专项9 碳和碳的化合物-鲁教版（五四制）八年级上册期末专项（初中化学）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 9 碳和碳的化合物 答案解析 1．【答案】D 【解析】A.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的，故 A说法正确； B.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故 B说法正确； C.金刚石、石墨和 C60都是由碳元素组成，充分燃烧都生成 CO2，它们的化学性质相似，故 C 说法正确； D.金刚石、石墨和 C60是同种元素组成的三种不同的物质，故 D说法错误。 故选 D。 2．【答案】D 【解析】A.石墨质软色黑，可用于制铅笔芯，正确； B.C60可广泛用于超导、催化、材料、医学及生物等领域，正确； C.金刚石硬度大，可用于裁割玻璃，正确； D.木炭不能作干电池电极，石墨具有导电性，可用作干电池电极，错误。 故选 D。 3．【答案】C 【解析】A.一氧化碳有还原性，用于冶炼金属是利用的还原性，故选项正确； B.干冰用于人工降雨，是利用干冰升华吸热，故选项正确； C.石墨有良好的导电性，可作电极，故选项错误； D.水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼，故选项正确。 故选 C。 4．【答案】B 【解析】A.混合物充分加热，氧化铜会与木炭反应生成铜和二氧化碳，错误； B.在氧气流中加热混合物，氧化铜与氧气不能反应，木炭与氧气反应生成二氧化碳，能除去杂 质且不引入新的杂质，正确； C.氧化铜和木炭粉都不溶于水，混合物加入足量水，不能除去杂质，错误； D.氧化铜与一氧化碳加热生成铜和二氧化碳，木炭与一氧化碳不能反应，混合物通入一氧化碳 加热，不能除去木炭，却除去了氧化铜，错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 故选 B。 5．【答案】B 【解析】A.CO2合成淀粉可以固定化二氧化碳，有利于“碳中和”，不符合题意； B.乙醇汽油燃烧后也会生成二氧化碳，其不属于新能源，不利于“碳中和”，符合题意； C.树木光合作用可以固定化二氧化碳，有利于“碳中和”，不符合题意； D.太阳能属于新能源，推广使用太阳能可以减少化石能源的消耗，减少二氧化碳的排放，不符 合题意。 故选 B。 6．【答案】D 【解析】化石燃料是常规能源，核能、太阳能、地热能都是新能源，故选 D。 7．【答案】C 【解析】A.金刚石就是碳元素组成的单质，但它不是黑色的；故说法错误； B.纯净的金刚石是无色，不导电、不导热；而“超级黑”是黑色的，能导热，故说法错误； C.在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故说法正确； D.“超级黑”是一种新型的非金属材料，故说法错误； 故选 C。 8．【答案】D 【解析】A.若实验开始甲处酒精喷灯最先点燃，产生的一氧化碳气体与玻璃管中的空气在加热 条件下易发生爆炸，应先点燃乙处的酒精灯；实验结束最先熄灭乙处酒精灯，要继续通入一氧 化碳，防止生成的铜再次被氧化；故 A说法正确； B.甲处发生的反应是二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式是： 2C+CO 2CO 高温 ， 故 B说法正确； C.丙左侧导管刚刚露出塞子，由装置的特点可知，丙处试管可防止液体倒吸发生危险，故 C说 法正确； D.丁装置可以收集未反应的二氧化碳，一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，不能吸收一氧化碳气 体，故 D说法错误。 故选 D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 9．【答案】D 【解析】A.气体的溶解度随压强的增大而增大，所以制作饮料时加压注入 CO2，使 CO2溶解得 更多，故说法正确； B.实验过程中，瓶内压强减小，溶解在饮料中的 CO2的溶解度变小，CO2就会外逸，碳酸饮料 中的 CO2分子在不断减少，故说法正确； C.二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会使紫色的石蕊试液变红色，故说法正确； D.CO2不可以使干燥的紫色石蕊试纸变色，故说法不正确。 故选 D。 10．【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。 11．【答案】C 【解析】A.一氧化碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，氧气是由氧元素组成的纯净 物，属于单质，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是由 Cu、 O元素组成的化合物，属于氧化物，故 X可以是单质或氧化物，不符合题意； B.二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故反应物 Y可能是 Ca(OH)2溶液，不符合题意； C.反应①应是甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应是放热反应，符合题意； D.打开碳酸饮料瓶盖时， 可能发生碳酸分解生成二氧化碳和水，故可能发生转化②，不符合 题意。 故选 C。 12．【答案】B 【解析】A.①不能证明是 CO2使石蕊变红，是二氧化碳与水反应后生成的碳酸使紫色石蕊变 红，要证明 CO2使石蕊变红应做一个对比实验来证明，控制的变量是 CO2。说法错误；故不符 合题意； B.②将 CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊则证明是二氧化碳，可用于检验 CO2气体， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 说法正确，故符合题意； C.因为 CO2 的密度比空气大，且 CO2不能燃烧也不支持燃烧，所以③观察到蜡烛自下而上依 次熄灭，说法错误，故不符合题意； D.③能验证 CO2物理性质密度比空气大，说法错误，故不符合题意。 故选 B。 13．【答案】C 【解析】A.炭粉和氧化铜都是黑色固体，无法用观察颜色来鉴别，选项错误； B.向装满二氧化碳的软塑料瓶中加水并盖紧瓶塞，塑料瓶变瘪，只能说明二氧化碳能溶于水， 选项错误； C.CO燃烧生成 CO2，H2燃烧生成水，分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现的为 氢气，无明显现象的为一氧化碳，选项正确； D.二氧化碳与灼热的炭粉反应生成 CO，而二氧化碳需要保留，选项错误。 故选 C。 14．【答案】C 【解析】A.可燃冰具有可燃性，热值高，燃烧后几乎没有残渣，因此合理开发可燃冰可以有效 缓解能源危机，故 A正确； B.沼气可由农作物秸秆或牲畜粪便发酵来制取，因此沼气属于可再生能源，故 B正确； C.天然气是三大化石燃料之一，故 C错误； D.甲烷具有可燃性，在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时 （爆炸极限）遇明火会发 生爆炸，故 D正确。 故选 C。 15．【答案】（1）A （2）集中火焰并提高温度 检验碳和二氧化碳反应后的气体产 物一氧化碳 由黑色变为红色 浑浊 红色固体 2 2 3 2CO +Ca OH =CaCO +H O（ ） 2 2C O CO 点燃 ＋ 2C+CO 2CO 高温 D 【解析】（1）金刚石中碳原子呈正四面体结构，则表示金刚石的结构模型是 A； （2）①酒精灯上加网罩，可以集中火焰并提高温度； 酸性 CuCl2溶液能充分吸收 CO并生成红色固体，不吸收 CO2，装置 c中为酸性 CuCl2溶液， 可以验证碳和氧化铜的反应后的气体产物一氧化碳； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 ②碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，则实验时观察到装置 a中固体由黑色变为红色； 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b中出现浑浊；酸性 CuCl溶液能充分吸收 CO并生成红色 固体，不吸收 CO2，则 c中出现红色固体，则说明 a中有 CO、CO2生成； 装置 b中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为： 2 2 3 2CO +Ca OH =CaCO +H O（ ） ； ③实验前要先通一会儿 N2，以避免实验时装置 a中碳和空气中的氧气点燃生成二氧化碳，化 学方程式为： 2 2C O CO 点燃 ＋ ；二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为： 2C+CO 2CO 高温 ； ④a装置减少的质量即为生成二氧化碳和一氧化碳的质量，b装置石灰水只能吸收少量的二氧 化碳，则 b装置增加的质量小于生成二氧化碳的质量，c装置增加的质量即为生成一氧化碳的 质量，a装置减少的质量与 c装置增加的质量之差即为生成二氧化碳的质量，则利用装置在反 应前后的质量变化，能计算出装置 a中生成的 CO2和 CO的质量比的是装置 a和 c，故选：D。 16．【答案】（1）长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）溶液由紫色变成红色 密度比空气大或可用于灭火 （3）c端 【解析】（1）仪器 a的名称是：长颈漏斗；装置 A中，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水 和二氧化碳，化学方程式为： 3 2 2 2CaCO 2HCl CaCl +H O+CO ＝ ；装置 B中，二氧化碳和氢氧化 钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为： 2 2 3 2CO +Ca(OH) CaCO +H O＝ 。 （2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以装置 C中现象为：溶液 由紫色变成红色；装置 D中蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳密度比空气大或可用于灭火； （3）二氧化碳密度比空气大，故实验室用装置 E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从 c端通入。 17．【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （2）二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀 （3）二氧化碳密度比空气大；不能燃烧，不支持燃烧 【解析】（1）大理石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程 式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 （2）B中生成的二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀； （3）二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧，所以 C中蜡烛由下至上依次熄灭。 18．【答案】（1） 2 2C O CO 点燃 ＋ （2）H2O 2 2 2 3CO +H O H CO＝ （3） 2 2 22H +O 2H O 点燃 4.4 【解析】（1）图 1中碳燃烧能产生二氧化碳，化学方程式为： 2 2C O CO 点燃 ＋ ； （2）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应后有 1个 Ca、2个 C、2 个 H、6个 O，反应前有 1个 Ca、2个 C、5个 O，则 X中有 2个 H和 1个 O，化学式为 H2O； ②二氧化碳和水反应生成碳酸，化学方程式为： 2 2 2 3CO +H O H CO＝ ； （3）①氢气燃烧生成水，化学方程式为： 2 2 22H +O 2H O 点燃 ； ②氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律， 碳元素质量守恒，若 4.4t二氧化碳完全转化为甲醇，这些甲醇完全燃烧生成的二氧化碳的质量 是 4.4t。 19．【答案】（1）吸附 （2） / （标出其中任 意一种转化即可） （3）植物的光合作用能产生氧气 控制玻璃罩容积相同，装置密闭性 良好、光照强度、温度、蜡烛长短和粗细等 （4）分子间间隔 （5）甲乙塑料瓶变瘪，且乙变瘪的程度大于甲，乙中澄清石灰水变浑浊 （6）+4 （7）加快 （8）ABC 【解析】（1）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味； （2） 3 2CaCO CaO+CO  高温 ， 2CO +C 2CO 高温 ，碳 酸钙可以转化为二氧化碳，二氧化碳可以转化为一氧化碳，（合理即可）； （3）蜡烛燃烧需要氧气，实验 A中蜡烛燃烧一会儿，熄灭；B中蜡烛一直燃烧至蜡烛燃尽， 说明植物的光合作用会产生氧气；对比实验中只能有一组变量，其余的实验量均需要相同，则 还需要控制玻璃罩容积相同，装置密闭性良好、光照强度、温度、蜡烛长短和粗细等实验数据 相同； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 （4）二氧化碳分子之间有间隔，所以可以将气态的二氧化碳加压转化为液体封存，过程中分 子之间的间隔减小，导致体积减小； （5）二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生 成碳酸钙沉淀与水，但 CO2与水反应的量较少，所以实验中观察到两个瓶子都变瘪，乙瓶明显 比甲瓶瘪，且乙中澄清石灰水会变浑浊； （6）根据化合物中元素的正负化合价代数和为 0，CO2中 O为-2价，设 C的化合价为 x，则 x ＋(-2×2)=0，x=+4，故 C为+4价； （7）使用催化剂的目的是加快反应速率； （8）A.直接排放的二氧化碳含量比空气中的二氧化碳大，则捕集空气中的二氧化碳比捕集直 接排放的二氧化碳难度大，说法正确，符合题意； B.在目前的技术条件下氢气的制取成本高，并且也要消耗大量的能源，说法正确，符合题意； C.提高催化剂的催化效果可以降低催化剂生产成本，说法正确，符合题意； 故选 ABC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 9 碳和碳的化合物 1．金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软，C60是形似足球结构的分子。下列说法错误的 是（ ） A．它们都是由碳元素组成的 B．它们都是单质 C．它们的化学性质相似 D．它们是同一种物质 2．下列物质的用途错误的是（ ） A．石墨可用于制铅笔芯 B．C60可用作超导材料 C．金刚石可用于裁割玻璃 D．木炭可用作干电池电极 3．下列有关碳和碳的化合物说法错误的是（ ） A．一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属 B．干冰升华吸热，可用于人工降雨 C．石墨能导电，可作铅笔芯 D．水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼 4．除去氧化铜中少量木炭粉的方法中，正确的是（ ） A．充分加热 B．在氧气充分灼烧 C．加入足量水 D．通入一氧化碳加热 5．下列做法不利于实现“碳中和”的是（ ） A．CO2合成淀粉 B．使用乙醇汽油 C．植树造林种草 D．太阳能发电 6．下列不属于新能源的是（ ） A．太阳能 B．地热能 C．核能 D．化石能源 7．研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单 质）制造的，其导热效率为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是（ ） A．“超级黑”说明碳单质都是黑色 B．“超级黑”的结构和性质与金刚石相似 C．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 D．“超级黑”是一种新型的金属材料 8．如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，下列说法错误的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 A．实验中先点燃乙处酒精灯，实验结束最先熄灭乙处酒精灯 B．甲处反应的化学方程式是 C+CO2 高温 2CO C．丙处试管可防止因液体倒吸发生危险 D．装置丁只有吸收一氧化碳气体作用 9．利用碳酸饮料进行如图实验，有关说法错误的是（ ） A．制作饮料时加压注入 CO2，使 CO2溶解得更多 B．实验过程中，碳酸饮料中的 CO2分子在不断减少 C．紫色石蕊溶液变红色 D．CO2也可使干燥的紫色石蕊试纸变色 10．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 11．碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中 X、Y表示相应转化中的其他反应物。 下列说法错误的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 A．X可以是单质或氧化物 B．反应物 Y可能是 Ca(OH)2溶液 C．反应①属于吸热反应 D．打开碳酸饮料瓶盖时可能发生转化② 12．用下图装置进行 CO2性质实验。下列说法正确的是（ ） A．①证明是 CO2使石蕊变红 B．②可用于检验 CO2气体 C．③观察到蜡烛自上而下依次熄灭 D．①②③只能验证 CO2化学性质 13．下列实验方法能达到实验目的的是（ ） 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别炭粉和 CuO 观察颜色 B 证明 CO2能与水反应 向装满二氧化碳的软塑料瓶中加水 C 鉴别 CO和 H2 分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯 D 除去 CO2中少量的 CO 通过足量灼热的炭粉 14．天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷，下列说法错误的是（ ） A．合理开发可燃冰可以有效缓解能源危机 B．沼气是可再生能源 C．天然气不属于化石燃料 D．在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时会发生爆炸 15．碳元素的变化与生产、生活密切相关。 （1）下图 表示金刚石的结构。（填标号） （2）某小组对木炭与氧化铜反应后的气体组成情况进行如下探究。 已知氢氧化钙溶液能吸收少量 CO2，不吸收 CO；酸性 CuCl溶液能充分吸收 CO并生成红色固 体，不吸收 CO2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 ①酒精灯上加网罩的作用是 ，装置 c的作用是 。 ②实验时观察到装置 a中固体 ，b中出现 ，c中出现 说明 a中有 CO、 CO2生成。装置 b中发生的反应是 （填化学方程式）。 ③实验前要先通一会儿 N2，以避免实验时装置 a中发生反应： 、 （填化学方 程式），干扰探究目的的达成。 ④利用装置在反应前后的质量变化，能计算出装置 a中生成的 CO2和 CO的质量比的是 （填标号，单项选择）。 A．装置 a B．装置 b、c C．装置 a、b D．装置 a、c 16．如图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图，试根据题 目要求回答下列问题： （1）仪器 a的名称是 ；装置 A和 B中发生反应的化学方程式分别为 ， 。 （2）装置 C中的现象是 ，装置 D中的现象能说明二氧化碳 （任答一条）。 （3）实验室用装置 E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从 （填“c端”或“d端”）通入。 17．用下图实验研究二氧化碳的性质。实验前打开 K1，关闭 K2，将稀盐酸注入。 （1）B中发生反应的化学方程式为 。 （2）A中澄清石灰水变浑浊，产生该现象的原因是 。 （3）关闭 K1，打开 K2，一段时间后，C中蜡烛由下至上依次熄灭，体现出 CO2的性质有 。 18．《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035年远景目标纲要》强调， 要在 2030年前实现“碳达峰”，在 2060年前实现“碳中和”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 （1）自然界中产生二氧化碳有多种途径（如图 1）。写出图 1中能产生二氧化碳的化学方程 式： （写一个）。 （2）自然界中吸收二氧化碳的主要途径除植物的光合作用外，还有以下途径： ① 岩石吸收。主要发生反应：  3 2 3 2CaCO +CO +X Ca HCO＝ ，则 X的化学式为 ； ② 水体吸收。写出水与二氧化碳反应的化学方程式： 。 （3）生产生活中实现“碳中和”的措施有很多。 ① 碳减排。用氢能源替代化石燃料。写出氢气燃烧的化学方程式： 。 ② 碳转化。杭州亚运会所使用的火炬燃料为“零碳”甲醇。“零碳”甲醇可通过废碳再生技术制 得（如图 2），涉及反应： 2 2 3 23H +CO CH OH+H O＝ 。若 4.4t二氧化碳完全转化为甲醇，这些甲 醇完全燃烧生成的二氧化碳的质量是 t。 19．碳的世界丰富多彩。 【识碳】含碳物质之间的转化关系如下： （1）自来水厂常用活性炭的 性来除去水中的色素和异味。 （2）请在图上用“→”再标注一组转化关系 。 【固碳】 （3）生物固碳 实验内容 现象 结论 A中蜡烛燃烧一会儿，熄灭。B中蜡烛一 直燃烧至蜡烛燃尽。 确保该实验成功需要注意： 等条件控制。 （4）物理固碳 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 重庆合川实验基地将 CO2转化成液态压入地下实现碳封存。从微粒的观点解释，该过程主要 改变的是 。 （5）化学固碳水与石灰水效果比较 实验内容 现象 结论 （迅速拧紧两个 瓶盖，充分振荡软塑料瓶） 相同条件下石灰水比水吸收二氧 化碳效果更好。 【零碳】 中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂，通过下图的转化将二氧化碳成 功转化为汽油。 （6）CO2中 O 的化合价为-2，C 的化合价为 。 （7）此转化中使用催化剂的目的是 反应速率。 （8）对于二氧化碳变汽油还需要解决的问题，认识科学的是 。 A．捕集空气中的二氧化碳比捕集直接排放的二氧化碳难度大 B．氢气的制取成本高，并且也要消耗大量的能源 C．积极提高催化剂的催化效果、降低催化剂生产成本