碳的氧化物-2022-2023学年九年级化学讲义（人教版）

专题12碳的氧化物

与知识导航

❖二氧化碳

♦一氧化碳

❖一氧化碳和二氧化碳异同点

❖气体的鉴别

仕］知识清单

知识点一二氧化碳

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：CO?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：

I.直接喷稀醋酸n.直接喷水in.直接放入cs中IV.喷水后放入二氧化碳中

现象：II、HI小花不变红，I、IV小花变红。

结论：CO?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=CaCO3j+H2O(检验二氧化碳)

现象：澄清石灰水变浑浊

(4)与灼热的碳反应：C+CO?善=2C0(吸热反应，CO?是氧化剂，C是还原剂)

3.二氧化碳的用途

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。

4.二氧化碳对生活和环境的影响

（1）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

（2）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。

隹□典例剖析

【典例1】★★☆☆☆

草木灰的主要成分是一种含钾的化合物，盐酸加入草木灰中有一种无色的气体生成，该气体

能使澄清的石灰水变浑浊，草木灰的主要成分是（）

A、K2cChB、KC1C、K2so4D、KOH

［答案］:A

［解析］:能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，因此，选Ao

【典例2】★★☆☆☆

下图表示二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是（）

F*a

人工降雨植物的光合作用尿素、化肥灭火甥灭火

ABCp

［答案］:D

［解析］：人工降雨利用了干冰易升华吸热的物理性质；植物的光合作用利用了二氧化碳的化

学性质；制尿素、化肥也利用了二氧化碳作化工原料的化学性质；而灭火器灭火既利用了化

学性质，又利用了物理性质。答案：D

圄彳跟踪训练

【训练1】★★★☆☆

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()

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］:Do

［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,实睑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。

【训练2】★★★☆☆

人们提起二氧化碳，首先联想到它是“温室效应”的元凶。其实，从化学的角度看，任何一种

物质都应该从对人类有益同时存在副作用两方面来客观地给予评价。二氧化碳无论是气态、

液态还是固态，都有不少重要的用途。

(1)固态二氧化碳俗称,有此俗称的原因是。

(2)固态二氧化碳的用途有。

(3)气体二氧化碳是绿色植物光合作用、生长必需的营养成分。据美国媒体报道，每小时

每亩释放11.5kg二氧化碳，水稻可增产67%,玉米和蔬菜增产60%,固氮能力提高6倍。从这

些方面看，对于植物而言，你认为二氧化碳气体又应被称做。

(4)液态二氧化碳可用做清洗剂，洗涤某些有特殊要求的器件。根据二氧化碳的物理性质，

试推测液态二氧化碳用做清洗剂的优点有哪些？

［答案］：（1）干冰；因为其外形与固态水（冰）相似。（2）人工降雨、冷藏食品等（3）

气体肥料或固氮催化剂。（4）①因为常温常压下二氧化碳是气体，所以洗涤后，液态二氧

化碳挥发，器件上不会留下什么痕迹；②液态二氧化碳挥发后经处理还可循环使用。

［解析］：二氧化碳是九年级化学中研究的重要物质之一，教材中介绍的知识信息较多，但科

学技术发展很快，需要我们注意阅读、了解教材以外的更多更新的知识内容。

知识点二一氧化碳

1.一氧化碳的物理性质

无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，高压低温下可得固体——干冰。

2.一氧化碳的化学性质（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）

（1）可燃性

2CO+O2-2COz（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）

出和02的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。

CO和02的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。

CHa和02的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。

鉴别：比、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）

（2）毒性

CO有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。

（3）还原性：

co还原氧化铜CO还原氧化铁

化学方程式CO+CuO=^=Cu+C023C0+Fe2O3商温2Fe+3CO2

固体由黑色变为红色固体由红色变为黑色

现象

澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊

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？

除杂：COICO2J通入石灰水或氢氧化钠溶液：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

CO2［CO］通过灼热的氧化铜CO+CuO看至Cu+CO2

CaOQaCCh］只能煨烧（不可加盐酸）CaCCh二！=CaO+CO2T

检验CaO是否含CaCCh加盐酸：CaCO3+2HCl==CaC12+H2O+CO2T

CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）

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。

4.还原反应

含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

CO+2CuO=CO2t+2Cu

一氧化碳夺去氧化铜中的氧元素，像这样的反应称为还原反应，其中夺氧者是还原剂（co）,

具有还原性，被夺氧者被还原（CuO）»

的典例剖析

【典例1）★★★☆☆

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C02

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.①③④B.①④⑤C.①②④D.全部正确

［答案］:Co

［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。

【典例2】★★☆☆☆

下列关于碳的两种氧化物说法正确的是（）

A.C02和CO都是光合作用原料

B.CO?和CO都会导致温室效应

C.C02和CO都具有还原性

D.CO?不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合

［答案］:Do

［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、CO?不能供给呼吸，CO易与血红蛋白结合，故D正确。

鼠跟踪训练

【训练1】★★★☆☆

炼铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO=S逞=2Fe+3cCh,该反应中被还原的物质是()

A.COB.FezOsC.FeD.CO2

［答案］:Bo

［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+3CO英=2Fe+3co2,其中Fe?03失去了氧，发生

了还原反应，被还原。

【训练2】★★★☆☆

下图是二次进风节煤炉示意图(煤的主要成分是碳)

(1)分析煤炉中发生的化学反应，写出各部位的一个主要反应的化学方程式：

煤炉底部：;

煤炉中部：;

煤炉□:。

(2)一次进风煤炉相比，二次进风煤炉为什么能节省煤并减少污染？

f—z、占燃高温占燃

［答案］:(1)C+O2=^==CO2CO2+C=SZ=2CO2CO+O2=^==2CO2

(2)二次进风炉增加了氧气的量，使碳燃烧得更充分。

［解析］：由于二次通风，进入的空气量大，氧气充足，使碳充分燃烧，避免或减少造成污染

的CO气体的生成。

知识点三一氧化碳和二氧化碳异同点

二氧化碳一氧化碳

色、态、味无色、无味的气体无色、无味的气体

物理

密度密度比空气大密度比空气略小

性质

溶解性能溶于水难溶于水

有可燃性

可燃性一般情况下，不能燃烧，不支持燃烧

*怵

2CO+O2-------2C0i

具有还原性

还原性不具有还原性，而具有氧化性

A

化学CO+CuO=Cu+CO2

性质二氧化碳与水反应：CO2+H2OH2c03

与水反应不与水反应

碳酸不稳定而易分解：H2co3=H2O+CO2T

与石灰水反二氧化碳与澄清石灰水的反应：

不与澄清石灰水反应

应Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2O

毒性无毒，但不能供给呼吸有毒

①灭火②工业原料③干冰可作制冷剂

用途燃料，冶炼金属

④温室里的气体肥料

重点提示：CO和CO2性质有很大的不同，原因是它们的分子结构不同。

隹□典例剖析

【典例1】★★★☆☆

下列关于二氧化碳和一氧化碳说法正确的一组是()

①二氧化碳和一氧化碳元素组成相同，性质相同.②二氧化碳能使染有紫色石蕊的干燥纸花

变红.③二氧化碳在水中的溶解度与压强成反比.④进入久未开启的菜窖，应进行灯火实

验.⑤一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性和可燃性.⑥一氧化碳能与人体内的血红蛋白结

合，使人缺氧窒息死亡.

A.①②@B.②⑤©C.④⑤⑥D.③④⑤

［答案1：C

［解析］：①二氧化碳和一氧化碳元素组成相同，分子构成不同，性质不相同，故不正确；

②二氧化碳能使湿润的染有紫色石蕊的干燥纸花变红，故不正确；

③气体的溶解度与压强成正比，所以二氧化碳在水中的溶解量跟压强成正比，故不正确；

④久未开启的菜窖或深洞中含有较多的二氧化碳.而二氧化碳不能支持呼吸，故要做灯火实

验，故正确；

⑤一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性和可燃性，故正确；

⑥一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合，使人缺氧窒息死亡，故正确。故选C。

【典例2】★★★☆☆

下列关于二氧化碳与一氧化碳的性质比较不正确的是（）

A.组成：都是由碳元素和氧元素组成

B.性质：C02、CO都可以使澄清石灰水变浑浊

C.用途：干冰可用于人工降雨；一氧化碳气体可作燃料

D.危害：二氧化碳会导致“温室效应”，一氧化碳会引起中毒。

［答案］:B

［解析］：A、根据物质的元素组成分析，一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的,

选项A正确；

B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳不跟澄清石灰水反应，选项B错误；

C、CO2的固体干冰升华吸热，可用于人工降雨；CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂

等，选项C正确；

D、CO?会造成“温室效应”，CO有毒，极易使人中毒，选项D正确。故选B。

圄彳跟踪训练

【训练1】★★★☆☆

“归纳与比较”是化学学习的重要方法，下列有关C02与co的知识归纳错误的是（）

A组成1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子.

都是无色无味的气体；都能溶于水，水溶液显酸性；都能与碱反应；都

B性质

能燃烧等.

C02可用于光合作用、灭火、化工产品的原料和气体肥料，“干冰”可用

C用途

于人工降雨等；co可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等.

D危害C02会造成“温室效应”；co极易与血液中的血红蛋白结合引起中毒等.

［答案］:B

［解析］：B、一氧化碳和二氧化碳都是无色无味的气体；二氧化碳易溶于水，水溶液显酸性,

一氧化碳难溶于水；二氧化碳能与石灰水反应，生成碳酸钙和水，一氧化碳不能与石灰水反

应；一氧化碳能燃烧，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，常用于灭火；故B错误。选B。

考点：一氧化碳和二氧化碳

【训练2】★★★☆☆

我国科学家将立方金刚石中的每个碳原子，用一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取

代，形成了用途更为广泛的“T-碳'，（如图所示）。下列关于“T-碳”的说法正确的（）

A.它与金刚石是同一种物质

B.其中的碳原子静止不动

C.它是一种新型的含碳化合物

D.它在氧气中完全燃烧的产物是CO?

［答案］:D

［解析1：A、“T-碳”与金刚石不是同一种物质，错误；B、“T-碳”中的碳原子是不断运动的，

错误；C、“T-碳”是一种碳的单质，错误；D、“T-碳”是一种碳的单质，在氧气中完全燃烧的

产物是CCh,正确。故选D。

知识点四气体的鉴别

某混合气体中一定含有氢气、二氧化碳和一氧化碳三种气体，如何依次鉴别出三种气体的存

在？

1.顺序：先证明二氧化碳存在、接着将剩余混合气体通过灼热氧化铜，分别检验氢气和一

氧化碳反应后的产物是否存在，先验证氢气的产物——水，再验证一氧化碳的产物一

二氧化碳。

2.检验试剂：二氧化碳——澄清石灰水；水蒸气——无水硫酸铜。

3.除杂试剂：二氧化碳——氢氧化钠；水蒸气——浓硫酸。

4.注意事项：因为氢气、一氧化碳是可燃性气体，因此进行实验之前需将装置中的空气除

尽；

验证氢气的产物——水，得先保证水是由氢气产生的，不能有其他水蒸气进行干扰，因

此，在检验氢气的产物——水之前必须保证剩余的气体是干燥的；

验证一氧化碳的产物——二氧化碳，得保证二氧化碳是仅由一一氧化碳产生，因此，在

检验一氧化碳的产物之前先将混合气体中的二氧化碳除尽。

配□典例剖析

【典练1】★★★★☆

水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有C02、CO和H2,某化学兴趣小组的同学

对该水煤气样品的成分进行探究。

实验一：（1）将该水煤气样品通入澄清石灰水，若看到,

证明该气体样品中含有CO2.

实验二：（2）为了证明该水煤气样品中含有CO,小明设计了如下图所示装置进行实验，

证明该气体样品中含有CO。请回答：A中的药品是,

作用是出去_______________________,硬质玻璃管内的黑色粉末是。

(3)小张认为小明的实验不够严密，做了如下图的改进：则B中澄清石灰水的作用是

,当观察到时，

可以肯定该水煤气样品中一定含有C0»

圄彳跟踪训练

【训练1】★★★☆☆

实验室要用含少量二氧化碳的一氧化碳制取纯净、干燥的一氧化碳，再还原氧化铜，并验证

产物，请根据如图所示的实验装置回答下列问题：

(1)用字母标号表示装置连接的正确顺序(每种装置只用一次)：

(2)D装置中观察到的现象是,D处发生反应的化学方程式是

(3)E装置点燃尾气的原因是__________________________________

［答案］：(1)C、B、F、D；(2)澄清石灰水变浑浊(或有白色沉淀产生)；CO2+Ca(OH)

2=CaCO.4+H2O；(3)防止未反应的CO污染空气.

［解析］：(1)根据实验目的，首先要用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，然后干燥一氧化碳，

再验证一氧化碳的性质，故仪器连接顺序为：混合气体―除去二氧化碳一干燥纯净的一氧化

碳TCO气体还原氧化铜一检验气体生成物的性质一除尾气.(2)一氧化碳还原氧化铜生

成的二氧化碳能使石灰水变浑浊；反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCChl+H2O.(3)

混合气体中含有有毒的一氧化碳，故E装置点燃尾气的原因是防止一氧化碳污染空气.

乌作业打卡

1.下列归类正确的是()

选项归类物质或现象

A氧化物水、双氧水、碳酸钙

B可燃气体氢气、氧气、天然气

C还原性的物质焦炭、氢气、一氧化碳

D构成物质的微粒分子、原子、电子

［答案］:C

I解析1：氧化物：物质有两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物。A、水、双氧水属于

氧化物，碳酸钙属于盐，故不正确；

B、氢气、天然气是可燃性气体，氧气具有助燃性，本身不燃烧，故不正确；

C、焦炭、氢气、一氧化碳都具有还原性，故正确；

D、构成物质的微粒有分子、原子、离子，故不正确。

2.物质的性质决定物质的用途。下列说法错误的是（）

A.氧气具有助燃性，可用作燃料

B.干冰升华时吸热，可用于人工降雨

C.金刚石硬度大，可用于切割玻璃

D.氮气很稳定，可用作灯泡的填充气

［答案］:A

［解析］：A、氧气能够支持燃烧，具有助燃性，不能用作燃料，错误；B、干冰升华时吸热,

可用于人工降雨，正确；C、金刚石硬度大，可用于刻画玻璃，正确；D、氮气很稳定，可

用作灯泡的填充气，正确。故选A。

3.实验室制取干燥的二氧化碳气体，全部都不会用到的装置是（）

［答案1：C

［解析］：实验室制取干燥的二氧化碳气体，不会用到的装置是C.①④⑤。

4.下列实验操作错误的是（）

［答案］:A

［解析1：A、托盘天平的使用遵循“左物右码”的使用原则，且氢氧化钠具有腐蚀性，应当放

在玻璃器皿中称量，故A不正确；

B、二氧化碳密度大于空气密度，不支持燃烧，图示操作可以用于二氧化碳性质的检验，故

B正确；

C、向灯内添加酒精要使用漏斗，灯内的酒精量不能超过酒精灯容积的三分之二，且不可向

燃着的酒精灯内添加酒精，故C正确；

D、石灰石与稀盐酸反应可以制取二氧化碳，因二氧化碳密度大于空气的密度，并且不支持

燃烧，可以用向上排空气法收集，用燃着的木条放在集气瓶口来睑满，若木条熄灭则二氧化

碳集满，故D正确。故选A。

5.据报道，中国科学技术大学研究人员利用钻及其氧化物成功研制一种新型催化剂，可将

二氧化碳高效“清洁”地转化成液体，反应的微观示意图如图所示。有关该反应的说法正确的

是（）

0氢原子

O氧原子

•碳原子

A.反应前后原子总数减少

B.反应物和生成物中共有两种氧化物

C.得到的液体燃料化学式是H2c2。

D.可用于减少二氧化碳的排放

［答案］:D

［解析］:据题目信息结合微观示意图，排除未反应的分子的干扰，可写出反应的方程式为:

CC,+H，新型催化剂1,

A、在化学反应前后原子的种类与数量没有改变，故错误；

B、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，反应物中CCh是氧化物，生成

物中没有氧化物，故错误；

C、得到的液体燃料化学式是H2cCh,故错误；

D、二氧化碳转化为液体燃料，可用于减少温室气体的排放，故正确。故选：Do

6.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CCh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CCh,不充分燃烧时生成CO

D.CO可用于冶炼金属、做气体燃料；CO?可用于人工降雨、灭火

［答案］:B

I解析1：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CO?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CCh,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；CCh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。

7.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

I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。

8.小强同学设计了如下图的实验装置探究CO的有关性质，根据图回答问题：

(1)实验开始时，先打开弹簧夹____还是,为什么？理由：

;实验结束时,是先夹上弹簧夹_______还是

为什么？理由：»

(2)实验现象：

A,反应方程式：

B,反应方程式:

C。

(3)B瓶中澄清石灰水的作用;

(4)实验中在导管a、b处都需点燃，其目的是否相同？;理由是

(5)上述实验可以总结CO的性有：