專題05 碳和碳的氧化物（講義）

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(biāo)導(dǎo)航02知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航03考點(diǎn)突破·考法探究考點(diǎn)一碳單質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)咎颗c氧化銅反應(yīng)考點(diǎn)二一氧化碳和二氧化碳實(shí)驗(yàn)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)二氧化碳物理、化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三常見氣體的制取實(shí)驗(yàn)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取考點(diǎn)四二氧化碳對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)考向03一氧化碳和二氧化碳的對(duì)比題型三常見氣體的制取考向01實(shí)驗(yàn)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(yàn)和驗(yàn)滿及性質(zhì)驗(yàn)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(dòng)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(shí)踐活動(dòng)基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動(dòng)方案考點(diǎn)課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)碳單質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)二氧化碳的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)室制法，歸納實(shí)驗(yàn)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(rèn)識(shí)物質(zhì)在自然界中可以相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)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(shí)驗(yàn)探究題均有涉及。預(yù)計(jì)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(diǎn)，且以填空題、實(shí)驗(yàn)探究題為主要題型進(jìn)行考查。2.氣體的制取、檢驗(yàn)與凈化是中考實(shí)驗(yàn)探究題?？碱}型，主要考查常見氣體二氧化碳、氧氣（有時(shí)也會(huì)拓展考查氫氣和氨氣等）的制備，并且常見氣體的檢驗(yàn)和凈化也常穿插其中，常考題型是實(shí)驗(yàn)探究題，有時(shí)也會(huì)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(duì)生活的影響考點(diǎn)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)不同的原因金剛石無色透明的的固體。天然存在的最的物質(zhì)。特殊條件下制備的金剛石薄膜、大；好。制裝飾品(鉆石)；制鉆頭、、；金剛石薄膜用作；用于。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：石墨色的有金屬光澤的固體；很，有；熔點(diǎn)高，有良好的。作電極或電刷、制鉛筆芯、做坩堝，作機(jī)械高溫潤(rùn)滑劑C60有特殊的物理性質(zhì)用于、、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，結(jié)構(gòu)與類似。木炭、活性炭有的結(jié)構(gòu)，因此有，活性炭的比木炭強(qiáng)。2．活性炭的應(yīng)用：可用于中除去毒氣、制糖業(yè)中以制白糖；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）常溫下強(qiáng)（古代字畫能長(zhǎng)久保存的原因）。（2）：(O2充足)完全燃燒生成CO2：；（O2不足）不完全燃燒生成CO：。（3）還原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置換反應(yīng)）（現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成，石灰水變）。3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成，石灰水變渾濁）應(yīng)用：冶金工業(yè)。2．實(shí)驗(yàn)：木炭與氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀器試管、酒精燈、金屬網(wǎng)罩、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、彈簧夾、橡膠塞、導(dǎo)管、升降臺(tái)、火柴實(shí)驗(yàn)試劑木炭、氧化銅、澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)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(jìn)試管；c.將試管固定在鐵架臺(tái)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大試管中的固體由色變?yōu)樯?；小試管中的澄清石灰水。?shí)驗(yàn)結(jié)論木炭能夠還原氧化銅生成單質(zhì)和；該實(shí)驗(yàn)說明木炭具有性。實(shí)驗(yàn)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：。=3\*GB3③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：。=4\*GB3④待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：。⑤木炭配比比理論值稍微多一點(diǎn)，因?yàn)槟咎繒?huì)和試管中的氧氣反應(yīng)。計(jì)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。用氫氣和一氧化碳兩種氣體還原氧化銅時(shí)，則固體減少量是。1．金剛石、石墨都是由構(gòu)成的，C60是由C60分子構(gòu)成的，一個(gè)C60分子由構(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。3．木炭、活性炭、焦炭和炭黑都屬于，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（性質(zhì)），活性炭的吸附性更強(qiáng)。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(jiān)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(dú)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(jī)高分子材料C．每個(gè)分子由60個(gè)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．排列方式不同考點(diǎn)二一氧化碳和二氧化碳一、一氧化碳1．物理性質(zhì)：色、味的氣體，溶于水，密度比空氣。2．化學(xué)性質(zhì)（1）可燃性：2CO+O22CO2點(diǎn)燃CO，產(chǎn)生，放出熱量。（2）毒性：是指它極易與人體血液中的結(jié)合，從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結(jié)合，，造成生物體內(nèi)，而發(fā)生中毒現(xiàn)象；因此冬天用煤爐取暖時(shí)，一定要。（3）還原性實(shí)驗(yàn)：一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)儀器硬質(zhì)玻璃管、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、鐵架臺(tái)、酒精燈、酒精噴燈、玻璃導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)試劑一氧化碳、氧化鐵、澄清石灰水實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃酒精燈，向玻璃管中通入一氧化碳；d.點(diǎn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理玻璃管內(nèi)：紅棕色粉末。反應(yīng)的化學(xué)方程式：試管內(nèi)：澄清石灰水。反應(yīng)的化學(xué)方程式：酒精燈處：氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式：實(shí)驗(yàn)注意1.裝置尾部酒精燈的作用是。2.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先，一段時(shí)間后再，目的是。3.實(shí)驗(yàn)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。4.在CO還原Fe2O3的反應(yīng)中，CO具有性，作劑。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，同時(shí)防止。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，提高。（4）用途①作燃料：CO具有，將煤轉(zhuǎn)化為煤氣可使燃燒更充分，對(duì)環(huán)境污染程度小。②冶煉金屬：CO具有還原性，用于。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)色、味的氣體，溶于水，在一定壓強(qiáng)和低溫條件下變成白色塊狀或片狀固體，稱為（用途制冷劑、、食物儲(chǔ)運(yùn)、制造舞臺(tái)煙霧效果）。（2）探究二氧化碳物理性質(zhì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)傾倒二氧化碳溶解性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象蠟燭塑料瓶實(shí)驗(yàn)分析二氧化碳（物理性質(zhì)）；二氧化碳，也（化學(xué)性質(zhì)）。原因：。2．二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)（1）二氧化碳不能，也不。（2）與水反應(yīng)：CO2+H2O===H2CO3，生成的碳酸能使紫色蕊溶液變。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，觀察到有生成，因此實(shí)驗(yàn)室通常用澄清石灰水；②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O，應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室通常用氫氧化鈉溶液二氧化碳。（4）二氧化碳與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)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水不能使紫色石蕊變色二氧化碳不能使紫色石蕊變色結(jié)論a.二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，，顯酸性。b.生成的碳酸，很容易分解生成和。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)①操作示意圖（a、d為浸有紫色石蕊試液的濕潤(rùn)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，b、c處棉花；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，溫潤(rùn)的棉花，干燥的棉花，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：食品冷藏保鮮和運(yùn)輸；醫(yī)療上血液和疫苗的儲(chǔ)存與運(yùn)輸。②用于：利用干冰升華吸熱的原理。③制造舞臺(tái)煙霧效果。（2）滅火和作保護(hù)氣：既利用二氧化碳的物理性質(zhì)（），又利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)（）。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的。（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比空氣水溶性溶于水溶于水化學(xué)性質(zhì)可燃性在一般情況下，既與某些氧化物反應(yīng)CO+CuOCu+CO2不反應(yīng)與水反應(yīng)不反應(yīng)與石灰水反應(yīng)不反應(yīng)毒性無毒主要用途燃料、冶煉金屬滅火、溫室肥料、化工原料等相互轉(zhuǎn)化；1．（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(qiáng)2．（2024·北京）用如圖所示裝置和干燥紫色石蕊紙花進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)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(shí)驗(yàn)還可以得出分子具有的性質(zhì)是。（2）為驗(yàn)證能與水反應(yīng)，需進(jìn)行的操作及現(xiàn)象是?？键c(diǎn)三常見氣體的制取一、實(shí)驗(yàn)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?！桃翰患訜嵝头磻?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小；不與水反應(yīng)的氣體氣體從短管進(jìn)集氣瓶，水從長(zhǎng)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(zhǎng)管進(jìn)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(jìn)集氣瓶，空氣從長(zhǎng)管排出各種裝置氣密性檢查將導(dǎo)管伸入中，手緊握容器外壁，觀察導(dǎo)管口有冒出，松手后，則裝置不漏氣，反之漏氣用彈簧夾夾住乳膠管，往長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入，若長(zhǎng)頸漏斗下端形成，則裝置不漏氣向長(zhǎng)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(dāng)緩緩拉活塞時(shí)，觀察到，則氣密性良好；當(dāng)緩緩?fù)苹钊麜r(shí)，觀察到，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，，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(shí)驗(yàn)室制法工業(yè)制法制取試劑大理石(或石灰石)與稀鹽酸反應(yīng)原理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型（反應(yīng)物狀態(tài)為固體和液體，反應(yīng)條件為常溫）法（二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng)，密度比空氣大）實(shí)驗(yàn)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(yàn)”：驗(yàn)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(yàn)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，證明生成的氣體是二氧化碳。驗(yàn)滿方法將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若觀察到，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(shí)驗(yàn)室常將制取的氣體先通過除去HCl氣體，再通過除去水蒸氣。三、二氧化碳與氧氣實(shí)驗(yàn)室制法的比較二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法氧氣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)方面的因素：原料要容易獲得；實(shí)驗(yàn)條件要易于控制；實(shí)驗(yàn)裝置易于裝配；實(shí)驗(yàn)操作安全可靠；實(shí)驗(yàn)速度適中；易于收集純凈的氣體。2．確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣。溫馨提示有時(shí)發(fā)生裝置具有多樣性，特別是固液常溫型的反應(yīng)，因?yàn)榉磻?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(shí)添加液體的儀器可選長(zhǎng)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(duì)分子質(zhì)量小于29)密度大于空氣的(相對(duì)分子質(zhì)量大于29)收集裝置收集方法的特點(diǎn)所收集氣體較純，但有少量水蒸氣所收集氣體?；煊锌諝猓瑑H憑觀察難以判定氣體是否集滿，操作簡(jiǎn)單注意事項(xiàng)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(yàn)證氣體是否集滿3．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的實(shí)驗(yàn)操作順序?qū)嶒?yàn)室制取氣體在選擇好藥品、儀器后操作的一般順序?yàn)椋孩俳M裝儀器：一般按從下到上，從左到右的順序進(jìn)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(zhǔn)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(yàn)滿；⑦拆洗儀器。1．藥品的選擇：①實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應(yīng)，是因?yàn)橄×蛩岷痛罄硎磻?yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，會(huì)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?yàn)闈恹}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(zhǎng)，應(yīng)稍露出橡皮塞。②若使用雙孔橡皮塞，長(zhǎng)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(zhǎng)頸漏斗逸散到空氣中。③收集氣體時(shí)，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(shí)，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(yàn)：檢驗(yàn)二氧化碳只能用澄清石灰水，不能用燃燒的木條，因?yàn)槭谷紵哪緱l熄滅的氣體不一定是二氧化碳?xì)怏w，還可能是氮?dú)獾取?．氣體驗(yàn)滿：驗(yàn)滿時(shí)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(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，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(yàn)滿2．（2024·內(nèi)蒙古興安盟）化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置回答問題。（1）寫出儀器①的名稱。（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)是，請(qǐng)指出C裝置中存在的一處錯(cuò)誤是。（5）甲烷(CH4)是難溶于水的無色氣體，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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)?？键c(diǎn)四二氧化碳對(duì)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(dòng)植物的呼吸，化石燃料的燃燒等二氧化碳氧氣人和動(dòng)植物的呼吸，化石燃料的燃燒等（1）CO2的來源：。（2）消耗二氧化碳的途徑：。2．二氧化碳對(duì)人體和環(huán)境的影響（1）CO2對(duì)人體健康的影響：CO2，但CO2不能供給呼吸。當(dāng)空氣中CO2超過正常含量時(shí)，會(huì)對(duì)人體健康造成影響，因此室內(nèi)一定要注意通風(fēng)換氣。進(jìn)入久未開啟的菜窖和山洞、深井前，需做。（2）CO2對(duì)環(huán)境的影響：空氣中CO2含量過高，會(huì)使加劇，造成全球變暖等。3．低碳行動(dòng)（1）減少CO2的排放：減少使用，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，嚴(yán)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(huì)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(cuò)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2．（2024·山東東營）我國提出2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。下列做法不利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)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(cuò)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2．（2023·吉林）下列有關(guān)金剛石和石墨的說法，錯(cuò)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3．（2024·湖南長(zhǎng)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．?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(huì)》書寫時(shí)代精神。唐懷素《自敘帖》保存至今仍不變色，主要是因?yàn)闀鴮懽髌窌r(shí)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(jià)都發(fā)生變化D．該反應(yīng)中表現(xiàn)出碳具有還原性?考向03木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)6．（2023·西藏）我國提出2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，體現(xiàn)了構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的大國擔(dān)當(dāng)。碳中和是指的排放總量和減少總量相當(dāng)。丁仲禮院士認(rèn)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(shí)現(xiàn)碳中和人人有責(zé)。為了減少排放，同學(xué)們改進(jìn)了木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置，改進(jìn)前和改進(jìn)后裝置如圖所示。請(qǐng)問裝置B的作用是。

【實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象】按如圖改進(jìn)后裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象1：加熱一段時(shí)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?！緦?shí)驗(yàn)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?shí)驗(yàn)反思】（3）老師告訴同學(xué)們實(shí)驗(yàn)中還會(huì)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(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)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(shí)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(jī)化合物9．（2024·云南）下列有關(guān)碳及其化合物的說法錯(cuò)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(zhǎng)時(shí)間不變色D．干冰升華吸收大量的熱，可用作制冷劑?考向02二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)10．（2024·四川瀘州）向一集滿CO2的集氣瓶中放入一片藍(lán)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(lán)色石蕊試紙?jiān)谧⑷胝麴s水并振蕩后變紅。依據(jù)現(xiàn)象一定能得出對(duì)應(yīng)結(jié)論的是（）A．玻璃片沒有掉下，證明瓶?jī)?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11．（2024·四川內(nèi)江）如圖是實(shí)驗(yàn)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12．（2024·北京）用如圖所示裝置和干燥紫色石蕊紙花進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)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(shí)驗(yàn)還可以得出分子具有的性質(zhì)是。（2）為驗(yàn)證能與水反應(yīng)，需進(jìn)行的操作及現(xiàn)象是。?考向03一氧化碳和二氧化碳的對(duì)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(duì)CO和CO2的認(rèn)識(shí)錯(cuò)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(qiáng)題型三常見氣體的制備?考向01實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究。如圖1為實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，圖2為某同學(xué)在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置可選擇（填標(biāo)號(hào)）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(shí)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(dá)）。（4）加濕過濾倉中H2O的作用有（填標(biāo)號(hào)）。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）。?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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。請(qǐng)結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題。實(shí)驗(yàn)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?xì)怏w。（1）實(shí)驗(yàn)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(hào)，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?dú)馀艃艨諝獾脑蚴?寫出一條即可)。17．（2024·江蘇鹽城）我國向世界承諾：努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”——排放量和轉(zhuǎn)化量相等，達(dá)到相對(duì)零排放，為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。（3）實(shí)驗(yàn)室制備。根據(jù)下列儀器裝置，回答問題。①寫出標(biāo)號(hào)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(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是。18．（2024·四川內(nèi)江）圖中A～F是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，請(qǐng)回答有關(guān)問題。（1）寫出圖中標(biāo)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(biāo)號(hào))作發(fā)生裝置，若選F作收集裝置，驗(yàn)滿時(shí)帶火星的木條應(yīng)放在(填“a”或“b”)口。（3）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置、其中更利于控制反應(yīng)速率的是(填裝置標(biāo)號(hào))，收集裝置不選E的原因是。（4）實(shí)驗(yàn)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。?考向03氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿及性質(zhì)驗(yàn)證19．（2024·甘肅白銀）掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法是必備的化學(xué)素養(yǎng)。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(qǐng)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(dāng)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(diǎn)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(yàn)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(qǐng)你指出該裝置的兩處錯(cuò)誤：、。20．（2024·新疆）如圖所示A-E為實(shí)驗(yàn)室常見的氣體發(fā)生和收集裝置，請(qǐng)回答下列問題。（1）寫出儀器①的名稱：。（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)，應(yīng)該，以防止水槽中的水倒吸，使試管炸裂。（3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生和收集裝置組合為(填字母)。為驗(yàn)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?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)生成了。?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?cè)谶M(jìn)行氣體制取過程中，從實(shí)驗(yàn)員處領(lǐng)取了如下實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(bǔ)充的儀器是（填儀器名稱）。該反應(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(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)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(hào)）（3）干燥氣體，從E中的口通入。題型四低碳生活與資源化利用?考向01碳中和、低碳行動(dòng)23．（2024·山東煙臺(tái)）我國力爭(zhēng)2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，彰顯大國責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。“碳中和”的“碳”是指（）A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物質(zhì)24．（2024·內(nèi)蒙古赤峰）社會(huì)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(dòng)⑤隨意丟棄垃圾⑥自備購物布袋A．①②④⑥ B．①③④