考點一 金剛石、石墨和C60
1．碳的幾種單質(zhì)
（1）金剛石（C）是自然界中最硬的物質(zhì)，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等。
（2）石墨（C）是最軟的礦物之一，有優(yōu)良的導(dǎo)電性、潤滑性?？捎糜谥沏U筆芯、干電池的電極等。
焦炭、木炭、活性炭、炭黑等由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成?；钚蕴俊⒛咎烤哂形叫?。
（3）C60（也叫“足球烯”）：每個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是碳原子的排列方式不同。
2．單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
（1）常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，因此古代用墨書寫的字畫保存時間很久仍不變色。
（2）可燃性：
完全燃燒(氧氣充足)，生成CO2：C + O2 點燃 CO2。
不完全燃燒 (氧氣不充足)，生成CO： 2C + O2 點燃 2CO。
（3）還原性：

= 1 \* GB3 ①原理：C+ 2CuO 高溫 2Cu + CO2↑（置換反應(yīng)）。
= 2 \* GB3 ②現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
= 3 \* GB3 ③結(jié)論：C是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。
= 4 \* GB3 ④注意點：A.試管口略向下傾斜（防止水蒸氣冷凝回流，炸裂試管）；B.實驗結(jié)束時，應(yīng)先從石灰水中取出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈（防止石灰水倒吸入，炸裂試管）。
考點二 二氧化碳
1．物理性質(zhì)
無色、無味、密度比空氣大，能溶于水。固體CO2（干冰）易升華。
2．化學(xué)性質(zhì)
（1）二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒。
（2）二氧化碳不供給呼吸（進地窖和枯井前要做燈火實驗）。
（3）與水反應(yīng)生成碳酸，CO2 + H2O === H2CO3，CO2通入紫色石蕊試液，石蕊變紅，再給石蕊加熱，又恢復(fù)紫色，說明碳酸不穩(wěn)定，易分解，H2CO3 === H2O + CO2↑。
（4）與澄清石灰水反應(yīng)， Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O，該反應(yīng)用于檢驗CO2。
（5）二氧化碳能與熾熱的碳反應(yīng)，2C + CO2 高溫 2CO。
3．CO2的用途及對生活環(huán)境的影響
（1）用途：用于滅火，制飲料、化肥和純堿，溫室肥料。干冰用于人工降雨、營造舞臺效果。
（2）影響：CO2含量增加，造成溫室效應(yīng)。減緩溫室效應(yīng)的方法有多使用太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬惹鍧嵞茉?；嚴禁亂砍亂伐森林。CH4、O3和氟氯代烷也能引起溫室效應(yīng)。
考點三 一氧化碳
1．物理性質(zhì)
無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。
2．化學(xué)性質(zhì)
（1）可燃性：2CO + O2 點燃 2CO2。
（2）還原性：CO+ CuO 加熱 Cu + CO2。
（3）毒性：與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺氧。
考點一 金剛石、石墨和C60
題型01 碳的幾種單質(zhì)
1．有關(guān)碳單質(zhì)的說法正確的是
A．石墨是最軟的物質(zhì)B．活性炭可以吸附異味
C．金剛石不具有可燃性D．足球烯是由碳原子直接構(gòu)成
【答案】B
【詳解】A、石墨是最軟的礦物之一，不是是最軟的物質(zhì)，錯誤；
B、活性炭具有吸附性，可以吸附異味，正確；
C、金剛石是由碳組成的單質(zhì)，具有可燃性，錯誤；
D、金剛石、石墨是由碳原子直接構(gòu)成的，但足球烯是由足球烯分子構(gòu)成的，錯誤。
故選B。
2．（2023·湖北武漢）石墨、活性炭和木炭在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。

回答下列問題：
（1）石墨的用途可以是______。
A．用于制鉛筆芯B．用作電極C．用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味劑，是利用其 （填“物理”或“化學(xué)”）性質(zhì)。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃燒的化學(xué)方程式為 。
【答案】（1）AB
（2）物理
（3）
【詳解】（1）A、石墨具有滑膩感，且為深灰色，可用于制鉛筆芯，故選項正確；
B、石墨具有導(dǎo)電性，可用作電極，故選項正確；
C、石墨很軟，不能用于切割大理石，故選項錯誤；
故選：AB；
（2）活性炭作冰箱除味劑，不需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來，是利用其物理性質(zhì)；
（3）碳和氧氣在點燃條件下生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
3．（2023·黑龍江大慶）近年來研究發(fā)現(xiàn)，以新形態(tài)存在的碳單質(zhì)在諸多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯誤的是
A．石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是天然存在的最硬的物質(zhì)
B．石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用
C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制鉛筆芯
D．金剛石、石墨和里碳原子的排列方式不同，因此在性質(zhì)和用途上存在明顯差異
【答案】A
【詳解】A、石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是石墨很軟，符合題意；
B、石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用前景，不符合題意；
C、鉛筆芯是石墨粉和黏土粉末按一定比率混合而成的，因為石墨質(zhì)軟，且是灰黑色，容易留下痕跡，不符合題意；
D、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，C60由C60分子構(gòu)成，C60分子由碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性質(zhì)差異很大，因此它們在性質(zhì)和用途上存在明顯差異，不符合題意。
故選A。
4．（2023·湖北隨州）新型材料、新型能源的應(yīng)用，是人類共同關(guān)注的問題。
Ⅰ.“航天新征程，十六問蒼穹”。北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。請回答下列問題：
（1）鈦和鈦合金具有很多優(yōu)良的性能，廣泛用于火箭、航天飛機等。鈦和鈦合金屬于 (填“金屬材料”或“復(fù)合材料”)。
（2）肼()又稱聯(lián)氨，是火箭推進器的常用燃料之一。試寫出在氧氣中燃燒生成氮氣和水的化學(xué)方程式 。
Ⅱ.碳元素是人類接觸和利用最早的元素之一。下圖為金剛石、石墨和石墨烯的結(jié)構(gòu)模型，圖中小球代表碳原子。
（3）金剛石、石墨和的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是 。
（4）科學(xué)家成功地從石墨中分離出單層的石墨片(也稱石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元環(huán)呈蜂窩狀的二維結(jié)構(gòu)。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和其他奇特性質(zhì)正激勵著科學(xué)家們不斷去探索。在石墨烯中，每個碳原子連接 個六元環(huán)。
【答案】（1）金屬材料
（2）
（3）原子排列方式不同
（4）3/三
【詳解】（1）金屬材料包括合金和純金屬，鈦和鈦合金屬于金屬材料；
（2）N2H4 在氧氣中燃燒生成氮氣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
（3）金剛石、石墨和 C60 的化學(xué)性質(zhì)相似，但是它們的碳原子的排列方式不同，所以物理性質(zhì)有很大差異；
（4）在石墨烯中，每個碳原子連接3個六元環(huán)。
題型02 單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
5．（2023·遼寧丹東）書寫具有保存價值的檔案時，規(guī)定使用碳素墨水，主要原因是
A．碳是黑色的B．碳粉末細小
C．碳不溶于水D．常溫下碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
【答案】D
【詳解】在書寫具有保存價值的檔案時，規(guī)定使用碳素墨水筆，是因為碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能長時間保存。
故選D。
6．（2023·北京）下列物質(zhì)均可用作燃料，在中充分燃燒時，不會產(chǎn)生的是
A．B．C．木炭D．CO
【答案】B
【詳解】A、甲烷在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，不符合題意；
B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，氨氣中不含碳元素，所以在氧氣中充分燃燒不會產(chǎn)生二氧化碳，符合題意；
C、木炭在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，不符合題意；
D、一氧化碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，不符合題意；
故選B。
7．化學(xué)實驗室常用如圖裝置進行木炭還原氧化銅實驗，請根據(jù)實驗回答：

（1）氧化銅中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為 ；
（2）實驗中可以觀察到的現(xiàn)象是 ；
（3）要使80g氧化銅完全被還原，需要碳的質(zhì)量至少是多少？（寫出計算過程）
（4）小深同學(xué)將80g氧化銅和8.4g的炭粉在隔絕空氣的透明容器中持續(xù)加強熱，通過CO?傳感器測得容器內(nèi)CO?的質(zhì)量變化曲線如圖所示，t?-t?時間段密閉容器中CO?的質(zhì)量減少的原因是 （用化學(xué)方程式表示）。

【答案】（1）80%
（2）黑色粉末變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁
（3）解：設(shè)需要碳的質(zhì)量至少為x
答：需要碳的質(zhì)量至少是6g。
（4）
【詳解】（1）氧化銅中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為。
（2）碳和氧化銅高溫反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。所以可以觀察到黑色粉末變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁。
（4）碳和氧化銅高溫反應(yīng)生成二氧化碳和銅，銅不能和二氧化碳反應(yīng)，但碳可以和二氧化碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，使二氧化碳含量減少，化學(xué)方程式為。
8．（2023·四川）工業(yè)上可用焦炭與赤鐵礦冶煉鐵。實驗室用如圖所示裝置模擬冶煉鐵并探究其產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}：

（1）酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關(guān)閉K3，將氣囊中N2鼓入。通N2的目的是 。
（2）通適量N2后，關(guān)閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗。B裝置中盛放的試劑是 （選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯化鈣溶液”），用于檢測氣體產(chǎn)物之一 （填分子式）。
（3）裝置C的作用是 。
（4）當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗。移走酒精噴燈停止加熱前的操作是 。
（5）用簡單的化學(xué)方法證明已經(jīng)冶煉出鐵。取少量黑色產(chǎn)物于試管中，滴加 （選填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“硫酸銅溶液”），觀察到 ，說明鐵已生成。
【答案】（1）排凈裝置內(nèi)的空氣
（2） 澄清石灰水 CO2
（3）收集一氧化碳氣體
（4）先把K3關(guān)閉
（5） 稀硫酸 有無色氣體產(chǎn)生
【詳解】（1）酒精噴燈加熱前，先打開活塞K1和K2，關(guān)閉K3，將氣囊中N2鼓入，通N2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣；
（2）通適量N2后，關(guān)閉活塞K1和K2，打開K3，點燃酒精噴燈進行實驗，焦炭與氧化鐵高溫下反應(yīng)會生成二氧化碳，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，因此B裝置中盛放的試劑是澄清石灰水，用于檢測氣體產(chǎn)物之一中的二氧化碳，化學(xué)式為CO2；
（3）一氧化碳與氫氧化鈣不反應(yīng)，不溶于水，因此裝置C的作用是收集一氧化碳氣體；
（4）當A裝置藥品完全變黑后，停止實驗，移走酒精噴燈停止加熱前的操作是先把K3關(guān)閉，以防產(chǎn)生倒吸，發(fā)生危險；
（5）鐵能夠與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和氫氣，觀察到有氣泡產(chǎn)生；
鐵能夠與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，觀察到有紅色固體析出；
兩種方法中最簡單為取少量黑色產(chǎn)物于試管中，滴加稀硫酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，說明鐵已生成。
考點二 二氧化碳
題型01 二氧化碳的性質(zhì)
9．小致同學(xué)為探究二氧化碳的性質(zhì)，設(shè)計了下列實驗。回答問題：

（1）實驗A應(yīng) （填“緩慢”或“快速”）傾倒氣體；
（2）實驗B，向裝滿的軟塑料瓶中傾倒約體積的澄清石灰水，迅速蓋好瓶塞，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是 ；
（3）實驗C中濕潤的石蕊小花變紅，原因是 。
【答案】（1）緩慢
（2）瓶子變癟，澄清石灰水變渾濁
（3）(與反應(yīng)生成碳酸)
【詳解】（1）若傾倒二氧化碳太快，二氧化碳的氣流過大，容易使上面的蠟燭先熄滅，導(dǎo)致實驗失敗，所以實驗A應(yīng)緩慢傾倒 CO2 氣體；
（2）實驗B，向裝滿 CO2 的軟塑料瓶中傾倒約三分之一體積的澄清石灰水，迅速蓋好瓶塞，振蕩，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，觀察到的現(xiàn)象是瓶子變癟，澄清石灰水變渾濁；
（3）二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，使紫色石蕊小花變紅色。
10. 化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要途徑。
（1）如圖A所示，將一小塊干冰放進透明塑料袋中，將袋口扎緊，一段時間后，塑料袋鼓起并逐漸變得“模糊”。從微觀角度塑料袋鼓起的原因是 。塑料袋變“模糊”是因為干冰升華時（填“吸熱”、“放熱） ，空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)。
（2）圖B所示實驗可觀察到現(xiàn)象是 ，說明二氧化碳具有的化學(xué)性質(zhì)是 。
（3）如圖C所示，將一只充滿二氧化碳的試管倒扣在盛有澄清石灰水的燒杯中，可以觀察到的現(xiàn)象是 ；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）如下圖，集氣瓶內(nèi)充滿CO2，用注射器抽取40mL蒸餾水注入集氣瓶中，測得前后氣壓隨時間變化的曲線。
①分析圖中曲線，能說明有CO2分散于水中的依據(jù)是 。
②圖中曲線的100~150s時，讓氣壓明顯變小的操作是 。
③小組同學(xué)用注射器向集滿CO2的密閉軟塑料瓶中注入1/3體積的水，根據(jù)圖中曲線分析振蕩后軟塑料瓶 （填“會”或“不會”）變癟。
（5）某無色汽水的配料如下：二氧化碳、水、白砂糖、檸檬酸。取少量該飲料于試管中，滴加幾滴紫色石蕊溶液，溶液顯 色，再將該飲料緩緩加熱，觀察到有大量氣泡涌出，溶液顏色未發(fā)生明顯改變。上述實驗可得出檸檬酸具有的性質(zhì)是①有酸性，② 。
【答案】（1） 分子間間隙變大了 吸熱
（2） 燃著的蠟燭從下到上依次熄滅 不燃燒也不能支持燃燒
（3） 石灰水變渾濁，試管內(nèi)液面上升 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
（4） ①裝置內(nèi)的壓強先變大后變小，小于加水前的壓強 ②振蕩 ③不會
（5） 紅 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（合理即可）
【詳解】（1）干冰由固態(tài)變成了氣態(tài)的二氧化碳，分子間存在間隙，二氧化碳由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，分子間間隙變大了；干冰升華吸熱使氣溫降低，空氣中的水蒸氣遇冷液化形成液態(tài)小水滴；
（2）由于二氧化碳不燃燒也不能支持燃燒，密度比空氣大，所以可看到蠟燭火焰從下到上依次熄滅；
（3）二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)會使試管內(nèi)氣體減少，造成管內(nèi)壓強減小，液體會進入試管，試管內(nèi)液面上升，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（4）①分析曲線可知，能說明有CO2分散于水中的依據(jù)是裝置內(nèi)的壓強先變大后變小，小于加水前的壓強；
②曲線的100～150s時，讓氣壓明顯變小的操作是振蕩；
③小組同學(xué)用注射器向集滿CO2的密閉軟塑料瓶中注入三分之一體積的水，根據(jù)曲線分析振蕩后軟塑料瓶不會變癟，這是因為吸收的二氧化碳的體積等于加入水的體積，裝置內(nèi)的壓強不變；
（5）若取少量汽水加入試管中，并滴加紫色石蕊試液，由于溶液顯酸性，因此紫色石蕊顯紅色，而后將該溶液加熱，溶液顏色不變，其原因是汽水中溶有檸檬酸，檸檬酸受熱不分解，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
題型02 二氧化碳與水反應(yīng)的實驗
11．（2023·北京）用下圖實驗研究的性質(zhì)。

（1）可證明能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是 ，密度比空氣的大的現(xiàn)象是 。
（2）燃著的木條熄滅，由此可得出具有的性質(zhì)是 。
【答案】（1） 2處干燥紫色石蕊紙花不變色，1、3處濕潤紫色石蕊紙花變紅色 3處濕潤紫色石蕊紙花比1處濕潤紫色石蕊紙花先變紅色
（2）不能燃燒且不支持燃燒
【詳解】（1）二氧化碳不能使紫色石蕊變色，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，可使紫色石蕊變紅色，當2處干燥紫色石蕊紙花不變色，1、3處濕潤紫色石蕊紙花變紅色，說明二氧化碳能與水反應(yīng)；
3處濕潤紫色石蕊紙花比1處濕潤紫色石蕊紙花先變紅色，說明二氧化碳密度比空氣大；
（2）燃著的木條熄滅，由此可得出 CO2 具有不能燃燒且不支持燃燒的性質(zhì)。
12．（2023·江蘇連云港）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花，并進行如下實驗；
下列說法中正確的是
A．步驟①中紙花由紫色變成紅色的原因是稀硫酸中含有
B．步驟②中若用溶液代替水，紙花顏色也無明顯變化
C．步驟②、④可證明氣體能使干燥的紙花變成紅色
D．上述實驗可證明與水反應(yīng)生成酸
【答案】D
【詳解】A、稀硫酸顯酸性，能使石蕊變紅，步驟①中紙花由紫色變成紅色的原因是稀硫酸中含有H+，故A錯誤；
B、氫氧化鈉溶液顯堿性，能使石蕊變藍，故B錯誤；
C、步驟②說明水不能使石蕊變紅，步驟③說明二氧化碳不能使干燥的紙花變成紅色，故C錯誤；
D、步驟②說明水不能使石蕊變紅，步驟③說明二氧化碳不能使干燥的紙花變成紅色，步驟④中二氧化碳和水反應(yīng)生成一種酸，酸使石蕊變紅，所以上述實驗可證明CO2與水反應(yīng)生成酸，故D正確。
故選D。
13．（2023·江西）某班同學(xué)進行“有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實驗”主題復(fù)習(xí)。

（1）實驗①：用三朵干燥的紫色石蕊紙花探究二氧化碳能否與水反應(yīng)，其中紙花變紅的是 （填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），實驗①的結(jié)論為 。
（2）實驗②：證明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是 。
（3）實驗③：向充滿二氧化碳的錐形瓶中先注入氫氧化鈉溶液，振蕩，未觀察到明顯現(xiàn)象，再打開彈簧夾并注入 （填一種試劑），產(chǎn)生氣泡，證明氫氧化鈉與二氧化碳已發(fā)生反應(yīng)。
（4）驗證無明顯現(xiàn)象反應(yīng)已發(fā)生的思路一般有兩種：a．反應(yīng)物之一消失；b．有新物質(zhì)生成。實驗①②③中采用相同思路設(shè)計的是實驗 。
【答案】（1） Ⅲ 二氧化碳能與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，可以使紫色石蕊變紅色
（2）溶液由紅色變?yōu)闊o色
（3）稀鹽酸或稀硫酸
（4）①③/③①
【詳解】（1）實驗①：用三朵干燥的紫色石蕊紙花探究二氧化碳能否與水反應(yīng)，Ⅰ噴水，水不能使紫色石蕊紙花變紅，Ⅱ放入干燥的二氧化碳中，二氧化碳不能使紫色石蕊紙花變紅，Ⅲ噴水后放入干燥的二氧化碳中，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能夠使紫色石蕊紙花變紅色，故其中紙花變紅的是Ⅲ，實驗①得出的結(jié)論為二氧化碳能與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，可以使紫色石蕊變紅色；
（2）實驗②中氫氧化鈉溶液顯堿性，能夠使無色酚酞變紅色，加入稀鹽酸，稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，當觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)；
（3）實驗③：向充滿二氧化碳的錐形瓶中先注入氫氧化鈉溶液，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，振蕩，未觀察到明顯現(xiàn)象，再打開彈簧夾并注入稀鹽酸或稀硫酸，稀鹽酸（或稀硫酸）與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，觀察到產(chǎn)生氣泡，證明氫氧化鈉與二氧化碳已發(fā)生反應(yīng)；
（4）實驗①是根據(jù)二氧化碳與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)，酸性物質(zhì)使紫色石蕊變紅色；
實驗②是根據(jù)氫氧化鈉的消失，溶液由紅色變?yōu)闊o色，證明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)；
實驗③是根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉，碳酸鈉與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)；
故實驗①②③中采用相同思路設(shè)計的是實驗①和③，均為根據(jù)新物質(zhì)的生成來驗證無明顯現(xiàn)象的發(fā)生。
題型03 二氧化碳對生活和環(huán)境的影響
14．下列圖中，體現(xiàn)二氧化碳用途的是
A．切割金屬B．霓虹燈
C．醫(yī)療急救D．滅火
【答案】D
【詳解】A、切割金屬是利用氧氣和乙炔反應(yīng)，放出大量的熱，不是二氧化碳的用途，故選項錯誤；
B、霓虹燈是利用稀有氣體在通電的條件下會發(fā)出不同的光，不是利用二氧化碳，故選項錯誤；
C、氧氣能供給呼吸，所以可用于急救病人，用于醫(yī)療急救的是氧氣而不是二氧化碳，故選項錯誤；
D、二氧化碳不燃燒，也不助燃，能用于滅火，故選項正確。
故選：D。
15．（2023·湖北恩施）今年“中國旅游日”主題為“美好中國，幸福旅程”，活動中發(fā)布了首個中國省級旅游日的“低碳旅行報告”。下列不符合“低碳旅行”行為的是
A．乘坐電瓶車觀光B．盡可能設(shè)置步行道
C．提倡全民自駕游D．大力發(fā)展綠色住宿
【答案】C
【詳解】低碳，意指較低（更低）的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。
A、乘坐電瓶車觀光，能減少化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合題意；
B、盡可能設(shè)置步行道，能減少化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合題意；
C、提倡全民自駕游，增加能源消耗，增加二氧化碳的排放，不符合“低碳旅行”，符合題意；
D、大力發(fā)展綠色住宿，能減少能源的消耗，減少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合題意。
故選C。
16．（2023·湖南長沙）為解決溫室效應(yīng)加劇問題，科學(xué)家正在研究如圖所示的二氧化碳新的循環(huán)體系。

（1）罐裝液化石油氣是經(jīng)加壓后壓縮到鋼瓶中的，請你從分子的角度分析并解釋 ；
（2）使用汽油為燃料時，機動車尾氣中可能含有的污染空氣的物質(zhì)是 ；
（3）若將 36g 水完全分解最多能產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是 g；
（4）轉(zhuǎn)化大氣中的二氧化碳也能緩解溫室效應(yīng)，轉(zhuǎn)化途徑有自然界轉(zhuǎn)化和人為轉(zhuǎn)化。下列屬于自然界轉(zhuǎn)化的是_________。
A．光合作用B．海洋吸收C．工業(yè)利用
【答案】（1）壓強增大，氣體分子間的間隔減小
（2）一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、炭粒、塵粒、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵（合理即可）
（3）4
（4）AB
【詳解】（1）罐裝液化石油氣是經(jīng)加壓后壓縮到鋼瓶中的，是因為分子間有間隔，氣體受壓后，分子間的間隔變小。
（2）使用汽油為燃料時，機動車尾氣中可能含有的污染空氣的物質(zhì)是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。
（3）水通電分解生成氫氣和氧氣，反應(yīng)前后氫元素的質(zhì)量不變，若將36g水完全分解最多能產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是。
（4）轉(zhuǎn)化大氣中的二氧化碳也能緩解溫室效應(yīng)，轉(zhuǎn)化途徑有自然界轉(zhuǎn)化和人為轉(zhuǎn)化，光合作用、海洋吸收均屬于自然界轉(zhuǎn)化，工業(yè)利用屬于人為轉(zhuǎn)化。
17．（2023·山東威海）“碳中和”，我們一直在行動。我國宣布在2060年前實現(xiàn)碳中和，“碳封存”與“碳轉(zhuǎn)化”是實現(xiàn)碳中和目標不可或缺的重要技術(shù)選擇。
（1）“碳封存”
2023年6月1日，我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目成功投入使用，填補了我國海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。該技術(shù)是將油井開采產(chǎn)生的油氣混合物注入高碳分離器，再將分離出的二氧化碳通入壓縮機加壓和干燥，使其變成介于氣態(tài)和液態(tài)之間的超臨界狀態(tài)。超臨界狀態(tài)二氧化碳密度高，接近液態(tài)二氧化碳；粘度小，流動快，接近氣態(tài)二氧化碳。
①從微觀角度分析二氧化碳易被壓縮的原因 。
②為了防止對輸送管道內(nèi)部造成腐蝕，輸送超臨界二氧化碳的管道材料采用不銹鋼或低鉻鋼等，同時對二氧化碳進行干燥處理。請用化學(xué)方程式表示二氧化碳需要干燥的原因 。低鉻鋼屬于 (填序號)。
A．純凈物 B．混合物 C．復(fù)合材料 D．金屬材料
③下列對超臨界二氧化碳的理解正確的是 (填序號)。
A．超臨界二氧化碳與二氧化碳的組成不同
B．超臨界二氧化碳容易燃燒
C．同等條件下，超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳更大
D．超臨界二氧化碳存在于特定的條件下，條件改變，狀態(tài)改變
（2）“碳轉(zhuǎn)化”
利用二氧化碳資源開發(fā)化工原料，合成化工產(chǎn)品，有著廣闊的前景。
①二氧化碳與氨氣在一定條件下可以合成尿素，同時生成水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②在一定條件下，利用新型電解裝置將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸()，化學(xué)方程式為，X的化學(xué)式為 。
③從物質(zhì)類別角度分析，①和②兩個反應(yīng)實現(xiàn)了 的轉(zhuǎn)化。
（3）碳中和，人人參與，低碳生活從我做起，你的低碳行動是 (寫一條即可)。
【答案】（1） ①氣態(tài)二氧化碳分子間隔很大，容易被壓縮 ② BD ③CD
（2） ① ② 無機物到有機物
（3）植樹（合理即可）
【詳解】（1）①分子之間有間隔，壓強越大，分子間間隔越小，所以二氧化碳易被壓縮是因為氣態(tài)二氧化碳分子間隔很大，容易被壓縮；
②二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，能與不銹鋼或低鉻鋼發(fā)生反應(yīng)，所以需要對二氧化碳進行干燥處理，二氧化碳需要干燥的原因是；低鉻鋼屬于合金，合金是金屬材料，同時合金由多種物質(zhì)混合而成，也是混合物，故選BD。
③A.超臨界二氧化碳與二氧化碳都是由二氧化碳分子構(gòu)成的，組成相同，此選項錯誤；
B.分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒，超臨界二氧化碳與二氧化碳都是由二氧化碳分子構(gòu)成的，所以化學(xué)性質(zhì)相同，二氧化碳不燃燒，所以超臨界二氧化碳也不燃燒，此選項錯誤；
C. 超臨界二氧化碳的密度高，接近液態(tài)二氧化碳，粘度小，流動快，接近氣態(tài)二氧化碳，所以同等條件下，超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳更大，此選項正確；
D.超臨界二氧化碳是二氧化碳通入壓縮機加壓和干燥得到的，所以存在于特定的條件下，故條件改變，狀態(tài)改變，此選項正確。
故選CD。
（2）①二氧化碳與氨氣在一定條件下反應(yīng)生成尿素和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
②由化學(xué)方程式可知，反應(yīng)前碳、氧、氫的原子個數(shù)分別為2、6、4；反應(yīng)后碳、氧、氫的原子個數(shù)分別為2、4、4，所以一個X分子中含有2個氧原子，所以X的化學(xué)式為；
③二氧化碳為無機物，而、含碳元素，為有機物，所以①和②兩個反應(yīng)實現(xiàn)了從無機物到有機物的轉(zhuǎn)化；
（3）低碳行動有植樹、騎自行車，或節(jié)約用電等；
考點三 一氧化碳
題型01 一氧化碳性質(zhì)
18．（2023·湖南岳陽）物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定了物質(zhì)的用途，下列對應(yīng)關(guān)系不正確的是
【答案】D
【詳解】A、稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光，可制作霓虹燈，故選項對應(yīng)關(guān)系正確；
B、活性炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附異味，可作冰箱除味劑，故選項對應(yīng)關(guān)系正確；
C、熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，呈堿性，能與酸發(fā)生中和反應(yīng)，可用于改良酸性土壤，故選項對應(yīng)關(guān)系正確；
D、一氧化碳具有還原性，可用于冶煉金屬，故選項對應(yīng)關(guān)系不正確。
故選D。
19．（2023·四川廣安）性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)。下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)對應(yīng)不正確的是
A．用熟石灰改良酸性土壤——熟石灰可與酸性物質(zhì)反應(yīng)
B．用CO冶煉金屬——CO具有可燃性
C．用洗滌劑清洗餐具上的油漬——洗滌劑有乳化功能
D．用稀鹽酸除鐵銹——鹽酸可與Fe2O3反應(yīng)
【答案】B
【詳解】A、熟石灰顯堿性，可以與土壤中的酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以熟石灰可用于改良酸性土壤，故A正確；
B、一氧化碳具有還原性，可與金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，所以一氧化碳可用于冶煉金屬，故B錯誤；
C、用洗滌劑清洗餐具上的油漬，是因為洗滌劑有乳化功能，能夠?qū)⒋笥臀廴榛杉毿〉挠偷?，隨水流沖走，故C正確；
D、鐵銹的主要成分是氧化鐵，鹽酸可以與氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，所以可用鹽酸除鐵銹，故D正確；
故選B。
20．（2023·湖南郴州）關(guān)于碳及其化合物的說法正確的是
A．一氧化碳有還原性，沒有毒性
B．二氧化碳是一種污染性氣體
C．含碳酸根或碳酸氫根離子的鹽都能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體
D．活性炭具有吸附性，木炭沒有吸附性
【答案】C
【詳解】A、一氧化碳有還原性，也有毒性，A不正確；
B、二氧化碳無毒不是一種污染性氣體，B不正確；
C、組成里含有碳酸根離子或者碳酸氫根離子的鹽都能和酸反應(yīng)生成二氧化碳，如碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，C正確；
D、活性炭具有吸附性，木炭也有吸附性，D不正確。
綜上所述：選擇C。
21．（2023·山東濟寧）某興趣小組為證明CO作還原劑表現(xiàn)還原性，采用下圖所示裝置進行實驗。
【查詢資料】
I．用甲酸與濃硫酸微熱可生成CO，化學(xué)方程式為。
II．HCOOH：熔點8.6℃，沸點100.8℃。
【實驗裝置】
請回答：
（1）儀器a的名稱是 ，儀器b的名稱是 。
（2）該興趣小組方框A中需選擇 (填“A1”、“A2”或“A3”)裝置生成CO氣體，然后與B裝置對接完成實驗；
（3）寫出B裝置硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（4）B裝置硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是 ，從C裝置中出現(xiàn) 現(xiàn)象同樣可以證明CO具有還原性；
（5）該小組經(jīng)過交流討論，得出該裝置存在一定缺陷，具體是 。
【答案】（1） 分液漏斗 錐形瓶
（2）A2
（3）
（4） 黑色固體變紅 石灰水變渾濁
（5）沒有進行尾氣處理
【詳解】（1）儀器a是分液漏斗，儀器b是錐形瓶；
（2）HCOOH：熔點8.6℃，沸點100.8℃，反應(yīng)時，甲酸變成液體，則需要液體加熱型發(fā)生裝置，則選A2；
（3）B裝置中CO和氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)產(chǎn)生銅和二氧化碳，化學(xué)方程式是；
（4）在加熱時CO將氧化銅還原成銅，同時產(chǎn)生二氧化碳，體現(xiàn)了CO的還原性；氧化銅是黑色固體，銅是紅色固體，則B裝置中的現(xiàn)象是黑色固體變紅；二氧化碳能和石灰水中的溶質(zhì)氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，則C裝置中石灰水變渾濁；
（5）CO有毒，裝置后沒有進行尾氣處理。
題型02 碳和碳的化合物的關(guān)系
22．正確認識物質(zhì)間的區(qū)別和聯(lián)系是學(xué)好化學(xué)的重要方法之一。如圖是小朋同學(xué)歸納的知識網(wǎng)絡(luò)圖，請回答：

（1）“反應(yīng)物種類相同，反應(yīng)物的量不同時，生成的產(chǎn)物可能不同”，圖中能體現(xiàn)這一觀點的是 和 反應(yīng)（填序號）。
（2）碳和一氧化碳雖然是不同的物質(zhì)，但化學(xué)性質(zhì)有許多相似之處，例如：它們都能與氧化銅反應(yīng)，請寫出碳與其反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（3）和都是含碳的氧化物，因為它們的分子結(jié)構(gòu)不同，所以化學(xué)性質(zhì)不同，能與澄清石灰水反應(yīng)而不能，請寫出與其反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【答案】（1） ① ②
（2）
（3）
【詳解】（1）“反應(yīng)物種類相同，反應(yīng)物的量不同時，生成的產(chǎn)物可能不同”，比如碳在氧氣充分的時候生成二氧化碳，在氧氣不充分的時候生成一氧化碳，對應(yīng)圖中的反應(yīng)①和②。
（2）碳和氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳和銅，對應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，對應(yīng)的化學(xué)方程式為。
23．如圖是部分含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖：
（1）根據(jù)圖示判斷，下列說法正確的是______。
A．①②③只能通過化合反應(yīng)實現(xiàn)
B．⑤⑦均可用于實驗室制取CO2
C．將CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅可用④來解釋原因
D．圖中各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化元素化合價都沒有變
（2）寫出轉(zhuǎn)化⑥的化學(xué)方程式 。
【答案】（1）C
（2）
【詳解】（1）A、①只能通過化合反應(yīng)實現(xiàn)，②③不一定只能通過化合反應(yīng)實現(xiàn)，還分別能通過一氧化碳與氧化銅在加熱條件下生成銅和二氧化碳、碳與氧化銅在高溫條件下生成銅和二氧化碳等來實現(xiàn)，錯誤；
B、實驗室常用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，同時生成氯化鈣、水，不能通過碳酸分解的方法制取，⑤不可用于實驗室制取CO2，錯誤；
C、將CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅，原因是二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液變紅色，可用④來解釋原因，正確；
D、圖中物質(zhì)中C屬于碳的單質(zhì)，在化學(xué)變化中轉(zhuǎn)化碳的化合物，碳的化合物中碳的化合價不為零，變化過程中，化合價發(fā)生改變，錯誤。
故選C。
（2）轉(zhuǎn)化⑥的反應(yīng)是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
24．（2023·云南）碳及其化合物存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： C → CO? CO2?X（“→”表示一種物質(zhì)會一步轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)）。下列有關(guān)說法錯誤的是
A．由C轉(zhuǎn)化為的過程中碳元素的化合價依次升高
B．只能通過與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為
C．通過與C反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，化學(xué)方程式為
D．X可能是酸或鹽
【答案】B
【詳解】A、C、CO、中碳元素化合價分別為0、+2、+4價，碳元素的化合價依次升高，不符合題意；
B、氧化鐵與一氧化碳高溫下反應(yīng)生成鐵單質(zhì)和二氧化碳，符合題意；
C、碳和二氧化碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，化學(xué)方程式為，不符合題意；
D、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸、碳酸分解生成二氧化碳，碳酸屬于酸；二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳，碳酸鈉屬于鹽，故X可能是酸或鹽，不符合題意；
故選B。
1.（新題材——科技前沿 “碳彈簧”的新型碳材料）（2023·云南）中國某研究團隊受“弓弩”等結(jié)構(gòu)啟發(fā)，研制出一種名為“碳彈簧”的新型碳材料，被認為是制造智能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探測。
（1）古代弓弩一般使用多層竹、木片制作，竹的主要成分是纖維素，纖維素屬于______（填標號）。
A．蛋白質(zhì)B．糖類C．油脂D．維生素
（2）“碳彈簧”由多孔碳材料制作而成，碳元素能組成多種碳單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)存在較大差異的原因是 。
（3）也是制造智能磁性材料的原料之一，已知中鐵元素的化合價為+3價，則鈷（）元素的化合價為 。鈷在元素周期表中的信息如圖，你能得到的一條信息是 。
（4）發(fā)射外太空探測設(shè)備最理想的燃料是液態(tài)氫。實驗室可通過電解水的方法制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的 。
【答案】（1）B
（2）碳原子的排列方式不同
（3） +2 鈷原子核內(nèi)有27個質(zhì)子（合理即可）
（4）
分解反應(yīng)
【詳解】（1）纖維素屬于糖類，故填：B；
（2）碳元素能組成多種碳單質(zhì)，如金剛石、石墨等，它們的物理性質(zhì)存在較大差異的原因是原子排列方式不同，故填：碳原子的排列方式不同；
（3）根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0計算，鐵元素化合價為+3價，氧元素化合價為-2價，設(shè)鈷元素的化合價為x，x+（+3）×2+（-2）×4=0，x=+2，故填：+2；根據(jù)信息圖可知，鈷原子的原子序數(shù)為27，則質(zhì)子數(shù)為27，原子的核外電子數(shù)也為27；元素符號為C，元素名稱為鈷；相對原子質(zhì)量為58.93，故填：鈷原子核內(nèi)有27個質(zhì)子（合理即可）；
（4）電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，故填：；該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)，故填：分解反應(yīng)。
2．（新考法——生活情境 活性炭和光觸媒除甲醛比較）（2023·海南）新裝修的房屋會釋放出甲醛，除開窗通風(fēng)還可用活性炭或光觸媒輔助去除室內(nèi)甲醛。在紫外線照射下，光觸媒催化甲醛分解為和。相同條件下活性炭和光觸媒去除室內(nèi)甲醛的相關(guān)研究數(shù)據(jù)如圖(該實驗在自然光照的密閉室內(nèi)進行)。
（1）活性炭和光觸媒去除甲醛的原理分別是什么？
（2）在光觸媒的實驗中，8~24小時和32~48小時兩個時間段內(nèi)，甲醛濃度均沒有明顯下降，可能原因是什么？
（3）若使用其中一種方法去除室內(nèi)甲醛，根據(jù)該實驗結(jié)果，提出一條合理建議。
【答案】（1）活性炭具有吸附性，能吸附異味，光觸媒在紫外線照射下能將甲醛分解。
（2）沒有紫外線照射。
（3）選擇光觸媒的方法去除室內(nèi)甲醛。
【詳解】（1）活性炭具有吸附性，能吸附甲醇，而在紫外線照射下，光觸媒催化甲醛分解為 CO2 和 H2O 。
（2）由于光觸媒去除甲醛需要在紫外線照射下，而8~24小時和32~48小時兩個時間段內(nèi)，可能為晚上，沒有紫外線照射。
（3）由圖可知，相同條件下，光觸媒去除甲醛的效果更好，則可選用光觸媒去除室內(nèi)甲醛。
3．（新題材——科技前沿 納米“蓄水”膜反應(yīng)器）（2023·黑龍江牡丹江）請結(jié)合材料回答下列問題：
我國科研團隊研發(fā)了一種納米“蓄水”膜反應(yīng)器（如圖所示），內(nèi)部封裝了特定催化劑，該催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)在溫和條件下（3MPa，240℃）二氧化碳近100%高效穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化。納米“蓄水”膜反應(yīng)器的殼層具有高選擇性，反應(yīng)后，能保證生成的水集中到內(nèi)部而乙醇溢出。

二氧化碳不僅能制造乙醇，還能制造淀粉、蛋白質(zhì)、甲醇、尿素、純堿、滅火劑等，我國化學(xué)工作者正在圍繞綠色、低碳、環(huán)保、高效的主題，繼續(xù)推進碳捕捉、碳中和，以實現(xiàn)二氧化碳資源的高價值利用。
（1）圖中“ ”表示的物質(zhì)屬于 （填“有機化合物”或“無機化合物”）。
（2）殼層的優(yōu)點是 。
（3）納米“蓄水”膜反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（4）該技術(shù)的研發(fā)有利于緩解 問題（寫一條）。
【答案】（1）有機化合物
（2）高選擇性
（3）
（4）溫室效應(yīng)增強
【詳解】（1）有機化合物主要是指由碳元素、氫元素組成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸鹽等；根據(jù)圖示可知，該物質(zhì)為C2H5OH，則屬于有機化合物；
（2）殼層可以讓乙醇分子通過，其他分子不得通過，能夠分離出乙醇，則優(yōu)點為具有高選擇性；
（3）根據(jù)圖示可知該反應(yīng)為CO2與氫氣在3MPa，240℃與催化劑的條件下反應(yīng)生成水和乙醇，則化學(xué)反應(yīng)方程式為；
（4）該技術(shù)可以消耗CO2，則能夠降低空氣中CO2的濃度，從而緩解溫室效應(yīng)增強的問題。
4．（新題材——中華傳統(tǒng)文化 “火法煉鋅” ）（2023·四川巴中）明代宋應(yīng)星所著《天工開物》一書，介紹了“火法煉鋅”的方法，把爐甘石（）和煤炭餅裝入煉鋅罐，如圖所示，泥封、“其底鋪薪，發(fā)火煅紅”“冷定毀罐取出”。下列說法錯誤的是

A．爐甘石（）加入鋅罐之前，將其粉碎的目的是增大反應(yīng)物之間的接觸面積
B．反應(yīng)區(qū)中發(fā)生的反應(yīng)之一：，該反應(yīng)中體現(xiàn)了C的還原性
C．“冷定毀罐取出”的目的是防止鋅在較高溫度下再次被氧化
D．“火法煉鋅”符合低碳發(fā)展理念
【答案】D
【詳解】A. 將爐甘石進行粉碎的目的是增大反應(yīng)物之間的接觸面積，讓反應(yīng)更加充分，故不符合題意；
B. 碳具有還原性，可將氧化鋅還原成鋅單質(zhì)，故不符合題意；
C. 為了防止熱的鋅與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，故“冷定”后方能“毀罐”取鋅，故不符合題意；
D. “火法煉鋅”會產(chǎn)生二氧化碳，不符合低碳原理，故符合題意。
故選： D。
5．（新考法——數(shù)字化實驗 用傳感器測定碳與氧化銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物 ）實驗室開放日，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，對碳與氧化銅反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物進行如下實驗探究。
【查閱資料】①通常情況下氧元素顯?2價，銅元素有+1、+2兩種化合價。
【實驗一】探究是否有CO2生成
如圖1裝置所示，取烘干后的C和CuO粉末混合均勻平鋪在硬質(zhì)試管底部，用酒精噴燈加熱一段時間，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管中有暗紅色固體出現(xiàn)，試管中足量的澄清石灰水變渾濁且有氣泡不斷冒出。
（1）結(jié)合以上實驗現(xiàn)象，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（2）有同學(xué)猜測暗紅色固體還可能是一種氧化物，并猜測它的化學(xué)式是 。
【實驗二】探究是否有CO生成
如圖2裝置所示，用定制的硬質(zhì)短試管進行反應(yīng)，用平底三頸燒瓶收集試管中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。三頸燒瓶一端口徑連接雙孔橡膠塞(配細而短的導(dǎo)氣管)，并套上氣球。同時用無線CO、CO2傳感器，分別采集不同量比反應(yīng)物反應(yīng)生成的CO和CO2的含量變化數(shù)據(jù)(如圖3)。
（3）實驗前，用氦氣對裝置進行排空氣處理，以避免裝置內(nèi)空氣中的 與木炭反應(yīng)，對本實驗氣體的含量測定造成影響。
（4）對變化曲線進行數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論：
①C和CuO反應(yīng)的主要氣體產(chǎn)物是 ，隨著反應(yīng)物中CuO量比的逐漸增多，另一種氣體產(chǎn)物的含量逐漸 (填“增多”或“減少”)。
②結(jié)合提供的資料和圖3數(shù)據(jù)的變化情況，請用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生CO的可能原因： 。
【反思與評價】
（5）對比實驗二，請從環(huán)保的角度分析實驗一裝置的不足之處： 。
【答案】（1）
（2）Cu2O
（3）氧氣/O2
（4） ①二氧化碳 減少 ②
（5）沒有尾氣處理裝置，會污染空氣
【詳解】（1）試管中足量的澄清石灰水變渾濁說明生成了二氧化碳，硬質(zhì)玻璃管中有暗紅色固體出現(xiàn)，說明生成了銅，故化學(xué)方程式為；
（2）碳的氧化物是氣體，紅色氧化物只能是銅的氧化物，氧化銅是黑色固體，該紅色固體只能是氧化亞銅，化學(xué)式為Cu2O；
（3）實驗前，用氦氣對裝置進行排空氣處理，以避免裝置內(nèi)空氣中的氧氣與炭反應(yīng)生成二氧化碳，對實驗結(jié)果造成影響；
（4）①結(jié)合圖3，C和CuO反應(yīng)的主要氣體產(chǎn)物是二氧化碳，隨著反應(yīng)物中CuO量比的逐漸增多，另一種氣體產(chǎn)物一氧化碳的含量逐漸減少；
②結(jié)合提供的資料和圖3數(shù)據(jù)的變化情況，產(chǎn)生CO的可能原因是碳和二氧化碳高溫生成一氧化碳?；瘜W(xué)方程式為；
（5）對比實驗二，實驗一裝置的不足之處沒有尾氣處理，故填：沒有尾氣處理裝置，會污染空氣。
6．（新題材——裝置創(chuàng)新 用W形管進行木炭還原氧化銅實驗）學(xué)習(xí)完木炭還原氧化銅后，小組同學(xué)對反應(yīng)后氣體成分開展了如下項目式探究。
【活動一】定性研究反應(yīng)后氣體的成分
用W形管設(shè)計如圖所示的裝置進行實驗，觀察到A、A2、B2處均有紅色物質(zhì)生成，B處澄清石灰水變渾濁。
（1）圖1實驗中酒精燈火焰處加裝金屬網(wǎng)罩的作用是 ，B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（2）對比圖2、圖3實驗，圖2實驗的作用是 ，證明C與CuO反應(yīng)有CO生成的依據(jù)是 。
【活動二】定量研究反應(yīng)后氣體的成分
用酒精噴燈加熱硬質(zhì)試管中CuO和C的混合物(按一定比例均勻混合)，再利用CO和CO2傳感器測定反應(yīng)中氣體體積分數(shù)的變化，如圖4、圖5所示。
（3）實驗前用氦氣排盡裝置中空氣，理由是 。
（4）測得不同質(zhì)量比的CuO與C反應(yīng)產(chǎn)生CO的曲線如圖4，分析該圖可以得到的結(jié)論是 。
（5）①圖4中，0~50s沒有CO生成，可能的原因是 。
②圖5中，CO2曲線達到最大值后開始下降。導(dǎo)致曲線下降主要發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】（1） 集中火焰，提高溫度
（2） 做對比 B2處有紅色物質(zhì)生成
（3）避免空氣中的氧氣與碳反應(yīng)，對實驗造成影響
（4）CuO和C的質(zhì)量比越小，一氧化碳的濃度越大
（5） ①開始反應(yīng)時，有相對充足的氧 ②
【詳解】（1）①圖1實驗中酒精燈火焰處加裝金屬網(wǎng)罩的作用是集中火焰，提高溫度，故填：集中火焰，提高溫度。
②C與CuO反應(yīng)生成生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故填：。
（2）圖2實驗的作用是與圖3實驗做對比，C與CuO反應(yīng)生成CO，一氧化碳與B2處的氧化銅在高溫條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，則B2處有紅色物質(zhì)生成，證明C與CuO反應(yīng)有CO生成，故①填：做對比，②填：B2處有紅色物質(zhì)生成。
（3）實驗前用氦氣排盡裝置中空氣，避免空氣中的氧氣與碳反應(yīng)，對實驗造成影響，故填：避免空氣中的氧氣與碳反應(yīng)，對實驗造成影響。
（4）分析圖4知，CuO和C的質(zhì)量比越小，一氧化碳的濃度越大，故填：CuO和C的質(zhì)量比越小，一氧化碳的濃度越大。
（5）①因為開始反應(yīng)時，有相對充足的氧，所以圖4中，0~50s沒有CO生成，故填：開始反應(yīng)時，有相對充足的氧。
②碳與二氧化碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，則二氧化碳達到最大值后開始下降，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故填：。步驟
實驗操作
實驗現(xiàn)象
①
第一朵紙花上噴上稀硫酸
紙花由紫色變成紅色
②
第二朵紙花噴上水
紙花顏色無明顯變化
③
第三朵紙花直接放入盛滿的集氣瓶中
紙花顏色無明顯變化
④
第四朵紙花噴上水后，再放入盛滿的集氣瓶中
紙花由紫色變成紅色
選項
物質(zhì)
性質(zhì)
用途
A
稀有氣體
在通電時能發(fā)出不同顏色的光
制作霓虹燈
B
活性炭
吸附性
作冰箱除味劑
C
熟石灰
堿性
改良酸性土壤
D
一氧化碳
有毒
冶煉金屬

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