第六单元 碳和碳的氧化物 2024-2025九年级化学上册尖子生集训题典（2024人教版）

（时间60分钟） 可能用到的相对原子质量：H－1　C－12　O－16　Ca－40　Cu－64 一、选择题：本大题共16小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列变化主要发生化学变化的是（ ） A．石墨制金刚石 B．制取蒸馏水 C．活性炭除味 D．打磨镁带 2.金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子（ ） A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 3．金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（ ） ①碳原子的排列方式不同 ②化学性质相似 ③物理性质相似 ④是同一种物质 ⑤完全燃烧都生成CO2 ⑥都是黑色固体 A. ①②⑤ B. ②④⑤ C. ①②④ D.③④⑥ 4. 下列关于碳和碳的氧合物说法中不正确的是（ ） A．CO可用于冶炼金属 B．CO和CO2不能相互转化 C．用墨绘制的画能保存长时间不变色 D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂 5．下列物质的用途，只利用其物理性质的是（ ） A．CO2 制汽水 B．干冰作制冷剂 C．木炭作燃料 D．氮气作保护气 6.工业火法炼镍的原理是，其中体现还原性的物质是（ ） A．NiO B．C C．Ni D．CO2 7．小秋用下图装置验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，步驟如下： ①从a 端通入二氧化碳 ②从注射器中注入适量水 ③从a端通入氮气 为了验证成功，她进行实验操作的顺序应是（ ） A.①②③ B.③①② C.①②③① D.①③②① 8．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中 X 表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是（ ） A．反应①的条件一定是点燃 B．X一定是单质 C．反应②一定属于分解反应 D．反应③的生成物能使石蕊试液变红 9. 已知 CO、CO2中所含氧元素的质量相同，则它们具有相同的（ ） A．质量 B．分子个数 C．碳原子质量 D．氧原子个数 10．向甲乙两个等体积充满CO2的软塑料瓶中，分别倒入等体积的澄清石灰水与溶液（密度近似相等），拧紧瓶盖振荡后，现象如图所示。下列说法错误的是（ ） A．甲瓶注入的是澄清石灰水 B．甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小 C．该装置也能验证二氧化碳能溶于水的物理性质 D．溶液浓度大于溶液浓度 11．下列有关除杂的实验（括号内为杂质），设计思路正确的是（ ） A．CO2（CO）：通入氧气点燃 B．CaO（CaCO3）：足量的水溶解并过滤 C．Cu（CuO）：空气中灼烧 D．N2（O2）：灼热的铜网 12.用如图所示装置探究 CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。（已知酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红）下列说法正确的是（ ） A．甲中逸出的气体只含 CO2 B．乙中液体变红，证明 CO2能与水反应 C．加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解 D．欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸 13．小明用如下图装置验证二氧化碳的性质。下列说法正确的是（ ） A．实验可观察到纸花b比纸花a先变红 B．实验可观察到上层蜡烛比下层先熄灭 C．该实验可证明密度比空气大 D．该实验可证明能使石蕊变红 14． 将 CO 2、 CO、 O 2、 N 2 的混合气体依次通过灼热的铜网、澄清石灰水、灼热的 CuO，充分反应后冷却至室温，最后剩余的气体是 ( ) A.N2 B.CO2 和 N2 C.O2 和 N2 D.CO2 和 CO 15．甲、乙、丙、丁四个实验如图所示，下列说法正确的是（　 　） A．甲实验用于探究二氧化碳的性质，只能证明二氧化碳的密度比空气的大 B．乙实验用于探究分子在不断地运动，可证明浓氨水具有挥发性，还能节约试剂和减少对空气的污染 C．丙实验用于探究蜡烛燃烧的产物，可证明产物只有二氧化碳，实验现象更明显 D．丁实验用于探究二氧化碳的性质，既可证明二氧化碳能溶于水，也可证明二氧化碳能与水反应 16. 木炭和氧化铜的混合物在高温条件下恰好完全反应生成铜和二氧化碳（不考虑装置内空气的影响），下列图像不正确的有（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 二、填空题（共5题） 17．魅力化学，快乐实践。 （1）书法天地：墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是 。 （2）“围炉煮茶”时常用木炭作燃料，木炭主要成分碳的化学式是 ； （3）竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 ； （4）CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是_________。（用化学方程式表示） （5）能与人体血红蛋白结合导致中毒的气体是 。（填化学式） （6）澄清石灰水能用于检验二氧化碳的原因是 （用化学方程式表示） 18. 碳与碳的氧化物在工农业生产及日常生活中有着广泛的用途。 （1）根据图1，推导碳在常溫下化学性质稳定的原因是 。 （2）图2、3、4所示为三种碳单质的微观结构，图4所示单质的名称是 。 （3）图5所示为木炭还原氧化铜的实验，该反应的化学方程式是 。 （4）在习近平总书记“一带一路”伟大的战略构想中，代表中国制造的高铁走在了世界的前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷用到的石墨的性质有 （填字母）。 A. 稳定性 B. 滑腻感 C. 还原性 D. 导电性 19. 根据下图实验回答问题。 已知：PdCl2溶液可用于检验 CO，原理是： （1）装置甲中发生反应的化学方程式为 。其中网罩的作用是 。 （2）装置甲、乙中一定能证明木炭和氧化铜发生反应的现象是______（填序号）。 A．导管口有气泡冒出 B．甲中有红色粉末生成 C．乙中澄清石灰水变浑浊 （3）小明提出该实验中可能有CO气体生成，理由是 （填化学方程式）。为检验气体产物，小明提出可将装置乙换成装置丙、丁，装置从左到右的接口连接顺序为 a→ → → → 。 20.下列是有关铜元素的化合价与对应物质类别的关系图以及相关实验装置图。 （1）若物质C的化学式为CuCl2•2H2O，则其相对分子质量为 。 （2）过氧化氢的化学式为H2O2，推出过氧化铜的化学式为 。 （3）写出物质A在空气中转化为物质B的化学方程式为 。 （4）木炭与物质B能转化为物质A，如图2中实验，下列说法不正确的是___________。 A．该反应体现了碳单质具有还原性 B．加入木炭和物质B的理论质量比为3：40 C．实验结束应立即倒出固体观察 D．观察到石灰水变浑浊则说明发生了化学反 （5）密闭容器中，木炭与一定量氧气充分燃烧，测得最终气体只含CO、CO2两种，则该气体中氧元素的质量分数不可能是______（填序号）。 A．40% B．60% C．70% D．80% 21 .碳捕集、利用与封存技术是助力“碳中和”的重要手段。工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图所示： （1）“捕集室”中NaOH溶液采取“喷淋”方式加入的目的是 。 （2）“高温反应室”中反应的化学方程式为 。 （3）流程中可循环利用的物质有 （填化学式）。 （4）“碳利用”技术之一是以和为原料人工合成淀粉，若人工合成54g淀粉（假设反应过程中无含碳物质加入和损失），理论上可消耗的质量为 g。 （5）“碳封存”技术之一是将压缩成液态，再通过管道输送到深处的地质层中，此过程中，在高压下成为超临界状态，该状态下的具有很高的流动性和扩散性，能填满岩层中的孔隙和裂缝，形成稳定的地下储存库。下列说法正确的是______（填序号）。 A．该技术可有效减缓全球气候变暖 B．该过程中的分子体积变小 C．该状态下的化学性质已发生改变 D．该状态下已停止运动 三、实验题（共2题） 22．利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。 （1）塑料瓶①相当于实验室中的 （填仪器名称）。 （2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 （3）检查装置A的气密性，方法是关闭 （填“K1”或“K2”或“K3”），向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面 （填“高于”或“等于”或“小于”）右侧时停止加水，能形成稳定的液面差。 （4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。 （5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。 （6）反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。 查阅资料可知：盐酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；CaCl2溶液不能使紫色石蕊变色 步骤 现象 结论 液体中含有盐酸 23.某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识CO2的用途 （1）下列有关CO2用途的说法错误的是 （填字母） A. 灭火 B. 生产汽水 C. 作气体肥料 D. 供给呼吸 【任务二】探究CO2的性质 用图1所示的实验装置验证CO2的性质。 （2）实验中，观察到塑料瓶内 ，说明二氧化碳能与水发生反应。 （3）实验后向去顶部的塑料瓶内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，此现象能否说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，并说明理由： 。 【任务三】探究排水集气法能否收集CO2 利用传感器对是否能用排水集气法收集CO2展开探究，CO2的制取及收集装置如图2所示。 （4）实验步骤如下： ①按图2所示组装仪器； ②用注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入50 mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 ⁠ ，证明装置气密性良好； ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入锥形瓶中，反应一段时间后，将燃着的小木条放在A处进行验满，气体集满后迅速关闭活塞A，并用弹簧夹夹紧乳胶管B； ④用注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL水，两分钟内体系的压强变化如图3所示。 （5）图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是 。 （6）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53％，因此排水集气法 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。 四、计算题（共1题） 24. 化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。回答下列问题： （该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应） 加入稀盐酸的总质量 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量 60.00 69.12 82.80 92.36 （1）10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。 （2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程） （3）这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ （时间60分钟） 可能用到的相对原子质量：H－1　C－12　O－16　Ca－40　Cu－64 一、选择题：本大题共16小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列变化主要发生化学变化的是（ ） A．石墨制金刚石 B．制取蒸馏水 C．活性炭除味 D．打磨镁带 【答案】A 【解析】A、石墨制金刚石，有新物质生成，属于化学变化；B、制取蒸馏水，没有新物质生成，属于物理变化；C、活性炭除味，没有新物质生成，属于物理变化；D、打磨镁带，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化。故选A 2. 金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子（ ） A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 【答案】D 【解析】金刚石、石墨和C60它们的物理性质存在着明显差异，是因为碳原子排列方式不同。故选D 3．金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（ ） ①碳原子的排列方式不同 ②化学性质相似 ③物理性质相似 ④是同一种物质 ⑤完全燃烧都生成CO2 ⑥都是黑色固体 A. ①②⑤ B. ②④⑤ C. ①②④ D.③④⑥ 【答案】A 【解析】①金刚石和石墨碳原子排列方式不同；②二者都是由碳元素组成的，化学性质相似；③碳原子排列方式不同，金刚石和石墨物理性质不同；④金刚石和石墨不属于同一种物质；⑤金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，完全燃烧均生成二氧化碳；⑥金刚石是无色透明的固体，石墨是灰黑色固体。故选A 4. 下列关于碳和碳的氧化物说法中不正确的是（ ） A．CO可用于冶炼金属 B．CO和CO2不能相互转化 C．用墨绘制的画能保存长时间不变色 D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂 【答案】B 【解析】A、一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属，故A正确；B、CO燃烧可生成二氧化碳，CO2在高温下能与碳反应生成一氧化碳，CO和CO2在一定条件下能相互转化，故B错误；C、墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，故C正确；D、干冰升华时要吸收大量的热，可用作制冷剂，故D正确。故选B 5．下列物质的用途，只利用其物理性质的是（ ） A．CO2 制汽水 B．干冰作制冷剂 C．木炭作燃料 D．氮气作保护气 【答案】B 【详解】A、CO2 制汽水是利用其能溶于水，且和水反应的性质，即有物理性质，又有化学性质，故A错误；B、干冰用作制冷剂是干冰吸热升华，属于物理性质，故B正确；C、木炭用作燃料，是利用木炭的可燃性，木炭的可燃性必须通过燃烧这一化学变化才能表现出来，属于化学性质，故C错误；D、氮气作保护气是利用氮气化学性质不活泼，故D错误。故选B 6.工业火法炼镍的原理是，其中体现还原性的物质是（ ） A．NiO B．C C．Ni D．CO2 【答案】B 【解析】碳得到氧元素，被氧化，为还原剂，具有还原性，则体现还原性的物质是C，故选B 7．小秋用下图装置验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，步驟如下： ①从a 端通入二氧化碳 ②从注射器中注入适量水 ③从a端通入氮气 为了验证成功，她进行实验操作的顺序应是（ ） A.①②③ B.③①② C.①②③① D.①③②① 【答案】D 【解析】①从a端通入二氧化碳，不变色，说明二氧化碳不能使石蕊溶液变色；③从通入氮气，排在第二步骤是为了排尽装置内的二氧化碳；②第三步骤是从注射器注入适量水，石蕊不变色，说明水不能使石蕊变色；①第四步骤是从a端通入二氧化碳，二氧化碳和水同时通入，石蕊变色，验证能使石蕊变色的是二氧化碳和水反应生成的碳酸。故选D 8．碳及其部分氧合物的转化关系如图所示，其中X表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是（ ） A．反应①的条件一定是点燃 B．X一定是单质 C．反应②一定属于分解反应 D．反应③的生成物能使石蕊试液变红 【答案】D 【解析】A、反应①的条件不一定是点燃，如碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，反应条件是高温，故A不正确；B、X不一定是单质，如碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，X是化合物，故B不正确；C、反应②不一定属于分解反应，如碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，不属于分解反应，故C不正确；D、反应③的生成物为碳酸，显酸性，能使石蕊试液变红，故D正确。故选D 9. 已知 CO、CO2中所含氧元素的质量相同，则它们具有相同的（ ） A．质量 B．分子个数 C．碳原子质量 D．氧原子个数 【答案】D 【解析】 CO、CO2中所含氧元素的质量相同，须满足2CO=CO2，即二氧化碳和一氧化碳分子个数比为2：1，故氧原子个数相同。故选D 10．向甲乙两个等体积充满CO2的软塑料瓶中，分别倒入等体积的澄清石灰水与溶液（密度近似相等），拧紧瓶盖振荡后，现象如图所示。下列说法错误的是（ ） A．甲瓶注入的是澄清石灰水 B．甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小 C．该装置也能验证二氧化碳能溶于水的物理性质 D．溶液浓度大于溶液浓度 【答案】C 【解析】A、二氧化碳和氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应，瓶内压强变小，乙瓶中压强变的更小，说明乙瓶是氢氧化钠溶液，甲瓶是澄清石灰水，故A正确；B、两瓶变瘪的原因都是二氧化碳反应了，使瓶内的压强变小了，故B正确；该装置不能验证二氧化碳溶于水的物理性质来故C错误；D.倒入等体积的澄清石灰水和氢氧化钠溶液，两瓶变瘪的程度不同，乙比甲更瘪，说明氢氧化钠溶液的浓度大于氢氧化钙的浓度，故D正确。故选C 11．下列有关除杂的实验（括号内为杂质），设计思路正确的是（ ） A．CO2（CO）：通入氧气点燃 B．CaO（CaCO3）：足量的水溶解并过滤 C．Cu（CuO）：空气中灼烧 D．N2（O2）：灼热的铜网 【答案】D 【解析】A、通入氧气点燃，引入新的气体杂质，则A错误；B、氧化钙溶于水生成氢氧化钙，原物质被除去，则B错误；C、铜在空气中加热生成氧化铜，原物质被除去，则C错误；D、铜在氧气中加热生成氧化铜，氧化铜为黑色固体，杂质被除去，则D正确。故选D 12. 用如图所示装置探究 CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。（已知酸性溶液能使紫色石蕊溶液变红）下列说法正确的是（ ） A．甲中逸出的气体只含 CO2 B．乙中液体变红，证明 CO2能与水反应 C．加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解 D．欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸 【答案】D 【解析】A.根据装置图和题干试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去的表述可知，甲中逸出的气体除了二氧化碳还有盐酸挥发出来的HCl气体，故A错误；B.乙中液体变红也可能是HCl气体溶于水导致溶液显酸性，乙中液体也会变红。故B错误；C.碳酸受热易分解，加热后红色不退去，说明乙中溶液还是显酸性，故C错误；D.甲中碳酸钙是粉末状，为防止盐酸挥发，可将盐酸改为稀硫酸，故D正确。 13．小明用如下图装置验证二氧化碳的性质。下列说法正确的是（ ） A．实验可观察到纸花b比纸花a先变红 B．实验可观察到上层蜡烛比下层先熄灭 C．该实验可证明密度比空气大 D．该实验可证明能使石蕊变红 【答案】C 【解析】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红。所以纸花a不变色。A不正确； B、由于二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，所以实验可观察到下层蜡烛比上层先熄灭。B不正确；C、该实验可观察到下层蜡烛比上层先熄灭，所以该实验可证明CO2密度比空气大。C正确； D、该实验可证明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红。D不正确。故选C 14． 将CO 2、CO、 O 2、 N 2 的混合气体依次通过灼热的铜网、澄清石灰水、灼热的 CuO，充分反应后冷却至室温，最后剩余的气体是 ( ) A.N2 B.CO2 和 N2 C.O2 和 N2 D.CO2 和 CO 【答案】B 【解析】 将CO 2、CO、 O 2、 N 2 的混合气体依次通过灼热的铜网，氧气和铜反应生成氧化铜固体，氧气被消耗；剩余的气体通过澄清石灰水，二氧化碳被消耗；剩余的气体通过灼热的 CuO，CO被消耗，CO和CuO反应生成二氧化碳，故最终剩余的气体是CO2和N2。故选B 15．甲、乙、丙、丁四个实验如图所示，下列说法正确的是（　 　） A．甲实验用于探究二氧化碳的性质，只能证明二氧化碳的密度比空气的大 B．乙实验用于探究分子在不断地运动，可证明浓氨水具有挥发性，还能节约试剂和减少对空气的污染 C．丙实验用于探究蜡烛燃烧的产物，可证明产物只有二氧化碳，实验现象更明显 D．丁实验用于探究二氧化碳的性质，既可证明二氧化碳能溶于水，也可证明二氧化碳能与水反应 【答案】B 【解析】A.甲实验能探究二氧化碳的密度大于空气，同时也得出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的化学性质，故A错误；B.该装置密闭，不会污染空气，蘸有酚酞溶液的棉花变红，说明氨分子不断运动，也证明了氨水易挥发，挥发出氨气遇到酚酞溶液的棉花，酚酞变红，故B正确；C.蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，该装置不能证明水的产生，故C错误；D.该实验只能证明二氧化碳能溶于水，无法证明与水发生化学反应，故D错误。故选B 16. 木炭和氧化铜的混合物在高温条件下恰好完全反应生成铜和二氧化碳（不考虑装置内空气的影响），下列图像不正确的有（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【解析】木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳：。 A、反应中氧化铜（反应物）质量不断减小，二氧化碳（反应物）质量不断增加，A不正确； B、方程式可知：碳、氧化铜作为反应物质量不断减少，根据质量关系，消耗碳的质量小于氧化铜的质量，B不正确；C、根据方程式可知：固体质量再不断减少，二氧化碳质量在不断增加，当二氧化碳质量增加到最大时，碳与氧化铜恰好完全反应，但固体还有生成的铜，固体减少质量不会减少到0，C不正确； D、根据方程式可知，固体质量在不断减少，根据恰好完全反应时，碳被消耗完全，固体质量减少最多，但固体减少的质量是生成二氧化碳的质量，因此比碳的质量大，D错误；故选D 二、填空题（共5题） 17．魅力化学，快乐实践。 （1）书法天地：墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是 。 （2）“围炉煮茶”时常用木炭作燃料，木炭主要成分碳的化学式是 ； （3）竹简上用墨书写的文字能保留至今，其原因是 ； （4）CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是_________。（用化学方程式表示） （5）能与人体血红蛋白结合导致中毒的气体是 。（填化学式） （6）澄清石灰水能用于检验二氧化碳的原因是 （用化学方程式表示） 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）C（3）常温下碳的化学性质比较稳定（4）CO2+H2O=H2CO3 (5) CO （6）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 【解析】（1）金刚石、石墨物理性质差异大主要是碳原子排列方式不同；（2）木炭主要成分是碳单质，化学式为C；（3）碳的化学性质是常温下比较稳定；（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊溶液变红，方程为CO2+H2O=H2CO3；（5）CO有毒性，能与血红蛋白结合导致中毒；（6）二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，现象明显 18. 碳与碳的氧化物在工农业生产及日常生活中有着广泛的用途。 （1）根据图1，推导碳在常溫下化学性质稳定的原因是 。 （2）图2、3、4所示为三种碳单质的微观结构，图4所示单质的名称是 。 （3）图5所示为木炭还原氧化铜的实验，该反应的化学方程式是 。 （4）在习近平总书记“一带一路”伟大的战略构想中，代表中国制造的高铁走在了世界的前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷用到的石墨的性质有 （填字母）。 A. 稳定性 B. 滑腻感 C. 还原性 D. 导电性 【答案】（1）碳原子结构最外层电子是4，不易得失电子（2）石墨（3）C+2CuO2Cu+CO2↑ （4）ABD 【解析】（1）碳在常温下化学性质比较稳定是因为碳原子结构最外层为4个电子，相对稳定，不易得失；（2）石墨是层状结构，故图4是石墨 （3） 木炭和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑ （4） 石墨电刷用到石墨的性质有滑腻感、稳定性、导电性 19. 根据下图实验回答问题。 已知：PdCl2溶液可用于检验 CO，原理是： （1）装置甲中发生反应的化学方程式为 。其中网罩的作用是 。 （2）装置甲、乙中一定能证明木炭和氧化铜发生反应的现象是______（填序号）。 A．导管口有气泡冒出 B．甲中有红色粉末生成 C．乙中澄清石灰水变浑浊 （3）小明提出该实验中可能有CO气体生成，理由是 （填化学方程式）。为检验气体产物，小明提出可将装置乙换成装置丙、丁，装置从左到右的接口连接顺序为 a→ → → → 。 【答案】（1）C+2CuO2Cu+CO2↑ 集中火焰，提高温度 （2）B （3）C+CO22CO d e b c 【解析】（1）装置甲中碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，加网罩的作用是集中火焰，提高温度 （2）A、试管中有空气，导管口冒出的气泡可能是受热膨胀的空气，不能证明木炭和氧化铜发生反应； B、甲中有红色粉末生成，说明反应有新物质铜生成，能证明木炭和氧化铜发生反应； C、木炭与试管中的氧气反应会生成二氧化碳，也能使澄清石灰水浑浊，不能证明木炭和氧化铜发生反应； 故选B （3）该实验中可能有 CO 气体生成，是因为反应生成的二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为C+CO22CO；由于一氧化碳与氯化钯反应生成二氧化碳，因此先使用澄清石灰水检验二氧化碳、再用氯化钯检验一氧化碳，为了使气体与溶液充分反应，气体应“长进短出”，装置从左到右的接口连接顺序为 a→d→e→b→c 20.下列是有关铜元素的化合价与对应物质类别的关系图以及相关实验装置图。 （1）若物质C的化学式为CuCl2•2H2O，则其相对分子质量为 。 （2）过氧化氢的化学式为H2O2，推出过氧化铜的化学式为 。 （3）写出物质A在空气中转化为物质B的化学方程式为 。 （4）木炭与物质B能转化为物质A，如图2中实验，下列说法不正确的是___________。 A．该反应体现了碳单质具有还原性 B．加入木炭和物质B的理论质量比为3：40 C．实验结束应立即倒出固体观察 D．观察到石灰水变浑浊则说明发生了化学反 （5）密闭容器中，木炭与一定量氧气充分燃烧，测得最终气体只含CO、CO2两种，则该气体中氧元素的质量分数不可能是______（填序号）。 A．40% B．60% C．70% D．80% 【答案】（1）171 （2）CuO2 （3） （4）C （5）AD 【解析】（1）若物质C的化学式为CuCl2•2H2O，则其相对分子质量为64+35.5×2+2×18=171 （2） 过氧化氢的化学式为H2O2，其中氢元素显+1价，根据在化合物中正负化合价代数和为0，则氧元素显-1价，过氧化铜中铜元素显+2价，氧元素显-1价，则过氧化铜的化学式为CuO2 （3） 物质A为含有铜元素的单质，即为铜单质，物质B为含有+2价铜元素的氧化物，即为氧化铜，物质A（铜）在空气中转化为物质B（氧化铜），即为铜和氧气加热生成氧化铜，该反应的化学方程式为：； （4）A、物质A为铜，物质B为氧化铜，木炭和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应体现了碳单质具有还原性，故A说法正确； B、 物质A为铜，物质B为氧化铜，木炭和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，加入木炭和物质B的理论质量比为12：（2×80）=3：40 ，故B说法正确； C、实验结束不应立即倒出固体观察，否则生成的铜在加热条件下会与氧气反应生成氧化铜，会再次被氧化，故C说法正错误； D、观察到石灰水变浑浊，说明有新物质生成，说明发生了化学变化，故D说法正确；故选C （5）根据一氧化碳中氧元素的质量分数是，二氧化碳中氧元素质量分数是，因此混合其中氧元素质量分数的范围是57%~73%.故选AD 21 .碳捕集、利用与封存技术是助力“碳中和”的重要手段。工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图所示： （1）“捕集室”中NaOH溶液采取“喷淋”方式加入的目的是 。 （2）“高温反应室”中反应的化学方程式为 。 （3）流程中可循环利用的物质有 （填化学式）。 （4）“碳利用”技术之一是以和为原料人工合成淀粉，若人工合成54g淀粉（假设反应过程中无含碳物质加入和损失），理论上可消耗的质量为 g。 （5）“碳封存”技术之一是将压缩成液态，再通过管道输送到深处的地质层中，此过程中，在高压下成为超临界状态，该状态下的具有很高的流动性和扩散性，能填满岩层中的孔隙和裂缝，形成稳定的地下储存库。下列说法正确的是______（填序号）。 A．该技术可有效减缓全球气候变暖 B．该过程中的分子体积变小 C．该状态下的化学性质已发生改变 D．该状态下已停止运动 【答案】（1）增大气、液接触面积，便于二氧化碳的吸收 （2）CaCO3CaO+CO2↑ （3）CaO、NaOH （4）88 （5）A 【解析】（1）“CO2捕集室”中NaOH溶液采取“喷淋”方式，可以增大二氧化碳气体和氢氧化钠溶液的接触面积，便于二氧化碳被充分吸收 （2） 在高温反应室中，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳 （3） 流程中可循环利用的物质的特点是：过程开始时加入，过程后期又生成，故该流程中可循环利用的物质有CaO、NaOH。 （4） 以CO2和H2为原料人工合成淀粉，根据质量守恒定律，化学反应前后的元素种类和质量不变，反应过程中无其他含碳物质的加入和损失，设反应前加入的二氧化碳的质量为x，则，解得x=88g，若人工合成54g淀粉（假设反应过程中无含碳物质加入和损失），理论上可消耗CO2的质量为88g （5） A、根据题意，“碳封存”技术可以减少二氧化碳的排放，从而有效减缓全球气候变暖，说法正确； B、该过程可以缩小二氧化碳分子间的距离，不能使二氧化碳的分子体积变小，说法错误； C、该过程只是改变了二氧化碳的存在状态，没有改变二氧化碳分子本身，故二氧化碳的化学性质不变，说法错误；D、分子总是在运动的，不可能停止运动，说法错误；故选A 三、实验题（共2题） 22．利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。 （1）塑料瓶①相当于实验室中的 （填仪器名称）。 （2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 （3）检查装置A的气密性，方法是关闭 （填“K1”或“K2”或“K3”），向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面 （填“高于”或“等于”或“小于”）右侧时停止加水，能形成稳定的液面差。 （4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。 （5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。 （6）反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。 查阅资料可知：盐酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，CaCl2溶液不能使紫色石蕊变色 步骤 现象 结论 液体中含有盐酸 【答案】（1）集气瓶 （2） （3）K1 高于 （4）澄清石灰水 （6） 密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧 （6）取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象 溶液变为红色 【解析】（1）据图可知，C是收集装置，所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶 （2） 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生的反应是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：； （3） 检查装置A的气密性，首先要形成密闭装置，再利用压强原理进行检验。具体方法为：连接仪器装置，关闭K1，向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差； （4） 检验二氧化碳一般用澄清的石灰水，发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水 （5） 装置C是向上排空气法收集二氧化碳，燃着的木条会熄灭，所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大的性质 （6） 查阅资料可知：盐酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，CaCl2溶液不能使紫色石蕊变色，可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为：取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象，溶液变红，证明含有盐酸。 23.某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识CO2的用途 （1）下列有关CO2用途的说法错误的是 （填字母） A. 灭火 B. 生产汽水 C. 作气体肥料 D. 供给呼吸 【任务二】探究CO2的性质 用图1所示的实验装置验证CO2的性质。 （2）实验中，观察到塑料瓶内 ，说明二氧化碳能与水发生反应。 （3）实验后向去顶部的塑料瓶内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，此现象能否说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，并说明理由： 。 【任务三】探究排水集气法能否收集CO2 利用传感器对是否能用排水集气法收集CO2展开探究，CO2的制取及收集装置如图2所示。 （4）实验步骤如下： ①按图2所示组装仪器； ②用注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入50 mL空气，并一直压住注射器，若压强传感器的读数 ⁠ ，证明装置气密性良好； ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入锥形瓶中，反应一段时间后，将燃着的小木条放在A处进行验满，气体集满后迅速关闭活塞A，并用弹簧夹夹紧乳胶管B； ④用注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15 mL水，两分钟内体系的压强变化如图3所示。 （5）图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因是 。 （6）经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53％，因此排水集气法 （填“可以”或“不可以”）收集到CO2气体。 【答案】（1）D （2）湿润的紫色石蕊纸花变红，干燥的紫色石蕊纸花不变色 （3）不能，因为向去顶部的塑料瓶内通入过二氧化碳气体 （4）②变大且保持不变 （5）注入的15 mL水，使体系内气体的体积减小，压强增大 （6）可以 【解析】（1）二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，，密度大于空气，可用与灭火；二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，可用于生产饮料；二氧化碳是光合作用的气体肥料，二氧化碳不能供给呼吸，故选D （2） 实验中，塑料瓶内观察到湿润的紫色石蕊纸花变红，干燥的紫色石蕊纸花不变色，可以说明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红； （3） 石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，但是也有可能是之前通入的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊； （4） 若压强传感器的读数增大后，维持一段时间不变，证明装置气密性好 （5） 图3中30 s后体系的压强瞬间增大的原因注射器向三颈烧瓶内注入了15mL水，使得气体被压缩，压强增大 （6） 经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53％，故排水法可以收集到CO2气体 四、计算题（共1题） 24. 化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。回答下列问题： （该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应） 加入稀盐酸的总质量 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量 60.00 69.12 82.80 92.36 （1）10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。 （2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程） （3）这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。 【答案】（1）30 2.64 （2）60% （3）二氧化碳有少部分溶于水 【解析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，减少的质量为生成的二氧化碳的质量。 由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，由表格数据可知，加入稀盐酸的质量为10g时，生成的二氧化碳的质量为，加入稀盐酸的质量为25g时，生成的二氧化碳的质量为，若样品没有反应完全，加入稀盐酸的质量为35g时，生成的二氧化碳的质量为，实际生成的二氧化碳的质量为，则加入稀盐酸的质量为35g时，样品反应完全，产生二氧化碳的总质量是2.64g，消耗的稀盐酸的总质量是； （2）设该样品中碳酸钙的质量为x。 ， 该样品中碳酸钙的质量分数为。 答：该样品中碳酸钙的质量分数为60% （3）二氧化碳溶于水，稀盐酸中含有水，碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水，使计算的生成的二氧化碳的质量减少，产生实验误差，则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$