第六单元 碳和碳的氧化物【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（福建专用，人教版2024）

第六单元 碳和碳的氧化物（A卷·提升卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。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．造成煤气中毒的主要物质是 A．甲烷 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．二氧化硫 2．（2024·内蒙古兴安盟）物质的性质决定用途。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是（ ） A．氮气难溶于水，可用作保护气 B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯 C．一氧化碳具有还原性，可用作燃料 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂 3．石墨烯是由碳原子构成的碳单质，被认为是一种未来革命性的材料。下图分别是金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构图。下列说法不正确的是    A．金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质 B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于化学变化 C．金刚石的硬度很大，属于金刚石的化学性质 D．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大 4．下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ） A．干冰可用于人工降雨 B．金刚石和石墨都很硬 C．在常温下，碳的化学性质活泼 D．CO和CO2都具有可燃性 5．木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（ ） A．CO气体可以用作燃料 B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒 C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O D．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2 6．如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用方法是 A．将混合气体通过澄清石灰水 B．将混合气体点燃 C．将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中 D．将混合气体通过灼热的氧化铜 7．从下列对比实验得出的结论是( ) ①CO2能溶于水②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊试纸变色④CO2密度比空气密度大 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 8．利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是( ) A．装置A可用于加热固体制气体 B．装置B可随时控制反应的发生与停止 C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体 D．装置D用于排空气法收集二氧化碳时，气体进入的导气管口是b杨sir化学，侵权必究 9．CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是 A．FeO可以循环使用 B．反应I属于置换反应 C．反应Ⅱ固体质量增加 D．铁的氧化物之间转化的条件相同 10．将一氧化碳和氧气组成的混合气体点燃后生成气体通入足量的澄清石灰水，得到白色沉淀，由此推断原混合气体中 A．CO可能是 B．一定是 C．一定是 D．CO为，为 二、非选择题：本题共8小题，除标明外，每空2分，共70分。 11．（6分）金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 （1）金刚石硬度很大对应的一种用途是 。 （2）石墨常作为电池的电极，是利用石墨性质中的 。 （3）石墨在5万→6万大气压及1000 C~2000 °C高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （4）C60是由 （填“原子”“分子”或“离子”）构成的，在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。 12．（10分）化学语言包括文字语言、符号语言、图表语言等。 （1）图1表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图，则： ①A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。 ②写出由C点表示的物质与水发生反应生成碳酸的化学方程式 。 （2）如图2所示，某小组收集了三瓶CO2气体（均为大小相同的玻璃瓶），分别加入体积的相应试剂，甲、乙立即塞紧瓶塞，丙敞口，均振荡一会儿。（水的挥发忽略不计） 振荡后，甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 。仿照乙画出此时甲中气体组成的微观示意图 。 13．（8分）某同学设计的验证二氧化碳性质的实验装置如图所示，请结合实验装置回答下列问题。 （1）实验过程中a处紫色石蕊溶液变红，出现该现象的原因是 （用化学方程式解释）。 （2）烧杯中观察到的实验现象是 ，由此得出二氧化碳的化学性质是 。 （3）结合上述实验结论，实验室不能用 （填字母）的方法区别 CO 和 CO2。 A．闻气味 B．通入澄清的石灰水 C．点燃 D．通入紫色石蕊溶液 （4）由该实验可以得出二氧化碳在生活中的一种用途是 。 14．（11分）（2024甘肃白银）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上；如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。 （3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。 15．（8分）用木炭还原氧化铜的实验如图： （1）在加热时酒精灯加网罩的目的是 ； （2）在刚开始预热时，试管②中立即产生气泡，但澄清石灰水不变浑浊，原因是 ； （3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出①试管发生的化学方程式： ； （4）实验结束后，待试管①冷却之后再把试管里的粉末倒出，这样操作的原因是 。 16．（10分）碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 Ⅰ.碳的多样性 （1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于 ，所以物理性质差异很大。 Ⅱ.“碳中和”的实现 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。 （2）CO2的过度排放会造成 的加剧。 （3）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发，写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式： 。 （4）“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中，氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式： 。    （5）CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示，虚线部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。该反应中MgO作用是 。 17．（12分）小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装袋内的气体成分是什么？ 【猜想与假设】包装袋内的气体为： 猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。 （1）通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质比较 （填“活泼”或“不活泼”），易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是： ； 【查阅资料】 ①镁能与氧气、二氧化碳在点燃条件下反应，常温下生成物几乎不溶于水也不与水反应； ②镁还能在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg3N2）固体，常温下氮化镁能与水反应，生成能使无色酚酞溶液变红的物质。 【进行实验】 （2）实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 ； 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 不成立，猜想2成立。 为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三： 实验操作 实验现象 结论 ①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； 镁条燃烧，发出耀眼的白光； 猜想2成立 ②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。 现象是： 【实验反思】 （3）写出上述实验操作①中的一个反应的化学方程式 。 18．（5分）甲石头纸是一种介于纸张与塑料之间的环保新型材料，主要成分为碳酸钙。现将10g石头纸样品置于烧杯中，向其中加入40g稀盐酸时，恰好不再有气泡产生，此时烧杯内混合物的质量为46.92g。（假设石头纸中的其他成分不参与反应）请分析并计算： （1）反应生成气体的质量为 g。 （2）石头纸中碳酸钙的质量分数。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六单元 碳和碳的氧化物（A卷·提升卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。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．造成煤气中毒的主要物质是 A．甲烷 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．二氧化硫 【答案】C 【解析】煤气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，当空气中一氧化碳含量达到一定程度时，能使人中毒。造成煤气中毒的物质是一氧化碳。 故选C。 2．（2024·内蒙古兴安盟）物质的性质决定用途。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是（ ） A．氮气难溶于水，可用作保护气 B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯 C．一氧化碳具有还原性，可用作燃料 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂 【答案】D 【解析】A、氮气化学性质稳定，可作保护气，不符合题意； B、石墨质软，且是灰黑色，容易留下痕迹，可用作铅笔芯，不符合题意； C、一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意； D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附异味，可以用作冰箱除味剂，符合题意。 故选D。 3．石墨烯是由碳原子构成的碳单质，被认为是一种未来革命性的材料。下图分别是金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构图。下列说法不正确的是    A．金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质 B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于化学变化 C．金刚石的硬度很大，属于金刚石的化学性质 D．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大 【答案】C 【解析】A、金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质，该选项说法正确； B、将石墨转化为金刚石的过程中有新物质生成，属于化学变化，该选项说法正确； C、硬度属于物理性质，该选项说法不正确； D、由于碳原子，排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大，该选项说法正确。 故选C。 4．下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ） A．干冰可用于人工降雨 B．金刚石和石墨都很硬 C．在常温下，碳的化学性质活泼 D．CO和CO2都具有可燃性 【答案】A 【解析】A、干冰即固态二氧化碳，若飞机在云层撒布干冰，由于干冰升华吸热，水蒸气迅速冷凝变成水滴，开始下雨。所以干冰可用于人工降雨。A正确。 B、金刚石是天然存在的最硬物质；石墨很软。B错。 C、在常温下，碳的化学性质不活泼。C错。 D、CO具有可燃性，CO2不燃烧也不支持燃烧。D错。 综上所述：选择A。 5．木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是（ ） A．CO气体可以用作燃料 B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒 C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O D．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2 【答案】C 【分析】根据一氧化碳的物理性质（无色、无味、难溶于水等），化学性质（具有毒性、可燃性、还原性等）进行分析解答。 【解析】A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说法正确，不符合题意； B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意； C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，符合题意； D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正确，不符合题意； 故选：C。 6．如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用方法是 A．将混合气体通过澄清石灰水 B．将混合气体点燃 C．将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中 D．将混合气体通过灼热的氧化铜 【答案】D 【解析】A、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，混合气通过澄清石灰水后，会将二氧化碳吸收，不符合题意； B、虽然一氧化碳能燃烧，但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，所以无法点燃一氧化碳，不符合题意； C、倾倒后会导致部分混合气体逸出，还会混入空气，不符合题意； D、混合气通过灼热的氧化铜后，一氧化碳具有还原性，会转化成二氧化碳，最后就只剩下二氧化碳，符合题意； 故选D。 7．从下列对比实验得出的结论是( ) ①CO2能溶于水②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊试纸变色④CO2密度比空气密度大 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【解析】 ①对比实验无法得出CO2能溶于水，①错误； ②对比实验，干石蕊纸花喷水后放入CO2中变红色，证明CO2与水反应生成的新物质能使石蕊变红，②正确； ③由第一个实验可知CO2不能使干石蕊纸花变色，③正确； ④对比实验无法得到CO2密度比空气密度 所以正确的结论是②③。故选B。 8．利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是( ) A．装置A可用于加热固体制气体 B．装置B可随时控制反应的发生与停止 C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体 D．装置D用于排空气法收集二氧化碳时，气体进入的导气管口是b杨sir化学，侵权必究 【答案】A 【解析】 A、装置A适用于固体加热反应制取气体，符合题意； B、装置B无法实现固液分离，无法控制反应的发生和停止，不符合题意； C、装置C是排水法收集气体，用于收集难溶于水，且与水不反应的气体，不符合题意； D、装置D用于排空气法收集二氧化碳时，二氧化碳的密度比空气大，气体进入的导气管口是a，不符合题意。 故选A。 9．CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是 A．FeO可以循环使用 B．反应I属于置换反应 C．反应Ⅱ固体质量增加 D．铁的氧化物之间转化的条件相同 【答案】A 【解析】就整个反应过程而言，最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气，所以Fe3O4和FeO质量和化学性质不变，可循环使用，故A说法正确；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故B说法错误；反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁，氧气逸出，根据质量守恒定律可知，固体质量减少，故C说法错误；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁，反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下下生成氧气和氧化亚铁，所以铁的氧化物之间转化的条件不相同，故D说法错误。 10．将一氧化碳和氧气组成的混合气体点燃后生成气体通入足量的澄清石灰水，得到白色沉淀，由此推断原混合气体中 A．CO可能是 B．一定是 C．一定是 D．CO为，为 【答案】A 【解析】二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙白色沉淀，设生成10g碳酸钙沉淀需要二氧化碳质量为x， 生成4.4g二氧化碳需要一氧化碳质量为y，氧气质量为z， 经过计算可以知道2.8g一氧化碳和1.6g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳，所以可以判断：当一氧化碳为2.8克时，氧气就是2.2克；当氧气是1.6克时，一氧化碳就是3.4克。所以分析所给的选项可以知道选项A是正确的； 故选：A。 二、非选择题：本题共8小题，除标明外，每空2分，共70分。 11．（6分）金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 （1）金刚石硬度很大对应的一种用途是 。 （2）石墨常作为电池的电极，是利用石墨性质中的 。 （3）石墨在5万→6万大气压及1000 C~2000 °C高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （4）C60是由 （填“原子”“分子”或“离子”）构成的，在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。 【答案】（1）切割玻璃（合理即可）（1分） （2）导电性（1分） （3）化学（1分） （4）分子（1分） 【解析】（1）金刚石的硬度很大，可以用来切割玻璃等； （2）将石墨制作成电极，说明石墨具有导电性； （3）石墨在5-6万大气压及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石粉末，此过程生成了新物质，该反应属于化学变化； （4）C60是由C60分子构成的；C60在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 12．（10分）化学语言包括文字语言、符号语言、图表语言等。 （1）图1表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图，则： ①A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。 ②写出由C点表示的物质与水发生反应生成碳酸的化学方程式 。 （2）如图2所示，某小组收集了三瓶CO2气体（均为大小相同的玻璃瓶），分别加入体积的相应试剂，甲、乙立即塞紧瓶塞，丙敞口，均振荡一会儿。（水的挥发忽略不计） 振荡后，甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 。仿照乙画出此时甲中气体组成的微观示意图 。 【答案】（1）单质 CO （2）丙>甲>乙    【解析】（1）①A点物质的化合价为0，则对应的是单质。B点对应氧化物，则该物质中含有碳、氧元素，其中碳元素为+2价，而化合物中各元素正负化合价代数和为0，氧元素在化合物中一般为-2价，所以B物质的化学式为CO。 ②C点是氧化物，且碳元素为+4价，则是二氧化碳。二氧化碳和水反应生成碳酸，化学方程式为。 （2）二氧化碳能溶于水，所以甲中气压减小。石灰水中有水，且有氢氧化钙，氢氧化钙能和二氧化碳反应消耗二氧化碳，所以乙中气压减小且比甲减小的更多。丙虽然使用石灰水，但是敞口放置，消耗二氧化碳后有空气进入，压强不变。所以振荡后，甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是丙>甲>乙。 甲中气体只有二氧化碳，空气无法进入。且二氧化碳消耗的比乙少，则甲补充4个以上的二氧化碳分子，如图    。 13．（8分）某同学设计的验证二氧化碳性质的实验装置如图所示，请结合实验装置回答下列问题。 （1）实验过程中a处紫色石蕊溶液变红，出现该现象的原因是 （用化学方程式解释）。 （2）烧杯中观察到的实验现象是 ，由此得出二氧化碳的化学性质是 。 （3）结合上述实验结论，实验室不能用 （填字母）的方法区别 CO 和 CO2。 A．闻气味 B．通入澄清的石灰水 C．点燃 D．通入紫色石蕊溶液 （4）由该实验可以得出二氧化碳在生活中的一种用途是 。 【答案】（1） （2）蜡烛自下而上依次熄灭 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 （3）A （4）灭火（制汽水饮料等，合理即可） 【解析】（1）二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红。故填：。 （2）烧杯中观察到的实验现象是蜡烛自下而上依次熄灭，由此得出二氧化碳的化学性质是。故填：蜡烛自下而上依次熄灭；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。 （3）A.CO 和 CO2都是无色无味的气体，闻气味无法鉴别，故A符合题意； B.将气体分别通入澄清的石灰水，能使澄清的石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显现象的是一氧化碳，故B不符合题意； C.一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不能燃烧，用点燃的方法可以鉴别，故C不符合题意； D.将气体分别通入通入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红的是二氧化碳，无明显现象的是一氧化碳，故D不符合题意。 故选：A。 （4）由该实验可以得出二氧化碳在生活中的用途是灭火，制汽水饮料等。故填：灭火（制汽水饮料等，合理即可）。 14．（11分）（2024甘肃白银）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上；如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。 （3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。 【答案】（1）锥形瓶（1分） （2）2 KClO3 2 KCl + 3O2↑ 磨砂（1分） 正（1分） 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水） （3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶； （2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑； 用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）； （3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑； 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳； 该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。 15．（8分）用木炭还原氧化铜的实验如图： （1）在加热时酒精灯加网罩的目的是 ； （2）在刚开始预热时，试管②中立即产生气泡，但澄清石灰水不变浑浊，原因是 ； （3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出①试管发生的化学方程式： ； （4）实验结束后，待试管①冷却之后再把试管里的粉末倒出，这样操作的原因是 。 【答案】（1）集中火焰，提高温度 （2）刚开始预热时排出的气体是空气 （3） （4）防止生成的铜被氧化 【解析】（1）酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度； （2）刚开始预热时排出的气体是空气，不能使澄清石灰水变浑浊； （3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，说明生成了二氧化碳；黑色粉末中出现红色物质，说明生成了铜，碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （4）实验结束后，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出，可防止生成的铜被氧化。 16．（10分）碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 Ⅰ.碳的多样性 （1）金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于 ，所以物理性质差异很大。 Ⅱ.“碳中和”的实现 “碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。 （2）CO2的过度排放会造成 的加剧。 （3）工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发，写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式： 。 （4）“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中，氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式： 。    （5）CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示，虚线部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。该反应中MgO作用是 。 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）温室效应 （3） （4） （5）催化作用 【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）二氧化碳是一种温室气体，二氧化碳过度排放会造成温室效应的加剧。 （3）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为。 （4）根据题干，反应物是氢气和二氧化碳，生成物是甲醇和水，化学方程式为。 （5）MgO在反应过程中开始参加反应后生成，从总反应过程看，MgO不是反应物也不是生成物，反应前后质量和化学性质不变，分过程参加反应帮助反应进行，则该反应中MgO作用是催化作用。 17．（12分）小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装袋内的气体成分是什么？ 【猜想与假设】包装袋内的气体为： 猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。 （1）通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质比较 （填“活泼”或“不活泼”），易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是： ； 【查阅资料】 ①镁能与氧气、二氧化碳在点燃条件下反应，常温下生成物几乎不溶于水也不与水反应； ②镁还能在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg3N2）固体，常温下氮化镁能与水反应，生成能使无色酚酞溶液变红的物质。 【进行实验】 （2）实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 ； 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 不成立，猜想2成立。 为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三： 实验操作 实验现象 结论 ①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； 镁条燃烧，发出耀眼的白光； 猜想2成立 ②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。 现象是： 【实验反思】 （3）写出上述实验操作①中的一个反应的化学方程式 。 【答案】（1）活泼 二氧化硫气体对人体有毒有害 （2）空气中二氧化碳含量低，不会使澄清石灰水产生明显浑浊现象 5 无色酚酞溶液变红 （3）3Mg+N2Mg3N2 【解析】（1）氧气易与食品发生缓慢氧化而变质，可见氧气的化学性质比较活泼；膨化食品包装袋内的气体，必须对人体无毒无害，故猜想4也是错误的理由是：二氧化硫气体对人体有毒有害。 （2）实验一：空气中二氧化碳含量低，一瓶空气不会使澄清石灰水产生明显的浑浊现象，故加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，说明该气体不是二氧化碳，但是不能说明一定不是空气，该实验不能证明猜想2成立。 实验二：空气中含有氧气，氧气能支持燃烧，若气体是空气，将燃着的木条伸入瓶中，木条会继续燃烧，而实验中观察到木条立即熄灭，说明该气体不是空气，猜想5不成立。氮气不燃烧、也不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，故猜想2成立。 根据资料，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质，故实验操作②的现象是：溶液变红。 （3）镁在氮气中燃烧生成氮化镁。 18．（5分）甲石头纸是一种介于纸张与塑料之间的环保新型材料，主要成分为碳酸钙。现将10g石头纸样品置于烧杯中，向其中加入40g稀盐酸时，恰好不再有气泡产生，此时烧杯内混合物的质量为46.92g。（假设石头纸中的其他成分不参与反应）请分析并计算： （1）反应生成气体的质量为 g。 （2）石头纸中碳酸钙的质量分数。 【答案】（1）3.08（2分） （2）解：设参与反应的碳酸钙质量为x 则石头纸中碳酸钙的质量分数= 答：石头纸中碳酸钙的质量分数为70%。（3分） 【解析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，且在化学反应前后，物质的总质量保持不变，所以生成的气体的质量为 ，即生成的二氧化碳气体质量为3.08g。 故填3.08； （2）见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$