6.2 碳的氧化物(8大题型,举一反三题型专练,江苏专用)化学新教材人教版九年级上册
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内容正文:
课题2 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验探究
【典例1】A
【变式1-1】A
【变式1-2】A
【变式1-3】A
▌题型02 二氧化碳的化学性质
【典例2】D
【变式2-1】C
【变式2-2】C
【变式2-3】(1)干燥的
(2) 燃着的蜡烛熄灭 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大
▌题型03 二氧化碳性质的综合考查
【典例3】D
【变式3-1】B
【变式3-2】(1) 二氧化碳 光合作用
(2)人工降雨(或作制冷剂、舞台烟雾效果等)
(3)b
(4) 软塑料瓶变瘪 溶液(或溶液、溶液等)
(5)
(6)证明的存在(或证明氢氧化钠能与发生反应)
(7)250
(8)ACD
【变式3-3】(1) 不能燃烧也不能支持燃烧 软塑料瓶变瘪 2 AC/CA
(2) B 深海区域压强大、温度低,气体的溶解度随压强的增大而增大,温度的降低而增大
(3) H2O2 甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等
▌题型04 二氧化碳的用途
【典例4】C
【变式4-1】B
【变式4-2】①②③⑤
【变式4-3】C
▌题型05 二氧化碳对生活和环境的影响
【典例5】A
【变式5-1】(1)b
(2) 光合作用 增加二氧化碳的消耗
(3) CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O 增大接触面积,使反应更快更充分 氧化钙
(4) 催化剂表面积碳 CO2 较高 低
(5)解:设生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为x。
x=2.2kg
答:生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为2.2kg
【变式5-2】(1)B
(2)
【变式5-3】(1)元素
(2)光合作用
(3)液面高于滤纸边缘等
(4)
▌题型06 低碳行动
【典例6】B
【变式6-1】(1)
(2)AB
(3) 变小
【变式6-2】(1) 过滤
(2)间隔
(3) 与在催化剂的作用下反应
【变式6-3】(1)分子之间存在间隔
(2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)AC
(4)多乘坐公共交通(合理即可)
▌题型07 一氧化碳的性质
【典例7】C
【变式7-1】C
【变式7-2】B
【变式7-3】C
▌题型08 一氧化碳与二氧化碳的异同
【典例8】C
【变式8-1】A
【变式8-2】C
【变式8-3】B
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课题2 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
题型01 二氧化碳的物理性质及实验探究
题型02 二氧化碳的化学性质
题型03 二氧化碳性质的综合考查
题型04 二氧化碳的用途
题型05 二氧化碳对生活和环境的影响
题型06 低碳行动
题型07 一氧化碳的性质
题型08 一氧化碳与二氧化碳的比较
▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验探究
1.二氧化碳的物理性质
颜色
状态
密度
(与空气比较)
溶解性
色
体
比空气的密度
(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
2.实验探究
实验装置
实验现象
实验分析
实验结论
两支蜡烛自下而上,依次熄灭
倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的CO2,使下方蜡烛首先接触到较多的CO2而熄灭,上方蜡烛后接触到CO2而熄灭
一般情况下,
塑料瓶
部分CO2溶于水使瓶内气体减少,导致瓶内气体压强减小,在外界大气压强的作用下,塑料瓶变瘪
【典例1】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下图是探究二氧化碳性质的4个实验,其中只探究二氧化碳的物理性质的是
A.B.C. D.
【变式1-1】(2025-2026九上·江苏盐城·阶段检测)下列有关二氧化碳的说法正确的是
A.固体二氧化碳可用于冷藏保鲜
B.二氧化碳可使石蕊变红
C.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”
D.二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料
【变式1-2】(2026·江苏常州·二模)某同学设计的CO2性质实验如图所示。该实验不能说明
A.CO2分子之间有空隙 B.CO2分子在不断运动
C.CO2气体密度大于空气 D.CO2可与H2O反应生成酸性物质
【变式1-3】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)根据下列实验内容和现象,能得出相应结论的是
实验内容
现象
结论
A
向集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入约三分之一容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
塑料瓶变瘪
二氧化碳能溶于水
B
将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向5%的H2O2溶液中加入少量红砖粉末
迅速产生气泡
红砖粉末是H2O2分解的催化剂
D
在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁出现无色液滴
乙醇中含有氢、氧元素
A.A B.B C.C D.D
▌题型02 二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳能与水反应
实验内容
取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花,分别进行以下操作:
(I)喷水
(Ⅱ)放入二氧化碳中
(Ⅲ)喷水后放入二氧化碳中
(IV)吹干第三朵花
实验现象
纸花
纸花
纸花
纸花
实验分析
水不能使石蕊变红
CO2不能使石蕊变红
CO2与水发生化学反应生成H2CO3,H2CO3能使石蕊变红
H2CO3不稳定,受热后易分解
实验结论
二氧化碳与水反应生成 ,碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸 ,容易分解成CO2和H2O
2.二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
实验内容
实验现象
层的蜡烛先熄灭, 层的蜡烛后熄灭
实验结论
①二氧化碳的密度比空气的 ( 性质);
②二氧化碳 也 ( 性质)
3.二氧化碳能与澄清石灰水反应
实验操作
将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水
实验现象
澄清石灰水变
实验分析
二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了 的物质[白色沉淀碳酸钙(CaCO3) ],故澄清石灰水
实验结论
CO2 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
应用及注
意事项
(1)实验室中常利用澄清石灰水 二氧化碳气体;
(2)澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,发生反应而变质,生成的 附着在试剂瓶内壁。因此澄清石灰水需 保存
【典例2】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是
A.B. C. D.
【变式2-1】(2026·江苏徐州·三模)下列关于探究二氧化碳性质的实验说法正确的是
A.A实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.B实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
C.C实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
D.D实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
【变式2-2】(2025-2026九上·江苏·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.验证质量守恒定律
B.证明二氧化碳能与水反应
C.探究二氧化碳密度比空气大
D.探究不同催化剂的催化效果
【变式2-3】(2025-2026九上·江苏宿迁·期中)化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。
(1)通入二氧化碳后,瓶中___________石蕊纸花不变色;
(2)打开两个弹簧夹,继续通二氧化碳,则可观察到___________;该实验证明了二氧化碳能用于灭火,是因为___________。
▌题型03 二氧化碳性质的综合考查
1.二氧化碳是无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水
2.二氧化碳与水反应生成 ( ),碳酸能使紫色石蕊溶液 ;碳酸 ( )成CO2和H2O
3.二氧化碳不可燃也不助燃(化学性质)
4.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
【典例3】(2025-2026九上·江苏·阶段检测)如图1所示,在容积为100 mL的三颈烧瓶中集满,将注射器中的30 mL蒸馏水全部压入烧瓶,并立即夹紧止水夹。开始注水后,烧瓶内气体压强和温度随时间的变化情况如图2所示。下列说法不正确的是
A.30 mL水加入,使瓶内气体体积被压缩,压强变大
B.溶于水,没有明显的温度变化
C.该实验条件下,30 mL水中所能溶解的体积小于30 mL
D.该三颈瓶中收集的CO2不纯
【变式3-1】(2025-2026九上·江苏连云港·期末)某兴趣小组同学,将CO2持续通入澄清石灰水中,并用浊度传感器测定反应过程中石灰水浑浊的情况,反应过程中透光率与时间变化的曲线如下图所示,说法错误的是
已知:a.浊度传感器用于测量液体中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,液体澄清透明时透光率为100%。
b.CO2与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙Ca(HCO3) 2。
A.AB段透光率降低,是因为
B.若B点时继续通入CO2气体,液体会立即变得澄清透明
C.BC段透光率上升的原因是
D.C点的透光率并未达到100%的原因可能是碳酸钙没有全部转化为可溶性的碳酸氢钙
【变式3-2】(2025-2026九上·江苏扬州·期末)某小组同学围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。
任务一:理解碳中和内涵
【查阅资料】碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的,达到相对“零排放”。
【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一,小组同学构建的固碳模型如图1:
【小组讨论】
(1)碳中和的“碳”主要是指___________(选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”),生态固碳主要依靠植物的___________实现。
(2)捕集工业排放的制成干冰,干冰可用于___________(任写一个用途)。
(3)碳封存,将CO2注入油气层起到驱油作用,既提高油的采收率,又实现碳封存。用如图2装置模拟油气田封存CO2.连接装置A、B,将CO2从___________(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
任务二:探究二氧化碳捕集
【提出问题】氢氧化钠溶液能吸收吗?
【进行实验】
(4)小组同学设计如下方案并完成实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装满CO2气体的软塑料瓶中,加入适量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
_______
氢氧化钠溶液能捕集CO2
②取少量步骤①所得溶液于试管中,滴加几滴___________,振荡
产生白色沉淀
【反思评价】
(5)步骤①中发生反应的化学方程式为___________。
(6)步骤②实验目的是___________。
任务三:二氧化碳再利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率随温度的变化关系如图3所示。
(7)催化剂的催化效率受温度影响,最佳温度为___________℃。
任务四:践行低碳行动
(8)以下有助力于实现“碳中和”的做法的是___________ (填字母,多选)。
A. 无纸化办公 B. 大量焚烧秸秆 C. 随手关灯 D. 多种植绿色植物
【成果分享】通过跨学科实践活动,在兼顾经济增长和环境保护等方面,要立足能源转型,促进二氧化碳吸收,为实现双碳目标而努力。
【变式3-3】(2025-2026九上·江苏淮安·阶段检测)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳资源化利用有多种途径。
(1)二氧化碳的发现史历经了几百年
①17世纪初,海尔蒙特发现木炭燃烧后生成了看不见、能使燃烧的蜡烛熄灭的物质,后来证实该物质就是二氧化碳。据此可推测二氧化碳的化学性质有________。
②1766年,卡文迪许发现CO2可溶于水。用如图所示装置验证该性质,用软塑料瓶收集一瓶CO2,向其中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡后观察到________。
③1774年,伯格曼研究了CO2与H2O的反应。可用如图所示装置验证该性质,明显变色的是试纸______(选填“1”、“2”或“3”)。
④1834年,奇洛列制备了干冰。下列说法正确的是______(填字母)。
A.购买海鲜产品时,常用干冰做制冷剂储运
B.从微观角度分析,用二氧化碳气体制备干冰改变的是二氧化碳分子的体积
C.使用干冰时,人的皮肤不能直接和干冰接触,否则容易引发冻伤现象
(2)CO2是一种温室气体,其过量排放导致的全球变暖日益引起了人们的关注。
⑤为了控制大气中CO2的含量,以下措施不合理的是______(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料 C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
⑥封存CO2:将CO2通过船舶或管道运输到深海区域,并将其注入到深度大于1000 m的海底,可以封存较多CO2,此方法能提高CO2的溶解度的原因____________。
(3)CO2的应用成为社会热点话题,2021我国在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成,科研人员先通过CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇(CH3OH),反应如下:
合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理如图所示:
⑦X的化学式为________。
⑧CO2和H2可合成甲醇,甲醇完全燃烧又生成CO2,此甲醇可以被认为是“零碳”燃料,其理由是______。
▌题型04 二氧化碳的用途
二氧化碳的性质
二氧化碳的用途
不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),密度比空气大( 性质)
作为
干冰升华或液态二氧化碳汽化 ( 性质)
作为 ,用于食品保鲜、人工增雨等
能溶于水( 性质),能与水反应生成碳酸(化学性质)
生产碳酸饮料
能与多种物质发生化学反应( 性质)
用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等
能参与植物的光合作用( 性质)
为动物和人类提供能量、作为气体肥料
【典例4】(2025-2026九上·江苏无锡·期中)下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是
A.氢气的密度小——用作燃料
B.酒精有可燃性——用来消毒
C.稀有气体通电能发出不同颜色的光——用于霓虹灯
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊——用于灭火
【变式4-1】(2025-2026九上·江苏常州·阶段检测)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
【变式4-2】(2025-2026九上·江苏盐城·期末)从下列内容中选出属于CO2的性质和用途的选项有:___________。
①光合作用的原料;②使雨水略呈酸性;③灭火;④冶炼金属;⑤工业原料。
【变式4-3】(2026·江苏连云港·中考真题)空气中各成分广泛用于生产、医疗和科研。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.液氧呈淡蓝色,可用于医疗急救中病人吸氧
B.氮气难溶于水,可在食品包装袋中充入氮气以防腐
C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于制霓虹灯
D.二氧化碳能与水反应生成碳酸,可制干冰用于人工增雨
▌题型05 二氧化碳对生活和环境的影响
1.有利的方面:促进绿色植物进行 ,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等;
2.不利的方面
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 ,会 (因此,在人群密集的地方应该注意通风换气)。
②由于人类活动(如 、 等)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致 、 、 、 等。
【典例5】(2025-2026九上·江苏南通·阶段检测)下列措施中有利于缓解温室效应的是
A.使用清洁能源,如太阳能、风能等 B.尽量多开私家车出行
C.露天焚烧垃圾 D.大量使用化石能源
【变式5-1】(2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当,也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。
(1)“碳中和”中的“碳”是指___________(填字母序号)。
a.碳原子 b.二氧化碳 c.碳元素 d含碳物质
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是___________;基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:一是减少二氧化碳的产生和排放;二是___________。
(3)碳捕捉并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如图1所示。
①写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式是___________,此方法中采用“喷雾”的优点是___________。
②流程中可循环利用的物质是___________ ,其与水可发生化合反应生成Ca(OH)2。
(4)碳转化。CH4与CO2在催化剂作用下可得到CO和H2,已知催化剂表面积越大,催化效果越好。反应过程如图2所示,在催化剂表面发生的反应可分为以下2步:
CH4 C+H2; C+CO2CO
①据上图分析,反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是___________,可在原料气中加入适量的___________气体。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图3所示,纵坐标(kmol)数值越大表示该物质越多,因此,反应需在___________(填“较低”或“较高”)温度下进行。
②利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气的沸点比CO的沸点___________(填“高”或“低”)。
(5)碳利用。将空气中的CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。
反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量是___________。(写出计算过程)
【变式5-2】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)二氧化碳是一种温室气体,其过量排放导致全球变暖日益引起人们的关注。
(1)为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是_____(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料
C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如下图所示(已知:是一种单质)。
①中碳、氢元素的质量比为_____。
②在一定条件下,I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式_____。
【变式5-3】(2025-2026九上·江苏徐州·期末)将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一,我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇()的装置,有利于实现“碳中和”。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成的工艺流程图。
(1)二氧化碳和甲醇中都含碳________(填“单质”或“元素”)。
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是________________。
(3)小明在实验室进行过滤操作时,发现所得滤液仍然浑浊,经检查滤纸和其他仪器均正常,失败的原因可能是________________。
(4)二氧化碳在一定条件下转化成的化学方程式____________。
▌题型06 低碳行动
1.中国担当——“双碳”目标:二氧化碳排放力争2030年前达到 ,努力争取2060年前实现 。
2.低碳行动的措施:控制大气中 的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用 ,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的 效率和 效率;
④大力 ,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
【典例6】(2025-2026九上·江苏苏州·阶段检测)为积极应对全球气候变化,我国政府宣布了“双碳”目标,2030年前确保碳达峰,力争在2060年前实现碳中和(平衡)。下列叙述不符合这一主题的是
A.节假日用电子烟花,增加喜庆气氛 B.使用一次性碗筷,树立健康意识
C.积极植树造林,改善空气质量 D.教室不开“无人灯”,节约用电
【变式6-1】(2025-2026九上·江苏常州·阶段检测)我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,需要多方共同努力。
(1)碳达峰中的“碳”主要指________。
(2)下列做法符合“低碳”理念的有_________(填序号)。
A.骑自行车出行 B.纸张双面打印 C.使用一次性餐具
(3)我国已能将二氧化碳捕集后通过输送管道注入海底,实现碳封存。
①捕集后二氧化碳被压缩,其分子间隔_______(填“变大”或“变小”)。
②输送管道易被酸腐蚀,二氧化碳进入输送管道前需干燥,用方程式表示原因:___________。
【变式6-2】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术。我国明确提出了减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。
碳捕捉
(1)如图是实际生产中采用足量溶液来捕捉的工艺流程:
①操作a的名称是___________。
②捕捉室中溶液与发生反应生成和,写出该反应的化学方程式为___________。
碳封存
(2)“碳封存”是将(气态)压入地下或注入海底深处,以液态的形式“封存”。加压封存过程中,分子的___________(填“大小”或“间隔”)变小。
碳利用
(3)也是重要的化工原料,科学家采用新技术能将转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展,其中最关键步骤___________生成甲醇()的微观反应示意图如下:
写出该反应的化学方程式:___________。
【变式6-3】(2025-2026九上·江苏宿迁·阶段检测)我国承诺2030年前“碳达峰”,2060年前“碳中和”,体现大国责任担当。
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,从微观角度解释二氧化碳气体能被压缩封存的原因______。
(2)利用澄清石灰水捕捉CO2时,发生反应的化学方程式为______。
(3)科学家对到2050年四种途径对全球碳中和的贡献率做出了预测,详见如图。下列说法中正确的是______(填字母)。
A.为实现碳替代,应开发新能源
B.为实现碳减排,应加高烟囱排放工业废气
C.人类通过呼吸作用参与碳循环
(4)为了响应“低碳行动”,我们在生活中可以做的是______(任答一点)。
▌题型07 一氧化碳的性质
1.物理性质
颜色
气味
溶解性
密度
2.化学性质
(1)可燃性:一氧化碳燃烧时产生 火焰,放出大量的热,生成 的气体。其化学方程式为
(2)还原性
①实验探究——一氧化碳还原氧化铜
实验过程
对应分析
装置
B装置的作用是 ,C装置的作用是
步骤
实验前先检验CO的纯度
先通入一会儿CO(通CO的同时点燃尾气处理处的酒精灯),然后对装有CuO的位置加热
反应结束后,先停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却,最后停止通CO,熄灭尾气处理处的酒精灯
现象
①黑色粉末逐渐变成红色;②澄清石灰水变浑浊;③点燃尾气时,产生蓝色火焰
CuO失去氧变成Cu,有 性;CO得到氧变成CO₂,有 性
结论
CO具有还原性:
②一氧化碳的还原性可用于冶金工业。例如,可利用一氧化碳的还原性来炼铁:
(3)毒性
3.CO的性质与用途的关系
性质
可燃性
还原性
用途
做气体
用于 工业,例如炼铁
【典例7】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)下列关于碳及其化合物的说法正确的是
A.可用燃着的木条比较空气和呼出气体中的二氧化碳含量
B.木炭在氧气中燃烧,生成物一定是二氧化碳
C.CO2灭火利用了CO2物理性质和化学性质
D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
【变式7-1】(2025-2026九上·江苏南京·期末)下列物质的用途与性质的对应关系中,不正确的是
选项
用途
性质
A
石墨用于制作铅笔芯
石墨很软,有滑腻感,且为灰黑色
B
金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
金刚石薄膜导热性好
C
一氧化碳可用于冶金工业
一氧化碳具有可燃性
D
氮气用于食品防腐
常温下氮气的化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
【变式7-2】(2025-2026九下·江苏连云港·阶段检测)生活处处有化学,下列物质的性质与用途对应关系正确的是
A.氧气无色无味,可用于医疗急救吸氧
B.活性炭有吸附性,可用于净水
C.金刚石薄膜的透光性好,可用作钻头
D.一氧化碳具有可燃性,可以冶炼金属
【变式7-3】(2025-2026九上·江苏镇江·期末)用下列装置研究碳及其氧化物。下列说法不正确的是
A.实验时,①处的木炭粉逐渐减少
B.装置②中固体由黑色变为红色
C.澄清石灰水变浑浊,证明②处一定有CO2生成
D.点燃尖嘴管处尾气,目的是防止CO污染空气
▌题型08 一氧化碳与二氧化碳的异同
物质
CO2
CO
色、味
无色无味的气体
无色无臭的有毒气体
密度
比空气的大
比空气的略小
溶解性
能溶于水
难溶于水
化学性质
二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
二氧化碳能和水反应
二氧化碳能和碱反应
可燃性
还原性
毒性
【典例8】(2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.用燃着的木条鉴别N2和CO2 B.用点燃的方法除去CO2中的CO
C.用加二氧化锰的方法区分水和过氧化氢溶液 D.用观察颜色的方法区分木炭粉和二氧化锰
【变式8-1】(2025-2026九上·江苏无锡·阶段检测)下列除杂方法不能达到实验目的的是(括号中的物质为杂质)
选项
物质
除杂方法
A
通氧气点燃
B
将混合气体缓慢通过灼热的铜网
C
在氧气流中灼烧
D
通入足量澄清的石灰水后再干燥
A.A B.B C.C D.D
【变式8-2】(2025-2026九上·江苏无锡·期末)碳和碳的氧化物的相互转化过程如图所示。下列叙述正确的是
A.碳单质在常温下能与反应生成CO或
B.通过灼热的CuO可以将转化成CO
C.碳单质在高温条件下能使转化成CO
D.只能通过燃烧的方式将碳单质转化成
【变式8-3】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A.C和反应能生成CO或
B.CO和属于氧化物,都有毒
C.可用作气体肥料、灭火剂等
D.CO可用作燃料和冶炼金属
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课题2 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
题型01 二氧化碳的物理性质及实验探究
题型02 二氧化碳的化学性质
题型03 二氧化碳性质的综合考查
题型04 二氧化碳的用途
题型05 二氧化碳对生活和环境的影响
题型06 低碳行动
题型07 一氧化碳的性质
题型08 一氧化碳与二氧化碳的比较
▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验探究
1.二氧化碳的物理性质
颜色
状态
密度
(与空气比较)
溶解性
无色
气体
比空气的密度大
能溶于水
(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
2.实验探究
实验装置
实验现象
实验分析
实验结论
两支蜡烛自下而上,依次熄灭
倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的CO2,使下方蜡烛首先接触到较多的CO2而熄灭,上方蜡烛后接触到CO2而熄灭
一般情况下,CO2不燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气的大
塑料瓶变瘪
部分CO2溶于水使瓶内气体减少,导致瓶内气体压强减小,在外界大气压强的作用下,塑料瓶变瘪
二氧化碳能溶于水
【典例1】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下图是探究二氧化碳性质的4个实验,其中只探究二氧化碳的物理性质的是
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】A、实验中二氧化碳从集气瓶倒入图示容器中,利用的是二氧化碳密度比空气大的物理性质,未涉及化学性质,只探究了物理性质,符合题意。
B、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳使蜡烛熄灭,既体现了二氧化碳密度比空气大的物理性质,也体现了其不燃烧、不支持燃烧的化学性质,不符合题意。
C、二氧化碳使紫色石蕊溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸(),体现了二氧化碳的化学性质,不符合题意。
D、二氧化碳使塑料瓶变瘪且石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应,即,体现了二氧化碳的化学性质,不符合题意。
故选A。
【变式1-1】(2025-2026九上·江苏盐城·阶段检测)下列有关二氧化碳的说法正确的是
A.固体二氧化碳可用于冷藏保鲜
B.二氧化碳可使石蕊变红
C.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”
D.二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料
【答案】A
【详解】 A、固体二氧化碳(干冰)升华时会吸收大量热量,能降低环境温度,因此可用于冷藏保鲜,该说法正确。
B、二氧化碳本身不能使石蕊变红,是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红,该说法错误。
C、引发酸雨的主要物质是二氧化硫、氮氧化物等,二氧化碳是导致温室效应的气体,并非酸雨的 “罪魁”,该说法错误。
D、二氧化碳无毒,且能与水反应生成碳酸,因此可用于制作碳酸饮料,该说法错误。
故选:A。
【变式1-2】(2026·江苏常州·二模)某同学设计的CO2性质实验如图所示。该实验不能说明
A.CO2分子之间有空隙 B.CO2分子在不断运动
C.CO2气体密度大于空气 D.CO2可与H2O反应生成酸性物质
【答案】A
【详解】A.虽然干冰升华时体积会显著增大,但该实验的设计意图并非通过体积变化来证明分子间有空隙,符合题意;
B.干冰放置在烧杯底部,侧壁的石蕊试纸能接触到CO2,可证明CO2分子在不断运动,不符合题意;
C. CO2能在烧杯内聚集、不快速逸散到空气中,说明其密度大于空气,不符合题意;
D.干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红,说明CO2和水发生反应,生成的酸性物质碳酸使石蕊变红,不符合题意。
【变式1-3】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)根据下列实验内容和现象,能得出相应结论的是
实验内容
现象
结论
A
向集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入约三分之一容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
塑料瓶变瘪
二氧化碳能溶于水
B
将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体是CO2
C
向5%的H2O2溶液中加入少量红砖粉末
迅速产生气泡
红砖粉末是H2O2分解的催化剂
D
在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁出现无色液滴
乙醇中含有氢、氧元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、向集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入约三分之一容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水,导致瓶内气体减少,压强减小,符合题意;
B、将燃着的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中,木条熄灭,不能说明该气体是二氧化碳,如氮气不燃烧、不支持燃烧,也能使燃着的木条熄灭,不符合题意;
C、向5%的H2O2溶液中加入少量红砖粉末,迅速产生气泡,而加入红砖粉末前,几乎无气泡产生,说明红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率,但是不能说明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,要想证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,还需要探究化学反应前后红砖粉末的质量和化学性质是否改变,不符合题意;
D、在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁出现无色液滴,说明酒精燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则乙醇中一定含氢元素,可能含氧元素,不符合题意。
故选A。
▌题型02 二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳能与水反应
实验内容
取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花,分别进行以下操作:
(I)喷水
(Ⅱ)放入二氧化碳中
(Ⅲ)喷水后放入二氧化碳中
(IV)吹干第三朵花
实验现象
纸花不变色
纸花不变色
纸花由紫色变红色
纸花由红色变紫色
实验分析
水不能使石蕊变红
CO2不能使石蕊变红
CO2与水发生化学反应生成H2CO3,H2CO3能使石蕊变红
H2CO3不稳定,受热后易分解
实验结论
二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸很不稳定,容易分解成CO2和H2O
2.二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
实验内容
实验现象
下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭
实验结论
①二氧化碳的密度比空气的大(物理性质);
②二氧化碳不可燃也不助燃(化学性质)
3.二氧化碳能与澄清石灰水反应
实验操作
将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水
实验现象
澄清石灰水变浑浊
实验分析
二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了难溶于水的物质[白色沉淀碳酸钙(CaCO3) ],故澄清石灰水变浑浊
实验结论
CO2 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
应用及注
意事项
(1)实验室中常利用澄清石灰水检验二氧化碳气体;
(2)澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,发生反应而变质,生成的CaCO3 附着在试剂瓶内壁。因此澄清石灰水需密封保存
【典例2】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是
A.B. C. D.
【答案】D
【详解】A、图中石灰石和稀盐酸能反应生成二氧化碳,能观察到蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大属于物理性质;蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧属于化学性质。不符合题意。
B、图中能观察到石灰水变浑浊、塑料瓶变瘪,石灰水变浑浊说明二氧化碳能与石灰水反应属于化学性质。不符合题意。
C、图中能观察到紫色石蕊试液变红,紫色石蕊溶液遇酸性溶液会变红,说明二氧化碳溶于水产生碳酸属于化学性质。不符合题意。
D、图中能观察到天平向右边倾斜,说明二氧化碳的密度比空气大,属于物理性质。符合题意。
故选D。
【变式2-1】(2026·江苏徐州·三模)下列关于探究二氧化碳性质的实验说法正确的是
A.A实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.B实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
C.C实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
D.D实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
【答案】C
【详解】A.实验蜡烛由下至上熄灭,既证明密度大于空气(物理性质),也证明不可燃、不助燃(化学性质),并非只能证明物理性质,错误。
B.实验中与澄清石灰水反应,除观察到石灰水变浑浊,还会因试管内压强减小,出现试管内液面上升的现象,错误。
C.紫色石蕊遇酸性溶液变红,和水反应生成,使溶液呈酸性,可证明溶液酸性与有关,正确。
D.实验塑料瓶变瘪只能证明能溶于水,且无法证明与水发生化学反应,错误。
【变式2-2】(2025-2026九上·江苏·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.验证质量守恒定律
B.证明二氧化碳能与水反应
C.探究二氧化碳密度比空气大
D.探究不同催化剂的催化效果
【答案】C
【详解】A、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,有气体生成,装置内压强增大,气球膨胀,会受到浮力,导致反应前后天平不平衡,无法验证质量守恒定律,不能达到实验目的,不符合题意;
B、证明二氧化碳能与水反应,还需补充一组对比实验:将干燥的石蕊纸花放入装有二氧化碳的另一集气瓶中,观察到干燥的石蕊纸花不变色,喷水的石蕊纸花变红色,说明二氧化碳能与水反应,不能达到实验目的,不符合题意;
C、将二氧化碳倒入烧杯中,观察到蜡烛由下至上依次熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,能达到实验目的,符合题意;
D、该实验中催化剂的种类、过氧化氢溶液的浓度均不同,变量不唯一,不能探究不同催化剂的催化效果,不能达到实验目的,不符合题意。
故选:C。
【变式2-3】(2025-2026九上·江苏宿迁·期中)化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。
(1)通入二氧化碳后,瓶中___________石蕊纸花不变色;
(2)打开两个弹簧夹,继续通二氧化碳,则可观察到___________;该实验证明了二氧化碳能用于灭火,是因为___________。
【答案】(1)干燥的
(2) 燃着的蜡烛熄灭 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大
【详解】(1)二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,因此当通入二氧化碳时,干燥的紫色石蕊纸花不变色;故填:干燥的。
(2)当打开两个弹簧夹,使二氧化碳流向点燃的蜡烛处,由于二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,并且密度比空气大,能够排开空气,阻止蜡烛与氧气接触,导致燃着的蜡烛熄灭;
故填:燃着的蜡烛熄灭;二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,并且密度比空气大。
▌题型03 二氧化碳性质的综合考查
1.二氧化碳是无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水
2.二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O ═══ H2CO3 ),碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸很不稳定,易分解(H2CO3 ∆ CO2↑+H2O)成CO2和H2O
3.二氧化碳不可燃也不助燃(化学性质)
4.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
【典例3】(2025-2026九上·江苏·阶段检测)如图1所示,在容积为100 mL的三颈烧瓶中集满,将注射器中的30 mL蒸馏水全部压入烧瓶,并立即夹紧止水夹。开始注水后,烧瓶内气体压强和温度随时间的变化情况如图2所示。下列说法不正确的是
A.30 mL水加入,使瓶内气体体积被压缩,压强变大
B.溶于水,没有明显的温度变化
C.该实验条件下,30 mL水中所能溶解的体积小于30 mL
D.该三颈瓶中收集的CO2不纯
【答案】D
【详解】A、30mL水加入,使瓶内气体体积被压缩,压强变大,说法正确;
B、由图可知:温度无明显变化,说明CO2溶于水且与水反应,没有明显的温度变化,说法正确;
C、由图可知:最终压强大于初始压强,说明该实验条件下,30mL水中所能溶解CO2的体积小于30mL,说法正确;
D、由图可知:该实验中最终压强大于初始压强,此现象可能是CO₂溶解量有限所致,也可能是CO₂中含有不溶性杂质所致,故无法根据该实验断定CO₂不纯,该说法为无法得出的结论,说法错误;
故选:D。
【变式3-1】(2025-2026九上·江苏连云港·期末)某兴趣小组同学,将CO2持续通入澄清石灰水中,并用浊度传感器测定反应过程中石灰水浑浊的情况,反应过程中透光率与时间变化的曲线如下图所示,说法错误的是
已知:a.浊度传感器用于测量液体中悬浮物的多少,悬浮物越多则透光率越小,液体澄清透明时透光率为100%。
b.CO2与水、碳酸钙能通过化合反应生成碳酸氢钙Ca(HCO3) 2。
A.AB段透光率降低,是因为
B.若B点时继续通入CO2气体,液体会立即变得澄清透明
C.BC段透光率上升的原因是
D.C点的透光率并未达到100%的原因可能是碳酸钙没有全部转化为可溶性的碳酸氢钙
【答案】B
【详解】A、AB 段透光率下降,说明溶液中悬浮物增多,是因为二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为,说法正确,不符合题意;
B、若B点时继续通入气体,二氧化碳与水、碳酸钙发生化合反应,生成易溶于水的碳酸氢钙,透光率逐渐上升,即溶液中悬浮物逐渐减少,液体会逐渐变得澄清透明,而不是立即,说法错误,符合题意;
C、BC段透光率上升,是因为二氧化碳继续与水、碳酸钙发生化合反应,生成易溶于水的碳酸氢钙,沉淀逐渐溶解,溶液中悬浮物减少,化学方程式为,说法正确,不符合题意;
D、C点的透光率并未达到100%的原因可能是碳酸钙没有全部转化为可溶性的碳酸氢钙,说法正确,不符合题意。
故选:B。
【变式3-2】(2025-2026九上·江苏扬州·期末)某小组同学围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。
任务一:理解碳中和内涵
【查阅资料】碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,抵消人类活动产生的,达到相对“零排放”。
【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一,小组同学构建的固碳模型如图1:
【小组讨论】
(1)碳中和的“碳”主要是指___________(选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”),生态固碳主要依靠植物的___________实现。
(2)捕集工业排放的制成干冰,干冰可用于___________(任写一个用途)。
(3)碳封存,将CO2注入油气层起到驱油作用,既提高油的采收率,又实现碳封存。用如图2装置模拟油气田封存CO2.连接装置A、B,将CO2从___________(填“a”或“b”)导管口通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
任务二:探究二氧化碳捕集
【提出问题】氢氧化钠溶液能吸收吗?
【进行实验】
(4)小组同学设计如下方案并完成实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装满CO2气体的软塑料瓶中,加入适量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
_______
氢氧化钠溶液能捕集CO2
②取少量步骤①所得溶液于试管中,滴加几滴___________,振荡
产生白色沉淀
【反思评价】
(5)步骤①中发生反应的化学方程式为___________。
(6)步骤②实验目的是___________。
任务三:二氧化碳再利用
使用催化转化法可以将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气,催化剂的催化效率随温度的变化关系如图3所示。
(7)催化剂的催化效率受温度影响,最佳温度为___________℃。
任务四:践行低碳行动
(8)以下有助力于实现“碳中和”的做法的是___________ (填字母,多选)。
A. 无纸化办公 B. 大量焚烧秸秆 C. 随手关灯 D. 多种植绿色植物
【成果分享】通过跨学科实践活动,在兼顾经济增长和环境保护等方面,要立足能源转型,促进二氧化碳吸收,为实现双碳目标而努力。
【答案】(1) 二氧化碳 光合作用
(2)人工降雨(或作制冷剂、舞台烟雾效果等)
(3)b
(4) 软塑料瓶变瘪 溶液(或溶液、溶液等)
(5)
(6)证明的存在(或证明氢氧化钠能与发生反应)
(7)250
(8)ACD
【详解】(1)碳中和的 “碳” 主要是指二氧化碳,因为碳中和的核心是抵消人类活动产生的二氧化碳排放;
生态固碳主要依靠植物的光合作用(植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物并释放氧气)。
故填:二氧化碳;光合作用。
(2)干冰(固态)的用途:人工降雨(或作制冷剂、舞台烟雾效果等,任写一个即可)。
故填:人工降雨(或作制冷剂、舞台烟雾效果等)。
(3)应从b导管通入,使在广口瓶上部聚集,将油压入烧杯中。
故填:b。
(4)实验现象为软塑料瓶变瘪(被溶液吸收,瓶内压强减小,外界大气压使瓶子变瘪)
滴加的试剂为溶液(或溶液、溶液等),用于检验生成的
,产生白色沉淀证明有新物质生成。
故填:软塑料瓶变瘪;溶液(或溶液、溶液等)。
(5)步骤①中和溶液反应生成和,其反应的化学方程式为。
故填:。
(6)步骤②的实验目的:证明有新物质()生成,从而验证与发生了化学反应(排除溶于水导致瓶内压强减小的干扰)。
故填:证明的存在(或证明氢氧化钠能与发生反应)。
(7)从图3曲线可知,催化剂催化效率最高的温度为(曲线峰值对应的温度)。
故填:250。
(8)有助于实现 “碳中和” 的做法:
A、无纸化办公可以减少纸张消耗,保护森林(森林可通过光合作用固碳),正确。
B、大量焚烧秸秆会产生大量,加剧温室效应,错误。
C、随手关灯可以节约用电,减少火电(燃煤发电)的排放,正确。
D、多种绿色植物可以增强光合作用,吸收更多,正确。
故选:ACD。
【变式3-3】(2025-2026九上·江苏淮安·阶段检测)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳资源化利用有多种途径。
(1)二氧化碳的发现史历经了几百年
①17世纪初,海尔蒙特发现木炭燃烧后生成了看不见、能使燃烧的蜡烛熄灭的物质,后来证实该物质就是二氧化碳。据此可推测二氧化碳的化学性质有________。
②1766年,卡文迪许发现CO2可溶于水。用如图所示装置验证该性质,用软塑料瓶收集一瓶CO2,向其中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡后观察到________。
③1774年,伯格曼研究了CO2与H2O的反应。可用如图所示装置验证该性质,明显变色的是试纸______(选填“1”、“2”或“3”)。
④1834年,奇洛列制备了干冰。下列说法正确的是______(填字母)。
A.购买海鲜产品时,常用干冰做制冷剂储运
B.从微观角度分析,用二氧化碳气体制备干冰改变的是二氧化碳分子的体积
C.使用干冰时,人的皮肤不能直接和干冰接触,否则容易引发冻伤现象
(2)CO2是一种温室气体,其过量排放导致的全球变暖日益引起了人们的关注。
⑤为了控制大气中CO2的含量,以下措施不合理的是______(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料 C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
⑥封存CO2:将CO2通过船舶或管道运输到深海区域,并将其注入到深度大于1000 m的海底,可以封存较多CO2,此方法能提高CO2的溶解度的原因____________。
(3)CO2的应用成为社会热点话题,2021我国在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成,科研人员先通过CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇(CH3OH),反应如下:
合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理如图所示:
⑦X的化学式为________。
⑧CO2和H2可合成甲醇,甲醇完全燃烧又生成CO2,此甲醇可以被认为是“零碳”燃料,其理由是______。
【答案】(1) 不能燃烧也不能支持燃烧 软塑料瓶变瘪 2 AC/CA
(2) B 深海区域压强大、温度低,气体的溶解度随压强的增大而增大,温度的降低而增大
(3) H2O2 甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等
【详解】(1)①能使燃烧的蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳的化学性质:不能燃烧也不能支持燃烧。
②用软塑料瓶收集一瓶CO2,向其中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡后,由于二氧化碳能溶于水,使瓶内压强减小,所以观察到软塑料瓶变瘪。
③二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红,润湿的石蕊试纸中水能与二氧化碳生成碳酸,所以明显变色的是试纸2。
④A、干冰升华吸热,可使周围温度降低,所以购买海鲜产品时,常用干冰做制冷剂储运,正确。
B、从微观角度分析,用二氧化碳气体制备干冰,是二氧化碳分子间的间隔发生改变,分子体积不变,错误。
C、干冰升华吸热,使用干冰时,人的皮肤不能直接和干冰接触,否则容易引发冻伤现象,正确。
故选 AC。
(2)⑤A、开发新能源,能减少化石燃料的使用,从而减少二氧化碳排放,措施合理,不符合题意。
B、目前化石燃料是主要能源,禁止使用化石燃料不现实,措施不合理,符合题意。
C、大力植树造林,植物光合作用可吸收二氧化碳,措施合理,不符合题意。
D、大力发展公共交通,可减少私家车使用,降低能源消耗,减少二氧化碳排放,措施合理,不符合题意。
故选 B。
⑥将CO2注入到深度大于1000m的海底,此方法能提高CO2的溶解度的原因是深海区域压强大、温度低,气体的溶解度随压强的增大而增大,温度的降低而增大。
(3)⑦由图可知,CH3OH与氧气反应生成HCHO和X,2X分解生成水和氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气,则X为过氧化氢,其化学式为H2O2。
⑧CO2和H2可合成甲醇,化学方程式为;其中二氧化碳与甲醇的质量比为44:32=11:8,甲醇燃烧又生成CO2,化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,其中甲醇与二氧化碳的质量比为64:88=8:11,因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是:甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等。
▌题型04 二氧化碳的用途
二氧化碳的性质
二氧化碳的用途
不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),密度比空气大(物理性质)
作为灭火剂
干冰升华或液态二氧化碳汽化吸热(物理性质)
作为制冷剂,用于食品保鲜、人工增雨等
能溶于水(物理性质),能与水反应生成碳酸(化学性质)
生产碳酸饮料
能与多种物质发生化学反应(化学性质)
用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等
能参与植物的光合作用(化学性质)
为动物和人类提供能量、作为气体肥料
【典例4】(2025-2026九上·江苏无锡·期中)下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是
A.氢气的密度小——用作燃料
B.酒精有可燃性——用来消毒
C.稀有气体通电能发出不同颜色的光——用于霓虹灯
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊——用于灭火
【答案】C
【详解】A、氢气用作燃料是基于其可燃性,而非密度小,故错误;
B、酒精用于消毒是基于其杀菌作用,而非可燃性,故错误;
C、稀有气体通电能发出不同颜色的光,所以可用于霓虹灯,故正确;
D、二氧化碳用于灭火是基于其不可燃性、不支持燃烧和密度大,而非使石灰水变浑浊,故错误。
故选C。
【变式4-1】(2025-2026九上·江苏常州·阶段检测)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、由于二氧化碳不能供给呼吸,人在二氧化碳含量较高的地方会因窒息而死亡,因此人在进入这些地方前,先要进行灯火实验,并不是因为二氧化碳有毒,故说法错误;
B、温度越低,压强越大,CO2在水中的溶解性越强,故说法正确;
C、导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮,不是二氧化碳,故说法错误;
D、CO2不可燃也不助燃,可作灭火剂,但不是任何火灾都可以用CO2灭火,如:钠、镁等金属就能在二氧化碳中燃烧,不能用二氧化碳来灭火,故说法错误。
故选B。
【变式4-2】(2025-2026九上·江苏盐城·期末)从下列内容中选出属于CO2的性质和用途的选项有:___________。
①光合作用的原料;②使雨水略呈酸性;③灭火;④冶炼金属;⑤工业原料。
【答案】①②③⑤
【详解】CO2是光合作用原料、能使雨水略呈酸性(与水反应生成碳酸)、不燃烧也不支持燃烧可灭火、是重要工业原料(如制汽水、尿素等);冶炼金属是CO的用途,故选①②③⑤。
【变式4-3】(2026·江苏连云港·中考真题)空气中各成分广泛用于生产、医疗和科研。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.液氧呈淡蓝色,可用于医疗急救中病人吸氧
B.氮气难溶于水,可在食品包装袋中充入氮气以防腐
C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于制霓虹灯
D.二氧化碳能与水反应生成碳酸,可制干冰用于人工增雨
【答案】C
【详解】A. 液氧用于医疗急救是利用氧气可供给呼吸的性质,与其淡蓝色的物理外观无关,错误;
B. 氮气充入食品包装袋防腐是利用氮气常温下化学性质稳定、不易与其他物质反应的性质,与其难溶于水的性质无关,错误;
C. 正确;
D. 干冰用于人工增雨是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,与二氧化碳能与水反应生成碳酸无关,错误。
▌题型05 二氧化碳对生活和环境的影响
1.有利的方面:促进绿色植物进行光合作用,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等;
2.不利的方面
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(因此,在人群密集的地方应该注意通风换气)。
②由于人类活动(如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。
【典例5】(2025-2026九上·江苏南通·阶段检测)下列措施中有利于缓解温室效应的是
A.使用清洁能源,如太阳能、风能等 B.尽量多开私家车出行
C.露天焚烧垃圾 D.大量使用化石能源
【答案】A
【详解】A、使用清洁能源如太阳能、风能等,不产生二氧化碳,有利于缓解温室效应,符合题意;
B、尽量多开私家车出行会增加二氧化碳排放,加剧温室效应,不符合题意;
C、露天焚烧垃圾会增加二氧化碳排放,加剧温室效应,不符合题意;
D、大量使用化石能源会增加二氧化碳排放,加剧温室效应,不符合题意;
故选A。
【变式5-1】(2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当,也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。
(1)“碳中和”中的“碳”是指___________(填字母序号)。
a.碳原子 b.二氧化碳 c.碳元素 d含碳物质
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是___________;基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:一是减少二氧化碳的产生和排放;二是___________。
(3)碳捕捉并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易的CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如图1所示。
①写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式是___________,此方法中采用“喷雾”的优点是___________。
②流程中可循环利用的物质是___________ ,其与水可发生化合反应生成Ca(OH)2。
(4)碳转化。CH4与CO2在催化剂作用下可得到CO和H2,已知催化剂表面积越大,催化效果越好。反应过程如图2所示,在催化剂表面发生的反应可分为以下2步:
CH4 C+H2; C+CO2CO
①据上图分析,反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是___________,可在原料气中加入适量的___________气体。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图3所示,纵坐标(kmol)数值越大表示该物质越多,因此,反应需在___________(填“较低”或“较高”)温度下进行。
②利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气的沸点比CO的沸点___________(填“高”或“低”)。
(5)碳利用。将空气中的CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。
反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量是___________。(写出计算过程)
【答案】(1)b
(2) 光合作用 增加二氧化碳的消耗
(3) CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O 增大接触面积,使反应更快更充分 氧化钙
(4) 催化剂表面积碳 CO2 较高 低
(5)解:设生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为x。
x=2.2kg
答:生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为2.2kg
【详解】(1)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,所以“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,故选b。
(2)①自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用,植物吸收二氧化碳,释放出氧气。
②基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:一是减少二氧化碳的产生和排放;二是增加二氧化碳的消耗。
(3)① 喷雾反应器中是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;采用“喷雾”的优点是增大反应物的接触面积,使反应更充分。
②流程中可循环利用的物质: 由流程可知,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,所以流程中可循环利用的物质是氧化钙(CaO)。
(4)①由反应过程可知,CH4分解生成的C会覆盖在催化剂表面,使催化剂的表面积减小,催化效果降低;在原料气中加入适量的二氧化碳气体,可以消耗附着在催化剂表面的碳,由反应中各物质的量随温度变化的曲线,随着温度升高,目标产物一氧化碳和氢气的量逐渐增多,所以反应需在较高温度下进行。
②氢气和CO沸点的比较: 利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气不易液化,即氢气的沸点比CO的沸点低。
(5)见答案。
【变式5-2】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)二氧化碳是一种温室气体,其过量排放导致全球变暖日益引起人们的关注。
(1)为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是_____(填字母)。
A.开发新能源 B.禁止使用化石燃料
C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
(2)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如下图所示(已知:是一种单质)。
①中碳、氢元素的质量比为_____。
②在一定条件下,I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式_____。
【答案】(1)B
(2)
【详解】(1)A、开发新能源可减少化石燃料使用,降低排放,可行。
B、化石燃料是当前主要能源,“禁止使用” 不符合实际生产生活需求,不可行。
C、植树造林可通过光合作用吸收,可行。
D、发展公共交通可减少私家车使用,降低燃油消耗与排放,可行。
故选:B。
(2)中碳、氢元素的质量比:碳的相对原子质量为12,氢的相对原子质量为1;每个单元中,碳、氢质量比为(n不影响元素质量比),因此质量比为;
I中反应的化学方程式:根据转化流程,I中是与单质X(结合后续生成含氢的,可推断X为)在催化剂下反应,生成和生活中常见的氧化物()其反应的化学方程式为。
故填:;。
【变式5-3】(2025-2026九上·江苏徐州·期末)将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一,我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇()的装置,有利于实现“碳中和”。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成的工艺流程图。
(1)二氧化碳和甲醇中都含碳________(填“单质”或“元素”)。
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是________________。
(3)小明在实验室进行过滤操作时,发现所得滤液仍然浑浊,经检查滤纸和其他仪器均正常,失败的原因可能是________________。
(4)二氧化碳在一定条件下转化成的化学方程式____________。
【答案】(1)元素
(2)光合作用
(3)液面高于滤纸边缘等
(4)
【详解】(1)物质是由元素组成的,二氧化碳和甲醇中都含碳元素;
(2)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,自然界中消耗二氧化碳的主要途径是光合作用;
(3)过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)等;
(4)由流程图可知,在催化剂和一定条件下,二氧化碳和氢气在反应生成甲醇和水,化学方程式为:。
▌题型06 低碳行动
1.中国担当——“双碳”目标:二氧化碳排放力争2030年前达到 峰值 ,努力争取2060年前实现 碳中和 。
2.低碳行动的措施:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
【典例6】(2025-2026九上·江苏苏州·阶段检测)为积极应对全球气候变化,我国政府宣布了“双碳”目标,2030年前确保碳达峰,力争在2060年前实现碳中和(平衡)。下列叙述不符合这一主题的是
A.节假日用电子烟花,增加喜庆气氛 B.使用一次性碗筷,树立健康意识
C.积极植树造林,改善空气质量 D.教室不开“无人灯”,节约用电
【答案】B
【详解】A.节假日用电子烟花,增加喜庆气氛,减少空气污染,符合“双碳”目标,故不符合题意;
B.使用一次性碗筷会加大木材砍伐和资源消耗,增加碳排放,不符合主题,故符合题意;
C.积极植树造林,改善空气质量,符合“双碳”目标,故不符合题意;
D.教室不开“无人灯”,节约用电能节约能源,从而减少碳排放,符合“双碳”目标,故不符合题意,故选B。
【变式6-1】(2025-2026九上·江苏常州·阶段检测)我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,需要多方共同努力。
(1)碳达峰中的“碳”主要指________。
(2)下列做法符合“低碳”理念的有_________(填序号)。
A.骑自行车出行 B.纸张双面打印 C.使用一次性餐具
(3)我国已能将二氧化碳捕集后通过输送管道注入海底,实现碳封存。
①捕集后二氧化碳被压缩,其分子间隔_______(填“变大”或“变小”)。
②输送管道易被酸腐蚀,二氧化碳进入输送管道前需干燥,用方程式表示原因:___________。
【答案】(1)
(2)AB
(3) 变小
【详解】(1)碳达峰中的“碳”是指二氧化碳,故填:;
(2)A、骑自行车出行能够减少机动车的使用量,减少了二氧化碳的排放,A选项正确;
B、纸张双面打印,能够节约纸张,减少树木的砍伐,增强植物的光合作用,降低空气中二氧化碳的含量,B选项正确;
C、使用一次性餐具,会增加资源的使用量,增大二氧化碳的排放量,C选项错误;
故选:AB;
(3)①二氧化碳分子间有间隔,捕集后二氧化碳被压缩,其分子间隔变小,故填:变小;
②二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,会腐蚀输送管道,所以二氧化碳进入输送管道前需干燥,故填:。
【变式6-2】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术。我国明确提出了减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。
碳捕捉
(1)如图是实际生产中采用足量溶液来捕捉的工艺流程:
①操作a的名称是___________。
②捕捉室中溶液与发生反应生成和,写出该反应的化学方程式为___________。
碳封存
(2)“碳封存”是将(气态)压入地下或注入海底深处,以液态的形式“封存”。加压封存过程中,分子的___________(填“大小”或“间隔”)变小。
碳利用
(3)也是重要的化工原料,科学家采用新技术能将转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展,其中最关键步骤___________生成甲醇()的微观反应示意图如下:
写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) 过滤
(2)间隔
(3) 与在催化剂的作用下反应
【详解】(1)操作a是将溶液(液体)与固体分离,固体和液体的分离操作是过滤;
与反应生成和,其反应的化学方程式为。
故填:过滤;。
(2)加压时,分子的大小不会改变,而分子间的间隔会变小,因此CO2能从气态被压缩为液态。
故填:间隔。
(3)观察微观反应示意图,反应物是和,条件为催化剂,则最关键步骤是与在催化剂的作用下反应生成(甲醇);
反应物是和,生成物是(甲醇)和,其反应的化学方程式为。
故填:与在催化剂的作用下反应;。
【变式6-3】(2025-2026九上·江苏宿迁·阶段检测)我国承诺2030年前“碳达峰”,2060年前“碳中和”,体现大国责任担当。
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,从微观角度解释二氧化碳气体能被压缩封存的原因______。
(2)利用澄清石灰水捕捉CO2时,发生反应的化学方程式为______。
(3)科学家对到2050年四种途径对全球碳中和的贡献率做出了预测,详见如图。下列说法中正确的是______(填字母)。
A.为实现碳替代,应开发新能源
B.为实现碳减排,应加高烟囱排放工业废气
C.人类通过呼吸作用参与碳循环
(4)为了响应“低碳行动”,我们在生活中可以做的是______(任答一点)。
【答案】(1)分子之间存在间隔
(2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)AC
(4)多乘坐公共交通(合理即可)
【详解】(1)二氧化碳能被压缩封存的原因是:分子之间存在间隔,二氧化碳分子在压缩时分子之间的间隔变小。
(2)利用澄清石灰水捕捉CO2时发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。
(3)A、为实现碳替代,应开发新能源,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意;
B、加高烟囱排放工业废气,废气还是排放到了空气中,不能实现碳减排,不符合题意;
C、呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳,人类可通过呼吸作用参与碳循环,符合题意。
故选AC。
(4)为了响应“低碳行动”,在生活中我们可以多乘坐公共交通,积极植树造林,增加二氧化碳的吸收,或是开发利用新能源,减少二氧化碳的排放等(合理即可)。
▌题型07 一氧化碳的性质
1.物理性质
颜色
气味
溶解性
密度
无色
无臭
难溶于水
比空气略小
2.化学性质
(1)可燃性:一氧化碳燃烧时产生蓝色火焰,放出大量的热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。其化学方程式为2CO+O22CO2
(2)还原性
①实验探究——一氧化碳还原氧化铜
实验过程
对应分析
装置
B装置的作用是检验并吸收生成的气体,C装置的作用是处理尾气
步骤
实验前先检验CO的纯度
防止CO不纯,点燃或加热后发生爆炸
先通入一会儿CO(通CO的同时点燃尾气处理处的酒精灯),然后对装有CuO的位置加热
排尽玻璃管内的空气,避免CO与空气混合发生爆炸
反应结束后,先停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却,最后停止通CO,熄灭尾气处理处的酒精灯
防止生成的铜再次被氧化成氧化铜
现象
①黑色粉末逐渐变成红色;②澄清石灰水变浑浊;③点燃尾气时,产生蓝色火焰
CuO失去氧变成Cu,有氧化性;CO得到氧变成CO₂,有还原性
结论
CO具有还原性:CO+CuOCu+CO2
②一氧化碳的还原性可用于冶金工业。例如,可利用一氧化碳的还原性来炼铁:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(3)毒性
3.CO的性质与用途的关系
性质
可燃性
还原性
用途
做气体燃料
用于冶金工业,例如炼铁
【典例7】(2025-2026九上·江苏南京·阶段检测)下列关于碳及其化合物的说法正确的是
A.可用燃着的木条比较空气和呼出气体中的二氧化碳含量
B.木炭在氧气中燃烧,生成物一定是二氧化碳
C.CO2灭火利用了CO2物理性质和化学性质
D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
【答案】C
【详解】A、燃着的木条用于检验氧气含量,不能直接比较二氧化碳含量,故A错误;
B、木炭在氧气中燃烧,若氧气不足可能生成一氧化碳,因此“一定”不准确,故B错误;
C、二氧化碳灭火利用了密度比空气大(物理性质)和不支持燃烧(化学性质),故C正确;
D、一氧化碳不溶于水,放水不能防止中毒,故D错误。
故选C。
【变式7-1】(2025-2026九上·江苏南京·期末)下列物质的用途与性质的对应关系中,不正确的是
选项
用途
性质
A
石墨用于制作铅笔芯
石墨很软,有滑腻感,且为灰黑色
B
金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
金刚石薄膜导热性好
C
一氧化碳可用于冶金工业
一氧化碳具有可燃性
D
氮气用于食品防腐
常温下氮气的化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、石墨很软,有滑腻感,且为灰黑色,则石墨可用于制铅笔芯,故选项说对应正确;
B、金刚石用于集成电路基板散热,是因为金刚石具有良好的导热性,故选项说对应正确;
C、一氧化碳具有还原性,能将金属氧化物还原为金属单质(如炼铁时还原氧化铁),因此可用于冶金工业,故选项说对应不正确;
D、常温下氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,则氮气可用于食品防腐,故选项对应正确。
故选C。
【变式7-2】(2025-2026九下·江苏连云港·阶段检测)生活处处有化学,下列物质的性质与用途对应关系正确的是
A.氧气无色无味,可用于医疗急救吸氧
B.活性炭有吸附性,可用于净水
C.金刚石薄膜的透光性好,可用作钻头
D.一氧化碳具有可燃性,可以冶炼金属
【答案】B
【详解】A、氧气用于医疗急救是利用其可供给呼吸的性质,与无色无味的物理性质无关,对应错误,该选项不符合题意。
B、活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素、异味等杂质,因此可用于净水,性质与用途对应正确,该选项符合题意。
C、金刚石用作钻头是利用其硬度大的性质,与透光性无关,对应错误,该选项不符合题意。
D、一氧化碳冶炼金属是利用其还原性,与可燃性无关,对应错误,该选项不符合题意。
故选B。
【变式7-3】(2025-2026九上·江苏镇江·期末)用下列装置研究碳及其氧化物。下列说法不正确的是
A.实验时,①处的木炭粉逐渐减少
B.装置②中固体由黑色变为红色
C.澄清石灰水变浑浊,证明②处一定有CO2生成
D.点燃尖嘴管处尾气,目的是防止CO污染空气
【答案】C
【详解】A、木炭在高温条件下将二氧化碳还原为一氧化碳,所以①处的木炭粉逐渐减少,故说法正确;
B、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色固体,铜是红色固体,故可观察到管内固体由黑色变为红色,故说法正确;
C、若通入的二氧化碳没有完全和木炭反应,也能使澄清石灰水变浑浊,不能证明②处一定有CO2生成,故说法错误;
D、反应产生的尾气是一氧化碳,一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,点燃尖嘴管处的尾气,目的是除去有毒的 CO,故说法正确。
故选C。
▌题型08 一氧化碳与二氧化碳的异同
物质
CO2
CO
色、味
无色无味的气体
无色无臭的有毒气体
密度
比空气的大
比空气的略小
溶解性
能溶于水
难溶于水
化学性质
二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
二氧化碳能和水反应
二氧化碳能和碱反应
可燃性
还原性
毒性
【典例8】(2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测)下列实验设计能达到实验目的的是
A.用燃着的木条鉴别N2和CO2 B.用点燃的方法除去CO2中的CO
C.用加二氧化锰的方法区分水和过氧化氢溶液 D.用观察颜色的方法区分木炭粉和二氧化锰
【答案】C
【详解】A、氮气和二氧化碳均不支持燃烧,燃着木条均熄灭,无法鉴别,不符合题意;
B、点燃除去二氧化碳中的一氧化碳需氧气,且二氧化碳抑制燃烧,不可行,不符合题意;
C、二氧化锰催化过氧化氢分解产生氧气(气泡),水无反应,可区分,符合题意;
D、木炭粉和二氧化锰均为黑色,观察颜色无法区分,不符合题意;
故选C。
【变式8-1】(2025-2026九上·江苏无锡·阶段检测)下列除杂方法不能达到实验目的的是(括号中的物质为杂质)
选项
物质
除杂方法
A
通氧气点燃
B
将混合气体缓慢通过灼热的铜网
C
在氧气流中灼烧
D
通入足量澄清的石灰水后再干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、CO2中混有CO时,通氧气点燃无法达到除杂目的。因为CO2不支持燃烧,少量CO在CO2中无法被点燃;同时通入氧气会引入新的杂质,方法不可行。
B、灼热的铜网能与O2反应生成氧化铜(),而N2不与铜反应,可除去O2杂质,方法可行。
C、在氧气流中灼烧时,C会与O2反应生成(),而CuO不与氧气反应,若发生反应,产生的Cu也会与O2反应生成CuO,最终所得固体是CuO,可除去杂质,方法可行。
D、CO2能与澄清石灰水(主要成分为氢氧化钙)反应生成碳酸钙沉淀,即,CO不与澄清石灰水反应,后续干燥可除去水分,能达到除杂目的,方法可行。
故选A。
【变式8-2】(2025-2026九上·江苏无锡·期末)碳和碳的氧化物的相互转化过程如图所示。下列叙述正确的是
A.碳单质在常温下能与反应生成CO或
B.通过灼热的CuO可以将转化成CO
C.碳单质在高温条件下能使转化成CO
D.只能通过燃烧的方式将碳单质转化成
【答案】C
【详解】A、在点燃的条件下,碳单质能与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳,不符合题意;
B、一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故通过灼热的氧化铜可以将一氧化碳转化为二氧化碳,不符合题意;
C、碳单质能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,符合题意;
D、碳单质能通过燃烧的方法转化为二氧化碳,碳单质也能与氧化铜等在高温下反应生成铜和二氧化碳,不符合题意。
故选C。
【变式8-3】(2025-2026九上·江苏徐州·阶段检测)下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A.C和反应能生成CO或
B.CO和属于氧化物,都有毒
C.可用作气体肥料、灭火剂等
D.CO可用作燃料和冶炼金属
【答案】B
【详解】A、 碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳,氧气不足时燃烧生成一氧化碳,即C和O2能反应生成CO或CO2,该说法正确。
B、CO和CO2都是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,属于氧化物;但CO有毒,CO2本身无毒(浓度过高会使人窒息),该说法不正确。
C、CO2是植物光合作用的原料,可用作气体肥料;CO2不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,可用作灭火剂,该说法正确。
D、CO具有可燃性,可用作燃料;CO具有还原性,可用于冶炼金属(如还原氧化铁),该说法正确。
故选B。
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