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第1节碳的多样性考点一| 碳单质及其氧化物1．多种多样的碳单质(1)同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，互称同素异形体。
(2)碳的三种常见同素异形体碳的同素异形体的物理性质及用途。
碳的化学性质(3)．2．碳的氧化物(1)一氧化碳①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有毒。
②化学性质点燃a．可燃性：2CO＋O2CO；22高温b．还原性：与FeO反应FeO ＋3CO=====2Fe＋3CO。
22332(2)二氧化碳①物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，可溶于水。
②化学性质③实验室制取原理：CaCO＋2HCl===CaCl＋CO↑＋HO。
2232④用途：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂、人工降雨。
[应用体验]1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)金刚石和石墨互为同位素。
( )(2)用活性炭除去冰箱异味，没有发生化学变化。
( )(3)通过水除去CO中的CO。
( ) 2(4)通过灼热CuO除去H中的CO。
( )使澄清石灰水变浑浊的氧化物一定为CO。
( ) 2(6)将CO通入NaOH溶液中，一定得到NaCO。
2(5)( ) 322(7)用CO鉴别Na[Al(OH)]溶液和CHCOONa溶液。
( ) 342(8)实验室中可用石灰石和稀硫酸反应制备CO气体。
( ) 2答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。
(1)CO(CO)：____________________________________________。
2(2)CO(CO)：____________________________________________。
2(3)CO(O)：_____________________________________________。
学习资料课后限时集训（十）（建议用时：25分钟)1．下列有关燃料的说法错误的是( ）A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一B[A项中，燃料燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一，正确；B项中，化石燃料完全燃烧时产生的气体有CO2、SO2等,会造成大气污染，错误;C项中，液化石油气的主要成分是丙烷等含碳原子数目较少的烃，燃油的主要成分是含碳原子数目较多的烃，液化石油气燃烧更充分,可减少大气污染，正确；D项中,燃料不完全燃烧产生的CO是造成大气污染的主要污染物之一。
]2．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Ca(OH)2溶液，③饱和Na2CO3溶液，最终有白色浑浊出现的是（）A．①②③B．②③C．只有②D．只有③D［CO2与CaCl2溶液不反应，过量的CO2与Ca(OH）2溶液反应生成Ca(HCO3)2,无浑浊出现.CO2与Na2CO3溶液发生反应CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，由于Na2CO3溶液为饱和溶液，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的，因此，反应后有NaHCO3固体析出，即出现白色浑浊。
］3．向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸，溶液中的HCO错误!浓度的变化情况是（）A．逐渐增大B．逐渐变小C．先逐渐增大而后减小D．先逐渐减小而后变大C［向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸,反应依次为CO错误!＋H＋===HCO错误!，HCO错误!＋H＋===CO2↑＋H2O。
］4．某无色气体可能含有CO、CO2和H2O（g)、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每步处理都反应完全）：①通过碱石灰时,气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，黑色固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色晶体；④通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊。
由此可以确定原无色气体中( ）A．一定含有CO2、H2O(g），至少含有H2、CO中的一种B．一定含有H2O（g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种C．一定含有CO、CO2,至少含有H2O（g)、H2中的一种D．一定含有CO、H2，至少含有H2O(g)、CO2中的一种D[根据①可知，至少含有H2O（g）、CO2中的一种；根据②③④可知，一定含有CO和H2.］5．标准状况下将4.48 L CO2通入1 L 0.3 mol·L－1 NaOH溶液中，当CO2与NaOH完全反应时,则下列说法正确的是( )A．溶液中只有一种阴离子(OH－除外)B．溶液中溶质的物质的量之比为1∶2C．反应后有CO2逸出D．反应后的溶液还可以吸收部分CO2D[n(CO2）＝错误!＝0.2 mol,则错误!＝错误!，故产物为Na2CO3和NaHCO3，据原子守恒可知离子反应为2CO2＋3OH－===CO错误!＋HCO错误!＋H2O。
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性考纲点击1．了解碳单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解碳单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．了解碳元素单质及化合物知识的综合应用。
一、多种多样的碳单质1．碳的同素异形体(1)同素异形体的概念：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。
(2)常见的同素异形体：碳有金刚石、石墨、C60等；氧有氧气、臭氧(O3)。
名称石墨金刚石C60颜色、状态深灰色、片状固体无色、晶体灰黑色、固体熔、沸点很______ 很高很______硬度较______ 很______ 较小导电性导电________ ________化学性质相似用途电极、铅笔芯、润滑剂钻探机钻头、刻刀等应用于材料科学特别提示：(1)由于同素异形体由同种元素构成，所以同素异形体往往具有相似的化学性质；但由于组成同素异形体各种单质的原子间连接的方式不同(即结构不同)，因此同素异形体的物理性质往往有很大差别。
(2)同素异形体之间的转化是化学变化。
2．碳的化学性质C—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪ ――→O 212C ＋O 2不足=====点燃2CO ，2C ＋O 2足量=====点燃CO 2――→CuO C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑――→H 2O 制水煤气――→CO 2 归中反应――→SiO 2 制粗硅――→浓HNO 3――→浓H 2SO 4C ＋2H 2SO 4浓=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O即时训练1(2012重庆理综部分)(1)碳与短周期元素Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R 为非极性分子。
碳元素在周期表中的位置是________，Q 是________，R 的电子式为________。
(2)一定条件下，Na 还原CCl 4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl 4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为________。
碳的多样性(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每题5分,共50分)1.战国所著《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡蜗壳),并把这种灰称为“蜃”。
蔡伦改进的造纸术,第一步沤浸树皮脱胶的碱液可用“蜃”溶于水制得。
“蜃”的主要成分是( )A.CaOB.Na2CO3C.SiO2D.CaCO3【解析】选A。
牡蜗壳的主要成分是碳酸钙,受热分解生成氧化钙,氧化钙溶于水即得到氢氧化钙,答案选A。
2.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。
下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( )A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积D.节约用水用电【解析】选A。
煤炭燃烧会放出CO2,A项正确;风力发电、节约用水均与CO2无关;植被面积增大,会减少大气中CO2的含量。
3.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:下列有关物质的推断不正确的是( )A.若甲为碳,则丁可能是O2B.若甲为CO2,则丁可能是氨水C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2【解析】选C。
甲是碳,丁是氧气,则乙是CO,丙是二氧化碳,二氧化碳与碳反应生成CO,A正确;甲是CO2,丁是氨水,则乙是NH4HCO3,丙是(NH4)2CO3,(NH4)2CO3与CO2反应生成NH4HCO3,B正确;甲是铁,丁若是盐酸,则乙只能是氯化亚铁,而氯化亚铁与盐酸不再反应,C错误;甲是氢氧化钠,丁是二氧化碳,则乙是碳酸钠,丙是碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,D正确,答案选C。
4.不能用来鉴别K2CO3和KHCO3两种白色固体的实验操作是( )A.分别在这两种物质的溶液中,加入BaCl2溶液B.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水C.分别在这两种固体中,加入同浓度的稀盐酸D.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石灰水中【解析】选B。
第1节碳的多样性1 碳单质的多样性1．同素异形体（1）同素异形体的概念：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。
（2）常见的同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60；氧：氧气、臭氧（O3）。
【领悟·整合】由于同素异形体由同种元素构成，所以同素异形体往往具有相似的化学性质；但由于组成同素异形体各种单质的原子间连接的方式不同（即结构不同），因此同素异形体的物理性质往往有很大差别。
2．金刚石、石墨、C60（1）结构①金刚石：每个碳原子与另外4个碳原子以一种较强的相互作用相连接，形成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构。
②石墨：石墨晶体是层状结构。
在同一层内，碳原子排列成正六边形(碳原子位于正六边形的顶点上)，一个个正六边形排列成平面网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相连。
在同一层内，相邻的碳原子以较强的相互作用相结合，但层与层之间以一种较弱的相互作用相结合。
③C60：C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，由12个正五边形和20个正六边形组成。
分子内部，碳原子间以较强的相互作用结合，但分子间的相互作用较弱。
（2）性质【知识·链接】①昂贵的实验：1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分，做了一个非常昂贵的实验。
他将金刚石放在密闭的、充满氧气的箱子里进行燃烧（箱子是纯金制的），结果却令人非常意外-——子里的气体成分竟然是二氧化碳。
②碳-60家族：这一类物质的分子式可以表示为C n，n为28到540之间的整数值，有C50、C60、C70、C84、C240等，科学家预言C540有可能实现室温超导；也有设想将某些药物置入C60球体空腔内，成为缓释型的药物。
碳-60家族已经广泛地影响到物理、化学、材料科学、生命及医药科学各领域。
③碳纳米管：碳纳米管可分单层及多层的碳纳米管，它是由单层或多层同心轴石墨层卷曲而成的中空碳管。
碳纳米管非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽。
碳的多樣性編號：10班級__________ 組別姓名【學習目標】1、掌握碳及其化合物的主要性質及應用2、掌握二氧化碳的實驗室製備裝置及原理【使用說明】利用一節課完成學案，下課收齊。
下節課修改5分鐘，針對錯誤重點討論10分鐘，後檢查方程式的書寫，學生展示教師點撥20分鐘，搞好落實。
【基礎自學】一、非金屬單質——碳1、同素異形體是指________________________________________________列舉兩例______________________、______________________.請設計一個實驗證明碳的同素異形體都是由碳元素組成的______________________________________________________________________________________________________________________________________________2、碳的化學性質請完成下列方程式⑴ C + O2——⑵ C + CuO——⑶ C + CO2——⑷ C + SiO2——（工業制粗矽）⑸ C + H2O(g)——（工業制水煤氣）【小結】碳的化學性質很_______,在一定條件下可與_____________________________發生反應。
練習1、下列說法不正確的是（）A．石墨熔點高，有滑膩感，用於制潤滑劑；質軟，在紙上劃過留痕跡，用於制鉛筆芯B．金剛石有良好的導電性，耐高溫，硬度大，可用於製作刻畫玻璃的工具C．“汽水”澆灌植物有一定的道理，其中CO2的緩釋，有利於植物的光合作用D．矽的提純與應用，促進了半導體元件與集成晶片業的發展，可以說“矽是資訊技術革命的催化劑”二、碳的化合物1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性質（按要求寫出化學方程式）①CO2+ Ca(OH)2——②CO2 + CaCO3 + H2O—③CO2 + NH3 + NaCl（飽和）+ H2O ——現象______________________________________________④CO2 + Mg ——現象_____________________________________________⑤CO + CuO⑥CO + Fe2O3(工業煉鐵)【小結】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊試液變____, 常溫下可與____________________發生反應。
第三章自然界中的元素课时1 碳的多样性(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。
)1．中科院用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳。
下列相关说法合理的是()。
A．聚二氧化碳塑料是通过聚合反应制得的B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D．聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染解析同素异形体是指同种元素形成的不同单质，B错；聚二氧化碳属于高分子化合物，为混合物，C错；聚二氧化碳塑料为可降解塑料，不会造成白色污染，D错。
答案 A2．(2014·烟台质检)下列叙述可以肯定溶液中大量存在CO2－3的是()。
A．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B．加入稀盐酸有无色无味气体产生，该气体可使澄清的石灰水变浑浊C．加入MgCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸沉淀溶解，并产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生解析A选项中Cl－、SO2－3、SO2－4等均会干扰CO2－3的检验；B选项中也可能存在HCO－3，而不一定是CO2－3；D选项中SO2－4、SO2－3、HCO－3等均会干扰CO2－3的检验。
答案 C3．向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的CO2气体，最后肯定没有沉淀生成的是()。
①Ca(OH)2②Na2CO3③CaCl2④Ca(ClO)2A．①③④B．②③④C．①②③D．①②③④解析向Ca(OH)2、Ca(ClO)2溶液分别通入过量CO2，最终生成Ca(HCO3)2，没有沉淀生成；饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会析出NaHCO3晶体；CO2与CaCl2不反应。
答案 A4．某混合气体G可能含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用a.无水CuSO4，b.澄清石灰水，c.灼热CuO，d.碱石灰，e.酸性品红溶液，f.酸性高锰酸钾溶液等药品可将其一一检出，检出的正确顺序是()。
碳的多样性编号：10班级__________ 组别姓名【学习目标】 1、掌握碳及其化合物的主要性质及应用2、掌握二氧化碳的实验室制备装置及原理【使用说明】利用一节课完成学案，下课收齐。
下节课修改5分钟，针对错误重点讨论10分钟，后检查方程式的书写，学生展示教师点拨20分钟，搞好落实。
【基础自学】一、非金属单质——碳1、同素异形体是指________________________________________________列举两例______________________、______________________.请设计一个实验证明碳的同素异形体都是由碳元素组成的______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2、碳的化学性质请完成下列方程式⑴ C + O2——⑵ C + CuO——⑶ C + CO2——⑷ C + SiO2——（工业制粗硅）⑸ C + H2O(g)——（工业制水煤气）【小结】碳的化学性质很_______,在一定条件下可与_____________________________发生反应。
练习1、下列说法不正确的是（）A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”二、碳的化合物1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性质（按要求写出化学方程式）①CO2 + Ca(OH)2——②CO2 + CaCO3 + H2O—③CO2 + NH3 + NaCl（饱和） + H2O ——现象______________________________________________④CO2 + Mg ——现象_____________________________________________⑤CO + CuO⑥ CO + Fe2O3 (工业炼铁)【小结】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊试液变____, 常温下可与____________________发生反应。
一氧化碳是不成盐氧化物，化学性质主要表现为_______,高温条件下可与_________反应。
（2）CO2的制备①工业制法：写出化学方程式_______________________________________②实验室制法：a.写出离子方程式_____________________________________.收集方法______________b. 检验有CO2生成的操作方法_____________________________________________________________________________________________________________________________.c.要得到干燥纯净的CO2应先通过____________再通过____________________.d.发生装置属固液不加热型，实验室制备较多CO2时常用装置是_________________,此装置还可以制取的气体是__________2、碳酸盐【合作探究、讨论展示】1、（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置，应选用仪器是_________ (填编号)a b c d e f g h⑵若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状石灰石，比较合理的方案中应选用的药品是。
2、应用碳酸盐知识完成下列问题：⑴请设计实验证明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，写出实验方法、现象及有关离子方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑵广西桂林地区有美丽的溶洞，溶洞中有美丽的钟乳石景观,试用化学方程式分别表示其形成过程_________________________________________________________________________________⑶检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法______________________________________________ __________________________________________________________________________________ 3、除杂：（括号内为杂质，写出简要的除杂方法）(1)Ｎa2CO3(Na2O2)____________________________________________________________(2) NaCl (NaHCO3)_______________________________________________________________(3) NaOH (Ｎa2CO3)___________________________________________________________【能力提升】1、将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(ClO)2溶液；④饱和Na2CO3溶液。
最终溶液中有白色沉淀析出的是（）A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③2、某混合气体可能含H2、CO、CO2、HCl、NH3及水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过①澄清石灰水（无浑浊现象）；②氢氧化钡溶液（有浑浊现象）；③浓硫酸（无现象）；④灼热的氧化铜（变红）；⑤无水硫酸铜（变蓝）。
则对混合气体的成分判断正确的是（）Ａ．一定没有CO 2，肯定有CO 和H 2 Ｂ．一定有CO 、CO 2和水蒸气 Ｃ．一定有H 2、CO 2 和HCl Ｄ．有CO 2、NH 3和水蒸气3、某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H +和产生CO 2的物质的量之比为6 ：5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（ ） A ． 1 ：1 B ． 1 ：2 C ． 1 ：3 D ． 1 ：44、向含有0.14mol Na 2CO 3的溶液中逐滴加入含HCl 0.20mol 的稀盐酸,经充分反应后,溶液中各溶质的物质的量(n)正确的是( )5、往含0.2molNaOH 和0.1molBa(OH)2 的溶液中持续稳定地通入CO 2气体,当通入气体为8.96L(0℃,1.01×105Pa) 时立即停止,则这一过程中,溶液中离子物质的量和通入CO 2气体的体积关系正确的图象是(气体的溶解和离子的水解都忽略不计) ( )6、某学生拟用50ｍＬＮaOH 溶液吸收CO 2气体制备Na 2CO 3溶液。
为了防止通入的CO 2气体过量而生成NaHCO 3，他设计了如下实验步骤：①取25ｍＬＮaOH 溶液吸收过量的CO 2气体至不再溶解；②小心煮沸溶液1~2分钟，排出溶液中溶解的CO 2气体；③在得到的溶液中加入另一半（25ｍＬ）ＮaOH 溶液，使溶液充分混合。
⑴他能否制得较纯净的Na 2CO 3？ 。
理由是⑵按他的设计，第①步实验装置如图所示①装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。
可否使用纯碱代替石灰石？________，原因是___________________________________________________________________________.②装置B使用的试剂是_____________，作用是______________________________________。
③为了便于后续实验的煮沸、混合等操作，装NaOH溶液的容器还可使用__________________（填仪器名称）⑶有人认为实验步骤②、③的顺序对调，即先混合，再煮沸更合理，你认为合理吗？______（填“合理”或“不合理”）【当堂检测】以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）在反应条件下都是气体。
⑴氧化物（Ⅰ）的化学式是_______________氧化物（Ⅱ）的化学式是_______________⑵反应①的化学方程式是_______________________________________________________反应②的化学方程式是_______________________________________________________反应③的化学方程式是_______________________________________________________山东省昌乐二中高三化学一轮复习学案答案编号10一、1、由同种元素组成的性质不同的单质金刚石、石墨与C60氧气与臭氧分别取少量碳的同素异形体在一定条件下与足量的氧气反应，然后将生成的气体通入足量澄清石灰水中，均变浑浊，则证明它们都是由碳元素组成的2、（1）C + O2 点燃CO2 ⑵ C+CuO高温CO+Cu 或 C+2CuO高温CO2 +2Cu⑶ C + CO2高温2CO ⑷ 2C + SiO2高温2CO↑+ Si⑸ C + H2O(g)高温CO+H2小结：碳的化学性质很稳定，一定条件下可与O2、CuO 、CO2、 SiO2、 H2O发生反应【跟踪练习】1、B二、1、碳的氧化物（1）碳的氧化物的性质①CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H2O②CO2 +CaCO3 +H2O== Ca(HCO3)2③CO2 + NH3 + NaCl（饱和）+ H2O == NH4Cl + NaHCO3↓现象：溶液中有白色固体析出④CO2 + 2Mg 点燃2MgO+ C现象：镁条在CO2 中剧烈燃烧发出耀眼的白光，生成白色的粉末，并在集气瓶壁有黑色固体附着⑤CO + CuO 高温Cu + CO2⑥ 3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 (工业炼铁)小结：变红碱及碱性氧化物、Na2O2还原性铁铜的氧化物 (2)CO2的制备①工业制法：CaCO3高温CaO +CO2②实验室制法：a.写出离子方程式：CaCO3 +2H +==Ca 2+ + CO2↑+ H2O 向上排空气法b.将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体为二氧化碳c.饱和碳酸氢钠溶液浓硫酸d.启普发生器氢气【跟踪练习】1、（1）a c d e ⑵块状石灰石、浓硝酸、水2、碳酸盐【跟踪练习】3、⑴取少量饱和Na2CO3溶液于试管中，向里通入足量CO2，若溶液中有白色晶体析出，则证明Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO32Na+ + CO32-+ CO2 + H2O == 2 NaHCO3↓⑵Ca CO3+ CO2 + H2O== Ca（HCO3）2Ca（HCO3）2== Ca CO3↓+ CO2↑+ H2O⑶取少量牙膏于试管中，向其中加入适量盐酸，若生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体则牙膏中含有碳酸盐，若不生成气体则牙膏中不含碳酸盐。
