专题03 碳和碳的化合物-备战2024年中考化学真题题源解密（江苏专用）（解析版）

主题一物质的性质与应用专题03碳和碳的化合物课标要求考点考向考法常现关键词1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质。3.认识碳及其化合物的性质与用途的关系。4.初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法。5.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。碳单质考向一金刚石、石墨、C60考法1金刚石、石墨物理性质比较考法2碳单质的微观构成考法3性质和用途的对应关系原子排列方式、C60分子、刻画玻璃、导电性、润滑性、电极、铅笔芯考向二单质碳的化学性质考法1碳的稳定性应用考法2碳转化为二氧化碳考法3碳的还原性的应用碳素墨水、古代字画、还原氧化铜、黑色变红二氧化碳和一氧化碳考向三二氧化碳的性质考法1CO2与水反应考法2CO2与碱溶液反应考法3CO2的其他性质石蕊、变红、澄清石灰水、氢氧化钠、不燃烧、不支持燃烧考向四二氧化碳对生活和环境的影响考法1二氧化碳的用途考法2二氧化碳对环境的影响考法3碳中和干冰、人工降雨、温室效应、碳捕集、碳中和、吸收、转化、考向五碳循环考法1自然界的碳循环考法2人工碳循环光合作用、碳循环、低能耗捕集、耦合考向六一氧化碳考法1一氧化碳的性质考法2一氧化碳的用途考法3有关一氧化碳的其他考查燃烧、还原氧化铜、模拟炼铁、鉴别、除杂实验：二氧化碳的实验室制法考向七二氧化碳的实验室制法考法1实验室制取二氧化碳原理和装置考法2二氧化碳的检验和验满化学方程式、发生装置、收集装置、收集方法、检验、验满►考向一金刚石、石墨、C60考法1金刚石、石墨的物理性质比较1．（2022淮安）推理是学习和研究化学常用的方法。下列推理合理的是A．碱溶液能使紫色石蕊变蓝，则使紫色石蕊变蓝的都是碱溶液B．石墨和金刚石都含有碳元素，则石墨和金刚石性质完全相同C．灼烧蛋白质有烧焦羽毛气味，则灼烧羊毛也有烧焦羽毛气味D．洗洁精除油污的原理是乳化，则汽油除油污的原理也是乳化【答案】C【详解】A、能使紫色石蕊变蓝的溶液一定显碱性，但不一定是碱溶液，故A错误；B、石墨和金刚石的化学性质相同，物理性质不同，因为碳原子的排列方式不同，故B错误；C、羊毛中也含有大量的蛋白质，所以灼烧羊毛也有烧焦羽毛气味，故C正确；D、汽油除油污的原理是溶解，故D错误；故应选C。考法2碳单质的微观构成2.（2022苏州）下列物质由分子构成的是A．金 B．金刚石 C．干冰 D．氯化钠【答案】C【详解】A、金属于金属单质，是由金原子直接构成的，不符合题意；B、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，不符合题意；C、干冰是固态二氧化碳，二氧化碳是由非金属元素组成的化合物，是由二氧化碳分子直接构成的，符合题意；D、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由氯离子、钠离子构成的，不符合题意；故选C。考法3性质和用途的对应关系3．（2023扬州）下列物质性质和用途对应关系正确的是A．活性炭有吸附性，可用作除味剂 B．铝有导热性，可用于制电线C．石墨有导电性，可用作润滑剂 D．盐酸有挥发性，可用于除铁锈【答案】A【详解】A、活性炭有吸附性，能吸附色素和异味，可用作除味剂，故选项A正确；B、铝有导电性，可用于制电线，故选项B错误；C、石墨有导电性，可用作石墨电极和石墨电刷，故选项C错误；D、盐酸能和某些金属氧化物反应，可用于除铁锈，故选项D错误；故选：A。4.（2023苏州）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A．氮气化学性质稳定，可用于生产氮肥 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯C．碳酸氢钠受热易分解，可用于治疗胃酸过多 D．生石灰具有吸水性，可用作食品干燥剂【答案】D【详解】A、氮气化学性质稳定，则可作保护气，氮气用于生产氮肥不是因为其化学性质稳定，该选项不符合题意；B、石墨具有导电性，则可作电极，其用于生产铅笔芯是因为质软，且颜色为深灰色，该选项不符合题意；C、碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多，是因为其能与胃酸反应，该选项不符合题意；D、生石灰为氧化钙的俗称，其能与水反应，则可作食品干燥剂，该选项符合题意。故选D。易错易混：1.金刚石和石墨物理性质差异的原因：原子排列方式不同，不是原子结构不同。2.金刚石和石墨是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的。►考向二单质碳的化学性质考法1碳的稳定性的应用5．（2023连云港）宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳

A．化学性质不活泼B．硬度高C．导电性能好 D．吸附能力强【答案】A【详解】A、常温下单质碳化学性质不活泼，不易发生反应，所以所画的画能保存至今，故A正确；B、碳可作为墨，硬度较小，故B错误；C、用碳画的画保存至今与导电性无关，故C错误；D、用碳画的画保存至今与吸附能力无关，故D错误。故选A。考法2碳转化为二氧化碳6.（2023无锡一模）在给定条件下，下列物质间的转化能直接转化成功的是A．CCO2 B．CuOCuSO4C．NaOHNa2SO4 D．FeFeCl3【答案】B【详解】A、碳在氧气充分时生成二氧化碳，不充分时生成一氧化碳，且题干中没有给出点燃的条件，故物质间的转化可能不成功，故选项A错误；B、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，物质间能直接转化成功，故选项B正确；C、氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，物质间不能直接转化成功，故选项C错误；D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不会得到氯化铁，物质间不能直接转化成功，故选项D错误；故选：B。考法3碳的还原性的应用7．（2023无锡）下列物质的性质和用途对应关系正确的是A．银有金属光泽，可用于制造电线 B．碳有还原性，可用于治金工业C．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 D．二氧化碳能溶于水，可用于灭火【答案】B【详解】A、银有良好的导电性，但成本比较高，不用来制造电线，故A错误；B、碳有还原性，可以将金属氧化物还原成金属单质，可用于治金工业，故B正确；C、石墨可用于生产铅笔芯，是因为石墨灰黑色固体，质软，故C错误；D、二氧化碳具有不可燃不助燃，且密度比空气大的性质，可用于灭火，故D错误。故选B。►考向三二氧化碳考法1二氧化碳与水反应8．（2023无锡一模）如下图所示：若关闭Ⅱ阀打开I阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭I阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是：①浓H2SO4；②浓NaOH溶液；③饱和NaCl溶液

A．① B．② C．①② D．①③【答案】C【详解】①浓硫酸具有吸水性，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，但二氧化碳不能使紫色石蕊便红，符合题意；②氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳被除去，则紫色石蕊不变色，符合题意；③若为饱和氯化钠，则二氧化碳无法被除去，进入乙中仍为潮湿的二氧化碳，紫色石蕊变红，不符合题意。故选C。考法2二氧化碳与碱溶液反应9．（2023泰州二模）下列实验设计中，能达到实验目的的是

A．除去稀盐酸中混有少量的稀硫酸：加入过量的氯化钡溶液，过滤B．鉴别氯化铵和氯化钾：取样，分别与熟石灰混合，研磨，闻气味C．除去H2中的HCl和水蒸气：依次通过盛饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的装置D．如图实验可用于验证二氧化碳能与氢氧化钠发生反应【答案】B【详解】A、BaCl2能与H2SO4反应生成BaSO4沉淀与HCl，则在溶液中加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过量的BaCl2会形成新的杂质，故选项实验设计不合理；B、熟石灰是Ca（OH）2的俗称，Ca（OH）2能与NH4Cl反应生成具有刺激性气味的NH3，Ca（OH）2不能与KCl反应，则取样，分别与熟石灰混合，研磨，闻气味可以区分两物质，故选项实验设计合理；C、HCl能与NaHCO3反应生成CO2，则将混合气体通过饱和的NaHCO3溶液后会产生新的杂质CO2，且将气体再通过浓硫酸后无法除去CO2，故选项实验设计不合理；D、二氧化碳能溶于水，也能和水反应导致压强减小，塑料瓶变瘪，则实验中塑料瓶变瘪无法证明CO2与NaOH发生反应，故选项实验设计不合理。故选B。考法3二氧化碳的其他性质10．（2023苏州一模）如图是二氧化碳的相关实验，下列说法不正确的是A．实验1可用于实验室制取二氧化碳B．实验2说明二氧化碳密度大于空气C．实验3说明二氧化碳不可燃，一般不助燃D．实验4说明二氧化碳能与澄消石灰水反应【答案】A【详解】A、石灰石中的碳酸钙和硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙会附着在石灰石表面，阻碍反应进一步发生，错误；B、倒入二氧化碳气体的一侧向下沉，气体体积相同，则说明二氧化碳密度大于空气，正确；C、将二氧化碳通入烧杯中蜡烛熄灭，可以说明二氧化碳不可燃，一般不助燃，正确；D、澄清石灰水倒入有二氧化碳的瓶内，石灰水变浑浊，有新物质生成，说明二氧化碳能与澄清石灰水反应，正确；故选A。易错易混：二氧化碳能灭火，既体现了二氧化碳的物理性质,密度比空气大；又体现了化学性质，不燃也不支持燃烧。►考向四二氧化碳对生活和环境的影响考法1二氧化碳的用途11．（2022淮安）从下列选项中选择一种适当物质填空（填序号）。A．淀粉

B．干冰

C．小苏打（1）生活中可用于治疗胃酸过多的物质是。（2）用于人工降雨、制造舞台云雾的物质是。（3）在面条上滴1滴碘水，观察到表面呈蓝色，说明面条中含有。【答案】（1）C（2）B（3）A【详解】（1）小苏打是碳酸氢钠的俗称，能与胃液中盐酸反应，可以用于治疗胃酸过多；故选C；（2）干冰升华吸热易使周围的温度降低，可用于人工降雨，故选A；（3）面条中富含淀粉，在面条上滴1滴碘水，观察到表面呈蓝色，说明面条中含有淀粉，故选A。考法2二氧化碳对环境的影响12．（2022淮安）下列关于空气及其成分的说法错误的是A．空气中各成分含量相对稳定 B．CO2含量过高影响人体健康C．N2用作粮食、瓜果的保护气 D．O2可以支持所有的物质燃烧【答案】D【详解】A、空气中含氮气体积分数78%、氧气体积分数21%等气体，各成分含量相对稳定，正确；B、空气中二氧化碳含量过高，会使全球气候变暖，加剧温室效应，影响人体健康，正确；C、氮气化学性质稳定，可作为粮食、瓜果的保护气体，正确；D、氧气由助燃性，但不能支持所有物质燃烧，错误。故选D。考法3碳中和13．（2023泰州）我国力争在2060年前实现“碳中和”，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。下列不属于CO2吸收或转化途径的是A．光合作用 B．加高烟囱C．聚合成塑料 D．通入氢氧化钠溶液【答案】B【解析】A、植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，则可以吸收CO2；B、加高烟囱无法吸收或转化排出的CO2；C、用CO2作为原料合成塑料，可以转化CO2为可利用物质；D、NaOH可以与CO2反应生成Na2CO3与H2O，则NaOH溶液可以吸收CO2；故选B。14．（2022苏州）二氧化碳捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。碳捕集：捕捉烟气CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：（1）“颗粒反应室”中反应的化学方程式为。（2）上述流程中可循环使用的物质有（填化学式）。碳的资源化利用

中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：（3）检验淀粉的常用试剂是（填名称）。

（4）绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为。（5）阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式：。（6）阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。①推测分子中氢原子数目：甲醇甲醛（填“>”、“<”或“=”）。②为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充H2O2.理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥。【答案】（1）（2）NaOH、CaO或Ca（OH）2（3）碘酒（或碘水）（4）光合作用（5）CH4O/CH3OH（6）>1【详解】（1）根据题意捕捉室里氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，故再加入石灰乳后，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：；（2）根据可循环利用的物质具有特点是既是生成物又可作为反应物出现，如图所示该流程中氢氧化钠在捕捉室是反物，在反应室是生成物，氧化钙加水的石灰乳，在反应室作为反应物，在煅烧炉作为生成物出现，故此可循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙或是氢氧化钙，故填：；（3）淀粉遇碘会变蓝色，所以检验淀粉的常用试剂是：碘酒或碘水；（4）绿色植物通过光合作用实现二氧化碳到葡萄糖的转化，故填：光合作用；（5）如图根据质量守恒定律可知反应前后原子的种类和个数不变，反应前有6个氢原子、1个碳原子和2个氧原子，反应后有2个氢原子和1个氧原子，故甲烷分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，故其化学式为：或；（6）①根据反应a中四种物质的化学计量数均为1，则反应前只有甲醇含有氢原子，而反应后过氧化氢中含有氢原子，由反应前后原子的个数不变可知甲醇分子中的氢原子数目比甲醛中的多，故填：>；②根据过氧化氢分解时过氧化氢与生成氧气的分子个数关系是：，由反应a中四种物质的化学计量数均为1，可知反应a中氧气与生成过氧化氢的分子个数关系是：，故理论上需补充的过氧化氢与反应a中生成的过氧化氢的分子个数比是，故填：1。►考向五碳循环考法1自然界碳循环15．（2023扬州）绿色植物通过光合作用将气体X与H2O转化为葡萄糖与O2，气体X是A．N2 B．Ar C．CO2 D．SO2【答案】C【详解】光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，故气体X是二氧化碳。故选C。考法2人工碳循环16．（2023无锡）阅读下列短文，回答相关问题。科技助力人工碳循环中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。

科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。（1）写出自然界中吸收的一条途径：。（2）氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为。（3）我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是。（4）写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式：。（5）下列叙述正确的是(填序号)。a．、与在一定条件下可相互转化b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展【答案】（1）植物光合作用（2）电能（3）C2H4O2（4）（5）abc【详解】（1）自然界中，绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳。（2）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是把化学能转化为电能。（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，反应前有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，反应后有4个氧原子，故R为2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，R的化学式为：C2H4O2。（4）由流程图可知，CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇和水，化学方程式为：。（5）a、由流程图可知，CO2和H2可以转化为甲醇和水，甲醇和水又可以反应生成二氧化碳和氢气，所以H2、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化，说法正确；b、途径2是催化二氧化碳加氢生成甲醇，使用时，再利用甲醇释放出氢气和二氧化碳，二氧化碳循环利用继续加氢生成甲醇，储存甲醇的成本相比储存氢气要低很多，说法正确；c、由流程图可知，二氧化碳是作为反应中的循环气体，氢气则是作为产物，所以是尽量减小二氧化碳的排放同时达到生成氢气，可以看出能源的开发与利用是向“减碳趋氢”的方向发展，说法正确。故选abc。►考向六一氧化碳考法1一氧化碳的性质17．（2023南通二模）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是A．实验时应先点燃酒精灯后通COB．充分加热，a处固体由黑色变为红色C．b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D．可用NaOH溶液吸收尾气中的CO【答案】C【详解】A、由于CO是可燃性气体，实验时要先通CO排出管内空气，再点燃酒精灯，故错误；B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体有红色变为黑色，故错误；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故正确；D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能用氢氧化钠溶液吸收CO，故错误。故选C考法2一氧化碳的用途18．（2023·江苏南通）含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途具有对应关系的是A．活性炭具有吸附性，可用于水的净化B．一氧化碳具有毒性，可用于高炉炼铁C．碳酸氢钠受热易分解，可用于治疗胃酸过多症D．聚氯乙烯塑料热稳定性差，可用作电线外面的绝缘层【答案】A【详解】A.活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中溶解的杂质，如除臭去色等，可用于水的净化，故A正确；B.一氧化碳具有还原性，可用于高炉炼铁，故B错误；C.碳酸氢钠水溶液显碱性，能与胃酸成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可用于治疗胃酸过多症，故C错误；D.聚氯乙烯塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，可用作电线外面的绝缘层，故D错误。故选：A。考法3有关一氧化碳的其他考查19．（2023扬州）在实验室中进行下列实验，其中实验方案设计正确且能达到实验目的的是选项实验目的实验方案A鉴别CO和O2将两种气体分别通入澄清石灰水B除去粗盐中的CaCl2将粗盐用足量水溶解，过滤C测定溶液的pH将湿润的pH试纸浸入溶液中，取出，与标准比色卡对照D制备O2向装有少量MnO2的锥形瓶中慢慢加入稀H2O2溶液A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A、CO和O2都不能和澄清石灰水反应，将两种气体分别通入澄清石灰水，均无明显现象，无法鉴别CO和O2，故选项A错误；B、氯化钙能溶于水，将粗盐用足量水溶解，过滤，不能除去粗盐中的CaCl2，故选项B错误；C、用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，不能将湿润的pH试纸浸入待测液中，以免污染待测液，，故选项C错误；D、向装有少量MnO2的锥形瓶中慢慢加入稀H2O2溶液，可以制备O2，故选项D正确；故选：D。20．（2023常州一模）下列括号中的内容是除去少量杂质所用的方法或试剂，其中错误的是A．CaO中的CaCO3（高温煅烧） B．CO2中的CO（点燃）C．N2中的O2（灼热的铜网） D．Na2SO4溶液中的NaOH（适量稀H2SO4）【答案】B【详解】A、高温煅烧碳酸钙分解生成氯化钙和二氧化碳，可除去杂质，不符合题意；B、由于二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，故除去CO2中的CO，不能通过点燃的方法，而应是通过灼热的氧化铜，符合题意；C、通过灼热的铜丝，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜和氮气不反应，可除去杂质，不符合题意；D、硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，可除去杂质，不符合题意。故选B。►考向四二氧化碳的制法考法1实验室制取二氧化碳的原理、装置21．（2023宿迁）下图为实验室常用仪器和装置的示意图，根据题意回答问题。

（1）写出标号①的仪器名称：。（2）实验室制取时，可用装置收集，说明具有的物理性质是；若要测量产生的体积，应将装置的（填“a”或“b”）端与量筒连接。（3）实验室制取的化学方程式为。若要控制反应的发生与停止，应选择的发生装置是（填字母）；若要获得干燥的，可将发生装置与装置连接，中应盛放的试剂是（填名称）。【答案】（1）锥形瓶（2）密度比空气大a（3）B浓硫酸【详解】（1）①是锥形瓶；（2）D是向上排空气法，适用于收集密度比空气大的气体。所以使用D收集氧气，说明氧气具有的物理性质是密度比空气大。氧气密度比水小，所以从F的短管b通入，水从长管a排出，排出水的体积为生成氧气的体积，所以应将E装置的a端与量筒连接。（3）实验室可使用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，大理石或石灰石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为。B装置有多孔隔板。将块状固体药品放置在多孔隔板上，打开弹簧夹，液体药品从长颈漏斗加入，固液接触反应开始。关闭弹簧夹，气体无法排除，试管内压强变大，将液体压入长颈漏斗，液面低于隔板后固液分离反应停止。打开活塞气体排出，试管内压强减小，液体流下，固液接触反应开始。所以装置的优点是可以随时控制反应的发生和停止。要获得干燥的二氧化碳则需要除去二氧化碳中的水蒸气，浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应，所以C中应盛放的试剂是浓硫酸。考法2二氧化碳的检验和验满22．（2023泰州）九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。

（1）装置A中仪器①的名称是。（2）用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用（填字母），反应的化学方程式为。（3）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置可选用装置B或C，与装置C相比，装置B具有的优点是。（4）用稀盐酸和大理石反应制备二氧化碳的化学方程式为。选用装置C和D组合制取二氧化碳，证明已收集满的操作和现象是。（5）小莉在学习二氧化硫的化学性质时，进行微型化一体设计如装置E，实验过程中稀高锰酸钾溶液和紫色石蕊试液中的现象分别为、。【答案】（1）酒精灯（2）A（3）控制反应速率（4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满（5）紫色褪去紫色石蕊试液变红【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是酒精灯；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应属于固体加热型，适合用装置A作发生装置；高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；（3）B带有分液漏斗，可以控制加入液体的量，从而达到控制反应速率的目的；（4）实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，其中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；验满二氧化碳的方法是：将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满；（5）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，故现象是：紫色褪去，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红。1．（新情境）（2023扬州）CO2可用于灭火。（1）①实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2，该反应的化学方程式为。不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2，原因是。（已知CaSO4微溶于水。）②下列仪器中，制备并收集CO2时需选用的是（填序号），仪器E的名称为。

③下列干燥剂中，可用于干燥CO2的是（填序号）。A．碱石灰

B．浓硫酸

C．氢氧化钠固体（2）如图—1所示，向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，再从进口A分别通入CO2、N2、He，改变通入的三种气体用量，测得火焰刚好熄灭时，通入的CO2、N2、He在混合器中的体积分数如下表所示。气体CO2N2He体积分数/％17.6527.1523.84三种气体中灭火效果最好的是（填化学式）。

（3）研究KHCO3与CO2联合使用时的灭火效果。①KHCO3灭火的原理较复杂。KHCO3受热分解时吸收能量，反应的化学方程式为。以初中所学燃烧和灭火的原理分析，KHCO3可用于灭火的原因有。②向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，从进口A通入CO2，进口B加入KHCO3粉末。控制其他条件不变，测得火焰刚好熄灭时，KHCO3的用量与混合器中通入的CO2体积分数的关系如图—2所示。CO2体积分数在8%～10%内，随CO2体积分数的增加，使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少，且燃烧器内残留的KHCO3增多，原因是。【答案】（1）石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行ACEF锥形瓶B（2）CO2（3）降低温度至可燃物的着火点以下，隔绝氧气通入的二氧化碳足以隔绝氧气，使火熄灭，碳酸氢钾不再分解，且通入的二氧化碳与反应生成的碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾，故碳酸氢钾增多【详解】（1）①石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2，原因是石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面阻碍反应的进一步进行；②实验室用块状石灰石和稀盐酸制备二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选CEF，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选A，故填：ACEF；由图可知，仪器E的名称是：锥形瓶；③A、碱石灰具有吸水性，但是碱石灰能与二氧化碳反应，不能用碱石灰干燥二氧化碳，不符合题意；B、浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，符合题意；C、氢氧化钠固体具有吸水性，但是氢氧化钠能与二氧化碳反应，不能用氢氧化钠干燥二氧化碳，不符合题意。故选B；（2）由表中数据可知，火焰刚好熄灭时，所需二氧化碳的体积分数最小，说明三种气体中灭火效果最好的是CO2；（3）①碳酸氢钾受热分解时吸收能量，且碳酸氢钾受热分解生成水，水蒸发吸热，故可降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的，碳酸氢钾受热分解生成了二氧化碳，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面，隔绝氧气，达到灭火的目的，故填：降低温度至可燃物的着火点以下，隔绝氧气；②CO2体积分数在8%～10%内，随CO2体积分数的增加，使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少，是因为此时通入的二氧化碳足以隔绝氧气，使火熄灭，碳酸氢钾不再分解，燃烧器内残留的KHCO3增多，是因为通入的二氧化碳与反应生成碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾。2．（新考法）（2023南通模拟）实验小组研究二氧化碳的性质，进行如图所示实验。振荡两支试管，观察到：①中澄清液体里出现白色沉淀，②中无明显现象。资料：CO2对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计；CO2与乙醇不发生反应

下列有关上述实验的说法，正确的是A．①中的溶剂是水 B．②中的现象能证明CO2不溶于乙醇C．①中的白色沉淀是氢氧化钠 D．该实验能证明CO2与氢氧化钠发生反应【答案】D【解析】A、①中是氢氧化钠的乙醇溶液，溶剂是乙醇，故A错误；B、②中无明显现象，不能证明CO2是否溶于乙醇，故B错误；C、①中通入二氧化碳后出现白色沉淀，而二氧化碳对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计，说明白色沉淀不是氢氧化钠，故C错误；D、①中通入二氧化碳后出现白色沉淀，而二氧化碳对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计，且CO2与乙醇不发生反应，说明生成了新物质，即二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，因此该实验能证明CO2与氢氧化钠发生反应，故D正确；故选D；3．（新装置）（2023扬州二模）实验是化学研究物质世界的重要方法。兴趣小组同学用图-2实验装置(加热装置已省略)探究冶炼铜的化学原理。资料：湿润的氯化钯试纸与CO作用，其颜色会由黄色逐渐变为蓝色，故常用以检验CO的存在。实验操作过程如下：①将氧化铜粉末加水制成糊状，用小型排笔蘸取并刷在双具支试管内壁，晾干；按图-1装置组装并加入一定量的木炭，再向其中通入干燥的CO2。②按图-2进行固定，用酒精喷灯对准双具支试管中的氧化铜部位加热一段时间，无明显现象。③集中加热木炭3~4min，观察到木炭略有减少，小气球逐渐变大，湿润的氯化钯试纸也由黄色逐渐变为蓝色。④用酒精喷灯加热氧化铜部位，2min左右黑色固体变成红色。（1）步骤①中使氧化铜粉末平铺于双具支试管中的目的是，利用图-1收集干燥CO2，验满的操作是。（2）步骤②中实验现象说明CO2(选填“能”或“不能”)与CuO反应。（3）步骤③中依据实验现象，用化学方程式表示木炭减少的原因是。（4）步骤④中发生反应的化学方程式为。（5）本实验利用小气球收集尾气，目的是。相较利用图-3进行铜的冶炼而言，该装置还具有的优点有。【答案】（1）增大氧化铜与一氧化碳的接触面积，使反应更充分将燃着的小木条放在双具支试管口，观察木条是否熄灭（2）不能（3）（4）（5）收集一氧化碳，防止污染空气小气球使装置密闭、可以调节体系内外压强，更环保、更有利于反应充分进行【详解】（1）步骤①中使氧化铜粉末平铺于双具支试管中，目的是增大氧化铜与一氧化碳的接触面积，使反应更充分；二氧化碳不可燃、不支持燃烧，利用图-1收集干燥CO2，验满的操作是将燃着的小木条伸到双具支试管口，观察燃着的木条是否熄灭；（2）步骤②中，用酒精喷灯对准双具支试管中的氧化铜部位加热一段时间，无明显现象，说明CO2不能与CuO反应；（3）步骤③中木炭略有减少，小气球逐渐变大，湿润的氯化钯试纸也由黄色逐渐变为蓝色，说明发生反应气体增多，且有一氧化碳生成，反应为碳与二氧化碳高温生成一氧化碳，反应的化学方程式为；（4）用酒精喷灯加热氧化铜部位，2min左右黑色固体变成红色，说明有铜生成，发生反应为一氧化碳与氧化铜加热生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；（5）一氧化碳有毒，会污染空气，则本实验利用小气球收集尾气，目的是收集一氧化碳，防止污染空气；相较利用图-3进行铜的冶炼而言，该装置还具有的优点有小气球使装置密闭、可以调节体系内外压强，更环保、更有利于反应充分进行。4．（新情境）（2023苏州）作为一种碳资源，被广泛应用于工农业生产。Ⅰ、植物气肥（1）在蔬菜大棚内增大浓度，有利于植物进行，促进生长。Ⅱ、生产化肥（2）二氧化碳和氨气可以生产尿素［］和碳酸氢铵。①合成尿素的反应为，X的化学式是。②合成碳酸氢铵的反应为，该反应需在较（填“高”或“低”）温度下进行。（3）理论上，相同质量的分别生产和，消耗的质量比为。Ⅲ、催化重整（4）与在催化剂作用下可得到合成气（CO和），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图-1所示。①消碳反应的产物“”是。②为减少催化剂表面的积碳，可在原料气中加入适量气体。③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是。【答案】（1）光合作用（2）低（3）1∶2（4）CO/氧气温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳【详解】（1）植物光合作用需要二氧化碳，则增大二氧化碳的浓度，有利于植物进行光合作用。（2）①反应前后，原子的种类和个数不变，等号左边有1个碳原子、2个氮原子、6个氢原子和2个氧原子，等号右边除X外，有1个碳原子、1个氧原子、2个氮原子和4个氢原子，则X中含有2个氢原子和1个氧原子，则为H2O。②碳酸氢铵受热易分解，则该反应需在较低温度下进行。（3）合成尿素的反应中，参加反应的二氧化碳分子和氨分子个数比为1：2，而合成碳酸氢钠的反应中，二氧化碳和氨分子个数比为1：1，则相同质量的氨气分别生产尿素和碳酸氢铵时，消耗二氧化碳的质量比为1：2。（4）①由图可知，为碳原子、为氧原子，则为CO。②由于碳能与氧气反应，则可在原料中加入适量氧气，从而减少积碳。③温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳。5．（新情境）（2023·无锡）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？在天宫制出来（1）早期空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧，其原理表示如下：空间站内二氧化碳的主要来源是。（2）目前空间站已实现电解水制氧，写出反应的化学方程式：。（3）空间站是一个相对封闭的场所，解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此，科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是(填序号)。a．“水-氧-碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重b．电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化c．人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化【答案】（1）宇航员的呼吸作用（2）2H2O2H2↑+O2↑（3）abc【详解】（1）空间站利用过氧化钠()、超氧化钾()等物质制氧：，由反应原理可知，空间站内宇航员需要吸入氧气，呼出二氧化碳，二氧化碳和过氧化钠、超氧化钾、水蒸气等物质得到氧气，二氧化碳的主要来源是宇航员的呼吸作用。（2）电解水生成氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑（3）生物再生生命保障系统中，水通电电解生成氧气，氧气通过呼吸转化为二氧化碳、水蒸气等气体，人体生活中产生尿液等液态水。a．“水-氧-碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，正确；b．生物再生生命保障系统中不需要氢气，系统需要对氢气进行转化，正确；c．人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化，如尿液中的水需要净化处理后循环利用，正确。故选abc.6．（新装置）（2023常州）某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。Ⅰ、知识链接（1）人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通过酶的催化作用，把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖（C6H12O6）在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为。Ⅱ、实验验证（2）初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。

①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为。②经过讨论，同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是吸入的空气中。（3）改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气，通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示，观察现象。①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是，便于对比实验现象。②实验过程中若观察到现象，则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。（4）数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。

①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为。②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是。③根据图4中信息，推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是。【答案】（1）（2）CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O含有二氧化碳（3）控制单一变量A中澄清石灰水不变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊（4）氮气/N2X呼出气体中部分水蒸气液化【详解】（1）呼吸作用是葡萄糖和氧气在酶的作用下转化为水和二氧化碳，化学方程式为。（2）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可使用澄清石灰水检验二氧化碳。石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，化学方程式为。②空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。吸入的空气中含有二氧化碳，所以呼出气体中的二氧化碳不一定是人体呼吸作用产生的。（3）①作对比实验需要控制变量，要注意单一变量原则，实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是控制单一变量，消除呼吸时间长短、气流速度等对结果产生的影响，便于对比实验现象。②结论是能说明人体呼吸作用产生二氧化碳。则推测对应的现象是吸入气体中的二氧化碳不足以使澄清石灰水变浑浊，而呼出气体中的二氧化碳浓度较高，使二氧化碳变浑浊，从而说明有二氧化碳生成，得出人体呼吸作用产生二氧化碳。吸入的气体经过A中的澄清石灰水不经过B中，吹出气体经过B中的澄清石灰水而不经过A中，所以现象是A中澄清石灰水不变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊。（4）①空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。呼吸作用不会消耗氮气，呼出气体中也会含有大量的氮气，所以实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为氮气。②空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，呼出气体中二氧化碳含量明显增加，所以能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。③空气中氧气含量约为21%，则Z曲线为氧气浓度曲线。曲线下降是因为呼吸作用消耗氧气。呼出气体温度较高，水蒸气含量较大，呼出后温度下降，部分水蒸气液化，气体中水蒸气含量减少，气体总体积减少，而呼出氧气的体积不变，所以可能导致氧气浓度在下降后又略有上升。1．（2023无锡）北京冬奥会利用“二氧化碳跨临界直冷制冰技术”将水快速制成冰。

（1）液态二氧化碳汽化的过程(选填“放出”或“吸收”)热量。（2）干冰和氟利昂都可作制冷剂。化学式为的氟利昂中含有种元素。（3）在海底低温高压的条件下，甲烷水合物呈固态，被称为可燃冰(见图)。冰、干冰与可燃冰三种“冰”的化学性质不同，其原因是。【答案】（1）吸收（2）三/3（3）三者的分子的构成不同【详解】（1）物质从液态变为气态的过程叫汽化，汽化吸收热量。所以液态二氧化碳汽化的过程中需要吸收热量，故填吸收；（2）根据氟利昂的化学式可知，氟利昂中含有碳、氟、氯三种元素，故填三或3；（3）冰是由水分子构成的，干冰是由二氧化碳分子构成，可燃冰为甲烷水合物，三者的分子构成不同，所以三者化学性质存在差异。故填三者的分子的构成不同。2．（2022扬州）下列物质的性质与用途具有对应关系的是A．石墨能导电，可用于制作铅笔芯 B．氮气是无色气体，可用作保护气C．一氧化碳难溶于水，可用于高炉炼铁 D．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氧气【答案】D【详解】A、石墨质软，因此可用于制作铅笔芯，石墨做铅笔芯与石墨能导电无关，不符合题意；B、氮气可用作保护气，是因为氮气的化学性质不活泼，与氮气的颜色无关，不符合题意；C、一氧化碳具有还原性，能夺取铁的氧化物中的氧，因此可用于高炉炼铁，该用途与一氧化碳难溶于水无关，不符合题意；D、浓硫酸具有吸水性，因此可用于干燥不跟浓硫酸反应的气体，如氧气，符合题意。故选D。3．（2023苏州）中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术，现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。（1）如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验，硬质玻璃管内出现（现象），证明反应已经发生。（2）上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案：将所得固体置于烧杯中，，干燥。（可选用的试剂：稀、溶液、NaOH溶液，蒸馏水）（3）《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表，推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有铜青铜（含25%的锡）熔点1085℃800℃硬度3.05~6.6注：硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。【答案】（1）黑色固体逐渐变红（2）加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解，过滤，蒸馏水洗涤滤渣2-3次（3）降低铜的熔点，提高铜的硬度【详解】（1）一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故硬质玻璃管内出现黑色固体逐渐变红，说明反应已经发生；（2）氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，故可将所得固体置于烧杯中，加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解，过滤，蒸馏水洗涤滤渣2-3次，干燥；（3）由表中数据可知，青铜比铜的硬度大，熔点低，故铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低铜的熔点，提高铜的硬度；4.（2022·淮安）根据如图所示气体制取装置，回答下列问题：（1）组装A时，依据酒精灯（填“外焰”或“内焰”）的高度调节试管位置。（2）实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气，应选择的发生装置是（填序号），该反应的化学方程式是。（3）通常情况下，二氧化碳能溶于水。实验室若采用排水法收集二氧化碳气体，为减少其损耗，应选择的装置是（填序号）。【答案】（1）外焰（2）B（3）D【详解】（1）组装A时，依据酒精灯外焰的高度调节试管位置，因为加热时要用酒精灯的外焰进行加热，外焰的温度最高；（2）实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气，反应物为固体和液体，实验过程中不需要加热，所以应该选用固液不加热型发生装置，故应选B，反应方程式为；（3）因为二氧化碳能溶于水，在用排水法收集二氧化碳时，应该尽量减少二氧化碳与水接触，故应选择装置D。5．（2022苏州）实验室用下图所示装置制CO2气体，并进行相关实验研究。已知：①氯化钙溶液接近中性；②CO2与NaHCO3溶液不反应。（1）仪器a的名称是。（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸，观察到乙处燃着的火柴先熄灭。①锥形瓶内