专题04 碳和碳的化合物（讲义）（解析版）.docx

专题04碳和碳的化合物目录考点三二氧化碳制取方法16【夯基必备基础知识械理】16一、实验室制取二氧化碳16二、工业制取二氧化碳18考点一碳的单质6【芬基必备基础知识梳理】6一、金刚石、石墨和C606二、无定形炭6三、碳的化学性质6【提升必考题型归纳】8考向01形形色色的碳单质8考向02碳单质的化学性质9涔点二制取气体的思路和方法10【芬基必备基础知识梳理】10一、发生装置10二、收集装置12【提升必考题型归纳】18考向01实验室制取二氧化碳的原理18考向02实验室制取二氧化碳的装置20考向03二氧化碳的收集和检验21考点四二氧化碳和一氧化碳23【芬基必备基础知识械理】23一、二氧化碳23二、一氧化碳26【提升必考题型归纳】12考向01装置的选择12考向02反应的控制15【提升必考题型B纳】27考向01二氧化碳的物理性质及验证27考向02二氧化碳与水反应29考向03二氧化碳与碱反应30考向04二氧化碳的循环与转化32考向05 一氧化碳的性质和用途33考向06二氧化碳和氧化碳35考点要求课标要求命题预测碳的单质>认识碳的几种单质，掌握碳单质的物理和化学性质，理解造成几种碳单质物理性质差异的原因。碳单质结构特点用途、二氧化碳的性质和用途、一氧化碳的性质和用途、制取气体的思路和方法等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：碳单质的物理性质差异性、二氧化碳和一氧化碳用途、二氧化碳制取中的药品、装置、收集、检验等，另外还有，一氧化碳毒性、一氧化碳用途等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。二氧化碳的制取方法、i氧化制取气体的思路和方法掌握气体发生装置和收集方法的选择依据，能制取气体的原料和反应发生的条件，正确选择出合理的实验装置。二氧化碳制取方法>掌握实验室可用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳反应的原理、装置、检验、验满方法等知识二氧化碳和一氧化碳> 了解二氧化碳的物理性质> 掌握二氧化碳的化学性质及用途> 掌握一氧化碳的化学性质及用途> 了解二氧化碳与生活、环境间的关系> 知道“碳达峰”、“碳中和”、“低碳生活”的含义碳还原性考点常以填空题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验装置、实验现象及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。x _锁左l8 XM÷N.S*S< tN - 3fi解 29SSfic ÷i ¼ SssftfSa Ks Qv9 r?*- gs二H化碳和一氯化碳不SFML不支m*5*McocolMVB-三)考点一碳的单质夯基必备基础知识梳理一、金刚石、石墨和C60名称金刚石石墨结构模型忌Uy,y二色、态、形无色透明、正八面体形状的固体深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体形状似足球，又叫足球烯硬度天然存在的最鲤的物质质软，有滑腻感导电性不导电具有良好的良曳性常温下不导电用途用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品制铅笔芯、用作电极材料、润滑剂等有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域区别与联系都是由碳元素组成的单方理性质存在着明显差异t但是由于碳原子排列方式不同,因此它们的物二、无定形炭1 .无定形碳种类和用途木炭：具有疏松多孔的结构,有吸附性,常用于吸附色素和异味。活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。焦炭：用于冶金工业。炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。2 .木炭吸附性实验在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）。轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性,能吸附水中的有色物质。三、碳的化学性质1 .常温下，碳单质的化学性质稳定在常温下,碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。实际生活中利用这一性质有以下应用：(1)需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。(2)木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。2 .碳能与叔气反应可燃性在点燃的条件下，碳可以在氧气(或空气)里燃烧，放出热量。点燃(1)氧气充足时，完全燃烧:C+O2=CO2点燃(2)氧气不充足时，不完全燃烧:2C+O2=2CO无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。3 .碳能与某些氧化物反应还原性单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。(1)木炭还原氧化铜：C+2CuO=2Cu÷CO2(2)工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2Oa±3C=4Fe+3C2i(3)高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C±CO2=2CO(4)高温下，木炭还能与水反应：C(红热)+70(蒸汽)9CO+FhO注：工业上水煤气的制取方法4 .实验一木炭还原氧化铜(1)实验装置实验操作a.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混鱼均匀，小心地铺放进试管:b.将试管I司定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；c.集中加热;d.过几分钟后，先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。实验现象澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。(4)实验原理在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧,发生氧化反应，具有还原性。CIIo在反应中失去氧,发生还原反应，具有氧化性。卜5)实验操作目的及注意事项a.反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。b.试管口应略向下倾斜:防止冷凝水倒流使试管炸裂。c.在酒精灯上加网星的目的:集中火焰、提高温度。d.配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。e.实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。易混易错()£虬电分子构成,Csq卫必表示二个_C$Q、金亢叁个分王由.60.个.碳原王构成2.(2)碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。(3)炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写“炭”。(4) 一种元素可以组成不同种单质；(5)石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；(6)活性炭的吸附性是物理性质。(7)金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因：碳原子排列方式不同。提升必考题型“纳考向Oi形形色色的碳单质【例1】(2023广东汕头二模)淄博烧烤自3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是A.其结构疏松多孔，可使红墨水褪色B.把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味C.将其放入水中，可以杀菌消毒D.将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体【答案】C【解析】A、竹炭与活性炭类似，结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素，可使红墨水褪色，故选项说法正确；B、竹炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附异味，可以吸附冰箱异味，故选项说法正确：C、竹炭是碳单质，具有吸附性，不具有杀菌消毒的功能，故选项说法不正确；D、竹炭是碳单质，完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。故选C。【变式(2023渔南区二模)“文房四宝”之-的墨是由炭黑和天然胶等制成。下列说法不正确的是A.墨是多种物质形成的混合物B.含碳物质完全燃烧可制炭黑C.“磨墨”说明炭黑质地较软D.水墨画能长久保存说明常温下炭黑化学性质稳定【答案】B【解析】A、墨是由炭黑和天然胶等制成，是多种物质形成的混合物，该选项正确。B、含碳物质不完全燃烧可制炭黑，该选项不正确。C、“磨墨”说明炭黑质地较软，该选项正确。D、水墨画能长久保存说明常温卜炭黑化学性质稳定，该选项正确。故选：Bo【变式12】（2023湖北随州真题）新型材料、新型能源的应用，是人类共同关注的问题。11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。（1）金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是。（2）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。【答案】（1）原子排列方式不同（2）3或三【解析】（1）金刚石、石墨和C6O的化学性质相似，但是它们的碳原子的排列方式不同，所以物理性质有很大差异;（2）在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环。考向02碳单质的化学性质【例2】（2023江苏连云港中考真题）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B.硬度高D.吸附能力强而不变色，这是因为在常温下单质碳A.化学性质不活泼C.导电性能好【答案】A【解析】A、常温下单质碳化学性质不活泼，不易发生反应，所以所画的画能保存至今，故A正确;B、碳可作为墨，硬度较小，故B错误；C、用碳画的画保存至今与导电性无关，故C错误；D、用碳画的画保存至今与吸附能力无关，故D错误。故选A。【变式21】（2023辽宁铁岭模拟）下列关于碳单质金刚石、石墨和.的说法正确的是A.都可以燃烧生成二氧化碳B.硬度都很大C.常温下化学性质比较活泼D.都是由原子构成的【答案】A【解析】A、金刚石、石墨、C60都为碳单质，燃烧都能生成二氧化碳，该选项说法正确；B、金刚石硬度很大，但石墨很软，该选项说法不正确；C、常温下，碳单质化学性质比较稳定，该选项说法不正确；D、金刚石和石墨是由原子构成的，而C60是由分子构成，该选项说法不正确。故选A。【变式2-2（2023长沙市雨花区华益中学一模）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是A.空气中的氮气约占空气总质量的78%B.空气中的主要污染物有：So2、CO>Co2、可吸入颗粒物等C.空气中的稀有气体化学性质不活泼，没有任何用处D.空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差【答案】D【解析】A、氮气约占空气体积的78%,不是质量，不符合题意；B、二氧化硫、氧化碳、可吸入颗粒物属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；Cs空气中的稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，且稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，不符合题意；D、空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差，符合题意。故选D。方法技巧物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反映物质的性质。一种元素可以组成不同种单质的现象叫做同素异形现象；碳纳米管和单层石墨炜也属于碳元素形成的单质，切莫当成是新型化合物；同搂互谈一的多.质工金则石狗石屋.由原子直接构成C6。龙里分子构成色.物质,考点二制取气体的思路和方法IHk夯基必备必础知识梳理一、发生装置1.选择依据：药品状态、反应条件2.类型装置类型固固加热型固（液）液不加热型举例富镒酸钾制取氯气，氯酸钾制取氯气双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气装置图L/VJ注意事项试管口应稍向下倾斜；用排水法收集气体完毕后，应先撤离导管，然后再熄灭酒精灯；用高锯酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的棉花。若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入液面以下，目的是防止气体从下端逸出。块状固体大小应适当，不能很碎，防止反应剧烈，不易控制。3.固（液）液不加热型发生装置的深挖掘（I）装置的评价（2）装置的可控性二、收集装置(1)基本类型方法排水法向上排空气法向下排空气法收集装置IP满足条件难溶或微溶于水，且与水不发生化学反应密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应举例H2、O2H2、CO2H2(2)变式类型方法排水法向上排空气法向下排空气法根据气体的化学性质，选择合适的检验方法，力争做到现象明显、唯一。提升必考题型“纳考向Ol装置的选择【例1】(2022湖南岳阳中考真题)如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是A.用过氧化氢溶液制取02,可选用装置组合B.用装置制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸C,用装置收集CO2,气体应从管口c通入D.要做铁丝燃烧实验，用收集02时建议留部分水【答案】D【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化镭制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选，氧气不易溶于水，收集装置可选，不符合题意；B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在水的表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；C、用装置收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用收集02时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底,符合题意。故选De【变式（2023惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是【答案】B【分析】根据实验室中制取二氧化碳和氧气的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳和氧气的密度及水溶性来选择收集装置，据此进行分析判断。【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用；二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用制取二氧化碳，故选项说法错误。B、实验室可加热高钵酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置，也可用过氧化氢在以二氧化钵作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法收集气体，即可用、制取氧气，故选项说法正确。C、根据A选项的分析，应用制取二氧化碳，故选项说法错误。D、根据B的分析，可用、制取氧气，故选项说法错误。故选：Bo【变式12】（2022南京建邺区一模）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的般思路和方法。（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有（填序号）。A.反应物的状态B.气体的密度C.反应的条件D.气体的溶解性（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：仪器的名称是,实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是（填序号）。（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为O为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是（填序号），该装置的最大优点是。该装置还可以用于实验室制取。（4）若用50克稀盐酸与10克大理石（含杂质）恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数一【答案】（1）AC（2）长颈漏斗（3） Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2tD能控制反应速率氢气（或氧气）（4） 7.3%【解析】（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件，故选AC。（2）仪器的名称是长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不需要加热的反应，所以不需要酒精灯，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不需要。（3）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2C3÷2HCl=2NaCI+H2O+CO2T:该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的套装置是D,该装置的最大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气（或氧气）。（4）设参与反应的HCI的质量为“。CaCo3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O7344X2.2g73_X44=Z2gx=3.65g该稀盐酸中溶质的质量分数=声X100%=7.3%°答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。考向02反应的控制【例2】（2023吉林松原一模）下列制取CO2的发生装置中，其中能“随时控制气体产生与停止的''是A.®B.C.®D.【答案】C【解析】对于装置，通过铜丝拉动穿孔的塑料小瓶，使固体药品和液体药品分离或接触，可以随时控制气体的产生和停止，故正确；对于装置，通过挤压或放松下端装液体药品的容器，使液体药品与固体药品接触或分离，能够随时控制气体的产生和停止，故正确；对于装置，打开止水夹，因为连通器原理，固体药品会和液体药品接触，反应开始；关闭止水夹，右端因为产生气体使得管内压强增大，液体药品被挤压到左侧，固、液药品分离，反应停止。所以该装置通过开、关止水夹能控制反应的开始和结束，故正确；对于装置，可以通过注射器控制反应速率，但不能随时实现固、液药品的分离，所以不能随时控制气体的产生和停止，故错误；对于装置，不能实现固、液药品的分离，所以不能随时控制气体的产生和停止，故错误；综上符合题意，故选C。【变式（2023山西晋城模拟预测）用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备02用铝片与稀盐酸混合制备H2用高锌酸钾固体制备02用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2用氯酸钾固体与二氧化锌固体混合制备。2A.B.C.D.【答案】A【解析】根据分析，用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备氧气，由于硫酸铜是粉末，故无法放置于多孔塑料板上与液体分离，不符合题意；根据分析，用铝片与稀盐酸混合制备氢气，铝片置于塑料板上，符合题意；根据分析，用高钛酸钾固体制备氧气，反应条件是加热，适合于固体加热型发生装置，不符合题意；根据分析，用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳，块状碳酸钙置于塑料板上，符合题意；根据分析，用氯酸钾固体与二氧化锌固体混合制备氧气，反应条件是加热适合于固体加热型发生装置，不符合题意；符合题意，故选：Ao【变式22】(2023上海奉贤一模)如图实验设计，能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是A.块状大理石锢J多孔隔板【答案】B【解析】A、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水，生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，不合题意；B、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该装置中若在导管上关闭止水夹，装置内的压强增大，大理石与稀盐酸分离，反应停止；打开止水夹后，气体排出，装置内的压强减少，稀盐酸与大理石接触，反应开始，符合题意；C、该反应无法控制的反应的停止，不合题意；D、该反应无法控制的反应的停止，不合题意。故选B。考点三二氧化碳制取方法k夯基必备必础知识梳理一、实验室制取二氧化碳1 .实验室制取二氧化碳原理(1)药品：大理石或石灰石与稀盐酸。（2）发生的反应：Caeo3+2HCI=Cacl2+CCM+H2O。2 .实验装置根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择固液不加热装置,如图所示:3 .实验步骤（1）连接装置:（2）检查气密性;（3）在锥形瓶中装入大理石（或石灰石）；（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸;（5）收集气体:（6）检验气体是否收集满。正放在桌面4 .收集方法根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。5 .验满与检验二氧化碳（1）检验：将收集的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所示：上一澄清石灰（2）验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如图所示：C"二、工业制取二氧化碳易错工业上，常常用高温煨烧石灰石来制取二氧化碳,发生的反应是CaCo3蟹Ca0+C02j药品选择的注意点盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCI气体。除去CO2中的HCI的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。防止反应速度太快，不利于气体收集。不能使用棉硫酸。稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。提升必考题型以纳考向Ol实验室制取二氧化碳的原理【例1】（2023河北秦皇岛三模）实验室常用来制取二氧化碳的药品是A.碳粉和氧气B.大理石高温煨烧C.大理石和浓硫酸D.大理石和稀盐酸【答案】D【解析】A、碳和氧气反应得到二氧化碳，易混入氯气导致不纯净，错误；B、大理石高温煨烧不适合实验室使用，错误；C、浓硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍了反应的进行，错误：D、实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，正确。故选D。【变式M（2023江苏无锡校考模拟预测）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，某同学倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（）时间A,对比分析a、b点可知，曲线表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B.对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快C.最终瓶内压强是碳酸钙粉末与稀盐酸反应产生的气体压强较大D.其他条件相同时，碳酸钙粉末产生的CO2质量多【答案】B【解析】A、对比分析a、b点可知，曲线单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，曲线表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故选项说法错误；B、对比分析c、d点可知，相同的气压时，所需的时间短，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，碳酸钙粉末与稀盐酸接触面积大，反应速率更快，故选项说法正确；C、由图可知，最终曲线、的气压相等，故选项说法错误。D、两份碳酸钙的质量相等，碳酸钙的形状只对反应的速率产生影响，最终生成二氧化碳的质量相等，故选项说法错误。故选B。【变式（2022秋江苏南京九年级期末）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二、下列说法不正确的是（）C. a点的对应操作是关闭弹簧夹D. C点时溶液中溶质一定只有CaeL【答案】D【解析】A、由图二可知，ab段压强增大，稀盐酸被压入长颈漏斗中，试管中液面下降，故选项A说法正确;B、be段压强不变，是因为该阶段石灰石与稀盐酸脱离接触，反应停止，故选项B说法正确；C、由图二可知，从a点开始，压强增大，故a点的操作是打开弹簧夹，故选项C说法正确：D、C点时溶液中溶质不一定只有CaCI2,还有可能存在未反应完的稀盐酸，故选项D说法不正确；故选：Do考向02实验室制取二氧化碳的装置【例2】（2023江岸区校级模拟）如图所示仪器和装置中，实验室制取氧气和二氧化碳时都不会用到的是a,口JI【答案】B【分析】根据反应物的状态和反应条件确定发生装置进行分析，根据气体的密度和水溶性确定收集装置进行分析。【解析】A.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，不需要加热,不用酒精灯，实验室常用高镭酸钾、氯酸钾加热制取氧气，需要用到酒精灯，故A错误；B.实验室制取二氧化碳和氧气都不需要用烧杯，故B正确；C.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，可用选项中的装置作发生装置；实验室常用过氧化氢分解制取氧气，属于固、液常温型，也可用选项中的装置做发生装置，故D错误；D.二氧化碳和氧气的密度都比空气大，可用选项中的装置收集，故D错误。故选:Bo【变式21】（2023惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是【答案】B【分析】根据实验室中制取二氧化碳和氧气的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置，根据二氧化碳和氧气的密度及水溶性来选择收集装置，据此进行分析判断。【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用；二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用制取二氧化碳，故选项说法错误。B、实验室可加热高锌酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置，也可用过氧化氢在以二氧化镒作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法收集气体，即可用、制取氯气，故选项说法正确。C、根据A选项的分析，应用制取二氧化碳，故选项说法错误。D、根据B的分析，可用、制取氧气，故选项说法错误。故选：Bo【变式22】（2023湖北武汉模拟预测）某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的二氧化碳，并测定石灰石中碳酸钙的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的石灰石（杂质不参与反应）。下列说法正确的是A.甲中注射器的作用只是控制反应的发生与停止B.用丙装置收集二氧化碳时，在b管口用燃着的木条验满C.甲、乙、丁相连，若装置丁中没有植物油则测得碳酸钙的质量分数偏大D.称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量（忽略水蒸气的影响），可求出碳酸钙的质量分数【答案】D【解析】A、甲中的注射器可以通过推动活塞，控制加入液体的量，从而控制反应速率，故A说法错误；B、由于二氧化碳密度比空气大，用丙装置收集二氧化碳时，二氧化碳先在瓶底聚集，所以从长口b进气，从a排出空气，由于二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，因此应从a处用燃着的木条验满，若木条熄灭，则说明已收集满二氧化碳气体，故B说法错误；C、若不加入植物油，二氧化碳能溶于水，此时测定的液体偏小，因此推出二氧化碳体积变小，根据碳元素质量守恒，求得碳酸钙质量减小，因此测得碳酸钙质量分数偏小，故C说法错误；D、根据称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量（忽略水蒸气的影响），可以求得二氧化碳质量，然后计算出碳酸钙质量，从而求出碳酸钙质量分数，故D说法正确；故选：D。考向03二氧化碳的收集和检验【例3】（2023秋黑龙江哈尔滨统考）规范的化学实验操作对实验结果非常重要。下图实验基本操作不规范的是CO2A.验满二氧化碳B.倾倒二氧化碳一澄清 石灰水【解析】A、验满二氧化碳，可将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已满，操作正确：B、倾倒二氧化碳，应将二氧化碳沿着杯壁缓慢倾倒，操作正确；C、收集二氧化碳，因为二氧化碳密度比空气大，所以导管应伸到集气瓶底部，才能把空气排出，操作错误;D、检验二氧化碳，可以将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳，操作正确；故选：Co【变式31】(2023广西崇左统考三模)在实验室里常利用如图实验装置制取有关气体。(1)写出装置中标号的仪器名称：，O(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式是。B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置，D装置与BC装置相比，其突出优点是o若选择F装置收集二氧化碳，验满的方法是O(3)H装置用途广泛，要将储存在H中的氧气排出，水应从(填“b”或"c”)口进入。(4)EG装置可用来收集氢气，据此写出氢气的一条物理性质：o【答案】(1)试管；长颈漏斗；CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O;可以控制反应的发生与停止；将燃着的小木条防止集气瓶口，小木条熄灭。则证明已满；(3)b；(4)氢气不溶于水或氢气的密度比空气小【解析】(1)试管用来装固体或液体药品，长颈漏斗用于向锥形瓶内添加液体药品；(2)大理石中碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2÷CO2+H2O:相比于B、C装置，D装置关闭弹簧夹后，稀盐酸与隔板上的石灰石反应生成的二氧化碳使管内压强增大，将稀盐酸液体压回长颈漏斗内，固液分离后反应停止，D装置的优点是可以控制反应的发生与停止；气体验满的方法包括操作、现象和结论，即将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。则证明已满；(3)H内储存氧气，水从长管进入H瓶，氧气不易溶于水，会通过短管排出；(4)用排水法收集氢气说明氢气不溶于水，不与水反应，向卜.排空气法收集氧气说明氧气的密度小于空气，则可知氧气的物理性质为：不溶于水，密度小于空气。【变式32】(2023四川内江中考真题)下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题。(1)写出图中标注仪器的名称：；(2)实验室选用装置BD组合制取并收集氧气，其反应的化学方程式为,当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片(填“磨砂”或"光滑”)一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，(填“正放”或“倒放”)在桌面上。(3)用加热高锌酸钾固体的方法制取并收集氧气，可选装置和E装置，验满的方法是o(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在(填"a”或"b”)处以上：检验二氧化碳时，将气体通入澄清石灰水变浑浊的化学方程式为o【答案】(1)锥形瓶水槽2比。2丝2H2O+O2T磨砂正放(3)A将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已经充满(4)aCO2+Ca(OH)2=CaCO31+H2O【解析】(1)由图可知，仪器为锥形瓶；仪器为水槽：(2)B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化钵制取氧气，过氧化氢在二氧化镉的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O2=2H2O+O2;当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶门，这样比较紧密；氧气的密度比空气大，将集气瓶移出水面，正放在桌面上；(3)用加热高钵酸钾固体的方法制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A：氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在a处以上，这样可以形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；检验二氧化碳时，将二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：CO2÷Ca(OH)2=CaCO.4+H2Oo考点四二氧化碳和一氧化碳夯基必备密础知识梳理一、二氧化碳1 .二氧化碳的物理性质(1)物理性质颜色状态气味密度溶解性常温下是气体无味比空气大能溶于水固体二氧化碳干冰在一定条件下，二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做“王述”，干冰升华吸热，可作制冷剂或人工降雨。（2）实验探究倾倒二氧化碳实验将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。二氧化碳的溶解性实验），二氧化碳.（11D向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到塑料瓶变瘪了。结论：二氧化碳能溶于水,造成瓶内气压减小,大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。2 .二氧化碳的化学性质性质一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧与水反应与碱反应与澄清石灰水反与氢氧化钠反应应实验co：_*tl澄清：/石灰水CO；=5NaOF,溶液£W倾倒二氧化碳现象两支蜡烛自下而上依次熄灭紫色石蕊溶液变红，加热后又变成无色澄清石灰水变浑浊结论或化学方程式蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；下层蜡CO2+H2O=HcQK碳酸使紫色石蕊溶液变红）；加CO2+Ca(OH)2=CaCOn+比。(检验二氧化2NaOH+COz=NazCOs±ih2(吸收或烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大（物理性质）热后由红色变为无色，说明碳酸很不稳定，易分解H2CO=CCM碳）除去二氧化碳）+也03.二氧化碳与水反应的实验探究（1）实验操作取四朵用石蕊溶液染成紫色的小花，分别进行以下操作:（I）喷稀酣酸（II）喷水（IlD直接放入二氧化碳中（IV）喷水后放入二氧化碳中（2）实验现象及分析I.小花变红色，说明酸能使紫色石蕊变红。11.小花不变色，说明水不能使紫色石蕊变色。In.小花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色。IV.小花变红色，说明二氧化碳和水反应造成的碳酸能使紫色石蕊变红。将IV中小花取出烘干，发现小花又变成紫色，说明碳酸不稳定，容易分解。（3）实验结论a.二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。4 .二氧化碳的用途性质用途不能燃烧、不支持燃烧、密度大于空气用于灭火二氧化碳是光合作用的原料能被植物光合作用利用能溶于水并与水反应生成碳酸制碳酸饮料可用二氧化碳、水、氯化钠等生成纯碱（碳酸钠）作化工产品的原料固体二氧化碳（干冰）升华吸热作制冷剂、人工降雨5 .二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前，必须先做灯火试验。6 .温室效应（I）加剧的原因：空气中的二氧化碳（或CO2）含量过高。【特别提醒】二氧化碳