专题03 碳和碳的氧化物-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟化学真题分类汇编（河南专用）

专题03 碳和碳的氧化物 命题点 频次 年份及分值 考查内容 碳及其化合物综合应用 5年3考 2024年10分（综合应用题） 2023年10分（综合应用题） 2021年10分（综合应用题） 碳及其化合物的性质、用途等综合应用 二氧化碳的制备和性质 5年2考 2022年3分 2020年4分 二氧化碳的制备和性质实验 二氧化碳与环境 5年1考 2020年1分 低碳生活 1．（2024·河南卷）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。 （1）“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。 （2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。 （3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。 a.金刚石和石墨都属于碳的单质 b.石墨转化为金刚石属于物理变化 c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同 （4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可)；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。 （5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。 ①实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。 ②请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。(写出选用的试剂和现象即可) （6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？ 【答案】（1）CO2 （2）6 （3）b （4）、 将尾气点燃(或进行收集) （5）C、H(或碳、氢) 甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用 取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀 （6）解：设理论上能够吸收CO2的质量为x   x=66t 答：理论上能够吸收CO2的质量是66t。 【解析】（1）“低碳行动”中的“碳”指的是CO2，“低碳”是指较低的二氧化碳的排放； （2）在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，故碳原子核外电子数为：6； （3）a、金刚石和石墨均是由碳元素组成的纯净物，均属于碳单质，不符合题意； b、石墨和金刚石是两种不同的物质，故石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，符合题意； c、金刚石和石墨均属于碳单质，它们完全燃烧后的产物均是二氧化碳，不符合题意； d、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意。 故选b； （4）V形管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：； 一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法为：将尾气点燃(或进行收集)； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，生成物氧气由氧元素组成，故该有机物中一定含有的元素是：C、H； ①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用，故实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能； ②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质：取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀； （6）见答案。 2．（2023·河南卷）碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。 （1）如图是碳原子的结构示意图，图中的数值为 。 （2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是 (填字母)。 a．金刚石的硬度很大 b．每个C60分子是由60个碳原子构成的 c．石墨的导电性良好 d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同 （3）CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。    ①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。 ②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因 。 （4）实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。    ①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。 ②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式 。 （5）现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？ 【答案】（1）4 （2）d （3） 用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大 （4）B E C （5）设：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是。 答：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是73g。 【解析】（1）原子的结构示意图中，质子数=电子数，所以，6=2+，=4。 （2）a．金刚石是天然存在的最硬物质，即金刚石的硬度很大。正确； b．C60由C60分子构成，每个C60分子是由60个碳原子构成的。正确； c．石墨具有良好的导电性。正确； d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式不同。不正确。 综上所述：选择d。 （3）①一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式；由于尾气中一氧化碳有毒，所以尾气处理的方法可以用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃等。 ②由于氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大。 （4）①制取二氧化碳药品是大理石和稀盐酸，反应不需加热，所以发生装置选B装置；浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以干燥二氧化碳选E装置；二氧化碳密度比空气大，收集二氧化碳用向上排空气法，选择C装置。故填：B；E；C。 ②氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式。 3．（2022·河南卷）某化学小组利用下图微型装置进行实验。    （1）写出试管内所发生反应的化学方程式 。 （2）A处V形管内可观察到什么现象？ 。 （3）若B处V形管内的澄清石灰水不变浑浊，可能的原因是什么？ 。 【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O （2）紫色石蕊溶液变红 （3）盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，因而不能生成CaCO3沉淀 【解析】（1）试管内大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。 （2）生成的二氧化碳到达A，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，所以现象是紫色石蕊溶液变红。 （3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，不生成沉淀可能是氢氧化钙和其他物质反应了。盐酸易挥发，挥发出的氯化氢能和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，氯化钙不能和二氧化碳反应，所以不会出现沉淀。则原因可能是盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，因而不能生成CaCO3沉淀。 （5）详见答案。 4．（2021·河南卷）碳及其化合物与生产、生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。    （1）请将如图虚线框内碳原子的结构示意图补画完整 。 （2）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是 （填字母代号）。 a构成它们原子的大小不同                    b两种物质有不同种原子构成 c构成它们的原子数目不同                    d两种物质里碳原子的排列方式不同 （3）某同学用如图装置（铁架台等略去）制取纯碱干燥的CO2，并探究CO2的性质。    ①A装置能控制反应的发生和停止，请简述使反应停止的原理 。 ②B装置中可能发生反应的化学方程式为 。 ③证明CO2与水发生了化学反应的实验现象为 。 （4）制取CO2后的酸性废液需处理后再排放；除去CO2常用碱液吸收法。 ①检验某废液是否呈酸性，可选用的一种试剂（或用品）是 。 ②为探究足量NaOH溶液吸收CO2后溶液中溶质成分，某同学设计了如下方案：取少量溶液，加入足量Ca(OH)2溶液，反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液变红，溶质为Na2CO3和NaOH。请指出该方案中的错误并加以改正 。 （5）某温室大棚需用到440LCO2（按标准状况计算，CO2密度为1.964gL），用足量盐酸与含CaCO380%的石灰石反应制取，需要这种石灰石的质量是多少 ？ 【答案】    d 当用弹簧夹夹住橡皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与多孔隔板上的固体药品分离，反应停止；打开止水夹，试管中的气体逸出，压强减小，大气压把盐酸压入试管中与石灰石接触，反应开始； D中干燥紫色石蕊试纸不变红，E中湿润紫色石蕊试纸变红 pH试纸（或紫色石蕊溶液等，合理即可） 加入Ca(OH)2溶液错误，因为氢氧化钙显碱性也能是无色酚酞溶液变红；应为取少量溶液，加入足量氯化钙溶液，反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液不变红，溶质为Na2CO3；若溶液变红，溶质为NaCO3和NaOH 设产生440LCO2需要碳酸钙的质量为x 答：需要这种石灰石的质量是2455g。 【解析】（1）碳原子的碳原子的结构示意图中原子核内的质子数=原子核外的电子数，由题意可知，碳原子原子核外第一次容纳2个电子，第二层容纳6-2=4个电子，碳原子的结构示意图补画完整为： ； （2）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是金刚石是网状结构，石墨是层状结构，两种物质里碳原子的排列方式不同； 答案：d； （3）①A装置能控制反应的发生和停止，请简述使反应停止的原理：当用弹簧夹夹住橡皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与多孔隔板上的固体药品分离，反应停止；打开止水夹，试管中的气体逸出，压强减小，大气压把盐酸压入试管中与石灰石接触，反应开始； ②浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，该反应的化学方程式为； ③二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，证明CO2与水发生了化学反应的实验现象为D中干燥紫色石蕊试纸不变红，E中湿润紫色石蕊试纸变红； （4）①pH试纸可用于测量溶液酸碱度，检验某废液是否呈酸性，可选用的一种试剂（或用品）是pH试纸； ②加入Ca(OH)2溶液错误，因为氢氧化钙显碱性也能是无色酚酞溶液变红；应为取少量溶液，加入足量氯化钙溶液，反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液不变红，溶质为Na2CO3；若溶液变红，溶质为NaCO3和NaOH； （5）答案见解析。 5．（2020·河南卷）化学与人类社会生活密不可分，请回答下列问题。 （1）我们倡导“低碳”生活，“低碳”是指哪种物质的较低量排放 ？ （2）铝的化学性质活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能 ？ 【答案】 二氧化碳 铝与氧气在常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜 【解析】（1） “低碳”是指较低二氧化碳排放，二氧化碳气体排放过量会导致温室效应加剧等环境问题。 （2）铝的化学性质活泼，在常温下，铝就能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了反应的进一步进行。 6．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中混有什么杂质 ？ （3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接 、 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】 氯化氢气体 f g e d 【解析】（1）A中碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （2）浓盐酸具有强挥发性，浓盐酸和大理石制得的二氧化碳中混有氯化氢气体。若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，这是因为二氧化碳中混有氯化氢气体，氯化氢溶于水形成的盐酸和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水，导致澄清石灰水不浑浊。 （3）为达到实验目的，先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸进行干燥，净化装置和干燥装置都应该“长进短出”，故所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接f、g接e、d接j。 （4）二氧化碳密度比空气大，用F收集二氧化碳，j为进气口，则j所在的导管为长导管，需伸至瓶底，F中的玻璃导管补画完整为：。 1．（2024·安阳二模）文房四宝—笔、墨、纸、砚，是中国独有的书法绘画工具。“墨”的主要成分是 A．C B．Si C．P D．Fe 【答案】A 【解析】文房四宝“笔墨纸砚”中的“墨”主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定，用墨书写的字画能保存较长时间，碳的元素符号为C。 故选：A。 2．（2024·南阳二模）元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。如图为碳元素的部分“价—类”二维图，下列说法不正确的是 A．M是“氧化物” B．X点对应物质只有一种 C．Y点对应物质和之间可以相互转化 D．CO和Y点对应物质的化学性质不同，是由于分子构成不同 【答案】B 【解析】A、一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物属于氧化物，所以M为氧化物，则不符合题意； B、X点对应的物质是碳的单质，碳的单质有很多，如金刚石、石墨、碳60等，则符合题意； C、根据M为氧化物，且Y中碳元素化合价为+4价，氧元素化合价为-2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，可知Y点对应的物质为CO2，碳酸钙可以与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，CO2和之间可以相互转化，则不符合题意； D、Y是二氧化碳，CO和CO2的化学性质不同，是由于分子构成不同化碳，则不符合题意； 故选B。 3．（2024·周口三模）为探究二氧化碳的性质设计了如下图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两支蜡烛同时熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧 B．对比两朵石蕊纸花变色的现象可得出CO2能与水反应 C．用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 D．向塑料瓶中倒入澄清石灰水，发生反应的化学方程式为： 【答案】B 【解析】A、现象应该是低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，因为二氧化碳不可燃不助燃，密度比空气的大，选项错误； B、干燥的紫色石蕊纸花不变红，湿润的紫色石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水能反应生成酸性物质，选项正确； C、用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花从红色变为紫色，因为碳酸不稳定，易分解，选项错误； D、向塑料瓶中倒入澄清石灰水、澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：，选项错误； 故选：B。 4．（2024·周口模拟）实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。河南省也将碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局之中，“碳中和”中的“碳”指的是 ，其在生产、生活中的用途有 (答一条即可)。 【答案】 二氧化碳 灭火 【解析】“碳中和”指的是在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”；“碳达峰”指二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，故“碳中和、碳达峰”中的“碳”指的是二氧化碳； 二氧化碳密度大于空气，既不具有助燃性也不具有可燃性，可作灭火器（合理即可）。 5．（2024·洛阳二模）央视栏目《典籍里的中国》全方位展现了中国的智慧和文明。 （1）记录：古代用墨书写的字画能够保存至今，说明碳的化学性质是什么? （2）冶金：“生铁出冶，必用木炭，以木炭之热，炼生铁之液”是古籍中关于炼铁的记载。请写出工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式。 【答案】（1）稳定 （2） 【解析】（1）古代用墨书写的字画能够保存至今，是因为常温下，碳的化学性质稳定，即使受日光照射或与氧气接触，也不易起变化； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：。 6．（2024·驻马店模拟）文房四宝“笔墨纸砚”在我国书法和绘画史上发挥了重要作用。 （1）在宣纸制作中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与实验中的 相似。 （2）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以加工成竹炭，用于除去冰箱、衣柜、汽车等内部循环中的异味，这是利用了竹炭的 性。 【答案】（1）过滤 （2）吸附 【解析】（1）宣纸制作过程中有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸，该操作是分离固液的操作，相当于过滤，故填：过滤； （2）竹炭具有吸附性，可以用于除去异味，故填：吸附。 7．（2024·南阳·二模）实验室可选用如图所示部分装置制取纯净、干燥的。 （1）写出装置A中发生反应的化学方程式。 （2）为达到实验目的，所需装置从左到右的正确连接顺序为A接 接 接E。（均填字母） （3）二氧化碳选用装置E收集，并用燃着的木条验满，这利用了二氧化碳的哪些性质? 【答案】（1） （2）C B （3）二氧化碳的密度比空气大，不燃烧且不支持燃烧 【解析】（1）装置A中所用药品为石灰石和盐酸，用于实验室制二氧化碳，该反应为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，其化学方程式为：； （2）制取纯净、干燥的二氧化碳气体需要除去二氧化碳中混有的水蒸气和挥发出的氯化氢气体，氯化氢气体能和饱和碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸反应，制取干燥纯净的二氧化碳气体，需要先用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体，再用浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气，所选用装置的正确连接顺序为：A接C接B接E； （3）装置E收集气体方法是向上排空气法，可收集密度比空气大的气体，且并用燃着的木条验满，体现二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，故填：二氧化碳的密度比空气大，不燃烧且不支持燃烧。 8．（2024·开封二模）我国提出“碳达峰”“碳中和”目标，努力实现二氧化碳的“零排放”，彰显了大国的责任和担当。同学们对二氧化碳开展项目式探究。 探究一：二氧化碳的物理性质 （1）如图实验中观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可知二氧化碳具有的物理性质是 。 a．不燃烧    b．不支持燃烧    c．密度比空气大    d．无色无味 探究二：二氧化碳的化学性质 （2）二氧化碳和氢氧化钠溶液反应无明显现象，为验证二者的反应，同学们设计了下图实验。 ①反应物减少：图1中，将两支充满的试管分别倒插入足量等体积的水和溶液中，观察到 ，说明二者发生了化学反应。 ②新物质生成：图2中，向盛有二氧化碳的烧瓶中注入一定量浓氢氧化钠溶液，振荡后打开止水夹，观察到烧杯内溶液倒流入烧瓶内，且溶液变浑浊，使溶液变浑浊的化学方程式为 ，过滤，则滤液中一定含有的物质是 。 探究三：二氧化碳的制取和收集 （3）实验室常用如图装置制取纯净，干燥的二氧化碳。 ①请写出A装置中发生反应的化学方程式 。 ②B装置中溶液的作用是什么？ 。 ③请将C装置中物质的名称填写在图中虚线框内 。 探究四：“碳捕捉”与“碳转化” （4）某工厂利用石灰乳吸收二氧化碳，进行“碳捕捉”并转化为碳酸钙固体。若用含氢氧化钙20%的石灰乳吸收二氧化碳，理论上需要这种石灰乳的质量是多少？ 【答案】（1）c （2）乙中试管内的液面高于甲中试管内的液面 NaCl （3） 除去气体中混有的HCl气体 浓硫酸 （4）解：设需要这种石灰乳的质量为x。 解得x=111t 答：需要这种石灰乳的质量为111t。 【解析】（1）观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可知二氧化碳具有的物理性质是密度比空气的大，故填：c； （2）①观察到乙中试管内的液面高于甲中试管内的液面，则说明氢氧化钠和二氧化碳发生了化学反应，故填：乙中试管内的液面高于甲中试管内的液面； ②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为，此时溶液中一定含有的物质是氯化钠，故填：；NaCl； （3）①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：； ②浓盐酸具有挥发性，使得二氧化碳气体中混有氯化氢气体，碳酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可以除去气体中混有的氯化氢气体，故填：除去气体中混有的HCl气体； ③浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥二氧化碳气体，故填：浓硫酸； （4）详见答案。 9．（2024·许昌二模）碳及碳的氧化物与我们的生活密切相关。 （1）金刚石和石墨是由碳元素组成的两种单质，它们化学性质相似，物理性质却有很大差异，原因是   。 （2）被誉为21世纪“黑金材料”的石墨烯，是从石墨中分离出的单层石墨片。石墨烯可用于新能源电池，利用的石墨烯的性质是 （填字母）。 A．硬度大 B．导电性 C．吸附性 D．可燃性 （3）如图为 CO 还原氧化铁的实验装置。 ①装置A 中体现了CO的还原性，写出发生反应的化学方程式 。 ②装置C 的作用是 ； （4）某兴趣小组用如图所示装置制取CO2，并模拟自然界中 CO，的循环。 ①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ，若要获得平稳的气流，应选择的发生装置为 （填“A”或“B”）； ②将组装好的装置C置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，根据植物的光合作用可推断产生的气体为O2，装置C收集气体的方法利用了O2的 性质。 （5）过量排放二氧化碳会造成温室效应加剧，氢氧化钠溶液可用于吸收工业废气中的。若要处理含的工业废气（废气中的其他成分不参与反应），至少需要10%的氢氧化钠溶液的质量是多少? 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）B （3） 处理尾气 （4） A 不易溶于水 （5）解：设需要10%的氢氧化钠溶液的质量是x x =40g 答：至少需要10%的氢氧化钠溶液的质量是40g。 【解析】（1）金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，金刚石中碳原子以空间网状结构排列，石墨中碳原子以层状结构排列，碳原子排列方式不同，所以物理性质不同； （2）石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片，具有石墨的性质，石墨具有导电性，故选B； （3）①一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为； ②尾气中含有一氧化碳，有毒，用点燃的酒精灯将一氧化碳点燃，转化为二氧化碳，故装置C 的作用是处理尾气； （4）①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为；反应物为固体和液体，不需要加热，若要获得平稳的气流，选择A为发生装置，A装置中用分液漏斗加入液体药品，可控制加入液体的速率，从而控制反应速率； ②装置C为排水集气法，说明氧气不易溶于水； （5）过程见答案。 10．（2024·洛阳一模）化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。 （1）“寻碳思碳” ①空气中的CO2大部分来自化石燃料的燃烧。下列不属于化石燃料的是 （填序号）。 a. 煤     b. 石油   c. 天然气     d. 氢气 ②要减少空气中的二氧化碳，一种思路是 ，另一种思路是将产生的二氧化碳吸收。 （2）“海洋固碳” ①同学们利用如图1虚拟仿真实验进行探究。将水注入充满CO2气体的集气瓶中，振荡。若观察到 现象，可证明海水吸收了CO2。 ②小组同学认为该过程也伴随发生了化学变化，涉及反应的化学方程式为 。 （3）“人工控碳” ①同学们设计了一个简易的CO2捕捉器，如图2所示。“捕捉器”中发生反应的化学方程式是 ；“捕捉器”中采用喷淋方式加入 NaOH溶液， 其优点是 。 ②为探究“捕捉器”反应后溶液中溶质的成分，某同学设计如下方案：取少量溶液，加入足量石灰水，反应后静置，向上层清液滴加无色酚酞，如发现溶液变红，认为溶质有 Na2CO3和NaOH，请改正该错误方案： 。 （4）“绿植吸碳” 绿色植物可吸收二氧化碳，二氧化碳在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖（C6H12O6）并释放出氧气。假如某同学家中排放的CO2有22g被植物吸收，计算释放氧气的质量。 【答案】（1）d 减少二氧化碳的排放 （2）气球膨大 （3） 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 足量石灰水改为加入过量的氯化钡溶液或者氯化钙溶液（合理即可） （4）解：设释放出氧气的质量为x， x=16g 答：释放出氧气的质量为16g。 【解析】（1）①三大化石燃料是煤、石油、天然气，氢气不属于化石燃料，故选d； ②要减少空气中的二氧化碳，一种思路是减少二氧化碳的排放，另一种思路是将产生的二氧化碳吸收； （2）①根据结论海水吸收了CO2，装置内气体减少，压强减小，会观察到气球膨大； ②二氧化碳和水反应生成碳酸，涉及反应的化学方程式为：； （3）①“捕捉器”中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式是：； “捕捉器”中采用喷淋方式加入 NaOH溶液， 可增大反应物的接触面积，使反应更快更充分； ②取少量溶液，加入足量石灰水，反应后静置，向上层清液滴加无色酚酞，如发现溶液变红，由于加入足量的石灰水引入了氢氧根离子，会干扰氢氧化钠的检验，所以用氯化钙（或氯化钡）溶液代替石灰水，碳酸钠与氯化钙（或氯化钡）反应生成碳酸钙（或碳酸钡）沉淀和氯化钠，可以检验并完全除去碳酸钠，若无氢氧化钠，溶液则呈中性，再滴加酚酞溶液，根据溶液是否变红，则说明原溶液中有无氢氧化钠，因此改正的方案为加入氢氧化钙溶液错误，应为取少量溶液，加入过量氯化钙（或氯化钡）溶液，反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液，若溶液不变红，溶质为碳酸钠，若溶液变红，溶质为碳酸钠和氢氧化钠； （4）见答案。 11．（2024·周口二模）某化学小组以“二氧化碳的制取与性质”为主题展开项目式实践活动。 【活动一】制取二氧化碳 （1）选用以下装置制取纯净、干燥的二氧化碳 ①写出 A中所发生反应的化学方程式 。 ②B装置的作用是什么? 。 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 、 接 、 接 。 【活动二】探究二氧化碳与水是否发生了化学反应 （2）利用如图装置进行探究实验，证明二氧化碳与水发生了化学反应的实验现象为 。 【活动三】探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生了化学反应 （3）为了验证二氧化碳与氢氧化钠能否反应，设计了如图实验。 ①推注射器活塞向充满二氧化碳的集气瓶中注入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液，振荡集气瓶，静置一段时间后，打开止水夹，观察到的现象为 。 ②通过上述实验，还不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应，理由是 。 ③若将集气瓶中的水换为一种试剂，则可达到实验目的，该试剂为 。 【拓展活动】探究二氧化碳的反应用量 （4）该小组同学向活动三的左侧集气瓶中加入了8g 20%的氢氧化钠溶液，试计算理论上可吸收二氧化碳的质量是多少? 【答案】（1） 除去二氧化碳中的氯化氢 b c e d f （2）干燥的紫色石蕊纸条不变色，湿润的紫色石蕊纸条变红 （3）水倒流至左侧集气瓶中 二氧化碳溶于水并与水反应，也会使水倒流至左侧集气瓶中 稀盐酸（或CaCl2溶液或BaCl2溶液等） （4）解：设理论上可吸收二氧化碳的质量为x。 答：理论上可吸收二氧化碳的质量为0.88g。 【解析】（1）①大理石的主要成分是 CaCO3，CaCO3和盐酸反应生成CaCl2、H2O 和 CO2，反应的化学方程式为：。 ②浓盐酸易挥发，会使生成的CO2中混有HCl气体，由于生成的气体中混有 HCl，碳酸氢钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故 B装置的作用是除去 HCl气体。 ③为达到制取纯净、干燥的 CO2的实验目的，先在A中进行CO2的制备，再除去 HCI 气体和水蒸气，除杂时先用 NaHCO3溶液除去 CO2中混有的 HCl气体，再用浓硫酸除去 CO2中的水蒸气，注意除杂和干燥时气体应“长进短出”，故导管口连接顺序为a接b、c接e，最后用向上排空气法来收集，选择导管口f进气。 （2）CO2与H2O反应生成碳酸，紫色石蕊遇酸变红，CO2不能使紫色石蕊变红，故在该实验中观察到Y 形管中干燥的紫色石蕊纸条不变色，湿润的紫色石蕊纸条变红，通过对比可以得出 CO2与H2O发生了反应。 （3）①由于CO2与NaOH反应，使左侧集气瓶内压强减小，打开止水夹，水会倒吸入左侧集气瓶中； ②CO2能溶于水并与水反应，也会使水倒流至左侧集气瓶中，故不能证明CO2与 NaOH溶液发生了化学反应； ③CO2与 NaOH发生生成碳酸钠和水，若想证明二氧化碳和氢氧化钠反应，其实质是验证 Na2CO3的存在,检验，碳酸钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸根能和钙、钡离子结合为碳酸钙、碳酸钡沉淀，故可用稀盐酸或 CaCl2溶液或 BaCl2溶液等检验 Na2CO3。[注意：该实验中，用 Ca(OH)2溶液或 Ba(OH)2溶液无法验证CO2与 NaOH能否反应,因为CO2也会与 Ca(OH)2反应生成 CaCO3沉淀,与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，产生浑浊现象。] （4）见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 碳和碳的氧化物 命题点 频次 年份及分值 考查内容 碳及其化合物综合应用 5年3考 2024年10分（综合应用题） 2023年10分（综合应用题） 2021年10分（综合应用题） 碳及其化合物的性质、用途等综合应用 二氧化碳的制备和性质 5年2考 2022年3分 2020年4分 二氧化碳的制备和性质实验 二氧化碳与环境 5年1考 2020年1分 低碳生活 1．（2024·河南卷）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。 （1）“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。 （2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。 （3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。 a.金刚石和石墨都属于碳的单质 b.石墨转化为金刚石属于物理变化 c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同 （4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可)；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。 （5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。 ①实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。 ②请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。(写出选用的试剂和现象即可) （6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？ 2．（2023·河南卷）碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。 （1）如图是碳原子的结构示意图，图中的数值为 。 （2）碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是 (填字母)。 a．金刚石的硬度很大 b．每个C60分子是由60个碳原子构成的 c．石墨的导电性良好 d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同 （3）CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。 ①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。 ②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因 。 （4）实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。 ①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。 ②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式 。 （5）现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？ 3．（2022·河南卷）某化学小组利用下图微型装置进行实验。 （1）写出试管内所发生反应的化学方程式 。 （2）A处V形管内可观察到什么现象？ 。 （3）若B处V形管内的澄清石灰水不变浑浊，可能的原因是什么？ 。 4．（2021·河南卷）碳及其化合物与生产、生活密切相关，是化学学习和研究的重要内容。    （1）请将如图虚线框内碳原子的结构示意图补画完整 。 （2）金刚石和石墨都属于碳单质，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是 （填字母代号）。 a构成它们原子的大小不同                    b两种物质有不同种原子构成 c构成它们的原子数目不同                    d两种物质里碳原子的排列方式不同 （3）某同学用如图装置（铁架台等略去）制取纯碱干燥的CO2，并探究CO2的性质。    ①A装置能控制反应的发生和停止，请简述使反应停止的原理 。 ②B装置中可能发生反应的化学方程式为 。 ③证明CO2与水发生了化学反应的实验现象为 。 （4）制取CO2后的酸性废液需处理后再排放；除去CO2常用碱液吸收法。 ①检验某废液是否呈酸性，可选用的一种试剂（或用品）是 。 ②为探究足量NaOH溶液吸收CO2后溶液中溶质成分，某同学设计了如下方案：取少量溶液，加入足量Ca(OH)2溶液，反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若溶液变红，溶质为Na2CO3和NaOH。请指出该方案中的错误并加以改正 。 （5）某温室大棚需用到440LCO2（按标准状况计算，CO2密度为1.964gL），用足量盐酸与含CaCO380%的石灰石反应制取，需要这种石灰石的质量是多少 ？ 5．（2020·河南卷）化学与人类社会生活密不可分，请回答下列问题。 （1）我们倡导“低碳”生活，“低碳”是指哪种物质的较低量排放 ？ （2）铝的化学性质活泼，为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能 ？ 6．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中混有什么杂质 ？ （3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接 、 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 。 1．（2024·安阳二模）文房四宝—笔、墨、纸、砚，是中国独有的书法绘画工具。“墨”的主要成分是 A．C B．Si C．P D．Fe 2．（2024·南阳二模）元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。如图为碳元素的部分“价—类”二维图，下列说法不正确的是 A．M是“氧化物” B．X点对应物质只有一种 C．Y点对应物质和之间可以相互转化 D．CO和Y点对应物质的化学性质不同，是由于分子构成不同 3．（2024·周口三模）为探究二氧化碳的性质设计了如下图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两支蜡烛同时熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧 B．对比两朵石蕊纸花变色的现象可得出CO2能与水反应 C．用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 D．向塑料瓶中倒入澄清石灰水，发生反应的化学方程式为： 4．（2024·周口模拟）实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。河南省也将碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局之中，“碳中和”中的“碳”指的是 ，其在生产、生活中的用途有 (答一条即可)。 5．（2024·洛阳二模）央视栏目《典籍里的中国》全方位展现了中国的智慧和文明。 （1）记录：古代用墨书写的字画能够保存至今，说明碳的化学性质是什么? （2）冶金：“生铁出冶，必用木炭，以木炭之热，炼生铁之液”是古籍中关于炼铁的记载。请写出工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式。 6．（2024·驻马店模拟）文房四宝“笔墨纸砚”在我国书法和绘画史上发挥了重要作用。 （1）在宣纸制作中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与实验中的 相似。 （2）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以加工成竹炭，用于除去冰箱、衣柜、汽车等内部循环中的异味，这是利用了竹炭的 性。 7．（2024·南阳·二模）实验室可选用如图所示部分装置制取纯净、干燥的。 （1）写出装置A中发生反应的化学方程式。 （2）为达到实验目的，所需装置从左到右的正确连接顺序为A接 接 接E。（均填字母） （3）二氧化碳选用装置E收集，并用燃着的木条验满，这利用了二氧化碳的哪些性质? 8．（2024·开封二模）我国提出“碳达峰”“碳中和”目标，努力实现二氧化碳的“零排放”，彰显了大国的责任和担当。同学们对二氧化碳开展项目式探究。 探究一：二氧化碳的物理性质 （1）如图实验中观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可知二氧化碳具有的物理性质是 。 a．不燃烧    b．不支持燃烧    c．密度比空气大    d．无色无味 探究二：二氧化碳的化学性质 （2）二氧化碳和氢氧化钠溶液反应无明显现象，为验证二者的反应，同学们设计了下图实验。 ①反应物减少：图1中，将两支充满的试管分别倒插入足量等体积的水和溶液中，观察到 ，说明二者发生了化学反应。 ②新物质生成：图2中，向盛有二氧化碳的烧瓶中注入一定量浓氢氧化钠溶液，振荡后打开止水夹，观察到烧杯内溶液倒流入烧瓶内，且溶液变浑浊，使溶液变浑浊的化学方程式为 ，过滤，则滤液中一定含有的物质是 。 探究三：二氧化碳的制取和收集 （3）实验室常用如图装置制取纯净，干燥的二氧化碳。 ①请写出A装置中发生反应的化学方程式 。 ②B装置中溶液的作用是什么？ 。 ③请将C装置中物质的名称填写在图中虚线框内 。 探究四：“碳捕捉”与“碳转化” （4）某工厂利用石灰乳吸收二氧化碳，进行“碳捕捉”并转化为碳酸钙固体。若用含氢氧化钙20%的石灰乳吸收二氧化碳，理论上需要这种石灰乳的质量是多少？ 9．（2024·许昌二模）碳及碳的氧化物与我们的生活密切相关。 （1）金刚石和石墨是由碳元素组成的两种单质，它们化学性质相似，物理性质却有很大差异，原因是   。 （2）被誉为21世纪“黑金材料”的石墨烯，是从石墨中分离出的单层石墨片。石墨烯可用于新能源电池，利用的石墨烯的性质是 （填字母）。 A．硬度大 B．导电性 C．吸附性 D．可燃性 （3）如图为 CO 还原氧化铁的实验装置。 ①装置A 中体现了CO的还原性，写出发生反应的化学方程式 。 ②装置C 的作用是 ； （4）某兴趣小组用如图所示装置制取CO2，并模拟自然界中 CO，的循环。 ①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ，若要获得平稳的气流，应选择的发生装置为 （填“A”或“B”）； ②将组装好的装置C置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，根据植物的光合作用可推断产生的气体为O2，装置C收集气体的方法利用了O2的 性质。 （5）过量排放二氧化碳会造成温室效应加剧，氢氧化钠溶液可用于吸收工业废气中的。若要处理含的工业废气（废气中的其他成分不参与反应），至少需要10%的氢氧化钠溶液的质量是多少? 10．（2024·洛阳一模）化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。 （1）“寻碳思碳” ①空气中的CO2大部分来自化石燃料的燃烧。下列不属于化石燃料的是 （填序号）。 a. 煤     b. 石油   c. 天然气     d. 氢气 ②要减少空气中的二氧化碳，一种思路是 ，另一种思路是将产生的二氧化碳吸收。 （2）“海洋固碳” ①同学们利用如图1虚拟仿真实验进行探究。将水注入充满CO2气体的集气瓶中，振荡。若观察到 现象，可证明海水吸收了CO2。 ②小组同学认为该过程也伴随发生了化学变化，涉及反应的化学方程式为 。 （3）“人工控碳” ①同学们设计了一个简易的CO2捕捉器，如图2所示。“捕捉器”中发生反应的化学方程式是 ；“捕捉器”中采用喷淋方式加入 NaOH溶液， 其优点是 。 ②为探究“捕捉器”反应后溶液中溶质的成分，某同学设计如下方案：取少量溶液，加入足量石灰水，反应后静置，向上层清液滴加无色酚酞，如发现溶液变红，认为溶质有 Na2CO3和NaOH，请改正该错误方案： 。 （4）“绿植吸碳” 绿色植物可吸收二氧化碳，二氧化碳在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖（C6H12O6）并释放出氧气。假如某同学家中排放的CO2有22g被植物吸收，计算释放氧气的质量。 11．（2024·周口二模）某化学小组以“二氧化碳的制取与性质”为主题展开项目式实践活动。 【活动一】制取二氧化碳 （1）选用以下装置制取纯净、干燥的二氧化碳 ①写出 A中所发生反应的化学方程式 。 ②B装置的作用是什么? 。 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 、 接 、 接 。 【活动二】探究二氧化碳与水是否发生了化学反应 （2）利用如图装置进行探究实验，证明二氧化碳与水发生了化学反应的实验现象为 。 【活动三】探究二氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生了化学反应 （3）为了验证二氧化碳与氢氧化钠能否反应，设计了如图实验。 ①推注射器活塞向充满二氧化碳的集气瓶中注入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液，振荡集气瓶，静置一段时间后，打开止水夹，观察到的现象为 。 ②通过上述实验，还不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应，理由是 。 ③若将集气瓶中的水换为一种试剂，则可达到实验目的，该试剂为 。 【拓展活动】探究二氧化碳的反应用量 （4）该小组同学向活动三的左侧集气瓶中加入了8g 20%的氢氧化钠溶液，试计算理论上可吸收二氧化碳的质量是多少? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$