1、课时作业课时作业 7 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 夯实基础 1.(2019 青海西宁中考改编)下列有关碳和碳的化合物说法错误的是( ) A.金刚石是天然存在的最硬的物质 B.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质 C.在一定条件下,CO与 CO2可以互相转化 D.CO2气体中混有少量的 CO 气体,可用点燃的方法除去 CO 2.(2020 黑龙江牡丹江中考)对比是学习化学的重要方法。下列关于 CO2和 CO的比较,正确的是 ( ) A.组成:CO2、CO均由碳元素和氧元素组成 B.性质:CO2、CO都有可燃性 C.用途:CO2可用于灭火;CO 可用于人工降雨 D.危害:CO2会导致酸雨;
2、CO 会引起中毒 3.(2020 山东东营中考)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。分析两种循环,其中不正确的 是( ) A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 C.通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制二氧化碳的排放量 D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 4.(2020 安徽滁州定远县二模)化学是一门以实验为基础的科学,如图是实验室中常见的装置。回答 下列问题: (1)仪器 a 的名称是 。 (2)写出实验室制取 CO2反应的化学方程 式: 。从控制反应速率和节约药品的角 度考虑,发生装置最好采用 (填序号)。
3、(3)A装置中试管口略向下倾斜的目的 是 。 (4)若用装置 G收集并测量生成 CO2气体的体积,在水面放层植物油的目的 是 。使用量筒时,正确的读数方法 是 。 5.(2020 山东青岛中考)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是 (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,也不支持燃烧 二氧化碳能与氢氧化钠发生反 应 【反思
4、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。 6.(2020 江苏扬州中考)CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。 (1)控制 CO2的排放,是为了减缓 效应,加压水洗法可捕集 CO2,是因为压强增大时 CO2在水 中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的 CO2,该方法以 CaO 捕集 CO2,将所得产物在高温下煅烧可重新 获得 CaO,高温煅烧时反应的化学方
5、程式为 ,生成的 CaO 疏松 多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对 CO2具有良好的 性。 (3)对 CO2气体加压、降温,可获得干冰。从构成物质的微粒视角分析,该过程主要改变的 是 。干冰能用于人工降雨,是因为 。 (4)CO2可用于食品保鲜,实验测得气体中 CO2的体积分数与溶液 pH的关系如图所示。 气体中 CO2体积分数增大时,造成图示变化的主要原因是溶液中 浓度增大(填化学 式)。 智能化食品包装通过颜色变化显示包装内 CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该 智能化包装的物质 。 (5)已知一定条件下 CO2与 H2以质量比 112 反应可生成 CH4。与该反应类似
6、,不同条件下,CO2与 H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的 CO2与 H2的质量比 = 。 提高能力 (2020 山东德州中考)CO2是如何被发现的?化学家又是如何研究它的性质?让我们重温这段历史。 (1)17 世纪初,比利时化学家海尔蒙特研究发现,木炭燃烧后,有灰烬还有不可见的气体产生,烛火在该 气体中会熄灭。另外他还在地窖、洞穴等地发现过这种气体。“烛火在该气体中会熄灭”和出现在 “地窖、洞穴等地”说明这种气体具有 的 性质。 (2)1755年,英格兰化学家布莱克做了如下实验:煅烧白垩(石灰石),将煅烧生成的固体与水反应,反应 后的物质与煅烧生成的气体又结合成白垩。他将
7、这种固定在白垩中的气体叫做“固定气体”。 实验中所发生反应的化学方程式为 。 实验中所发生反应的化学方程式为 。 (3)1766年,英国化学家卡文迪许实验测得:一定温度下,1 体积水能溶解比 1 体积稍多的“固定气体”。 1774年,德国化学家伯格曼将石蕊溶液滴到溶有 CO2的水中,石蕊溶液由紫色变成微红色。当时已经 发现石蕊溶液是一种酸碱指示剂。卡文迪许和伯格曼两位化学家的实验说明 CO2不仅能溶于水,还 可与水反应。CO2与水反应的化学方程式为 。 创新拓展 (2020 四川德阳中考)某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究 CO2的相关性质。为避免盐 酸挥发出的 HCl对实验的干扰,选
8、用稀硫酸与碳酸钠反应制取 CO2。 (1)写出装置 A中仪器 a 的名称 。 (2)实验中装置 B 内浓硫酸的作用是 。 (3)对比装置 C与 D中的实验现象,观察到干花不变色,湿花变红色,可得出的结论是 (用化学方程式表达)。 (4)持续通入 CO2,观察到装置 E 中的现象为 。 (5)依据装置 F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭,可得出 CO2的性质 有 。 课时作业 7 碳和碳的氧化物 夯实基础 1.D 解析 A项,金刚石是天然存在的最硬的物质,正确;B项,金刚石、石墨、C60都是由碳元素组 成的单质,正确;C项,CO在氧气中点燃会生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下会生成一氧化碳,
9、所以 CO和 CO2在一定条件下可以相互转化,正确;D项,CO2中混有少量的 CO,不能点燃,所以不 可用点燃的方法除去 CO,错误。 2.A 解析 A项,CO2、CO均由碳元素和氧元素组成,正确;B项,CO具有可燃性,二氧化碳不具有 可燃性,错误;C项,CO2可用于灭火;固态的二氧化碳(干冰)可用于人工降雨,错误;D项,CO2会导致 温室效应,CO会引起中毒,错误。 3.B 解析 A项,碳循环和氧循环过程中都有新物质生成,均发生了化学反应,正确;B项,氧气通过 燃烧、呼吸作用参与碳循环,错误;C项,化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,树木可以通过光合 作用吸收二氧化碳,所以通过减少化石燃料的使
10、用和大力植树造林以控制二氧化碳的排放量,正 确;D 项,由图示可知,碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,正确。 4.答案 (1)锥形瓶 (2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 C (3)防止药品中水分在加热时变成 水蒸气在管口冷凝倒流,致使试管破裂 (4)防止二氧化碳气体溶于水 视线与量筒凹液面的最 低处保持水平 解析 (1)仪器 a的名称是锥形瓶。(2)实验室制取 CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制 取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2;通过控制分液漏斗的活塞可
11、以控制液体的流速,由此可以控制反应的速率,因 此从控制反应速率和节约药品的角度考虑,发生装置最好采用 C装置。(3)A装置中试管口略向 下倾斜的目的是防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流,致使试管破裂。(4)若用 装置 G收集并测量生成 CO2气体的体积,在水面放层植物油的目的是防止二氧化碳气体溶于水; 使用量筒时,正确的读数方法是视线与量筒凹液面的最低处保持水平。 5.答案 【实验记录与分析】由低到高依次熄灭 乙 二氧化碳能与水反应 【反思与拓展】(1) 二氧化碳用于灭火 (2)密封保存 (3)控制变量 解析 【实验记录与分析】实验一:向烧杯中倾倒二氧化碳时,观察到低处的蜡烛先熄灭
12、,高处的 蜡烛后熄灭,这一现象说明二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳既不能燃烧,也不支持燃烧; 实验二:因为二氧化碳能与氢氧化钠发生反应导致瓶内的压强变得更小,所以乙软塑料瓶变瘪程 度较大;实验三:实验中通入二氧化碳时,干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,这说明二氧化碳 能与水反应生成酸。 【反思与拓展】(1)依据实验一的结论,二氧化碳可用于灭火;(2)由实验二的结论(二氧化碳 能与氢氧化钠发生反应)分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意密封保存;(3)在设计题述三组 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控制变量方法。 6.答案 (1)温室 增大 (2)CaC
13、O3CaO+CO2 吸附 (3)分子间隔 干冰升华吸热 (4) H2CO3 石蕊溶液(合理即可) (5)223 解析 (1)大气中二氧化碳的含量过高会加剧温室效应,所以控制 CO2的排放,是为了减缓温室效应, 加压水洗法可捕集 CO2,是因为压强增大时 CO2在水中的溶解度增大。(2)石灰石的主要成分是 碳酸钙,在高温的条件下,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,化学方程式为 CaCO3CaO+CO2, 生成的 CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对 CO2具有良好的吸附性。(3)对 CO2 气体加压、降温,可获得干冰。从构成物质的微粒视角分析,该过程主要改变的是分子间隔。干 冰升华吸收
14、热量,所以干冰能用于人工降雨。(4)气体中 CO2体积分数增大时,pH变小,溶液的 酸性增强,即溶液中碳酸的浓度增大;酸溶液能使紫色的石蕊溶液变红色,所以可使用石蕊溶液。 (5)在一定条件下,CO2与 H2反应能生成甲醇(CH4O)和水,化学方程式为 CO2+3H2 CH4O+H2O,参加反应的 CO2与 H2的质量比 =44(2 3)=223。 提高能力 答案 (1)不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大 (2)CaO+H2OCa(OH)2 CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O (3)CO2+H2OH2CO3 创新拓展 答案 (1)分液漏斗 (2)干燥气体 (3)CO2+H2OH2CO3 (4)石灰水变浑浊 (5)密度比空气的 大,不能燃烧,也不支持燃烧 解析 (1)装置 A中仪器 a的名称是分液漏斗。(2)浓硫酸具有吸水性,实验中装置 B内浓硫酸的 作用是干燥气体。(3)对比装置 C与 D中的实验现象,观察到干花不变色,湿花变红色,是因为二 氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为 CO2+H2OH2CO3。(4)持续通入 CO2,二氧化 碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到装置 E中石灰水变浑浊。(5)下层的 蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了 CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃 烧,也不支持燃烧。
