中考化学二轮复习题型归纳训练专题九 碳和碳的氧化物【四大题型】（2份，原卷版+解析版）

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专题五、自然界的水【四大题型】
\l "_Tc18314" 【题型1 碳的单质的性质及用途】2
\l "_Tc25854" 【题型2 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途】 PAGEREF _Tc25854 \h 5
\l "_Tc8123" 【题型3 二氧化碳的实验室制取及性质探究】7
\l "_Tc5734" 【题型4 温室效应与低碳生活】11
1. 碳和碳的氧化物是中考的必考内容，分值为3~8分。选择题、填空题、实验探究题均有涉及，物质的性质和用途，有新意又有创意性的题型为考查重点。
2. 预计2024年中考仍以碳和碳的化合物的性质和用途，二氧化碳的制取，低碳生活为考查重点，且以填空题、实验探究题为主要题型进行考查。
【知识点1 碳的单质的性质及用途】
1．同种元素可以组成不同单质。金刚石和石墨都是由碳元素组成，性质确有差异的原因：碳原子的排列方式不同。
2．木炭和活性炭都有疏松多孔的结构，因此它们都具有吸附性。吸附异味和色素是物理变化。
3．金刚石是无色透明的固体，是天然存在最硬的物质，可用作划玻璃。
4．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子。在常温下，碳的化学性质稳定。
5．碳与氧化铜反应实验现象：黑色粉末变红，生成使澄清石灰水变浑浊气体：
化学方程式： C+2CuO2Cu+CO2↑
该反应中发生氧化反应的是C，具有还原性可用于冶炼金属。
【知识点2 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途】
1. CO2的物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。
2. CO2的化学性质：①不支持燃烧可用于灭火；②与水反应，生成碳酸：CO2 + H2O = H2CO3
碳酸使石蕊试液变红；同时碳酸不稳定易分解：H2CO3 = CO2↑+ H2O
CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式： CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
3.CO的物理性质：无色，无味的气体，难溶于水，密度略小于空气。
4.CO的化学性质：①CO具有可燃性可用作燃料：CO燃烧现象：产生蓝色的火焰，放出大量热。
化学方程式为：2CO+O22CO2。
②CO有还原性：CO能把CuO还原成Cu，本身被氧化成CO2，化学方程式：CO+CuOCu+CO2，
CO具有还原性可用于冶金工业。
③CO具有毒性：CO能与血液中的血红蛋白结合，使氧气不能和其结合，造成生物体缺氧而中毒。
【知识点4 二氧化碳的温室效应和对环境的影响】
1. 实验室制取二氧化碳
（1）原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（3）发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
（4）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
（5）检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
（7）检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
（8）净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。
2. 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑
【知识点4 二氧化碳的温室效应和对环境的影响】
1．温室效应
二氧化碳属于温室气体、CO2的浓度过高，会造成环境的温度升高，臭氧、甲烷、氯利昂都属于温室气体；但有了CO2的温室效应，全球平均地表温度才提高到适合人类生存的适宜温度。
2．自然界中的碳循环：二氧化碳通过绿色植物的光合作用转化为氧气。
3．CO2的用途：气态CO2可作为气体肥料，供给植物的光合作用；固态CO2（干冰）可用于人工降雨，是化工工业的重要原料。
4．CO2不是污染物，但CO2的浓度过高会导致温室效应，对环境造成严重影响，CO2参与自然界中的“碳循环”，空气中不能没有CO2。
【题型1 碳的单质的性质及用途】
【例1】 （2024•介休市模拟）碳单质在生活、生产、科学研究中扮演着重要的角色。如图是三种不同碳单质结构，关于它的分析正确的是（ ）
A．钻石的微观模拟可以用②表示
B．三种碳单质都是由碳原子构成
C．石墨在一定条件下转化为金刚石是物理变化
D．③是足球烯的微观模拟结构，可用于超导领域
【解题思路】根据碳单质的微观结构示意图可知，①是金刚石，②是石墨，③是C60。
【解答过程】A、由分析可知，①是金刚石，可以做钻石，故A错误；
B、金刚石、石墨是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的，故B错误；
C、石墨在一定条件下转化为金刚石，有新物质生成，发生的属于化学变化，故C错误；
D、③是足球烯的微观模拟结构，可用于超导领域，故D正确。
故选：D。
【变式1-1】 （2024•江宁区一模）下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ）
A．都是由碳元素组成B．都是黑色固体
C．分子排列方式不同D．硬度都很大
【解题思路】石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质；但两者物理性质差异较大，如石墨质软，金刚石硬度最大；石墨能导电，而金刚石不能，这些都是因为两者碳原子排列方式不同造成的。
【解答过程】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成，故正确；B、石墨是黑色晶体，但金刚石不是黑色晶体，故错误；C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，两种物质中碳原子的排列方式不同，故错误；D、石墨质软，金刚石硬度最大，故错误。
故选：A。
【变式1-2】 （2023•晋安区模拟）兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体，设计如图装置进行实验：
步骤①先向波形管中通入N2一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；
步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；
步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯。
观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（ ）
A．通N2是为了排出氧气，避免干扰后续实验 B．步骤②与步骤③均加热丁处，是对照实验
C．从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO2 D．从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
【解题思路】根据实验目的可知，先通入氮气，排净装置中的空气，先点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；证明氮气不能还原氧化铜；步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯，观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊，说明木炭与氧化铜高温下反应生成二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，用气球来吸收，据此分析。
【解答过程】A.一氧化碳与氧气混合加热可能发生爆炸，铜与氧气加热条件下反应生成氧化铜，因此通N2是为了排出装置内的氧气，避免干扰后续实验，故正确；
B.步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；说明氮气不能还原氧化铜；步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯，为了验证一氧化碳与氧化铜的反应，因此步骤②与步骤③均加热丁处，是为了排除氮气对实验的影响，属于对照实验，故正确；
C.碳与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，乙处物质变红，丙处澄清石灰水变浑浊，所以从丙处现象能推理C与CuO反应一定生成了CO2，故正确；
D.一氧化碳具有还原性，二氧化碳、氮气均没有还原性，因此丁处黑色物质变红，说明有单质铜产生，只能是一氧化碳气体与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳；由于在高温条件下碳和二氧化碳反应也生成了一氧化碳，不能从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO，故错误。
故选：D。
【变式1-3】 （2024•榆树市一模）神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。
（1）常见的碳单质化学性质相似，物理性质差别很大的原因是 。
（2）《天工开物》有关墨的制作提到：凡墨，烧烟凝质而为之。“烟”最可能是 。用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而不变色，这是因为常温下碳的 。
（3）已知，水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上。利用真空抽滤法可将单层石墨片制成0.6纳米孔径的石墨烯滤膜，该滤膜允许 （填“水分子”或“金属离子”）通过。
【解题思路】（1）根据碳单质的结构分析；（2）根据碳的化学性质分析；（3）根据过滤原理分析。
【解答过程】（1）碳单质的物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同；
（2）墨的制作提到：凡墨，烧烟凝质而为之，“烟”最可能是碳不完全燃烧产成的炭黑，即碳的固体小颗粒；用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而不变色，这是因为常温下碳的化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应；
（3）水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上，利用真空抽滤法可将单层石墨片制成0.6纳米孔径的石墨烯滤膜，该滤膜允许水分子通过，金属离子不能通过。
【答案】（1）碳原子排列方式不同；（2）碳的固体小颗粒；化学性质稳定；（3）水分子
【题型2 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途】
【例2】 （2024•陈仓区一模）碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y、Z表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是（ ）
A．反应①中X可以是单质或氧化物 B．反应②中一定体现了一氧化碳的可燃性
C．反应③中Z物质可以是氢氧化钙溶液 D．打开碳酸饮料瓶盖会发生反应④
【解题思路】A、根据碳可以与二氧化碳反应生成一氧化碳，也可以与氧气反应生成一氧化碳进行分析；B、根据一氧化碳还原氧化铜等也可以生成二氧化碳进行分析；C、根据二氧化碳与氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙沉淀进行分析；D、根据碳酸会分解，生成二氧化碳进行分析。
【解答过程】A、碳可以与二氧化碳反应生成一氧化碳，也可以与氧气反应生成一氧化碳，所以X可以是单质也可以是氧化物，故A正确；
B、一氧化碳还原氧化铜等也可以生成二氧化碳，体现的是一氧化碳的还原性，故B错误；
C、二氧化碳与氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙沉淀，故C正确；
D、打开碳酸饮料瓶盖，饮料中的碳酸会分解，生成二氧化碳，故D正确。
故选：B。
【变式2-1】 （2024•金寨县模拟）下列二氧化碳的用途与其依据的性质不相符的是（ ）
【解题思路】根据二氧化碳的性质和用途分析。
【解答过程】A、二氧化碳密度比空气大，不可燃不助燃，则可用于灭火，故A相符；
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于生产碳酸型饮料，故B相符；
C、固态二氧化碳易升华吸热，可用于制造舞台云雾，故C不相符；
D、二氧化碳是光合作用的原料，可用作温室中的气体肥料，故D相符；
故选：C。
【变式2-2】 （2024•皇姑区模拟）我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2。下列关于该转化的说法正确的是（ ）
A．反应前后氧原子数发生变化
B．反应中CO与O2的质量比为7：8
C．四氧化三钴纳米棒可能是该反应的催化剂
D．反应前后分子的数目没有发生改变，分子的种类一定发生改变
【解题思路】根据题意，我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，结合一氧化碳的化学性质、催化剂的特征等，进行分析判断。
【解答过程】A、化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，在反应前后原子的种类和数目都不变，故反应前后氧原子个数没有发生改变，说法错误。
B、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，反应的化学方程式为2CO+O22CO2，反应中CO与O2的质量比为（28×2）：32＝7：4，说法错误。
C、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，四氧化三钴纳米棒可能是该反应的催化剂，说法正确。
D、我国科学家制得一种四氧化三钴纳米棒，实现了CO在低温下与氧气反应转化成CO2，反应的化学方程式为2CO+O22CO2，反应前后分子的数目减少，分子的种类一定发生改变，说法错误。
故选：C。
【变式2-3】 （2024•介休市模拟）结构化是学习知识本身的需要，同时也是一种学习素养。请你根据一氧化碳和二氧化碳的结构化内容，完成以下问题。
（1）因为一氧化碳和二氧化碳的 不同，所以它们化学性质不同。
（2）一氧化碳燃烧的化学方程式为 。
（3）二氧化碳可用于 。
【解题思路】（1）由分子构成的物质，其性质由分子的构成决定，据此分析；（2）一氧化碳燃烧生成二氧化碳，据此分析；（3）根据二氧化碳的性质来分析其用途。
【解答过程】（1）一氧化碳和二氧化碳的分子的构成不同，所以它们化学性质不同；
（2）一氧化碳燃烧的化学方程式为2CO+O22CO2；
（3）二氧化碳本身不燃烧、也不支持燃烧，可用于灭火；固体二氧化碳气化时吸收热量，可以用于人工降雨；二氧化碳与水反应生成碳酸，可以制作碳酸饮料等。
【答案】（1）分子的构成；（2）2CO+O22CO2；
（3）灭火或固态二氧化碳用于人工降雨或制作碳酸饮料等
【题型3 二氧化碳的实验室制取及性质探究】
【例3】 （2024•临汾模拟）同学们设计了以下实验方案，利用如图装置进行二氧化碳的实验室制取与性质验证的实验。请根据下列提示，补全实验内容：
【实验方案】
实验Ⅰ：制取二氧化碳
（1）实验方法：检查装置气密性之后，要装药品。将块状大理石装入锥形瓶的操作是 。
（2）实验原理： （用化学方程式表示）。
实验Ⅱ：性质验证
（3）将二氧化碳倒入图示烧杯中，可观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，由此可得出的结论为 。
【问题与交流】
（4）制取二氧化碳时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，目的是 。
【解题思路】（1）根据固体颗粒的取用进行分析；（2）根据实验室制取二氧化碳的原理进行分析；（3）根据现象分析二氧化碳的性质；（4）根据装置的注意事项进行分析。
【解答过程】（1）将块状大理石装入锥形瓶的操作是将锥形瓶横放，用镊子夹取块状大理石放到锥形瓶口处，将锥形瓶慢慢倾斜，使块状大理石沿锥形瓶内壁滑到锥形瓶底部。
（2）大理石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式行为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）将二氧化碳倒入烧杯中，蜡烛熄灭说明：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
（4）制取二氧化碳时，长颈漏斗的末端要伸入液面以下，液体封闭长颈漏斗的下端管口，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗的下端逸散到空气中，不能顺利收集气体。
【答案】（1）将锥形瓶横放，用镊子夹取块状大理石放在锥形瓶口，缓慢竖立锥形瓶；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大；
（4）防止生成的二氧化碳从长颈漏斗口逸出，不利于收集气体
【变式3-1】 （2024•新沂市模拟）下列装置（省略了夹持仪器）中能作为制备CO2的发生装置，且能随时控制反应的发生与停止的是（ ）
A． B． C． D．
【解题思路】根据制取制取二氧化碳的原理分析装置，再根据能通过控制固体和液体的接触，从而控制反应的发生与停止进行分析。
【解答过程】A、药品放在烧杯中，无法控制固体和液体的接触，从而不能控制反应的发生与停止，不符合题意；
B、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，钢为铁合金，其中铁能和盐酸反应，且关闭弹簧夹，产生的气体无法排出，装置中的压强增大，液体被压入左边，但不能控制固体和液体的接触，从而不能控制反应的发生与停止，不符合题意；
C、将大理石放在有孔塑料板上，关闭弹簧夹，装置中的压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，液体进入试管中，与固体接触，反应开始，从而控制反应的发生与停止，符合题意；
D、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，铁能和稀盐酸反应，该装置不能制取二氧化碳，不符合题意。
故选C。
【变式3-2】 （2024•亳州模拟）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 。
（2）实验室常用石灰石和稀盐酸并用A装置制取CO2气体，反应的化学方程式为 ，若用B装置收集二氧化碳，气体应从 （填“m”或“n”）端通入，验满方法是 。
（3）有人对气体发生装置A作如装置C所示改进：在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中。改进后的优点 。
【解题思路】（1）根据仪器的名称进行分析；（2）根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气密度，二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，进行分析；（3）根据改进后的优点进行分析。
【解答过程】（1）仪器①的名称是长颈漏斗。
（2）用石灰石和稀盐酸制取CO2气体的反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；因二氧化碳的密度大于空气密度，所以用B装置收集二氧化碳时，气体应从n端通入；因二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，所以验满方法是将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳。
（3）在锥形瓶中放入一小试管，将仪器①下端插入小试管中，改进后的优点能节约资源等。
【答案】（1）长颈漏斗；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；n；将燃着的木条放在m导管口处，若木条熄灭则说明收集满一瓶二氧化碳；
（3）节约资源
【变式3-3】 （2024•新邵县模拟）某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
（一）验证CO2性质
如图是验证CO2性质的实验装置。实验时，持续通入CO2，步骤Ⅰ：打开K1，关闭K2，观察现象。步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，加热水，一段时间后，观察现象。
（1）步骤Ⅰ：烧杯中的现象为 ，说明CO2具有的化学性质是 。
（2）步骤Ⅱ：一段时间后，观察到试管Ⅰ、Ⅱ中的实验现象是 ，由此证明了二氧化碳具有的化学性质是 （用化学方程式表示）。
（二）探究是否可用排水集气法收集到CO2。
利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展开探究，实验装置如图1所示：
（3）实验步骤如下：
①按实验装置图1组装仪器。
②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 ，证明装置气密性良好。
③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器C中，反应一段时间后，用 放在A处进行验满，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。

【总结与拓展】（以下为奖励分，每空答对加一分计入总分，卷面总分不超过40分）
④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O，观察两分钟之内体系的压强变化如图2所示。
（4）图2中30s后体系的压强瞬间增大，之后到100s之间压强又逐渐减小的原因是 。
（5）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。
（6）量变引起质变，6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，求a的取值范围 。
【解题思路】（1）根据烧杯中蜡烛由低至高依次熄灭进行分析；（2）根据二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色，进行分析；（3）根据若压强传感器的读数突然增大后，维持一段时间不变，证明装置气密性良好，二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，能使燃着的木条熄灭进行分析；（4）根据30s后体系的压强瞬间增大的原因是有二氧化碳生成，使装置内的压强增大进行分析；（5）根据消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，消耗的二氧化碳量较少进行分析；（6）根据碳完全燃烧生成二氧化碳、不完全燃烧会生成一氧化碳进行分析。
【解答过程】（1）可观察到烧杯中蜡烛由低至高依次熄灭，说明CO2具有化学性质是二氧化碳不可燃、也不助燃；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色；一段时间后，观察到试管I、Ⅱ中的实验现象是试管I中石蕊小花变红色，Ⅱ中石蕊小花无明显变化，由此证明了二氧化碳不能使石蕊变红色，二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红色，其反应的化学方程式为：H2O+CO2＝H2CO3；
（3）②用注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数突然增大后，维持一段时间不变，证明装置气密性良好；③二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，能使燃着的木条熄灭。反应一段时间后，将燃着木条放在A处进行验满，木条熄灭说明满了；
（4）30s后体系的压强瞬间增大的原因是有二氧化碳生成，使装置内的压强增大，30s至100s之间压强逐渐减小的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应，导致装置中气体减小，压强减小；
（5）消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，消耗的二氧化碳量较少，所以排水集气法可收集到CO2气体。
（6）碳完全燃烧生成二氧化碳，
C + O2CO2
12 32
6g 16g
碳不完全燃烧会生成一氧化碳，
2C + O22CO
24 32
6g 8g
故燃烧生成二氧化碳、一氧化碳消耗氧气的质量分别为16g、8g，6克碳与a克氧气在密闭容器中充分燃烧生成的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，则a的取值范围为8g～16g。故答案为：8g～16g。
【答案】（1）蜡烛由低至高依次熄灭；二氧化碳不可燃、也不助燃；
（2）试管I中石蕊小花变红色，Ⅱ中石蕊小花无明显变化；H2O+CO2＝H2CO3；
（3）②突然增大后，维持一段时间不变；③燃着的木条；
（4）有二氧化碳生成；二氧化碳能溶于水且与水反应；（5）可以；（6）8g～16g
【题型4 温室效应与低碳生活】
【例4】（2023•昭阳区二模）我国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是（ ）
A．如图封存技术可行的依据的微观解释是分子之间有间隔
B．大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
C．开发利用清洁能源，植树造林有利于实现碳中和
D．所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
【解题思路】A、根据分子的性质来分析；B、根据二氧化碳对环境的影响来分析；C、根据实现“碳中和”的措施来分析；D、根据“低碳”的含义来分析。
【解答过程】A、二氧化碳分子之间有间隔，压强增大，分子间的间隔变小，所以把二氧化碳气体压入地下是因为分子之间有间隔，说法正确；
B、二氧化碳会导致温室效应，所以大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强，说法正确；
C、开发利用清洁能源，植树造林可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，说法正确；
D、低碳指的是较低的二氧化碳排放量，而不是指碳的单质，说法错误。
故选：D。
【变式4-1】 （2024•太和县一模）我国提出争取在2060年实现碳中和，碳中和对于保护环境至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能最直接有效促进碳中和的是（ ）
A．禁止使用化石能源 B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．研发催化剂将CO2转化为甲醇（CH3OH） D．用乙醇汽油作为车用燃料
【解题思路】“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式，抵消二氧化碳等温室气体的排放，达到相对“零排放”，可以从节电、节能和回收等环节来改变生活细节，据此进行分析判断即可。
【解答过程】A、当前全世界的发展主要依赖化石能源，禁止使用化石能源是不现实的，故A错误；
B、可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，燃烧会生成大量的二氧化碳，不利于实现“碳中和”，故B错误；
C、研发新型催化剂将CO2转化为甲醇（CH3OH），能减少空气中二氧化碳的含量，有利于实现“碳中和”，故C正确；
D、用乙醇汽油作为车用燃料，乙醇燃烧也会产生二氧化碳，不利于实现“碳中和”，故D错误。
故选：C。
【变式4-2】 （2024•新泰市一模）如图表示自然界中存在的三大循环（水循环、氧循环、碳循环）。根据图示判断，下列说法中错误的是（ ）
A．“水循环”主要是由水分子的运动引起的
B．每个人都在参与三大循环
C．碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定
D．自然界中消耗O2的主要途径是绿色植物的光合作用
【解题思路】A、根据水由水分子构成分析；B、根据人类在进行呼吸作用以及其他各项生理活动分析；C、根据碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定进行分析；D、根据消耗O2的主要途径进行分析。
【解答过程】A.水由水分子构成，“水循环”主要是由水分子的运动引起的，故A正确；
B.人类在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，所以每个人都在参与三大循环，故B正确；
C.碳、氧循环有利于维持大气中O2与CO2的相对稳定，维持生态平衡，故C正确；
D.自然界中产生O2的主要途径是绿色植物的光合作用，消耗O2的主要途径是物质的燃烧、生物的呼吸作用等，故D不正确。
故选：D。
【变式4-3】（2024•西安二模）2023年6月1日，我国首个海上碳封存示范工程投入使用，该工程可将捕集到的大量CO2气体压缩后封存于海底。
（1）CO2气体可以压缩，说明分子之间有 间隙 。
（2）封存前可以用NaOH溶液捕集CO2，其原理是 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O （用化学方程式表示）。
（3）工业上用CO2与H2为原料，在一定条件下发生反应获得乙烯，该反应的化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4X，则X为 H2O 。
【解题思路】（1）根据分子之间有间隙进行分析；（2）根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水进行分析；
（3）根据2CO2+6H2C2H4+4X及质量守恒，反应前后原子个数不变进行分析。
【解答过程】（1）CO2气体可以压缩，说明分子之间有间隙。
（2）封存前可以用NaOH溶液捕集CO2，其原理是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。
（3）根据2CO2+6H2C2H4+4X及质量守恒，反应前后原子个数不变，反应前是两个碳原子、四个氧原子、十二个氧原子，反应后有两个碳原子和四个氢原子，因此X是两个氢原子和一个氧原子，是水，化学式为H2O；
【答案】（1）间隙；（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；（3）H2O
1．（2023•连云港）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
【解题思路】根据碳的化学性质和物理性质进行分析判断。
【解答过程】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，是因为墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨画长久保存不变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼。
故选：A。
2．（2023•长沙）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（ ）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼
C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头
【解题思路】根据碳单质的化学性质、物理性质和用途，进行分析判断。
【解答过程】A、活性炭具有吸附性，说法正确；B、木炭常温下化学性质不活泼，说法错误；C、金刚石不具有导电性，不能用作电极，说法错误；D、石墨质软，不能用作钻探机钻头，说法错误。
故选：A。
3．（2023•北京）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
【解题思路】A.根据实验室制取二氧化碳所需的药品进行分析；B.根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置；C、D.根据二氧化碳的性质进行分析。
【解答过程】实验室常用大理石（或石灰石）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（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型可用装置作为制取二氧化碳的发生装置，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.二氧化碳和澄清石灰水反应生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙，可用澄清石灰水检验二氧化碳，故D正确。
故选：C。
4．（2023•德州）如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是（ ）

A．三种物质都是由碳原子直接构成的
B．在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C．三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D．三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同
【解题思路】A、根据碳六十是由碳六十分子构成进行分析；B、根据金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，碳六十呈足球形状，进行分析；C、根据碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳进行分析；D、根据三种物质的物理性质不相同进行分析。
【解答过程】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的，碳六十是由碳六十分子构成，故A错误；
B、金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，碳六十呈足球形状，在三种物质中碳原子的排列方式都不相同，故B正确；
C、三种物质在足量氧气中燃烧的产物都是二氧化碳，故C错误；
D、三种物质的组成元素相同，它们的物理性质不相同，故D错误。
故选：B。
5．（2023•大庆）近年来研究发现，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景。下列关于碳单质的说法错误的是（ ）
A．石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最硬的物质
B．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用
C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制铅笔芯
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，因此在性质和用途上存在明显差异
【解题思路】A、根据石墨的物理性质，石墨烯和碳纳米管的用途，石墨的用途，碳单质物理性质差异较大的原因，进行分析判断。
【解答过程】A、石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最软的物质之一，说法错误。
B、由题意，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景，则石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用，说法正确。
C、石墨粉质软、呈灰黑色，石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制铅笔芯，说法正确。
D、金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，因此在性质和用途上存在明显差异，说法正确。
故选：A。
6．（2023•长春）下列关于二氧化碳的说法，错误的是（ ）
A．组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成 B．结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
C．性质：二氧化碳能溶于水 D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
【解题思路】根据二氧化碳的元素组成、微观构成、物理性质、用途，进行分析判断。
【解答过程】A、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，说法正确；
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含氧分子，说法错误；
C、二氧化碳能溶于水，说法正确；
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于生产碳酸型饮料，说法正确。
故选：B。
7．（2023•衡阳）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
D．金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化
【解题思路】A、根据碳单质的物理性质，植物光合作用的原理，一氧化碳和二氧化碳的化学性质，金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，进行分析判断。
【解答过程】A、碳的单质不都是黑色，如纯净的金刚石是无色透明的，石墨呈灰黑色，故选项说法错误。
B、光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水合成贮存能量的有机物并释放出氧气的过程，则植物光合作用可将CO2转变为O2，故选项说法正确。
C、CO和CO2元素组成相同，但分子的构成不同，它们的化学性质不相似，如一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不能燃烧，故选项说法错误。
D、金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化，有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误。
故选：B。
8．（2023•连云港）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验：
下列说法中正确的是（ ）
A．步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有
B．步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
C．步骤②、④可证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色
D．上述实验可证明CO2与水反应生成酸
【解题思路】石蕊遇到酸溶液显红色，干燥的二氧化碳不能使干燥的纸花变成红，CO2气体的水溶液能使干燥的纸花变成红色，据此分析。
【解答过程】A.石蕊遇到酸溶液显红色，因此步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有H+，故错误；
B.石蕊遇到碱溶液显蓝色，步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色变为蓝色，故错误；
C.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使石蕊试液变红；因此步骤②、④不能证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色，③、④能证明CO2气体不能使干燥的纸花变成红色，故错误；
D.第一个实验证明酸可使石蕊变红，②实验证明水不能使石蕊变色；③实验证明干燥的二氧化碳不能使干燥的纸花变成红，④实验能证明CO2气体的水溶液能使干燥的纸花变成红色，因此上述实验可证明CO2与水反应生成酸，故正确。
故选：D。
9．（2023•益阳）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
【解题思路】A、根据CO和CO2的元素组成，进行分析判断；B、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物；C、根据一氧化碳和二氧化碳的化学性质，进行分析判断；D、由分子的基本性质，进行分析判断。
【解答过程】A、CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的纯净物，均属于化合物，说法正确。
B、CO和CO2均是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，均属于氧化物，说法正确。
C、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，说法正确。
D、CO和CO2分别是由一氧化碳分子、二氧化碳分子构成的，它们分子的构成不同，化学性质不相似，说法错误。
故选：D。
10．（2023•营口）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
【解题思路】根据一氧化碳与二氧化碳的化学性质，一氧化碳和二氧化碳对环境的影响进行分析。
【解答过程】A.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，故正确；
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，故错误；
C.二氧化碳能与水化合生成碳酸，碳酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变为红色；一氧化碳属于中性氧化物，不能与水反应，故错误；
D.一氧化碳会引起中毒，不是温室气体，二氧化碳含量上升会导致温室效应增强，故错误。
故选：A。
11．（2023•宜昌）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．工业废弃高空排放 D．减少化石燃料使用
【解题思路】根据“碳中和”是使碳排放与碳吸收达平衡，实现二氧化碳相对“零排放”，结合题意进行分析判断。
【解答过程】A、加快开发清洁能源，能节约电能、减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故选项错误。
B、荒漠上多植树种草，树木、花草可以通过光合作用吸收二氧化碳，有利于实现“碳中和”，故选项错误。
C、工业废弃高空排放，不能减少空气污染物总量、二氧化碳的排放，不有利于实现“碳中和”，故选项正确。
D、减少化石燃料使用，能减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，故选项错误。
故选：C。
12．（2023•福建）国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是（ ）
A．从教室不同位置多点采集空气样品
B．将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
C．测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标
D．为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气
【解题思路】A、根据实验的准确性分析；B、根据二氧化碳与氢氧化钙的反应分析；C、根据空气中二氧化碳量和最高允许浓度为0.15%分析；D、根据教室通风换气能降低二氧化碳的浓度分析。
【解答过程】A、为了测定的施压那结果更准确，从教室不同位置多点采集空气样品，故A措施正确；
B、由于空气中二氧化碳的量少，氢氧化钙又是微溶于水的，现象不明显，故B措施不正确；
C、由于国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%，测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标，故C措施正确；
D、为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气，故D措施正确。
故选：B。
13．（2023•大连）建立宏观和微观之间的联系是化学学科重要的思维方式。
（1）金刚石、石墨均由 构成，但金刚石是天然存在最硬的物质，石墨却很软，原因是 不同。
（2）二氧化碳气体被压缩成固体后，体积变小，说明二氧化碳分子间有 。固体二氧化碳又称干冰，放置在空气中的干冰很快变少，说明二氧化碳分子在 。
【解题思路】（1）根据金刚石、石墨的微观构成，进行分析解答；（2）根据分子的基本性质，进行分析解答。
【解答过程】（1）金刚石、石墨均由碳原子构成，但金刚石是天然存在最硬的物质，石墨却很软，原因是碳原子的排列方式不同。
（2）二氧化碳气体被压缩成固体后，体积变小，说明二氧化碳分子间有间隔；固体二氧化碳又称干冰，放置在空气中的干冰很快变少，说明二氧化碳分子在不断地运动。
【答案】（1）碳原子；碳原子的排列方式；（2）间隔；不断地运动
14．（2023•北京）用如图实验研究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 。
【解题思路】会根据实验的现象分析二氧化碳的性质。根据二氧化碳的性质分析实验中出现的现象。
【解答过程】（1）由于二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色，所以可证明CO2能与水反应的现象是：2处干燥的紫色石蕊纸花不变色，3处湿润的紫色石蕊纸花变成红色；密度比空气的大的现象是：试管中3处湿润的紫色石蕊纸花比1处湿润的紫色石蕊纸花先变成红色。
（2）燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的性质是不能燃烧、不支持燃烧。
【答案】（1）湿润的紫色石蕊纸花变成红色；试管中3处湿润的紫色石蕊纸花比1处湿润的紫色石蕊纸花先变成红色；（2）不能燃烧、不支持燃烧
15．（2023•武汉）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 （选一个即可，填标号）。
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）木炭可以作燃料，木炭燃烧的化学方程式为 。
【解题思路】（1）根据石墨的性质和用途进行分析；（2）根据活性炭的性质进行分析；（3）碳完全燃烧生成二氧化碳，据此分析。
【解答过程】（1）A.石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，所以可用来制铅笔芯，故正确； B.石墨具有导电性，可以做干电池电极，故正确；C.石墨质软，不能用于切割大理石，故错误；
（2）活性炭具有吸附性，可作冰箱除味剂，此过程没有新物质产生，是利用了活性炭的物理性质；
（3）木炭主要成分为碳，碳完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为C+O2CO2。
【答案】（1）A或B；（2）物理；（3）C+O2CO2
16．（2023•天津）环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
（1）下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是 （填序号）。
A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料 B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
（2）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式 。
（3）载人航天器中，航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水，水电解得到氢气和氧气，氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程式 。
【解题思路】（1）根据绿色、低碳生产方式来分析；（2）根据乙醇燃烧的原理来分析；（3）根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析。
【解答过程】（1）A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料可以减少二氧化碳的排放，符合绿色、低碳生产方式；B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺，会产生的大量的二氧化碳气体，不符合绿色、低碳生产方式；
（2）乙醇在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O；
（3）在一定条件下将二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水，化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O。
【答案】（1）B；（2）C2H5OH+3O22CO2+3H2O；（3）CO2+4H2CH4+2H2O
17．（2023•孝感）根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）仪器a的名称为 。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选择的装置组合是 （填字母）。
（3）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 ，若用F装置收集二氧化碳，应将气体从导管口 （填“b”或“c”）通入。

【解题思路】（1）熟记仪器的名称；（2）根据反应物的状态与反应的条件确定发生装置、根据氧气的性质确定收集方法；（3）根据实验室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的密度比空气大来分析。
【解答过程】（1）仪器a的名称为集气瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的装置组合是AC或AE；
（3）实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；由于二氧化碳密度比空气大，欲用F装置收集CO2，则CO2应从长导管口c端通入。
【答案】（1）集气瓶；（2）AC或AE；（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；c
18．（2023•岳阳）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。
【实验原理】 （用化学方程式表示）。
【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）。
【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法： 。
【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）。
【解题思路】【实验原理】根据大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来分析解答；
【实验装置】根据反应物的状态、反应条件和二氧化碳密度比空气大来分析解答；
【实验步骤】根据二氧化碳验满的方法来分析解答；
【反思交流】根据实验室制取二氧化碳的注意事项来分析解答。
【解答过程】【实验原理】大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；
【实验装置】反应物是固体与液体反应，反应条件是常温，则应选B固液常温型装置，二氧化碳的密度比空气大，应采用C向上排空气法收集，故实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的BC；
【实验步骤】二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，验证集气瓶中CO2气体已集满的方法是把燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满；
【反思交流】该实验的注意事项有制取二氧化碳时，不能将稀盐酸换成浓盐酸，长颈漏斗下端管口应伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗中逸出；
【答案】【实验原理】CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；【实验装置】BC；
【实验步骤】把燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满；
【反思交流】制取二氧化碳时，不能将稀盐酸换成浓盐酸或长颈漏斗下端管口应伸入液面以下。
19．（2023•安徽）已知草酸钙（CaC2O4）加热易分解：CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2，小明设计如下实验装置。回答下列问题。
（1）B中实验现象是 ，写出其在D中发生反应的化学方程式 。
（2）Fe2O3中铁元素化合价为 。
（3）小华认为，在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在，小明认为不加装置B就可验证，小明的理由是 。
（4）从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是 。
【解题思路】本题主要从一氧化碳和二氧化碳的性质，以及化合价、空气污染物等相关知识进行分析解答。
【解答过程】（1）草酸钙（CaC2O4）加热易分解：CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑，产生了CO2气体，CO2气体能使澄清石灰水变浑浊，所以B中实验现象是：澄清的石灰水变浑浊；因为氧化铁能被一氧化碳还原为铁粉，所以反应的化学方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）Fe2O3中氧元素显负二价，根据化合物中正负化合价代数和为零，设铁元素的化合价是x，可得：2x+（﹣2）×3＝0，则x＝+3价，所以Fe2O3中铁元素化合价为+3；
（3）氧化铁颜色为红棕色，如果CO存在，则氧化铁会被一氧化碳还原为铁粉，玻璃管中的现象为由红棕色粉末变为黑色，所以不加装置B就可验证；
（4）从环保的角度考虑，该实验的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳是空气污染物，会污染环境，所以要在该实验的最后加一个燃着的酒精灯或者扎一个气球等尾气处理装置。
【答案】（1）澄清的石灰水变浑浊，3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）+3；
（3）能看到玻璃管中红棕色粉末变为黑色；（4）没有尾气处理装置选项
用途
性质
A
用于灭火
不助燃、不可燃、密度比空气大
B
用于生产碳酸型饮料
二氧化碳能与水反应生成碳酸
C
用于制造舞台云雾
二氧化碳与水反应
D
温室中作气体肥料
光合作用
步骤
实验操作
实验现象
①
第一朵纸花上喷上稀硫酸
纸花由紫色变成红色
②
第二朵纸花喷上水
纸花颜色无明显变化
③
第三朵纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中
纸花颜色无明显变化
④
第四朵纸花喷上水后，再放入盛满CO2的集气瓶中
纸花由紫色变成红色