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第12天：碳单质及其氧化物
考向1：碳单质的性质和用途
考向2：一氧化碳的性质和用途
考向3：二氧化碳的性质和用途
考向4：温室效应和低碳生活
【例题1】【2020本溪、辽阳、葫芦岛】下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（
）
A.都能导电
B.都是黑色固体
C.硬度都很小
D.都由碳元素组成
【例题2】【2020湖南邵阳】下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ）
A.CO和CO2的化学性质不同，是因为分子的构成不同
B.金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的构成不同
C.清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定
D.CO2通入紫色石蕊试液中，试液变成红色的原因是CO2能和水反应生成酸
【例题3】【2020山东临沂】化学课堂上学生探究了如图所示的几个实验：
（1）图1实验中，蜡烛熄灭的原因是
。
（2）图2实验中，使紫色干花（用石蕊溶液浸泡过）变红的物质是____（填化学式）。
（3）图3实验中，滴入氢氧化钠浓溶液后，可观察到的实验现象是________，发生反应的化学方程式是_____。
1、【2019辽宁本溪】有关金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A．都有可燃性
B．都有导电性
C．都是黑色固体
D．都有滑腻感
2、【2019湖南益阳】我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或
书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）
A．碳在常温下化学性质不活泼
B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质
D．碳单质不溶于水
3、【2020辽宁营口】不吸烟是文明健康的生活方式。香烟烟气中易与血红蛋白结合的是（
）
A.水蒸气
B.CO
C.CH4
D.CO2
4、【2020湖北鄂州】下列有关碳及碳的化合物的说法正确的是（
）
A.金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质有很大差异，是因为它们由不同的原子构成
B.煤炉上放一盆水就能防止一氧化碳中毒
C.碳酸钙在医疗上可用作补钙剂
D.空气中二氧化碳含量过高可形成酸雨
5、【2018广东广州市】下列有关金刚石、石墨的说法正确的是(
)
A.都是由碳元素组成
B.都是黑色固体
C.都能导电
D.硬度都很大
6、【2018湖北宜昌】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物质
B．石墨和C60是由不同种原子构成
C．金刚石和石墨的化学性质相似
D．活性炭包可放在冰箱中除异味
7、【2019山东德州】石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是（
）
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.常温下化学性质稳定
D.可作新型电池的电极
8、【2020黑龙江牡丹、鸡西】对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是（
）
A.组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
B.性质：CO2、CO都有可燃性
C.用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨
D.危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
9、【2019山东东营】如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
10、【2019湖北宜昌】为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色
的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说
法不正确的是（ ）
A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红
B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红
C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质
11、【2019.重庆A卷】实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是(
)
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.应先加热Fe2O3再通入CO
C.红棕色的逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
12、【2019重庆B卷】下列有关碳及其化合物的说法错误的是（
）
A.CO2的水溶液使石蕊显红色??
B.干冰用于人工降雨
C.紧闭门窗用木炭烤火易使人中毒??
D.金刚石导电性能良好
13、【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
14、【2019湖北宜昌】一氧化碳在工业上有重要作用。
（1）作燃料：一氧化碳在空气中燃烧的化学方程式
；
（2）作还原剂：一氧化碳还原氧化铜的化学方程式
。
15、【2019黑龙江绥化】在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子____
____不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有____
____的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是_____
___。
（4）某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是，则R的化学式为______。
1、下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（ ）
用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
2、如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（ ）
①试管内液面上升；②试管内溶液变红；③试管内液面不上升；④试管内溶液变蓝；⑤试管内溶液不变色。
A．①②
B．①④
C．②③
D．③⑤
3、下列有关碳及其化合物的说法错误的是（
）
A.CO2的水溶液使石蕊显红色??
B.干冰用于人工降雨
C.紧闭门窗用木炭烤火易使人中毒??
D.金刚石导电性能良好
4、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.
该实验需要较高温度
B.
木炭发生了还原反应
C.
实验前应把木炭粉充分烘干
D.
该实验中的木炭粉可以换成活性炭
命题考向
经典聚焦
考前模拟
考题预测
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第12天：碳单质及其氧化物
考向1：碳单质的性质和用途
考向2：一氧化碳的性质和用途
考向3：二氧化碳的性质和用途
考向4：温室效应和低碳生活
【例题1】【2020本溪、辽阳、葫芦岛】下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（
）
A.都能导电
B.都是黑色固体
C.硬度都很小
D.都由碳元素组成
【答案】D
【解析】A、金刚石不能导电，石墨具有良好的导电性，不符合题意；
B、石墨是灰黑色固体，金刚石是无色透明的固体，不符合题意；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，不符合题意；
D、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，符合题意。故选D。
【方法技巧】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。
【例题2】【2020湖南邵阳】下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ）
A.CO和CO2的化学性质不同，是因为分子的构成不同
B.金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的构成不同
C.清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定
D.CO2通入紫色石蕊试液中，试液变成红色的原因是CO2能和水反应生成酸
【答案】B
【解析】A、一氧化碳是由一氧化碳分子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，分子构成不同，故化学性质不同，不符合题意；
B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的碳单质，由于它们碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，符合题意；
C、常温下，碳单质的化学性质比较稳定，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化，故清明上河图至今图案清晰可见，不符合题意；
D、CO2通入紫色石蕊试液中，试液变成红色的原因是CO2能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，不符合题意。
故选B。
【方法技巧】本题难度不大，掌握一氧化碳与二氧化碳的化学性质与物理性质、碳单质的化学性质是正确解答本题的关键。
【例题3】【2020山东临沂】化学课堂上学生探究了如图所示的几个实验：
（1）图1实验中，蜡烛熄灭的原因是
。
（2）图2实验中，使紫色干花（用石蕊溶液浸泡过）变红的物质是____（填化学式）。
（3）图3实验中，滴入氢氧化钠浓溶液后，可观察到的实验现象是________，发生反应的化学方程式是_____。
【答案】(1).蜡烛燃烧消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧；(2).H2CO3
；(3).气球胀大；
【解析】（1）燃烧条件是物质是可燃物、温度达到可燃物着火点以上、有氧气参与，图1实验中，蜡烛燃烧消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧，故蜡烛熄灭的原因是蜡烛燃烧消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧。
（2）二氧化碳不能使紫色干花变红色，二氧化碳和水反应生成碳酸，显酸性，能使紫色干花变红色，故图2实验中，使紫色干花（用石蕊溶液浸泡过）变红的物质是碳酸，化学式为H2CO3。
（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，容器中压强小于外界，故图3实验中，滴入氢氧化钠浓溶液后，可观察到的实验现象是气球胀大，发生反应的化学方程式为。
【方法技巧】
本题考查了二氧化碳的性质，完成此题，可以依据已有的课本知识进行。
1、【2019辽宁本溪】有关金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A．都有可燃性
B．都有导电性
C．都是黑色固体
D．都有滑腻感
【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确。
B、金刚石不具有导电性，故选项说法错误。
C、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误。
D、石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。
故选：A。
2、【2019湖南益阳】我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或
书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）
A．碳在常温下化学性质不活泼
B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质
D．碳单质不溶于水
【答案】A
【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确。
B、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误。
C、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误。
D、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。
故选：A。
3、【2020辽宁营口】不吸烟是文明健康的生活方式。香烟烟气中易与血红蛋白结合的是（
）
A.水蒸气
B.CO
C.CH4
D.CO2
【答案】B
【解析】香烟的烟气中含有一氧化碳，能够与血液中的血红蛋白结合且阻止血红蛋白与氧气结合，而水蒸气、CH4、CO2均不与血红蛋白结合，故选B。
4、【2020湖北鄂州】下列有关碳及碳的化合物的说法正确的是（
）
A.金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质有很大差异，是因为它们由不同的原子构成
B.煤炉上放一盆水就能防止一氧化碳中毒
C.碳酸钙在医疗上可用作补钙剂
D.空气中二氧化碳含量过高可形成酸雨
【答案】C
【解析】A、金刚石、石墨是由碳原子构成，
C60是由C60分子构成，A错。
B、一氧化碳难溶于水，煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，B错。
C、碳酸钙含钙元素，在医疗上可用作补钙剂，C正确。
D、空气中二氧化碳含量过高会导致温室效应，不会导致酸雨，空气中二氧化硫、二氧化氮含量过高会导致酸雨，D错。
故选：C。
5、【2018广东广州市】下列有关金刚石、石墨的说法正确的是(
)
A.都是由碳元素组成
B.都是黑色固体
C.都能导电
D.硬度都很大
【答案】A
【解析】A.金钢石和石墨都由碳元素组成，A
正确；
B、自然状态下金钢石是透明正面体晶体，石墨是黑色有金属光泽固体，B
错误；
C石墨导电，金钢石不导电，C
错误；
D金钢石硬度大，石墨质软，D
错误；
故选A。
6、【2018湖北宜昌】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物质
B．石墨和C60是由不同种原子构成
C．金刚石和石墨的化学性质相似
D．活性炭包可放在冰箱中除异味
【答案】B
【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故说法正确；
B、石墨和C60都是由碳原子构成的物质，故说法错误；
C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，故说法正确；
D、活性炭具有吸附性，可放在冰箱中除异味，故说法正确。
故选B。
7、【2019山东德州】石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是（
）
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.常温下化学性质稳定
D.可作新型电池的电极
【答案】B
【解析】石墨烯具有超强导电、导热的性能，可作散热材料和作新型电池的电极；石墨烯只碳元素组成，是一种单质；石墨烯化学性质和石墨相似，常温下化学性质稳定。故选B。
8、【2020黑龙江牡丹、鸡西】对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是（
）
A.组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
B.性质：CO2、CO都有可燃性
C.用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨
D.危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
【答案】A
【解析】A、一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，A正确；
B、二氧化碳不能燃烧，一氧化碳具有可燃性，B错误；
C、二氧化碳的固体干冰升华吸热，可用于人工降雨；一氧化碳可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等，但不能用于人工降雨，C错误；
D、二氧化碳会造成“温室效应”，导致酸雨的是二氧化硫，D错误；
故选A。
9、【2019山东东营】如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
【答案】C
【解析】A、金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，构成物质的种类不同，故A说法正确；
B、金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧，产物都是二氧化碳，故B说法正确；
C、相同元素组成的不同物质，化学性质不相同，同种分子性质相同，不同分子性质不同，故C说法错误；
D、金刚石、石墨、C60的组成元素相同，可以相互转化，故D说法正确。
故选：C。
10、【2019湖北宜昌】为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色
的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说
法不正确的是（ ）
A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红
B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红
C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质
【答案】D
【解析】A、由实验的现象可知，实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红，说法正确；
B、实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，说法正确；
C、实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应，说法正确；
D、上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质，二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质，说法不正确。
故选：D。
11、【2019.重庆A卷】实验室用右图装置模拟炼铁。下列说法正确的是(
)
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.应先加热Fe2O3再通入CO
C.红棕色的逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4；炼铁过程中，由于一氧化碳易爆炸，加热前先CO把装置内空气赶走，防止加热时产生爆炸，再加热Fe2O3；反应过程中出现红棕色的逐渐变黑；反应后尾气含有一氧化碳气体有毒，需要处理，不能直接排放，否则会污染空气。故选C。
12、【2019重庆B卷】下列有关碳及其化合物的说法错误的是（
）
A.CO2的水溶液使石蕊显红色??
B.干冰用于人工降雨
C.紧闭门窗用木炭烤火易使人中毒??
D.金刚石导电性能良好
【答案】D
【解析】CO2溶于水且与水反应生成碳酸使石蕊显红色；干冰升华吸热，可以用于人工降雨；用木炭烤火易生成一氧化碳，紧闭门窗易使人中毒；石墨导电性能良好，可以用作电极。故选D。
13、【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。
14、【2019湖北宜昌】一氧化碳在工业上有重要作用。
（1）作燃料：一氧化碳在空气中燃烧的化学方程式
；
（2）作还原剂：一氧化碳还原氧化铜的化学方程式
。
【答案】（1）2CO+O22CO2；（2）CuO+COCu+CO2。
【解析】（1）作燃料：一氧化碳在空气中燃烧生成了二氧化碳，放出了大量的热，反应的化学方程式是：2CO+O22CO2；
（2）作还原剂：一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，反应的化学方程式是：CuO+COCu+CO2。
15、【2019黑龙江绥化】在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子____
____不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有____
____的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是_____
___。
（4）某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是，则R的化学式为______。
【答案】
（1）排列方式；
（2）疏松多孔；
（3）碳在常温下化学性质不活泼；
（4）C2H2。
【解析】（1）金刚石和石墨物理性质差异较大，是因为构成它们的碳原子排列方式本题。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有疏松多孔的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，应使用碳素墨水笔，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。
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则2R分子中含有4个碳原子和4个氢原子，则每个R分子由2个碳原子和2个氢原子构成，则物质X的化学式为C2H2。
1、下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（ ）
用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
【答案】A
【解析】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，故正确；
C．活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，故正确；
D．碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，故错误。
故选D。
2、如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（ ）
①试管内液面上升；②试管内溶液变红；③试管内液面不上升；④试管内溶液变蓝；⑤试管内溶液不变色。
A．①②
B．①④
C．②③
D．③⑤
【答案】A
【解析】二氧化碳能溶于水的，并且与水反应，大试管内气体减少，压强变小，烧杯中水面上升故①正确。二氧化碳与水反应生成碳酸，呈酸性，能使紫色石蕊变红，故而试管内的液体变红。故②正确。
故选A。
3、下列有关碳及其化合物的说法错误的是（
）
A.CO2的水溶液使石蕊显红色??
B.干冰用于人工降雨
C.紧闭门窗用木炭烤火易使人中毒??
D.金刚石导电性能良好
【答案】D
【解析】CO2溶于水且与水反应生成碳酸使石蕊显红色；干冰升华吸热，可以用于人工降雨；用木炭烤火易生成一氧化碳，紧闭门窗易使人中毒；石墨导电性能良好，可以用作电极。故选D。
4、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.
该实验需要较高温度
B.
木炭发生了还原反应
C.
实验前应把木炭粉充分烘干
D.
该实验中的木炭粉可以换成活性炭
【答案】B
【解析】A、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该实验需要较高温度，故选项说法正确；
B、木炭具有还原性，夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，故选项说法错误；
C、实验前应把木炭粉充分烘干，故选项说法正确；
D、活性炭、木炭的主要成分均是碳，该实验中的木炭粉可以换成活性炭，故选项说法正确。
故选B。
命题考向
经典聚焦
考前模拟
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