第6单元 碳和碳的氧化物（单元复习学案）（解析版）

单元复习

第六单元碳和碳的氧化物

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01/学习目标明确内容要求，落实学习任务

02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆

03/知识清单梳理教材内容，掌握基础知识

04/考点演练演练重点难点，突破学习任务

05/分层训练课后训练巩固，提升能力素养

1．了解常见单质碳的物理性质与用途，掌握单质碳的化学性质。

2．掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，了解二氧化碳对生活和环境的影响。

3．了解一氧化碳的性质和用途。

4．了解实验室制取气体的一般思路和方法，掌握二氧化碳的实验室制法。

重点：

二氧化碳的化学性质；二氧化碳的实验室制法。

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知识点1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

无色透明的的固体；

灰黑色的有金属光泽的固体；

天然存在的最硬的物质；有特殊的物理性质

物理性质很软，有滑腻感；

特殊条件下制备的金刚石薄膜

熔点高，有良好的导电性。

透光性好、硬度大；导热性好。

制装饰品钻石；

()用于超导、催化、

作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚，制钻头、切割大理石、裁玻璃；

用途材料科学等领域

作机械高温润滑剂。金刚石薄膜用作光学窗口和透

镜的涂层、集成电路基板散热。

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

的原因

【易错提醒】

（1）同种元素组成的纯净物才是单质。

（2）同种元素组成的物质有两种情况：可能是单质，也可能是混合物。

（3）石墨转化为金刚石是化学变化。

2.活性炭的用途

（1）用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气；

（2）制糖工业中白糖脱色；

（3）用于净水器、冰箱除味剂、环保活性炭包等。

【易错提醒】

（1）活性炭的吸附性是物理性质，不是化学性质。

（2）“炭”字只在“焦炭、木炭、活性炭、炭黑”这四种物质的名称中使用，其余全部用“碳”字。

知识点2单质碳的化学性质

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化学性质实验或实例对应的用途

常温化学古代用墨书写的字画保存时间很久仍不变色；用炭黑制成墨；

性质稳定木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。碳素墨水书写档案。

点燃

氧气充足完全燃烧生成CO2，放热多：C+O2CO2

可燃性焦炭用作燃料

点燃

氧气不足不完全燃烧生成CO，放热少：2C+O22CO

实验原理高温

C+2CuO2Cu+CO2↑

装置图

黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石

实验现象

灰水变浑浊。

C是还原剂，具有还原性。CuO在反应中失去氧元素，发

实验结论

还原性生还原反应。冶炼金属

（1）管口略向下倾斜（防止水蒸气冷凝回流，炸裂试管）；

（2）实验结束时，应先从石灰水中取出导管，再熄灭酒精灯

实验注意点（防止石灰水倒吸入，炸裂试管）

（3）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。

高温

（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

其它反应

高温

（2）与二氧化碳反应：C+CO22CO（吸热反应）

知识点3氧化还原反应

1．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

2．还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。

3．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

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C：夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应

4．氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO；

5.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；

知识点4二氧化碳的物理性质

物理性质无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。

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

实说明二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，也不能支持燃烧。

结论

验（一点物理性质，两点化学性质）

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

证现象塑料瓶变瘪了

原因二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。

知识点5二氧化碳的化学性质

化学性质实验现象解释和结论

向干燥石蕊小花不变红水不能使石蕊变红

喷水

干燥小花放进不变红二氧化碳不能使石蕊变红，不显酸

CO2气体中性；

与水反应

湿润的石蕊小花变红二氧化碳与水反应生成碳酸，使石

放入CO2气体蕊变红CO2+H2O=H2CO3；

取出变红的小花红色变为紫色碳酸不稳定，易分解；

烘干

H2CO3=H2O+CO2↑

澄清石灰水变化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2=

与澄清石灰将气体通入澄清

浑浊CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气

水反应石灰水体）

与灼热的碳高温

化学反应方程式：C+CO22CO（吸热）

反应：

不燃烧，不支用于灭火；

持燃烧.进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。

【易错提醒】

（1）“倾倒二氧化碳”实验既能证明二氧化碳密度比空气大，又能说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；

（2）“二氧化碳水溶性实验”中，软塑料瓶变瘪过程中既发生物理变化，也发生化学变化；二氧化碳既溶

解于水，也与水发生反应。

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知识点6二氧化碳对生活和环境的影响

1．二氧化碳用途：

光合作用的原料；灭火；温室的气体肥料；化工产品的原料；干冰用作制冷剂、人工增雨；

2．二氧化碳对环境的影响：

（1）二氧化碳的温室效应让地球有人类生存需要的适宜温度；

（2）二氧化碳无毒但不能供给呼吸，在人群密集的地方注意通风换气；

（3）过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因：人类消耗的化石燃料急剧增加，森林大面积破坏。

3．低碳行动：

低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施；控制大气中二氧化碳含量的措施主要有：减少化石燃料的燃烧，

更多使用不含碳的清洁能源；植树造林；采用物理、化学方法，捕集、利用、封存二氧化碳。

【易错提醒】

（1）二氧化碳含量过高会引起温室效应增强，但二氧化碳不是空气污染物。

（2）减缓温室效应使用的清洁能源必须不含碳元素，不产生二氧化碳。

知识点7一氧化碳

物理性质无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水

点燃

可燃性2CO+O22CO2（点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰

化现象：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。

学还原性

化学方程式：CO+CuO△Cu+CO（不是置换反应）

性2

质CO与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。

毒性

冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。

用途气体燃料；用于冶金工业

【易错提醒】

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。

知识点7二氧化碳的实验室制取

药品块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）

实验室

制取二不选其它为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末？反应速率太快，不易控制。

氧化碳

药品的原为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳

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因不纯。

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↑

将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰

检验方法

水变浑浊，则证明是二氧化碳。

用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，

验满方法证明二氧化碳气体已经收集满。

高温

工业制取二氧化碳煅烧石灰石：CaCO3CaO+CO2↑

【易错提醒】

实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石（或石灰石）”和“稀盐酸”，不能写“碳酸钙”或“CaCO3”

和“HCl”。

知识点8实验室制取气体的思路

1.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）

发生装置固体加热型固液常温型

高锰酸钾制取过氧化氢溶液制取氧气

适用实验

氧气

大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳

装置

简单可随时添加可控制反应速率可控制反应的发生和停止

优点

液体药品

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）

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排水集气法向上排空气法向下排空气法

适合密度比空气大，不适合密度比空气小，不

适用范围气体不易溶于水，也不与水反应

与空气反应与空气反应

图示

导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集

注意事项导管伸入瓶底，便于排尽集气瓶中空气。

气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满

►考点一碳单质的物理性质和用途

【典例1】2023年春节，《流浪地球2》震撼登场，影片中的太空天梯是重头戏，到目前为止，碳纳米管是

人类能造出来最坚固的材料，它是制造太空天梯的理想材料。碳纳米管是碳单质的一种，根据下图，请回

答以下问题：

(1)图①是碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数是。

(2)图②、图③、图④三种碳单质中，由分子构成的单质的化学式是，硬度最大的物质是

（写物质名称），图②、图③所表示的物质性质差异大的原因是。

(3)图⑤是新兴纳米材料石墨烯，它可以帮助科学家实现修建“太空天梯”的设想，石墨烯是由碳原子构成的

单质，请推测石墨烯可能具有的一条化学性质。

【答案】(1)4

(2)C60金刚石碳原子的排列方式不同

(3)可燃性（合理即可）

【详解】（1）由碳原子结构示意图可知，碳原子最外层电子数是4；

（2）图②是正八面体结构，是金刚石，金刚石由碳原子构成；图③是层状结构，是石墨，石墨由碳原子

构成；图④是足球状，是C60，C60由C60分子构成，故由分子构成的单质的化学式是：C60；

金刚石是天然存在的最硬的物质；

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图②表示金刚石，图③表示石墨，金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故性质

差异很大；

（3）石墨烯是由碳原子构成的单质，碳单质具有可燃性，还原性等，故可推测石墨烯可能具有可燃性，还

原性。

【变式1-1】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。

点燃

(4)某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是2R+5O24CO2+2H2O，则R的化学式为。

【答案】(1)碳原子的排列方式

(2)疏松多孔

(3)常温下，碳的化学性质不活泼

(4)C2H2

【详解】（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

子的排列方式不同；

（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，反应前有10个氧原子，反应后有10个氧原子、

4个碳原子、4个氢原子，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。

【变式1-2】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。

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【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。

►考点二碳单质的化学性质

【典例2】激光打印机是常见的办公用品，它所用的墨粉主要成分是极细的碳粉。碳粉不具有的性质是

A．可燃性B．易溶于水C．还原性D．常温下化学性质稳定

【答案】B

【详解】A、碳具有可燃性，故A不符合题意；

B、碳难溶于水，故B符合题意；

C、碳具有还原性，故C不符合题意；

D、碳在常温下化学性质稳定，故D不符合题意；

故应选B。

【变式2-1】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

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(2)刚开始预热时排出的气体是空气

高温

(3)C+2CuO2Cu+CO2­

(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

高温

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：C+2CuO2Cu+CO2­；

（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。

【变式2-2】木炭与氧化铜的反应装置如图所示，下列说法错误的是

A．实验中，木炭体现氧化性

B．实验中，氧化铜发生还原反应

C．酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中并提高温度

D．实验结束时，应先撤出导气管后熄灭酒精灯

【答案】A

【详解】A、木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，在该反应中，木炭得到氧，体现还原性，符合

题意；

B、实验中，氧化铜失去氧，属于氧化剂，发生还原反应，不符合题意；

C、木炭和氧化铜反应条件是高温，酒精灯上加网罩，可以集中火焰，提高温度，不符合题意；

D、实验结束时，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流炸裂试管，不符合题意。

故选A。

►考点三二氧化碳的物理性质和化学性质

【典例3】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是

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A．B．

C．D．

【答案】A

【详解】A、两个平衡的容器，其中一个中把一瓶二氧化碳像倒液体一样倾倒，说明其密度较空气的大，只

能证明二氧化碳的物理性质，故选项正确；

B、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳密度大，聚集在烧杯底部，又因为二氧化碳不支持燃烧，

所以下方的蜡烛先熄灭，既有二氧化碳的化学性质，也有二氧化碳的物理性质，故选项错误；

C、二氧化碳能溶于水，也能与与氢氧化钙溶液反应生成了难溶于水的碳酸钙，石灰水变浑浊，瓶子变瘪，

证明了二氧化碳的化学性质，故选项错误；

D、二氧化碳与水反应生成碳酸，故使紫色石蕊试液变红，证明了二氧化碳的化学性质，故选项错误。

故选A。

【变式3-1】二氧化碳是人类生存不可缺少的物质，某兴趣小组利用如图装置对其性质进行探究。

(1)实验A中观察到蜡烛自下而上依次熄灭，该现象说明二氧化碳具有的性质。

(2)实验B开始一段时间后，观察到的实验现象是。

(3)实验C中观察到澄清石灰水变浑浊，写出发生反应的化学方程式。

【答案】(1)不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大

(2)试管内液面上升，溶液变红

(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3¯+H2O

【详解】（1）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；

（2）二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，导致试管内气体减少，压强减小，试管内液面上升，碳

酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故现象是：试管内液面上升，溶液变红；

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（3）实验C中观察到澄清石灰水变浑浊，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：CO2+Ca(OH)2=CaCO3¯+H2O。

【变式3-2】化学是以实验为基础的学科，开展实验探究是学习化学的重要手段。

(1)写出有标号的仪器名称：①。

(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是（填序号），反应的化学方程式为。

用装置E收集氧气，检验是否集满的方法是（写出操作、现象和结论）。

(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为。选择的发生装置和收集装置组合是（填字母）。

(4)证明CO2能与H2O反应的现象是。

(5)H中实验现象为，化学方程式为。

(6)若看到烧杯I中蜡烛从下往上依次熄灭，说明CO2具有的性质是。

【答案】(1)锥形瓶

MnO2

(2)B2H2O22H2O+O2­将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满

(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­BE

(4)F处纸花不变色，G处纸花变红

CO+CaOH=CaCO¯+HO

(5)澄清石灰水变浑浊2232

(6)密度比空气大，不助燃、不可燃

【详解】（1）仪器①是锥形瓶；

（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B，过氧化氢在二

MnO2

氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的方程式为2H2O22H2O+O2­；装置E是向上排空气法收集

氧气，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；

（3）实验室制取CO2，在常温下用大理石或石灰石（主要含有碳酸钙）和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反

应生成氯化钙、水、二氧化碳，方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­；该反应物为固体和液体，反应

条件为常温，该反应的发生装置为固液不加热，选择的发生装置为B，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密

度大，因此只能用向上排空气法收集，即E；

（4）二氧化碳不能使紫色石蕊干花变红，但二氧化碳与水反应生成的碳酸可以使石蕊溶液变红，得出二氧

化碳能与水发生化学反应的结论，证据是：干燥的石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红，故填：F处

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纸花不变色，G处纸花变红；

（5）H中澄清石灰水会变浑浊，因为石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀和水，方程式是

CO+CaOH=CaCO¯+HO

2232；

（6）烧杯I中蜡烛从下往上依次熄灭，说明CO2具有二氧化碳密度大于空气，不助燃，不可燃。

►考点四二氧化碳与水反应的实验探究

【典例4】兴趣小组的同学在实验室探究“二氧化碳与水的反应”。

(1)如图1所示，小芳向盛满二氧化碳的软塑料瓶内注入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到软

塑料瓶变瘪，证明二氧化碳能与水发生反应。小明对此提出质疑，他的理由是。

(2)小红设计了如图2的装置继续探究。

步骤①：向B中紫色石蕊试纸上滴加蒸馏水，未见试纸颜色变化。

步骤②：通入干燥的二氧化碳，观察到（填“A”或“B”）处的试纸变红，使其变红的物质是（填

化学式）。

步骤③：小红将变红的紫色石蕊试纸在太阳下晒一会，试纸又变紫，原因是。

【答案】(1)CO2能溶于水，也会使瓶内压强减小，导致塑料瓶变瘪

(2)BH2CO3碳酸不稳定，受热易分解

【详解】（1）软塑料瓶变瘪不一定是因为二氧化碳与水发生反应，也可能是因为二氧化碳能溶于水。

（2）步骤②：通入干燥的二氧化碳，观察到B处的试纸变红，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，

能使紫色石蕊变为红色，使试纸变红的物质是碳酸，其化学式为H2CO3。步骤③：小红将变红的紫色石蕊

试纸在太阳下晒一会，试纸又变紫，原因是碳酸不稳定，受热易分解。

【变式4-1】同学们为了探究二氧化碳的性质，进行如图所示的实验，向一个收集满二氧化碳气体的质地较

软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。

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(1)同学们观察到的现象，据此分析得出二氧化碳的物理性质是。

【提出问题】在二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？

【猜想与假设】在二氧化碳溶于水的过程中，发生了化学变化。甲同学所作实验如图I（喷水后放入二氧化

碳中）：

【收集证据】

(2)如图I中观察到的实验现象是；

结合老师给出的提示，甲同学认为可得出二氧化碳能与水反应的结论。

【反思与评价】

(3)经过思考，乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是紫色石蕊纸花同时与二氧化碳和水接触，纸花变红

的原因可能是二氧化碳和水发生了反应，也可能是。

【解释与结论】

(4)经过分析讨论，丙同学又补充了两个实验如上图Ⅱ（喷水）、Ⅲ（直接放入二氧化碳中）所示，观察到

的现象都是，从而排除了水使紫花变红、二氧化碳使紫花变红的可能性。

(5)老师也给同学们补充进行了如图IV（喷稀醋酸）的实验，最终得出了正确的实验结论，同时揭示出甲同

学所作实验I中产生现象的原因是（用化学方程式表示）。

(6)经历上述过程，可总结出在探究多因素的实验问题时，常采用的研究方法是。

【答案】(1)瓶子变瘪CO2能溶于水

(2)紫色石蕊变红

(3)CO2或H2O中的一种物质能使石蕊变色

(4)无明显现象或不变色或不变红

(5)CO2+H2O=H2CO3

(6)控制变量法

【详解】（1）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振

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荡，观察到瓶子变瘪，故填瓶子变瘪；瓶子变瘪是因为瓶子中的气体减少，上述现象说明CO2能溶于水，

故填CO2能溶于水。

（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能够使紫色石蕊变红，所以图I中观察到的实验现象是紫

色石蕊变红，故填紫色石蕊变红。

（3）紫色石蕊纸花同时与二氧化碳和水接触，纸花变红的原因还可能是CO2或H2O中的一种物质能使石蕊

变色，故填CO2或H2O中的一种物质能使石蕊变色。

（4）图中的纸花只接触水和二氧化碳中的一种物质，观察到的现象都是无明显现象，从而排除了水使紫花

变红、二氧化碳使紫花变红的可能性，故填无明显现象。

（5）图I中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能够使紫色石蕊变红，故反应的化学方程式写为：

CO2+H2O=H2CO3。

（6）在探究多因素的实验问题时，常采用的研究方法是控制变量法，故填控制变量法。

【变式4-2】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)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­

(2)不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大

(3)CO2+H2O=H2CO3

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：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2­；

（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：CO2+H2O=H2CO3；

第15页共37页.

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。

►考点五二氧化碳的用途和对环境的影响

【典例5】如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

A．人工降雨B．植物的光合作用

C．尿素化肥D．灭火器灭火

【答案】D

【详解】A、人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质，不符合题意；

B、植物的光合作用利用二氧化碳与水在光照、叶绿体作用下生成有机物和氧气的化学性质，不符合题意；

C、二氧化碳与氨气可以合成尿素，利用了二氧化碳的化学性质，不符合题意；

D、二氧化碳灭火既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，又利用了二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧

的化学性质，符合题意。

故选：D。

【变式5-1】2024年6月5日是第52个世界环境日，是联合国鼓励全世界对环境的认识和行动的主要工具。

下列做法不利于人类生存环境可持续发展的是

A．出行骑自行车B．用后随手关电C．污水任意排放D．大力植树造林

【答案】C

【详解】A、出行骑自行车，减少了私家车的使用，从而减少了二氧化碳的排放，有利于人类生存环境可持

续发展，不符合题意；

B、用后随手关电，节约能源，减少二氧化碳的排放，有利于人类生存环境可持续发展，不符合题意；

C、污水任意排放，污染水资源，不利于人类生存环境可持续发展，符合题意；

D、大力植树造林，可以通过光合作用消耗二氧化碳，减少了温室效应，还可以防风固沙，防止水土流失，

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改善环境质量，有利于环境保护，有利于人类生存环境可持续发展，不符合题意；

故选C。

【变式5-2】中国致力于“碳中和”和“碳达峰”，以应对日益严重的全球环境问题。下列做法正确的是

A．增加CO2储存B．就地焚烧农作物秸秆

C．加大化石燃料消耗D．提倡使用一次性筷子

【答案】A

【详解】A、增加CO2储存，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”和“碳达峰”，符合题意；

B、就地焚烧农作物秸秆，会产生大量的二氧化碳，不利于实现“碳中和”和“碳达峰”，不符合题意；

C、加大化石燃料消耗，会产生大量的二氧化碳，不利于实现“碳中和”和“碳达峰”，不符合题意；

D、提倡使用一次性筷子，会造成资源的浪费，增加森林的砍伐，减少二氧化碳的吸收，不利于实现“碳中

和”和“碳达峰”，不符合题意。

故选A。

►考点六一氧化碳的性质和用途

【典例6】下列有关一氧化碳的说法正确的是

A．一氧化碳是有刺激性气味的毒气

B．在炉子上放一盆水，可以避免一氧化碳中毒

C．一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧两种元素组成的，所以化学性质相似

D．一氧化碳既有可燃性，又有还原性

【答案】D

【详解】A、一氧化碳有毒，但是一氧化碳无味，故A说法错误；

B、一氧化碳难溶于水，在炉子上放一盆水，不可以避免一氧化碳中毒，故B说法错误；

C、一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧两种元素组成的，但是二者的分子构成不同，所以二者的化学性质不

同，故C说法错误；

D、一氧化碳既有可燃性，又有还原性，故D说法正确。

故选：D。

【变式6-1】丽丽同学设计了下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：

(1)当装置B中的澄清石灰水变浑浊时，说明。

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(2)为了保证安全，在通入CO气体之前应该。

(3)从B中逸出的气体用气球收集的原因是。

【答案】(1)反应有CO2气体生成

(2)检验CO的纯度

(3)一氧化碳属于大气污染物

【详解】（1）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，当装置B中的澄清石灰水变浑浊时，说明CO与CuO反

应生成了二氧化碳气体；

（2）一氧化碳具有可燃性，为了防止爆炸，在通入CO气体之前要先检验一氧化碳的纯度；

（3）一氧化碳属于大气污染物，将尾气收集起来以避免尾气中未完全反应的一氧化碳污染环境。

【变式6-2】CO是一种无色无味、有毒的可燃气体，具有还原性，可用于冶金工业、某兴趣小组为探究其

具有还原性，设计了如图实验装置。请回答以下有关问题：

(1)CO和CO2的组成元素相同，但它们的性质不同的原因是。

(2)CO气体能使人中毒，其原因是。

(3)实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是。

(4)实验过程中，图中A处观察到的实验现象是，发生反应的化学方程式为，B中发生反应的

化学方程式。

(5)该装置存在的不足之处是。

(6)同学们根据上述探究进行思考，我们学习过的能够还原氧化铜的物质除了一氧化碳还有氢气，氢气和一

氧化碳具有很多共同性质，你能写出鉴别一氧化碳和氢气的化学方法吗？。

【答案】(1)它们是由不同的分子构成的

(2)一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好的与氧气结合，使人体缺氧

(3)排尽装置内的空气，防止加热时爆炸

V

(4)粉末逐渐由黑色变成红色CuO+COCu+CO2­CO2+Ca(OH)2＝CaCO3¯+H2O

(5)在C处没有尾气处理装置

(6)将气体点燃，在火焰的上方罩一个干冷的烧杯，过一会儿，迅速取下，倒入澄清的石灰水振荡，若烧杯

内壁有水珠，澄清的石灰水不变浑浊，该气体是氢气；若烧杯内壁没有水珠，澄清的石灰水变浑浊，则该

气体是一氧化碳。

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【详解】（1）分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO和CO2是由不同的的分子构成的，故答案为：它们

是由不同的分子构成的；

（2）一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严

重时会危及生命，故答案为：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好的与氧气

结合，使人体缺氧；

（3）一氧化碳与氧气混合加热，容易引起爆炸，实验开始时，先通入CO一段时间，排尽装置内的空气，

避免发生爆炸，故答案为：排尽装置内的空气，防止加热时爆炸；

（4）氧化铜是黑色粉末，与一氧化碳反应后生成铜和二氧化碳，铜是红色的，所以观察到的实验现象是：

粉末逐渐由黑色变成红色；

V

A装置中氧化铜与一氧化碳在加热的状态下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CuO+COCu+CO2­；

B装置中，从A装置反应生成的二氧化碳进入与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：

CO2+Ca(OH)2＝CaCO3¯+H2O；

（5）该实验中通入的一氧化碳为有毒气体，未反应的气体由C排出，需要尾气处理装置，故答案为：在C

处没有尾气处理装置；

（6）一氧化碳与氧气点燃生成二氧化碳，氢气与氧气点燃生成水，故可以将气体点燃，在火焰的上方罩一

个干冷的烧杯，过一会儿，迅速取下，倒入澄清的石灰水振荡，若烧杯内壁有水珠，澄清的石灰水不变浑

浊，该气体是氢气；若烧杯内壁没有水珠，澄清的石灰水变浑浊，则该气体是一氧化碳。

►考点七二氧化碳的实验室制取

【典例7】如图是实验室常用来制取气体的实验装盟，请根据要求回答下列问题：

(1)仪器a的名称是。

(2)实验室用氨酸钾和二氧化锰制氧气，选择的发生装置是，选择E装置收集氧气，因为氧气不

与水反应，并且，应将收集满氧气的集气瓶(填“正”或“倒”)放在桌面上，实验结束

后，先将导管撤离水槽，再。

(3)若选择B装置制取氧气，发生反应的化学方程式为。

(4)实验室制取二氧化碳选用的发生装置是，选择的收集装置是。

【答案】(1)长颈漏斗

(2)A不易溶于水正熄灭酒精灯

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MnO2

(3)2H2O22H2O+O2­

(4)BC

【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗。

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气，属于固、固加热型，适合用装置A作发生装置。

选择E装置收集氧气，因为氧气不与水反应，并且不易溶于水。

因为氧气的密度比空气大，应将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上。

实验结束后，先将导管撤离水槽，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸炸裂试管。

（3）装置B属于固、液常温型，适合用过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧

MnO2

气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2­。

（4）实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，适合用装置B作发生

装置。

二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可用装置C收集。

【变式7-1】实验室制取CO2的下列操作中，正确的是

A．检查气密性B．制气体

C．收集气体D．验满

【答案】A

【详解】A、拉注射器后，观察到长颈漏斗的管口处产生气泡，说明装置不漏气，选项正确；

B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，但生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理

石的表面，阻止反应继续进行，且导管应稍稍漏出胶塞即可，利于气体的导出，选项错误；

C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳时选择向上排空气法，但导管应尽可能接近集气瓶底部，排尽

瓶内空气，使收集的气体更纯，选项错误；

D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满二氧化碳时，应将燃着的木条放在瓶口，如木条熄灭，证明已经集

满二氧化碳，选项错误。

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故选A。

【变式7-2】下列有关实验室制取二氧化碳气体的说法正确的是(注：浓硫酸具有强吸水性)

A．用装置①可以制取CO2B．用装置②可干燥CO2，气体从b管进

C．用装置③可收集CO2D．用装置④对CO2气体进行验满

【答案】C

【详解】A、实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，装置①中长颈

漏斗下端应伸入液面以下，防止产生气体从长颈漏斗下端逸出，不可作为二氧化碳的发生装置，故A选项

说法错误；

B、浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，图中装置起洗气功能时，进气管

与出气管的方向是“长进短出”，装置②干燥二氧化碳时，气体由a管进b管出，故B选项说法错误；

C、二氧化碳密度比空气大，能溶于水，可选用向上排空气法收集，装置③可用作二氧化碳的收集装置，

故C选项说法正确；

D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入

瓶中，故D选项说法错误。

故选：C

1．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是

A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯

C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割大理石

【答案】A

【详解】A、金刚石不能够导电，该选项说法不正确；

B、石墨质软，灰黑色，可以做铅笔芯，该选项说法正确；

C、C60是一种新型的碳单质，该选项说法正确；

D、金刚石是天然硬度最大的物质之一，可用于切割大理石，该选项说法正确；

故选A。

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2．山西太原北齐壁画博物馆开馆以来，受到大众的广泛关注，其中的“门楼图”是目前发现的最完整的北朝

建筑图像，这些壁画颜料具有的显著特点是

A．稳定性好B．吸水性好C．可燃性好D．吸附性好

【答案】A

【详解】壁画能在较长时间中保存完整，说明颜料具有良好的稳定性。

故选A。

3．“碳元素家族”的成员很多，用途很广，下列说法正确的是

A．碳单质常温下化学性质比较稳定

B．石墨、金刚石、C60都是由碳原子直接构成的

C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有杂质

D．碳燃烧一定只生成二氧化碳

【答案】A

【详解】A、碳单质常温下化学性质比较稳定，不易反应，故A正确；

B、金刚石和石墨均是碳原子构成的，C60是由C60分子构成，故B错误；

C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素和异味，不是所有杂质都能吸附，故C错误；

D、碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故D错误。

故选A。

4．下列关于二氧化碳的说法正确的是

A．二氧化碳不能供给呼吸，是因为二氧化碳有毒

B．因为二氧化碳易溶于水，所以可用来制碳酸饮料

C．干冰可用于人工降雨，是因为干冰升华时吸收大量的热

D．把燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，则瓶中气体一定是二氧化碳

【答案】C

【详解】A、二氧化碳不能供给呼吸，但二氧化碳本身没有毒性。A不正确；

B、二氧化碳可用于制碳酸饮料，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸。B不正确；

C、干冰升华吸热，使周围的温度降低，可用于人工降雨。C正确；

D、把燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，说明气体不能燃烧、不能支持燃烧，但不一定是二氧化

碳，也可以是氮气。D不正确。

综上所述：选择C。

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5．实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是

A．检查气密性B．制气

C．收集D．验满

【答案】B

【详解】A、拉注射器后，观察到长颈漏斗的管口处产生气泡，说明装置不漏气，选项正确；

B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，反应一段时间后，

生成的硫酸钙不能完全溶于水，不能溶解的硫酸钙会覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行，选项错误；

C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳时选择向上排空气法，且二氧化碳气体由长管进入瓶中，选项

正确；

D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满二氧化碳时，将燃着的木条置于图中短管的管口处，如木条熄灭，

证明已经集满二氧化碳，选项正确，故选B。

6．利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计了如图所示的装置（a、d为用紫色石

蕊试液湿润的棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花，固定玻璃管的装置未画出）来探究二氧化碳

的制取和性质，下列关于该实验装置的叙述不正确的是

A．通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量

B．纸花变红的顺序是d→c→b→a

C．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气的大及二氧化碳能与水发生反应

D．该装置的左半部分也可用于制取氧气

【答案】B

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【详解】A、通过推压注射器活塞，根据推压的程度的大小可以控制进入饮料瓶内液体的量，故A正确；

B、a、d为用紫色石蕊试液湿润的棉花，遇二氧化碳会变红；b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花，遇

二氧化碳不会变红；二氧化碳的密度大于空气，d处的纸花先变红，a处的纸花后变红，故B不正确；

C、利用该装置实验时，由d处