第一部分身边的化学物质专题2碳和碳的氧化物(训练时间：60分钟 分值：100分)一、选择题(每题3分，共36分)1．炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。下列说法中错误的是( )A．炭雕作为艺术品可以长久保存B．炭雕能吸附室内微量的有害气体C．摆放炭雕时必须远离火种D．将制炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应【解析】常温下木炭性质稳定，不活泼，与空气、水等接触不起反应，所以炭雕作为艺术品可以长久保存；木炭可作吸附剂，故炭雕能吸附室内微量的有害气体；在高温条件下，木炭会燃烧，生成CO2(或CO)，因此炭雕必须远离火种；当和氧化铜粉末共热时，木炭表现出还原性，能发生反应，生成CO2。故A、B、C对，D错。【答案】D2．下列物质的用途利用其化学性质的是( )A．石墨作铅笔芯B.金刚石作钻头C．干冰作制冷剂D．天然气作燃料【解析】A、B、C选项都是利用了物质的物理性质：石墨作铅笔芯是利用了石墨质软而滑腻的性质；金刚石作钻头是利用了金刚石硬度较大的性质；干冰作制冷剂是利用了干冰易升华，吸热制冷的性质；而天然气燃烧是甲烷等物质和氧气作用的结果，属化学性质，故选D。【答案】D3．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是( )A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割大理石【解析】金刚石、石墨、C60中，金刚石不是电的良导体，故A错；B、C、D项中说法都正确。【答案】A4．下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是( )A．自然界中二氧化碳处于循环状态B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料C．干冰可用于储藏食物和人工降雨D．可用氢氧化钠溶液检验二氧化碳【解析】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，生成碳酸钠溶液，但碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是无色透明的溶液，无现象变化，无法检验二氧化碳，故D错；自然界中，利用动植物的呼吸和光合作用来完成二氧化碳的循环；B、C选项中，二氧化碳用途正确。【答案】D5．下列措施安全的是( )A．进入煤矿的矿井时用火把照明B．到溶洞里探险时用火把照明C．启用闲置的沼气池前先进行火把试验D．用点燃木条的方法检查液化石油气罐是否漏气【解析】此题考查日常生活中的一些安全措施。煤矿的矿井里有甲烷气体，用火把照明易发生燃烧甚至爆炸，A错；用火把照明能检验出溶洞中二氧化碳气体的含量，以防人进去发生危害，B正确；沼气池中有大量的甲烷气体，进行火把试验易导致甲烷燃烧甚至爆炸，C错；用点燃的木条检查液化石油气很容易发生燃烧甚至爆炸，D错。答案为B。【答案】B6．“吸烟有害健康”。我国政府规定：从2022年5月1日起，公共室内禁止吸烟。烟草燃烧释放的有害物质中，能与血红蛋白结合引起中毒的是( )5\nA．尼古丁B．一氧化碳C．焦油D．甲醛【解析】吸烟产生许多有害物质和气体，易与血红蛋白结合引起中毒的气体是一氧化碳。【答案】B7．“转变传统观念，推行低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施①少用煤作燃料；②减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车；③废旧电池回收再利用；④开发新能源，如太阳能；⑤焚烧废旧塑料可解决“白色污染”中符合该主题的有效措施是( )A．①②④B．①②③⑤C．①③④D．①②③④【解析】焚烧废旧塑料会产生大量烟尘和有害气体，会对空气造成严重污染。【答案】D8．航天探测发现：金星是一个被浓密大气层包围的固体球，大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3)，实验证明它的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳(C2O3)的说法中，不正确的是( )A．C2O3中碳的化合价为＋3B．C2O3充分燃烧的产物是CO2C．在一定条件下C2O3能还原氧化铁D．C2O3能使澄清石灰水变浑浊【解析】实验证明C2O3与CO化学性质相似，故“C2O3能使澄清石灰水变浑浊”的说法不正确。【答案】D9．利用下图所示装置，能完成实验室制取气体的是( )A．用①③制取氧气B．用②③制取二氧化碳C．用②④制取氧气D．用①⑤制取二氧化碳【解析】此题考查实验室制取气体实验装置的选择。实验室制取气体的发生装置有两种：固固加热型(如加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气)；固液不加热型(如过氧化氢分解制氧气、制取二氧化碳等)。收集装置有三种类型：向上排空气法(如氧气、二氧化碳)；向下排空气法(如氢气)；排水法(如氧气、氢气)。结合所给实验装置，分析各选项，可知答案为C。【答案】C10．向澄清石灰水中通入过量的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CO2＋CaCO3＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，下列图示正确的是( )【解析】通入一定量CO2，CaCO3沉淀逐渐生成，沉淀质量不断增大，当Ca(OH)2完全和CO2反应时，沉淀量达到最大；继续通入CO2，CaCO3转化为易溶的Ca(HCO3)2，沉淀质量不断减小，最终消失，故A正确。最初Ca(OH)2溶液与最终Ca(HCO3)2溶液都显弱碱性，溶液的pH不会小于7，故B错。Ca(OH)2会最终转化为Ca(HCO3)2，质量分数逐渐减小到零，故C错。刚通入CO2时，是没有Ca(HCO3)2生成的，故D错。【答案】A11．实验室制取CO2和O2的实验相比较，一定相同的是( )A．发生装置B．收集装置5\nC．干燥装置D．收集气体后集气瓶的放置方法【解析】因为CO2和O2的密度都大于空气，集气瓶都是正放的。【答案】D12．在新刷石灰浆的房间里往往放一个燃烧的炭盆，这样做的主要目的是( )A．烘干墙壁B．使房间保温C．消耗房间内的O2，防止墙皮氧化脱落D．提供CO2，促进墙壁变白变硬【解析】本题考查化学在生活中的应用。石灰浆的主要成分是Ca(OH)2，Ca(OH)2和CO2反应生成坚硬的CaCO3，所以放置炭盆的原因是为了提供CO2。【答案】D二、填空题(共35分)1．(6分)一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。(1)有人认为，两者就像孪生兄弟，这是因为______(填序号)。A．它们由同种分子构成B．它们由相同的元素组成C．它们都有毒D．它们都能溶于水(2)也有人认为，两者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：______________________。(3)其实，两者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程：__________________________________________________。【答案】(1)B(2)CO可燃而CO2不可燃(或CO有还原性而CO2无还原性等合理均可)(3)CO2＋C2CO 2CO＋O22CO2。2．(12分)下图是某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图(部分反应条件和部分生成物省略)。请按下列要求填空：(1)物质a主要成分的化学式是________；(2)物质b主要成分中阳离子是________；(3)物质c(C6H12O6)所属类别是________，该物质中C、H、O三种元素的质量比是________；(4)写出由CO2生成物质d的化学反应方程式________________________；(5)在物质e化学式中标出带点元素的化合价________________。【答案】CH4Ca2＋有机化合物6∶1∶8CO2＋H2O===H2CO3CO33．(8分)已知A、B、C、D、E五种物质均为初中化学中常见的物质，它们相互转化的关系如图所示。(1)如果A、B均为黑色固体，C是造成温室效应的主要气体。则E的化学式是______，A与B反应的化学方程式可能是___________________________。5\n(2)如果C是一种常见的建筑材料，A溶液与B溶液反应的现象是_________________________，D与E反应的化学方程式可能为___________________________(其他合理即可)。【答案】(1)O2C＋2CuO2Cu＋CO2↑ (或2C＋Fe3O43Fe＋2CO2↑)(2)溶液变浑浊或生成白色沉淀CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(其他合理即可)。4．(9分)2022年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行。中国承诺：到2022年单位国内生产总值所排放的二氧化碳比2022年下降40%～45%。充分展示了中国谋发展，促合作，负责任的大国形象。近年来科学家正致力于减少大气中二氧化碳含量的研究：(1)将空气中的CO2压缩后贮藏于冰冷的深海。但有科学家担心这样做会增加海水的酸度，导致海洋生物死亡。CO2使海水酸度增加的原因是___________________________(用化学方程式表示)。(2)将过多的CO2和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。这个反应的化学方程式是___________________________。(3)将工业上产生的CO2进行收集、处理，作工业原料，如用作氨碱法制纯碱的原料。CO2与饱和氨盐水制取碳酸氢钠的化学方程式是____________________________________。【答案】CO2＋H2O===H2CO3CO2＋4H2CH4＋2H2ONaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3＋NH4Cl三、实验题(共29分)1．(14分)下图是利用CO、CO2混合气体中的CO还原CuO的实验示意图。(1)仪器a的名称是________。乙装置中应该用酒精灯的________加热。(2)写出甲中反应的化学方程式：________________________；乙装置的仪器b中黑色粉末变红时发生反应的化学方程式为________________________。(3)反应过程中，丙中可观察到的实验现象是________________________。(4)该装置存在的主要问题是________________________________。【答案】(1)铁架台外焰(2)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OCuO＋COCu＋CO2。(3)澄清石灰水变浑浊。(4)尾气没有处理，未反应的CO会污染环境。2．(15分)(1)老师为同学们提供了如下实验装置：①写出带有标号的仪器名称：a________；b________。②实验室制取CO2应选用的发生装置是________(填选项字母，下同)，收集装置是________。(2)小伟设计了如下图所示的装置进行实验(固定装置已略去，且石灰石中杂质不反应)。5\n①写出甲试管中发生反应的化学方程式：________________________________；②小伟观察到乙试管中紫色石蕊溶液变红，请写出所有可能使其变红的原因。________________________________________________________________________。【答案】(1)①试管集气瓶②BE(2)①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑②二氧化碳与水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红；盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使紫色石蕊溶液变红。☆能力拓展☆1．现有CO、CO2混合气体，小芳同学按如下顺序进行操作(下图所示装置中a是弹簧夹，b是分液漏斗活塞)：①关b开a；②通入混合气体；③收集气体；④关a开b；⑤收集气体。通过上述操作小芳()A.只收集到CO气体B.只收集到CO2气体C.先收集到CO气体，后收集到CO2气体D.先收集到CO2气体，后收集到CO气体【解析】关b开a，混合气体进入氢氧化钠溶液，CO2气体被吸收，先收集到的是CO气体；关a开b稀盐酸与生成的碳酸钠反应又生成了CO2气体，所以后收集到CO2气体。【答案】C2．将CO2通入NaOH溶液中无明显现象。某学习小组为了看到CO2与NaOH溶液反应的明显外观现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列实验。请根据实验过程及内容，思考并完成相关问题。甲乙(1)实验装置如图甲所示。将整套装置(包括CO2及NaOH溶液)放在天平上称量，测得质量为78.2g。(2)用力推压注射器栓塞向密闭的软塑料中注入10mLNaOH溶液(装置如图乙所示)，然后握紧注射器和塑料瓶用力振荡，这时观察到的现象是__________________，同时还能看到__________________，原因是__________________。(3)静置片刻后，将整套装置再次放到天平上称量，测得其质量仍为78.2g，你对这一结果的解释是____________________________________。(4)通过上述探究实验，你得到的启示：①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在_________；②为了进一步证明CO2与NaOH溶液确已发生了化学反应，你还能想到的方法是___________。【解析】CO2与NaOH溶液反应，使瓶内的气体减少，压强变小，在外界大气压的作用下塑料瓶被压瘪。同时注射器中剩余的10mLNaOH溶液立即“自动”进入塑料瓶中。由于是在密闭容器中进行的此实验，生成物全部留在瓶中，也没有空气进入，因而反应前后质量相等(即质量守恒)。验证方法多种多样，只要合理即可。【答案】(2)塑料瓶被压瘪注射器中剩余的10mLNaOH溶液立即“自动”进入塑料瓶中瓶中的CO2与NaOH溶液反应不断被消耗，气体压强减小，外界大气压将塑料瓶压瘪，同时将剩余的NaOH溶液压入瓶中(3)由于反应容器密闭，生成物全部留在瓶中，也没有空气进入，因而反应前后质量相等(即质量守恒)(4)①密闭容器中进行②向反应后的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸)看到有气泡产生(或向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液看到有白色沉淀产生)(其他合理答案均可)5
