2024年中考化学复习 碳和碳的化合物 讲义（解析版）

考点一碳的单质

—夯基-必备基础知识梳理

一、金刚石、石墨和C60

名称金刚石石墨C60

结构模型

宓LH-J-—

无色透明、正八面体形深灰色、有金属光泽而形状似足球，又叫足球

色、态、形

状的固体不透明的细鳞片状固体烯

硬度天然存在的最硬的物质质地，有滑腻感

导电性不导电具有良好的导电性常温下不导电

有可能广泛应用于超导、

用作钻探机钻头、玻璃制铅笔芯、用作电极材

用途催化、材料、医学及生

刀头、装饰品料、润滑剂等

物学等领域

都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子排列方式不同,因此它们的物

区别与联系

理性质存在着明显差异

二、无定形炭

1.无定形碳种类和用途

①木炭：具有疏松多孔的结构,有吸附性,常用于吸附色素和异味。

②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。

③焦炭：用于冶金工业。

④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。

2.木炭吸附性实验

在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）。

轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性,能吸附水中的有色物质。

三、碳的化学性质

1.常温下，碳单质的化学性质稳定

在常温下,碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。

实际生活中利用这一性质有以下应用：

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(1)需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。

(2)木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。

2.碳能与氧气反应——可燃性

在点燃的条件下，碳可以在氧气(或空气)里燃烧，放出热量。

(1)氧气充足时，完全燃烧:C+O2-CO2

(2)氧气不充足时，不完全燃烧:2C+O2-2C0

无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。

3.碳能与某些氧化物反应——还原性

单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。

(1)木炭还原氧化铜：C+2CuO型2Cu+C0d

(2)工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2(%+3C曼4Fe+3co2T

(3)高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO2=2CO

(4)高温下，木炭还能与水反应：C(红热)+.0(蒸汽)壁CO+H?。

注：工业上水煤气的制取方法

4.实验一木炭还原氧化铜

|⑴实验装置|

|⑵实验操作|

a.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；

b.将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；

c.集中加热;

d.过几分钟后，先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。

|⑶实验现象|

澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。

|(4)实验原理|

在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧,发生氧化反应，具有还原性。CuO在反应中失去氧,发生

还原反应，具有氧化性。

|(5)实验操作目的及注意事项|

a.反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。

b.试管口应略向下倾斜:防止冷凝水倒流使试管炸裂。

c.在酒精灯上加网罩的目的:集中火焰、提高温度。

d.配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。

e.实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。

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易混易错

⑴C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。

(2)碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。

(3)炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写

O―

(4)一种元素可以组成不同种单质；

(5)石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；

(6)活性炭的吸附性是物理性质。

・提升-必考题型归纳

考向01形形色色的碳单质

【例1】(2023•广东汕头二模)淄博烧烤自3月初在全网走红之后，己成为名副其实的“网红顶流”。吃烧烤

的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝

技的是

A.其结构疏松多孔，可使红墨水褪色

B.把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味

C.将其放入水中，可以杀菌消毒

D.将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体

【答案】C

【解析】A、竹炭与活性炭类似，结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素，可使红墨水褪色，故选项说法

正确；

B、竹炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附异味，可以吸附冰箱异味，故选项说法正确；

C、竹炭是碳单质，具有吸附性，不具有杀菌消毒的功能，故选项说法不正确；

D、竹炭是碳单质，完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。故选C。

【变式1-1](2023•潼南区二模)“文房四宝”之一的墨是由炭黑和天然胶等制成。下列说法不正确的是

A.墨是多种物质形成的混合物

B.含碳物质完全燃烧可制炭黑

C.“磨墨”说明炭黑质地较软

D.水墨画能长久保存说明常温下炭黑化学性质稳定

【答案】B

【解析】A、墨是由炭黑和天然胶等制成，是多种物质形成的混合物，该选项正确。

B、含碳物质不完全燃烧可制炭黑，该选项不正确。

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C、“磨墨”说明炭黑质地较软，该选项正确。

D、水墨画能长久保存说明常温下炭黑化学性质稳定，该选项正确。

故选：B„

【变式1-2](2023湖北随州真题)新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。

口.碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。下图为金刚石、石墨、和石墨烯的结构模型，图中小球代表

碳原子。

(1)金刚石、石墨和©60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是

(2)科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状

的二维结构。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家们不断去探索。在石墨烯中，每

个碳原子连接个六元环。

【答案】

(1)原子排列方式不同

(2)3或三

【解析】

(1)金刚石、石墨和C60的化学性质相似，但是它们的碳原子的排列方式不同，所以物理性质有很大差异;

(2)在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环。

考向02碳单质的化学性质

【例2】(2023•江苏连云港中考真题)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

【解析】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。

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【变式2-1］（2023•辽宁铁岭模拟）下列关于碳单质金刚石、石墨和的说法正确的是

A.都可以燃烧生成二氧化碳B.硬度都很大

C.常温下化学性质比较活泼D.都是由原子构成的

【答案】A

【解析】A、金刚石、石墨、C60都为碳单质，燃烧都能生成二氧化碳，该选项说法正确；B、金刚石硬度很

大，但石墨很软，该选项说法不正确；C、常温下，碳单质化学性质比较稳定，该选项说法不正确；D、金

刚石和石墨是由原子构成的，而C60是由分子构成，该选项说法不正确。故选A。

【变式2-2］（2023•长沙市雨花区华益中学一模）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是

A.空气中的氮气约占空气总质量的78%

B.空气中的主要污染物有：SO2>CO、CO2、可吸入颗粒物等

C.空气中的稀有气体化学性质不活泼，没有任何用处

D.空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差

【答案】D

【解析】A、氮气约占空气体积的78%,不是质量，不符合题意；

B、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污

染物，不符合题意；

C、空气中的稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，且稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种

用途的电光源，不符合题意；

D、空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差，符合题意。

故选D。

方法技巧

①物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反映物质的性质。

②一种元素可以组成不同种单质的现象叫做同素异形现象；

③碳纳米管和单层石墨烯也属于碳元素形成的单质，切莫当成是新型化合物；

④同样是碳的单质，金刚石和石墨由原子直接构成，C60是由分子构成的物质。

考点二制取气体的思路和方法

—夯基-必备基础知识梳理

一、发生装置

1.选择依据：药品状态、反应条件

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2.类型

装置类型总目一固加热型固（液）一液不加热型

双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸

举例高锦酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气

反应制取二氧化碳，锌和稀硫)酸反应制取氢气

装置图卜

V1

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

①试管口应稍向下倾斜；②用排水法收①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入液

注意事项集气体完毕后，应先撤离导管，然后再面以下，目的是防止气体从下端逸出。

熄灭酒精灯；③用高锦酸钾制取氧气时②块状固体大小应适当，不能很碎，防止反应剧

试管口处应塞一团疏松的棉花。烈，不易控制。

3.固（液）——液不加热型发生装置的深挖掘

（2）装置的可控性

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二、收集装置

(1)基本类型

(2)变式类型

(3)、确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。

根据气体的化学性质，选择合适的检验方法，力争做到现象明显、唯一。

・提升-必考题型归纳

考向01装置的选择

【例1】(2022•湖南岳阳中考真题)如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是

B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸

C.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入

D.要做铁丝燃烧实验，用④收集。2时建议留部分水

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【答案】D

【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化铳制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选①，氧气不易溶于

水，收集装置可选④，不符合题意；

B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在水的

表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；

C、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；

D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用④收集。2时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底,

符合题意。故选D。

【变式1-1］（2023•惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是

【答案】B

【分析】根据实验室中制取二氧化碳和氧气的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳

和氧气的密度及水溶性来选择收集装置，据此进行分析判断。

【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用②；二氧化

碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用②④制取二氧化碳，故选项说法

错误。

B、实验室可加热高铳酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置①，也可用过氧化氢在以二

氧化镒作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置②，氧气的密度比空气大，可用

向上排空气法④收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法⑤收集气体，即可用①④、①⑤、②④、②⑤

制取氧气，故选项说法正确。

C、根据A选项的分析，应用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。

D、根据B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法错误。

故选：B。

【变式1-2］（2022•南京建邺区一模）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方

法。

（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有（填序号）。

A.反应物的状态B.气体的密度

C.反应的条件D.气体的溶解性

（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：

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①②③④⑤

仪器①的名称是，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是

（填序号）。

（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为

o为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是（填序

号），该装置的最大优点是。该装置还可以用于实验室制取。

（4）若用50克稀盐酸与10克大理石（含杂质）恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数.

【答案】

（1）AC

（2）长颈漏斗②⑤

（3）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2tD能控制反应速率氢气（或氧气）

（4）7.3%

【解析】（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件，故选AC。

（2）仪器①的名称是长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不

需要加热的反应，所以不需要酒精灯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）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2co3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2T；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D,该装置的最

大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气（或氧气）。

（4）设参与反应的HC1的质量为X。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2T+H2O

7344

x2.2g

73_x

44-2.2g

x=3.65g

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该稀盐酸中溶质的质量分数上强X100%=7.3%o

50g

答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。

考向02反应的控制

【例2】（2023•吉林松原一模）下列制取CO2的发生装置中，其中能“随时控制气体产生与停止的”是

粗

铜

丝

.

甥

料小

瓶

穿

斯

孔

①

A.①②③④⑤B.①②③⑤

C.①②③D.①③⑤

【答案】C

【解析】对于①装置，通过铜丝拉动穿孔的塑料小瓶，使固体药品和液体药品分离或接触，可以随时控制

气体的产生和停止，故①正确；对于②装置，通过挤压或放松下端装液体药品的容器，使液体药品与固体

药品接触或分离，能够随时控制气体的产生和停止，故②正确；对于③装置，打开止水夹，因为连通器原

理，固体药品会和液体药品接触，反应开始；关闭止水夹，右端因为产生气体使得管内压强增大，液体药

品被挤压到左侧，固、液药品分离，反应停止。所以该装置通过开、关止水夹能控制反应的开始和结束，

故③正确；对于④装置，可以通过注射器控制反应速率，但不能随时实现固、液药品的分离，所以不能随

时控制气体的产生和停止，故④错误；对于⑤装置，不能实现固、液药品的分离，所以不能随时控制气体

的产生和停止，故⑤错误；综上①②③符合题意，故选C。

【变式2-1］（2023•山西晋城模拟预测）用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所

选试剂制备相应气体合适的是

①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备。2

②用铝片与稀盐酸混合制备H2

③用高镒酸钾固体制备。2

④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2

⑤用氯酸钾固体与二氧化锦固体混合制备。2

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多孔塑料板

A.②④B.①③⑤

C.①③④D.②⑤

【答案】A

【解析】根据分析，①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备氧气，由于硫酸铜是粉末，故无法放置于多

孔塑料板上与液体分离，不符合题意；根据分析，②用铝片与稀盐酸混合制备氢气，铝片置于塑料板上，

符合题意；根据分析，③用高镒酸钾固体制备氧气，反应条件是加热，适合于固体加热型发生装置，不符

合题意；根据分析，④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳，块状碳酸钙置于塑料板上，符合题意；

根据分析，⑤用氯酸钾固体与二氧化锌固体混合制备氧气，反应条件是加热适合于固体加热型发生装置，

不符合题意；②④符合题意，故选：A。

【变式2-2］（2023•上海奉贤一模）如图实验设计，能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是

稀盐酸

B.

块状大理石一_/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钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水，生成

的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，不合题意；

B、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该装置中若在导管上关

闭止水夹，装置内的压强增大，大理石与稀盐酸分离，反应停止；打开止水夹后，气体排出，装置内的压

强减少，稀盐酸与大理石接触，反应开始，符合题意；

C、该反应无法控制的反应的停止，不合题意；

D、该反应无法控制的反应的停止，不合题意。故选B。

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考点三二氧化碳制取方法

—夯基-必备基础知识梳理

一、实验室制取二氧化碳

1.实验室制取二氧化碳原理

(1)药品：大理石或石灰石与稀盐酸。

(2)发生的反应：CaCOa+2HCl=CaCb+COd+H2。。

2.实验装置

根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择固液不加热装置,如图所示:

3.实验步骤

(1)连接装置;

(2)检查气密性;

(3)在锥形瓶中装入大理石(或石灰石);

(4)从长颈漏斗中加入稀盐酸:

(5)收集气体;

(6)检验气体是否收集满。

0

正放在桌面

4.收集方法

根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。

5.验满与检验二氧化碳

(1)检验：将收集的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所

z5：

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上一澄清石灰

(2)验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如

图所示：

二、工业制取二氧化碳

工业上，常常用高温烟烧石灰石来制取二氧化碳,发生的反应是CaCCh旦妈CaO+COzT。

易混易错药品选择的注意点

①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HC1气体。

除去CO?中的HC1的方法：先通过饱和的NaHCO?溶液，再通过浓硫酸。

②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。

防止反应速度太快，不利于气体收集。

③不能使用稀硫酸。

稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSCL微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发

生。

・提升-必考题型归纳

考向01实验室制取二氧化碳的原理

[例1](2023•河北秦皇岛三模)实验室常用来制取二氧化碳的药品是

A.碳粉和氧气B.大理石高温燃烧

C.大理石和浓硫酸D.大理石和稀盐酸

【答案】D

【解析】

A、碳和氧气反应得到二氧化碳，易混入氧气导致不纯净，错误；

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B、大理石高温燃烧不适合实验室使用，错误；

C、浓硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍了反应的进行，错误；

D、实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，正确。故选D。

【变式1-1］（2023•江苏无锡•校考模拟预测）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐

酸反应的速率，某同学倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间

的变化如图所示。下列有关说法正确的是（）

A.对比分析a、b点可知，曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应

B.对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快

C.最终瓶内压强是碳酸钙粉末与稀盐酸反应产生的气体压强较大

D.其他条件相同时，碳酸钙粉末产生的CO?质量多

【答案】B

【解析】A、对比分析a、b点可知，曲线①单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率

快，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故选项说法错误B、对比分析c、d点可知，相同的气压时，①

所需的时间短，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，碳酸钙粉末与稀盐酸接触面积大，反应速率

更快，故选项说法正确；C、由图可知，最终曲线①、②的气压相等，故选项说法错误。D、两份碳酸钙的

质量相等，碳酸钙的形状只对反应的速率产生影响，最终生成二氧化碳的质量相等，故选项说法错误。

故选B。

【变式1-2］（2022秋•江苏南京•九年级期末）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

强传感器如图一，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（）

图-图二

A.ab段试管中液面逐渐下降B.be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CaCb

【答案】D

【解析】

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A、由图二可知，ab段压强增大，稀盐酸被压入长颈漏斗中，试管中液面下降，故选项A说法正确;

B、be段压强不变，是因为该阶段石灰石与稀盐酸脱离接触，反应停止，故选项B说法正确；

C、由图二可知，从a点开始，压强增大，故a点的操作是打开弹簧夹，故选项C说法正确；

D、c点时溶液中溶质不一定只有CaCb，还有可能存在未反应完的稀盐酸，故选项D说法不正确；

故选：D。

考向02实验室制取二氧化碳的装置

【例2】（2023•江岸区校级模拟）如图所示仪器和装置中，实验室制取氧气和二氧化碳时都不会用到的是

【答案】B

【分析】根据反应物的状态和反应条件确定发生装置进行分析，根据气体的密度和水溶性确定收集装置进

行分析。

【解析】A.实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，不需要加热,

不用酒精灯，实验室常用高镒酸钾、氯酸钾加热制取氧气，需要用到酒精灯，故A错误；

B.实验室制取二氧化碳和氧气都不需要用烧杯，故B正确；

C.实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，可用选项中的装置作发

生装置；实验室常用过氧化氢分解制取氧气，属于固、液常温型，也可用选项中的装置做发生装置，故D

错误；

D.二氧化碳和氧气的密度都比空气大，可用选项中的装置收集，故D错误。

故选：B„

【变式2-1］（2023•惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是

【答案】B

【分析】根据实验室中制取二氧化碳和氧气的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳

和氧气的密度及水溶性来选择收集装置，据此进行分析判断。

【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用②；二氧化

碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用②④制取二氧化碳，故选项说法

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错误。

B、实验室可加热高锦酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置①，也可用过氧化氢在以二

氧化锯作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置②，氧气的密度比空气大，可用

向上排空气法④收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法⑤收集气体，即可用①④、①⑤、②④、②⑤

制取氧气，故选项说法正确。

C、根据A选项的分析，应用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。

D、根据B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法错误。

故选：Bo

【变式2-2］（2023•湖北武汉•模拟预测）某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的二氧化碳，并测定

石灰石中碳酸钙的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的石灰石（杂质不参与反应）。

下列说法正确的是

A.甲中注射器的作用只是控制反应的发生与停止

B.用丙装置收集二氧化碳时，在b管口用燃着的木条验满

C.甲、乙、丁相连，若装置丁中没有植物油则测得碳酸钙的质量分数偏大

D.称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量（忽略水蒸气的影响），可求出碳酸钙的质量分数

【答案】D

【解析】A、甲中的注射器可以通过推动活塞，控制加入液体的量，从而控制反应速率，故A说法错误；

B、由于二氧化碳密度比空气大，用丙装置收集二氧化碳时，二氧化碳先在瓶底聚集，所以从长口b进气，

从a排出空气，由于二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，因此应从a处用燃着的木条验满，若木条熄灭，则说

明已收集满二氧化碳气体，故B说法错误；

C、若不加入植物油，二氧化碳能溶于水，此时测定的液体偏小，因此推出二氧化碳体积变小，根据碳元素

质量守恒，求得碳酸钙质量减小，因此测得碳酸钙质量分数偏小，故C说法错误；

D、根据称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量（忽略水蒸气的影响），可以求得二氧化碳质量，然后计

算出碳酸钙质量，从而求出碳酸钙质量分数，故D说法正确；

故选：Do

考向03二氧化碳的收集和检验

【例3】（2023秋•黑龙江哈尔滨统考）规范的化学实验操作对实验结果非常重要。下图实验基本操作不规范

的是

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A.验满二氧化碳

【解析】A、验满二氧化碳，可将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已满，操作正确；

B、倾倒二氧化碳，应将二氧化碳沿着杯壁缓慢倾倒，操作正确；

C、收集二氧化碳，因为二氧化碳密度比空气大，所以导管应伸到集气瓶底部，才能把空气排出，操作错误

D、检验二氧化碳，可以将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳，操作正确；

故选：Co

【变式3-1](2023・广西崇左•统考三模)在实验室里常利用如图实验装置制取有关气体。

jjy

(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式是oB、C、D装置均可用

作制取二氧化碳的发生装置，D装置与BC装置相比，其突出优点是0若选择F装置收集二

氧化碳，验满的方法是。

(3)H装置用途广泛，要将储存在H中的氧气排出，水应从(填“b”或"c”)口进入。

(4)EG装置可用来收集氢气，据此写出氢气的一条物理性质：=

【答案】

(1)试管；长颈漏斗；

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2t+H2O；可以控制反应的发生与停止；将燃着的小木条防止集气瓶口，小

木条熄灭。则证明已满；

(3)b；

(4)氢气不溶于水或氢气的密度比空气小

【解析】(1)试管用来装固体或液体药品，长颈漏斗用于向锥形瓶内添加液体药品；(2)大理石中碳酸钙

与稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2T+H2O；

相比于B、C装置，D装置关闭弹簧夹后，稀盐酸与隔板上的石灰石反应生成的二氧化碳使管内压强增大，

将稀盐酸液体压回长颈漏斗内，固液分离后反应停止，D装置的优点是可以控制反应的发生与停止；气体

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验满的方法包括操作、现象和结论，即将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。则证明已满；(3)H

内储存氧气，水从长管进入H瓶，氧气不易溶于水，会通过短管排出；(4)用排水法收集氢气说明氢气不

溶于水，不与水反应，向下排空气法收集氢气说明氢气的密度小于空气，则可知氢气的物理性质为：不溶

于水，密度小于空气。

【变式3-2](2023•四川内江•中考真题)下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题。

(1)写出图中标注仪器的名称：①，

(2)实验室选用装置BD组合制取并收集氧气，其反应的化学方程式为,当D中集气瓶里的水排完后,

在水里用玻璃片(填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，(填“正放”

或“倒放”)在桌面上。

(3)用加热高锈酸钾固体的方法制取并收集氧气，可选装置和E装置，验满的方法是。

(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在(填"a”或"b”)处以上：检验二

氧化碳时，将气体通入澄清石灰水变浑浊的化学方程式为。

【答案】

(1)锥形瓶水槽

(2)2H2O2=2H2O+O2T磨砂正放

(3)A将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已经充满

(4)aCO2+Ca(OH)2=CaCO3；+H2O

【解析】(1)由图可知，仪器①为锥形瓶；仪器②为水槽；

(2)B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锦制取氧气，过氧化氢在二氧

化镒的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：2%。2理2H2O+O2T；

当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，这样比较紧密；

氧气的密度比空气大，将集气瓶移出水面，正放在桌面上；

(3)用加热高镒酸钾固体的方法制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A；

氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；

(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在a处以上，这样可以形成液封，防止

反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；

检验二氧化碳时，将二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水

变浑浊，该反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO31+H2Oo

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考点四二氧化碳和一氧化碳

—夯基-必备基础知识梳理

一、二氧化碳

1.二氧化碳的物理性质

(1)物理性质

颜色状态气味密度溶解性

常温下是气体1无味比空气大能溶于水

固体二氧化碳——干冰

在一定条件下，二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做'王冰"，干冰升华吸热，可作制冷剂或

人工降雨。

(2)实验探究

①倾倒二氧化碳实验

将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。

结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。

②二氧化碳的溶解性实验

向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到塑料

瓶变瘪了。

结论：二氧化碳能溶于水,造成瓶内气压减小,大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。

2.二氧化碳的化学性质

一般情况下，既不与碱反应

性质燃烧，也不支持燃与水反应与澄清石灰水反与氢氧化钠反

烧应应

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C0;—C02―

也

实验澄清NaOH

石灰水一/溶液

，7甥

:t6ri-

倾倒二氧化碳

两支蜡烛自下而上紫色石蕊溶液变红，澄清石灰水变浑

现象

依次熄灭加热后又变成无色浊

82+比0=

式碳酸使紫色

蜡烛熄灭说明二氧H2c0

石蕊溶液变红）；加CC）2+Ca（OH）2

化碳不燃烧，也不2NaOH+

热后由红色变为无^=CaCC）3J+

结论或化支持燃烧；下层蜡9=皿83

色，说明碳酸很不比0（检验二氧化

学方程式烛先熄灭说明二氧+郎0（吸收或

稳定，易分解碳）

化碳的密度比空气除去二氧化碳）

大（物理性质）H2c0&co2T

+比0

3.二氧化碳与水反应的实验探究

（1）实验操作

取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分别进行以下操作:

氧t

&卷&赚化化

碳碳

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

（2）实验现象及分析

I.小花变红色,说明酸能使紫色石蕊变红。

n.小花不变色,说明水不能使紫色石蕊变色。

皿小花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色。

IV.小花变红色,说明二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。

将IV中小花取出烘干，发现小花又变成紫色，说明碳酸不稳定，容易分解。

（3）实验结论

a.二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。

b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。

4.二氧化碳的用途

性质用途

不能燃烧、不支持燃烧、密度大于空气用于灭火

二氧化碳是光合作用的原料能被植物光合作用利用

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能溶于水并与水反应生成碳酸制碳酸饮料

可用二氧化碳、水、氯化钠等生成纯碱（碳酸钠）作化工产品的原料

固体二氧化碳（干冰）升华吸热作制冷剂、人工降雨

5.二氧化碳对人体健康的影响

二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久

未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。

6.温室效应

（1）加剧的原因：

空气中的二氧化碳（或CO?）含量过高。

【特别提醒】

二氧化碳不是空气污染物。二氧化碳会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源，但是由于二氧化碳的过

多排放，会导致“温室效应”加居U,只是影响环境，不能算污染。

⑵危害：

全球气温升高,两极冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化，造成农业减产等。

（3）防治措施

①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；

②开发新能源，如太阳能、风能、地热能等；

③促进节能产品和技术的进一步开发和普及；

④大力植树造林，严禁乱砍滥伐。

7.低碳生活

所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、

低开支的生活方式。

二、一氧化碳

1.一氧化碳的物理性质

颜色状态气味密度溶解性

无色常温下是气体无味比空气密度略小难溶于水

2.一氧化碳的化学性质

（1）可燃性

一氧化碳能燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。发生如下反应:

2CO±O2_==2CO2

（2）还原性（一氧化碳能还原某些金属氧化物）

CO+CUQ=CU+CO2

Fe2Oa+3CO型2Fe+3c02

（3）毒性

一氧化碳通过呼吸系统进入血液与血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,使生物体内缺氧而中

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毒甚至死亡。

3.一氧化碳还原氧化铜实验

实验装置

CuO

实验步骤

①实验前，先检验CO的纯度；

②先通入co,排尽空气，点燃酒精灯（前一个加热、后一个点燃尾气）;

③等黑色粉末逐渐变成红色时，先停止加热，继续通co直至装置冷却。

实验现象

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。

特别注意

像co等有毒气体,进行实验时，一定要进行尾气处理,方法是点燃或收集。

4.一氧化碳的用途

（1）作燃料（可燃性）:

（2）用于冶炼金属（还原性）。

方技巧煤炉中的化学变化

・提升-必考题型归纳

考向01二氧化碳的物理性质及验证

【例1】（2023•山东蒲泽统考）根据如图实验现象不能得到的实验结论是

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co：

A.二氧化碳能与水反应生成碳酸

B.盛满二氧化碳的集气瓶要正放在桌面上

C.二氧化碳气体的用途之一是灭火

D.二氧化碳气体没有可燃性

【答案】A

【分析】如图实验的现象是烧杯中的蜡烛从低到高依次熄灭，可以得出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密

度比空气大的结论。

【解析】

A、实验中没有出现水，不能得到二氧化碳能与水反应生成碳酸的结论，故A符合题意；

B、由实验现象得出二氧化碳气体密度比空气大，所以盛满二氧化碳的集气瓶要正放在桌面上，故B不符合

题意；

C、由实验现象得出二氧化碳气体不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可以用来灭火，故C不符合题意；

D、由实验现象得出二氧化碳气体没有可燃性，故D不符合题意。

故选Ao

【变式1-1］（2023•山东济宁统考）如图表示二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它

的化学性质的是

【答案】D

【解析】

A、人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质，不符合题意；

B、植物的光合作用利用二氧化碳与水在光照、叶绿体作用下生成有机物和氧气的化学性质，不符合题意;

C、二氧化碳与氨气可以合成尿素，利用了二氧化碳的化学性质，不符合题意；

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D、二氧化碳灭火既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，又利用了二氧化碳不能燃烧也也不支持燃烧

的化学性质，符合题意。

故选D。

【变式1-2］（2022•陕西汉中统考）下列过程中只涉及物理变化的是

分子运动实验进入菜窖前做灯火试验

【答案】A

【解析】

A、倾倒二氧化碳，为了证明二氧化碳的密度比空气大，没有新物质生成，属于物理变化；

B、蜡烛燃烧时，氧气供应不足，生成炭黑，有新物质生成，属于化学变化；

C、探究分子的运动中，挥发的氨气分子溶于水，生成氨水，氨水使无色酚酥变红，属于化学变化;

D、利用二氧化碳不能燃烧