主題一物質的性質與應用

專題04碳和碳的氧化物（5~8分）

目錄

01考情透視?目標導航

02知識導圖思維引航

03考點梳理?考法探究

考點一碳單質的多樣性

考點梳理

題型精選

A考向01碳單質的結構

A考向02碳單質的性質與用途

考點二碳的氧化物

考點梳理

題型精選

A考向01二氧化碳的性質與用途

A考向02一氧化碳的性質與用途

A考向03二氧化碳對環境的影響

A考向04自然界的碳循環

實驗二氧化碳的制取

考點梳理

題型精選

A考向01二氧化碳的實驗室制取原理與裝置及一般思路

A考向02二氧化碳的實驗室制取裝置的改進

A考向03二氧化碳的收集和檢驗

跨學科實踐基于碳中和理念設計低碳行動方案

04分層訓練鞏固提升

考情透視?目標導航

考點要求課標要求考有頻次命題預測

>認識碳的幾種單質，掌握碳單質的>5年2考廣東省考卷中，這部分的考

碳單質的多樣物理和化學性質；點常以選擇題、實驗題、計

>2022、2020年

性>理解造成幾種碳單質物理性質差異算題考查。

的原因。碳單質結構特點用途、二氧

>了解二氧化碳的物理性質；>近5年3考化碳的性質和用途、一氧化

>掌握二氧化碳的化學性質及用途；碳的性質和用途、制取氣體

>2023、2022、

>掌握一氧化碳的化學性質及用途；的思路和方法等考點常以

碳的氧化物>了解二氧化碳與生活、環境間的關2020年選擇題的形式進行考查，考

系；查的命題點有:碳單質的物

>知道“碳達峰”、“碳中和”、“低碳理性質差異性、二氧化碳和

生活”的含義。一氧化碳用途、二氧化碳制

取中的藥品、裝置、收集、

>近5年5考

檢驗等，另外還有，一氧化

碳毒性、一氧化碳用途等。

常結合常見生活中現象、工

>掌握氣體發生裝置和收集方法的選

農業生產、科學實驗等以文

擇依據，能制取氣體的原料和反應發生

字或圖片結合的形式呈現。

二氧化碳制取的條件，正確選擇出合理的實驗裝置；

二氧化碳的制取方法、一氧

方法>掌握實驗室可用大理石或石灰石與

化碳還原性考點常以實驗

稀鹽酸制取二氧化碳反應的原理、裝置、

題、計算題的形式進行考

檢驗、驗滿方法等知識。

查?？疾榈拿}點有：實驗

裝置、實驗現象及錯誤分

析。常以化學實驗或科學探

究的形式出現。

知識導圖?思維引航

期3入造85節/在蒼&余度柔1%初為二??.

考點突破?考法探究

考點一碳單質的多樣性

■考點梳理.

一、金剛石、石墨和C60

名稱金剛石石墨C60

r-一、---<---

T-LT「,丁、

結構模型面.

無色透明、正八面體形狀的深灰色、有金屬光澤而不

色、態、形形狀似足球，又叫足球烯

固體透明的細鱗片狀固體

硬度天然存在的最硬的物質質軟，有滑膩感

導電性不導電具有良好的導電性常溫下不導電

有可能廣泛應用于超導、

用作鉆探機鉆頭、玻璃刀制鉛筆芯、用作電極材料、

用途催化、材料、醫學及生物

頭、裝飾品潤滑劑等

學等領域

都是由碳元素組成的單質，但是由于碳原子排列方式不同,因此它們的物理性質存

區別與聯系

在著明顯差異

二、無定形炭

1.無定形碳種類和用途

①木炭：具有疏松多孔的結構,有吸附性,常用于吸附色素和異味。

②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和異味。

③焦炭：用于冶金工業。

④炭黑：常用于制造墨、油漆、顏料等。

2.木炭吸附性實驗

在盛有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色，投入幾塊烘烤過的木炭（或活性炭）。輕輕

振蕩錐形瓶，紅色溶液變成無色溶液。因為活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物質。

三、碳的化學性質

1.常溫下，碳單質的化學性質穩定

在常溫下,碳的化學性質不活潑。碳受日光照射或與空氣、水等接觸都不容易起變化。實際生活中利用這

一性質有以下應用：

(1)需要長期保存的檔案材料一般用碳素墨水書寫。

(2)木質電線桿埋入地下部分用火燒焦。

2.碳能與氧氣反應——可燃性

在點燃的條件下，碳可以在氧氣(或空氣)里燃燒，放出熱量。

占燃

(1)氧氣充足時，完全燃燒:C+02仝班C02

盧燃

(2)氧氣不充足時，不完全燃燒:2C+O2=2CO

無論碳燃燒是否充分，都會放出熱量，因此碳是生活生產中常用的燃料。

3.碳能與某些氧化物反應——還原性

單質碳在高溫下可以和某些氧化物反應，奪取這些氧化物中的氧，表現出還原性。

(1)木炭還原氧化銅：C+2CuO^B2Cu+CO2T

(2)工業上，用焦炭和鐵的氧化物反應冶煉鐵：2Feq3+3C盤遢4Fe+3co2T

(3)高溫下，木炭還能與二氧化碳反應：C+CCh^B2co

(4)高溫下，木炭還能與水反應：C(紅熱)+壓0(蒸汽)盤遢CO+H2O

注：工業上水煤氣的制取方法

4.實驗一木炭還原氧化銅

(1)實驗裝置

(2)實驗操作

a.把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管;

b.將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導管；

c.集中加熱;

d.過幾分鐘后，先撤出導氣管,待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現象并分析。

(3)實驗現象

澄清的石灰水變渾濁;黑色固體逐漸變成紅色。

（4）實驗原理

在碳還原氧化銅的反應中，C在反應中得到氧,發生氧化反應，具有還原性。CuO在反應中失去氧,發生

還原反應，具有氧化性。

（5）實驗操作目的及注意事項

a.反應開始的標志:澄清的石灰水變渾濁。

b.試管□應略向下傾斜:防止冷凝水倒流使試管炸裂。

c.在酒精燈上加網罩的目的:集中火焰、提高溫度。

d.配制混合物時木炭粉應稍過量的目的：防止己經還原的銅被氧氣重新氧化。

e.實驗完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。

【易混易錯】

一QZC薊由分子構成硬亙以表示二個分子一，…每仝分壬由-6d個碳原子構成一

△2）一碳:…指碳元素「碳原子碳的單質及化合物一，…在物質組成史寫一“碳為―

一⑶一炭一:…指的是具體的物蜃一如木炭“焦炭一適性炭一炭黑.，…這些碳的單質的名稱中寫“炭”一

工”二種元素可以組成丕同種單質一；…

一石墨在二定條件下可以轉化為金剛石z一該變化為化學變化工一

一活性炭的吸附性是物理性質1

一金剛石-一石墨和CM的物理性質差異較大的原因;…碳原子排列方式丕恒L-

題型精選

……

A考向01碳單質的結構

【例1】（2024?廣西真題）碳元素的開發與利用貫穿人類發展史下列含碳物質最早被人類利用的是

A.煤炭B.C60C.石墨烯D.碳納米管

【答案】A

【詳解】煤炭是最早被人類利用的含碳物質，故選：A。

【變式1-1］（2024?廣東清遠?二模）日前，研究人員在月壤中發現天然的石墨烯。石墨烯具有非凡的導電性

能和導熱性能。下列有關石墨烯說法錯誤的是

A.石墨烯和石墨的物理性質相似B.石墨烯可以在氧氣中燃燒生成二氧化碳

C.石墨烯和金剛石的化學性質相似D.石墨烯可以做電極芯

【答案】A

【詳解】A、石墨烯和石墨的碳原子的排列方式不同，結構不同，物理性質也不同，故A說法錯誤；

B、根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，則石墨烯可以在氧氣中燃燒生成二氧化碳，故B說法正確；

C、石墨烯和金剛石都是由碳元素組成的單質，二者的化學性質相似，故C說法正確；

D、石墨烯具有非凡對的導電性能，可以做電極芯，故D說法正確；

故選：A?

【變式1-2］（2024?廣東湛江?二模）石墨烯和石墨雙煥均由碳原子構成，具有優良的導電性，結構如下圖所

示。下列說法不正硬的是

石墨烯石墨雙快

A.石墨烯和石墨雙煥都是單質B.石墨烯和石墨雙煥均可作電極材料

C.石墨烯和石墨雙煥性質完全相同D.石墨烯和石墨雙煥完全燃燒都生成CO2

【答案】C

【解析】A、根據“石墨烯和石墨雙煥均由碳原子構成”可知，石墨烯和石墨雙煥都是由碳元素組成的單質,

該選項說法正確；

B、根據“石墨烯和石墨雙煥均由碳原子構成，具有優良的導電性”可知，石墨烯和石墨雙煥均可作電極材料，

該選項說法正確；

C、根據圖示可知，石墨烯和石墨雙快中碳原子排列順序不同，性質不完全相同，化學性質相同，物理性質

不同，該選項說法不正確；

D、根據“石墨烯和石墨雙煥均由碳原子構成”可知，石墨烯和石墨雙煥都是由碳元素組成的單質，石墨烯和

石墨雙怏完全燃燒都生成CO2,該選項說法正確；

故選Co

A考向02碳單質的性質與用途

【例2】（2024?廣東汕頭?一■模）石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來，由碳原子組成的只有一層原

子厚度的二維晶體。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，導電性比銀還強，具有極強的導熱性能和優

良的透光性能的材料。有預言稱，石墨烯將成為硅的替代品，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。石

墨烯在電子、復合材料、醫療健康等多領域具有廣泛應用，不同領域的應用分布如圖所示。

復合材料領域13%散熱領域8%

8%

紡織領域6%13%油墨涂料領域12%

12%

醫學領域5%/5%

「0%1航空航天領域10%

27%19%

電子領域27%儲能領域19%

石墨烯應用領域

石墨烯結構

氧化石墨烯薄膜與水接觸后可形成約0.9納米寬的通道，可讓水分子可以快速通過，能高效濾去海水中的鹽

分，用于海水淡化。

石墨烯的基本化學性質與石墨類似，實驗結果表明，石墨烯的著火點在700-800。。左右。請回答:

（1）目前“石墨烯''應用占比最高的在______領域，“氧化石墨烯薄膜”可用于o

（2）石墨烯具有的物理性質有_。

A.極強的導電性B.極強的導熱性C.優良的透光性D.極強的活動性

（3）由上圖可見，石墨烯中每個碳原子周圍連接碳原子，其物理性質與金剛石不同的原因

是o

（4）實驗表明，石墨烯在氧氣能燃燒，反應的化學方程式為。

【答案】⑴電子海水淡化（2）ABC

點燃

（3）3個碳原子的排列方式不同⑷C+O21co2

【詳解】（1）根據圖示可知，目前“石墨烯”應用占比最高的在電子領域；根據“氧化石墨烯薄膜與水接觸后

可形成約0.9納米寬的通道，可讓水分子可以快速通過，能高效濾去海水中的鹽分，用于海水淡化”可知，“氧

化石墨烯薄膜”可用于海水淡化；

（2）根據“石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料，導電性比銀還強，具有極強的導熱性能和優良的透光

性能的材料”可知，石墨烯具有的物理性質有極強的導電性、極強的導熱性、優良的透光性。根據“石墨烯的

基本化學性質與石墨類似”可知，常溫下石墨烯化學性質穩定。

故選ABC；

（3）由上圖可見，石墨烯中每個碳原子周圍連接3個碳原子；石墨烯碳原子在平面上形成層狀結構。金

剛石是正四面體的空間網狀結構，石墨烯物理性質與金剛石不同的原因是碳原子的排列方式不同；

（4）根據“石墨烯的基本化學性質與石墨類似”可知，石墨烯在氧氣中能燃燒生成二氧化碳，反應的化學方

盧燃

程式為C+O2-CO2o

【變式2-1］（2024?廣東惠州?三模）物質的性質和用途有緊密聯系，一般物質的性質決定用途，而用途又反

映其性質。下列物質的性質和用途對應關系母送的是

A.干冰升華吸熱一人工降雨B.活性炭具有吸附性一凈水

C.金剛石硬度大——做鉆頭D.石墨有優良的導電性——作鉛筆芯

【答案】D

【詳解】A、干冰升華吸熱能夠讓空氣中水蒸氣液化，正確；

B、活性炭具有吸附性，能夠除去異色異味物質，正確；

C、金剛石硬度大，能夠做鉆頭，正確；

D、石墨優良的導電性應該是作為電極材料，作鉛筆芯是石墨黑色質軟的關系，錯誤。

故選：D。

【變式2-2］（2024?廣東廣州?二模）我國科研人員以金屬鈉和CC14為原料，在700℃時制造出納米級金剛石

粉末，有關說法錯誤的是

A.金屬鈉的化學性質不活潑B.CC14屬于化合物

C.金剛石可用于切割大理石D.另一種產物是NaCl

【答案】A

【詳解】A、金屬活動性順序中鈉排在第三位，所以金屬鈉的化學性質活潑。A錯誤；

B、化合物是由兩種或兩種以上的元素組成的純凈物，CC14是由碳、氯兩種元素組成的純凈物，屬于化合物。

B正確；

C、由于金剛石是天然存在的最硬物質，具有硬度大的性質，所以金剛石可用于切割大理石。C正確；

D、據題意可知，金屬鈉和CC14為原料，在700℃時制造出納米級金剛石粉末和另一種產物。根據質量守恒

定律，化學反應前后元素種類不變，所以另一種產物是鈉元素和氯元素組成的氯化鈉。即另一種產物是NaCL

D正確。

綜上所述：選擇A。

考點二碳的氧化物

考點梳理

一、二氧化碳

1.二氧化碳的物理性質

(1)物理性質

顏色狀態氣味密度溶解性

無色常溫下是氣體無味比空氣大能溶于水

固體二氧化碳——干冰：在一定條件下,二氧化碳能變成液體或固體。固態的二氧化碳又叫做“王冰”，干冰

升華吸熱，可作制冷劑或人工降雨。

(2)實驗探究

①傾倒二氧化碳實驗

將二氧化碳慢慢倒入如圖所示的燒杯中,觀察到下層蠟燭先熄滅、上層蠟燭后熄滅。

結論：二氧化碳的密度比空氣大，同時,也說明二氧化碳不燃燒也不支持燃燒。

②二氧化碳的溶解性實驗

水

:/二氧化碳

mo

向一個收集滿二氧化碳氣體的質地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，震蕩。觀察到塑料

瓶變癟了。

結論：二氧化碳能溶于水,造成瓶內氣壓減小,大氣壓高于瓶內氣壓，所以變癟了。

2.二氧化碳的化學性質

一般情況下，既不與堿反應

性質燃燒，也不支持燃與水反應與澄清石灰水反與氫氧化鈉反

燒應應

COn―co―

:t6?

實驗澄清NaOH

土/石灰水一/溶液

kJ道:鷗

傾倒二氧化碳

紫色石蕊溶液變

兩支蠟燭自下而上澄清石灰水變渾

現象紅，加熱后又變成

依次熄滅濁

無色

CC）2+H2O=

H2co3（碳酸使紫色

蠟燭熄滅說明二氧

石蕊溶液變紅）；加

CC)2+Ca(OH)2

化碳不燃燒，也不2NaOH+

熱后由紅色變為無

^^CaCOsl+

結論或化支持燃燒；下層蠟CO2=NazCC）3

色，說明碳酸很不H2Q（檢驗二氧化

學方程式燭先熄滅說明二氧+H2O（吸收或

穩定，易分解碳）

化碳的密度比空氣除去二氧化碳）

大（物理性質）H2c03^^CO2T

+H2O

3.二氧化碳與水反應的實驗探究

（1）實驗操作

取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分別進行以下操作:

（I）噴稀酣酸（H）噴水（HI）直接放入二氧化碳中（IV）噴水后放入二氧化碳中

（2）實驗現象及分析

I.小花變紅色，說明酸能使紫色石蕊變紅。

II.小花不變色，說明水不能使紫色石蕊變色。

III.小花不變色,說明二氧化碳不能使紫色石蕊變色。

IV.小花變紅色,說明二氧化碳和水反應生成的碳酸能使紫色石蕊變紅。

將IV中小花取出烘干，發現小花又變成紫色，說明碳酸不穩定，容易分解。

（3）實驗結論

a.二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅,顯酸性。

b.生成的碳酸不穩定,很容易分解生成二氧化碳和水。

4.二氧化碳的用途

性質用途

不能燃燒、不支持燃燒、密度大于空氣用于滅火

二氧化碳是光合作用的原料能被植物光合作用利用

能溶于水并與水反應生成碳酸制碳酸飲料

可用二氧化碳、水、氯化鈉等生成純堿（碳酸鈉）作化工產品的原料

固體二氧化碳（干冰）升華吸熱作制冷劑、人工降雨

5.二氧化碳對人體健康的影響

二氧化碳本身沒有毒性，但二氧化碳不能供給呼吸,因此在人群密集的地方應該注意通風換氣。在進入久

未開啟的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必須先做燈火試驗。

6.溫室效應

（1）加劇的原因：空氣中的二氧化碳（或CO?）含量過高。

【特別提醒】

二氧化碳不是空氣污染物。二氧化碳會參與大氣中的碳循環，是氧氣的間接來源，但是由于二氧化碳的過

多排放，會導致“溫室效應”加國J,只是影響環境，不能算污染。

（2）危害：全球氣溫升高,兩極冰川融化，海平面升高，淹沒部分沿海城市，使土地沙漠化，造成農業減

產等。

（3）防治措施

①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；

②開發新能源，如太陽能、風能、地熱能等；

③促進節能產品和技術的進一步開發和普及；

④大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐。

7.低碳生活

所謂“低碳”，就是較低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解為減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、

低開支的生活方式。

二、一氧化碳

1.一氧化碳的物理性質

顏色狀態氣味密度溶解性

無色常溫下是氣體無味比空氣密度略小難溶于水

2.一氧化碳的化學性質

（1）可燃性

一氧化碳能燃燒，燃燒時放出大量的熱，火焰呈藍色。發生如下反應：

占燃

2co+。2^^282

（2）還原性（一氧化碳能還原某些金屬氧化物）

CO+CuC）A=_Cu+CO,

Fe2（）3+3CO^^2Fe+3co2

（3）毒性

一氧化碳通過呼吸系統進入血液與血紅蛋白結合,使血紅蛋白不能與氧氣結合,使生物體內缺氧而中毒甚

至死亡。

3.一氧化碳還原氧化銅實驗

實驗裝置：

實驗步驟:

①實驗前，先檢驗CO的純度;

②先通入C0,排盡空氣，點燃酒精燈（前一個加熱、后一個點燃尾氣）;

③等黑色粉末逐漸變成紅色時，先停止加熱，繼續通co直至裝置冷卻。

實驗現象:

黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁，點燃尾氣時產生藍色火焰。

特別注意

像co等有毒氣體,進行實驗時，一定要進行尾氣處理,方法是點燃或收集。

4.一氧化碳的用途

（1）作燃料（可燃性）;

（2）用于冶煉金屬（還原性）。

題型精選

A考向01二氧化碳的性質與用途

【例1】（2024?廣東湛江?一模）關于“碳達峰、碳中和”中的二氧化碳，下列說法不正確的是

A.過量的二氧化碳會造成溫室效應

B.向紫色石蕊試液中通入二氧化碳，使紫色石蕊試液變紅的物質不是二氧化碳

C.可用點燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳

D.固態的二氧化碳俗稱“干冰”，常用于人工降雨

【答案】C

【詳解】A、過量的二氧化碳會造成溫室效應，故選項正確；

B、二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸是一種酸，能使紫色石蕊溶液變為紅色，二氧化碳不具有酸性，故

選項正確；

C、由于二氧化碳不支持燃燒，二氧化碳中混有的少量的一氧化碳不能被點燃，故選項錯誤；

D、固態的二氧化碳俗稱“干冰”，干冰升華吸熱，則常用于人工降雨，故選項正確；

故選：Co

【變式1-1］（24-25九年級上?廣東深圳?期中）如圖所示，利用傳感器采集蠟燭在密閉容器內燃燒過程中氧

B.氧氣含量為15.6%時二氧化碳含量為3.8%,蠟燭熄滅

C.燃著的蠟燭能在濃度為15%Ch、5%CO2和80%4的混合氣體中保持燃燒

D.蠟燭熄滅的原因可能是燃燒過程中消耗氧氣并產生一定濃度的CO2

【答案】C

【詳解】A、瓶內蠟燭燃燒消耗氧氣，生成二氧化碳和水，則氧氣濃度隨著參與燃燒而逐漸降低，符合曲線

1的變化，二氧化碳濃度隨著燃燒的進行而逐漸升高，符合曲線2的變化，結合圖可知，空氣中氧氣的含量

明顯高于二氧化碳，故A合理；

B、由圖可知，反應結束后，氧氣的濃度到達15.6%后不再繼續減少，說明蠟燭已經熄滅，此時二氧化碳的

含量為3.8%,故B合理；

C、由圖可知當氧氣濃度低于15.6%、二氧化碳濃度大于3.8%時蠟燭不再燃燒，故燃著的蠟燭不能在濃度為

15%。2、5%CC）2和80%N2的混合氣體中保持燃燒，故C不合理；

D、氧氣具有助燃性，二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒，蠟燭熄滅的原因可能是燃燒過程中消耗氧氣并產生

一定濃度的CO2,故D合理；

故選C。

【變式1-2］（2024?廣東中考）回答下列問題：

（1）CO2的制取及性質

i制取CO2

組裝一套便于添加稀鹽酸的發生裝置，需用到圖1中的儀器有（填字母）。

ii.性質實驗

操作現象性質

8二X為澄清石灰水時，現象為_____CO2能與石灰水反應

-----'---------

X為_____時，現象為_____co能與水反應生成酸性物質

x—”2

kJ低處的蠟燭先熄滅，高處的蠟燭后熄滅_____;CO2不燃燒，也不支持燃燒

（2）低碳行動方案

同學們展示如圖2所示的方案，并交流討論、完善方案。

低碳生活________CC>2封存

光盤行動、生.封存、

減紙減塑、地質封存、

等（'、、海洋看看等

（低碳行動）

CO2物理利用J）CC>2化學利用

主要利用CO2的'I化成

物理性質，如用于含碳元素的物質，

冷藏保鮮、上等II如甲醇、q等

圖2

i.完善方案中的內容（各補寫一條）：a.；b.；c.o

ii.CO2物理利用（填“能”或“不能”）從總量上減少CO2o

iii.植樹造林，利用綠色植物的作用吸收CO2。

【答案】（1）ade澄清石灰水變渾濁紫色石蕊溶液溶液變紅色CO2密度比空氣大

（2）減少一次性餐具的使用人工降雨乙醇不能光合

【詳解】（1）i.組裝便于添加稀鹽酸的發生裝置，應該選擇長頸漏斗e,制取二氧化碳的反應物為固液常溫

型，可以選擇錐形瓶d,長頸漏斗需要橡膠塞，故選擇雙孔橡膠塞a,則需要的儀器有：ade；

ii.若X為澄清石灰水，澄清石灰水與二氧化碳反應會生成碳酸鈣沉淀和水，故現象是：澄清石灰水變渾濁。

二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸呈酸性，可以用紫色石蕊溶液檢驗，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色，故

填：紫色石蕊溶液；溶液變紅色。將二氧化碳倒入燒杯中，觀察到低處的蠟燭先熄滅，高處的蠟燭后熄滅，

說明了二氧化碳密度比空氣大；二氧化碳不燃燒、不支持燃燒；

（2）i.a中低碳生活，是指減少碳的排放，低能量、低消耗、低開支的生活方式有很多：如光盤行動、減紙

減塑、衣物回收利用、減少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用，不產生新物質的用

途，包括有：冷藏保鮮、人工降雨、滅火等。C中二氧化碳化學利用，產生新的物質的用途，包括有：轉化

成甲醇、乙醇；

ii.根據圖中“CO2物理利用”，可以知道利用二氧化碳冷藏保鮮、人工降雨，不能從總量上減少CO2；

iii.植樹造林，綠色植物可以進行光合作用，二氧化碳和水在葉綠體中，在光照的條件下，反應生成有機物，

并釋放氧氣，故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。

A考向02一氧化碳的性質與用途

【例2】（2024?廣東佛山?二模）常溫下，孰。3是一種無色無味的氣體，化學性質與CO相似。關于C2O3的

說法不E理的是

A.有毒性B.有還原性C.有可燃性D.能用于滅火

【答案】D

【詳解】一氧化碳具有可燃性、還原性和毒性，C2O3化學性質與CO相似，所以也具有可燃性、還原性和

毒性，故ABC正確；由于C2O3具有可燃性，所以不能用于滅火，故D錯誤；

故選D。

【變式2-1](24-25九年級上?廣東陽江?階段練習)下列依據實驗目的所設計的實驗操作中，正確的是

選項實驗目的實驗操作

A檢驗CO2將氣體通入紫色石蕊溶液中

B鑒別CO2和co觀察氣體的顏色

C除去CO中的CO2將混合氣體通入足量的澄清石灰水中

D除去CO2中的co向混合氣體中通入過量的氧氣，點燃

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【詳解】A、檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水，不能使用紫色石蕊溶液，因為使紫色石蕊變紅的氣體有很多，

故錯誤；

B、一氧化碳和二氧化碳均為無色氣體，用觀察氣體的顏色的方法不能鑒別，故錯誤；

C、除去一氧化碳中的少量二氧化碳，通入足量的澄清石灰水只與二氧化碳反應，不與一氧化碳反應，能除

去雜質且沒有引入新的雜質，符合除雜原則，故正確；

D、二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，二氧化碳中的一氧化碳不能被點燃，故錯誤。

故選Co

【變式2-2](24-25九年級上?廣東汕頭?階段練習)興趣小組對木炭還原氧化銅的氣體產物進行實驗探究。

【作出猜想】

(1)根據一定律猜想氣體產物可能為CO、CO?中的一種或兩種。

【實驗探究】小組同學設計并進行如圖實驗。

木炭和氧化銅氧化銅

(2)實驗前先通一會兒N?,目的是排盡裝置內的空氣，防止加熱時—與—反應產生干擾。

(3)實驗過程中，觀察到B處玻璃管中—，說明木炭還原氧化銅的氣體產物中有CO。B處玻璃管中發

生反應的化學方程式為—。

(4)C處試劑瓶中的現象是—、液面下降。C裝置的作用是檢驗C0?、—。

【反思交流】

(5)上述實驗不能達到實驗目的，理由是。

【答案】(1)質量守恒

⑵木炭氧氣

A

⑶黑色固體變紅CO+CuO=Cu+CO2

(4)澄清石灰水變渾濁收集CO,防止污染空氣

(5)不能檢驗木炭還原氧化銅的氣體產物中是否有CO?

【詳解】(1)根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應物中含有碳元素、氧元素和銅元素，則猜

想氣體產物可能為CO、CO2中的一種或兩種；

(2)實驗前先通一會兒N2,目的是排盡裝置內的空氣，防止加熱時木炭與氧氣反應產生二氧化碳氣體干擾

實驗；

(3)實驗過程中，觀察到B處玻璃管中黑色固體變紅，說明木炭還原氧化銅的氣體產物中有CO,即B處

A

玻璃管中一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，發生反應的化學方程式為CO+CuO=Cu+CO2；

(4)C處二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，則C處試劑瓶中的現象是澄清石灰水變渾濁，液

面下降，一氧化碳不溶于氫氧化鈣溶液,一氧化碳有毒，直接排放會污染空氣，則C裝置的作用是檢驗CO?,

收集CO,防止污染空氣；

(5)由于B處一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則不能通過C處

現象得出木炭還原氧化銅生成氣體中有二氧化碳的結論。

A考向03二氧化碳對環境的影響

【例3】(2024?廣東佛山?二模)下列能產生溫室效應的氣體是

A.COB.N2C.CO2D.He

【答案】C

【分析】溫室氣體主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等。

【詳解】A、一氧化碳使人中毒，不是產生溫室效應的氣體，故A不符合題意；

B、氮氣不是產生溫室效應的氣體，故B不符合題意；

C、二氧化碳是產生溫室效應的氣體，故C符合題意；

D、氨氣不是產生溫室效應的氣體，故D不符合題意。

故選：Co

【變式3-1](2024?廣東佛山?二模)下列能產生溫室效應的氣體是

A.COB.N2C.CO2D.He

【答案】C

【分析】溫室氣體主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等。

【詳解】A、一氧化碳使人中毒，不是產生溫室效應的氣體，故A不符合題意；

B、氮氣不是產生溫室效應的氣體，故B不符合題意；

C、二氧化碳是產生溫室效應的氣體，故c符合題意；

D、氨氣不是產生溫室效應的氣體，故D不符合題意。

故選：C?

【變式3-21（2024?廣東珠海?三模）2023年12月1日，我國首臺船舶甲醇燃料供給系統完成驗收。被譽為“液

態陽光”的甲醇，具有排放清潔、可再生的特點，是全球公認的理想的新型清潔可再生能源。工業上可以將

CCh和氫氣在一定條件下生成甲醇（CH3OH）和水。一定條件下，該反應在有、無分子篩膜時甲醇的產率隨溫

度的變化如題17圖所示。每制備1噸甲醇可以消耗1375噸二氧化碳，并且相同質量的甲醇燃燒后排放的

二氧化碳比汽油減少約26%,顆粒物減少約80%,它還可以從二氧化碳中再生，實現碳循環。

（1）根據短文，寫出甲醇作為燃料具有的特點。

（2）下列說法錯誤的是o（填序號）

。工業制備甲醇為緩解溫室效應提供新途徑

b.相同質量的甲醇燃燒后排放的二氧化碳比汽油多

c.甲醇作為燃料有利于實現碳循環

（3）工業上制取甲醇的化學方程式為o

（4）根據圖，為提高甲醇的產率，合成甲醇的最佳條件為：、0

（5）請你提出一條實現“低碳”生活的建議：

【答案】（1）排放清潔、可再生

⑵b

一定條件

⑶CO2+3H2-CH3OH+H2O

（4）210℃有分子篩膜

（5）開發使用新能源、積極植樹造林等（合理即可）

【詳解】（1）根據題目信息，甲醇作為燃料具有排放清潔、可再生的特點。

（2）a、工業上可以將CO2和氫氣在一定條件下生成甲醇（CH3OH）和水，此過程消耗二氧化碳，為緩解溫室

效應提供新途徑，a正確；

b、相同質量的甲醇燃燒后排放的二氧化碳比汽油減少約26%,b錯誤；

c、甲醇燃燒生成水和二氧化碳，且甲醇可以從二氧化碳中再生，實現碳循環，c正確。

故選：bo

（3）工業上可以將CO2和氫氣在一定條件下生成甲醇（CH3OH）和水，化學方程式為:

一定條件

CO2+3H2=^^=CH3OH+H2O。

（4）根據圖象，合成甲醇的最佳條件為：210℃、有分子篩膜。

（5）實現“低碳”生活的方法有：開發使用新能源、積極植樹造林等。

A考向04自然界的碳循環

【例4】（2024?廣東江門?二模）我國承諾：2030年“碳達峰”，2060年“碳中和”，體現大國擔當。丁仲禮院

士認為“碳中和”是讓人為排放的CO?,被人為努力和自然過程所吸收。

I,碳排放

（1）查閱圖1,動植物呼吸（填“能”或“不能”）釋放CC）2。

II.碳中和

（2）自然吸收：查閱圖1,COz的自然吸收途徑有（填圖中序號）。

（3）人為努力：工業上一種利用NaOH溶液實現“碳捕集”技術的流程如圖所示。

CO?含量

低的氣體

①“捕集室”采用噴淋方式加入NaOH溶液，其優點是增大反應物接觸面積，使其充分反應。發生反應的化學

方程式為。

②反應、分離室中發生復分解反應的化學方程式為。

③流程中可循環利用的物質有CaO、o

III.碳利用

（4）我國科學家在國際上首次實現在實驗室以CO?和H?為原料人工合成淀粉價6耳005）/若用448（：02人

工合成淀粉（假設反應過程中無含碳物質的加入和損失），理論上制得淀粉的質量為go

【答案】(1)能

⑵④⑥

(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCa(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHNaOH/氫氧化鈉

(4)27

【詳解】(1)動植物呼吸消耗氧氣，生成二氧化碳。

(2)由圖可知，④為光合作用吸收二氧化碳，⑥為二氧化碳和水反應，則二氧化碳的自然吸收途徑有④⑥。

(3)①氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2Oo

②氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣能和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，氫氧化鈣和碳酸

鈉的反應屬于復分解反應，反應的化學方程式為：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3^+2NaOHo

③由圖可知，該流程中既需要氧化鈣和氫氧化鈉，還能生成氧化鈣和氫氧化鈉，則可循環利用的物質有CaO、

NaOHo

(4)設理論上可制得淀粉的質量為x,根據碳元素守恒，貝人

6?CO2~(C6H10O5)n

264n162n

44gx

解得x=27g

則理論上可制得淀粉的質量為27g?

【變式4-1](2024?廣東佛山?三模)化石能源是目前應用最廣泛的能源，但其儲量有限，不可再生。《2050

年世界與中國能源展望》中提出，全球能源結構正在向多元、清潔、低碳轉型。

3%

4%X

7%余5%□天然氣

7%|口煤炭

□水電

口核電

口其他可再生能源

(太陽能、風能等)

2015年2030年2050年

圖1世界能源結構的變化趨勢

由如圖1可見，太陽能、風能等其他可再生能源在能源結構中所占比例日益增多。太陽能的利用是熱門研

究方向之一、例如，通過光催化可將H2。、CO2轉化為H2、CO、CH4、CH30H(甲醇)等太陽能燃料，如圖2

所示。

H2O,CO2燃料

圖2圖3

隨著科技的進步，能源將得到更充分的利用。例如，利用照明燈、人體散發的熱量燈生活中隨處可見的廢

熱發電。我國研發的“柔性、可裁剪確化祕(Bi纖維素復合熱點薄膜電池”，能充分貼合人體體表，如圖

3所示，實現利用體表散熱為藍牙耳機、手表、智能手環等可穿戴電子設備供電。在新能源的開發和利用中，

化學起著不可替代的作用。

依據文章內容回答下列問題。

(1)比較2015、2030和2050年能源結構中的化石能源，所占比例降低的是。

(2)自然界消耗CO?的主要途徑是,同時釋放出的氣體是o

(3)請寫出H2O、CO2轉化得到的太陽能燃料甲醇和一種氣體單質的化學方程式o

(4)確化鈾(Bi?Te3)中確元素化合價為2則鈾元素化合價為。

(5)下列說法正確的是(填序號)。

a.能源結構向多元、清潔、低碳轉型b.科技進步會促進能源的利用

c.確化鈾的硬度大于金剛石d.生活中的廢熱可轉化為電能

【答案】(1)石油、煤(2)光合作用氧氣/。2

光催化劑

(3)4H2O+2CO22cH3OH+3O2

(4)+3⑸abd

【詳解】(1)據圖判斷太陽能、風能等其他可再生能源在能源結構中所占比例日益增多，煤、石油等比例

降低；

(2)自然界消耗二氧化碳的主要途徑是植物的光合作用；

植物吸收二氧化碳的同時釋放出氧氣；

(3)根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，H2。、CO2轉化得到的太陽能燃料甲醇和一種氣

體單質，該氣體單質可能為氫氣或氧氣，甲醇中碳、氧原子個數比為1:1,二氧化碳中碳、氧個數比為1:2,

水中也含有氧原子，故氧原子數目無法守恒，故氣體單質為氧氣，該反應的化學方程式為：4H2O+2CO2

光催化劑

2cH3OH+3O2；

0-(-2x3)

(4)化合物中，化合價的代數和為0,確化鈿(Bi2Te3)中確元素化合價為2則鈾元素化合價為=+3；

2

(5)a、根據材料和圖可知能源結構向多元、清潔、低碳轉型，說法正確;

b、由圖可知，隨著科技進步，會促進能源的利用，說法正確;

C、金剛石是天然最硬的物質，確化鈿柔性，故金剛石的硬度大于硅化鈿，說法不正確；

d、根據題意可知生活中的廢熱可轉化為電能，說法正確；

故選abdo

【變式4-2](2024?廣東深圳?中考真題)思考樂俊宇同學想要做實驗室制取二氧化碳實驗:

無展花長頸

ABCDE

(1)實驗室制取CO?的方程式：；

(2)制取二氧化碳的發生和收集裝置為。(填序號)

(3)干燥CO?氣體，從E中的口通入。

①綠色植物在生態箱中通過呼吸作用和作用參與碳循環；

②俊宇向生態箱中通入CO?，一段時間后燒杯中出現現象為；

③測得生態箱內pH值下降，原因是o

④請你列舉一條具體措施減少大氣中CO?排放量，結合生活實際：。

【答案】(1)