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专题06 碳和碳的氧化物（讲练）
一、【考点导航】
考点 考纲要求
碳单质的性质和用途 1、碳单质的主要性质和用途【B（理解）】2、一氧化碳的主要性质和用途【B（理解）】3、二氧化碳的主要性质和用途【C（应用）】4、自然界中的碳循环【B（理解）】5、二氧化碳的实验室制法【B（理解）】
一氧化碳的性质和用途
二氧化碳的性质和用途
二氧化碳的实验室制法
温室效应和低碳生活
二、【易错点归纳】
一、碳单质
1、金刚石是自然界中最硬的物质。石墨是最软的矿物之一。活性炭、木炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可以吸附有异味和颜色的物质，这个过程是物理变化。
2、金刚石、石墨等它们都属于碳单质，化学式相同。但它们的物理性质不同，是因为构成它们的碳原子排列方式不同。
3、C60不是碳原子构成的，是由分子构成的物质，1个C60分子由60个碳原子构成。
二、碳的氧化物
1、二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的，化学方程式CO2+H2O=H2CO3。
2、CO的三种化学性质：可燃性，还原性，毒性。可燃性气体点燃前一定要检验纯度，决定其用作燃料。还原性决定其用于金属冶炼，性质决定用途，一定要一一对应，不要弄混了。
3、分子的种类不同，则性质也不同。一氧化碳和二氧化碳性质不同的根本原因是分子不同，不能简单比较原子数目。
三、制取二氧化碳
1、实验室制取二氧化碳药品的选择：①不能用稀硫酸和大理石反应是因为反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生。②也不用浓盐酸是因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用碳酸钠是因为反应速度过快，不便收集。
2、二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过
硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。
净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。
三、【高频考点与易错点突破】
题型一 碳单质的性质及用途
【经典例题】
【2021江苏南京】下列物质中，硬度最大的是（ ）
A．金刚石 B．石墨 C．活性炭 D．焦炭
【答案】A
【解答】天然存在的最硬的物质是金刚石，则四种物质中硬度最大的金刚石。
故选：A。
【解题技巧】本题难度不大，掌握碳单质的物理性质和碳单质的组成是正确解答本题的关键。
【真题精练】
1、【2021辽宁鞍山】下列有关金刚石和石墨的说法中，正确的是（ ）
A. 都能导电 B. 都是黑色固体
C. 硬度都很大 D. 都由碳原子构成
【答案】D
【解析】A、石墨具有良好的导电性，金刚石没有，故选项说法错误；
B、石墨是黑色晶体，但金刚石不是黑色晶体，故选项说法错误；
C、金刚石硬度大，石墨的硬度小，故选项说法错误；
D、金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的气态非金属单质，故选项说法正确。
故选D。
2、【2021广西玉林】天然存在的最硬的物质是（ ）
A．金刚石 B．铁矿石 C．石墨 D．大理石
【答案】A
【解答】金刚石是一种碳的单质，是天然存在的硬度大物质。
故选：A。
3、【2021广州】金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．构成金刚石和石墨的原子大小不同
B．金刚石和石墨中原子排列方式相同
C．lg金刚石和1g石墨所含原子数相同
D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
【答案】 C
【解析】A．构成金刚石和石墨的原子都是碳原子，所以它们的大小和结构均是相同的，故A错误；
B．金刚石和石墨中碳原子排列方式不相同，金刚石为正八面体结构，而石墨为细鳞状分层结构，故B错误；
C．由于金刚石和石墨均是由碳原子构成，故lg金刚石和1g石墨中所含的碳原子数是相同的，故C正确；
D．金刚石和石墨在氧气中均能燃烧，生成二氧化碳，故D错误。
4、【2021湖北宜昌】 碳单质的性质与用途对应关系错误的是（ ）
A. 石墨导电性好可作电池电极 B. 活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C. 金刚石硬度大可制作铅笔芯 D. 炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
【答案】C
【解析】A、石墨导电性好可作电池电极，故选项正确；
B、活性炭吸附性强可作冰箱除味剂是利用了活性炭的吸附性，故选项正确；
C、石墨在刻划时容易留下痕迹，可以制作铅笔芯，故选项错误；
D、常温下，碳单质的化学性质稳定，可制墨汁，故选项正确。
故选：C。
5、【2021安徽】某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是（ ）
A. 酒精灯加网罩是为了提高火焰温度 B. 气球可以收集尾气，防止污染空气
C. 反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 D. 装置中发生反应：2CuO+C2Cu+CO2↑
【答案】D
【解析】本题考查实验的设计。还原氧化铜需要高温的条件，酒精灯的温度一般很难达到，需要加网罩提高火焰温度，A正确，不能选；由于一氧化碳不能完全反应，需要尾气处理，可以用气球收集尾气，防止污染空气，B正确，不能选；氧化铜被还原为金属铜，所以黑色粉末逐渐变红色固体，C正确，不能选；装置中碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳再和氧化铜发生反应，并不是碳和氧化铜反应，D错，选择D。
题型二 碳的氧化物的性质及其用途
【经典例题】【2021辽宁营口】下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法，错误的是（ ）
A. CO2可用于灭火 B. CO2可用作气体肥料
C. CO可用于人工降雨 D. CO可用作燃料
【答案】C
【解析】A、由于二氧化碳密度比空气大，既不能燃烧也不支持燃烧，所以二氧化碳可以用于灭火，此选项说法正确；
B、由于二氧化碳能够促进植物的光合作用，所以二氧化碳常作为气体肥料，此选项说法正确；
C、固体二氧化碳俗称干冰，升华后吸热，可用于人工降雨，CO无此性质与用途，不能用于人工降雨，此选项说法错误；
D、一氧化碳具有可燃性、可用作燃料，此选项说法正确。
故选C。
【解题技巧】本题的难度不大，了解CO和CO2的组成、性质和用途的知识即可分析解答。
【真题精练】
1、【2021湖北襄阳】吸烟对人体有害。香烟燃烧产生的烟气中含有一种能与血液中血红蛋白结合的有毒气体，它是（ ）
A. 氮气 B. 氢气 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳
【答案】C
【解析】一氧化碳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，造成生物体缺氧，故该气体是一氧化碳。
故选C。
2、【2021辽宁抚顺】 关于二氧化碳的用途，下列说法错误的是（ ）
A. 灭火 B. 生产汽水 C. 气体肥料 D. 供给呼吸
【答案】D
【解析】A、二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，说法正确；
B、二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于生产汽水，说法正确；
C、植物进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，可用于气体肥料，说法正确；
D、二氧化碳不能供给呼吸，说法错误；
答案：D。
3、【2021湖南永州】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（ ）
A. CO气体可以用作燃料
B. 在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒
C. 将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O
D. 高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
【答案】C
【解析】A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说法正确，不符合题意；
B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；
C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，符合题意；
D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正确，不符合题意；
故选：C。
4、【2021辽宁盘锦】下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是（ ）
A．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪
C．石蕊溶液变红 D．气球上浮
【答案】A
【解答】A、二氧化碳用来灭火是利用了它不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，该实验能证明二氧化碳物理性质，又能体现其化学性质，故A符合题意；
B、塑料瓶会变瘪，主要是因为二氧化碳能溶于水，该实验能体现其物理性质，B不符合题意；
C、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳和水反应生成的碳酸使之变红，该实验能体现其化学性质，故C不符合题意；
D，倒入二氧化碳后气球上浮，能证明二氧化碳的密度比空气大，属于物理性质，故D不符合题意。
故选：A。
5、【2020江苏苏州】用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（ ）
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红，证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
【答案】D
【解析】A.由于盐酸的浓度较大，所以甲中逸出的气体含HCl和CO2，故错误；
B.乙中液体变红，可能是挥发出的HCl使紫色石蕊试液变红，无法证明CO2能与水反应，故错误；
C.加热后红色不褪去，不能说明碳酸受热不分解，因为溶液变红是盐酸在起作用，而盐酸不分解，故错误；
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸，因为稀硫酸没有挥发性，故正确。故选D。
6、【2021湖北十堰】下列关于碳及其氧化物的说法正确的是（ ）
A．金刚石、石墨和C60的性质相似
B．CO2可以使干石蕊纸花变红
C．CO2灭火既利用了CO2的物理性质，又利用了其化学性质
D．CO与CuO反应，利用了CO的氧化性
【答案】C
【解答】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同，故化学性质相似但物理性质差异很大，错误；
B、二氧化碳没有酸性，CO2不能使干燥的石蕊纸花变红，错误；
C、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧，所以CO2可用于灭火，这既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质，正确；
D、CO与CuO反应，利用了CO的还原性，错误；
故选：C。
7、【2020云南】对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是( )
A.CO2可用于灭火，CO可用作燃料
B.CO2能溶于水，CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】C
【解析】A、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，可用于灭火，一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水，说法正确，不符合题意；
C、二氧化碳是光合作用的重要原料，干冰是固体二氧化碳，干冰升华吸热，可用于人工降雨，不是一氧化碳，符合题意；
D、二氧化碳会造成温室效应，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，造成生物体缺氧，不符合题意。
故选C。
8、【2021辽宁本溪葫芦岛】下列有关含碳化合物的说法，正确的是（ ）
A. 一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，则二者的化学性质一定相同
B. 有机物中一定含有碳元素，则含有碳元素的碳酸氢钠一定属于有机物
C. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则澄清石灰水变浑浊一定是通入了二氧化碳
D. 某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢元素
【答案】D
【解析】A、一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，但是二者结构不同，化学性质不相同，A错误。
B、有机物中一定含有碳元素，但是含有碳元素的碳酸氢钠不属于有机物，B错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，但是澄清石灰水变浑浊不一定是通入了二氧化碳，还有可能是碳酸钠溶液，C错误。
D、某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，根据质量守恒元素种类不变，则该物质一定含有碳、氢元素，D正确。
故选：D。
9、【2020四川巴中】如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1）甲处的实验现象为_________，发生的化学反应方程式为_______。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是_______，发生的化学反应方程式为_______。
【答案】 (1). 固体由黑色变成红色； CO+CuOCu+CO2；(2). 吸收二氧化碳，收集一氧化碳；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】（1）一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，甲处的实验现象为固体由黑色变成红色， 发生的化学反应方程式为CO+CuOCu+CO2；
（2）氢氧化钠和二氧化碳 生成碳酸钠和水，一氧化碳和氢氧化钠溶液不反应，随一氧化碳的增多，液体被压入烧杯内，而一氧化碳收集在丙中，丙装置的作用是吸收二氧化碳，收集一氧化碳，发生的化学反应方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
10、【2021湖北鄂州】 某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
【答案】 ①. 检验原气体产物中是否含有二氧化碳 ②. ③. A ④. 将尾气点燃（或进行收集等）
【解析】（1）装置A的作用就是检验混合气体中有二氧化碳的存在，因为二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊；
（2）氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体，除去一氧化碳中的二氧化碳，所以需要氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，留下一氧化碳与氧化铁反应；
（4）如果反应不完全，尾气里面会有一氧化碳，不能直接排入空气，因一氧化碳有毒，所以需要将尾气点燃或进行收集等，禁止排入空气即可；
故答案为：（1）、检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）、；（3）、A ；（4）、将尾气点燃（或进行收集等）。
题型三 二氧化碳的制取
【经典例题】【2021江苏南京】某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
（1）实验室用大理石与稀盐酸（1：2）制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）稀盐酸（1：2）是指浓盐酸与水按体积比1：2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%，密度为1.19g/cm3；水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）。
【实验探究】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。
兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 ，乙同学认为也能得到甲同学的结论。
【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
（1）丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬，柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 ，可观察到 ，该反应的化学方程式为 。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）13.8%。
【实验探究】澄清石灰水变浑浊；溶液变红色。
【评价反思】（1）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（2）加热试管；溶液由红色变成紫色；H2CO3H2O+CO2↑。
【解答】【气体制取】
（1）实验室用大理石与稀盐酸（1：2）制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
故填：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）假设100mL浓盐酸和200mL水混合，混合后溶液中的氯化氢质量：1.19g/mL×100mL×37%＝44.03g，溶液质量：1.19g/mL×100mL+1g/mL×200mL＝319g，
所得稀盐酸中溶质的质量分数＝×100%＝13.8%，
答：所得稀盐酸中溶质的质量分数是13.8%。
【实验探究】
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内澄清石灰水变浑浊，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内溶液变红色，乙同学认为也能得到甲同学的结论。
故填：澄清石灰水变浑浊；溶液变红色。
【评价反思】
（1）试管中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（2）②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是加热试管，可观察到溶液由红色变成紫色，是因为碳酸受热分解生成水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：H2CO3H2O+CO2↑。
故填：加热试管；溶液由红色变成紫色；H2CO3H2O+CO2↑。
【解题技巧】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论
【真题精练】
1、【2021重庆A】实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（ ）
A. 检查装置的气密性 B. 仪器连接
C. 加入药品 D. 收集气体
【答案】C
【解析】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，图中所示操作正确；
B、连接玻璃管与胶皮管，先把玻璃管口用水润湿，然后稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，故图示操作正确；
C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器，故图中操作错误；
D、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，收集二氧化碳时气体应从长导管进入，空气从短导管排出，故图示操作正确；
故选Ｃ。
2、【2020四川甘孜州】25.实验室制取和收集气体的装置如下图所示。回答下列问题：
（1）写出图中仪器X的名称：__________。
（2）用下列原理制取气体可选用装置A的是______（填数字序号）。
①用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
②用锌和稀硫酸反应制取氢气
（3）实验室用B装置制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。连接仪器后，先________，再加药品。
（4）若改用图F所示充满空气的医用塑料袋收集二氧化碳，则二氧化碳的导入端为_____（填“a”或“b”）。
【答案】（1）.锥形瓶；(2).①； (3).CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑；检查装置的气密性；（4）. a
【解析】
（1）图中X是锥形瓶。
（2）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气属于固固加热型装置，故可以选用A装置；用锌和稀硫酸反应制取氢气属于固液常温型装置，故选B装置，故填①。
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水，反应的方程式为：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑。该实验中有气体生成，故实验前要先检查装置的气密性，后加入药品。
（4）二氧化碳的密度比空气的密度大，故选向上排空气法收集，故由a端通入。
3、【2020贵州黔西南】实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题：
（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）C装置中实验所需二氧化碳，应选用A、B发生装置中的 装置获得。在仪器组装后、加入药品前，需要进行的操作是 。
（3）制得的CO2干燥后利用C装置进行实验，b处的实验现象是 。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应，可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或 。
（4）根据烧杯中的实验现象，能得出的结论是 、 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）B；检查装置的气密性；（3）紫色变红色；干燥的石蕊试纸；
（4）二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
【解析】（1）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）C装置中实验所需二氧化碳，应选用A、B发生装置中的B装置获得。在仪器组装后、加入药品前，需要进行的操作是：检查装置的气密性；故答案为：B；检查装置的气密性；
（3）制得的CO2干燥后利用C装置进行实验，b处的实验现象是：紫色变红色；若要证明b处二氧化碳与水发生了反应，可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或干燥的石蕊试纸；故答案为：紫色变红色；干燥的石蕊试纸；
（4）根据烧杯中的实验现象，能得出的结论是：二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；故答案为：二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
4、【2021广西贵港】根据如图装置回答问题。
（1）写出标号仪器的名称：① ；② 。
（2）用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选用的装置是 （填字母）。
（3）实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，发生装置可选用A或C，装置C的优点是 ；若用装置G收集二氧化碳，气体应从 （填“a”或“b”）端通入。
【答案】（1）①长颈漏斗；水槽。（2）BF。（3）2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；可以控制反应的发生和停止；a。
【解答】（1）①为加入液体的分液漏斗，②为收集液体的水槽；
故答案为：长颈漏斗；水槽。
（2）高锰酸钾为固体，且反应需要加热，故选B为发生装置，氧气不易溶于水，且空气不易混入，故选排水法收集气体，因此选择F为收集装置；
故答案为：BF。
（3）实验室制取二氧化碳利用盐酸与碳酸钙的反应，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；C装置带有活塞开关和多孔隔板，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生；二氧化碳密度比空气大，先在底部聚集，所以从短口a进气；
故答案为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；可以控制反应的发生和停止；a。
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专题06 碳和碳的氧化物（讲练）
一、【考点导航】
考点 考纲要求
碳单质的性质和用途 1、碳单质的主要性质和用途【B（理解）】2、一氧化碳的主要性质和用途【B（理解）】3、二氧化碳的主要性质和用途【C（应用）】4、自然界中的碳循环【B（理解）】5、二氧化碳的实验室制法【B（理解）】
一氧化碳的性质和用途
二氧化碳的性质和用途
二氧化碳的实验室制法
温室效应和低碳生活
二、【易错点归纳】
一、碳单质
1、金刚石是自然界中最硬的物质。石墨是最软的矿物之一。活性炭、木炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可以吸附有异味和颜色的物质，这个过程是物理变化。
2、金刚石、石墨等它们都属于碳单质，化学式相同。但它们的物理性质不同，是因为构成它们的碳原子排列方式不同。
3、C60不是碳原子构成的，是由分子构成的物质，1个C60分子由60个碳原子构成。
二、碳的氧化物
1、二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的，化学方程式CO2+H2O=H2CO3。
2、CO的三种化学性质：可燃性，还原性，毒性。可燃性气体点燃前一定要检验纯度，决定其用作燃料。还原性决定其用于金属冶炼，性质决定用途，一定要一一对应，不要弄混了。
3、分子的种类不同，则性质也不同。一氧化碳和二氧化碳性质不同的根本原因是分子不同，不能简单比较原子数目。
三、制取二氧化碳
1、实验室制取二氧化碳药品的选择：①不能用稀硫酸和大理石反应是因为反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生。②也不用浓盐酸是因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用碳酸钠是因为反应速度过快，不便收集。
2、二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过
硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。
净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。
三、【高频考点与易错点突破】
题型一 碳单质的性质及用途
【经典例题】
【2021江苏南京】下列物质中，硬度最大的是（ ）
A．金刚石 B．石墨 C．活性炭 D．焦炭
【真题精练】
1、【2021辽宁鞍山】下列有关金刚石和石墨的说法中，正确的是（ ）
A. 都能导电 B. 都是黑色固体
C. 硬度都很大 D. 都由碳原子构成
2、【2021广西玉林】天然存在的最硬的物质是（ ）
A．金刚石 B．铁矿石 C．石墨 D．大理石
3、【2021广州】金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．构成金刚石和石墨的原子大小不同
B．金刚石和石墨中原子排列方式相同
C．lg金刚石和1g石墨所含原子数相同
D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
4、【2021湖北宜昌】 碳单质的性质与用途对应关系错误的是（ ）
A. 石墨导电性好可作电池电极 B. 活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C. 金刚石硬度大可制作铅笔芯 D. 炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
5、【2021安徽】某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是（ ）
A. 酒精灯加网罩是为了提高火焰温度 B. 气球可以收集尾气，防止污染空气
C. 反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 D. 装置中发生反应：2CuO+C2Cu+CO2↑
题型二 碳的氧化物的性质及其用途
【经典例题】【2021辽宁营口】下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法，错误的是（ ）
A. CO2可用于灭火 B. CO2可用作气体肥料
C. CO可用于人工降雨 D. CO可用作燃料
【真题精练】
1、【2021湖北襄阳】吸烟对人体有害。香烟燃烧产生的烟气中含有一种能与血液中血红蛋白结合的有毒气体，它是（ ）
A. 氮气 B. 氢气 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳
2、【2021辽宁抚顺】 关于二氧化碳的用途，下列说法错误的是（ ）
A. 灭火 B. 生产汽水 C. 气体肥料 D. 供给呼吸
3、【2021湖南永州】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（ ）
A. CO气体可以用作燃料
B. 在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒
C. 将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O
D. 高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
4、【2021辽宁盘锦】下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是（ ）
A．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪
C．石蕊溶液变红 D．气球上浮
5、【2020江苏苏州】用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（ ）
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红，证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
6、【2021湖北十堰】下列关于碳及其氧化物的说法正确的是（ ）
A．金刚石、石墨和C60的性质相似
B．CO2可以使干石蕊纸花变红
C．CO2灭火既利用了CO2的物理性质，又利用了其化学性质
D．CO与CuO反应，利用了CO的氧化性
7、【2020云南】对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是( )
A.CO2可用于灭火，CO可用作燃料
B.CO2能溶于水，CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
8、【2021辽宁本溪葫芦岛】下列有关含碳化合物的说法，正确的是（ ）
A. 一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，则二者的化学性质一定相同
B. 有机物中一定含有碳元素，则含有碳元素的碳酸氢钠一定属于有机物
C. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则澄清石灰水变浑浊一定是通入了二氧化碳
D. 某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢元素
9、【2020四川巴中】如图所示进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1）甲处的实验现象为_________，发生的化学反应方程式为_______。
（2）乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是_______，发生的化学反应方程式为_______。
10、【2021湖北鄂州】 某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
题型三 二氧化碳的制取
【经典例题】【2021江苏南京】某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。
【气体制取】
（1）实验室用大理石与稀盐酸（1：2）制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）稀盐酸（1：2）是指浓盐酸与水按体积比1：2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%，密度为1.19g/cm3；水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）。
【实验探究】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。
兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。
甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。
乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 ，乙同学认为也能得到甲同学的结论。
【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。
（1）丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点153℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬，柑橘等水果中含有柠檬酸。
②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是 ，可观察到 ，该反应的化学方程式为 。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。
【真题精练】
1、【2021重庆A】实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（ ）
A. 检查装置的气密性 B. 仪器连接
C. 加入药品 D. 收集气体
2、【2020四川甘孜州】25.实验室制取和收集气体的装置如下图所示。回答下列问题：
（1）写出图中仪器X的名称：__________。
（2）用下列原理制取气体可选用装置A的是______（填数字序号）。
①用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
②用锌和稀硫酸反应制取氢气
（3）实验室用B装置制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。连接仪器后，先________，再加药品。
（4）若改用图F所示充满空气的医用塑料袋收集二氧化碳，则二氧化碳的导入端为_____（填“a”或“b”）。
3、【2020贵州黔西南】实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题：
（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）C装置中实验所需二氧化碳，应选用A、B发生装置中的 装置获得。在仪器组装后、加入药品前，需要进行的操作是 。
（3）制得的CO2干燥后利用C装置进行实验，b处的实验现象是 。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应，可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或 。
（4）根据烧杯中的实验现象，能得出的结论是 、 。
4、【2021广西贵港】根据如图装置回答问题。
（1）写出标号仪器的名称：① ；② 。
（2）用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选用的装置是 （填字母）。
（3）实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，发生装置可选用A或C，装置C的优点是 ；若用装置G收集二氧化碳，气体应从 （填“a”或“b”）端通入。
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