第六单元 碳和碳的氧化物【B卷·拔高卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（山西专用，人教版2024）

第六单元 碳和碳的氧化物(B卷·拔高卷) （考试时间：70分钟 试卷满分：70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 第I卷 选择题(共20分) 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求。) 1．排放到空气中的下列物质，不会造成空气污染的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．一氧化碳 D．二氧化硫 2．我国的水墨山水画用的墨主要成分为炭黑，用这种墨画的国画千百年都不易褐色，这是因为墨中的碳 A．具有氧化性 B．具有还原性 C．具有吸附性 D．常温下化学性质稳定 3．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是 A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯 C．C60是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割玻璃 4．（2024·宁夏）下列关于碳和碳的氧化物说法正确的是（ ） A．干冰升华是化学变化 B．活性炭净化水的过程中发生的是物理变化 C．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 D．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同 5．科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法不正确的是( ) A．碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质 B．碳纳米泡沫是一种单质 C．碳纳米泡沫在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳 D．碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜 6．下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是（ ） A．制的药品 B．发生装置 C．收集方法 D．检验 7．（2024四川泸州）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是 A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应 C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸 D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红 8．下图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列说法不正确的是 A．④比①先变红，说明 CO2密度大于空气 B．该装置的优点是对比性强，一次实验得到多个结论 C．该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质 D．①、④变红，②、③不变红，说明使紫色石蕊变红的是碳酸 9．（2024重庆A卷）杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇（CH3OH）”。我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将CO2转化成甲醇，其转化过程如下图所示（M为单质、部分产物省略）。下列说法不正确的是 A．M的化学式为H2 B．该成果可为碳中和提供科学方案 C．Ⅰ中反应不是化合反应 D．该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2 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 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、非选择题(本大题共10个小题。除标明外，化学方程式每空2分，其余每空1分，共50分) 11．（2分）初中化学学习中，我们初步认识了物质的微观结构。 （1）氯化钠、金刚石、干冰三种物质中，由离子构成的物质是 。 （2）如图是CO与O2反应的微观示意图，反应前后没有发生变化的粒子是______(填选项序号)。 A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ 12．（4分）阅读下面科普短文。 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。 C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，在C60的使用中注意一定要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。 石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。 （1）代表金刚石的是： (填“A”、“B”或“C”)。 （2）C60的物理性质有 (答一点即可)。 （3）碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 （5）文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异，可能的原因是 。 13．（4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：A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。 （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 。 14．（3分）（2024·北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。 （1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。 （2）为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。 15．（5分）（2024河南）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）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 。 16．（5分）“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。 （1）“碳封存” 2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因 。 ③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填序号)。 A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同 B．超临界二氧化碳容易燃烧 C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大 D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 （2）“碳转化” 利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸()，化学方程式为，X的化学式为 。 17．（4分）（2024·江苏镇江）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1）CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。 （2）CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。 氨水捕集CO2的实验流程如下。 ①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。 ②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。 （3）CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。 18．（8分）碳和碳的氧化物在生产、生活中有着广泛的应用。 （1）石墨可用于制造电极，是因为石墨具有良好的 。 （2）金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异的主要原因是 。 （3）某化学活动兴趣小组用如图1所示装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验。 ①实验一段时间后，装置B中发生反应的化学方程式为 。 ②从安全环保的角度考虑，上述实验需要改进的是 。 （4）图2所示是实验室制取及其性质的实验装置。 ①实验甲反应开始前必须进行的操作是 。 ②实验乙可证明的密度大于空气密度的现象是 ；燃着的木条熄灭，由此可得出具有的性质是 。 19．（8分）某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究： 【项目一】探究二氧化碳的制取原理 （1）能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？ ①描述木炭在氧气中燃烧的现象： 。 ②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳吗？写出你的分析： 。 （2）能利用稀盐酸、稀硫酸和石灰石（主要成分）、碳酸钠的组合制二氧化碳吗？ 选择药品，小明对三组药品进行了实验研究，实验记录如下 组别 药品 实验现象 ① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 ② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 ③ 碳酸钙粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快 从制取和收集的角度分析，一般选择第 组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第③组药品的原因是 。 【项目二】探究了二氧化碳气体的收集方法 （3）不能用排水法收集，理由是 。 （4）排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照 小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶（集气瓶容积相同）气体，记录所需时间，如表所示。 1 2 3 4 排水法 排空气法 综合上述实验，请你对的两种收集方法做出评价： 。 20．（7分）（2024山东烟台）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10 g样品放入质量为50 g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。 （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/g 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36 回答下列问题： （1）10 g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！8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六单元 碳和碳的氧化物(B卷·拔高卷) （考试时间：70分钟 试卷满分：70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 第I卷 选择题(共20分) 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求。) 1．排放到空气中的下列物质，不会造成空气污染的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．一氧化碳 D．二氧化硫 【答案】A 【解析】A、二氧化碳无毒，是植物光合作用的原料之一，不会造成大气污染，故选项A符合题意； B、二氧化氮是空气污染物，排放到空气中会造成大气污染，故选项B不符合题意； C、一氧化碳是空气污染物，排放到空气中会造成大气污染，故选项C不符合题意； D、二氧化硫是空气污染物，排放到空气中会造成大气污染，故选项D不符合题意； 故选：A。 2．我国的水墨山水画用的墨主要成分为炭黑，用这种墨画的国画千百年都不易褐色，这是因为墨中的碳 A．具有氧化性 B．具有还原性 C．具有吸附性 D．常温下化学性质稳定 【答案】D 【解析】墨汁画的水墨画千百年都不易褪色，是因为墨汁中的碳在常温下化学性质不活泼，不容易与其它物质发生化学反应。 故选D。 3．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是 A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯 C．C60是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割玻璃 【答案】A 【解析】A、金刚石不能够导电，A说法错误； B、石墨质软、有滑腻感，可以做铅笔芯，B说法正确； C、C60是由碳元素组成的单质，它的结构酷似足球，C说法正确； D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，D说法正确。 故选A。 4．（2024·宁夏）下列关于碳和碳的氧化物说法正确的是（ ） A．干冰升华是化学变化 B．活性炭净化水的过程中发生的是物理变化 C．一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，所以化学性质相同 D．石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，所以物理性质相同 【答案】B 【解析】A、干冰升华的过程是二氧化碳由固态变为气态的过程，没有新物质产生，属于物理变化，故A错误； B、活性炭结构疏松多孔，能够吸附水中的异味和色素，此过程没有新物质产生，因此净化水的过程中发生的是物理变化，故B正确； C、一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，但是分子构成不同，二者的化学性质不同，故C错误； D、石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但是二者碳原子的排列方式不同，因此二者的物理性质不同，故D错误。 故选：B。 5．科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法不正确的是( ) A．碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质 B．碳纳米泡沫是一种单质 C．碳纳米泡沫在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳 D．碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜 【答案】A 【解析】A、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈；而碳纳米管呈管状，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质，故A说法符合题意。 B、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，是由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质，故B说法不符合题意。 C、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有可燃性，完全燃烧的产物是二氧化碳，故C说法不符合题意。 D、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有还原性，在一定条件下可以还原氧化铜，故D说法不符合题意。 故答案为：A。 6．下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是（ ） A．制的药品 B．发生装置 C．收集方法 D．检验 【答案】C 【解析】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故A正确；B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，可选该装置作为发生装置，故B正确；C、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳，故D正确；故选：C。 7．（2024四川泸州）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是 A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应 C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸 D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红 【答案】C 【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。 8．下图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列说法不正确的是 A．④比①先变红，说明 CO2密度大于空气 B．该装置的优点是对比性强，一次实验得到多个结论 C．该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质 D．①、④变红，②、③不变红，说明使紫色石蕊变红的是碳酸 【答案】C 【解析】A、④比①先变红，④在下侧，二氧化碳密度大于空气，先与下侧接触，选项正确； B、该装置的优点是对比性强，一次实验得到多个结论，如二氧化碳能与水反应生成酸，二氧化碳密度比空气大等，选项正确； C、由②、③不变红，说明二氧化碳不能与石蕊发生反应生成红色物质，选项错误； D、①、④处有水，则变红，②、③干燥则不变红，说明使紫色石蕊变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸，选项正确； 故选：C。 9．（2024重庆A卷）杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇（CH3OH）”。我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将CO2转化成甲醇，其转化过程如下图所示（M为单质、部分产物省略）。下列说法不正确的是 A．M的化学式为H2 B．该成果可为碳中和提供科学方案 C．Ⅰ中反应不是化合反应 D．该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物甲醇中含有碳、氢、氧三种元素，反应物二氧化碳中含有碳、氧两种元素，而反应物M为单质，M中一定含有氢元素，则M为氢气，化学式为H2，故A说法正确；该成果可有效利用二氧化碳，减少二氧化碳的排放，可为碳中和提供科学方案，故B说法正确；I中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则一定还有含有氢元素的生成物，故该反应的生成物不只一种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故C说法正确；根据流程，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则还会生成水，化学方程式为：CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，故该转化中 CO2 和M的分子数目比为1∶3，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。 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、非选择题(本大题共10个小题。除标明外，化学方程式每空2分，其余每空1分，共50分) 11．（2分）初中化学学习中，我们初步认识了物质的微观结构。 （1）氯化钠、金刚石、干冰三种物质中，由离子构成的物质是 。 （2）如图是CO与O2反应的微观示意图，反应前后没有发生变化的粒子是______(填选项序号)。 A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ 【答案】（1）氯化钠/NaCl （2）D 【解析】（1）氯化钠属于盐类，是由氯离子和钠离子构成的；金刚石是固态非金属单质，是由碳原子直接构成的；干冰是固态二氧化碳，是由二氧化碳分子构成的。所以应填写氯化钠。 （2）根据图示可知，该反应为一氧化碳和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳。化学变化的实质是原子的重新组合，其中构成一氧化碳分子和氧分子的碳原子和氧原子进行了重新组合形成新分子——二氧化碳分子；三种分子均发生了变化，而碳原子和氧原子没有发生变化。 故选：D。 12．（4分）阅读下面科普短文。 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。 C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，在C60的使用中注意一定要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。 石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。 （1）代表金刚石的是： (填“A”、“B”或“C”)。 （2）C60的物理性质有 (答一点即可)。 （3）碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 （5）文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异，可能的原因是 。 【答案】（1）A （2）常温下是紫红色晶体（或具有金属光泽） （3）管状 （4）碳原子的排列方式不同 13．（4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：A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。 （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）A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。 （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    。 14．（3分）（2024·北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证的性质。 （1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 。 （2）为验证能与水反应，需进行的操作及现象是 。 【答案】（1） （2）先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红 【解析】（1）澄清石灰水变浑浊发生反应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：； 该实验中，二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触，一段时间后，澄清石灰水变浑浊，说明分子在不断运动，当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时，二氧化碳和氢氧化钙反应，澄清石灰水变浑浊； （2）验证二氧化碳能与水反应，可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应，故填：先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。 15．（5分）（2024河南）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）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 。 【答案】（1）CO2 （2）6 （3）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2、CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 将尾气点燃（或进行收集） 16．（5分）“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。 （1）“碳封存” 2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因 。 ③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填序号)。 A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同 B．超临界二氧化碳容易燃烧 C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大 D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 （2）“碳转化” 利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸()，化学方程式为，X的化学式为 。 【答案】（1）①气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩 ② ③CD （2） 17．（4分）（2024·江苏镇江）助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1）CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。 （2）CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。 氨水捕集CO2的实验流程如下。 ①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。 ②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 。 （3）CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。 【答案】（1）温室效应 （2）NH3 氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气 （3）催化 【解析】（1）二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，因此，二氧化碳也被称为温室气体，能引起温室效应，大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因，故填写：温室效应。 （2）①由氨水捕集CO2的实验流程图可知，富含CO2的烟气，进入氨水吸收室，生成碳酸铵和碳酸氢铵，碳酸铵和碳酸氢铵加热分解，生成X和高纯CO2，X能被氨水吸收塔吸收，根据质量守恒定律宏观实质：化学反应前后，元素种类不变可知，反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素，加热分解，生成X和高纯CO2（含有碳元素和氧元素），X中可能含有氮元素和氢元素，X能被氨水吸收塔吸收，说明X能与水反应，生成氨水，因此，X为氨气，化学式为：NH3，故填写：NH3。 ②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气和水，故填写：氨水易分解，温度过高，氨水又分解成氨气。 （3）由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知，该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变，起到过渡作用，符合催化剂的性质，因此，整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用，故填写：催化。 18．（8分）碳和碳的氧化物在生产、生活中有着广泛的应用。 （1）石墨可用于制造电极，是因为石墨具有良好的 。 （2）金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异的主要原因是 。 （3）某化学活动兴趣小组用如图1所示装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验。 ①实验一段时间后，装置B中发生反应的化学方程式为 。 ②从安全环保的角度考虑，上述实验需要改进的是 。 （4）图2所示是实验室制取及其性质的实验装置。 ①实验甲反应开始前必须进行的操作是 。 ②实验乙可证明的密度大于空气密度的现象是 ；燃着的木条熄灭，由此可得出具有的性质是 。 【答案】（1）导电性 （2）它们的碳原子排列方式不同 （3） 在导管C管口处放一燃着的酒精灯 （4）检查装置的气密性 玻璃管②中湿润紫色石蕊纸花先变红，玻璃管①中湿润紫色石蕊纸花后变红 不燃烧也不支持燃烧 【解析】（1）由于石墨具有良好的导电性，所以石墨可用于制造电极。故填：导电性。 （2）由于金刚石、石墨和C60碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨和C60等由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。 （3）①一氧化碳与氧化铜高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，即二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。化学方程式为。 ②为防止未与氧化铜反应的一氧化碳污染空气，所以从安全环保的角度考虑，上述实验需要改进的是在导管C管口处放一燃着的酒精灯将一氧化碳点燃。 （4）①为防止装置漏气，影响二氧化碳的收集，所以实验甲反应开始前必须检查装置的气密性。 ②二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使紫色石蕊变红。玻璃管②中湿润紫色石蕊纸花先变红，玻璃管①中湿润紫色石蕊纸花后变红，说明CO2的密度大于空气密度；燃着的木条熄灭说明CO2不燃烧也不支持燃烧。 19．（8分）某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究： 【项目一】探究二氧化碳的制取原理 （1）能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？ ①描述木炭在氧气中燃烧的现象： 。 ②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳吗？写出你的分析： 。 （2）能利用稀盐酸、稀硫酸和石灰石（主要成分）、碳酸钠的组合制二氧化碳吗？ 选择药品，小明对三组药品进行了实验研究，实验记录如下 组别 药品 实验现象 ① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 ② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 ③ 碳酸钙粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快 从制取和收集的角度分析，一般选择第 组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第③组药品的原因是 。 【项目二】探究了二氧化碳气体的收集方法 （3）不能用排水法收集，理由是 。 （4）排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照 小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶（集气瓶容积相同）气体，记录所需时间，如表所示。 1 2 3 4 排水法 排空气法 综合上述实验，请你对的两种收集方法做出评价： 。 【答案】（1）木炭剧烈燃烧、放出热量、发白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体 不能，不便于收集反应产生的二氧化碳，也不便于除去瓶中的其他气体 （2）① CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 反应速率太快 （3）二氧化碳能溶于水且与水反应 （4）排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短 【解析】（1）①木炭在氧气中燃烧，放出热量、发白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体； ②由于不便于收集反应产生的二氧化碳，也不便于除去瓶中的其他气体，所以不能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳； （2）实验室常采用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，所以一般选择第①组药品；石灰石中的碳酸钙能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：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；由于碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率很快，不利于收集二氧化碳，则不选第③组药品； （3）二氧化碳能溶于水且与水反应，则不能用排水法收集 （4）由表中数据可知，排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短。 20．（7分）（2024山东烟台）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10 g样品放入质量为50 g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。 （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/g 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36 回答下列问题： （1）10 g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（1分） 2.64（1分） （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%。（4分） （3）二氧化碳有少部分溶于水（1分） 【解析】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。（1）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10 g时，生成的二氧化碳的质量为10 g + 10 g + 50 g - 69.12 g = 0.88 g，加入稀盐酸的质量为25 g时，生成的二氧化碳的质量为25 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.2 g，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2.2 g + 0.88 g = 3.08 g，实际生成的二氧化碳的质量为35 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.64 g，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）解析见答案。 （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！8 学科网（北京）股份有限公司 $$