第六单元 碳和碳的化合物（专项训练）化学鲁教版五四学制2024八年级全一册

第六单元 碳和碳的化合物 考点概览 考点1 碳单质的认识 考点2 自然界中的碳循环 考点3 二氧化碳的性质 考点4 二氧化碳的实验室制取 考点5 常见的化石燃料 考点6 化石燃料的综合利用 考点7 家用燃料的合理使用 考点1 碳单质的认识 1．判断题： （1）金刚石很硬，所以可以用作装饰品( ) （2）航天飞机表面覆盖石墨瓦，主要是利用石墨熔点高、化学性质稳定( ) （3）石墨可用于制铅笔芯，是因为石墨质软，颜色为深灰色，因为常温下碳的化学性质不活泼，所以用墨书写的文字可以长时间保存。( ) （4）金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同( ) （5）一种元素可能形成几种单质( ) （6）同种元素组成的不同种单质性质相同( ) （7）相同元素组成的不同碳单质，在足量的氧气中充分燃烧，产物相同( ) （8）金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化( ) （9）金刚石和石墨混合在一起得到的肯定是纯净物( ) （10）金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同( ) （11）金刚石和石墨常温下均为黑色固体，且硬度很大( ) （12）碳纳米管是一种新型的化合物。( ) （13）木炭、活性炭的主要成分是单质碳，因为它们具有疏松多孔的结构，都具有吸附性。( ) （14）活性炭的吸附性很强，可用作食品脱色剂( ) （15）石墨有滑腻感，具有导电性、还原性和常温下化学性质很稳定等性质( ) （16）用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性( ) （17）在氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳。( ) （18）焦炭具有可燃性，可用于冶炼金属铁( ) （19）碳和氧气反应无论生成物是什么，都要放出热量( ) 【答案】（1） ×　（2） √　（3） √　（4） ×　（5） √　（6） × （7）√　 （8） √ (9) × (10) ×　(11) × (12)×　(13) √　(14) √　(15) √　(16) ×　(17) √　(18) × (19)√ 2．金刚石、石墨、C60都由碳元素组成，下列有关这三种物质的叙述，正确的是 A．物理性质相同 B．碳原子的排列方式不同 C．在氧气中充分燃烧的产物不同 D．石墨转化为金刚石是物理变化 【答案】B 【解析】A.因为这三种物质的碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差异大，故选项说法错误； B.因为它们是不同的物质，碳原子的排列方式不相同，故选项说法正确； C.它们充分燃烧都生成二氧化碳，故选项说法错误； D.石墨转化金刚石过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误； 故选：B。 3．碳单质的用途与其化学性质有关的是 A．用石墨做干电池的电极 B．用碳素笔书写档案文件 C．用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启 D．用金刚石钻头钻凿岩石 【答案】B 【解析】A、用石墨制作干电池的电极是利用石墨的导电性，属于物理性质，故选项错误； B、用碳素笔书写档案文件，说明单质碳的化学性质不活泼，故选项正确； C、用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启是利用石墨的滑腻感，属于物理性质，故选项错误； D、用金刚石钻头钻凿岩石是利用金刚石硬度大，属于物理性质，故选项错误。 故选B。 4．“低碳生活”、“低碳生产”，早日达到“碳中和”是目前全世界人民努力的方向，但是“碳家族”也是重要的生活和生产原料，有着至关重要的作用。 （1）金刚石和石墨都是碳的单质，但两者性质差异较大，它们性质不同的根本原因是 ； （2）干电池中使用石墨作为电极材料，说明石墨具有 性； （3）活性炭能作为冰箱除味剂，是因为活性炭具有 性。 【答案】（1）碳原子排列方式不同 （2）导电 （3）吸附 【解析】（1）金刚石和石墨都是碳单质，两者的性质差异大，金刚石硬度大、正八面体结构，石墨灰黑色的细鳞片状固体，原因是碳原子排列方式不同； （2）使用石墨作为电极材料，说明石墨具有导电性； （3）活性炭能作为冰箱除味剂，也能吸附水中的色素和异味，是因为活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附性。 5．阅读下列短文，回答问题： 石墨、石墨烯、碳纳米管都是碳单质。石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。 （1）从石墨中剥离出石墨烯属于 变化。 （2）石墨、石墨烯、碳纳米管的物理性质差异较大，原因是 。 （3）中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁动车的运行依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力。下列石墨的性质与石墨制成的电刷无关的是 A．滑腻感 B．还原性 C．稳定性 D．导电性 （4）碳元素还能组成其他单质。“钻石恒久远，一颗永流传”体现了碳在常温下化学性质 ；水的净化过程中通常会利用活性炭的 性除去色素和异味，因为其具有 的结构。 【答案】（1）化学 （2）原子排列方式不同 （3）B （4）稳定 吸附 疏松多孔 【解析】（1）从石墨中剥离出石墨烯，有新物质的生成，属于化学变化； （2）结构决定性质，因为原子排列方式不同，所以石墨、石墨烯、碳纳米管的物理性质差异较大； （3）高铁动车的运行依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力体现出石墨的滑腻感、稳定性、导电性，故选B； （4）①“钻石恒久远，一颗永流传”体现了碳在常温下化学性质稳定； ②水的净化过程中通常会利用活性炭的吸附性除去色素和异味； ③活性炭具有疏松多孔的结构，所以具有吸附性，能除去水中的异味和色素。 考点2 自然界中的碳循环 6．下列参与“碳循环”的过程，能减少大气中二氧化碳含量的是 A．火山喷发 B．光合作用 C．森林大火 D．火力发电 【答案】B 【解析】A、火山喷发会产生二氧化碳，增加大气中二氧化碳的含量，不符合题意； B、在光照条件下，植物通过光合作用，体内的水和二氧化碳发生反应，生成葡萄糖并释放出氧气，能减少大气中二氧化碳含量，符合题意； C、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，森林大火，会产生二氧化碳，也会减少二氧化碳的吸收，不符合题意； D、火力发电会产生二氧化碳，增加大气中二氧化碳的含量，不符合题意； 故选：B。 7．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环，请结合图回答问题： （1）从物质变化及分子角度看，三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别，这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。 （2）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母序号，多选）。 A．每个人都在参与碳、氧循环 B．碳、氧循环过程中各元素质量守恒，且化合价不变 C．碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 （3）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 （填数字序号）。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。 （4）某电厂为防止环境污染，用石灰石来吸收SO2，发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x，x化学式为 。 【答案】（1）水分子 （2）AC （3）①⑥/⑥① （4）CO2 【解析】（1）地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的，发生的是物理变化；自然界“碳循环”中的“碳”是指二氧化碳发生的化学变化；“氧循环”是指氧气发生的化学变化，则水循环与另外两种在变化上有本质的区别，它主要是由分子的运动引起的。 （2）A、每个人都在参与碳、氧循环，该观点正确； B、碳、氧循环过程中各元素守恒，且化合价也可能发生改变，如光合作用中，氧元素的化合价发生了改变，该观点错误； C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，该观点正确； D、由质量守恒定律可知，化学反应中原子的种类与数目保持不变，该观点错误。 故选AC。 （3）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有①⑥。 （4）化学反应前后原子的种类和个数不变，等号左边有2个钙原子、2个碳原子、2个硫原子和12个氧原子，等号右边除2x外，有2个钙原子、2个硫原子和8个氧原子，则2x中含有2个碳原子和4个氧原子，则x中含有1个碳原子和2个氧原子，则x为CO2。 考点3 二氧化碳的性质 8．某实验小组用如图装置探究CO2的性质，下列说法错误的是 A．该装置不涉及到CO2的物理性质 B．c处澄清石灰水变浑浊 C．比较a、b处现象，可得二氧化碳能与水反应 D．该装置具有一次性完成多个性质实验的优点 【答案】A 【解析】A、d中蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大（物理性质），且不能燃烧也不支持燃烧（化学性质），该装置涉及到CO2的物理性质，说法错误； B、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，能使澄清石灰水变浑浊，故c处澄清石灰水变浑浊，说法正确； C、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，实验中a处紫色石蕊小花不变色，b中紫色石蕊小花变红，可得二氧化碳能与水反应，说法正确； D、该装置验证了二氧化碳能与水、氢氧化钙反应，不能燃烧也不支持、密度比空气大等性质，具有一次性完成多个性质实验的优点，说法正确。 故选：A。 9．二氧化碳是一种无色、无味的气体，应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验，④⑤是它在生活中的应用。 （1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有 ； （2）如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，实验现象是 。 （3）汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有 的性质制成的。 【答案】 ①⑤ 软塑料瓶变瘪了 能与水反应生成碳酸 【解析】（1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有①⑤，①只体现了二氧化碳的密度比空气的大；⑤体现了干冰升华吸热的性质。故填：①⑤。 （2）在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，实验现象是软塑料瓶变瘪了。故填：软塑料瓶变瘪了。 （3）碳酸饮料中含有碳酸，二氧化碳能与水反应生成碳酸，汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有能与水反应生成碳酸的性质。故填：能与水反应生成碳酸。 考点4 二氧化碳的实验室制取 10．以下是CO2实验室制取、收集、干燥、存放的装置图，有关说法错误的是 A．实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳可使用装置② B．实验室收集二氧化碳可使用装置③，气体从导管b进入 C．实验室干燥二氧化碳可使用装置④，气体从导管a进入 D．实验室收集的二氧化碳，可使用装置⑤临时存放 【答案】B 【解析】A. 装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②，正确； B. 二氧化碳的密度都比空气的密度大，可使用装置③，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误； C. 浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥二氧化碳可使用装置④，气体从导管a进入，正确； D. 二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的二氧化碳可如图⑤临时存放，正确。 故选B。 11．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是 A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2 【答案】C 【解析】A、由于二氧化碳不能和碳酸氢钠反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则能收集到一瓶二氧化碳，该选项描述不正确； B、A装置中的长颈漏斗下端没有浸入液面以下，则产生的气体会从长颈漏斗中逸出，且二氧化碳密度比液体小，用C装置收集是，气体应从d口通入，该选项描述不正确； C、结合前面分析，连接导管bd，可收集一瓶二氧化碳，该选项描述正确； D、结合前面分析可知，应将bd连接，该选项描述不正确。 故选C。 考点5 常见的化石燃料 12．化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源｡下列不属于化石燃料的是 A．乙醇 B．煤 C．石油 D．天然气 【答案】A 【解析】化石燃料包括煤、石油、天然气，则不属于化石燃料的是乙醇，故选：A。 13．东汉时期的《汉书·地理志》中有关于石油的记载，“高奴（县）有洧水可燃”。下列关于石油的描述正确的是 A．它是一种化工产品 B．它属于可再生能源 C．其中主要含有碳元素和氢元素 D．它是一种清洁能源 【答案】C 【解析】A.石油是从有机物质中形成的，包括植物、动物和微生物残骸。在这些有机物质死亡之后，它们逐渐被埋在深层的沉积岩层中，受到地热和地压的作用，随着时间的推移，这些有机物质发生了化学反应，最终形成了石油，属于不可再生能源，并不是化工产品，选项错误； B.石油属于不可再生能源，选项错误； C.石油主要是碳氢化合物，其中主要含有碳元素和氢元素，还有硫元素等，选项正确； D.石油完全燃烧产生：二氧化碳、水，不完全燃烧产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒气体，不是清洁能源，选项错误； 故选C。 14．“可燃冰”外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量的二氧化碳等气体，是在低温和高压条件下形成的，下列有关“可燃冰”说法正确的是 A．“可燃冰”是纯净物 B．“可燃冰”跟水的化学性质相同 C．“可燃冰”在开采过程中，若出现泄露，不会对空气造成污染 D．“可燃冰”形成在压强较大的环境中 【答案】D 【解析】A、“可燃冰”除了含有甲烷水合物外还含有少量的二氧化碳等气体是混合物，选项错误； B、“可燃冰”跟水的分子构成不同，因此化学性质不同，选项错误； C、“可燃冰”在开采过程中，若出现泄露，会造成温室效应，污染空气，选项错误； D、根据题意，“可燃冰”形成在压强较大的环境中，选项正确； 故选：D 15．新能源发电一直是世界各国都在进行的项目，如图所示，我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是 A．风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电 B．光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势 C．太阳能发电不会造成空气污染 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 【答案】D 【解析】A.风能和水能均属可再生能源，因此，风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电，说法正确，故不符合题意； B.光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势，无污染，安全可靠，说法正确,故不符合题意； C.太阳能发电不会造成空气污染，说法正确，故不符合题意； D.石油是混合物,燃烧会有大量的浓烟,同时石油还有一些其他的杂质如沥青等，直接燃烧太浪费了，说法错误,故符合题意；故选D。 考点6 化石燃料的综合利用 16．第十九届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办，所使用的火炬名为“薪火”，寓意着中华文明薪火相传。 （1）“薪火”火种燃烧 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。 （2）“薪火”火炬燃料采用的是丙烷，丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水。该反应的化学方程式为 。 （3）人们使用的燃料大多来自于化石燃料，如煤、石油和 等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 【答案】（1）属于 （2） （3）天然气 不可再生 【解析】（1）氧化反应是有氧气参与的反应，“薪火”火种燃烧是可燃物与氧气发生的反应，所以“薪火”火种燃烧属于氧化反应。 （2）丙烷完全燃烧是丙烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：。 （3）化石燃料主要包括煤、石油、天然气。 化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，使用后短期内无法重新生成，属于不可再生能源。 17．2023年5月，我国在能源勘探领域又有新突破：亚洲最深油气井“深地一号”跃进3-3XC井在新疆塔里木盆地开钻，设计9472米，顺北10X井测试获得高产油气流，日产气60万立方米。 （1）“油气资源”中的“气”是指化石燃料中的 。 （2）化石燃料是当今社会人类不可缺少的重要资源，但其大量使用会使大气中的 过多，导致温室效应加剧；引起全球气候异常，因此开发和推广清洁能源势在必行，氢气被称为最洁净的燃料的原因是 。 （3）化石燃料不完全燃烧时会产生CO，环境监测部门利用检测CO时的反应原理为，则X的化学式为 。 【答案】（1）天然气 （2）二氧化碳/ 产物无污染 （3）HCl 【解析】（1）油气资源主要包括石油和天然气，“油气资源”中的“油”是石油，“气”是天然气； （2）导致温室效应的主要原因化石燃料的使用产生大量的二氧化碳，使大气中的二氧化碳过多，从而温室效应加剧；氢气燃烧只产生水，无污染，所以被称为最洁净的燃料； （3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与个数不变，反应前C、O、Pd、Cl、H的原子个数分别为：1、2、1、2、2，反应后C、O、Pd、Cl、H的原子个数分别为：1、2、1、0、0，而X的计量数为2，所以X有一个氢原子和一个氯原子，即为氯化氢，化学式为：HCl。 18．氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。      回答下列问题： （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 。 （2）煤炭生成“灰氢”属于 变化（填“物理”或“化学”），该反应中需将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，其原因是 。 （3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。    Ⅰ、“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。 ①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 。 Ⅱ、“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。 ②转化Ⅱ中和在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 。 ③理论上反应Ⅰ消耗的中氢元素质量 （填“”“”或“”）·反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。 Ⅲ、“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案1： 方案2： ④对比上述两种方案，方案1的优点是 （填一条即可）。 Ⅳ、“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。 ⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 。 【答案】（1）石油 （2）化学 增大反应物的接触面积，使反应更充分 （3） > 产物无污染；等质量的甲醇产生的氢气更多（合理即可） 电能 【解析】（1）化石能源包括煤、石油、天然气； （2）煤炭和水高温下反应生成“灰氢”，有新物质生成，属于化学变化；将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分； （3） Ⅰ、①该反应为水在光和催化剂的作用下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，则生成氢气和氧气的体积比约为2:1； Ⅱ、②转化Ⅱ中CO2和H2在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：； ③根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，由化学方程式、可知，反应Ⅰ消耗的水中的氢元素完全转化到了氢气，反应Ⅱ中消耗的氢气中的氢元素一部分转化到了甲醇中，一部分转化到了水中，则理论上反应Ⅰ消耗的 H2O 中氢元素质量＞反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量； Ⅲ、④由化学方程式可知，方案1产物无污染，比较环保，且等质量的甲醇，方案1产生的氢气更多； Ⅳ、⑤氢氧燃料电池在工作时，通过燃烧提供能量，能量转化的方式是化学能转化为电能。 考点7 家用燃料的合理使用 19．某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 【答案】（1）CO H2 （2）沸点 （3）随用随开，操作简单；热值高(合理即可) CH4+2O2CO2+2H2O 20．Ⅰ.燃烧燃料为了取暖 （1）北方冬天利用燃煤取暖，是利用碳元素与氧气反应放出的_____________。将煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分，这是因为_____________。  （2）城市中采取集中烧煤并通过循环水为用户供暖，这种方式除了节约成本，还具有的优点是____________。 Ⅱ.燃烧燃料为了照明 （3）石蜡、煤油等燃料还可用于照明，这是因为它们在燃烧时____________。  III.家用燃料的变迁和未来 （4）家庭使用液化气为燃料，有时出现“黄火苗”和“黑锅底”现象，应调大燃气灶的____________(填“进风口”或“进气口”)。  （5）［多选题］某市许多县区都经历了燃气改造，改造后天然气成为主流燃气。选择天然气的理由可能是下列中的_________(多选，填字母)。  A.资源广、储量相对丰富 B.气体燃料便于管道输送 C.能减少一氧化碳等污染物的产生 【答案】热量 蜂窝煤增大了煤和氧气的接触面积 减少污染物的排放 发光 进风口 ABC 21．阅读下列科普短文。 火力发电即燃煤发电。燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题，其中污染物SO2的排放量受煤样成分(表1)、燃烧温度及燃烧时氧气浓度的影响。按温1200℃、氧气浓度为20%的条件下，测量不同煤样燃烧时SO2瞬时浓度(ppm)的析出规律，实验结果如图1。 火力发电厂控制SO2的排放主要采用脱硫工艺。炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，随着温度的升高石灰石分解为氧化钙，氧化钙会发生进一步的脱硫反应。 燃煤电站掌握SO2等污染物的排放规律，就可对煤炭的燃烧方式及运行工况进行优化设计，最终实现火力发电的安全、经济、清洁运行。(原文作者书江涛、周一工、李东雄，有删改) 　　　　　　成分% 煤样 C H2O 灰分 挥发分 S N 褐煤 24.81 18.92 23.84 32.43 0.52 1.88 烟煤 43.98 2.82 24.64 28.56 0.84 1.4 贫煤 53.16 1.13 31.12 14.59 1.62 1.73 无烟煤 67.84 1.51 22.42 8.23 1.87 1.26 表一煤样的成分分析 注：灰分是煤完全燃烧后的剩余残渣 挥发分是煤隔绝空气加强热分解出除水外的气态物质 依据文章内容，回答下列问题： （1）火力发电会造成的环境问题有 。 （2）表1的煤样中 含碳量最高。 （3）增压反应炉里首先发生“脱硫”的化学反应方程式为 。 （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有(任写一条)： 。 （5）下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．燃煤生成SO2的排放量，影响因素共有3种 B．只通过一次化学反应就全部完成炉内脱硫 C．图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm都达到最高值 D．不同煤样的含碳量越高含硫、含氮量以及生成灰分也就越高 【答案】（1）酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏 （2）无烟煤 （3） （4）无烟煤燃烧产生的二氧化硫最多 （5）C 【解析】（1）火力发电即燃煤发电，燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题； （2）表1的煤样中无烟煤含碳量最高； （3）炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，根据质量守恒定律，反应前有Ca元素、C元素、O元素、S元素，反应后有Ca元素，S元素、O元素，则反应后生成的无污染的氧化物为CO2，则反应的化学方程式为：； （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有无烟煤燃烧产生的二氧化硫最多等等（合理即可）； （5）A、燃煤生成SO2的排放量，受到煤中硫元素含量和温度的影响，影响因素共有2种，故A错误； B、炉内脱硫需要经过硫转化为二氧化硫，二氧化硫、氧气和碳酸钙再转化为硫酸钙，需要通过2次化学反应全部完成炉内脱硫，故B错误； C、图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm到最高值，如烟煤的SO2pmm在80s左右达到峰值，故C正确； D、分析表一数据可知，不同煤样的含碳量越高，含硫量也越高，含氮量以及生成灰分并不呈此规律变化，故D错误； 故选C。 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 $$ 第六单元 碳和碳的化合物 考点概览 考点1 碳单质的认识 考点2 自然界中的碳循环 考点3 二氧化碳的性质 考点4 二氧化碳的实验室制取 考点5 常见的化石燃料 考点6 化石燃料的综合利用 考点7 家用燃料的合理使用 考点1 碳单质的认识 1．判断题： （1）金刚石很硬，所以可以用作装饰品( ) （2）航天飞机表面覆盖石墨瓦，主要是利用石墨熔点高、化学性质稳定( ) （3）石墨可用于制铅笔芯，是因为石墨质软，颜色为深灰色，因为常温下碳的化学性质不活泼，所以用墨书写的文字可以长时间保存。( ) （4）金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同( ) （5）一种元素可能形成几种单质( ) （6）同种元素组成的不同种单质性质相同( ) （7）相同元素组成的不同碳单质，在足量的氧气中充分燃烧，产物相同( ) （8）金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化( ) （9）金刚石和石墨混合在一起得到的肯定是纯净物( ) （10）金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同( ) （11）金刚石和石墨常温下均为黑色固体，且硬度很大( ) （12）碳纳米管是一种新型的化合物。( ) （13）木炭、活性炭的主要成分是单质碳，因为它们具有疏松多孔的结构，都具有吸附性。( ) （14）活性炭的吸附性很强，可用作食品脱色剂( ) （15）石墨有滑腻感，具有导电性、还原性和常温下化学性质很稳定等性质( ) （16）用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性( ) （17）在氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳。( ) （18）焦炭具有可燃性，可用于冶炼金属铁( ) （19）碳和氧气反应无论生成物是什么，都要放出热量( ) 2．金刚石、石墨、C60都由碳元素组成，下列有关这三种物质的叙述，正确的是 A．物理性质相同 B．碳原子的排列方式不同 C．在氧气中充分燃烧的产物不同 D．石墨转化为金刚石是物理变化 3．碳单质的用途与其化学性质有关的是 A．用石墨做干电池的电极 B．用碳素笔书写档案文件 C．用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启 D．用金刚石钻头钻凿岩石 4．“低碳生活”、“低碳生产”，早日达到“碳中和”是目前全世界人民努力的方向，但是“碳家族”也是重要的生活和生产原料，有着至关重要的作用。 （1）金刚石和石墨都是碳的单质，但两者性质差异较大，它们性质不同的根本原因是 ； （2）干电池中使用石墨作为电极材料，说明石墨具有 性； （3）活性炭能作为冰箱除味剂，是因为活性炭具有 性。 5．阅读下列短文，回答问题： 石墨、石墨烯、碳纳米管都是碳单质。石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。 （1）从石墨中剥离出石墨烯属于 变化。 （2）石墨、石墨烯、碳纳米管的物理性质差异较大，原因是 。 （3）中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁动车的运行依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力。下列石墨的性质与石墨制成的电刷无关的是 A．滑腻感 B．还原性 C．稳定性 D．导电性 （4）碳元素还能组成其他单质。“钻石恒久远，一颗永流传”体现了碳在常温下化学性质 ；水的净化过程中通常会利用活性炭的 性除去色素和异味，因为其具有 的结构。 考点2 自然界中的碳循环 6．下列参与“碳循环”的过程，能减少大气中二氧化碳含量的是 A．火山喷发 B．光合作用 C．森林大火 D．火力发电 7．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环，请结合图回答问题： （1）从物质变化及分子角度看，三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别，这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。 （2）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母序号，多选）。 A．每个人都在参与碳、氧循环 B．碳、氧循环过程中各元素质量守恒，且化合价不变 C．碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 （3）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 （填数字序号）。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。 （4）某电厂为防止环境污染，用石灰石来吸收SO2，发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x，x化学式为 。 考点3 二氧化碳的性质 8．某实验小组用如图装置探究CO2的性质，下列说法错误的是 A．该装置不涉及到CO2的物理性质 B．c处澄清石灰水变浑浊 C．比较a、b处现象，可得二氧化碳能与水反应 D．该装置具有一次性完成多个性质实验的优点 9．二氧化碳是一种无色、无味的气体，应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验，④⑤是它在生活中的应用。 （1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有 ； （2）如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，实验现象是 。 （3）汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有 的性质制成的。 考点4 二氧化碳的实验室制取 10．以下是CO2实验室制取、收集、干燥、存放的装置图，有关说法错误的是 A．实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳可使用装置② B．实验室收集二氧化碳可使用装置③，气体从导管b进入 C．实验室干燥二氧化碳可使用装置④，气体从导管a进入 D．实验室收集的二氧化碳，可使用装置⑤临时存放 11．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是 A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2 考点5 常见的化石燃料 12．化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源｡下列不属于化石燃料的是 A．乙醇 B．煤 C．石油 D．天然气 13．东汉时期的《汉书·地理志》中有关于石油的记载，“高奴（县）有洧水可燃”。下列关于石油的描述正确的是 A．它是一种化工产品 B．它属于可再生能源 C．其中主要含有碳元素和氢元素 D．它是一种清洁能源 14．“可燃冰”外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量的二氧化碳等气体，是在低温和高压条件下形成的，下列有关“可燃冰”说法正确的是 A．“可燃冰”是纯净物 B．“可燃冰”跟水的化学性质相同 C．“可燃冰”在开采过程中，若出现泄露，不会对空气造成污染 D．“可燃冰”形成在压强较大的环境中 15．新能源发电一直是世界各国都在进行的项目，如图所示，我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是 A．风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电 B．光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势 C．太阳能发电不会造成空气污染 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 考点6 化石燃料的综合利用 16．第十九届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办，所使用的火炬名为“薪火”，寓意着中华文明薪火相传。 （1）“薪火”火种燃烧 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。 （2）“薪火”火炬燃料采用的是丙烷，丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水。该反应的化学方程式为 。 （3）人们使用的燃料大多来自于化石燃料，如煤、石油和 等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 17．2023年5月，我国在能源勘探领域又有新突破：亚洲最深油气井“深地一号”跃进3-3XC井在新疆塔里木盆地开钻，设计9472米，顺北10X井测试获得高产油气流，日产气60万立方米。 （1）“油气资源”中的“气”是指化石燃料中的 。 （2）化石燃料是当今社会人类不可缺少的重要资源，但其大量使用会使大气中的 过多，导致温室效应加剧；引起全球气候异常，因此开发和推广清洁能源势在必行，氢气被称为最洁净的燃料的原因是 。 （3）化石燃料不完全燃烧时会产生CO，环境监测部门利用检测CO时的反应原理为，则X的化学式为 。 18．氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图1所示。      回答下列问题： （1）生成“灰氢”和“蓝氢”中用到煤炭和天然气属于化石能源，化石能源还包括 。 （2）煤炭生成“灰氢”属于 变化（填“物理”或“化学”），该反应中需将煤磨成煤粉，水变成喷雾状，其原因是 。 （3）如图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。    Ⅰ、“制氢”：通过光伏发电和催化剂的作用，使水分解产生氢气。 ①该反应中产生氢气和氧气的体积比约为 。 Ⅱ、“储氢”：用化学方法将氢气转化为甲醇（常温常压下为液体）。 ②转化Ⅱ中和在催化剂的作用下反应，该反应的化学方程式为 。 ③理论上反应Ⅰ消耗的中氢元素质量 （填“”“”或“”）·反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。 Ⅲ、“释氢”：将甲醇转化为氢气，通常有以下两种方案： 方案1： 方案2： ④对比上述两种方案，方案1的优点是 （填一条即可）。 Ⅳ、“用氢”：氢氧燃料电池能量转化率高，产物是水清洁环保。 ⑤氢氧燃料电池在工作时，能量转化的方式是化学能转化为 。 考点7 家用燃料的合理使用 19．某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 20．Ⅰ.燃烧燃料为了取暖 （1）北方冬天利用燃煤取暖，是利用碳元素与氧气反应放出的_____________。将煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分，这是因为_____________。  （2）城市中采取集中烧煤并通过循环水为用户供暖，这种方式除了节约成本，还具有的优点是____________。 Ⅱ.燃烧燃料为了照明 （3）石蜡、煤油等燃料还可用于照明，这是因为它们在燃烧时____________。  III.家用燃料的变迁和未来 （4）家庭使用液化气为燃料，有时出现“黄火苗”和“黑锅底”现象，应调大燃气灶的____________(填“进风口”或“进气口”)。  （5）［多选题］某市许多县区都经历了燃气改造，改造后天然气成为主流燃气。选择天然气的理由可能是下列中的_________(多选，填字母)。  A.资源广、储量相对丰富 B.气体燃料便于管道输送 C.能减少一氧化碳等污染物的产生 21．阅读下列科普短文。 火力发电即燃煤发电。燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题，其中污染物SO2的排放量受煤样成分(表1)、燃烧温度及燃烧时氧气浓度的影响。按温1200℃、氧气浓度为20%的条件下，测量不同煤样燃烧时SO2瞬时浓度(ppm)的析出规律，实验结果如图1。 火力发电厂控制SO2的排放主要采用脱硫工艺。炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，随着温度的升高石灰石分解为氧化钙，氧化钙会发生进一步的脱硫反应。 燃煤电站掌握SO2等污染物的排放规律，就可对煤炭的燃烧方式及运行工况进行优化设计，最终实现火力发电的安全、经济、清洁运行。(原文作者书江涛、周一工、李东雄，有删改) 　　　　　　成分% 煤样 C H2O 灰分 挥发分 S N 褐煤 24.81 18.92 23.84 32.43 0.52 1.88 烟煤 43.98 2.82 24.64 28.56 0.84 1.4 贫煤 53.16 1.13 31.12 14.59 1.62 1.73 无烟煤 67.84 1.51 22.42 8.23 1.87 1.26 表一煤样的成分分析 注：灰分是煤完全燃烧后的剩余残渣 挥发分是煤隔绝空气加强热分解出除水外的气态物质 依据文章内容，回答下列问题： （1）火力发电会造成的环境问题有 。 （2）表1的煤样中 含碳量最高。 （3）增压反应炉里首先发生“脱硫”的化学反应方程式为 。 （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有(任写一条)： 。 （5）下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．燃煤生成SO2的排放量，影响因素共有3种 B．只通过一次化学反应就全部完成炉内脱硫 C．图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm都达到最高值 D．不同煤样的含碳量越高含硫、含氮量以及生成灰分也就越高 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 $$