專題02碳和碳的氧化物

1．（2021江蘇姜堰二模）下列制取、收集、驗滿、檢驗CO2的裝置和原理能達到實驗目的的是（）

A．制取B．收集C．驗滿D．檢驗

2.下列實驗現(xiàn)象既能體現(xiàn)二氧化碳的物理性質，又能體現(xiàn)其化學性質的是（）

A．蠟燭自下而上熄滅B．軟塑料瓶變癟

C．石蕊溶液變紅D．氣球上浮

3.實驗室制取二氧化碳，一般有以下幾個步驟：①檢查裝置的氣密性，②按要求裝配好儀器，③向漏斗中

注入稀鹽酸，④向廣口瓶中裝入大理石，⑤用向上排空氣法收集氣體。正確的操作順序是（）

A.②①④③⑤B.①②③④⑤C.②③④①⑤D.①④②③⑤

4.下列四個裝置都能制取二氧化碳，其中能隨時控制反應的發(fā)生和停止的是（）

A.①②④B.①③④C.①②③D.②④

5．關閉啟普發(fā)生器的活塞后，能表示裝置內大理石上方壓強變化的圖像是（）

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A．B．C．D．

6.下列有關CO2實驗的圖示正確的是（）

7．利用如圖所示裝置進行二氧化碳的制備和性質實驗。實驗進行一段時間后，“人”字管右端可以觀察到

的現(xiàn)象是__________________________，發(fā)生反應的化學方程式為___________________，被石蕊溶液浸濕

的紙質小花的顏色變?yōu)開____，發(fā)生反應的化學方程式為__________________________。

8．（2021貴州遵義）實驗室制備CO2并探究其性質。

（1）制取CO2可選擇的發(fā)生裝置是______。（填字母序號）

（2）用C裝置收集CO2，驗滿的方法是__________________________________。

（3）D裝置中，m、n處分別放有濕潤、干燥的藍色石蕊試紙，證明CO2能與水反應的現(xiàn)象是

___________________________；通過E裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象可證明CO2具有_________________________的性質。

（4）中國將力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。中國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間，

遠遠短于發(fā)達國家所用的時間。“低碳生活，人人有責”，提出一條合理的低碳出行建議

____________________。

9．（2021福建福州模擬）興趣小組的同學利用下列儀器和裝置制取氣體并探究二氧化碳的化學性質。請回

答：

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（1）用裝置A制取二氧化碳的實驗中，要停止反應，需要進行的操作是______________，反應的化學方程

式為______________；銅網(wǎng)不能換為鐵絲網(wǎng)，原因是_____________________。

（2）進行裝置B的實驗未觀察到澄清石灰水變渾濁，寫出一條可能的原因

____________________________。

（3）裝置C的實驗現(xiàn)象是____________________________。

（4）一般物質著火用二氧化碳滅火的原理是_____________________，裝置D發(fā)生置換反應，反應的化學

方程式為____________________________。

（5）裝置E中滴入2滴NaOH溶液后觀察到U形管左側液面比右側高，原因是______________。

10.(2021山東濰坊中考)如圖A～H是實驗室制取某些常見氣體的裝置示意圖。請完成下列相關問題。

(1)寫出圖中儀器②的名稱________。

(2)實驗室要制取一瓶干燥的氧氣所選擇的裝置是________(填序號)。

(3)實驗室制備CO2的化學方程式為________________________，若用裝置H收集CO2氣體，產(chǎn)生的氣體應從

________(填“a”或“b”)端通入。

(4)用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，選取裝置C或D相對于裝置B在操作方面的優(yōu)勢為

________________________；若選擇裝置D用雙氧水和二氧化錳制備氧氣，能否體現(xiàn)該優(yōu)點

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

(5)用排水法與排空氣法收集CO2及相關性質的比較(分別用體積相同的2個集氣瓶收集)。

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已知：向收集滿CO2的集氣瓶內倒人等體積適量澄清石灰水，并振蕩。二氧化碳純度越高，澄清石灰水先變

渾濁后變澄清的時間越短。

比較項目排水法向上排空氣法

CO2氣體生成和從水面逸出的速率Ⅰ.，且不與空氣發(fā)

收集方法可行性分析遠大于其溶解和與水反應的速率生反應

收集過程分析集滿現(xiàn)象：Ⅱ.“驗滿”分析：因氣體無色，是否集滿難以

確定，即便用燃著的木條移近容器口熄滅，

也難以證明空氣完全排盡

石灰水變渾濁時間分析時間較短時間較長

由上述實驗可得結論：①二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集；

②與排空氣法相比，排水法的優(yōu)點是________________________________。

11．（2021遼寧沈陽模擬）二氧化碳能溶于水，并能與水反應生成碳酸，所以很多資料上都認為二氧化碳

一般不用排水法收集。那二氧化碳氣體究竟能否用排水法收集呢？某化學興趣小組利用如圖1所示的兩套

裝置進行了深入的探究。

請寫出石灰石與稀鹽酸反應的化學方程式：____________________________。

（定性實驗）實驗后，裝置Ⅱ水槽中的液體應該呈酸性，向此液體中滴加紫色石蕊試液溶液顏色會變?yōu)?/p>

_______。但是取幾次實驗后的液體樣品，滴加紫色石蕊試液，均無明顯變色現(xiàn)象。對此你認為可能的原因

是____________________________。

（定量實驗）采用數(shù)字化實驗測定排水法和向上排空氣法收集的二氧化碳純凈度的差異。因實驗設備有限，

本實驗通過氧氣傳感器測出收集氣體中殘留的氧氣(來自于空氣)，推算出空氣的含量，再求出CO2的含量。

請?zhí)顚懴铝斜砀裰邢鄳目瞻?精確到1%即可)：

測得氧氣含量推算出CO2含量結論

排空氣法6.6%69%

排水法收集到的二氧化碳更純凈

排水法4.2%80%

通過實驗可知，若對CO2純度要求較高，應該使用排水法收集二氧化碳。

（實驗反思）利用裝置Ⅰ和裝置Ⅱ收集到的二氧化碳都會混有少量空氣，原因是

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___________________________。

（交流討論）證明排水法比排空氣法所收集的二氧化碳氣體純度更高，還有什么方法？

_____________________________。

（拓展應用）利用傳感器對二氧化碳性質再探究。

步驟1：如圖2所示裝置的氣密性良好，三瓶250mL的燒瓶內收集滿CO2氣體，三個注射器內各裝有等體積

的液體(分別是水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液)。連接好裝置和壓強傳感器。

步驟2：三位同學同時迅速將注射器內等體積的液體(水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液)注入各自燒瓶中，

關閉活塞。

步驟3：一段時間后，同時振蕩燒瓶。觀察傳感器定量實時地傳回燒瓶內氣壓變化形成的圖象情況如圖3所

示。

（查閱資料）氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鈉易溶于水，兩種物質均可與CO2發(fā)生反應。

①導致曲線AB段氣壓增大的主要原因是：____________________________。

②圖中曲線1中_______段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶導致的。

③利用現(xiàn)有的裝置，在不使用其他試劑的情況下，請你寫出除振蕩燒瓶外繼續(xù)降低E點的操作方法

_________________________。

④曲線2與曲線3差異較大的原因是_____________________。寫出曲線1所反應的化學方程式

____________________________。

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1.(青島五十八中2021年自主招生)C60具有空心類似足球狀的結構，又名足球烯，是一種高度對稱的球碳分

子，結構如圖，小球表示碳原子，下列說法正確的是()

A.C60是一種化合物B.它的相對分子質量為720g

C.C60轉化為金剛石為物理變化

D.若每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子相連接，則1個C60分子中共有90條棱邊

2.（安徽安慶市桐城市二中2021-2022上學期期末）關于二氧化碳和一氧化碳，下列說法不正確的是（）

A.組成：均由碳、氧元素組成B.構成：均由碳原子和氧原子構成

C.性質：都無色無味D.變化：二者在一定條件下可以互相轉化

3.（四川廣安市二中2021-2022上學期期末）一氧化碳與氧化銅反應的實驗裝置如下圖所示，下列說法不

正確的是（）

A.先點燃A處酒精燈再通一氧化碳B.玻璃管中黑色固體變紅

C.B處石灰水變渾濁說明反應生成二氧化碳D.C處酒精燈作用是處理尾氣

4.（河南省洛陽市汝陽縣2021-2022上學期期末）下列是某興趣小組制取、收集并檢驗CO2的有關實驗操作，

其中錯誤的是（）

A.甲圖中推動注射器時，長頸漏斗下端冒氣泡，說明氣密性良好

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B.乙圖中長頸漏斗下端要伸入液面下，是為了防止氣體逸出

C.丙圖裝置可以測量CO2的體積，植物油是為了防止CO2氣體溶于水

D.丁圖中為了檢驗CO2，滴入的試劑為澄清石灰水

5.下列有關CO2實驗的圖示正確的是（）

6.（廣東茂名市高州市一中附屬實驗中學2021-2022上學期期末）我們已經(jīng)學習了有關氧氣和二氧化碳的

制取和相關性質。請根據(jù)下列裝置圖，回答問題：

（1）寫出圖中標識出的儀器名稱：b______。

（2）用高錳酸鉀制氧氣，應選用的發(fā)生裝置是______（填序號），該裝置需要改進的一點是

______________________________；若用H裝置收集氧氣，檢驗氧氣是否收集滿的方法是

_____________________________________。若用D裝置收集的氧氣完成圖E鐵絲燃燒的實驗，集氣瓶中預

先放少量水的原因是____________________________________。

1

（3）如圖F向收集滿CO的軟塑料瓶中注入約體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是

23

______________________________；打開瓶蓋，向塑料瓶中滴入石蕊試液，振蕩，會看到液體變成紅色，

用化學方程式解釋原因________________________________________。

（4）圖G是某同學利用報廢試管設計的制取二氧化碳的發(fā)生裝置，反應的化學方程式是

__________________，該設計除了廢物利用的優(yōu)點外，請另寫一個優(yōu)點__________________。

7.（2021江蘇無錫錫山區(qū)港下中學三模）根據(jù)初中所學的知識并結合下列儀器回答問題：

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（1）實驗室選取d、e、i、j、k五種儀器用氯酸鉀制取氧氣，其中還缺少的儀器是_________，反應的化

學方程式為_____________________________。

（2）若用儀器_________（填字母）組合來制取氫氣的化學方程式______，點燃氫氣前必須進行的操作是

______________________________。

（3）小明同學在實驗室用濃鹽酸與大理石制取二氧化碳，反應的化學方程式是

___________________________。向集氣瓶中倒入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水溶液不變渾濁，造成這一現(xiàn)

象的可能原因是___________________________________。

（4）某化學實驗小組的同學利用如圖所示裝置進行實驗。操作步驟如下：

①連接好儀器，檢查裝置氣密性（具體操作為：先在B裝置中加水至浸沒導管口，關閉分液漏斗活塞，在

分液漏斗中加水，打開分液漏斗活塞，觀察到_______________________，說明裝置氣密性良好）。

②裝藥品；打開彈簧夾C；再打開分液漏斗活塞，使稀鹽酸滴入A中；關閉分液漏斗活塞；③一段時間后，

關閉彈簧夾C，裝置A中仍在反應。過一會兒，觀察到裝置A中液體能進入裝置B，裝置B中出現(xiàn)白色沉淀。

裝置A中液體能進入裝置B的原因：_____________________________________，裝置B中出現(xiàn)白色沉淀的

化學反應方程式為______________________________

8.（2021湖北武漢漢陽區(qū)中考二模）某興趣小組在實驗室煉鐵，其實驗裝置如下：

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(1)氧化鐵粉末的顏色為__________________?

(2)連接好實驗裝置，檢查裝置氣密性良好，裝入藥品后，應先通入CO一會兒，排盡裝置中的空氣，然后

點燃酒精燈，再點燃__________________進行加熱(填實驗儀器名稱)?

(3)寫出該反應的方程式_____________________________?

9.（北京市大興區(qū)2021—2022上學期期末）某同學利用下圖裝置研究二氧化碳的性質。

（1）稀鹽酸與大理石反應的化學方程式為________________________。

（2）打開K3、K2，觀察到C中蠟燭由下至上依次熄滅，由此得到的結論是____________。

（3）打開K1，關閉K3，觀察到A中紙花變紅，紙花變紅的原因是__________________。

10.（江蘇鎮(zhèn)江市2021年三模臨考最后一卷節(jié)選）銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中都有廣泛的應用。碳還原

氧化銅的實驗裝置如圖甲、乙所示。

Ⅰ、甲圖中酒精燈上網(wǎng)罩的作用是___________。

[提出問題]碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應生成的氣體是否也有多種可能？

[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。

[設計方案]實驗裝置如圖乙。打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間，關閉K，點燃酒精噴燈和酒精燈，充

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分反應后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通一段時間氮氣。

方案一：從定性觀察角度判斷

若B中無明顯實驗現(xiàn)象，D處氣體能被點燃，則猜想①成立。

方案二：從定量計算角度判斷

取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)：

反應前的質量反應后的質量

A（玻璃管+固體）m1m2

B+C（廣口瓶+混合液）m3m4

Ⅱ、若猜想②成立，則理論上（m4﹣m3）___________（填“<”“=”或“>”）（m1﹣m2）。

Ⅲ、若猜想③成立且CuO全部轉化成Cu，則參加反應的碳的質量m的取值范圍是__________________。

11．實驗室制取氣體時需要的部分裝置如下圖所示，請回答下列問題。

【信息】二氧化碳不易溶于飽和碳酸氫鈉溶液。

（1）實驗室中可用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣，反應的化學方程式為_____，應選用的發(fā)生裝置是

_____（選填裝置字母序號）。

（2）實驗室中用石灰石和稀鹽酸制取一瓶干燥、純凈的二氧化碳氣體，所選裝置的連接順序為：氣體發(fā)生

裝置→____→_______→D（選填裝置字母序號）。

（3）確定實驗室制取氣體的反應原理時，下列因素中不需要考慮的是___（選填字母序號）。

A．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體

B．反應條件易于控制，反應速率適中

C．操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保

D．所要制取氣體的顏色和氣味

1.（2022山東臨沂中考）下列關于碳及其化合物的說法正確的是

A.金剛石、石墨和C60的性質相似

B.木炭在氧氣中燃燒，生成物一定是二氧化碳

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C.CO2滅火既利用了CO2的物理性質，又利用了其化學性質

D.在煤爐上放一壺水能防止一氧化碳中毒

2．（2022湖南婁底中考）下列有關碳和碳的氧化物的說法正確的是（）

A．干冰可用于人工降雨

B．金剛石和石墨都很硬

C．在常溫下，碳的化學性質活潑

D．CO和CO2都具有可燃性

3.（2022北京中考）下列方法能區(qū)分氮氣和二氧化碳兩瓶氣體的是

A.聞氣味B.觀察顏色

C.倒入適量澄清的石灰水D.將燃著的木條伸入集氣瓶中

4．（2022年重慶市中考）一定條件下物質間可以轉化。結合如下轉化過程和初中知識，下列說法不正確的

是（）

C→CO-→CO2→H2CO3→CaCO3→CaO

A．CO是有毒氣體B．CO2不是空氣污染物

C．H2CO3受熱易分解D．CaCO3可直接轉化為Ca(OH)2

5．（2022年山東省泰安市中考）如圖是自然界中碳、氧循環(huán)簡圖(X為H2CO3，Y為C6H12O6)。下列說法錯誤

的是（）

A．圖一中X溶液顯酸性，是形成酸雨的主要原因

B．圖二轉化1實現(xiàn)了無機化合物到有機化合物的轉化

C．圖一、圖二對比說明，反應物相同，反應條件不同，產(chǎn)物不同

D．碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對穩(wěn)定

6.（2022四川廣安中考）“碳中和”是指一定時間內排放的碳總量與吸收的碳總量相互抵消，實現(xiàn)碳“零

排放”。中國計劃在2060年實現(xiàn)“碳中和”，彰顯了大國擔當?？茖W家們將二氧化碳和氫氣在一定條件下

反應生成甲醇（一種重要的化工原料）和水，實現(xiàn)這一反應的微觀示意圖如下。

下列說法正確的是

A.反應前后元素的化合價都沒有發(fā)生改變

B.反應前后分子和原子的個數(shù)都不變

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C.該反應的化學方程式為：CO2+4H2=CH4O+H2O

D.該反應可以作為減少二氧化碳排放的研究方向

7.（2022陜西中考A）某工業(yè)尾氣中可能含有H2、CO和CO2中的一種或幾種，為檢驗其成分，小明同學按

下圖裝置進行實驗時，觀察到黑色固體變紅，澄清石灰水變渾濁，由此實驗現(xiàn)象得出尾氣的組成情況可能

有（）

A.2種B.3種C.4種D.5種

8.（2022湖南長沙中考）下列裝置常用于實驗室制取氣體，請回答下列問題。

（1）寫出儀器①的名稱___________。

（2）小明同學用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，選擇B裝置作為發(fā)生裝置，長頸漏斗下端管口應

___________，應選擇的收集裝置是___________（填字母代號）。

（3）將燃著的木條放在集氣瓶口，發(fā)現(xiàn)木條___________，說明二氧化碳已收集滿。

9.（2022四川廣安中考）二氧化碳是溫室氣體之一，“節(jié)能減排”“碳達峰”“碳中和”等關鍵詞成為熱

搜。

（1）某化學興趣小組設計實驗驗證二氧化碳溫室效應。如圖一所示，他們選用體積大小相等的兩個塑料瓶，

分別盛滿同條件下的空氣、二氧化碳與空氣的混合物（體積比1：1），并用一個小塑料管連接（在塑料管

中間有一滴紅墨水），置于陽光下。一段時間后紅墨水滴會___________移動。（選填“向右”“向左”或

“不”）

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（2）實驗室用大理石與稀鹽酸反應制備二氧化碳氣體，其氣體發(fā)生裝置應選用圖二中的___________（填

序號）。收集二氧化碳氣體時，驗滿的方法是___________。

（3）若實驗室選用A裝置制備氧氣，其反應的化學方程式為___________。

（4）氨氣通常情況下是無色、有刺激性氣味、極易溶于水、密度比空氣小的氣體。若用上圖二中D裝置收

集氨氣，進氣口應是___________。（選填“a”或“b”）

10．（2022湖南永州中考）（7分）為了保護地球的生態(tài)環(huán)境，我國向全世界莊嚴宣告，爭取2060年前實

現(xiàn)“碳中和”的目標（“碳中和”是指在規(guī)定時期內實現(xiàn)排放多少CO2就做多少抵消措施來達到平衡，實現(xiàn)

CO2凈零排放）。如圖是“碳中和”部分過程示意圖。

請回答下列問題：

（1）大氣中CO2含量的不斷上升，從而導致效應增強，使全球氣候變暖。

（2）生物固碳：綠色植物光合作用的主要化學反應原理為：6CO2+6H2OC6H12O6（葡萄糖）+6O2

該過程中將太陽能轉化為能。

（3）化學固碳；以CO2和NH3為原料生產(chǎn)尿素[CO（NH2）2）]是實現(xiàn)“碳中和”范例之一，其中合成的尿素

在農業(yè)生產(chǎn)中常用作肥（填“氮”、“磷”或“鉀”）。

（4）減少CO2排放：氫氣是21世紀正在開發(fā)利用的一種新能源。使用氫能源能有效減少CO2的排放。我國

科學家研究的一種儲氫、釋氫材料為AlH3，其中釋放氫能原理是利用AlH3與H2O發(fā)生反應生成Al（OH）3和

H2，其反應的化學方程式是。

（5）為了控制大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定，下列采取的措施可行的是。

A.積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園

B.提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例

C.鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設施建設

D.積極開發(fā)利用風能、太陽能、地熱能和潮汐能

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11.（2022廣州市中考）某化學興趣小組研究影響化學反應快慢的因素。

（1）下圖是實驗室中常用的儀器

①儀器A的名稱是_______。

②從上圖中選擇合適的儀器組裝一套CO2發(fā)生裝置，要求添加鹽酸無需拆開裝置，需要用到的儀器有哪些？

_______(填標號)

（2）該小組的實驗設計和數(shù)據(jù)記錄如下表。每個實驗均在反應開始后，就立即用排水法連續(xù)收集多瓶CO2，

表中“—”表示氣泡太少，不再收集。

反應物收集每瓶氣體所用時間(單位：秒)

序號

鹽酸鹽酸

大理石形狀第1瓶第2瓶第3瓶第4瓶第5瓶第6瓶