专题02 碳和碳的氧化物（考点专练）（原卷版）

专题02碳和碳的氧化物

1．（2021江苏姜堰二模）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（）

A．制取B．收集C．验满D．检验

2.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

C．石蕊溶液变红D．气球上浮

3.实验室制取二氧化碳，一般有以下几个步骤：①检查装置的气密性，②按要求装配好仪器，③向漏斗中

注入稀盐酸，④向广口瓶中装入大理石，⑤用向上排空气法收集气体。正确的操作顺序是（）

A.②①④③⑤B.①②③④⑤C.②③④①⑤D.①④②③⑤

4.下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是（）

A.①②④B.①③④C.①②③D.②④

5．关闭启普发生器的活塞后，能表示装置内大理石上方压强变化的图像是（）

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A．B．C．D．

6.下列有关CO2实验的图示正确的是（）

7．利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质实验。实验进行一段时间后，“人”字管右端可以观察到

的现象是__________________________，发生反应的化学方程式为___________________，被石蕊溶液浸湿

的纸质小花的颜色变为_____，发生反应的化学方程式为__________________________。

8．（2021贵州遵义）实验室制备CO2并探究其性质。

（1）制取CO2可选择的发生装置是______。（填字母序号）

（2）用C装置收集CO2，验满的方法是__________________________________。

（3）D装置中，m、n处分别放有湿润、干燥的蓝色石蕊试纸，证明CO2能与水反应的现象是

___________________________；通过E装置产生的现象可证明CO2具有_________________________的性质。

（4）中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。中国承诺实现从碳达峰到碳中和的时间，

远远短于发达国家所用的时间。“低碳生活，人人有责”，提出一条合理的低碳出行建议

____________________。

9．（2021福建福州模拟）兴趣小组的同学利用下列仪器和装置制取气体并探究二氧化碳的化学性质。请回

答：

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（1）用装置A制取二氧化碳的实验中，要停止反应，需要进行的操作是______________，反应的化学方程

式为______________；铜网不能换为铁丝网，原因是_____________________。

（2）进行装置B的实验未观察到澄清石灰水变浑浊，写出一条可能的原因

____________________________。

（3）装置C的实验现象是____________________________。

（4）一般物质着火用二氧化碳灭火的原理是_____________________，装置D发生置换反应，反应的化学

方程式为____________________________。

（5）装置E中滴入2滴NaOH溶液后观察到U形管左侧液面比右侧高，原因是______________。

10.(2021山东潍坊中考)如图A～H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。

(1)写出图中仪器②的名称________。

(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是________(填序号)。

(3)实验室制备CO2的化学方程式为________________________，若用装置H收集CO2气体，产生的气体应从

________(填“a”或“b”)端通入。

(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为

________________________；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，能否体现该优点

________________________________(填“能”或“否”)。

(5)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。

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已知：向收集满CO2的集气瓶内倒人等体积适量澄清石灰水，并振荡。二氧化碳纯度越高，澄清石灰水先变

浑浊后变澄清的时间越短。

比较项目排水法向上排空气法

CO2气体生成和从水面逸出的速率Ⅰ.，且不与空气发

收集方法可行性分析远大于其溶解和与水反应的速率生反应

收集过程分析集满现象：Ⅱ.“验满”分析：因气体无色，是否集满难以

确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，

也难以证明空气完全排尽

石灰水变浑浊时间分析时间较短时间较长

由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；

②与排空气法相比，排水法的优点是________________________________。

11．（2021辽宁沈阳模拟）二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以很多资料上都认为二氧化碳

一般不用排水法收集。那二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？某化学兴趣小组利用如图1所示的两套

装置进行了深入的探究。

请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式：____________________________。

（定性实验）实验后，装置Ⅱ水槽中的液体应该呈酸性，向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为

_______。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因

是____________________________。

（定量实验）采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，

本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气)，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。

请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)：

测得氧气含量推算出CO2含量结论

排空气法6.6%69%

排水法收集到的二氧化碳更纯净

排水法4.2%80%

通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。

（实验反思）利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是

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___________________________。

（交流讨论）证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，还有什么方法？

_____________________________。

（拓展应用）利用传感器对二氧化碳性质再探究。

步骤1：如图2所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积

的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。

步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，

关闭活塞。

步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3所

示。

（查阅资料）氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，两种物质均可与CO2发生反应。

①导致曲线AB段气压增大的主要原因是：____________________________。

②图中曲线1中_______段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。

③利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法

_________________________。

④曲线2与曲线3差异较大的原因是_____________________。写出曲线1所反应的化学方程式

____________________________。

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1.(青岛五十八中2021年自主招生)C60具有空心类似足球状的结构，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分

子，结构如图，小球表示碳原子，下列说法正确的是()

A.C60是一种化合物B.它的相对分子质量为720g

C.C60转化为金刚石为物理变化

D.若每个碳原子只跟相邻的3个碳原子相连接，则1个C60分子中共有90条棱边

2.（安徽安庆市桐城市二中2021-2022上学期期末）关于二氧化碳和一氧化碳，下列说法不正确的是（）

A.组成：均由碳、氧元素组成B.构成：均由碳原子和氧原子构成

C.性质：都无色无味D.变化：二者在一定条件下可以互相转化

3.（四川广安市二中2021-2022上学期期末）一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如下图所示，下列说法不

正确的是（）

A.先点燃A处酒精灯再通一氧化碳B.玻璃管中黑色固体变红

C.B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳D.C处酒精灯作用是处理尾气

4.（河南省洛阳市汝阳县2021-2022上学期期末）下列是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，

其中错误的是（）

A.甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好

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B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出

C.丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水

D.丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水

5.下列有关CO2实验的图示正确的是（）

6.（广东茂名市高州市一中附属实验中学2021-2022上学期期末）我们已经学习了有关氧气和二氧化碳的

制取和相关性质。请根据下列装置图，回答问题：

（1）写出图中标识出的仪器名称：b______。

（2）用高锰酸钾制氧气，应选用的发生装置是______（填序号），该装置需要改进的一点是

______________________________；若用H装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是

_____________________________________。若用D装置收集的氧气完成图E铁丝燃烧的实验，集气瓶中预

先放少量水的原因是____________________________________。

1

（3）如图F向收集满CO的软塑料瓶中注入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是

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______________________________；打开瓶盖，向塑料瓶中滴入石蕊试液，振荡，会看到液体变成红色，

用化学方程式解释原因________________________________________。

（4）图G是某同学利用报废试管设计的制取二氧化碳的发生装置，反应的化学方程式是

__________________，该设计除了废物利用的优点外，请另写一个优点__________________。

7.（2021江苏无锡锡山区港下中学三模）根据初中所学的知识并结合下列仪器回答问题：

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（1）实验室选取d、e、i、j、k五种仪器用氯酸钾制取氧气，其中还缺少的仪器是_________，反应的化

学方程式为_____________________________。

（2）若用仪器_________（填字母）组合来制取氢气的化学方程式______，点燃氢气前必须进行的操作是

______________________________。

（3）小明同学在实验室用浓盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式是

___________________________。向集气瓶中倒入澄清石灰水，发现澄清石灰水溶液不变浑浊，造成这一现

象的可能原因是___________________________________。

（4）某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验。操作步骤如下：

①连接好仪器，检查装置气密性（具体操作为：先在B装置中加水至浸没导管口，关闭分液漏斗活塞，在

分液漏斗中加水，打开分液漏斗活塞，观察到_______________________，说明装置气密性良好）。

②装药品；打开弹簧夹C；再打开分液漏斗活塞，使稀盐酸滴入A中；关闭分液漏斗活塞；③一段时间后，

关闭弹簧夹C，装置A中仍在反应。过一会儿，观察到装置A中液体能进入装置B，装置B中出现白色沉淀。

装置A中液体能进入装置B的原因：_____________________________________，装置B中出现白色沉淀的

化学反应方程式为______________________________

8.（2021湖北武汉汉阳区中考二模）某兴趣小组在实验室炼铁，其实验装置如下：

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(1)氧化铁粉末的颜色为__________________｡

(2)连接好实验装置，检查装置气密性良好，装入药品后，应先通入CO一会儿，排尽装置中的空气，然后

点燃酒精灯，再点燃__________________进行加热(填实验仪器名称)｡

(3)写出该反应的方程式_____________________________｡

9.（北京市大兴区2021—2022上学期期末）某同学利用下图装置研究二氧化碳的性质。

（1）稀盐酸与大理石反应的化学方程式为________________________。

（2）打开K3、K2，观察到C中蜡烛由下至上依次熄灭，由此得到的结论是____________。

（3）打开K1，关闭K3，观察到A中纸花变红，纸花变红的原因是__________________。

10.（江苏镇江市2021年三模临考最后一卷节选）铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。碳还原

氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。

Ⅰ、甲图中酒精灯上网罩的作用是___________。

[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？

[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。

[设计方案]实验装置如图乙。打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充

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分反应后，熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通一段时间氮气。

方案一：从定性观察角度判断

若B中无明显实验现象，D处气体能被点燃，则猜想①成立。

方案二：从定量计算角度判断

取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，并测定表格中的四个数据：

反应前的质量反应后的质量

A（玻璃管+固体）m1m2

B+C（广口瓶+混合液）m3m4

Ⅱ、若猜想②成立，则理论上（m4﹣m3）___________（填“<”“=”或“>”）（m1﹣m2）。

Ⅲ、若猜想③成立且CuO全部转化成Cu，则参加反应的碳的质量m的取值范围是__________________。

11．实验室制取气体时需要的部分装置如下图所示，请回答下列问题。

【信息】二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。

（1）实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为_____，应选用的发生装置是

_____（选填装置字母序号）。

（2）实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为：气体发生

装置→____→_______→D（选填装置字母序号）。

（3）确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是___（选填字母序号）。

A．药品容易获得，能生成所要制取的气体

B．反应条件易于控制，反应速率适中

C．操作简便易行，安全可靠，节能环保

D．所要制取气体的颜色和气味

1.（2022山东临沂中考）下列关于碳及其化合物的说法正确的是

A.金刚石、石墨和C60的性质相似

B.木炭在氧气中燃烧，生成物一定是二氧化碳

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C.CO2灭火既利用了CO2的物理性质，又利用了其化学性质

D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒

2．（2022湖南娄底中考）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

3.（2022北京中考）下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是

A.闻气味B.观察颜色

C.倒入适量澄清的石灰水D.将燃着的木条伸入集气瓶中

4．（2022年重庆市中考）一定条件下物质间可以转化。结合如下转化过程和初中知识，下列说法不正确的

是（）

C→CO-→CO2→H2CO3→CaCO3→CaO

A．CO是有毒气体B．CO2不是空气污染物

C．H2CO3受热易分解D．CaCO3可直接转化为Ca(OH)2

5．（2022年山东省泰安市中考）如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法错误

的是（）

A．图一中X溶液显酸性，是形成酸雨的主要原因

B．图二转化1实现了无机化合物到有机化合物的转化

C．图一、图二对比说明，反应物相同，反应条件不同，产物不同

D．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定

6.（2022四川广安中考）“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零

排放”。中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下

反应生成甲醇（一种重要的化工原料）和水，实现这一反应的微观示意图如下。

下列说法正确的是

A.反应前后元素的化合价都没有发生改变

B.反应前后分子和原子的个数都不变

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C.该反应的化学方程式为：CO2+4H2=CH4O+H2O

D.该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向

7.（2022陕西中考A）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

8.（2022湖南长沙中考）下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。

（1）写出仪器①的名称___________。

（2）小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，选择B装置作为发生装置，长颈漏斗下端管口应

___________，应选择的收集装置是___________（填字母代号）。

（3）将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明二氧化碳已收集满。

9.（2022四川广安中考）二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”“碳达峰”“碳中和”等关键词成为热

搜。

（1）某化学兴趣小组设计实验验证二氧化碳温室效应。如图一所示，他们选用体积大小相等的两个塑料瓶，

分别盛满同条件下的空气、二氧化碳与空气的混合物（体积比1：1），并用一个小塑料管连接（在塑料管

中间有一滴红墨水），置于阳光下。一段时间后红墨水滴会___________移动。（选填“向右”“向左”或

“不”）

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（2）实验室用大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体，其气体发生装置应选用图二中的___________（填

序号）。收集二氧化碳气体时，验满的方法是___________。

（3）若实验室选用A装置制备氧气，其反应的化学方程式为___________。

（4）氨气通常情况下是无色、有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体。若用上图二中D装置收

集氨气，进气口应是___________。（选填“a”或“b”）

10．（2022湖南永州中考）（7分）为了保护地球的生态环境，我国向全世界庄严宣告，争取2060年前实

现“碳中和”的目标（“碳中和”是指在规定时期内实现排放多少CO2就做多少抵消措施来达到平衡，实现

CO2净零排放）。如图是“碳中和”部分过程示意图。

请回答下列问题：

（1）大气中CO2含量的不断上升，从而导致效应增强，使全球气候变暖。

（2）生物固碳：绿色植物光合作用的主要化学反应原理为：6CO2+6H2OC6H12O6（葡萄糖）+6O2

该过程中将太阳能转化为能。

（3）化学固碳；以CO2和NH3为原料生产尿素[CO（NH2）2）]是实现“碳中和”范例之一，其中合成的尿素

在农业生产中常用作肥（填“氮”、“磷”或“钾”）。

（4）减少CO2排放：氢气是21世纪正在开发利用的一种新能源。使用氢能源能有效减少CO2的排放。我国

科学家研究的一种储氢、释氢材料为AlH3，其中释放氢能原理是利用AlH3与H2O发生反应生成Al（OH）3和

H2，其反应的化学方程式是。

（5）为了控制大气中CO2的含量相对稳定，下列采取的措施可行的是。

A.积极开展绿化国土的行动，建立绿色家园

B.提高煤炭产量，增加火力发电在电力生产中的比例

C.鼓励使用电动汽车，加快充电桩的配套设施建设

D.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能

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11.（2022广州市中考）某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。

（1）下图是实验室中常用的仪器

①仪器A的名称是_______。

②从上图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？

_______(填标号)

（2）该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶CO2，

表中“—”表示气泡太少，不再收集。

反应物收集每瓶气体所用时间(单位：秒)

序号

盐酸盐酸

大理石形状第1瓶第2瓶第3瓶第4瓶第5瓶第6瓶