第六单元 碳和碳的氧化物（考点清单）（讲+练）（解析版）

第六单元碳和碳的氧化物考点6考点6二氧化碳的性质考点7二氧化碳对生活环境的影响考点8一氧化碳的性质课题2二氧化碳制取的研究考点5实验室制取气体的思路考点4二氧化碳的制法考点1单质碳的物理性质课题1金刚石、石墨和C60考点2单质碳的化学性质考点3氧化反应和还原反应碳和碳的氧化物 01单质碳的物理性质1.金刚石、石墨、C60碳单质石墨金刚石C60化学式CCC60构成由碳原子构成由碳原子构成由C60分子构成微观结构物理性质深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体，耐高温，质地较软，有滑腻感，有良好的导电性。无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。用途作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃用于超导、催化、材料科学等领域性质差异金刚石和石墨物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同【易错警示】【易错警示】1.金刚石和石墨的物理性质差异很大的原因是：碳原子的排列不同。2.同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物。（如O2和O3混合；红磷和白磷混合等）同种元素组成的纯净物才是单质。3.石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是化学变化。2．木炭和活性炭木炭活性炭结构有疏松多孔结构性质具有吸附性，可吸附色素、异味等。用途用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气；制糖工业中白糖脱色；用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。二者比较活性炭的吸附性比木炭强。【易错警示】【易错警示】碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质02单质碳的化学性质化学性质实验或实例对应的用途常温化学性质稳定古代用墨书写的字画保存时间很久仍不变色；木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。用炭黑制成墨；档案用碳素墨水书写。可燃性氧气充足完全燃烧生成CO2，放热多：C+O2点燃CO2焦炭用作燃料氧气不足不完全燃烧生成CO，放热少：2C+O2点燃2CO还原性实验原理C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）冶炼金属装置图实验现象黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。实验结论C是还原剂，具有还原性。CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应。=3\*GB3③待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。其它反应1.炼铁：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑2.与二氧化碳反应：C+CO2高温2CO（吸热）（烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度降低）【易错警示】【易错警示】单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却相似，原因是：碳的不同单质参加化学反应的最小粒子是相同的碳原子。03氧化反应和还原反应氧化反应物质结合氧元素的反应。氧化反应和还原反应同时进行还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应。氧化剂在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO；还原剂在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等；木炭还原氧化铜CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原，发生还原反应C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应04二氧化碳的制法 实验室制二氧化碳药品块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）不选其它药品的原因为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末？反应速率太快，不易控制。为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。为什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。反应原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑检验方法将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。验满方法用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。工业制二氧化碳煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑【易错警示】【易错警示】石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3；氧化钙CaO俗称生石灰；氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰。05实验室制取气体的思路发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）发生装置固固加热型固液常温型适用实验高锰酸钾、氯酸钾制氧气过氧化氢溶液制取氧气 大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳锌与稀硫酸反应制取氢气装置优点简单可随时添加液体药品可控制反应速率可控制反应的发生和停止2.收集装置选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断） 排水集气法向上排空气法向下排空气法适用范围气体不易溶于水，也不与水反应适合密度比空气大，不与空气反应适合密度比空气小，不与空气反应图示注意事项导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满导管伸入瓶底，便于排尽集气瓶中空气。万能瓶的使用图示注意点气体从上端（短管）进V排出的水=V气体=3\*GB3③植物油防止气体溶解在水中，从装置下端进入集气瓶验满在另一侧导管口从装置上端进入集气瓶验满在另一侧导管口【易错警示】【易错警示】1.用万能瓶测量气体体积时，集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响收集的气体的纯度。2.万能瓶使用时，不管瓶内是水还是空气，只要比较瓶内物质与要进入瓶内的物质的密度大小，凡是密度大的，皆从下端进出，密度小的皆从上端进出。06二氧化碳的性质1.物理性质物理性质无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固体----干冰实验验证倾倒二氧化碳操作向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，现象蜡烛自下而上依次熄灭结论说明二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，也不能支持燃烧。（一点物理性质，两点化学性质）溶解性实验操作向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡现象塑料瓶变瘪了原因二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。【易错警示】【易错警示】因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。2.化学性质化学性质实验现象解释和结论与水反应向干燥石蕊小花喷稀醋酸变红稀醋酸能使石蕊变红CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质化学方程式：CO2+H2O=H2CO3；碳酸不稳定，易分解H2CO3=H2O+CO2↑向干燥石蕊小花喷水不变红水不能使石蕊变红干燥小花放进O2气体中不变红二氧化碳不能使石蕊变红湿润的石蕊小花放入O2气体变红二氧化碳与水反应生成碳酸，使石蕊变红取出变红的小花烘干红色变为紫色碳酸不稳定分解与澄清石灰水反应将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体）该反应在生活中的应用：A、用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体；B、在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火，墙壁变得更湿：氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水；C、实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因（要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑）；D、用石灰水保存鲜鸡蛋：鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶，堵住了鸡蛋上的小孔。与灼热的碳反应：化学反应方程式：C+CO2高温2CO（吸热）不燃烧，不支持燃烧.用于灭火07二氧化碳对生活和环境的影响二氧化碳用途①灭火既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）②干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）③温室的气体肥料=4\*GB3④做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）二氧化碳对环境的影响⑴过多排放引起温室效应。①造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源⑵由于二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方注意通风换气08一氧化碳的性质1.一氧化碳的性质物理性质无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水化学性质可燃性点燃2CO+O22CO2（点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰点燃还原性现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。化学方程式：CO+CuO△Cu+CO2（不是置换反应）应用：冶金工业毒性CO与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。【易错警示】【易错警示】1.一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是：分子的构成不同。（1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子）2.H2、CO、CH4三种物质燃烧火焰颜色分别是：淡蓝色、蓝色、明亮的蓝色。故鉴别时不可根据火焰颜色，应看燃烧产物。2.CO2与CO的鉴别和除杂方法现象及结论鉴别通入澄清石灰水能使澄清石灰水变浑浊的是CO2，无明显现象的是CO分别点燃在空气中能燃烧的是CO，不能燃烧的是CO2通入紫色石蕊溶液能使紫色石蕊溶液变红的是CO2，无明显现象的是CO通过灼热的氧化铜黑色粉末变红的是CO，没有明显现象的是CO2除杂CO（CO2）通入足量的石灰水：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OCO2（CO）通过灼热的氧化铜：CO+CuO△Cu+CO21．（2023上·湖南张家界·九年级统考期末）浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”，“碳海绵”具有高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管。下列关于“碳海绵”的说法中正确的是A．“碳海绵”是一种单质 B．“碳海绵”在常温就下可还原氧化铜C．“碳海绵”常温下化学性质活泼 D．“碳海绵”具有吸附性【答案】D【详解】A、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，因此“碳海绵”是一种混合物。故A选项说法错误；B、碳元素具有还原性，但常温下化学性质稳定。在高温条件下和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故B选项说法错误；C、碳元素常温下化学性质不活泼，故C选项说法错误；D、“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，故D选项说法正确。故选D。2．（2023下·湖南株洲·九年级统考期末）碳家族的成员很多，用途很广，下列关于碳的应用与其性质不对应的是A．净水器中利用活性炭除异味—活性炭具有吸附性B．金刚石作钻探机的钻头—在常温下碳的化学性质不活泼C．利用碳冶炼金属—碳具有还原性D．利用石墨作电极材料—石墨具有导电性【答案】B【详解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故净水器中可利用活性炭除异味，故A正确，不符合题意；B、金刚石的硬度大，可用作钻探机的钻头，故B错误，符合题意；C、碳具有还原性，可用于冶炼金属，故C正确，不符合题意；D、石墨具有导电性，可用作电极材料，故D正确，不符合题意；故选B。3．（2023上·海南海口·九年级农垦中学校考期末）大理石的主要成分是碳酸钙，在探究大理石性质时，下列有关实验现象和结论的描述中，不正确的是A．在大理石的板砖碎片上，滴加稀盐酸有气泡产生B．大理石与酸反应生成的气体可作灭火剂C．实验室里可用大理石与稀盐酸来制取二氧化碳D．大理石雕像不易受酸雨侵蚀【答案】D【详解】A、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应会生成二氧化碳，现象是有气泡产生，因此在大理石的板砖碎片上，滴加稀盐酸有气泡产生，A选项正确；B、碳酸钙与酸反应生成的二氧化碳具有不支持燃烧、不可燃、密度比空气大的性质，可用作灭火剂，B选项正确；C、实验室常用大理石和盐酸反应来制取二氧化碳，C选项正确；D、大理石雕像的成分为碳酸钙，能与酸雨中含有的酸发生反应，因此大理石雕像会受酸雨侵蚀，D选项错误。故选：D。4．（2023上·广东广州·九年级执信中学期末）某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法正确的是A．图1、图2实验中都是短的蜡烛先熄灭B．“釜底抽薪”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同C．图3实验证明二氧化碳与水反应生成了酸D．图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变蓝【答案】C【详解】A、二氧化碳的密度比空气大，故图1中短的蜡烛先熄灭，图2中蜡烛燃烧产生二氧化碳，热的二氧化碳密度变小，故图2中长的蜡烛先熄灭，故A错误；B、“釜底抽薪”灭火的原理是清除可燃物，图2中蜡烛熄灭的原理是隔绝氧气，故B错误；C、图3中，试管内液面上升，且紫色石蕊试液变红，说明二氧化碳与水发生反应生成了酸性物质，故C正确；D、图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变红，故D错误，故选C。5．（2023下·海南海口·九年级统考期末）下列方法中不能区分和的是A．分别通入澄清石灰水 B．分别通入水中C．分别通入紫色石蕊溶液 D．分别通入灼热的氧化铜【答案】B【详解】A、分别通入澄清石灰水，一氧化碳与氢氧化钙不反应，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀使澄清石灰水变浑浊，故能够区分，不符合题意；

B、分别通入水中,两者都无明显现象，故不能区分，符合题意；C、分别通入紫色石蕊溶液，二氧化碳与水反应生成碳酸能使紫色石蕊变红，而一氧化碳不会与水反应不能使紫色石蕊变色，故能够区分，不符合题意；

D、分别通入灼热的氧化铜，一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以会观察到黑色固体变为紫红色的实验现象，二氧化碳不会与氧化铜反应所以无明显现象，故能够区分，不符合题意。故选：B。6．（2023下·黑龙江齐齐哈尔·八年级统考期末）下列有关实验现象的描述，正确的是A．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体B．二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变成蓝色C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量D．一氧化碳还原氧化铜时，红色固体变成黑色，【答案】C【详解】A、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，放出热量，不符合题意；B、二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性、使得紫色石蕊溶液变红，溶液变成红色，不符合题意；C、木炭在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧、发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放出热量，符合题意；D、一氧化碳还原氧化铜时生成铜和二氧化碳，现象是黑色固体变红色，不符合题意；故选C。7．（2023下·山东泰安·八年级统考期末）如图是关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“……”表示相互能反应），下列说法正确的是

A．“→CO”的属于分解反应 B．“CO→”的反应中C元素的化合价不变C．“→”的反应可用于检验 D．“→”的反应可使石蕊试液由红变紫【答案】C【详解】A、CO2与C在高温的条件下反应生成CO，该反应符合多变一的特点，则属于化合反应，故选项说法错误；B、CO中C为+2价，CO2中C为+4价，CO转化为CO2后C的化合价发生变化，故选项说法错误；C、实验室常用澄清的石灰水检验CO2，澄清的石灰水中含有氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水，则“CO2→CaCO3”的反应可用于检验CO2，故选项说法正确；D、CO2与H2O反应生成H2CO3，H2CO3呈酸性，可以使石蕊试剂由紫色变红色，故选项说法错误。故选C。8．（2023上·重庆江北·九年级校考期末）碳世界丰富多彩，根据如图回答下列问题：

（1）图C代表的物质的名称为，木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与类似（从A、B、C中选择）。（2）图A表示的物质是由（填“分子”或“原子”）构成。（3）上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是。（4）图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅的原因是木炭具有性。【答案】（1）金刚石石墨（2）分子（3）碳原子排列方式不同（4）吸附【详解】（1）①由图C中的结构可知，物质的名称是金刚石，故填：金刚石。②木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似，故填：石墨。（2）由图A中的结构可知，图A表示的物质是C60，C60是由C60分子构成的，故填：分子。（3）上述A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质，其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同，故填：碳原子排列方式不同。（4）图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅，产生上述现象的原因是木炭具有吸附性，能够吸附带颜色的气体，故填：吸附。9．（2023上·广西柳州·九年级校考期末）现提供下列实验仪器和装置，请回答下列问题：

（1）仪器B的名称，仪器G的名称。（2）实验室用氯酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为，该实验可选用A、B、J和（填仪器序号）组装成排水法收集氧气的装置。（3）实验室可用石灰石固体和稀盐酸常温下制取二氧化碳，此反应的化学方程式为，为达到控制气体的发生和停止，发生装置应选择A、B和（选填C或D或E或F）。（4）实验室用加热氯化铵和熟石灰和固体混合物制取氨气。已知氨气只能用向下排空气法，由此推理氨气具备的性质可能有，用I装置收集氨气进气口为。【答案】（1）试管酒精灯（2）F、G、H（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑D（4）密度小于空气且能溶于水a【详解】（1）仪器B的名称是试管；仪器G的名称是酒精灯；（2）氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：；该反应是固体加热型反应，氧气不易溶于水，可用排水法收集，故该实验装置可用如图所示装置：

，可选用A、B、J和F、G、H组装成排水法收集氧气的装置；（3）实验室制取二氧化碳，可用石灰石与盐酸反应，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；为达到控制气体的发生和停止，发生装置可用如图所示的装置：

，应选择A、B和D，该装置中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；（4）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气，氨气只能用向下排空气法，说明氨气具备密度小于空气且能溶于水的性质，用I装置收集氨气，氨气的密度小于空气，则进气口为a。10．（2023下·黑龙江绥化·九年级统考期末）用木炭还原氧化铜的实验如图：（1）在加热时酒精灯加网罩的目的是；（2）在刚开始预热时，试管②中立即产生气泡，但澄清石灰水不变浑浊，原因是；（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出①试管发生的化学方程式：；（4）实验结束后，待试管①冷却之后再把试管里的粉末倒出，这样操作的原因是。【答案】（1）集中火焰，提高温度（2）刚开始预热时排出的气体是空气（3）（4）防止生成的铜被氧化【详解】（1）酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度；（2）刚开始预热时排出的气体是空气，不能使澄清石灰水变浑浊；（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，说明生成了二氧化碳；黑色粉末中出现红色物质，说明生成了铜，碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；（4）实验结束后，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出，可防止生成的铜被氧化。11．（2023上·广东清远·九年级统考期末）通过一个学期的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些方法和规律，请你结合下图回答问题：

（1）写出标号仪器的名称：①；②。（2）实验室用A装置制取氧气，该反应的化学方程式为。若要收集较纯净的O2，应选用的收集装置是。（填字母序号)（3）实验室用装置B可以制取CO2气体，该反应的化学方程式；装置B的优点是。（4）已知氨气是一种密度比空气小，且极易溶于水的气体。实验室制取氨气的化学反应原理：，则实验室制取氨气选择的发生装置是（填字母序号)。若用F装置收集氨气，气体应从端（填“a”或“b”）通入集气瓶。【答案】（1）铁架台长颈漏斗（2）C（3）可以控制反应的发生和停止（4）Aa【详解】（1）仪器①为铁架台；仪器②为长颈漏斗；（2）实验室用装置A制取氧气，此装置为固固加热型装置，反应物可为氯酸钾、二氧化锰或高锰酸钾，由于试管口缺少棉花，故选用的反应物为氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：；氧气的密度比空气大，不易溶于水也不与水反应，可选用向上排空气法和排水法收集，由于要收集较纯净的氧气，应选用排水法收集，收集装置选择C；（3）实验室用装置B可制取二氧化碳气体，反应物为石灰石（或大理石）和稀盐酸，生成物为氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；B装置中固体药品放置于带孔橡胶片上，液体药品通过长颈漏斗加入，打开活塞，固液药品接触产生气体，关闭活塞，装置内压强增大，将液体药品“压”回长颈漏斗，固液药品分离，反应停止，则装置B制取气体的优点为：可以控制反应的发生和停止；（4）根据反应的化学方程式可知，实验室制取氨气的反应物为固体，反应条件为加热，故发生装置选择A；由于氨气的密度比空气小，若用F装置收集氨气，气体应“长进短出”，应从a端通入集气瓶。12．（2022上·河南信阳·九年级统考期末）下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。请回答下列问题：

（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管(填“b”或“c”)相连接。（2）A、C装置连接，可检验气体，发生反应的化学方程式为。（3）A、B装置可验证的化学性质，B中现象为。【答案】（1）c（2）（3）溶液由紫色变为红色【详解】（1）二氧化碳的密度比空气大，故将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管c连接；（2）A、C装置连接，可检验CO2气体，发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；（3）A、B装置可验证CO2的化学性质，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故B中现象为：溶液由紫色变为红色。13．（2023上·湖北十堰·九年级统考期末）二氧化碳是一种温室气体，某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：

（1）装置A中发生的化学方程式为。（2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是。（3）B处发生的化学反应方程式是。实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡，观察到的现象是；另一支试管用酒精灯加热，观察到的现象是，这两个变化从实质上分析，不同点在于。【答案】（1）（2）不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大（3）溶液中红色逐渐褪去溶液由红色变为紫色是否有新物质生成【详解】（1）装置A中发生反应为大理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：；（2）当打开K，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大；（3）B处发生反应为二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；B中二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，实验结束后取少量B中溶液分装于试管中，一支试管中加入一些活性炭振荡，活性炭具有吸附性，会吸附显色物质，故观察到的现象是：溶液中红色逐渐褪去；另一支试管用酒精灯加热，碳酸受热分解生成二氧化碳和水，故观察到的现象是：溶液由红色变为紫色；加入活性炭，溶液红色逐渐褪去，该变化只是将一些物质吸附在活性炭表面，无新物质生成，属于物理变化，而用酒精灯加热，溶液由红色变为紫色，有二氧化碳等新物质生成，属于化学变化，故这两个变化从实质上分析，不同点在于是否有新物质生成。14．（2023上·河南平顶山·九年级统考期末）微型实验具有节约药品、污染小等优点。如下图所示为某化学兴趣小组设计的微型实验装置。请回答：

（1）请写出稀盐酸和石灰石反应的化学方程式。（2）b处澄清的石灰水变浑浊，请用化学方程式表示产生该现象的原因：。（3）移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭。根据实验现象推测二氧化碳的性质：。【答案】（1）（2）（3）二氧化碳不可燃也不助燃，且二氧化碳密度比空气【详解】（1）石灰石中的碳酸钙能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。（2）二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为。（3）蜡烛熄灭说明二氧化碳不可燃也不助燃，低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大。15．（2022上·辽宁大连·九年级校考期末）某小组进行活性炭与氧化铜反应的实验，装置气密性良好。【实验准备】如图，取一有支管的试管，在支管处用软胶管连接一段带弹簧夹的导气管。将铜丝一端绕成螺旋状，另一端固定在胶塞上，加热铜丝至表面变黑。【实验步骤】①取活性炭粉末置于试管中，在支管口放一团棉花，固定装置。②将胶塞塞紧，使铜丝的螺旋状部分与活性炭接触。③预热后固定加热，2分钟可观察到澄清石灰水变浑浊。④……（步骤待补全）。冷却后，取出铜丝，用水清洗，对比接触活性炭部分和没接触部分颜色的不同。【反思分析】（1）证明活性炭和氧化铜发生化学变化的另一现象是，该实验可说明活性炭有性，写出试管内发生反应的化学反应方程式。（2）支管口放一小团棉花的作用是。（3）补全“……”处省略的实验步骤，并说明原因。【答案】（1）铜丝黑色部分变红色还原（2）防止活性炭粉末进入支管（3）用弹簧夹夹紧软胶管，熄灭酒精灯；原因是：防止空气进入试管，使热的铜再次被氧化；防止液体倒吸炸裂试管。【详解】（1）证明活性炭和氧化铜发生化学变化的另一现象是铜丝黑色部分变红色，是因为高温条件下氧化铜和碳反应生成红色的铜和二氧化碳，该反应碳夺取了氧化铜中的氧元素，氧化铜被还原成铜，说明活性炭有还原性，该反应的化学方程式为：。故填：铜丝黑色部分变红色；还原；。（2）支管口放一小团棉花的作用是防止活性炭粉末进入支管，故填：防止活性炭粉末进入支管。（3）用弹簧夹夹紧软胶管，熄灭酒精灯；原因是：防止空气进入试管，使热的铜再次被氧化；防止液体倒吸炸裂试管。16．（2023上·江苏南通·九年级统考期末）碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。Ⅰ.碳的多样性（1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于，所以物理性质差异很大。（2）从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料，石墨烯属于(填“单质”或“化合物”)。Ⅱ.“碳中和”的实现“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。（3）CO2的过度排放会造成的加剧。（4）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发，写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式：。（5）“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中，氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式：。

（6）CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示，虚线部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。①该反应中MgO作用是。②用该方法制取16tCH4，则参与反应的CO2的质量为t。【答案】（1）碳原子排列方式不同（2）单质（3）温室效应（4）（5）（6）催化作用44【详解】（1）金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，金刚石中碳原子以空间网状结构排列，石墨中碳原子以层状结构排列，碳原子排列方式不同，所以物理性质不同。（2）石墨是碳单质，从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)也只含碳元素一种元素，是单质。（3）二氧化碳是一种温室气体，二氧化碳过度排放会造成温室效应的加剧。（4）氢氧化