主题一 物质的性质与应用
专题03 碳和碳的氧化物
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课标要求 考点 频次 考向
1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质。 3.认识碳及其化合物的性质与用途的关系。 4.初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法。 5.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 碳单质的多样性 5年4考 考向一 金刚石、石墨、C60
考向二 单质碳的化学性质
碳的氧化物 5年5考 考向一 二氧化碳的性质
考向二 二氧化碳的用途
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
考向四 一氧化碳
二氧化碳的实验室制取 5年3考 考向一 二氧化碳的实验室制取
考点一 碳单质的多样性
考向一 金刚石、石墨、C60
角度1 碳单质物理性质差异大的原因
1．金刚石、石墨和和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，故选D。
角度2 碳单质的结构
（2024·江苏盐城·中考真题）阅读下列资料，完成下面小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
2．下列关于的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用
3．下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软 D．能与K等金属反应
【答案】2．B 3．A
【解析】2．A、根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确。
D、根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。
故选：B。
3．A、碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，正确；
B、金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，错误；
C、石墨很软属于石墨的物理性质，错误；
D、C60能与K等金属反应属于化学性质，错误；
故选A；
4.（2022苏州）下列物质由分子构成的是
A．金 B．金刚石 C．干冰 D．氯化钠
【答案】C
【详解】A、金属于金属单质，是由金原子直接构成的，不符合题意；
B、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，不符合题意；
C、干冰是固态二氧化碳，二氧化碳是由非金属元素组成的化合物，是由二氧化碳分子直接构成的，符合题意；
D、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由氯离子、钠离子构成的，不符合题意；
故选C。
角度3 结构决定性质
5．（2024·江苏常州·中考真题）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。
【答案】(1) 过滤 疏松多孔
【详解】（1）①过滤可以除去不溶性杂质，可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构，具有吸附性，可以吸附色素和异味分子；
角度4 性质和用途的对应关系
6．（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．镁有银白色光泽，可用于生产烟花
B．氮气是无色无味气体，可用作保护气
C．石墨具有导电性，可用于制作铅笔芯
D．熟石灰具有碱性，可用于改良酸性土壤
【答案】D
【详解】A、可生产烟花则利用镁能够燃烧，放出耀眼白光的化学性质，选项错误；
B、可用作焊接金属时的保护气利用的是氮气的稳定性，选项错误；
C、石墨质地柔软，能在纸上留下灰黑色痕迹，可用作铅笔，选项错误；
D、熟石灰为氢氧化钙，具有碱性，可用于改良酸性土壤，选项正确。
故选D。
7．（2024·江苏扬州·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．铜呈紫红色，可用作导线 B．石墨能导电，可用作润滑剂
C．金刚石无色透明，可用于切割玻璃 D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气
【答案】D
【详解】A、铜具有导电性，可用作导线，与铜呈紫红色无关，故A不符合题意；
B、石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，与石墨能导电无关，故B不符合题意；
C、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，与金刚石无色透明无关，故C不符合题意；
D、稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，故D符合题意；
故选：D。
8．（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味
C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨
【答案】A
【详解】A、用镁粉制作照明弹，是因为镁燃烧发出耀眼白光，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意；
B、用活性炭除冰箱异味，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
C、用铜制作电线电缆，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
D、用干冰进行人工降雨，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。
故选A。
9．（2024·江苏连云港·中考真题）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【详解】A、石墨具有良好的导电性，故可用于制造电极，不符合题意；
B、干冰（固体二氧化碳）升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，不符合题意；
C、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于炼铁，符合题意；
D、碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故可用于治疗胃酸过多，不符合题意。
故选C。
易错提醒 1.金刚石和石墨物理性质差异的原因：原子排列方式不同，不是原子结构不同。 2.金刚石和石墨是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的。
考向二 单质碳的化学性质
角度1 常温下碳的稳定性
10．（2023·江苏连云港·中考真题）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
【详解】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。
角度2 碳的可燃性
11．（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．SSO3 B．CO2CO
C．Fe2O3FeCl2 D．BaCl2溶液BaCO3
【答案】B
【详解】A、硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，不是三氧化硫，不符合题意；
B、二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，符合题意；
C、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，不是氯化亚铁，不符合题意；
D、氯化钡和二氧化碳不反应，不能生成碳酸钡，不符合题意。
故选B。
12．（2024·江苏连云港·中考真题）黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是
A．C、S均具有可燃性 B．黑火药可存放于高温处
C．黑火药爆炸时吸热 D．KNO3属于氧化物
【答案】A
【详解】A、C、S均具有可燃性，碳完全燃烧生成二氧化碳，硫燃烧生成二氧化硫，符合题意；
B、黑火药属于易燃易爆物质，不能存放于高温处，防止发生危险，不符合题意；
C、黑火药爆炸时放出大量的热，不符合题意；
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，硝酸钾由K、N、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意。
故选A。
角度3 碳的还原性
13．（2023·江苏无锡·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．银有金属光泽，可用于制造电线 B．碳有还原性，可用于治金工业
C．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 D．二氧化碳能溶于水，可用于灭火
【答案】B
【详解】A、银有良好的导电性，但成本比较高，不用来制造电线，故A错误；
B、碳有还原性，可以将金属氧化物还原成金属单质，可用于治金工业，故B正确；
C、石墨可用于生产铅笔芯，是因为石墨灰黑色固体，质软，故C错误；
D、二氧化碳具有不可燃不助燃，且密度比空气大的性质，可用于灭火，故D错误。
故选B。
14．（2022·江苏南通·中考真题·节选）我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。
(2)用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 性。
【答案】(2)还原
【详解】（2）用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，碳夺走了氧化铜中的氧，该反应体现了木炭的还原性；
考点二 碳的氧化物
考向一 二氧化碳的性质
角度1二氧化碳与水反应
15．（2023·江苏苏州·中考真题）在给定条件下，下列选项所示的物质转化能实现的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、一氧化碳和水不反应，不能转化为碳酸，不符合题意；
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，不是氯化亚铁，不符合题意；
C、氧化铝不能在加热的条件下反应生成铝，不符合题意；
D、硫酸铵和氢氧化钠在加热的条件下反应生成硫酸钠、氨气和水，符合题意。
故选D。
16．（2023·江苏连云港·中考真题）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验；
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花上喷上稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷上水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后，再放入盛满的集气瓶中 纸花由紫色变成红色
下列说法中正确的是
A．步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有
B．步骤②中若用溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
C．步骤②、④可证明气体能使干燥的纸花变成红色
D．上述实验可证明与水反应生成酸
【答案】D
【详解】A、稀硫酸显酸性，能使石蕊变红，步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有H+，故A错误；
B、氢氧化钠溶液显碱性，能使石蕊变蓝，故B错误；
C、步骤②说明水不能使石蕊变红，步骤③说明二氧化碳不能使干燥的纸花变成红色，故C错误；
D、步骤②说明水不能使石蕊变红，步骤③说明二氧化碳不能使干燥的纸花变成红色，步骤④中二氧化碳和水反应生成一种酸，酸使石蕊变红，所以上述实验可证明CO2与水反应生成酸，故D正确。
故选D。
角度2 二氧化碳与碱溶液反应
17．（2024·江苏连云港·中考真题）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【详解】A、石墨具有良好的导电性，故可用于制造电极，不符合题意；
B、干冰（固体二氧化碳）升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，不符合题意；
C、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于炼铁，符合题意；
D、碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故可用于治疗胃酸过多，不符合题意。
故选C。
18．（2023·江苏连云港·中考真题）在三颈烧瓶中用排空气法收集气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后，在时快速注入一种溶液，时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2.下列说法中正确的是
A．时注入的溶液是盐酸
B．前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．期间压强不变且大于0可证明收集的气体不纯
D．后压强增大的原因是溶液与盐酸发生中和反应
【答案】C
【详解】A、t0 时快速注入一种溶液后，压强减小，所以注入的溶液应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，导致压强减小，故A错误；
B、由A分析可知，t1前压强减小对应的反应是是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，图3中的生成物中还缺少水分子，故B错误；
C、t1~t2 期间压强不变且大于0，说明还存在其他不与氢氧化钠反应的气体，则可证明收集的CO2气体不纯，故C正确；
D、由B分析可知，t2时溶液的溶质为碳酸钠，t2后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成二氧化碳气体，故D错误。
故选C。
角度3 二氧化碳参与光合作用
19．（2023·江苏扬州·中考真题）绿色植物通过光合作用将气体X与H2O转化为葡萄糖与O2，气体X是
A．N2 B．Ar C．CO2 D．SO2
【答案】C
【详解】光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，故气体X是二氧化碳。
故选C。
20.（2024·江苏苏州·中考真题）在给定条件下，下列选项所示的物质转化不能实现的是
A．CuFe B．PP2O5
C．CO2O2 D．NaOH溶液NaCl溶液
【答案】A
【详解】A、根据金属活动性铁＞铜，铜与硫酸亚铁不反应，不能实现物质转化，符合题意；
B、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，能实现物质转化，不符合题意；
C、植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为氧气，能实现物质转化，不符合题意；
D、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，能实现物质转化，不符合题意。
故选：A。
考向二 二氧化碳的用途
角度1 干冰及其用途
21．（2024·江苏常州·中考真题）下列物质属于纯净物的是
A．海水 B．食醋 C．干冰 D．碘酒
【答案】C
【详解】A、海水中含有氯化钠、氯化镁等多种物质，属于混合物，故A不符合题意；
B、食醋的主要成分是醋酸，属于混合物，故B不符合题意；
C、干冰是固态二氧化碳，是由一种物质组成的，属于纯净物，故C符合题意；
D、碘酒是碘和酒精的混合形成的溶液，属于混合物，故D不符合题意。
故选C。
22．（2024·江苏无锡·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．氧气具有氧化性，用作燃料 B．干冰升华吸热，用于人工降雨
C．浓盐酸具有挥发性，用作除锈剂 D．氢氧化钠具有碱性，用于治疗胃酸过多
【答案】B
【详解】A、氧气具有助燃性，没有可燃性，不能做燃料，故A不符合题意；
B、干冰是固态二氧化碳的俗称，易升华会吸收大量的热，可用于人工降雨，故B符合题意；
C、盐酸具有酸性，铁锈的主要成分是氧化铁，盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，可用于金属除锈，故C不符合题意；
D、氢氧化钠具有强腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，故D不符合题意。
故选B。
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
角度1 碳中和
（2023·江苏泰州·中考真题）阅读下列材料，完成下面小题：
我国力争在2060年前实现“碳中和”，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。利用高效催化剂将二氧化碳聚合成性能与聚乙烯相似的塑料，由这种塑料制成的薄膜埋在土壤里几天后就会被细菌吞噬掉而降解，既解决了二氧化碳造成的环境问题，也解决了白色污染问题。
23．下列对节能减排的建议可行的是
A．生活垃圾集中焚烧 B．大力推广燃油汽车
C．推广使用光伏发电 D．禁止使用化石燃料
24．下列不属于CO2吸收或转化途径的是
A．光合作用 B．加高烟囱
C．聚合成塑料 D．通入氢氧化钠溶液
【答案】23．C 24．B
【解析】23．A、生活垃圾集中焚烧会产生大量的空气污染，不利于节能减排；
B、燃油汽车行驶过程中会排出大量的CO2及空气污染物，则大力推广燃油汽车不利于节能减排；
C、使用光伏发电可以减少火力发电，则可以减少CO2的排放，有利于节能减排；
D、合理的使用化石燃料可以达到节能减排的效果，禁止使用化石燃料不符合实际情况；
故选C；
24．A、植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，则可以吸收CO2；
B、加高烟囱无法吸收或转化排出的CO2；
C、用CO2作为原料合成塑料，可以转化CO2为可利用物质；
D、NaOH可以与CO2反应生成Na2CO3与H2O，则NaOH溶液可以吸收CO2；
故选B。
25．（2024·江苏盐城·中考真题·节选）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】(1)ABCD
(2)AB
(4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐公交车（合理即可）
【详解】（1）A、空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，正确；
B、温室效应会导致气候异常，发生极端天气，正确；
C、地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，正确；
D、温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，正确；
故填：ABCD；
（2）A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，符合题意；
B、化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，符合题意；
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水，不符合题意；
故填：AB；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好，故填：2%氢氧化钠溶液；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等，故填：出行乘坐公交车（合理即可）。
26．（2024·江苏镇江·中考真题）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。
(2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。
(3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】（1）①化石燃料主要包括煤、石油和天然气，故填写：煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，因此，二氧化碳也被称为温室气体，能引起温室效应，大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因，故填写：温室效应。
（2）①由氨水捕集CO2的实验流程图可知，富含CO2的烟气，进入氨水吸收室，生成碳酸铵和碳酸氢铵，碳酸铵和碳酸氢铵加热分解，生成X和高纯CO2，X能被氨水吸收塔吸收，根据质量守恒定律宏观实质：化学反应前后，元素种类不变可知，反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素，加热分解，生成X和高纯CO2（含有碳元素和氧元素），X中可能含有氮元素和氢元素，X能被氨水吸收塔吸收，说明X能与水反应，生成氨水，因此，X为氨气，化学式为：NH3，故填写：NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气和水，故填写：氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气。
（3）①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知，该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变，起到过渡作用，符合催化剂的性质，因此，整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用，故填写：催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知，生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气，在Ni/CaO的催化下，生成甲烷和水，总反应方程式为：，故填写：
角度2 碳循环
27．（2024·江苏扬州·中考真题）自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环
【答案】C
【详解】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环。
故选C。
28．（2023·江苏镇江·中考真题）如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A．转化①中反应物全部转化为尿素
B．转化②中CO2分子间的间隔变小
C．转化③有利于减少“白色污染”
D．自然界中转化④是无机化合物向有机化合物的转化
【答案】A
【详解】A、由质量守射定律可知，反应前后原子的种类和数目均不变，若转化①中CO2和NH3转化为CO（NH2）2，而产物中各原子的个数比与反应物中不同，转化①中反应物不可能全部转化为尿素，故选项说法错误；
B、转化②中二氧化碳由气体变为固体，CO2分子间的间隔变小，故选项说法正确；
C、转化③能生成无毒、易降解的塑料，有利于减少“白色污染”，故选项说法正确；
D、二氧化碳虽含碳元素，但其性质与无机物类似，属于无机化合物；葡萄糖是含碳元素的化合物，属于有机化合物，则自然界中转化④是无机化合物向有机化合物的转化，故选项说法正确。
故选A。
考向四 一氧化碳
角度1 一氧化碳的性质和用途
29．（2023·江苏镇江·中考真题）用如图装置研究FeC2O4 2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是
A．装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B．装置③中黑色粉末变红，证明分解产物中有CO
C．装置④中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2
D．实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
【答案】C
【详解】A、无水硫酸铜遇水变蓝色，装置②用于检验分解产物中是否有H2O，说法正确；
B、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，装置③中黑色粉末变红，证明分解产物中有CO，说法正确；
C、装置④中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2存在，但由于CO还原CuO时也会生成CO2，无法判断分解产物中是否有CO2，说法错误；
D、实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应，一氧化碳和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，说法正确。
故选C。
30．（2024·江苏徐州·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A．生石灰具有吸水性，可作干燥剂 B．红磷能燃烧产生白烟，可作烟幕弹
C．一氧化碳具有毒性，可用于炼铁 D．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
【答案】C
【详解】A、生石灰具有吸水性，可用作干燥剂 ，这是因为生石灰，即氧化钙能与水反应，吸收水分，因此常被用作食品和其它物品的干燥剂 ，故A选项不符合题意；
B、红磷能燃烧产生白烟，可作烟幕弹，故B选项不符合题意；
C、一氧化碳具有还原性，能和金属氧化物反应生成金属单质和二氧化碳，在工业上可用于炼铁，故C选项符合题意；
D、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，故D选项不符合题意。
故选C。
角度2 二氧化碳和一氧化碳混合气体的除杂
31．（2024·江苏常州·中考真题）除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)，所用方法正确的是
A．(CO)气体：，点燃 B．(KCl)固体：，加热
C．()气体：浓硫酸 D．NaOH()溶液：
【答案】D
【详解】A、CO2中含有少量CO时，若要使CO通过点燃方式转化为CO2，需要通入大量O2，则反应结束后有O2剩余，该操作除去了CO但引入了新的杂质O2，A选项错误；
B、加入MnO2，加热，KCl不反应，KClO3在MnO2催化作用、加热条件下分解生成KCl、O2，最终剩余固体是KCl、MnO2的混合物，无法得到目标产物KClO3，B选项错误；
C、浓硫酸有吸水性，可以除去H2O，浓硫酸能与NH3反应生成硫酸铵，将含有少量H2O的NH3通入浓硫酸中，无法得到目标产物NH3，C选项错误；
D、加入Ca(OH)2，NaOH与Ca(OH)2不反应，Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀、NaOH，若Ca(OH)2适量，则所得溶液是NaOH溶液，D选项正确。
故选：D。
易错易混： 除去二氧化碳中的少量一氧化碳不能用点燃的方式，一氧化碳燃烧需要氧气，通入足量的氧气后除去一氧化碳的同时引入了新的杂质氧气，故不可行。
考点三 二氧化碳的实验室制取
考向一 二氧化碳的实验室制取
角度1 仪器的选择
32．（2024·江苏无锡·中考真题）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是
A．锥形瓶B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，属于“固液常温型”，可以使用锥形瓶，故不符合题意；
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，收集二氧化碳一定用到导管，故不符合题意；
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，需要用集气瓶收集二氧化碳，故不符合题意；
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，反应不需要加热，不需要使用酒精灯，故符合题意，故选D。
角度2 发生装置和收集装置的选择
33．（2022·江苏南京·中考真题）实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B．装置②和④组合可以用来制取氧气
C．装置②和⑤组合可以用来制取氢气 D．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解制氧气实验中反应物为固体，反应条件为加热，则适合用装置①为发生装置，氧气不易溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制氧气实验中，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，则装置④无法收集，故选项说法错误；
C、实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；氢气难溶于水，则可以用排水集气法收集，装置为⑤，故选项说法正确；
D、实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用②为发生装置；二氧化碳密度比空气大，则可以用向上排空气法收集，装置为③，故选项说法正确。
故选B。
34．（2024·江苏盐城·中考真题·节选）实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
【答案】试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
【详解】①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶，故填：试管；集气瓶；
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，故填：BC；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止，故填：可以控制反应的发生与停止；
角度3 检验和验满
35．（2023·江苏泰州·中考真题）九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用 （填字母），反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置可选用装置B或C，与装置C相比，装置B具有的优点是 。
(4)用稀盐酸和大理石反应制备二氧化碳的化学方程式为 。选用装置C和D组合制取二氧化碳，证明已收集满的操作和现象是 。
(5)小莉在学习二氧化硫的化学性质时，进行微型化一体设计如装置E，实验过程中稀高锰酸钾溶液和紫色石蕊试液中的现象分别为 、 。
【答案】(1)酒精灯
(2) A
(3)控制反应速率
(4) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满
(5) 紫色褪去 紫色石蕊试液变红
【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是酒精灯；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应属于固体加热型，适合用装置A作发生装置；高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；
（3）B带有分液漏斗，可以控制加入液体的量，从而达到控制反应速率的目的；
（4）实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，其中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；验满二氧化碳的方法是：将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满；
（5）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，故现象是：紫色褪去，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红。
角度4 二氧化碳制取和性质综合考查
36．（2024·江苏苏州·中考真题）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
(3) CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大
(4)Ca2+、OH-
【详解】（1）据图可知，仪器a是分液漏斗。故填：分液漏斗。
（2）①石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填：除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。故填：浓硫酸。
（3）①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是：CO2与水反应生成碳酸；CO2密度比空气大。故填：CO2与水反应生成碳酸；CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水，化学方程式。故填：
。
（4）由于将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。根据化学方程式可知，该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙，二氧化碳由二氧化碳分子构成，以分子的形式参加反应，氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子，所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子，离子符号分别为Ca2+、OH－。故填：Ca2+、OH－。
37．（2024·江苏徐州·中考真题）兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2，先向 （填仪器名称）加入石灰石，再向长颈漏斗中注入稀盐酸，反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2，气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入，因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C，将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中，观察到澄清的石灰水变浑浊，还可能观察到的现象为 ，装置D可用来证实植物的光合作用，通入适量CO2后，进行光照，试管内有气泡产生，检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气，请写出其中一个反应的化学方程式： 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水，并不断振荡，装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据，如图2，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ，曲线FG段气体压强逐渐减小，说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大 能溶于水
【详解】（1）实验室用A装置制取CO2，先向锥形瓶中加入石灰石（主要成分是碳酸钙），再向长颈漏斗中注入稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；二氧化碳的密度比空气大，用B装置收集CO2，气体应从导管b端通入；
（2）滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色，通入二氧化碳后，二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水，当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时，溶液呈中性或酸性，红色溶液变成无色；通入适量CO2后，进行光照，绿色植物进行光合作用，消耗二氧化碳生成氧气，氧气具有助燃性，检验氧气的方法是：把带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则是氧气；
（3）A装置属于固、液常温型，可用作过氧化氢制取氧气的发生装置，也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：；
（4）如图2，图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大；
曲线FG段气体压强逐渐减小，说明CO2具有的性质是能溶于水，装置内气体减少，压强减小。
1．（新材料·二氧化碳的转化利用技术）（2023·江苏无锡·中考真题）阅读下列短文，回答相关问题。
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。
也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。
途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。
途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。
(1)写出自然界中吸收的一条途径： 。
(2)氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
(3)我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是 。
(4)写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式： 。
(5)下列叙述正确的是 (填序号)。
a．、与在一定条件下可相互转化
b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
【答案】(1)植物光合作用
(2)电能
(3)C2H4O2
(4)
(5)abc
【详解】（1）自然界中，绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳。
（2）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是把化学能转化为电能。
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，反应前有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，反应后有4个氧原子，故R为2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，R的化学式为：C2H4O2。
（4）由流程图可知，CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇和水，化学方程式为：。
（5）a、由流程图可知，CO2和H2可以转化为甲醇和水，甲醇和水又可以反应生成二氧化碳和氢气，所以H2 、CO2与CH3OH在一定条件下可相互转化，说法正确；
b、途径2是催化二氧化碳加氢生成甲醇，使用时，再利用甲醇释放出氢气和二氧化碳，二氧化碳循环利用继续加氢生成甲醇，储存甲醇的成本相比储存氢气要低很多，说法正确；
c、由流程图可知，二氧化碳是作为反应中的循环气体，氢气则是作为产物，所以是尽量减小二氧化碳的排放同时达到生成氢气，可以看出能源的开发与利用是向“减碳趋氢”的方向发展，说法正确。
故选abc。
2．（新形式）（2023南通模拟）实验小组研究二氧化碳的性质，进行如图所示实验。振荡两支试管，观察到：①中澄清液体里出现白色沉淀，②中无明显现象。
资料：CO2对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计；CO2与乙醇不发生反应
下列有关上述实验的说法，正确的是
A．①中的溶剂是水 B．②中的现象能证明CO2不溶于乙醇
C．①中的白色沉淀是氢氧化钠 D．该实验能证明CO2与氢氧化钠发生反应
【答案】D
【解析】A、①中是氢氧化钠的乙醇溶液，溶剂是乙醇，故A错误；
B、②中无明显现象，不能证明CO2是否溶于乙醇，故B错误；
C、①中通入二氧化碳后出现白色沉淀，而二氧化碳对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计，说明白色沉淀不是氢氧化钠，故C错误；
D、①中通入二氧化碳后出现白色沉淀，而二氧化碳对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计，且CO2与乙醇不发生反应，说明生成了新物质，即二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，因此该实验能证明CO2与氢氧化钠发生反应，故D正确；
故选D；
3．（新材料·御窑金砖）（2024·江苏苏州·二模）阅读下列材料，回答相关问题。
苏州御窑金砖是中国传统窑砖烧制业中的珍品，其制作技艺繁复，工序多达二十余道，其中主要工序有选泥、练泥、制坯、装窑、烧制、窨水、出窑、打磨等。
烧制砖瓦的原料为包含了大量亚铁盐等物质的黏土。工人先对黏土进行初步加工制得胚体，再将胚体放在阴凉处晾干，随后放入窑中进行烧制。
烧制过程中不断将空气鼓入窑中，过量的氧气把价铁的化合物氧化为红色的氧化铁，从而形成了红色的砖体，即红砖。
若在砖胚被烧到一定温度时，将水慢慢灌入窑顶，形成的水蒸气将空气排出窑体，起到隔绝空气的作用，此时燃料不完全燃烧，产生一氧化碳和大量的炭黑颗粒，而水蒸气遇到灼热的炭黑颗粒也会产生具有还原性的一氧化碳和氢气，这些气体能将氧化铁还原为氧化亚铁或四氧化三铁，还有一部分炭黑颗粒则慢慢渗入高温下的粘土砖胚的缝隙中，最终形成了青灰色的青砖。
(1)御窑金砖是 （填写“红砖”或“青砖”）。
(2)青砖烧制时，灌入的水的作用除了将空气排出窑体，还有的作用是 。
(3)烧制青砖时，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是__________（填序号）。
A．砖瓦烧制前胚体要阴干
B．红砖烧制时需要大量热空气
C．整个砖瓦烧制工艺没有涉及物理变化
D．烧制青砖比红砖多一道“窨水”的工序
【答案】(1)青砖
(2)与炭黑反应产生还原性气体
(3)、
(4)ABD
【详解】（1）由题中信息可知，御窑金砖是青砖；
（2）由题中信息可知，青砖烧制时，灌入的水的作用除了将空气排出窑体，还能与与炭黑颗粒反应产生还原性气体一氧化碳；
（3）由题中信息可知，烧制青砖时，一氧化碳能将氧化铁还原成氧化亚铁或四氧化三铁同时产生二氧化碳，方程式分别为：、；
（4）A、由题中信息：“工人先对黏土进行初步加工制得胚体，再将胚体放在阴凉处晾干，随后放入窑中进行烧制”可知，砖瓦烧制前胚体要阴干，选项正确；
B、由题中信息：“烧制过程中不断将空气鼓入窑中”可知，红砖烧制时需要大量热空气，选项正确；
C、整个砖瓦烧制工艺涉及到了物理变化，如水变成水蒸气等，选项错误；
D、由题中信息可知，烧制青砖比红砖多一道“窨水”的工序，选项正确；
故选ABD。
3．（新考向·传统文化）（2024·江苏·二模）如图为古法炼铜流程，以孔雀石和木炭为原料，经高温煅烧，冷却得到块状金属铜。
查阅资料：孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。铜的熔点1083.4℃，氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)孔雀石受热分解的反应方程式是 。
(2)工艺中木炭的主要作用有两个： ；直接与氧化铜反应生成铜。
(3)此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，原因是 。
【答案】(1)
(2)提供热量和还原剂一氧化碳
(3)煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块状
【详解】（1）孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（2）木炭燃烧生成二氧化碳，放出大量的热，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，故木炭可以提供热量和还原剂一氧化碳；
（3）铜的熔点为1083.4℃，氧气充足时炭火温度可达1200℃左右，煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块状，故此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒。
5．（新情境·“汽泡爽”的冲调饮料）（2024·江苏南通·三模）小明同学对一种“汽泡爽”的冲调饮料进行了实验探究。
【饮料说明】
①主要原料：柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）；
②使用说明：将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200 mL冷水，看到有大量气泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味饮料。
小明观察了饮料说明后，他借助化学实验的方法，探究“汽泡爽”产生气体的成分，以及加水温度对产生气体量的影响。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）粉末混合后加水，可以发生以下反应，3NaHCO3+C6H8O7=C6H5O7Na3+3H2O+3X↑，则X的化学式是 ，为了检验该气体，小明应选择的试剂是 。
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体，可以选择的发生装置是 （选填装置编号，下同），收集装置是 。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(3)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料，品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少。他查阅资料发现：随着温度升高，气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下对比实验方案，请填写表中空白。
装置编号 加入水的体积 加入水的温度 收集到的气体的体积
1 200 mL 15℃ a（待记录）
2 50℃ b（待记录）
(4)在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如图），编号为1、2，分别完成上述实验，在A中先加入水，再分别加入相同规格的一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体。B中油层的作用是 。
(5)通过实验，小明测得：a=64mL，b=132mL，由此获得结论： 。但是老师看到小明的实验报告后却指出，一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物（柠檬酸和小苏打）的量有关，实验中小明所用的反应物量相等，产生气体的总量应该近似相等。请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因 。
(6)通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是 。
【答案】(1) CO2 澄清石灰水
(2) B C
(3)200 mL
(4)防止二氧化碳溶解在B装置的水中
(5) “汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系 温度高气体在水中的溶解度小，收集到的气体多
(6)将装置1反应后的液体温度升高到50℃，继续收集气体并测量体积
【详解】（1）反应前后原子的数量、种类和质量都不改变，所以根据题中所给的化学方程式可知反应前含有3个Na原子，11个H原子，9个C原子，16个O原子，反应后含有6个C原子，11个H原子，10个O原子，3个Na原子，故3个该物质的分子中含有3个C原子和6个O原子，是二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，故填：CO2、澄清石灰水；
（2）该反应为固体与液体反应且不用加热，故选发生装置B，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，只能用向上排空气法收集，故选收集装置C，故填：B、C；
（3）实验二是为了探究加水温度对产生气体量的影响，两次实验使加水的量相同，故填：200mL；
（4）二氧化碳溶于水但不溶于植物油，故植物油的作用是防止二氧化碳溶解在B装置的水中，故填：防止二氧化碳溶解在B装置的水中；
（5）两装置中不同的是加入水的温度，而最终收集到气体体积也不同，由此可得“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系，汽泡爽中产生气体是柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）粉末混合后加水，可以发生反应，而根据质量守恒定律，一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物（柠檬酸和小苏打）的量有关，与温度无关，实验中小明所用的反应物量相等，产生气体的总量应该近似相等，温度会影响气体溶解度，温度高气体在水中的溶解度小，收集到的气体多，故填：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系、温度高气体在水中的溶解度小，收集到的气体多；
（6）实验1收集到气体少，可能是温度低二氧化碳溶解在水中的量较多，为使A中的气体进入C装置，给A装置加热到50℃，继续收集气体并测量体积。
二氧化碳
1．（2024·山西·模拟预测）山西太原北齐壁画博物馆开馆以来，受到大众的广泛关注，其中的“门楼图”是目前发现的最完整的北朝建筑图像，这些壁画颜料具有的显著特点是
A．稳定性好 B．吸水性好 C．可燃性好 D．吸附性好
【答案】A
【详解】壁画能在较长时间中保存完整，说明颜料具有良好的稳定性。
故选A。
2． “碳海绵”是世界上最轻、吸油力最强的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（二者都是碳单质）。“碳海绵”由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是
A．是一种新型的碳单质 B．具有较强的吸附性
C．难溶于水 D．可处理海上泄漏的石油
【答案】A
【详解】A、单质是由一种元素组成的纯净物，“碳海绵”成分是石墨烯和碳纳米管（二者都是碳单质），因此“碳海绵”属于混合物，不属于碳单质，A选项错误；
B、“碳海绵”具有疏松多孔的结构，是世界上最轻、吸油力最强的固体材料，可知“碳海绵”具有较强的吸附性，B选项正确；
C、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，墨烯和碳纳米管都难溶于水，可知“碳海绵”难溶于水，C选项正确；
D、“碳海绵”是世界上吸油力最强的固体材料，可用于处理海上泄漏的石油，D选项正确。
故选：A。
3．与单质碳有关的说法正确的是
A．所有的单质碳具有相同的性质
B．在空气中灼烧可除去氧化铜中的少量碳
C．可以通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳
D．使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳是黑色的
【答案】B
【详解】A.单质碳有多种，如金刚石、石墨等，它们的物理性质不同，此选项错误；
B. 碳、氧化铜在高温条件下能发生反应生成铜、二氧化碳气体，铜在灼烧时与空气中的氧气反应生成氧化铜，能除去杂质碳，得到氧化铜，此选项正确；
C. 氧化铜和碳都难溶于水，不能通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳，此选项错误；
D. 碳素墨水是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，碳常温下化学性质稳定，很难与其它物质发生化学反应，保存时间较长，因此使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳常温下化学性质稳定，此选项错误。
故选B。
4．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装登。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上，先加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是
A．铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质
B．铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性
C．试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水倒流
D．反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯
【答案】C
【详解】A、铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜是黑色的，故铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质，故A正确，不符合题意；
B、木炭会与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，木炭还原了氧化铜，氧化铜变为了铜，故铜丝表面由黑色又变红，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性，故B正确，不符合题意；
C、反应为木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，故反应中无水生成，故试管向下倾斜的目的是不是防止反应生成的水倒流，而是防止冷凝水倒流引起试管炸裂，故C不正确，符合题意；
D、反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯，防止熄灭酒精灯导致试管温度降低，压强变小，澄清石灰水倒流引起试管炸裂，故D正确，不符合题意。
故选：C。
5．冬天天气寒冷，很多人利用木炭取暖，将木炭点燃后，木炭会变成红色，产生热量，但是利用木炭取暖要注意通风。下列说法中错误的是
A．木炭会燃烧，因为木炭是可燃物
B．用水将木炭扑灭是为了降低木炭的着火点
C．点燃木炭是为了将温度提高到木炭的着火点以上
D．取暖时要注意通风的目的是提供充足的空气，防止一氧化碳中毒
【答案】B
【详解】A、木炭会燃烧，因为木炭是可燃物，说法正确；
B、着火点是物质固有属性，不能降低木炭的着火点，用水将木炭扑灭是为了降低木炭温度至着火点以下，说法错误；
C、点燃木炭是为了将温度提高到木炭的着火点以上，说法正确；
D、木炭不充分燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳具有毒性，取暖时要注意通风的目的是提供充足的空气，防止一氧化碳中毒，说法正确。
故选B。
6．（2024·福建泉州·三模）实验室制备并收集纯净的 CO2的实验装置如下，说法不正确的是
A．装置 b 除去的物质是 HCl B．浓硫酸的作用是吸水
C．仪器 a 可以控制反应的开始和结束 D．收集 CO2时，气体应该从 c 端进入
【答案】C
【详解】A、饱和的碳酸氢钠不与二氧化碳反应，可以与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故装置 b 的目的是除去 HCl，故A不符合题意；
B、浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥二氧化碳气体，故B不符合题意；
C、仪器a可以通过活塞控制液体滴加的速度，从而控制反应发生的速率，不能控制反应的开始和结束，故C符合题意；
D、二氧化碳的密度大于空气的密度，收集时气体应该从 c 端进入，故D不符合题意。
故选C。
7．（2024·重庆·二模）下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是
A．该实验中不涉及对比实验 B．使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
C．实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D．Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A、b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红，a处的湿润的紫色石蕊试纸后变红，a、b处的湿润的紫色石蕊试纸对比可得出二氧化碳的密度大于空气，故A错误；
B、二氧化碳不能使石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，故B错误；
C、二氧化碳的密度大于空气，b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红，故C错误；
D、大理石和盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故D正确。
故选D。
8．（2024·广东茂名·模拟预测）利用手持技术数字化实验可以使反应中的压强变化“看得见”．图1是利用盐酸和大理石反应产生CO2实现增压过程、再利用NaOH溶液吸收CO2实现减压过程的实验装置图，图2是反应过程中的压强-时间变化曲线图．下列实验操作对应的曲线分析错误的是
选项 实验操作 曲线分析
A O点:打开瓶塞，加入大理石和稀盐酸 OA段:未形成密闭装置，装置内压强不变
B A点:塞紧瓶塞 AB段:在密闭装置中持续产生CO2，装置内压强增大
C B点:打开止水夹K BC段:压强瞬间减小主要是因为a中液体被压入b中
D C点:关闭止水夹K并打开分液漏斗活塞 D点压强低于O点是因为不再产生CO2
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、O点：打开瓶塞，加入大理石和稀盐酸，OA段：未形成密闭装置，装置内压强不变，分析正确，不符合题意；
B、A点：塞紧瓶塞，AB段：在密闭装置中持续产生CO2，装置内压强增大，分析正确，不符合题意；
C、B点：打开止水夹K，BC段：压强瞬间减小主要是因为a中液体被压入b中，分析正确，不符合题意；
D、C点：关闭止水夹K并打开分液漏斗活塞，D点压强低于O点，是因为从分液漏斗中流下的氢氧化钠溶液继续吸收瓶内残留的二氧化碳，分析不正确，符合题意。
故选D。
9．如图为改良版的“验证二氧化碳化学性质”的实验装置。用一根铁丝穿4片紫色石蕊试纸，按图示将稀硫酸和水滴加到相应的试纸上，下列说法错误的是
A．图中1、3变为红色，2、4不变色
B．若将稀硫酸换成稀醋酸也可以得到正确的实验结果
C．该实验证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D．该实验的优点是将四个实验改成一个实验，对比性强
【答案】C
【详解】A.稀硫酸可以使石蕊变红，故1变红，3滴上水后与二氧化碳反应生成碳酸，故3变红，水不能使石蕊变红，故2不变红，4只与干燥的二氧化碳接触，故不变红。A正确；
B.稀硫酸和稀醋酸都显酸性，故都能使石蕊变红。B正确；
C.该实验证明二氧化碳与水反应生成了酸性物质，酸性物质可以使石蕊变红，而不是二氧化碳与石蕊反应。C错误；
D.据图可知，该实验的优点是将四个实验改成一个实验，对比性强。D正确。
故选C。
10．某学习小组利用图1装置验证二氧化碳的有关性质，实验过程中压力传感器测得三颈烧瓶中压强随时间的变化如图2所示。分析判断下列说法错误的是
A．开始时，按左图连接好装置，将任一注射器的活塞向外拉动，一段时间后松手，若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好
B．由右图可知，实验中先推的是注射器a的活塞
C．m点之后压强变大主要是因为反应放热所致
D．pq段过程中三颈烧瓶中的现象是有气泡产生，溶液由浑浊变澄清
【答案】C
【详解】A、实验前应先检查装置的气密性，因此开始时，按左图连接好装置，将任一注射器的活塞向外拉动，一段时间后松手，若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好，故A选项不符合题意；
B、分析三颈烧瓶内压强变化曲线可知，mn段三颈烧瓶内压强减小，说明二氧化碳气体减少，则应先推入的是澄清石灰水，即先推的是注射器a的活塞，故B选项不符合题意；
C、m点之后压强变大主要是注入澄清石灰水，三颈烧瓶中的气体受到挤压，装置内气压变大，不是因为反应放热所致，故C选项符合题意；
D、分析三颈烧瓶内压强变化曲线可知，第二次推入的是稀盐酸，碳酸钙和氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，导致三颈烧瓶内气体增多，气压增大，对应的是pq段，因此pq段过程中三颈烧瓶中的现象是有气泡产生，溶液由浑浊变澄清，故D选项不符合题意。
故选C。
11．（2024·四川德阳·中考真题）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气，化石燃料燃烧产生CO2气体，导致空气中二氧化碳含量升高，A项正确；
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小，但不会停止运动，B项错误；
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2，CO2分子变成了其他分子，C项正确；
D、CO2溶于水属于物理变化，与水发生反应生成碳酸属于化学变化，D项正确；
故选：B。
12．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）科学研究发现：金星大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中，正确的是
A．C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B．C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C．C2O3不能与氧化铜反应 D．C2O3能与水反应
【答案】B
【详解】A、由于CO不能使澄清石灰水变浑浊，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3不能使澄清石灰水变浑浊，故选项错误；
B、由于CO具有可燃性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有可燃性，在O2中充分燃烧的产物是CO2，故选项正确；
C、由于CO具有还原性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有还原性，但需在一定条件下能还原氧化铜，故选项错误；
D、由于CO不能与水反应，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3不能与水反应，故选项错误。
故选B。
13．（23-24九年级上·上海杨浦·期末）利用如图所示装置探究CO的化学性质，说法错误的是
A．甲、丙两处澄清石灰水作对比，说明CO与CuO反应能生成二氧化碳
B．乙、丙、丁三处的实验现象都能说明CO能与CuO发生化学反应
C．丁处燃烧，说明CO有毒
D．省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的
【答案】B
【分析】一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】A、甲处石灰水没有变浑浊，说明一氧化碳中没有二氧化碳，丙处石灰水变浑浊，说明一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生了二氧化碳，故说法正确；
B、一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，乙处黑色固体变成红色，丙处石灰水变浑浊，都说明CO能与CuO发生化学反应，丁处出现蓝色火焰，说明一氧化碳能燃烧，故说法错误；
C、一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，一氧化碳燃烧后生成二氧化碳，不会污染空气，故说法正确；
D、一氧化碳不能使石灰水变浑浊，所以省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的，故说法正确。
故选B。
14．（24-25九年级上·河北邢台·期中）自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷（）气体，硅（）与甲烷反应生成四氢化硅（）和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。请回答。
(1)图1生成石墨的化学方程式为 。
(2)图2变化属于 变化。（选填“物理”或“化学”）
(3)金刚石和石墨物理性质差异的原因是 。
(4)金刚石薄膜的性质有 。
(5)请写出金刚石的一种用途 。
【答案】(1)
(2)化学
(3)碳原子排列方式不同
(4)良好的光学透明性和高度的化学稳定性
(5)可用来裁玻璃（答案合理即可）
【详解】（1）由图1可知，生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨，该反应的化学方程式为；
（2）图2中石墨和金刚石属于不同种物质，故石墨转化为金刚石属于化学变化；
（3）物质的结构决定物质的性质；由图2可知，构成金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，故其物理性质差异较大；
（4）由题干信息可知，金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性；
（5）金刚石硬度大，可做玻璃刀裁割玻璃，做钻头等。
15．在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
(1)“钻石恒久远，一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品，它可以代代相传的原因是 。
(2)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板这一应用与石墨的下列性质有关的是______（填字母）。
A．密度大 B．滑腻性 C．耐高温 D．导电性
(3)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉，如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。
①参加反应的分子个数比为 ；
②该反应前后氢元素的化合价 （填写“改变”“不变”）。
【答案】(1)常温下，碳单质的化学性质不活泼
(2)CD
(3) 3∶1/1∶3 改变
【详解】（1）钻石属于碳单质，它可以代代相传的原因是：常温下，碳单质的化学性质不活泼。
（2）铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板，是因为石墨具有良好的导电性，耐高温，故选：CD。
（3）根据微观示意图，该反应是H2、CO2（乙）在一定条件下反应生成CH3OH、H2O，化学方程式为：。
①根据化学方程式，参加反应的分子个数比为3∶1或1∶3；
②化合物中元素正负化合价之和为零，单质中元素化合价为零。反应前，H2中氢元素显0价，反应后，CH3OH、H2O中氢元素的化合价都是+1价，因此该反应前后氢元素的化合价改变。
16．（24-25九年级上·山西长治·阶段练习）碳纤维地铁列车
2024年6月26日，全球首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车正式发布。该列车较传统地铁车辆减重约11%，运行能耗降低7%，每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨，相当于植树造林101亩。其具有更轻更节能等显著优势，引领地铁列车实现全新绿色升级。传统地铁车辆主要采用钢、铝合金等金属材料，受制于材料特性，面临减重瓶颈。碳纤维因具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀等优点，化学性质与碳相似。为提高碳纤维的强度，须将碳纤维原丝进行预氧化处理，测得碳纤维的强度与热处理温度的关系如图所示。
碳纤维地铁列车最高速度达140公里每小时，与传统地铁行驶速度90公里每小时相比，速度大大提升。
(1)碳纤维列车与传统地铁车辆相比，具有哪些优势？ 。
(2)碳纤维的物理性质有 ；依据碳纤维的特性，推测碳纤维还可用于 领域。
(3)每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨，相当于植树造林101亩，可以缓解的环境问题是 。
(4)碳纤维燃烧的文字表达式为 。
(5)由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
【答案】(1)更轻、更节能、更快（合理即可）
(2) 质轻、强度高 航空航天（合理即可）
(3)温室效应
(4)
(5)在215℃～240℃范围内，随着热处理温度的升高，碳纤维的强度先增大后减小（合理即可）
【详解】（1）碳纤维因具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀等优点，碳纤维地铁列车最高速度达140公里每小时，与传统地铁行驶速度90公里每小时相比，速度大大提升；所以碳纤维列车与传统地铁车辆相比，具有更轻、更节能、更快得优势；
（2）根据“碳纤维因具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀等优点”可知，碳纤维的物理性质有：质轻、强度高；所以可用于航空航天等方面（合理即可）；
（3）每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨，减少了二氧化碳的排放，可以缓解温室效应；
（4）碳纤维燃烧生成二氧化碳，反应的文字表达式为：；
（5）分析图像可知：在215℃～240℃范围内，随着热处理温度的升高，碳纤维的强度先增大后减小（合理即可）。
17．贴春联是春节的传统活动，书写春联常用到“笔、墨、纸、砚”。
(1)墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
(2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 （填“完全”或“不完全”）燃烧。
(3)敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x]。石青中铜元素为+2价，x的值为 。
(4)油画促进了中国绘画的多元化发展。长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS。油画修复的方法是用H2O2 将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为 H2O），修复的化学方程式为 。
【答案】(1)稳定
(2)不完全
(3)2
(4)PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O
【详解】（1）由于墨汁中的炭黑的主要成分碳在常温下化学性质稳定，所以水墨画能长时间保存。故填：稳定。
（2）由于松木不完全燃烧生成炭黑可用于制墨。所以“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧。。故填：不完全。
（3）石青中铜元素为+2价，氧元素为－2价，氢元素为+1价，碳元素为+4价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，可求出：x=2。故填：2。
（4）根据题意可知，H2O2 与PbS反应生成PbSO4和水。化学方程式为PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O。故填：PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O。
18．（24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习）某化学兴趣小组以“助力碳中和"为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
项目一：探究厨房中的温室效应。
【查阅资料】
①CO2、CH4等气体能产生温室效应：
②相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高环境升温越快；
③点燃天然气(主要成分为CH4)后，周围空气中的CO2含量会升高。
【进行实验】步骤一：小组同学利用厨房用品中的小苏打和食醋反应制CO2，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(装置气密性良好)。
(1)步骤二：标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的 (填“左”或“右”)侧。
小组同学得出结论：二氧化碳能增强温室效应，并可用该装置验证。小组同学将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽CO2的塑料板A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复步骤二实验，观察到相同的现象。
【分析讨论】
(2)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的CO2增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是 。
【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。
项目二：探究使用不同物质吸收CO2的可行性。
已知：Ca(OH)2和NaOH都可与CO2发生反应。
【进行实验】同学们分别使用等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(3)结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是 。
【分析讨论】
(4)有同学提出，反应中的能最变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，CO2与NaOH溶液的反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。
(5)结合图3、4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。
【得出结论】吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。
项目三：研讨低碳行动方案。
利用CO2和H2O可以制取甲酸(CH2O2)，进一步转化为甲醇(CH4O)，转化关系如图5：
(6)①反应1的符号表达式为 。
②分析图中反应2、3，你对催化剂新的认识是 。
③制取甲醇的过程中，可循环利用的物质有 。
CO2-CH4在催化剂作用下反应。
哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂，用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料。
(7)①反应过程如图6所示，写出将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料的符号表达式 ，各物质的浓度变化的图像如图7所示。由此可知，反应应在 (填“较低”或“较高”)温度下进行。
②当温度高于600℃时，随着温度的升高C的质量减少，其主要原因是 。
【答案】(1)右
(2)天然气的主要成分是甲烷，也能增强了厨房中的温室效应
(3)氢氧化钠溶液
(4)放热反应
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内气压逐渐减小
(6) 反应物相同，催化剂的种类不同，生成物有可能不同 水和二氧化碳
(7) 较高 600℃以上，C和CO2反应生成CO
【详解】（1）因为A瓶中二氧化碳温室气体，B瓶为使用天然气前厨房中的空气样品，置于阳光下照射一段时间后，瓶内温度升高，相同条件下，温室气体含量越高环境升温越快，所以A瓶的温度高，压强大，B瓶温度低，压强小，所以红墨水会向右移，故填：右；
（2）天然气主要成分是甲烷，温室危害是二氧化碳的二十倍，所以增强了厨房中的温室效应除了其燃烧产生的二氧化碳以外，其自身也会增强了厨房中的温室效应，故填：天然气的主要成分是甲烷，也能增强了厨房中的温室效应；
（3）由图3可以看到，相同时间内，滴入NaOH溶液后，锥形瓶内的压强减小的最快，证明氢氧化钠溶液可以更好的吸收二氧化碳，故填：氢氧化钠溶液；
（4）由图4的实验数据可以看到，滴入NaOH溶液时，温度在升高，证明NaOH溶液与二氧化碳的反应为放热反应，故填：放热反应；
（5）向装有二氧化碳的锥形瓶内加入足量氢氧化钠溶液，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内气压逐渐减小，故有图3中对应曲线在100s﹣300s内压强变化，故填：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内气压逐渐减小；
（6）①反应1为二氧化碳和水在催化剂a的催化作用下生成CH2O2和O2，反应的符号表达式为，故填：；
②甲酸在催化剂b、c的作用下生成的物质不同，则对催化剂新的认识是反应物相同，催化剂的种类不同，生成物有可能不同，故填：反应物相同，催化剂的种类不同，生成物有可能不同；
③由图5可知，水和二氧化碳既是反应物又是生成物，则可循环利用的物质是水和二氧化碳，故填：水和二氧化碳；
（7）①由图6可知，二氧化碳和甲烷在催化剂作用下生成一氧化碳和氢气，反应的符号表达式为；
由图7可知，该反应应在较高的温度下进行，故填：；较高；
②由图7可知，600℃以上，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，所以当温度高于600℃时，随着温度的升高C的质量减少，故填：600℃以上，C和CO2反应生成CO。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)主题一 物质的性质与应用
专题03 碳和碳的氧化物
考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。
真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。
中考新考法：梳理中考出现的新题型、新考法试题。
新题特训：选用最新的优秀试题，巩固考点复习效果。
课标要求 考点 频次 考向
1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质。 3.认识碳及其化合物的性质与用途的关系。 4.初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法。 5.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。 碳单质的多样性 5年4考 考向一 金刚石、石墨、C60
考向二 单质碳的化学性质
碳的氧化物 5年5考 考向一 二氧化碳的性质
考向二 二氧化碳的用途
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
考向四 一氧化碳
二氧化碳的实验室制取 5年3考 考向一 二氧化碳的实验室制取
考点一 碳单质的多样性
考向一 金刚石、石墨、C60
角度1 碳单质物理性质差异大的原因
1．金刚石、石墨和和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
角度2 碳单质的结构
（2024·江苏盐城·中考真题）阅读下列资料，完成下面小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
2．下列关于的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用
3．下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软 D．能与K等金属反应
4.（2022苏州）下列物质由分子构成的是
A．金 B．金刚石 C．干冰 D．氯化钠
角度3 结构决定性质
5．（2024·江苏常州·中考真题）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。
角度4 性质和用途的对应关系
6．（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．镁有银白色光泽，可用于生产烟花
B．氮气是无色无味气体，可用作保护气
C．石墨具有导电性，可用于制作铅笔芯
D．熟石灰具有碱性，可用于改良酸性土壤
7．（2024·江苏扬州·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．铜呈紫红色，可用作导线 B．石墨能导电，可用作润滑剂
C．金刚石无色透明，可用于切割玻璃 D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气
8．（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A．用镁粉制作照明弹 B．用活性炭除冰箱异味
C．用铜制作电线电缆 D．用干冰进行人工降雨
9．（2024·江苏连云港·中考真题）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
易错提醒 1.金刚石和石墨物理性质差异的原因：原子排列方式不同，不是原子结构不同。 2.金刚石和石墨是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的。
考向二 单质碳的化学性质
角度1 常温下碳的稳定性
10．（2023·江苏连云港·中考真题）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
角度2 碳的可燃性
11．（2024·江苏镇江·中考真题）下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．SSO3 B．CO2CO
C．Fe2O3FeCl2 D．BaCl2溶液BaCO3
12．（2024·江苏连云港·中考真题）黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是
A．C、S均具有可燃性 B．黑火药可存放于高温处
C．黑火药爆炸时吸热 D．KNO3属于氧化物
角度3 碳的还原性
13．（2023·江苏无锡·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．银有金属光泽，可用于制造电线 B．碳有还原性，可用于治金工业
C．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 D．二氧化碳能溶于水，可用于灭火
14．（2022·江苏南通·中考真题·节选）我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。
(2)用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 性。
考点二 碳的氧化物
考向一 二氧化碳的性质
角度1二氧化碳与水反应
15．（2023·江苏苏州·中考真题）在给定条件下，下列选项所示的物质转化能实现的是
A． B．
C． D．
16．（2023·江苏连云港·中考真题）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验；
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花上喷上稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷上水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后，再放入盛满的集气瓶中 纸花由紫色变成红色
下列说法中正确的是
A．步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有
B．步骤②中若用溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
C．步骤②、④可证明气体能使干燥的纸花变成红色
D．上述实验可证明与水反应生成酸
角度2 二氧化碳与碱溶液反应
17．（2024·江苏连云港·中考真题）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
18．（2023·江苏连云港·中考真题）在三颈烧瓶中用排空气法收集气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后，在时快速注入一种溶液，时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2.下列说法中正确的是
A．时注入的溶液是盐酸
B．前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．期间压强不变且大于0可证明收集的气体不纯
D．后压强增大的原因是溶液与盐酸发生中和反应
角度3 二氧化碳参与光合作用
19．（2023·江苏扬州·中考真题）绿色植物通过光合作用将气体X与H2O转化为葡萄糖与O2，气体X是
A．N2 B．Ar C．CO2 D．SO2
20.（2024·江苏苏州·中考真题）在给定条件下，下列选项所示的物质转化不能实现的是
A．CuFe B．PP2O5
C．CO2O2 D．NaOH溶液NaCl溶液
考向二 二氧化碳的用途
角度1 干冰及其用途
21．（2024·江苏常州·中考真题）下列物质属于纯净物的是
A．海水 B．食醋 C．干冰 D．碘酒
22．（2024·江苏无锡·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．氧气具有氧化性，用作燃料 B．干冰升华吸热，用于人工降雨
C．浓盐酸具有挥发性，用作除锈剂 D．氢氧化钠具有碱性，用于治疗胃酸过多
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
角度1 碳中和
（2023·江苏泰州·中考真题）阅读下列材料，完成下面小题：
我国力争在2060年前实现“碳中和”，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。利用高效催化剂将二氧化碳聚合成性能与聚乙烯相似的塑料，由这种塑料制成的薄膜埋在土壤里几天后就会被细菌吞噬掉而降解，既解决了二氧化碳造成的环境问题，也解决了白色污染问题。
23．下列对节能减排的建议可行的是
A．生活垃圾集中焚烧 B．大力推广燃油汽车
C．推广使用光伏发电 D．禁止使用化石燃料
24．下列不属于CO2吸收或转化途径的是
A．光合作用 B．加高烟囱
C．聚合成塑料 D．通入氢氧化钠溶液
25．（2024·江苏盐城·中考真题·节选）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
26．（2024·江苏镇江·中考真题）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。
(2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。
(3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
角度2 碳循环
27．（2024·江苏扬州·中考真题）自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环
28．（2023·江苏镇江·中考真题）如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A．转化①中反应物全部转化为尿素
B．转化②中CO2分子间的间隔变小
C．转化③有利于减少“白色污染”
D．自然界中转化④是无机化合物向有机化合物的转化
考向四 一氧化碳
角度1 一氧化碳的性质和用途
29．（2023·江苏镇江·中考真题）用如图装置研究FeC2O4 2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是
A．装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B．装置③中黑色粉末变红，证明分解产物中有CO
C．装置④中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2
D．实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
30．（2024·江苏徐州·中考真题）下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A．生石灰具有吸水性，可作干燥剂 B．红磷能燃烧产生白烟，可作烟幕弹
C．一氧化碳具有毒性，可用于炼铁 D．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
角度2 二氧化碳和一氧化碳混合气体的除杂
31．（2024·江苏常州·中考真题）除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)，所用方法正确的是
A．(CO)气体：，点燃 B．(KCl)固体：，加热
C．()气体：浓硫酸 D．NaOH()溶液：
易错易混： 除去二氧化碳中的少量一氧化碳不能用点燃的方式，一氧化碳燃烧需要氧气，通入足量的氧气后除去一氧化碳的同时引入了新的杂质氧气，故不可行。
考点三 二氧化碳的实验室制取
考向一 二氧化碳的实验室制取
角度1 仪器的选择
32．（2024·江苏无锡·中考真题）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是
A．锥形瓶B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯
角度2 发生装置和收集装置的选择
33．（2022·江苏南京·中考真题）实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B．装置②和④组合可以用来制取氧气
C．装置②和⑤组合可以用来制取氢气 D．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
34．（2024·江苏盐城·中考真题·节选）实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
角度3 检验和验满
35．（2023·江苏泰州·中考真题）九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用 （填字母），反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置可选用装置B或C，与装置C相比，装置B具有的优点是 。
(4)用稀盐酸和大理石反应制备二氧化碳的化学方程式为 。选用装置C和D组合制取二氧化碳，证明已收集满的操作和现象是 。
(5)小莉在学习二氧化硫的化学性质时，进行微型化一体设计如装置E，实验过程中稀高锰酸钾溶液和紫色石蕊试液中的现象分别为 、 。
角度4 二氧化碳制取和性质综合考查
36．（2024·江苏苏州·中考真题）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
37．（2024·江苏徐州·中考真题）兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2，先向 （填仪器名称）加入石灰石，再向长颈漏斗中注入稀盐酸，反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2，气体应从导管 （填“a”或“b”）端通入，因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C，将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中，观察到澄清的石灰水变浑浊，还可能观察到的现象为 ，装置D可用来证实植物的光合作用，通入适量CO2后，进行光照，试管内有气泡产生，检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气，请写出其中一个反应的化学方程式： 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水，并不断振荡，装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据，如图2，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ，曲线FG段气体压强逐渐减小，说明CO2具有的性质是 。
1．（新材料·二氧化碳的转化利用技术）（2023·江苏无锡·中考真题）阅读下列短文，回答相关问题。
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源，目前我国的能源结构中以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位，化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生，是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的开发是我国科学家正致力研发的项目。
也是巨大的碳资源。目前，的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据与其他能源的耦合方式不同，的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：耦合化石能源的转化利用技术。如与催化重整为与CO。
途径2：耦合零碳能源的转化利用技术。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。
途径3：直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电为驱动力，在温和条件下将直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的研发和应用将促进自然界碳循环回归平衡。如何摆脱对含碳化石能源的依赖，转化利用丰富的资源，跨越低碳及创新新能源，拥抱新式零碳能源，期待同学们学好和利用化学开创未来。
(1)写出自然界中吸收的一条途径： 。
(2)氢氧燃料电池的能量转化形式是将化学能转化为 。
(3)我国科学家将直接转化成葡萄糖的过程中，第一阶段的反应可表示为：，R的化学式是 。
(4)写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式： 。
(5)下列叙述正确的是 (填序号)。
a．、与在一定条件下可相互转化
b．途径2解决了氢气低成本制取和有效储存的难题
c．能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展
2．（新形式）（2023南通模拟）实验小组研究二氧化碳的性质，进行如图所示实验。振荡两支试管，观察到：①中澄清液体里出现白色沉淀，②中无明显现象。
资料：CO2对氢氧化钠在乙醇中的溶解度的影响忽略不计；CO2与乙醇不发生反应
下列有关上述实验的说法，正确的是
A．①中的溶剂是水 B．②中的现象能证明CO2不溶于乙醇
C．①中的白色沉淀是氢氧化钠 D．该实验能证明CO2与氢氧化钠发生反应
3．（新材料·御窑金砖）（2024·江苏苏州·二模）阅读下列材料，回答相关问题。
苏州御窑金砖是中国传统窑砖烧制业中的珍品，其制作技艺繁复，工序多达二十余道，其中主要工序有选泥、练泥、制坯、装窑、烧制、窨水、出窑、打磨等。
烧制砖瓦的原料为包含了大量亚铁盐等物质的黏土。工人先对黏土进行初步加工制得胚体，再将胚体放在阴凉处晾干，随后放入窑中进行烧制。
烧制过程中不断将空气鼓入窑中，过量的氧气把价铁的化合物氧化为红色的氧化铁，从而形成了红色的砖体，即红砖。
若在砖胚被烧到一定温度时，将水慢慢灌入窑顶，形成的水蒸气将空气排出窑体，起到隔绝空气的作用，此时燃料不完全燃烧，产生一氧化碳和大量的炭黑颗粒，而水蒸气遇到灼热的炭黑颗粒也会产生具有还原性的一氧化碳和氢气，这些气体能将氧化铁还原为氧化亚铁或四氧化三铁，还有一部分炭黑颗粒则慢慢渗入高温下的粘土砖胚的缝隙中，最终形成了青灰色的青砖。
(1)御窑金砖是 （填写“红砖”或“青砖”）。
(2)青砖烧制时，灌入的水的作用除了将空气排出窑体，还有的作用是 。
(3)烧制青砖时，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是__________（填序号）。
A．砖瓦烧制前胚体要阴干
B．红砖烧制时需要大量热空气
C．整个砖瓦烧制工艺没有涉及物理变化
D．烧制青砖比红砖多一道“窨水”的工序
3．（新考向·传统文化）（2024·江苏·二模）如图为古法炼铜流程，以孔雀石和木炭为原料，经高温煅烧，冷却得到块状金属铜。
查阅资料：孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。铜的熔点1083.4℃，氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)孔雀石受热分解的反应方程式是 。
(2)工艺中木炭的主要作用有两个： ；直接与氧化铜反应生成铜。
(3)此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，原因是 。
5．（新情境·“汽泡爽”的冲调饮料）（2024·江苏南通·三模）小明同学对一种“汽泡爽”的冲调饮料进行了实验探究。
【饮料说明】
①主要原料：柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）；
②使用说明：将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200 mL冷水，看到有大量气泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味饮料。
小明观察了饮料说明后，他借助化学实验的方法，探究“汽泡爽”产生气体的成分，以及加水温度对产生气体量的影响。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸（C6H8O7）和小苏打（NaHCO3）粉末混合后加水，可以发生以下反应，3NaHCO3+C6H8O7=C6H5O7Na3+3H2O+3X↑，则X的化学式是 ，为了检验该气体，小明应选择的试剂是 。
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体，可以选择的发生装置是 （选填装置编号，下同），收集装置是 。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(3)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料，品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多，热水冲的饮料中气泡较少。他查阅资料发现：随着温度升高，气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下对比实验方案，请填写表中空白。
装置编号 加入水的体积 加入水的温度 收集到的气体的体积
1 200 mL 15℃ a（待记录）
2 50℃ b（待记录）
(4)在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如图），编号为1、2，分别完成上述实验，在A中先加入水，再分别加入相同规格的一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体。B中油层的作用是 。
(5)通过实验，小明测得：a=64mL，b=132mL，由此获得结论： 。但是老师看到小明的实验报告后却指出，一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物（柠檬酸和小苏打）的量有关，实验中小明所用的反应物量相等，产生气体的总量应该近似相等。请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因 。
(6)通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是 。
二氧化碳
1．（2024·山西·模拟预测）山西太原北齐壁画博物馆开馆以来，受到大众的广泛关注，其中的“门楼图”是目前发现的最完整的北朝建筑图像，这些壁画颜料具有的显著特点是
A．稳定性好 B．吸水性好 C．可燃性好 D．吸附性好
2． “碳海绵”是世界上最轻、吸油力最强的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（二者都是碳单质）。“碳海绵”由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是
A．是一种新型的碳单质 B．具有较强的吸附性
C．难溶于水 D．可处理海上泄漏的石油
3．与单质碳有关的说法正确的是
A．所有的单质碳具有相同的性质
B．在空气中灼烧可除去氧化铜中的少量碳
C．可以通过溶解、过滤的方法分离氧化铜和碳
D．使用碳素墨水书写重要文档，主要是因为单质碳是黑色的
4．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装登。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上，先加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是
A．铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质
B．铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性
C．试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水倒流
D．反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯
5．冬天天气寒冷，很多人利用木炭取暖，将木炭点燃后，木炭会变成红色，产生热量，但是利用木炭取暖要注意通风。下列说法中错误的是
A．木炭会燃烧，因为木炭是可燃物
B．用水将木炭扑灭是为了降低木炭的着火点
C．点燃木炭是为了将温度提高到木炭的着火点以上
D．取暖时要注意通风的目的是提供充足的空气，防止一氧化碳中毒
6．（2024·福建泉州·三模）实验室制备并收集纯净的 CO2的实验装置如下，说法不正确的是
A．装置 b 除去的物质是 HCl B．浓硫酸的作用是吸水
C．仪器 a 可以控制反应的开始和结束 D．收集 CO2时，气体应该从 c 端进入
7．（2024·重庆·二模）下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是
A．该实验中不涉及对比实验 B．使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
C．实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D．Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊
8．（2024·广东茂名·模拟预测）利用手持技术数字化实验可以使反应中的压强变化“看得见”．图1是利用盐酸和大理石反应产生CO2实现增压过程、再利用NaOH溶液吸收CO2实现减压过程的实验装置图，图2是反应过程中的压强-时间变化曲线图．下列实验操作对应的曲线分析错误的是
选项 实验操作 曲线分析
A O点:打开瓶塞，加入大理石和稀盐酸 OA段:未形成密闭装置，装置内压强不变
B A点:塞紧瓶塞 AB段:在密闭装置中持续产生CO2，装置内压强增大
C B点:打开止水夹K BC段:压强瞬间减小主要是因为a中液体被压入b中
D C点:关闭止水夹K并打开分液漏斗活塞 D点压强低于O点是因为不再产生CO2
A．A B．B C．C D．D
9．如图为改良版的“验证二氧化碳化学性质”的实验装置。用一根铁丝穿4片紫色石蕊试纸，按图示将稀硫酸和水滴加到相应的试纸上，下列说法错误的是
A．图中1、3变为红色，2、4不变色
B．若将稀硫酸换成稀醋酸也可以得到正确的实验结果
C．该实验证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D．该实验的优点是将四个实验改成一个实验，对比性强
10．某学习小组利用图1装置验证二氧化碳的有关性质，实验过程中压力传感器测得三颈烧瓶中压强随时间的变化如图2所示。分析判断下列说法错误的是
A．开始时，按左图连接好装置，将任一注射器的活塞向外拉动，一段时间后松手，若注射器活塞回到原来位置，则说明装置气密性良好
B．由右图可知，实验中先推的是注射器a的活塞
C．m点之后压强变大主要是因为反应放热所致
D．pq段过程中三颈烧瓶中的现象是有气泡产生，溶液由浑浊变澄清
11．（2024·四川德阳·中考真题）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
12．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）科学研究发现：金星大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3），实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中，正确的是
A．C2O3能使澄清石灰水变浑浊 B．C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C．C2O3不能与氧化铜反应 D．C2O3能与水反应
13．（23-24九年级上·上海杨浦·期末）利用如图所示装置探究CO的化学性质，说法错误的是
A．甲、丙两处澄清石灰水作对比，说明CO与CuO反应能生成二氧化碳
B．乙、丙、丁三处的实验现象都能说明CO能与CuO发生化学反应
C．丁处燃烧，说明CO有毒
D．省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的
14．（24-25九年级上·河北邢台·期中）自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷（）气体，硅（）与甲烷反应生成四氢化硅（）和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。请回答。
(1)图1生成石墨的化学方程式为 。
(2)图2变化属于 变化。（选填“物理”或“化学”）
(3)金刚石和石墨物理性质差异的原因是 。
(4)金刚石薄膜的性质有 。
(5)请写出金刚石的一种用途 。
15．在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
(1)“钻石恒久远，一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品，它可以代代相传的原因是 。
(2)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板这一应用与石墨的下列性质有关的是______（填字母）。
A．密度大 B．滑腻性 C．耐高温 D．导电性
(3)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉，如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。
①参加反应的分子个数比为 ；
②该反应前后氢元素的化合价 （填写“改变”“不变”）。
16．（24-25九年级上·山西长治·阶段练习）碳纤维地铁列车
2024年6月26日，全球首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车正式发布。该列车较传统地铁车辆减重约11%，运行能耗降低7%，每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨，相当于植树造林101亩。其具有更轻更节能等显著优势，引领地铁列车实现全新绿色升级。传统地铁车辆主要采用钢、铝合金等金属材料，受制于材料特性，面临减重瓶颈。碳纤维因具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀等优点，化学性质与碳相似。为提高碳纤维的强度，须将碳纤维原丝进行预氧化处理，测得碳纤维的强度与热处理温度的关系如图所示。
碳纤维地铁列车最高速度达140公里每小时，与传统地铁行驶速度90公里每小时相比，速度大大提升。
(1)碳纤维列车与传统地铁车辆相比，具有哪些优势？ 。
(2)碳纤维的物理性质有 ；依据碳纤维的特性，推测碳纤维还可用于 领域。
(3)每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨，相当于植树造林101亩，可以缓解的环境问题是 。
(4)碳纤维燃烧的文字表达式为 。
(5)由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
17．贴春联是春节的传统活动，书写春联常用到“笔、墨、纸、砚”。
(1)墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
(2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 （填“完全”或“不完全”）燃烧。
(3)敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x]。石青中铜元素为+2价，x的值为 。
(4)油画促进了中国绘画的多元化发展。长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS。油画修复的方法是用H2O2 将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为 H2O），修复的化学方程式为 。
18．（24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习）某化学兴趣小组以“助力碳中和"为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
项目一：探究厨房中的温室效应。
【查阅资料】
①CO2、CH4等气体能产生温室效应：
②相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高环境升温越快；
③点燃天然气(主要成分为CH4)后，周围空气中的CO2含量会升高。
【进行实验】步骤一：小组同学利用厨房用品中的小苏打和食醋反应制CO2，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(装置气密性良好)。
(1)步骤二：标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的 (填“左”或“右”)侧。
小组同学得出结论：二氧化碳能增强温室效应，并可用该装置验证。小组同学将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽CO2的塑料板A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复步骤二实验，观察到相同的现象。
【分析讨论】
(2)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的CO2增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是 。
【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。
项目二：探究使用不同物质吸收CO2的可行性。
已知：Ca(OH)2和NaOH都可与CO2发生反应。
【进行实验】同学们分别使用等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(3)结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是 。
【分析讨论】
(4)有同学提出，反应中的能最变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，CO2与NaOH溶液的反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。
(5)结合图3、4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。
【得出结论】吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。
项目三：研讨低碳行动方案。
利用CO2和H2O可以制取甲酸(CH2O2)，进一步转化为甲醇(CH4O)，转化关系如图5：
(6)①反应1的符号表达式为 。
②分析图中反应2、3，你对催化剂新的认识是 。
③制取甲醇的过程中，可循环利用的物质有 。
CO2-CH4在催化剂作用下反应。
哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂，用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料。
(7)①反应过程如图6所示，写出将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料的符号表达式 ，各物质的浓度变化的图像如图7所示。由此可知，反应应在 (填“较低”或“较高”)温度下进行。
②当温度高于600℃时，随着温度的升高C的质量减少，其主要原因是 。
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