导致压强降低，无法直接证明与水发生了化学反应，表述错误； D.是温室气体，过量排放会加剧温室效应，但它是空气的正常组成成分，不属于空气污染物，表述正确。 9．（2026·山东泰安·中考真题）如图是自然界存在的水循环、氧循环和碳循环示意图。下列相关说法错误的是 A．上图①至⑧中，产生二氧化碳的途径是⑦⑧ B．化石燃料的燃烧能使自然界中的氧原子总数减少 C．氧循环和碳循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定 D．对比①⑥可知，同样是二氧化碳和水的反应，反应条件不同则产物不同 【答案】B 【详解】A.⑦是动植物呼吸作用，⑧是化石燃料燃烧，二者均会产生二氧化碳，说法正确。 B.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不改变，化石燃料燃烧属于化学变化，自然界中氧原子总数不会减少，该说法错误。 C.氧循环通过光合作用产生氧，呼吸、燃烧等消耗氧；碳循环通过光合作用消耗二氧化碳，呼吸、燃烧等产生二氧化碳，二者可维持大气中氧气、二氧化碳含量的相对恒定，说法正确。 D.①是和常温下反应生成碳酸：；⑥是和在光照、叶绿素条件下发生光合作用，生成有机物和氧气：，反应条件不同产物不同，说法正确。 10．（26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测）如图是一款桌面雨林生态缸。缸内有苔藓、绿植、小鱼、螃蟹、溪水、沉木、碎石等，缸顶配有照明射灯。下列关于该生态缸的说法正确的是 A．缸内气体成分与外界空气成分完全一致 B．缸中鱼蟹可以存活，说明氧气易溶于水 C．光照条件下绿植叶片表面冒出的气泡是二氧化碳 D．若撤走照明射灯，一段时间后缸内氧气含量会降低 【答案】D 【详解】A.生态缸相对密闭，缸内生物的呼吸作用（消耗、产生）和光合作用（消耗、产生）会改变气体占比，与外界空气成分不完全一致，错误； B.氧气的物理性质是不易溶于水，鱼蟹能存活是因为水中溶解有少量氧气，并非氧气易溶于水，错误； C.光照条件下绿植进行光合作用，产物包含氧气，因此叶片表面冒出的气泡是，不是，错误； D.撤走照明射灯后光照缺失，绿植无法进行光合作用产生氧气，而缸内所有生物的呼吸作用会持续消耗氧气，因此一段时间后缸内氧气含量会降低，正确。 11．（25-26九年级上·广东茂名·期末）碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。减少排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。在研究膜吸收法吸收时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果，其结果如图2所示。 (1)自然界碳的循环中，化石能源燃烧________(填“吸收”或“释放”)；用溶液吸收的化学方程式：____________________________________________。 (2)实现碳中和的途径有碳替代、碳减排、________、碳循环。 (3)由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是____________。 (4)对比图2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速越大时，的脱除效果越________(填“好”或“差”)。当烟气流速相同时，________(填物质名称)对烟气中的脱除效果最好。 (5)在生活中的应用是很广泛的，请写出的一种用途：_____________________________________。 【答案】(1) 释放 (2)碳封存 (3)碳替代 (4) 差 氨基乙酸钾 (5)灭火(合理即可) 【详解】（1）化石能源含碳元素，燃烧后生成释放到空气中； 略； （2）略； （3）由图1的饼状数据可知，到2050年，碳替代的贡献率为47%，是四个途径中占比最高的，贡献率最大； （4）观察图2曲线，随烟气流速增大，三种吸收剂的脱除率均下降，因此当烟气流速越大时，的脱除效果越差； 相同烟气流速下，氨基乙酸钾对应的脱除率最高，脱除效果最好； （5）不燃烧、也不支持燃烧，且密度大于空气，可覆盖在可燃物表面隔绝氧气，达到灭火的目的。 12．（25-26八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组探究和的性质，进行了下图所示实验。请回答下列问题： (1)图A铁丝在氧气中剧烈燃烧、__________，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为____________。实验中集气瓶内预先放入一些水的目的是_________。 (2)图B通入后，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。实验中，得出“能与发生化学反应”的结论，依据的现象为_______。 (3)向装置C（杠杆已调至平衡）中通入一段时间，右边乒乓球__________（填“上升”或“下降”），实验证明具有的物理性质是______________。 【答案】(1) 火星四射 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部 (2) 干燥的石蕊纸条无明显变化，湿润的石蕊纸条变红。 (3) 下降 密度比空气大 【详解】（1） 铁丝在氧气中燃烧的特征现象为火星四射，反应需要点燃条件；燃烧生成的高温四氧化三铁熔融物溅落会导致集气瓶受热不均炸裂，预先放水可降温避免炸裂。 （2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶碳酸钙，因此澄清石灰水变浑浊；对照实验中干燥石蕊纸条不变色，说明CO₂本身不能使石蕊变色，湿润纸条变红说明CO₂与水反应生成了酸性物质，可证明二者发生反应。 （3） 二氧化碳密度大于空气，通入烧杯后左侧气体密度变大，乒乓球受到的浮力增大，左侧杠杆受向下的拉力减小，因此左侧上升、右侧下降，验证了CO₂密度比空气大的物理性质。 13．（2026·吉林松原·模拟预测）我国承诺2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国担当。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高低两支燃着的蜡烛的烧杯中。 ①观察到的现象是________________________________________。 ②该实验得出的结论：二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，________________________________。 (2)实验2：用质软的塑料瓶收集满一瓶二氧化碳气体。 ①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________________。 ②若取少量实验后液体滴加到用紫色石蕊溶液染色的干燥纸花上，发现石蕊变红。使石蕊变红的物质是________。 【答案】(1) 蜡烛由下到上依次熄灭 密度比空气大 (2) 软塑料瓶变瘪 碳酸/H2CO3 【详解】（1）①该实验中将二氧化碳气体倒入烧杯中，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可观察到蜡烛由下到上依次熄灭； ②该实验中，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳先在下部聚集，说明二氧化碳的密度比空气大； （2）①向塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，二氧化碳能溶于水，且能与水反应，会导致瓶内气体减少，压强减小，可观察到的现象是：软塑料瓶变瘪； ②石蕊变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红。 14．（26-27九年级上·内蒙古乌兰察布·阶段检测）碳和碳的氧化物探究 【活动一】认识碳单质 (1)金刚石和石墨都由碳元素组成，但物理性质差异很大。从微观角度解释，其原因是______。 (2)从物理学角度看，石墨具有良好的______性，因此可用于制作电极。 【活动二】探究CO2的化学性质 小组同学用紫色石蕊溶液染成的干燥小花进行实验，实验记录如下表： 实验编号 操作 现象 ① 将干燥的紫色石蕊小花放入盛满CO2的集气瓶中 小花不变色 ② 将紫色石蕊小花喷水后放入盛满CO2的集气瓶中 小花变红 ③ 将实验②中变红的小花取出，小心加热 小花恢复紫色 (3)实验①在探究过程中起到______的作用。 (4)对比实验①和实验②，使石蕊小花变红的物质是______。 (5)实验③中，小花恢复紫色，说明______。 (6)从生物学角度分析，绿色植物通过______作用吸收CO2，有助于维持大气中碳氧平衡。 【答案】(1)碳原子的排列方式不同 (2)导电 (3)对照/对比 (4)二氧化碳与水反应生成的碳酸/H2CO3 (5)碳酸不稳定，受热易分解 (6)光合 【详解】（1）金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，但构成它们的碳原子空间排列方式差异很大，因此宏观上物理性质不同。 （2）电极材料需要具备传导电流的能力，石墨的导电性是其可制作电极的物理特性。 （3）实验①排除了干燥CO2直接使石蕊变色的可能，和后续实验形成参照，起到对照实验的作用，是控制变量法探究实验的常规设计逻辑。 （4）实验①证明干燥CO2不能使石蕊变色，单独水也不能使石蕊染的紫花变红，因此对比可知是CO2和水反应生成的碳酸使石蕊变红。 （5）小花变红是因为生成了碳酸，加热后又变回紫色，说明碳酸在加热条件下分解消失，证明碳酸不稳定、受热易分解。 （6）绿色植物的光合作用是吸收CO2释放 O2的过程，是维持大气碳氧平衡的核心途径。 15．（25-26八年级下·广西南宁·期末）某校化学兴趣小组的同学为探究二氧化碳的性质，开展了以下实验探究活动。 (1)如图1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。观察到软塑料瓶变________（选填“扁”或“胀”），这表明二氧化碳的物理性质是________________________________________。 【提出问题】二氧化碳能否与水发生反应？ 【猜想假设】 (2)猜想1：二氧化碳能与水反应；猜想2：________________。 【设计与实验】同学们设计了如图2所示实验。 步骤（Ⅰ）紫色的石蕊纸花喷洒醋酸后变为红色。 步骤（Ⅱ）中可观察到：2处纸花不变色，1、3处纸花变红色的现象。 (3)1、3处发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (4)步骤（Ⅱ）中还可以观察到：3处纸花比1处纸花先变红的现象，由此可得出二氧化碳的物理性质是_______________________________________________________________________________。 【实验结论】猜想1正确。 【综合应用】 (5)根据二氧化碳的物理性质，实验室制取应用________收集（填字母）。 A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 (6)二氧化碳在生活、生产中也有着广泛的应用。写出一条二氧化碳在日常生活中的用途____________________________________________________________________________________。 【答案】(1) 扁 能溶于水 (2)二氧化碳不能与水反应 (3) (4)密度比空气大 (5)A (6)灭火 （合理即可） 【详解】（1）向充满CO2的软塑料瓶加约三分之一体积的水、振荡后，瓶内的二氧化碳会溶于水，瓶内气体减少、压强变小，外界大气压会把瓶子压扁。这一现象表明二氧化碳能溶于水的物理性质。 （2）题目猜想1是“二氧化碳能与水反应”，那么猜想2就是对立的假设：二氧化碳不能与水反应。 （3）1、3处是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，反应方程式：CO2+H2O＝H2CO3。 （4）3处在下方、1处在上方，3处纸花先变红，说明CO2会先下沉聚集在下方，证明二氧化碳密度比空气大。 （5）二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排气法，选A。 （6）二氧化碳在日常生活中的用途有灭火、作制冷剂、气态肥料等。 素养提升 16．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期末）根据下图，完成下列有关二氧化碳制取和性质的实验问题。 (1)根据上图回答问题： ①仪器a在此实验中的用途是_________________________； ②正确实验过程中装置B中观察到的现象为_________________________________________； ③检验生成这种气体的方法为________________________________；其反应的化学方程式为______________________________________； (2)若要用C装置探究二氧化碳的一条物理性质，导管口应放在哪个位置_______(填“1”或“2”)，同时还可以体现二氧化碳________________的化学性质，使烧杯内的蜡烛火焰熄灭，所利用的灭火原理是：____________________________________。 【答案】(1) 添加液体药品（或添加稀盐酸） 紫色石蕊试液由紫色变为红色 将生成的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳 (2) 2 不燃烧不支持燃烧 隔绝可燃物与氧气（或空气）接触 【详解】（1）仪器a是长颈漏斗，在该固液不加热制气装置中，作用是添加液体反应物（稀盐酸）。 通入B装置的二氧化碳会和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红，因此观察到溶液变红。 实验室利用二氧化碳能和澄清石灰水反应生成难溶碳酸钙沉淀的特性检验二氧化碳，其反应的化学方程式为。 （2）若要验证二氧化碳密度比空气大的物理性质，需要将导管口伸到烧杯底部（位置2），实验中下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭，既体现了二氧化碳密度大于空气的物理性质，也体现了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的化学性质；二氧化碳灭火的原理是隔绝可燃物与氧气（空气）的接触，使燃烧停止。 17．（25-26九年级下·四川自贡·期中）下面是我校化学兴趣小组同学设计的探究实验，请你和他们一起来完成学习内容。 【实验一】探究可燃物的燃烧条件。 已知：白磷的着火点为 实验操作及现象：打开。通入氧气，试管内液面下降，白磷露出水面，甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧。 (1)甲中白磷露出水面后不燃烧的原因是___________。 (2)能证明可燃物燃烧需要和氧气接触的实验现象是___________。 【实验二】利用U型管设计以下实验。 (3)利用如图装置验证蜡烛的元素组成，完成下表。 操作 现象 结论 ①先将U型管倒扣在蜡烛火焰上方 U型管内壁出现无色液滴 ___________ ②再将U型管正立，倒入澄清石灰水，振荡 ___________ 蜡烛中含有碳元素 【实验三】探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如下图(已知：无水氯化钙可以用来干燥气体，不与反应，酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红)，捂热干冰位置的玻璃管。 (4)能证明CO2与水反应的实验现象是___________。通过e和d处的现象，推断CO2的用途是___________。 【答案】(1)温度未达到白磷的着火点 (2)乙中白磷在水面下时不燃烧，露出水面后燃烧 (3) 蜡烛中含有氢元素 澄清石灰水变浑浊 (4) 干燥蓝色石蕊试纸不变红，b、c处湿润蓝色石蕊试纸变红 灭火 【详解】（1）可燃物燃烧需要同时满足两个条件：与氧气接触、温度达到可燃物的着火点。甲中白磷露出水面后已经接触氧气，但甲烧杯是冷水，温度低于白磷的着火点（40℃），因此不燃烧。 （2）验证燃烧需要氧气，需控制温度达到着火点，只改变是否接触氧气的条件：乙是80℃热水，温度已经达到白磷着火点，白磷在水面下时不接触氧气、不燃烧，露出水面接触氧气后燃烧，即可证明燃烧需要氧气。 （3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变：①蜡烛燃烧生成水，水中氢元素来自蜡烛，因此可得出结论蜡烛含有氢元素；②蜡烛含碳元素，燃烧会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此现象是澄清石灰水变浑浊。 （4）无水氯化钙会干燥二氧化碳，干燥的二氧化碳本身不能使石蕊变色，二氧化碳和水反应生成酸性的碳酸，才会使石蕊试纸变红，因此证明反应的现象是：干燥蓝色石蕊试纸不变红，b、c处湿润蓝色石蕊试纸变红； e在下方、d在上方，实验中e处火柴先熄灭，d处后熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，对应用途是灭火。 18．（2026·北京大兴·模拟预测）利用下图装置研究的性质（实验时均抽出玻璃片）。 (1)实验1，观察到蜡烛立即熄灭，由此可得出具有的性质是密度比空气的大、__________。 (2)实验2，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。 (3)实验3，能证明与发生反应的现象是__________。 【答案】(1) 不燃烧、不支持燃烧 (2) (3) 干燥紫色石蕊纸花不变色，湿润紫色石蕊纸花变红 【详解】（1）该实验中蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳在上侧集气瓶中，下侧集气瓶中蜡烛立即熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，可下沉到蜡烛处，覆盖在蜡烛表面使其熄灭； （2）略； （3）该实验中干燥紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，湿润紫色石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水发生了反应。 19．（25-26八年级下·上海闵行·阶段检测）某同学利用以下装置制备二氧化碳，并对其性质进行探究。 (1)打开弹簧夹a，关闭弹簧夹b，推动装有稀盐酸的注射器活塞。装置B中发生反应的化学方程式为____________；发现装置A中低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是____________。 (2)为证明二氧化碳可以和水发生反应，打开弹簧夹b，关闭弹簧夹a，若想实验成功，则试剂X应该具有什么作用________________。将依次通入D、E、F中，______现象说明二氧化碳可以和水反应；观察到F中澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________________________。 【答案】(1) 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大 (2) 干燥反应生成的二氧化碳 D中干紫色石蕊纸花不变色，E中湿紫色石蕊纸花变红 【详解】（1）装置B中发生的反应是大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸的反应； 装置A中蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，低蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳先在下部聚集； （2）该实验的目的是证明二氧化碳可以和水发生反应，要想实验成功，应使用干燥的二氧化碳气体，否则缺乏对比实验，无法得出结论，则试剂X的作用是干燥反应生成的二氧化碳； 将依次通入D、E、F中，D中干紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，E中湿紫色石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水发生了反应； F中澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。 20．（2026·广东深圳·模拟预测）我国承诺2030年前碳达峰、2060年前碳中和。某班级据此设计行动方案，成立三个研究小组，分别探索碱吸收、碳封存、碳转化三条技术路径。 (1)自然界中碳循环过程如图1所示，大气中的二氧化碳来源有_________________（写一个）。 (2)由图2分析，1845年~2005年大气中CO2浓度与地球表面温度的情况_________________。 (3)“碱吸收组”经过查询资料，记录了NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2这４种常见碱的价格、溶解度和吸收1g CO2所需碱的质量，如表所示，考虑价格、溶解度与吸收效果，选择_____________性价比最高。 种类 价格/元/吨 溶解度/g 吸收1gCO2所需物质的质量/g 氢氧化钠 4000 111 1.82 氢氧化钙 680 0.185 1.77 氢氧化钾 7700 121 2.55 氢氧化钡 4000 3.9 3.88 (4)“碳封存组”查阅资料发现可用海水封存CO2，可能造成的环境问题是_____________。 (5)①“碳转化组”查阅资料得知以二氧化碳和氨气合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应原理为，计算生成30 t尿素可吸收CO2的质量。_____________（写出计算过程） ②根据质量守恒定律，上述方法合成的尿素中氢元素_____________氨气中的氢元素（填“＞”、“＜”、“=”）。 【答案】(1)动植物的呼吸作用（或化石燃料的燃烧等） (2)二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升 (3)氢氧化钠/NaOH (4)海水酸化 (5) 解：设生成30 t尿素可吸收CO2的质量为x ，x=22t 答：生成30 t尿素可吸收CO2的质量为22t。 ＜ 【详解】（1）略； （2）由图2可知，1845年~2005年大气中CO2浓度逐渐升高，地球表面温度逐渐升高，说明二氧化碳排放量的增加会导致地球表面温度上升； （3）由表可知，氢氧化钙价格较低，但是氢氧化钙的溶解度很小，不能配成浓溶液，吸收二氧化碳的效率较低，氢氧化钾溶解度较大，但是价格较高，氢氧化钠和氢氧化钡价格相同，氢氧化钠溶解度更大，吸收效果更好，且吸收相同质量的二氧化碳所需氢氧化钠的质量更小，故选择氢氧化钠性价比最高； （4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会导致海水酸化； （5）①见答案； ②根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，氨气中的氢元素一部分转化到了尿素中，一部分转化到了水中，则合成的尿素中氢元素＜氨气中的氢元素。 迁移创新 21．（2026九年级·上海·专题练习）回答下列问题： (1)石墨、金刚石都是由碳元素组成的不同单质，但它们的物理性质有很大的差异，原因是______。 二氧化碳的制取和性质。 (2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，写出反应的化学方程式______。 (3)如图进行实验，观察到蜡烛由下而上依次熄灭，下列说法错误的是______。 A．二氧化碳的密度比空气大 B．二氧化碳能使石蕊试液变红色 C．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 D．二氧化碳可用澄清石灰水检验 (4)图中二氧化碳能从塑料瓶大量进入烧杯的原因是______。 二氧化碳的捕集与利用。 (5)自然固碳：地球本身具备一定固碳能力，如水能吸收二氧化碳。写出水与二氧化碳的化学方程式______。 (6)人工固碳如图：利用氨水与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵。当温度升高至38℃-60℃，碳酸氢铵会分解。“吸收塔”中采用喷淋的方式目的是______，该反应温度不宜过高的原因是______。 (7)利用：我国自主研发的“液态太阳能燃料合成技术”得到的氢气可将二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)等物质，甲醇可作为燃料。流程如图所示。请说明该流程可实现“零碳”排放的理由______。 【答案】(1)碳原子排列方式不同 (2) (3)B (4)干冰升华时，快速由固态变为气态，使塑料瓶内气态CO2的量急剧增加，瓶内压强增大，瓶内压强高于烧杯内的大气压，因此CO2会从塑料瓶被“压入”烧杯中 (5) (6) 增大氨水与二氧化碳的接触面积，使反应更充分 温度过高会导致碳酸氢铵分解，降低产率 (7)该流程中，二氧化碳与氢气反应生成甲醇，甲醇燃烧生成二氧化碳和水，生成的二氧化碳可再次参与催化合成反应，实现二氧化碳的循环利用，无额外二氧化碳排放，故能实现“零碳”排放 【详解】（1）石墨、金刚石都是由碳元素组成的不同单质，但它们的碳原子排列方式不同，导致它们的物理性质有很大的差异。 （2）略。 （3）A. 蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳先在底部聚集​，证明其密度大于空气，说法正确。 B.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，而非二氧化碳直接使石蕊变红，说法错误。 C.蜡烛熄灭​，说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，说法正确。 D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，说法正确。 （4）略。 （5）水与二氧化碳反应生成碳酸。 （6）“吸收塔”中采用喷淋的方式目的是增大氨水与二氧化碳的接触面积，使反应更充分； 氨水与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵。当温度升高至38℃-60℃，碳酸氢铵会分解，因此该反应温度不宜过高。 （7）略。 22．（25-26八年级下·山东淄博·期末）我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。 (1)从物质变化及分子角度看，在水循环、碳循环、氧循环中，_______________循环与另外两种循环有本质区别。 (2)基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行，一是_______________；二是增加二氧化碳消耗。图中自然界中消耗二氧化碳的途径有_______________（写一条即可）。 (3)在海水吸收二氧化碳和光合作用两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是_______________。 (4)石灰石循环法可用于捕集烟气中的，该方法以CaO捕集，将所得产物碳酸钙在高温下煅烧可重新获得CaO，高温煅烧时反应的化学方程式是_______________，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对具有良好的_______________性。 (5)为实现“碳中和”目标，科学家发明了制甲醇技术，反应的化学方程式是： 。与足量氢气反应，理论上最多可产生甲醇的质量是多少?（写出计算步骤） 【答案】(1)水 (2) 减少二氧化碳排放（合理即可） 植物的光合作用等 (3)反应的条件不同 (4) 吸附 (5)解：设可产生甲醇的质量为。 解得 答：可产生甲醇的质量为。 【详解】（1）水循环只是水的状态改变，水分子本身不变，属于物理变化；碳循环、氧循环过程中分子种类改变，有新物质生成，属于化学变化，因此水循环与另外两种循环有本质区别。 （2）“碳中和”需要平衡二氧化碳的收支，一方面要减少二氧化碳排放，另一方面增加二氧化碳消耗； 根据图示，自然界消耗二氧化碳的途径有植物光合作用、海水吸收，任写一条即可。 （3）水吸收二氧化碳是常温下二氧化碳与水反应生成碳酸，光合作用是二氧化碳和水在光照、叶绿素条件下反应生成有机物和氧气，反应物相同，产物不同的原因是反应条件不同。 （4）碳酸钙高温煅烧分解生成氧化钙和二氧化碳，其反应的化学方程式为； 氧化钙疏松多孔，结构与活性炭相似，因此对二氧化碳有良好的吸附性。 （5）见答案。 23．（2026·河南三门峡·二模）实现“碳达峰”“碳中和”目标是我国政府对国际社会的重要承诺，彰显了负责任大国的作为和担当。化学兴趣小组开启了“低碳行动”项目式学习之旅。 活动一：识碳 (1)“双碳”中的碳指的是二氧化碳，实现“双碳”目标有利于缓解的环境问题是________。 (2)下列是从下图碳原子结构示意图中得到的信息，正确的是________。（填序号） a.电子数为2    b.核电荷数为6    c.质子数为4    d.中子数为6 活动二：探碳 (3)如图所示为探究二氧化碳性质的实验。 ①实验1中d处紫色石蕊纸花最先变红，发生反应的化学方程式为________。本实验中通入的必须干燥，康康同学提出可用氧化钙作干燥剂，你是否同意？请说明理由________。 ②实验2中观察到蜡烛自下而上依次熄灭，说明具有的物理性质为________。本实验可体现与物理性质、化学性质均有关的一项用途为________。 活动三：捕碳、用碳 (4)每年约1600万吨二氧化碳被“捕捉”并被压缩封存。800 L的二氧化碳气体经压缩后可装入容积为5 L的钢瓶中，从微观角度解释其原因。 (5)我国研发的“液态阳光燃料合成技术”，在一定条件下，二氧化碳和氢气可以转化为“液态阳光燃料”甲醇，同时生成水。若消耗13.2吨的二氧化碳，理论上产生甲醇的质量是多少吨？ 【答案】(1)温室效应（或全球气候变暖） (2)b (3) 不同意，氧化钙吸水生成氢氧化钙，氢氧化钙会和二氧化碳反应，无法得到干燥的二氧化碳 二氧化碳密度比空气大 灭火 (4)分子之间有间隔，气体二氧化碳分子间间隔较大，加压后分子间间隔减小，体积大幅缩小，因此可以压缩装入小容积钢瓶 (5)解：设理论上生成甲醇的质量为x。 答：理论上产生甲醇的质量为9.6t。 【详解】（1）二氧化碳是主要的温室气体，过量排放会加剧温室效应，实现“双碳”目标可减少二氧化碳排放，缓解温室效应。 （2）从碳原子结构示意图可知：圆圈内数字为6，即质子数=核电荷数=6；原子核外电子总数=2+4=6；原子结构示意图无法得到中子数的信息，故选b。 （3）①二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红； 不同意，氧化钙是碱性干燥剂，会与酸性的二氧化碳反应，因此不能用于干燥二氧化碳。 ②蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，会先聚集在烧杯底部； 该现象同时说明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，结合密度比空气大的物理性质，可用于灭火。 （4）从微观角度，物质三态变化、体积压缩的本质是分子间间隔发生改变。 （5）计算过程见答案。 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 控制燃烧 第三节 碳达峰与碳中和 第1课时 二氧化碳的性质 课标要点 1．理解自然界中碳循环的过程，掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，明确二氧化碳在碳循环及“双碳”目标中的作用。 2．通过分析碳循环示意图和实验现象，培养证据推理与模型认知能力，经历“二氧化碳溶于水”等实验探究，提升科学探究能力。 3．结合碳达峰、碳中和的社会热点，树立环保意识和社会责任感，理解化学在解决环境问题中的重要作用。 学习重难点 重点：二氧化碳的物理性质与化学性质；二氧化碳与水、与澄清石灰水的反应；自然界中碳循环的主要途径。 难点：通过实验探究归纳二氧化碳的性质，建立“性质决定用途”的观念；从碳循环失衡的角度理解“双碳”目标的化学意义。 知识点 自然界中的碳循环（重点） 1．碳循环的概念 （1）　　　是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。　　　　是含碳的主要气体，也是　　　参与物质循环的主要形式之一。 （2）碳循环包括二氧化碳的产生与吸收两大途径，二者保持　　　　。 2．二氧化碳的产生途径与吸收途径 途径类别 主要途径 产生CO₂的途径 生物的　　　　；生物体被微生物分解；化石燃料的燃烧；海水中的弱酸分解 吸收CO₂的途径 绿色植物的　　　　；江河湖海等水体溶解二氧化碳；溶解的二氧化碳转化为碳酸盐 3．碳循环失衡的原因 （1）排放端：人类大量燃烧　　　　，短时间内排放远超自然循环承载能力的二氧化碳。 （2）吸收端：　　　　（森林砍伐）使光合作用吸收二氧化碳的能力减弱。 （3）自然产生与吸收本应平衡，人类活动使排放速度远快于自然吸收速度，导致大气中二氧化碳含量持续升高。 4．碳循环的意义 维持生态平衡，为光合作用提供原料；调节气候，维持适宜的温度环境；支撑海洋生态，碳酸盐是珊瑚、贝类构建外壳的原料；保障人类生存。 特别提醒 1．“双碳”目标中的“碳”主要指二氧化碳；我国力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和。 2．碳循环中既有物理变化（CO₂溶于水），也有化学变化（光合作用、化石燃料燃烧等）。 3．大气中CO₂含量升高的主要原因是排放增加与吸收减弱并存。 易错提醒 易错点1：碳循环中的“碳”指的是二氧化碳这种物质。 辨析：错误。“碳”指碳元素，二氧化碳是碳元素参与物质循环的主要形式之一。 易错点2：海水吸收CO₂只发生物理变化。 辨析：错误。CO₂溶于水是物理变化，但部分CO₂与水反应生成碳酸并转化为碳酸盐，涉及化学变化。 易错点3：光合作用属于物理变化。 辨析：错误。光合作用吸收CO₂、生成有机物和氧气，有新物质生成，属于化学变化。 教材延伸 1．“双碳”目标 碳达峰指CO₂排放量达到峰值后不再增长并逐渐回落；碳中和指排放的CO₂通过吸收等方式相抵，实现“净零排放”。 2．温室效应 大气中CO₂含量过高会加剧温室效应，引起全球变暖、海平面上升。 3．低碳生活 节约用电、绿色出行、植树造林，都是为“双碳”目标作贡献的实际行动。 随学随练 1．碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是 A．途径①表示植物的呼吸作用 B．途径②会使海水酸化 C．风力发电不属于“碳循环” D．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2 2．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三态变化实现的，而碳循环、氧循环中均有化学变化发生 知识点 认识二氧化碳（重点） 1．二氧化碳的物理性质 （1）通常状况下，二氧化碳是一种　　、　　的气体，密度约为空气的1.5倍。 （2）CO₂能溶于水，1体积水约溶解1体积CO₂，增大压强溶解得更多。 （3）加压、降温可得二氧化碳固体，俗称　　，升华时吸收大量热。 项目 性质 颜色、气味 无色、无味 状态 通常为气体，加压降温可得　　（干冰） 密度 比空气大，约为空气的1.5倍 溶解性 能溶于水，1体积水约溶1体积CO₂，压强增大溶解更多 2．实验探究：二氧化碳溶于水并与水反应 （1）向集满CO₂的塑料瓶中加水振荡，塑料瓶变瘪，说明CO₂能溶于水，瓶内气压减小。 （2）向CO₂水溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液　　，说明部分CO₂与水反应生成了　　（H₂CO₃）。 （3）加热变红的溶液，溶液由红色变为　　，说明碳酸不稳定，受热分解为　　　　　　。 实验操作 现象 结论 向集满CO₂的塑料瓶中加水振荡 塑料瓶　　 CO₂能　　　，瓶内气压减小 向CO₂水溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液　　 部分CO₂与水反应生成　酸 加热变红的溶液 溶液由红　　 碳酸不稳定，受热　　 3．实验探究：二氧化碳的密度与灭火 （1）向盛有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛　　　　依次熄灭。 （2）结论：CO₂的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火。 4．二氧化碳与澄清石灰水反应 （2）实验室常用　　　　　检验二氧化碳：将气体通入澄清石灰水，若　　　则为CO₂。 5．二氧化碳的化学性质（归纳） （1）不能　　，也不　　　　； （2）不能供给呼吸； 6．二氧化碳的用途（性质决定用途） 性质 用途 干冰升华吸收大量热 制冷保鲜、人工降雨、制造舞台烟雾效果 密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧 　　 参与植物的光合作用 作　　　　 能溶于水 制作　　　　 作化工原料 制纯碱、化肥、医药产品等 特别提醒 1．CO₂本身无毒，但不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖、深井前应做灯火实验。 2．检验CO₂用澄清石灰水（变浑浊），不能用燃着的木条代替——氮气等也能使木条熄灭。 3．二氧化碳的性质决定其用途，用途又反映其性质。 易错提醒 易错点1：CO₂能使紫色石蕊试液变红，说明CO₂是酸。 辨析：错误。CO₂本身不是酸，是CO₂与水反应生成的碳酸（H₂CO₃）使石蕊试液变红。 易错点2：CO₂无毒，对环境没有任何影响。 辨析：错误。CO₂含量过高会加剧温室效应，引起全球变暖、海平面上升等环境问题。 易错点3：任何火灾都可以用CO₂灭火。 辨析：错误。镁等活泼金属能在CO₂中燃烧，此类火灾不能使用CO₂灭火器。 教材延伸 1．干冰 CO₂固体俗称干冰，升华时吸收大量热，可作制冷剂，用于人工降雨、食品保鲜、舞台烟雾效果。 2．温室效应与海平面上升 近40年来我国沿海海平面以每年约3.5mm的速度上升，温室效应加剧是重要原因之一。 3．灭火原理再认识 CO₂灭火利用“密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧”，从“隔绝氧气”角度破坏燃烧条件。 随学随练 1．下列关于二氧化碳的说法正确的是（　　） A．二氧化碳有毒，进入深井或地窖要做灯火实验 B．温度越低、压强越大，二氧化碳在水中的溶解性越强 C．二氧化碳过多排放是导致酸雨的主要原因 D．二氧化碳不可燃、不助燃，因此任何火灾都可以用二氧化碳灭火 2．如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质 ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 拓展 对照实验法探究二氧化碳与水的反应 对照实验是化学科学探究的方法之一，通过控制变量、设置对照，可以排除干扰因素，精准推导反应本质。二氧化碳与水的反应无明显直观现象，需借助酸碱指示剂，通过多组对照实验层层推导，完整体现了“证据推理与科学探究”的化学学科素养。 取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别进行如下实验： 实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花 现象 小花变红色 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.生成的碳酸　　　，很容易分解生成　　　　和　。 实验改进 ①操作示意图（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花，垂直固定装璃管的装置末画出）； ②现象：d处棉花比a处棉花　　　　　，b、c处棉花　　　　　； ③结论：根据棉花变红的顺序，可得出二氧化碳的密度比空气　　　，温润的棉花　　　　，干燥的棉花　　　　　，可得出二氧化碳能与水反应。 1.控制变量思想 本实验通过设置多组对照，分别排除了水、二氧化碳单独作用的可能，最终证明“　　　　　”是使石蕊变色的原因，是初中化学控制变量法的典型范例。 2证据推理逻辑 实验现象是直观证据，通过对比不同条件下的现象差异，逐步推导反应本质，体现了“现象→结论”的科学推理路径。 3.易错提醒 使紫色石蕊变红的是　　　　　　反应生成的碳酸，而非二氧化碳本身；碳酸　　　，常温下即可缓慢分解，加热分解　　　　。 活学活用 1．化学是一门实验学科，正确的实验操作是保证实验成功的关键。 (1)实验一中根据实验现象得出的结论 。 (2)实验二中观察到的现象是 。写出此反应的化学方程式 。 (3)实验三铁丝在氧气中燃烧要在集气瓶底放少量水或一薄层细沙的原因是 。 (4)实验四可以得出二氧化碳的性质 ； 。 (5)（如图2）过滤操作中玻璃棒的作用 ，实验结束后，有同学发现溶液过滤不彻底，造成此现象的原因 。 ①滤纸没有紧贴漏斗内壁  ②滤纸破损  ③液面高于滤纸边缘 2．用下图实验验证的性质。 (1)图1中，观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭。由此得到的结论是 。 (2)向图2所示的装置中通入二氧化碳后，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。 (3)图2实验中，得出“二氧化碳能与水发生化学反应”的结论，依据的现象为 。 题型 自然界的碳循环与温室效应 ▌例1 科学家发现，地球上的碳库(储存碳的场所)主要包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。下列相关叙述不正确的有 A．海洋是地球上最大的碳库，能溶解大量的二氧化碳 B．煤炭、石油中的碳主要来自古代生物的遗体 C．森林中的树木通过呼吸作用将碳固定在其体内 D．石灰岩(主要成分为)的形成也与碳循环有关 解题贴士 1.碳循环、氧循环中的“碳”“氧”均指元素，不是单质。 2.记准CO₂的产生与消耗途径：产生以呼吸、燃烧、分解为主；消耗以光合作用、水体溶解为主。 3.注意区分：CO₂加剧温室效应，SO₂、NO₂导致酸雨，二者成因不同。 ▌对点练1-1 中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。下列有关说法不正确的是 A．该过程中发生的变化为物理变化 B．该过程的实现可节约耕地和淡水资源 C．该过程的实现会提高粮食安全水平 D．该过程的实现会促进碳中和目标的实现 ▌对点练1-2 2021年11月，第26届联合国气候大会在英国格拉斯哥召开，讨论的核心物质仍是(二氧化碳)，如何降低大气中CO2浓度，是人类一直在研究的重要议题。 全球碳循环如图所示： 对二氧化碳的综合利用是国际研究的热点，如：工业上可以将CO2转化成尿素、甲醇等资源；科学家还发现了一种镍与有机物组成的混合催化剂，利用太阳光能，可将水中溶解的CO2转化成一氧化碳和氧气；我国科学家在实验室首次实现了利用CO2直接人工合成淀粉，这是中国科学家在人工合成淀粉方面取得的颠覆性、原创性突破。 (1)在全球碳循环中，大气中二氧化碳的来源有 (写一条)。 (2)CO2在一定条件下生成一氧化碳和氧气，该反应的基本反应类型是 。 (3)“我国科学家利用二氧化碳直接人工合成淀粉”的意义： (写一条)。 题型 二氧化碳物理性质 ▌例2 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 解题贴士 1.软塑料瓶变瘪的直接原因是瓶内气压减小，核心原因是CO₂溶于水；要证明发生化学反应，需借助紫色石蕊等试剂。 2.CO₂的溶解性是“能溶于水”，不是易溶、难溶；压强越大、温度越低，溶解量越多。 3.干冰升华是物理变化，体现的是CO₂的物理性质。 ▌对点练2-1 化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是 A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成 C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低 D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸 ▌对点练2-2 下列有关二氧化碳的说法，正确的是 A．将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性 B．将燃着的木条伸入某气体中，若木条熄灭，则该气体是 C．干冰升华时吸收热量，可用于制造舞台云雾效果 D．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒 题型 二氧化碳化学性质的实验探究 ▌例3 利用下图所示装置探究二氧化碳的性质并填空： (1)A中的实验现象是 ，说明具有的物理性质是 ，化学性质是 。 (2)B中，向收集满气体的软塑料瓶中加入一定体积的水，立即旋紧瓶盖振荡，软塑料瓶变瘪，此现象 （填“能”或“不能”）证明与水发生了化学反应。 (3)C中的现象是 ，写出该反应的化学方程式： 。 解题贴士 1.使紫色石蕊变红的是碳酸，不是二氧化碳本身，这是高频易错点。 2.碳酸不稳定，受热易分解为CO₂和水，因此变红的溶液加热后会恢复紫色。 3.高低蜡烛实验体现两条性质：密度比空气大（物理）、不燃烧不支持燃烧（化学），下层蜡烛先熄灭是核心现象。 ▌对点练3-1 下图是某同学设计的装置并验证二氧化碳的性质 (1)当通入二氧化碳一段时间后，F中的现象是 ； (2)G中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ； (3)H中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 。 ▌对点练3-2 运用对比、分类、归纳等方法认识物质及其变化，能够发展科学思维，请回答： (1)小镁同学设计的下列对比实验其中不能实现实验目的的是 (填符号)，你的理由是 不同。 A．探究可燃物燃烧需要温度达到着火点 B．探究二氧化碳能否与水反应 C．探究对分解的催化 (2)请认真阅读资料，并根据其中的内容和所学的知识，回答下列问题。资料：原子半径的大小取决于两个因素，一个因素是原子核外的电子层数，另一个因素是核电荷数。随着原子核外电子层数增多，原子的半径增大；当电子层数相同时，核电荷数越大，原子的半径越小；一般阴离子的半径大于对应原子的半径，阳离子的半径小于对应原子的半径。 ①碳原子的半径 (填“小于”或“大于”)氮原子的半径。 ②氧原子的半径 (填“小于”或“大于”)氧离子的半径。 题型 二氧化碳的检验与鉴别 ▌例4 下列实验设计不能达到实验目的的是 A．用燃着的木条鉴别氧气和氮气 B．用带火星的木条检验氧气是否收集满 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．用木炭测定空气中氧气含量 解题贴士 1.检验二氧化碳的专用试剂是澄清石灰水，现象是变浑浊；能使燃着木条熄灭只是辅助判断，不是检验依据。 2.鉴别多瓶气体（如空气、氧气、二氧化碳）时，常用燃着的木条：燃烧更旺的是氧气，无明显变化的是空气，熄灭的是二氧化碳。 ▌对点练4-1 下列方法不能达到目的的是 A．用带火星的木条放入气体中根据现象区分空气和氧气 B．通过通入石灰水观察是否变浑浊区分二氧化碳和氮气 C．通过观察颜色区分氧化镁和四氧化三铁 D．用燃着的木条放入气体中根据是否熄灭区分氦气和氮气 ▌对点练4-2 区分氧气、空气、二氧化碳三瓶无色气体，最简单的方法是 A．闻气体气味 B．伸入燃着的木条 C．倒入澄清石灰水 D．观察气体颜色 基础通关 1．（26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测）实验车上两瓶气体的标签脱落，已知是氧气和二氧化碳，不能鉴别的方法是 A．分别伸入燃着的木条 B．分别加入澄清石灰水并振荡 C．分别观察气体的颜色 D．分别伸入带火星的木条 2．（25-26九年级上·河南洛阳·期末）下列关于二氧化碳的说法错误的是 A．密度比空气大 B．能溶于水 C．有毒性，可使人中毒 D．可用于灭火 3．（2026·山东聊城·二模）探究二氧化碳性质的实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．a变红说明二氧化碳有酸性 B．b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙 C．变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色 D．c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大 4．（2026·广东清远·一模）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 C．制取：试剂大理石与稀硫酸 D．用途：可作灭火剂、气体肥料 5．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）某同学用如图实验进行研究的性质。下列说法中，不正确的是 A．观察到试纸③比试纸①先变红，说明的密度比空气大 B．通过试纸②和试纸③现象不同，说明能与水发生化学反应 C．实验中燃着的木条熄灭，说明不燃烧也不支持燃烧 D．过程中湿润的紫色石蕊试纸变红色，说明是一种酸 6．（2026·湖南长沙·模拟预测）物质的性质决定物质的用途。如图是关于二氧化碳的实验，下列说法错误的是 A．烧杯中低处的蜡烛先熄灭 B．该实验说明具有不支持燃烧的性质 C．该实验说明的密度比空气的大 D．如果遇到火灾，我们应该直立身体逃生 7．（2026·山东德州·一模）兴趣小组利用废旧塑料瓶、蜡烛等设计了如图装置来验证的相关性质，塑料瓶内壁上贴有纸花，其中a处是湿润的紫色石蕊纸花，b处是干燥的紫色石蕊纸花。下列说法正确的是 A．观察到从高处到低处的蜡烛依次熄灭 B．通过对比，可证明能使石蕊变红 C．实验观察到澄清的石灰水变浑浊 D．该实验只能验证的化学性质 8．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）实现“碳中和”是国家战略，下列有关二氧化碳的认识，错误的是 A．固态CO2俗称干冰，可用于人工降雨 B．植物光合作用消耗CO2，属于自然界碳循环 C．向装满CO2的软塑料瓶加水振荡，瓶子变瘪，证明CO2能与水反应 D．过多CO2排放会引起温室效应，但CO2不属于空气污染物 9．（2026·山东泰安·中考真题）如图是自然界存在的水循环、氧循环和碳循环示意图。下列相关说法错误的是 A．上图①至⑧中，产生二氧化碳的途径是⑦⑧ B．化石燃料的燃烧能使自然界中的氧原子总数减少 C．氧循环和碳循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定 D．对比①⑥可知，同样是二氧化碳和水的反应，反应条件不同则产物不同 10．（26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测）如图是一款桌面雨林生态缸。缸内有苔藓、绿植、小鱼、螃蟹、溪水、沉木、碎石等，缸顶配有照明射灯。下列关于该生态缸的说法正确的是 A．缸内气体成分与外界空气成分完全一致 B．缸中鱼蟹可以存活，说明氧气易溶于水 C．光照条件下绿植叶片表面冒出的气泡是二氧化碳 D．若撤走照明射灯，一段时间后缸内氧气含量会降低 11．（25-26九年级上·广东茂名·期末）碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。减少排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。在研究膜吸收法吸收时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果，其结果如图2所示。 (1)自然界碳的循环中，化石能源燃烧________(填“吸收”或“释放”)；用溶液吸收的化学方程式：____________________________________________。 (2)实现碳中和的途径有碳替代、碳减排、________、碳循环。 (3)由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是____________。 (4)对比图2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速越大时，的脱除效果越________(填“好”或“差”)。当烟气流速相同时，________(填物质名称)对烟气中的脱除效果最好。 (5)在生活中的应用是很广泛的，请写出的一种用途：_____________________________________。 12．（25-26八年级下·山东烟台·期末）兴趣小组探究和的性质，进行了下图所示实验。请回答下列问题： (1)图A铁丝在氧气中剧烈燃烧、__________，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为____________。实验中集气瓶内预先放入一些水的目的是_________。 (2)图B通入后，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。实验中，得出“能与发生化学反应”的结论，依据的现象为_______。 (3)向装置C（杠杆已调至平衡）中通入一段时间，右边乒乓球__________（填“上升”或“下降”），实验证明具有的物理性质是______________。 13．（2026·吉林松原·模拟预测）我国承诺2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国担当。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高低两支燃着的蜡烛的烧杯中。 ①观察到的现象是________________________________________。 ②该实验得出的结论：二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，________________________________。 (2)实验2：用质软的塑料瓶收集满一瓶二氧化碳气体。 ①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________________。 ②若取少量实验后液体滴加到用紫色石蕊溶液染色的干燥纸花上，发现石蕊变红。使石蕊变红的物质是________。 14．（26-27九年级上·内蒙古乌兰察布·阶段检测）碳和碳的氧化物探究 【活动一】认识碳单质 (1)金刚石和石墨都由碳元素组成，但物理性质差异很大。从微观角度解释，其原因是______。 (2)从物理学角度看，石墨具有良好的______性，因此可用于制作电极。 【活动二】探究CO2的化学性质 小组同学用紫色石蕊溶液染成的干燥小花进行实验，实验记录如下表： 实验编号 操作 现象 ① 将干燥的紫色石蕊小花放入盛满CO2的集气瓶中 小花不变色 ② 将紫色石蕊小花喷水后放入盛满CO2的集气瓶中 小花变红 ③ 将实验②中变红的小花取出，小心加热 小花恢复紫色 (3)实验①在探究过程中起到______的作用。 (4)对比实验①和实验②，使石蕊小花变红的物质是______。 (5)实验③中，小花恢复紫色，说明______。 (6)从生物学角度分析，绿色植物通过______作用吸收CO2，有助于维持大气中碳氧平衡。 15．（25-26八年级下·广西南宁·期末）某校化学兴趣小组的同学为探究二氧化碳的性质，开展了以下实验探究活动。 (1)如图1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。观察到软塑料瓶变________（选填“扁”或“胀”），这表明二氧化碳的物理性质是________________________________________。 【提出问题】二氧化碳能否与水发生反应？ 【猜想假设】 (2)猜想1：二氧化碳能与水反应；猜想2：________________。 【设计与实验】同学们设计了如图2所示实验。 步骤（Ⅰ）紫色的石蕊纸花喷洒醋酸后变为红色。 步骤（Ⅱ）中可观察到：2处纸花不变色，1、3处纸花变红色的现象。 (3)1、3处发生反应的化学方程式为________________________________________________。 (4)步骤（Ⅱ）中还可以观察到：3处纸花比1处纸花先变红的现象，由此可得出二氧化碳的物理性质是_______________________________________________________________________________。 【实验结论】猜想1正确。 【综合应用】 (5)根据二氧化碳的物理性质，实验室制取应用________收集（填字母）。 A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 (6)二氧化碳在生活、生产中也有着广泛的应用。写出一条二氧化碳在日常生活中的用途____________________________________________________________________________________。 素养提升 16．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期末）根据下图，完成下列有关二氧化碳制取和性质的实验问题。 (1)根据上图回答问题： ①仪器a在此实验中的用途是_________________________； ②正确实验过程中装置B中观察到的现象为_________________________________________； ③检验生成这种气体的方法为________________________________；其反应的化学方程式为______________________________________； (2)若要用C装置探究二氧化碳的一条物理性质，导管口应放在哪个位置_______(填“1”或“2”)，同时还可以体现二氧化碳________________的化学性质，使烧杯内的蜡烛火焰熄灭，所利用的灭火原理是：____________________________________。 17．（25-26九年级下·四川自贡·期中）下面是我校化学兴趣小组同学设计的探究实验，请你和他们一起来完成学习内容。 【实验一】探究可燃物的燃烧条件。 已知：白磷的着火点为 实验操作及现象：打开。通入氧气，试管内液面下降，白磷露出水面，甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧。 (1)甲中白磷露出水面后不燃烧的原因是___________。 (2)能证明可燃物燃烧需要和氧气接触的实验现象是___________。 【实验二】利用U型管设计以下实验。 (3)利用如图装置验证蜡烛的元素组成，完成下表。 操作 现象 结论 ①先将U型管倒扣在蜡烛火焰上方 U型管内壁出现无色液滴 ___________ ②再将U型管正立，倒入澄清石灰水，振荡 ___________ 蜡烛中含有碳元素 【实验三】探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如下图(已知：无水氯化钙可以用来干燥气体，不与反应，酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红)，捂热干冰位置的玻璃管。 (4)能证明CO2与水反应的实验现象是___________。通过e和d处的现象，推断CO2的用途是___________。 18．（2026·北京大兴·模拟预测）利用下图装置研究的性质（实验时均抽出玻璃片）。 (1)实验1，观察到蜡烛立即熄灭，由此可得出具有的性质是密度比空气的大、__________。 (2)实验2，观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为__________。 (3)实验3，能证明与发生反应的现象是__________。 19．（25-26八年级下·上海闵行·阶段检测）某同学利用以下装置制备二氧化碳，并对其性质进行探究。 (1)打开弹簧夹a，关闭弹簧夹b，推动装有稀盐酸的注射器活塞。装置B中发生反应的化学方程式为____________；发现装置A中低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是____________。 (2)为证明二氧化碳可以和水发生反应，打开弹簧夹b，关闭弹簧夹a，若想实验成功，则试剂X应该具有什么作用________________。将依次通入D、E、F中，______现象说明二氧化碳可以和水反应；观察到F中澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________________________。 20．（2026·广东深圳·模拟预测）我国承诺2030年前碳达峰、2060年前碳中和。某班级据此设计行动方案，成立三个研究小组，分别探索碱吸收、碳封存、碳转化三条技术路径。 (1)自然界中碳循环过程如图1所示，大气中的二氧化碳来源有_________________（写一个）。 (2)由图2分析，1845年~2005年大气中CO2浓度与地球表面温度的情况_________________。 (3)“碱吸收组”经过查询资料，记录了NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2这４种常见碱的价格、溶解度和吸收1g CO2所需碱的质量，如表所示，考虑价格、溶解度与吸收效果，选择_____________性价比最高。 种类 价格/元/吨 溶解度/g 吸收1gCO2所需物质的质量/g 氢氧化钠 4000 111 1.82 氢氧化钙 680 0.185 1.77 氢氧化钾 7700 121 2.55 氢氧化钡 4000 3.9 3.88 (4)“碳封存组”查阅资料发现可用海水封存CO2，可能造成的环境问题是_____________。 (5)①“碳转化组”查阅资料得知以二氧化碳和氨气合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应原理为，计算生成30 t尿素可吸收CO2的质量。_____________（写出计算过程） ②根据质量守恒定律，上述方法合成的尿素中氢元素_____________氨气中的氢元素（填“＞”、“＜”、“=”）。 迁移创新 21．（2026九年级·上海·专题练习）回答下列问题： (1)石墨、金刚石都是由碳元素组成的不同单质，但它们的物理性质有很大的差异，原因是______。 二氧化碳的制取和性质。 (2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，写出反应的化学方程式______。 (3)如图进行实验，观察到蜡烛由下而上依次熄灭，下列说法错误的是______。 A．二氧化碳的密度比空气大 B．二氧化碳能使石蕊试液变红色 C．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 D．二氧化碳可用澄清石灰水检验 (4)图中二氧化碳能从塑料瓶大量进入烧杯的原因是______。 二氧化碳的捕集与利用。 (5)自然固碳：地球本身具备一定固碳能力，如水能吸收二氧化碳。写出水与二氧化碳的化学方程式______。 (6)人工固碳如图：利用氨水与二氧化碳在一定温度下会反应生成碳酸氢铵。当温度升高至38℃-60℃，碳酸氢铵会分解。“吸收塔”中采用喷淋的方式目的是______，该反应温度不宜过高的原因是______。 (7)利用：我国自主研发的“液态太阳能燃料合成技术”得到的氢气可将二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)等物质，甲醇可作为燃料。流程如图所示。请说明该流程可实现“零碳”排放的理由______。 22．（25-26八年级下·山东淄博·期末）我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。 (1)从物质变化及分子角度看，在水循环、碳循环、氧循环中，_______________循环与另外两种循环有本质区别。 (2)基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行，一是_______________；二是增加二氧化碳消耗。图中自然界中消耗二氧化碳的途径有_______________（写一条即可）。 (3)在海水吸收二氧化碳和光合作用两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是_______________。 (4)石灰石循环法可用于捕集烟气中的，该方法以CaO捕集，将所得产物碳酸钙在高温下煅烧可重新获得CaO，高温煅烧时反应的化学方程式是_______________，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对具有良好的_______________性。 (5)为实现“碳中和”目标，科学家发明了制甲醇技术，反应的化学方程式是： 。与足量氢气反应，理论上最多可产生甲醇的质量是多少?（写出计算步骤） 23．（2026·河南三门峡·二模）实现“碳达峰”“碳中和”目标是我国政府对国际社会的重要承诺，彰显了负责任大国的作为和担当。化学兴趣小组开启了“低碳行动”项目式学习之旅。 活动一：识碳 (1)“双碳”中的碳指的是二氧化碳，实现“双碳”目标有利于缓解的环境问题是________。 (2)下列是从下图碳原子结构示意图中得到的信息，正确的是________。（填序号） a.电子数为2    b.核电荷数为6    c.质子数为4    d.中子数为6 活动二：探碳 (3)如图所示为探究二氧化碳性质的实验。 ①实验1中d处紫色石蕊纸花最先变红，发生反应的化学方程式为________。本实验中通入的必须干燥，康康同学提出可用氧化钙作干燥剂，你是否同意？请说明理由________。 ②实验2中观察到蜡烛自下而上依次熄灭，说明具有的物理性质为________。本实验可体现与物理性质、化学性质均有关的一项用途为________。 活动三：捕碳、用碳 (4)每年约1600万吨二氧化碳被“捕捉”并被压缩封存。800 L的二氧化碳气体经压缩后可装入容积为5 L的钢瓶中，从微观角度解释其原因。 (5)我国研发的“液态阳光燃料合成技术”，在一定条件下，二氧化碳和氢气可以转化为“液态阳光燃料”甲醇，同时生成水。若消耗13.2吨的二氧化碳，理论上产生甲醇的质量是多少吨？ 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $