1.碳及其化合物综合应用题加练-【一战成名新中考】2025河南中考化学中考必考知识点专题特训

1.我国要在2060年前实现“碳中和”的目标，展现了我国的大国责任与担当。为实现目标，请您参与以下分析： （1）“碳”产生：产生二氧化碳的途径主要是含碳物质的变化，因此： ①应提倡使用 　 　等清洁能源（写一种）。 ②天然气的燃烧也会产生二氧化碳，写出该反应的化学方程式 　 。 （2）“碳”封存：指从大气中分离出二氧化碳，可将其压缩、液化储存，其原因是　 　。还可利用庞大的水体使海洋成为封存CO2的容器，用化学方程式解释这种方法的原理　 　。 （3）“碳”转化：科学家研究将二氧化碳按照如图示意图进行转化： ①反应过程中化合价发生变化的元素是　 　。 ②参加反应的氢气和二氧化碳的质量比　 　。 ③写出反应的化学方程式 　 　。 （4）为实现目标，工业上用氢氧化钙实现“碳捕集”，某石灰水中含有氢氧化钙1.48 g。要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀，能够吸收二氧化碳的质量是多少？ 2.某化学兴趣小组开展有关“碳和碳的化合物”的项目式学习，通过系列活动学习和探究“碳和碳的化合物”有关知识。 （1）我国古代书画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，是因为在常温下单质碳 　 　（填字母）。 a.化学性质不活泼 b.硬度高 c.吸附能力强 d.具有还原性 （2）小组同学了解到CO可用于冶炼金属，同学们用如图装置模拟炼铁。 ①该反应利用了一氧化碳的 　 　性。 ②分析C处酒精灯的作用是 　 　。 ③能证明氧化铁已经被还原为铁的现象是 　 　。 （3）小组同学用如图装置探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。 ①小组同学向充满二氧化碳的塑料瓶中注入氢氧化钠溶液后，振荡，发现瓶子变瘪了。有同学认为瓶子变瘪了是因为二氧化碳气体减少，据此能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应；但小明对此结论产生疑问，原因是 　 　。 ②小组同学想通过验证有新物质生成来证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，请写出验证时发生的反应的化学方程式：　 　。 ③小组同学想进一步探究振荡后瓶中溶液的溶质有哪些，请设计实验并写出实验步骤、现象及结论 　 　。 （4）在项目学习过程中，小组同学了解到我国科学家在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成。在催化剂的作用下，将二氧化碳和氢气转化为甲醇（CH3OH）和水，再经过复杂的变化将甲醇转化为淀粉[（C6H10O5）n]。请计算用CO2人工合成淀粉的过程中（假设反应过程中无其他含碳物质的加入和生成）制得6.4g甲醇，理论上需消耗CO2的质量。 3．兴趣小组的同学以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下活动。 【活动一】碳影响 （1）验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按如图所示装置进行实验，在阳光下照射一段时间后，观察到中间封存的红墨水慢慢向左移动。请你结合温度和压强知识解释这一现象 　 。 【活动二】碳捕集 （2）根据二氧化碳的性质，可以用某些溶液捕集二氧化碳。为比较捕集效果，小组同学用三个相同的软塑料瓶设计了如图所示实验。 ①图中X的数值为 　 　。 ②实验得出氢氧化钠溶液捕集二氧化碳效果最好，得出该结论依据的实验现象是什么？ 　 ③实验后丙瓶内所得溶液是否还有氢氧化钠剩余，请设计实验方案验证 　 　。（简要写出操作、现象、结论） 【活动三】碳封存 （3）化学链燃烧技术是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，利用化学链燃烧技术捕捉甲烷燃烧所产生的CO2，再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如图所示： ①在高温条件下，燃料反应器中发生反应的化学方程式是 　 　。 ②化学链燃烧与CH4直接在空气中燃烧相比，优势之一是排放出的CO2浓度更高，原因是 　 　。 ③整个工艺流程中可以循环利用的物质除了CaS、CaSO4外还有 　 。 【活动四】碳转化 （4）科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（C2H4和水），利用该方法转化176 L二氧化碳，可生产乙烯的质量为多少克？（标准状况下，二氧化碳的密度约为2 g/L） 4．碳和碳的氧化物与人类生产、生活密切相关，请回答下列问题。 （1）画出碳原子的结构示意图 。 （2）化学物质中也有“足球”。某物质因其结构形似足球而得名“足球烯”（如图所示）。其每个分子中含60个碳原子，“足球烯”的化学式为 。“足球烯”与金刚石的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是 　 　。 （3）小组同学梳理了二氧化碳的性质与用途，如图所示。请完成①②处相关内容：①　 　 ；②　 　。 （4）小组同学将一定量甲烷在少量氧气中燃烧的产物依次通过如图装置，实验过程中观察到无水硫酸铜变蓝，黑色CuO粉末变红，澄清石灰水变浑浊。乙装置中发生反应的化学方程式 。有同学认为上述实验未能证明甲烷燃烧后的产物中有二氧化碳，于是对实验装置进行改进，确定了甲烷燃烧产物中有二氧化碳，则他的改进措施是 　 　。 （5）向盛有200 g和盐酸的烧杯中加入20 g粉碎后的某石灰石样品（杂质不参与反应），充分反应后，称量烧杯中的物质质量为213.4 g。请计算该石灰石样品中CaCO3的质量分数。 5.某课外兴趣小组用以下装置对二氧化碳的制取和性质进行探究。 探究一：小明做“证明鸡蛋壳主要成分是碳酸盐，并收集干燥的气体”的实验时，准备了如图一的实验装置： （1）A中的现象是 　 　。 （2）证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，A装置应该和 　 　（填序号）装置相连。 （3）若想收集一瓶干燥的二氧化碳，上述装置的连接顺序是（填各接口字母）a→　 　 。 （4）①A还可以用于锌和稀硫酸制取氢气，写出反应的化学方程式 　 　。 ②氢气作为燃料的优点是 　 　（答出一条即可）。若利用D通过排水法收集氢气，具体的操作是 　 　。 探究二：二氧化碳性质的探究 （5）利用如图二的装置研究CO2与NaOH的反应。用等体积的氢氧化钠溶液和蒸馏水分别进行实验，测得一段时间内压强的变化为图三所示。 ①曲线 　 　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）说明NaOH与CO2发生了反应，写出NaOH与CO2反应的化学方程式 　 　。 ②已知CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，该方法既可以生产尿素[CO（NH2）2]，又可以减少CO2的排放。若用该方法生产120 t尿素，理论上可减少排放CO2的质量是多少？ 6.二氧化碳是人类生存不可缺少的物质，某兴趣小组以（ CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【认识碳循环】大自然有自我调节能力。如图是自然界中碳、氧循环简图。 （1）图一中的转化1 是自然界中消耗二氧化碳的过程，此过程 　 　（填“会”或“不会”）造成酸雨。 （2）若Y是葡萄糖，图二中的转化1通常通过绿色植物的 　 　作用来实现。 【CO2性质探究】 （3）实验甲是用大理石和稀盐酸制取CO2的过程，写出该过程的化学反应方程式 　 。 （4）实验乙：下端木条先熄灭，可以验证CO2的性质是 　 　。 【发生装置的优化】 （5）实验室选用如图装置制二氧化碳，该装置优点是 　 　。为了解该装置的特点，他们在装置中连接压强传感器（如图左），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图右），其中c点对应的操作是 　 　。 【拓展探究】 某同学在做镁在空气中燃烧实验时，突发奇想，把点燃的镁放入盛满二氧化碳的集气瓶中，发现镁条能够剧烈燃烧，产生耀眼的白光，放出热量，生成一种白色固体和黑色颗粒。 （6）小安猜想白色固体为氧化镁，黑色颗粒为碳。小安猜测的理由是 　 　 。 （7）小安猜想是正确的，那么2.4克的镁在二氧化碳中充分反应后生成碳的质量是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案 1.（1）①风能（合理即可） ②CH4+2O2CO2+2H2O　。 （2）分子间有间隔 CO2+H2O＝H2CO3 （3）①C、H ②2∶11 ③CO2+4H2CH4+2H2O （4）解：设能够吸收二氧化碳的质量为x，则： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 44 74 x 1.48 g x＝0.88 g 答：能够吸收二氧化碳的质量是0.88 g。 2.（1）a （2）①还原 ②点燃尾气，减少污染 ③A中的红色粉末变为黑色，B中的澄清石灰水变浑浊 （3）①二氧化碳溶于水，压强减小使瓶子变瘪 ②Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ ③取少量样品，滴加过量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明有碳酸钠；静置．取上层清液，滴加无色酚酞溶液，若溶液变红，则含有氢氧化钠，若溶液不变红，则不含氢氧化钠　。 （4）解：设理论上需消耗CO2的质量为x。 44 32 x 6.4 g x＝8.8 g 答：需消耗CO2 8.8 g。 3．（1）右侧二氧化碳的含量升高会加剧温室效应，右侧瓶中气体升温快导致右侧压强大于左侧 （2）①100mL ②丙塑料瓶变得最瘪 ③向所得溶液中滴加过量的氯化钙溶液，再取上层清液滴加酚酞试液，若酚酞试液变红，说明氢氧化钠有剩余，若无明显现象，说明氢氧化钠无剩余 （3）①CH4+CaSO4CO2+2H2O+CaS　。 ②在空气反应器中分离出了氮气　。 ③氢氧化钠溶液、生石灰 （4）解：二氧化碳的质量为176 L×2 g/L＝352 g。设生成乙烯的质量为x。 2CO2+6H2C2H4+4H2O 88 28 352 g x x＝112 g 答：利用该方法转化176 L二氧化碳，可生产乙烯的质量为112 g。 4．（1） （2）C60 碳原子的排列方式不同 （3）①　人工增雨　 ②　密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧 （4） 在甲、乙之间添加盛有澄清石灰水的洗气瓶 （5）解：根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量是200 g+20 g﹣213.4 g＝6.6 g；设参加反应碳酸钙的质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 6.6 g x＝15 g 该石灰石样品中CaCO3的质量分数为100%＝75% 答：该石灰石样品中CaCO3的质量分数为75%。 5.（1）鸡蛋壳逐渐消失，有气泡产生 （2）C （3）b→c→g （4）①Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ ②燃烧产物是水，对环境无污染 把集气瓶内盛满水，将气体从f端通入，当瓶中的水完全从g端排出时，气体就收集满了 （5）①Ⅱ 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O ②解：设理论上可减少排放CO2的质量是x。 CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O 44                60 x                 120 t x＝88 t 答：理论上可减少排放CO2的质量是88 t。 6.（1）不会 （2）光合 （3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ （4）密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧　 （5）可以控制反应的发生和停止 打开弹簧夹 （6）反应前后元素种类不变 （7）解：设生成碳的质量为x， 2Mg+CO22MgO+C 48 12 2.4g x x＝0.6g 答：生成碳的质量为0.6g。 学科网（北京）股份有限公司 $$