内容正文:
考向六 碳及其化合物
1.
B [解析]
根据流程图可知,可循环利用的物质是二氧
化碳,A正确;虽然一氧化碳具有可燃性,但由于二氧化碳
不支持燃烧,所以不能用点燃的方法除去机动车尾气中的
一氧化碳,B错误;水生成氢气的过程中所用的催化剂不一
定是二氧化锰,C正确;二氧化碳与氢气在复合催化剂的作
用下的反应产物是液化石油气、汽油、甲醇等,属于混合
物,D正确。
2.
D [解析]
二氧化碳不能燃烧,一般也不支持燃烧,当
K2关闭、K1打开时,可在
a
处放燃着的木条检验气体是否
收集满,若木条熄灭,则说明二氧化碳已收集满,A正确;
当
K1关闭、K2打开时,由于二氧化碳密度比空气大,且二
氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红,所以
铜丝上的④先变红,B正确;该实验可以观察到④比①先变
红,说明二氧化碳密度大于空气,C正确;紫色石蕊试液变
红,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸显酸性,能
使紫色石蕊试液变红,D错误。
3.
Ⅰ.
(1)金刚石硬度大,而石墨比较软(合理答案均
可) (2)
单质 Ⅱ.
(1)
温室效应 (2)
CO2+NaOH
NaHCO3 (3)
①
节约能源,有效缓解温室效应(合理
答案均可) ②
CO2+3H2
一定条件
CH3OH+H2O
(4)
①
作催化剂 ②
2.75 [解析]
Ⅰ.
(1)
金刚石和石
墨的组成元素相同,碳原子的排列方式不同,导致它们的物
理性质存在很大差异,如金刚石硬度大,而石墨比较软等。
(2)
从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是由一种元素
组成的纯净物,所以单层石墨片属于单质。Ⅱ.
(1)
CO2 是
温室气体,大气中CO2 的过度排放会造成温室效应的加
剧。(2)
NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3,反应的化学
方程式为CO2+NaOHNaHCO3。(3)
①
二氧化碳的
排放会导致温室效应的加剧,该合成技术可以将二氧化碳
转化为甲醇,同时使用太阳能发电,减少了化石燃料的燃
烧,所以该合成技术的优点是节约能源,有效缓解温室效
应。②
氢 气与 CO2 在一定条件下反应转化为甲 醇
(CH3OH)和相对分子质量最小的氧化物(H2O)。此反应
的化学方程式为CO2+3H2
一定条件
CH3OH+H2O。
(4)
①
该反应中CO2与H2 在一定条件下转化为CH4 和
H2O,反应前后 MgO的质量和化学性质都不变,所以
MgO的作用是作催化剂,起催化作用。②
设参与反应的
二氧化碳的质量为x。
CO2
44
x
+4H2
一定条件
CH4
16
1t
+2H2O
44
16=
x
1t x=2.75t
4.
(1)
光合作用 (2)
①
H2O ②
低 (3)
1∶2
(4)
①
CO ②
O2 ③
温度升高,消碳反应所消耗的碳多
于积碳反应产生的碳 [解析]
(1)
CO2 是植物进行光合
作用的原料。(2)
①
根据质量守恒定律,化学反应前后原
子的种类和数目均不变,推知1个X中含有2个
H
和1个
O,故X的化学式是H2O。②
因为
NH4HCO3 不稳定,受
热易分解,故该反应需在较低温度下进行。(3)
由化学方
程式 CO2 +2NH3 CO(NH2)2 + H2O 可 知,每
44gCO2可与34g
NH3 完全反应,由化学方程式CO2+
NH3+H2O
NH4HCO3 可知,每44g
CO2 可 与
17gNH3完全反应,故理论上,用相同质量的
NH3 分别生
产
CO(NH2)2和
NH4HCO3,消耗CO2的质量比为1∶2。
(4)
①
由图中信息可知,消碳反应的产物 “ ”是CO。
②
为减少催化剂表面的积碳,可在原料气中加入适量的
O2,将碳氧化成CO或CO2。③
温度升高,有利于碳和
CO2反应生成
CO,使得消碳反应所消耗的碳多于积碳反
应产生的碳,催化剂表面的积碳量减少。
5.
(1)
烧杯 (2)
石灰石(或大理石)、稀盐酸 CaCO3+
2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 能随时控制反应的发生
与停止 a (3)
①
反应物是固体与液体,反应条件是常温
②
乙 ③
吸收硫化氢,防止其污染空气 [解析]
(1)
根据
图示可知,标号①的仪器名称是烧杯。(2)
实验室用装置
A制取CO2的原料为石灰石(或大理石)、稀盐酸,碳酸钙
和稀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+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;若将装
置A改为装置B,优点是能随时控制反应的发生与停止;若
用装置C收集CO2,由于CO2 的密度比空气大,应用向上
排空气法收集,故气体应从a端通入。(3)
①
由题中信息
可知,实验室制取H2S气体的反应物是固体与液体,反应
条件是常温,所以应选用固液常温型装置A作发生装置。
②
甲装置中两根长导管起不到防倒吸的作用,乙中两根短
导管让倒吸的液体盛装在安全瓶中,不会被吸入上级仪器
中,能起到防倒吸的作用。③
已知 H2S+2NaOH
Na2S+2H2O,则F装置的作用是吸收硫化氢,防止其污染
空气。
考向七 图 表 题
1.
A [解析]
由反应的微观示意图可知,硫化汞和氧气在
加热的条件下生成汞和二氧化硫,反应的化学方程式是
65
HgS+O2
△
Hg+SO2。氧化物是指由两种元素组成,且
其中一种元素为氧元素的化合物,该反应中只有二氧化硫
一种氧化物,A错误;由化学方程式的意义可知,该反应中
乙、丁两种物质的质量比为(16×2)∶(32+16×2)=1∶2,
B正确;物质丙为汞,汞是由汞原子构成的,C正确;物质丁
是二氧化硫,是形成酸雨的主要物质之一,D正确。
2.
B [解析]
AB 段光线透过率变化不大,因为先排出的
是装置里的空气,空气中二氧化碳很少,不能使澄清石灰
水变浑浊,A正确;BC段石灰水变浑浊是因为CO2与氢氧
化钙反应,生成了碳酸钙白色沉淀,B错误;CD 段光线透
过率上升,是因为二氧化碳、水和碳酸钙反应生成可溶性
的碳酸氢钙,此处化学反应与BC 段的不同,C正确;最终
溶液的光线透过率约为80%,并未完全澄清,D正确。
3.
D [解析]
该装置可以用注射器检查装置的气密性,向
下推动注射器活塞,一段时间后松开手,若注射器活塞回
到原位置,则说明装置气密性良好,A说法正确;振荡可以
加快二氧化碳的溶解,导致压强急剧减小,从图乙曲线可
以看出,有两次压强明显减小,故该实验进行了2次振荡,
该实验中第1次压强明显减小的时间是100~150s,所以
第1次振荡时间是100~150s,B说法正确;由图乙曲线可
知,分别用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进
行三次实验,溶解速率为60mL>40mL>20mL,故该实
验能表明,压强越大,二氧化碳溶解速率越快,C说法正确;
由图乙可知,在25℃时,终点压强高于初始压强,说明该实
验条件下,1体积水最多能溶解二氧化碳的体积小于1体
积,D说法错误。
4.
D [解析]
由图中信息可知,空气反应器中,Cu2O和空
气里的O2在加热条件下反应生成
CuO,A正确;空气中主
要含有N2和O2,通过空气反应器后,O2 被消耗,所以X
中N2的含量比空气中高,B正确;燃料反应器中生成的气
体直接进入CO2捕集器中,所以与直接燃烧相比,“化学链
燃烧”有利于CO2的捕集,C正确;CH4 直接燃烧和“化学
链燃烧”本质上发生的是同一个化学反应,即
CH4+
2O2
点燃
CO2+2H2O,所以
CH4 的质量相等时,消耗
O2的质量也相等,D错误。
5.
D [解析]
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二
氧化锰和氧气,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质
量减小,至完全反应后不再发生改变,最终剩余固体为锰
酸钾、二氧化锰,不可能变为0,图甲图像错误;二氧化锰在
该反应中作催化剂,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分
解生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量不变,图乙图
像错误;镁在氧气中燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式
为2Mg
48
+O2
32
点燃
2MgO,该反应消耗镁和氧气的质量比为
48∶32,故消耗镁的质量大于消耗氧气的质量,图丙图像错
误;用等质量、等浓度的双氧水制取氧气,催化剂只能影响
反应速率,不影响产生氧气的质量,有催化剂的反应速率
快,至完全反应所需时间短,但最终产生的氧气质量相等,
图丁图像正确。
6.
D [解析]
由题图可知,整个流程最终实现太阳能转化
为电能,A选项说法正确;反应Ⅰ属于分解反应,有三种物
质生成,即硫酸分解生成水、二氧化硫和氧气三种物质,B
选项说法正确;反应Ⅱ中,二氧化硫和水在催化剂的作用
下反应生成硫酸和硫,反应的化学方程式为3SO2+2H2O
催化剂
S↓+2H2SO4,由化学方程式可知,反应Ⅱ中
H2SO4和S的化学计量数之比是2∶1,C选项说法正确;
反应过程中既有S、H2O的消耗,又有这些物质的生成,且
生成的量与消耗的量相等,故不需要向流程中不断补充S
和H2O,D选项说法不正确。
7.
A [解析]
根据质量守恒定律可知,m4=20+40-
22-32=6;由表中数据可知,该反应是甲和乙反应生成丙
和丁,反应后,乙的质量从40g减少到0,丙的质量从0增
加到22g,丁的质量从0增加到32g,则反应中乙、丙、丁变
化的质量之比为40g∶22g∶32g=20∶11∶16;反应中,
当丙的质量从0增加到5.5g时,乙减少的质量为5.5g×
20
11=10g
,丁增加的质量为5.5g×
16
11=8g
,则m2=40-
10=30,m3=8,根据质量守恒定律可知,m1=20+40-
30-5.5-8=16.5。由上述分析可知,m1=16.5,m2=30,
m3=8,m4=6,则其中未知数据错误的是m1。
8.
D [解析]
根据质量守恒定律可知,参加反应的甲的质
量为4.4g+5.4g+2.8g-8.0g=4.6g,A正确。由反应
的微观示意图可知,乙、丙、丁、戊分别为O2、CO2、H2O、
CO;甲物质中碳元素的质量为生成的一氧化碳和二氧化碳
中碳元素的质量总和,甲物质中氢元素的质量即为生成的
水中氢元素的质量,所以甲物质中碳元素和氢元素的质量
比 为 4.4g× 1244×100% +2.8g× 1228×100% ∶
5.4g× 218×100% =2.4g∶0.6g=4∶1,B正确。
由质量守恒定律可知,生成物中氧元素的质量为4.4g×
32
44×100% +5.4g× 1618×100% +2.8g× 1628×
75
100% =9.6g,而反应物中氧气提供的氧元素的质量为
8.0g,所以甲中一定含有碳、氢、氧三种元素,且甲中所含
氧元素的质量为9.6g-8.0g=1.6g,C正确。设2.8g一
氧化碳完全氧化,需要氧气的质量为x。
2CO
56
2.8g
+O2
32
x
点燃
2CO2
56
32=
2.8g
x x=1.6g
D错误。
9.
(1)
天然气(合理答案均可) (2)
(3)
+3
(4)
CH4+O2
催化剂
CH2O+H2O (5)
C2H6
[解析]
(1)
天然气属于化石燃料,其主要成分是甲烷。
(2)
1个一氧化碳分子由1个氧原子和1个碳原子构成,根
据图示可知,一氧化碳分子可以表示为 。(3)
在化合物
中各元素正、负化合价的代数和为零,所以该物质中硼元
素的化合价为0-
(-2×3)
2 =+3
。(4)
根据图示可知,
1个
Z
分子由1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子构成,
其化学式为CH2O,所以该反应的化学方程式为CH4+
O2
催化剂
CH2O+H2O。(5)
根据“各微观粒子数之比
为1∶1∶1∶1”和图示可知,虚线圈中的反应可表示为
CH3+
CH4Y+H,根据质量守恒定律可推断
Y
的化
学式为C2H6。
考向八 实验探究题
1.
(1)
方案一 节约能源(或操作简单;或不污染空气等
合理答案均可) (2)
A 反应物中不含碳元素,不能生成
二氧化碳 (3)
a 带火星的木条复燃 (4)
2H2O2
MnO2
2H2O+O2↑ (5)
B 大 于 (6)
AC
(7)
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3 + O2 21.2
[解析]
(1)
方案一较好,因为方案二是在燃烧匙里放少量
该固体,在酒精灯上加热,如果该固体物质是硫,硫会和氧
气反应生成二氧化硫,二氧化硫会污染空气,而且方案二
的操作比较复杂。而方案一是取少量该固体粉末于试管
中,加2mL水,硫不溶于水,也不与水反应,过氧化钠和水
反应产生气泡,该操作简单、环保,现象明显,故最佳方案
是方案一。(2)
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的
种类不变,反应前只有钠元素、氧元素、氢元素,无碳元素,
故该气体不可能是 CO2,故假设中的 A肯定不合理。
(3)
由图甲可知,应将带火星的木条放在导管口a处,氧气
具有助燃性,发现带火星的木条复燃,说明生成的气体是
氧气。(4)
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水
和氧气。(5)
用图乙装置测量生成氧气的体积,A装置的
导管口刚刚伸到量筒口,B装置的导管口伸到量筒底部,过
氧化钠与水反应放出热量,装置中温度升高,使气体体积
膨胀,冷却至室温,A装置中水槽里的水会沿导管进入发
生装置,因此应选用B装置。仰视读数,量筒倒立,故读数
大于实际值。(6)
过氧化钠中钠元素显+1价,设氧元素
的化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和
为零,可得:(+1)×2+2x=0,x=-1,A错误;过氧化钠
能与空气中的水蒸气反应,故应密封保存,B正确;过氧化
钠能与水反应生成氧气,氧气具有助燃性,故过氧化钠着
火不能用水扑灭,C错误。(7)
过氧化钠能与二氧化碳反
应生成碳酸钠和氧气。设生成碳酸钠的质量为y。
2Na2O2
156
15.6g
+2CO22Na2CO3
212
y
+O2
156
212=
15.6g
y y=21.2g
2.
(1)
100 (2)
偏小 二氧化碳能溶于水,且能与水反应
(3)
40 (4)
稀盐酸浓度逐渐减小 (5)
如图所示
(6)
注射器活塞回到原位置 (7)
将燃着的木条放在三颈
烧瓶中间瓶口,若木条熄灭,则证明三颈烧瓶中已充满二
氧化碳气体 (8)
A (9)
沉淀溶解,有气泡产生 cd
(第2题)
[解析]
(1)
分析实验数据可知,量筒中水的体积最大为
60mL,选择量筒应遵循大而近的原则,故应选规格为
100mL的量筒,可以减小误差。(2)
二氧化碳能溶于水,
且能与水反应,乙中如果不加植物油就会使部分二氧化碳
进入水中,造成测定结果偏小。(3)
从乙进入丙中的水的
体积为60mL,则有60mL气体从甲进入乙中,加入稀盐酸
的体积占20mL,则二氧化碳的体积为60mL-20mL=
40mL。(4)
依据反应物的浓度越大,反应速率越大的原
则,随着反应的进行,氯化氢被消耗,稀盐酸浓度逐渐减小,
则反应过程中产生二氧化碳的速率不断减小。(6)
分析装
置特点可知,按如图③所示连接好装置,向外拉动任一注
射器的活塞,一段时间后松开手,若注射器活塞回到原位
85
102
考向七 图 表 题 ▶ “答案与解析”见P56
1.
(2023·黄冈)晋代葛洪所著《抱朴子》一书中
记载有“丹砂烧之成水银”,“丹砂”指的是
HgS。该反应的微观示意图如图所示,下列
说法不正确的是 ( )
(第1题)
A.
该反应中共有两种氧化物
B.
该反应中乙、丁两种物质的质量之比为
1∶2
C.
物质丙是由原子构成的
D.
物质丁是形成酸雨的主要物质之一
2.
某同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并
将其持续通入澄清石灰水中,使用传感器测
石灰水浑浊的情况,溶液透明时光线透过率
为100%,光线透过率随时间变化的曲线如
图。下列说法不正确的是 ( )
(第2题)
A.
AB 段光线透过率变化不大,因为先排出
的是装置里的空气
B.
BC 段石灰水变浑浊是因为生成了CO2
C.
CD 段光线透过率上升,此处化学反应与
BC 段的不同
D.
最终并未完全澄清
答案讲解
3.
(2023·苏州一模)学校兴趣小组进
行了二氧化碳的溶解性实验,装置
如图甲所示,三颈烧瓶中充满二氧
化碳气体,分别用注射器迅速注入20mL、
40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,测出反
应过程中温度几乎不变(水温、环境温度均为
25℃),压强变化曲线如图乙所示。下列说
法不正确的是 ( )
(第3题)
A.
该实验可用注射器检查该装置的气密性
B.
该实验进行了2次振荡,第1次振荡时间
是100~150s
C.
该实验能表明,压强越大,二氧化碳溶解
速率越快
D.
该实验条件下,1体积水能溶解1体积二
氧化碳
4.
(2023·无锡)“化学链燃烧”是指燃料不直接
与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之
间的循环来实现燃料在较低温度下燃烧的过
程。某“化学链燃烧”的过程如图:
(第4题)
下列叙述错误的是 ( )
A.
空气反应器中发生的反应为2Cu2O+O2
△
4CuO
B.
X中氮气的含量比空气中高
C.
与直接燃烧相比,“化学链燃烧”有利于二
氧化碳的捕集
D.
等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”
消耗的氧气多
化学(鲁教版)九年级上
103
5.
(2024·常州期末)下列图像能正确反映对应
变化关系的是 ( )
(第5题)
A.
图甲:加热高锰酸钾固体至质量不再减轻
B.
图乙:向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C.
图丙:镁在氧气中燃烧至固体质量不再增加
D.
图丁:等质量、等浓度的双氧水完全分解
6.
(2023·合肥长丰模拟)研究人员提出利用含
硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储
存,过程如图所示。下列说法错误的是( )
(第6题)
A.
整个流程最终实现太阳能转化为电能
B.
反应Ⅰ属于分解反应,有三种物质生成
C.
反应Ⅱ中H2SO4和S的化学计量数之比
是2∶1
D.
为实现目的,需不断向流程中补充S
和H2O
7.
(2024·无锡锡山期中)在一密闭容器中发生
某反应,容器中各物质的质量变化如表所示。
其中未知数据错误的是 ( )
物 质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 20 40 0 0
反应中的质量/g m1 m2 5.5 m3
反应后的质量/g m4 0 22 32
A.
m1=15 B.
m2=30
C.
m3=8 D.
m4=6
8.
(2023·随州)纯净物甲是一种绿色能源,其
相对分子质量为46。在一定条件下,一定质
量的甲与8.0g乙恰好完全反应,生成4.4g
丙、5.4g丁和2.8g戊。反应的微观示意图
如图,下列有关说法错误的是 ( )
(第8题)
A.
参加反应的甲的质量为4.6g
B.
甲物质中碳元素和氢元素的质量比为4∶1
C.
甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D.
若使生成的戊充分氧化,则至少还需3.2g乙
9.
(2023·福建)为探析化学反应的微观过程,
学习小组同学查得资料:某学者揭示了硼基
催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z
等的过程,局部过程的微观示意图如图所示
(“…”表示省略相关过程)。请和小组同学一
起研究。
(第9题)
(1)
主要成分为甲烷的化石燃料是
(写一种即可)。
(2)
X为一氧化碳分子,参照图示,画出该分
子的微观示意图: 。
(3)
B2O3 中氧元素的化合价为-2,则硼元
素的化合价为 。
(4)
甲烷与氧气在催化剂的作用下反应生成
Z和水,反应的化学方程式为
。
(5)
生成Y的过程如图中虚线圈所示,且各
微观粒子数之比为1∶1∶1∶1,则Y的化学
式为 。
期末压轴题特训