内容正文:
专题06 碳及其化合物
考点概览
题型一 碳及其化合物性质
题型二 还原氧化铜实验
题型三 碳酸钙实验
碳及其化合物性质题型一
1.(2025·上海徐汇·一模)净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A.杀灭细菌 B.吸附杂质 C.过滤颗粒 D.絮凝悬浮物
2.(2025·上海虹口·一模)自来水生产中加入活性炭的作用是
A.消毒杀菌 B.吸附异味 C.凝聚小颗粒 D.氧化有机物
3.(2025·上海青浦·一模)CO和 CO2化学性质不同的原因是
A.密度不同 B.分子间隔不同 C.分子质量不同 D.分子种类不同
4.(2025·上海青浦·一模)如图为制取CO2并验证CO2性质的实验,有关说法错误的是
A.甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.装置的弹簧夹此时处于打开状态
C.乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D.丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
5.(2025·上海长宁·一模)CO2是一种常用的气体肥料。在温室中施用CO2可提高作物光合作用的强度和效率,促进根系发育,提高产品品质,并大幅度提高作物产量。不属于CO2气肥优点的是
A.提高作物产量 B.可溶于水 C.促进光合作用 D.提高产品品质
6.(2025·上海长宁·一模)能与CO2发生反应的是
A.O2 B.N2 C.He D.C
7.(2025·上海长宁·一模)向滴有石蕊的水中通入CO2,能观察到
A.溶液由红色变为紫色 B.溶液由红色变为蓝色
C.溶液由紫色变为红色 D.溶液由紫色变为蓝色
8.(2025·上海杨浦·一模)下列四个装置中,装有不同体积比例的空气和二氧化碳,同时放在阳光下照射相同时间,可观察到U形管b处液面上升最高的是
A. B.
C. D.
9.(2025·上海嘉定·一模)一定条件下,能与二氧化碳反应的是
A.木炭 B.一氧化碳 C.氧化铜 D.氧气
10.(2025·上海松江·一模)利用数字化传感器采集木炭在密闭容器内燃烧过程中O2和 CO2浓度的变化,得到数据曲线如下图。下列说法正确的是
A.反应前密闭容器内气体是氧气
B.容器内木炭和氧气恰好完全反应
C.反应后密闭容器中的气体是混合物
D.密闭容器内木炭和氧气的质量等于反应后生成的二氧化碳质量
11.(2025·上海闵行·一模)收集一瓶干燥的CO2,放入蓝色石蕊试纸,试纸不变色;再加入蒸馏水振荡,试纸变红;倒置后玻璃片没有掉下来(如图)。由此能得出的结论是
A.振荡后试纸变红,证明CO2与石蕊发生了反应
B.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
C.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
D.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
还原氧化铜实验题型二
1.(2025·上海黄浦·一模)有关木炭与氧化铜在高温下的反应说法正确的是
A.生成的固体为黑色
B.氧元素从化合态转变为游离态
C.该反应体现了碳具有可燃性
D.铜元素在固体中的质量分数增加
2.(2025·上海嘉定·一模)用如下实验验证一氧化碳的部分性质。实验过程中有关说法正确的是
A.实验开始时应先通一段时间CO,然后依次点燃Ⅰ、Ⅲ处酒精灯
B.Ⅱ中澄清石灰水变浑浊证明CO能与石灰水反应
C.Ⅲ处酒精灯的作用既可验证CO的可燃性又可进行尾气处理
D.为防止污染空气,实验结束时应立即停止通入CO,然后熄灭Ⅰ、Ⅲ处酒精灯
3.(2025·上海徐汇·一模)在密闭容器中,用一氧化碳还原氧化铜,其中部分物质的物质的量变化如右图所示,下列相关说法错误的是
A.Ⅰ可以表示铜或二氧化碳的物质的量变化
B.Ⅱ表示氧化铜的物质的量变化
C.反应前后,容器内气体的分子总数不变
D.反应前后,容器内气体的总质量不变
4.(2025·上海崇明·一模)探究碳的性质,如图1所示,测得加热过程中固体的质量与反应时间的关系如图2所示。
有关说法正确的是
A.该实验探究碳的可燃性
B.该实验中生成铜的物质的量为0.5 mol
C.试管中黑色粉末变成红色
D.实验结束时先熄灭酒精灯再撤去石灰水
5.(2025·上海普陀·一模)实验室通过以下装置(气密性良好),验证二氧化碳与碳的反应。
(1)写出实验室制取二氧化碳的化学反应方程式 ,若要得到4.4g二氧化碳,反应中消耗的HCl为 mol。
(2)写出A处玻璃管中反应的化学方程式是 ;B处玻璃管中的现象是 。
(3)反应时,A处通入的二氧化碳的质量是ag,最后C处石灰水增重的质量<ag,则可能的原因是 、 (写出两条)。
(4)上述装置结束实验时的操作是 。
6.(2025·上海静安·一模)研究二氧化碳的性质。第一组实验:实验前如图打开K1,关闭K2,将稀盐酸注入。
(1)A中的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)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 。与该性质有关的二氧化碳的用途是 。
第二组实验:用如图实验研究CO2遇水的变化。
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,迅速旋紧瓶盖后振荡。观察到的现象是 。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据,你认为是否严密?请说明理由 。
(4)实验3中加热试管后观察到产生气泡,溶液颜色变成 ,用化学方程式解释产生该现象的原因 。
7.(2025·上海黄浦·一模)早在几千年前,人们就开始利用孔雀石。孔雀石主要含有 Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜)。
(1)孔雀石经过加工可以制得中国画的颜料。碱式碳酸铜中含有 种元素。
(2)碱式碳酸铜在一定条件下反应,生成氧化铜、二氧化碳和水,该反应的基本类型是 , 为证明反应有水生成,可选用的试剂是 (填化学式)。
(3)一定量的一氧化碳与氧化铜反应得到铜,装置如图所示,图中已省略部分夹持仪器。
①石灰水中溶质的名称是 。
②通过漏斗可以对尾气进行处理,写出一种尾气处理的方法 。
③同学想利用该实验验证生成的气体分子中各元素的原子个数比。实验中通入的一氧化碳的质量为 xg,盛有氧化铜的玻璃管反应前后的质量差为yg,能否根据这两个实验数据得出结论。若可行,写出计算式;若不行,写出实验还需测定的数据。 。
8.(2025·上海黄浦·一模)将木炭和氧化铜按一定比例混合,加入下图所示的装置中,探究生成气体的成分。
(1)写出木炭还原氧化铜生成二氧化碳的化学方程式 。
(2)实验过程中,试管中观察到的现象为 。
(3)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是 。
(4)已知:氢氧化钠溶液能吸收CO2,但不能吸收CO。若忽略装置中空气的影响,反应生成的CO2全部被吸收,反应前后氢氧化钠溶液的质量差为△m(液),反应前后试管中固体的质量差为△m(固)。根据下表中△m(固)和△m(液)的关系,推测生成气体的成分。
编号
△m(固)和△m(液)的关系
生成气体的成分
1
△m(固)=△m(液)
2
△m(固)>△m(液)>0
9.(2025·上海青浦·一模)某实验小组对氧化铜粉末与碳粉的反应展开探究。
实验一:探究氧化铜粉末与碳粉反应的气体产物
【提出猜想】
(1)猜想1: CO2; 猜想2: ;猜想3: CO2和CO。
【实验验证】小组同学设计了如图装置(夹持装置已省略),实验过程中不断向装置内通
氮气。
【现象及结论】
(2)小组同学观察到乙处 、丙处玻璃管内 的现象,由此得出“猜想3成立”的结论。
【反思交流】
(3)该实验中,丙处和戊处酒精灯的作用不同,请分别指出: 。
实验二:探究氧化铜粉末与碳粉按照不同比例混合时,产生CO2和 CO的浓度
实验小组将氧化铜粉末与碳粉按照不同的比例混合后,分别置于充满氦气的密闭容器中进行高温加热,并用CO2和 CO 传感器测定实验过程中两种气体的浓度变化(见下图)。
(4)小组同学结合图示数据,进行如下分析:
①氧化铜粉末与碳粉在高温下发生的主要反应的化学方程式为 。
②图1中CO2的浓度达到一定峰值后下降,可能的原因是 。
③从环保角度考虑,氧化铜粉末和碳粉在高温下进行反应,选择两者以物质的量之比为 的比例进行混合较为合适。
10.(2025·上海金山·一模)对木炭还原氧化铜进行实验探究,实验装置如图。
(1)实验开始时,先通一会氮气然后点燃酒精喷灯的目的是 。
(2)实验中,B处澄清的石灰水变浑浊,点燃C处酒精灯,看见导管口有蓝色火焰,则说明木炭和氧化铜反应生成的气体有 ,B瓶中反应化学方程式是 。
(3)实验结束后,A玻璃管内固体的质量 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)用数字化传感器对不同质量比的氧化铜和木炭反应产生的CO气体进行数据采集,实验数据如图。(图像纵坐标为CO气体浓度/ppm,1 ppm=0.0001%,横坐标为时间/s)
根据图示信息,该实验中要减少CO产生的措施是 。
11.(2025·上海静安·一模)如图甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。下列说法正确的是
A.两个实验开始时,都是先加热后通气体
B.都有金属铜生成,说明氢气、一氧化碳都具有还原性
C.乙图反应完成后,先熄灭右边酒精灯,后再熄灭左边酒精灯
D.甲中试管口略向下倾斜,是防止有水倒流到试管底部
12.(2025·上海松江·一模)古代铜匠以孔雀石和木炭为原料炼铜。
(1)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3由 种元素组成,0.5molCu2(OH)2CO3含 个铜原子。
(2)冶炼时,首先将孔雀石灼烧分解成氧化铜,然后高温下将木炭与氧化铜混合炼铜,写出木炭和氧化铜反应化学方程式 ,反应后固体的质量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)木炭与氧化铜反应不能用于实验室制取二氧化碳,理由是 。写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 。
13.(2025·上海普陀·一模)加热是常用的化学实验手段,通过加热发生的变化也能认识物质的组成。
(1)《天工开物》记载“凡石灰,经火焚炼为用……急用者以水沃之,亦自解散。用以砌墙,则筛去石块,水调黏合。”写出“石灰”(主要成分为CaCO3)在高温条件下发生的化学方程式 ,该反应的基本类型是 ;写出“以水沃之”(即用水浇)发生的化学反应方程式 。
(2)取某种固体样品1g,研磨进行充分加热得到了气体与固体。请判断该固体样品是混合物还是纯净物,并说明判断理由 。
14.(2025·上海奉贤·一模)利用下图装置进行气体性质的探究实验。
(1)探究CO与CuO的反应。M为氧化铜,通入一氧化碳气体。A处加热前先通一会一氧化碳的目的是 ;A中的现象是 ,说明CO有 性;澄清石灰水的作用是 。
(2)探究与C的反应(酒精灯换成酒精喷灯):M为木炭,通入二氧化碳气体。A中发生反应的化学方程式为 。导管a处点燃的目的是 。
15.(2025·上海长宁·一模)
为探究碳粉和氧化铜反应时最佳质量比,取不同质量比的干燥混合物进行系列实验。
序号
碳粉与氧化铜的质量比
充分反应后,生成物的颜色、状态
Ⅰ
1:10
生成有金属光泽的红色固体
混有少量___________物质
Ⅱ
1:11
混有极少量黑色物质
Ⅲ
1:12
无黑色物质
Ⅳ
1:13
混有较多黑色物质
(1)补全化学方程式;
C+ CuO +CO2↑。
(2)补全实验I的实验现象:混有少量 物质,该物质的主要成分为 。
(3)最佳质量比为 ,没有必要进行质量比为1:14的实验,理由是 。
16.(2025·上海虹口·一模)某小组同学进行实验,验证一氧化碳的化学性质,所用装置如图所示。
(1)装置A 中一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式是 。
(2)甲同学进行实验时,用C 装置进行尾气处理。
①用该方法处理尾气,利用的一氧化碳的性质是 。
②通入一氧化碳一段时间后,收集w 处气体、验纯,目的是 ;点燃 A 、C两处酒精灯的先后顺序是 (填装置编号)。
(3)乙同学用D 装置进行尾气处理,连接装置后进行实验。连接装置时应将w 与 D 装置的 (选填 “x” 或 “y”) 连接。
(4)比较上述两种尾气处理方法,请分别写出各自的一个优点 。
碳酸钙实验题型三
1.(2025·上海徐汇·一模)下图是工业上生产氧化钙的装置示意图,下列相关说法错误的是
A.使用煤粉可使其燃烧更充分
B.若鼓入空气不足,可能会排出一氧化碳
C.煅烧碳酸钙的化学方程式为
2.(2025·上海嘉定·一模) 是如何被发现的?化学家又是如何研究它的性质?让我们重温这段历史。
(1)17世纪初,比利时化学家海尔蒙特研究发现,木炭燃烧后,有灰烬还有不可见的气体产生,烛火在该气体中会熄灭。说明这种气体具有 的性质。
(2)1755年,英格兰化学家布莱克做了如下图实验:完全煅烧白垩(主要成分碳酸钙),将煅烧生成的固体与足量的水反应,反应后的物质与煅烧生成的气体完全反应,生成与白垩主要成分相同的固体。步骤①中所发生反应的化学方程式为 。若步骤①所用白垩中含有1mol的碳酸钙,则③中消耗的气体的物质的量为 ,理由是 。
在工业生产中也可用上述流程制取高纯度的碳酸钙,过程中可循环利用的物质有 。
(3)1766年,英国化学家卡文迪许实验测得:一定温度下,1体积水能溶解约1体积的二氧化碳。1774年,德国化学家伯格曼将石蕊溶液滴到溶有的水中,石蕊溶液由紫色变成 。上述两位化学家的实验说明不仅能溶于水,还可与水反应,与水反应的化学方程式为 。请你设计一个实验证明二氧化碳可溶于水,写出主要步骤和现象 。
3.(2025·上海虹口·一模)为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量(杂质不发生反应且不溶于水),取10g 样品置于烧杯中,将100g 某浓度的稀盐酸平均分成五次加入烧杯中,现象记录如下。相关分析正确的是
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
现象
有气泡
有气泡
有气泡
有气泡
无气泡
A.为节约药品,可以不进行第五次实验
B.前四次实验,每次实验参加反应的碳酸钙质量相同
C.前三次实验,每次实验后所得溶液的溶质种类相同
D.称量最终剩余固体质量,可知样品中碳酸钙含量
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专题06 碳及其化合物
考点概览
题型一 碳及其化合物性质
题型二 还原氧化铜实验
题型三 碳酸钙实验
碳及其化合物性质题型一
1.(2025·上海徐汇·一模)净水器滤芯中活性炭的主要作用是
A.杀灭细菌 B.吸附杂质 C.过滤颗粒 D.絮凝悬浮物
【答案】B
【知识点】简易净水器的构造和各部分的作用
【详解】净水器滤芯中活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味。
故选B。
2.(2025·上海虹口·一模)自来水生产中加入活性炭的作用是
A.消毒杀菌 B.吸附异味 C.凝聚小颗粒 D.氧化有机物
【答案】B
【详解】活性炭具有吸附性,能够吸附色素和异味等,因此自来水生产中加入活性炭的作用是吸附异味;
故选:B。
3.(2025·上海青浦·一模)CO和 CO2化学性质不同的原因是
A.密度不同 B.分子间隔不同 C.分子质量不同 D.分子种类不同
【答案】D
【详解】由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,一氧化碳和二氧化碳元素组成相同,但是分子种类不同,故化学性质不同。
故选D。
4.(2025·上海青浦·一模)如图为制取CO2并验证CO2性质的实验,有关说法错误的是
A.甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.装置的弹簧夹此时处于打开状态
C.乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D.丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
【答案】C
【详解】A、打开弹簧夹,向长颈漏斗中滴加液体至液面以上,稀盐酸与大理石发生反应产生二氧化碳气体,关闭弹簧夹,反应仍在进行,甲装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,液面下降,稀盐酸与大理石不能接触,反应停止,故甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止,选项说法正确;
B、该实验为制取CO2并验证CO2性质,故此时弹簧夹处于打开状态,选项说法正确;
C、二氧化碳使湿润的紫色石蕊花变红,不能证明二氧化碳与水发生反应,可能是二氧化碳本身呈酸性使紫色石蕊花变红,选项说法错误;
D、丙中低处蜡烛先熄灭,说明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大,选项说法正确;
故选C。
5.(2025·上海长宁·一模)CO2是一种常用的气体肥料。在温室中施用CO2可提高作物光合作用的强度和效率,促进根系发育,提高产品品质,并大幅度提高作物产量。不属于CO2气肥优点的是
A.提高作物产量 B.可溶于水 C.促进光合作用 D.提高产品品质
【答案】B
【知识点】二氧化碳物理性质及实验、二氧化碳的用途
【详解】根据题目信息,在温室中施用CO2可提高作物光合作用的强度和效率,促进根系发育,提高产品品质,并大幅度提高作物产量,与CO2可溶于水无关。
故选:B。
6.(2025·上海长宁·一模)能与CO2发生反应的是
A.O2 B.N2 C.He D.C
【答案】D
【知识点】空气中各成分的用途、氧气助燃性及实验、碳及其化合物间相互转化
【详解】A、O2不能与CO2反应,A选项错误;
B、N2化学性质不活泼,不能与CO2反应,B选项错误;
C、He化学性质很不活泼,不能与CO2反应,C选项错误;
D、C能与CO2在高温条件下反应生成CO,D选项正确。
故选:D。
7.(2025·上海长宁·一模)向滴有石蕊的水中通入CO2,能观察到
A.溶液由红色变为紫色 B.溶液由红色变为蓝色
C.溶液由紫色变为红色 D.溶液由紫色变为蓝色
【答案】C
【知识点】二氧化碳与水的反应及实验
【详解】滴有石蕊的水呈紫色,向滴有石蕊的水中通入CO2,CO2能与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红,能观察到溶液由紫色变为红色。
故选:C。
8.(2025·上海杨浦·一模)下列四个装置中,装有不同体积比例的空气和二氧化碳,同时放在阳光下照射相同时间,可观察到U形管b处液面上升最高的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】四个装置中,比较可知,A瓶→D瓶四个瓶子中的二氧化碳含量逐渐增多,在阳光下,二氧化碳含量越多的装置中,温室效应现象就更加明显,装置中温度升高,压强变大,使a液面下降,b液面升高。D试管中二氧化碳含量最多,温室效应最剧烈,瓶内的温度最高,b处液面上升最高。
故选D。
9.(2025·上海嘉定·一模)一定条件下,能与二氧化碳反应的是
A.木炭 B.一氧化碳 C.氧化铜 D.氧气
【答案】A
【详解】A、二氧化碳与碳在高温的条件下可以反应生成一氧化碳,故正确;
B、一氧化碳不能与二氧化碳反应,故错误;
C、二氧化碳不能与氧化铜反应,故错误;
D、氧气不能与二氧化碳反应,故错误。故选A。
10.(2025·上海松江·一模)利用数字化传感器采集木炭在密闭容器内燃烧过程中O2和 CO2浓度的变化,得到数据曲线如下图。下列说法正确的是
A.反应前密闭容器内气体是氧气
B.容器内木炭和氧气恰好完全反应
C.反应后密闭容器中的气体是混合物
D.密闭容器内木炭和氧气的质量等于反应后生成的二氧化碳质量
【答案】C
【详解】A、反应前密闭容器内氧气浓度约为20.56%,故气体为空气,选项说法不正确;
B、反应后容器内剩余氧气,故容器内木炭和氧气不是恰好完全反应,选项说法不正确;
C、木炭与氧气反应生成二氧化碳,反应后密闭容器中的气体为氧气、二氧化碳、氮气等,属于混合物,选项说法正确;
D、根据质量守恒定律,密闭容器内参加反应的木炭和参加反应的氧气的质量之和等于反应后生成的二氧化碳质量,选项说法不正确;
故选C。
11.(2025·上海闵行·一模)收集一瓶干燥的CO2,放入蓝色石蕊试纸,试纸不变色;再加入蒸馏水振荡,试纸变红;倒置后玻璃片没有掉下来(如图)。由此能得出的结论是
A.振荡后试纸变红,证明CO2与石蕊发生了反应
B.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
C.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
D.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
【答案】B
【详解】A、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,选项结论不正确;
B、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,选项结论正确;
C、玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,选项结论不正确;
D、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,可能是CO2溶于水导致的,选项结论不正确;
故选B。
还原氧化铜实验题型二
1.(2025·上海黄浦·一模)有关木炭与氧化铜在高温下的反应说法正确的是
A.生成的固体为黑色
B.氧元素从化合态转变为游离态
C.该反应体现了碳具有可燃性
D.铜元素在固体中的质量分数增加
【答案】D
【详解】A、生成的固体为红色,选项说法不正确;
B、氧元素在反应物与生成物中均为化合态,选项说法不正确;
C、该反应中碳夺走了氧化铜中的氧,体现了碳的还原性,选项说法不正确;
D、铜与氧化铜都是固体,化学反应前后,各原子的质量不变,反应中氧化铜中的氧被夺去,故固体的质量不断减少,铜元素的质量不变,故铜元素在固体中的质量分数增加,选项说法正确;
故选D。
2.(2025·上海嘉定·一模)用如下实验验证一氧化碳的部分性质。实验过程中有关说法正确的是
A.实验开始时应先通一段时间CO,然后依次点燃Ⅰ、Ⅲ处酒精灯
B.Ⅱ中澄清石灰水变浑浊证明CO能与石灰水反应
C.Ⅲ处酒精灯的作用既可验证CO的可燃性又可进行尾气处理
D.为防止污染空气,实验结束时应立即停止通入CO,然后熄灭Ⅰ、Ⅲ处酒精灯
【答案】C
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热可能会发爆炸,一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,一氧化碳燃烧可生成无毒的二氧化碳,则实验开始时应先点燃Ⅲ处的酒精灯,通一段时间CO排尽装置内的空气,防止发生爆炸,然后再点燃Ⅰ处的酒精灯,故选项说法不正确;
B、Ⅱ中澄清石灰水变浑浊是因为一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,CO不能与石灰水反应,故选项说法不正确;
C、一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,Ⅲ处酒精灯的作用是点燃一氧化碳,一氧化碳燃烧生成无毒的二氧化碳,既可验证CO的可燃性又可进行尾气处理,故选项说法正确;
D、为防止生成的铜在较高的温度下重新被氧化,实验结束时应先熄灭Ⅰ处的酒精灯,继续通入CO至装置冷却,然后熄灭Ⅲ处的酒精灯,故选项说法不正确;
故选:C。
3.(2025·上海徐汇·一模)在密闭容器中,用一氧化碳还原氧化铜,其中部分物质的物质的量变化如右图所示,下列相关说法错误的是
A.Ⅰ可以表示铜或二氧化碳的物质的量变化
B.Ⅱ表示氧化铜的物质的量变化
C.反应前后,容器内气体的分子总数不变
D.反应前后,容器内气体的总质量不变
【答案】D
【分析】一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜与二氧化碳,该反应的化学方程式为,反应物的量逐渐减少,横坐标是一氧化碳的物质的量,故Ⅱ表示氧化铜的物质的量变化,Ⅰ可以表示铜或二氧化碳的物质的量变化。
【详解】A、 根据分析,Ⅰ可以表示铜或二氧化碳的物质的量变化,选项说法正确;
B、 根据分析,Ⅱ表示氧化铜的物质的量变化,选项说法正确;
C、 一氧化碳与二氧化碳前化学计量数都为1,故反应前后,容器内气体的分子总数不变,选项说法正确;
D、 容器内一氧化碳转化成二氧化碳,反应前后,容器内气体的总质量增加,选项说法不正确;
故选D。
4.(2025·上海崇明·一模)探究碳的性质,如图1所示,测得加热过程中固体的质量与反应时间的关系如图2所示。
有关说法正确的是
A.该实验探究碳的可燃性
B.该实验中生成铜的物质的量为0.5 mol
C.试管中黑色粉末变成红色
D.实验结束时先熄灭酒精灯再撤去石灰水
【答案】BC
【详解】A、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜、二氧化碳,化学方程式为,该实验探究碳的还原性,A选项错误;
B、根据,固体减少的质量即为生成二氧化碳的质量,从图2可看出生成二氧化碳的质量为,物质的量为,根据化学方程式,可知铜与二氧化碳的化学计量数之比为2∶1,则生成铜的物质的量为0.5mol,B选项正确;
C、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜、二氧化碳,试管中黑色粉末变成红色,C选项正确;
D、实验结束时先撤去石灰水再熄灭酒精灯,以防石灰水倒吸进试管引起试管炸裂,D选项错误。
故选:BC。
5.(2025·上海普陀·一模)实验室通过以下装置(气密性良好),验证二氧化碳与碳的反应。
(1)写出实验室制取二氧化碳的化学反应方程式 ,若要得到4.4g二氧化碳,反应中消耗的HCl为 mol。
(2)写出A处玻璃管中反应的化学方程式是 ;B处玻璃管中的现象是 。
(3)反应时,A处通入的二氧化碳的质量是ag,最后C处石灰水增重的质量<ag,则可能的原因是 、 (写出两条)。
(4)上述装置结束实验时的操作是 。
【答案】(1) 0.2
(2) 固体由黑色变为红色
(3) 氧化铜不足 B装置加热时间太短
(4)继续通一段时间二氧化碳,同时拆除C装置,然后熄灭A处酒精灯,再熄灭B处酒精灯
【详解】(1)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;
4.4g二氧化碳的质量为,根据化学方程式,HCl与CO2的化学计量数之比为2∶1,则反应中消耗的HCl为0.2mol。
(2)A处玻璃管中,二氧化碳、碳在高温条件下反应生成一氧化碳,化学方程式为:;
B处玻璃管中,氧化铜、一氧化碳在高温条件下反应生成铜、二氧化碳,化学方程式为:,现象是固体由黑色变为红色。
(3)反应时,A处通入的二氧化碳的质量是ag,根据、,若二氧化碳在A处完全转化为一氧化碳,一氧化碳在B处完全与氧化铜反应生成二氧化碳,且二氧化碳完全被C处的石灰水完全吸收,则C处石灰水增重的质量为2ag,实际上最后C处石灰水增重的质量<ag,则可能的原因有:氧化铜不足(A处反应生成的一氧化碳无法完全与氧化铜反应,剩余的一氧化碳不能被石灰水吸收,导致石灰水增重的质量偏小);B装置加热时间太短(A处反应生成的一氧化碳无法完全与氧化铜反应,剩余的一氧化碳无法被石灰水吸收,导致石灰水增重的质量偏小);石灰水变质(吸收的二氧化碳偏少,增重的质量偏小)等。
(4)上述装置结束实验时,为了防止石灰水倒吸进C装置,避免生成的铜被空气氧化,操作是:继续通一段时间二氧化碳,同时拆除C装置,然后熄灭A处酒精灯,再熄灭B处酒精灯。
6.(2025·上海静安·一模)研究二氧化碳的性质。第一组实验:实验前如图打开K1,关闭K2,将稀盐酸注入。
(1)A中的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)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 。与该性质有关的二氧化碳的用途是 。
第二组实验:用如图实验研究CO2遇水的变化。
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,迅速旋紧瓶盖后振荡。观察到的现象是 。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据,你认为是否严密?请说明理由 。
(4)实验3中加热试管后观察到产生气泡,溶液颜色变成 ,用化学方程式解释产生该现象的原因 。
【答案】(1) 澄清的石灰水变浑浊
(2) 不可燃、不助燃、密度比空气大 灭火
(3) 变瘪 不严密,二氧化碳也能溶于水
(4) 紫色
【详解】(1)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳进入A,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到澄清石灰水变浑浊,化学方程式为;
(2)关闭K1,打开K2,一段时间后,C中蜡烛由下至上依次熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,二氧化碳的密度比空气大;利用此性质,二氧化碳可用于灭火;
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,二氧化碳能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,软塑料瓶变瘪;这个现象不能作为二氧化碳与水发生了反应的证据,因为二氧化碳能溶于水;
(4)实验3中,碳酸加热分解生成二氧化碳和水,二氧化碳逸出,溶液变为紫色,化学方程式为。
7.(2025·上海黄浦·一模)早在几千年前,人们就开始利用孔雀石。孔雀石主要含有 Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜)。
(1)孔雀石经过加工可以制得中国画的颜料。碱式碳酸铜中含有 种元素。
(2)碱式碳酸铜在一定条件下反应,生成氧化铜、二氧化碳和水,该反应的基本类型是 , 为证明反应有水生成,可选用的试剂是 (填化学式)。
(3)一定量的一氧化碳与氧化铜反应得到铜,装置如图所示,图中已省略部分夹持仪器。
①石灰水中溶质的名称是 。
②通过漏斗可以对尾气进行处理,写出一种尾气处理的方法 。
③同学想利用该实验验证生成的气体分子中各元素的原子个数比。实验中通入的一氧化碳的质量为 xg,盛有氧化铜的玻璃管反应前后的质量差为yg,能否根据这两个实验数据得出结论。若可行,写出计算式;若不行,写出实验还需测定的数据。 。
【答案】(1)四/4
(2) 分解反应 CuSO4
(3) 氢氧化钙 将尾气点燃
【详解】(1)碱式碳酸铜中含有4种元素,即铜元素、氧元素、氢元素和碳元素,故填:四或4;
(2)碱式碳酸铜在一定条件下反应,生成氧化铜、二氧化碳和水,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;为证明反应有水生成,可选用的试剂是无水硫酸铜,是因为白色无水硫酸铜固体和水反应生成蓝色五水硫酸铜固体,故填:分解反应;CuSO4;
(3)①氢氧化钙水溶液俗称石灰水,其溶质为氢氧化钙,故填:氢氧化钙;
②通过漏斗可以对尾气进行处理,其中的一种尾气处理的方法可以是将尾气点燃,是因为一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故填:将尾气点燃;
③能根据这两个实验数据得出结论。一氧化碳还原氧化铜的化学方程式为CO+CuOCu+CO2,在该反应中,盛有氧化铜的玻璃管反应前后的质量差,是氧化铜中氧元素的质量。因为在反应过程中,氧化铜中的氧元素与一氧化碳结合生成了二氧化碳,所以玻璃管减少的质量就是氧化铜中氧元素的质量;
CO中碳元素的质量为 xg×=,则一氧化碳中氧元素的质量为,根据化学反应前后元素质量守恒,一氧化碳中碳元素的质量等于生成的二氧化碳中碳元素的质量,则生成的气体分子中碳、氧的原子个数比为=;
故填:。
8.(2025·上海徐汇·一模)将木炭和氧化铜按一定比例混合,加入下图所示的装置中,探究生成气体的成分。
(1)写出木炭还原氧化铜生成二氧化碳的化学方程式 。
(2)实验过程中,试管中观察到的现象为 。
(3)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是 。
(4)已知:氢氧化钠溶液能吸收CO2,但不能吸收CO。若忽略装置中空气的影响,反应生成的CO2全部被吸收,反应前后氢氧化钠溶液的质量差为△m(液),反应前后试管中固体的质量差为△m(固)。根据下表中△m(固)和△m(液)的关系,推测生成气体的成分。
编号
△m(固)和△m(液)的关系
生成气体的成分
1
△m(固)=△m(液)
2
△m(固)>△m(液)>0
【答案】(1)
(2)黑色固体逐渐变红
(3)防止集气瓶内液体被倒吸,使试管炸裂
(4) 二氧化碳 二氧化碳、一氧化碳
【知识点】化学方程式的书写、木炭还原氧化铜的实验
【详解】(1)木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜与二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)实验过程中,试管中观察到的现象为黑色固体逐渐变为红色;
(3)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是温度下降,防止集气瓶内液体被倒吸,使试管炸裂
(4)该反应的反应物均为固体,生成的铜也为固体,故试管中固体的质量差△m(固)为生成气体的质量,二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,故△m(液)为生成二氧化碳气体的质量。
若△m(固)=△m(液),则说明生成的气体全部是二氧化碳;
若△m(固)>△m(液)>0,则说明生成的气体为一氧化碳与二氧化碳。
9.(2025·上海青浦·一模)某实验小组对氧化铜粉末与碳粉的反应展开探究。
实验一:探究氧化铜粉末与碳粉反应的气体产物
【提出猜想】
(1)猜想1: CO2; 猜想2: ;猜想3: CO2和CO。
【实验验证】小组同学设计了如图装置(夹持装置已省略),实验过程中不断向装置内通
氮气。
【现象及结论】
(2)小组同学观察到乙处 、丙处玻璃管内 的现象,由此得出“猜想3成立”的结论。
【反思交流】
(3)该实验中,丙处和戊处酒精灯的作用不同,请分别指出: 。
实验二:探究氧化铜粉末与碳粉按照不同比例混合时,产生CO2和 CO的浓度
实验小组将氧化铜粉末与碳粉按照不同的比例混合后,分别置于充满氦气的密闭容器中进行高温加热,并用CO2和 CO 传感器测定实验过程中两种气体的浓度变化(见下图)。
(4)小组同学结合图示数据,进行如下分析:
①氧化铜粉末与碳粉在高温下发生的主要反应的化学方程式为 。
②图1中CO2的浓度达到一定峰值后下降,可能的原因是 。
③从环保角度考虑,氧化铜粉末和碳粉在高温下进行反应,选择两者以物质的量之比为 的比例进行混合较为合适。
【答案】(1)CO
(2) 澄清石灰水变浑浊 黑色固体变为红色
(3)丙处酒精灯为一氧化碳还原氧化铜提供热量,戊处酒精灯是为了除去多余的一氧化碳,防止污染空气
(4) 二氧化碳与碳反应生成一氧化碳 2:1
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,故氧化铜与碳粉反应的气体可能是二氧化碳,可能是一氧化碳,也可能是一氧化碳与二氧化碳,故填一氧化碳;
(2)结论为“猜想3成立”,故生成的气体为一氧化碳与二氧化碳的混合物,二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊,故乙处现象为澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜与二氧化碳,故丙处现象为黑丝固体变为红色;
(3)一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应,故丙处酒精灯为一氧化碳还原氧化铜提供热量;一氧化碳具有毒性,会造成空气污染,故戊处酒精灯是为了除去多余的一氧化碳,防止污染空气;
(4)①根据图示,氧化铜与碳粉反应生成较多的二氧化碳,较少量一氧化碳,故氧化铜粉末与碳粉在高温下发生反应主要生成二氧化碳与铜,该反应的化学方程式为:;
②二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳,会造成二氧化碳的浓度下降;
③对比图1、2,当氧化铜与碳粉物质的量比为2:1时,产生一氧化碳更少,对环境的影响更小,故两者的物质的量之比为2:1进行混合较为合适。
10.(2025·上海金山·一模)对木炭还原氧化铜进行实验探究,实验装置如图。
(1)实验开始时,先通一会氮气然后点燃酒精喷灯的目的是 。
(2)实验中,B处澄清的石灰水变浑浊,点燃C处酒精灯,看见导管口有蓝色火焰,则说明木炭和氧化铜反应生成的气体有 ,B瓶中反应化学方程式是 。
(3)实验结束后,A玻璃管内固体的质量 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)用数字化传感器对不同质量比的氧化铜和木炭反应产生的CO气体进行数据采集,实验数据如图。(图像纵坐标为CO气体浓度/ppm,1 ppm=0.0001%,横坐标为时间/s)
根据图示信息,该实验中要减少CO产生的措施是 。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止加热时木炭与空气中的氧气反应以及防止爆炸
(2) CO和CO2
(3)变小
(4)增大反应物中氧化铜与木炭的质量比
【详解】(1)装置内有空气,其中的氧气在加热时会与木炭反应,同时可燃性的木炭粉与氧气混合加热可能会发生爆炸,所以先通一会氮气然后点燃酒精喷灯的目的是:排尽装置内的空气,防止加热时木炭与空气中的氧气反应以及防止爆炸。
(2)B 处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;C 处导管口有蓝色火焰,一氧化碳燃烧产生蓝色火焰,说明有一氧化碳生成;
B处二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:。
(3)木炭还原氧化铜的反应中,氧化铜失去氧生成铜,根据质量守恒定律,固体由氧化铜(CuO)变为铜(Cu),质量变小。
(4)从图像可知,相同条件下,随着氧化铜和木炭的质量比增大,产生的CO气体浓度不断减小,所以要减少CO产生可增大反应物中氧化铜与木炭的质量比。
11.(2025·上海静安·一模)如图甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验。下列说法正确的是
A.两个实验开始时,都是先加热后通气体
B.都有金属铜生成,说明氢气、一氧化碳都具有还原性
C.乙图反应完成后,先熄灭右边酒精灯,后再熄灭左边酒精灯
D.甲中试管口略向下倾斜,是防止有水倒流到试管底部
【答案】BD
【详解】A.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验中,为了防止氢气或一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸,都应该先通气体,排尽装置内的空气后,再加热,所以不是先加热后通气体,故A选项错误;
B.氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,两个反应中氢气和一氧化碳都能将氧化铜中的铜还原出来,有金属铜生成,这说明氢气、一氧化碳都具有还原性,能夺取氧化铜中的氧,故B选项正确;
C.乙图中一氧化碳还原氧化铜反应完成后,为了防止生成的铜被重新氧化,应该先熄灭左边的酒精灯,继续通一氧化碳,直到玻璃管冷却,然后再熄灭右边的酒精灯(处理尾气),而不是先熄灭右边酒精灯,后熄灭左边酒精灯,故C选项错误;
D.甲中氢气还原氧化铜生成水,试管口略向下倾斜,是为了使生成的水能够顺利流出试管,防止冷凝水倒流到试管底部,使试管炸裂,故D选项正确;
故答案为:BD。
12.(2025·上海松江·一模)古代铜匠以孔雀石和木炭为原料炼铜。
(1)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3由 种元素组成,0.5molCu2(OH)2CO3含 个铜原子。
(2)冶炼时,首先将孔雀石灼烧分解成氧化铜,然后高温下将木炭与氧化铜混合炼铜,写出木炭和氧化铜反应化学方程式 ,反应后固体的质量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)木炭与氧化铜反应不能用于实验室制取二氧化碳,理由是 。写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 。
【答案】(1) 4/四 6.02×1023
(2) 减小
(3) 反应条件是高温,操作复杂,生成的二氧化碳不易收集
【详解】(1)根据碱式碳酸铜的化学式可知,碱式碳酸铜由铜、氧、氢、碳四种元素组成,0.5molCu2(OH)2CO3含有0.5mol×2即1mol铜原子,1mol铜原子含有6.02×1023个铜原子。故填:4或四;6.02×1023。
(2)木炭主要成分碳与氧化铜高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式;由于反应生成气体二氧化碳逸出,所以反应后固体的质量减小。故填:;减小。
(3)由于木炭与氧化铜的反应条件是高温,操作复杂,生成的二氧化碳不易收集,所以木炭与氧化铜反应不能用于实验室制取二氧化碳;实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式。故填:反应条件是高温,操作复杂,生成的二氧化碳不易收集;。
13.(2025·上海普陀·一模)加热是常用的化学实验手段,通过加热发生的变化也能认识物质的组成。
(1)《天工开物》记载“凡石灰,经火焚炼为用……急用者以水沃之,亦自解散。用以砌墙,则筛去石块,水调黏合。”写出“石灰”(主要成分为CaCO3)在高温条件下发生的化学方程式 ,该反应的基本类型是 ;写出“以水沃之”(即用水浇)发生的化学反应方程式 。
(2)取某种固体样品1g,研磨进行充分加热得到了气体与固体。请判断该固体样品是混合物还是纯净物,并说明判断理由 。
【答案】(1) 分解反应
(2)不能判断,例如,KMnO4固体充分加热会分解生成K2MnO4、MnO2、O2,生成物是固体和气体,样品是纯净物;若KMnO4中混有NaCl,则加热时NaCl不会反应,剩余固体是K2MnO4、MnO2、NaCl,也会生成O2,但样品是混合物
【详解】(1)“石灰”(主要成分为CaCO3)在高温条件下分解生成CaO、CO2,化学方程式为:;
该反应由一种物质反应生成两种物质,属于基本反应类型中的分解反应;
“以水沃之”(即用水浇),CaO会与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:。
(2)取某种固体样品1g,研磨进行充分加热得到了气体与固体,无法判断该固体样品是混合物还是纯净物,例如,KMnO4固体充分加热会分解生成K2MnO4、MnO2、O2,生成物是固体和气体,样品是纯净物;若KMnO4中混有NaCl,则加热时NaCl不会反应,剩余固体是K2MnO4、MnO2、NaCl,也会生成O2,但样品是混合物。
14.(2025·上海奉贤·一模)利用下图装置进行气体性质的探究实验。
(1)探究CO与CuO的反应。M为氧化铜,通入一氧化碳气体。A处加热前先通一会一氧化碳的目的是 ;A中的现象是 ,说明CO有 性;澄清石灰水的作用是 。
(2)探究与C的反应(酒精灯换成酒精喷灯):M为木炭,通入二氧化碳气体。A中发生反应的化学方程式为 。导管a处点燃的目的是 。
【答案】(1) 排净装置内的空气,防止加热时发生爆炸 黑色固体逐渐变成红色 还原 检验是否生成二氧化碳
(2) 把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境
【详解】(1)探究CO与CuO的反应。M为氧化铜,通入一氧化碳气体。A处加热前先通一会一氧化碳的目的是排净装置内的空气,防止加热时一氧化碳和空气混合发生爆炸;A中氧化铜和一氧化碳在高温条件下生成铜和二氧化碳,实验现象是黑色固体逐渐变成红色,说明CO有还原性;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水的作用是检验是否生成二氧化碳;
(2)A中高温条件下,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,发生反应的化学方程式为:;导管a处点燃的目的是把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境。
15.(2025·上海长宁·一模)为探究碳粉和氧化铜反应时最佳质量比,取不同质量比的干燥混合物进行系列实验。
序号
碳粉与氧化铜的质量比
充分反应后,生成物的颜色、状态
Ⅰ
1:10
生成有金属光泽的红色固体
混有少量___________物质
Ⅱ
1:11
混有极少量黑色物质
Ⅲ
1:12
无黑色物质
Ⅳ
1:13
混有较多黑色物质
(1)补全化学方程式;
C+ CuO +CO2↑。
(2)补全实验I的实验现象:混有少量 物质,该物质的主要成分为 。
(3)最佳质量比为 ,没有必要进行质量比为1:14的实验,理由是 。
【答案】(1) 2 2Cu
(2) 黑色 碳粉
(3) 1:12 1:12时恰好完全反应,再增大氧化铜质量时,氧化铜过量
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和个数都不变,反应的化学方程式是;
(2)由Ⅰ、Ⅱ可知,随着氧化铜质量增大,黑色固体质量减小,说明碳粉质量减小,即混有少量黑色物质碳粉;
(3)最佳质量比为 1:12,没有必要进行质量比为1:14的实验,理由是1:12时恰好完全反应,再增大氧化铜质量时,氧化铜过量。
16.(2025·上海虹口·一模)某小组同学进行实验,验证一氧化碳的化学性质,所用装置如图所示。
(1)装置A 中一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式是 。
(2)甲同学进行实验时,用C 装置进行尾气处理。
①用该方法处理尾气,利用的一氧化碳的性质是 。
②通入一氧化碳一段时间后,收集w 处气体、验纯,目的是 ;点燃 A 、C两处酒精灯的先后顺序是 (填装置编号)。
(3)乙同学用D 装置进行尾气处理,连接装置后进行实验。连接装置时应将w 与 D 装置的 (选填 “x” 或 “y”) 连接。
(4)比较上述两种尾气处理方法,请分别写出各自的一个优点 。
【答案】(1)
(2) 可燃性 防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸 C、A
(3)y
(4)C装置能够直接把一氧化碳转化为二氧化碳,D装置节约能源
【详解】(1)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;
(2)①用装置C酒精灯点燃尾气进行尾气处理,利用的一氧化碳的性质是可燃性;
②通入一氧化碳一段时间后,收集w处气体、验纯,目的是防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸;点燃 A 、C两处酒精灯的先后顺序是C 、A,能够防止一氧化碳扩散到空气中污染环境;
(3)乙同学用D装置进行尾气处理,连接装置后进行实验,由于一氧化碳的密度比水小,所以连接装置时应将w与D装置的y连接,这样能够把一氧化碳收集起来;
(4)上述两种尾气处理方法各自的一个优点是:C装置能够直接把一氧化碳转化为二氧化碳,D装置节约能源。
碳酸钙实验题型三
1.(2025·上海徐汇·一模)下图是工业上生产氧化钙的装置示意图,下列相关说法错误的是
A.使用煤粉可使其燃烧更充分
B.若鼓入空气不足,可能会排出一氧化碳
C.煅烧碳酸钙的化学方程式为
【答案】C
【详解】A、煤粉与碳酸钙粉末混合后,煤粉燃烧能提供更多的热量,使碳酸钙分解的反应更易进行,且能使碳酸钙粉末更充分地接触热量,从而使其燃烧更充分,故说法正确;
B、若鼓入空气不足,煤粉不能充分燃烧,会产生一氧化碳气体排出,故说法正确;
C、煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为,而该选项中化学方程式书写错误,没有标出气体上升符号,故说法错误;
D、碳酸钙在燃烧区高温煅烧分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙是固体,会从出口a处排出,所以在出口a处可获得氧化钙,故说法正确。
故选C。
2.(2025·上海嘉定·一模) 是如何被发现的?化学家又是如何研究它的性质?让我们重温这段历史。
(1)17世纪初,比利时化学家海尔蒙特研究发现,木炭燃烧后,有灰烬还有不可见的气体产生,烛火在该气体中会熄灭。说明这种气体具有 的性质。
(2)1755年,英格兰化学家布莱克做了如下图实验:完全煅烧白垩(主要成分碳酸钙),将煅烧生成的固体与足量的水反应,反应后的物质与煅烧生成的气体完全反应,生成与白垩主要成分相同的固体。步骤①中所发生反应的化学方程式为 。若步骤①所用白垩中含有1mol的碳酸钙,则③中消耗的气体的物质的量为 ,理由是 。
在工业生产中也可用上述流程制取高纯度的碳酸钙,过程中可循环利用的物质有 。
(3)1766年,英国化学家卡文迪许实验测得:一定温度下,1体积水能溶解约1体积的二氧化碳。1774年,德国化学家伯格曼将石蕊溶液滴到溶有的水中,石蕊溶液由紫色变成 。上述两位化学家的实验说明不仅能溶于水,还可与水反应,与水反应的化学方程式为 。请你设计一个实验证明二氧化碳可溶于水,写出主要步骤和现象 。
【答案】(1)不能燃烧也不支持燃烧
(2) 1mol 1mol碳酸钙能反应生成1mol CaO,1mol CaO能反应生成1mol Ca(OH)2,1mol Ca(OH)2能与1mol CO2反应生成1mol CaCO3 水/H2O
(3) 红色 取一个塑料瓶中装满二氧化碳气体,向装满二氧化碳的塑料瓶中迅速倒入约三分之一体积的水,立即用橡胶塞塞紧瓶口。用力振荡装有二氧化碳和水的塑料瓶,使二氧化碳与水充分接触,观察塑料瓶的变化。塑料瓶在振荡后会变瘪,瓶身向内凹陷(合理即可)
【详解】(1)烛火在该气体中会熄灭,说明这种气体具有不能燃烧也不支持燃烧的性质。
(2)步骤①中,CaCO3在高温条件下分解生成CaO、CO2,化学方程式为:;
步骤②中,CaO、H2O反应生成Ca(OH)2,化学方程式为;步骤③中,Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3、H2O,化学方程式为,根据这三个方程式可知,若步骤①所用白垩中含有1mol的碳酸钙,则③中消耗的气体的物质的量为1mol,理由是:1mol碳酸钙能反应生成1mol CaO,1mol CaO能反应生成1mol Ca(OH)2,1mol Ca(OH)2能与1mol CO2反应生成1mol CaCO3;
步骤③生成的水可以作为步骤②的原料,因此过程中可循环利用的物质有水(H2O)。
(3)紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,遇中性物质不变色。将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中,CO2能与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使石蕊溶液由紫色变成红色;
CO2与水反应生成碳酸,化学方程式为:;
证明二氧化碳可溶于水,主要步骤和现象如下:取一个塑料瓶中装满二氧化碳气体,向装满二氧化碳的塑料瓶中迅速倒入约三分之一体积的水,立即用橡胶塞塞紧瓶口。用力振荡装有二氧化碳和水的塑料瓶,使二氧化碳与水充分接触,观察塑料瓶的变化。塑料瓶在振荡后会变瘪,瓶身向内凹陷(合理即可)。
3.(2025·上海虹口·一模)为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量(杂质不发生反应且不溶于水),取10g 样品置于烧杯中,将100g 某浓度的稀盐酸平均分成五次加入烧杯中,现象记录如下。相关分析正确的是
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
现象
有气泡
有气泡
有气泡
有气泡
无气泡
A.为节约药品,可以不进行第五次实验
B.前四次实验,每次实验参加反应的碳酸钙质量相同
C.前三次实验,每次实验后所得溶液的溶质种类相同
D.称量最终剩余固体质量,可知样品中碳酸钙含量
【答案】CD
【详解】A、第四次实验中有气泡产生,不确定石灰石是否反应完全,故必须进行第五次实验 ,选项分析不正确;
B、第四次实验虽产生气泡,但不确定稀盐酸是否完全反应,故前三次实验参加反应的碳酸钙质量相同,第四次不确定,选项分析不正确;
C、第四次实验中产生气泡,说明前三次实验中稀盐酸完全反应,故每次实验后所得溶液的溶质种类相同,均为反应生成的氯化钙,选项分析正确;
D、称量最终剩余固体质量,可知样品中碳酸钙含量,为石灰石样品的质量减去剩余固体质量,选项分析正确;
故选CD。
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