專題03碳和碳的氧化物考點聚焦：復習要點+知識網絡，有的放矢重點專攻：知識點和關鍵點梳理，查漏補缺難點強化：難點內容標注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破1.理解掌握碳單質的物理化學性質2.掌握二氧化碳的物理化學性質。3.掌握一氧化碳的物理化學性質。2.初步學習二氧化碳的實驗室制取方法。3.掌握二氧化碳物理和化學性質的實驗探究4.了解自然界中的氧循環和碳循環。考點1碳單質1.碳單質的物理性質種類物理性質用途金剛石無色透明的固體，天然存在的最硬的物質可作鉆機鉆頭、裁玻璃等石墨灰黑色，很軟，有，熔點高，具有優良的性能可用于制造鉛物理性質筆芯、高鐵列車的受電弓滑板、干電池的電極材料等C60由構成可用于超導、催化、能源及醫學等領域活性炭、木炭(主要成分為碳單質)具有的結構，具有性可用于吸附色素、異味等物理性質差異大的原因碳原子的不同2.碳單質的化學性質化學性質用途在常溫下，碳的。需要長期保存的檔案材料一般用碳素墨水書寫。木質電線桿埋入地下部分用火燒焦。碳單質的氧氣充足時，完全燃燒：氧氣不充足時，不完全燃燒：可用作碳單質的木炭還原氧化銅：工業上，用焦炭和鐵的氧化物反應冶煉鐵：高溫下，木炭還原二氧化碳反應：可用于考點2碳的氧化物1.一氧化碳的物理和化學性質物理性質無色、無臭的氣體，溶于水，密度比空氣略化學性質①可燃性一氧化碳能燃燒，燃燒時放出大量的熱，火焰呈。發生如下反應：可用作②還原性與氧化銅的反應：與氧化鐵的反應：可用于③毒性一氧化碳通過呼吸系統進入血液與結合，使血紅蛋白不能與結合，使生物體內而中毒甚至死亡。2.二氧化碳的物理和化學性質物理性質通常狀況下是無色、無臭的氣體，溶于水，密度比空氣，固態CO2俗稱性質a.一般情況下，不能燃燒，也不支持燃燒b.密度比空氣大(物理性質)與水反應與堿反應與澄清石灰水與氫氧化鈉溶液實驗裝置現象的蠟燭先熄滅，的蠟燭后熄滅滴入石蕊溶液后，觀察到試管A、B中，通入二氧化碳后觀察試管B中，加熱后觀察到有澄清石灰水無明顯現象化學方程式—①②（用于檢驗CO2）（吸收或除去CO2）用途用于滅火；作氣體肥料；生產碳酸飲料；干冰(固態CO2)升華時吸收大量的熱，可作制冷劑，用于人工增雨制取工業制法：高溫煅燒石灰石：實驗室制法：3.CO和CO2的鑒別與除雜鑒別方法現象通入澄清石灰水中能使的是CO2通入紫色石蕊溶液中能使的是CO2通過灼熱的氧化銅能使的是CO點燃能燃燒的是CO物質（括號內為雜質）除雜方法CO2（CO）通過足量灼熱的CO（CO2）先通入足量溶液，再通過濃硫酸通過足量灼熱的強化點1二氧化碳的實驗室制取與性質實驗1：二氧化碳的實驗室制取反應原理（1）實驗室制取二氧化碳的化學方程式為發生裝置（2）裝置A、B均可作為實驗室制取二氧化碳的發生裝置，選擇該發生裝置的依據是。（3）若要獲得平穩的氣流，應選擇的發生裝置是(填字母，后同)。收集裝置（4）圖1中收集二氧化碳可選用的裝置是，選擇該裝置的原因是。檢驗與驗滿（5）①檢驗：，說明該氣體是二氧化碳；②驗滿：，說明二氧化碳已集滿。氣體的除雜與干燥（6）除雜：實驗室制得的二氧化碳氣體中常含有少量氯化氫，若用圖2裝置除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，則其中盛裝的試劑為(填試劑名稱)，氣體應從(填“m”或“n”)端通入。（7）干燥：若要收集干燥的二氧化碳氣體，應通過盛有(填試劑名稱)的干燥裝置。實驗反思（8）不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是濃鹽酸易，生成的二氧化碳中會混有氯化氫氣體，使制得的氣體不純。(9)(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是。(10)不宜用碳酸鈉(或碳酸鉀)代替石灰石(或大理石)，原因是，不利于反應的控制和氣體的收集。作圖(11)若要用圖3裝置收集二氧化碳，請將裝置中的導管補充完整。實驗意外現象分析小紅同學將制得的二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，未觀察到明顯現象，原因可能是(寫一條)。數字化實驗為了研究圖4氣體制取發生裝置的工作原理，興趣小組同學通過壓強傳感器測得制取二氧化碳過程中，裝置內的壓強變化曲線如圖5所示。①ab段可觀察到的現象是試管內液面逐漸(填“上升”或“下降”)。②bc段裝置內壓強保持不變的原因是。③寫出c點對應的操作可能是。低碳理念(14)①調查碳吸收：自然界中吸收二氧化碳的主要途徑是②模擬碳捕捉：某同學設計圖6實驗模擬“碳捕捉”，將U形管開口端放入燒杯中，觀察到，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為③助力碳中和：作為一名中學生，從自身出發助力碳中和的行動有(寫一條)。(15)①碳捕集：采用物理方法“冷甲醇洗法”。通過加壓降溫用甲醇捕集廢氣中的CO2。若將CO2從甲醇溶液中分離出來，需進行的操作是。②碳利用與封存：將超臨界CO2注入地下孔隙，將原本難以開采的游離石油“擠出”，驅油的同時將CO2封存，石油屬于(填“可再生”或“不可再生”)能源。資料：超臨界CO2是指在特定的溫度和壓強下，CO2處于液態和氣態之間的狀態。下列對超臨界CO2的理解正確的是(多選，填序號)。a.與CO2的組成不同b.不能燃燒，不支持燃燒c.與干冰相比，分子間隔不同實驗2：二氧化碳的性質①二氧化碳傾倒實驗實驗現象（1）將二氧化碳氣體沿燒杯內壁緩慢倒入，觀察到的現象是。實驗結論（2）該實驗說明二氧化碳具有的物理性質是，化學性質是。實驗反思（3）根據結論可以得出二氧化碳的一個用途是。實驗意外現象分析①小明在實驗中傾倒二氧化碳后發現蠟燭都沒有熄滅，可能的原因是。②小紅同學在實驗中觀察到蠟燭熄滅順序與理論不符，可能的原因是。②二氧化碳的溶解性實驗實驗操作（1）向一個收集滿二氧化碳氣體的質地較軟的塑料瓶中加入約13容積的水，立即旋緊瓶蓋，還需進行的操作是，該過程的目的是實驗現象（2）該實驗可觀察到的現象是，產生該現象的原因是。③二氧化碳與水反應實驗實驗現象（1）圖2實驗，觀察到的現象是溶液由紫色變為紅色，產生該現象的原因是。（2）圖3實驗，觀察到的現象是，反應的化學方程式為實驗結論（3）圖1、2、3實驗的結論是。實驗意外現象分析（4）小明將石灰石和稀鹽酸反應制取的二氧化碳通入盛有紫色石蕊溶液的試管中，再將試管加熱，發現紅色沒有消失，其原因是。（5）同學們在驗證二氧化碳與水能否發生反應的實驗中，設計了如圖4所示裝置。實驗過程中，試管①和試管②中產生的現象為：。其中試管①中干燥的的石蕊試紙的作用是。④二氧化碳與堿反應的實驗實驗原理（1）圖1中發生反應的化學方程式為;圖2試管b中發生反應的化學方程式為。實驗現象（2）圖1中可觀察到的現象是。（3）圖2實驗結束后，試管a中液面上升高度(填“高于”或“低于”)試管b中液面上升高度，證明二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發生反應。強化點2CO的還原性實驗探究實驗步驟①實驗前，先檢驗CO的；②點燃尾氣的酒精燈，然后先通入CO，排盡空氣，目的是為了，再點燃第一個酒精燈；③等黑色粉末逐漸變成紅色時，先停止加熱，繼續通CO直至裝置冷卻，目的是防止。實驗現象硬質玻璃管中，點燃尾氣時產生特別注意像CO等有毒氣體，進行實驗時，一定要進行尾氣處理，方法是。真題感知1．（2024·上海·中考真題）關于CO以下說法正確的是A．無毒 B．加熱還原氧化鐵 C．密度比空氣大 D．有刺激性氣味2．（2024·湖南長沙·中考真題）物質的性質決定物質的用途。下列含碳物質中，常用于去除冰箱、汽車中的異味的是A．活性炭 B．金剛石 C．石墨 D．C3．（2024·遼寧·中考真題）二氧化碳在生產生活中應用廣泛。下列不屬于二氧化碳用途的是A．作燃料 B．參與光合作用 C．固態二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸飲料4．（2024·山東濟寧·中考真題）火藥是我國古代四大發明之一，引爆時發生S+2A．是空氣的成分之一 B．可用于滅火 C．其水溶液顯酸性 D．有毒性5．（2024·寧夏·中考真題）下列關于碳和碳的氧化物說法正確的是A．干冰升華是化學變化B．活性炭凈化水的過程中發生的是物理變化C．一氧化碳和二氧化碳元素組成相同，所以化學性質相同D．石墨和金剛石都是由碳元素組成的單質，所以物理性質相同6．（2024·山東青島·中考真題）物質都是由微觀粒子構成的。下列物質由原子構成的是A．氫氣 B．一氧化碳C．金剛石 D．氯化鈉7．（2024·上海·中考真題）實驗室用大理石和稀鹽酸制備二氧化碳的發生裝置如下圖所示，下列說法正確的是A．打開旋塞之后，試管中稀鹽酸體積減小B．打開旋塞之后，有氣體從長頸漏斗中逸出C．閉合旋塞后，試管內氣壓減小D．閉合旋塞后，漏斗內液面上升8．（2023·山東德州·中考真題）下圖為金剛石、石墨和C60的結構模型圖，圖中小球分別代表碳原子。下列有關說法正確的是A．三種物質都是由碳原子直接構成的B．在三種物質中碳原子的排列方式都不相同C．三種物質在足量氧氣中燃燒的產物都不同D．三種物質的組成元素相同，它們的性質也相同9．（2024·江西·中考真題）根據圖回答有關問題：（1）儀器①的名稱是。（2）實驗室用裝置B制取二氧化碳時，長頸漏斗下端應伸入液面下的目的是，與裝置B相比，裝置C的優點是。（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為，用裝置D收集氧氣時，氣體應從導管口（填字母）通入。（4）將收集的氧氣倒入裝置E的燒杯中，觀察到帶火星的木條自下而上依次復燃，說明氧氣具有的性質是和。10．（2024·山東日照·中考真題）某探究小組欲在實驗室制備氧氣和二氧化碳，實驗桌上有下列儀器和膠皮管、棉花、火柴以及實驗所需藥品。回答下列問題：（1）若用高錳酸鉀固體制取氧氣，還缺少一種加熱儀器（填儀器名稱）；在裝入藥品前要先檢查裝置的；固定試管時應使試管口略向（填“上”或“下”）傾斜。（2）若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集一瓶氧氣，可選擇的儀器______（填標號）。A．①④⑥⑦ B．②③④⑧C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧（3）實驗室里制取二氧化碳的反應原理是（用化學方程式表示）；用集氣瓶收集滿二氧化碳后蓋上玻璃片，（填“正”或“倒”）放在桌子上，備用。11．（2024·北京·中考真題）用如圖所示裝置和干燥紫色石蕊紙花進行實驗，驗證CO2（1）觀察到澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為；由該實驗還可以得出分子具有的性質是。（2）為驗證CO2能與水反應，需進行的操作及現象是12．（2024·江蘇鎮江·中考真題）請結合如圖回答問題。（1）儀器名稱：①，②。（2）用雙氧水和二氧化錳粉末制取O2，可選用裝置（選填序號）和E組合，反應的化學方程式為。選用E裝置收集O2的理由是。（3）實驗室制取CO2的化學方程式為，選用裝置C相對于B的優點是。（4）溶液電導率越大，導電能力越強。一定溫度下，溶液的導電能力與離子的濃度和性質有關。進行圖1實驗，測得燒杯中溶液電導率變化如圖2所示。已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2①飽和NaHCO3溶液的作用為。②用化學方程式解釋AB段電導率下降的原因。③從微粒的角度解釋BC段電導率上升的原因。13．（2024·山東菏澤·中考真題）圖1是初中化學實驗中常用裝置。根據要求回答下列問題。（1）儀器②的名稱是。（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，可選擇的裝置為(填字母)，反應的化學方程式為。（3）用CO還原CuO時，在F裝置中通入CO，一段時間后加熱，可觀察到硬質玻璃管中發生的現象為。該實驗中對尾氣進行處理的目的是。（4）化學興趣小組利用某固體增氧劑(可與水反應產生O2)、飲料瓶、注射器、吸管、輸液管等設計并制作了簡易供氧器，如圖2所示。圖2中的甲裝置與圖1中的14．（2024·山東煙臺·中考真題）實驗探究是學習化學的重要方法。請根據下列實驗裝置圖回答問題。（1）裝置B中儀器①的名稱是。（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2，應選用的發生裝置是（填字母序號，下同），實驗室加熱高錳酸鉀固體制取O2，應選用的發生裝置是（3）實驗室制取CO2和O2，均不能選用的收集裝置是（4）興趣小組用圖甲所示裝置探究不同催化劑對過氧化氫分解的催化效果。取大小相同的新鮮土豆塊和新鮮豬肝塊作催化劑，分別加入10mL相同濃度的過氧化氫稀溶液后，用傳感器測量裝置中氣壓的變化，如圖乙中曲線a、b所示。①結合實驗和曲線a、b分析，兩種催化劑中催化效率更高的是。②從曲線a、b的變化可以看出，過氧化氫分解的反應是（填“放熱”或“吸熱”）反應，加豬肝塊催化的過氧化氫完全反應所用的時間大約是s（填“30”“65”或“120”）。③曲線a、b最終達到相同的壓強，說明。15．（2024·四川自貢·中考真題）化學是一門以實驗為基礎的科學，許多化學的重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。根據下列實驗裝置圖，回答有關問題：（1）圖中標示①的儀器名稱是：。（2）實驗室制取二氧化碳時，反應的化學方程式為，選用的收集裝置為(填大寫字母)。（3）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣時，二氧化錳的作用是，選用的發生裝置為(填大寫字母)。（4）實驗室用雙氧水制取氧氣時，反應的化學方程式為，用C裝置收集氧氣，證明是否集滿的方法是。若要收集一瓶干燥的氧氣，需要在發生裝置和收集裝置之間連接F裝置，并且氣體應該從(填“a”或“b”)端導管通入。16．（2024·四川德陽·中考真題）化學科學的本質是實驗探究。如圖1為實驗室制取氣體的常用裝置，圖2為某同學在跨學科實踐活動中設計的簡易供氧器。I．根據圖1回答下列問題：（1）寫出裝置A中任意一種儀器的名稱：

。（2）實驗室制取CO2的裝置可選擇（填標號）來組裝，發生裝置中反應的化學方程式為。II．根據圖2回答下列問題：（3）若試劑甲為MnO2，根據所學知識選擇試劑乙，反應倉中產生O2的化學反應原理是（用化學方程式表達）。（4）加濕過濾倉中H2O的作用有（填標號）。a．吸收雜質提純O2b．觀察O2產生的速率c．加快O2的生成d．保證供給O2的濕度需求（5）調節供氧流速可以（填具體操作）。17．（2024·廣東·中考真題）回答下列問題：（1）CO2的制取及性質i.制取CO2組裝一套便于添加稀鹽酸的發生裝置，需用到圖1中的儀器有(填字母)。ii.性質實驗操作現象性質X為澄清石灰水時，現象為CO2能與石灰水反應X為時，現象為CO2能與水反應生成酸性物質低處的蠟燭先熄滅，高處的蠟燭后熄滅；CO2不燃燒，也不支持燃燒（2）低碳行動方案同學們展示如圖2所示的方案，并交流討論、完善方案。i.完善方案中的內容(各補寫一條)：a.；b.；c.。ii.CO2物理利用(填“能”或“不能”)從總量上減少CO2。iii.植樹造林，利用綠色植物的作用吸收CO2。18．（2024·江蘇常州·中考真題）如圖裝置可用于制取二氧化碳并驗證其性質。（1）儀器a的名稱是。（2）用該套裝置進行實驗的優點是。（3）實驗中可觀察到(選填“干燥”或“濕潤”)的紫色石蕊小紙花變紅；澄清石灰水(填現象)，化學方程式為。（4）實驗中用含CaCO3的質量分數為80%的大理石2.5g與足量的稀鹽酸反應，該實驗條件下CO2的密度為2g?19．（2024·四川眉山·中考真題）已知草酸鈣(CaC2O4)加熱易分解。某實驗小組對其分解產物進行探究。【查閱資料】草酸鈣加熱分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物。【提出問題】非金屬氧化物的成分是什么？【提出猜想】猜想一：CO猜想二：CO2猜想三：CO和CO2猜想四：H2O【提出質疑】（1）猜想四不成立，原因是。【設計實驗】（2）實驗裝置如圖：實驗現象結論B中觀察到澄清石灰水變渾濁非金屬氧化物中有D中觀察到非金屬氧化物中有CO【實驗結論】（3）猜想成立，則草酸鈣分解的化學方程式為。【交流反思】（4）從環保的角度考慮，該實驗裝置的不足之處是。提升專練1．（2024·福建泉州·一模）下列物質由分子直接構成的是A．氦氣(He) B．足球烯C60 C．鎂(Mg) D．氯化鈉2．（2024·云南怒江·一模）金剛石和石墨的結構示意圖如圖，下列有關說法不正確的是A．金剛石和石墨的組成元素相同 B．構成金剛石和石墨的原子大小不同C．金剛石是天然存在最硬的物質 D．石墨質軟，具有導電性3．（2024·河南信陽·二模）根據圖示，分析下列說法，其中描述錯誤的是A．四種物質都是由碳原子構成的B．四種物質均可以在氧氣中燃燒C．碳納米管具有尺寸小、導電性好等特點D．金剛石和石墨性質存在差異的原因是原子排列方式不同4．（2023·湖南懷化·一模）大氣中CO2A．產生酸雨 B．毒害農作物 C．溫室效應 D．破壞臭氧層5．（2024·云南怒江·一模）下列關于CO與CO2A．CO與CO2B．在煤爐上放一盆水能防止CO中毒C．CO與CO2D．CO26．（2024·云南怒江·一模）實驗小組的同學按照如圖1所示裝置進行木炭還原氧化銅的實驗，實驗時，試管中固體的質量隨加熱時間的變化如圖2所示，下列分析不正確的是A．M點時反應未開始B．N點對應的固體物質有木炭、氧化銅、銅三種C．實驗結束時，應先熄滅酒精燈，再將導管移出水面D．M→7．（2024·陜西咸陽·一模）對下列有關實驗的分析不正確的是A．甲可直接驗證質量守恒定律B．乙中氣球膨脹產生浮力會引起誤差C．丙實驗需測定錐形瓶（含導管）的容積、注射器反應前后的體積D．若丙中白磷量不足，會使測定結果偏小8．（2024·陜西西安·二模）物質的性質決定其用途。下列物質的用途只與其化學性質有關的是A．用液氮作制冷劑 B．用石墨制列車電刷C．用活性炭除冰箱異味 D．用鎂粉制作照明燈9．（2024·山東泰安·三模）如圖所示是自然界存在的三大重要循環——“水循環”“氧循環”和“碳循環”。用學科觀點分析碳循環和氧循環，其中正確的是A．變化觀：每個人都在參與碳、氧循環，碳循環中的“碳”是指二氧化碳B．守恒觀：碳、氧循環過程中各元素守恒C．平衡觀：碳、氧循環使得大氣中氧氣增加和二氧化碳減少D．微粒觀：綠色植物的光合作用會使自然界中的氧原子總數增加10．（2024·甘肅蘭州·一模）在實驗室制取CO2的發生裝置中連接壓強傳感器(如圖1)，實驗過程中試管內氣體壓強變化如圖2所示。下列有關說法錯誤的是A．ab段試管中液面逐漸下降 B．cd段長頸漏斗中液面逐漸上升C．c點對應的操作是打開彈簧夾 D．bc段大理石與稀鹽酸脫離接觸11．（2024·廣東汕頭·一模）石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，導電性比銀還強，具有極強的導熱性能和優良的透光性能的材料。有預言稱，石墨烯將成為硅的替代品，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。石墨烯在電子、復合材料、醫療健康等多領域具有廣泛應用，不同領域的應用分布如圖所示。氧化石墨烯薄膜與水接觸后可形成約0.9納米寬的通道，可讓水分子可以快速通過，能高效濾去海水中的鹽分，用于海水淡化。石墨烯的基本化學性質與石墨類似，實驗結果表明，石墨烯的著火點在700-800℃左右。請回答：（1）目前“石墨烯”應用占比最高的在領域，“氧化石墨烯薄膜”可用于。（2）石墨烯具有的物理性質有。A．極強的導電性 B．極強的導熱性 C．優良的透光性 D．極強的活動性（3）由上圖可見，石墨烯中每個碳原子周圍連接碳原子，其物理性質與金剛石不同的原因是。（4）實驗表明，石墨烯在氧氣能燃燒，反應的化學方程式為。12．（2024·云南昆明·一模）根據下列實驗室制取氣體的裝置圖，回答有關問題。（1）儀器①的名稱是。（2）實驗室用A裝置制取氧氣，反應的化學方程式為，試管口略向下傾的原因是。（3）實驗室制取二氧化碳選用的發生裝置是(填字母序號)，反應的化學方程式為。氮化鈣(Ca3N2)是一種重要試劑，常溫下為棕色固體，在空氣中會被氧化，遇水強烈反應。實驗室設計如圖裝置，使甲裝置中制取出的N2與銀白色的Ca反應制備(Ca3N2)。回答下列問題：（4）實驗中證明Ca3N2生成的現象是。（5）裝置乙中的堿石灰為氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物，其作用是。13．（2023·廣東廣州·一模）我們學習了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）若在實驗室制取氨氣，下列信息能用于選擇收集裝置的是__________（填序號）。A．NH3的相對分子質量是17 B．反應需要加熱 D．氯化銨是固體，氫氧化鈣是固體 E．常溫下氨氣與氧氣不反應（2）某實驗室有如下儀器①寫出儀器c的名稱。實驗室組裝制備二氧化碳的發生裝置時，不可能選的是（填序號）。②組裝一套可隨時控制反應發生和停止的發生裝置，應從上圖中選用（