2025届高考化学一轮复习基础训练——碳及其化合物

（6）碳及其化合物——2025届高考化学一轮复习基础训练 一、单选题 1．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成的，具有许多优异的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( ) A.碳纳米管属于一种有机合成纤维 B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料 2．下图是碳元素的价类二维图，有关说法正确的是( ) A.a不能在中燃烧 B.b在高温下被氧化成e C.d属于酸性氧化物 D.将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m 3．在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。下列说法正确的是( ) A.该循环减少了碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和” B.该循环过程中未涉及氧化还原反应 C.碳酸氢钠的电离方程式为 D.光合作用将化学能转换成光能 4．构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价—类”二维图，下列说法错误的是( ) A.a点对应的物质不充分燃烧可能得到c点对应的物质 B.b点对应的物质不只一种 C.c点对应的物质只具有还原性 D.d点对应的物质可与碱反应得到f点对应的物质 5．下列实验能达到预期目的的是( ) A.用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐 B.用澄清石灰水鉴别溶液和溶液 C.用硝酸钡溶液鉴别溶液中的硫酸根离子与亚硫酸根离子 D.用淀粉溶液鉴别含碘食盐和不含碘食盐 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) 选择 操作和现象 结论 A 室温下，向溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 氧化性： B 将新制氯水光照，溶液中有气泡产生 HCl在光照条件下分解 C 向蔗糖（）固体中加入浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸具有吸水性 D 将某气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 该气体一定是 A.A B.B C.C D.D 7．如图是某元素常见物质的“价一类”二维图，f为钠盐。下列说法不正确的是( ) A.物质a既可被氧化，也可被还原 B.可存在a→b→d→e→f的转化关系 C.可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量c D.向足量f溶液中加入少量稀盐酸，一定没有产生 8．“价—类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系，图中的a、b、c、d、e代表常见的含碳物质，下列说法错误的是( ) A.由a得到e至少要经过三步化学反应 B.e可能难溶于水 C.c和水反应生成d D.b和氧气反应生成c 9．将足量的X气体通入Y溶液中，实验结果与预测的现象一致的组合是( ) X气体 Y溶液 预测的现象 ① 饱和溶液 白色沉淀析出 ② 溶液 白色沉淀析出 ③ 溶液 白色沉淀析出 ④ 溶液 白色沉淀析出 A.只有①②③ B.只有①② C.只有② D.②④ 10．2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意图如下； 下列说法错误的是( ) A.反应①中涉及的能量变化：电能→化学能 B.反应②中碳原子的杂化方式发生了变化 C.分析合成淀粉的红外光谱图可获得其官能团信息 D.淀粉的过程中只涉及的断裂和形成 11．往含0.2 mol NaOH和0.1 mol的溶液中持续稳定地通入气体，当通入气体的体积为6.72L（标准状况下）时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子数目和通入气体的体积关系正确的图像是（气体的溶解忽略不计）( ) A. B. C. D. 12．下列关于和的叙述中正确的是( ) A.两者都是酸性氧化物，故均不与酸反应 B.两者都可以与NaOH溶液反应 C.的熔沸点比高 D.两者都能与水反应生成对应的酸，且碳酸的酸性大于硅酸 13．下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是( ) A.向溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失 B.澄清的石灰水久置后出现白色固体 C.在空气中放置后由淡黄色变为白色 D.向悬浊液中滴加足量溶液出现红褐色沉淀 14．已知草酸是一种弱酸，157℃升华，170℃以上分解可放出和CO；可与酸性溶液反应；其钠盐易溶于水，钙盐难溶于水。下列说法正确的是( ) A. 草酸受热产生的气体，用足量的NaOH溶液充分吸收后，可收集得到纯净的CO B. 草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜，若出现黑色变红色现象，则说明产生的气体中一定有CO C. 草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中，若能产生白色浑浊现象，则说明产生的气体中一定有 D. 与酸性溶液反应的离子方程式为： 二、多选题 15．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的分离出来并利用。下列有关该捕捉过程的叙述正确的是( ) A.该技术可避免碳排放且不消耗能量 B.整个过程中，、CaO可循环利用 C.“捕捉”过程中，与有关的反应为分解反应 D.捕捉到的可制备其他化工产品，减少温室气体排放 16．下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(    ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 工业生产硫酸用水吸收             可与水反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B 和混合后可用于漂白纸袋 和都有较好的漂白作用 Ⅰ对,Ⅱ错,无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ对,无 D 石墨常用作电解池的电极 石墨的化学性质稳定且导电性好 Ⅰ对,Ⅱ对,有 A.AB.BC.CD.D B.B          C.C          D.D 17．用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(   ) 选项 操作及现象 溶液 A 通入溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 溶液 B 通入溶液变浑浊,继续通入至过量,浑浊消失 溶液 C 通入溶液变浑浊,继续通入至过量,浑浊消失,再加入足量溶液,又变浑浊 溶液 D 通入溶液变浑浊,继续通入至过量,浑浊消失 溶液 A.A          B.B          C.C          D.D 18．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展, 转化过程示意图如下: 下列说法不正确的是(   ) A.物质和是同系物 B.反应②中只有碳碳键形成 C.汽油主要是的烃类混合物 D.图中的名称是辛烷 19．下列图像中的曲线(纵坐标为沉淀或气体的量,横坐标为加入物质的量),其中错误的是(    ) A.图表示向含、、、的溶液中滴加溶液产生沉淀量的关系曲线 B.图表示向澄清石灰水中通入二氧化碳直至过量产生沉淀量的关系曲线 C.图表示向和的混合液中滴加盐酸产生气体的关系曲线 D.图表示向明矾溶液中滴加溶液产生沉淀量的关系曲线 三、填空题 20．Ⅰ.小红同学依据物质类别和物质中某种元素的化合价回忆了初中化学教材中常见的一些物质，并构建了部分物质间的转化关系坐标图，如图所示（图中“→”表示物质间的转化）.已知A、B、C、D含有一种相同的元素，E、F、D含有两种相同的元素，E与H反应生成F且放出大量的热.请回答下列问题： （1）C的化学式为__________________。 （2）E露置在空气中一段时间后质量会增加，其原因可能是____________。 （3）1.2gA和2.0g恰好完全反应，生成的产物是____________（填化学式）。 （4）若G中氧元素的质量分数为30%，则G中另一种元素的相对原子质量为____________。 Ⅱ.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。 （5）在实验室中进行胶体丁达尔效应实验的示意图如图，该图中的一处明显错误是____________，原因是________________________（试从分散系分类的角度进行解释说明）。 （6）欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是______，理由是______________________________。 21．碳元素形成的单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。 （1）已知则石墨与金刚石，更稳定的是___________(填“石墨”或“金刚石”)。 （2）已知、的燃烧热分别为、。 ①，则___________(填“>”“<”或“=”)。 ②写出表示燃烧热的热化学方程式___________；液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为___________。 （3）关于反应，在一定条件下，反应过程中的速率变化曲线如下图： ①写出该反应的化学平衡常数表达式___________ ②其它条件不变，只改变一种条件，则时刻改变的外界条件可能是___________，时刻改变的外界条件又可能是___________。 A.加入催化剂 B.压缩容器体积 C.升温 D.降温 E.扩大容器体积 F.恒容下，减少的用量 G.恒容下，移走部分 22．金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。 （1） 碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物非极性分子。碳 元素在周期表中的位置是  ， Q是 ，R的电子式为 。 （2）—定条件下，Na还原可制备金刚石。反应结束冷却至室温后，回收其中的的实验操作名称为 ，除去粗产品中少量钠的试剂为 。 （3）碳还原制SiC，其粗产品中杂质为Si和，现将20. 0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体11.4 g，滤液稀释到1L生成氢气的离子方程式为 ，硅酸盐的物质的量浓度为 。 （4）下列叙述正确的有  (填序号）。 ①Na还原的反应、与的反应均是置换反应 ②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 ③溶液与的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱 ④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1 : 2 四、实验题 23．钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。 (1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 ①KClO4中氯元素的化合价是_____________,具有____________(填“还原性”或“氧化性”)。 ②Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na+Fe2O33Na2O+2Fe,反应中Na作_________(填“还原剂”或“氧化剂")。 ③NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解,其分解的化学方程式是_____________。 (2)Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题。 ①根据实验目的,将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂___________。 ②装置C中观察到的现象是反应的化学方程式是_____________。 ③装置D的作用是吸收未反应的CO2便于O2的检验。吸收CO2的离子方程式是___________________。 参考答案 1．答案：A 解析：碳纳米管属于碳单质，不属于有机合成纤维，A错误；碳纳米管与金刚石都由碳元素组成，但结构与性质不同，互为同素异形体，B正确；碳单质性质稳定，所以常温下，碳纳米管具有较好的稳定性，C正确；碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成的，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D正确。 2．答案：D 解析： 3．答案：A 解析：A.根据图中得到该循环二氧化碳变为碳酸钙和植物光合作用，减少了碳的排放，有利于实现“碳达峰、碳中和”，故A正确； B.该循环过程中植物光合作用，二氧化碳变为是氧化还原反应，故B错误； C.碳酸氢钠是弱酸酸式杨，电离出钠离子和碳酸氢根离子，其电离方程式为，故C错误； D.光合作用将光能转换成化学能，故D错误。 综上所述，答案为A。 4．答案：C 解析：C点对应的物质为CO，碳的化合价为+2价，化合价可以降低也可以升高，因此既具有氧化性又具有还原性，C错误。 5．答案：A 解析： 6．答案：A 解析： 7．答案：D 解析：A.a为，碳元素化合价可升高，氢元素化合价可降低，物质a既可被氧化，也可被还原，故A正确； B.可存在a→b→d→e→f的转化关系：甲烷高温分解生成碳，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，与适量的碱生成盐，故B正确； C.CO能被灼热的氧化铜氧化生成二氧化碳，可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量c，故C正确； D.f可能为正盐或酸式盐，向足量f溶液中加入少量稀盐酸，正盐转化成酸式盐，可能没有产生，酸式盐和盐酸，一定有二氧化碳产生，故D错误； 故选D。 8．答案：A 解析：A.a是含碳元素的单质，e点所示物质是一种碳酸盐，从a到e两步即可实现，即碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与碱反应即可得到碳酸盐，A错误； B.e点所示物质是一种盐，其中碳元素显+4价，即是碳酸盐，碳酸盐中的碳酸钙、碳酸钡等难溶于水，B正确； C.c点所示的物质是二氧化碳，d点所示物质是一种酸，其中碳元素显+4价，所以该物质是碳酸，二氧化碳和水反应生成碳酸，C正确； D.b、c均为含碳的氧化物，b中碳元素显+2价，所以b点表示的是一氧化碳，e中碳元素显+4价，所以c点所示的物质是二氧化碳，在点燃的条件下，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，D正确； 故选A。 9．答案：C 解析： 10．答案：D 解析：A.反应①为用太阳能电池电解水制氢气和氧气，涉及的能量变化:电能→化学能，故A正确;B.已知中C原子周围的价层电子对数为，则C原子为sp杂化， 而中C原子均以单键与周围的3个H和一个O原子形成4个σ键，则该C原子以杂化，则反应②中，碳原子的杂化方式发生了变化，故B正确;C.红外光谱可确定合成淀粉的化学键或官能团，故C正确;D.由题干反应历程图可知，C6 →淀粉的过程中涉及O—H键和O—C键的断裂，C—O键的形成，故D错误;选: D. 11．答案：C 解析：，向含0.2molNaOH和0.1 mol 的溶液中持续稳定地通入气体，依次发生的反应为、、、，因此可知当通入2.24L时0.1 mol 和0.2 mol 参加反应，溶液中离子的量由起始的0.7mol降低到0.4mol，再通入2.24L时，0.2 mol 参加反应，生成0.1 mol ，溶液中离子的量由0.4mol降低到0.3mol，最后再通入2.24L 时，0.1 mol 发生反应，生成0.2 mol ，溶液中离子的量由0.3mol升高到0.4mol。 12．答案：B 解析：两者都是酸性氧化物，但是能和HF发生反应，A错误；两者都是酸性氧化物，都可以与NaOH溶液发生反应生成盐和水，B正确；常温常压下，为气态，而为固态，因此的熔沸点比低，C错误；与水不反应，D错误。 13．答案：C 解析：向硫酸铜溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失，是因为Zn与发生了置换反应，且反应后无剩余，A正确；澄清石灰水久置后出现白色固体，是因为与空气中的发生反应生成了白色的碳酸钙固体，B正确；在空气中放置后由淡黄色变为白色，是因为与空气中的发生反应生成了白色的NaOH和，NaOH最终也转化为，C错误；向悬浊液中滴加足量溶液，出现红褐色沉淀是因为发生了沉淀的转化，D正确。 14．答案：D 解析：A.CO经过NaOH溶液后会带出部分水分，需要经过干燥剂（如浓硫酸，碱石灰）干燥后，才能得到纯净的CO，故A错误； B.由草酸能被高锰酸钾氧化可知草酸具有还原性，草酸157℃升华，170℃以上分解，因此草酸受热产生的气体中可能混有草酸气体，氧化铜可能被草酸被还原为铜单质，也会出现黑色变红色的现象，故不能确定CO的生成，故B错误；C.草酸受热升华进入澄清石灰水中，会与石灰水反应生成草酸钙，由题干可知草酸钙难溶于水，也会出现白色沉淀，故不能根据该现象说明产生的气体中一定有，故C错误； D.草酸为弱酸，在离子反应中保留化学式，由电子、电荷守恒可知离子方程式为：，故D正确。故选：D。 15．答案：BD 解析：通过分析题给捕捉过程可知，过程中涉及碳酸钙的高温分解，所以该技术是消耗能量的；整个过程中，可循环利用的物质有和CaO；“捕捉”过程中，二氧化碳被吸收，不是分解反应；捕捉到的可制备其他化工产品，减少温室气体排放；故选B、D。 16．答案：CD 解析：工业上制硫酸应用98%的浓吸收,如果用水吸收易形成酸雾,吸收速率慢,故选项A中Ⅰ错; 本身并没有漂白性,其溶于水生成的才具有漂白性, 和 混合时会发生反应,使其失去漂白作用,故选项B中Ⅰ、Ⅱ均错;高压钠灯发出透雾性强的黄光并不是因为金属钠具有强还原性,即两者无因果关系,故选项C中Ⅰ、Ⅱ均对,且无因果关系;石墨常用作电解池的电极是因为石墨的化学性质稳定且导电性好,即选项D中Ⅰ、Ⅱ均对, 且有因果关系。 17．答案：BD 解析：, 反应产生沉淀,使溶液变浑浊,产生的具有强氧化性,使品红溶液褪色;选项B, ,因不与反应,浑浊不会消失;选项C,首先,产生浑浊;后来,浑浊消失;最后,又产生浑浊;选项D中与不反应,溶液一直是澄清的。 18．答案：BD 解析： 19．答案：C 解析： 20．答案：（1） （2）CaO会与空气中的、反应 （3）CO、 （4）56 （5）空气中也出现了光柱；进入烧杯前，光束穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应 （6）清晨；清晨树林中存在水雾，雾是胶体，光束穿过这些水雾产生丁达尔效应 解析： 21．答案：（1）石墨 （2）<；；363.25 （3）；AB；D 解析： 22．答案：（1）第二周期 ⅣA 族；氧（或O) ； （2）过滤；水（或乙醇） （3） ； （4）③④ 解析：（1）Na与金刚石均为固体，而为液体，则回收时可以采用过滤的方法。 （3）Si和均能与NaOH溶液反应生成，由可知，，根据粗产品总质量及SiC与Si的质量可以算得的质量为 20 g- 11. 4 g - 0. 05 mol ×28 g/mol= 7. 2 g，则。中的硅元素来自于Si和，由元素守恒可知：，则其浓度。 （4），不是置换反应， ①选项错误；水晶的主要成分为原子晶体，熔化时破坏共价键，而干冰为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，②选项错误; 溶液与的反应过程为，，故酸性：，再结合元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强可知③选项正确；④选项中的两种产物分别为 (含有与个数比为2 : 1),，④选项正确。 23．答案：（1）①+7 ；氧化性；②还原剂；③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （2）①； ②淡黄色固体变为白色； 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；③CO2+2OH-= +H2O 解析：（1）①KClO4中K为+1价，O为-2价根据化合物中总化合价为0，计算得到C1化合价为+7价，处于最高价态，因此KClO4具有氧化性。 ②反应6Na+Fe2O3 3Na2O+2Fe 中，Na由0价升为+1价，失去电子，发生氧化反应，为还原剂。 ③碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 （2）①碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，本实验主要探究Na2O2与CO2的反应，应先除去水蒸气，可采用盛有浓硫酸的洗气瓶，连接方式应为长进、短出，故装置图为。 ②过氧化钠为淡黄色固体，与二氧化碳反应后生成碳酸钠白色粉末，因此实验现象为淡黄色固体变为白色，反应方程式为2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2。 ③二氧化碳为酸性氧化物与氢氧化钠溶液发生反应，离子方程式为CO2+2OH-= +H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$