专题06 碳和碳的氧化物-【寒假分层作业】2025年九年级化学寒假培优练(人教版2024)
2024-12-23
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第六单元 碳和碳的氧化物 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.15 MB |
| 发布时间 | 2024-12-23 |
| 更新时间 | 2024-12-23 |
| 作者 | 巧妹 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2024-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49513440.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 碳和碳的氧化物
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(5大考点)
考点一 碳单质的物理性质
考点二 碳单质的化学性质
考点三 二氧化碳
考点四 一氧化碳
考点五 二氧化碳的制备
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
考点一
碳单质的物理性质⭐积累与运用
1.金刚石、石墨和C60都是碳的单质,它们的物理性质存在明显差异,原因是构成它们的碳原子的排列方式不同。
2.纯净的金刚石是一种无色透明的固体,是天然存在的最硬的物质。不导电,可做钻头、刻刀、钻石。
3.石墨是一种灰黑色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,是天然存在的最软的矿物之一。石墨具有优良的导电性,有滑腻感。可做润滑剂、铅笔芯、电极。
4.(不定型炭)生活中常用的炭黑、木炭、活性炭和焦炭等,主要由石墨的微小晶体和少量杂质组成。木炭和活性炭具有疏松多孔的结构,都具有吸附性。可以吸附气体、色素、及异味等。
5.C60由分子构成,每个C60分子由60个碳原子构成,它形似足球,性质很稳定。主要用于超导方面。
1.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(如图所示),图中每一个小球代表一个碳原子。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”。关于石墨烯,下列说法不正确的是
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成 B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子被三个六元环共用 D.石墨烯属于化合物
2.金刚石与石墨的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是
A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同
C.它们由不同种原子构成 D.它们的原子排列方式不同
3.水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是
A.通过沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质
B.活性炭吸附池内常用来吸附色素和异味
C.自来水厂投入明矾进行消毒
D.投药消毒过程包含化学变化
4.如图是金刚石、石墨、的微观结构图。下列说法错误的
A.它们都是碳元素组成的单质 B.一个分子由60个碳原子构成
C.石墨转化成金刚石是物理变化 D.它们在氧气中充分燃烧时都生成
5.关于金刚石和石墨的说法中,不正确的是
A.金刚石和石墨都属于碳的单质
B.石墨转化为金刚石属于物理变化
C.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
考点二
碳单质的化学性质
⭐积累与运用
1.碳单质的稳定性:在常温下,碳的化学性质不活泼(可用于书写典籍)。碳受日光照射或与空气、水分接触,都不容易发生变化。
2.碳单质的可燃性
(1)充分燃烧(氧气充足),反应的化学方程式为:C+O2 ══ CO2。
(2)不充分燃烧(氧气不充足),反应的化学方程式为:2C+O2 ══ 2CO。
3.还原性
(1)与氧化铜反应:黑色粉末逐渐变为红色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,反应的化学方程式为:C+2CuO ══ 2Cu+CO2↑。
(2)与CO2反应:在高温条件下,碳能使二氧化碳转变成一氧化碳,反应的化学方程式为:C+CO2 ══ 2CO。
(3)应用:用于冶金工业,如焦炭能把氧化铁还原为铁,反应的化学方程式为:
3C+2Fe2O3 ══ 4Fe+3CO2↑。
6.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅()转化为硅:,下列分析正确的是
A.二氧化硅发生了氧化反应 B.碳发生了还原反应
C.碳表现还原性 D.该反应中没有化合价的变化
7.下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是
A.木炭具有可燃性,可以用来取暖
B.焦炭可以用来冶炼金属,因为其具有还原性
C.金刚石硬度大,可制作铅笔芯
D.炭黑常温下化学性质稳定,可制墨汁
8.北宋名画《千里江山图》保存至今仍不褪色(墨是由炭黑制成),其原因是
A.炭黑具有很强的吸附性 B.碳在常温下化学性质不活泼
C.炭黑发生了变化 D.碳单质不溶于水
9.某小组利用如图装置进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后将酒精灯移至处加热。下列说法错误的是
A.实验过程中,CO2既是反应物,又是生成物
B.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
C.反应过程中,固体由黑色变为红色
D.装置内发生的化学反应为
10.实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,实验时,试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示,下列分析不正确的是
A.M点时反应未开始
B.N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜
考点三
二氧化碳
⭐积累与运用
1.物理性质:无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
2.证明二氧化碳的密度大于空气且不燃烧也不支持燃烧
实 验
现 象
将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中,下面的蜡烛比上面的先熄灭。
将水倒入装满CO2的软塑料瓶,旋紧瓶塞,振荡,软塑料瓶变瘪。
分析:二氧化碳溶于水使瓶内气压变小,大气压使瓶子变瘪。
化学性质:①二氧化碳不能燃烧;
②二氧化碳不支持燃烧;
物理性质:密度比空气的大。
物理性质:二氧化碳能溶于水
3.CO2不显酸性,CO2与水反应生成了酸性物质使紫色石蕊试液变成红色化学方程式:CO2+H2O=H2CO3
4.碳酸不稳定易分解生成二氧化碳和水H2CO3=H2O+CO2↑
5.证明二氧化碳与澄清石灰水反应
操作:将二氧化碳通入澄清石灰水;现象:澄清石灰水变浑浊:
化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(用于检验二氧化碳)
6..用途
(1)用于灭火。
(2)固态二氧化碳叫做“干冰”,可用作制冷剂,可用于人工降雨。
(3)参与植物的光合作用,可作气体肥料。
7.对环境的影响:空气中的二氧化碳含量过多会加剧温室效应,使全球气候变暖。
11.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是
A.①实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B.②实验可观察到石蕊溶液由紫色变成红色
C.③实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D.④实验只利用了二氧化碳的化学性质
2.有关下图所做实验的说法正确的是
①该实验利用了二氧化碳密度比空气小的性质
②二氧化碳不能使干石蕊纸花变色
③该实验证明二氧化碳能溶于水
④实验的结论是二氧化碳能与水发生反应
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
13.关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铁 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
考点四
一氧化碳
⭐积累与运用
1. 物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(在房间放水不能防止一氧化碳中毒)
2.化学性质:
(1)毒性,能与血红蛋白结合。
(2)可燃性:2CO + O22CO2, 注意点燃前先检验气体的纯度(验纯)。
现象:纯净的CO安静的燃烧,产生蓝色火焰,用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变变浑浊,CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
(3)还原性
装置及说明
现象及注意事项
A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
CuO+COCu+CO2
B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
C处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。
2CO + O22CO2
(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成
(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气
其它尾气处理的方法
①用气球收集 ②用排水法收集
【注意】
①先通一氧化碳后加热的原因是:排出装置内的空气,防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。
②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。
【注意】CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
14.如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
考点五
二氧化碳的制取
⭐积累与运用
一、工业制二氧化碳
★煅烧石灰石:CaCO3CaO+CO2↑。
二、实验室制二氧化碳
(1)药品:块状大理石和稀盐酸(均为混合物)
(2)反应原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)实验装置
(4)检验方法:
将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
(5)验满方法:
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
15.实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示,下列说法正确的是
A.打开旋塞之后,试管中稀盐酸体积减小
B.打开旋塞之后,有气体从长颈漏斗中逸出
C.闭合旋塞后,试管内气压减小
D.闭合旋塞后,漏斗内液面上升
16.下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.可用点燃的方法除去二氧化碳中混入的少量一氧化碳
B.含碳物质完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳
C.空气中一氧化碳或二氧化碳含量过高都会危及人的生命,因为它们都有毒
D.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性,在一定条件下都能与氧化铜反应产生铜
17.对比是学习化学的重要方法。下列关于与的比较错误的是
A.无毒,有毒
B.能溶于水,难溶于水
C.可用于光合作用,可用于人工增雨
D.能灭火,易燃烧
18.为了验证二氧化碳的化学性质,某同学用一根铁丝穿过3片干燥的蓝色石蕊试纸(已知:蓝色石蕊试纸遇酸变红),按照图示将水滴加到相应的位置。下列说法正确的是
A.图中1、2处试纸会变红,3处试纸不变色
B.该实验证明能与石蕊反应生成红色物质
C.该实验说明能溶于水
D.该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强
19.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是
A.①实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B.②实验可观察到液体由紫色变成红色
C.③实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D.④实验只利用了二氧化碳的化学性质
20.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是
A.反应①的条件一定是点燃 B.一定是单质
C.反应②一定属于分解反应 D.反应③可用于制碳酸饮料
二、实验题
21.下列是实验室制备,并验证性质的实验装置图,按要求回答下列问题。
(1)写出仪器②的名称 。
(2)在检查装置的气密性操作时,当关闭弹簧夹和,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,观察到 现象时说明装置不漏气。
(3)关闭弹簧夹,打开弹簧夹,用、装置制取并收集,观察到 现象时说明装置中已收集满。
22.化学是以实验为基础的科学,如图所示的实验都与碳有关,回答有关问题:
(1)图甲实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应 (填“缓慢”或“快速”)地插入盛满氧气的集气瓶中。
(2)为了验证图甲中实验Ⅰ的生成物,接下来的操作及实验现象是 。
(3)图甲实验Ⅱ中,试管A内发生反应的化学方程式为 。
(4)如图乙所示,先将a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体,然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞紧胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,观察到的现象是 。
23.某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
一、基础实验
实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸,以及下列仪器。请回答下列问题:
(1)仪器a、b的名称分别是 、 。
(2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备,化学方程式为 ,该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的,收集装置最好选用 (填序号)。
(3)乙同学选用装置B制备,反应时液面应不低于 (填“m”或“n”)位置。实验室制备的化学方程式为 。
二、跨学科实践
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别为图E和图F。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成和;易溶于水。
【操作】在如图E左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图E右瓶中水的作用是 (写一个即可)。
(5)图F有两个饮料瓶甲和乙,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出。其中 (填“甲”或“乙”)瓶为制氧瓶。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率,该小组利用图E装置进行实验,并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图G,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。
三、学科实践
【资料】目前工业上制取氧气也可以利用分子筛技术,分子筛技术的核心是只允许分子直径较小的氧气通过,从而获得较高浓度的氧气。其原理示意图如图H。
【推测】
(7)两种气体分子体积的大小:N2 (填“>”或“<”) 。
(8)分子筛技术的本质为 (填“物理”或“化学”)变化。
24.九年级“我们爱化学”活动小组的同学在探究木炭与反应时,完成了如图实验,请回答下列问题。
Ⅰ.按如图所示装置进行实验,很快发现澄清石灰水变浑浊。
(1)请写出与反应的化学方程式: 。
(2)实验结束时,应 (填序号)。
①先撤出导管,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再撤出导管
Ⅱ.华雪同学认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有和,同学们在老师的指导下设计了如下实验进行验证:
【查阅资料】碱石灰是和的混合物,可以吸收和水。
【实验探究】
(3)仪器中所盛试剂为 ,其目的为 。
(4)中玻璃管盛装的试剂为,中盛装的试剂为澄清石灰水。若装置反应产物中确有,则应观察到的现象有: 。
(5)点燃酒精灯前先打开,通入一段时间,其目的是 。
【实验反思】
(6)请指出上述实验中的一项缺陷: 。
25.实验室用如图所示的、装置制取(实验前打开)二氧化碳,用装置探究二氧化碳的性质。
(1)装置中生成二氧化碳的化学方程式为 。
(2)用装置收集二氧化碳,验满的操作是 。
(3)实验室常通过加热氯化钠固体和浓硫酸制备氯化氢气体,请判断能否用图装置进行制备,并说明理由: 。
(4)装置中观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
26.请根据下列装置请回答问题。
(1)写出仪器名称:① ,⑤ ,⑧ 。
(2)实验室制取氧气的化学反应方程式 ,可选择上述仪器中的 (填序号)。若要得到平稳的气流,则需要 (填仪器名称)。
(3)收集气体并验满。验满方法:用 靠近瓶口,若 ,则已集满。
(4)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
①小船能前进,其中的反应原理 (写化学反应方程式),采用 方法,使小船加速前进。
②船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,一段时间后,可观察到 。
③停止前进后,根据质量守恒定律,小船会 。
27.碳是人类接触得最早、利用得最多的元素之一,由所学知识回答:
(1)焙烧硅藻土、活性炭都有疏松多孔的结构,能起到 作用。
(2)激光打印机是常见的办公用品。它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉,打印出的文件可以长时间保存的原因是 。
(3)我国已能将捕集后通过输送管道注入海底,实现碳封存。
①捕集后被压缩,其分子间隔 (填“变大”或“变小”);
②输送管道易被酸腐蚀,解释进入输送管道前需干燥的原因: 。
28.在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。
(1)“钻石恒久远,一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品,它可以代代相传的原因是 。
(2)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,从而维持高速运行。石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板这一应用与石墨的下列性质有关的是______(填字母)。
A.密度大 B.滑腻性 C.耐高温 D.导电性
(3)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉,如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。
①参加反应的分子个数比为 ;
②该反应前后氢元素的化合价 (填写“改变”“不变”)。
29.长期以来,燃煤发电是我国电力供给的主要方式。
(1)传统燃煤发电直接燃烧煤。此过程可能生成一氧化碳,原因可能是 。与此同时燃煤产生 等气体,造成酸雨。
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,产生的高压蒸汽驱动发电机。这一过程中的能量转化有 (填序号)。
a.化学能转化为内能 b.内能转化为电能 c.机械能转化为电能
(3)发展清洁燃煤技术,实现“双碳”目标。其中一种技术流程如下。
①根据净化精制的产物,猜想气化剂中可能含有的物质是 ;
②净化精制时,用活性炭吸附粗煤气中的,是利用了活性炭具有的 结构。微波放电条件下,活性炭中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物,写出该过程的化学方程式 (任写一个)。
(4)写出一种人类正在开发和利用的新能源 。
30.在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。
(1)金刚石由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成;足球烯()在氧气中充分燃烧,生成物是 。
(2)由相同元素组成的不同物质会表现出不同的性质。如:金刚石、石墨、的物理性质不同,其原因是 ;一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同,其原因是 。
(3)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,一段时间后红棕色消失,说明木炭具有 能力,其原因是木炭具有 的结构;将木炭完全燃烧的产物通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,其原因是 (用化学方程式解释)。
(4)也是人类生存不可缺少的物质。举例说明在人类生产或生活中的应用: 。
31.走进“碳村庄”,“碳村庄”的格局如图所示。
(1)“碳村庄”的居民中,属于氧化物的是 。
(2)“碳村庄”中的部分居民可以相互转化,其中转化⑤的化学方程式为 。
32.按如图所示装置探究二氧化碳的性质与制取并填空。
(1)A中的实验现象是 ,说明具有的物理性质是 。
(2)B中的实验现象是 。
(3)C中干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,说明具有的化学性质是 。
(4)一种洗气装置如图D所示,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,瓶中试剂X是 ,气体应从装置的 (填“a”或“b”)端导管口通入。
(要求学科特色试题,可体现新情境、新应用等)
1.(新考法——装置创新 )某化学兴趣小组做探究氧气、二氧化碳的制取和性质实验,请你根据要求完成探究。
探究1:实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸以及下列装置,回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)选用上述试剂制取氧气时,应选择的发生装置为 (填字母),实验室制取并收集CO2可用装置BC,检验CO2集满的方法是 ,则证明CO2已集满。
(3)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选 (填“b”或“c”)。
探究2:利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。(夹持装置已省略)
已知:浓硫酸有吸水性。
(4)检查装置的气密性后,打开K1,关闭K2,往E中加入试剂。一段时间后观察到:③处纸花先变红,①处纸花后变红,②处纸花不变色,说明二氧化碳的化学性质有 (填字母)。
a.能溶于水 b.能与水反应 c.二氧化碳密度大于空气
(5)当关闭K1,打开K2时,同学们发现F中澄清石灰水不变浑浊。他们对此现象产生了好奇。
【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么?
【猜想假设】猜想1:石灰水已变质;
猜想2:制得的气体中无二氧化碳;
猜想3: 。
【进行实验】同学们进行实验后否定了猜想1,大家又进行如图所示的实验。实验结果见表中所列。
实验序号
V(饱和石灰水)/mL
V(蒸馏水)/mL
出现现象所需时间/s
开始浑浊
明显浑浊
沉淀减少
是否澄清
1
50
0
19
56
366
持续通入CO28min以上,沉淀不能完全消失
2
40
10
24
51
245
3
30
V
25
44
128
4
20
30
27
35
67
89s后完全澄清
5
10
40
通3min以上,均无明显现象
提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同;②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解量非常小。
【解释与结论】
①实验3中,V= mL,H装置的作用是 。
②设计J装置的目的是 。
③I装置中发生反应的化学方程式为 。
④通过实验现象分析,猜想 成立。
2.(新考法——装置创新 )兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
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专题06 碳和碳的氧化物
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(5大考点)
考点一 碳单质的物理性质
考点二 碳单质的化学性质
考点三 二氧化碳
考点四 一氧化碳
考点五 二氧化碳的制备
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
考点一
碳单质的物理性质⭐积累与运用
1.金刚石、石墨和C60都是碳的单质,它们的物理性质存在明显差异,原因是构成它们的碳原子的排列方式不同。
2.纯净的金刚石是一种无色透明的固体,是天然存在的最硬的物质。不导电,可做钻头、刻刀、钻石。
3.石墨是一种灰黑色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,是天然存在的最软的矿物之一。石墨具有优良的导电性,有滑腻感。可做润滑剂、铅笔芯、电极。
4.(不定型炭)生活中常用的炭黑、木炭、活性炭和焦炭等,主要由石墨的微小晶体和少量杂质组成。木炭和活性炭具有疏松多孔的结构,都具有吸附性。可以吸附气体、色素、及异味等。
5.C60由分子构成,每个C60分子由60个碳原子构成,它形似足球,性质很稳定。主要用于超导方面。
1.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(如图所示),图中每一个小球代表一个碳原子。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”。关于石墨烯,下列说法不正确的是
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成 B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子被三个六元环共用 D.石墨烯属于化合物
【答案】D
【详解】A、石墨烯和金刚石都由碳元素组成,故A不符合题意;
B、由题意可知,石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,所以石墨烯的导电性比银强,故B不符合题意;
C、由石墨烯的结构可知,石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用,故C不符合题意;
D、石墨烯是由碳元素组成的纯净物,属于单质,故D符合题意。
故选D。
2.金刚石与石墨的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是
A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同
C.它们由不同种原子构成 D.它们的原子排列方式不同
【答案】D
【详解】金刚石与石墨都是由碳元素组成的碳单质,但它们的物理性质有很大差异,是因为碳原子的排列方式不同,故选:D。
3.水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是
A.通过沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质
B.活性炭吸附池内常用来吸附色素和异味
C.自来水厂投入明矾进行消毒
D.投药消毒过程包含化学变化
【答案】C
【详解】A、反应沉淀池中加入絮凝剂,吸附水中悬浮杂质而加速其沉淀,过滤把不溶于水的固体与液体分离,除去水中不溶性杂质,故A正确;
B、活性炭具有吸附性,吸附池内常用活性炭吸附色素和异味,故B正确;
C、明矾只能净水,明矾溶于水形成的胶状物能对悬浮杂质进行吸附,使杂质沉降,不能起到消毒的作用,明矾不能消毒,故C错误;
D、投药消毒过程中有新物质生成,属于化学变化,故D正确。
故选C。
4.如图是金刚石、石墨、的微观结构图。下列说法错误的
A.它们都是碳元素组成的单质 B.一个分子由60个碳原子构成
C.石墨转化成金刚石是物理变化 D.它们在氧气中充分燃烧时都生成
【答案】C
【详解】A、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,该选项说法正确;
B、一个 C60分子由60个碳原子构成,该选项说法正确;
C、石墨转化为金刚石的过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项说法不正确;
D、它们都是碳单质,充分燃烧都能生成二氧化碳,该选项说法正确。
故选C。
5.关于金刚石和石墨的说法中,不正确的是
A.金刚石和石墨都属于碳的单质
B.石墨转化为金刚石属于物理变化
C.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
【答案】B
【详解】A、金刚石和石墨都属于碳的单质,说法正确,不符合题意;
B、石墨转化为金刚石,生成了新物质,属于化学变化,说法错误,符合题意;
C、金刚石和石墨都属于碳的单质,它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳,说法正确,不符合题意;
D、金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同,说法正确,不符合题意。
故选:B。
考点二
碳单质的化学性质
⭐积累与运用
1.碳单质的稳定性:在常温下,碳的化学性质不活泼(可用于书写典籍)。碳受日光照射或与空气、水分接触,都不容易发生变化。
2.碳单质的可燃性
(1)充分燃烧(氧气充足),反应的化学方程式为:C+O2 ══ CO2。
(2)不充分燃烧(氧气不充足),反应的化学方程式为:2C+O2 ══ 2CO。
3.还原性
(1)与氧化铜反应:黑色粉末逐渐变为红色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,反应的化学方程式为:C+2CuO ══ 2Cu+CO2↑。
(2)与CO2反应:在高温条件下,碳能使二氧化碳转变成一氧化碳,反应的化学方程式为:C+CO2 ══ 2CO。
(3)应用:用于冶金工业,如焦炭能把氧化铁还原为铁,反应的化学方程式为:
3C+2Fe2O3 ══ 4Fe+3CO2↑。
6.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅()转化为硅:,下列分析正确的是
A.二氧化硅发生了氧化反应 B.碳发生了还原反应
C.碳表现还原性 D.该反应中没有化合价的变化
【答案】C
【详解】A、物质失去氧的反应是还原反应,根据化学方程式可知,二氧化硅失去氧变成硅,发生了还原反应,说法错误,不符合题意;
B、物质得到氧的反应是氧化反应,根据化学方程式可知,碳得到氧变成一氧化碳,发生了氧化反应,说法错误,不符合题意;
C、物质夺取氧的性质是还原性,根据化学方程式可知,碳得到氧变成一氧化碳,则碳表现还原性,说法正确,符合题意;
D、在该反应中硅元素由+4价变为0价,碳元素由0价变为+2价,反应前后碳元素、硅元素的化合价均发生变化,说法错误,不符合题意。
故选:C。
7.下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是
A.木炭具有可燃性,可以用来取暖
B.焦炭可以用来冶炼金属,因为其具有还原性
C.金刚石硬度大,可制作铅笔芯
D.炭黑常温下化学性质稳定,可制墨汁
【答案】C
【详解】A、木炭具有可燃性,燃烧放热,可以用来取暖,对应关系正确,不符合题意;
B、焦炭具有还原性,可以用来冶炼金属,对应关系正确,不符合题意;
C、金刚石硬度大,可用于切割玻璃等,石墨质软,可制作铅笔芯,对应关系错误,符合题意;
D、炭黑常温下化学性质稳定,可制墨汁,对应关系正确,不符合题意。
故选C。
8.北宋名画《千里江山图》保存至今仍不褪色(墨是由炭黑制成),其原因是
A.炭黑具有很强的吸附性 B.碳在常温下化学性质不活泼
C.炭黑发生了变化 D.碳单质不溶于水
【答案】B
【详解】墨是由炭黑制成,碳在常温下化学性质不活泼,所以画保存至今仍不褪色。
故选B。
9.某小组利用如图装置进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后将酒精灯移至处加热。下列说法错误的是
A.实验过程中,CO2既是反应物,又是生成物
B.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
C.反应过程中,固体由黑色变为红色
D.装置内发生的化学反应为
【答案】D
【详解】A、实验时,先加热炭粉,炭粉与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一段时间后将酒精灯移至处加热,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,故实验过程中,既是反应物,又是生成物,说法正确,不符合题意;
B、酒精灯加网罩是为了提高火焰温度,说法正确,不符合题意;
C、实验时,先加热炭粉,炭粉与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一段时间后将酒精灯移至处加热,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,故反应过程中,固体由黑色变为红色,说法正确,不符合题意;
D、由于炭粉和氧化铜不接触,所以不能发生反应,装置内发生的化学反应是炭粉与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为、,说法错误,符合题意。
故选:D。
10.实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,实验时,试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示,下列分析不正确的是
A.M点时反应未开始
B.N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜
【答案】C
【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】A、M点时没有反应,无明显现象,反应未开始,该选项说法正确;
B、N点对应的固体物质有3种,即反应生成的铜和没有反应的碳和氧化铜,该选项说法正确;
C、实验结束时应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止液体倒流炸裂试管,该选项说法不正确;
D、木炭具有还原性,能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,所以的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜,该选项说法正确。
故选C。
考点三
二氧化碳
⭐积累与运用
1.物理性质:无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
2.证明二氧化碳的密度大于空气且不燃烧也不支持燃烧
实 验
现 象
将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中,下面的蜡烛比上面的先熄灭。
将水倒入装满CO2的软塑料瓶,旋紧瓶塞,振荡,软塑料瓶变瘪。
分析:二氧化碳溶于水使瓶内气压变小,大气压使瓶子变瘪。
化学性质:①二氧化碳不能燃烧;
②二氧化碳不支持燃烧;
物理性质:密度比空气的大。
物理性质:二氧化碳能溶于水
3.CO2不显酸性,CO2与水反应生成了酸性物质使紫色石蕊试液变成红色化学方程式:CO2+H2O=H2CO3
4.碳酸不稳定易分解生成二氧化碳和水H2CO3=H2O+CO2↑
5.证明二氧化碳与澄清石灰水反应
操作:将二氧化碳通入澄清石灰水;现象:澄清石灰水变浑浊:
化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(用于检验二氧化碳)
6..用途
(1)用于灭火。
(2)固态二氧化碳叫做“干冰”,可用作制冷剂,可用于人工降雨。
(3)参与植物的光合作用,可作气体肥料。
7.对环境的影响:空气中的二氧化碳含量过多会加剧温室效应,使全球气候变暖。
11.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是
A.①实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B.②实验可观察到石蕊溶液由紫色变成红色
C.③实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D.④实验只利用了二氧化碳的化学性质
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验①将二氧化碳通入澄清石灰水中,能观察到澄清石灰水变浑浊,故A正确;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,则实验②将二氧化碳通入石蕊溶液中,能观察到溶液由紫色变成红色,故B正确;
C、实验③中软塑料瓶变瘪是因为二氧化碳能溶于水,使瓶内压强减小,利用了二氧化碳的物理性质,故C正确;
D、实验④将二氧化碳倒入烧杯中,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,利用了二氧化碳密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧的性质,既包含物理性质,又包含化学性质,故D错误。
故选:D。
2.有关下图所做实验的说法正确的是
①该实验利用了二氧化碳密度比空气小的性质
②二氧化碳不能使干石蕊纸花变色
③该实验证明二氧化碳能溶于水
④实验的结论是二氧化碳能与水发生反应
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【详解】干石蕊纸花直接放入二氧化碳气体中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳气体中,纸花变红,说明二氧化碳与水发生了反应,故说法正确的是②④。
故选C。
13.关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铁 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
【答案】B
【详解】A、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误;
B、一氧化碳具有还原性,加热能还原氧化铁,故选项说法正确;
C、一氧化碳的密度比空气略小,故选项说法错误;
D、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误。
故选B。
考点四
一氧化碳
⭐积累与运用
1. 物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(在房间放水不能防止一氧化碳中毒)
2.化学性质:
(1)毒性,能与血红蛋白结合。
(2)可燃性:2CO + O22CO2, 注意点燃前先检验气体的纯度(验纯)。
现象:纯净的CO安静的燃烧,产生蓝色火焰,用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变变浑浊,CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
(3)还原性
装置及说明
现象及注意事项
A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
CuO+COCu+CO2
B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
C处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。
2CO + O22CO2
(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成
(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气
其它尾气处理的方法
①用气球收集 ②用排水法收集
【注意】
①先通一氧化碳后加热的原因是:排出装置内的空气,防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。
②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。
【注意】CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
14.如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,故选项说法正确;
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应中,失去氧的物质是氧化铁,故选项说法错误;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,是为了点燃尾气,利用的是一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确;
D、一氧化碳具有还原性,高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,硬质玻璃管中固体质量逐渐减小,故选项说法正确;
故选:B。
考点五
二氧化碳的制取
⭐积累与运用
一、工业制二氧化碳
★煅烧石灰石:CaCO3CaO+CO2↑。
二、实验室制二氧化碳
(1)药品:块状大理石和稀盐酸(均为混合物)
(2)反应原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)实验装置
(4)检验方法:
将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
(5)验满方法:
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
15.实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示,下列说法正确的是
A.打开旋塞之后,试管中稀盐酸体积减小
B.打开旋塞之后,有气体从长颈漏斗中逸出
C.闭合旋塞后,试管内气压减小
D.闭合旋塞后,漏斗内液面上升
【答案】D
【详解】A、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,所以试管中稀盐酸体积会增大,故不符合题意;
B、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出,故不符合题意;
C、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,故不符合题意;
D、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,导致漏斗内液面上升,故符合题意。
故选D。
16.下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.可用点燃的方法除去二氧化碳中混入的少量一氧化碳
B.含碳物质完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳
C.空气中一氧化碳或二氧化碳含量过高都会危及人的生命,因为它们都有毒
D.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性,在一定条件下都能与氧化铜反应产生铜
【答案】B
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,少量一氧化碳在二氧化碳中不能被点燃,因此用点燃的方法不能除去二氧化碳中混入的少量一氧化碳,说法错误,不符合题意;
B、含碳物质完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,说法正确,符合题意;
C、一氧化碳有毒,二氧化碳无毒,但二氧化碳不能供给呼吸,空气中二氧化碳含量过高会使人窒息死亡,说法错误,不符合题意;
D、碳、一氧化碳都具有还原性,在一定条件下都能与氧化铜反应产生铜,二氧化碳不具有还原性,不能与氧化铜反应产生铜,说法错误,不符合题意。
故选:B。
17.对比是学习化学的重要方法。下列关于与的比较错误的是
A.无毒,有毒
B.能溶于水,难溶于水
C.可用于光合作用,可用于人工增雨
D.能灭火,易燃烧
【答案】C
【详解】A、无毒,有毒,A选项正确;
B、能溶于水,难溶于水,B选项正确;
C、可用于光合作用和人工增雨,不可用于人工增雨,C选项错误;
D、不能燃烧也不支持燃烧,能用于灭火,易燃烧,D选项正确。
故选:C。
18.为了验证二氧化碳的化学性质,某同学用一根铁丝穿过3片干燥的蓝色石蕊试纸(已知:蓝色石蕊试纸遇酸变红),按照图示将水滴加到相应的位置。下列说法正确的是
A.图中1、2处试纸会变红,3处试纸不变色
B.该实验证明能与石蕊反应生成红色物质
C.该实验说明能溶于水
D.该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强
【答案】D
【详解】A、水不能使蓝色石蕊试纸变红色,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使蓝色石蕊试纸变红色,干燥的二氧化碳不能使蓝色石蕊试纸变红色,因此2处试纸会变红,1、3处试纸不变色,故A错误;
B、2处试纸变红,3处试纸不变色,说明不能与石蕊反应生成红色物质,而是二氧化碳和水反应生成的碳酸使蓝色石蕊试纸变红色,故B错误;
C、该实验只能证明二氧化碳能和水反应,不能说明二氧化碳能溶于水,故C错误;
D、该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强,故D正确。
故选D。
19.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是
A.①实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B.②实验可观察到液体由紫色变成红色
C.③实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D.④实验只利用了二氧化碳的化学性质
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验①将二氧化碳通入澄清石灰水中,能观察到澄清石灰水变浑浊,说法正确,不符合题意;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,则实验②将二氧化碳通入石蕊溶液中,能观察到溶液由紫色变成红色,说法正确,不符合题意;
C、实验③中软塑料瓶变瘪是因为二氧化碳能溶于水,利用了二氧化碳的物理性质,说法正确,不符合题意;
D、实验④将二氧化碳倒入烧杯中,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,利用了二氧化碳密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧的性质,既包含物理性质,又包含化学性质,说法错误,符合题意。
故选:D。
20.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是
A.反应①的条件一定是点燃 B.一定是单质
C.反应②一定属于分解反应 D.反应③可用于制碳酸饮料
【答案】D
【详解】A、反应①的条件不一定是点燃,如碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,反应条件是高温,故选项说法不正确;
B、X不一定是单质,如碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,X是化合物,故选项说法不正确;
C、反应②不一定属于分解反应,如碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,不属于分解反应,故选项说法不正确;
D、反应③的生成物为碳酸,二氧化碳和水能反应生成碳酸,可用于制作碳酸饮料,故选项说法正确。
故选:D。
二、实验题
21.下列是实验室制备,并验证性质的实验装置图,按要求回答下列问题。
(1)写出仪器②的名称 。
(2)在检查装置的气密性操作时,当关闭弹簧夹和,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,观察到 现象时说明装置不漏气。
(3)关闭弹簧夹,打开弹簧夹,用、装置制取并收集,观察到 现象时说明装置中已收集满。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)液面高度不发生改变
(3)装置中低处的蜡烛熄灭
【详解】(1)仪器②是长颈漏斗;
(2)关闭活塞M和N,向仪器②中注水至其中的液面高于①中的液面,若装置气密性良好,由于装置中的气体压缩,压强大于外界大气压,则液面不再发生改变;
(3)二氧化碳密度比空气大,且不可燃也不助燃,则当观察到E中蜡烛熄灭,说明D中已收集满 CO2。
22.化学是以实验为基础的科学,如图所示的实验都与碳有关,回答有关问题:
(1)图甲实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应 (填“缓慢”或“快速”)地插入盛满氧气的集气瓶中。
(2)为了验证图甲中实验Ⅰ的生成物,接下来的操作及实验现象是 。
(3)图甲实验Ⅱ中,试管A内发生反应的化学方程式为 。
(4)如图乙所示,先将a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体,然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞紧胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,观察到的现象是 。
【答案】(1)缓慢
(2)向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)c试管中的颜色消失,水进入c试管,a试管内无明显变化
【详解】(1)做木炭在氧气中燃烧实验时,要将红热的木炭由瓶口向下缓慢地插入盛满氧气的集气瓶中。故填:缓慢;
(2)木炭燃烧生成的是二氧化碳,检验二氧化碳应用澄清石灰水,则向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为澄清石灰水变浑浊。故填:向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊;
(3)木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为。故填:;
(4)活性炭具有较强的吸附性,可以吸附红棕色的NO2气体,所以试管c中颜色消失,装置内压强减小,打开弹簧夹,水进入c试管,a试管中因石墨没有吸附性而无明显变化。故填:c试管中的颜色消失,水进入c试管,a试管内无明显变化。
【点睛】本题难度不大,掌握红热木炭与氧气反应的实验操作、二氧化碳的检验、化学方程式的书写以及活性炭的性质等是正确解答本题的关键。
23.某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
一、基础实验
实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸,以及下列仪器。请回答下列问题:
(1)仪器a、b的名称分别是 、 。
(2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备,化学方程式为 ,该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的,收集装置最好选用 (填序号)。
(3)乙同学选用装置B制备,反应时液面应不低于 (填“m”或“n”)位置。实验室制备的化学方程式为 。
二、跨学科实践
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别为图E和图F。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成和;易溶于水。
【操作】在如图E左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图E右瓶中水的作用是 (写一个即可)。
(5)图F有两个饮料瓶甲和乙,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出。其中 (填“甲”或“乙”)瓶为制氧瓶。
【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂效率,该小组利用图E装置进行实验,并记录不同时间内所得氧气的体积得到图甲。
(6)结合图G,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。
三、学科实践
【资料】目前工业上制取氧气也可以利用分子筛技术,分子筛技术的核心是只允许分子直径较小的氧气通过,从而获得较高浓度的氧气。其原理示意图如图H。
【推测】
(7)两种气体分子体积的大小:N2 (填“>”或“<”) 。
(8)分子筛技术的本质为 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1) 长颈漏斗 水槽
(2) 在试管口放一团棉花 C
(3) m
(4)通过气泡产生的速率可判断氧气输出的速率(或净化、湿润氧气等)
(5)乙
(6)过碳酸钠的制氧效率更高,且固体比液体更便于携带
(7)>
(8)物理
【详解】(1)仪器a的名称是长颈漏斗,仪器b的名称是水槽。
(2)高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;高锰酸钾制取氧气需要试管口塞一团棉花,所以该装置中需要改动的一处是在试管口放一团棉花;排水法收集到的气体较纯净,排空气法收集到的气体较干燥,因氧气的密度大于空气,所以欲收集一瓶干燥的,收集装置最好选用向上排空气法,即装置C。
(3)装置B用的是长颈漏斗,用装置B制备,反应时液面应不低于m位置,起液封作用,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与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。
(4)右瓶水中导管口有气泡冒出,通过气泡产生的速率,可判断氧气产生的速率,还能对气体起到湿润作用。
(5)图F有两个饮料瓶甲和乙,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出,加湿仓氧气要通过长管进入水中,充分接触润湿后再由短管导出,因此选择甲瓶,为了顺利地导出氧气,制氧瓶中通过短管排出氧气进入加湿仓中,所以乙瓶为制氧瓶。
(6)由图G可知,在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多,且固体携带更方便,则选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是过碳酸钠的制氧效率更高,且固体比液体更便于携带。
(7)由图可知,氧气可通过分子筛,但氮气不能通过,则说明氮分子大于氧分子。
(8)分子筛只是将氧气和氮气分离,没有新物质生成,属于物理变化。
24.九年级“我们爱化学”活动小组的同学在探究木炭与反应时,完成了如图实验,请回答下列问题。
Ⅰ.按如图所示装置进行实验,很快发现澄清石灰水变浑浊。
(1)请写出与反应的化学方程式: 。
(2)实验结束时,应 (填序号)。
①先撤出导管,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再撤出导管
Ⅱ.华雪同学认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有和,同学们在老师的指导下设计了如下实验进行验证:
【查阅资料】碱石灰是和的混合物,可以吸收和水。
【实验探究】
(3)仪器中所盛试剂为 ,其目的为 。
(4)中玻璃管盛装的试剂为,中盛装的试剂为澄清石灰水。若装置反应产物中确有,则应观察到的现象有: 。
(5)点燃酒精灯前先打开,通入一段时间,其目的是 。
【实验反思】
(6)请指出上述实验中的一项缺陷: 。
【答案】(1)
(2)①
(3) 澄清石灰水 检验
(4)D中黑色固体变红色,中澄清石灰水变浑浊
(5)排尽装置内的空气,避免空气中的对实验结果造成干扰
(6)没有处理尾气
【详解】(1)高温条件下与反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(2)实验结束时,应先撤出导管,再熄灭酒精灯,防止液体倒吸使试管炸裂;
(3)检验和同时存在时,应先检验,故仪器中所盛试剂为澄清石灰水,其作用为检验;
(4)中玻璃管盛装的试剂为,中盛装的试剂为澄清石灰水。若装置反应产物中确有,则加热条件下,中和反应生成和,能使澄清石灰水变浑浊,则应观察到的现象有:中黑色固体变红色,中澄清石灰水变浑浊;
(5)点燃酒精灯前先打开,通入一段时间,其目的是排尽装置内的空气,避免空气中的对实验结果造成干扰;
(6)一氧化碳有毒,该实验中缺少尾气处理装置。
25.实验室用如图所示的、装置制取(实验前打开)二氧化碳,用装置探究二氧化碳的性质。
(1)装置中生成二氧化碳的化学方程式为 。
(2)用装置收集二氧化碳,验满的操作是 。
(3)实验室常通过加热氯化钠固体和浓硫酸制备氯化氢气体,请判断能否用图装置进行制备,并说明理由: 。
(4)装置中观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
【答案】(1)
(2)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满
(3)不能,因为该反应中反应物是固体和液体,反应条件是加热,而装置适用于固液常温型的反应
(4)密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧
【详解】(1)大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,则用装置通过向上排空气法收集二氧化碳,验满的操作是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满;
(3)实验室常通过加热氯化钠固体和浓硫酸制备氯化氢气体,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为加热,应采用固液加热型发生装置,而装置为固液常温型发生装置,所以不能用图装置进行制备;
(4)装置中观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧。
26.请根据下列装置请回答问题。
(1)写出仪器名称:① ,⑤ ,⑧ 。
(2)实验室制取氧气的化学反应方程式 ,可选择上述仪器中的 (填序号)。若要得到平稳的气流,则需要 (填仪器名称)。
(3)收集气体并验满。验满方法:用 靠近瓶口,若 ,则已集满。
(4)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
①小船能前进,其中的反应原理 (写化学反应方程式),采用 方法,使小船加速前进。
②船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,一段时间后,可观察到 。
③停止前进后,根据质量守恒定律,小船会 。
【答案】(1) 集气瓶 水槽 长颈漏斗
(2) ①②⑥⑦⑧/①③⑤⑥⑦⑧ 分液漏斗
(3) 带火星的木条 木条复燃
(4) 增大稀盐酸的浓度(合理即可) 试纸B由紫色变红色 上浮
【详解】(1)根据图像,仪器仪器①是集气瓶,仪器⑤是水槽,仪器⑧是长颈漏斗。
(2)图中没有热源,说明是利用过氧化氢溶液、二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,化学方程式为:;
氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,若用向上排空气法收集,则装置组合是①②⑥⑦⑧,若用排水法收集,则装置组合是①③⑤⑥⑦⑧;
若要得到平稳的气流,则需要分液漏斗,可以通过分液漏斗的活塞控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流。
(3)氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气。具体验满方法是:用带火星的木条靠近瓶口,若木条复燃,则已集满。
(4)①小船能前进,是因为碳酸钙粉末与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,产生的气体从A端小孔逸出,推动小船前进,该反应的化学方程式为:;
加快碳酸钙与稀盐酸的反应速率,可以使小船加速前进,方法有:增大稀盐酸的浓度;调整活塞加快稀盐酸的滴加速度等。
②二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红。船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,试纸A是干燥的紫色石蕊试纸,试纸B是湿润的紫色石蕊试纸,一段时间后,碳酸钙与稀盐酸反应产生的二氧化碳接触到试纸A和试纸B,可观察到试纸B由紫色变红色。
③该反应产生的二氧化碳逸散到空气中,停止前进后,根据质量守恒定律,小船的总质量减小,会上浮。
27.碳是人类接触得最早、利用得最多的元素之一,由所学知识回答:
(1)焙烧硅藻土、活性炭都有疏松多孔的结构,能起到 作用。
(2)激光打印机是常见的办公用品。它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉,打印出的文件可以长时间保存的原因是 。
(3)我国已能将捕集后通过输送管道注入海底,实现碳封存。
①捕集后被压缩,其分子间隔 (填“变大”或“变小”);
②输送管道易被酸腐蚀,解释进入输送管道前需干燥的原因: 。
【答案】(1)吸附
(2)常温下,碳的化学性质稳定
(3) ①变小 ②二氧化碳能和水反应生成碳酸
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔结构,因而具有吸附性,能吸附色素和异味;
(2)打印的文字以及古代的字画能留存至今,体现了常温下,碳的化学性质稳定;
(3)①捕集后被压缩,其分子间隔变小;
②二氧化碳能和水反应生成碳酸,所以CO2进入输送管道前需干燥,防止输送管道被酸腐蚀。
28.在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。
(1)“钻石恒久远,一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品,它可以代代相传的原因是 。
(2)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,从而维持高速运行。石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板这一应用与石墨的下列性质有关的是______(填字母)。
A.密度大 B.滑腻性 C.耐高温 D.导电性
(3)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉,如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。
①参加反应的分子个数比为 ;
②该反应前后氢元素的化合价 (填写“改变”“不变”)。
【答案】(1)常温下,碳单质的化学性质不活泼
(2)CD
(3) 3∶1/1∶3 改变
【详解】(1)钻石属于碳单质,它可以代代相传的原因是:常温下,碳单质的化学性质不活泼。
(2)铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,石墨可用于制造高铁列车的受电弓滑板,是因为石墨具有良好的导电性,耐高温,故选:CD。
(3)根据微观示意图,该反应是H2、CO2(乙)在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为:。
①根据化学方程式,参加反应的分子个数比为3∶1或1∶3;
②化合物中元素正负化合价之和为零,单质中元素化合价为零。反应前,H2中氢元素显0价,反应后,CH3OH、H2O中氢元素的化合价都是+1价,因此该反应前后氢元素的化合价改变。
29.长期以来,燃煤发电是我国电力供给的主要方式。
(1)传统燃煤发电直接燃烧煤。此过程可能生成一氧化碳,原因可能是 。与此同时燃煤产生 等气体,造成酸雨。
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,产生的高压蒸汽驱动发电机。这一过程中的能量转化有 (填序号)。
a.化学能转化为内能 b.内能转化为电能 c.机械能转化为电能
(3)发展清洁燃煤技术,实现“双碳”目标。其中一种技术流程如下。
①根据净化精制的产物,猜想气化剂中可能含有的物质是 ;
②净化精制时,用活性炭吸附粗煤气中的,是利用了活性炭具有的 结构。微波放电条件下,活性炭中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物,写出该过程的化学方程式 (任写一个)。
(4)写出一种人类正在开发和利用的新能源 。
【答案】(1) 氧气不足 二氧化硫、氮的氧化物
(2)ac
(3) H2O/O2 疏松多孔 /
(4)氢能(合理即可)
【详解】(1)煤主要含有碳元素和氢元素,传统燃煤发电直接燃烧煤,此过程可能生成一氧化碳,原因可能是氧气不足;
与此同时燃煤产生二氧化硫、氮的氧化物等气体,造成酸雨。
(2)燃煤产生的热量加热锅炉中的水,此过程化学能转化为内能;产生的高压蒸汽驱动发电机,此过程机械能转化为电能,故选:ac。
(3)①煤主要含有碳元素和氢元素,净化精制的产物是H2和CO,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,则气化剂中可能含有的物质是H2O或O2;
②用活性炭吸附粗煤气中的,是利用了活性炭具有的疏松多孔结构;
微波放电条件下,活性炭中的碳与二氧化硫发生反应,生成硫和一种碳的氧化物(CO或CO2),化学方程式为:或。
(4)人类正在开发和利用的新能源有:氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。
30.在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。
(1)金刚石由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成;足球烯()在氧气中充分燃烧,生成物是 。
(2)由相同元素组成的不同物质会表现出不同的性质。如:金刚石、石墨、的物理性质不同,其原因是 ;一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同,其原因是 。
(3)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,一段时间后红棕色消失,说明木炭具有 能力,其原因是木炭具有 的结构;将木炭完全燃烧的产物通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,其原因是 (用化学方程式解释)。
(4)也是人类生存不可缺少的物质。举例说明在人类生产或生活中的应用: 。
【答案】(1) 原子 二氧化碳/CO2
(2) 碳原子的排列方式不同 分子的构成不同
(3) 吸附 疏松多孔
(4)制作灭火剂(合理即可)
【详解】(1)金刚石为碳单质,石油原子直接构成的;
足球烯为碳单质,在氧气中燃烧生成二氧化碳。
(2)金刚石、石墨、C60都为碳单质,但由于碳原子的排列方式不同,则它们的物理性质不同;
一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,则它们的化学性质不同。
(3)木条具有疏松多孔的结构,则具有吸附性,能吸附色素和异味,则红棕色消失;
木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,反应的化学方程式为:。
(4)二氧化碳不可燃也不助燃,能制作灭火剂,且固体二氧化碳挥发吸热,可用于人工降雨等。
31.走进“碳村庄”,“碳村庄”的格局如图所示。
(1)“碳村庄”的居民中,属于氧化物的是 。
(2)“碳村庄”中的部分居民可以相互转化,其中转化⑤的化学方程式为 。
【答案】(1)、
(2)(合理即可)
【详解】(1)C60是由碳元素组成的纯净物,属于单质;CO是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物;二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物;碳酸钙是由Ca、C、O三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故属于氧化物的是:CO、CO2;
(2)转化⑤可以是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
32.按如图所示装置探究二氧化碳的性质与制取并填空。
(1)A中的实验现象是 ,说明具有的物理性质是 。
(2)B中的实验现象是 。
(3)C中干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,说明具有的化学性质是 。
(4)一种洗气装置如图D所示,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,瓶中试剂X是 ,气体应从装置的 (填“a”或“b”)端导管口通入。
【答案】(1) 蜡烛由低到高依次熄灭 密度比空气大
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)能和水反应生成碳酸
(4) 澄清石灰水 a
【详解】(1)向烧杯内倾倒二氧化碳,实验现象是蜡烛由低到高依次熄灭,说明了CO2密度比空气的大的物理性质;不能燃烧,也不能支持燃烧的化学性质;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,C中的现象是澄清石灰水变浑浊;
(3)C中干石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色;湿花通二氧化碳前不变色,说明水不能使紫色石蕊变红色;通二氧化碳后变红色,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色;说明具有的化学性质是能和水反应生成碳酸;
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,瓶中试剂X是澄清石灰水,气体应从装置的a端导管口通入。
(要求学科特色试题,可体现新情境、新应用等)
1.(新考法——装置创新 )某化学兴趣小组做探究氧气、二氧化碳的制取和性质实验,请你根据要求完成探究。
探究1:实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸以及下列装置,回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)选用上述试剂制取氧气时,应选择的发生装置为 (填字母),实验室制取并收集CO2可用装置BC,检验CO2集满的方法是 ,则证明CO2已集满。
(3)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选 (填“b”或“c”)。
探究2:利用如图装置对二氧化碳的性质进行以下探究。(夹持装置已省略)
已知:浓硫酸有吸水性。
(4)检查装置的气密性后,打开K1,关闭K2,往E中加入试剂。一段时间后观察到:③处纸花先变红,①处纸花后变红,②处纸花不变色,说明二氧化碳的化学性质有 (填字母)。
a.能溶于水 b.能与水反应 c.二氧化碳密度大于空气
(5)当关闭K1,打开K2时,同学们发现F中澄清石灰水不变浑浊。他们对此现象产生了好奇。
【提出问题】澄清石灰水未变浑浊的原因是什么?
【猜想假设】猜想1:石灰水已变质;
猜想2:制得的气体中无二氧化碳;
猜想3: 。
【进行实验】同学们进行实验后否定了猜想1,大家又进行如图所示的实验。实验结果见表中所列。
实验序号
V(饱和石灰水)/mL
V(蒸馏水)/mL
出现现象所需时间/s
开始浑浊
明显浑浊
沉淀减少
是否澄清
1
50
0
19
56
366
持续通入CO28min以上,沉淀不能完全消失
2
40
10
24
51
245
3
30
V
25
44
128
4
20
30
27
35
67
89s后完全澄清
5
10
40
通3min以上,均无明显现象
提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同;②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解量非常小。
【解释与结论】
①实验3中,V= mL,H装置的作用是 。
②设计J装置的目的是 。
③I装置中发生反应的化学方程式为 。
④通过实验现象分析,猜想 成立。
【答案】(1)酒精灯
(2) A 将燃着的木条放在e端,若木条熄灭
(3)c
(4)b
(5) 石灰水的浓度太低 20 除去氯化氢气体 吸收过量的二氧化碳 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 3
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是酒精灯,故填:酒精灯;
(2)根据所给药品,应选择高锰酸钾加热制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;二氧化碳密度比空气大,用C装置收集二氧化碳,应从d端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满应将燃着的木条放在e端,木条熄灭,说明已经集满,故填:A;将燃着的木条放在e端,若木条熄灭;
(3)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选c,这样可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,生成气体,可以控制反应的发生和停止,与b装置连接,无法实现固液分离,故填:c;
(4)一段时间后观察到③处纸花先变红,①处纸花后变红,说明二氧化碳的密度比空气大,先在下部聚集;②处纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,③、①处纸花变红,说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质,使紫色石蕊纸花变红,二氧化碳能与水反应需要通过化学变化表现出来,属于化学性质,二氧化碳能溶于水,二氧化碳密度比空气大,均不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故填:b;
(5)盐酸具有挥发性,可能制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,导致石灰水不变浑浊,则猜想3为二氧化碳中混有的氯化氢气体;根据设计的实验过程可知,每次实验蒸馏水的体积都要增加10mL,所以V=20,CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解量非常小,碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以饱和NaHCO3溶液的作用是除去氯化氢气体;装置J中的氢氧化钠溶液可以吸收没有反应的二氧化碳气体;I装置中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;通过实验现象分析,石灰水未变浑浊,是因为石灰水的浓度太低,故填:石灰水的浓度太低;20;除去氯化氢气体;吸收过量的二氧化碳;;3。
2.(新考法——装置创新 )兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大 能溶于水
【详解】(1)实验室用A装置制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石(主要成分是碳酸钙),再向长颈漏斗中注入稀盐酸,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:;二氧化碳的密度比空气大,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入;
(2)滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时,溶液呈中性或酸性,红色溶液变成无色;通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(3)A装置属于固、液常温型,可用作过氧化氢制取氧气的发生装置,也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;
曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是能溶于水,装置内气体减少,压强减小。
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