2022年中考化学一轮复习 【重难点精讲】学案：第11讲 碳单质和碳的氧化物（解析版）
文档属性
| 名称 | 2022年中考化学一轮复习 【重难点精讲】学案：第11讲 碳单质和碳的氧化物（解析版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 646.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-13 19:49:12 | ||
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文档简介
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第11讲 碳单质和碳的氧化物
知识点一 常见的碳单质
1．同种元素可以组成不同单质
（1）不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质。
（2）同种元素也可以组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。
2．金刚石、石墨和C60的物理性质与用途
金刚石 石墨 C60
颜色硬度 透明固体自然界中最硬 深灰色固体质软 黑色固体
导电性 不导电 导电
用途 玻璃刀 铅笔芯、电极
构成微粒 碳原子 碳原子 C60
结构
区别与联系 碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异；三者都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。
3．无定形碳
（1）木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳（主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成），属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
（2）木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。
（3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。
1．碳单质在生活和生产中有许多用途，下列说法不正确的是（ ）
A．活性炭用于冰箱除异味是利用了它的吸附性
B．金刚石作为装饰品是利用了它的光学性质
C．石墨用于做电极是利用了它的导电性
D．用墨水作画是利用了它的还原性
【答案】D。
【解析】A、活性炭用于冰箱除异味是利用了它的吸附性，该选项说法正确；
B、金刚石作为装饰品是利用了它的光学性质，即璀璨夺目，该选项说法正确；
C、石墨用于做电极是利用了它的导电性，该选项说法正确；
D、用墨水作画是利用了碳的化学性质在通常情况下不活泼，该选项说法不正确。
2．如图C60向人类展示了一个全新的碳世界。下列有关说法错误的是（ ）
A．C60的相对分子质量为720
B．C60在一定条件下可与氧气反应生成二氧化碳
C．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
D．保持C60化学性质的最小粒子是碳原子
【解答】解：A．C60的相对分子质量为12×60＝720，故正确；
B．C60是由碳元素组成的单质，由质量守恒定律可知C60在氧气中完全燃烧生成CO2，故正确。
C．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故正确；
D．C60由C60分子构成的，而不是由原子直接构成的，故错误；
故选：D。
3．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。下列关于碳单质的描述中正确的是（ ）
选项 性质 用途
A 石墨能导电 石墨可用作电极
B 金刚石密度大 金刚石可用来切割玻璃
C 活性炭具有很强的吸附性 活性炭可用作净化硬水
D 碳具有氧化性 焦炭可用于冶金工业
【解答】解：A、石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；
B、金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故错误；
C、活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附水中的色素、异味的物质，但是不能使硬水软化，故错误；
D、碳具有还原性，可用焦炭来冶炼金属，故错误。
故选：A。
4．金刚石、石墨、碳60是由碳元素组成的三种不同单质，它们的化学性质相同，但物理性质有很大差异，它们的结构如图所示。导致它们在物理性质上出现差异的主要原因是（ ）
A．碳原子的排列方式不同 B．单质外型上的差异
C．金刚石是金属，其他是非金属 D．碳原子的数目不同
【解答】解：金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质，由结构图可知它们物理性质相差很大，是因为碳原子的排列方式不同。
故选：A。
5．5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合材料散热片可以很好的解决芯这一问题。关于石墨烯以下说法不正确的是（ ）
A．构成：碳原子
B．结构：微粒排列方式不同于金刚石
C．性质：和碳的化学性质相同
D．用途：用作超轻绝缘材料，导热性材料
【解答】解：A、石墨烯是碳元素形成的单质，是由碳原子直接构成的，故选项说法正确。
B、石墨烯和微粒排列方式不同于金刚石，它们中碳原子的排列方式不同，故选项说法正确。
C、石墨烯是碳元素形成的单质，和碳的化学性质相同，故选项说法正确。
D、5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合材料散热片可以很好的解决芯这一问题，则石墨烯可用作导热性材料，但石墨具有优良的导电性，不能用作超轻绝缘材料，故选项说法错误。
故选：D。
1．下列有关碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的矿物质，可做钻探机钻头
B．活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来除去水中的色素和异味
C．元素的种类是由原子核内质子数和中子数决定的
D．石墨有良好的导电性，可制作电极
【答案】C.。
【解析】A、金刚石是天然最硬的物质能做钻头，A不符合题意；
B、活性炭能够吸附色素和异味，B不符合题意；
C、具有相同质子数或核电荷数的同类原子的总称叫元素，故元素的种类是由质子数或核电荷数决定的，C符合题意；
D、石墨具有良好的导电性能做电极，D不符合题意。
2．证据推理是化学学科核心素养的重要内容，下列推理正确的是（ ）
A．分子由原子构成，因此分子的质量一定大于原子
B．金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质，因此它们的性质相似
C．纯净物中只含有一种物质，则由同种分子构成的物质一定是纯净物
D．不含可溶性钙、镁化合物的水是软水，则含有可溶性钙、镁化合物的水一定是硬水
【解答】解：A、分子是由原子构成的，分子、原子的种类很多，有的分子比有的原子大，有的分子比有的原子小，故A推理错误；
B、金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质，但它们的构成不同，物质性质不同，故B推理错误；
C、纯净物中只含有一种物质，则由同种分子构成的物质一定是纯净物，故C推理正确；
D、不含可溶性钙、镁化合物的水是软水，但含有可溶性钙、镁化合物的水不一定是硬水，软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水，也可能是软水，故D推理错误。
故选：C。
3．性质决定用途，用途体现性质。下列有关物质的性质与用途不相符的是（ ）
A．石墨的导电性好，可以作电极、电刷
B．活性炭的吸附性强，可在制糖工业中作脱色剂
C．单质碳具有还原性，木炭可以作冬天烤火的燃料
D．常温下碳的化学性质不活泼，古代的字画用墨（用炭黑等制成）书写或绘制
【解答】解：A、石墨的导电性好，可以作电极、电刷，故选项说法正确；
B、活性炭的吸附性强，可在制糖工业中作脱色剂，故选项说法正确；
C、单质碳具有可燃性，木炭可以作冬天烤火的燃料，故说法不正确；
D、温下碳的化学性质不活泼，古代的字画用墨（用炭黑等制成）书写或绘制，故说法正确。
故选：C。
4．关于金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．原子大小不同 B．原子种类不同
C．原子数目不同 D．原子排列方式不同
【解答】解：物质的结构决定物质的性质，金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，金刚石和石墨物理性质有很大差异，是因为碳原子排列方式不同。
故选：D。
5．浙江大学课题组近日制备出了一种只含碳元素的超轻气凝胶，如图是超 轻气凝胶放在桃花的花蕊上。气凝胶由碳原子构成，内部有无数个孔隙，充斥空气，故而得名。下列关于超轻气凝胶说法不正确的是（ ）
A．气凝胶常温下化学性质稳定
B．气凝胶具有很强的吸附作用
C．气凝胶可以用来净化被污染的水源
D．气凝胶化学性质和金刚石差异很大
【解答】解：A、气凝胶由碳原子构成，是碳元素形成的单质，气凝胶常温下化学性质稳定，故选项说法正确。
B、气凝胶内部有无数个孔隙，充斥空气，具有疏松多孔的结构，具有很强的吸附作用，故选项说法正确。
C、由B选项的分析，气凝胶具有吸附性，可以用来净化被污染的水源，故选项说法正确。
D、气凝胶和金刚石均是碳元素形成的单质，化学性质相同，故选项说法错误。
故选：D。
6．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词，被美国的《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一，该广告词能体现的钻石性质是（ ）
A．硬度大 B．不能导电
C．化学性质稳定 D．熔点低
【解答】解：钻石是金刚石打磨而成的，金刚石的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质很稳定，故选C。
7．下列物质的用途与其性质的对应关系不正确的是（ ）
A．金刚石常用来裁玻璃﹣﹣金刚石坚硬无比
B．焦炭用来冶炼金属﹣﹣焦炭具有还原性
C．石墨常用作电极材料﹣﹣石墨具有导电性
D．木炭可燃烧﹣﹣木炭具有吸附性
【解答】解：A、金刚石坚硬无比，金刚石常用来裁玻璃，故选项说法正确。
B、焦炭具有还原性，可用来冶炼金属，故选项说法正确。
C、石墨具有导电性，石墨常用作电极材料，故选项说法正确。
D、木炭可燃烧，是利用了木炭具有可燃性，故选项说法错误。
故选：D。
知识点二 碳单质的化学性质
1．常温下碳的稳定性
常温下，碳的化学性质不活泼。即使受日光照射或空气、水分接触，都不容易起变化。
注意：碳的原子结构示意图为 ，最外层有4个电子，不容易得失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。
2．碳与氧气的反应——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）碳在充足的氧气里充分燃烧生成二氧化碳：C + O2=CO2 ；现象：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（2）碳在氧气不充足时，不充分燃烧，生成一氧化碳：2C + O2 =2CO。
3．碳与氧化铜反应——还原性
方程式 C + 2CuO2Cu + CO2↑
现象 黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊
细 节 ①金属网罩作用 使火焰集中并提高温度
②实验结束时 先撤导管，后熄酒精灯
1．下列有关说法正确的是（ ）
A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同
B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼C．C60是一种化合物
D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳
【答案】B。
【解析】A、金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为它们的碳原子排列方式不同，构成它们的碳原子都相同，故A错误；
B、用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼，故B正确；
C、C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故C错误；
D、碳单质在充分燃烧时生成了二氧化碳，在不充分燃烧时生成了一氧化碳。故D错误。
2．清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ）
A．具有可燃性 B．在常温下稳定
C．具有氧化性 D．具有还原性
【解答】解：墨汁中的碳常温下化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应，所以古代的字画至今仍不褪色。与碳的可燃性、还原性无关。碳不具有氧化性。
故选：B。
3．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到b中溶液变浑浊
C．为保证氧化铜被完全还原出来，氧化铜与木炭的质量比应该为160：12
D．实验结束后，先从b中移出导管，然后迅速夹紧胶管
【解答】解：A、反应条件是高温，给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。
B、实验过程中，产生CO2，可观察到b中溶液变浑浊，故选项说法正确。
C、为保证氧化铜被完全还原出来，木炭的质量应过量，氧化铜与木炭的质量比应该小于160：12，故选项说法错误。
D、实验结束后，先从b中移出导管，防止倒吸；然后要迅速夹紧胶管，避免高温的铜与空气接触再次被氧化，故选项说法正确。
故选：C。
1．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（ ）
A．装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始
B．反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是反应生成的
C．冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量
D．装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体
【答案】C。
【解析】A、装置Ⅲ中出现气泡，不能说明Ⅰ中反应已开始，这是因为加热时，装置中的空气膨胀，导致烧杯中出现气泡，该选项说法不正确；
B、反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是药品中的水蒸发、冷凝导致的，该选项说法不正确；
C、冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量，这是因为反应生成的二氧化碳逸出装置，该选项说法正确；
D、装置Ⅱ中不能收集到一瓶二氧化碳气体，如果要收集一瓶二氧化碳气体，导管应该是长进短出，该选项说法不正确。
2．化学课上老师演示用木炭还原氧化铜的实验如图
（1）给酒精灯加灯罩的目的是什么？
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊的原因是什么？
（3）继续加热，观察到 。请你写出图中所有反应的化学方程式 。
（4）经过充分反应后，石灰水中不再冒出气泡，停止加热时，先将导管从试管②中撤出，并堵住导管口，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是什么？ 。
【解答】解：（1）给酒精灯加灯罩的目的是集中火焰，提供高温。故填：集中火焰，提供高温。
（2）开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气。故填：刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气。
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。故填：石灰水逐渐变浑浊；黑色粉末中出现红色物质。
氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
氧化铜和碳反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。
（4）这样操作的原因是防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。故填：防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。
答案：
（1）集中火焰，提供高温；
（2）刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气；
（3）①CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ②C+2CuO2Cu+CO2↑；
（4）防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。
知识点三 还原反应
含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
C + 2CuO = CO2↑+ 2Cu
1．已知碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑，其中碳在该反应中作为（ ）
A．还原剂 B．氧化剂 C．助燃剂 D．催化剂
【答案】A。
【解析】已碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为：C+2CuO 2Cu+CO2↑，碳夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，具有还原性，作还原
2．实验室里，可用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是（ ）
A．Al B．MnO2 C．Al2O3 D．Mn
【解答】解：由化学方程式可知，在该反应中，铝夺取了二氧化锰中的氧元素，所以铝表现出了还原性。
故选：A。
3．已知CO+CuOCu+CO2，该反应中发生还原反应的物质是（ ）
A．CO B．CuO C．Cu D．CO2
【解答】解：在CO+CuOCu+CO2中氧化铜失去氧，发生了还原反应，被还原，而一氧化碳得到氧，发生了氧化反应，被氧化。
故选：B。
4．在2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑反应中，还原剂是（ ）
A．C B．CO2 C．Fe2O3 D．Fe
【解答】解：由反应的化学方程式2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑可知，氧化铁失去氧生成铁发生了还原反应，是氧化剂；碳得到氧生成二氧化碳发生了氧化反应，是还原剂。
故选：A。
1．工业上常利用铝热反应冶炼金属锰，反应原理为：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3，其中被还原的物质是（ ）
A．Mn B．Al C．MnO2 D．Al2O3
【答案】C。
【解析】根据在氧化还原反应中，含氧的化合物失去氧，发生了还原反应，被还原，进行分析解答．工业上常利用铝热反应冶炼金属锰，反应原理为：3MnO2+4Al3Mn+
2Al2O3，其中二氧化锰失去了氧，发生了还原反应，被还原。
2．在C+2CuO2Cu+CO2↑反应中，发生还原反应的物质是（ ）
A．CuO B．CO2 C．C D．Cu
【解答】解：在C+2CuO2Cu+CO2↑反应中，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：A。
3．工业上冶炼金属锰的反应是3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3，反应中的还原剂是（ ）
A．MnO2 B．Mn C．Al D．Al2O3
【解答】解：根据反应3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3可知，在此反应中铝得氧发生了氧化反应，是还原剂；MnO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：C。
4．生产电脑芯片的材料主要是高纯硅，工业生产硅的原理为：2C+SiO2Si+2CO↑，在反应中发生了还原反应的是（ ）
A．C B．SiO2 C．Si D．CO
【解答】解：根据工业生产硅的原理为：2C+SiO2Si+2CO↑，可知：在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；SiO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：B。
知识点四 二氧化碳
1．二氧化碳的物理性质
常温下无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳称为干冰。
2．二氧化碳的化学性质
（1）不可燃且不支持燃烧，不能供给呼吸
实验：
现象：蜡烛自下而上依次熄灭。
结论：CO2密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧
（2）二氧化碳与水反应
实验：
现象：Ⅱ、Ⅲ小花不变红，Ⅰ、Ⅳ小花变红。
结论：CO2能与H2O反应生成酸性物质。
（3）二氧化碳和澄清石灰水反应
原理：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O
现象：澄清石灰水变浑浊
二氧化碳的用途
灭火（不燃烧，也不支持燃烧），工业原料、做气体肥料（光合作用），干冰可作为制冷剂用于冷藏保鲜与运输、人工降雨（升华吸热）等。
二氧化碳对生活和环境的影响
自然界中的二氧化碳循环：
二氧化碳 氧气
温室效应
二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。
大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做温室效应。注意：二氧化碳不是空气污染物。
低碳生活
倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。
1．下列有关验证二氧化碳性质的实验中，只和它的物理性质有关的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
A、稀盐酸和石灰石反应生气二氧化碳，二氧化碳是两支蜡烛从上到下依次熄灭，下面的先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大，属二氧化碳的物理性质，蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，属于二氧化碳的化学性质，所以A不正确；
B、该实验二氧化碳和石灰水反应生成白色沉淀，属于二氧化碳的化学性质，所以B不正确；
C、二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊试液变红，这属于二氧化碳的化学性质，所以C不正确；
D、由于二氧化碳的密度比空气大，能对二氧化碳的倾倒，该操作只体现了二氧化碳的物理性质，所以D正确。
故选：D。
2．取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是（ ）
A．纸花变为红色的有实验1和实验4
B．实验1的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红
C．能证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象是：4中小花变红，2、3中不变红
D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质
【答案】D。
【解析】根据已有的知识进行分析，酸性溶液能使紫色石蕊试液变成红色，水和二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色，二氧化碳能与水化合生成的碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
A、①稀醋酸是酸性溶液，二氧化碳能与水化合生成的碳酸，都能使紫色石蕊试液变成红色，故对；
B，实验1的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红，故对；
C、由4中小花变红，2、3中不变红，证明水和二氧化碳发生了化学反应生成了碳酸，故对；
D、此实验证明水和二氧化碳反应生成的是酸性物质，能使紫色的石蕊试液变成红色，故错误。
3．如图所示的实验，能说明CO2的哪些性质（ ）
①不能燃烧 ②一般不支持燃烧 ③密度比空气的大
④不能供给呼吸 ⑤CO2能与水反应生成碳酸
A．①②③④⑤ B．①②⑤ C．①②④ D．②③⑤
【解答】解：①蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故说法正确。
②蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故说法正确。
③下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大，故说法正确。
④老鼠死了，说明二氧化碳不能供给呼吸，故说法正确。
⑤紫色石蕊溶液变红色，说明CO2能与水反应生成碳酸，故说法正确。
故①②③④⑤说法均正确。
故选：A。
4．用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体，试剂瓶中加入200mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞，连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。当向水中注入二氧化碳气体达到120mL时，水中不再继续溶解二氧化碳，下列说法正确的是（ ）
A．试剂瓶中加入的水可以用矿泉水
B．推动活塞时尽量缓慢，其目的是确保二氧化碳充分溶解
C．当水中不再继续溶解二氧化碳时，红色油柱开始向下移动
D．实验表明在该条件下，1体积水中能溶解1体积二氧化碳
【解答】解：A.该实验是探究二氧化碳的溶解性，为了避免杂质影响实验，试剂瓶中加入的水应是蒸馏水，选项说法错误；
B.为了使二氧化碳充分溶解，推动活塞时尽量缓慢，选项说法正确；
C.当水中不再继续溶解二氧化碳时，红色油柱开始向上移动，选项说法错误；
D.当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动，说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体积数是：0.6，选项说法错误。
故选：B。
5．小明同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出）来探究二氧化碳的制取和性质（使用石灰石制取二氧化碳）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（ ）
A．d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色
B．通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量
C．该装置的左半部也可用于制取氢气
D．利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
【解答】解：A、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色，二氧化碳密度比空气的大，d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色，故选项说法正确。
B、注射器能控制液体的滴加，通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量，故选项说法正确。
C、该装置的左半部属于固液常温型装置；实验室常用锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，属于固液常温型，该装置的左半部也可用于制取氢气，故选项说法正确。
D、石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行，注射器内的液体不能为稀硫酸，故选项说法错误。
故选：D。
1．二氧化碳的下列用途与其性质对应关系不正确的是（ ）
A．二氧化碳能用于灭火﹣﹣本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大
B．干冰能用于人工降雨﹣﹣升华吸收热量
C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料﹣﹣溶于水且与水反应生成碳酸
D．二氧化碳用作气体肥料﹣﹣能溶于水
【解答】解：A、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，常用于灭火，故A说法正确；
B、干冰升华吸收热量，能用于人工降雨，故B说法正确；
C、二氧化碳溶于水且与水反应生成碳酸，能用来生产汽水等碳酸饮料，故C说法正确；
D、二氧化碳是光合作用的原料，故可作气体肥料，故D说法错误；
故选：D。
2．下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是（ ）
A．收集二氧化碳 B．塑料瓶变瘪
C．气球漂浮 D．右侧纸袋下沉
【解答】解：A、排空气法收集气体与气体的密度有关，密度比空气大的可以用向上排空气法收集，故A能说明二氧化碳的密度比空气大；
B、振荡后塑料瓶变瘪的原因：二氧化碳溶于水，瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，塑料瓶变瘪，故B不能说明二氧化碳的密度比空气大；
C、气球浮起来的原因是二氧化碳的密度比空气大，聚集在烧杯的底部，使气球浮起来，故C能说明二氧化碳的密度比空气大；
D、纸袋下沉的原因是因为二氧化碳的密度比空气大，在相同体积的空气和相同体积的二氧化碳比较，相同体积的二氧化碳的质量大，故D能说明二氧化碳的密度比空气大。
故选：B。
3．近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应所致。下列气体进入大气层不能导致温室效应的是（ ）
A．O3 B．CO2 C．CH4 D．N2
【答案】D。
【解析】近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是：温室效应所致；二氧化碳是主要的温室气体，其它的温室气体还有甲烷、臭氧等。
A、臭氧进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
B、二氧化碳是主要的温室气体，进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
C、甲烷进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
D、氮气不是温室气体，进入大气层，不能导致温室效应；故选项正确。
4．为了验证二氧化碳的化学性质，某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸，按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置。下列说法正确的是（ ）
A．图中1、2、3会变红，4不变色
B．该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质
C．该实验说明CO2能溶于水
D．该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强
【解答】解：A、醋酸能使石蕊试液变红色，水不能是石蕊试液变红色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，干燥的二氧化碳不能使石蕊变红色，因此1、3处变红色，2、4处不变色，故A错误；
B、二氧化碳和水反应生成碳酸是紫色石蕊变红色，二氧化碳不能与石蕊反应生成红色物质，故B错误；
C、该实验只能证明二氧化碳和水反应，不能说明二氧化碳溶于水，故C错误；
D、该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强，故D正确。
故选：D。
知识点五 一氧化碳
1．一氧化碳的物理性质
常温下无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
2．一氧化碳的化学性质
（1）可燃性
一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃CO前必须检验其纯度。
反应的化学方程式：CO + O2 =2CO2。
（2）毒性
一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。冬季用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止一氧化碳中毒。
（3）还原性
CO还原氧化铜 CO还原氧化铁
化学方程式 CO + CuO Cu + CO2 3CO + Fe2O 32Fe + 3CO2
现象 固体由黑色变为红色 澄清石灰水变浑浊 固体由红色变为黑色 澄清石灰水变浑浊
注意：问题1：实验前先通CO还是先点燃酒精灯加热氧化铜？
问题2：实验结束之后是先停止通CO还是先停止加热？
问题3：装置尾部的酒精灯的作用是什么？
3．一氧化碳的用途
作气体燃料（可燃性），用于冶金行业（还原性）等。
1．CO和CO2相比较，下列说法错误的是（ ）
A．它们都是纯净物，又都是氧化物
B．组成元素种类相同，但碳元素的化合价不同
C．它们均能通过碳与氧气反应得到
D．常温常压下都是气体，都有毒，都能致人死亡
【解答】解：A、CO和CO2都是有一种物质组成的属于纯净物；都含有两种元素，其中一种元素是氧元素，属于氧化物。故A说法正确；
B、CO和CO2都是由碳、氧元素组成的化合物，在CO中碳显+2价，在CO2中碳显+4价。故B说法正确；
C、碳与氧气在充分燃烧时生成了二氧化碳，在不充分燃烧时生成了一氧化碳。故C说法正确；
D、常温常压下都是气体，一氧化碳有毒，能致人死亡；二氧化碳没有毒，但不能供给呼吸，二氧化碳浓度高了也能使人窒息死亡。故D说法错误。
故选：D。
2．下列关于碳的两种氧化物说法正确的是（ ）
A．CO2和CO都是光合作用原料
B．CO2和CO都会导致温室效应
C．CO2和CO都具有还原性
D．CO2不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合
【答案】D。
【解析】A、光合作用的原料是二氧化碳和水，故A错；
B、导致温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、臭氧等，故B错；
C、二氧化碳不具有还原性，故C错；
D、CO2不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合，故D正确。
3．如图为一氧化碳还原氧化铜热浓硫酸验装置（夹持仪器等略），已知HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是（ ）
A．该实验可验证CO的还原性
B．实验过程中，可以观察到黑色固体变红色
C．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和化合反应
D．此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小
【解答】解：A、一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该实验可验证CO的还原性，故说法正确；
B、该实验中的现象一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，现象是黑色粉末变为红色，故说法正确；
C、甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成物是两种化合物，不符合化合反应的概念，故说法错误；
D、此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小，故说法正确。
故选：C
1．下列有关CO与CO2的叙述正确的是（ ）
A．CO与CO2中碳元素的化合价相同
B．在一定条件下，CO与CO2可以互相转化
C．CO与CO2中组成元素相同，分子构成相似
D．CO2气体中混有少量的CO气体，可用点燃的方法除去CO
【解答】解：A、CO与CO2中碳元素的化合价分别是+2、+4，化合价不相同，故A错误；
B、由CO与CO2的性质可知，在一定条件下，CO与CO2可以互相转化，故B正确；
C、CO与CO2中组成元素相同，但分子构成不相似，故C错误。
D、CO2中混有少量的CO，不能点燃，所以不可用点燃的方法除去CO，故D错误。
故选：B。
2．一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．先点燃A处酒精灯再通一氧化碳
B．玻璃管中黑色固体变红
C．B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳
D．C处酒精灯作用是处理尾气
【解答】A、实验过程要先通一氧化碳，所以要先点燃C处酒精灯，故A说法不正确；
B、氧化铜变为铜，由黑色变为红色，故B说法正确；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳，故C说法正确；
D、C处酒精灯作用是处理尾气，防止污染空气，故D说法正确。
故选：A。
3．如图是CO与CuO反应的装置，下列关于图示实验说法正确的是（ ）
①说明CO具有还原性
②玻璃管中黑色固体变成了红色
③说明CO被还原后的产物是CO2
④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
⑤玻璃管中发生的反应为分解反应
A．①③④ B．①④⑤ C．①②④ D．全部正确
【答案】C。
【解析】①玻璃管中黑色粉末变成红色，说明生成了铜，说明CO具有还原性，故说法正确。
②玻璃管中黑色固体变成了红色，故说法正确。
③澄清的石灰水变浑浊，说明CO被氧化（而不是被还原）后的产物是CO2，故说法错误。
④尾气点燃后，给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，故说法正确。
⑤玻璃管中发生的反应为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种，不属于分解反应，故说法错误。
故①②④说法正确。
4．某兴趣小组为研究一氧化碳的性质进行了如图所示实验。下列关于该实验叙述正确的是（ ）
A．该实验验证了一氧化碳具有氧化性
B．丙过程中能观察到铜丝从红色变成了黑色
C．装置中石灰水的作用是吸收剩余的一氧化碳
D．待反应结束冷却后软质塑料瓶会变扁
【解答】解：A、该实验验证了一氧化碳具有还原性，错误；
B、丙过程中能观察到黑色的氧化铜丝变成了红色的铜，错误；
C、装置中石灰水的作用不是吸收剩余的一氧化碳而是检验生成的二氧化碳，错误；
D、待反应结束冷却后，由于消耗了一氧化碳，生成的二氧化碳又被澄清石灰水吸收，导致瓶内气压降低，软质塑料瓶会变扁，正确。
故选：D。
1．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列叙述不正确的是（ ）
A．金刚石是自然界最硬的物质 B．石墨具有导电性
C．碳原子的排列方式不同 D．金刚石和石墨都是黑色固体
【答案】D。
【解析】本题牵扯到几种碳单质，解题时要把握住“结构决定性质，性质决定用途”这一结论，凡是由碳元素组成的单质都具备碳单质的化学性质，它们充分燃烧后的产物都是二氧化碳。
A．金刚石具有正八面体的结构，这种结构决定了它具有硬度大的性质，故正确；
B．石墨具有导电性，故正确；
C．它们都是碳元素组成的单质，但是由于它们的结构也就是碳原子的排列不同，所以它们的物理性质有较大的差异，故正确；
D．金刚石是无色透明的固体，不是黑色的，故错误。
2．王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。你认为他的书法能保存完好的原因是（ ）
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
C．因为现代科学技术发达，能够把古代书法还原本色
D．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
【解答】解：A．书法墨宝不易褪色，与书写用力的大小无关，故A错误；
B．纸放在空气中长期会发生腐烂，墨宝不变质，与纸的好坏无关，故B错误；
C．现代科学技术虽然可以将书法还原，但是改变了原来的本质，故C错误，
D．在常温下，碳的化学性质不活泼，不会和空气中的其他物质发生反应，故D正确，
故选：D。
3．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（ ）
A．构成它们的原子数目不同
B．构成它们的原子大小不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【解答】解：金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同，因而物理性质不同，故选D。
4．如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A．这四种物质都很软，可作润滑剂
B．这四种物质碳原子的排列方式相同
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．这四种物质都由原子直接构成
【解答】解：A、金刚石的硬度很大，错误；
B、由四种物质的结构示意图可知，四种物质碳原子的排列方式是不相同的，错误；
C、这四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧后的产物都是CO2，正确；
D、碳60是由碳60分子构成的，错误；
故选：C。
5．炼铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应中被还原的物质是（ ）
A．CO B．Fe2O3 C．Fe D．CO2
【答案】B。
【解析】根据在氧化还原反应中，含氧的化合物失去氧，发生了还原反应，被还原，进行分析解答．炼铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，其中Fe2O3失去了氧，发生了还原反应，被还原。
6．碳单质在不同的反应条件下表现的性质不同，下列说法不正确的是（ ）
A．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质稳定
B．金刚石，石墨、C60充分燃烧的产物都是CO2
C．常温下，活性炭化学性质活泼，可用于消除气味
D．高温下用碳粉还原氧化铜粉末（如图所示），当澄清石灰水变浑浊，可说明反应已经发生
【答案】C。
【解析】A、书写档案规定必须使用碳素墨水，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。
B、金刚石，石墨、C60均具有可燃性，充分燃烧的产物都是CO2，故选项说法正确。
C、常温下，活性炭具有疏松多孔的结构，可用于吸附气味，故选项说法错误。
D、高温下用碳粉还原氧化铜粉末，当澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，说明反应已经发生，故选项说法正确。
7．下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）
A．碳在空气中燃烧，发出白光，放出热量，生成大量白烟
B．在一定条件下，二氧化碳能够转变成一氧化碳
C．一氧化碳具有毒性，容易与血红蛋白结合，使人缺氧而窒息死亡
D．金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质
【答案】A。
【解析】A、木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，发出白光，不会大量白烟，故选项说法错误。
B、二氧化碳与碳在高温下生成一氧化碳，在一定条件下CO2能够转变成一氧化碳，故选项说法正确。
C、一氧化碳中毒的原理是它比氧气更易与血红蛋白结合，失去载氧的能力，使人体因缺氧而窒息死，故选项说法正确。
D、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故选项说法正确。
8．逻辑推理是一种重要的化学思维方法，以下推理合理的是（ ）
A．因为SO2和SO3的组成元素相同，所以它们的化学性质相似
B．因为CO2可使紫色石蕊溶液变红，所以CO2属于酸
C．因为金刚石与石墨的原子排列方式不同，所以它们的化学性质差异很大
D．因为单质中只含有一种元素，所以含有多种元素的物质一定不是单质
【答案】D。
【解析】A、SO2和SO3的组成元素相同，但分子的构成不同，所以它们的化学性质不相似，故A错误；
B、CO2可使紫色石蕊溶液变红，是由于CO2能与水化合生成了碳酸，但CO2不属于酸。故B错误；
C、因为金刚石与石墨的原子排列方式不同，所以它们的物理性质差异很大，但具有相同的化学性质，故C错误。
D、因为单质中只含有一种元素，所以含有多种元素的物质一定不是单质，故D正确。
9．下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
B．焦炭能把铁从它的氧化物矿石里还原出来
C．碳燃烧不充分时候会生成一氧化碳
D．金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式不同
【答案】A。
【解析】A、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，故选项说法错误。B、焦炭具有还原性，可用于铁的冶炼，故选项说法正确。
C、碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，都能用碳和氧气反应制得，故选项说法正确。
D、金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同，故选项说法正确。
10．下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是（ ）
A．清明上河图至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
B．CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质也相同
C．碳在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO
D．CO可用于冶炼金属、做气体燃料；CO2可用于人工降雨、灭火
【答案】B。
【解析】A、墨汁中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，北宋画家张择端用墨绘制的《清明上河图》能够保存至今，是由于碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。
B、CO和CO2组成元素相同，但一氧化碳和二氧化碳分子的构成不同，它们的化学性质不同，故选项说法错误。
C、碳具有可燃性，充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO，故选项说法正确。
D、CO具有还原性、可燃性，可用于冶炼金属、做气体燃料；CO2不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气的大，用于人工降雨、灭火，故选项说法正确。
11．下列关于一氧化碳的叙述正确的是（ ）
A．“低碳生活”就是降低CO的排放
B．高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C．在煤炉旁放一盆水可以防止CO中毒
D．实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
【答案】B。
【解析】A、“低碳生活”就是降低二氧化碳的排放，故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性，高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物，故选项说法正确。
C、一氧化碳难溶于水，不与水反应，在煤炉上放一盆水不能防止CO中毒，故选项说法错误。
D、实验室用块状石灰石和稀盐酸制取的是二氧化碳，不是一氧化碳，故选项说法错误。
12．实验室利用如图装置进行实验。有关实验操作说法正确的是（ ）
A．甲、丙两处的澄清石灰水的作用是相同的
B．先点燃乙处酒精灯，再通入CO 反应
C．丁处酒精灯在通入CO 前应先点燃，防止 CO 污染
D．乙处固体几乎全变红后，继续通入 CO 只是为了防止倒吸
【答案】C。
【解析】A、甲处的澄清石灰水验证混合气体中是否含有二氧化碳，乙处的石灰水的作用是验证生成物中是否含有二氧化碳，故选项说法错误。
B、先通入CO，再点燃乙处酒精灯，排尽装置内的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。
C、丁处酒精灯在通入CO 前应先点燃，防止CO 污染，故选项说法正确。
D、乙处固体几乎全变红后，继续通入CO，目的之一是防止生成的铜再次被氧化，故选项说法错误。
13．如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验（图中固定玻璃管的仪器已略去），下列说法正确的是（ ）
A．丙装置的作用是收集二氧化碳
B．该装置的不足之处是未进行尾气处理
C．甲和乙两处现象分别是黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红
D．丁装置的作用只是检验乙处发生的反应有二氧化碳生成
【答案】C。
【解析】A、该实验中，丙装置作用是停止加热后，防止丁装置中的液体倒吸入玻璃管中，而非收集二氧化碳，故A错。
B、当CO进入丁装置时，会被该装置收集，不能排出。因此丁装置的作用为：①检验CO2，②尾气处理，防止CO逸出污染空气，所以不需要再进行尾气处理，故B错。
C、甲处现象是黑色粉末减少，乙处现象是黑色粉末逐渐变红，故C正确；
D、当CO进入丁装置时，会被该装置收集，不能排出。因此丁装置的作用为：①检验CO2，②尾气处理，防止CO逸出污染空气，故D错。
14．某化学活动小组为探究碳与氧气反应的生成物，利用下列装置进行了如下实验（图中固定试管的仪器已略去）．回答：
（1）实验中发现，A中木炭粉明显减少，写出可能发生反应的化学方程式 ．
（2）B装置的作用是 ．
（3）实验中观察到C装置中澄清石灰水变浑浊，D装置中黑色粉末变成红色粉末，写出D装置中发生反应的化学方程式 ；由上述现象可得出的结论是： ．
（4）此装置有明显的不足，应如何改进： ．
【解答】解：（1）碳在氧气充足时会燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足时燃烧会生成一氧化碳，故填：C+O2（充足）CO2，2C+O2（不充足）2CO；
（2）在C装置中，左侧的导管伸到液面以下，若装置C之前的装置内压强低于C装置的压强，会产生液体倒吸的现象，故B装置的作用是防止反应后冷却到室温时，C装置中的液体倒吸，故填：防止反应后冷却到室温时，C装置中的液体倒吸；
（3）C装置内的澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，D装置中黑色粉末变成红色粉末，说明有铜生成，则是具有还原性的物质与氧化铜发生了反应，故说明碳与氧气反应生成了一氧化碳，故填：CuO+COCu+CO2，碳与氧气反应生成了一氧化碳和二氧化碳；（4）由于生成了一氧化碳，而一氧化碳是有毒的气体，此装置缺少一氧化碳的尾气处理，可以使用酒精灯点燃，故填：使用酒精灯点燃．
15．用如图所示实验来探究CO2的性质。
资料：浓硫酸可以做某些气体的干燥剂，如二氧化碳。
（1）用来验证CO2能否与水反应，实验时的步骤是：
a.关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ。
b.关闭止水夹Ⅱ，打开止水夹Ⅰ。
实验的正确步骤顺序是 （填序号）。在正确操作时，看到瓶内的现象是 ，得出的结论用方程式表示为 。
（2）关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ，持续通入CO2，可观察到烧杯中出现的现象是 ，因此二氧化碳可用来灭火，利用的性质是 。
【解答】解：（1）实验的正确步骤顺序是a、b，其中a步骤中，含有水蒸气的二氧化碳通过浓硫酸时，浓硫酸能够吸收水蒸气，导出的气体是干燥的二氧化碳，在正确操作时，看到瓶内a操作中紫花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，b操作中紫花变红色，说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红色，反应的化学方程式：CO2+H2O═H2CO3。
故填：a、b；a操作中紫花不变色，b操作中紫花变红色；CO2+H2O═H2CO3。
（2）关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ，持续通入CO2，可观察到烧杯中蜡烛由下而上依次熄灭，因此二氧化碳可用来灭火，利用的性质是密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧。
故填：蜡烛由下而上依次熄灭；密度比空气大；不能燃烧，不支持燃烧。
16．学习二氧化碳性质时，将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，观察到紫色石蕊溶液变红，下列是某化学兴趣小组对紫色石蕊溶液变红色原因的实验探究。
【知识储备】浓硫酸可以吸收水分。
【提出问题】是什么物质使紫色石蕊变红色的？
【提出假设】①二氧化碳使紫色石蕊变为红色。②水使紫色石蕊变为红色。③二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊变为红色。
【设计实验】
请根据他们的实验，回答下列问题
（1）装置A的作用是 。
（2）实验过程中，B内试纸的颜色没有变化，这说明 。
（3）C装置中未通入二氧化碳之前，在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水，未见试纸颜色变化，说明假设 不成立（填序号，下同），之后通入二氧化碳，看到试纸变红，由此说明假设 成立，原因是 （用化学方程式填空）。
（4）D中反应的化学方程式为 。
【解答】解：（1）装置A的作用是：吸水干燥作用；故答案为：吸水干燥作用；
（2）实验过程中，B内试纸的颜色没有变化，这说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；故答案为：二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；
（3）C装置中未通入二氧化碳之前，在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水，未见试纸颜色变化，说明假设②不成立；之后通入二氧化碳，看到试纸变红，由此说明假设③成立，原因是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使紫色变红色；故答案为：②；③；CO2+H2O＝H2CO3；
（4）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
17．某兴趣小组验证二氧化碳的某些性质，进行了系列实验。
【实验1】：向盛水的烧杯中通入二氧化碳，采用“数字化实验”，由传感器采集信息绘制出pH与通气时间关系曲线如图2。写出图1中曲线下降段发生反应的化学方程式为 。
【实验2】：小静同学将收集满二氧化碳的两支试管，分别倒立在水和氢氧化钠溶液中，轻轻晃动试管，如图5，根据 现象，判断二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。反应的化学方程式为 。
【实验3】：为了进一步探究CO2与NaOH溶液的反应，小组同学将CO2持续通入一定浓度的氢氧化钠溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图3、图4所示。已知本实验条件下，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别为11.0和8.5。
（1）图3中，BC段发生反应的化学方程式为 。
（2）图4中，DE段温度变化的原因是 。
【实验4】：为测定一瓶变质的烧杯中NaOH的含量，某同学取一定量的烧碱样品，溶于一定量的水中得到200g溶液，再加入200g足量的稀盐酸充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液质量为395.6g。请分析计算：
（1）反应生成的二氧化碳质量为 g。
（2）若所取烧碱样品为50.0g，求样品中NaOH的质量分数。
【解答】解：【实验1】：二氧化碳与水反应生成碳酸，则反应方程式CO2+H2O＝H2CO3，故填：CO2+H2O＝H2CO3；
【实验2】：因为氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，试管这压强减小，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
【实验3】：（1）已知本实验条件下，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别为11.0和8.5，分析图4曲线可知溶液的pH从13降到12，说明已有碳酸钠生成但氢氧化钠还没反应完，所以对应溶液中的溶质是NaOH、Na2CO3，BC段溶液的pH从11.0降到8.5，也就是说B点对应的溶质是Na2CO3，C点对应的溶质是NaHCO3，所以发生反应的化学方程式Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3，故填：Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3；
（2）综合分析图4和图5可知DE对应的反应是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，溶液温度由20oC升高到22oC，所以图5中，DE段温度变化的原因二氧化碳与氢氧化钠溶液反应放热，故填：Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3；
【实验4】：（1）据反应前后质量差：200克+200克﹣395.6克＝4.4克就是二氧化碳的质量，故填：4.4；
（2）解：设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4═Na2 SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
解得x＝10.6g，则烧碱样品中氢氧化钠的质量分数100%＝78.8%
答：烧碱样品中NaOH的质量分数为78.8%。
第11讲 碳单质和碳的氧化物
知识点一 常见的碳单质
1．同种元素可以组成不同单质
（1）不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质。
（2）同种元素也可以组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。
2．金刚石、石墨和C60的物理性质与用途
金刚石 石墨 C60
颜色硬度 透明固体自然界中最硬 深灰色固体质软 黑色固体
导电性 不导电 导电
用途 玻璃刀 铅笔芯、电极
构成微粒 碳原子 碳原子 C60
结构
区别与联系 碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异；三者都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。
3．无定形碳
（1）木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳（主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成），属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
（2）木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。
（3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。
1．碳单质在生活和生产中有许多用途，下列说法不正确的是（ ）
A．活性炭用于冰箱除异味是利用了它的吸附性
B．金刚石作为装饰品是利用了它的光学性质
C．石墨用于做电极是利用了它的导电性
D．用墨水作画是利用了它的还原性
【答案】D。
【解析】A、活性炭用于冰箱除异味是利用了它的吸附性，该选项说法正确；
B、金刚石作为装饰品是利用了它的光学性质，即璀璨夺目，该选项说法正确；
C、石墨用于做电极是利用了它的导电性，该选项说法正确；
D、用墨水作画是利用了碳的化学性质在通常情况下不活泼，该选项说法不正确。
2．如图C60向人类展示了一个全新的碳世界。下列有关说法错误的是（ ）
A．C60的相对分子质量为720
B．C60在一定条件下可与氧气反应生成二氧化碳
C．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
D．保持C60化学性质的最小粒子是碳原子
【解答】解：A．C60的相对分子质量为12×60＝720，故正确；
B．C60是由碳元素组成的单质，由质量守恒定律可知C60在氧气中完全燃烧生成CO2，故正确。
C．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故正确；
D．C60由C60分子构成的，而不是由原子直接构成的，故错误；
故选：D。
3．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。下列关于碳单质的描述中正确的是（ ）
选项 性质 用途
A 石墨能导电 石墨可用作电极
B 金刚石密度大 金刚石可用来切割玻璃
C 活性炭具有很强的吸附性 活性炭可用作净化硬水
D 碳具有氧化性 焦炭可用于冶金工业
【解答】解：A、石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；
B、金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故错误；
C、活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附水中的色素、异味的物质，但是不能使硬水软化，故错误；
D、碳具有还原性，可用焦炭来冶炼金属，故错误。
故选：A。
4．金刚石、石墨、碳60是由碳元素组成的三种不同单质，它们的化学性质相同，但物理性质有很大差异，它们的结构如图所示。导致它们在物理性质上出现差异的主要原因是（ ）
A．碳原子的排列方式不同 B．单质外型上的差异
C．金刚石是金属，其他是非金属 D．碳原子的数目不同
【解答】解：金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质，由结构图可知它们物理性质相差很大，是因为碳原子的排列方式不同。
故选：A。
5．5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合材料散热片可以很好的解决芯这一问题。关于石墨烯以下说法不正确的是（ ）
A．构成：碳原子
B．结构：微粒排列方式不同于金刚石
C．性质：和碳的化学性质相同
D．用途：用作超轻绝缘材料，导热性材料
【解答】解：A、石墨烯是碳元素形成的单质，是由碳原子直接构成的，故选项说法正确。
B、石墨烯和微粒排列方式不同于金刚石，它们中碳原子的排列方式不同，故选项说法正确。
C、石墨烯是碳元素形成的单质，和碳的化学性质相同，故选项说法正确。
D、5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合材料散热片可以很好的解决芯这一问题，则石墨烯可用作导热性材料，但石墨具有优良的导电性，不能用作超轻绝缘材料，故选项说法错误。
故选：D。
1．下列有关碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的矿物质，可做钻探机钻头
B．活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来除去水中的色素和异味
C．元素的种类是由原子核内质子数和中子数决定的
D．石墨有良好的导电性，可制作电极
【答案】C.。
【解析】A、金刚石是天然最硬的物质能做钻头，A不符合题意；
B、活性炭能够吸附色素和异味，B不符合题意；
C、具有相同质子数或核电荷数的同类原子的总称叫元素，故元素的种类是由质子数或核电荷数决定的，C符合题意；
D、石墨具有良好的导电性能做电极，D不符合题意。
2．证据推理是化学学科核心素养的重要内容，下列推理正确的是（ ）
A．分子由原子构成，因此分子的质量一定大于原子
B．金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质，因此它们的性质相似
C．纯净物中只含有一种物质，则由同种分子构成的物质一定是纯净物
D．不含可溶性钙、镁化合物的水是软水，则含有可溶性钙、镁化合物的水一定是硬水
【解答】解：A、分子是由原子构成的，分子、原子的种类很多，有的分子比有的原子大，有的分子比有的原子小，故A推理错误；
B、金刚石、石墨和C60均是由碳元素组成的单质，但它们的构成不同，物质性质不同，故B推理错误；
C、纯净物中只含有一种物质，则由同种分子构成的物质一定是纯净物，故C推理正确；
D、不含可溶性钙、镁化合物的水是软水，但含有可溶性钙、镁化合物的水不一定是硬水，软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水，也可能是软水，故D推理错误。
故选：C。
3．性质决定用途，用途体现性质。下列有关物质的性质与用途不相符的是（ ）
A．石墨的导电性好，可以作电极、电刷
B．活性炭的吸附性强，可在制糖工业中作脱色剂
C．单质碳具有还原性，木炭可以作冬天烤火的燃料
D．常温下碳的化学性质不活泼，古代的字画用墨（用炭黑等制成）书写或绘制
【解答】解：A、石墨的导电性好，可以作电极、电刷，故选项说法正确；
B、活性炭的吸附性强，可在制糖工业中作脱色剂，故选项说法正确；
C、单质碳具有可燃性，木炭可以作冬天烤火的燃料，故说法不正确；
D、温下碳的化学性质不活泼，古代的字画用墨（用炭黑等制成）书写或绘制，故说法正确。
故选：C。
4．关于金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．原子大小不同 B．原子种类不同
C．原子数目不同 D．原子排列方式不同
【解答】解：物质的结构决定物质的性质，金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，金刚石和石墨物理性质有很大差异，是因为碳原子排列方式不同。
故选：D。
5．浙江大学课题组近日制备出了一种只含碳元素的超轻气凝胶，如图是超 轻气凝胶放在桃花的花蕊上。气凝胶由碳原子构成，内部有无数个孔隙，充斥空气，故而得名。下列关于超轻气凝胶说法不正确的是（ ）
A．气凝胶常温下化学性质稳定
B．气凝胶具有很强的吸附作用
C．气凝胶可以用来净化被污染的水源
D．气凝胶化学性质和金刚石差异很大
【解答】解：A、气凝胶由碳原子构成，是碳元素形成的单质，气凝胶常温下化学性质稳定，故选项说法正确。
B、气凝胶内部有无数个孔隙，充斥空气，具有疏松多孔的结构，具有很强的吸附作用，故选项说法正确。
C、由B选项的分析，气凝胶具有吸附性，可以用来净化被污染的水源，故选项说法正确。
D、气凝胶和金刚石均是碳元素形成的单质，化学性质相同，故选项说法错误。
故选：D。
6．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词，被美国的《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一，该广告词能体现的钻石性质是（ ）
A．硬度大 B．不能导电
C．化学性质稳定 D．熔点低
【解答】解：钻石是金刚石打磨而成的，金刚石的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质很稳定，故选C。
7．下列物质的用途与其性质的对应关系不正确的是（ ）
A．金刚石常用来裁玻璃﹣﹣金刚石坚硬无比
B．焦炭用来冶炼金属﹣﹣焦炭具有还原性
C．石墨常用作电极材料﹣﹣石墨具有导电性
D．木炭可燃烧﹣﹣木炭具有吸附性
【解答】解：A、金刚石坚硬无比，金刚石常用来裁玻璃，故选项说法正确。
B、焦炭具有还原性，可用来冶炼金属，故选项说法正确。
C、石墨具有导电性，石墨常用作电极材料，故选项说法正确。
D、木炭可燃烧，是利用了木炭具有可燃性，故选项说法错误。
故选：D。
知识点二 碳单质的化学性质
1．常温下碳的稳定性
常温下，碳的化学性质不活泼。即使受日光照射或空气、水分接触，都不容易起变化。
注意：碳的原子结构示意图为 ，最外层有4个电子，不容易得失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。
2．碳与氧气的反应——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）碳在充足的氧气里充分燃烧生成二氧化碳：C + O2=CO2 ；现象：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（2）碳在氧气不充足时，不充分燃烧，生成一氧化碳：2C + O2 =2CO。
3．碳与氧化铜反应——还原性
方程式 C + 2CuO2Cu + CO2↑
现象 黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊
细 节 ①金属网罩作用 使火焰集中并提高温度
②实验结束时 先撤导管，后熄酒精灯
1．下列有关说法正确的是（ ）
A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同
B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼C．C60是一种化合物
D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳
【答案】B。
【解析】A、金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为它们的碳原子排列方式不同，构成它们的碳原子都相同，故A错误；
B、用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼，故B正确；
C、C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故C错误；
D、碳单质在充分燃烧时生成了二氧化碳，在不充分燃烧时生成了一氧化碳。故D错误。
2．清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ）
A．具有可燃性 B．在常温下稳定
C．具有氧化性 D．具有还原性
【解答】解：墨汁中的碳常温下化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应，所以古代的字画至今仍不褪色。与碳的可燃性、还原性无关。碳不具有氧化性。
故选：B。
3．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ ）
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到b中溶液变浑浊
C．为保证氧化铜被完全还原出来，氧化铜与木炭的质量比应该为160：12
D．实验结束后，先从b中移出导管，然后迅速夹紧胶管
【解答】解：A、反应条件是高温，给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。
B、实验过程中，产生CO2，可观察到b中溶液变浑浊，故选项说法正确。
C、为保证氧化铜被完全还原出来，木炭的质量应过量，氧化铜与木炭的质量比应该小于160：12，故选项说法错误。
D、实验结束后，先从b中移出导管，防止倒吸；然后要迅速夹紧胶管，避免高温的铜与空气接触再次被氧化，故选项说法正确。
故选：C。
1．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（ ）
A．装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始
B．反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是反应生成的
C．冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量
D．装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体
【答案】C。
【解析】A、装置Ⅲ中出现气泡，不能说明Ⅰ中反应已开始，这是因为加热时，装置中的空气膨胀，导致烧杯中出现气泡，该选项说法不正确；
B、反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是药品中的水蒸发、冷凝导致的，该选项说法不正确；
C、冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量，这是因为反应生成的二氧化碳逸出装置，该选项说法正确；
D、装置Ⅱ中不能收集到一瓶二氧化碳气体，如果要收集一瓶二氧化碳气体，导管应该是长进短出，该选项说法不正确。
2．化学课上老师演示用木炭还原氧化铜的实验如图
（1）给酒精灯加灯罩的目的是什么？
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊的原因是什么？
（3）继续加热，观察到 。请你写出图中所有反应的化学方程式 。
（4）经过充分反应后，石灰水中不再冒出气泡，停止加热时，先将导管从试管②中撤出，并堵住导管口，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是什么？ 。
【解答】解：（1）给酒精灯加灯罩的目的是集中火焰，提供高温。故填：集中火焰，提供高温。
（2）开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气。故填：刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气。
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。故填：石灰水逐渐变浑浊；黑色粉末中出现红色物质。
氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
氧化铜和碳反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。
（4）这样操作的原因是防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。故填：防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。
答案：
（1）集中火焰，提供高温；
（2）刚开始试管内的空气受热膨胀，排出来的是空气；
（3）①CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ②C+2CuO2Cu+CO2↑；
（4）防止石灰水倒吸以及生成的铜又被氧化成氧化铜。
知识点三 还原反应
含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
C + 2CuO = CO2↑+ 2Cu
1．已知碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑，其中碳在该反应中作为（ ）
A．还原剂 B．氧化剂 C．助燃剂 D．催化剂
【答案】A。
【解析】已碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为：C+2CuO 2Cu+CO2↑，碳夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，具有还原性，作还原
2．实验室里，可用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是（ ）
A．Al B．MnO2 C．Al2O3 D．Mn
【解答】解：由化学方程式可知，在该反应中，铝夺取了二氧化锰中的氧元素，所以铝表现出了还原性。
故选：A。
3．已知CO+CuOCu+CO2，该反应中发生还原反应的物质是（ ）
A．CO B．CuO C．Cu D．CO2
【解答】解：在CO+CuOCu+CO2中氧化铜失去氧，发生了还原反应，被还原，而一氧化碳得到氧，发生了氧化反应，被氧化。
故选：B。
4．在2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑反应中，还原剂是（ ）
A．C B．CO2 C．Fe2O3 D．Fe
【解答】解：由反应的化学方程式2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑可知，氧化铁失去氧生成铁发生了还原反应，是氧化剂；碳得到氧生成二氧化碳发生了氧化反应，是还原剂。
故选：A。
1．工业上常利用铝热反应冶炼金属锰，反应原理为：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3，其中被还原的物质是（ ）
A．Mn B．Al C．MnO2 D．Al2O3
【答案】C。
【解析】根据在氧化还原反应中，含氧的化合物失去氧，发生了还原反应，被还原，进行分析解答．工业上常利用铝热反应冶炼金属锰，反应原理为：3MnO2+4Al3Mn+
2Al2O3，其中二氧化锰失去了氧，发生了还原反应，被还原。
2．在C+2CuO2Cu+CO2↑反应中，发生还原反应的物质是（ ）
A．CuO B．CO2 C．C D．Cu
【解答】解：在C+2CuO2Cu+CO2↑反应中，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：A。
3．工业上冶炼金属锰的反应是3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3，反应中的还原剂是（ ）
A．MnO2 B．Mn C．Al D．Al2O3
【解答】解：根据反应3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3可知，在此反应中铝得氧发生了氧化反应，是还原剂；MnO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：C。
4．生产电脑芯片的材料主要是高纯硅，工业生产硅的原理为：2C+SiO2Si+2CO↑，在反应中发生了还原反应的是（ ）
A．C B．SiO2 C．Si D．CO
【解答】解：根据工业生产硅的原理为：2C+SiO2Si+2CO↑，可知：在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；SiO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：B。
知识点四 二氧化碳
1．二氧化碳的物理性质
常温下无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳称为干冰。
2．二氧化碳的化学性质
（1）不可燃且不支持燃烧，不能供给呼吸
实验：
现象：蜡烛自下而上依次熄灭。
结论：CO2密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧
（2）二氧化碳与水反应
实验：
现象：Ⅱ、Ⅲ小花不变红，Ⅰ、Ⅳ小花变红。
结论：CO2能与H2O反应生成酸性物质。
（3）二氧化碳和澄清石灰水反应
原理：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O
现象：澄清石灰水变浑浊
二氧化碳的用途
灭火（不燃烧，也不支持燃烧），工业原料、做气体肥料（光合作用），干冰可作为制冷剂用于冷藏保鲜与运输、人工降雨（升华吸热）等。
二氧化碳对生活和环境的影响
自然界中的二氧化碳循环：
二氧化碳 氧气
温室效应
二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。
大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做温室效应。注意：二氧化碳不是空气污染物。
低碳生活
倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。
1．下列有关验证二氧化碳性质的实验中，只和它的物理性质有关的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
A、稀盐酸和石灰石反应生气二氧化碳，二氧化碳是两支蜡烛从上到下依次熄灭，下面的先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大，属二氧化碳的物理性质，蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，属于二氧化碳的化学性质，所以A不正确；
B、该实验二氧化碳和石灰水反应生成白色沉淀，属于二氧化碳的化学性质，所以B不正确；
C、二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊试液变红，这属于二氧化碳的化学性质，所以C不正确；
D、由于二氧化碳的密度比空气大，能对二氧化碳的倾倒，该操作只体现了二氧化碳的物理性质，所以D正确。
故选：D。
2．取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是（ ）
A．纸花变为红色的有实验1和实验4
B．实验1的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红
C．能证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象是：4中小花变红，2、3中不变红
D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质
【答案】D。
【解析】根据已有的知识进行分析，酸性溶液能使紫色石蕊试液变成红色，水和二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色，二氧化碳能与水化合生成的碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
A、①稀醋酸是酸性溶液，二氧化碳能与水化合生成的碳酸，都能使紫色石蕊试液变成红色，故对；
B，实验1的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红，故对；
C、由4中小花变红，2、3中不变红，证明水和二氧化碳发生了化学反应生成了碳酸，故对；
D、此实验证明水和二氧化碳反应生成的是酸性物质，能使紫色的石蕊试液变成红色，故错误。
3．如图所示的实验，能说明CO2的哪些性质（ ）
①不能燃烧 ②一般不支持燃烧 ③密度比空气的大
④不能供给呼吸 ⑤CO2能与水反应生成碳酸
A．①②③④⑤ B．①②⑤ C．①②④ D．②③⑤
【解答】解：①蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故说法正确。
②蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故说法正确。
③下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大，故说法正确。
④老鼠死了，说明二氧化碳不能供给呼吸，故说法正确。
⑤紫色石蕊溶液变红色，说明CO2能与水反应生成碳酸，故说法正确。
故①②③④⑤说法均正确。
故选：A。
4．用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体，试剂瓶中加入200mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞，连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。当向水中注入二氧化碳气体达到120mL时，水中不再继续溶解二氧化碳，下列说法正确的是（ ）
A．试剂瓶中加入的水可以用矿泉水
B．推动活塞时尽量缓慢，其目的是确保二氧化碳充分溶解
C．当水中不再继续溶解二氧化碳时，红色油柱开始向下移动
D．实验表明在该条件下，1体积水中能溶解1体积二氧化碳
【解答】解：A.该实验是探究二氧化碳的溶解性，为了避免杂质影响实验，试剂瓶中加入的水应是蒸馏水，选项说法错误；
B.为了使二氧化碳充分溶解，推动活塞时尽量缓慢，选项说法正确；
C.当水中不再继续溶解二氧化碳时，红色油柱开始向上移动，选项说法错误；
D.当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动，说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体积数是：0.6，选项说法错误。
故选：B。
5．小明同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出）来探究二氧化碳的制取和性质（使用石灰石制取二氧化碳）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（ ）
A．d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色
B．通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量
C．该装置的左半部也可用于制取氢气
D．利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
【解答】解：A、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色，二氧化碳密度比空气的大，d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色，故选项说法正确。
B、注射器能控制液体的滴加，通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量，故选项说法正确。
C、该装置的左半部属于固液常温型装置；实验室常用锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，属于固液常温型，该装置的左半部也可用于制取氢气，故选项说法正确。
D、石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行，注射器内的液体不能为稀硫酸，故选项说法错误。
故选：D。
1．二氧化碳的下列用途与其性质对应关系不正确的是（ ）
A．二氧化碳能用于灭火﹣﹣本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大
B．干冰能用于人工降雨﹣﹣升华吸收热量
C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料﹣﹣溶于水且与水反应生成碳酸
D．二氧化碳用作气体肥料﹣﹣能溶于水
【解答】解：A、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，常用于灭火，故A说法正确；
B、干冰升华吸收热量，能用于人工降雨，故B说法正确；
C、二氧化碳溶于水且与水反应生成碳酸，能用来生产汽水等碳酸饮料，故C说法正确；
D、二氧化碳是光合作用的原料，故可作气体肥料，故D说法错误；
故选：D。
2．下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是（ ）
A．收集二氧化碳 B．塑料瓶变瘪
C．气球漂浮 D．右侧纸袋下沉
【解答】解：A、排空气法收集气体与气体的密度有关，密度比空气大的可以用向上排空气法收集，故A能说明二氧化碳的密度比空气大；
B、振荡后塑料瓶变瘪的原因：二氧化碳溶于水，瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，塑料瓶变瘪，故B不能说明二氧化碳的密度比空气大；
C、气球浮起来的原因是二氧化碳的密度比空气大，聚集在烧杯的底部，使气球浮起来，故C能说明二氧化碳的密度比空气大；
D、纸袋下沉的原因是因为二氧化碳的密度比空气大，在相同体积的空气和相同体积的二氧化碳比较，相同体积的二氧化碳的质量大，故D能说明二氧化碳的密度比空气大。
故选：B。
3．近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应所致。下列气体进入大气层不能导致温室效应的是（ ）
A．O3 B．CO2 C．CH4 D．N2
【答案】D。
【解析】近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是：温室效应所致；二氧化碳是主要的温室气体，其它的温室气体还有甲烷、臭氧等。
A、臭氧进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
B、二氧化碳是主要的温室气体，进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
C、甲烷进入大气层能导致温室效应；故选项错误；
D、氮气不是温室气体，进入大气层，不能导致温室效应；故选项正确。
4．为了验证二氧化碳的化学性质，某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸，按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置。下列说法正确的是（ ）
A．图中1、2、3会变红，4不变色
B．该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质
C．该实验说明CO2能溶于水
D．该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强
【解答】解：A、醋酸能使石蕊试液变红色，水不能是石蕊试液变红色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，干燥的二氧化碳不能使石蕊变红色，因此1、3处变红色，2、4处不变色，故A错误；
B、二氧化碳和水反应生成碳酸是紫色石蕊变红色，二氧化碳不能与石蕊反应生成红色物质，故B错误；
C、该实验只能证明二氧化碳和水反应，不能说明二氧化碳溶于水，故C错误；
D、该实验的优点是将多个实验合为一体，对比性强，故D正确。
故选：D。
知识点五 一氧化碳
1．一氧化碳的物理性质
常温下无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
2．一氧化碳的化学性质
（1）可燃性
一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃CO前必须检验其纯度。
反应的化学方程式：CO + O2 =2CO2。
（2）毒性
一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。冬季用煤火取暖时，一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止一氧化碳中毒。
（3）还原性
CO还原氧化铜 CO还原氧化铁
化学方程式 CO + CuO Cu + CO2 3CO + Fe2O 32Fe + 3CO2
现象 固体由黑色变为红色 澄清石灰水变浑浊 固体由红色变为黑色 澄清石灰水变浑浊
注意：问题1：实验前先通CO还是先点燃酒精灯加热氧化铜？
问题2：实验结束之后是先停止通CO还是先停止加热？
问题3：装置尾部的酒精灯的作用是什么？
3．一氧化碳的用途
作气体燃料（可燃性），用于冶金行业（还原性）等。
1．CO和CO2相比较，下列说法错误的是（ ）
A．它们都是纯净物，又都是氧化物
B．组成元素种类相同，但碳元素的化合价不同
C．它们均能通过碳与氧气反应得到
D．常温常压下都是气体，都有毒，都能致人死亡
【解答】解：A、CO和CO2都是有一种物质组成的属于纯净物；都含有两种元素，其中一种元素是氧元素，属于氧化物。故A说法正确；
B、CO和CO2都是由碳、氧元素组成的化合物，在CO中碳显+2价，在CO2中碳显+4价。故B说法正确；
C、碳与氧气在充分燃烧时生成了二氧化碳，在不充分燃烧时生成了一氧化碳。故C说法正确；
D、常温常压下都是气体，一氧化碳有毒，能致人死亡；二氧化碳没有毒，但不能供给呼吸，二氧化碳浓度高了也能使人窒息死亡。故D说法错误。
故选：D。
2．下列关于碳的两种氧化物说法正确的是（ ）
A．CO2和CO都是光合作用原料
B．CO2和CO都会导致温室效应
C．CO2和CO都具有还原性
D．CO2不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合
【答案】D。
【解析】A、光合作用的原料是二氧化碳和水，故A错；
B、导致温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、臭氧等，故B错；
C、二氧化碳不具有还原性，故C错；
D、CO2不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合，故D正确。
3．如图为一氧化碳还原氧化铜热浓硫酸验装置（夹持仪器等略），已知HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是（ ）
A．该实验可验证CO的还原性
B．实验过程中，可以观察到黑色固体变红色
C．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和化合反应
D．此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小
【解答】解：A、一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该实验可验证CO的还原性，故说法正确；
B、该实验中的现象一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，现象是黑色粉末变为红色，故说法正确；
C、甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成物是两种化合物，不符合化合反应的概念，故说法错误；
D、此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小，故说法正确。
故选：C
1．下列有关CO与CO2的叙述正确的是（ ）
A．CO与CO2中碳元素的化合价相同
B．在一定条件下，CO与CO2可以互相转化
C．CO与CO2中组成元素相同，分子构成相似
D．CO2气体中混有少量的CO气体，可用点燃的方法除去CO
【解答】解：A、CO与CO2中碳元素的化合价分别是+2、+4，化合价不相同，故A错误；
B、由CO与CO2的性质可知，在一定条件下，CO与CO2可以互相转化，故B正确；
C、CO与CO2中组成元素相同，但分子构成不相似，故C错误。
D、CO2中混有少量的CO，不能点燃，所以不可用点燃的方法除去CO，故D错误。
故选：B。
2．一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．先点燃A处酒精灯再通一氧化碳
B．玻璃管中黑色固体变红
C．B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳
D．C处酒精灯作用是处理尾气
【解答】A、实验过程要先通一氧化碳，所以要先点燃C处酒精灯，故A说法不正确；
B、氧化铜变为铜，由黑色变为红色，故B说法正确；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳，故C说法正确；
D、C处酒精灯作用是处理尾气，防止污染空气，故D说法正确。
故选：A。
3．如图是CO与CuO反应的装置，下列关于图示实验说法正确的是（ ）
①说明CO具有还原性
②玻璃管中黑色固体变成了红色
③说明CO被还原后的产物是CO2
④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源
⑤玻璃管中发生的反应为分解反应
A．①③④ B．①④⑤ C．①②④ D．全部正确
【答案】C。
【解析】①玻璃管中黑色粉末变成红色，说明生成了铜，说明CO具有还原性，故说法正确。
②玻璃管中黑色固体变成了红色，故说法正确。
③澄清的石灰水变浑浊，说明CO被氧化（而不是被还原）后的产物是CO2，故说法错误。
④尾气点燃后，给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，故说法正确。
⑤玻璃管中发生的反应为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种，不属于分解反应，故说法错误。
故①②④说法正确。
4．某兴趣小组为研究一氧化碳的性质进行了如图所示实验。下列关于该实验叙述正确的是（ ）
A．该实验验证了一氧化碳具有氧化性
B．丙过程中能观察到铜丝从红色变成了黑色
C．装置中石灰水的作用是吸收剩余的一氧化碳
D．待反应结束冷却后软质塑料瓶会变扁
【解答】解：A、该实验验证了一氧化碳具有还原性，错误；
B、丙过程中能观察到黑色的氧化铜丝变成了红色的铜，错误；
C、装置中石灰水的作用不是吸收剩余的一氧化碳而是检验生成的二氧化碳，错误；
D、待反应结束冷却后，由于消耗了一氧化碳，生成的二氧化碳又被澄清石灰水吸收，导致瓶内气压降低，软质塑料瓶会变扁，正确。
故选：D。
1．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列叙述不正确的是（ ）
A．金刚石是自然界最硬的物质 B．石墨具有导电性
C．碳原子的排列方式不同 D．金刚石和石墨都是黑色固体
【答案】D。
【解析】本题牵扯到几种碳单质，解题时要把握住“结构决定性质，性质决定用途”这一结论，凡是由碳元素组成的单质都具备碳单质的化学性质，它们充分燃烧后的产物都是二氧化碳。
A．金刚石具有正八面体的结构，这种结构决定了它具有硬度大的性质，故正确；
B．石墨具有导电性，故正确；
C．它们都是碳元素组成的单质，但是由于它们的结构也就是碳原子的排列不同，所以它们的物理性质有较大的差异，故正确；
D．金刚石是无色透明的固体，不是黑色的，故错误。
2．王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。你认为他的书法能保存完好的原因是（ ）
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
C．因为现代科学技术发达，能够把古代书法还原本色
D．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
【解答】解：A．书法墨宝不易褪色，与书写用力的大小无关，故A错误；
B．纸放在空气中长期会发生腐烂，墨宝不变质，与纸的好坏无关，故B错误；
C．现代科学技术虽然可以将书法还原，但是改变了原来的本质，故C错误，
D．在常温下，碳的化学性质不活泼，不会和空气中的其他物质发生反应，故D正确，
故选：D。
3．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（ ）
A．构成它们的原子数目不同
B．构成它们的原子大小不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【解答】解：金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同，因而物理性质不同，故选D。
4．如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A．这四种物质都很软，可作润滑剂
B．这四种物质碳原子的排列方式相同
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．这四种物质都由原子直接构成
【解答】解：A、金刚石的硬度很大，错误；
B、由四种物质的结构示意图可知，四种物质碳原子的排列方式是不相同的，错误；
C、这四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧后的产物都是CO2，正确；
D、碳60是由碳60分子构成的，错误；
故选：C。
5．炼铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应中被还原的物质是（ ）
A．CO B．Fe2O3 C．Fe D．CO2
【答案】B。
【解析】根据在氧化还原反应中，含氧的化合物失去氧，发生了还原反应，被还原，进行分析解答．炼铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，其中Fe2O3失去了氧，发生了还原反应，被还原。
6．碳单质在不同的反应条件下表现的性质不同，下列说法不正确的是（ ）
A．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质稳定
B．金刚石，石墨、C60充分燃烧的产物都是CO2
C．常温下，活性炭化学性质活泼，可用于消除气味
D．高温下用碳粉还原氧化铜粉末（如图所示），当澄清石灰水变浑浊，可说明反应已经发生
【答案】C。
【解析】A、书写档案规定必须使用碳素墨水，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。
B、金刚石，石墨、C60均具有可燃性，充分燃烧的产物都是CO2，故选项说法正确。
C、常温下，活性炭具有疏松多孔的结构，可用于吸附气味，故选项说法错误。
D、高温下用碳粉还原氧化铜粉末，当澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，说明反应已经发生，故选项说法正确。
7．下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）
A．碳在空气中燃烧，发出白光，放出热量，生成大量白烟
B．在一定条件下，二氧化碳能够转变成一氧化碳
C．一氧化碳具有毒性，容易与血红蛋白结合，使人缺氧而窒息死亡
D．金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质
【答案】A。
【解析】A、木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，发出白光，不会大量白烟，故选项说法错误。
B、二氧化碳与碳在高温下生成一氧化碳，在一定条件下CO2能够转变成一氧化碳，故选项说法正确。
C、一氧化碳中毒的原理是它比氧气更易与血红蛋白结合，失去载氧的能力，使人体因缺氧而窒息死，故选项说法正确。
D、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故选项说法正确。
8．逻辑推理是一种重要的化学思维方法，以下推理合理的是（ ）
A．因为SO2和SO3的组成元素相同，所以它们的化学性质相似
B．因为CO2可使紫色石蕊溶液变红，所以CO2属于酸
C．因为金刚石与石墨的原子排列方式不同，所以它们的化学性质差异很大
D．因为单质中只含有一种元素，所以含有多种元素的物质一定不是单质
【答案】D。
【解析】A、SO2和SO3的组成元素相同，但分子的构成不同，所以它们的化学性质不相似，故A错误；
B、CO2可使紫色石蕊溶液变红，是由于CO2能与水化合生成了碳酸，但CO2不属于酸。故B错误；
C、因为金刚石与石墨的原子排列方式不同，所以它们的物理性质差异很大，但具有相同的化学性质，故C错误。
D、因为单质中只含有一种元素，所以含有多种元素的物质一定不是单质，故D正确。
9．下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
B．焦炭能把铁从它的氧化物矿石里还原出来
C．碳燃烧不充分时候会生成一氧化碳
D．金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式不同
【答案】A。
【解析】A、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，故选项说法错误。B、焦炭具有还原性，可用于铁的冶炼，故选项说法正确。
C、碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，都能用碳和氧气反应制得，故选项说法正确。
D、金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同，故选项说法正确。
10．下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是（ ）
A．清明上河图至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
B．CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质也相同
C．碳在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO
D．CO可用于冶炼金属、做气体燃料；CO2可用于人工降雨、灭火
【答案】B。
【解析】A、墨汁中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，北宋画家张择端用墨绘制的《清明上河图》能够保存至今，是由于碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。
B、CO和CO2组成元素相同，但一氧化碳和二氧化碳分子的构成不同，它们的化学性质不同，故选项说法错误。
C、碳具有可燃性，充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO，故选项说法正确。
D、CO具有还原性、可燃性，可用于冶炼金属、做气体燃料；CO2不能燃烧、不能支持燃烧，密度比空气的大，用于人工降雨、灭火，故选项说法正确。
11．下列关于一氧化碳的叙述正确的是（ ）
A．“低碳生活”就是降低CO的排放
B．高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C．在煤炉旁放一盆水可以防止CO中毒
D．实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
【答案】B。
【解析】A、“低碳生活”就是降低二氧化碳的排放，故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性，高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物，故选项说法正确。
C、一氧化碳难溶于水，不与水反应，在煤炉上放一盆水不能防止CO中毒，故选项说法错误。
D、实验室用块状石灰石和稀盐酸制取的是二氧化碳，不是一氧化碳，故选项说法错误。
12．实验室利用如图装置进行实验。有关实验操作说法正确的是（ ）
A．甲、丙两处的澄清石灰水的作用是相同的
B．先点燃乙处酒精灯，再通入CO 反应
C．丁处酒精灯在通入CO 前应先点燃，防止 CO 污染
D．乙处固体几乎全变红后，继续通入 CO 只是为了防止倒吸
【答案】C。
【解析】A、甲处的澄清石灰水验证混合气体中是否含有二氧化碳，乙处的石灰水的作用是验证生成物中是否含有二氧化碳，故选项说法错误。
B、先通入CO，再点燃乙处酒精灯，排尽装置内的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。
C、丁处酒精灯在通入CO 前应先点燃，防止CO 污染，故选项说法正确。
D、乙处固体几乎全变红后，继续通入CO，目的之一是防止生成的铜再次被氧化，故选项说法错误。
13．如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验（图中固定玻璃管的仪器已略去），下列说法正确的是（ ）
A．丙装置的作用是收集二氧化碳
B．该装置的不足之处是未进行尾气处理
C．甲和乙两处现象分别是黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变红
D．丁装置的作用只是检验乙处发生的反应有二氧化碳生成
【答案】C。
【解析】A、该实验中，丙装置作用是停止加热后，防止丁装置中的液体倒吸入玻璃管中，而非收集二氧化碳，故A错。
B、当CO进入丁装置时，会被该装置收集，不能排出。因此丁装置的作用为：①检验CO2，②尾气处理，防止CO逸出污染空气，所以不需要再进行尾气处理，故B错。
C、甲处现象是黑色粉末减少，乙处现象是黑色粉末逐渐变红，故C正确；
D、当CO进入丁装置时，会被该装置收集，不能排出。因此丁装置的作用为：①检验CO2，②尾气处理，防止CO逸出污染空气，故D错。
14．某化学活动小组为探究碳与氧气反应的生成物，利用下列装置进行了如下实验（图中固定试管的仪器已略去）．回答：
（1）实验中发现，A中木炭粉明显减少，写出可能发生反应的化学方程式 ．
（2）B装置的作用是 ．
（3）实验中观察到C装置中澄清石灰水变浑浊，D装置中黑色粉末变成红色粉末，写出D装置中发生反应的化学方程式 ；由上述现象可得出的结论是： ．
（4）此装置有明显的不足，应如何改进： ．
【解答】解：（1）碳在氧气充足时会燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足时燃烧会生成一氧化碳，故填：C+O2（充足）CO2，2C+O2（不充足）2CO；
（2）在C装置中，左侧的导管伸到液面以下，若装置C之前的装置内压强低于C装置的压强，会产生液体倒吸的现象，故B装置的作用是防止反应后冷却到室温时，C装置中的液体倒吸，故填：防止反应后冷却到室温时，C装置中的液体倒吸；
（3）C装置内的澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，D装置中黑色粉末变成红色粉末，说明有铜生成，则是具有还原性的物质与氧化铜发生了反应，故说明碳与氧气反应生成了一氧化碳，故填：CuO+COCu+CO2，碳与氧气反应生成了一氧化碳和二氧化碳；（4）由于生成了一氧化碳，而一氧化碳是有毒的气体，此装置缺少一氧化碳的尾气处理，可以使用酒精灯点燃，故填：使用酒精灯点燃．
15．用如图所示实验来探究CO2的性质。
资料：浓硫酸可以做某些气体的干燥剂，如二氧化碳。
（1）用来验证CO2能否与水反应，实验时的步骤是：
a.关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ。
b.关闭止水夹Ⅱ，打开止水夹Ⅰ。
实验的正确步骤顺序是 （填序号）。在正确操作时，看到瓶内的现象是 ，得出的结论用方程式表示为 。
（2）关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ，持续通入CO2，可观察到烧杯中出现的现象是 ，因此二氧化碳可用来灭火，利用的性质是 。
【解答】解：（1）实验的正确步骤顺序是a、b，其中a步骤中，含有水蒸气的二氧化碳通过浓硫酸时，浓硫酸能够吸收水蒸气，导出的气体是干燥的二氧化碳，在正确操作时，看到瓶内a操作中紫花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，b操作中紫花变红色，说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红色，反应的化学方程式：CO2+H2O═H2CO3。
故填：a、b；a操作中紫花不变色，b操作中紫花变红色；CO2+H2O═H2CO3。
（2）关闭止水夹Ⅰ，打开止水夹Ⅱ，持续通入CO2，可观察到烧杯中蜡烛由下而上依次熄灭，因此二氧化碳可用来灭火，利用的性质是密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧。
故填：蜡烛由下而上依次熄灭；密度比空气大；不能燃烧，不支持燃烧。
16．学习二氧化碳性质时，将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，观察到紫色石蕊溶液变红，下列是某化学兴趣小组对紫色石蕊溶液变红色原因的实验探究。
【知识储备】浓硫酸可以吸收水分。
【提出问题】是什么物质使紫色石蕊变红色的？
【提出假设】①二氧化碳使紫色石蕊变为红色。②水使紫色石蕊变为红色。③二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊变为红色。
【设计实验】
请根据他们的实验，回答下列问题
（1）装置A的作用是 。
（2）实验过程中，B内试纸的颜色没有变化，这说明 。
（3）C装置中未通入二氧化碳之前，在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水，未见试纸颜色变化，说明假设 不成立（填序号，下同），之后通入二氧化碳，看到试纸变红，由此说明假设 成立，原因是 （用化学方程式填空）。
（4）D中反应的化学方程式为 。
【解答】解：（1）装置A的作用是：吸水干燥作用；故答案为：吸水干燥作用；
（2）实验过程中，B内试纸的颜色没有变化，这说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；故答案为：二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；
（3）C装置中未通入二氧化碳之前，在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水，未见试纸颜色变化，说明假设②不成立；之后通入二氧化碳，看到试纸变红，由此说明假设③成立，原因是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使紫色变红色；故答案为：②；③；CO2+H2O＝H2CO3；
（4）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
17．某兴趣小组验证二氧化碳的某些性质，进行了系列实验。
【实验1】：向盛水的烧杯中通入二氧化碳，采用“数字化实验”，由传感器采集信息绘制出pH与通气时间关系曲线如图2。写出图1中曲线下降段发生反应的化学方程式为 。
【实验2】：小静同学将收集满二氧化碳的两支试管，分别倒立在水和氢氧化钠溶液中，轻轻晃动试管，如图5，根据 现象，判断二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。反应的化学方程式为 。
【实验3】：为了进一步探究CO2与NaOH溶液的反应，小组同学将CO2持续通入一定浓度的氢氧化钠溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图3、图4所示。已知本实验条件下，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别为11.0和8.5。
（1）图3中，BC段发生反应的化学方程式为 。
（2）图4中，DE段温度变化的原因是 。
【实验4】：为测定一瓶变质的烧杯中NaOH的含量，某同学取一定量的烧碱样品，溶于一定量的水中得到200g溶液，再加入200g足量的稀盐酸充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液质量为395.6g。请分析计算：
（1）反应生成的二氧化碳质量为 g。
（2）若所取烧碱样品为50.0g，求样品中NaOH的质量分数。
【解答】解：【实验1】：二氧化碳与水反应生成碳酸，则反应方程式CO2+H2O＝H2CO3，故填：CO2+H2O＝H2CO3；
【实验2】：因为氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，试管这压强减小，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
【实验3】：（1）已知本实验条件下，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别为11.0和8.5，分析图4曲线可知溶液的pH从13降到12，说明已有碳酸钠生成但氢氧化钠还没反应完，所以对应溶液中的溶质是NaOH、Na2CO3，BC段溶液的pH从11.0降到8.5，也就是说B点对应的溶质是Na2CO3，C点对应的溶质是NaHCO3，所以发生反应的化学方程式Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3，故填：Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3；
（2）综合分析图4和图5可知DE对应的反应是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，溶液温度由20oC升高到22oC，所以图5中，DE段温度变化的原因二氧化碳与氢氧化钠溶液反应放热，故填：Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3；
【实验4】：（1）据反应前后质量差：200克+200克﹣395.6克＝4.4克就是二氧化碳的质量，故填：4.4；
（2）解：设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4═Na2 SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
解得x＝10.6g，则烧碱样品中氢氧化钠的质量分数100%＝78.8%
答：烧碱样品中NaOH的质量分数为78.8%。
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