第6单元 碳和碳的氧化物（讲义）（解析版）

第六单元碳和碳的氧化物

1.了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质、化学性质和主要用途；

2.了解一氧化碳的物理性质和化学性质，以及一氧化碳用途；

3.了解二氧化碳的性质、二氧化碳的用途和关注温室效应；

4.掌握实验室制取二氧化碳的药品、原理、步骤、现象、装置和注意事项。

考点一碳单质

1.碳单质的物理性质

（1）金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，自然界中最硬的物质，可用于制钻石、载玻璃、钻探机的

钻头等。

（2）石墨是深灰色的有金属光泽面不透明的细鳞片状固体，最软的矿物之一，有导电性，润滑性。可用于

制铅笔芯、电池的电极、润滑剂等。

（3）活性炭、木炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可以吸附有异味和颜色的物质。

2.碳单质的化学性质

（1）常温下稳定性强（古代字画能长久保存的原因）。

（2）可燃性：(O2充足)完全燃烧生成CO2：C+O2CO2；（O2不足）不完全燃烧生成CO：2C+O2

2CO。

高温

（3）还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置换反应）应用：冶金工业；现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，

高温

石灰水变浑浊。3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）

【易错警示】

1.金刚石、石墨等它们都属于碳单质，化学式相同。但它们的物理性质不同，是因为构成它们的碳原子排列

方式不同。

2.C60不是碳原子构成的，是由分子构成的物质，1个C60分子由60个碳原子构成。

1.【2023辽宁铁岭真题】央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色，

体现了碳单质具有的性质是()

A.质软B.导电性C.可燃性D.常温稳定性

【答案】D

【解析】墨的主要成分是炭黑，在常温下，碳的化学性质不活泼。用墨书写的典籍保存至今仍不变色，与

质软无关，与碳的导电性无关，与碳的可燃性无关，体现了碳单质具有的性质是常温稳定性。

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综上所述：选择D。

1.【2023辽宁丹东真题】书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水，主要原因是()

A.碳是黑色的B.碳粉末细小

C.碳不溶于水D.常温下碳化学性质稳定

【答案】D

【解析】在书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水笔，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稳定，能长时间保存。

故选D。

2.【2023吉林真题】下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是()

A.都是碳的单质B.都由碳元素组成

C.物理性质相同D.碳原子排列方式不同

【答案】C

【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，故A正确；

B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，故B正确；

C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的物理性质差异较大，故

C错误；

D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，故D正确。

故选C。

3.【2022湖南长沙】“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，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。

故选C。

考点二二氧化碳的性质

1、物理性质：无色、无味的气体，能溶于水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为干

冰（用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果）。

2、化学性质：

与水反应：原理：CO2+H2O=H2CO3。生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的。

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与石灰水反应：原理：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。现象：石灰水变浑浊；用途：检验二氧化碳的存在。

③不燃烧、不支持燃烧（用途灭火）。

【易错警示】

二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳

使石蕊变红的，化学方程式CO2+H2O=H2CO3。

1.【2023北京真题】用下图实验研究CO2的性质。

（1）可证明CO2能与水反应的现象是_____，密度比空气的大的现象是_____。

（2）燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的性质是_____。

【答案】（1）①.2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1、3处湿润紫色石蕊纸花变红色②.3处湿润紫色石蕊

纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色

（2）不能燃烧且不支持燃烧

【解析】(1)二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使紫色石蕊变红

色，当2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1、3处湿润紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳能与水反应；

3处湿润紫色石蕊纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色，说明二氧化碳密度比空气大；

(2)燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有不能燃烧且不支持燃烧的性质。

1.【2021辽宁盘锦】下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是（）

A．蜡烛自下而上熄灭B．软塑料瓶变瘪

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C．石蕊溶液变红D．气球上浮

【答案】A

【解答】A、二氧化碳用来灭火是利用了它不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，该实验能证明二氧化碳物

理性质，又能体现其化学性质，故A符合题意；

B、塑料瓶会变瘪，主要是因为二氧化碳能溶于水，该实验能体现其物理性质，B不符合题意；

C、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳和水反应生成的碳酸使之变红，该实验能体现其化学

性质，故C不符合题意；

D，倒入二氧化碳后气球上浮，能证明二氧化碳的密度比空气大，属于物理性质，故D不符合题意。

故选：A。

2.【2023淄博一模】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。

3.【2023内蒙赤峰真题】化学的基本特征是研究物质和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。

（1）分类角度：CO2属于_______（填“单质”“氧化物”或“有机物”）。

（2）微观角度：我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲烷（CH4）和X。该反应的微观示意图

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如下图所示，请你画出X分子的微观示意图：

（3）性质角度：三百多年前，人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体，后来该气体被证实

是CO2。据此推测CO2具有的性质是_______。

（4）应用角度：可用如图所示方法自制汽水来消暑解热。制取汽水时，NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸

钠、二氧化碳和水。

打开汽水瓶盖时，汽水会自动喷出来，说明气体在水中的溶解度与_______有关。

（5）环保角度：促进低碳经济发展，实现碳达峰、碳中和的根本对策是控制CO2的排放量。请你提出一项

可行措施_______。

【答案】（1）氧化物;（2）;（3）不可燃，不助燃;（4）压强;（5）减少化石燃料的燃烧（合

理即可）

【解析】(1)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，二氧化碳由碳元素和氧元素组成，

属于氧化物；

(2)根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类、数目均不变，计算出反应前共一个碳原子、两个氧原子和

八个氢原子，反应后的物质中含有一个碳原子和四个氢原子，故2X中共含有四个氢原子和两个氧原子，一

个X中含有两个氢原子和一个氧原子，故X是水其微观示意图为；

(3)由题意可知二氧化碳能使燃着的木柴熄灭，故可推测二氧化碳不支持燃烧，且不可燃；

(4)打开汽水瓶盖时，瓶内压强减小，汽水会自动喷出来，说明气体在水中的溶解度与压强有关，压强越大，

溶解度越大；

(5)减少化石燃料的燃烧，开发新能源，乘坐公交车，均可减少二氧化碳的排放。

考点三一氧化碳的性质

1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小（相对分子质量为28，所以不用排气法收集），难溶于

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水（可用排水法收集）。

2、化学性质

（1）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。

（2）可燃性：2CO+O22CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）。

高温

（3）还原性：CO+CuOCu+CO2（置换反应）应用：冶金工业；现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色。

高温

3CO+Fe2O32Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊）。

【易错警示】

CO的三种化学性质：可燃性，还原性，毒性。可燃性气体点燃前一定要检验纯度，决定其用作燃料。还原

性决定其用于金属冶炼，性质决定用途，一定要一一对应，不要弄混了。

1.【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.O2B.N2C.COD.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

1.【2021湖南永州】木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不

正确的是（）

A.CO气体可以用作燃料

B.在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒

C.将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O

D.高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2

【答案】C

【解析】A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说

法正确，不符合题意；

B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；

C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，

符合题意；

D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正

确，不符合题意；

故选：C。

2.【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（）

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A.O2B.N2C.COD.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

3.【2022陕西中考A】9.某工业尾气中可能含有H2、CO和CO2中的一种或几种，为检验其成分，小明同

学按下图装置进行实验时，观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，由此实验现象得出尾气的组成情况

可能有（）

A.2种B.3种C.4种D.5种

【答案】D

【解析】根据题意，黑色的氧化铜变为红色，说明有铜生成即尾气样品中含有具有还原性的气体，一氧化

碳和氢气都具有还原性，而澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳气体进入装置与石灰水反应，根据题意，原

气体中含有二氧化碳，而若含有一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应后会生成二氧化碳，故改尾气的组成可

能是1、氢气和二氧化碳；2、氢气和一氧化碳；3、一氧化碳和二氧化碳；4、氢气、一氧化碳、二氧化碳；

5、一氧化碳；共五种情况，故选：D。

考点四二氧化碳的制取

（1）药品：大理石或石灰石和稀盐酸。

（2）原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）装置：固液不加热，向上排空法，

（4）步骤：①连接装置；②检查装置的气密性；③向锥形瓶中加入大理石；④从长颈漏斗加入稀盐酸；⑤

收集二氧化碳；⑥验满。

（5）收集法：向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；能溶于水且与水反应，不能用排水法。

（6）验满：向上排空气法，用燃着的木条放在，瓶口，木条熄灭则收集满。

（7）检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水浑浊，则是二氧化碳。原理：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

（8）注意事项：①长颈漏斗的下端要伸到液面以下（防止产生的气体从长颈漏斗口逸出）；②锥形瓶中的

导管只能刚刚露出橡皮塞（有利于产生的气体排出）；③集气瓶中的导管口要接近集气瓶底（目的：便于排

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净空气）。

【易错警示】

1.药品的选择：①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为（稀硫酸和大理石反应生成的硫酸

钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生）。②也不用浓盐酸是因为（浓盐酸易挥发，使制

得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯）。

2.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。

检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过

硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。

净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。

1.【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。

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1.【2023北京真题】下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是()

A．制CO2的药品B．发生装置C．收集方法D．检验CO2

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故A正确；

B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，可选该装置作为发生装置，故B

正确；

C、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；

D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳，故D正确；

故选：C。

2.【2023湖北随州真题】化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：

（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取CO2气体，其反应的化学方程式是。

（2）为了得到干燥、纯净的CO2气体，产生的气流应依次通过装置_________、_________(填装置编号)，

收集CO2气体选用的装置是_________(填装置编号)。

（3）有人对气体发生装置A作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，如右

图所示。改进后的优点。

【答案】（1）CaCO3+2HCl=2CaCl2+H2O+CO2↑

（2）D；C；E

（3）防止气体逸出（或液封等，合理即可）

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【解析】（1）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↑；

（2）盐酸具有挥发性，制得二氧化碳气体中含有水蒸气和氯化氢气体，氯化氢与水形成盐酸，碳酸氢钠能

与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体，浓硫酸具有吸水

性且不与二氧化碳反应，能干燥二氧化碳，为了得到干燥、纯净的CO2气体，先除去杂质（除去杂质在溶

液中进行，气体从溶液中导出时，会带出部分水蒸气），再干燥气体，产生的气流应依次通过装置D、C，

二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集，收集CO2气体选用的装置是E；

（3）有人对气体发生装置A作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，小试

管中充满盐酸，可达到液封的作用，防治气体逸出。

3.【2023黑龙江龙东真题】根据如图实验装置，回答下列问题：

（1）写出图中仪器a的名称：_______。

（2）写出实验室用A装置制取氧气的反应的化学方程式_______，实验室要得到比较纯净的氧气通常选用

_______（填字母）装置收集，若用此收集方法收集到的O2不纯净的原因_______（写一点即可）。

（3）实验室制取二氧化碳的反应原理_______（用化学方程式表示），B、C装置均可作为实验室制取CO2

的发生装置，与B相比，选用C装置的优点是_______；检验CO2的方法_______。（用化学方程式表示）

（4）若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，水应从_______（填①或②）端进入。

【答案】（1）长颈漏斗

MnO2

（2）①.2KClO32KCl+3O2­;②.D③.没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前

Δ

集气瓶内没有装满水（合理即可）

（3）①.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­;②.可以控制反应速率;

③.CO2+Ca(OH)2=CaCO3¯+H2O

（4）①

【解析】(1)仪器a的名称为长颈漏斗；

(2)A装置为固体加热型发生装置，且试管口没有棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化

MnO2

钾和氧气，该反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2­；

Δ

排水法收集的气体较排空气法纯净，由于氧气不易溶于水，所以实验室要得到比较纯净的氧气通常选用D

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排水法收集；

用D装置排水法收集氧气时，开始排出的气体中含有空气，待气泡连续均匀冒出，再收集，否则收集到的

气体不纯；用排水法收集气体时，集气瓶内必须灌满水，否则收集到的气体不纯，故用排水法收集到的O2

不纯净的原因有：没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集或收集前集气瓶内没有装满水（合理即可）；

（3）实验室利用石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯

化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­；

该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，与B相比，C装置中可以通过分液漏斗，控制液体的滴加

速度，从而控制反应速率；

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙

沉淀和水，该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3¯+H2O；

（4）若用装置E收集满一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中气体，由于氧气不易溶于水，氧气的密度比水

小，所以水应从长管①端进入，才能将氧气排出。

1.【2022广西贺州中考】下列物质中，硬度最大的是（）

A.C60B.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。

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；

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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。

4.【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。

5.【2023甘肃金昌真题】中国古籍文房四宝指的是“笔、墨、纸、砚”，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑

的下列性质属于化学性质的是（）

A.可燃性B.常温下呈固态C.难溶于水D.熔点高

【答案】A

【解析】A、可燃性需要化学变化表现出来，是化学性质；

B、常温下呈固态是物质的状态，不需要化学变化表现出来，是物理性质；

C、难溶于水是物质的溶解性，不需要化学变化表现出来，是物理性质；

D、熔点高是物质的熔点，不需要化学变化表现出来，是物理性质；

故选A。

6.【2023湖南衡阳真题】有关碳及碳的氧化物的说法中，正确的是（）

A.碳的单质都是黑色

B.植物光合作用可将CO2转变为O2

C.CO和CO2元素组成相同，它们的化学性质相似

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D.金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化

【答案】B

【解析】A、碳的单质不一定都是黑色的，如纯净的金刚石是无色，故A说法错误；

B、植物的光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，可将CO2转变为O2，故B说法正确；

C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，CO和CO2的组成元素相同，但一氧化碳是

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，它们的分子构成不同，因此二者的化学性质

不相似，故C说法错误；

D、石墨和金刚石都是碳单质，属于两种不同的物质，所以它们的相互转化过程中有新物质生成，属于化学

变化，故D说法错误；

故选B。

7.【2023辽宁营口真题】下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是（）

A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成，能相互转化

B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性，都可作为燃料

C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应，都能使紫色石蕊溶液变红

D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体，含量增多都能导致温室效应增强

【答案】A

【解析】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成，在高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，

一氧化碳燃烧又生成了二氧化碳；所以，在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化，正确；

B、一氧化碳具有可燃性，可做燃料；二氧化碳不能燃烧，不能作燃料，错误；

C、二氧化碳能与水化合生成碳酸，碳酸是一种酸，能使紫色石蕊溶液变为红色；一氧化碳不能与水反应，

错误；

D、二氧化碳含量上升会导致温室效应增强；一氧化碳会引起中毒，不是温室气体，错误；

故选A。

8．【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

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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。

9．（2022·岳阳）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是（）

A．用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合

B．用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸

C．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入

D．要做铁丝燃烧实验，用④收集O2时建议留部分水

【答案】D

【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选①，氧气不易

溶于水，收集装置可选④，不符合题意；

B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在

水的表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；

C、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；

D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用④收集O2时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂

瓶底，符合题意。

故答案为：D。

10.【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CO2D.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，

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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。

11.【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

点燃

（3）C+O2CO2

【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；

点燃

（3）碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+O2CO2。

12.【2023湖北宜昌真题】探究二氧化碳的制取和性质。

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（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

高温

（2）3C+2Fe2O34Fe+3CO2­

（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­；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；

高温

（2）木炭在高温下还原氧化铁得到二氧化碳和铁，方程式是3C+2Fe2O34Fe+3CO2­；

（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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­；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。

1.【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

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【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。

2.【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。

3.【2023湖南益阳真题】化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度对CO和

CO2的认识错误的是（）

A.元素观：CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物

B.分类观：CO和CO2都属于氧化物

C.变化观：CO和CO2在一定条件下可以相互转化

D.结构观：CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成，化学性质相似

【答案】D

【解析】A、由化学式可知，一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的纯净物，均属于化合物，不符合

题意；

B、一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的化合物，均属于氧化物，不符合题意；

C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，故CO和CO2在一定条件下

可以相互转化，不符合题意；

D、一氧化碳和二氧化碳均是由分子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子均是由碳原子和氧原子构成，一氧

化碳和二氧化碳分子构成不同，化学性质不同，符合题意。

故选D。

4.【2021四川广安】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）

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A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价

B．充分加热，a处固体由黑色变为红色

C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2

D．可用水吸收尾气中的CO

【答案】C

【解答】A、氧化铁中铁元素化合价是+3，反应后铁中铁元素化合价是0，该选项说法不正确；

B、氧化铁是红棕色固体，铁是黑色固体，充分加热，a处固体由红棕色变黑色，该选项说法不正确；

C、b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2，该选项说法正确；

D、一氧化碳难溶于水，不能用水吸收一氧化碳，该选项说法不正确。

故选：C。

5.【2023四川眉山真题】根据如图，下列气体的实验室制法正确的是（）

A.选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸B.选择甲装置制取H2，Y为铜粒

C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2D.选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出

【答案】C

【解析】A.实验室使用稀盐酸制取二氧化碳，不使用稀硫酸。因为硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水，

会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误。

B.铜活动性比氢弱，不能和酸反应放出氢气。所以Y不能为铜。错误。

C.二氧化碳密度比空气大，从乙a端通入，空气从b排出。氢气密度比空气小，从乙b端通入，空气从a

端排出。选择乙装置既可收集H2也可收集CO2，正确。

D.乙作洗气装置，需要药品和气体充分接触，则气体通入药品中，所以氧气从a进入。错误。

故选:C。

6．【2022黑龙江佳木斯】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

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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

【解答】解：A、一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，故选项说法正确。

B、通常情况下，CO2不支持燃烧，CO能燃烧，不能支持燃烧，故选项说法错误。

C、固体CO2可用于人工降雨，CO具有可燃性，可作燃料，故选项说法正确。

D、二氧化碳本身没有毒性，CO有毒，易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，故选项说法正确。

故选：B。

7.【2023山东临沂真题】碳及其部分化合物的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质可转化为另一种物

质，X表示反应物)。下列说法中错误的是（）

A.X可以是单质或氧化物

B.“CO®CO2”的反应类型为置换反应

C.“CO2®H2CO3”的反应可以用石蕊溶液检验

D.“CO2®CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳

【答案】B

【解析】A、C具有可燃性、还原性，与氧气、氧化铜反应都能生成二氧化碳，故X可以是单质或氧化物，

说法正确；

B、CO®CO2：一氧化碳与氧气点燃生成二氧化碳，反应特征是“多变1”，属于化合反应，一氧化碳与氧

化铜加热生成铜和二氧化碳，属于非基本反应类型，均不属于置换反应，说法错误；

C、CO2®H2CO3：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故该反应可以用石蕊溶

液检验，说法正确；

D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用于检验二氧化碳，发生的反应为

CO2+Ca(OH)2＝CaCO3¯+H2O，故“CO2®CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳，说法正确。

故选B。

8.【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

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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。

9.【2023江苏连云港真题】在三颈烧瓶中用排空气法收集CO2气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、NaOH

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t0时快速注入一种溶液，t2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.t0时注入的溶液是盐酸

B.t1前压强减小对应的反应示意图如图3所示

C.t1~t2期间压强不变且大于0可证明收集的CO2气体不纯

D.t2后压强增大的原因是NaOH溶液与盐酸发生中和反应

【答案】C

【解析】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。

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10．【2022湖南娄底】下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（）

A．干冰可用于人工降雨

B．金刚石和石墨都很硬

C．在常温下，碳的化学性质活泼

D．CO和CO2都具有可燃性

【答案】Ａ

【解答】解：A、干冰易升华吸收大量的热，可用于人工降雨，故A说法正确；

B、金刚石很硬，石墨质软，故B说法不正确；

C、在常温下，碳的化学性质不活泼，故C说法不正确；

D、CO具有可燃性，CO2不具有可燃性，故D说法不正确。

故选：A。

11.【2023湖北随州真题】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C60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。

12.【2023辽宁丹东真题】首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举

办。碳中和是指在规定时间内，CO2的人为移除与人为排放相抵消。

（1）大气中CO2过多会导致______的加剧。

（2）下列是常用的碳中和方案。

①碳捕集：应选择______性（填“酸”或“碱”）试剂吸收捕集CO2。

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②碳循环：为降低CO2含量，科学家正在研究一种新型“人造树叶”，它能吸收空气中的CO2并转变为乙醇

一定条件

（乙醇的化学式为C2H5OH），该反应的化学方程式为2CO2+3H2OC2H5OH+3X，则X的

化学式为______。

③碳替代：选用氢气作为碳替代能源的理由是______；氢气可以采用电解水的方法制得，电解水的化学方

程式是______；还可以作为碳替代能源的有______（答一种即可）。

（3）低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是______。

A.双面使用纸张B.植树造林C.露天焚烧垃圾

【答案】（1）温室效应

通电

（2）①.碱；②.O2；③.生成物是水，无污染；④.2H2O2H2­+O2­；⑤.风能(合理即可)；（3）

AB

【解析】（1）大气中CO2过多会导致温室效应的加剧；

（2）①二氧化碳是酸性气体，应选择碱性试剂吸收捕集CO2；

②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数保持不变，反应前，有2个C原子、6个H原子、7

个O原子，反应后，由2个C原子、6个H原子、1个O原子，则X的化学式为O2；

③选用氢气作为碳替代能源的理由是生成物是水，无污染，氢气可以采用电解水的方法制得，电解水生成

通电

氢气和氧气，化学方程式是：2H2O2H2­+O2­；还可以作为碳替代能源的有风能(合理即可)。

（3）A、双面使用纸张，可以减少树木的砍伐有利于实现碳中和，故A正确；

B、植树造林，有利于实现碳中和，故B正确；

C、露天焚烧垃圾，会产生大量二氧化碳等物质，故C错误。

故选AB。

13.【2023河南真题】碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。

（1）如图是碳原子的结构示意图，图中x的数值为_____。

（2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是_____(填字母)。

a．金刚石的硬度很大

b．每个C60分子是由60个碳原子构成的

c．石墨的导电性良好

d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同

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（3）CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性

质的趣味实验装置。

①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法_____。

②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因_____。

（4）实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。

①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为_____接_____接

_____(填字母)。

②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式_____。

（5）现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？

【答案】（1）4

（2）d

高温

（3）①.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃；②.氢氧化

钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大

MnO2

（4）①.B②.E③.C④.2H2O22H2O+O2­

（5）73g。

【解析】（1）原子的结构示意图中，质子数=电子数，所以，6=2+x，x=4。

（2）a．金刚石是天然存在的最硬物质，即金刚石的硬度很大。正确；

b．C60由C60分子构成，每个C60分子是由60个碳原子构成的。正确；

c．石墨具有良好的导电性。正确；

d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式不同。不正确。

综上所述：选择d。

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