專題04碳和碳的化合物

目錄

考向02反應的控制15

?考點三二氧化碳制取方法16

【夯基?必備基礎知識梳理】16

一、實驗室制取二氧化碳16

二、工業制取二氧化碳18

【提升?必考題型歸納】18

考點一碳的單質6

考向01實驗室制取二氧化碳的原理18

【夯基?必備基礎知識梳理】6考向02實驗室制取二氧化碳的裝置20

一、金剛石、石墨和Ceo6考向03二氧化碳的收集和檢驗21

二、無定形炭6

三、碳的化學性質6考點四二氧化碳和一氧化碳23

【提升?必考題型歸納】8【夯基?必備基礎知識梳理】23

考向01形形色色的碳單質8一、二氧化碳23

考向02碳單質的化學性質9二、一氧化碳26

【提升?必考題型歸納】27

點二制取氣體的思路和方法10

考向01二氧化碳的物理性質及驗證27

【夯基?必備基礎知識梳理】10考向02二氧化碳與水反應29

一、發生裝置10考向03二氧化碳與堿反應30

二、收集裝置12考向04二氧化碳的循環與轉化32

【提升?必考題型歸納】12考向05一氧化碳的性質和用途33

考向01裝置的選擇12考向06二氧化碳和一氧化碳35

考點要求課標要求命題預測

>認識碳的幾種單質，掌握碳單質的物理和化碳單質結構特點用途、二氧化

碳的單質學性質，理解造成幾種碳單質物理性質差異碳的性質和用途、一氧化碳的性質

的原因。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

>掌握氣體發生裝置和收集方法的選擇依據，查，考查的命題點有：碳單質的物

制取氣體的思路和

能制取氣體的原料和反應發生的條件，正確理性質差異性、二氧化碳和一氧化

方法

選擇出合理的實驗裝置。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。

>掌握實驗室可用大理石或石灰石與稀鹽酸制常結合常見生活中現象、工農業生

二氧化碳制取方法取二氧化碳反應的原理、裝置、檢驗、驗滿產、科學實驗等以文字或圖片結合

方法等知識的形式呈現。

二氧化碳的制取方法、一氧化

>了解二氧化碳的物理性質碳還原性考點常以填空題、計算

>掌握二氧化碳的化學性質及用途題的形式進行考查。考查的命題點

二氧化碳和一氧化>掌握一氧化碳的化學性質及用途有：實驗裝置、實驗現象及錯誤分

碳>了解二氧化碳與生活、環境間的關系析。常以化學實驗或科學探究的形

>知道“碳達峰”、“碳中和”、“低碳生活”式出現。

的含義

結構正71面體（立體網狀結構）

無色透明

不導電

金剛石

硬度大天然存在的最硬的礦物質

對光的折射和反射能力強

切割大理石、鉆頭、裁翦玻璃

用途

飾品

平面層狀結構

深灰色細鱗片狀固體、全腐光澤、不透明

質軟、有清膩感

石零

優良的導電和傳熱性能

碳

的電極、電刷

單

質用途制作鉛筆芯

高溫潤滑劑

結構足球狀（2竹六邊形和12個五邊形）

C6O超導

用途

醫學

木炭；■、燃料

碳多孔凈水劑、呼吸面具

的無定形碳

單燃料、

質

炭黑橡膠填充劑、里水、等汁、染料

古代字畫年深曰久不改變

單

質

碳

的

學

化

質

性

大理石或石灰石、靜鹽酸

約品

二氧化碳的制取

連接儀器，檢查氣密性

無色無味、氣體

密度大與空氣

物理性質

能溶于水(1:1)

降溫(?78.5。0加壓變為固體干冰

不能燃不助燃、不支持呼吸

與水反應CO2+H2OH2c03

化學性質Ca(OHh-K?O2=CaCO3l+H2O檢驗二氧化碳

與堿反應

CO2+2NaOH=NajCCh+HiO吸收二氧化碳

與活潑金屬反應2MgK：oAMgOC

二氧化碳+

制冷劑

用途人工降雨

氣體蝴光合作用

合成尿素

對人的影響空氣中含量超標時，使人窒息燈火實驗

影響----------------------------------------------------------

對環境的影響溫室效應

二氧化碳和一氧化碳

無色無味氣體

物理性質密度比空氣略小

難溶于水

,乳化碳

——氧化碳?秋化隆還整K化鐵

可燃性2CO+O2=2CO2

還原性CO+CuO=Cu+CO2

毒性與血液中的血紅蛋白結合，使人因缺氧而窒息。

作燃料

用途

冶煉金屬

考點一碳的單質

夯基?必備基礎知識梳理

一、金剛石、石墨和C60

名稱金剛石石墨C60

---—―

—LT、

結構模型曲

無色透明、正八面體形深灰色、有金屬光澤而形狀似足球，又叫足球

色、態、形

狀的固體不透明的細鱗片狀固體烯

硬度天然存在的最鯉的物質質軟，有滑膩感

導電性不導電具有良好的導電性常溫下不導電

有可能廣泛應用于超

用作鉆探機鉆頭、玻璃制鉛箏芯、用作電極材

用途導、催化、材料、醫學

刀頭、裝飾品料、潤滑劑等

及生物學等領域

都是由碳元素組成的單質，但是由于碳原子排列方式不同,因此它們的物

區別與聯系

理性質存在著明顯差異

二、無定形炭

1.無定形碳種類和用途

①木炭：具有疏松多孔的結構,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。

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。

三、碳的化學性質

1.常溫下，碳單質的化學性質穩定

在常溫下,碳的化學性質不活潑。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有以下應用：

(1)需要長期保存的檔案材料一般用碳素墨水書寫。

(2)木質電線桿埋入地下部分用火燒焦。

2.碳能與氧氣反應——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。

占燃

(1)氧氣充足時，完全燃燒:C+O2=^CO2

盧燃

(2)氧氣不充足時，不完全燃燒:2C+O2-2C0

無論碳燃燒是否充分，都會放出熱量，因此碳是生活生產中常用的燃料。

3.碳能與某些氧化物反應——還原性

單質碳在高溫下可以和某些氧化物反應，奪取這些氧化物中的氧，表現出還原性。

(1)木炭還原氧化銅：C+2CuO^2Cu+CO2T

高］日

(2)工業上，用焦炭和鐵的氧化物反應冶煉鐵：2Fe2Ch+3C=4Fe+3co2T

(3)高溫下，木炭還能與二氧化碳反應：C+CO2=2CO

(4)高溫下，木炭還能與水反應：C(紅熱)+」0(蒸汽)鱉CO+H2O

注：工業上水煤氣的制取方法

4.實驗一木炭還原氧化銅

|(1)實驗裝置|

1⑵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管；

c.集中加熱;

d.過幾分鐘后，先撤出導氣管,待試管冷卻后再把，試管里的粉末倒在紙上。觀察現象并分析。

|⑶實驗現象|

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中，C在反應中得到氧,發生氧化反應，具有還原性。CuO在反應中失去氧,發生

還原反應，具有氧化性。

|(5)實驗操作目的及注意事項|

a.反應開始的標志:澄清的石灰水變渾濁。

b.試管口應略向下傾斜:防止冷凝水倒遍使試管炸裂。

c.在酒精燈上加網篁的目的：集中火焰、提高溫度。

d.配制混合物時木炭粉應稍過量的目的：防止已經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。

易易錯

(1)C60由分子構成，C60可以表示一個C60分子，每個分子由60個碳原子構成。

(2)碳：指碳元素、碳原子、碳的單質及化合物,在物質組成中寫“碳”。

(3)炭：指的是具體的物質,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑,這些碳的單質的名稱中寫“炭”。

(4)一種元素可以組成不同種單質：

(5)石墨在一定條件下可以轉化為金剛石,該變化為化學變化：

(6)活性差的吸附性是物理性質。

(7)金剛石、石墨和C60的物理性質差異較大的原因：碳原子排列方式不同。

提升-必考題型歸納

考向01形形色色的碳單質

【例1】(2023?廣東汕頭二模)淄博燒烤自3月初在全網走紅之后，已成為名副其實的“網紅頂流”。吃燒烤

的時候人們經常使用竹炭進行加熱，竹炭也是碳單質的一員，它身懷絕技，武功蓋世。以下不屬于它的絕

技的是

A.其結構疏松多孔，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，結構疏松多孔，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、竹炭結構疏松多孔，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，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，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。

【變式1-1](2023?潼南區二模)“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.墨是多種物質形成的混合物

B.含碳物質完全燃燒可制炭黑

C.“磨墨”說明炭黑質地較軟

D.水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學性質穩定

【答案】B

【解析】A、墨是由炭黑和天然膠等制成，是多種物質形成的混合物，該選項正確。

B、含碳物質不完全燃燒可制炭黑，該選項不正確。

C、“磨墨”說明炭黑質地較軟，該選項正確。

D、水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學性質穩定，該選項正確。

故選：Bo

【變式1-2](2023湖北隨州真題)新型材料、新型能源的應用，是人類共同關注的問題。

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、和石墨烯的結構模型，圖中小球代表

碳原子。

(1)金剛石、石墨和?60的化學性質相似，物理性質卻有很大差異。其原因是o

(2)科學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呈蜂窩狀

的二維結構。石墨烯優異的導電、導熱性和其他奇特性質正激勵著科學家們不斷去探索。在石墨烯中，每

個碳原子連接個六元環。

【答案】

(1)原子排列方式不同

(2)3或三

【解析】

(1)金剛石、石墨和C6o的化學性質相似，但是它們的碳原子的排列方式不同，所以物理性質有很大差異;

(2)在石墨烯中，每個碳原子連接3個六元環。

考向02碳單質的化學性質

【例2】(2023?江蘇連云港中考真題)宋代許道寧用墨(主要成分為單質碳)所畫的《關山密雪圖》保存至今

而不變色，這是因為在常溫下單質碳

A.化學性質不活潑B.硬度高

C.導電性能好D.吸附能力強

【答案】A

【解析】A、常溫下單質碳化學性質不活潑，不易發生反應，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電性無關，故C錯誤；

D、用碳畫的畫保存至今與吸附能力無關，故D錯誤。故選A。

【變式2-1］（2023?遼寧鐵嶺模擬）下列關于碳單質金剛石、石墨和C6G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.常溫下化學性質比較活潑D.都是由原子構成的

【答案】A

【解析】A、金剛石、石墨、C60都為碳單質，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，碳單質化學性質比較穩定，該選項說法不正確；D、金

剛石和石墨是由原子構成的，而C60是由分子構成，該選項說法不正確。故選A。

【變式2-2］（2023?長沙市雨花區華益中學一模）空氣是一種寶貴的資源，下列有關空氣的說法正確的是

A.空氣中的氮氣約占空氣總質量的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性質不活潑，沒有任何用處

D.空氣質量日報中，空氣質量級別越大，空氣質量狀況越差

【答案】D

【解析】A、氮氣約占空氣體積的78%,不是質量，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性質不活潑，可作保護氣，且稀有氣體通電時能發出不同顏色的光，可制成多種

用途的電光源，不符合題意；

D、空氣質量日報中，空氣質量級別越大，空氣質量狀況越差，符合題意。

故選D。

方法技巧

1物質的性質決定物質的用途,物質的用途在一定程度上反映物質的性質。

2一種元素可以組成不同種單質的現象叫做同素異形現象：

3碳納米管和單層石墨烯也屬于碳元素形成的單質,切莫當成是新型化合物；

4同樣是碳的單質.金剛石和石墨由原子直接構成，C60是由分子構成的物質。

考點二制取氣體的思路和方法

■夯基-必備基礎知識梳理

一、發生裝置

1.選擇依據：藥品狀態、反應條件

2.類型

裝置類型E目一固加熱型總目（液）一液不加熱型

雙氧水制取氧氣，大理石（或石灰石）和稀鹽酸

舉例高錦酸鉀制取氧氣，氯酸鉀制取氧氣

反應制取二氧化碳，鋅和稀硫酸反應制取氫氣

$

裝置圖

?,卜

Fr1

1_/-7--------------L—)

①試管口應稍向下傾斜；②用排水法收①若使用長頸漏斗，長頸漏斗下端管口應插入液

注意事項集氣體完畢后，應先撤離導管，然后再面以下，目的是防止氣體從下端逸出。

熄滅酒精燈；③用高銹酸鉀制取氧氣時②塊狀固體大小應適當，不能很碎，防止反應劇

試管口處應塞一團疏松的棉花。烈，不易控制。

3.固（液）——液不加熱型發生裝置的深挖掘

（1）裝置的評價

常規裝置改進實驗裝置

注能上下

射—移動的

粗銅絲

一器

裝置圖

多孔有孔塑

塑料板目料瓶

可以控制反應的發生和停止

評價安裝簡便便于添加液體可控制反應速率

（固體應為塊狀，不能放置MnCh）

（2）裝置的可控性

可控制反應發生停

止的發生裝置

上

可

下

榜

底麻

動

的

布

小

洞M

涸

的

就

管

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

難溶或微溶于水，且與密度比空氣的大，且氣體不與密度比空氣的小，且氣體

滿足條件

水不發生化學反應空氣中的成分發生反應不與空氣的成分反應

舉例

H2、。2H2、CO?

(2)變式類型

(3)、確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體。

根據氣體的化學性質，選擇合適的檢驗方法，力爭做到現象明顯、唯一。

?提升-必考題型歸納

考向01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02,可選用裝置②④組合

B.用裝置①制取CO2,分液漏斗中應裝稀硫酸

C.用裝置③收集CO2,氣體應從管口c通入

D.要做鐵絲燃燒實驗，用④收集Ch時建議留部分水

【答案】D

【解析】A、用過氧化氫溶液和二氧化鍋制取氧氣，屬于固液不加熱反應，發生裝置應選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，阻礙反應的進一步進行，故分液漏斗中應裝稀鹽酸，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。2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。

【變式1-1］（2023?惠山區校級三模）利用如圖所示裝置，能完成實驗室制取氣體的是

【答案】B

【分析】根據實驗室中制取二氧化碳和氧氣的反應原理和反應條件來選擇反應的發生裝置，根據二氧化碳

和氧氣的密度及水溶性來選擇收集裝置，據此進行分析判斷。

【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，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、實驗室可加熱高銃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

氧化鎰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A選項的分析，應用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。

D、根據B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法錯誤。

故選：Bo

【變式1-2］（2022?南京建鄴區一模）我們學習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，確定發生裝置需要考慮的兩種因素有（填序號）。

A.反應物的狀態B.氣體的密度

C.反應的條件D.氣體的溶解性

（2）某實驗室的儀器柜里有如下儀器：

①②③④⑤

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，其反應的化學方程式為

。為了完成該實驗，有四位同學組裝了以下發生裝置，你認為最合適的一套裝置是（填序

號），該裝置的最大優點是o該裝置還可以用于實驗室制取o

（4）若用50克稀鹽酸與10克大理石（含雜質）恰好完全反應生成2.2克二氧化碳，求稀鹽酸的質量分數

【答案】

（1）AC

（2）長頸漏斗②⑤

（3）Na2co3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2TD能控制反應速率氫氣（或氧氣）

（4）7.3%

【解析】（1）實驗室制取氣體時，確定發生裝置需要考慮的兩種因素有反應物的狀態和反應的條件，故選

ACo（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，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生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為Na2co3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2T；該反應是固體和液體混合不需要加熱的反應，所以最合適的一套裝置是D,該裝置的最

大優點是能控制反應速率；該裝置還可以用于實驗室制取氫氣（或氧氣）。

（4）設參與反應的HC1的質量為X。

CaCO3+2HCl=CaC12+CO2t+H2O

7344

x2.2g

73=x

442.2g

x=3.65g

該稀鹽酸中溶質的質量分數100%=7.3%o

50g

答：該稀鹽酸中溶質的質量分數為7.3%。

考向02反應的控制

【例2】（2023?吉林松原一模）下列制取CO2的發生裝置中，其中能“隨時控制氣體產生與停止的”是

A.①②③④⑤B.①②③⑤

C.①②③D.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，反應開始；關閉止水夾，右端因為產生氣體使得管內壓強增大，液體藥

品被擠壓到左側，固、液藥品分離，反應停止。所以該裝置通過開、關止水夾能控制反應的開始和結束，

故③正確；對于④裝置，可以通過注射器控制反應速率，但不能隨時實現固、液藥品的分離，所以不能隨

時控制氣體的產生和停止，故④錯誤；對于⑤裝置，不能實現固、液藥品的分離，所以不能隨時控制氣體

的產生和停止，故⑤錯誤；綜上①②③符合題意，故選C。

【變式2-1］（2023?山西晉城模擬預測）用如圖所示裝置制備氣體，并隨時控制反應的發生與停止，下列所

選試劑制備相應氣體合適的是

①用硫酸銅粉末與過氧化氫溶液混合制備02

②用鋁片與稀鹽酸混合制備H2

③用高銹酸鉀固體制備。2

④用塊狀碳酸鈣與稀鹽酸混合制備CO2

⑤用氯酸鉀固體與二氧化鎬固體混合制備02

A.②④B.①③⑤

C.①③④D.②⑤

【答案】A

【解析】根據分析，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；根據分析，③用高銃酸鉀固體制備氧氣，反應條件是加熱，適合于固體加熱型發生裝置，不符

合題意；根據分析，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；

根據分析，⑤用氯酸鉀固體與二氧化鎬固體混合制備氧氣，反應條件是加熱適合于固體加熱型發生裝置，

不符合題意；②④符合題意，故選：Ao

【變式2-2］（2023?上海奉賢一模）如圖實驗設計，能制取二氧化碳并可控制反應發生或停止的是

稀鹽酸

B.

塊狀大理石一一多孔隔板

【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的進一步發生，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生成氯化鈣、水和二氧化碳，該裝置中若在導管上關

閉止水夾，裝置內的壓強增大，大理石與稀鹽酸分離，反應停止；打開止水夾后，氣體排出，裝置內的壓

強減少，稀鹽酸與大理石接觸，反應開始，符合題意；

C、該反應無法控制的反應的停止，不合題意；

D、該反應無法控制的反應的停止，不合題意。故選B。

考點三二氧化碳制取方法

—夯基?必備基礎知識梳理

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)發生的反應：CaCC>3+2HCl=CaCb+CCht+IhO。

2.實驗裝置

根據實驗室制取二氧化碳的反應物狀態是固體和液體、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。

檢查裝置氣密性一加入固體藥品一加入液體藥品一正放在桌面

4.收集方法

根據二氧化碳的性質，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：搟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:

由一澄清石灰

(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、工業制取二氧化碳

工業上，常常用高溫煨燒石灰石來制取二氧化碳,發生的反應是CaC03朝CaO+CChT。

易易錯藥品選擇的注意點

①鹽酸必須是稀鹽酸,濃鹽酸具有揮發性,易揮發出HC1氣體。

除去C02中的HC1的方法：先通過飽和的NaHCCh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生成的CaSCU微溶.會覆蓋在大理石或石灰石表面阻止反應進一步發

生。

?提升-必考題型歸納

考向01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.大理石高溫燃燒

C.大理石和濃硫酸D.大理石和稀鹽酸

【答案】D

【解析】

A、碳和氧氣反應得到二氧化碳，易混入氧氣導致不純凈，錯誤；

B、大理石高溫煨燒不適合實驗室使用，錯誤；

C、濃硫酸和碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，阻礙了反應的進行，錯誤；

D、實驗室常用石灰石或大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體，正確。故選D。

【變式1-1]（2023?江蘇無錫?校考模擬預測）利用數據傳感技術可以形象地比較不同形狀的碳酸鈣與稀鹽酸

反應的速率，某同學傾斜錐形瓶，使試管內的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發生反應，測得瓶內氣壓隨時間的

變化如圖所示。下列有關說法正確的是（）

3g塊狀

碳酸鈣一

時間

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

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速率更快

C.最終瓶內壓強是碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應產生的氣體壓強較大

D.其他條件相同時，碳酸鈣粉末產生的C02質量多

【答案】B

【解析】A、對比分析a、b點可知，曲線①單位時間內氣壓大，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率

快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應，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，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快，碳酸鈣粉末與稀鹽酸接觸面積大，反應速

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

的質量相等，碳酸鈣的形狀只對反應的速率產生影響，最終生成二氧化碳的質量相等，故選項說法錯誤。

故選B。

【變式1-2］（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氣體壓強變化情況如圖二、下列說法不正確的是（）

圖二

A.ab段試管中液面逐漸下降B.be段石灰石與鹽酸脫離接觸

C.a點的對應操作是關閉彈簧夾D.c點時溶液中溶質一定只有CaCb

【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、be段壓強不變，是因為該階段石灰石與稀鹽酸脫離接觸，反應停止，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點時溶液中溶質不一定只有CaCL,還有可能存在未反應完的稀鹽酸，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.口j

【答案】B

【分析】根據反應物的狀態和反應條件確定發生裝置進行分析，根據氣體的密度和水溶性確定收集裝置進

行分析。

【解析】A.實驗室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，屬于固、液常溫型，不需要加熱,

不用酒精燈，實驗室常用高銹酸鉀、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）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，屬于固、液常溫型，可用選項中的裝置作發

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：Bo

【變式2-1］（2023?惠山區校級三模）利用如圖所示裝置，能完成實驗室制取氣體的是

【答案】B

【分析】根據實驗室中制取二氧化碳和氧氣的反應原理和反應條件來選擇反應的發生裝置，根據二氧化碳

和氧氣的密度及水溶性來選擇收集裝置，據此進行分析判斷。

【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，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、實驗室可加熱高銃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

氧化銃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A選項的分析，應用②④制取二氧化碳，故選項說法錯誤。

D、根據B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧氣，故選項說法錯誤。

故選：Bo

【變式2-2］（2023?湖北武漢?模擬預測）某化學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量分數。裝置氣密性良好，圖中的錐形瓶內盛有質量為m的石灰石（雜質不參與反應）。

下列說法正確的是

A.甲中注射器的作用只是控制反應的發生與停止

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量分數偏大

D.稱量甲裝置反應前及完全反應冷卻后的質量（忽略水蒸氣的影響），可求出碳酸鈣的質量分數