内容正文:
专题05 碳和碳的氧化物
考点一 碳单质的性质及用途(共4小题)
(
选择题
)
1. (2021•广州)金刚石和石墨是常见的碳单质,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1g金刚石和1g石墨所含原子数相同
D. 金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
(
非选择题
)
2. (2022•广东)《千里江山图》是我国传世名画之一。宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。
(1)画作用水墨打底,保存千年而不变色,说明常温下碳的化学性质 。
(2)画作的青色用到蓝铜矿,其主要成分为Cu3(OH)2(CO3)x,则x= 。
(3)画作中所用的矿物颜料也可用于冶炼金属。如图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物 (写化学式)的还原性冶炼赭石(主要成分为Fe2O3),反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)若反应a~d均属同一种基本反应类型,则该反应类型为 ,其中属于吸热反应的是 (填字母)。
(5)孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)受热分解(反应e),生成三种氧化物,其中一种为黑色固体,该反应的化学方程式为 。
3. (2020•广东)某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时,了解到高温下C与CuO反应生成CO2,C还能使CO2转变成CO.于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。
【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进一步反应生成CO,化学方程式是 。
【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。
【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g),混合均匀并装入试管,连接装置,高温反应,检验气体。
【实验过程】
(1)由如图装置③中粉末的颜色变化可检验CO,除此之外,还可通过几种装置的组合,由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在,则装置连接的最佳顺序为 →尾气处理(填字母)。
A.①→②→③→④
B.④→①→②→③→①
C.①→④→①→③→②
D.③→④→①→②
(2)上述进一步确定CO存在的现象是 (装置③中粉末的颜色变化除外)。
(3)装置③中发生反应的化学方程式是 。
(4)写出CO尾气处理的方法: (一种即可)。
【实验结论】高温下,过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。
【延伸应用】冬天,室内用炭火取暖时,应注意 。
4. (2019•广州)实验室有如图所示装置,回答下列问题:
(1)连接装置时,需根据导管的高度调节 处的高度,再确定 处的高度。 (填“甲”或“乙”)
(2)结束实验的操作是:先 ,再 。
考点二 CO和CO2(共3小题)
5. (2023•广州)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。(1)制备CO的原理是:HCOOHCO↑+H2O(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是:取样于试管中, 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图C。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应: ═Fe3O4+ 。
6. (2020•深圳)初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中学生的化学实验技能应达