1、中考化学 （安徽专用） 第一部分 身边的化学物质 专题二 碳和碳的氧化物 考点一 碳单质及碳的氧化物 1.(2020辽宁葫芦岛,3,1分)下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是( ) A.都能导电 B.都是黑色固体 C.硬度都很小 D.都由碳元素组成 答案答案 D 石墨具有良好的导电性,金刚石没有导电性,故A错误;纯净的金刚石是无色透明的固体,故B 错误;金刚石是天然存在的最硬的物质,故C错误;金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质,故D正确。 易错警示易错警示 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,由于它们的原子排列方式不同,二者的物理性质有 较大的差异。 2.(2020江苏南京,10,2分)C60
2、在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。关于C60的叙述不正确的 是( ) A.该物质由C60分子构成 B.该物质由60个碳原子构成 C.其相对分子质量为720 D.C60和C70是两种物质 答案答案 B C60这种物质由大量C60分子构成,一个C60分子中含有60个碳原子,故A正确、B错误。C60的相 对分子质量=1260=720,故C正确。C60和C70分子的结构不同,属于两种不同的物质,故D正确。 3.(2020湖南长沙,7改编,3分)两位科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得诺贝尔奖。石墨烯是由 碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是( ) A.金刚石是天然存在的最硬的物
3、质,可用来裁玻璃 B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属 C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质 D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的 答案答案 A A项,金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃,正确;B项,石墨有金属光泽,有导电性,但 石墨是碳单质,属于非金属单质,错误;C项,活性炭具有吸附性,可以吸附色素、异味、毒气等,但不能吸 附所有物质,错误;D项,金刚石是由碳原子直接构成的,足球烯是由足球烯分子构成的,1个足球烯分子由 60个碳原子构成,错误。 4.(2020吉林,8,1分)下列与碳和碳的氧化物有关的说法中,正确的是( ) A.煤炉上放一盆水可防止CO中
4、毒 B.CO2能使紫色石蕊溶液变红,说明CO2显酸性 C.CO和CO2化学性质不同的原因是分子构成不同 D.用墨绘制的古画经久不变色,说明碳不与任何物质反应 答案答案 C 一氧化碳难溶于水,煤炉上放一盆水不能防止CO中毒,故A错误;二氧化碳能使紫色石蕊溶液 变红,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,故B错误;一氧化碳由一氧化碳分子构成,二氧化 碳由二氧化碳分子构成,分子的构成不同,化学性质不同,故C正确;用墨绘制的古画经久不变色,是因为常 温下碳的化学性质比较稳定,碳在一定条件下可与许多物质反应,如碳在点燃的条件下可与氧气反应,在 高温的条件下可与氧化铜、二氧化碳反应,故D错误。 5
5、.(2020浙江杭州,10,3分)小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳 气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。 下列说法错误的是( ) A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸 B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳 C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大 D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧 答案答案 A 实验室常采用稀盐酸与块状大理石制取二氧化碳,稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙为微溶 物,易覆盖在块状大理石表面,不利于反应进行,A错误;二氧化碳密度比空气大,所以可采用向上排空气法 收集,B正确;蜡烛自下而上熄灭说明
6、二氧化碳先在烧杯底部聚集,证明二氧化碳密度比空气大,C正确;蜡 烛熄灭,证明二氧化碳不支持燃烧,D正确。 解题关键解题关键 本题考查二氧化碳的性质,同时还考查实验室制取二氧化碳的方法,注意实验操作规范。 6.(2020湖南常德,10,3分)甲、乙、丙是三种常见物质。甲为黑色固体,乙、丙为无色气体。点燃时,甲既 能生成乙也能生成丙,丙点燃也能生成乙。下列推理中正确的是( ) A.甲是一种化合物 B.乙是一氧化碳 C.丙是一氧化碳 D.丙是二氧化碳 答案答案 C 根据题意,甲为碳,属于单质,乙是二氧化碳,丙是一氧化碳。相关反应的化学方程式为C+O2 CO2、2C+O2 2CO、2CO+O2 2CO
7、2,故C正确。 思路分析思路分析 解答本题需要熟悉常见物质的性质和变化,如常见的黑色固体:碳、氧化铜、四氧化三铁、 二氧化锰、铁粉等。点燃时,甲既能生成乙也能生成丙,说明相同反应物在相同条件下,可能是反应物的 量或浓度等因素影响了生成物,此时应该考虑碳充分燃烧时生成二氧化碳,不充分燃烧时生成一氧化碳 的典型事例。 7.(2020四川成都,12,3分)按下图进行实验,下列分析或结论正确的是( ) A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B.实验结束应立即倒出粉末 C.木炭能使氧化铜还原为铜 D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量 答案答案 C A选项,导管口开始有气泡冒出可能是因为试管内空气受热
8、膨胀逸出;B选项,实验结束后如果 立即倒出粉末,温度较高的金属铜会和空气中的氧气发生反应,重新生成黑色的氧化铜,使实验失败;C选 项,木炭具有还原性,可以夺取氧化铜中的氧元素使氧化铜被还原为铜;D选项,根据质量守恒定律,固体减 少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和,反应中可能生成一氧 化碳,所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳的质量。 知识拓展知识拓展 尽管教材中碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,但是高温条件下碳和二氧化碳反应会生成 一氧化碳,因此在碳的燃烧或碳和金属氧化物的反应过程中,很可能有一氧化碳生成。 8.(2020江苏苏州,13,2分)利用如图所示实
9、验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( ) A.实验时应先点燃酒精灯后通CO B.充分加热,a处固体由黑色变为红色 C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2 D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO 答案答案 C A项,由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,防止加热时发生 爆炸,故错误;B项,a处氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,可观察到固体由红色变 为黑色,故错误;C项,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,故正确;D项,一 氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,故错误。 9.(2019广东,8,2分)下列物质的性
10、质与用途对应关系错误的是 ( ) A.金刚石硬度大,可制造钻头 B.氮气的化学性质不活泼,常用作保护气 C.铜有良好的导电性,可制作导线 D.氢氧化钠具有碱性,常用于改良酸性土壤 答案答案 D 氢氧化钠具有碱性和强烈的腐蚀性,容易腐蚀农作物,故不能用于改良酸性土壤。 10.(2018新疆乌鲁木齐,8,2分)下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中“”表示转 化关系)的说法正确的是( ) A.“CCO”的反应中碳发生还原反应 B.“COCO2”的反应类型为置换反应 C.“CO2CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳 D.“CO2 H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证 答案答案 C A项,碳和氧气反应生
11、成一氧化碳,碳发生的是氧化反应,错误;B项,一氧化碳燃烧生成二氧化 碳,该反应属于化合反应,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,该反应不属于四大基本反应类型,错 误;C项,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,可用此反应检验二氧化碳气体是否存在,正确;D项, 酚酞在酸性、中性溶液中均无色,“CO2 H2CO3”的反应无法用酚酞试剂验证,可以用紫色石蕊溶液 验证,错误。 解题关键解题关键 熟练掌握碳及其氧化物之间的转化关系及化学反应类型是解答此题的关键。 11.(2017辽宁沈阳,10,1分)能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是( ) 选项 实验操作 实验现象 A 将燃着的木条伸入集气瓶
12、 木条燃烧更旺 B 将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃 C 将气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 D 将气体通入蒸馏水中 有气泡逸出 答案答案 C 能使燃着的木条燃烧更旺的气体为氧气,A错误;能使带火星的木条复燃的气体为氧气,B错 误;二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,C正确;任何难溶 于水的气体通入蒸馏水中都有气泡逸出,D错误。 12.(2016陕西,11,2分)对比分析不同物质的共性与差异性是学习化学的有效方法。下列关 于CO2和CO的各项对比,有错误的是( ) 选项 共性 差异性 A 均由分子构成 分子的种类不同 B 均由碳元素和氧元素组成 元素的质
13、量比不同 C 均能与水化合 化合时现象不同 D 常温下均是无色气体 相同条件下气体的密度不同 答案答案 C 二氧化碳与水化合生成碳酸,一氧化碳不溶于水也不与水反应,故C错误。 13.(2020山东青岛,26,6分)实验是进行科学探究的重要方式。同学们设计实验探究二氧化碳 的性质,请你参与探究并填空。 【实验记录与分析】 实验一 实验二 实验三 实验 操作 (迅速拧紧两个瓶盖,振荡) 实验 现象 蜡烛火焰 软塑料瓶变瘪程度较大的 ( 选填“甲”或“乙”) 干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变 红色 实验 结论 二氧化碳的密度比 空气大; 二氧化碳既不能燃 烧,也不能支持燃烧 二氧化碳能与氢氧化钠发生反
14、应 【反思与拓展】 (1)依据实验一的结论,写出二氧化碳的一条重要用途 。 (2)由实验二的结论分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意 。 (3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中 的方法。 答案答案 【实验记录与分析】由低到高依次熄灭 乙 二氧化碳和水反应生成碳酸 【反思与拓展】(1)灭火 (2)密封 (3)对照(对比) 解析解析 【反思与拓展】(1)根据实验一的结论可知,二氧化碳可用于灭火。 (2)氢氧化钠能和二氧化碳反应,空气中有二氧化碳,所以氢氧化钠要密封保存。 (3)对照实验是指在研究一个条件对研究对象有何影响时,所进行的除了这个条件
15、不同外其他条件都相 同的实验。 14.(2019甘肃兰州A,29,7分)类价二维图反映的是元素的化合价与物质类别之间的关系,构 建类价二维图是化学学习的重要方法。下图是某同学绘制的关于碳元素的类价二维图。 (1)a处氢化物为天然气的主要成分,其化学式为 ;b处对应物质的类别是 。 (2)煤的主要成分是单质碳。下图是用煤合成水煤气的反应微观示意图。 该反应中方框丁中微粒的图示为 ,甲对应的物质表现出了 性。 (3)类价二维图中的物质在一定条件下可以相互转化。请从含碳物质中选择合适物质完成下列表格: 转化类型 转化的化学方程式 反应用途 碳元素化合价升高 工业炼铁 碳元素化合价不变 NaHCO3+
16、HCl NaCl+CO2+H2O 答案答案 (1)CH4 盐 (2) 还原 (3)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 治疗胃酸过多症 解析解析 (1)a处氢化物中碳元素的化合价是-4价,且该氢化物为天然气的主要成分,所以该氢化物的化学式 为CH4;b处对应的碳酸氢钠由金属离子和碳酸氢根离子构成,属于盐。(2)根据质量守恒定律,化学反应 前后原子的种类和数目不变,由微观示意图可知反应后少了两个氢原子,故丁微粒是氢分子;合成水煤气 的反应中,碳(C)夺取水(H2O)中的氧元素生成一氧化碳(CO),说明碳具有还原性。(3)工业炼铁的反应原 理是用一氧化碳还原铁的氧化物,同时一氧化碳中碳元素的化合价
17、由+2价升高到+4价,有关反应的化学 方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;碳酸氢钠与盐酸的反应可用于治疗胃酸过多症。 考点二 二氧化碳的实验室制法 1.(2019北京,10,1分)下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( ) A.制CO2的药品 B.发生装置 C.收集装置 D.比较CO2与空 气的密度 答案答案 A 实验室制取二氧化碳的药品是大理石和稀盐酸,A项不正确;反应在常温下进行,用固液常温 型气体发生装置,B项正确;二氧化碳的密度大于空气,用向上排空气法收集,C项正确;D项实验中可观察 到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,可以说明二氧化碳的密度比空气大,D项正
18、确。 知识拓展知识拓展 实验室制取气体选择药品一般应符合以下几个条件:药品常见易得,价格便宜。反应条 件简单,容易实现。反应速率适中,容易控制。气体中杂质少,便于净化。符合绿色化学观念。 2.(2019江苏苏州,18,2分)下列有关CO2实验的图示正确的是( ) 答案答案 D 制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出,故A错误; 用题给装置无法收集二氧化碳,正确操作是导管短进气长出水,才能收集到气体,故B错误;验满时要把燃 着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内,故C错误;通过观察紫色石蕊试液变成红色就可以验证二 氧化碳能和水反应,故D正确。 3.(2019安
19、徽,12,8分)下图是实验室中常见装置,回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)用装置A进行实验时,首先应 (填序号)。 加药品 加热 检查装置气密性 (3)用装置A制取气体的不足之处是 。 (4)若要收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的 (填“m”或“n”)端导入,试剂X是 ;再用装置 (填“C”或“D”或“E”)收集。 (5)向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水,反应的化学方程式为 。 答案答案 (8分)(1)锥形瓶 (2) (3)不能随时控制反应的发生和停止(合理即可) (4)m 浓H2SO4 E (5)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 解析解析 (1)仪器
20、a是锥形瓶。(2)实验室制取气体时,加入药品前应先检查装置气密性。(3)装置A进行实验 时不能随时控制反应的发生与停止。(4)收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的m端导入,用 浓硫酸作干燥剂,再用向上排空气法收集。(5)二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O。 答题规范答题规范 仪器名称“锥形瓶”不能写成“锥型瓶”,干燥剂浓硫酸不能写成硫酸,化学方程式中碳酸 钙后面要标“”。 4.(2018安徽,12,7分)下图是实验室中常见装置,回答下列问题。 查阅资料:常温下,CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。 (1)仪器X的名称是 。 (2)实验室制
21、取CO2应选用的发生装置是 (填字母序号),反应的化学方程式是 ,该反应属于 (填反应类型)。 (3)常温下,下列收集CO2的方法中不可行的是 (填字母序号)。 a.向上排空气法 b.向下排空气法 c.排饱和NaHCO3溶液法 (4)某同学进行图D所示的操作时,观察到高的蜡烛先熄灭,其原因可能是 。 答案答案 (7分)(1)长颈漏斗(1分) (2)A(1分) CaCO3+ 2HClCaCl2 + H2 O + CO2(2分) 复分解反应(1分) (3)b(1分) (4)二氧化碳倾倒过快,先使高蜡烛火焰附近氧气浓度减少(1分) 解析解析 (1)仪器X为长颈漏斗。(2)实验室利用石灰石与稀盐酸在常
22、温下反应制取CO2,固体和液体反应, 且不需要加热,故选A作为发生装置,反应的化学方程式为CaCO3+ 2HClCaCl2 + H2 O + CO2,该反 应属于复分解反应。(3)二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集;二氧化碳在常温下难溶于饱 和NaHCO3溶液,所以可以采用排饱和NaHCO3溶液的方法收集。(4)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,若 二氧化碳倾倒过快,会使高的蜡烛火焰附近氧气浓度减少而先熄灭。 解题关键解题关键 能记住实验室常见仪器的名称、实验室制取二氧化碳的方法及掌握二氧化碳的性质是解答 本题的关键。 易错警示易错警示 长颈漏斗的“颈”易错写为“劲”;选择制取CO2的
23、发生装置时易错选B,用长颈漏斗制 取气体时,要注意长颈漏斗的下端管口要伸入液面以下,以防气体从长颈漏斗口逸出,故不能选B。 5.(2017安徽,15,8分)某兴趣小组用图1装置进行实验时发现:烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。 图1 (1)写出甲装置中发生反应的化学方程式 ;石灰水“变浑浊”是因为生 成了 (填化学式)。 (2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动: 【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。 【提出假设】假设1:挥发出的HCl使浑浊变澄清; 假设2: 。 图2 【设计实验】为除去CO2中的HCl,小华
24、在图1中甲、乙装置之间增加图2装置,装置的连接顺序是甲 乙(填字母序号);其中盛放的试剂合理的是 (填选项序号)。 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液 【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。 【得出结论】由上述探究可得出的结论是 。 【注意:若答对第(3)小题奖励4分】 (3)该兴趣小组在老师指导下,用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH(常温下)随通入气体时间的变化曲 线如图3。 图3 AB段pH几乎不变的原因可能是 ;D点所得澄清溶液的成分 除H2O外还有 。 BC段发生反应的化学方程式主要有 。 答案
25、答案 (8分)(1)CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O(2分) CaCO3(1分) (2)【提出假设】产生的CO2使浑浊变澄清(或HCl和CO2共同作用使浑浊变澄清)(1分) 【设计实验】b a(1分) D(1分) 【得出结论】挥发出的HCl使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清;CO2只能使饱和石灰水生成的沉淀部 分溶解,不能最终使其变澄清(其他合理答案均可)(2分) 【注意:若答对第(3)小题奖励4分】 (3)先排出的是装置内的空气,不会使溶液pH明显变化(其他合理答案均可)(1分) CaCl2和HCl(或Ca2+、 H+和Cl-)(1分) CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O、
26、Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O(2分) 解析解析 (1)甲中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。Ca(OH)2+CO2CaCO3+ H2O,由于生成难溶于水的碳酸钙沉淀,故溶液变浑浊。(2)根据查阅的文献,CO2与碳酸钙、水反应生 成可溶于水的碳酸氢钙,溶液也会变澄清;除去HCl应该把气体通入液体中,故气体应b口进、a口出;除去 HCl所选择的试剂要求能与HCl反应,但不能与二氧化碳反应,故选用饱和碳酸氢钠溶液。(3)AB段排 出的气体主要是空气,所以不会使溶液的pH发生明显的变化;BC段pH下降的原因是CO2和HCl通入澄清 石灰水中发生反应;
27、D点氢氧化钙反应完全,故D点所得溶液中的溶质为反应生成的CaCl2及过量的HCl。 BC段反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O和2HCl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O。 解题关键解题关键 掌握二氧化碳的实验室制法、二氧化碳的化学性质和利用题目所给信息解决实际问题是解 答本题的关键。 知识拓展知识拓展 pH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的仪器,可用来测 量溶液、水等物质的pH。 6.(2020重庆A,22,5分)二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,根据下图回答问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用石灰石与稀盐酸反应
28、制取CO2,应该选择的发生装置是 (填序号)。 (3)中,若X为澄清石灰水,则中可以观察到的现象是 。若X是水,中 能观察到紫色石蕊试纸变红,若中紫色石蕊试纸没有变红,则X可能是 (填序号)。 A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.浓硫酸 D.稀盐酸 答案答案 (5分)(1)试管(1分) (2)(1分) (3)澄清石灰水变浑浊(1分) AC(共2分) 解析解析 (2)石灰石和稀盐酸的反应为固液不加热型,发生装置选。(3)二氧化碳和澄清石灰水反应生成 白色沉淀,使澄清石灰水变浑浊;干燥的紫色石蕊试纸变红的原因是同时与二氧化碳和水蒸气接触。A 中NaOH溶液可以和CO2反应,CO2被吸收,因此
29、,若X为NaOH溶液,中紫色石蕊试纸不变红。C中浓硫酸 有吸水性,可以吸收二氧化碳气体中的水蒸气,因此,若X为浓硫酸,中紫色石蕊试纸不变红。B中CaCl2 溶液与CO2不反应且CO2在其中溶解度不大,所以不符合题意。D中稀盐酸与CO2不反应,且盐酸具有挥 发性,在湿润的条件下HCl气体也能使紫色石蕊试纸变红,所以不符合题意。 7.(2020河南,24,4分)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的CO2。 (1)写出A中所发生反应的化学方程式。 (2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质? (3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右正确的连接顺序为:a接 、
30、 接 、 接j。 (4)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。 答案答案 (1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(1分) (2)混有氯化氢(或HCl)杂质。(1分) (3)f g e d(1分) (4) (1分) 解析解析 (1)A装置中浓盐酸和大理石发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O;(2)A 装置中的浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体混入二氧化碳气体中,并与B装置中的澄清石灰水 发生反应,生成易溶于水的氯化钙,导致看不到石灰水变浑浊的现象;(3)为了制取纯净、干燥的CO2,要先 除杂(除氯化氢),后干燥(除水蒸气),
31、氯化氢需要用足量的碳酸氢钠溶液吸收,水蒸气用足量浓硫酸吸收, 气体进入除杂和干燥装置时均为“长进短出”,因此仪器的接口连接顺序为a-f-g-e-d-j;(4)由于二氧化碳 气体的密度比空气大,用F装置收集时,气体应“长进短出”,因此收集装置左端导管画长,右端导管画 短。 难点突破难点突破 二氧化碳除杂时要“先除杂,后干燥”,除去氯化氢气体不能用氢氧化钠溶液,因为二氧化碳 可与氢氧化钠溶液反应而被吸收。 8.(2019山东青岛,24,9分)根据下列实验装置图,请回答问题。 (1)写出标有序号的仪器名称: , 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用的发生装置是 (选填装置字母序号,
32、下同)。 检验二氧化碳应选用的装置是 ,该装置内发生反应的化学方程式为 。 (3)用排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底部,其目的是 。 (4)若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,所选装置正确的连接顺序是气体发生装置 (选 填装置字母序号)。 答案答案 (1)铁架台 分液漏斗 (2)B F CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O (3)排尽集气瓶内空气,使收集的气体更纯净 (4)G D 解析解析 (1)根据常见仪器的名称可知,为铁架台,为分液漏斗;(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取 二氧化碳,应选用固液常温型气体发生装置,故发生装置选B;检验二氧化碳用澄清的石灰水,需要F装置; 装置F中
33、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O; (3)用排空气法收集气体时,导气管伸到集气瓶底部,是为了排尽集气瓶中的空气,使收集的气体更纯净; (4)收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥,最后用向上排 空气法收集,故仪器连接顺序是BGD。 易错警示易错警示 收集一瓶干燥的气体,先通过除杂装置除去气体杂质,再干燥(除去水蒸气),最后用排空气法 收集。 教师专用题组 考点一 碳单质及碳的氧化物 1.(2020山东青岛,7,1分)下列对一氧化碳性质的描述,属于化学性质的是( ) A.常温下为无色、无味的气体
34、B.极难溶于水 C.相同状况下,密度比空气略小 D.具有可燃性 答案答案 D 无色、无味的气体,极难溶于水,密度比空气略小(相同状况下)都属于物理性质,可燃性属于 化学性质,故选D。 2.(2020云南,16,3分)对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是( ) A.CO2可用于灭火,CO可用作燃料 B.CO2能溶于水,CO难溶于水 C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨 D.CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 答案答案 C A项,一般情况下,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火;一氧化碳具有可 燃性,可用作燃料,正确。B项,
35、通常情况下,1体积水能溶解1体积二氧化碳,而一氧化碳难溶于水,正确。C 项,二氧化碳可参与绿色植物的光合作用,固体二氧化碳俗称干冰,可用于人工降雨、冷藏食品,错误。D 项,空气中二氧化碳过多会导致温室效应,一氧化碳容易与血液中的血红蛋白结合,引起中毒,对人体有 害,正确。 3.(2020内蒙古呼和浩特,7,2分)石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构 成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图),图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现 的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将 “彻底改变21世纪”。关于石墨烯,下列说法不正确的是( ) A.石墨烯
36、和金刚石都由碳元素组成 B.石墨烯的导电性比银强 C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用 D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化 解题关键解题关键 从题目中获取有效信息,仔细分析石墨烯的结构图是本题的解题关键。 答案答案 D 石墨烯和金刚石都由碳元素组成,故A正确;根据题中信息可知石墨烯的导电性比银强,故B正 确;根据石墨烯的结构图可知,石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用,故C正确;石墨和石墨烯的结构不 同,属于不同种物质,从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化。 4.(2020湖北黄冈,25,1分)碳及含碳物质有如图所示的转化关系,下列说法不正确的是( ) A.物质Y可以为稀硫酸 B.X可以是酒精
37、C.反应一定是化合反应 D.反应可以是吸热反应 答案答案 C 碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,A正确;酒精完全燃烧生成二氧化碳和水,B 正确;碳完全燃烧生成二氧化碳的反应属于化合反应,碳还原金属氧化物生成金属单质和二氧化碳的反 应属于置换反应,C错误;二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,是吸热反应,D正确。 5.(2020江苏苏州,20,2分)用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后, 将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是( ) A.甲中逸出的气体中只含CO2 B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应 C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
38、 D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸 答案答案 D A项,盐酸的溶质质量分数为25%,有一定的挥发性,甲中逸出的气体含HCl、CO2及水蒸气,故 错误;B项,乙中液体变红,可能是挥发出的HCl使紫色石蕊试液变红,无法证明CO2能与水反应,故错误;C 项,加热后红色不褪去,不能说明碳酸受热不分解,因为溶液变红是盐酸在起作用,故错误;D项,欲达到实 验目的,可将盐酸改为稀硫酸,因为稀硫酸没有挥发性,故正确。 规律总结规律总结 盐酸具有挥发性,浓度越大挥发性越强。但在加热的条件下,盐酸不会分解。而二氧化碳与 水反应生成的碳酸,在加热的条件下会迅速分解生成二氧化碳气体和水。 6.(2020山东潍坊
39、,15,2分)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并用如下实验装置验证CO的有关性质。 已知:HCOOH CO+H2O 下列说法不正确的是( ) A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH B.装置丙的作用是防止倒吸 C.装置丁既可检验CO2,又可收集CO D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小 答案答案 A 先点燃乙处酒精灯,再生成CO时会引起爆炸,故A错误;装置丙的作用是防止倒吸,故B正确;装 置丁里盛放澄清石灰水,既可以检验二氧化碳,又可以收集CO,故C正确;该反应生成水,随着反应进行,浓 硫酸的浓度降低,产生CO的速率减小,故D正确。 方法技巧方法技巧 根据一氧
40、化碳还原金属氧化物时,先通一氧化碳,再加热的实验步骤,直接选出错误选项A。 7.(2019山东潍坊,15,2分)如图是CO与CuO反应的实验装置,下列关于该实验说法正确的是 ( ) 玻璃管中黑色固体变成了红色 CO被还原为CO2 玻璃管中发生的反应为置换反应 既有效地防止了CO对空气的污染,又充分利用了能源 A. B. C. D. 答案答案 B 一氧化碳还原黑色的氧化铜生成红色的铜,故正确;一氧化碳被氧化,生成二氧化碳,故错 误;两种化合物反应生成一种单质和一种化合物,不属于置换反应,故错误;将尾气中的一氧化碳点燃 给试管加热,既防止了污染空气,又充分利用了能源,故正确。 采分要点采分要点 熟
41、练掌握一氧化碳还原氧化铜实验的步骤、现象、注意事项,逐一分析判断即可。 误区警示误区警示 凡是生成有毒气体或有有毒气体参加的反应,一定要有尾气处理装置。一般有三种方法:收 集后处理;直接反应掉;循环利用。 8.(2018广东广州,17,2分)下列描述不正确的是( ) A.CO有毒且无色无味,使用燃气时要注意室内通风 B.CO2作为气体肥料在农业生产中有广泛应用 C.N2充入食品包装袋中可起防腐作用 D.CH4在空气中燃烧是化合反应 答案答案 D 一氧化碳有毒,使用燃气时要注意室内通风,防止一氧化碳中毒,故A正确;CO2是植物光合作 用的原料,可作为气体肥料,故B正确;N2化学性质稳定,充入食品
42、包装袋中可起防腐作用,故C正确;CH4在 空气中燃烧生成二氧化碳和水,不符合化合反应的定义,故D错误。 9.(2018江西,8,2分)关于氧气和二氧化碳的说法正确的是( ) A.构成:都是由分子构成,且都含有氧分子 B.性质:常温下均为气体,且都易溶于水 C.用途:氧气可用作燃料,二氧化碳可用作化工原料 D.转化:在自然界中氧气和二氧化碳可以相互转化 答案答案 D A项,氧气和二氧化碳都是由分子构成的,但二氧化碳中不含氧分子,A项错误;B项,氧气不易 溶于水,二氧化碳能溶于水,B项错误;C项,氧气具有助燃性,没有可燃性,不能作燃料,C项错误;D项,含碳 物质的燃烧、动植物的呼吸作用等消耗氧气释
43、放二氧化碳,植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气,因 此在自然界中,氧气和二氧化碳可以相互转化,D项正确。 10.(2018山东潍坊A,15,2分)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3,Y为C6H12O6)。 下列说法不正确的是( ) A.图一中的转化1是酸雨形成的主要原因 B.图二中可实现有机物与无机物的相互转化 C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能 D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 答案答案 A 图一中的转化1的化学方程式为CO2+H2O H2CO3,不是酸雨形成的主要原因,故A错误;图 二是自然界中碳、氧循环的重要反应,可实现有机物与无机物的
44、相互转化,故B正确;绿色植物通过光合 作用,将太阳能转化成化学能,故C正确;碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对 稳定,故D正确。 11.(2016山东青岛,28,6分)实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验,探究二氧化 碳的有关性质。 实验1 实验2 请填空: (1)实验1采用了科学探究中的控制变量法,该实验控制的变量是 。 (2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象是 ,该反应的 化学方程式是 。 (3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到 第 (填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得关
45、于二氧化碳的另外一条性质是 。 答案答案 (1)H2O(或水) (2)纸花由紫色变为红色 CO2+H2O H2CO3 (3) 二氧化碳的密度比空气的密度大 说明:化学方程式2分,其余每空1分,共6分;答案合理即得分。 解析解析 (1)实验1采用科学探究中的控制变量法,由图示可知,该实验控制的变量是水。(2)实验1中干石蕊 纸花喷水后放入二氧化碳中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红,则观察到的现象是石蕊纸 花变红;反应的化学方程式为CO2+H2O H2CO3。(3)将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中, 都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;都变红,说明二氧化碳和水发生了化学反应;比先
46、变 红,说明二氧化碳的密度比空气的密度大。 考点二 二氧化碳的实验室制法 1.(2020山西,26,7分) 碳捕捉与封存技术 “碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术(如图所示)。 我国能源消耗的70%来自煤炭。每秒有100吨煤在燃烧,年消耗量超过30亿吨。如果任由煤炭资源 在诸多领域利用,将对大气、河流、土地产生污染,温室效应增强。为实现节能减排、绿色环保,我国政 府举全国之力,积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如:电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧,会产生 大量CO2,每年的排放量大约1 600万吨,运用“碳捕捉与封存”技术,这些CO2将不会进入大气。被封存 的CO2有许多用途,如用于食品保鲜、
47、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等,以此来消除资源的巨大浪 费。我国正以超世界一流的目光发展经济,完善环保体制。 阅读文本,完成下列任务: (1)“碳捕捉与封存”技术有利于控制 的加剧。 (2)煤在极高的温度下充分燃烧,主要发生反应的化学方程式为 。 (3)将分离聚集的CO2压入地下的过程中,分子间隔会 。 (4)将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为 。 (5)被封存起来的CO2用于冷藏食物的原理是 。 答案答案 (1)温室效应 (2)C+O2 CO2(条件写成“高温”也可得分) (3)变小 (4)CO2+H2O H2CO3 (5)干冰升华,吸收热量(合理即可) 解析解析 (1)二氧化碳排放过多会引起温室效应,采用“碳捕捉与封存”技术有利于控制温室效应的加 剧。(2)煤充分燃烧的化学方程式为C+O2 CO2。(3)将CO2加压会使分子间的间隔变小。(4)将CO2封 入蓄水层中,二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O H2CO3。(5)被封存起来的 CO2用于冷藏食物的原理是干冰升华会吸收热量,使温度降低。 2.(2019陕西A,21,5分)下面甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装 置图。 (1)标有字母a的仪器名称是 。 (2)甲中发生反应的化学方程
