专题05 碳和碳的氧化物【十大题型】（原卷版）-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列（全国通用）

这是一份专题05 碳和碳的氧化物【十大题型】（原卷版）-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列（全国通用），共25页。

【题型1】金刚石、石墨和C60
【题型2】根据新信息判断碳单质的性质
【题型3】碳的化学性质
【题型4】木炭还原氧化铜的实验探究
【题型5】实验室制取二氧化碳
【题型6】二氧化碳的性质
【题型7】二氧化碳与水和碱溶液反应的实验探究
【题型8】二氧化碳的用途和影响
【题型9】一氧化碳的性质
【题型10】碳及其化合物的关系
碳和碳的氧化物是元素化合物知识的重要内容，也是中考必考的考点。该专题考查难度较小的内容有：金刚石、石墨的物理性质及其对应的用途、二氧化碳的实验室制取、二氧化碳的物理性质、用途、对环境的影响等，一般以选择题和填空题的形式呈现。考查难度较大的内容主要集中在实验探究部分，包括：木炭与氧化物反应的实验探究、二氧化碳与水反应实验探究、二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应实验探究、一氧化碳还原金属氧化物的实验探究等。
【知识点1】碳的几种单质
1.金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃刀头等。
2.石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极等
3.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、木炭具有吸附性，焦炭用于炼铁。
4.金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列方式不同。
5.单质碳的化学性质：各种碳单质化学性质相似，常温下碳的化学性质不活泼，但在点燃或高温下能与很多物质起反应。
①可燃性：C + O2 CO2（O2充足） 2C + O2 2CO（O2不充足）
②还原性：2CuO + C 2Cu + CO2↑ CO2 + C 2CO
【知识点2】二氧化碳的制法
1.原理：用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应
2.反应方程式：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O +CO2↑
3.制取装置：发生装置——固液不加热；收集装置——只用向上排空气法（CO2能溶于水，密度比空气大）
4.CO2的检验：将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO2。
化学方程式：CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O
5.CO2的验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则已充满。（利用CO2不能燃烧、不支持燃烧的性质）。
6.CO2的工业制法：CaCO3CaO + CO2↑
【知识点3】二氧化碳
1.CO2的物理性质：无色、无味、密度比空气大，能溶于水。固体CO2（干冰）易升华。
2.CO2的化学性质：
⑴二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；
⑵二氧化碳不供给呼吸（进地窖和枯井前要做灯火实验）
⑶二氧化碳能与水反应生成碳酸
化学方程式：CO2 + H2O == H2CO3 碳酸不稳定：H2CO3 == CO2↑+ H2O
⑷二氧化碳与碱溶液反应
= 1 \* GB3 ①与石灰水反应： CO2 + Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O（用于检验、鉴别二氧化碳）
= 2 \* GB3 ②与氢氧化钠溶液反应：CO2 + 2NaOH== Na2CO3+ 2H2O（用于吸收、除去二氧化碳）
⑸二氧化碳能与炽热的碳反应：CO2 + C 2CO
3．CO2的用途及对生活环境的影响
CO2：用于灭火，制饮料、化肥和纯碱，温室肥料。干冰：人工降雨、营造舞台效果
4.二氧化碳对生活和环境的影响：
（1）呼吸、燃烧都产生CO2，光合作用吸收CO2，放出O2。因此，空气中的CO2的含量是相对稳定的。若破坏森林，过多地燃烧化石燃料，则会使CO2含量增加，造成温室效应。所以，应多使用太阳能、风能、地热等清洁能源；严禁乱砍乱伐森林。
（2）温室气体：CO2、CH4、O3和氟氯代烷（氟利昂）
【知识点4】一氧化碳
1.物理性质：无色无味的气体，密度略小于空气。
2.化学性质：
（1）可燃性：2CO + O2 2CO2
（2）还原性：CuO + CO Cu + CO2
（3）毒性：与血液中的血红蛋白结合，使人体缺氧。
【题型1】金刚石、石墨和C60
【例1】（2023·吉林·统考中考真题）下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是
A．都是碳的单质B．都由碳元素组成
C．物理性质相同D．碳原子排列方式不同
【变式1-1】（2023·湖南长沙·长沙市长郡双语实验中学校考模拟预测）如图所示是金刚石、石墨和C60的结构模型，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是

A．石墨是天然存在的最硬的物质
B．金刚石和石墨在足量氧气中燃烧，产物都是二氧化碳
C．金刚石、石墨都是黑色固体
D．C60是一种新型的化合物
【变式1-2】（2023·湖南长沙·统考中考真题）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
【变式1-3】（2023·山东潍坊·统考中考真题）下列物质的性质与用途，对应关系错误的是
A．金刚石硬度大，用于切割大理石B．干冰升华吸热，用于人工降雨
C．石墨烯导电性强，用作新型电阻触摸屏的电极D．氢氧化钠固体易吸水，用于干燥二氧化碳
【题型2】根据新信息判断碳单质的性质
【例2】（2023·北京西城·统考二模）中国科学家成功制备出石墨双炔包覆的锑纳米空心立方盒，可用作钠离子电池负极材料。石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下。下列说法不正确的是

A．石墨烯和石墨双炔都是单质B．石墨烯和石墨双炔性质完全相同
C．石墨烯和石墨双炔完全燃烧都生成CO2D．石墨烯和石墨双炔均可作电极材料
【变式2-1】（2023·安徽合肥·校联考二模）科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，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
A．碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质
B．碳纳米泡沫是一种单质
C．碳纳米泡沫不具有可燃性
D．碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜
【变式2-2】（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）科学家在高温高压条件下合成一种新形态的金刚石─次晶金刚石，次晶金刚石是目前发现的非晶材料中硬度和热导率最高的材料。下列有关说法正确的是
A．次晶金刚石是一种新型化合物B．次晶金刚石中碳元素的化合价为+2价
C．次晶金刚石很坚固且不能燃烧D．次晶金刚石与石墨的碳原子排列方式不同
【变式2-3】（2023·安徽六安·统考二模）阅读下列科技短文，回答问题。
北京冬奥会成功举办。吉祥物“冰墩墩”深受大家欢迎，其外壳由环保PVC（聚氯乙烯）及PC（聚碳酸酯）材料制作而成。火炬“飞扬”秉持绿色、可持续理念，以氢气作为燃料，火炬外壳以碳纤维材质为主。
碳纤维是由碳元素组成的一种新型纤维材料，其密度比铝小，强度是铁的20倍，具有抗电磁辐射、耐腐蚀的特点，化学性质与碳相似。为提高碳纤维的强度，须将碳纤维原丝进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如图所示。

(1)文中涉及到的有机合成材料有 （填1种即可）。
(2)下列说法正确的是_______（填字母序号）。
A．碳纤维是一种新型的化合物B．碳纤维不可燃
C．碳纤维可用作电磁辐射屏蔽材料D．碳纤维中碳元素化合价为+4
(3)由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
(4)氢气完全燃烧时反应的化学方程式 。
【题型3】碳的化学性质
【例3】（2023·湖北十堰·统考中考真题）《中国书法大会》书写时代精神。唐怀素《自叙帖》保存至今仍不变色，主要是因为书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑
A．是黑色固体B．具有吸附性
C．常温下性质稳定D．具有还原性
【变式3-1】（2023·湖北武汉·统考中考真题）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______。
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)木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为 。
【变式3-2】（2023·湖南邵阳·校考模拟预测）已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示：

请回答：
(1)C的化学式为 ；E的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为 。
【变式3-3】（2023·广西南宁·校考三模）下列物质间的转化，通过一步化学反应不能实现的是
A．B．
C．D．
【题型4】木炭还原氧化铜的实验探究
【例4】（2023·河南周口·校联考三模）实验小组采用如图所示装置验证碳粉还原氧化铜，下列说法错误的是
A．实验前要先检验装置的气密性
B．点燃酒精喷灯一段时间后，玻璃管内黑色粉末逐渐变为红色
C．澄清石灰水变浑浊说明玻璃管中反应有二氧化碳生成
D．点燃酒精喷灯之前和熄灭酒精喷灯之后通入氮气的原因一样
【变式4-1】（2023·云南昆明·统考一模）某化学兴趣小组的同学设计了以下实验，探究教材实验6-2中“碳还原氧化铜”的最佳实验方法。
【实验原理】
(1)写出教材实验6-2中碳和氧化铜反应的化学方程式 。
【实验探究】实验Ⅰ：取质量比为的木炭粉和氧化铜混合物进行实验，根据实验现象对实验效果进行评分（评分越高，效果越好）。
(2)通过实验Ⅰ可得出的结论是装置 （填“A”或“B”）实验效果较好。
实验Ⅱ：化学兴趣小组的同学在查阅资料后提出了猜想：木炭粉和氧化铜的质量比、木炭的颗粒大小会影响实验效果。于是用实验Ⅰ中效果较好的装置再次进行了实验，根据实验现象对实验效果进行评分。
(3)实验③中 。
【实验结论】
(4)通过实验组合______（填标号）可得到结论：木炭粉和氧化铜质量比为时效果最好。
A．①②③④B．①②⑦⑧C．⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥
【拓展延伸】
(5)碳还原氧化铜得到的铜中可能含有氧化亚铜，氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：。化学兴趣小组的同学们为验证反应所得红色固体中是否含有氧化亚铜，取一定量红色固体样品，加入足量的稀硫酸，观察到 （填写实验现象），说明所得红色固体中含有氧化亚铜。
【变式4-2】（2023·上海杨浦·统考一模）兴趣小组在进行碳粉和氧化铜反应的实验时，发现实验中可能会产生一氧化碳，于是改进实验装置如下：
(1)接通电源前，打开旋塞，通入一段时间氮气目的是 。
(2)关闭旋塞，接通电源，陶瓷加热棒温度可升高至700℃以上，该过程是将电能转化为 能。a处发生反应的化学方程式 。
(3)反应一段时间后，关闭电源，待冷却后往U形管中滴入少量澄清石灰水，打开旋塞，观察到的现象是 。
(4)判断碳粉与氧化铜是否恰好完全反应，最简单的方法是 。
【变式4-3】（2023·安徽滁州·统考二模）碳单质在生产、生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对碳单质进行如下探究。
【活动一】认识碳单质
(1)金刚石与石墨的物理性质不同，是因为碳原子的 不同。
【活动二】定性探究碳与氧化铜反应的气体生成物
【提出问题】碳与氧化铜反应可能生成什么气体？
【作出猜想】猜想①：只生成；猜想②：只生成；猜想③：既生成，又生成。
【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇无变化，但遇微量的会立即变成蓝色。
【实验验证】小红同学经过思考之后，设计了如图1所示的实验装置。

步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的氮气；步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精灯给玻璃管加热；步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。
(2)实验开始时，先通一会儿氮气再加热的目的是 。
(3)给玻璃管集中加热一段时间后，玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色，B装置和C装置中出现的现象分别是 。
【实验结论】
(4)通过分析得出，猜想③是正确的。写出C装置中发生反应的化学方程式： 。
【实验反思】
(5)C装置的作用是 。
【活动三】用数字传感器探究碳与氧化铜反应的气体生成物
(6)小亮同学采用数字化传感器对木炭还原氧化铜的实验进行探究（如图2所示），对不同质量比的CuO与C反应产生的气体进行数据采集（1 ppm=0.0001%），结果如图3和图4所示。

①分析图3，浓度下降的原因可能是 。
②分析图4可得，反应物的质量比与产生的含量的关系是 。
【题型5】实验室制取二氧化碳
【例5】（2023·湖南岳阳·统考中考真题）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。
(1)【实验原理】 （用化学方程式表示）。
(2)【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）。

(3)【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法： 。
(4)【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）。
【变式5-1】（2023·湖北随州·统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：
(1)实验室常用石灰石和稀盐酸制取气体，其反应的化学方程式是 。
(2)为了得到干燥、纯净的气体，产生的气流应依次通过装置 、 (填装置编号)，收集气体选用的装置是 (填装置编号)。
(3)有人对气体发生装置A作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，如右图所示。改进后的优点 。

【变式5-2】（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）实验室现有大理石，高锰酸钾、稀盐酸及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：

Ⅰ．制取二氧化碳：
(1)选用的发生装置是 （填字母），发生反应的化学方程式为 。
(2)对比装置C、D的异同，选用C而不用D收集的理由是 。
(3)用所选装置制取较多二氧化碳，从便于操作及回收和节约药品等角度考虑，一次性加入足量 （填药品名称）比较合理。
Ⅱ．制取氧气：
(4)E中仪器a的名称是 。
(5)制取氧气时发生反应的化学方程式为 。
(6)如图E所示，若集气瓶位置固定不变，则收集过程中集气瓶口处的压强 （填“逐渐变大”或“保持不变”或“逐渐变小”），当看到集气瓶口有 的明显现象时，说明氧气已经收集满。
【变式5-3】（2023·辽宁鞍山·统考三模）某实验小组进行制取气体，请结合如图回答问题。

(1)图中a的仪器名称： 。
(2)实验室可用A装置制取CO2，其化学方程式为 ，若将A改为B，其优点是 。若用装置E收集CO2，并测量生成的CO2气体的体积，其中在水上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水，装置E中植物有上方的空气对测量CO2的体积 （填“有”或“没有”）影响。
(3)为得到纯净、干燥的CO2，除杂装置导管口的正确连接顺序是 （填数字）。
(4)装置C充满水，要想排出装置C中的水，使它充满O2，则氧气应从 （填“1”或“2”）通入。
(5)如图F是收集某气体的装置，由实验装置推测该气体的有关性质可能是 （选填字母）。
【题型6】二氧化碳的性质
【例6】（2023·北京·统考中考真题）用下图实验研究的性质。

(1)可证明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，由此可得出具有的性质是 。
【变式6-1】（2023·湖南常德·统考中考真题）鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，化学兴趣小组对鸡蛋壳进行了实验探究，具体实验如图所示，下列说法中错误的是

A．实验1中，打开分液漏斗，滴加盐酸，一段时间后，澄清石灰水会变浑浊
B．实验2中，温度计会显示溶液的温度升高
C．实验2中显示的操作都是规范的
D．实验2中，烧杯中溶液会变红
【变式6-2】（2023·北京昌平·统考二模）用下图装置验证二氧化碳的性质（图中小花为干燥的紫色石蕊纸花）。下列说法不正确的是
A．实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭
B．实验①可验证“CO2密度比空气大”“一般情况下，CO2不燃烧且不支持燃烧”
C．实验②中纸花不变红，实验③纸花放入CO2中变红色
D．实验③可验证CO2和H2O发生了化学反应并生成酸性物质
【变式6-3】（2023·辽宁丹东·统考中考真题）在实验室里，同学们欲用如图所示装置别取气体并验证其相关性质。
(1)实验室利用装置制取，试管口略向下倾斜的原因是 ，反应的化学方程式为 ；利用 的性质，可采用排水法收集。
(2)下列反应物状态和条件的组合，适合于选用B装置制取气体的是______。
A．反应物为固体和液体且反应需要加热
B．反应物为固体和固体且反应不需要加热
C．反应物为固体和液体且反应不需要加热
(3)在装置中，左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向装置中通入足量干燥的，一段时间后，可观察到干燥纸花 ，湿润纸花 。上述实验能证明的化学性质是 。
(4)欲要同时证明不支持燃烧和密度比空气大两点性质，在与装置中，你认为选用 装置进行操作更合理。
【题型7】二氧化碳与水或碱溶液反应的实验探究
【例7】（2023·海南海口·海口市第十四中学校考一模）在探究CO2和NaOH是否发生化学反应时，某同学设计出下列三种实验装置。
(1)三个实验是否都能证明CO2跟NaOH发生了化学反应？ 。
(2)分别写出实验①、②所能看到的实验现象：
实验① ；
实验② 。
(3)请进一步设计实验来证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应 (简述实验操作步骤、现象及结论)。
【变式7-1】（2023·四川成都·校考一模）下图是验证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 。若事先在烧杯中放入少量的澄清石灰水还可观察到变浑浊的现象，发生反应的方程式为 。
(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能与水反应。
【变式7-2】（2023·吉林·统考中考真题）小淼同学用传感器研究等量水和NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如下图所示。

(1)曲线①是CO2和 作用的综合结果；
(2)加入（写出一种具体物质） 试剂可证明NaOH溶液与CO2发生化学反应；
(3)若选用等量饱和石灰水进行实验，其曲线在 （填“①上方”或“①②之间”或“②下方”）。
【变式7-3】（2023·山东烟台·统考中考真题）欲证明“与能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验（实验装置中夹持仪器、电脑均已略去）。
实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验

实验前型管两端液面相平，将溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，型管中的液面左高右低。
(1)小亮同学根据型管中液面高度变化得出结论：与发生了化学反应，该反应的化学方程式是 。
(2)小明认为仅凭型管中液面高度变化，不足以得出”与发生了化学反应”的结论，理由是 。
实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。
按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位（不进行活塞操作时，活塞不能自主移动）。瓶内压强变化如图3所示。
(3)滴有酚酞试液的溶液呈 色。
(4)向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明与已发生了反应的现象是 ，产生此现象的反应的化学方程式是 。
(5)图3中， （填序号）段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收。
①段 ②段 ③段
(6)图3中，段压强远低于段压强，能够说明 。
【题型8】二氧化碳的用途和影响
【例8】（2023·辽宁沈阳·统考中考真题）生活生产中下列物质与对应用途不相符的是
A．盐酸除铁锈B．干冰用于人工降雨
C．食盐做调味品D．氧气做食品保护气
【变式8-1】（2023·山东威海·统考中考真题）化学与人类生活和社会发展密切相关。下列说法不正确的是
A．回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源和能源
B．作为健康饮食的一部分，每人每天都应当通过保健品补充各种维生素
C．温室大棚用二氧化碳作气肥，有利于植物光合作用
D．从海水中获取淡水，对解决淡水危机有重要意义
【变式8-2】（2023·山东烟台·统考中考真题）2023年世界环境日中国的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法不符合这一主题的是
A．煤炭脱硫处理，有效减少酸雨的产生
B．积极植树造林，促进达成“碳中和”
C．禁止使用化石燃料，防止产生雾霾
D．使用新型可降解塑料，减少“白色污染”
【变式8-3】（2023·辽宁丹东·统考中考真题）首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内，的人为移除与人为排放相抵消。
(1)大气中过多会导致 的加剧。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集：应选择 性（填“酸”或“碱”）试剂吸收捕集。
②碳循环：为降低含量，科学家正在研究一种新型“人造树叶”，它能吸收空气中的并转变为乙醇（乙醇的化学式为），该反应的化学方程式为，则的化学式为 。
③碳替代：选用氢气作为碳替代能源的理由是 ；氢气可以采用电解水的方法制得，电解水的化学方程式是 ；还可以作为碳替代能源的有 （答一种即可）。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是______。
A．双面使用纸张B．植树造林C．露天焚烧垃圾
【题型9】一氧化碳的性质
【例9】（2023·天津·统考二模）下列对实验现象的描述正确的是
A．一氧化碳在空气中燃烧，产生蓝色火焰
B．木炭在氧气中燃烧发出白光，生成黑色固体
C．细铁丝在空气中点燃剧烈燃烧，火星四射
D．红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧
【变式9-1】（2023·四川广安·统考中考真题）性质决定用途，用途反映性质。下列物质的用途与性质对应不正确的是
A．用熟石灰改良酸性土壤——熟石灰可与酸性物质反应
B．用CO冶炼金属——CO具有可燃性
C．用洗涤剂清洗餐具上的油渍——洗涤剂有乳化功能
D．用稀盐酸除铁锈——盐酸可与Fe2O3反应
【变式9-2】（2023·上海杨浦·统考一模）利用如图所示装置探究CO的化学性质，说法错误的是
A．甲、丙两处澄清石灰水作对比，说明CO与CuO反应能生成二氧化碳
B．乙、丙、丁三处的实验现象都能说明CO能与CuO发生化学反应
C．丁处燃烧，说明CO有毒
D．省略甲处澄清石灰水也能达到实验目的
【变式9-3】（2023·上海嘉定·统考一模）用碳、一氧化碳分别与氧化铜反应制取铜，实验装置如下图所示。
【实验甲】碳与氧化铜反应制取铜
(1)A中的现象是 。
(2)B处澄清石灰水变浑浊说明A中有 气体生成，写出B中发生反应的化学方程式 。
【实验乙】一氧化碳与氧化铜反应制取铜
(3)实验开始时，应先通入一氧化碳一段时间后再点燃A处酒精灯，这样操作的原因是 。
(4)实验结束时有如下操作，正确的顺序是 （填编号）。
a.熄灭A处酒精灯
b.熄灭C处酒精灯
c.继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却至室温
d.关闭K处止水夹
(5)对甲、乙实验的分析正确的是 （填编号）。
A．石灰水的作用都是检验并吸收二氧化碳。
B．固体减少的质量都等于参加反应的氧化铜中氧元素的质量
C．制取相同质量的铜，需要碳和一氧化碳的物质的量相同
D．碳和一氧化碳均表现出还原性
【题型10】碳及其化合物的相互关系
【例10】（2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测）碳和部分含碳化合物之间的转化关系如图所示，下列说法正确的是

A．物质X一定是盐类物质
B．工业炼铁中涉及的转化仅有①④
C．①~⑥中最多含有四种基本反应类型
D．CO和CO2具有相似的化学性质
【变式10-1】（2023·黑龙江鸡西·校考三模）下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是
A．CO和组成元素相同，所以它们的化学性质也相同
B．碳在空气中充分燃烧时生成，不充分燃烧时生成CO
C．CO用于冶炼金属、作气体燃料；用作气体肥料、可以灭火
D．古代用墨汁书写的字画能保存至今，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
【变式10-2】（2023·山东临沂·统考中考真题）碳及其部分化合物的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物)。下列说法中错误的是

A．X可以是单质或氧化物
B．“”的反应类型为置换反应
C．“”的反应可以用石蕊溶液检验
D．“”的反应可以用于实验室检验二氧化碳
【变式10-3】（2023·湖南益阳·统考中考真题）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
1． （2023·黑龙江大庆·统考中考真题）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
2．（2023·四川绵阳·统考中考真题）物质的性质决定其用途，下列物质的用途中利用其化学性质的是
A．干冰用于人工降雨B．石墨用于制列车电刷
C．金刚石用于裁玻璃D．水用于电解法制氢气
3．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水，主要原因是
A．碳是黑色的B．碳粉末细小
C．碳不溶于水D．常温下碳化学性质稳定
4．（2023·吉林长春·统考中考真题）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
5.（2023·江苏南通·统考中考真题）含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．活性炭具有吸附性，可用于水的净化
B．一氧化碳具有毒性，可用于高炉炼铁
C．碳酸氢钠受热易分解，可用于治疗胃酸过多症
D．聚氯乙烯塑料热稳定性差，可用作电线外面的绝缘层
6．（2023·辽宁营口·统考中考真题）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
7．（2022·贵州毕节·统考中考真题）实验室常用下列A、B、C装置制取气体，D、E装置收集气体。

回答下列问题：
(1)C装置中仪器X的名称是 。
(2)用石灰石和稀盐酸作原料制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，选用的收集装置为 （填代号，下同）。
(3)用锌粒和稀硫酸作原料制取氢气，为实现气体随开随用、随关随停，选用的制取装置为
(4)实验室用醋酸钠和碱石灰（主要成分是NaOH和CaO）固体混合物作原料、在加热条件下制取CH4，选用的制取装置为 ，收集装置为 。
(5)如图所示装置用于收集某干燥的气体，下列气体中能用它收集的是 （填选项序号）。

a.O2 b.CO2 c.H2 d.CH4
8.（2023·湖北随州·统考中考真题）新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。
Ⅰ.“航天新征程，十六问苍穹”。北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。请回答下列问题：
(1)钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于 (填“金属材料”或“复合材料”)。
(2)肼()又称联氨，是火箭推进器的常用燃料之一。试写出在氧气中燃烧生成氮气和水的化学方程式 。
Ⅱ.碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。下图为金刚石、石墨、和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子。
(3)金刚石、石墨和的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是 。
(4)科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家们不断去探索。在石墨烯中，每个碳原子连接 个六元环。
9．（2023·西藏·统考中考真题）我国提出2060年前实现碳中和，体现了构建人类命运共同体的大国担当。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。丁仲礼院士认为碳中和是让人为排放的被人为努力和自然过程所吸收。
(1)实现碳中和人人有责。为了减少排放，同学们改进了木炭还原氧化铜实验装置，改进前和改进后装置如图所示。请问装置B的作用是 。

【实验操作及现象】
按如图改进后装置进行实验，观察到如下实验现象
现象1：加热一段时间后，试管中部分黑色固体变红；
现象2：装置A中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】
(2)现象1说明木炭具有 性；现象2说明生成了 气体。
【实验反思】
(3)老师告诉同学们实验中还会产生少量的CO，于是同学们按如图所示增加小气球以此完善实验装置。请问小气球的作用是 。

【思考延伸】
(4)随着工业生产的高速发展和人民生活水平的提高，排入大气中的越来越多，导致温室效应加剧。下列措施有助于实现碳中和的有_____(填字母)。
A．植树造林
B．用清洁燃料代替化石燃料
C．利用人工途径将合成为淀粉
10．（2023·宁夏·统考中考真题）我国提出2060年前实现碳中和。彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下：
探究活动一：探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。
【解释与结论】
分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
(1)实验Ⅳ的目的是 。
(2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是 。
(3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式 。
探究活动二：探究二氧化碳与碱溶液的反应。
【设计与实验】同学们取氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液设计并进行了如图所示实验。

【解释与结论】
(4)实验①中观察到的现象是 ，得到二氧化碳能与氢氧化钙溶液发生化学反应的结论；实验②中观察到无明显现象，得到二氧化碳不能与氢氧化钠溶液发生化学反应的结论。
【反思与评价】
(5)有同学认为实验②得出的实验结论不合理，他认为无明显现象并不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液不发生化学反应，于是设计了以下三个实验方案，证明二氧化碳是否能与氢氧化钠溶液发生化学反应，其中能达到目的的方案有 。
【表达与交流】
(6)通过实验探究得出二氧化碳与氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液均能发生化学反应，请写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(7)请你为某工厂提出一条减少排放物中二氧化碳含量的建议： 。
11．（2023·江苏苏州·统考中考真题）作为一种碳资源，被广泛应用于工农业生产。
Ⅰ、植物气肥
(1)在蔬菜大棚内增大浓度，有利于植物进行 ，促进生长。
Ⅱ、生产化肥
(2)二氧化碳和氨气可以生产尿素［］和碳酸氢铵。
①合成尿素的反应为，X的化学式是 。
②合成碳酸氢铵的反应为，该反应需在较 （填“高”或“低”）温度下进行。
(3)理论上，相同质量的分别生产和，消耗的质量比为 。
Ⅲ、催化重整
(4)与在催化剂作用下可得到合成气（CO和），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图-1所示。
①消碳反应的产物“”是 。
②为减少催化剂表面的积碳，可在原料气中加入适量 气体。
③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是 。装置序号
A
B
装置
实验现象
黑色固体中有极少量
红色固体
出现红热现象，黑色固体
中有少量红色固体
实验效果评分
3.5
4.1
实验组
第一组
第二组
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
木炭粉和氧化铜的质量比
木炭颗粒
细
细
细
细
极细
极细
极细
极细
实验效果评分
6.3
6.9
5.1
3.8
7.8
9.2
6.8
4.0
选项
A
B
C
D
密度比空气
大
大
小
小
溶于水中所得溶液的pH
＞7
＜7
＞7
＜7
实验操作
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验现象
紫色纸条不变色
紫色纸条不变色
紫色纸条变红色
实验方案
实验步骤
方案一
在两个相同的软塑料瓶中挤满二氧化碳，分别加入等量的水和氢氧化钠溶液，振荡，观察现象。
方案二
向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加几滴无色酚酞溶液，观察现象。
方案三
向一瓶盛有二氧化碳的集气瓶中加入适量氢氧化钠溶液，振荡后，滴加足量稀盐酸，观察现象。