專題04碳和碳的化合物（講義）

專題04碳和碳的化合物目錄TOC\o"13"\p""\h\z\u23考點一碳的單質(zhì)6【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】6一、金剛石、石墨和C606二、無定形炭6三、碳的化學(xué)性質(zhì)6【提升·必考題型歸納】8考向01形形色色的碳單質(zhì)8考向02碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)9考點二制取氣體的思路和方法10【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】10一、發(fā)生裝置10二、收集裝置12【提升·必考題型歸納】12考向01裝置的選擇12考向02反應(yīng)的控制15考點三二氧化碳制取方法16【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】16一、實驗室制取二氧化碳16二、工業(yè)制取二氧化碳18【提升·必考題型歸納】18考向01實驗室制取二氧化碳的原理18考向02實驗室制取二氧化碳的裝置20考向03二氧化碳的收集和檢驗21考點四二氧化碳和一氧化碳23【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】23一、二氧化碳23二、一氧化碳26【提升·必考題型歸納】27考向01二氧化碳的物理性質(zhì)及驗證27考向02二氧化碳與水反應(yīng)29考向03二氧化碳與堿反應(yīng)30考向04二氧化碳的循環(huán)與轉(zhuǎn)化32考向05一氧化碳的性質(zhì)和用途33考向06二氧化碳和一氧化碳35 考點要求課標要求命題預(yù)測碳的單質(zhì)認識碳的幾種單質(zhì),掌握碳單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，理解造成幾種碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的原因。碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)特點用途、二氧化碳的性質(zhì)和用途、一氧化碳的性質(zhì)和用途、制取氣體的思路和方法等考點常以選擇題的形式進行考查，考查的命題點有：碳單質(zhì)的物理性質(zhì)差異性、二氧化碳和一氧化碳用途、二氧化碳制取中的藥品、裝置、收集、檢驗等，另外還有，一氧化碳毒性、一氧化碳用途等。常結(jié)合常見生活中現(xiàn)象、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗等以文字或圖片結(jié)合的形式呈現(xiàn)。二氧化碳的制取方法、一氧化碳還原性考點常以填空題、計算題的形式進行考查?？疾榈拿}點有：實驗裝置、實驗現(xiàn)象及錯誤分析。常以化學(xué)實驗或科學(xué)探究的形式出現(xiàn)。制取氣體的思路和方法掌握氣體發(fā)生裝置和收集方法的選擇依據(jù),能制取氣體的原料和反應(yīng)發(fā)生的條件，正確選擇出合理的實驗裝置。二氧化碳制取方法掌握實驗室可用大理石或石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳反應(yīng)的原理、裝置、檢驗、驗滿方法等知識二氧化碳和一氧化碳了解二氧化碳的物理性質(zhì)掌握二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及用途掌握一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及用途了解二氧化碳與生活、環(huán)境間的關(guān)系知道“碳達峰”、“碳中和”、“低碳生活”的含義考點一碳的單質(zhì)一、金剛石、石墨和C60名稱金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)模型色、態(tài)、形無色透明、正八面體形狀的固體深灰色、有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體形狀似足球，又叫足球烯硬度天然存在的最硬的物質(zhì)質(zhì)軟，有滑膩感導(dǎo)電性不導(dǎo)電具有良好的導(dǎo)電性常溫下不導(dǎo)電用途用作鉆探機鉆頭、玻璃刀頭、裝飾品制鉛筆芯、用作電極材料、潤滑劑等有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物學(xué)等領(lǐng)域區(qū)別與聯(lián)系都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是由于碳原子排列方式不同，因此它們的物理性質(zhì)存在著明顯差異二、無定形炭1.無定形碳種類和用途①木炭：具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有吸附性，常用于吸附色素和異味。②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和異味。③焦炭：用于冶金工業(yè)。④炭黑：常用于制造墨、油漆、顏料等。2.木炭吸附性實驗在盛有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色，投入幾塊烘烤過的木炭（或活性炭）。輕輕振蕩錐形瓶，紅色溶液變成無色溶液。因為活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物質(zhì)。三、碳的化學(xué)性質(zhì)1．常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。碳受日光照射或與空氣、水等接觸都不容易起變化。實際生活中利用這一性質(zhì)有以下應(yīng)用：（1）需要長期保存的檔案材料一般用碳素墨水書寫。（2）木質(zhì)電線桿埋入地下部分用火燒焦。2．碳能與氧氣反應(yīng)——可燃性在點燃的條件下，碳可以在氧氣（或空氣）里燃燒，放出熱量。（1）氧氣充足時，完全燃燒：C+O2eq\o\ac(\s\up7(點燃),\o(===,====))CO2（2）氧氣不充足時，不完全燃燒：2C+O2eq\o\ac(\s\up7(點燃),\o(===,====))2CO無論碳燃燒是否充分，都會放出熱量，因此碳是生活生產(chǎn)中常用的燃料。3．碳能與某些氧化物反應(yīng)——還原性單質(zhì)碳在高溫下可以和某些氧化物反應(yīng)，奪取這些氧化物中的氧，表現(xiàn)出還原性。（1）木炭還原氧化銅：C+2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu+CO2↑（2）工業(yè)上，用焦炭和鐵的氧化物反應(yīng)冶煉鐵：2Fe2O3+3Ceq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))4Fe+3CO2↑（3）高溫下，木炭還能與二氧化碳反應(yīng)：C+CO2eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2CO（4）高溫下，木炭還能與水反應(yīng)：C（紅熱）+H2O（蒸汽）eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CO+H2O注：工業(yè)上水煤氣的制取方法4．實驗—木炭還原氧化銅(1)實驗裝置(2)實驗操作a．把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管；b．將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管；c．集中加熱；d．過幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。(3)實驗現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。(4)實驗原理在碳還原氧化銅的反應(yīng)中，C在反應(yīng)中得到氧，發(fā)生氧化反應(yīng)，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，具有氧化性。(5)實驗操作目的及注意事項a．反應(yīng)開始的標志：澄清的石灰水變渾濁。b．試管口應(yīng)略向下傾斜：防止冷凝水倒流使試管炸裂。c．在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：集中火焰、提高溫度。d．配制混合物時木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。e．實驗完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。（（1）C60由分子構(gòu)成，C60可以表示一個C60分子，每個分子由60個碳原子構(gòu)成。（2）碳：指碳元素、碳原子、碳的單質(zhì)及化合物，在物質(zhì)組成中寫“碳”。（3）炭：指的是具體的物質(zhì)，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，這些碳的單質(zhì)的名稱中寫“炭”。（4）一種元素可以組成不同種單質(zhì)；（5）石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化為化學(xué)變化；（6）活性炭的吸附性是物理性質(zhì)。（7）金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異較大的原因：碳原子排列方式不同?？枷?1形形色色的碳單質(zhì)【例1】（2023·廣東汕頭二模）淄博燒烤自3月初在全網(wǎng)走紅之后，已成為名副其實的“網(wǎng)紅頂流”。吃燒烤的時候人們經(jīng)常使用竹炭進行加熱，竹炭也是碳單質(zhì)的一員，它身懷絕技，武功蓋世。以下不屬于它的絕技的是A．其結(jié)構(gòu)疏松多孔，可使紅墨水褪色B．把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱異味C．將其放入水中，可以殺菌消毒D．將其燃燒，可以產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體【答案】C【解析】A、竹炭與活性炭類似，結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素，可使紅墨水褪色，故選項說法正確；B、竹炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，能吸附異味，可以吸附冰箱異味，故選項說法正確；C、竹炭是碳單質(zhì)，具有吸附性，不具有殺菌消毒的功能，故選項說法不正確；D、竹炭是碳單質(zhì)，完全燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故選項說法正確。故選C?！咀兪?1】（2023?潼南區(qū)二模）“文房四寶”之一的墨是由炭黑和天然膠等制成。下列說法不正確的是A．墨是多種物質(zhì)形成的混合物 B．含碳物質(zhì)完全燃燒可制炭黑 C．“磨墨”說明炭黑質(zhì)地較軟 D．水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】B【解析】A、墨是由炭黑和天然膠等制成，是多種物質(zhì)形成的混合物，該選項正確。B、含碳物質(zhì)不完全燃燒可制炭黑，該選項不正確。C、“磨墨”說明炭黑質(zhì)地較軟，該選項正確。D、水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，該選項正確。故選：B。【變式12】（2023湖北隨州真題）新型材料、新型能源的應(yīng)用，是人類共同關(guān)注的問題。Ⅱ.碳元素是人類接觸和利用最早的元素之一。下圖為金剛石、石墨、和石墨烯的結(jié)構(gòu)模型，圖中小球代表碳原子。（1）金剛石、石墨和的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是_________。（2）科學(xué)家成功地從石墨中分離出單層的石墨片(也稱石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元環(huán)呈蜂窩狀的二維結(jié)構(gòu)。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和其他奇特性質(zhì)正激勵著科學(xué)家們不斷去探索。在石墨烯中，每個碳原子連接______個六元環(huán)?！敬鸢浮浚?）原子排列方式不同（2）3或三【解析】（1）金剛石、石墨和C60的化學(xué)性質(zhì)相似，但是它們的碳原子的排列方式不同，所以物理性質(zhì)有很大差異；（2）在石墨烯中，每個碳原子連接3個六元環(huán)。考向02碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)【例2】（2023·江蘇連云港中考真題）宋代許道寧用墨(主要成分為單質(zhì)碳)所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色，這是因為在常溫下單質(zhì)碳化學(xué)性質(zhì)不活潑 B．硬度高 C．導(dǎo)電性能好 D．吸附能力強【答案】A【解析】A、常溫下單質(zhì)碳化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易發(fā)生反應(yīng)，所以所畫的畫能保存至今，故A正確；B、碳可作為墨，硬度較小，故B錯誤；C、用碳畫的畫保存至今與導(dǎo)電性無關(guān)，故C錯誤；D、用碳畫的畫保存至今與吸附能力無關(guān)，故D錯誤。故選A。【變式21】（2023·遼寧鐵嶺模擬）下列關(guān)于碳單質(zhì)金剛石、石墨和的說法正確的是A．都可以燃燒生成二氧化碳 B．硬度都很大C．常溫下化學(xué)性質(zhì)比較活潑 D．都是由原子構(gòu)成的【答案】A【解析】A、金剛石、石墨、C60都為碳單質(zhì)，燃燒都能生成二氧化碳，該選項說法正確；B、金剛石硬度很大，但石墨很軟，該選項說法不正確；C、常溫下，碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，該選項說法不正確；D、金剛石和石墨是由原子構(gòu)成的，而C60是由分子構(gòu)成，該選項說法不正確。故選A?！咀兪?2】（2023·長沙市雨花區(qū)華益中學(xué)一模）空氣是一種寶貴的資源，下列有關(guān)空氣的說法正確的是A.空氣中的氮氣約占空氣總質(zhì)量的78%B.空氣中的主要污染物有：SO2、CO、CO2、可吸入顆粒物等C.空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，沒有任何用處D.空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量狀況越差【答案】D【解析】A、氮氣約占空氣體積的78%，不是質(zhì)量，不符合題意；B、二氧化硫、一氧化碳、可吸入顆粒物屬于空氣污染物，二氧化碳是空氣的組成成分之一，不屬于空氣污染物，不符合題意；C、空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，可作保護氣，且稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源，不符合題意；D、空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量狀況越差，符合題意。故選D。物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，物質(zhì)的用途在一定程度上反映物質(zhì)的性質(zhì)。一種元素可以組成不同種單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象；碳納米管和單層石墨烯也屬于碳元素形成的單質(zhì)，切莫當(dāng)成是新型化合物；同樣是碳的單質(zhì)，金剛石和石墨由原子直接構(gòu)成，C60是由分子構(gòu)成的物質(zhì)?？键c二制取氣體的思路和方法一、發(fā)生裝置1.選擇依據(jù)：藥品狀態(tài)、反應(yīng)條件2.類型裝置類型固——固加熱型固（液）——液不加熱型舉例高錳酸鉀制取氧氣，氯酸鉀制取氧氣雙氧水制取氧氣，大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣裝置圖注意事項①試管口應(yīng)稍向下傾斜；②用排水法收集氣體完畢后，應(yīng)先撤離導(dǎo)管，然后再熄滅酒精燈；③用高錳酸鉀制取氧氣時試管口處應(yīng)塞一團疏松的棉花。①若使用長頸漏斗，長頸漏斗下端管口應(yīng)插入液面以下，目的是防止氣體從下端逸出。②塊狀固體大小應(yīng)適當(dāng)，不能很碎，防止反應(yīng)劇烈，不易控制。3.固（液）——液不加熱型發(fā)生裝置的深挖掘（1）裝置的評價常規(guī)裝置改進實驗裝置裝置圖評價安裝簡便便于添加液體可控制反應(yīng)速率可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止（固體應(yīng)為塊狀，不能放置MnO2)（2）裝置的可控性可控制反應(yīng)發(fā)生停止的發(fā)生裝置二、收集裝置（1）基本類型方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置滿足條件難溶或微溶于水，且與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)密度比空氣的大，且氣體不與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)密度比空氣的小，且氣體不與空氣的成分反應(yīng)舉例H2、O2H2、CO2H2（2）變式類型方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置（3）、確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體。根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)，選擇合適的檢驗方法，力爭做到現(xiàn)象明顯、唯一?？枷?1裝置的選擇【例1】（2022·湖南岳陽中考真題）如圖是實驗室制取氣體的部分裝置示意圖，下列說法正確的是A．用過氧化氫溶液制取O2，可選用裝置②④組合B．用裝置①制取CO2，分液漏斗中應(yīng)裝稀硫酸C．用裝置③收集CO2，氣體應(yīng)從管口c通入D．要做鐵絲燃燒實驗，用④收集O2時建議留部分水【答案】D【解析】A、用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，屬于固液不加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置應(yīng)選①，氧氣不易溶于水，收集裝置可選④，不符合題意；B、大理石的主要成分碳酸鈣能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、二氧化碳和水，硫酸鈣微溶于水，會覆蓋在水的表面，阻礙反應(yīng)的進一步進行，故分液漏斗中應(yīng)裝稀鹽酸，不能裝稀硫酸，不符合題意；C、用裝置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空氣大，氣體應(yīng)從b端進入，不符合題意；D、鐵絲在氧氣中燃燒，放出大量的熱，故用④收集O2時建議留部分水，防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底，符合題意。故選D?！咀兪?1】（2023?惠山區(qū)校級三模）利用如圖所示裝置，能完成實驗室制取氣體的是A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧氣 C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧氣【答案】B【分析】根據(jù)實驗室中制取二氧化碳和氧氣的反應(yīng)原理和反應(yīng)條件來選擇反應(yīng)的發(fā)生裝置，根據(jù)二氧化碳和氧氣的密度及水溶性來選擇收集裝置，據(jù)此進行分析判斷。【解析】A、實驗室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石與鹽酸反應(yīng)，屬于固液常溫型，即選用②；二氧化碳的密度比空氣的大，能溶于水，應(yīng)選用向上排空氣法收集氣體，即可用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。B、實驗室可加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀制取氧氣，此時可選用固體加熱型裝置①，也可用過氧化氫在以二氧化錳作催化劑的條件下不加熱制取氧氣，此時可選用固體不加熱型裝置②，氧氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法④收集氣體，氧氣不易溶于水，可采用排水法⑤收集氣體，即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法正確。C、根據(jù)A選項的分析，應(yīng)用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。D、根據(jù)B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法錯誤。故選：B?！咀兪?2】（2022?南京建鄴區(qū)一模）我們學(xué)習(xí)過常見氣體的實驗室制法，知道了制取氣體的一般思路和方法。（1）實驗室制取氣體時，確定發(fā)生裝置需要考慮的兩種因素有_______(填序號)。A．反應(yīng)物的狀態(tài) B．氣體的密度C．反應(yīng)的條件 D．氣體的溶解性（2）某實驗室的儀器柜里有如下儀器：儀器①的名稱是________，實驗室用大理石和稀鹽酸制備并收集二氧化碳時,，不可能選擇的儀器是______(填序號)。（3）老師提出用碳酸鈉粉末與稀鹽酸制取二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。為了完成該實驗，有四位同學(xué)組裝了以下發(fā)生裝置，你認為最合適的一套裝置是_______(填序號)，該裝置的最大優(yōu)點是_____________________。該裝置還可以用于實驗室制取________________。（4）若用50克稀鹽酸與10克大理石(含雜質(zhì))恰好完全反應(yīng)生成2.2克二氧化碳，求稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)__________?！敬鸢浮浚?）AC（2）長頸漏斗 ②⑤（3）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ D 能控制反應(yīng)速率 氫氣(或氧氣)（4）7.3%【解析】（1）實驗室制取氣體時，確定發(fā)生裝置需要考慮的兩種因素有反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件，故選AC。（2）儀器①的名稱是長頸漏斗；實驗室用大理石和稀鹽酸制備并收集二氧化碳時，屬于固體和液體混合不需要加熱的反應(yīng)，所以不需要酒精燈②，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不需要⑤。（3）碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；該反應(yīng)是固體和液體混合不需要加熱的反應(yīng)，所以最合適的一套裝置是D，該裝置的最大優(yōu)點是能控制反應(yīng)速率；該裝置還可以用于實驗室制取氫氣(或氧氣)。（4）設(shè)參與反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x。CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O7344x2.2geq\f(73,44)＝eq\f(x,2.2g)x=3.65g該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=eq\f(3.65g,50g)QUOTEQUOTE3.65g50g×100%=7.3％。答：該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3％?？枷?2反應(yīng)的控制【例2】（2023·吉林松原一模）下列制取CO2的發(fā)生裝置中，其中能“隨時控制氣體產(chǎn)生與停止的”是①②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③ D．①③⑤【答案】C【解析】對于①裝置，通過銅絲拉動穿孔的塑料小瓶，使固體藥品和液體藥品分離或接觸，可以隨時控制氣體的產(chǎn)生和停止，故①正確；對于②裝置，通過擠壓或放松下端裝液體藥品的容器，使液體藥品與固體藥品接觸或分離，能夠隨時控制氣體的產(chǎn)生和停止，故②正確；對于③裝置，打開止水夾，因為連通器原理，固體藥品會和液體藥品接觸，反應(yīng)開始；關(guān)閉止水夾，右端因為產(chǎn)生氣體使得管內(nèi)壓強增大，液體藥品被擠壓到左側(cè)，固、液藥品分離，反應(yīng)停止。所以該裝置通過開、關(guān)止水夾能控制反應(yīng)的開始和結(jié)束，故③正確；對于④裝置，可以通過注射器控制反應(yīng)速率，但不能隨時實現(xiàn)固、液藥品的分離，所以不能隨時控制氣體的產(chǎn)生和停止，故④錯誤；對于⑤裝置，不能實現(xiàn)固、液藥品的分離，所以不能隨時控制氣體的產(chǎn)生和停止，故⑤錯誤；綜上①②③符合題意，故選C?！咀兪?1】（2023·山西晉城模擬預(yù)測）用如圖所示裝置制備氣體，并隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，下列所選試劑制備相應(yīng)氣體合適的是①用硫酸銅粉末與過氧化氫溶液混合制備O2②用鋁片與稀鹽酸混合制備H2③用高錳酸鉀固體制備O2④用塊狀碳酸鈣與稀鹽酸混合制備CO2⑤用氯酸鉀固體與二氧化錳固體混合制備O2②④ B．①③⑤ C．①③④ D．②⑤【答案】A【解析】根據(jù)分析，①用硫酸銅粉末與過氧化氫溶液混合制備氧氣，由于硫酸銅是粉末，故無法放置于多孔塑料板上與液體分離，不符合題意；根據(jù)分析，②用鋁片與稀鹽酸混合制備氫氣，鋁片置于塑料板上，符合題意；根據(jù)分析，③用高錳酸鉀固體制備氧氣，反應(yīng)條件是加熱，適合于固體加熱型發(fā)生裝置，不符合題意；根據(jù)分析，④用塊狀碳酸鈣與稀鹽酸混合制備二氧化碳，塊狀碳酸鈣置于塑料板上，符合題意；根據(jù)分析，⑤用氯酸鉀固體與二氧化錳固體混合制備氧氣，反應(yīng)條件是加熱適合于固體加熱型發(fā)生裝置，不符合題意；②④符合題意，故選：A?！咀兪?2】（2023·上海奉賢一模）如圖實驗設(shè)計，能制取二氧化碳并可控制反應(yīng)發(fā)生或停止的是A． B．C． D．【答案】B【解析】A、大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣、二氧化碳和水，生成的硫酸鈣會附著在大理石的表面而阻止反應(yīng)的進一步發(fā)生，不合題意；B、大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，該裝置中若在導(dǎo)管上關(guān)閉止水夾，裝置內(nèi)的壓強增大，大理石與稀鹽酸分離，反應(yīng)停止；打開止水夾后，氣體排出，裝置內(nèi)的壓強減少，稀鹽酸與大理石接觸，反應(yīng)開始，符合題意；C、該反應(yīng)無法控制的反應(yīng)的停止，不合題意；D、該反應(yīng)無法控制的反應(yīng)的停止，不合題意。故選B?？键c三二氧化碳制取方法一、實驗室制取二氧化碳1.實驗室制取二氧化碳原理（1）藥品：大理石或石灰石與稀鹽酸。（2）發(fā)生的反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。2.實驗裝置根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)物狀態(tài)是固體和液體、在常溫下進行，選擇固液不加熱裝置，如圖所示：3.實驗步驟（1）連接裝置；（2）檢查氣密性；（3）在錐形瓶中裝入大理石（或石灰石）；（4）從長頸漏斗中加入稀鹽酸；（5）收集氣體；（6）檢驗氣體是否收集滿。檢查裝置氣密性→加入固體藥品→加入液體藥品→收集氣體并驗滿→正放在桌面4.收集方法根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，收集二氧化碳只能用向上排空氣法收集。5.驗滿與檢驗二氧化碳（1）檢驗：將收集的氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳；否則，不是。如圖所示：（2）驗滿：將一根燃著的木條放在集氣瓶口，若燃著的木條熄滅，則證明二氧化碳已滿；否則，未滿。如圖所示：二、工業(yè)制取二氧化碳工業(yè)上，常常用高溫煅燒石灰石來制取二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)是CaCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CaO+CO2↑。藥品選擇的注意點①鹽酸必須是稀鹽酸，濃鹽酸具有揮發(fā)性，易揮發(fā)出HCl氣體。除去CO2中的HCl的方法：先通過飽和的NaHCO3溶液，再通過濃硫酸。②不能使用碳酸鈉、粉末狀碳酸鈣來代替塊狀大理石或石灰石。防止反應(yīng)速度太快，不利于氣體收集。③不能使用稀硫酸。稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的CaSO4微溶，會覆蓋在大理石或石灰石表面阻止反應(yīng)進一步發(fā)生?？枷?1實驗室制取二氧化碳的原理【例1】（2023·河北秦皇島三模）實驗室常用來制取二氧化碳的藥品是A．碳粉和氧氣 B．大理石高溫煅燒C．大理石和濃硫酸 D．大理石和稀鹽酸【答案】D【解析】A、碳和氧氣反應(yīng)得到二氧化碳，易混入氧氣導(dǎo)致不純凈，錯誤；B、大理石高溫煅燒不適合實驗室使用，錯誤；C、濃硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，阻礙了反應(yīng)的進行，錯誤；D、實驗室常用石灰石或大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳氣體，正確。故選D?！咀兪?1】（2023·江蘇無錫·校考模擬預(yù)測）利用數(shù)據(jù)傳感技術(shù)可以形象地比較不同形狀的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的速率，某同學(xué)傾斜錐形瓶，使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，測得瓶內(nèi)氣壓隨時間的變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．對比分析a、b點可知，曲線①表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)B．對比分析c、d點可知，相同的氣壓時，碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)速率更快C．最終瓶內(nèi)壓強是碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體壓強較大D．其他條件相同時，碳酸鈣粉末產(chǎn)生的CO2質(zhì)量多【答案】B【解析】A、對比分析a、b點可知，曲線①單位時間內(nèi)氣壓大，說明單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，故選項說法錯誤；B、對比分析c、d點可知，相同的氣壓時，①所需的時間短，說明單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，碳酸鈣粉末與稀鹽酸接觸面積大，反應(yīng)速率更快，故選項說法正確；C、由圖可知，最終曲線①、②的氣壓相等，故選項說法錯誤。D、兩份碳酸鈣的質(zhì)量相等，碳酸鈣的形狀只對反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響，最終生成二氧化碳的質(zhì)量相等，故選項說法錯誤。故選B?！咀兪?2】（2022秋·江蘇南京·九年級期末）興趣小組在實驗室制取二氧化碳氣體的發(fā)生裝置中連接上壓強傳感器如圖一，測得實驗過程中試管內(nèi)氣體壓強變化情況如圖二、下列說法不正確的是()A．a(chǎn)b段試管中液面逐漸下降 B．bc段石灰石與鹽酸脫離接觸C．a(chǎn)點的對應(yīng)操作是關(guān)閉彈簧夾 D．c點時溶液中溶質(zhì)一定只有CaCl2【答案】D【解析】A、由圖二可知，ab段壓強增大，稀鹽酸被壓入長頸漏斗中，試管中液面下降，故選項A說法正確；B、bc段壓強不變，是因為該階段石灰石與稀鹽酸脫離接觸，反應(yīng)停止，故選項B說法正確；C、由圖二可知，從a點開始，壓強增大，故a點的操作是打開彈簧夾，故選項C說法正確；D、c點時溶液中溶質(zhì)不一定只有CaCl2，還有可能存在未反應(yīng)完的稀鹽酸，故選項D說法不正確；故選：D。考向02實驗室制取二氧化碳的裝置【例2】（2023?江岸區(qū)校級模擬）如圖所示儀器和裝置中，實驗室制取氧氣和二氧化碳時都不會用到的是A． B． C． D．【答案】B【分析】根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置進行分析，根據(jù)氣體的密度和水溶性確定收集裝置進行分析?！窘馕觥緼.實驗室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，屬于固、液常溫型，不需要加熱，不用酒精燈，實驗室常用高錳酸鉀、氯酸鉀加熱制取氧氣，需要用到酒精燈，故A錯誤；B.實驗室制取二氧化碳和氧氣都不需要用燒杯，故B正確；C.實驗室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，屬于固、液常溫型，可用選項中的裝置作發(fā)生裝置；實驗室常用過氧化氫分解制取氧氣，屬于固、液常溫型，也可用選項中的裝置做發(fā)生裝置，故D錯誤；D.二氧化碳和氧氣的密度都比空氣大，可用選項中的裝置收集，故D錯誤。故選：B?！咀兪?1】（2023?惠山區(qū)校級三模）利用如圖所示裝置，能完成實驗室制取氣體的是A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧氣 C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧氣【答案】B【分析】根據(jù)實驗室中制取二氧化碳和氧氣的反應(yīng)原理和反應(yīng)條件來選擇反應(yīng)的發(fā)生裝置，根據(jù)二氧化碳和氧氣的密度及水溶性來選擇收集裝置，據(jù)此進行分析判斷?！窘馕觥緼、實驗室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石與鹽酸反應(yīng)，屬于固液常溫型，即選用②；二氧化碳的密度比空氣的大，能溶于水，應(yīng)選用向上排空氣法收集氣體，即可用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。B、實驗室可加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀制取氧氣，此時可選用固體加熱型裝置①，也可用過氧化氫在以二氧化錳作催化劑的條件下不加熱制取氧氣，此時可選用固體不加熱型裝置②，氧氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法④收集氣體，氧氣不易溶于水，可采用排水法⑤收集氣體，即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法正確。C、根據(jù)A選項的分析，應(yīng)用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。D、根據(jù)B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法錯誤。故選：B。【變式22】（2023·湖北武漢·模擬預(yù)測）某化學(xué)興趣小組用下圖所示的裝置來制取干燥的二氧化碳，并測定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。裝置氣密性良好，圖中的錐形瓶內(nèi)盛有質(zhì)量為m的石灰石(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。下列說法正確的是A．甲中注射器的作用只是控制反應(yīng)的發(fā)生與停止B．用丙裝置收集二氧化碳時，在b管口用燃著的木條驗滿C．甲、乙、丁相連，若裝置丁中沒有植物油則測得碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)偏大D．稱量甲裝置反應(yīng)前及完全反應(yīng)冷卻后的質(zhì)量(忽略水蒸氣的影響)，可求出碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)【答案】D【解析】A、甲中的注射器可以通過推動活塞，控制加入液體的量，從而控制反應(yīng)速率，故A說法錯誤；B、由于二氧化碳密度比空氣大，用丙裝置收集二氧化碳時，二氧化碳先在瓶底聚集，所以從長口b進氣，從a排出空氣，由于二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，因此應(yīng)從a處用燃著的木條驗滿，若木條熄滅，則說明已收集滿二氧化碳氣體，故B說法錯誤；C、若不加入植物油，二氧化碳能溶于水，此時測定的液體偏小，因此推出二氧化碳體積變小，根據(jù)碳元素質(zhì)量守恒，求得碳酸鈣質(zhì)量減小，因此測得碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)偏小，故C說法錯誤；D、根據(jù)稱量甲裝置反應(yīng)前及完全反應(yīng)冷卻后的質(zhì)量(忽略水蒸氣的影響)，可以求得二氧化碳質(zhì)量，然后計算出碳酸鈣質(zhì)量，從而求出碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)，故D說法正確；故選：D?？枷?3二氧化碳的收集和檢驗【例3】（2023秋·黑龍江哈爾濱統(tǒng)考）規(guī)范的化學(xué)實驗操作對實驗結(jié)果非常重要。下圖實驗基本操作不規(guī)范的是A．驗滿二氧化碳

B．傾倒二氧化碳

C．收集二氧化碳

D．檢驗二氧化碳

【答案】C【解析】A、驗滿二氧化碳，可將燃著的小木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳已滿，操作正確；B、傾倒二氧化碳，應(yīng)將二氧化碳沿著杯壁緩慢傾倒，操作正確；C、收集二氧化碳，因為二氧化碳密度比空氣大，所以導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶底部，才能把空氣排出，操作錯誤；D、檢驗二氧化碳，可以將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則為二氧化碳，操作正確；故選：C?！咀兪?1】（2023·廣西崇左·統(tǒng)考三模）在實驗室里常利用如圖實驗裝置制取有關(guān)氣體。(1)寫出裝置中標號的儀器名稱：①，②。(2)實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。B、C、D裝置均可用作制取二氧化碳的發(fā)生裝置，D裝置與BC裝置相比，其突出優(yōu)點是。若選擇F裝置收集二氧化碳，驗滿的方法是。(3)H裝置用途廣泛，要將儲存在H中的氧氣排出，水應(yīng)從(填“b”或“c”)口進入。(4)EG裝置可用來收集氫氣，據(jù)此寫出氫氣的一條物理性質(zhì)：?！敬鸢浮?1)試管；長頸漏斗；(2)CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；將燃著的小木條防止集氣瓶口，小木條熄滅。則證明已滿；(3)b；(4)氫氣不溶于水或氫氣的密度比空氣小【解析】（1）試管用來裝固體或液體藥品，長頸漏斗用于向錐形瓶內(nèi)添加液體藥品；（2）大理石中碳酸鈣與稀鹽酸中的氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；相比于B、C裝置，D裝置關(guān)閉彈簧夾后，稀鹽酸與隔板上的石灰石反應(yīng)生成的二氧化碳使管內(nèi)壓強增大，將稀鹽酸液體壓回長頸漏斗內(nèi)，固液分離后反應(yīng)停止，D裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；氣體驗滿的方法包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論，即將燃著的小木條放在集氣瓶口，小木條熄滅。則證明已滿；（3）H內(nèi)儲存氧氣，水從長管進入H瓶，氧氣不易溶于水，會通過短管排出；（4）用排水法收集氫氣說明氫氣不溶于水，不與水反應(yīng)，向下排空氣法收集氫氣說明氫氣的密度小于空氣，則可知氫氣的物理性質(zhì)為：不溶于水，密度小于空氣?！咀兪?2】（2023·四川內(nèi)江·中考真題）下圖是實驗室制取氣體常用的發(fā)生和收集裝置，請回答有關(guān)問題。(1)寫出圖中標注儀器的名稱：①_______；②_______。(2)實驗室選用裝置BD組合制取并收集氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，當(dāng)D中集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片_______（填“磨砂”或“光滑”）一面蓋住集氣瓶口，將集氣瓶移出水面，_______（填“正放”或“倒放”）在桌面上。(3)用加熱高錳酸鉀固體的方法制取并收集氧氣，可選_______裝置和E裝置，驗滿的方法是_______。(4)實驗室若用裝置C制取二氧化碳，加鹽酸時液面高度至少應(yīng)該在_______（填“a”或“b”）處以上：檢驗二氧化碳時，將氣體通入澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為_______?！敬鸢浮?1)錐形瓶水槽(2)2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑磨砂正放(3)A將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則已經(jīng)充滿(4)aCO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O【解析】（1）由圖可知，儀器①為錐形瓶；儀器②為水槽；（2）B裝置適用于固液不加熱反應(yīng)制取氣體，適用于過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑；當(dāng)D中集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，這樣比較緊密；氧氣的密度比空氣大，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上；（3）用加熱高錳酸鉀固體的方法制取氧氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A；氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說明已經(jīng)集滿；（4）實驗室若用裝置C制取二氧化碳，加鹽酸時液面高度至少應(yīng)該在a處以上，這樣可以形成液封，防止反應(yīng)生成的氣體從長頸漏斗下端逸出；檢驗二氧化碳時，將二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，故澄清石灰水變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O?？键c四二氧化碳和一氧化碳二氧化碳1.二氧化碳的物理性質(zhì)（1）物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無色常溫下是氣體無味比空氣大能溶于水固體二氧化碳——干冰在一定條件下，二氧化碳能變成液體或固體。固態(tài)的二氧化碳又叫做“干冰”，干冰升華吸熱，可作制冷劑或人工降雨。（2）實驗探究①傾倒二氧化碳實驗將二氧化碳慢慢倒入如圖所示的燒杯中，觀察到下層蠟燭先熄滅、上層蠟燭后熄滅。結(jié)論：二氧化碳的密度比空氣大，同時，也說明二氧化碳不燃燒也不支持燃燒。②二氧化碳的溶解性實驗向一個收集滿二氧化碳氣體的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，震蕩。觀察到塑料瓶變癟了。結(jié)論：二氧化碳能溶于水，造成瓶內(nèi)氣壓減小，大氣壓高于瓶內(nèi)氣壓，所以變癟了。2.二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)一般情況下，既不燃燒，也不支持燃燒與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與澄清石灰水反應(yīng)與氫氧化鈉反應(yīng)實驗傾倒二氧化碳現(xiàn)象兩支蠟燭自下而上依次熄滅紫色石蕊溶液變紅，加熱后又變成無色澄清石灰水變渾濁結(jié)論或化學(xué)方程式蠟燭熄滅說明二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒；下層蠟燭先熄滅說明二氧化碳的密度比空氣大(物理性質(zhì))CO2＋H2O=H2CO3(碳酸使紫色石蕊溶液變紅)；加熱后由紅色變?yōu)闊o色，說明碳酸很不穩(wěn)定，易分解H2CO3eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋H2OCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(檢驗二氧化碳)2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O(吸收或除去二氧化碳)3.二氧化碳與水反應(yīng)的實驗探究（1）實驗操作取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分別進行以下操作：（2）實驗現(xiàn)象及分析Ⅰ.小花變紅色，說明酸能使紫色石蕊變紅。Ⅱ.小花不變色，說明水不能使紫色石蕊變色。Ⅲ.小花不變色，說明二氧化碳不能使紫色石蕊變色。Ⅳ.小花變紅色，說明二氧化碳和水反應(yīng)生成的碳酸能使紫色石蕊變紅。將Ⅳ中小花取出烘干，發(fā)現(xiàn)小花又變成紫色，說明碳酸不穩(wěn)定，容易分解。（3）實驗結(jié)論a.二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅，顯酸性。b.生成的碳酸不穩(wěn)定，很容易分解生成二氧化碳和水。4.二氧化碳的用途性質(zhì)用途不能燃燒、不支持燃燒、密度大于空氣用于滅火二氧化碳是光合作用的原料能被植物光合作用利用能溶于水并與水反應(yīng)生成碳酸制碳酸飲料可用二氧化碳、水、氯化鈉等生成純堿（碳酸鈉）作化工產(chǎn)品的原料固體二氧化碳（干冰）升華吸熱作制冷劑、人工降雨5．二氧化碳對人體健康的影響二氧化碳本身沒有毒性，但二氧化碳不能供給呼吸，因此在人群密集的地方應(yīng)該注意通風(fēng)換氣。在進入久未開啟的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必須先做燈火試驗。6．溫室效應(yīng)(1)加劇的原因：空氣中的二氧化碳(或CO2)含量過高?！咎貏e提醒】二氧化碳不是空氣污染物。二氧化碳會參與大氣中的碳循環(huán)，是氧氣的間接來源，但是由于二氧化碳的過多排放，會導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”加劇，只是影響環(huán)境，不能算污染。(2)危害：全球氣溫升高，兩極冰川融化，海平面升高，淹沒部分沿海城市，使土地沙漠化，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等。(3)防治措施①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；②開發(fā)新能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?；③促進節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)的進一步開發(fā)和普及；④大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐。7．低碳生活所謂“低碳”，就是較低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解為減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低開支的生活方式。一氧化碳一氧化碳的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無色常溫下是氣體無味比空氣密度略小難溶于水2.一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)（1）可燃性一氧化碳能燃燒，燃燒時放出大量的熱，火焰呈藍色。發(fā)生如下反應(yīng)：2CO+O2eq\o\ac(\s\up7(點燃),\o(===,====))2CO2（2）還原性（一氧化碳能還原某些金屬氧化物）CO+CuOeq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))Cu+CO2Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2（3）毒性一氧化碳通過呼吸系統(tǒng)進入血液與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合，使生物體內(nèi)缺氧而中毒甚至死亡。3.一氧化碳還原氧化銅實驗實驗裝置：實驗步驟：①實驗前，先檢驗CO的純度；②先通入CO，排盡空氣，點燃酒精燈（前一個加熱、后一個點燃尾氣）；③等黑色粉末逐漸變成紅色時，先停止加熱，繼續(xù)通CO直至裝置冷卻。實驗現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁，點燃尾氣時產(chǎn)生藍色火焰。特別注意像CO等有毒氣體，進行實驗時，一定要進行尾氣處理，方法是點燃或收集。4.一氧化碳的用途（1）作燃料（可燃性）；（2）用于冶煉金屬（還原性）。煤爐中的化學(xué)變化考向01二氧化碳的物理性質(zhì)及驗證【例1】（2023·山東菏澤統(tǒng)考）根據(jù)如圖實驗現(xiàn)象不能得到的實驗結(jié)論是A．二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸B．盛滿二氧化碳的集氣瓶要正放在桌面上C．二氧化碳氣體的用途之一是滅火D．二氧化碳氣體沒有可燃性【答案】A【分析】如圖實驗的現(xiàn)象是燒杯中的蠟燭從低到高依次熄滅，可以得出二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大的結(jié)論?！窘馕觥緼、實驗中沒有出現(xiàn)水，不能得到二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸的結(jié)論，故A符合題意；B、由實驗現(xiàn)象得出二氧化碳氣體密度比空氣大，所以盛滿二氧化碳的集氣瓶要正放在桌面上，故B不符合題意；C、由實驗現(xiàn)象得出二氧化碳氣體不燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大，可以用來滅火，故C不符合題意；D、由實驗現(xiàn)象得出二氧化碳氣體沒有可燃性，故D不符合題意。故選A?！咀兪?1】（2023·山東濟寧統(tǒng)考）如圖表示二氧化碳的幾種用途，其中既利用了它的物理性質(zhì)又利用了它的化學(xué)性質(zhì)的是A．人工降雨 B．植物的光合作用C．尿素化肥 D．滅火器滅火【答案】D【解析】A、人工降雨利用干冰升華吸熱的物理性質(zhì)，不符合題意；B、植物的光合作用利用二氧化碳與水在光照、葉綠體作用下生成有機物和氧氣的化學(xué)性質(zhì)，不符合題意；C、二氧化碳與氨氣可以合成尿素，利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，不符合題意；D、二氧化碳滅火既利用了二氧化碳密度比空氣大的物理性質(zhì)，又利用了二氧化碳不能燃燒也也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，符合題意。故選D。【變式12】（2022·陜西漢中統(tǒng)考）下列過程中只涉及物理變化的是A．傾倒二氧化碳 B．生成炭黑C．分子運動實驗 D．進入菜窖前做燈火試驗【答案】A【解析】A、傾倒二氧化碳，為了證明二氧化碳的密度比空氣大，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；B、蠟燭燃燒時，氧氣供應(yīng)不足，生成炭黑，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；C、探究分子的運動中，揮發(fā)的氨氣分子溶于水，生成氨水，氨水使無色酚酞變紅，屬于化學(xué)變化；D、利用二氧化碳不能燃燒、不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，進入菜窖前做燈火試驗，燃燒屬于化學(xué)變化；故選A?？枷?2二氧化碳與水反應(yīng)【例2】（2023·河北邢臺聯(lián)考）下圖所示實驗中，①、④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，②、③為用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列說法不正確的是A．實驗中制取的CO2可選擇大理石和稀硫酸B．①、④棉球變紅C．④比①先變紅，說明CO2密度大于空氣D．①、④變紅，②、③不變紅，說明使紫色石蕊變紅的是碳酸不是CO2【答案】A【解析】A、大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、水與二氧化碳，硫酸鈣為微溶性物質(zhì)，在溶液中濃度大時會變成沉淀析出覆蓋在大理石的表面，阻止反應(yīng)的發(fā)生，則實驗室不用大理石與稀硫酸制取二氧化碳，故選項說法錯誤；B、二氧化碳能于水反應(yīng)生成碳酸，碳酸呈酸性能使紫色石蕊試劑變紅，①、④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，則通入二氧化碳后①、④棉球變紅，故選項說法正確；C、棉球④位置較低，④比①先變紅，說明CO2密度大于空氣，故選項說法正確；D、①、④變紅，②、③不變紅，對比得出，是二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸使紫色石蕊變紅，不是CO2，故選項說法正確。故選A?！咀兪?1】（2023廣州執(zhí)信中學(xué)模擬）某小組用如圖所示裝置探究二氧化碳的性質(zhì)。下列說法正確的是A．圖1、圖2實驗中都是短的蠟燭先熄滅B．“釜底抽薪”滅火的原理和圖2實驗中蠟燭熄滅的原理相同C．圖3實驗證明二氧化碳與水反應(yīng)生成了酸D．圖3實驗中觀察到試管內(nèi)液面上升、紫色石蕊溶液變藍【答案】C【解析】A、二氧化碳的密度比空氣大，故圖1中短的蠟燭先熄滅，圖2中蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，熱的二氧化碳密度變小，故圖2中長的蠟燭先熄滅，故A錯誤；B、“釜底抽薪”滅火的原理是清除可燃物，圖2中蠟燭熄滅的原理是隔絕氧氣，故B錯誤；C、圖3中，試管內(nèi)液面上升，且紫色石蕊試液變紅，說明二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)，故C正確；D、圖3實驗中觀察到試管內(nèi)液面上升、紫色石蕊溶液變紅，故D錯誤，故選C?！咀兪?2】（2023·全國專題練習(xí)）用下圖實驗研究的性質(zhì)。(1)可證明CO2能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是，密度比空氣的大的現(xiàn)象是。(2)燃著的木條熄滅，由此可得出CO2具有的性質(zhì)是?！敬鸢浮?1)2處干燥紫色石蕊紙花不變色，1、3處濕潤紫色石蕊紙花變紅色3處濕潤紫色石蕊紙花比1處濕潤紫色石蕊紙花先變紅色(2)不能燃燒且不支持燃燒【解析】（1）二氧化碳不能使紫色石蕊變色，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，可使紫色石蕊變紅色，當(dāng)2處干燥紫色石蕊紙花不變色，1、3處濕潤紫色石蕊紙花變紅色，說明二氧化碳能與水反應(yīng)；3處濕潤紫色石蕊紙花比1處濕潤紫色石蕊紙花先變紅色，說明二氧化碳密度比空氣大；（2）燃著的木條熄滅，由此可得出CO2具有不能燃燒且不支持燃燒的性質(zhì)?？枷?3二氧化碳與堿反應(yīng)【例3】（2023年四川省德陽市中江縣中考一模）如圖：在氣密性良好的裝置中充滿了二氧化碳氣體，往2支具支試管中分別緩緩注入5ml紫色石蕊溶液和5ml澄清石灰水。下列敘述不正確的是A.左側(cè)試管內(nèi)液體變紅色B.右側(cè)試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁C.等體積的水和澄清石灰水，后者吸收的二氧化碳較多D.充分反應(yīng)后，U形管中的液面左邊高于右邊【答案】D【解析】A、二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，則左邊試管內(nèi)液體變紅色，故選項說法正確；B、二氧化碳能與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，右邊試管內(nèi)石灰水有渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生，故選項說法正確；C、二氧化碳能溶于水，但溶解量不大，相同體積的水和石灰水，石灰水吸收的二氧化碳較多，故選項說法正確；D、右側(cè)二氧化碳反應(yīng)消耗的量遠大于左側(cè)二氧化碳溶于水或與水反應(yīng)的量，所以右側(cè)的氣壓變的比左側(cè)低，所以右側(cè)液面上升，U形管中的液面右邊高于左邊，故選項說法錯誤。故選D。【變式31】（2023·貴州黔西·?？寄M預(yù)測）要用最簡便的方法證明可樂飲料中含有二氧化碳氣體，可將可樂飲料中的氣體A．收集在集氣瓶中，用燃著的火柴檢驗 B．收集在集氣瓶中，加入澄清的石灰水C．將澄清的石灰水加入可樂飲料中 D．通入澄清的石灰水中【答案】D【解析】要證明二氧化碳的存在，需要有明顯的實驗現(xiàn)象，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是二氧化碳的特殊性質(zhì)。使燃著的火柴熄滅的氣體不只有二氧化碳。所以最簡便的方法是將可樂飲料中的氣體通入澄清的石灰水中。故選D。【變式32】（2023徐州市邳州模擬）如右圖所示，向一個盛滿CO2的錐形瓶中加入足量的澄清石灰水，迅速塞緊橡皮塞，打開止水夾(裝置不漏氣)。一段時間后，觀察到氣球和U型管中的變化現(xiàn)象是A.沒有明顯變化，U型管左右水位不變B.氣球比原來變癟，水全部進入錐形瓶C.氣球膨脹變大，U型管水位左高右低D.氣球膨脹后又癟下去，U型管水位右高左低【答案】C【解析】如圖所示，向一個盛滿CO2的錐形瓶中加入足量的澄清石灰水后，二氧化碳會與氫氧化鈣反應(yīng)，生成水和碳酸鈣沉淀，從而使錐形瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下，空氣會通過氣球上的玻璃管進入氣球，使氣球膨脹變大。打開止水夾后，因為U型管左邊壓強減小，在外界大氣壓的作用下，左邊的水柱高度上升，右邊的水柱高度下降。一段時間后，可以看到氣球膨脹變大，U型管水位左高右低，故選項A、B、D錯誤，不符合題意；C正確，符合題意。故選：C考向04二氧化碳的循環(huán)與轉(zhuǎn)化【例4】（2023年吉林省四平市鐵西區(qū)三校中考三模）圖1、圖2是自然界中碳、氧循環(huán)簡圖。下列說法錯誤的是A.圖1中轉(zhuǎn)化1是酸雨形成的主要原因B.圖2可實現(xiàn)有機物與無機物的相互轉(zhuǎn)化C.綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中O2和CO2含量相對穩(wěn)定【答案】A【解析】A、二氧化硫是形成酸雨的主要物質(zhì)，二氧化碳不能形成酸雨，故選項A說法錯誤；B、圖2中二氧化碳是含碳的無機物，葡萄糖是含碳的有機物，所以可實現(xiàn)有機物與無機物的相互轉(zhuǎn)化，故選項B說法正確；C、由圖可知，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，故選項C說法正確；D、碳循環(huán)和氧循環(huán)可以吸收空氣中的二氧化碳向空氣中釋放氧氣，故有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定，故選項D說法正確；故選：A?！咀兪?1】（2023·河南·模擬預(yù)測）自然界中的碳、氧循環(huán)如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是A．每個人都在參與碳、氧循環(huán)B．氧氣只有通過燃燒才能參與碳循環(huán)C．光合作用可實現(xiàn)無機物到有機物的轉(zhuǎn)化D．碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定【答案】B【解析】A、呼吸作用消耗氧氣生成二氧化碳，則每個人都在參與碳、氧循環(huán)，該選項說法正確；B、呼吸作用時，氧氣也能參與碳循環(huán)，該選項說法錯誤；C、光合作用將二氧化碳等無機物轉(zhuǎn)化為有機物，該選項說法正確；D、碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定，該選項說法正確。故選B?！咀兪?2】（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）二氧化碳對人類社會既有貢獻又有危害。下列關(guān)于二氧化碳的敘述中不正確的是A．二氧化碳有毒，不能供給呼吸B．固態(tài)二氧化碳用于人工降雨，只利用了其物理性質(zhì)C．空氣中的二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)D．二氧化碳和一氧化碳的組成元素相同，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化【答案】A【解析】A、二氧化碳不能供給呼吸，二氧化碳沒有毒，錯誤；B、固態(tài)二氧化碳（干冰）用于人工降雨，主要是利用了干冰易升華吸熱，只利用了其物理性質(zhì)，正確；C、光合作用的反應(yīng)物有二氧化碳和水，則空氣中的二氧化碳是植物進行光合作用的必要物質(zhì)，正確；D、二氧化碳和一氧化碳的組成元素相同，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，正確；故選：A。考向05一氧化碳的性質(zhì)和用途【例5】（2023湖南郴州中考）關(guān)于碳及其化合物的說法正確的是A．一氧化碳有還原性，沒有毒性B．二氧化碳是一種污染性氣體C．含碳酸根或碳酸氫根離子的鹽都能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體D．活性炭具有吸附性，木炭沒有吸附性【答案】C【解析】A、一氧化碳有還原性，也有毒性。A不正確；B、二氧化碳無毒不是一種污染性氣體。B不正確；C、組成里含有碳酸根離子或者碳酸氫根離子的鹽都能和酸反應(yīng)生成二氧化碳，如碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳。C正確；D、活性炭具有吸附性，木炭也有吸附性。D不正確。綜上所述：選擇C?！咀兪?1】（2023年河南省新鄉(xiāng)市封丘縣中考三模）某化學(xué)小組利用如圖所示的實驗裝置模擬工業(yè)煉鐵。（1）請寫出V形管中發(fā)生反