备战2025年中考化学复习基础培优讲义（全国）专题04 碳和碳的氧化物（解析版）

专题04碳和碳的氧化物知识导索掌握碳和碳的氧化物掌握二氧化碳的制备方式化学性质一氧化碳的性质等知识知识详解【知识点一：二氧化碳】1、自然界中二氧化碳的循环CO2产生的主要途径为化石燃料的燃烧，CO2消耗的主要途径为：植物的光合作用当有过多的二氧化碳产生时，会导致温室效应。2、二氧化碳的性质和用途（1）CO2的物理性质：通常情况下，CO2是无色无气味的气体，密度比空气大，CO2能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”，易升华吸热，因此可于人工降雨或制造舞台云雾或作制冷剂。（2）CO2的化学性质和用途“三不两水”A、如图，实验现象为蜡烛火焰自下而上依次熄灭说明二氧化碳具有密度大于空气的物理性质，也具有不可燃不助燃的化学性质，因此可用于灭火。B、如图，紫色石蕊试液中通入CO2后变成红色，原因是CO2+H2O==H2CO3（用符号表达式表示）。==C、CO2能使澄清石灰水变浑浊，符号表达式为CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OD、CO2无毒，但不能供给呼吸，因此进入干涸的深井、深洞或久未开启的菜窖时，应先做灯火试验，以防止CO2浓度过高而造成危害。E、CO2是绿色植物进行光合作用的原料，因此可用作气体肥料。3、二氧化碳的实验室制法：（1）药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸（2）符号表达式：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O发生装置和收集装置：如右图所示，长颈漏斗要伸入液面下，起液封作用。（3）收集方法：通常采用向上排空气法收集，理由是CO2密度大于空气，不宜用排水法收集，理由是CO2能溶于水。（4）CO2验满的方法：燃着的木条放集气瓶口，若木条熄灭，则集满CO2检验方法：把气体通入澄清石灰水，若变浑浊，则是CO2发生反应的符号表达式：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O【知识点二：一氧化碳】一氧化碳（1）物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水（2）化学性质化学性质化学方程式用途①毒性与血红蛋白结合②可燃性作燃料③还原性与氧化铜方程式：CO+CuOCu+CO2现象：黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气时产生蓝色火焰炼铜与氧化铁方程式：3CO+Fe2O3高温===2Fe+3现象：红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊炼铁【知识点三：金刚石、石墨、碳60】名称金刚石石墨C60结构构成碳原子碳原子C60分子物理性质无色透明，正八面体固体，天然存在最硬的物质，熔点高，几乎不导电，导热性差深灰色不透明，细鳞片状固体，有金属光泽，质软，有滑腻感，导电性好，熔点高，耐高温，良好导热性常温下紫红色固体，微弱荧光，超导性用途钻头、玻璃刀、装饰品制造铅笔芯，润滑剂，做电极作超导体，制备新材料，用于医学生物领域物理性质差异的原因金刚石、石墨、C60虽然都是碳单质，但其单质中碳原子排列不同，故物理性质差异很大Ps:碳单质的化学性质化学性质化学方程式用途①常温下稳定性碳素墨水②可燃性氧气充足C+O2高温===CO作燃料氧气不足C+O2高温===③还原性与金属氧化物与氧化铜：C+2CuO高温===2Cu+CO2与氧化铁：3C+2Fe2O3高温===4Fe+3CO冶炼金属与非金属氧化物与CO2：C+CO2高温===与水蒸气：C+H2O高温===CO+H习题讲解一．选择题1．推理是学习化学的一种常用的方法，下列说法正确的是（）A．保持水的化学性质的最小粒子是水分子，所以物质的化学性质都由分子来保持 B．CO2通入紫色石蕊溶液，溶液变红，所以CO2是一种酸 C．由同种分子构成的物质是纯净物，则纯净物一定是由同种分子构成的 D．单质是由同种元素组成的纯净物，所以同种元素组成的物质一定不可能是化合物【答案】D【解析】A、保持水的化学性质的最小粒子是水分子，但物质的化学性质不一定都由分子来保持，也可能是由原子或离子来保持的，故选项推理错误。B、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，而不是CO2是一种酸，故选项推理错误。C、由同种分子构成的物质是纯净物，但纯净物不一定是由同种分子构成的，也可能是原子或离子构成的，故选项推理错误。D、单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的物质一定不可能是化合物，故选项推理正确。故选：D。2．党的二十大报告指出，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约资源、绿色低碳发展。则下列措施中不可行的是（）A．改进燃煤方式，减少二氧化硫与粉尘排放 B．研究开发清洁能源 C．秸秆就地焚烧，及时还田 D．提倡绿色出行，大力发展公共交通【答案】C【解析】A、改进燃煤方式，减少二氧化硫与粉尘排放，有利于空气质量的保护，故A不合题意；B、研究开发清洁能源，减少化石能源的使用，从而减少污染物和二氧化碳的排放，有利于环境保护，故B不合题意；C、秸秆就地焚烧会产生大量的烟尘和有害气体，加重空气污染，故C符合题意；D、提倡绿色出行，大力发展公共交通可以减少化石能源的使用，从而减少污染物和二氧化碳的排放，有利于环境保护，故D不合题意。故选：C。3．物质的性质决定用途。下列物质的性质与对应的用途不相符的是（）选项性质用途A稀有气体化学性质稳定稀有气体用于金属焊接保护气B石墨可以导电石墨用于电池的电极材料C活性炭具有吸附性炭黑墨汁用于绘画D氢气具有可燃性，产物无污染氢气用于北京冬奥会使用火炬的燃料A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、稀有气体化学性质稳定，不易与其他物质反应，可用作保护气，故A正确；B、石墨具有良好的导电性，可用作电池电极，故B正确；C、活性炭具有吸附性，可用于吸附色素和异味；常温下，碳的化学性质较稳定，因此炭黑墨汁用于绘画，与吸附性无关，故C错误；D、氢气有可燃性，可以作燃料，氢气燃烧产物是水，无污染，故D正确；故选：C。4．部分碳单质的结构示意图如下，下列说法不正确的是（）A．丙可用于制造铅笔芯 B．甲、丙部分性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同 C．甲是天然存在的最硬的物质 D．甲、乙、丙三种都是由原子直接构成的【答案】D【解析】根据物质的结构可知，甲是金刚石，乙是C60，丙是石墨。A、石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，因此可用来制铅笔芯，故A说法正确；B、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，因此两种物质的部分性质差异较大，故B说法正确；C、金刚石是天然存在的最硬的物质，故C说法正确；D、金刚石和石墨是由碳原子直接构成的，而C60是由C60分子构成的，故D说法错误。故选：D。5．以下能正确表示对应叙述的图像是（）A．电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系 B．两份相同的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解 C．充分高温煅烧一定质量的木炭和氧化铜的混合物 D．表示向一定量H2O2溶液中加入MnO2固体【答案】D【解析】A.电解水方程式：2H2O2H2↑+O2↑；根据方程式可知，相同时间内，电解水时生成H2和O2的质量关系为：4：32＝1：8，图示为质量关系为1：2，故错误；B.催化剂的使用可以加快反应速率，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解产生水和氧气，产生气体的速率加快，所用时间缩短；两份相同的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解，产生氧气的质量相等，但是速率不同，故错误；C.木炭与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，反应后有固体剩余，因此充分高温煅烧一定质量的木炭和氧化铜的混合物，最后有固体剩余，不可能为0，故错误；D.过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解为水和氧气，氧气和二氧化锰不在溶液中，因此向一定量H2O2溶液中加入MnO2固体，液体中氧元素的质量分数逐渐减小，最后不变，故正确；故选：D。6．石墨烯是从石墨剥离出的单层材料，是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最好的材料。下列关于石墨烯说法正确的是（）A．构成：碳原子 B．结构：微粒排列方式与金刚石一致 C．性质：常温下活泼，不能稳定存在 D．用途：用作绝缘材料【答案】A【解析】A、石墨烯由碳原子构成，该选项正确。B、微粒排列方式与金刚石不一致（金刚石中的碳原子是正四面体结构），该选项不正确。C、石墨烯在常温下不活泼，能稳定存在，该选项不正确。D、石墨烯易导电，不能用作绝缘材料，该选项不正确。故选：A。7．实验小组采用如图所示装置验证碳粉还原氧化铜，下列说法错误的是（）A．实验前要先检验装置的气密性 B．网罩的作用是集中火焰，提高温度 C．点燃酒精灯一段时间后，玻璃管内黑色粉末逐渐变为红色 D．实验产生的气体一定没有CO【答案】D【解析】A、实验前要先检验装置的气密性，以防止装置漏气，造成实验失败，故选项说法正确。B、网罩的作用是集中火焰，提高温度，故选项说法正确。C、碳具有还原性，能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，点燃酒精灯一段时间后，玻璃管内黑色粉末逐渐变为红色，故选项说法正确。D、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，实验产生的气体可能含有CO，故选项说法错误。故选：D。8．兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法不正确的是（）A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．c点时溶液中溶质一定只有CaCl2【答案】D【解析】A、ab段，产生了二氧化碳气体，压强增大，试管中液面逐渐下降，故选项说法正确。B、bc段，压强不变，石灰石与盐酸脱离接触，故选项说法正确。C、a点的对应操作是关闭弹簧夹，二氧化碳气体不能逸出，装置内压强增大，故选项说法正确。D、c点时溶液中溶质不一定只有CaCl2，还可能含有HCl，故选项说法错误。故选：D。9．用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是（）A．为加快反应，可将大理石粉碎成粉末状 B．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 C．用浓盐酸代替稀盐酸，可产生更多的二氧化碳 D．收集时，在集气瓶口放置毛玻璃片，是为了减少二氧化碳逸散到空气中【答案】A【解析】A、将大理石粉碎成粉末状可以加快大理石与稀盐酸的接触面积，加快反应的进行，故该选项说法正确；B、启普发生器的主要优点是可以使反应随时进行或停止，故该选项说法错误；C、浓盐酸代替稀盐酸，并不能产生更多的二氧化碳，还与大理石的量有关，故该选项说法错误；D、集气瓶口放置毛玻璃的目的是阻止瓶中的气体和空气对流交换，从而收集到比较纯的二氧化碳，故该选项说法错误。故选：A。10．下列说法错误的是（）A．碘酒是一种混合物 B．水是纯净物，但自然界中几乎不存在纯净的水 C．氮气的化学性质不活泼，在常温下难与其他物质发生反应 D．一氧化碳是一种无色有强烈刺激性气味的气体【答案】D【解析】A、碘酒是碘的酒精溶液，含有碘和酒精，属于混合物，故选项说法正确。B、水是由一种物质组成的，属于纯净物，自然界中几乎不存在纯净的水，因为自然界中的水中含有一些可溶性和不溶性的杂质，故选项说法正确。C、氮气的化学性质不活泼，在常温下难与其他物质发生反应，故选项说法正确。D、一氧化碳是一种无色、无味的气体，故选项说法错误。故选：D。11．下列关于生活中常见物质说法正确的是（）A．工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同 B．金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化 C．一氧化碳不易溶于水 D．二氧化碳是一种污染性气体【答案】A【解析】A、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同，故选项说法正确。B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，它们的相互转化，有新物质生成，是化学变化，故选项说法错误。C、一氧化碳难溶于水，故选项说法错误。D、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项说法错误。故选：A。12．某兴趣小组设计了如下实验，下列说法错误的是（）A．装置B的作用是做安全瓶，防止C中液体倒吸入A装置中 B．装置C的目的是检验气体中是否含有二氧化碳 C．该套装置的缺点是没有尾气处理装置 D．实验时应先点燃D处的酒精灯，后点燃A处的酒精喷灯【答案】D【解析】A、装置B左侧导管刚刚露出塞子，由装置的特点可知，其作用是做安全瓶，防止C中液体倒吸入A装置中，故选项说法正确。B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置C的目的是检验气体中是否含有二氧化碳，故选项说法正确。C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，该套装置的缺点是没有尾气处理装置，故选项说法正确。D、若实验时应先点燃D处的酒精灯，后点燃A处的酒精喷灯，A处产生的一氧化碳和空气的混合气体在加热时易发生爆炸，故选项说法错误。故选：D。13．从化学观念的不同角度，对CO和CO2两种物质认识错误的是（）A．元素观：都是由碳元素和氧元素组成 B．分类观：都属于氧化物 C．变化观：在一定条件下可以相互转化 D．结构观：都是由碳原子和氧原子构成【答案】D【解析】A、CO和CO2两种物质都是由碳元素和氧元素组成的，故选项说法正确。B、CO和CO2两种物质都是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，都属于氧化物，故选项说法正确。C、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。D、CO和CO2分别是由一氧化碳分子、二氧化碳分子构成的，故选项说法错误。故选：D。14．下列气体中，有毒的是（）A．O2 B．N2 C．CO D．CO2【答案】C【解析】A、氧气能供给呼吸，不具有毒性，故选项错误。B、氮气不具有毒性，故选项错误。C、一氧化碳有毒，能与血液中的血红蛋白结合，使人窒息死亡，故选项正确。D、二氧化碳不具有毒性，故选项错误。故选：C。15．氧循环和碳循环是自然界中重要的循环（如图）。下列分析正确的是（）A．氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环 B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 C．植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 D．碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定【答案】D【解析】A、碳循环和氧循环中的“碳”、“氧”分别是指碳元素和氧元素的循环而不是二氧化碳和氧气的循环，故选项说法错误。B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，也可以通过呼吸作用、物质的缓慢氧化等方式参与碳循环，故选项说法错误。C、由质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目均不变，植物通过光合作用的过程中自然界中的氧原子总数不变，故选项说法错误。D、由氧循环和碳循环的示意图可知，碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故选项说法正确。故选：D。16．“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心。下列做法不符合这一理念的是（）A．出行乘坐公共交通工具，少乘坐私家车 B．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空 C．垃圾分类，实现资源回收利用 D．农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌【答案】B【解析】A、出行乘坐公共交通工具，少乘坐私家车，可以减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放，符合“绿色、低碳”理念，不合题意；B、加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空不能从根本减少污染物与二氧化碳的排放，不符合“绿色、低碳”理念，符合题意；C、垃圾分类，实现资源回收利用可以节约资源，减少对环境的污染，符合“绿色、低碳”理念，不合题意；D、农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌可以节约用水，符合“绿色、低碳”理念，不合题意。故选：B。17．规范的操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证。下列基本实验操作正确的是（）A．读出液体体积 B．加热液体 C．点燃酒精灯 D．检验二氧化碳【答案】D【解答】A、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，图中所示操作是仰视读数，故A错误；B、给液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，故B错误；C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，点燃酒精灯要用火柴点燃，禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯，容易引起火灾，故C错误；D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此可以用澄清石灰水检验二氧化碳，若出现澄清石灰水变浑浊，则说明该气体是二氧化碳，故D正确。故选：D。18．如图是初中化学常见的实验操作，其中正确的是（）A．清洗过的滴管 B．检查气密性 C．称量固体 D．二氧化碳验满【答案】B【解析】A、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶，不能用自来水清洗，否则试剂瓶中的溶液将被稀释，且会污染试剂，图中所示操作错误。B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确。C、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，图中所示操作砝码与药品的位置放反了，图中所示操作错误。D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。故选：B。19．我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当，下列说法错误的是（）A．绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气 B．可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳 C．所谓“低碳”，就是较低的碳单质排放 D．利用太阳能、风能等新型能源有利于控制二氧化碳的排放量【答案】C【解析】A、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，故选项说法正确。B、可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳，能减少空气中二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”，故选项说法正确。C、所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳排放，故选项说法错误。D、利用太阳能、风能等新型能源，能减少化石燃料的使用，减少了二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故选项说法正确。故选：C。20．下列行为不利于实现碳中和的是（）A．教科书循环使用 B．用自行车代替汽车上下班出行 C．燃烧农作物秸秆以增加土地肥效 D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品【答案】C【解析】A、教科书循环使用，节约了用纸，减少了森林的砍伐，而森林通过光合作用能增加二氧化碳的吸收，有利于实现碳中和，故选项错误。B、用自行车代替汽车上下班出行，能减少化石燃料的使用，能减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故选项错误。C、燃烧农作物秸秆，会产生大量的空气污染物、二氧化碳等，增加了二氧化碳的排放，不利于实现碳中和，故选项正确。D、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品，能增加二氧化碳的吸收，有利于实现碳中和，故选项错误。故选：C。21．2022年1月29日，我因首个百万吨碳捕集、利用与封存项目全面建成。生活中的下列做法不符合“低碳”要求的是（）A．垃圾分类处理，加强资源回收利用 B．打印资料时双面打印 C．生活中提倡使用节能产品 D．为了方便快速，多采用自驾车出行【答案】D【解析】A.垃圾分类回收再利用，节约了资源，减少的二氧化碳排放，符合“低碳”要求，故A选项不符合题意；B.纸张双面打印，能节约资源，减少二氧化碳的排放，符合“低碳”要求，故B选项不符合题意；C.生活中提倡使用节能产品，能减少电能的消耗，从而减少二氧化碳的排放，符合“低碳”要求，故C选项不符合题意；D.多采用自驾车出行，增加了燃油、燃气交通工具的使用，从而增加了二氧化碳的排放，不符合“低碳”要求，故D选项符合题意。故选：D。二．填空题22．请回答下列相关问题。（1）CO和CO2的化学性质不同，是因为两者分子构成不同。（2）石墨在高温高压等条件下可以转化为金刚石，此过程属于化学变化。（3）利用活性炭除去除去冰箱中的异味，利用了活性炭的吸附性。（4）工业上用煅烧石灰石的方法制取CO2，该反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。【答案】（1）分子构成；（2）化学；（3）吸附；（4）CaCO3CaO+CO2↑。【解析】（1）同种分子，化学性质相同，不同种分子，化学性质不同。二氧化碳和一氧化碳的分子构成不同，所以CO和CO2的化学性质不同，故填：分子构成；（2）石墨与金刚石不是同一种物质，所以石墨在高温高压等条件下可以转化为金刚石，此过程属于化学变化；故填：化学；（3）活性炭具有吸附性，所以可利用活性炭除去除去冰箱中的异味，故填：吸附；（4）石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温的条件下，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑；故填：CaCO3CaO+CO2↑。23．回答下列与含碳物质有关的问题：（1）在金刚石和石墨中，能用于制作干电池电极的是石墨；（2）利用活性炭除去除去冰箱中的异味，利用了活性炭的吸附性；（3）工业上用煅烧石灰石的方法制取CO2，该反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；（4）碳和水蒸气高温下反应生成氢气和一氧化碳，其中碳发生氧化反应。【答案】见试题解答内容【解析】（1）金刚石没有导电性，石墨具有导电性，所以可用石墨来制干电池的电极；故填：石墨；（2）活性炭具有吸附性，所以利用活性炭除去除去冰箱中的异味，故填：吸附；（3）石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温的条件下，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳；故填：CaCO3CaO+CO2↑；（4）碳和水蒸气高温下反应生成氢气和一氧化碳，其中碳得到氧被氧化为二氧化碳，水蒸气失去氧被还原为氢气，碳发生了氧化反应，水蒸气发生了还原反应；故填：碳。24．如图是实验室常见的装置，请回答下列问题。（1）仪器①的名称为铁架台。（2）实验室制取一瓶二氧化碳应选择的发生和收集装置是BC（填字母，从A～E中选择）。写出实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O。（3）用F装置收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在b（填“a”或“b”）口处，观察木条是否复燃。（4）G装置为铁丝在氧气中燃烧的实验，从安全角度考虑，应做的改进是集气瓶底放少量水或铺一层细沙。【答案】（1）铁架台；（2）BC；CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；（3）b；（4）集气瓶底放少量水或铺一层细沙。【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为铁架台；（2）实验室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，则发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，收集装置选C，则实验室制取一瓶二氧化碳应选择的发生和收集装置是BC，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（3）氧气密度比空气大，用F装置收集氧气时，气体应从a口处通入，则验满的方法是将带火星的木条放在b口处，观察木条是否复燃；（4）铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂，需要在集气瓶底放少量水或铺一层细沙。故答案为：（1）铁架台；（2）BC；CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；（3）b；（4）集气瓶底放少量水或铺一层细沙。25．如图是CO2的制取和性质实验。（1）实验1制取CO2时，向锥形瓶中加入适量稀盐酸，其液面应位于a（填“a”或“b”）处，发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（2）实验1收集CO2时，将燃着的木条放在集气瓶口，观察到木条熄灭，则说明CO2已收集满。（3）实验2中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气大（填“大”或“小”）。（4）实验3中，将湿润紫色石蕊纸花放入充满CO2的集气瓶中，观察到纸花变红。纸花变红的原因是二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊小花变红色。【答案】（1）a；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）木条熄灭；（3）大；（4）二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊小花变红色。【解析】（1）若长颈漏斗下端未深入液面以下，生成的气体会从长颈漏斗的下端逸出，所以盐酸的液面应位于a处；碳酸钙和稀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↑；（2）二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，实验1收集CO2时，将燃着的木条放在集气瓶口，观察到木条熄灭，则说明CO2已收集满；（3）实验2中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气大；（4）二氧化碳和水反应生成的碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红色，实验3中，将湿润紫色石蕊纸花放入充满CO2的集气瓶中，观察到纸花变红。纸花变红的原因是：二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊小花变红色。故答案为：（1）a；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）木条熄灭；（3）大；（4）二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸呈酸性，使紫色石蕊小花变红色。26．实验室按如图所示装置制取CO2，并验证实验CO2的性质，回答以下问题。（1）装置B用来证明CO2能与水反应生成碳酸，B中应加入的试剂是紫色石蕊试液（填试剂名称）。（2）装置C用来检验CO2，则C中装的是澄清石灰水（填试剂名称），发生反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（3）装置D中下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳有密度比空气大物理性质。【答案】（1）紫色石蕊试液；（2）澄清石灰水；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）下；密度比空气大。【解析】（1）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，因此可以通过石蕊试液来验证，则B中应加入的试剂是紫色石蕊试液；（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，则装置C用来检验CO2，则C中装的是澄清石灰水，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）装置D中，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大的性质，物理性质为密度比空气大。故答案为：（1）紫色石蕊试液；（2）澄清石灰水；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）下；密度比空气大。27．如图是初中教材中的一些实验装置示意图，请回答下列问题。（1）A实验中玻璃棒的末端要斜靠在三层滤纸的一边，过滤后仍然浑浊可能的一种原因滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等。（2）B实验中玻璃管的作用引燃红磷。（3）C实验验证了二氧化碳具有密度比空气大的物理性质。（4）D实验中酒精灯火焰加网罩的作用是集中火焰，提高温度。【答案】（1）三层滤纸；滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等；（2）引燃红磷；（3）密度比空气大；（4）集中火焰，提高温度。【解析】（1）A实验中玻璃棒的末端要斜靠在三层滤纸的一边，防止滤纸破损；过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊），液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；故答案为：三层滤纸；滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等；（2）B实验中，玻璃管的作用是：引燃红磷，升高温度达到红磷的着火点，使其燃烧；故答案为：引燃红磷；（3）C实验中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；故答案为：密度比空气大；（4）D实验中，木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应条件是高温，故酒精灯火焰加网罩的作用是：集中火焰，提高温度。故答案为：集中火焰，提高温度。28．某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行如下探究。（一）第一小组用图1所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积。（1）写出甲中发生反应的化学方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（2）乙中如果不加植物油，会使测定结果偏小（填“偏大”或“偏小”）。（二）第二小组用如图2装置验证二氧化碳有关性质。【实验步骤】①连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到原处；②注射器a中吸入20mL澄清石灰水，注射器b中吸入20mL盐酸，连接在如图位置，再从中间瓶口通入二氧化碳气体将瓶装满，最后塞上带压强传感器的橡胶塞；③先后将两注射器中试剂快速全部推入三颈烧瓶中，并保持注射器活塞在注射器底部，振荡三颈烧瓶，压强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图3。（3）第①步操作的目的是检查装置气密性。（4）第②步中检验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体的方法是将燃着的木条放在中间瓶口，木条熄灭，则已集满。（5）第③步中最先推入三颈烧瓶的试剂是澄清石灰水。（6）第③步中第二次推入试剂后，三颈烧瓶中压强变化对应图3中的CD（填“AB”、“BC”或“CD”）段。【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（2）偏小。（3）检查装置气密性。（4）将燃着的木条放在中间瓶口，木条熄灭，则已集满。（5）澄清石灰水。（6）CD。【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）二氧化碳可以溶于水，若不加入植物油，二氧化碳部分溶于水，使的测定体积偏小；（3）有气体参与的反应，开始实验前检查装置气密性，连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到原处说明装置气密性良好；（4）利用二氧化碳不燃烧也不不支持燃烧的性质，将燃着的木条置于瓶口，若木条熄灭，则已集满；（5）由图3可知，压强先减小，说明内部二氧化碳减少，所以先加入澄清石灰水，二氧化碳被吸收，从而造成压强降低；（6）第③步中第二次推入试剂稀盐酸与生成的碳酸钙反应放出二氧化碳，使压强再增大恢复至反应前，三颈烧瓶中压强变化是图三中的CD段。故答案为：（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（2）偏小。（3）检查装置气密性。（4）将燃着的木条放在中间瓶口，木条熄灭，则已集满。（5）澄清石灰水。（6）CD。29．“碳家族”的成员很多，用途很广。（1）碳量子点是一种尺寸小于10纳米的具有荧光性质的新型碳纳米材料，可用于催化剂制备等领域。科学家利用电化学氧化还原法制备碳量子点时常用石墨作为电极，这是利用了石墨的导电性。（2）科学家利用“N﹣掺杂石墨烯量子点”作催化剂，将二氧化碳转化为乙醇，其微观示意图如所示，请写出该反应的化学方程式3H2O+2CO2C2H5OH+3O2。88g的二氧化碳理论上可以转化为46g乙醇。（3）向装有二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，立即拧紧瓶盖振荡后发现瓶子变瘪。请画出加水振荡前后塑料瓶中气体的微观示意图（不考虑水分子）。【答案】（1）导电；（2）3H2O+2CO2C2H5OH+3O2；46；（3）【解析】（1）石墨作为电极，这是利用了石墨的导电性；（2）由微观示意图可知，该反应是2个二氧化碳分子和3个水分子在“N﹣掺杂石墨烯量子点”作催化剂的条件下结合生成1个乙醇分子和3个氧分子，该反应的化学方程式为3H2O+2CO2C2H5OH+3O2，由化学方程式可知，二氧化碳和乙醇的质量比为88：46，则88g的二氧化碳理论上可以转化为46g乙醇；（3）由图可知，向装有二氧化碳的软塑料瓶中倒入水的体积约为软塑料瓶容积的三分之一，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳，则加水振荡前后塑料瓶中气体的微观示意图为。故答案为：（1）导电；（2）3H2O+2CO2C2H5OH+3O2；46；（3）五．科学探究题（共1小题）30．某兴趣小组同学进行二氧化碳气体的制取及相关性质的探究。【实验探究1】探究二氧化碳的制取。（1）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O。（2）使用下列装置能实现“随开随用，随关随停”的是