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专题08 碳和碳的氧化物（解析版）
1. 【2023陕西真题】碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是（ ）
A. 石灰石 B. 金刚石 C. 碳酸 D. 石蜡
【答案】B
【解析】A、石灰石的主要成分是碳酸钙，石灰石是混合物，不符合题意；
B、金刚石是只由碳元素组成的单质，符合题意；
C、碳酸是由碳元素、氧元素、氢元素组成的化合物，不符合题意；
D、石蜡是含有多种元素的混合物，不符合题意。
故选B。
2. 【2023江苏连云港真题】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。
3.【2023湖北宜昌真题】 为使我国能在2060年前实现“碳中和”，下列做法不可取的是（ ）
A. 加快开发清洁能源 B. 荒漠上多植树种草
C. 工业废气高空排放 D. 减少化石燃料使用
【答案】C
【解析】A、加快开发清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，利于实现“碳中和”，不符合题意；
B、荒漠上多植树种草，可以改善空气质量，增加二氧化碳的吸收，利于实现“碳中和”，不符合题意；
C、工业废气高空排放，还是会污染空气，应处理达标后排放，符合题意；
D、减少化石燃料使用，可以减少二氧化碳的排放，利于实现“碳中和”，不符合题意。
故选C。
4. 【2023湖南郴州真题】关于碳及其化合物的说法正确的是（ ）
A. 一氧化碳有还原性，没有毒性
B. 二氧化碳是一种污染性气体
C. 含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体
D. 活性炭具有吸附性，木炭没有吸附性
【答案】C
【解析】A、一氧化碳有还原性，也有毒性。A不正确；
B、二氧化碳无毒不是一种污染性气体。B不正确；
C、组成里含有碳酸根离子或者碳酸氢根离子的盐都能和酸反应生成二氧化碳，如碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。C正确；
D、活性炭具有吸附性，木炭也有吸附性。D不正确。
综上所述：选择C。
5.【2023江苏扬州真题】下列是我国“国家最高科学技术奖”几位获得者及其部分研究领域，其中研究领域主要涉及具有优良性能导电材料开发的是（ ）
A. 闵恩泽，石油化工催化剂研究 B. 师昌绪，材料腐蚀研究
C. 赵忠贤，高温超导材料研究 D. 张存浩，高能化学激光研究
【答案】C
【解析】A、石油化工催化剂研究与导电性无关，不符合题意；
B、材料腐蚀研究与材料的腐蚀性有关，属于研究材料的化学性质，与导电性无关，不符合题意；
C、高温超导材料研究，属于优良性能导电材料开发，符合题意；
D、高能化学激光研究，与导电性无关，不符合题意。
故选C。
6.【2022广西贺州中考】下列物质中，硬度最大的是（ ）
A. C60 B. 活性炭 C. 石墨 D. 金刚石
【答案】D
【解析】A、C60是人造物质，有弹性，硬度不大，不符合题意；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，硬度也不大，不符合题意；
C、石墨很软，是最软的矿物之一，不符合题意；
D、金刚石是天然存在的最硬的物质，符合题意；
故选D。
7.【2022四川凉山】 每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康，烟气中的一种有毒气体是（ ）
A. O2 B. N2 C. CO D. CO2
【答案】C
【解析】一氧化碳与血红蛋白的结合能力要比氧与血红蛋白的结合能力强200-300倍，所以一旦一氧化碳与血红蛋白结合了，氧就不能与血红蛋白结合，使人体缺氧，而使人不舒服或死亡。CO是烟气中的一种有毒气体。故选C
8.【2022云南昆明】填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是（ ）
A. 金属光泽 B. 质软 C. 导电性 D. 可燃性
【答案】D
【解析】A、金属光泽不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
B、质软不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
C、导电性不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；
D、可燃性需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，符合题意。
故选D。
9.【2022湖南长沙中考】“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ）
A. 石墨不具有导电性 B. C60单质是由碳原子直接构成的
C. 活性炭具有吸附性 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
【答案】C
【解析】A、石墨具有良好的导电性，不符合题意；
B、C60由C60分子构成，不符合题意；
C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，符合题意；
D、金刚石和石墨均是碳原子构成，但是碳原子排列方式不同，不符合题意。
故选C。
10.【2022辽宁抚顺】下列有关碳及碳的化合物说法正确的是（ ）
A.碳的单质都是黑色固体
B.二氧化碳与一氧化碳能相互转化
C.金刚石和石墨中碳原子排列方式相同
D.含碳元素的化合物一定是有机化合物
【答案】C
【解析】A.碳元素可以形成多种碳单质，如金刚石、石墨、焦炭、木炭等，金刚石是无色透明的固体。说法错误
B.二氧化碳和碳在高温下反应，能生成一氧化碳；一氧化碳在氧气中燃烧，或在高温下与金属氧化物反应也能生成二氧化碳，二者可以相互转化。说法正确
C.金刚石和石墨都是碳元素形成的单质，但由于碳原子排列方式不同，物理性质差异很大。说法错误
D.一般来说，含碳元素的化合物叫有机化合物，但碳酸、碳酸盐、一氧化碳、二氧化碳等属于无机物。说法错误。
11.【2022湖北潜江等中考】下列有关碳及其氧化物的说法正确的是（ ）
A. CO2是引起温室效应的主要气体，因此大气中CO2的含量越少越好
B. 碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们的物理性质各不相同
C. CO具有可燃性，在空气中燃烧产生黄色火焰
D. 焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出氧化性
【答案】B
【解析】A.CO2是引起温室效应的主要气体，也是光合作用的原料，大气中CO2维持了碳的稳定，所以二氧化碳的含量合适最好，选项错误。
B.碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们碳原子排列方式不同，对应碳单质的物理性质各不相同，正确。
C.CO具有可燃性，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，选项错误。
D.焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出还原性，选项错误。
故选：B。
12.【2022黑龙江龙东中考】归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是（ ）
A. 构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B. 性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧
C. 用途：固体CO2可用于人工降雨；CO可作燃料
D. 危害：CO2无毒：CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】B
【解析】A、构成：一个二氧化碳分子中有2个氧原子，一个一氧化碳分子中有1个氧原子，一个二氧化碳分子比一个氧化碳分子多一个氧原子，不符合题意；
B、通常情况下，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，一氧化碳具有可燃性，不能支持燃烧，符合题意；
C、固体二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，一氧化碳具有可燃性，可作燃料，不符合题意；
D、二氧化碳无毒，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B。
13.【2022湖南郴州】有关碳及其化合物说法错误的是（ ）
A. 金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质
B. 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气
C. 一氧化碳气体易溶于水
D. 加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜
【答案】C
【解析】A、金刚石是由碳元素组成的单质，且天然存在的最硬的物质，故说法正确；
B、绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水蒸气合成有机物并放出氧气，故说法正确；
C、一氧化碳气体难溶于水，故说法错误；
D、加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜和二氧化碳，故说法正确；
故选C。
14.【2022北京】下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A. 闻气味 B. 观察颜色
C. 倒入适量澄清的石灰水 D. 将燃着的木条伸入集气瓶中
【答案】C
【解析】A、氮气和二氧化碳均是没有气味的气体，用闻气味的方法无法鉴别，故选项错误；B、氮气和二氧化碳均是没有颜色的气体，观察颜色无法鉴别，故选项错误；C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，而氮气不能，能鉴别，故选项正确；D、将燃着的木条伸入集气瓶，氮气和二氧化碳均能使木条熄灭的是二氧化碳，无法鉴别，故选项错误。故选C。
15.【2022山东泰安】中国政府向世界宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是（ ）
A. 绿色出行 B. 火力发电 C. 植树造林 D. 节约用电
【答案】B
【解析】A、绿色出行可减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意；
B、火力发电需要用到化石燃料，会排放很多污染性气体，不利于实现“碳达峰、碳中和”，符合题意；
C、植树造林有利于吸收二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意；
D、节约用电可减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，不符合题意。
故选B。
16.【2022四川乐山中考】实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中，下列装置图能达到对应实验目的的是（ ）
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A、制备CO2，用大理石和稀盐酸在常温下反应即可，选项错误。
B、除去CO2中混有的HC1气体，需要用饱和碳酸氢钠，用氢氧化钠溶液会将二氧化碳也反应了，选项错误。
C、干燥CO2，需用长导管进短导管出，这样才能充分与浓硫酸接触，除尽水，选项错误。
D、排空气法收集CO2，二氧化碳密度比空气大，需要长导管进，正确。
故选：D。
17.【2022江苏扬州】制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（ ）
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；
B、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。图中操作错误，符合题意；
C、二氧化碳的密度比空气大，用万用瓶收集二氧化碳，应“长进短出”，不符合题意；
D、将二氧化碳倾倒入烧杯中，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，不符合题意。
故选B。
18.【2021广西玉林】5．（2分）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。
19.【2021辽宁抚顺】关于金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A. 都有可燃性 B. 都是无色固体 C. 硬度都很大 D. 都能导电
【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨是碳的单质，都具有可燃性，A项正确；
B、石墨是黑色固体，B项错误；
C、金刚石是自然界最硬的物质，但石墨很软，C项错误；
D、金刚石不能导电，石墨能导电，D项错误。
故选A。
20.【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。
21.【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。
22.【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。
23【2021湖南衡阳】下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A．金刚石和石墨都具有良好的导电性
B．金刚石、石墨和C60的化学性质有较大差异
C．二氧化碳和一氧化碳都具有还原性
D．二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质，也利用了它的化学性质
【答案】D
【解析】石墨具有良好的导电性，金刚石几乎不导电；金刚石、石墨和C60是碳元素形成的单质，它们的化学性质相似；一氧化碳具有还原性，二氧化碳不具有还原性；二氧化碳用于灭火，利用了二氧化碳密度比空气的大、不燃烧不能支持燃烧的性质，既利用了物理性质，也利用了化学性质。
24.【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。
25.【2023湖北武汉真题】石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。
回答下列问题：
（1）石墨的用途可以是______。
A. 用于制铅笔芯 B. 用作电极 C. 用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其______（填“物理”或“化学”）性质。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为______。
【答案】（1）AB
（2）物理
（3）
【解析】（1）A、石墨具有滑腻感，且为深灰色，可用于制铅笔芯，故选项正确；
B、石墨具有导电性，可用作电极，故选项正确；
C、石墨很软，不能用于切割大理石，故选项错误；
故选：AB；
（2）活性炭作冰箱除味剂，不需要通过化学变化表现出来，是利用其物理性质；
（3）碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，反应化学方程式为：。
26.【2023湖北随州真题】11. 新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。
Ⅱ.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。
（3）金刚石、石墨和的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是_________。
（4）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】（3）原子排列方式不同
（4）3或三
【解析】
（3）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；
（4）在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环。
27.【2023湖南岳阳真题】某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
（1）【实验原理】______（用化学方程式表示）。
（2）【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的______（填字母）。
（3）【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：______。
（4）【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有：______（写一条即可）。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）BC
（3）将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处
（4）使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出
【解析】（1）大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故选BC。
（3）气体的验满在瓶口处进行，二氧化碳一般不支持燃烧，所以验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。
（4）该实验的注意事项有：使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。
28.【2023湖北荆州真题】下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为______（填装置序号）。
（3）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是______（填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】（1）集气瓶 （2）BD （3）a
【解析】（1）由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；
（2）实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D瓶口向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气，又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；
（3）a、所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，选项符合题意；
b、药品是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，选项不符合题意；
c、反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，选项不符合题意；
d、操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，选项不符合题意；
故选a。
29.【2023湖北宜昌真题】 探究二氧化碳的制取和性质。
（1）如图1，观察到的现象是 。
（2）用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳，反应的化学方程式是 。
（3）上述两个反应都可得到二氧化碳，但实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。小文同学用图2装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：
① ；② 。
（4）如图3，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是_ ，由此可知，二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 。
【答案】（1）剧烈燃烧，发白光，放热
（2）
（3） ；①. 长颈漏斗没有液封；②. 用向下排空气法收集二氧化碳
（4）软塑料瓶变瘪；二氧化碳能溶于水；紫色石蕊溶液变红
【解析】（1）木炭在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，发白光，放热；
（2）木炭在高温下还原氧化铁得到二氧化碳和铁，方程式是；
（3）实验室制取二氧化碳选择的药品为大理石或石灰石（主要含碳酸钙）与稀盐酸，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式是；图2装置制取二氧化碳，装置中的错误是：长颈漏斗没有形成液封，易造成气体跑出；二氧化碳的密度大于空气，不能用向下排空气法收集；
（4）二氧化碳能溶于水，导致瓶中气压减小，大气压将塑料瓶压瘪，故填：软塑料瓶变瘪；二氧化碳能溶于水
同时瓶中部分二氧化碳和水反应产生碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊溶液变红。
30.【2023江苏扬州真题】 CO2可用于灭火。
（1）①实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2，该反应的化学方程式为______。不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2，原因是______。（已知CaSO4微溶于水。）
②下列仪器中，制备并收集CO2时需选用的是______（填序号），仪器E的名称为______。
③下列干燥剂中，可用于干燥CO2的是______（填序号）。
A．碱石灰 B．浓硫酸 C．氢氧化钠固体
（2）如图—1所示，向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，再从进口A分别通入CO2、N2、He，改变通入的三种气体用量，测得火焰刚好熄灭时，通入的CO2、N2、He在混合器中的体积分数如下表所示。
气体 CO2 N2 He
体积分数/％ 17.65 27.15 23.84
三种气体中灭火效果最好的是______（填化学式）。
（3）研究KHCO3与CO2联合使用时的灭火效果。
①KHCO3灭火的原理较复杂。KHCO3受热分解时吸收能量，反应的化学方程式为。以初中所学燃烧和灭火的原理分析，KHCO3可用于灭火的原因有______。
②向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，从进口A通入CO2，进口B加入KHCO3粉末。控制其他条件不变，测得火焰刚好熄灭时，KHCO3的用量与混合器中通入的CO2体积分数的关系如图—2所示。CO2体积分数在8%～10%内，随CO2体积分数的增加，使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少，且燃烧器内残留的KHCO3增多，原因是______。
【答案】（1） ①. ；②. 石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行；③. ACEF；④. 锥形瓶；⑤. B
（2）CO2
（3）①. 降低温度至可燃物的着火点以下，隔绝氧气 ②. 通入的二氧化碳足以隔绝氧气，使火熄灭，碳酸氢钾不再分解，且通入的二氧化碳与反应生成的碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾，故碳酸氢钾增多
【解析】（1）①石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2，原因是石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面阻碍反应的进一步进行；
②实验室用块状石灰石和稀盐酸制备二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选CEF，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选A，故填：ACEF；
由图可知，仪器E的名称是：锥形瓶；
③A、碱石灰具有吸水性，但是碱石灰能与二氧化碳反应，不能用碱石灰干燥二氧化碳，不符合题意；
B、浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，符合题意；
C、氢氧化钠固体具有吸水性，但是氢氧化钠能与二氧化碳反应，不能用氢氧化钠干燥二氧化碳，不符合题意。
故选B；
（2）由表中数据可知，火焰刚好熄灭时，所需二氧化碳的体积分数最小，说明三种气体中灭火效果最好的是CO2；
（3）①碳酸氢钾受热分解时吸收能量，且碳酸氢钾受热分解生成水，水蒸发吸热，故可降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的，碳酸氢钾受热分解生成了二氧化碳，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面，隔绝氧气，达到灭火的目的，故填：降低温度至可燃物的着火点以下，隔绝氧气；
②CO2体积分数在8%～10%内，随CO2体积分数的增加，使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少，是因为此时通入的二氧化碳足以隔绝氧气，使火熄灭，碳酸氢钾不再分解，燃烧器内残留的KHCO3增多，是因为通入的二氧化碳与反应生成碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾。
31.【2022北京】阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。
依据文章内容问答下列问题：
（1）自然界碳的循环中，化石燃料燃烧__________(填“吸收”或“释放”)CO2。
（2）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是_____________。
（3）用NaOH溶液吸收CO2，发生反应的化学方程式为______________。
（4）判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图2可知，随烟气流速增大，CO2脱除效果增强。______________
②节约用电，绿色出行，有助于实现碳中和。______________
（5）对比图2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，______________。
【答案】（1）释放
（2）碳替代
（3）
（4） ①. 错 ②. 对
（5）氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好
【解析】（1）化石燃料含碳元素，燃烧时生成二氧化碳，故填：释放；
（2）由图1可知，碳替代对全球碳中和的贡献率是，所占比例最大，故填：碳替代；
（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为;;
（4）①由图2可知，随烟气流速增大，三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低，故随烟气流速增大，CO2脱除效果减弱，说法错误，故填：错；
②节约用电，绿色出行，可以减少化石燃料的使用，则有助于实现二氧化碳的排放，即实现碳中和，说法正确，故填：对；
（5）对比图2中三条曲线，当烟气流速相同时，氨基乙酸钾对二氧化碳的脱除率最高，一乙醇胺次之，二乙醇胺对二氧化碳的脱除率最小，因此得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好，故填：氨基乙酸钾对烟气中CO2的脱除效果最好。
32.【2022重庆A】 北京冬奥会，融入中国元素，彰显科技力量，向世界贡献中国方案。
（1）冰墩墩外壳材料是环保PVC塑料，它属于______（填“天然有机高分子”或“有机合成"）材料。
（2）颁奖礼仪服内胆添加了由碳原子直接构成的石墨烯发热材料。下列物质也是由原子直接构成的是______（填序号）。
A. 氯化钠 B. 金刚石 C. 二氧化碳
（3）“冰丝带”速滑馆采用了CO2直冷制冰技术，利用高压获得的液态CO2蒸发吸热，降低水温，快速制冰。下列说法正确的是______（填序号）。
A. 加压后CO2分子体积变小
B. 水变为冰后分子停止运动
C. 蒸发后CO2分子间隔变大
（4）《千里江山图》为运动员服装设计提供灵感，其真迹颜料含有石绿。石绿[主要成分Cu2（OH）2CO3]受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），反应的化学方程式为______。
【答案】（1）有机合成 （2）B （3）C （4）
【解析】（1）合成材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。冰墩墩外壳材料是环保PVC塑料，它属于有机合成材料；
（2）A、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，是由离子构成的；
B、金刚石是一种固态非金属单质，是由原子直接构成的；
C、二氧化碳是由两种非金属元素组成的化合物，是由分子构成的；
故选B；
（3）加压后二氧化碳分子间的间隔变小，分子本身体积不变，故说法错误；
B、分子总是在不断运动，故说法错误；
C、蒸发后二氧化碳分子间隔变大，故说法正确；
故选C；
（4）石绿[主要成分Cu2（OH）2CO3]受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），故生成物为氧化铜、水和二氧化碳，故该反应化学方程式为：。
33.【2022江苏连云港】用如图所示装置制取干燥的CO2，并对CO2的部分性质进行探究。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为_______。
（2）①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是_______。
②装置C中试剂X应该选用_______(填字母)。
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
（3）收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中，采集信息形成图像。见图。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是_______。
②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是_______。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明_______。
（4）取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一：溶液的导电力越强，溶液的电导率越大。
材料二：单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三：Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时，能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和；。
①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是_______。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是_______、_______。
【答案】 ①. ②. 除去HCl气体 ③. b ④. 将燃着的小木条置于锥形瓶口，木条熄灭 ⑤. CO2与NaOH反应，使锥形瓶中CO2气体减少，压强变小 ⑥. 向上排空气法收集到的CO2气体不纯 ⑦. Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3沉淀，使溶液中离子的浓度逐渐降低，溶液的导电能力逐渐下降 ⑧. 生成的CaCO3未能完全转化为Ca(HCO3)2 ⑨. OH-导电能力强于
【解析】（1）装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，方程式为：。
（2）①装置B中溶液为碳酸氢钠溶液，呈碱性能与挥发出的HCl发生反应，所以其作用是吸收HCl气体。
②装置C是为了吸收水蒸气，则X应选用的具有极强吸水性的浓硫酸，故选b。
（3）①二氧化碳不支持燃烧，验满的方法是在锥形瓶口放置燃着的木条，若木条熄灭，则已集满。
②氢氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应过程中消耗二氧化碳气体，二氧化碳气体减少，锥形瓶内压强降低。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa，则可说明有其他气体剩余，即为收集到的二氧化碳气体不纯。
（4）①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，使溶液中离子浓度降低，致使其电导率逐渐下降。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是氢氧根离子导电能力强于碳酸氢根离子、生成的碳酸钙沉淀未能完全转化为碳酸氢钙。
34．【2021广州】我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。
（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状，优点是_____________________________。
②“反应分离”环节发生的复分解反应是________________________（写化学方程式）。
③“反应分离”环节分离物质采用的方法是_________________。
④CO2用途广泛，写出一种用途：__________________________________。
（2）CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4·H2O热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O4·H2O进行加热，固体质量随温度变化如右图。
①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式：____________________________________________。（CaC2O4·H2O的相对分子质量：146）
②据图分析，CaO捕捉CO2的反应温度应____________（填“高于”或“低于”）800℃。
【答案】（1）①增大反应物之间的接触面积，加快反应的速度；② Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH；
③过滤；④灭火 （或气体肥料，合理答案均给分）；（2）①CaC2O4 CaCO3 + CO↑；②低于
【解析】（1）①喷成雾状，主要是为增大反应物之间的接触面积，加快反应的速度。
② “反应分离”中发生的反应有：CaO + H2O ==Ca(OH)2 和 Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH，
其中属于复分解反应的为Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH。
③“反应分离”中将CaCO3分离出来，这是固液分离，即进行过滤。
④二氧化碳的用途比较多，如灭火、气体肥料和制备碳酸饮料等。
（2）①固体物质从1.46克变为1.28克，即减少了0.18克，为水的相对分子质量18的0.1位数，即在这区间温度下，CaC2O4·H2O发生了脱水反应，生成了CaC2O4（相对分子质量为128）；固体质量从1.28克降到1.00克时，即CaC2O4分解了CaCO3（相对分子量为100），故在这区间温度下，发生反应的化学方程式为CaC2O4 CaCO3 + CO↑
②固体质量从1.00克降到0.56克时，即发生了CaCO3 CaO + CO2↑，即温度高于800低于℃时有利于CaCO3的分解，而不利于CaO吸收 CO2 （CaO吸收 CO2反应的化学方程式为CaO + CO2== CaCO3），故填“低于”。
35.【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）。
36.【2021湖南株洲】 金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。
（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质___________。
（2）石墨具有优良的___________，常用作干电池的电极；
（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：，该反应中SiO2发生___________（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）已知反应：2Mg+CO22___________+C，则Mg着火时___________（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
【答案】 (1). O2和O3 (2). 导电性 (3). 还原 (4). MgO；不能
【解析】（1）氧气和臭氧属于由同种元素形成的不同单质，故填：O2和O3。
（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极，故填：导电性；
（3）该反应中SiO2失氧发生还原反应，故填：还原。
（4）反应前2Mg、2O、C反应后C，还差2M、2O，根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，故填MgO，镁能在二氧化碳中燃烧，干粉灭火器灭火时有二氧化碳产生，不能用干粉灭火器灭火，故填：MgO；不能。
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专题08 碳和碳的氧化物（解析版）
1. 【2023陕西真题】碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是（ ）
A. 石灰石 B. 金刚石 C. 碳酸 D. 石蜡
2. 【2023江苏连云港真题】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
3.【2023湖北宜昌真题】 为使我国能在2060年前实现“碳中和”，下列做法不可取的是（ ）
A. 加快开发清洁能源 B. 荒漠上多植树种草
C. 工业废气高空排放 D. 减少化石燃料使用
4. 【2023湖南郴州真题】关于碳及其化合物的说法正确的是（ ）
A. 一氧化碳有还原性，没有毒性
B. 二氧化碳是一种污染性气体
C. 含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体
D. 活性炭具有吸附性，木炭没有吸附性
5.【2023江苏扬州真题】下列是我国“国家最高科学技术奖”几位获得者及其部分研究领域，其中研究领域主要涉及具有优良性能导电材料开发的是（ ）
A. 闵恩泽，石油化工催化剂研究 B. 师昌绪，材料腐蚀研究
C. 赵忠贤，高温超导材料研究 D. 张存浩，高能化学激光研究
6.【2022广西贺州中考】下列物质中，硬度最大的是（ ）
A. C60 B. 活性炭 C. 石墨 D. 金刚石
7.【2022四川凉山】 每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康，烟气中的一种有毒气体是（ ）
A. O2 B. N2 C. CO D. CO2
8.【2022云南昆明】填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是（ ）
A. 金属光泽 B. 质软 C. 导电性 D. 可燃性
9.【2022湖南长沙中考】“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ）
A. 石墨不具有导电性 B. C60单质是由碳原子直接构成的
C. 活性炭具有吸附性 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
10.【2022辽宁抚顺】下列有关碳及碳的化合物说法正确的是（ ）
A.碳的单质都是黑色固体
B.二氧化碳与一氧化碳能相互转化
C.金刚石和石墨中碳原子排列方式相同
D.含碳元素的化合物一定是有机化合物
11.【2022湖北潜江等中考】下列有关碳及其氧化物的说法正确的是（ ）
A. CO2是引起温室效应的主要气体，因此大气中CO2的含量越少越好
B. 碳的单质有多种，用途各不相同，是因为它们的物理性质各不相同
C. CO具有可燃性，在空气中燃烧产生黄色火焰
D. 焦炭在工业上用于冶炼金属，在反应中表现出氧化性
12.【2022黑龙江龙东中考】归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是（ ）
A. 构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B. 性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧
C. 用途：固体CO2可用于人工降雨；CO可作燃料
D. 危害：CO2无毒：CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
13.【2022湖南郴州】有关碳及其化合物说法错误的是（ ）
A. 金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质
B. 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气
C. 一氧化碳气体易溶于水
D. 加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜
14.【2022北京】下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A. 闻气味 B. 观察颜色
C. 倒入适量澄清的石灰水 D. 将燃着的木条伸入集气瓶中
15.【2022山东泰安】中国政府向世界宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是（ ）
A. 绿色出行 B. 火力发电 C. 植树造林 D. 节约用电
16.【2022四川乐山中考】实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中，下列装置图能达到对应实验目的的是（ ）
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
17.【2022江苏扬州】制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（ ）
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
18.【2021广西玉林】5．（2分）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
19.【2021辽宁抚顺】关于金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A. 都有可燃性 B. 都是无色固体 C. 硬度都很大 D. 都能导电
20.【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
21.【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
22.【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
23【2021湖南衡阳】下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A．金刚石和石墨都具有良好的导电性
B．金刚石、石墨和C60的化学性质有较大差异
C．二氧化碳和一氧化碳都具有还原性
D．二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质，也利用了它的化学性质
24.【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
25.【2023湖北武汉真题】石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。
回答下列问题：
（1）石墨的用途可以是______。
A. 用于制铅笔芯 B. 用作电极 C. 用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其______（填“物理”或“化学”）性质。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为______。
26.【2023湖北随州真题】11. 新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。
Ⅱ.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。
（3）金刚石、石墨和的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是_________。
（4）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。
27.【2023湖南岳阳真题】某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
（1）【实验原理】______（用化学方程式表示）。
（2）【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的______（填字母）。
（3）【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：______。
（4）【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有：______（写一条即可）。
28.【2023湖北荆州真题】下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为______（填装置序号）。
（3）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是______（填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
29.【2023湖北宜昌真题】 探究二氧化碳的制取和性质。
（1）如图1，观察到的现象是 。
（2）用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳，反应的化学方程式是 。
（3）上述两个反应都可得到二氧化碳，但实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。小文同学用图2装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：
① ；② 。
（4）如图3，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是_ ，由此可知，二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 。
30.【2023江苏扬州真题】 CO2可用于灭火。
（1）①实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2，该反应的化学方程式为______。不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2，原因是______。（已知CaSO4微溶于水。）
②下列仪器中，制备并收集CO2时需选用的是______（填序号），仪器E的名称为______。
③下列干燥剂中，可用于干燥CO2的是______（填序号）。
A．碱石灰 B．浓硫酸 C．氢氧化钠固体
（2）如图—1所示，向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，再从进口A分别通入CO2、N2、He，改变通入的三种气体用量，测得火焰刚好熄灭时，通入的CO2、N2、He在混合器中的体积分数如下表所示。
气体 CO2 N2 He
体积分数/％ 17.65 27.15 23.84
三种气体中灭火效果最好的是______（填化学式）。
（3）研究KHCO3与CO2联合使用时的灭火效果。
①KHCO3灭火的原理较复杂。KHCO3受热分解时吸收能量，反应的化学方程式为。以初中所学燃烧和灭火的原理分析，KHCO3可用于灭火的原因有______。
②向燃烧器内通入CH4和空气，点燃，待火焰稳定后，从进口A通入CO2，进口B加入KHCO3粉末。控制其他条件不变，测得火焰刚好熄灭时，KHCO3的用量与混合器中通入的CO2体积分数的关系如图—2所示。CO2体积分数在8%～10%内，随CO2体积分数的增加，使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少，且燃烧器内残留的KHCO3增多，原因是______。
31.【2022北京】阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节，常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。
依据文章内容问答下列问题：
（1）自然界碳的循环中，化石燃料燃烧__________(填“吸收”或“释放”)CO2。
（2）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是_____________。
（3）用NaOH溶液吸收CO2，发生反应的化学方程式为______________。
（4）判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①由图2可知，随烟气流速增大，CO2脱除效果增强。______________
②节约用电，绿色出行，有助于实现碳中和。______________
（5）对比图2中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，______________。
32.【2022重庆A】 北京冬奥会，融入中国元素，彰显科技力量，向世界贡献中国方案。
（1）冰墩墩外壳材料是环保PVC塑料，它属于______（填“天然有机高分子”或“有机合成"）材料。
（2）颁奖礼仪服内胆添加了由碳原子直接构成的石墨烯发热材料。下列物质也是由原子直接构成的是______（填序号）。
A. 氯化钠 B. 金刚石 C. 二氧化碳
（3）“冰丝带”速滑馆采用了CO2直冷制冰技术，利用高压获得的液态CO2蒸发吸热，降低水温，快速制冰。下列说法正确的是______（填序号）。
A. 加压后CO2分子体积变小
B. 水变为冰后分子停止运动
C. 蒸发后CO2分子间隔变大
（4）《千里江山图》为运动员服装设计提供灵感，其真迹颜料含有石绿。石绿[主要成分Cu2（OH）2CO3]受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），反应的化学方程式为______。
33.【2022江苏连云港】用如图所示装置制取干燥的CO2，并对CO2的部分性质进行探究。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为_______。
（2）①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是_______。
②装置C中试剂X应该选用_______(填字母)。
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
（3）收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接，缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中，采集信息形成图像。见图。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是_______。
②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是_______。
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明_______。
（4）取2mL饱和澄清石灰水于试管中，用4mL蒸馏水稀释，向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一：溶液的导电力越强，溶液的电导率越大。
材料二：单位体积溶液中某离子的个数越多，则该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三：Ca(OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时，能反应生成易溶于水的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和；。
①石灰水中通入CO2气体，溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是_______。
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是_______、_______。
34．【2021广州】我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。
（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状，优点是_____________________________。
②“反应分离”环节发生的复分解反应是________________________（写化学方程式）。
③“反应分离”环节分离物质采用的方法是_________________。
④CO2用途广泛，写出一种用途：__________________________________。
（2）CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4·H2O热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O4·H2O进行加热，固体质量随温度变化如右图。
①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式：____________________________________________。（CaC2O4·H2O的相对分子质量：146）
②据图分析，CaO捕捉CO2的反应温度应____________（填“高于”或“低于”）800℃。
35.【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：___________。
36.【2021湖南株洲】 金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。
（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质___________。
（2）石墨具有优良的___________，常用作干电池的电极；
（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：，该反应中SiO2发生___________（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）已知反应：2Mg+CO22___________+C，则Mg着火时___________（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
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