專題七、碳和碳的氧化物(解析版)

目錄

?熱點題型梳理

專題五、自然界的水【四大題型】

【題型1碳的單質的性質及用途】...............................................................2

【題型2二氧化碳、一氧化碳的性質與用途】....................................................4

【題型3二氧化碳的實驗室制取及性質探究】....................................................7

【題型4溫室效應與低碳生活】................................................................11

?命題規律

1.碳和碳的氧化物是中考的必考內容，分值為3~8分。選擇題、填空題、實驗探究題均有涉及，物質的性

質和用途，有新意又有創意性的題型為考查重點。

2,預計2024年中考仍以碳和碳的化合物的性質和用途，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。

?知識梳理

【知識點1碳的單質的性質及用途】

1.同種元素可以組成不同單質。金剛石和石墨都是由碳元素組成，性質確有差異的原因：碳原子的排列方式不同。

2.木炭和活性炭都有疏松多孔的結構，因此它們都具有吸附性。吸附異味和色素是物理變化。

3.金剛石是無色透明的固體，是天然存在最硬的物質，可用作劃玻璃。

4.C6。分子是一種由60個碳原子構成的分子。在常溫下，碳的化學性質穩定。

5.碳與氧化銅反應實驗現象：黑色粉末變紅，生成使澄清石灰水變渾濁氣體：

化學方程式：C+2CuO向皿2CU+CC>2t

該反應中發生氧化反應的是C,具有還原性可用于冶煉金屬。

【知識點2二氧化碳、一氧化碳的性質與用途】

1.CO2的物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。

2.CO2的化學性質：①不支持燃燒可用于滅火；②與水反應，生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3

碳酸使石蕊試液變紅；同時碳酸不穩定易分解：H2co3=CO2T+壓0

CO2使澄清石灰水變渾濁的化學方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCCh]+H2O

3.CO的物理性質：無色，無味的氣體，難溶于水，密度略小于空氣。

4.CO的化學性質：①CO具有可燃性可用作燃料：CO燃燒現象：產生藍色的火焰，放出大量熱。

占燃

化學方程式為：2co+02八2co2。

②CO有還原性：CO能把CuO還原成Cu,本身被氧化成C02，化學方程式：CO+CuO=皿Cu+CC）2,

CO具有還原性可用于冶金工業。

③co具有毒性：co能與血液中的血紅蛋白結合，使氧氣不能和其結合，造成生物體缺氧而中毒。

【知識點4二氧化碳的溫室效應和對環境的影響】

1.實驗室制取二氧化碳

（1）原料：大理石或石灰石、稀鹽酸。

（2）反應原理：CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2T

（3）發生裝置：同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發生裝置（固體和液體混合，在常溫下反應生成氣體）

（4）收集裝置：向上排空氣法收集氣體的裝置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空氣密度大）

（5）檢查裝置的氣密性：用長頸漏斗插入液面內的氣體發生裝置，緊閉導氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩

定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。

（6）驗滿：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶內），如果火焰熄滅，證明二氧化碳已經收集滿了。

（7）檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，就證明收集的氣體是二氧化碳。

（8）凈化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時，可先將氣體通過盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶

（除去氯化氫），再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進行干燥）。

2.二氧化碳和氧化鈣的工業制法：CaCCh里CaO+CO2T

【知識點4二氧化碳的溫室效應和對環境的影響】

1.溫室效應

二氧化碳屬于溫室氣體、CO2的濃度過高，會造成環境的溫度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都屬于溫室氣體；但有了

C02的溫室效應，全球平均地表溫度才提高到適合人類生存的適宜溫度。

2.自然界中的碳循環：二氧化碳通過綠色植物的光合作用轉化為氧氣。

3.C02的用途：氣態C02可作為氣體肥料，供給植物的光合作用；固態C0?（干冰）可用于人工降雨，是化工工業

的重要原料。

4.C02不是污染物，但C02的濃度過高會導致溫室效應，對環境造成嚴重影響，C02參與自然界中的“碳循環”，

空氣中不能沒有CO2o

?舉一反三

【題型1碳的單質的性質及用途】

【例1】（2024?介休市模擬）碳單質在生活、生產、科學研究中扮演著重要的角色。如圖是三種不同碳單質結構,

關于它的分析正確的是（）

圖①圖②圖③

A.鉆石的微觀模擬可以用②表示

B.三種碳單質都是由碳原子構成

C.石墨在一定條件下轉化為金剛石是物理變化

D.③是足球烯的微觀模擬結構，可用于超導領域

【解題思路】根據碳單質的微觀結構示意圖可知，①是金剛石，②是石墨，③是C60。

【解答過程】A、由分析可知，①是金剛石，可以做鉆石，故A錯誤；

B、金剛石、石墨是由碳原子構成的，C60是由C60分子構成的，故B錯誤；

C、石墨在一定條件下轉化為金剛石，有新物質生成，發生的屬于化學變化，故C錯誤；

D、③是足球烯的微觀模擬結構，可用于超導領域，故D正確。

故選：D。

【變式1-1]（2024?江寧區一模）下列有關金剛石、石墨的說法正確的是（）

A.都是由碳元素組成B.都是黑色固體

C.分子排列方式不同D.硬度都很大

【解題思路】石墨和金剛石都是由碳元素組成的單質；但兩者物理性質差異較大，如石墨質軟，金剛石硬度最大；

石墨能導電，而金剛石不能，這些都是因為兩者碳原子排列方式不同造成的。

【解答過程】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成，故正確；B、石墨是黑色晶體，但金剛石不是黑色晶體，故錯

誤；C、金剛石和石墨都是由碳原子構成的，兩種物質中碳原子的排列方式不同，故錯誤；D、石墨質軟，金剛石

硬度最大，故錯誤。

故選：Ao

【變式1-2]（2023?晉安區模擬）興趣小組為了探究C與CuO反應生成的氣體，設計如圖裝置進行實驗：

澄清\

C+CuO石灰水

步驟①先向波形管中通入N2一會兒，在戊處連接癟氣球，關閉甲處止水夾;

步驟②點燃丁處酒精燈，觀察到CuO不變色；

步驟③繼續加熱丁處，點燃乙處酒精燈。

觀察到乙、丁兩處均有紅色物質生成，丙處澄清石灰水變渾濁。下列說法錯誤的是（）

A.通N2是為了排出氧氣，避免干擾后續實驗B.步驟②與步驟③均加熱丁處，是對照實驗

C.從丙處現象推理C與CuO反應一定生成了C02D.從丁處現象推理C與CuO反應一定生成了CO

【解題思路】根據實驗目的可知，先通入氮氣，排凈裝置中的空氣，先點燃丁處酒精燈，觀察到CuO不變色；證

明氮氣不能還原氧化銅；步驟③繼續加熱丁處，點燃乙處酒精燈，觀察到乙、丁兩處均有紅色物質生成，丙處澄清

石灰水變渾濁，說明木炭與氧化銅高溫下反應生成二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳有毒，需要進行尾氣處理，用氣

球來吸收，據此分析。

【解答過程】A.一氧化碳與氧氣混合加熱可能發生爆炸，銅與氧氣加熱條件下反應生成氧化銅，因此通N2是為了

排出裝置內的氧氣，避免干擾后續實驗，故正確；

B.步驟②點燃丁處酒精燈，觀察到CuO不變色；說明氮氣不能還原氧化銅；步驟③繼續加熱丁處，點燃乙處酒精

燈，為了驗證一氧化碳與氧化銅的反應，因此步驟②與步驟③均加熱丁處，是為了排除氮氣對實驗的影響，屬于

對照實驗，故正確；

C.碳與氧化銅高溫下反應生成銅和二氧化碳，乙處物質變紅，丙處澄清石灰水變渾濁，所以從丙處現象能推理C與

CuO反應一定生成了CO2,故正確；

D.一氧化碳具有還原性，二氧化碳、氮氣均沒有還原性，因此丁處黑色物質變紅，說明有單質銅產生，只能是一氧

化碳氣體與氧化銅高溫下反應生成銅和二氧化碳；由于在高溫條件下碳和二氧化碳反應也生成了一氧化碳，不能從

丁處現象推理C與CuO反應一定生成了CO,故錯誤。

故選：D。

【變式1-3]（2024?榆樹市一模）神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。

（1）常見的碳單質化學性質相似，物理性質差別很大的原因是。

（2）《天工開物》有關墨的制作提到：凡墨，燒煙凝質而為之?！盁煛弊羁赡苁?用墨書寫或繪

制的字畫能夠長時間保存而不變色，這是因為常溫下碳的o

（3）已知，水分子的粒徑約為0.3納米，金屬離子的粒徑一般在0.7納米以上。利用真空抽濾法可將單層石墨片

制成0.6納米孔徑的石墨烯濾膜，該濾膜允許（填“水分子”或“金屬離子”）通過。

【解題思路】（1）根據碳單質的結構分析；（2）根據碳的化學性質分析；（3）根據過濾原理分析。

【解答過程】（1）碳單質的物理性質差別很大的原因是碳原子的排列方式不同；

（2）墨的制作提到：凡墨，燒煙凝質而為之，“煙”最可能是碳不完全燃燒產成的炭黑，即碳的固體小顆粒；用

墨書寫或繪制的字畫能夠長時間保存而不變色，這是因為常溫下碳的化學性質穩定，不容易與其他物質發生反應；

（3）水分子的粒徑約為0.3納米，金屬離子的粒徑一般在0.7納米以上，利用真空抽濾法可將單層石墨片制成0.6

納米孔徑的石墨烯濾膜，該濾膜允許水分子通過，金屬離子不能通過。

【答案】（1）碳原子排列方式不同；（2）碳的固體小顆粒；化學性質穩定；（3）水分子

【題型2二氧化碳、一氧化碳的性質與用途】

[例2]（2024?陳倉區一模）碳及其部分化合物的轉化關系如圖所示，其中X、Y、Z表示轉化中的另一種反應物。

下列說法錯誤的是（）

士C0米牛哥

|④

H2CO3

A.反應①中X可以是單質或氧化物B.反應②中一定體現了一氧化碳的可燃性

C.反應③中Z物質可以是氫氧化鈣溶液D.打開碳酸飲料瓶蓋會發生反應④

【解題思路】A、根據碳可以與二氧化碳反應生成一氧化碳，也可以與氧氣反應生成一氧化碳進行分析；B、根據

一氧化碳還原氧化銅等也可以生成二氧化碳進行分析；C、根據二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應會生成碳酸鈣沉淀進

行分析；D、根據碳酸會分解，生成二氧化碳進行分析。

【解答過程】A、碳可以與二氧化碳反應生成一氧化碳，也可以與氧氣反應生成一氧化碳，所以X可以是單質也可

以是氧化物，故A正確；

B、一氧化碳還原氧化銅等也可以生成二氧化碳，體現的是一氧化碳的還原性，故B錯誤；

C、二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應會生成碳酸鈣沉淀，故C正確；

D、打開碳酸飲料瓶蓋，飲料中的碳酸會分解，生成二氧化碳，故D正確。

故選：Bo

【變式2-1]（2024?金寨縣模擬）下列二氧化碳的用途與其依據的性質不相符的是（）

選項用途性質

A用于滅火不助燃、不可燃、密度比空氣大

B用于生產碳酸型飲料二氧化碳能與水反應生成碳酸

C用于制造舞臺云霧二氧化碳與水反應

D溫室中作氣體肥料光合作用

【解題思路】根據二氧化碳的性質和用途分析。

【解答過程】A、二氧化碳密度比空氣大，不可燃不助燃，則可用于滅火，故A相符；

B、二氧化碳能與水反應生成碳酸，可用于生產碳酸型飲料，故B相符；

C、固態二氧化碳易升華吸熱，可用于制造舞臺云霧，故C不相符；

D、二氧化碳是光合作用的原料，可用作溫室中的氣體肥料，故D相符；

故選;Co

【變式2-2]（2024?皇姑區模擬）我國科學家制得一種四氧化三鉆納米棒，實現了CO在低溫下與氧氣反應轉化

成C02。下列關于該轉化的說法正確的是（）

CO四氧化三鉆co：

~oi納米棒

A.反應前后氧原子數發生變化

B.反應中CO與02的質量比為7：8

C.四氧化三鉆納米棒可能是該反應的催化劑

D.反應前后分子的數目沒有發生改變，分子的種類一定發生改變

【解題思路】根據題意，我國科學家制得一種四氧化三鉆納米棒，實現了CO在低溫下與氧氣反應轉化成C02,結

合一氧化碳的化學性質、催化劑的特征等，進行分析判斷。

【解答過程】A、化學變化的實質是分子分成原子，原子再重新組合成新分子，在反應前后原子的種類和數目都不

變，故反應前后氧原子個數沒有發生改變，說法錯誤。

B、我國科學家制得一種四氧化三鉆納米棒，實現了CO在低溫下與氧氣反應轉化成C02,反應的化學方程式為

四氧化二鉆納米棒

2co+0234-一工口巾小忤2c02,反應中CO與02的質量比為（28X2）：32=7：4,說法錯誤。

C、我國科學家制得一種四氧化三鉆納米棒，實現了C0在低溫下與氧氣反應轉化成C02,四氧化三鉆納米棒可能

是該反應的催化劑，說法正確。

D、我國科學家制得一種四氧化三鉆納米棒，實現了C0在低溫下與氧氣反應轉化成CO2,反應的化學方程式為

四氧化二鉆納米棱

2co+02忤2c02,反應前后分子的數目減少，分子的種類一定發生改變，說法錯誤。

故選：Co

【變式2-3］（2024?介休市模擬）結構化是學習知識本身的需要，同時也是一種學習素養。請你根據一氧化碳和

二氧化碳的結構化內容，完成以下問題。

組成）（物理性質

（1）因為一氧化碳和二氧化碳的不同，所以它們化學性質不同。

（2）一氧化碳燃燒的化學方程式為o

（3）二氧化碳可用于-

【解題思路】（1）由分子構成的物質，其性質由分子的構成決定，據此分析；（2）一氧化碳燃燒生成二氧化碳，

據此分析；（3）根據二氧化碳的性質來分析其用途。

【解答過程】（1）一氧化碳和二氧化碳的分子的構成不同，所以它們化學性質不同；

占燃

（2）一氧化碳燃燒的化學方程式為2co+02八'氏、2c02；

（3）二氧化碳本身不燃燒、也不支持燃燒，可用于滅火；固體二氧化碳氣化時吸收熱量，可以用于人工降雨；二

氧化碳與水反應生成碳酸，可以制作碳酸飲料等。

占燃

【答案】（1）分子的構成；（2）2co+02八2co2;

（3）滅火或固態二氧化碳用于人工降雨或制作碳酸飲料等

【題型3二氧化碳的實驗室制取及性質探究】

【例3】（2024?臨汾模擬）同學們設計了以下實驗方案，利用如圖裝置進行二氧化碳的實驗室制取與性質驗證的

實驗。請根據下列提示，補全實驗內容：

【實驗方案】

實驗I：制取二氧化碳

（1）實驗方法：檢查裝置氣密性之后，要裝藥品。將塊狀大理石裝入錐形瓶的操作是o

（2）實驗原理：（用化學方程式表示）。

實驗II：性質驗證

（3）將二氧化碳倒入圖示燒杯中，可觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，由此可得出的結論

為。

【問題與交流】

（4）制取二氧化碳時，長頸漏斗的下端要伸入液面以下，目的是o

【解題思路】（1）根據固體顆粒的取用進行分析；（2）根據實驗室制取二氧化碳的原理進行分析；（3）根據現

象分析二氧化碳的性質；（4）根據裝置的注意事項進行分析。

【解答過程】（1）將塊狀大理石裝入錐形瓶的操作是將錐形瓶橫放，用鐐子夾取塊狀大理石放到錐形瓶口處，將

錐形瓶慢慢傾斜，使塊狀大理石沿錐形瓶內壁滑到錐形瓶底部。

（2）大理石中的碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的化學方程式行為：CaCO3+2HCl=

CaCl2+H2O+CO2to

（3）將二氧化碳倒入燒杯中，蠟燭熄滅說明：二氧化碳不燃燒也不支持燃燒；下層蠟燭先熄滅，說明二氧化碳的

密度比空氣大。

（4）制取二氧化碳時，長頸漏斗的末端要伸入液面以下，液體封閉長頸漏斗的下端管口，防止生成的二氧化碳從

長頸漏斗的下端逸散到空氣中，不能順利收集氣體。

【答案】（1）將錐形瓶橫放，用鏡子夾取塊狀大理石放在錐形瓶口，緩慢豎立錐形瓶；

（2）CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2f；

（3）二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，且密度比空氣大；

（4）防止生成的二氧化碳從長頸漏斗口逸出，不利于收集氣體

【變式3-1]（2024?新沂市模擬）下列裝置（省略了夾持儀器）中能作為制備CO2的發生裝置，且能隨時控制反

應的發生與停止的是（)

一有孔

C.塑料板

【解題思路】根據制取制取二氧化碳的原理分析裝置，再根據能通過控制固體和液體的接觸，從而控制反應的發生

與停止進行分析。

【解答過程】A、藥品放在燒杯中，無法控制固體和液體的接觸，從而不能控制反應的發生與停止，不符合題意；

B、實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，鋼為鐵合金，其中鐵能和鹽酸反應，且關閉彈簧夾，產生的氣體無法

排出，裝置中的壓強增大，液體被壓入左邊，但不能控制固體和液體的接觸，從而不能控制反應的發生與停止，不

符合題意；

C、將大理石放在有孔塑料板上，關閉彈簧夾，裝置中的壓強增大，液體被壓入長頸漏斗中，固液分離，反應停止,

打開彈簧夾，氣體排出，液體進入試管中，與固體接觸，反應開始，從而控制反應的發生與停止，符合題意；

D、實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，鐵能和稀鹽酸反應，該裝置不能制取二氧化碳，不符合題意。

故選C。

【變式3-2］（2024?亳州模擬）如圖是初中化學常用的實驗室制取氣體裝置，請回答下列問題：

（1）寫出圖中儀器①的名稱.

（2）實驗室常用石灰石和稀鹽酸并用A裝置制取CO2氣體，反應的化學方程式為，

若用B裝置收集二氧化碳，氣體應從（填“m”或"n”）端通入，驗滿方法是o

（3）有人對氣體發生裝置A作如裝置C所示改進：在錐形瓶中放入一小試管，將儀器①下端插入小試管中。

改進后的優點o

【解題思路】（1）根據儀器的名稱進行分析；（2）根據碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化

碳的密度大于空氣密度，二氧化碳不支持燃燒，不燃燒，進行分析；（3）根據改進后的優點進行分析。

【解答過程】（1）儀器①的名稱是長頸漏斗。

（2）用石灰石和稀鹽酸制取CO2氣體的反應是碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程

式為CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2t;因二氧化碳的密度大于空氣密度，所以用B裝置收集二氧化碳時，氣體應

從n端通入；因二氧化碳不支持燃燒，不燃燒，所以驗滿方法是將燃著的木條放在m導管口處，若木條熄滅則說明

收集滿一瓶二氧化碳。

（3）在錐形瓶中放入一小試管，將儀器①下端插入小試管中，改進后的優點能節約資源等。

【答案】（1）長頸漏斗；

（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t；n；將燃著的木條放在m導管口處，若木條熄滅則說明收集滿一瓶二氧化

碳；

（3）節約資源

【變式3-3］（2024?新邵縣模擬）某學習小組對二氧化碳展開了一系列的探究。

（一）驗證CO2性質

如圖是驗證CO2性質的實驗裝置。實驗時，持續通入CO2,步驟I：打開Ki，關閉K2,觀察現象。步驟II：關閉

Ki，打開K2,加熱水，一段時間后，觀察現象。

（1）步驟I:燒杯中的現象為，說明CO2具有的化學性質是O

（2）步驟II：一段時間后，觀察到試管I、n中的實驗現象是,由

此證明了二氧化碳具有的化學性質是（用化學方程式表示）。

（二）探究是否可用排水集氣法收集到CO2。

利用傳感器對是否可用排水集氣法收集到CO2展開探究，實驗裝置如圖1所示：

（3）實驗步驟如下：

①按實驗裝置圖1組裝儀器。

②用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣，并一直壓住注射器，若壓強傳感器的讀

數，證明裝置氣密性良好。

③打開活塞A,將注射器中的稀鹽酸迅速注入儀器C中，反應一段時間后，用放在A處進行驗滿，收

集滿后迅速關閉活塞A,并用止水夾夾住導氣管B處。

數據采集器

【總結與拓展】（以下為獎勵分，每空答對加一分計入總分，卷面總分不超過40分）

④用壓強傳感器自帶的注射器通過活塞A向三頸燒瓶中注入15mLH2O,觀察兩分鐘之內體系的壓強變化如圖2所

不O

（4）圖2中30s后體系的壓強瞬間增大，之后到100s之間壓強又逐漸減小的原因是o

（5）經過測算，消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%,因此排水集氣法（填“可以”或“不可

以"）收集到CO2氣體。

（6）量變引起質變，6克碳與a克氧氣在密閉容器中充分燃燒生成的氣體既有二氧化碳又有一氧化碳，求a的取值

范圍O

【解題思路】（1）根據燒杯中蠟燭由低至高依次熄滅進行分析；（2）根據二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸能使

石蕊變紅色，進行分析；（3）根據若壓強傳感器的讀數突然增大后，維持一段時間不變，證明裝置氣密性良好，

二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃著的木條熄滅進行分析；（4）根據30s后體系的壓強瞬間增大的原

因是有二氧化碳生成，使裝置內的壓強增大進行分析；（5）根據消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%,

消耗的二氧化碳量較少進行分析；（6）根據碳完全燃燒生成二氧化碳、不完全燃燒會生成一氧化碳進行分析。

【解答過程】（1）可觀察到燒杯中蠟燭由低至高依次熄滅，說明CO2具有化學性質是二氧化碳不可燃、也不助燃;

（2）二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸能使石蕊變紅色；一段時間后，觀察到試管I、II中的實驗現象是試管I中

石蕊小花變紅色，II中石蕊小花無明顯變化，由此證明了二氧化碳不能使石蕊變紅色，二氧化碳與水反應生成酸性

物質使石蕊變紅色，其反應的化學方程式為：H2O+CO2=l12co3；

（3）②用注射器通過活塞A向三頸燒瓶注入50mL空氣，并一直壓住注射器，若壓強傳感器的讀數突然增大后，

維持一段時間不變，證明裝置氣密性良好；③二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃著的木條熄滅。反應一

段時間后，將燃著木條放在A處進行驗滿，木條熄滅說明滿了；

（4）30s后體系的壓強瞬間增大的原因是有二氧化碳生成，使裝置內的壓強增大，30s至100s之間壓強逐漸減小的

原因是二氧化碳能溶于水且與水反應，導致裝置中氣體減小，壓強減??；

（5）消耗CO2的量約為收集到的CO2總量的0.53%,消耗的二氧化碳量較少，所以排水集氣法可收集到CO2氣體。

（6）碳完全燃燒生成二氧化碳，

廣c點燃

C+O2^==C（J2

1232

6g16g

碳不完全燃燒會生成一氧化碳，

占燃

2C+02"2C0

2432

6g8g

故燃燒生成二氧化碳、一氧化碳消耗氧氣的質量分別為16g、8g,6克碳與a克氧氣在密閉容器中充分燃燒生成的

氣體既有二氧化碳又有一氧化碳，則a的取值范圍為8g?16g。故答案為：8g?16g。

【答案】（1）蠟燭由低至高依次熄滅；二氧化碳不可燃、也不助燃；

（2）試管I中石蕊小花變紅色，II中石蕊小花無明顯變化；H2O+CO2=H2CO3；

（3）②突然增大后，維持一段時間不變；③燃著的木條；

（4）有二氧化碳生成；二氧化碳能溶于水且與水反應；（5）可以；（6）8g?16g

【題型4溫室效應與低碳生活】

【例4】（2023?昭陽區二模）我國承諾在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。“碳捕捉和封存”技術是

實現碳中和的重要途徑之一。如圖是用技術將CO2壓入地下實現CO2的封存。下列說法不正確的是（）

灌態二氧化碳

A.如圖封存技術可行的依據的微觀解釋是分子之間有間隔

B.大氣中的二氧化碳過多會導致溫室效應增強

C.開發利用清潔能源，植樹造林有利于實現碳中和

D.所謂的“低碳”就是較低的碳單質的排放

【解題思路】A、根據分子的性質來分析；B、根據二氧化碳對環境的影響來分析；C、根據實現“碳中和”的措施

來分析；D、根據“低碳”的含義來分析。

【解答過程】A、二氧化碳分子之間有間隔，壓強增大，分子間的間隔變小，所以把二氧化碳氣體壓入地下是因為

分子之間有間隔，說法正確；

B、二氧化碳會導致溫室效應，所以大氣中的二氧化碳過多會導致溫室效應增強，說法正確；

C、開發利用清潔能源，植樹造林可以減少二氧化碳的排放，有利于實現碳中和，說法正確；

D、低碳指的是較低的二氧化碳排放量，而不是指碳的單質，說法錯誤。

故選：D。

【變式4-1］（2024?太和縣一模）我國提出爭取在2060年實現碳中和，碳中和對于保護環境至關重要。碳中和是

指C02的排放總量和減少總量相當。下列措施中能最直接有效促進碳中和的是（）

A.禁止使用化石能源B.大規模開采可燃冰作為新能源

C.研發催化劑將CO2轉化為甲醇（CH3OH）D.用乙醇汽油作為車用燃料

【解題思路】“碳中和”是指通過節能減排、植樹造林等形式，抵消二氧化碳等溫室氣體的排放，達到相對“零排

放”，可以從節電、節能和回收等環節來改變生活細節，據此進行分析判斷即可。

【解答過程】A、當前全世界的發展主要依賴化石能源，禁止使用化石能源是不現實的，故A錯誤；

B、可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，燃燒會生成大量的二氧化碳，不利于實現“碳中和”，故B錯誤；

C、研發新型催化劑將CO2轉化為甲醇（CH30H）,能減少空氣中二氧化碳的含量，有利于實現“碳中和”，故C

正確；

D、用乙醇汽油作為車用燃料，乙醇燃燒也會產生二氧化碳，不利于實現“碳中和”，故D錯誤。

故選：Co

【變式4-2]（2024?新泰市一模）如圖表示自然界中存在的三大循環（水循環、氧循環、碳循環）。根據圖示判

斷，下列說法中錯誤的是（）

A.“水循環”主要是由水分子的運動引起的

B.每個人都在參與三大循環

C.碳、氧循環有利于維持大氣中02與CO2的相對穩定

D.自然界中消耗02的主要途徑是綠色植物的光合作用

【解題思路】A、根據水由水分子構成分析；B、根據人類在進行呼吸作用以及其他各項生理活動分析；C、根據碳、

氧循環有利于維持大氣中02與C02的相對穩定進行分析；D、根據消耗02的主要途徑進行分析。

【解答過程】A.水由水分子構成，“水循環”主要是由水分子的運動引起的，故A正確；

B.人類在進行呼吸作用以及其他各項生理活動，所以每個人都在參與三大循環，故B正確；

C.碳、氧循環有利于維持大氣中02與CO2的相對穩定，維持生態平衡，故C正確；

D.自然界中產生02的主要途徑是綠色植物的光合作用，消耗02的主要途徑是物質的燃燒、生物的呼吸作用等，故

D不正確。

故選：D。

【變式4-3]（2024?西安二模）2023年6月1日，我國首個海上碳封存示范工程投入使用，該工程可將捕集到的大

量C02氣體壓縮后封存于海底。

（1）C02氣體可以壓縮，說明分子之間有間隙。

（2）封存前可以用NaOH溶液捕集C02,其原理是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2。（用化學方程式表示）。

（3）工業上用CO2與H2為原料，在一定條件下發生反應獲得乙烯，該反應的化學方程式為

加執，，

2co2+6H2…C2H4+4X,則X為出0。

【解題思路】（1）根據分子之間有間隙進行分析；（2）根據二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水進行分析；

力口執

（3）根據2CO2+6H2'C2H4+4X及質量守恒,反應前后原子個數不變進行分析。

【解答過程】（1）CO2氣體可以壓縮，說明分子之間有間隙。

（2）封存前可以用NaOH溶液捕集C02,其原理是二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2Oo

力口執

（3）根據2co2+6H2C2H4+4X及質量守恒,反應前后原子個數不變，反應前是兩個碳原子、四個氧原子、

十二個氧原子，反應后有兩個碳原子和四個氫原子，因此X是兩個氫原子和一個氧原子，是水，化學式為H2O；

【答案】（1）間隙；（2）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（3）H20

?直擊真題

1.（2023?連云港）宋代許道寧用墨（主要成分為單質碳）所畫的《關山密雪圖》保存至今而不變色，這是因為在

常溫下單質碳（）

A.化學性質不活潑B.硬度高C.導電性能好D.吸附能力強

【解題思路】根據碳的化學性質和物理性質進行分析判斷。

【解答過程】宋代許道寧用墨（主要成分為單質碳）所畫的《關山密雪圖》保存至今而不變色，是因為墨是用炭黑

制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨畫長久保存不變色，是因為在常溫下碳的化學性質不活潑。

故選：Ao

2.（2023?長沙）在生活生產中碳單質的應用廣泛。下列有關含碳物質的性質或用途正確的是（）

A.活性炭具有吸附性B.木炭常溫下化學性質很活潑

C.金剛石用作電極D.石墨用作鉆探機鉆頭

【解題思路】根據碳單質的化學性質、物理性質和用途，進行分析判斷。

【解答過程】A、活性炭具有吸附性，說法正確；B、木炭常溫下化學性質不活潑，說法錯誤；C、金剛石不具有導

電性，不能用作電極，說法錯誤；D、石墨質軟，不能用作鉆探機鉆頭，說法錯誤。

故選：A。

3.（2023?北京）下列關于CO2的實驗室制取及檢驗的說法不正確的是（）

A.制CO2的藥品B.發生裝置C.收集方法D.檢驗CO?

【解題思路】A.根據實驗室制取二氧化碳所需的藥品進行分析；B.根據反應物的狀態、反應發生需要

的條件及特殊要求選擇發生裝置；C、D.根據二氧化碳的性質進行分析。

【解答過程】實驗室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，故A正確；B.實驗室常用大理石（或石

灰石）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，屬于固、液常溫型可用裝置作為制取二氧化碳的發生裝置，故B正確；C.二氧

化碳的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，故C錯誤；D.二氧化碳和澄清石灰水反應生成不溶于水的白色沉淀

碳酸鈣，可用澄清石灰水檢驗二氧化碳，故D正確。

故選：Co

4.（2023?德州）如圖為金剛石、石墨和C60的結構模型圖，圖中小球分別代表碳原子。下列有關說法

正確的是（）

金剛石石墨Q。

A.三種物質都是由碳原子直接構成的

B.在三種物質中碳原子的排列方式都不相同

C.三種物質在足量氧氣中燃燒的產物都不同

D.三種物質的組成元素相同，它們的性質也相同

【解題思路】A、根據碳六十是由碳六十分子構成進行分析；B、根據金剛石是空間網狀結構，石墨是

層狀結構，碳六十呈足球形狀，進行分析；C、根據碳在足量氧氣中燃燒生成二氧化碳進行分析；D、

根據三種物質的物理性質不相同進行分析。

【解答過程】A、金剛石、石墨都是由碳原子直接構成的，碳六十是由碳六十分子構成，故A錯誤；

B、金剛石是空間網狀結構，石墨是層狀結構，碳六十呈足球形狀，在三種物質中碳原子的排列方式

都不相同，故B正確；

C、三種物質在足量氧氣中燃燒的產物都是二氧化碳，故C錯誤；

D、三種物質的組成元素相同，它們的物理性質不相同，故D錯誤。

故選：Ba

5.（2023?大慶）近年來研究發現，以新形態存在的碳單質在諸多領域中有重要的應用前景。下列關于碳單質的說

法錯誤的是（）

A.石墨具有金屬光澤，有優良的導電性能，是天然存在的最硬的物質

B.石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領域中有重要應用

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C60里碳原子的排列方式不同，因此在性質和用途上存在明顯差異

【解題思路】A、根據石墨的物理性質，石墨烯和碳納米管的用途，石墨的用途，碳單質物理性質差異

較大的原因，進行分析判斷。

【解答過程】A、石墨具有金屬光澤，有優良的導電性能，是天然存在的最軟的物質之一，說法錯誤。

B、由題意，以新形態存在的碳單質在諸多領域中有重要的應用前景，則石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等

諸多領域中有重要應用，說法正確。

C、石墨粉質軟、呈灰黑色，石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制鉛筆芯，說法正確。

D、金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，因此在性質和用途上存在明顯差異，說法正確。

故選：Ao

6.（2023?長春）下列關于二氧化碳的說法，錯誤的是（）

A.組成：二氧化碳由碳元素和氧元素組成B.結構：二氧化碳由碳原子和氧分子構成

C.性質：二氧化碳能溶于水D.應用：二氧化碳可用于生產碳酸型飲料

【解題思路】根據二氧化碳的元素組成、微觀構成、物理性質、用途，進行分析判斷。

【解答過程】A、二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的，說法正確；

B、二氧化碳是由二氧化碳分子構成的，不含氧分子，說法錯誤；

C、二氧化碳能溶于水，說法正確；

D、二氧化碳能與水反應生成碳酸，可用于生產碳酸型飲料，說法正確。

故選：B。

7.（2023?衡陽）有關碳及碳的氧化物的說法中，正確的是（）

A.碳的單質都是黑色

B.植物光合作用可將CO2轉變為。2

C.CO和CO2元素組成相同，它們的化學性質相似

D.金剛石和石墨都是碳單質，它們的相互轉化是物理變化

【解題思路】A、根據碳單質的物理性質，植物光合作用的原理，一氧化碳和二氧化碳的化學性質，金剛石和石墨

是碳元素形成的不同單質，進行分析判斷。

【解答過程】A、碳的單質不都是黑色，如純凈的金剛石是無色透明的，石墨呈灰黑色，故選項說法錯誤。

B、光合作用是綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水合成貯存能量的有機物并釋放出氧氣的過程，則植

物光合作用可將CO2轉變為。2,故選項說法正確。

C、CO和CO2元素組成相同，但分子的構成不同，它們的化學性質不相似，如一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不

能燃燒，故選項說法錯誤。

D、金剛石和石墨都是碳單質，它們的相互轉化，有新物質生成，屬于物理變化，故選項說法錯誤。

故選：Bo

8.（2023?連云港）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花，并進行如下實驗:

步驟實驗操作實驗現象

①第一朵紙花上噴上稀硫酸紙花由紫色變成紅色

②第二朵紙花噴上水紙花顏色無明顯變化

③紙花顏色無明顯變化

第三朵紙花直接放入盛滿CO2的集氣瓶中

④第四朵紙花噴上水后，再放入盛滿CO2的集氣瓶中紙花由紫色變成紅色

下列說法中正確的是（）

A.步驟①中紙花由紫色變成紅色的原因是稀硫酸中含有soj

B.步驟②中若用NaOH溶液代替水，紙花顏色也無明顯變化

C.步驟②、④可證明CO2氣體能使干燥的紙花變成紅色

D.上述實驗可證明CO2與水反應生成酸

【解題思路】石蕊遇到酸溶液顯紅色，干燥的二氧化碳不能使干燥的紙花變成紅，CO2氣體的水溶液能使干燥的紙

花變成紅色，據此分析。

【解答過程】A.石蕊遇到酸溶液顯紅色，因此步驟①中紙花由紫色變成紅色的原因是稀硫酸中含有H+,故錯誤；

B.石蕊遇到堿溶液顯藍色，步驟②中若用NaOH溶液代替水，紙花顏色變為藍色，故錯誤；

C.二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸顯酸性，可使石蕊試液變紅；因此步驟②、④不能證明CO2氣體能使干燥的

紙花變成紅色，③、④能證明CO2氣體不能使干燥的紙花變成紅色，故錯誤；

D.第一個實驗證明酸可使石蕊變紅，②實驗證明水不能使石蕊變色；③實驗證明干燥的二氧化碳不能使干燥的紙

花變成紅，④實驗能證明CO2氣體的水溶液能使干燥的紙花變成紅色，因此上述實驗可證明CO2與水反應生成酸,

故正確。

故選：D。

9.（2023?益陽）化學觀念是化學課程要培養的核心素養之一。下列從不同化學觀念角度對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CO?在一定條件下可以相互轉化

D.結構觀：CO和CO2都是由碳原子和氧原子構成，化學性質相似

【解題思路】A、根據CO和CO2的元素組成，進行分析判斷；B、氧化物是只含有兩種元素且其中一種元素是氧

元素的化合物；C、根據一氧化碳和二氧化碳的化學性質，進行分析判斷；D、由分子的基本性質，進行分析判斷。

【解答過程】A、CO和CO2都是由碳、氧兩種元素組成的純凈物，均屬于化合物，說法正確。

B、CO和CO2均是由兩種元素組成的且有一種是氧元素的化合物，均屬于氧化物，說法正確。

C、CO和C02在一定條件下可以相互轉化，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應生成一氧化

碳，說法正確。

D、CO和C02分別是由一氧化碳分子、二氧化碳分子構成的，它們分子的構成不同，化學性質不相似，說法錯誤。

故選：D。

10.（2023?營口）下列關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，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，含量增多都能導致溫室效應增強

【解題思路】根據一氧化碳與二氧化碳的化學性質，一氧化碳和二氧化碳對環境的影響進行分析。

【解答過程】A.在高溫條件下，二氧化碳和碳反應生成一氧化碳，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化，故正確；

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，故錯誤；

C.二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸溶液顯酸性，能使紫色石蕊溶液變為紅色；一氧化碳屬于中性氧化物，不能

與水反應，故錯誤；

D.一氧化碳會引起中毒，不是溫室氣體，二氧化碳含量上升會導致溫室效應增強，故錯誤。

故選：Ao

11.（2023?宜昌）為使我國能在2060年前實現“碳中和”，下列做法不可取的是（）

A.加快開發清潔能源B.荒漠上多植樹種草

C.工業廢棄高空排放D.減少化石燃料使用

【解題思路】根據“碳中和”是使碳排放與碳吸收達平衡，實現二氧化碳相對“零排放”，結合題意進行分析判斷。

【解答過程】A、加快開發清潔能源，能節約電能、減少二氧化碳的排放，有利于實現“碳中和”，故選項錯誤。

B、荒漠上多植樹種草，樹木、花草可以通過光合作用吸收二氧化碳，有利于實現“碳中和”，故選項錯誤。

C、工業廢棄高空排放，不能減少空氣污染物總量、二氧化碳的排放，不有利于實現“碳中和”，故選項正確。

D、減少化石燃料使用，能減少二氧化碳的排放，有利于實現“碳中和”，故選項錯誤。

故選：Co

12.（2023?福建）國家規定教室內空氣中二氧化碳的最高允許濃度為0.15%。下列是某學習小組對教室內二氧化碳

濃度的檢測和相應結果處理的措施，不正確的是（）

A.從教室不同位置多點采集空氣樣品

B.將盛有澄清石灰水的燒杯置于教室一段時間進行測定

C.測得二氧化碳濃度為0.28%,說明二氧化碳濃度超標

D.為避免二氧化碳濃度超標，教室應多通風換氣

【解題思路】A、根據實驗的準確性分析；B、根據二氧化碳與氫氧化鈣的反應分析；C、根據空氣中二氧化碳量和

最高允許濃度為0.15%分析；D、根據教室通風換氣能降低二氧化碳的濃度分析。

【解答過程】A、為了測定的施壓那結果更準確，從教室不同位置多點采集空氣樣品，故A措施正確；

B、由于空氣中二氧化碳的量少，氫氧化鈣又是微溶于水的，現象不明顯，故B措施不正確；

C、由于國家規定教室內空氣中二氧化碳的最高允許濃度為0.15%,測得二氧化碳濃度為0.28%,說明二氧化碳濃度

超標，故C措施正確；

D、為避免二氧化碳濃度超標，教室應多通風換氣，故D措施正確。

故選：Bo

13.（2023?大連）建立宏觀和微觀之間的聯系是化學學科重要的思維方式。

（1）金剛石、石墨均由構成，但金剛石是天然存在最硬的物質，石墨卻很軟，原因是不同。

（2）二氧化碳氣體被壓縮成固體后，體積變小，說明二氧化碳分子間有。固體二氧化碳又稱干冰，放置

在空氣中的干冰很快變少，說明二氧化碳分子在=

【解題思路】（1）根據金剛石、石墨的微觀構成，進行分析解答；（2）根據分子的基本性質，進行

分析解答。

【解答過程】