中考化学复习7：碳和碳的氧化物学案

这是一份中考化学复习7：碳和碳的氧化物学案，共23页。学案主要包含了提出问题，猜想假设，实验探究，讨论交流，拓展延伸，进行猜想，查阅资料，反思评价等内容，欢迎下载使用。

知识元
碳单质
知识讲解
1.碳的几种单质
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是： 。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是： 。
2.无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的 ，焦炭用于 ，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的 。
3.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的 。
a.常温下的稳定性强
b.可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2
不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO
c.还原性：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ （置换反应）应用：冶金工业。

例题精讲
碳单质
例1.科学家在制备C60和碳纳米管时得到一种副产物．其外观类似泡沫、质地轻盈，由许多碳的原子团簇构成，被称为碳纳米泡沫（如图所示）．它的发现极大地推动了碳素材料的研究．下列说法错误的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，是由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质，故A说法正确．
B、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈；而碳纳米管呈管状，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质，故B说法错误．
C、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有可燃性，完全燃烧的产物是二氧化碳，故C说法正确．
D、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有还原性，在一定条件下可以还原氧化铜，故D说法正确．
例2.甲图为足球烯（C60），它是由60个碳原子构成的分子．乙图为石墨烯，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成的蜂巢状结构．下列说法正确的是（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:A、足球烯、石墨烯都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，该选项说法正确；
B、甲中的原子个数与乙无法比较，该选项说法不正确；
C、足球烯、石墨烯都属于单质，该选项说法不正确；
D、足球烯、石墨烯在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，该选项说法不正确．
例3.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:A、金刚石的硬度大，不能用于作润滑剂，错误；
B、碳六十的化学式为C60，错误；
C、这四种物质都是由碳元素组成的单质，故完全燃烧都生成二氧化碳，正确；
D、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此物理性质存在差异，但是化学性质一样，错误.
例4.炭雕（主要成分是木炭）是体重集观赏与空气净化于一体的工艺品．下列关于它的说法中错误的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A、木炭具有可燃性，离火太近，会使其达到着火点而燃烧，故A正确，
B、由碳元素形成的单质中，金刚石是无色透明的，木炭是黑色，它不会是透明的，故B错误，
C、在常温下，碳的化学性质稳定，木炭是有碳元素组成的，性质也较稳定，故C正确，
D、木炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故D正确．
例5.英国研究人员发明了世界上最黑的物质Vantablack，又称“超级黑”，它看上去非常之黑，几呼能吸收所有的可见光．而人类的肉眼根本无法看清楚深度，看到的就像一个“黑洞”，好像什么都没有．“超级黑”是用比头发细一万倍的碳纳米管所制造，其传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍．下列说法正确的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A、“超级黑”是用碳纳米管所制造，属于单质，故A错误；
B、“超级黑”是用碳纳米管所制造，碳具有可燃性，所以在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故B正确；
C、超级黑”和石墨的内部结构不相同，碳原子排列方式不同，故C错误；
D、“超级黑”是一种新型的非金属材料，故D错误.
碳的氧化物
知识讲解
1.二氧化碳的性质
物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
化学性质:
a.一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
b.与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3 = H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
c.能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
d.与灼热的碳反应:C+CO2高温2CO
（ 反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）
2.用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）：既利用其物理性质，又利用其化学性质；干冰用于人工降雨、制冷剂；温室肥料
3.二氧化碳多环境的影响：过多排放引起 。
4.一氧化碳
a.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
b.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。
c.化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质： ）
可燃性：2CO+O2点燃2CO2 （ 燃前一定要检验纯度）
H2和O2的燃烧火焰是：发出 的火焰。 CO和O2的燃烧火焰是：发出 的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是：发出 火焰。
鉴别： 可燃性的气体： （不可根据火焰颜色）
（水煤气：H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO）
还原性：CO+CuO △ Cu+CO2 （非置换反应） 应用：冶金工业
现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）
除杂：CO[CO2] 或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2[CO] CO+CuO △ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸） CaCO3高温CaO+CO2↑
注意：检验CaO是否含CaCO3 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（CO32-的检验： 。）
5.自然界中碳的循环及应用
a.大气中二氧化碳产生的主要途径：化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸
b.大气中二氧化碳的消耗：二氧化碳溶于水、植物的光合作用
c.利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大的性质，做灭火剂。CO2能与NaOH反应，解释NaOH溶液露置空气中变质现象。CO2能与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，利用这一反应检验CO2或Ca(OH)2溶液。一氧化碳作为还原剂冶炼金属，并注意尾气处理。
d.CO2、CO的性质与功用、危害关系
例题精讲
碳的氧化物
例1.下列有关碳和碳的氧化物的说法中，正确的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A．金刚石和石墨均属于碳的单质，但碳原子的排列方式不同，物理性质差异较大，故错．
B．二氧化碳一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质、也利用了它的化学性质，故正确．
C．二氧化碳没有还原性，不能还原氧化铜，故错．
D．二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红，因此二氧化碳本身没有酸性，不能使石蕊纸花变红，故错．
例2.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，再加热溶液，溶液的颜色变化过程为（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色：CO2十H2O=H2CO3，H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新放出CO2，使试液又由红色变成紫色：H2CO3=CO2↑+H2O，因此溶液的变化为紫色﹣红色﹣紫色．
例3.下列实验操作一定能达到实验目的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:A、酸性气体（如二氧化碳，二氧化硫等）通入紫色石蕊溶液都能使溶液变红，故A错误；
B、碳酸盐遇稀盐酸都能生成二氧化碳气体，故B错误；
C、一氧化碳和甲烷燃烧都发出淡蓝色的火焰，一氧化碳燃烧没有水生成，甲烷燃烧有生成水，所以可用点燃在火焰上方罩一干冷烧杯的方法鉴别CO和CH4，故C正确；
D、二氧化碳含量高的时候一氧化碳不能被点燃，所以不能用将气体点燃的方法检验CO2中含有的少量CO，故D错误．
例4.为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，小李同学做了如图实验，其中不合理的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，可以借助指示剂，石蕊遇酸性溶液会变红，酚酞遇酸性溶液和中性液体不变色，所以实验中应用紫色的石蕊试液，不能用无色的酚酞试液，所以步骤③不合理．
例5.根据图来回答：经数小时后，U型管A，B两处的液面会出现下列哪种情况（假设：①实验装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动；②瓶口密封且忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响；③NaOH溶液可完全吸收二氧化碳气体）（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:根据图示的装置可知：氧气被小白鼠吸入，呼出的二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致体系压强变小，A液面升高，B液面降低.
二氧化碳的实验室制法
知识讲解
1.二氧化碳的实验室制法
实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
a.发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
反应物是 ，制气体时则用 的发生装置。
反应物是 ，制气体时则用 的发生装置。
b.收集方法：气体的密度及溶解性决定：
于水用排水法收集 CO（有毒） 用
密度比空气 用向 排空气法 CO2 用向 排空气法
密度比空气 用向 排空气法
c.二氧化碳的实验室制法
原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
不能用浓盐酸（ ），不能用稀硫酸（ ）
选用和制氢气相同的发生装置
气体收集方法：向上排空气法
验证方法： 。
验满方法： 。
2.二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑

例题精讲
二氧化碳的实验室制法
例1.图是小明完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是（ ）
【答案】D
【解析】
题干解析:A、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确，不需要纠正．
B、二氧化碳的密度比空气的大，收集二氧化碳时应用向上排空气法，图中所示操作正确，不需要纠正．
C、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；不需要纠正．
D、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，图中所示操作错误，需要纠正错误．
例2.实验室制取二氧化碳的部分操作如图所示，其中错误的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；图中所示操作正确．
B、取用固体药品时，试管应该倾斜，用镊子将骨头药品送入试管底部，不能竖直放入，所示操作错误．
C、二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，图中所示操作正确．
D、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，图中所示操作正确．
例3.下列实验中，仪器和用品的选择合理的是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:A、实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型制取气体，但试管口应放一团棉花．
B、检验一瓶气体是否为O2，应将带火星的木条伸入集气瓶中，可选用⑦⑧⑨．
C、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，可选用③④⑤．
D、二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，可选用⑥⑦⑧．
例4.对实验室制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气实验的比较，下列说法正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于固体加热型，它们的发生装置不同．
B、根据A选项的分析，它们的反应条件不同．
C、二氧化碳、氧气的密度均比空气的大，均能用向上排空气法收集，气体收集方法可能相同．
D、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，同时生成氯化钙、水，属于复分解反应；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应．
例5.实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2．下列装置（省略了夹持仪器）中属于能用于制备CO2的发生装置，且能随时控制反应的发生与停止的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:能用于制备CO2的发生装置，且能随时控制反应的发生与停止的是C；B装置达不到启普发生器的效果，改进方法是：将铜网包裹的固体移到U形管的右侧或右侧导管上的活塞移到左侧导管上，或A，将大理石置于破试管底部 D，将有孔铁片改成铜片或塑料片．
当堂练习
单选题
练习1.
甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是（ ）
【答案】D
【解析】
题干解析:
A、此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态，关上M，装置内压强增大，导致液体下降压到左侧，固体和液体分离，正确但不符合题意，故选项错误；
B、甲装置气体导出过程中容器内外气压相等正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、甲装置的优点是：可以控制反应的发生和停止，具有启普发生器的功能，正确但不符合题意，故选项错误；
D、乙装置N处添加止水夹也与甲装置具有的功能不同，因为乙中固体与液体不能分离，错误符合题意，故选项正确；
练习2.
对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（ ）
【答案】D
【解析】
题干解析:
A、制取二氧化碳时，始终收集不到气体，可能是由于装置漏气所引起；而收集时集气瓶没盖严并不影响气体的收集。故A错误；
B、若试管口略朝下倾斜不会引起试管的炸裂，故B错误；
C、细铁丝在氧气中燃烧时，为了防止高温生成物直接落在瓶底而使瓶底炸裂，而在集气瓶底放少量水或铺一层沙；故集气瓶底炸裂，可能是由于集气瓶底没留水或未铺沙，与引燃火柴过长无关，引燃火柴过长只会造成氧气的大量消耗。故C错误；
D、验证空气中氧气含量时，需要装置的气密性要好；而进入水的量少于，则可能是由于气密性不好所造成。故D正确。
练习3.
下列各组仪器中，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:
实验室制取二氧化碳需要的仪器有试管（或锥形瓶或平底烧瓶）、长颈漏斗、集气瓶；
反应不需要加热，因此不需要酒精灯；
由分析可知，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是长颈漏斗、集气瓶、酒精灯。
练习4.
实验室制备二氧化碳时，要求随时控制反应进行或停止，以下符合该条件的发生装置是（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:
大理石在多孔塑料片上，要产生气体时，打开弹簧夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭弹簧夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行。
四个装置都有隔板：
A中的隔板在下方，需要的盐酸适量，符合要求；
B中的隔板在上方，需要的盐酸太多，不符合要求；
C用的隔板是铁片，会和盐酸反应产生氢气，不符合要求；
D的铜片隔板可以，但试管内的导气管太长，不符合要求；
练习5.
关于二氧化碳的制取、干燥、收集、性质实验设计错误的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、制取：固体+液体反应，不需加热，长颈漏斗有利于随时加入液体，故：实验设计正确。
B、干燥：制取的气体中有水分，浓硫酸可以干燥酸性气体，吸收水分，二氧化碳为酸性气体，正好符合。用浓硫酸是合适。但是导气管应该是长进短出，否则无法干燥气体。故：实验设计错误。
C、收集：气体密度大于空气，所以选用向上排空气法来收集气体；但没加玻璃片，二氧化碳气体会逸出。故：实验设计错误。
D、性质：二氧化碳溶于水，会生成碳酸，使石蕊试液变红色。实验设计正确。
练习6.
实验室制备并收集二氧化碳，通常有以下操作步骤：①检验装置的气密性；②连接装置；③装入大理石；④加入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。排列顺序正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:
根据实验步骤中要先连接装置再检查装置的气密性，然后加药品时先固体后液体，再收集气体然后才验满，则顺序为②①③④⑤⑥。
练习7.
如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该（ ）
【答案】A
【解析】
题干解析:
实验目的是验证空气中存在二氧化碳，验证就是进一步确定其存在的，所以就是知道存在的前提下进行的。所以没有得到对应的现象可能是与二氧化碳的浓度低导致取样中二氧化碳的量较少有关。所以当没有明显现象时需要继续鼓入空气进行实验即增大样本的数量。
练习8.
实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ）
【答案】B
【解析】
题干解析:
A、此装置是给固体物质加热的反应装置，不适合用来实验室制取二氧化碳；故A不正确；
B、此装置适合固体与液体在常温下反应，即适合块状固体石灰石和稀盐酸常温下发生反应制取二氧化碳；故B正确；
C、此装置是固体与液体在加热的条件下的反应装置，不适合用来实验室制取二氧化碳；故C不正确；
D、此装置不适合用来制取气体，因长颈漏斗下端没伸入液面以下，导管伸入液面以下，生成的气体不易收集。故D不正确。
练习9.
实验室制取二氧化碳和实验室制取氧气相比较，一定相同的是（（ ）
【答案】D
【解析】
题干解析:
解析：A、根据二氧化碳制备装置不加热，氧气制备装置既有加热的高锰酸钾，也有不加热的双氧水，因此实验室制取二氧化碳和制取氧气的发生装置不一定相同；故A不符合题意；
B、根据二氧化碳和氧气都可用向上排空气法收集，但二氧化碳不能用排水法，因此收集方法也不一定相同；故B不符合题意；
C、根据氧气的验满方法：是带火星木条复燃；二氧化碳的验满方法是燃着的木条熄灭，因此验满方法不相同；故C不符合题意；
D、根据氧气和二氧化碳气体的密度都比空气大，集满气体后集气瓶都是瓶口向上放置，故D符合题意；
练习10.
小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2．你认为小张（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会在溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；
B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，二氧化碳比水的密度小，当气体从b进入集气瓶，然后又从c逸出，故B错误；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳密度比水小，从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出，故C正确；
D、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗的底端跑掉，所以收集不到二氧化碳，故D错误；
练习11.
下列反应常用于实验室制取二氧化碳的是（ ）
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、高温煅烧石灰石，需要的温度较高，不选用，故选项错误；
B、石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍反应的进行，故选项错误；
C、实验室制取CO2，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，节约能源，故选项正确；
D、木炭在氧气中燃烧，不好收集二氧化碳，选项错误；
练习12.
下列实验操作中，正确的是（ ）
【答案】D
【解析】
题干解析:
A、检验二氧化碳是否集满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果熄灭，说明已经满了，故A错；
B、试管内液体量超过了试管容积的，手应该握着长柄，不能握着短柄，故B错；
C、胶头滴管要垂悬在试管上方，不能伸入试管内，故C错；
D、氢氧化钠具有腐蚀性，要放在玻璃器皿中称量，故D正确。
填空题
练习1.某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体并验证二氧化碳的部分性质，请回答：
（1）实验室欲制取一瓶二氧化碳气体，应选用装置是 ，有关化学方程式为 ；要得到干燥的二氧化碳气体，还应用到装置 ．
（2）一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象，可能的原因是 ．要吸收反应多余的二氧化碳最好使用装置D而不用装置C，是因为 ．
（3）某同学将CO2通入紫色石蕊试液中，发现石蕊试液变红色
【提出问题】变红的是碳酸还是二氧化碳？
【猜想假设】：①是CO2；②是水；③是水与二氧化碳反应生成的碳酸．
【实验探究】他用四支用紫色石蕊试液浸泡过的小纸花，晾干后，分别做了如下实验：
a．实验Ⅰ中小花的颜色 ，Ⅱ、Ⅲ中小花的颜色不变，实验Ⅳ中小花的颜色 ．
b．做实验Ⅰ的目的是 ；做实验Ⅱ、Ⅲ的目的是 ．
通过实验说明①②③三个假设正确的是 ．
【讨论交流】实验（Ⅳ）结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后纸花又变紫，说明碳酸 ，受热易分解
【拓展延伸】小华同学利用右图装置也能验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，若甲中吸有水，乙中吸有稀硫酸，烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，烧杯 ②中盛有碳酸钠粉末．他应采取的实验操作是 ．
【答案】
（1）BG；CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；E；
（2）装置可能漏气或盐酸浓度过大有氯化氢气体或石灰水变质；氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
（3）【实验探究】变红；变红；验证紫色石蕊试液遇酸性溶液变红色；验证单独的纯净水和干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红色；③；
【讨论交流】不稳定；
【拓展延伸】先将乙滴管中的稀硫酸滴入烧杯2中，观察烧杯1中的纸花是否变色．再滴入甲滴管中的水，此时观察烧杯1中的纸花是否变色．
【解析】
题干解析:（1）实验室制取二氧化碳的药品是石灰石或大理石和稀盐酸，因此发生装置为固液混合且不需加热的B装置，二氧化碳溶于水，不能用排水法收集，密度大于空气密度，因此只能用向上排空气法收集；反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥二氧化碳；
（2）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水变为盐酸，导致石灰水不能出现浑浊或装置漏气没有收集到二氧化碳或石灰水已经变质；氢氧化钠易溶于水，可以得到较浓的溶液，氢氧化钙微溶于水，所以用氢氧化钠溶液有利于二氧化碳的吸收；
（3）【实验探究】a．实验现象是：实验Ⅰ中小花遇盐酸变红，实验Ⅱ中小花的颜色不变色，实验Ⅲ中小花的颜色不变色，实验Ⅳ中小花的颜色变红；
b．该实验说明了酸性溶液能使石蕊试液变红；水不能使石蕊试液变红，二氧化碳也不能使石蕊试液变红．
通过观察小花颜色的变化可以说明：紫色石蕊试液变色不是水作用的结果，也不是二氧化碳气体作用的结果，而是二氧化碳溶于水生成的碳酸的作用的结果．
练习2.为探究CO2的化学性质，需要制取并收集干燥的CO2，以下是老师提供的一些实验装置．
（1）实验室制取CO2的化学方程式为 ，
收集装置为 （填字母），检验二氧化碳是否收集满的方法是 ，观察火焰是否熄灭．
（2）化学课上，李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，钠在瓶中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
【提出问题】黑色颗粒和白色物质可能是什么呢？
【进行猜想】你认为黑色颗粒是 ，小明认为白色物质是氧化钠，小艺认为是碳酸钠，小亮认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，小华认为是氢氧化钠．
你认为 的猜想是错误的，其理由是 ．
【查阅资料】CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠．
【实验探究】李芹同学对白色物质进行实验探究．
实验方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质为氧化钠．
实验方案2：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．结论：白色物质为 ．
【反思评价】小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是 ．
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 ．
【答案】
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B；将燃着的木条放在集气瓶口；
（2）炭黑；小华；反应物中无H元素；Na2CO3；Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红；4Na+3CO22Na2CO3+C．
【解析】
题干解析:（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳．故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此选择装置B向上排空气法收集气体；验满二氧化碳气体的方法：将燃着的木条放在集气瓶口观察现象，如立即熄灭就证明已收集满．
（2）因为是钠在二氧化碳中燃烧，根据元素守恒，黑色颗粒是炭黑；根据元素守恒，反应前没有氢元素，因此不可能是氢氧化钠，故小华的猜想是错误的；通过加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现，得出结论白色固体为碳酸钠．碳酸钠属于盐，但是它显碱性，能使无色的酚酞试液变红色；因此最后得出结论：钠和二氧化碳生成碳酸钠和单质碳，要注意配平，方程式为；4Na+3CO22Na2CO3+C．

练习3.我市某校研究性学习小组在老师指导下，对呼吸作用是否产生二氧化碳进行探究．现请你一同参与：
[提出问题]：呼吸作用是否产生二氧化碳？
[设计方案并进行实验]：
小雪：在试管中加入2mL蒸馏水，用一支玻璃导管插入水中吹气，结果未发现明显的现象．
小宁：在试管中加入2mL澄清石灰水，用玻璃导管向试管中的溶液吹气，产生的现象是： ，该反应的化学反应文字表达式（或化学反应式）为： ．
[解释与结论]：小宁的结论为：呼吸作用能产生二氧化碳．
[评价与反思]：
（1）根据他们的方案和实验，若继续按小雪的方案实验，也能得到小宁同样的结论．请你帮小雪完成继续实验的方案（要求写出实验操作及产生的现象）．
（2）在“奇妙的二氧化碳”的学习中同学们通常会完成“阶梯蜡烛实验”（如图一所示）为研究方便“蜡烛与烧杯”的俯视图表示为如图三所示．为准确完成该实验，防范其他因素的干扰，通常会在将蜡烛点燃，再在烧杯中加一铁质的挡板（如图二所示）后，再向烧杯中倒入二氧化碳．

图一 图二 图三 图四
①实验中挡板放置位置，应当如图 处表示的位置．（从如图中选“Ⅰ”或“Ⅱ”，其中虚线表示为“挡板”放置的位置．）
②插入挡板后，应将二氧化碳气体倒入，请你从图四中选择合理倒入位置 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
③本实验的现象是 ；
④由上述实验现象可知二氧化碳的性质有： ．
【答案】
澄清石灰水变浑浊；二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水或
Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
Ⅰ；C；蜡烛由低到高依次熄灭；不可燃，不助燃且密度比空气大．
【解析】
题干解析:由小宁的结论呼吸作用能产生二氧化碳可知实验现象为澄清石灰水变浑浊，化学反应为二氧化碳和石灰水的反应．
要得到同样的结论，若按小雪的方案继续实验，实验的方案应为二氧化碳与水的反应，并借助紫色石蕊的变色来显示．
在阶梯蜡烛实验中为避免倒入的二氧化碳把上层蜡烛先冲灭，通常会在烧杯中加一铁质的挡板，挡板放置位置，应当保证两只蜡烛在挡板的同一侧，气体从没有蜡烛的一侧倾倒．实验现象为蜡烛由低到高依次熄灭，由此可以得出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大．
练习4.
（2019∙株洲模拟）现有含碳物质：①金刚石，②石墨，③CO，④CO2，⑤Na2CO3，已见有报道的还有：⑥C60，⑦C3O2，⑧C4O3，⑨C5O2，⑩C12O9等．
（1）其中属于碳单质的有_____，属于碳氧化物的有________（均填序号）．
（2）根据CO与CO2两种物质间的相互转化中碳元素或氧元素的质量分数的变化与反应物的关系，确定C3O2转化成CO2的另一反应物，类推写出C3O2完全转化为CO2的化学方程式：_______________．
【答案】
详见解析
【解析】
题干解析:（1）金刚石、石墨、C60等物质都是由一种元素组成的纯净物，属于单质；CO、CO2、C3O2、C4O3、C5O2、C12O9等物质都是由氧元素和另外一种元素组成的化合物，属于氧化物；故填：①②⑥；③④⑦⑧⑨⑩；（2）C3O2完全转化为CO2的化学方程式：C3O2+2O23CO2。故填：C3O2+2O23CO2．
练习5.
（2019∙南湖区模拟）根据问题填空：生产电脑芯片的材料主要是高纯硅。工业生产硅的原理为：2C+SiO2Si+2CO↑，在反应中SiO2发生了____（填“氧化”或“还原”）反应。该反应生产的是粗硅，将粗硅提纯才能得到高纯硅，在提纯过程中发生的反应之一是：H2+SiCl4HCl+X，X的化学式为________。
【答案】
详见解析
【解析】
题干解析:在反应2C+SiO2Si+2CO↑中，SiO2失去氧而生成单质Si，发生失氧的还原反应；根据反应的化学方程式H2+SiCl4HCl+X，反应前的两种反应物的分子中含H、Si、Cl三种原子的个数分别为2、1、4，而生成物HCl的一个分子由仅含有1个H原子和1个Cl原子，根据反应前后原子种类、数目不变，可判断生成的每个X分子由1个H原子、1个Si原子和3个Cl原子构成，则物质X的化学式为HSiCl3；故答案是：还原；HSiCl3。
金刚石
无色透明，正八面体形状的固体，是天然最硬的物质。
常温下，碳的化学性质不活泼，但在高温或点燃条件下，碳的活性大大增强。
可燃性：碳在氧气中 ：
C + O2 点燃 CO2
碳在氧气中 ：
2C + O2 点燃 2CO
还原性：木炭还原氧化铜：
C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑
用于装饰品 ，切割玻璃、 。
石墨
深灰色，有金属光泽，不透明细鳞片状固体，质软，有良好的导电性、润滑性
常用于做电极，铅笔芯、石墨炸弹等。
活性碳
吸附性
常用木炭与活性炭做吸附剂。
A．碳纳米泡沫是一种单质
B．碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质
C．碳纳米泡沫完全燃烧的产物是二氧化碳
D．碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜
A．甲、乙都属于单质
B．甲中的原子个数比乙多
C．甲、乙都为人工合成的化合物
D．甲、乙在氧气中完全燃烧的生成物不同
A．金刚石和石墨的质地较软，常用来做润滑剂
B．这四种物质都是由碳元素组成的单质，化学式都是C
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此化学性质完全不同
A．炭雕工艺品须特别注意防火
B．炭雕是轻质透明且不易变质的固体
C．碳的性质比较稳定，炭雕艺术品可以长期保存
D．炭雕能吸附室内微量有害气体，有利健康
A．“超级黑”是一种新型的化合物
B．在一定条件下，“超级黑”能够燃烧
C．“超级黑”和石墨的内部结构相同
D．“超级黑”是一种新型的金属材料，有广泛的应用前景
物质
性质
功用或危害
CO2
大气中二氧化碳含量增加，地表热量不易散发
温室效应加剧
干冰升华吸热

绿色植物在阳光照射下，把CO2和H2O转化成糖
光合作用、大棚内气体肥料
通常条件下不能燃烧，不支持燃烧
灭火
CO
可燃性，燃烧产生热量
重要气体燃料
跟血红蛋白极易结合
缺氧中毒
A．金刚石和石墨均属于碳的单质，所以二者性质完全相同
B．二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C．一氧化碳、二氧化碳、碳都能还原氧化铜
D．二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
A．紫色﹣红色﹣紫色
B．红色﹣蓝色﹣无色
C．紫色﹣红色﹣无色
D．红色﹣红色﹣无色
选项
实验目的
实验操作
A
检验一种气体是否为CO2
通入紫色石蕊溶液
B
检验一种固体是否为Na2CO3
取少量样品，加入稀盐酸
C
鉴别CO和CH4
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
D
除去CO2气体中的CO气体
点燃气体
A．A
B．B
C．C
D．D
A．步骤①
B．步骤②
C．步骤③
D．步骤④
A．A处上升，B处下降
B．A，B两处都下降
C．A处下降B处上升
D．A，B两处都不变
A．
B．
C．
D．
A．查气密
B．装入药品
C．收集气体
D．验满
A．用KMnO4制O2﹣﹣①②
B．检验一瓶气体是否为O2﹣⑦⑧⑨
C．用大理石和稀盐酸制CO2﹣﹣②③④⑤
D．收集CO2气体﹣﹣⑥⑦
A．气体发生装置可能相同
B．反应条件相同
C．气体收集方法可能相同
D．反应的基本反应类型相同
A．
B．
C．
D．
A．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B．甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C．甲装置具有启普发生器的功能
D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
A．制取CO2气体时，始终收集不到CO2--收集CO2的集气瓶没盖严
B．加热碱式碳酸铜固体粉末时，试管破裂--试管口略朝下倾斜
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂--用于引燃的火柴过长
D．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于--气密性不好
A．长颈漏斗、集气瓶、酒精灯
B．长颈漏斗、集气瓶、试管
C．长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶
D．平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶
A．
B．
C．
D．
A．
B．
C．
D．
A．①②③④⑤⑥
B．②①④③⑤⑥
C．②①③④⑤⑥
D．②③④①⑤⑥
A．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
C．得出空气中没有二氧化碳的结论
D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
A．
B．
C．
D．
A．发生装置
B．收集方法
C．验满方法
D．集满气体后的集气瓶的放置方法
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
A．高温煅烧石灰石
B．石灰石与稀硫酸反应
C．大理石与稀盐酸反应
D．木炭在氧气中燃烧
A．检验二氧化碳是否集满
B．给试管内液体加热
C．向试管中滴加液体
D．称量氢氧化钠固体质量
实验方案
实验现象
实验结论


人呼出气体中含有二氧化碳．
实验方案
实验现象
实验结论
向溶液中滴加紫色石蕊试液．
紫色石蕊试液变红．