專題05 碳和碳的氧化物（講義）（解析版）

主題二物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用專題05碳和碳的氧化物01考情透視·目標導(dǎo)航02知識導(dǎo)圖·思維引航03考點突破·考法探究考點一碳單質(zhì)實驗?zāi)咎颗c氧化銅反應(yīng)考點二一氧化碳和二氧化碳實驗一氧化碳還原氧化鐵實驗二氧化碳物理、化學(xué)性質(zhì)實驗考點三常見氣體的制取實驗二氧化碳的實驗室制取考點四二氧化碳對生活和環(huán)境的影響04題型精研·考向洞悉題型一碳單質(zhì)考向01碳單質(zhì)物理性質(zhì)及用途考向02碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)考向03木炭還原氧化銅實驗題型二一氧化碳和二氧化碳考向01一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)及用途考向02二氧化碳的性質(zhì)實驗考向03一氧化碳和二氧化碳的對比題型三常見氣體的制取考向01實驗室制取氣體的儀器和原理考向02發(fā)生裝置和收集裝置的選擇考向03氣體的檢驗和驗滿及性質(zhì)驗證考向04萬能瓶的使用題型四低碳生活與資源化利用考向01碳中和與低碳行動考向02碳循環(huán)考向03二氧化碳的資源化利用跨學(xué)科實踐活動基于碳中和理念設(shè)計低碳行動方案考點課標要求命題預(yù)測碳單質(zhì)通過實驗探究認識二氧化碳的主要性質(zhì)，認識物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系；初步學(xué)習(xí)二氧化碳的實驗室制法，歸納實驗室制取氣體的一般思路與方法；以自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)為例，認識物質(zhì)在自然界中可以相互轉(zhuǎn)化及其對維持人類生活與生態(tài)平衡的意義。1.碳和碳的氧化物是中考的必考內(nèi)容。選擇題、填空題、實驗探究題均有涉及。預(yù)計2025年中考仍以碳和碳的化合物的性質(zhì)和用途，二氧化碳的制取，低碳生活為考查重點，且以填空題、實驗探究題為主要題型進行考查。2.氣體的制取、檢驗與凈化是中考實驗探究題?？碱}型，主要考查常見氣體二氧化碳、氧氣（有時也會拓展考查氫氣和氨氣等）的制備，并且常見氣體的檢驗和凈化也常穿插其中，常考題型是實驗探究題，有時也會以選擇題的形式考查。一氧化碳和二氧化碳常見氣體的制取二氧化碳對生活的影響考點一碳單質(zhì)一、碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途結(jié)構(gòu)構(gòu)成微粒性質(zhì)用途物理性質(zhì)不同的原因金剛石碳原子無色透明的的固體。天然存在的最硬的物質(zhì)。特殊條件下制備的金剛石薄膜透光性好、硬度大；導(dǎo)熱性好。制裝飾品(鉆石)；制鉆頭、切割大理石、裁玻璃；金剛石薄膜用作光學(xué)窗口和透鏡的涂層；用于集成電路基板散熱。金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)有明顯差異的原因：原子的排列方式不同石墨碳原子灰黑色的有金屬光澤的固體；很軟，有滑膩感；熔點高，有良好的導(dǎo)電性。作電極或電刷、制鉛筆芯、做坩堝，作機械高溫潤滑劑C60C60分子有特殊的物理性質(zhì)用于超導(dǎo)、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域二、無定形碳1．焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。木炭、活性炭有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此有吸附性，活性炭的吸附作用比木炭強。2．活性炭的應(yīng)用：可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖；水的凈化處理；冰箱去味；吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體。3．活性炭、木炭的吸附性是物理性質(zhì)。三、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1．碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（1）常溫下穩(wěn)定性強（古代字畫能長久保存的原因）。（2）可燃性：(O2充足)完全燃燒生成CO2：C+O2CO2；（O2不足）不完全燃燒生成CO：2C+O22CO。（3）還原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置換反應(yīng)）（現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁）。3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁）應(yīng)用：冶金工業(yè)。2．實驗：木炭與氧化銅反應(yīng)實驗儀器試管、酒精燈、金屬網(wǎng)罩、鐵架臺（帶鐵夾）、彈簧夾、橡膠塞、導(dǎo)管、升降臺、火柴實驗試劑木炭、氧化銅、澄清石灰水。實驗原理C＋2CuO2Cu＋CO2↑。實驗裝置實驗步驟a.連接儀器，檢查裝置的氣密性；b.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；c.將試管固定在鐵架臺上，將導(dǎo)管插入澄清石灰水中；d.打開彈簧夾，用酒精燈加熱混合物幾分鐘；e.先撤出導(dǎo)管，用彈簧夾夾緊乳膠管，停止加熱，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象大試管中的固體由黑色變?yōu)榧t色；小試管中的澄清石灰水變渾濁。實驗結(jié)論木炭能夠還原氧化銅生成銅單質(zhì)和二氧化碳；該實驗說明木炭具有還原性。實驗注意=1\*GB3①木炭粉和氧化銅粉末烘干的原因：防止木炭與水蒸氣反應(yīng)生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應(yīng)。=2\*GB3②火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：集中火焰，提高溫度。=3\*GB3③實驗結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：防止石灰水倒流炸裂熱的試管。=4\*GB3④待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：防止熱的銅接觸空氣又被氧化。⑤木炭配比比理論值稍微多一點，因為木炭會和試管中的氧氣反應(yīng)。計算思維辨析固體木炭還原氧化銅，完全反應(yīng)后固體減少量為生成的二氧化碳質(zhì)量。用氫氣和一氧化碳兩種氣體還原氧化銅時，則固體減少量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量。1．金剛石、石墨都是由碳原子構(gòu)成的，C60是由C60分子構(gòu)成的，一個C60分子由60個碳原子構(gòu)成。2．石墨在高溫高壓和催化劑的條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，二者是碳元素組成的不同單質(zhì)，該轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。3．木炭、活性炭、焦炭和炭黑都屬于混合物，這些物質(zhì)的主要成分是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。木炭、活性炭都是疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性（物理性質(zhì)），活性炭的吸附性更強。1．（2024·江蘇鹽城）閱讀下列資料，完成下面小題：透明的金剛石、灰黑色的石墨和足球狀、空心球體結(jié)構(gòu)的都是由碳元素組成的單質(zhì)；碳原子核外電子數(shù)為6，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。金剛石可用來切割大理石、加工堅硬的金屬。石墨很軟，有滑膩感。常溫下為固體，能與K等金屬反應(yīng)生成超導(dǎo)體材料，如圖所示的獨特結(jié)構(gòu)使之有可能在催化、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。2．下列關(guān)于的說法中不正確的是（）A．分子具有空心球體結(jié)構(gòu) B．是一種新型有機高分子材料C．每個分子由60個碳原子構(gòu)成 D．有可能在催化領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用3．下列摘錄中，屬于物質(zhì)結(jié)構(gòu)描述的是（）A．碳原子核外電子數(shù)為6 B．金剛石可用來切割大理石C．石墨很軟 D．能與K等金屬反應(yīng)4．金剛石、石墨和和都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們的性質(zhì)存在著明顯差異。其原因是構(gòu)成它們的原子（）A．種類不同 B．大小不同 C．質(zhì)量不同 D．排列方式不同【答案】2．B3．A4．D【解析】2．A、根據(jù)題目的C60的分子結(jié)構(gòu)，C60分子具有空心球體結(jié)構(gòu)，故A正確。B、有機高分子是相對分子質(zhì)量上萬的有機物分子；C60是由一種元素組成的純凈物，是單質(zhì)，不是有機物，故B錯誤。C、元素符號的右下角表示一個分子中含有的原子數(shù)，每個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，故C正確。D、根據(jù)題目敘述，C60有可能在催化領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，故D正確。故選：B。3．A、碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是，則碳原子核外電子數(shù)為6，屬于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述，正確；B、金剛石可用來切割大理石，是金剛石的用途，錯誤；C、石墨很軟屬于石墨的物理性質(zhì)，錯誤；D、C60能與K等金屬反應(yīng)屬于化學(xué)性質(zhì)，錯誤；故選A；4．金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是由于它們的原子排列方式不同，因此它們的性質(zhì)存在著明顯差異，故選D?？键c二一氧化碳和二氧化碳一、一氧化碳1．物理性質(zhì)：無色、無味的有毒氣體，難溶于水，密度比空氣略小。2．化學(xué)性質(zhì)（1）可燃性：2CO+O22CO2點燃CO，產(chǎn)生藍色火焰，放出熱量。（2）毒性：是指它極易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結(jié)合，失去了攜氧能力，造成生物體內(nèi)缺氧，而發(fā)生中毒現(xiàn)象；因此冬天用煤爐取暖時，一定要注意通風(fēng)。（3）還原性實驗：一氧化碳還原氧化鐵實驗儀器硬質(zhì)玻璃管、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、鐵架臺、酒精燈、酒精噴燈、玻璃導(dǎo)管實驗試劑一氧化碳、氧化鐵、澄清石灰水實驗原理Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2實驗裝置實驗步驟a.組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；b.裝入藥品，固定裝置；c.點燃酒精燈，向玻璃管中通入一氧化碳；d.點燃酒精噴燈；e.反應(yīng)完成后，熄滅酒精噴燈；f.硬質(zhì)玻璃管冷卻后，停止通入一氧化碳；g.熄滅酒精燈。實驗現(xiàn)象與原理玻璃管內(nèi)：紅棕色粉末逐漸變黑。反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2試管內(nèi)：澄清石灰水變渾濁。反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O酒精燈處：氣體燃燒并產(chǎn)生藍色火焰。反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CO＋O22CO2實驗注意1.裝置尾部酒精燈的作用是點燃尾氣，防止污染空氣。2.實驗開始時，要先通入CO，一段時間后再點燃酒精噴燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。3.實驗結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，或用彈簧夾夾緊玻璃管兩端的膠皮管直至玻璃管冷卻，才可以把固體倒到白紙上觀察。不能把熱的固體直接倒出來觀察的原因是生成的鐵在高溫時會重新被氧化。4.在CO還原Fe2O3的反應(yīng)中，CO具有還原性，作還原劑。5.實驗結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，同時防止石灰水發(fā)生倒吸現(xiàn)象。6.若沒有酒精噴燈也可用酒精燈代替，但需在火焰外加金屬網(wǎng)罩，使火焰集中，提高溫度。（4）用途①作燃料：CO具有可燃性，將煤轉(zhuǎn)化為煤氣可使燃燒更充分，對環(huán)境污染程度小。②冶煉金屬：CO具有還原性，用于冶金工業(yè)。二、二氧化碳1．二氧化碳的物理性質(zhì)（1）二氧化碳的物理性質(zhì)無色、無味的氣體，能溶于水，在一定壓強和低溫條件下變成白色塊狀或片狀固體，稱為干冰（用途制冷劑、人工降雨、食物儲運、制造舞臺煙霧效果）。（2）探究二氧化碳物理性質(zhì)的兩個實驗傾倒二氧化碳溶解性實驗實驗裝置圖實驗操作向盛有高低不等兩根燃著蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳。向盛滿二氧化碳的軟塑料瓶中倒入約三分之一容積的水，振蕩。實驗現(xiàn)象蠟燭自下而上依次熄滅塑料瓶變癟了實驗分析二氧化碳密度比空氣大（物理性質(zhì)）；二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒（化學(xué)性質(zhì)）。原因：二氧化碳溶于水，瓶內(nèi)壓強變小，大氣壓將瓶子壓癟。2．二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)（1）二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒。（2）與水反應(yīng)：CO2+H2O===H2CO3，生成的碳酸能使紫色蕊溶液變紅色。碳酸易分解，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2CO3===H2O+CO2↑。（3）與堿反應(yīng)：①二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O，觀察到有白色沉淀生成，因此實驗室通常用澄清石灰水檢驗二氧化碳；②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O，應(yīng)用：實驗室通常用氫氧化鈉溶液吸收或去除二氧化碳。（4）二氧化碳與水反應(yīng)的實驗探究實驗操作噴稀醋酸直接噴水直接放入CO2中噴水后放入CO2中烘干第四朵花現(xiàn)象小花變紅色小花不變色小花不變色小花變紅色紅色褪去分析酸能使紫色石蕊變紅水不能使紫色石蕊變色二氧化碳不能使紫色石蕊變色二氧化碳和水反應(yīng)生成的碳酸能使紫色石蕊變紅碳酸不穩(wěn)定，容易分解結(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。實驗改進①操作示意圖（a、d為浸有紫色石蕊試液的濕潤棉花，b、c為含有紫色石蕊的干燥棉花，垂直固定裝璃管的裝置末畫出）；②現(xiàn)象：d處棉花比a處棉花先變紅，b、c處棉花不變紅；③結(jié)論：根據(jù)棉花變紅的順序，可得出二氧化碳的密度比空氣大，溫潤的棉花變紅，干燥的棉花不變紅，可得出二氧化碳能與水反應(yīng)。3．二氧化碳的用途（1）固體二氧化碳（干冰）的用途：①制冷劑：食品冷藏保鮮和運輸；醫(yī)療上血液和疫苗的儲存與運輸。②用于人工增雨：利用干冰升華吸熱的原理。③制造舞臺煙霧效果。（2）滅火和作保護氣：既利用二氧化碳的物理性質(zhì)（密度比空氣大），又利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)（不能燃燒，也不支持燃燒）。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的氣體肥料。（4）工業(yè)生產(chǎn)中制作碳酸飲料（利用二氧化碳能溶于水）、純堿、化肥、醫(yī)藥產(chǎn)品等的重要原料。4．一氧化碳和二氧化碳的比較一氧化碳二氧化碳物理性質(zhì)色態(tài)味無色、無臭氣體無色、無臭氣體密度比空氣略小比空氣大水溶性難溶于水能溶于水化學(xué)性質(zhì)可燃性2CO+O22CO2在一般情況下，既不燃燒也不支持燃燒與某些氧化物反應(yīng)CO+CuOCu+CO2不反應(yīng)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2+H2O==H2CO3與石灰水反應(yīng)不反應(yīng)CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O毒性劇毒無毒主要用途燃料、冶煉金屬滅火、溫室肥料、化工原料等相互轉(zhuǎn)化2CO+O22CO2；C+CO22CO1．（2023·遼寧營口）下列關(guān)于一氧化碳和二氧化碳的說法中正確的是（）A．一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素組成，能相互轉(zhuǎn)化B．一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性，都可作為燃料C．一氧化碳和二氧化碳都能與水反應(yīng)，都能使紫色石蕊溶液變紅D．一氧化碳和二氧化碳都是溫室氣體，含量增多都能導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強【答案】A【解析】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素組成，在高溫條件下，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳燃燒又生成了二氧化碳；所以，在一定條件下二氧化碳和一氧化碳可以互相轉(zhuǎn)化，正確；B、一氧化碳具有可燃性，可做燃料；二氧化碳不能燃燒，不能作燃料，錯誤；C、二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸是一種酸，能使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色；一氧化碳不能與水反應(yīng)，錯誤；D、二氧化碳含量上升會導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強；一氧化碳會引起中毒，不是溫室氣體，錯誤；故選A。2．（2024·北京）用如圖所示裝置和干燥紫色石蕊紙花進行實驗，驗證的性質(zhì)。（1）觀察到澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；由該實驗還可以得出分子具有的性質(zhì)是。（2）為驗證能與水反應(yīng)，需進行的操作及現(xiàn)象是?！敬鸢浮浚?）分子在不斷運動（2）先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅【解析】（1）澄清石灰水變渾濁發(fā)生反應(yīng)為二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；該實驗中，二氧化碳和澄清石灰水沒有直接接觸，一段時間后，澄清石灰水變渾濁，說明分子在不斷運動，當二氧化碳分子運動到澄清石灰水處時，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)，澄清石灰水變渾濁；（2）驗證二氧化碳能與水反應(yīng)，可先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，說明二氧化碳不能使石蕊變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅，說明二氧化碳和水發(fā)生了反應(yīng)，故填：先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅?？键c三常見氣體的制取一、實驗室制取氣體的裝置裝置類型選擇依據(jù)拓展裝置發(fā)生裝置固體加熱型反應(yīng)物是固體；反應(yīng)條件需要加熱。——固液不加熱型反應(yīng)物是固體和液體；反應(yīng)條件不加熱。分液漏斗可以控制反應(yīng)速率，節(jié)約藥品。收集裝置排水法適合溶解性??；不與水反應(yīng)的氣體氣體從短管進集氣瓶，水從長管排出向上排空氣法適合密度大于空氣的氣體；且不與空氣各成分反應(yīng)氣體從長管進集氣瓶，空氣從短管排出向下排空氣法適合密度小于空氣的氣體；且不與空氣各成分反應(yīng)氣體從短管進集氣瓶，空氣從長管排出各種裝置氣密性檢查將導(dǎo)管伸入水中，手緊握容器外壁，觀察導(dǎo)管口有氣泡冒出，松手后導(dǎo)管有一段液柱，則裝置不漏氣，反之漏氣用彈簧夾夾住乳膠管，往長頸漏斗內(nèi)注入水，若長頸漏斗下端形成一段穩(wěn)定液柱，則裝置不漏氣向長頸漏斗中加水使其下端浸入水中，用手捂容器外壁，伸入水中的導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，則氣密性良好當緩緩拉活塞時，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則氣密性良好；當緩緩?fù)苹钊麜r，觀察到長頸漏斗中形成一段液柱，則氣密性良好關(guān)閉分液漏斗活塞，緩緩拉注射器活塞，松手后，活塞回到原處，說明裝置氣密性良好裝置拓展固液常溫型裝置二、二氧化碳的制取制取方法實驗室制法工業(yè)制法制取試劑大理石(或石灰石)與稀鹽酸石灰石反應(yīng)原理CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3CaO+CO2↑裝置依據(jù)：發(fā)生裝置，反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件；收集裝置，氣體的溶解性及密度固體加熱型（反應(yīng)物狀態(tài)為固體和液體，反應(yīng)條件為常溫）向上排空氣法（二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng)，密度比空氣大）實驗步驟（1）“組”：組裝儀器。（2）“查”：檢查裝置的氣密性。（3）“裝”：將藥品裝入反應(yīng)容器(先裝固體，再加液體)。（4）“集”：用向上排空氣法收集。（5）“驗”：驗滿(將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則氣體已收集滿)。（6）“放”：集滿后蓋上玻璃片正放在桌面上。檢驗方法把生成的氣體通入澄清石灰水中，若觀察到澄清石灰水變渾濁，證明生成的氣體是二氧化碳。驗滿方法將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若觀察到木條熄滅，證明二氧化碳已經(jīng)收集滿。凈化裝置制取的CO2中混有少量HCl氣體(鹽酸能揮發(fā)出HCl氣體)和水蒸氣，實驗室常將制取的氣體先通過飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣。三、二氧化碳與氧氣實驗室制法的比較二氧化碳的實驗室制法氧氣的實驗室制法反應(yīng)原理CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O+O2↑發(fā)生裝置過氧化氫制氧氣收集方法向上排空氣法向上排空氣法或排水法檢驗將氣體通入澄清石灰水，若其變渾濁，則該氣體是CO2用帶火星的木條伸入瓶中，若木條復(fù)燃，則為O2驗滿將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若燃著的木條立即熄滅，則CO2已集滿將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，若木條復(fù)燃，則O2已集滿四、實驗室制取氣體的一般思路和方法1．確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理（1）要研究在實驗室條件下(如常溫、加熱、加催化劑等)，可用什么藥品、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。（2）還要考慮以下幾個方面的因素：原料要容易獲得；實驗條件要易于控制；實驗裝置易于裝配；實驗操作安全可靠；實驗速度適中；易于收集純凈的氣體。2．確定制取氣體時應(yīng)采用的實驗裝置（1）發(fā)生裝置的確定：一般根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物的狀態(tài)設(shè)計發(fā)生裝置，如下圖所示：①固體+液體氣體，選擇上圖中的裝置B或裝置C，如實驗室制取二氧化碳。②固體+固體氣體，選擇上圖中的裝置A，如實驗室用高錳酸鉀制取氧氣。溫馨提示有時發(fā)生裝置具有多樣性，特別是固液常溫型的反應(yīng)，因為反應(yīng)容器可選用試管，也可選用錐形瓶、燒瓶，橡皮塞可用單孔橡皮塞，也可用雙孔橡皮塞，用雙孔橡皮塞時添加液體的儀器可選長頸漏斗，也可選分液漏斗或注射器，那么組裝起來的裝置就有很多種。（2）收集裝置的確定所收集氣體的性質(zhì)難溶(或不溶)于水密度小于空氣的(相對分子質(zhì)量小于29)密度大于空氣的(相對分子質(zhì)量大于29)收集裝置收集方法的特點所收集氣體較純，但有少量水蒸氣所收集氣體?；煊锌諝?，僅憑觀察難以判定氣體是否集滿，操作簡單注意事項集氣瓶事先要裝滿水，導(dǎo)管置于瓶口處導(dǎo)管應(yīng)伸入到集氣瓶底部，在瓶口驗證氣體是否集滿3．實驗室制取氣體的實驗操作順序?qū)嶒炇抑迫怏w在選擇好藥品、儀器后操作的一般順序為：①組裝儀器：一般按從下到上，從左到右的順序進行組裝；②檢查裝置氣密性；③裝藥品：若是固體跟液體反應(yīng)，一般是先裝入固體再加入液體；④準備收集裝置：若用排水法收集氣體，應(yīng)在制取氣體之前將集氣瓶盛滿水；⑤制取氣體；⑥收集氣體并驗滿；⑦拆洗儀器。1．藥品的選擇：①實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應(yīng)，是因為稀硫酸和大理石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在大理石表面，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)發(fā)）。②也不用濃鹽酸，是因為濃鹽酸易揮發(fā)，使制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。2．①反應(yīng)容器中的導(dǎo)管不能伸入過長，應(yīng)稍露出橡皮塞。②若使用雙孔橡皮塞，長頸漏斗下端的管口應(yīng)伸入到液面以下，以免產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗逸散到空氣中。③收集氣體時，集氣瓶口朝上，導(dǎo)管伸入到集氣瓶的底部，以收集到較純凈的氣體。3．用排空氣法收集氣體時，注意集氣瓶口的方向。集氣瓶口朝上，表明空氣從上方排出，為向上排空氣法；集氣瓶口朝下，表明空氣從下方排出，為向下排空氣法；4．氣體檢驗：檢驗二氧化碳只能用澄清石灰水，不能用燃燒的木條，因為使燃燒的木條熄滅的氣體不一定是二氧化碳氣體，還可能是氮氣等。5．氣體驗滿：驗滿時燃著的木條應(yīng)放在集氣瓶口，不能伸入集氣瓶中。1．（2024·陜西）實驗室制取二氧化碳時，下列相關(guān)操作正確的是（）A．檢查氣密性 B．裝藥品C．收集氣體 D．氣體驗滿【答案】A【解析】A、圖示中長頸漏斗下端伸入液面以下，形成液封，雙手緊握試管外壁，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該裝置氣密性良好，圖示操作正確；B、實驗室利用稀鹽酸和大理石制取二氧化碳，向試管中裝藥品時，應(yīng)先裝固體藥品，再裝液體藥品，且裝塊狀固體藥品時，應(yīng)“一橫二放三慢豎”，先將試管橫放，用鑷子把固體放在試管口，再將試管慢慢豎起來，圖示操作錯誤；C、二氧化碳密度比空氣大，應(yīng)該用向上排空氣法收集，圖示操作錯誤；D、二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，驗滿的方法為：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明已收集滿，圖示操作錯誤；故選：A。2．（2024·內(nèi)蒙古興安盟）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。請根據(jù)下列實驗裝置回答問題。（1）寫出儀器①的名稱。（2）實驗室選用A裝置制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，固定裝置時試管口略向下傾斜的原因是。（3）若用G裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從(填“a”或“b”)端通入集氣瓶。（4）實驗室制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，選用B裝置作為發(fā)生裝置的優(yōu)點是，請指出C裝置中存在的一處錯誤是。（5）甲烷(CH4)是難溶于水的無色氣體，實驗室常用加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制得，實驗室制取甲烷應(yīng)選用的發(fā)生、收集裝置是(從A~F裝置中選擇)?！敬鸢浮浚?）鐵架臺（2）防止冷凝水回流到熱的試管底部，炸裂試管（3）a（4）控制反應(yīng)速率(控制藥品滴加的量或節(jié)約藥品)長頸漏斗下端未伸入液面以下(長頸漏斗末端沒有液封)（5）AE或AF【解析】（1）由圖可知，儀器①為鐵架臺；（2）A裝置為固體加熱型發(fā)生裝置，管口有棉花團，應(yīng)選用高錳酸鉀制氧，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，故化學(xué)方程式為：；為防止冷凝水倒流到熱的試管底部，引起試管的炸裂，所以加熱固體藥品試管口應(yīng)略向下傾斜；（3）氧氣的密度比空氣大，若用G裝置收集氧氣，氣體應(yīng)長進短出，因此從a端通入；（4）實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)原理是碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣水和二氧化碳，故方程式為：；B裝置可以通過注射器控制液體滴加速度，從而控制反應(yīng)速率，產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流（合理即可）；C裝置長頸漏斗下端未伸入液面以下，產(chǎn)生的氣體會從長頸漏斗逸出，應(yīng)伸入液面以下進行液封；（5）實驗室常用加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制取甲烷，應(yīng)選用固體加熱型發(fā)生裝置，甲烷(CH4)難溶于水，相對分子質(zhì)量16小于29，密度比空氣小，所以可采用排水法或向下排空氣法收集，故填：AF或AE?？键c四二氧化碳對生活和環(huán)境的影響綠色植物的光合作用1．自然界中的二氧化碳循環(huán)綠色植物的光合作用人和動植物的呼吸，化石燃料的燃燒等二氧化碳氧氣人和動植物的呼吸，化石燃料的燃燒等（1）CO2的來源：燃料的燃燒、人和動植物的呼吸作用、汽車工廠排放的廢氣。（2）消耗二氧化碳的途徑：綠色物的光合作用、海水吸收。2．二氧化碳對人體和環(huán)境的影響（1）CO2對人體健康的影響：CO2無毒，但CO2不能供給呼吸。當空氣中CO2超過正常含量時，會對人體健康造成影響，因此室內(nèi)一定要注意通風(fēng)換氣。進入久未開啟的菜窖和山洞、深井前，需做燈火實驗。（2）CO2對環(huán)境的影響：空氣中CO2含量過高，會使溫室效應(yīng)加劇，造成全球變暖等。3．低碳行動（1）減少CO2的排放：減少使用化石燃料，更多地利用太陽能、風(fēng)能等清潔能源。（2）增大CO2的吸收：大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐森林；采用物理、化學(xué)等方法，捕集、利用與封存CO2等。1．CO2不是空氣污染物，但大氣中CO2含量過高，會使溫室效應(yīng)加劇。2．能產(chǎn)生溫室效用的氣體有：CO2、O3、CH4（甲烷）、N2O（一氧化二氮）、氟氯代烷等。1．（新情境）自然界中的碳氧循環(huán)如下圖所示。下列說法錯誤的是（）A．植物的呼吸作用放出氧氣B．碳氧循環(huán)過程均發(fā)生了化學(xué)變化C．綠色植物的光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．綠色植物光合作用的化學(xué)方程式為【答案】A【解析】A、動植物的呼吸作用消耗氧氣，放出二氧化碳，故A錯誤；B、碳循環(huán)和氧循環(huán)過程中均有新物質(zhì)生成，則都是化學(xué)變化，故B正確；C、綠色植物的光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C正確；D、光合作用是二氧化碳和水在光照和葉綠素的作用下反應(yīng)生成葡萄糖和氧氣，化學(xué)方程式為：，故D正確；故選：A。2．（2024·山東東營）我國提出2030年前實現(xiàn)“碳達峰”，2060年前實現(xiàn)“碳中和”。下列做法不利于實現(xiàn)“碳達峰，碳中和”的是（）A．綠色出行 B．焚燒垃圾 C．節(jié)約用紙 D．隨手關(guān)燈【答案】B【解析】A、綠色出行，可以減少化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放，利于實現(xiàn)“碳達峰，碳中和”，不符合題意；B、焚燒垃圾，會產(chǎn)生大量的二氧化碳，不利于實現(xiàn)“碳達峰，碳中和”，符合題意；C、節(jié)約用紙，可以節(jié)約資源，減少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，利于實現(xiàn)“碳達峰，碳中和”，不符合題意；D、隨手關(guān)燈，可以節(jié)約能源，減少化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放，利于實現(xiàn)“碳達峰，碳中和”，不符合題意。故選B。題型一碳單質(zhì)?考向01碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途1．（2023·黑龍江大慶）近年來研究發(fā)現(xiàn)，以新形態(tài)存在的碳單質(zhì)在諸多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯誤的是（）A．石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是天然存在的最硬的物質(zhì)B．石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制鉛筆芯D．金剛石、石墨和里碳原子的排列方式不同，因此在性質(zhì)和用途上存在明顯差異【答案】A【解析】A、石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是石墨很軟，符合題意；B、石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用前景，不符合題意；C、鉛筆芯是石墨粉和黏土粉末按一定比率混合而成的，因為石墨質(zhì)軟，且是灰黑色，容易留下痕跡，不符合題意；D、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，C60由C60分子構(gòu)成，C60分子由碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性質(zhì)差異很大，因此它們在性質(zhì)和用途上存在明顯差異，不符合題意。故選A。2．（2023·吉林）下列有關(guān)金剛石和石墨的說法，錯誤的是（）A．都是碳的單質(zhì) B．都由碳元素組成C．物理性質(zhì)相同 D．碳原子排列方式不同【答案】C【解析】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，故A正確；B、金剛石和石墨都是由碳元素組成的，故B正確；C、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異較大，故C錯誤；D、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，故D正確。故選C。3．（2024·湖南長沙）物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。下列含碳物質(zhì)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．【答案】A【解析】A、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，用于去除冰箱、汽車中的異味，故正確；B、金剛石無吸附性，不能用于去除冰箱、汽車中的異味，故錯誤；C、石墨無吸附性，不能用于去除冰箱、汽車中的異味，故錯誤；D、C60不能用于去除冰箱、汽車中的異味，故錯誤。故選A。?考向02碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)4．（2023·湖北十堰）《中國書法大會》書寫時代精神。唐懷素《自敘帖》保存至今仍不變色，主要是因為書寫作品時所用的墨汁中含有的炭黑（）A．是黑色固體 B．具有吸附性C．常溫下性質(zhì)穩(wěn)定 D．具有還原性【答案】C【解析】A、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與碳是黑色固體無關(guān)，故選項錯誤；B、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與碳的吸附性無關(guān)，故選項錯誤；C、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故選項正確；D、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與碳的還原性無關(guān)，故選項錯誤。故選C。5．化學(xué)方程式中包含很多的信息。關(guān)于反應(yīng)的說法中正確的是（）A．反應(yīng)后試管中固體質(zhì)量減少，不遵守質(zhì)量守恒定律B．碳與氧化銅是反應(yīng)物，參加反應(yīng)的質(zhì)量比為3∶20C．反應(yīng)前后各種元素的化合價都發(fā)生變化D．該反應(yīng)中表現(xiàn)出碳具有還原性【答案】D【解析】A、反應(yīng)后試管中固體質(zhì)量減少，是因為生成的二氧化碳氣體逸出，該反應(yīng)屬于化學(xué)變化，遵守質(zhì)量守恒定律，故A說法錯誤；B、碳與氧化銅是反應(yīng)物，參加反應(yīng)的質(zhì)量比為12：（2×80）=3：40，故B說法錯誤；C、該反應(yīng)中，反應(yīng)前碳元素的化合價為0，銅元素為+2價，氧元素為-2價，反應(yīng)后碳元素為+4價，銅元素的化合價為0，氧元素為-2價，故該反應(yīng)前后銅、碳元素的化合價發(fā)生改變，氧元素的化合價不變，故C說法錯誤；D、該反應(yīng)中，碳奪取了氧化銅中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，具有還原性，故D說法正確；故選：D。?考向03木炭還原氧化銅實驗6．（2023·西藏）我國提出2060年前實現(xiàn)碳中和，體現(xiàn)了構(gòu)建人類命運共同體的大國擔(dān)當。碳中和是指的排放總量和減少總量相當。丁仲禮院士認為碳中和是讓人為排放的被人為努力和自然過程所吸收。（1）實現(xiàn)碳中和人人有責(zé)。為了減少排放，同學(xué)們改進了木炭還原氧化銅實驗裝置，改進前和改進后裝置如圖所示。請問裝置B的作用是。

【實驗操作及現(xiàn)象】按如圖改進后裝置進行實驗，觀察到如下實驗現(xiàn)象現(xiàn)象1：加熱一段時間后，試管中部分黑色固體變紅；現(xiàn)象2：裝置A中澄清石灰水變渾濁。【實驗結(jié)論】（2）現(xiàn)象1說明木炭具有性；現(xiàn)象2說明生成了氣體?！緦嶒灧此肌浚?）老師告訴同學(xué)們實驗中還會產(chǎn)生少量的CO，于是同學(xué)們按如圖所示增加小氣球以此完善實驗裝置。請問小氣球的作用是。

【思考延伸】（4）隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，排入大氣中的越來越多，導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇。下列措施有助于實現(xiàn)碳中和的有_____(填字母)。A．植樹造林B．用清潔燃料代替化石燃料C．利用人工途徑將合成為淀粉【答案】（1）吸收二氧化碳（2）還原二氧化碳/CO2（3）吸收一氧化碳防止排放到空氣中（4）ABC【解析】（1）根據(jù)二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，因此如圖B中的濃氫氧化鈉溶液的作用是吸收二氧化碳，減少其排放；（2）根據(jù)，現(xiàn)象1是加熱一段時間后，試管中部分黑色固體變紅即木炭粉和氧化銅反應(yīng)生成了紅色的銅，因此說明木炭粉具有還原性；現(xiàn)象2是裝置A中澄清石灰水變渾濁，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故說明反應(yīng)生成了二氧化碳氣體；（3）由于一氧化碳有毒污染空氣，因此用氣球收集尾氣，故填：吸收一氧化碳，防止排放到空氣中；（4）A、植樹造林，增加光合作用消耗二氧化碳，符合題意；B、用清潔燃料代替化石燃料，減少二氧化碳的排放，符合題意；C、利用人工途徑將CO2合成為淀粉，消耗了多余的二氧化碳，符合題意；故選：ABC。題型二一氧化碳和二氧化碳?考向01一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)及用途7．（2024·遼寧）二氧化碳在生產(chǎn)生活中應(yīng)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(tài)二氧化碳用于人工降雨 D．制碳酸飲料【答案】A【解析】二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，不能用作燃料；二氧化碳是綠色植物光合作用的原料，固態(tài)二氧化碳升華吸熱可用于人工降雨，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，可用于制碳酸飲料；故選：A。8．（2024·山東臨沂）下列關(guān)于碳和碳的化合物說法中不正確的是（）A．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)B．一氧化碳和二氧化碳分子構(gòu)成不同，化學(xué)性質(zhì)不同C．二氧化碳滅火器可用來撲滅圖書、檔案等物的失火D．二氧化碳和葡萄糖（）都屬于有機化合物【答案】D【解析】A、金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)，故說法正確；B、同種分子性質(zhì)相同，不同分子性質(zhì)不同，CO和CO2的分子構(gòu)成不同，化學(xué)性質(zhì)不同，故說法正確；C、二氧化碳滅火器可用來撲滅圖書、檔案等物的失火，因為二氧化碳滅火器滅火不會留下痕跡，故說法正確；D、二氧化碳雖然含碳元素，但其性質(zhì)和無機物相似，不屬于有機化合物，故說法錯誤。故選D。9．（2024·云南）下列有關(guān)碳及其化合物的說法錯誤的是（）A．CO可用于冶煉金屬B．CO和CO2不能相互轉(zhuǎn)化C．用墨繪制的畫能保存長時間不變色D．干冰升華吸收大量的熱，可用作制冷劑【答案】B【解析】A、一氧化碳有還原性，可用于冶煉金屬，故說法正確；B、CO燃燒可生成二氧化碳，CO2在高溫下能與碳反應(yīng)生成一氧化碳，CO和CO2在一定條件下能相互轉(zhuǎn)化，故說法錯誤；C、墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，保存的時間較長，故說法正確；D、干冰升華時要吸收大量的熱，可用作制冷劑，故說法正確。故選B。?考向02二氧化碳的性質(zhì)實驗10．（2024·四川瀘州）向一集滿CO2的集氣瓶中放入一片藍色石蕊試紙，注入適量的蒸餾水，蓋上玻璃片，上下振蕩，再將其倒置（如圖），把手移開，玻璃片沒有掉下來。藍色石蕊試紙在注入蒸餾水并振蕩后變紅。依據(jù)現(xiàn)象一定能得出對應(yīng)結(jié)論的是（）A．玻璃片沒有掉下，證明瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓B．玻璃片沒有掉下，證明CO2與水發(fā)生了反應(yīng)C．振蕩后試紙變紅，證明CO2與水反應(yīng)產(chǎn)生了酸D．振蕩后試紙變紅，證明CO2能與石蕊反應(yīng)變紅【答案】C【解析】A、玻璃片沒有掉下，證明瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓，A錯誤；B、玻璃片沒有掉下，證明瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓，不能證明CO2與水發(fā)生了反應(yīng)，B錯誤；C、藍色石蕊試紙遇酸變紅，注入水之前CO2與石蕊試紙接觸，但不能使石蕊試紙變紅，倒置且振蕩后CO2與水充分接觸，而此時石蕊試紙變紅，說明CO2與水反應(yīng)產(chǎn)生了酸，酸使藍色石蕊試紙變紅，C正確；D、注入水之前CO2與石蕊試紙接觸，但不能使石蕊試紙變紅，說明CO2不能與石蕊反應(yīng)變紅，D錯誤。故選：C。11．（2024·四川內(nèi)江）如圖是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置。下列有關(guān)分析不正確的是（）A．澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成B．該反應(yīng)中，失去氧的物質(zhì)是COC．CO具有可燃性D．硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量逐漸減小【答案】B【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，故選項說法正確；B、一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)中，失去氧的物質(zhì)是氧化鐵，故選項說法錯誤；C、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，常在裝置末端的導(dǎo)管口放一盞燃著的酒精燈，是為了點燃尾氣，利用的是一氧化碳具有可燃性，故選項說法正確；D、一氧化碳具有還原性，高溫下與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，隨著反應(yīng)的進行，硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量逐漸減小，故選項說法正確；故選：B。12．（2024·北京）用如圖所示裝置和干燥紫色石蕊紙花進行實驗，驗證的性質(zhì)。（1）觀察到澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；由該實驗還可以得出分子具有的性質(zhì)是。（2）為驗證能與水反應(yīng)，需進行的操作及現(xiàn)象是?！敬鸢浮浚?）分子在不斷運動（2）先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅【解析】（1）澄清石灰水變渾濁發(fā)生反應(yīng)為二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；該實驗中，二氧化碳和澄清石灰水沒有直接接觸，一段時間后，澄清石灰水變渾濁，說明分子在不斷運動，當二氧化碳分子運動到澄清石灰水處時，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)，澄清石灰水變渾濁；（2）驗證二氧化碳能與水反應(yīng)，可先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，說明二氧化碳不能使石蕊變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅，說明二氧化碳和水發(fā)生了反應(yīng)，故填：先將干燥紫色石蕊紙花放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花不變色，將紙花取出噴水后再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，紙花變紅。?考向03一氧化碳和二氧化碳的對比13．（2023·湖南益陽）化學(xué)觀念是化學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一、下列從不同化學(xué)觀念角度對CO和CO2的認識錯誤的是（）A．元素觀：CO和CO2都是由碳、氧兩種元素組成的化合物B．分類觀：CO和CO2都屬于氧化物C．變化觀：CO和CO2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化D．結(jié)構(gòu)觀：CO和CO2都是由碳原子和氧原子構(gòu)成，化學(xué)性質(zhì)相似【答案】D【解析】A、由化學(xué)式可知，一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素組成的純凈物，均屬于化合物，不符合題意；B、一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素組成的化合物，均屬于氧化物，不符合題意；C、一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，故CO和CO2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，不符合題意；D、一氧化碳和二氧化碳均是由分子構(gòu)成，一氧化碳分子和二氧化碳分子均是由碳原子和氧原子構(gòu)成，一氧化碳和二氧化碳分子構(gòu)成不同，化學(xué)性質(zhì)不同，符合題意。故選D。14．（2023·遼寧營口）下列關(guān)于一氧化碳和二氧化碳的說法中正確的是（）A．一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素組成，能相互轉(zhuǎn)化B．一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性，都可作為燃料C．一氧化碳和二氧化碳都能與水反應(yīng)，都能使紫色石蕊溶液變紅D．一氧化碳和二氧化碳都是溫室氣體，含量增多都能導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強【答案】A【解析】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素組成，在高溫條件下，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳燃燒又生成了二氧化碳；所以，在一定條件下二氧化碳和一氧化碳可以互相轉(zhuǎn)化，正確；B、一氧化碳具有可燃性，可做燃料；二氧化碳不能燃燒，不能作燃料，錯誤；C、二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸是一種酸，能使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色；一氧化碳不能與水反應(yīng)，錯誤；D、二氧化碳含量上升會導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強；一氧化碳會引起中毒，不是溫室氣體，錯誤；故選A。題型三常見氣體的制備?考向01實驗室制取氣體的儀器和原理15．（2024·四川德陽）化學(xué)科學(xué)的本質(zhì)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(xué)在跨學(xué)科實踐活動中設(shè)計的簡易供氧器。I．根據(jù)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(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。II．根據(jù)圖2回答下列問題：（3）若試劑甲為MnO2，根據(jù)所學(xué)知識選擇試劑乙，反應(yīng)倉中產(chǎn)生O2的化學(xué)反應(yīng)原理是（用化學(xué)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(zhì)提純O2b．觀察O2產(chǎn)生的速率c．加快O2的生成d．保證供給O2的濕度需求（5）調(diào)節(jié)供氧流速可以（填具體操作）。【答案】（1）鐵架臺/酒精燈/導(dǎo)氣管/試管（2）BDCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（3）2H2O22H2O+O2↑（4）abd（5）向下推動注射器的快慢【解析】（1）由圖可知，裝置A的儀器有鐵架臺、酒精燈、導(dǎo)氣管和試管，故填：鐵架臺或酒精燈或?qū)夤芑蛟嚬?；?）實驗室制取CO2屬于固液常溫型，選擇的發(fā)生裝置為B，二氧化碳的密度空氣大，能溶于水，只能采用向上排空氣法收集，選擇的收集裝置為D；實驗室常用石灰石或大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，即石灰石或大理石（主要成分碳酸鈣）和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：BD；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（3）若試劑甲為MnO2，反應(yīng)倉是在固液常溫條件下制取氧氣，即過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；（4）a．加濕過濾倉中的H2O能溶解一些可能存在的雜質(zhì)氣體，可以提純O2，故選項符合題意；b．可通過產(chǎn)生氣泡的速率觀察生成氧氣的速率，故選項符合題意；c．加濕過濾倉中的H2O不能加快生成氧氣的速率，故選項不符合題意；d．加濕過濾倉有保證供給O2的濕度需求的作用，故選項符合題意；故選abd；（5）可以通過向下推動注射器的快慢，控制液體滴加速率，來調(diào)節(jié)供氧流速，故填：向下推動注射器的快慢。?考向02發(fā)生裝置和收集裝置的選擇16．（2024·內(nèi)蒙古通遼）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。請結(jié)合下列實驗裝置圖回答問題。實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣。氫氣是密度比空氣小，難溶于水的可燃氣體。（1）實驗室制取一瓶干燥的氫氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是(從“A~E”中選擇，填字母序號，下同)，收集裝置是。（2）若用裝置F干燥氫氣，應(yīng)從導(dǎo)管口(填“m”或“n”)通入氣體。（3）新型材料納米鐵粉用途廣泛，它比普通鐵粉更容易與氧氣反應(yīng)，其制備的主要流程如下圖所示。FeCl2和H2→高溫反應(yīng)器→氯化氫和納米鐵粉向高溫反應(yīng)器中通入氫氣前，需通入氮氣排凈空氣的原因是(寫出一條即可)?！敬鸢浮浚?）AC（2）n（3）防止氫氣不純，發(fā)生爆炸【解析】（1）鋅和硫酸的反應(yīng)為固液常溫反應(yīng)，發(fā)生裝置選A；排空氣法收集的氫氣較干燥，且氫氣密度比空氣小，收集裝置選C。（2）若想收集干燥的氫氣，則F為濃硫酸，將氫氣直接通入濃硫酸中，可干燥氫氣，則將氫氣從n口通入。（3）氫氣具有可燃性，不純會發(fā)生爆炸，則向高溫反應(yīng)器中通入氫氣前，需通入氮氣排凈空氣。17．（2024·江蘇鹽城）我國向世界承諾：努力爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”——排放量和轉(zhuǎn)化量相等，達到相對零排放，為人類社會可持續(xù)發(fā)展貢獻中國力量。（3）實驗室制備。根據(jù)下列儀器裝置，回答問題。①寫出標號儀器的名稱：a．，b．。②制取可在A~E中選用裝置；裝置F是在裝置B基礎(chǔ)上的改進，其優(yōu)點是?！敬鸢浮浚?）試管集氣瓶BC可以控制反應(yīng)發(fā)生與停止【解析】（3）①圖中可知，儀器a是試管，儀器b是集氣瓶，故填：試管；集氣瓶；②實驗室用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，選擇固液常溫型發(fā)生裝置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空氣的密度大，選擇向上排空氣法收集，故填：BC；多孔隔板可以將固體放在試管中部，通過開關(guān)止水夾控制固體液體接觸和分離，當止水夾打開，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生，當止水夾夾緊，裝置內(nèi)生成氣體導(dǎo)致壓強增大，將液體擠回長頸漏斗，液面降到多孔隔板以下與固體分離，反應(yīng)停止，裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，故填：可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；18．（2024·四川內(nèi)江）圖中A～F是實驗室制取氣體的常用裝置，請回答有關(guān)問題。（1）寫出圖中標注的儀器名稱：①；②。（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳固體混合物制取氧氣，應(yīng)選(填裝置標號)作發(fā)生裝置，若選F作收集裝置，驗滿時帶火星的木條應(yīng)放在(填“a”或“b”)口。（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學(xué)方程式為，B、C都可作該實驗的發(fā)生裝置、其中更利于控制反應(yīng)速率的是(填裝置標號)，收集裝置不選E的原因是。（4）實驗室常將濃氨水滴入生石灰(CaO)中快速制取氨氣，利用了生石灰與水反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，使氨氣的溶解度(填“增大”或“減小”)的原理。【答案】（1）酒精燈集氣瓶（2）Ab（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B二氧化碳能溶于水（4）放熱減小【解析】（1）圖中標注的儀器名稱：①是酒精燈，②是集氣瓶；（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳固體混合物制取氧氣，該反應(yīng)為固體加熱型，選擇的發(fā)生裝置為A；氧氣的密度大于空氣，若選F作收集裝置，收集氧氣時應(yīng)從長管通入，當短管處有氧氣逸出時，說明氧氣集滿，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，其驗滿的方法是將帶火星的木條放到b（短）端管口，若木條復(fù)燃，則已集滿；（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，大理石中的碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B、C都可作該實驗的發(fā)生裝置、其中B中分液漏斗可以控制液體滴加速率，更利于控制反應(yīng)速率；收集裝置不選E是因為二氧化碳能溶于水；（4）因為氣體溶解度隨溫度的升高而減小，生石灰與水反應(yīng)放熱，使氨氣的溶解度減小。?考向03氣體的檢驗和驗滿及性質(zhì)驗證19．（2024·甘肅白銀）掌握實驗室制取氣體的方法是必備的化學(xué)素養(yǎng)。某化學(xué)實驗室現(xiàn)有稀硫酸、稀鹽酸、石灰水、石灰石、氯酸鉀、二氧化錳藥品以及下列儀器，請回答有關(guān)問題。（1）儀器①的名稱是。（2）利用上述儀器和藥品可以制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。用排水集氣法收集氧氣，當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”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是（答一點即可）。（3）利用上述藥品制取二氧化碳的化學(xué)方程式是。檢驗二氧化碳的方法是。小明同學(xué)用如圖裝置制取二氧化碳，請你指出該裝置的兩處錯誤：、。【答案】（1）錐形瓶（2）磨砂正沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，（或集氣瓶沒有裝滿水）（3）將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳長頸漏斗下端沒有插入液面以下用向下排空氣法收集二氧化碳【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱是錐形瓶；（2）根據(jù)題中提供的藥品可知，制取氧氣選用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；用排水集氣法收集氧氣，當集氣瓶里的水排完后，為防止裝置漏氣，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，由于氧氣的密度大于空氣，防止氧氣逸出，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，由于開始排出氣體中含有空氣（或集氣瓶沒有裝滿水，留有氣泡）；（3）根據(jù)題中提供的藥品可知，藥品中能產(chǎn)生二氧化碳的是石灰石與稀硫酸，石灰石與稀鹽酸，由于硫酸與石灰石（主要成分碳酸鈣）反應(yīng)會生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，會覆蓋在石灰石表面，阻止反應(yīng)的進一步進行，反應(yīng)不能持續(xù)進行，故制取二氧化碳選用的藥品是稀鹽酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是；二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳；該裝置的兩處錯誤是：一是長頸漏斗下端沒有插入液面以下，氣體會從長頸漏斗下端逸出，二是用向下排空氣法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空氣，收集二氧化碳應(yīng)用向上排空氣法收集。20．（2024·新疆）如圖所示A-E為實驗室常見的氣體發(fā)生和收集裝置，請回答下列問題。（1）寫出儀器①的名稱：。（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為，反應(yīng)的基本類型是。采用排水法收集氧氣，停止加熱時，應(yīng)該，以防止水槽中的水倒吸，使試管炸裂。（3）實驗室制取二氧化碳的發(fā)生和收集裝置組合為(填字母)。為驗證二氧化碳的性質(zhì)，將產(chǎn)生的氣體由導(dǎo)管口(填“a”或“b”)通入到裝置F中，觀察到試管中的紫色石蕊試液變?yōu)榧t色，是因為二氧化碳與水反應(yīng)生成了。【答案】（1）錐形瓶（2）分解反應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，然后熄滅酒精燈（3）BCa碳酸/H2CO3【解析】（1）由圖可知，儀器①的名稱：錐形瓶；（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；該反應(yīng)符合“一變多”的特點，屬于分解反應(yīng)；采用排水法收集氧氣，停止加熱時，應(yīng)該先將導(dǎo)管移出水面，然后熄滅酒精燈，以防止水槽中的水倒吸，使試管炸裂；（3）實驗室通常用石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，屬于固液不加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選B，二氧化碳溶于水，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，收集裝置可選C，故填：BC；為驗證二氧化碳的性質(zhì)，將產(chǎn)生的氣體由導(dǎo)管口a通入到裝置F中，這樣反應(yīng)比較充分，現(xiàn)象比較明顯；試管中的紫色石蕊試液變?yōu)榧t色，是因為二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸，碳酸顯酸性。?考向04萬能瓶的使用21．（2024·四川廣安）化學(xué)興趣小組的同學(xué)們在進行氣體制取過程中，從實驗員處領(lǐng)取了如下實驗儀器：（1）儀器B（填“能”或“不能”）直接加熱。（2）若用大理石與稀鹽酸來制取CO2，為組裝氣體發(fā)生裝置，應(yīng)選擇的儀器是、E、C（填字母）；若用如圖所示裝置收集CO2，應(yīng)從端進氣（填“a”或“b”）。（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分儀器外，還必需補充的儀器是（填儀器名稱）。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。【答案】（1）能（2）Da（3）酒精燈【解析】（1）儀器B為試管，能直接加熱；（2）大理石是固體，稀鹽酸是液體，反應(yīng)條件是常溫，發(fā)生裝置是固液常溫型，故選擇的儀器是D、E、C；二氧化碳密度比空氣大，應(yīng)從長管a端進入；（3）氯酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置是固體加熱型，需要補充的儀器是酒精燈；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。22．（2024·廣東深圳）思考樂俊宇同學(xué)想要做實驗室制取二氧化碳實驗：（1）實驗室制取的方程式：；（2）制取二氧化碳的發(fā)生和收集裝置為。（填序號）（3）干燥氣體，從E中的口通入?！敬鸢浮浚?）（2）BC（3）a【解析】（1）實驗室常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)的方法制取二氧化碳，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，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）實驗室常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)的方法制取二氧化碳，選用固液常溫型發(fā)生裝置，故選B，二氧化碳的密度大于空氣，能溶于水且能與水反應(yīng)，故選用向上排空氣法收集，故選C，故填BC；（3）使用E裝置干燥二氧化碳氣體，要使二氧化碳氣體與濃硫酸充分接觸，故從a口通入；題型四低碳生活與資源化利用?考向01碳中和、低碳行動23．（2024·山東煙臺）我國力爭2060年前實現(xiàn)“碳中和”，彰顯大國責(zé)任與擔(dān)當?！疤贾泻汀钡摹疤肌笔侵福ǎ〢．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物質(zhì)【答案】A【解析】“碳中和”是指某個地區(qū)在一定時間內(nèi)，人類活動直接和間接排放的碳總量，與通過植樹造林、工業(yè)固碳等方式吸收的碳總量相互抵消，實現(xiàn)碳“凈零排放”，這里的“碳”指的是二氧化碳；故選A。24．（2024·內(nèi)蒙古赤峰）社會發(fā)展需要人與自然和諧共生。生活中的下列做法，符合低碳環(huán)保理念的是（）①積極植樹種草②乘公交車出行③廢棄電池深埋④踐行光盤行動⑤隨意丟棄垃圾⑥自備購物布袋A．①②④⑥ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥【答案】A【解析】①積極植樹種草，符合低碳環(huán)保理念，符合題意；②乘公交車出行，有利于節(jié)約資源，符合低碳環(huán)保理念，符合題意；③廢棄電池含有有毒物質(zhì)，統(tǒng)一回收處理，不能深埋，否則會造成土壤和地下水污染，不符合題意低碳環(huán)保理念，不符合題意；④踐行光盤行動，符合低碳環(huán)保理念，符合題意；⑤隨意丟棄垃圾，污染環(huán)境，不符合題意低碳環(huán)保理念，不符合題意；⑥自備購物布袋，節(jié)約資源，且能減少白色污染，符合低碳環(huán)保理念，符合題意；故選：A。?考向02碳循環(huán)25．（2024·山東淄博）我國在第75屆聯(lián)合國大會上提出努力爭取在2060年前實現(xiàn)“碳中和”，充分體現(xiàn)了大國擔(dān)當。如圖為自然界中的“碳循環(huán)”示意圖，下列說法錯誤的是（）A．碳中和是指用堿中和產(chǎn)生的 B．途徑①表示植物的光合作用C．途徑②中部分最終轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁} D．化石燃料燃燒使排放量增加【答案】A【解析】A、人為碳排放與通過植樹造林、碳捕集與封存技術(shù)等人為碳吸收達到平衡，即為碳中和。選項錯誤；B、植物光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，選項正確；C、二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，最終部分碳酸會最終轉(zhuǎn)化成碳酸鹽，選項正確；D、化石燃料燃燒使二氧化碳排放量增加，選項正確。故選A。26．（2023·山東泰安）“氧循環(huán)”、“碳循環(huán)”、“水循環(huán)”是自然界存在的三大本要循環(huán)。

請結(jié)合圖示回答相關(guān)問題：（1）化石燃料主要包括、石油和天然氣；從物質(zhì)分類角度看，屬于。（2）從物質(zhì)變化及分子角度看，循環(huán)與另外兩種循環(huán)有本質(zhì)區(qū)別。（3）綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為能；在⑤、⑦兩個反應(yīng)中，反應(yīng)物相同，產(chǎn)物不同的原因是。（4）從空氣中捕捉二氧化碳并轉(zhuǎn)化為燃料，是實現(xiàn)“碳中和”的一個研究方向。一種納米纖維催化劑可將二氧化碳轉(zhuǎn)化成液體燃料甲醇，其微觀示意圖如圖所示：

則反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮浚?）煤氧化物（非金屬氧化物或化合物）（2）水（3）化學(xué)反應(yīng)條件不同（4）【解析】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣；二氧化碳是由一種物質(zhì)組成的，屬于純凈物，又是由氧元素和碳元素組成的化合物，又屬于氧化物，由于碳元素是非金屬元素，所以又屬于非金屬氧化物。故填：煤；氧化物（非金屬氧化物或化合物）。（2）“水循環(huán)”主要是由水分子的運動引起的，發(fā)生的是物理變化；自然界“碳循環(huán)”中的“碳”是指二氧化碳發(fā)生的化學(xué)變化；“氧循環(huán)”是指氧氣發(fā)生的化學(xué)變化。所以以物質(zhì)變化及分子角度看，水循環(huán)與另外兩種循環(huán)有本質(zhì)區(qū)別。故填：水。（3）綠色植物在光照的條件下，水和二氧化碳共同作用，生成植物生長所需要的養(yǎng)分，同時放出氧氣。因此植物光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；在⑤中綠色植物在光照的條件下，水和二氧化碳共同作用，生成植物生長所需要的養(yǎng)分，同時放出氧氣。在⑦中二氧化碳常溫下和水反應(yīng)生成碳酸，即在⑤、⑦兩個反應(yīng)中，反應(yīng)物相同，產(chǎn)物不同的原因是反應(yīng)條件不同。故填：化學(xué)；反應(yīng)條件不同。（4）據(jù)微觀示意圖可知，甲是H2，乙是CO2，丙是CH3OH，丁是H2O。即H2與CO2在催化劑作用下，生成CH3OH和H2O。反應(yīng)的化學(xué)方程式為。?考向03二氧化碳的資源化利用27．（2024·重慶）杭州亞運會火炬使用“零碳甲醇()”。我國科研人員研制出一種新型催化劑，能將轉(zhuǎn)化成甲醇，其轉(zhuǎn)化過程如下圖所示(M為單質(zhì)、部分產(chǎn)物省略)。下列說法不正確的是A．M的化學(xué)式為B．該成果可為碳中和提供科學(xué)方案C．Ⅰ中反應(yīng)不是化合反應(yīng)D．該轉(zhuǎn)化中和M的分子數(shù)目比為1：2【答案】D【詳解】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，生成物甲醇中含有碳、氫、氧三種元素，反應(yīng)物二氧化碳中含有碳、氧兩種元素，而反應(yīng)物M為單質(zhì)，M中一定含有氫元素，則M為氫氣，化學(xué)式為H2，故A說法正確；B、該成果可有效利用二氧化碳，減少二氧化碳的排放，可為碳中和提供科學(xué)方案，故B說法正確；C、I中二氧化碳和氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成一氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，則一定還有含有氫元素的生成物，故該反應(yīng)的生成物不只一種，不符合“多變一”的特點，不屬于化合反應(yīng)，故C說法正確；D、根據(jù)流程，二氧化碳和氫氣在催化劑的作用下生成甲醇，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目不變，則還會生成水，化學(xué)方程式為：，故該轉(zhuǎn)化中CO2和M的分子數(shù)目比為1：3，故D說法錯誤；故選