2024年中考化學復(fù)習 碳和碳的化合物 講義（解析版）

考點一碳的單質(zhì)

—夯基-必備基礎(chǔ)知識梳理

一、金剛石、石墨和C60

名稱金剛石石墨C60

結(jié)構(gòu)模型

宓LH-J-—

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(tài)、形

狀的固體不透明的細鱗片狀固體烯

硬度天然存在的最硬的物質(zhì)質(zhì)地，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(yīng)用于超導、

用作鉆探機鉆頭、玻璃制鉛筆芯、用作電極材

用途催化、材料、醫(yī)學及生

刀頭、裝飾品料、潤滑劑等

物學等領(lǐng)域

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

區(qū)別與聯(lián)系

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、碳的化學性質(zhì)

1.常溫下，碳單質(zhì)的化學性質(zhì)穩(wěn)定

在常溫下,碳的化學性質(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：

6/36

(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+O2-CO2

(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(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+2CuO型2Cu+C0d

(2)工業(yè)上，用焦炭和鐵的氧化物反應(yīng)冶煉鐵：2Fe2(%+3C曼4Fe+3co2T

(3)高溫下，木炭還能與二氧化碳反應(yīng)：C+CO2=2CO

(4)高溫下，木炭還能與水反應(yīng)：C(紅熱)+.0(蒸汽)壁CO+H?。

注：工業(yè)上水煤氣的制取方法

4.實驗一木炭還原氧化銅

|⑴實驗裝置|

|⑵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(xiàn)象并分析。

|⑶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。

7/36

易混易錯

⑴C60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

O―

(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，該變化為化學變化；

(6)活性炭的吸附性是物理性質(zhì)。

?提升-必考題型歸納

考向01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，己成為名副其實的“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。

【變式1-1](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。

8/36

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性質(zhì)穩(wěn)定，該選項正確。

故選：B?

【變式1-2](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。

口.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?60的化學性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是

(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(huán)呈蜂窩狀

的二維結(jié)構(gòu)。石墨烯優(yōu)異的導電、導熱性和其他奇特性質(zhì)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(huán)。

【答案】

(1)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

A.化學性質(zhì)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(zhì)碳化學性質(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。

9/36

【變式2-1］（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。

【變式2-2］（2023?長沙市雨花區(qū)華益中學一模）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。

方法技巧

①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)。

②一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；

③碳納米管和單層石墨烯也屬于碳元素形成的單質(zhì)，切莫當成是新型化合物；

④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)。

考點二制取氣體的思路和方法

—夯基-必備基礎(chǔ)知識梳理

一、發(fā)生裝置

1.選擇依據(jù)：藥品狀態(tài)、反應(yīng)條件

10/36

2.類型

裝置類型總目一固加熱型固（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(yīng)制取二氧化碳，鋅和稀硫)酸反應(yīng)制取氫氣

裝置圖卜

V1

l_y----------------vJL--

①試管口應(yīng)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(yīng)插入液

注意事項集氣體完畢后，應(yīng)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用高錦酸鉀制取氧氣時②塊狀固體大小應(yīng)適當，不能很碎，防止反應(yīng)劇

試管口處應(yīng)塞一團疏松的棉花。烈，不易控制。

3.固（液）——液不加熱型發(fā)生裝置的深挖掘

（2）裝置的可控性

11/36

二、收集裝置

(1)基本類型

(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(jù)氣體的化學性質(zhì)，選擇合適的檢驗方法，力爭做到現(xiàn)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

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。2時建議留部分水

12/36

【答案】D

【解析】A、用過氧化氫溶液和二氧化銃制取氧氣，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。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(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

【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(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1-2］（2022?南京建鄴區(qū)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(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：

13/36

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(yīng)的化學方程式為

o為了完成該實驗，有四位同學組裝了以下發(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).

【答案】

（1）AC

（2）長頸漏斗②⑤

（3）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2tD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)的化學方程式為Na2co3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2T；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HC1的質(zhì)量為X。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2T+H2O

7344

x2.2g

73_x

44-2.2g

x=3.65g

14/36

該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)上強X100%=7.3%o

50g

答：該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3%。

考向02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

粗

銅

絲

.

甥

料小

瓶

穿

斯

孔

①

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(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。

【變式2-1］（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。2

②用鋁片與稀鹽酸混合制備H2

③用高鎰酸鉀固體制備。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錦固體混合制備。2

15/36

多孔塑料板

A.②④B.①③⑤

C.①③④D.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用高鎰酸鉀固體制備氧氣，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鋅固體混合制備氧氣，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。

【變式2-2］（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

稀鹽酸

B.

塊狀大理石一_/多孔隔板

稀硫酸嚏

大理石粉末禺

【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。

16/36

考點三二氧化碳制取方法

—夯基-必備基礎(chǔ)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(fā)生的反應(yīng)：CaCOa+2HCl=CaCb+COd+H2。。

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。

0

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

z5：

17/36

上一澄清石灰

(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(yè)制取二氧化碳

工業(yè)上，常常用高溫煙燒石灰石來制取二氧化碳,發(fā)生的反應(yīng)是CaCCh旦媽CaO+COzT。

易混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(fā)性，易揮發(fā)出HC1氣體。

除去CO?中的HC1的方法：先通過飽和的NaHCO?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CaSCL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。

?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(yīng)得到二氧化碳，易混入氧氣導致不純凈，錯誤；

18/36

B、大理石高溫燃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。

【變式1-1］（2023?江蘇無錫??？寄M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CO?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。

【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(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（）

圖-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(yīng)操作是關(guān)閉彈簧夾D.c點時溶液中溶質(zhì)一定只有CaCb

【答案】D

【解析】

19/36

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(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CaCb，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

【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。

【解析】A.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，實驗室常用高鎰酸鉀、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?

【變式2-1］（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

【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

20/36

錯誤。

B、實驗室可加熱高錦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

氧化鋸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：Bo

【變式2-2］（2023?湖北武漢?模擬預(yù)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(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：Do

考向03二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

21/36

A.驗滿二氧化碳

【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：Co

【變式3-1](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。

jjy

(2)實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式是oB、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0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)：=

【答案】

(1)試管；長頸漏斗；

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2t+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，化學方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2T+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

22/36

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。

【變式3-2](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)實驗室選用裝置BD組合制取并收集氧氣，其反應(yīng)的化學方程式為,當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)用加熱高銹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方程式為。

【答案】

(1)錐形瓶水槽

(2)2H2O2=2H2O+O2T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錦制取氧氣，過氧化氫在二氧

化鎰的催化下分解為水和氧氣，該反應(yīng)的化學方程式為：2%。2理2H2O+O2T；

當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)用加熱高鎰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)的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO31+H2Oo

23/36

考點四二氧化碳和一氧化碳

—夯基-必備基礎(chǔ)知識梳理

一、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

常溫下是氣體1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'王冰"，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。

2.二氧化碳的化學性質(zhì)

一般情況下，既不與堿反應(yīng)

性質(zhì)燃燒，也不支持燃與水反應(yīng)與澄清石灰水反與氫氧化鈉反

燒應(yīng)應(yīng)

24/36

C0;—C02―

也

實驗澄清NaOH

石灰水一/溶液

，7甥

:t6ri-

傾倒二氧化碳

兩支蠟燭自下而上紫色石蕊溶液變紅，澄清石灰水變渾

現(xiàn)象

依次熄滅加熱后又變成無色濁

82+比0=

式碳酸使紫色

蠟燭熄滅說明二氧H2c0

石蕊溶液變紅）；加CC）2+Ca（OH）2

化碳不燃燒，也不2NaOH+

熱后由紅色變?yōu)闊o^=CaCC）3J+

結(jié)論或化支持燃燒；下層蠟9=皿83

色，說明碳酸很不比0（檢驗二氧化

學方程式燭先熄滅說明二氧+郎0（吸收或

穩(wěn)定，易分解碳）

化碳的密度比空氣除去二氧化碳）

大（物理性質(zhì)）H2c0&co2T

+比0

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:

氧t

&卷&賺化化

碳碳

（I）噴稀酯酸（II）噴水（UD直接放入二氧化碳中（IV）噴水后放入二氧化碳中

（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。

n.小花不變色,說明水不能使紫色石蕊變色。

皿小花不變色,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

25/36

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CO?）含量過高。

【特別提醒】

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，會導致“溫室效應(yīng)”加居U,只是影響環(huán)境，不能算污染。

⑵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、風能、地熱能等；

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。

二、一氧化碳

1.一氧化碳的物理性質(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±O2_==2CO2

（2）還原性（一氧化碳能還原某些金屬氧化物）

CO+CUQ=CU+CO2

Fe2Oa+3CO型2Fe+3c02

（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

26/36

毒甚至死亡。

3.一氧化碳還原氧化銅實驗

實驗裝置

CuO

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）。

方技巧煤爐中的化學變化

?提升-必考題型歸納

考向01二氧化碳的物理性質(zhì)及驗證

【例1】（2023?山東蒲澤統(tǒng)考）根據(jù)如圖實驗現(xiàn)象不能得到的實驗結(jié)論是

27/36

co：

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。

【解析】

A、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Ao

【變式1-1］（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

的化學性質(zhì)的是

【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性質(zhì)，不符合題意；

28/36

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

的化學性質(zhì)，符合題意。

故選D。

【變式1-2］（2022?陜西漢中統(tǒng)考）下列過程中只涉及物理變化的是

分子運動實驗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，氨水使無色酚酥變紅，屬于化學變化;

D、利用二氧化碳不能燃燒