内容正文:
专题09 碳和碳的氧化物
考点概览
题型一 碳单质的性质及用途
题型二 碳的氧化物的性质和用途
题型三 二氧化碳的制取及性质实验
题型四 低碳生活与资源化利用
碳单质的性质及用途题型一
1.(2025·湖南邵阳新宁·二模)下列有关物质的用途与性质,对应关系不正确的是
选项
用途
性质
A
金刚石用于钻探机钻头
硬度大
B
石墨用于制作铅笔芯
质软,深灰色
C
用作保护气
易与其他物质反应
D
用作气体肥料
参与光合作用
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·湖南衡阳·二模)在“自制简易净水器”的项目化学习中,同学们设计了如图所示的净水器。下列说法正确的是
A.该净水器能将硬水软化
B.活性炭的主要作用是过滤水中的不溶性杂质
C.小卵石和石英砂的作用是吸附色素和异味
D.净化后的水仍含有一些可溶性杂质
3.(2025·河南三门峡·二模)发展科学思维,聚焦核心素养。下列推理正确的是
A.分类观:碱中含有氢元素和氧元素,则含有氢元素和氧元素的化合物一定是碱
B.转化观:活泼金属能与稀硫酸反应放出气体,则能与稀硫酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有二氧化碳生成,证明该物质中含有碳、氧两种元素
D.宏微结合:金刚石和石墨的物理性质不同,是因为它们的碳原子的排列方式不同
4.(2025·山东潍坊诸城·二模)下列物质的用途中,主要利用其化学性质的是
A.液态氦用于制造低温环境 B.金刚石薄膜用作透镜涂层
C.石墨用于制造高铁受电弓滑板 D.小苏打用于焙制糕点的发酵粉
5.(2025·湖南长沙雅礼教育集团·二模)碳及碳的化合物在日常生活和工农业生产中应用广泛。下列有关说法错误的是
A.金刚石和石墨都是天然存在的硬度最大的物质
B.二氧化碳能用于灭火、作气体肥料等用途
C.一氧化碳有毒,煤火取暖一定要注意室内通风
D.一氧化碳和二氧化碳在一定条件下,可以相互转换
6.(2025·山东青岛即墨·二模)由碳元素形成的单质有很多种,如金刚石、石墨和等。下列有关碳单质的说法中正确的是
A.金刚石和石墨都是黑色固体
B.金刚石、石墨、都由原子直接构成
C.碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳
D.金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同
7.(2025·江西上饶信州区部分学校·二模)下列有关碳及其氧化物的说法中,正确的是
A.烧炭取暖时紧闭门窗容易使人中毒
B.一氧化碳可用作燃料、人工增雨剂等
C.木炭、二氧化碳在一定条件下都能将氧化铜还原为铜
D.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,化学性质不同
8.(2025·广东广州增城·二模)下列劳动项目与涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用碳素墨水书写档案
常温下,碳单质的化学性质稳定
B
燃气灶上用铁锅炒菜
铁具有导电性
C
用柠檬酸、碳酸氢钠自制汽水
柠檬酸和碳酸氢钠反应生成
D
用铁粉作月饼盒内的双吸剂
铁粉会吸收水和氧气
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·山东临沂河东·二模)“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝,其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识,解析不正确的是
A.烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO
B.徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化
C.徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定
D.徽墨制作中添加冰片()作为防腐剂,徽墨属于纯净物
10.(2025·江苏常州武进区·二模)新材料“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具备高弹性和疏松多孔的结构,其密度约为氢气密度的两倍。关于“碳海绵”的说法中不正确的是
A.“碳海绵”充分燃烧生成CO2 B.“碳海绵”具有吸附性,属于物理性质
C.“碳海绵”具有一定的吸附性 D.“碳海绵”是单质
11.(2025·湖南长沙青竹湖湘一外校·二模)下列有关“碳家族”成员的说法中,错误的是
A.石墨导电性好,可作电池的电极 B.木炭具有可燃性,可用作燃料
C.金刚石硬度大,可制成铅笔芯 D.活性炭吸附性强,可作冰箱除味剂
12.(2025·湖南长沙湘一立信中学·二模)用墨写的福字和春联成为春节的传统,福字和春联在次年更换时墨迹依然清晰,体现出碳单质具有的性质是
A.高温下的还原性 B.氧化性
C.常温下化学性质稳定 D.可燃性
13.(2023·吉林松原乾安部分学校·二模)根据下图所示的实验回答问题:
(1)通过A实验的现象比较空气与呼出气体中的 含量高低。
(2)B实验中小灯泡发光,说明石墨具有 性。
(3)C实验用来验证质量守恒定律,其中气球的作用是 。
14.(2025·四川成都青羊区·二诊)学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
15.(2025·湖南永州·二模)认真阅读下列科普短文。
被誉为21世纪“黑金材料”的石墨烯,是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片。因此,石墨烯的化学性质类似石墨。
石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。用石墨烯与铝合金融合可制出一种具备特殊性能的烯合金,研究人员称已使用该材料生产出了“一分钟充满电的电池”。
功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
依据文章内容回答下列问题。
(1)石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)烯合金除含碳元素之外,一定还含有 元素。
(3)下列对石墨烯和烯合金的说法正确的是___________(填标号)。
A.石墨烯常温下化学性质非常活泼
B.石墨烯可以用于制作钻头
C.烯合金不具有导电性
D.烯合金是一种新型材料,在新能源汽车领域有广泛用途
16.(2025·湖南常德澧县·二模)阅读下列科普短文,回答相关问题。
碳纳米技术的应用十分广泛,碳纳米管作为碳纳米技术的典型代表,具有独特的结构和优异的性能。它是由碳原子组成的管状结构,管径通常在几纳米到几十纳米之间。碳纳米管的碳原子之间以共价键相连,这种特殊的化学键赋予了它极高的强度和良好的导电性。在制备碳纳米管时,化学气相沉积法较为常用。以甲烷为碳源,在高温和催化剂(如铁、钴等金属颗粒)的作用下,甲烷分解,碳原子在催化剂表面沉积并逐渐生长成管状的碳纳米管。
在催化领域,碳纳米管负载催化剂也备受关注。例如,将金属催化剂(如铂)负载在碳纳米管表面,由于碳纳米管的高比表面积和良好的电子传导性,能够提高催化剂的活性和稳定性。在化学反应中,反应物分子更容易吸附在碳纳米管表面的催化剂上,从而加速反应进行。
(1)化学气相沉积法制备碳纳米管的过程中,催化剂在化学反应前后的质量和 不变。
(2)除碳纳米管外,金刚石和石墨同样是由碳原子构成的碳单质,然而二者物理性质却大相径庭,其原因是 。
(3)下列关于碳纳米技术中化学知识的说法正确的是________(填序号)。
A.碳纳米管的强度和导电性与碳原子间的共价键无关
B.碳纳米管结构独特,由碳原子组成管状,管径在几纳米到几十纳米
C.制备碳纳米管常用化学气相沉积法,以甲烷为碳源,在高温和催化剂作用下制备
D.化学气相沉积法制备碳纳米管时,铁、钴等金属颗粒作反应物
17.(2025·湖南邵阳新宁·二模)科普阅读题,认真阅读下列材料,回答有关问题。
碳是一种神奇的材料,既可以制成柔软的铅笔芯,也可以构成坚硬的金刚石。来自中国科学院化学研究所的研究人员,在常压下通过简单的反应条件,创制出一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合。
金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料都是由碳原子构成的不同形态的单质,但它们能展现出完全不同的物理性质,因此,它们被称为碳的“同素异形体”。
经过5年的潜心研究,研究人员利用掺杂聚合—剥离两步法,成功把纳米团簇聚合在一个平面上,并通过碳碳键相互共价键合形成规则的二维拓扑结构材料,即单层二维聚合单晶。“通过进一步研究,我们发现,这种新型碳材料具有结晶度高、热力学稳定性好以及禁带宽度适度等优良特性。”郑健说,这是继石墨烯之后,又一种稳定的二维碳材料。
这项研究开辟了以碳簇代替原子构筑碳材料的新策略,同时,新制备的碳材料在非线性光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景,在超导、量子计算、自旋运输、信息及能量存储、催化等领域也具有潜在的应用价值。
(1)石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料的物理性质差异大的原因是 。
(2)单层二维聚合单晶是由 构成的物质。(填“分子”“原子”或“离子”)
(3)根据上述材料简单归纳“同素异形体”的概念 。
18.(2025·湖南岳阳岳阳楼区·二模)阅读如下科普短文,回答问题。
新型材料——液态金属材料
清华大学、中国科学院理化技术研究所发明了一种全新的可实现超大尺度膨胀变形的液态金属材料,该材料其实是一种低沸点的,由液态金属和硅胶制成的材料。液态金属并不只是一种,而是种类繁多的大家族,通过不同的金属和配比,可以获得不同性能的液态金属材料。硅胶的主要成分是二氧化硅,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸(HF)外不与任何物质发生反应,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,具有开放的多孔结构,是一种非晶态物质,并且也不易燃烧。
研究人员称,这种可以被3D打印成任意形状的特殊材料,可以摆脱其他刚体支撑物和溶液环境并得以站立,呈现出超大尺度变形和运动功能,且全部过程可逆。而这种材料既具有金属的性质,又具有液体的流动性,尤其适合制备由无线控制的软体机器人以及肿瘤的治疗、神经和骨骼修复等。
(1)硅胶具有开放的多孔结构,推测其具有 性。
(2)请将化学方程式补充完整:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ 。
(3)这种液态金属材料可用于 (填一种用途)。
碳的氧化物的性质和用途题型二
1.(2025·北京大兴·二模)两集气瓶中分别盛装二氧化碳和氧气。下列方法能区分两种气体的是
A.观察颜色 B.加入澄清石灰水 C.闻气味 D.加入氢氧化钠溶液
2.(2025·云南楚雄·二模)关于下列实验的叙述不正确的是
A.实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛中含有氧元素
B.实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.实验③对锥形瓶进行加热,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律
D.实验④无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动
3.(2025·云南昭通绥江·二模)下列探究灭火原理的四个实验中,说法错误的是
A.实验①中蜡烛熄灭,实验②中蜡烛不熄灭,说明隔绝空气可以灭火
B.实验③中蜡烛熄灭,因为稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,隔绝了空气
C.实验④中蜡烛熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大且不能燃烧也不支持燃烧
D.通过上述实验能得出,灭火原理包括隔绝氧气、降低温度、隔离可燃物
4.(2025·辽宁大连·二模)二氧化碳在生产和生活中用途广泛。下列说法不正确的是
A.二氧化碳可作气体燃料 B.二氧化碳是植物光合作用的原料
C.二氧化碳可用于生产碳酸饮料 D.固态二氧化碳(干冰)可用于人工增雨
5.(2025·河南濮阳·二模)正确的实验操作是实验成功的重要保证。下列实验操作有误或不能达到实验目的的是
A.证明密度比空气大
B.证明分子运动现象
C.证明燃料中是否含碳元素
D.可燃物燃烧需要达到一定温度
6.(2025·山东济宁任城区·二模)下列实验操作及现象与结论相符合的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向质量分数为5%的溶液中加入少量,有大量气泡产生
增大了生成的质量
B
向盛满的矿泉水瓶中倒入约体积的溶液,振荡,瓶子变瘪
能与发生反应
C
向溶液中滴加稀盐酸无明显现象
与稀盐酸不反应
D
向某溶液中滴加盐酸无明显现象,再滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定有
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·山东济宁邹城十一中·二模)下列实验操作能达到实验目的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
溶液中混有少量
除杂
溶解、过滤、洗涤、烘干
B
和的混合溶液
分离
加入过量的溶液,过滤、洗涤,再分别向滤渣和滤液中加入适量稀盐酸
C
中混有少量
除杂
加水溶解,过滤,蒸发结晶
D
和
鉴别
分别把燃着的木条伸入集气瓶中,观察现象
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·江苏南京秦淮区·二模)下列实验操作、实验现象与实验结论对应关系正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
测量加入氢氧化钠固体前水的温度和氢氧化钠固体溶解后溶液的温度
溶液温度低于水的温度
氢氧化钠固体溶解时放热
B
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入少量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
塑料瓶变瘪
二氧化碳能与氢氧化钠发生反应
C
取少量久置的氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加几滴无色酚酞溶液
无色酚酞溶液变成红色
该氢氧化钠溶液未变质
D
取少量久置的氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸
有气泡产生
该氢氧化钠溶液已变质
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·山东济宁泗水·二模)下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2中的CO气体
点燃
B
分离MgCl2和NaCl的固体混合物
加入足量水溶解,加入适量NaOH溶液后过滤,滤渣洗涤、干燥,滤液蒸发结晶
C
探究MnO2是否是H2O2分解的催化剂
比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡的快慢
D
探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性
将形状、质量相同的三种金属分别放入盛有等质量、等浓度稀盐酸的试管中
A.A B.B C.C D.D
10.(2025·山东武城·二练)下列实验设计不能获得成功的是
A.证明CO2密度比空气大且能与水反应
B.测定空气中氧气的含量
C.将河水转化为纯净水
D.验证Ni、Zn和Cu的金属活动性大小
11.(2025·江苏扬州邗江梅苑双语学校·二模)下列对有关实验现象的描述不正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
C.将铜丝插入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色物质析出
D.将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红色
12.(2025·山东德州平原县·二模)化学兴趣小组同学按如下图所示进行趣味实验,将U形管开口端放入烧杯内,下列说法不正确的是
A.烧杯内溶液呈红色
B.U形管开口端放入烧杯后,管内气压减小
C.溶液在管内上升并流入另一端
D.溶液进入管内变为无色
13.(2025·甘肃定西临洮·二模)下列实验设计不能达到实验目的是
A.测定空气中氧气的含量
B.证明能与NaOH溶液反应
C.验证质量守恒定律
D.探究X固体遇水时能量的变化
14.(2025·广西南宁青秀&西乡塘&钦州钦北区·二调)化学实验小组可通过如图所示的实验探究二氧化碳的性质。下列说法不正确的是
A.二氧化碳能与可溶性碱反应
B.软塑料瓶变瘪的程度为
C.对比A、C瓶的现象可证明二氧化碳能与水发生反应
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
15.(2025·山东菏泽牡丹区·二模)性质决定用途,用途反映性质。下列物质的用途与性质对应不正确的是
A.用生石灰制作自热盒饭的发热材料——生石灰与水反应放热
B.一氧化碳用于冶炼金属——具有还原性
C.铜丝做电线的内芯——具有导电性
D.医疗上血液制品的储存与运输用到干冰——二氧化碳不支持燃烧
16.(2025·山东乐陵·二练)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.镁粉用于生产烟花 B.浓硫酸用于干燥气体
C.水银用于制作体温计 D.干冰用于人工降雨
17.(2025·湖南岳阳汨罗·二模)以下学习笔记中,物质的用途或主要成分的化学式有错误的是
物质
用途
主要成分的化学式
A
干冰
灭火
B
发酵粉
制作蛋糕
C
石灰乳
配制波尔多液
D
生理盐水
冲洗伤口
18.(2025·广东广州增城·二模)的下列用途中,没有涉及化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.用于生产碳酸饮料
C.用作气体肥料 D.用于人工合成淀粉
19.(2025·江苏徐州铜山区·二模)二氧化碳是自然界中的重要物质,下列与二氧化碳无关的是
A.光合作用 B.温室效应 C.酸雨形成 D.干冰制冷
20.(2025·山东青岛崂山·二模)建立模型是学习化学的一种重要方法,下列模型错误的是
A. B.
C. D.
21.(2025·山东泰安宁阳县·二模)学习化学,强化安全意识,提升安全素养。下列做法错误的是
A.车载香水含有酒精,夏天使用应避免长时间暴晒
B.进入煤矿的矿井中,应注意严禁烟火
C.室内放置一盆水,能防止煤气中毒
D.图书馆发生火灾,应使用二氧化碳灭火器扑救
22.(2025·山东济宁曲阜·二模)下列物质的用途主要利用其物理性质的是
A.将铝粉刷在铁栏杆上 B.液氨作制冷剂
C.一氧化碳用于冶炼金属 D.小苏打用于烘焙糕点
23.(2025·广东广州六中·二模)下列实验方案中,能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别溶液和溶液
取样,分别滴加溶液,观察现象
B
检验NaOH溶液的变质程度
取样,加入足量稀盐酸,观察是否产生气泡
C
除去溶液中的少量盐酸
加入过量的Mg(OH)固体,过滤
D
除去CO中的少量
将混合气体通过足量的灼热CuO粉末
A.A B.B C.C D.D
24.(2025·天津滨海新区·二模)下列说法正确的是
A.金刚石和石墨是由不同原子构成的 B.和CO具有相同的分子种类
C.仅含碳、氧两种元素的物质一定属于纯净物 D.和CO在一定条件下可以相互转化
25.(2025·天津滨海新区·二模)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“”表示通过一步反应能实现转化)下列推论不正确的是
A.若甲是碳酸钠,乙是硫酸钠,则丁可以是氯化钡
B.若甲是碳酸钙,则乙转化成丙的反应可以是放热反应
C.若乙是最常用的溶剂,则丁可以是单质碳
D.若丙是二氧化碳,丁是熟石灰,则丁可以通过复分解反应转化为乙
二氧化碳的制取及性质实验题型三
1.(2025·湖南常德澧县·二模)在实验室制取二氧化碳实验中,涉及的部分实验操作如下,其中正确的是
A.发生装置 B.取完盐酸后
C.检验 D.验满
2.(2025·湖南娄底新化·二模)在“二氧化碳的实验室制取”实验中,下列装置或操作不正确的是
A.制备 B.干燥
C.收集 D.验满
3.(2025·广东江门蓬江区省实·二模)在化学实验操作中,小明和小红分别抽取了I、II组试题进行实验。
I组:O2和CO2的制取与性质探究
(1)实验室中装置A、B都可以用来制取氧气和二氧化碳,其中仪器a的名称是 ,实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 ,装置C中凹陷的软质塑料瓶的。优点与装置 (填“A”或“B”)相似。
(2)小明提出用装置C可以验证可燃物燃烧的条件,进行如下实验:
ⅰ.捏住乙处瓶身(如图所示)一段时间后,点燃丁处酒精灯,观察到丙处硫不燃烧。
ⅱ.继续实验:放开乙处瓶身,捏住甲处瓶身一段时间,观察到丙处的现象是 。
通过对比实验ⅰ、ⅱ,可以得出结论:物质燃烧需要 。并且能够得出CO2的化学性质之一是 。
(3)戊中氢氧化钠溶液的作用是 。
II组:兴趣小组利用数字化实验对氢氧化钠和稀盐酸中和反应进行探究,并用传感器记录数据,结果如图所示:
(4)a点时溶液所含的溶质是 (填化学式),该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
4.(2025·河南周口沈丘五校·二模)实验室制取气体常常用到下列装置,根据给出的装置回答下列问题:
(1)若用B装置制取O2,写出反应的化学方程式: 。
(2)若实验室制取并收集CO2,则应选择的装置为 ,该反应的化学方程式为 。
(3)若用F装置收集一瓶氢气,气体从a口进入,请把F装置补画完整。
5.(2025·河南安阳安阳县五校·二模)实验是科学探究的重要方式,如图是实验室常见的气体发生装置和收集装置。
(1)装置A和装置B都可以作为气体发生装置,写出发生反应的化学方程式。(写一个即可)
(2)装置A中,使用长颈漏斗向反应容器内添加液体试剂时,长颈漏斗末端要伸入液面以下,原因是什么?
(3)检验装置C中的气体是否为二氧化碳。(简要叙述实验步骤和现象)
6.(2025·河南南阳西峡·二模)某小组在实验室用下图装置(加持仪器已略去)验证二氧化碳的性质。
(1)将干燥的二氧化碳通入装置,能证明与水发生化学反应的现象是 。
(2)用稀盐酸清洗长期盛放石灰水的试剂瓶,请写出相关反应的化学方程式 。(写出一个即可)
(3)D烧杯中的蜡烛由下到上依次熄灭。据此推测二氧化碳的性质 。
7.(2025·湖南常德安乡·二模)某兴趣小组利用图1装置,对“CO2和NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满CO2的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样的烧瓶中滴加80mL NaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。根据题意请回答下列问题:
(1)由实验1得到的图像是 曲线。(填“A”或“B”)
(2)A曲线中ab段上升是因为 。
(3)该实验能证明CO2与NaOH(足量)溶液发生了反应,请写出该反应的化学方程式: 。通过此实验说明,利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究。
8.(2025·山东潍坊诸城·二模)在“宏观—微观—符号”之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某兴趣小组对澄清石灰水展开如下实验探究。请回答有关问题。
(1)图1是稀盐酸与澄清石灰水的反应实验及反应过程中测定的变化曲线。
①向烧杯中滴加的溶液为 。
②用温度传感器测量图1曲线中、、三点对应的溶液温度,其中温度值最大的点是 。
③a、b、c三点对应溶液中所含溶质的质量大小关系是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
(2)小组同学向澄清石灰水中通入二氧化碳(如图2所示),澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)小组同学继续向试管甲中通入二氧化碳,发现液体由浑浊变澄清,取试管甲中液体分别进行实验(如图3所示),结合微观示意图回答下列问题。
①向试管乙中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,该反应的微观实质为 ,该反应 (填“能”或“不能”)体现酸的通性。
②向试管丙中滴加溶液,观察到有白色沉淀产生,则微观示意图中的化学式为 。
9.(2025·天津河西·二模)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称 。
(2)选用装置与制取。
①写出反应的化学方程式: 。
②装置A需完善的操作是 。
③若选用装置B作发生装置,优点是 。
(3)利用装置D实验,观察两支蜡烛自上而下依次熄灭,可推理得知二氧化碳的化学性质为 。
10.(2025·广东惠州惠城·二模)回答下列问题。
(1)实验室制取气体
①写出加热高锰酸钾制氧气的反应方程式 ,写出仪器a的名称 ,可用装置E收集氧气的原因是 (写两点)。
②实验室制取并收集二氧化碳时,应选择的发生装置是 (填字母),验满的方法是在C对应的集气瓶口处放一 。
(2)基于碳中和理念设计低碳行动方案:
①将图装置置于阳光下照射一段时间。观察到红墨水左移,证明图中两种气体中, 保温效果较差。
②“碳中和”中的“碳”是指 。请你提出一条低碳生活的具体做法 。
11.(2025·广东中山部分学校·二模)下图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为 。试管口放一团棉花的目的是 。要收集较纯净的氧气,可选择的收集装置为 (填字母,从C、D、E中选择)。
(3)F装置可用于排水法收集氧气,收集时气体应从 口进入(填字母)。
(4)用两个相同的塑料瓶分别收集燃气灶炒菜前后灶台旁的气体,组成如图一所示装置,放在阳光下照射,观察到红墨水水柱向 (选填“左”或“右”)边移动,说明炒菜后空气中二氧化碳含量增多。
(5)某同学们设计了“吸收”二氧化碳的对比实验,如图二所示。
①写出B瓶中的实验现象: 。
②通过对比三个软塑料瓶变瘪的程度,可知 (从“A瓶”、“B瓶”、“C瓶”中选择)吸收二氧化碳的效果更好。
(6)写出一条二氧化碳在日常生活中的用途 。
低碳生活与资源化利用题型四
1.(2025·江苏扬州树人教育集团·二模)温室效应是一个全球性的环境问题,下列属于温室气体的是
A. B. C. D.
2.(2025·海南三亚·二模)小华参加跨学科实践活动,设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里的空气质量。发现“监测站”显示某区域二氧化碳浓度超标,下列不是导致二氧化碳超标原因的是
A.化石燃料的燃烧 B.人和动物的呼吸 C.工业煅烧石灰石 D.植物的光合作用
3.(2025·四川宜宾长宁·二模)化学源于生活,应用于生活。下列描述错误的是
A.二氧化碳过多会引起全球变暖
B.长期食用亚硝酸钠腌制的食品对健康有害
C.合金、合成纤维、合成橡胶都属于合成材料
D.打开汽水瓶盖时,由于压强减小,气体的溶解度变小,汽水会喷出
4.(2025·山东淄博沂源·二模)“碳循环”和“氧循环”是自然界中的重要循环,下列用化学学科观点分析“碳、氧循环”的说法中,不正确的是
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.微粒观:碳、氧循环过程能使自然界中的氧原子总数保持不变
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
5.(2025·湖南娄底新化·二模)2024年全球人为活动(包括化石燃料、土地利用、土地利用变化和林业)二氧化碳排放创新历史新高。下列行动不符合低碳行动的是
A.推广新能源汽车,可助力碳减排
B.使用一次性筷子,减少疾病传染
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.将二氧化碳采用一定途径进行捕集、封存
6.(2025·山西晋中榆次·二模)自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡,结合图示,下列说法正确的是
A.碳循环中的“碳”指的是碳单质
B.自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C.水循环过程中水分子种类发生改变
D.自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
7.(2025·山东青岛崂山·二模)“人造树叶”是一种新型材料。光照时,和在“人造树叶”催化下发生反应生成和(乙醇),其微观示意图如下,下列说法正确的是
A.参加反应的和分子个数比为
B.该反应中有三种氧化物
C.反应前后氧元素的化合价不变
D.该反应可以缓解温室效应,又能产生燃料,并释放氧气
8.(2025·山东青岛崂山·二模)如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程,其中错误的是
A.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化
B.水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化
C.碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定
D.低碳行动中的“碳”指的是碳单质
9.(2025·安徽亳州利辛·二模)“碳中和”是我国的重要战略目标。下列做法不符合低碳理念的是
A.大力推广氢能源汽车 B.农作物秸秆就地焚烧
C.提倡骑共享单车出行 D.循环使用教学教科书
10.(2025·湖南常德澧县·二模)“碳循环”对维持生命、调节气候等具有关键作用。下列有关“碳循环”的说法正确的是
A.海洋中的水能吸收二氧化碳
B.植物光合作用不能吸收二氧化碳
C.使用化石能源不会排放二氧化碳
D.动植物呼吸排放的二氧化碳是空气污染物
11.(2025·四川成都青羊区·二诊)兴趣小组设计并制作“水草缸二氧化碳补给装置(如图)”。下列说法正确的是
A.甲装置制备二氧化碳可控制反应速率
B.乙瓶中的水可用氢氧化钠溶液代替
C.导管伸入水草缸内应置于“③”处
D.通入二氧化碳是为了调节缸内酸碱度
12.(2025·山东泰安东平·二模)下列途径有利于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,有关说法不正确的是
A.“碳减排”:用清洁能源替代化石燃料减少CO2排放
B.“碳利用”:利用化学反应将二氧化碳转化为燃料、尿素等
C.“碳捕集”:用氢氧化钠溶液吸收CO2,该反应属于复分解反应
D.“碳封存”:CO2被压缩液化泵入地下储存,液化过程中CO2分子的间隔减小
13.(2025·重庆巴南实验集团·二模)关于“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,下列说法不正确的是
A.大气中过量的二氧化碳会造成温室效应加剧
B.固态的二氧化碳俗称“干冰”,常用于人工降雨
C.可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
D.向紫色石蕊试液中通入二氧化碳,使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳
14.(2025·山东济南天桥区·二模)努力争取在2060年前实现“碳中和”是我国在联合国上的郑重承诺。下图为自然界中的“碳循环”模拟示意图,下列说法不正确的是
A.“碳中和”是指使用碱中和CO2
B.途径①表示植物的光合作用
C.途径②中部分CO2最终转变为碳酸盐
D.大量使用化石燃料使CO2排放量增加
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专题09 碳和碳的氧化物
考点概览
题型一 碳单质的性质及用途
题型二 碳的氧化物的性质和用途
题型三 二氧化碳的制取及性质实验
题型四 低碳生活与资源化利用
碳单质的性质及用途题型一
1.(2025·湖南邵阳新宁·二模)下列有关物质的用途与性质,对应关系不正确的是
选项
用途
性质
A
金刚石用于钻探机钻头
硬度大
B
石墨用于制作铅笔芯
质软,深灰色
C
用作保护气
易与其他物质反应
D
用作气体肥料
参与光合作用
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、金刚石是自然界中硬度最大的物质,适合用于钻头。选项正确;
B、石墨质软,深灰色,可用于制作铅笔芯,选项正确;
C、氮气化学性质不活泼,不易与其他物质反应,可作保护气,选项错误;
D、植物的光合作用需要二氧化碳,故二氧化碳可用于作气体肥料,选项正确;
故选C。
2.(2025·湖南衡阳·二模)在“自制简易净水器”的项目化学习中,同学们设计了如图所示的净水器。下列说法正确的是
A.该净水器能将硬水软化
B.活性炭的主要作用是过滤水中的不溶性杂质
C.小卵石和石英砂的作用是吸附色素和异味
D.净化后的水仍含有一些可溶性杂质
【答案】D
【详解】A、硬水软化是要除去水中的可溶性钙、镁化合物,该简易净水器只能除去不溶性杂质,无法除去水中的钙、镁离子等,不能将硬水软化,A 错误;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,主要作用是吸附水中的色素和异味,而不是过滤不溶性杂质,B 错误;
C、小卵石和石英砂的作用是过滤,除去水中较大颗粒和较小颗粒的不溶性杂质,不能吸附色素和异味,C 错误;
D、该简易净水器只能除去不溶性杂质、吸附部分色素和异味,无法除去水中的可溶性杂质,所以净化后的水仍含有一些可溶性杂质,D 正确。
故选D。
3.(2025·河南三门峡·二模)发展科学思维,聚焦核心素养。下列推理正确的是
A.分类观:碱中含有氢元素和氧元素,则含有氢元素和氧元素的化合物一定是碱
B.转化观:活泼金属能与稀硫酸反应放出气体,则能与稀硫酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有二氧化碳生成,证明该物质中含有碳、氧两种元素
D.宏微结合:金刚石和石墨的物理性质不同,是因为它们的碳原子的排列方式不同
【答案】D
【详解】A、碱必须含有氢氧根,所以碱中含有氢元素和氧元素,而含H、O元素的化合物不一定是碱,如H₂O是氧化物,而非碱,故选项错误;
B、活泼金属能与稀硫酸反应放出气体,而能与稀硫酸反应放出气体的物质不一定是活泼金属,如碳酸盐(如Na₂CO₃)与稀硫酸反应也会生成CO₂气体,故选项错误;
C、某物质在氧气中燃烧有生成二氧化碳,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中含有氧元素,则某物质中一定含有碳元素可能含有氧元素,故选项错误;
D、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质不同,故选项正确;
故选D。
4.(2025·山东潍坊诸城·二模)下列物质的用途中,主要利用其化学性质的是
A.液态氦用于制造低温环境 B.金刚石薄膜用作透镜涂层
C.石墨用于制造高铁受电弓滑板 D.小苏打用于焙制糕点的发酵粉
【答案】D
【详解】A、液态氦用于制造低温环境,是因为液氦蒸发时吸热,可降低温度,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,是利用其物理性质,故A错误;
B、金刚石薄膜用作透镜涂层,是利用金刚石薄膜硬度大、透光性好,硬度大可以保证涂层不易被刮花,透光性好适合用于光学仪器,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,是利用其物理性质,故B错误;
C、石墨用于制造高铁受电弓滑板,是利用石墨的导电性,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,是利用其物理性质,故C错误;
D、碳酸氢钠俗称小苏打用于焙制糕点的发酵粉,是利用碳酸氢钠受热分解出二氧化碳气体,使糕点松软,该性质需要通过化学变化才能表现出来,是利用其化学性质,故D正确;
故选D。
5.(2025·湖南长沙雅礼教育集团·二模)碳及碳的化合物在日常生活和工农业生产中应用广泛。下列有关说法错误的是
A.金刚石和石墨都是天然存在的硬度最大的物质
B.二氧化碳能用于灭火、作气体肥料等用途
C.一氧化碳有毒,煤火取暖一定要注意室内通风
D.一氧化碳和二氧化碳在一定条件下,可以相互转换
【答案】A
【详解】A、金刚石是天然存在最硬的物质,石墨质地软,故说法错误;
B、二氧化碳不可燃、不助燃,可灭火;光合作用原料,可作气体肥料,故说法正确;
C、 一氧化碳有毒,煤火取暖一定要注意室内通风,避免中毒,故说法正确;
D、一氧化碳和二氧化碳在一定条件下,可相互转化,一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,故说法正确;
故选A。
6.(2025·山东青岛即墨·二模)由碳元素形成的单质有很多种,如金刚石、石墨和等。下列有关碳单质的说法中正确的是
A.金刚石和石墨都是黑色固体
B.金刚石、石墨、都由原子直接构成
C.碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳
D.金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同
【答案】D
【详解】A、金刚石是无色透明的固体,石墨是深灰色、有金属光泽的固体,说法错误,不符合题意;
B、金刚石、石墨都由碳原子构成,由分子构成,说法错误,不符合题意;
C、碳单质具有可燃性,在空气中充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,说法错误,不符合题意;
D、金刚石、石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同,说法正确,符合题意。
故选:D。
7.(2025·江西上饶信州区部分学校·二模)下列有关碳及其氧化物的说法中,正确的是
A.烧炭取暖时紧闭门窗容易使人中毒
B.一氧化碳可用作燃料、人工增雨剂等
C.木炭、二氧化碳在一定条件下都能将氧化铜还原为铜
D.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,化学性质不同
【答案】A
【详解】A. 烧炭取暖时紧闭门窗,室内氧气含量低,炭不充分燃烧生成一氧化碳,容易使人中毒,此选项正确;
B. 一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,二氧化碳固体叫做干冰,干冰升华时,从周围吸收大量的热,使周围温度降低,空气中的水蒸气冷凝为水,所以干冰可作人工增雨剂,此选项错误;
C. 木炭、一氧化碳具有还原性,都能将氧化铜还原为铜,二氧化碳无还原性,不能将氧化铜还原为铜,此选项错误;
D. 金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,物理性质不同,此选项错误。
故选A。
8.(2025·广东广州增城·二模)下列劳动项目与涉及的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用碳素墨水书写档案
常温下,碳单质的化学性质稳定
B
燃气灶上用铁锅炒菜
铁具有导电性
C
用柠檬酸、碳酸氢钠自制汽水
柠檬酸和碳酸氢钠反应生成
D
用铁粉作月饼盒内的双吸剂
铁粉会吸收水和氧气
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、碳素墨水书写档案因碳常温下化学性质稳定,关联正确;
B、铁锅炒菜利用的是铁的导热性,而非导电性,关联错误;
C、柠檬酸与碳酸氢钠反应生成CO2,用于制汽水,关联正确;
D、铁粉作双吸剂吸收水和氧气以防腐,关联正确。
故选B。
9.(2025·山东临沂河东·二模)“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝,其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识,解析不正确的是
A.烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO
B.徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化
C.徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定
D.徽墨制作中添加冰片()作为防腐剂,徽墨属于纯净物
【答案】D
【详解】A、松木不完全燃烧时,主要产物是一氧化碳(CO),同时会产生炭黑等,该选项解析正确;
B、蛋白质转化为氨基酸,有新物质生成,属于化学变化,该选项解析正确;
C、徽墨的主要成分是碳,碳单质在常温下化学性质稳定,所以能在纸上持久不褪色,该选项解析正确;
D、徽墨制作中除了添加冰片,还有炭黑、胶料等多种成分,由多种物质组成,属于混合物,并非纯净物,该选项解析错误。
故选D。
10.(2025·江苏常州武进区·二模)新材料“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具备高弹性和疏松多孔的结构,其密度约为氢气密度的两倍。关于“碳海绵”的说法中不正确的是
A.“碳海绵”充分燃烧生成CO2 B.“碳海绵”具有吸附性,属于物理性质
C.“碳海绵”具有一定的吸附性 D.“碳海绵”是单质
【答案】D
【详解】A、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),充分燃烧生成二氧化碳,该选项说法正确;
B、“碳海绵”具备疏松多孔的结构,则具有吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,“碳海绵”具有一定的吸附性,该选项说法正确;
D、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管,含有多种物质,属于混合物,该选项说法不正确。
故选D。
11.(2025·湖南长沙青竹湖湘一外校·二模)下列有关“碳家族”成员的说法中,错误的是
A.石墨导电性好,可作电池的电极 B.木炭具有可燃性,可用作燃料
C.金刚石硬度大,可制成铅笔芯 D.活性炭吸附性强,可作冰箱除味剂
【答案】C
【详解】A、石墨具有导电性,则可作电极,该选项说法正确;
B、木炭具有可燃性,可用作燃料,该选项说法正确;
C、金刚石硬度大,则可用于切割玻璃,而不能作铅笔芯,该选项说法错误;
D、活性炭疏松多孔,具有吸附性,能吸附颜色和异味,则可作冰箱除味剂,该选项说法正确。
故选C。
12.(2025·湖南长沙湘一立信中学·二模)用墨写的福字和春联成为春节的传统,福字和春联在次年更换时墨迹依然清晰,体现出碳单质具有的性质是
A.高温下的还原性 B.氧化性
C.常温下化学性质稳定 D.可燃性
【答案】C
【详解】墨汁主要成分是炭黑,主要成分是碳单质,用墨书写的福字在次年更换时墨迹依然清晰,与碳单质在常温下化学性质稳定有关系;
故选:C。
13.(2023·吉林松原乾安部分学校·二模)根据下图所示的实验回答问题:
(1)通过A实验的现象比较空气与呼出气体中的 含量高低。
(2)B实验中小灯泡发光,说明石墨具有 性。
(3)C实验用来验证质量守恒定律,其中气球的作用是 。
【答案】(1)氧气/O2
(2)导电
(3)缓冲气压,以防气压过大胶塞弹出
【详解】(1)A实验中燃着的木条在空气中正常燃烧,在呼出气体中很快熄灭,则说明空气中的氧气含量比呼出气体中的高,实验是为了比较氧气含量高低;
(2)B实验中小灯泡发光,形成闭合回路,说明石墨具有导电性;
(3)C实验中红磷燃烧会放热,导致锥形瓶内气压变大,因此气球的作用是缓冲气压,以防气压过大胶塞弹出。
14.(2025·四川成都青羊区·二诊)学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)BD
(3) I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊 吸热 可燃性、还原性
(4) 碳粉的目数越大,反应速率越
【详解】(1)金刚石、石墨都是常见的碳单质,其物理性质差异很大的原因是碳原子排列方式不同;
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷,因为石墨能耐高温、化学性质稳定、具有滑腻感,同时还利用了石墨的导电性,没有用到石墨的可燃性和还原性。
故选BD;
(3)①步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。步骤2:在I处点燃酒精灯加热,木炭在氧气中燃烧发白光,生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,观察到:I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊;
②步骤3试管Ⅰ二氧化碳与碳高温生成一氧化碳,方程式为,该反应需要吸收热量,属于吸热反应;
③步骤1、2说明碳单质具有可燃性,步骤3碳将二氧化碳还原成一氧化碳,说明碳单质具有还原性;
(4)①对比分析a、b两条曲线,在所用碳粉质量相同的情况下,生成同等质量的气体时,b比a所用时间更短,说明b反应速率大于a,而b的碳粉目数多于a,则在所用碳粉质量相同的情况下,碳粉“目数”与反应速率之间的关系为碳粉的目数越大,反应速率越快;
②结合表格数据可知,实验3中反应物的质量是实验1、2的2倍,则生成气体的质量也是实验1、2的2倍,碳粉的目数越大,反应速率越快,所以实验3的反应速率比实验1、2快,则曲线c的大致位置及变化趋势如图所示:
15.(2025·湖南永州·二模)认真阅读下列科普短文。
被誉为21世纪“黑金材料”的石墨烯,是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片。因此,石墨烯的化学性质类似石墨。
石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。用石墨烯与铝合金融合可制出一种具备特殊性能的烯合金,研究人员称已使用该材料生产出了“一分钟充满电的电池”。
功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
依据文章内容回答下列问题。
(1)石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)烯合金除含碳元素之外,一定还含有 元素。
(3)下列对石墨烯和烯合金的说法正确的是___________(填标号)。
A.石墨烯常温下化学性质非常活泼
B.石墨烯可以用于制作钻头
C.烯合金不具有导电性
D.烯合金是一种新型材料,在新能源汽车领域有广泛用途
【答案】(1)单质
(2)铝
(3)BD
【详解】(1)由材料可知,石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片,故其是由同种元素组成的纯净物,故为一种单质;
(2)由材料可知,用石墨烯与铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金,故烯合金除含碳元素之外,一定还含有铝元素(Al);
(3)A、石墨烯为碳单质,故常温下化学性质很稳定,故A错误,不符合题意;
B、石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬,可以作钻头,故B正确,符合题意;
C、石墨烯和铝合金都具有导电性,烯合金是石墨烯和铝合金制成的,所以具有导电性,故C错误,不符合题意;
D、烯合金是由石墨烯与铝合金制出的一种具备特殊性能的新型材料,故D正确,符合题意。
故选:BD。
16.(2025·湖南常德澧县·二模)阅读下列科普短文,回答相关问题。
碳纳米技术的应用十分广泛,碳纳米管作为碳纳米技术的典型代表,具有独特的结构和优异的性能。它是由碳原子组成的管状结构,管径通常在几纳米到几十纳米之间。碳纳米管的碳原子之间以共价键相连,这种特殊的化学键赋予了它极高的强度和良好的导电性。在制备碳纳米管时,化学气相沉积法较为常用。以甲烷为碳源,在高温和催化剂(如铁、钴等金属颗粒)的作用下,甲烷分解,碳原子在催化剂表面沉积并逐渐生长成管状的碳纳米管。
在催化领域,碳纳米管负载催化剂也备受关注。例如,将金属催化剂(如铂)负载在碳纳米管表面,由于碳纳米管的高比表面积和良好的电子传导性,能够提高催化剂的活性和稳定性。在化学反应中,反应物分子更容易吸附在碳纳米管表面的催化剂上,从而加速反应进行。
(1)化学气相沉积法制备碳纳米管的过程中,催化剂在化学反应前后的质量和 不变。
(2)除碳纳米管外,金刚石和石墨同样是由碳原子构成的碳单质,然而二者物理性质却大相径庭,其原因是 。
(3)下列关于碳纳米技术中化学知识的说法正确的是________(填序号)。
A.碳纳米管的强度和导电性与碳原子间的共价键无关
B.碳纳米管结构独特,由碳原子组成管状,管径在几纳米到几十纳米
C.制备碳纳米管常用化学气相沉积法,以甲烷为碳源,在高温和催化剂作用下制备
D.化学气相沉积法制备碳纳米管时,铁、钴等金属颗粒作反应物
【答案】(1)化学性质
(2)碳原子的排列方式不同
(3)BC
【详解】(1)根据催化剂的定义,催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变,所以化学气相沉积法制备碳纳米管的过程中,催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变。
(2)金刚石和石墨都是由碳原子构成的,但金刚石中碳原子是正四面体结构;石墨中碳原子是层状结构,所以二者物理性质大相径庭的原因是碳原子的排列方式不同。
(3)A、文中提到“碳纳米管的碳原子之间以共价键相连,这种特殊的化学键赋予了它极高的强度和良好的导电性”,说明碳纳米管的强度和导电性与碳原子间的共价键有关,A错误;
B、由原文“碳纳米管作为碳纳米技术的典型代表,具有独特的结构和优异的性能。它是由碳原子组成的管状结构,管径通常在几纳米到几十纳米之间”可知,B正确;
C、根据原文“在制备碳纳米管时,化学气相沉积法较为常用。以甲烷为碳源,在高温和催化剂(如铁、钴等金属颗粒)的作用下,甲烷分解,碳原子在催化剂表面沉积并逐渐生长成管状的碳纳米管”,C正确;
D、化学气相沉积法制备碳纳米管时,铁、钴等金属颗粒作催化剂,而不是反应物,D错误。
故选BC。
17.(2025·湖南邵阳新宁·二模)科普阅读题,认真阅读下列材料,回答有关问题。
碳是一种神奇的材料,既可以制成柔软的铅笔芯,也可以构成坚硬的金刚石。来自中国科学院化学研究所的研究人员,在常压下通过简单的反应条件,创制出一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合。
金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料都是由碳原子构成的不同形态的单质,但它们能展现出完全不同的物理性质,因此,它们被称为碳的“同素异形体”。
经过5年的潜心研究,研究人员利用掺杂聚合—剥离两步法,成功把纳米团簇聚合在一个平面上,并通过碳碳键相互共价键合形成规则的二维拓扑结构材料,即单层二维聚合单晶。“通过进一步研究,我们发现,这种新型碳材料具有结晶度高、热力学稳定性好以及禁带宽度适度等优良特性。”郑健说,这是继石墨烯之后,又一种稳定的二维碳材料。
这项研究开辟了以碳簇代替原子构筑碳材料的新策略,同时,新制备的碳材料在非线性光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景,在超导、量子计算、自旋运输、信息及能量存储、催化等领域也具有潜在的应用价值。
(1)石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料的物理性质差异大的原因是 。
(2)单层二维聚合单晶是由 构成的物质。(填“分子”“原子”或“离子”)
(3)根据上述材料简单归纳“同素异形体”的概念 。
【答案】(1)碳原子排列方式不同
(2)分子
(3)同种元素形成的不同单质
【详解】(1)石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料的物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同;
(2)单层二维聚合单晶是由分子构成的物质;
(3)根据材料:金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料都是由碳原子构成的不同形态的单质,但它们能展现出完全不同的物理性质,因此,它们被称为碳的“同素异形体”,则“同素异形体”的概念为同种元素形成的不同单质。
18.(2025·湖南岳阳岳阳楼区·二模)阅读如下科普短文,回答问题。
新型材料——液态金属材料
清华大学、中国科学院理化技术研究所发明了一种全新的可实现超大尺度膨胀变形的液态金属材料,该材料其实是一种低沸点的,由液态金属和硅胶制成的材料。液态金属并不只是一种,而是种类繁多的大家族,通过不同的金属和配比,可以获得不同性能的液态金属材料。硅胶的主要成分是二氧化硅,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸(HF)外不与任何物质发生反应,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,具有开放的多孔结构,是一种非晶态物质,并且也不易燃烧。
研究人员称,这种可以被3D打印成任意形状的特殊材料,可以摆脱其他刚体支撑物和溶液环境并得以站立,呈现出超大尺度变形和运动功能,且全部过程可逆。而这种材料既具有金属的性质,又具有液体的流动性,尤其适合制备由无线控制的软体机器人以及肿瘤的治疗、神经和骨骼修复等。
(1)硅胶具有开放的多孔结构,推测其具有 性。
(2)请将化学方程式补充完整:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ 。
(3)这种液态金属材料可用于 (填一种用途)。
【答案】(1)吸附
(2)H2O
(3)制作软体机器人(或肿瘤的治疗、神经修复、骨骼修复)
【详解】(1)硅胶具有开放的多孔结构,表面积大,可推测其具有吸附性。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前Si、O、Na、H的原子个数分别为1、4、2、2,反应后Si、O、Na、H的原子个数分别为1、3、2、0,故还差1个氧原子、2个氢原子,即1个水分子,故填:H2O。
(3)根据“这种可以被3D打印成任意形状的特殊材料,可以摆脱其他刚体支撑物和溶液环境并得以站立,呈现出超大尺度变形和运动功能,且全部过程可逆。而这种材料既具有金属的性质,又具有液体的流动性,尤其适合制备由无线控制的软体机器人以及肿瘤的治疗、神经和骨骼修复等”可知:这种液态金属材料可用于制作软体机器人(或肿瘤的治疗、神经修复、骨骼修复等)。
碳的氧化物的性质和用途题型二
1.(2025·北京大兴·二模)两集气瓶中分别盛装二氧化碳和氧气。下列方法能区分两种气体的是
A.观察颜色 B.加入澄清石灰水 C.闻气味 D.加入氢氧化钠溶液
【答案】B
【详解】A、氧气和二氧化碳均为无色气体,用观察颜色的方法不能鉴别,故选项错误;
B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,氧气不能,可以鉴别,故选项正确;
C、氧气和二氧化碳均为没有气味,用闻气味的方法不能鉴别,故选项错误;
D、分别加入适量的氢氧化钠溶液,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,但无明显现象,氧气不能与氢氧化钠溶液反应,也无现象,不能鉴别,故选项错误。
故选B。
2.(2025·云南楚雄·二模)关于下列实验的叙述不正确的是
A.实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛中含有氧元素
B.实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.实验③对锥形瓶进行加热,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律
D.实验④无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动
【答案】A
【详解】A、实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛燃烧生成水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则说明蜡烛中含有氢元素,可能含有氧元素,故错误;
B、实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度,故正确;
C、实验③中装置密闭,对锥形瓶进行加热,铜和氧气加热生成氧化铜,发生了化学反应,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律,故正确;
D、实验④浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到无色酚酞溶液中,溶于水形成氨水,氨水显碱性,可使无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动,故正确;
故选A。
3.(2025·云南昭通绥江·二模)下列探究灭火原理的四个实验中,说法错误的是
A.实验①中蜡烛熄灭,实验②中蜡烛不熄灭,说明隔绝空气可以灭火
B.实验③中蜡烛熄灭,因为稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,隔绝了空气
C.实验④中蜡烛熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大且不能燃烧也不支持燃烧
D.通过上述实验能得出,灭火原理包括隔绝氧气、降低温度、隔离可燃物
【答案】D
【详解】A、实验①中烧杯倒扣,装置中的空气有限,氧气耗尽后,蜡烛熄灭,实验②中烧杯正放,蜡烛始终与氧气接触,蜡烛不熄灭,说明隔绝氧气(或空气)可以达到灭火的目的,不符合题意;
B、实验③中蜡烛熄灭,是因为碳酸钠与稀盐酸反应生成了二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可覆盖在火焰表面,隔绝空气,达到灭火的目的,不符合题意;
C、实验④中倒入二氧化碳,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可覆盖在蜡烛火焰表面,隔绝空气,达到灭火的目的,不符合题意;
D、由以上分析可知,上述实验说明隔绝氧气,可以达到灭火的目的,不能说明灭火原理包括降低温度、隔离可燃物,符合题意。
故选D。
4.(2025·辽宁大连·二模)二氧化碳在生产和生活中用途广泛。下列说法不正确的是
A.二氧化碳可作气体燃料 B.二氧化碳是植物光合作用的原料
C.二氧化碳可用于生产碳酸饮料 D.固态二氧化碳(干冰)可用于人工增雨
【答案】A
【详解】A、二氧化碳不具有可燃性(其化学性质稳定,不能燃烧也不支持燃烧),不能作为燃料,说法错误;
B、植物光合作用的原理为,二氧化碳(CO2)是光合作用的重要原料,说法正确;
C、二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸(),使饮料具有酸味和气泡,可用于生产碳酸饮料,说法正确;
D、干冰升华时吸收大量热量,使周围空气温度降低,水蒸气凝结成小水滴或冰晶,从而形成降雨,可用于人工增雨,说法正确。
故选A。
5.(2025·河南濮阳·二模)正确的实验操作是实验成功的重要保证。下列实验操作有误或不能达到实验目的的是
A.证明密度比空气大
B.证明分子运动现象
C.证明燃料中是否含碳元素
D.可燃物燃烧需要达到一定温度
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,将二氧化碳倒入烧杯中,蜡烛熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,可覆盖在火焰表面,隔绝氧气,达到灭火的目的,不符合题意;
B、该实验中,浓硫酸不具有挥发性,一段时间后,紫色石蕊溶液不能变色,不能证明分子运动现象,符合题意;
C、将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变浑浊,说明燃烧生成了二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,二氧化碳由C、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则该燃料中含有碳元素,否则不含碳元素,可以证明燃料中是否含碳元素,不符合题意;
D、该实验中,白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明可燃物燃烧需要达到一定温度,不符合题意。
故选B。
6.(2025·山东济宁任城区·二模)下列实验操作及现象与结论相符合的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向质量分数为5%的溶液中加入少量,有大量气泡产生
增大了生成的质量
B
向盛满的矿泉水瓶中倒入约体积的溶液,振荡,瓶子变瘪
能与发生反应
C
向溶液中滴加稀盐酸无明显现象
与稀盐酸不反应
D
向某溶液中滴加盐酸无明显现象,再滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、向质量分数为5%的溶液中加入少量,有大量气泡产生,加快了生成的速率,氧气的质量不会增大,故选项错误;
B、向盛满的矿泉水瓶中倒入约体积的溶液,振荡,瓶子变瘪,可能是二氧化碳溶于水使得瓶内压强减小,不能证明能与发生反应,故选项错误;
C、氢氧化钠和稀盐酸能反应生成氯化钠和水,向溶液中滴加稀盐酸虽无现象但实际反应发生,故选项错误;
D、先加盐酸无现象,排除碳酸根、银离子干扰,再加氯化钡生成白色沉淀硫酸钡,说明原溶液含硫酸根离子,故选项正确。
故选:D。
7.(2025·山东济宁邹城十一中·二模)下列实验操作能达到实验目的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
溶液中混有少量
除杂
溶解、过滤、洗涤、烘干
B
和的混合溶液
分离
加入过量的溶液,过滤、洗涤,再分别向滤渣和滤液中加入适量稀盐酸
C
中混有少量
除杂
加水溶解,过滤,蒸发结晶
D
和
鉴别
分别把燃着的木条伸入集气瓶中,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氯化铜易溶于水,二氧化锰难溶于水,可用溶解、过滤、洗涤、烘干得到的是二氧化锰,该选项不能达到实验目的;
B、加入过量的K2CO3溶液,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,过滤得到氯化钾溶液和碳酸钡沉淀、洗涤,再分别向滤渣和滤液中加入适量稀盐酸,滤渣中的碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,滤液中的过量的碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,该选项能够达到实验目的;
C、CaO能与水反应生成氢氧化钙,会把原物质除去,不符合除杂原则,该选项不能达到实验目的;
D、分别把燃着的木条伸入集气瓶中,能使木条燃烧更剧烈的是氧气,能使木条熄灭的是二氧化碳和氮气,因此不能区分二氧化碳和氮气,该选项不能达到实验目的。
故选B。
8.(2025·江苏南京秦淮区·二模)下列实验操作、实验现象与实验结论对应关系正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
测量加入氢氧化钠固体前水的温度和氢氧化钠固体溶解后溶液的温度
溶液温度低于水的温度
氢氧化钠固体溶解时放热
B
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入少量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡
塑料瓶变瘪
二氧化碳能与氢氧化钠发生反应
C
取少量久置的氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加几滴无色酚酞溶液
无色酚酞溶液变成红色
该氢氧化钠溶液未变质
D
取少量久置的氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸
有气泡产生
该氢氧化钠溶液已变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、氢氧化钠固体溶解于水时放热,溶液温度应高于水的温度,而不是低于,现象与结论矛盾,错误 。
B、塑料瓶变瘪,可能是CO2与NaOH反应,也可能是CO2溶于水、与水反应导致气压减小。需补充对比实验(如用等体积水做实验 ),仅此现象不能证明CO2与NaOH反应,错误 。
C、NaOH变质生成碳酸钠,NaOH、碳酸钠溶液均显碱性,都能使酚酞变红,无法证明未变质,错误 。
D、加入足量稀盐酸(当滴加稀盐酸时,盐酸先与未变质的氢氧化钠反应,将氢氧化钠反应完全后才会和碳酸钠反应)有气泡产生,说明溶液中含Na2CO3(),证明NaOH已变质,正确 。
故选D。
9.(2025·山东济宁泗水·二模)下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2中的CO气体
点燃
B
分离MgCl2和NaCl的固体混合物
加入足量水溶解,加入适量NaOH溶液后过滤,滤渣洗涤、干燥,滤液蒸发结晶
C
探究MnO2是否是H2O2分解的催化剂
比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡的快慢
D
探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性
将形状、质量相同的三种金属分别放入盛有等质量、等浓度稀盐酸的试管中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【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,因此少量的一氧化碳在二氧化碳中不能被点燃,不能除去中的,不能达到实验目的,不符合题意;
B、加入足量水溶解,加入适量NaOH溶液,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥得到氢氧化镁固体,将滤液蒸发结晶得到氯化钠固体,不能分离得到氯化镁固体,不能达到实验目的,不符合题意;
C、比较加到溶液前后产生气泡的快慢不能证明是分解的催化剂,还需验证的质量和化学性质在反应前后是否变化,不能达到实验目的,不符合题意;
D、将形状、质量相同的三种金属分别放入盛有等质量、等浓度稀盐酸的试管中,锌、铁均能与稀盐酸反应,且锌与稀盐酸反应比铁与稀盐酸反应更剧烈,说明金属活动性;铜与稀盐酸不反应,说明金属活动性,由此可探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为,能达到实验目的,符合题意。
故选:D。
10.(2025·山东武城·二练)下列实验设计不能获得成功的是
A.证明CO2密度比空气大且能与水反应
B.测定空气中氧气的含量
C.将河水转化为纯净水
D.验证Ni、Zn和Cu的金属活动性大小
【答案】C
【详解】A、棉球②③不变色,棉球①④变红,且④先变红,说明CO2密度比空气大且能与水反应,A不符合题意;
B、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,烧杯中水进入集气瓶,进入水的体积即为氧气的体积,此实验可测定空气中氧气的含量,B不符合题意;
C、简易净水器只能除去水中的难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,故不能将河水变为纯净水,C符合题意;
D、Ni不能与硫酸锌反应,说明镍的金属活动性弱于锌,镍能与硫酸铜反应生成硫酸镍和铜,说明镍的金属活动性强于铜,故该实验能验证Ni、Zn和Cu的金属活动性大小,D不符合题意。
故选C。
11.(2025·江苏扬州邗江梅苑双语学校·二模)下列对有关实验现象的描述不正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀
C.将铜丝插入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色物质析出
D.将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红色
【答案】A
【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷固体,现象应为“白烟”(固体颗粒),而非“白雾”(小液滴),描述错误。
B. 硫酸铜与氢氧化钠反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,描述正确。
C. 铜置换硝酸银中的银,铜表面析出银白色固体,描述正确。
D. CO2与水生成碳酸,使石蕊溶液变红,描述正确。
故选:A。
12.(2025·山东德州平原县·二模)化学兴趣小组同学按如下图所示进行趣味实验,将U形管开口端放入烧杯内,下列说法不正确的是
A.烧杯内溶液呈红色
B.U形管开口端放入烧杯后,管内气压减小
C.溶液在管内上升并流入另一端
D.溶液进入管内变为无色
【答案】D
【详解】A、氢氧化钠溶液显碱性,使酚酞溶液变红,故烧杯内的溶液呈红色,说法正确;
B、将U形管开口端放入烧杯内,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,造成管内气体减少,气压减小,说法正确;
C、U形管开口端放入烧杯后,二氧化碳与氢氧化钠反应,造成管内气体减少,所以管内气体压强降低,在外界大气压的作用下,将液体压入U形管中,故溶液在管内上升并流入另一端,说法正确;
D、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性,进入U形管内的液体显红色,说法错误;
故选D。
13.(2025·甘肃定西临洮·二模)下列实验设计不能达到实验目的是
A.测定空气中氧气的含量
B.证明能与NaOH溶液反应
C.验证质量守恒定律
D.探究X固体遇水时能量的变化
【答案】A
【详解】A、木炭燃烧生成,瓶内压强变化小,不能用木炭测定空气中氧气含量,故A错误;
B、二氧化碳能溶于水,左侧试管内液面上升;二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,气体减少,压强减小,右侧试管内液面上升,对比可看出,右侧试管内液面上升的高度更大,故可以说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,故B正确;
C、氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可用来验证质量守恒定律,故C正确;
D、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,向装有X固体的小试管中加水,若硝酸钾饱和溶液中有晶体析出,说明溶液温度降低,X固体遇水吸热;若溶液中硝酸钾晶体减少,说明溶液温度升高,X固体遇水放热,能探究X固体遇水时的热量变化,故D正确。
故选:A。
14.(2025·广西南宁青秀&西乡塘&钦州钦北区·二调)化学实验小组可通过如图所示的实验探究二氧化碳的性质。下列说法不正确的是
A.二氧化碳能与可溶性碱反应
B.软塑料瓶变瘪的程度为
C.对比A、C瓶的现象可证明二氧化碳能与水发生反应
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
【答案】C
【详解】A、实验中A 、C瓶都变瘪,且A比C更瘪,说明二氧化碳能与氢氧化钠反应,选项说法正确,不符合题意;
B、二氧化碳能被水吸收,能与氢氧化钙反应,能与氢氧化钠反应,且氢氧化钠吸收二氧化碳的能力比氢氧化钙强(因为氢氧化钙微溶于水,吸收二氧化碳的量有限,而氢氧化钠易溶于水,能吸收较多二氧化碳);A 瓶中二氧化碳与饱和氢氧化钠溶液反应,吸收二氧化碳的量最多;B 瓶中二氧化碳与饱和石灰水反应,吸收二氧化碳的量比 A 瓶少;C 瓶中二氧化碳部分溶于水,吸收二氧化碳的量最少,软塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,选项说法正确,不符合题意;
C、A、C瓶中变量是氢氧化钠,实验中A 、C瓶都变瘪,且A比C更瘪,说明二氧化碳能与氢氧化钠反应,不可证明二氧化碳能与水发生反应,选项 说法不正确,符合题意;
D、氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,相同条件下,饱和氢氧化钠溶液中氢氧化钠的含量比饱和石灰水中氢氧化钙的含量高,所以饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
15.(2025·山东菏泽牡丹区·二模)性质决定用途,用途反映性质。下列物质的用途与性质对应不正确的是
A.用生石灰制作自热盒饭的发热材料——生石灰与水反应放热
B.一氧化碳用于冶炼金属——具有还原性
C.铜丝做电线的内芯——具有导电性
D.医疗上血液制品的储存与运输用到干冰——二氧化碳不支持燃烧
【答案】D
【详解】A、用生石灰制作自热盒饭的发热材料,是因为生石灰与水反应放热,故选项说法正确;
B、一氧化碳用于冶炼金属,是因为一氧化碳具有还原性,故选项说法正确;
C、铜丝做电线的内芯,是因为铜具有导电性,故选项说法正确;
D、干冰是固态二氧化碳,医疗上血液制品的储存与运输用到干冰,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,故选项说法错误;
故选:D。
16.(2025·山东乐陵·二练)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.镁粉用于生产烟花 B.浓硫酸用于干燥气体
C.水银用于制作体温计 D.干冰用于人工降雨
【答案】A
【详解】A、镁粉用于生产烟花,是利用镁在燃烧时发出耀眼白光的性质。镁燃烧生成氧化镁,有新物质生成,发生了化学变化,所以利用的是镁粉的化学性质,符合题意;
B、浓硫酸用于干燥气体,是因为浓硫酸具有吸水性,能吸收气体中的水分,此过程中没有新物质生成,属于物理变化,利用的是浓硫酸的物理性质,不符合题意;
C、水银(汞)用于制作体温计,是利用汞受热时体积膨胀,遇冷时体积收缩的性质,这一过程中只是汞的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,利用的是汞的物理性质,不符合题意;
D、干冰用于人工降雨,是因为干冰升华时吸收大量的热,使周围空气温度降低,水蒸气遇冷液化形成降雨。干冰升华只是二氧化碳由固态变为气态,没有新物质生成,属于物理变化,利用的是干冰的物理性质,不符合题意。
故选A。
17.(2025·湖南岳阳汨罗·二模)以下学习笔记中,物质的用途或主要成分的化学式有错误的是
物质
用途
主要成分的化学式
A
干冰
灭火
B
发酵粉
制作蛋糕
C
石灰乳
配制波尔多液
D
生理盐水
冲洗伤口
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、干冰是固体二氧化碳,化学式为:CO2,既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大,可用于灭火,故对应正确;
B、发酵粉的主要成分是碳酸氢钠,碳酸氢钠的化学式为NaHCO3,碳酸氢钠受热易分解,产生二氧化碳,可使蛋糕变得蓬松可口,常用作发酵粉,故对应正确;
C、制作波尔多液的原料是水、CuSO4、Ca(OH)2,Ca(OH)2的悬浊液俗称石灰乳,故对应正确;
D、生理盐水可用来冲洗伤口,生理盐水是0.9%的NaCl溶液,溶质不是HCl,故对应错误。
故选D。
18.(2025·广东广州增城·二模)的下列用途中,没有涉及化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.用于生产碳酸饮料
C.用作气体肥料 D.用于人工合成淀粉
【答案】A
【详解】A、干冰升华吸热使水蒸气凝结,属于物理性质,未涉及化学变化,该选项正确;
B、CO2与水反应生成碳酸,属于化学性质,该选项错误;
C、CO2参与光合作用生成有机物,属于化学性质,该选项错误;
D、CO2转化为淀粉,属于化学性质,该选项错误。
故选A。
19.(2025·江苏徐州铜山区·二模)二氧化碳是自然界中的重要物质,下列与二氧化碳无关的是
A.光合作用 B.温室效应 C.酸雨形成 D.干冰制冷
【答案】C
【详解】A、光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,与二氧化碳有关,不符合题意;
B、二氧化碳含量过多会导致温室效应,与二氧化碳有关,不符合题意;
C、酸雨的形成与二氧化碳无关,酸雨是二氧化硫、二氧化氮等的排放造成的,符合题意;
D、干冰是固体二氧化碳,干冰制冷,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,不符合题意。
故选C。
20.(2025·山东青岛崂山·二模)建立模型是学习化学的一种重要方法,下列模型错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应,氧化反应是物质与氧的反应,有的化合反应是氧化反应,如碳燃烧生成二氧化碳,有的氧化反应不是化合反应,如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,两者属于交叉关系,不符合题意;
B、饱和溶液和浓溶液均属于溶液,有的饱和溶液属于浓溶液,如某温度下,硝酸钾的饱和溶液,有的饱和溶液不是浓溶液,如氢氧化钙的饱和溶液,故饱和溶液和浓溶液属于交叉关系,符合题意;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,含氧化合物是含有氧元素的化合物,故化合物包含含氧化合物,含氧化合物包含氧化物,不符合题意;
D、碳完全燃烧生成二氧化碳,碳不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸受热分解生成二氧化碳和水,不符合题意。
故选B。
21.(2025·山东泰安宁阳县·二模)学习化学,强化安全意识,提升安全素养。下列做法错误的是
A.车载香水含有酒精,夏天使用应避免长时间暴晒
B.进入煤矿的矿井中,应注意严禁烟火
C.室内放置一盆水,能防止煤气中毒
D.图书馆发生火灾,应使用二氧化碳灭火器扑救
【答案】C
【详解】A、车载香水含有酒精,夏天使用若长时间暴晒,酒精受热挥发,使较多酒精气体散逸到车内的空气中,遇明火会发生爆炸,所以车载香水夏天使用应避免长时间暴晒,故A不符合题意;
B、煤矿的矿井的空气中有可燃性的气体,遇明火就有发生爆炸的危险,所以应注意严禁烟火,故B不符合题意;
C、煤气(主要成分是一氧化碳,CO)不溶于水,放置水盆无法吸附或消除一氧化碳,故C符合题意;
D、二氧化碳灭火器适用于扑灭图书、档案等火灾,不会损坏书籍,故D不符合题意;
故选C。
22.(2025·山东济宁曲阜·二模)下列物质的用途主要利用其物理性质的是
A.将铝粉刷在铁栏杆上 B.液氨作制冷剂
C.一氧化碳用于冶炼金属 D.小苏打用于烘焙糕点
【答案】B
【详解】A.将铝粉刷在铁栏杆上,利用的是铝的化学性质,铝在常温下能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止内部的铝进一步被氧化,故A错误;
B.液氨作制冷剂,利用的是液氨的物理性质,液氨汽化吸热,故B正确;
C.一氧化碳用于冶炼金属,利用的是一氧化碳的化学性质,一氧化碳具有还原性,故C错误;
D.小苏打用于烘焙糕点,利用的是小苏打的化学性质,小苏打受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,故D错误。
故选:B。
23.(2025·广东广州六中·二模)下列实验方案中,能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别溶液和溶液
取样,分别滴加溶液,观察现象
B
检验NaOH溶液的变质程度
取样,加入足量稀盐酸,观察是否产生气泡
C
除去溶液中的少量盐酸
加入过量的Mg(OH)固体,过滤
D
除去CO中的少量
将混合气体通过足量的灼热CuO粉末
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、滴加Ba(NO3)2溶液,Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀(BaCO3和BaSO4),无法区分,故A错误;
B、加入足量稀盐酸,若产生气泡只能说明NaOH溶液变质生成了Na2CO3,但无法判断是否还有未变质的NaOH,故B错误;
C、Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2和水,过量固体可通过过滤去除,最终溶液中仅含MgCl2,符合除杂要求,故C正确;
D、CO与灼热CuO反应生成CO2,原有物质被除去,不符合除杂原则,故D错误。
故选C。
24.(2025·天津滨海新区·二模)下列说法正确的是
A.金刚石和石墨是由不同原子构成的 B.和CO具有相同的分子种类
C.仅含碳、氧两种元素的物质一定属于纯净物 D.和CO在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【详解】A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质,均是由碳原子构成的,错误;
B、CO2和CO分别是由二氧化碳分子、一氧化碳分子构成的,分子种类不同,错误;
C、仅含碳、氧两种元素的物质不一定属于纯净物,如CO2和CO的混合物,错误;
D、CO和CO2在一定条件下可以相互转化,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,正确。
故选D。
25.(2025·天津滨海新区·二模)下图所示为甲、乙、丙、丁四种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“—”表示相连的两种物质能反应,“”表示通过一步反应能实现转化)下列推论不正确的是
A.若甲是碳酸钠,乙是硫酸钠,则丁可以是氯化钡
B.若甲是碳酸钙,则乙转化成丙的反应可以是放热反应
C.若乙是最常用的溶剂,则丁可以是单质碳
D.若丙是二氧化碳,丁是熟石灰,则丁可以通过复分解反应转化为乙
【答案】A
【详解】A、若甲为碳酸钠,乙为硫酸钠,碳酸钠与硫酸等反应可以转化为硫酸钠;若丁为氯化钡,氯化钡能与含有碳酸根离子、硫酸根离子或银离子的物质反应产生沉淀,此时丙中需含有碳酸根离子或硫酸根离子或银离子,但根据图示及常见物质间的转化关系,很难合理推出这样的丙物质,符合题意;
B、若甲是碳酸钙,甲能转化为乙,乙能转化为丙,丙能转化为甲,可推出乙为氧化钙,丙为氢氧化钙,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,甲、丙均能与丁反应,可推出丁为酸,如稀盐酸,则乙转化为丙的反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应放出热量,不符合题意;
C、若乙是最常用的溶剂,可推出乙为水;乙能转化为丙,丙能转化为甲,甲能转化为乙,可推出丙为氧气,甲为二氧化碳,水通电分解生成氢气和氧气,碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,碳能与氧气转化为二氧化碳,则丁可以是单质碳,不符合题意;
D、若丙是二氧化碳,丁是熟石灰,甲能与丁反应,丙能转化为甲,可推出甲为碳酸钠;甲能转化为乙,乙能转化为丙,可推出乙为碳酸钙,丁转化为乙可以是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,不符合题意。
故选:A。
二氧化碳的制取及性质实验题型三
1.(2025·湖南常德澧县·二模)在实验室制取二氧化碳实验中,涉及的部分实验操作如下,其中正确的是
A.发生装置 B.取完盐酸后
C.检验 D.验满
【答案】C
【详解】A、在实验室制取二氧化碳的实验中,A中的长颈漏斗要深入液面以下进行液封,以防止生成的气体逸出,错误;
B、取完盐酸后瓶塞要盖好试剂瓶,且放置时要倒放,防止盐酸挥发,瓶塞被污染,错误;
C、二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,常用澄清石灰水检验二氧化碳,将气体通入澄清石灰水,若变浑浊,则该气体是二氧化碳,正确;
D、二氧化碳的验满要将燃着的小木条置于瓶口而不是瓶中,错误。
故选C。
2.(2025·湖南娄底新化·二模)在“二氧化碳的实验室制取”实验中,下列装置或操作不正确的是
A.制备 B.干燥
C.收集 D.验满
【答案】A
【详解】A、装置中的长颈漏斗末端在液面以上,会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,A项错误;
B、浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,能用浓硫酸干燥二氧化碳,干燥时气体从长管进入,B项正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,能用向上排空气法收集,C项正确;
D、把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满二氧化碳,D项正确。
故选A。
3.(2025·广东江门蓬江区省实·二模)在化学实验操作中,小明和小红分别抽取了I、II组试题进行实验。
I组:O2和CO2的制取与性质探究
(1)实验室中装置A、B都可以用来制取氧气和二氧化碳,其中仪器a的名称是 ,实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 ,装置C中凹陷的软质塑料瓶的。优点与装置 (填“A”或“B”)相似。
(2)小明提出用装置C可以验证可燃物燃烧的条件,进行如下实验:
ⅰ.捏住乙处瓶身(如图所示)一段时间后,点燃丁处酒精灯,观察到丙处硫不燃烧。
ⅱ.继续实验:放开乙处瓶身,捏住甲处瓶身一段时间,观察到丙处的现象是 。
通过对比实验ⅰ、ⅱ,可以得出结论:物质燃烧需要 。并且能够得出CO2的化学性质之一是 。
(3)戊中氢氧化钠溶液的作用是 。
II组:兴趣小组利用数字化实验对氢氧化钠和稀盐酸中和反应进行探究,并用传感器记录数据,结果如图所示:
(4)a点时溶液所含的溶质是 (填化学式),该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1) 分液漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B
(2) 发出明亮的蓝紫色火焰 与氧气接触 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧
(3)吸收二氧化硫,防止污染空气
(4) NaCl、HCl 放热
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:分液漏斗;
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分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:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
装置C中凹陷的软质塑料瓶可通过捏、放塑料瓶下部,控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,B装置中可将固体置于带孔塑料板上,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,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止,A装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,故装置C中凹陷的软质塑料瓶的优点与装置B相似;
(2)ii.继续实验:放开乙处瓶身,捏住甲处瓶身一段时间,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故丙处硫在氧气中燃烧,观察到的现象是:发出明亮的蓝紫色火焰;
实验i中捏住乙处瓶身(如图所示)一段时间后,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,点燃丁处酒精灯,丙中硫温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,实验ii中,放开乙处瓶身,捏住甲处瓶身一段时间,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,丙处硫与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,故对比实验i、ii,说明燃烧需要与氧气接触;实验i中捏住乙处瓶身(如图所示)一段时间后,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,点燃丁处酒精灯,丙中硫温度达到了着火点,与二氧化碳接触,丙处硫不燃烧,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;
(3)二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与氢氧化钠反应,故戊中氢氧化钠溶液的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
(4)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,a点时pH小于7,说明酸过量,溶液所含的溶质是NaCl、HCl;根据图示可知,反应过程中温度逐渐升高,说明该反应为放热反应。
4.(2025·河南周口沈丘五校·二模)实验室制取气体常常用到下列装置,根据给出的装置回答下列问题:
(1)若用B装置制取O2,写出反应的化学方程式: 。
(2)若实验室制取并收集CO2,则应选择的装置为 ,该反应的化学方程式为 。
(3)若用F装置收集一瓶氢气,气体从a口进入,请把F装置补画完整。
【答案】(1)
(2) AD
(3)
【详解】(1)用B装置制取气体时,试管口塞一团棉花,应该是利用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式:;
(2)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来制取二氧化碳,反应的化学方程式为:;此原理属于固体和液体,不需要加热,发生装置应选A;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,所以只能用向上排空气法收集,收集装置应选D;
(3)
若用F装置收集一瓶氢气,气体从a口进入,氢气的密度比空气小,将装置中的导管补画完整为:。
5.(2025·河南安阳安阳县五校·二模)实验是科学探究的重要方式,如图是实验室常见的气体发生装置和收集装置。
(1)装置A和装置B都可以作为气体发生装置,写出发生反应的化学方程式。(写一个即可)
(2)装置A中,使用长颈漏斗向反应容器内添加液体试剂时,长颈漏斗末端要伸入液面以下,原因是什么?
(3)检验装置C中的气体是否为二氧化碳。(简要叙述实验步骤和现象)
【答案】(1)//
(2)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
(3)往装置C中倒入澄清石灰水,振荡,若溶液变浑浊,则为二氧化碳(合理即可)
【详解】(1)装置A和装置B都可以作为气体发生装置,为固液常温型发生装置,适用于过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水,化学方程式为;
适用于石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
适用于锌粒和稀硫酸制取氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为;
(2)装置A中,使用长颈漏斗向反应容器内添加液体试剂时,长颈漏斗末端要伸入液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出;
(3)检验装置C中的气体是否为二氧化碳,可往装置C中倒入澄清石灰水,振荡,若溶液变浑浊,则为二氧化碳(合理即可)。
6.(2025·河南南阳西峡·二模)某小组在实验室用下图装置(加持仪器已略去)验证二氧化碳的性质。
(1)将干燥的二氧化碳通入装置,能证明与水发生化学反应的现象是 。
(2)用稀盐酸清洗长期盛放石灰水的试剂瓶,请写出相关反应的化学方程式 。(写出一个即可)
(3)D烧杯中的蜡烛由下到上依次熄灭。据此推测二氧化碳的性质 。
【答案】(1)干燥纸花不变色,湿润纸花变红
(2)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O /
(3)密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,所以将干燥纯净的二氧化碳通入到装置中,能证明CO2与水发生反应的实验现象是:干燥的紫色石蕊试纸无明显变化,湿润的紫色石蕊试纸变红;
(2)空气的CO2与石灰水反应,生成的碳酸钙CaCO3,化学方程式:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,清洗的方法是用稀盐酸清洗,是因为盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)烧杯中蜡烛自下往上依次熄灭,根据烧杯中的实验现象,得出二氧化碳具有的性质是不能燃烧,不支持燃烧,密度比空气大。
7.(2025·湖南常德安乡·二模)某兴趣小组利用图1装置,对“CO2和NaOH溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满CO2的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样的烧瓶中滴加80mL NaOH溶液。实验得到如图2所示曲线。根据题意请回答下列问题:
(1)由实验1得到的图像是 曲线。(填“A”或“B”)
(2)A曲线中ab段上升是因为 。
(3)该实验能证明CO2与NaOH(足量)溶液发生了反应,请写出该反应的化学方程式: 。通过此实验说明,利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究。
【答案】(1)A
(2)用注射器注入水(或液体),压缩了烧瓶内的气体,使压强增大
(3)
【详解】(1)实验 1 在盛满CO2的烧瓶中滴加80mL蒸馏水,二氧化碳能溶于水,但溶解量相对较少,压强变化相对较小;实验 2 中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,消耗二氧化碳量较多,压强变化大。曲线 A 压强变化小,所以由实验 1 得到的图像是 A 曲线。
(2)在 A 曲线中 ab 段,是将注射器中的蒸馏水推入烧瓶的过程,此时烧瓶内气体被压缩,根据压强与体积的关系,气体体积减小,压强增大,所以 ab 段压强上升。
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
8.(2025·山东潍坊诸城·二模)在“宏观—微观—符号”之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某兴趣小组对澄清石灰水展开如下实验探究。请回答有关问题。
(1)图1是稀盐酸与澄清石灰水的反应实验及反应过程中测定的变化曲线。
①向烧杯中滴加的溶液为 。
②用温度传感器测量图1曲线中、、三点对应的溶液温度,其中温度值最大的点是 。
③a、b、c三点对应溶液中所含溶质的质量大小关系是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
(2)小组同学向澄清石灰水中通入二氧化碳(如图2所示),澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)小组同学继续向试管甲中通入二氧化碳,发现液体由浑浊变澄清,取试管甲中液体分别进行实验(如图3所示),结合微观示意图回答下列问题。
①向试管乙中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,该反应的微观实质为 ,该反应 (填“能”或“不能”)体现酸的通性。
②向试管丙中滴加溶液,观察到有白色沉淀产生,则微观示意图中的化学式为 。
【答案】(1) 稀盐酸 b C
(2)
(3) 氢离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳分子和水分子/(合理即可) 能
【详解】(1)①根据图中pH变化可知,向烧杯中滴加的溶液是稀盐酸;
②b点对应的溶液pH=7,酸碱恰好中和,此时温度最高,故答案为:b;
③a点所示的溶液中,所含溶质为CaCl2和HCl,此时氢氧化钙还没完全反应,b点所示的溶液中,酸碱恰好完全反应,溶质只有CaCl2,因此CaCl2的质量大于a点时氯化钙质量,c点时酸过量,氢氧化钙已经反应完,氯化钙质量不变,与c点时相等,故a、b、c三点对应溶液中所含溶质CaCl2的质量大小关系是c=b>a,故选C;
(2)澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)①向试管乙中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,该反应的微观实质氢离子与碳酸根离子产生水和二氧化碳。该反应是酸与碳酸盐反应,能体现酸的通性;
②向试管甲中通入二氧化碳,液体由浑浊变澄清,是因为生成了可溶的碳酸氢钙,碳酸氢钙与氢氧化钠反应生成碳酸钠、碳酸钙沉淀和水,因此微观示意图中Y的化学式为:CaCO3。
9.(2025·天津河西·二模)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称 。
(2)选用装置与制取。
①写出反应的化学方程式: 。
②装置A需完善的操作是 。
③若选用装置B作发生装置,优点是 。
(3)利用装置D实验,观察两支蜡烛自上而下依次熄灭,可推理得知二氧化碳的化学性质为 。
【答案】(1)集气瓶
(2) 将长颈漏斗末端浸入液面以下 可控制反应的发生和停止
(3)不支持燃烧,不能燃烧
【详解】(1)仪器a的名称集气瓶;
(2)A装置属于固液常温制气装置可用来制取CO2气体,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:;
②装置A需完善的操作是将长颈漏斗末端浸入液面以下,形成液封,防止生成的气体逸出;
③若选用装置B作发生装置,B装置为带多孔塑料片的固液常温型气体发生装置,关闭弹簧夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,B装置优点是能控制反应的发生与停止;
(3)观察到燃着的蜡烛自下而上依次熄灭,体现出二氧化碳的物理性质是密度比空气大,化学性质是既不能燃烧也不能支持燃烧。
10.(2025·广东惠州惠城·二模)回答下列问题。
(1)实验室制取气体
①写出加热高锰酸钾制氧气的反应方程式 ,写出仪器a的名称 ,可用装置E收集氧气的原因是 (写两点)。
②实验室制取并收集二氧化碳时,应选择的发生装置是 (填字母),验满的方法是在C对应的集气瓶口处放一 。
(2)基于碳中和理念设计低碳行动方案:
①将图装置置于阳光下照射一段时间。观察到红墨水左移,证明图中两种气体中, 保温效果较差。
②“碳中和”中的“碳”是指 。请你提出一条低碳生活的具体做法 。
【答案】(1) 长颈漏斗 氧气不易溶于水,氧气不与水反应 B 燃着的木条
(2) 空气 二氧化碳/CO2 骑车上学(合理即可)
【详解】(1)①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式为;仪器a的名称是长颈漏斗;可用装置E(排水法)收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应;
②实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,是固液常温型反应,应选择的发生装置是B;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,验满的方法是在C对应的集气瓶口处放一燃着的木条,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满;
(2)①将图装置置于阳光下照射一段时间,观察到红墨水左移,说明左边装置内气体膨胀程度小,温度升高慢,即左边气体保温效果较差。左边是空气,右边是二氧化碳,所以证明两种气体中,空气保温效果较差;
②碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”;碳中和中的 “碳” 是指 二氧化碳(或CO2);低碳生活的具体做法有很多,例如骑车上学,出行多乘坐公共交通工具(或减少使用一次性餐具、纸张双面使用等合理即可)。
11.(2025·广东中山部分学校·二模)下图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,反应的化学方程式为 。试管口放一团棉花的目的是 。要收集较纯净的氧气,可选择的收集装置为 (填字母,从C、D、E中选择)。
(3)F装置可用于排水法收集氧气,收集时气体应从 口进入(填字母)。
(4)用两个相同的塑料瓶分别收集燃气灶炒菜前后灶台旁的气体,组成如图一所示装置,放在阳光下照射,观察到红墨水水柱向 (选填“左”或“右”)边移动,说明炒菜后空气中二氧化碳含量增多。
(5)某同学们设计了“吸收”二氧化碳的对比实验,如图二所示。
①写出B瓶中的实验现象: 。
②通过对比三个软塑料瓶变瘪的程度,可知 (从“A瓶”、“B瓶”、“C瓶”中选择)吸收二氧化碳的效果更好。
(6)写出一条二氧化碳在日常生活中的用途 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 防止加热时粉末状固体进入导管
(3)a
(4)左
(5) 石灰水变浑浊 A瓶
(6)灭火(合理即可)
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是:锥形瓶;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
为了防止加热时粉末状固体进入导管,实验时需在装置A的试管口放一团棉花;
氧气不易溶于水,排水法收集的氧气较纯净,则欲收集较纯净的氧气可选择C装置;
(3)氧气的密度比水小,F装置可用于排水法收集氧气,收集时气体应从a端进入;
(4)实验说明炒菜后空气中二氧化碳含量增多,则将图一所示装置,放在阳光下照射,右侧瓶内温度高于左侧瓶内,导致右侧瓶内压强高于左侧瓶内,可观察到红墨水水柱向左边移动;
(5)①二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,所以B瓶中的实验现象为:石灰水变浑浊;
②氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,则水吸收的二氧化碳最少,饱和氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳最多,分别振荡三个软塑料瓶,塑料瓶变瘪程度由大到小的顺序是A>B>C;
(6)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳用于灭火。
低碳生活与资源化利用题型四
1.(2025·江苏扬州树人教育集团·二模)温室效应是一个全球性的环境问题,下列属于温室气体的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等,二氧化碳是引起温室效应的主要气体,氢气、氮气、氧气不属于温室气体;
故选B。
2.(2025·海南三亚·二模)小华参加跨学科实践活动,设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里的空气质量。发现“监测站”显示某区域二氧化碳浓度超标,下列不是导致二氧化碳超标原因的是
A.化石燃料的燃烧 B.人和动物的呼吸 C.工业煅烧石灰石 D.植物的光合作用
【答案】D
【详解】A、化石燃料的燃烧会生成大量的二氧化碳,是导致二氧化碳超标原因,不符合题意;
B、人和动物的呼吸生成大量的二氧化碳,是导致二氧化碳超标原因,不符合题意;
C、工业煅烧石灰石会生成大量的二氧化碳,是导致二氧化碳超标原因,不符合题意;
D、植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气,不是导致二氧化碳超标原因,符合题意;
故选D。
3.(2025·四川宜宾长宁·二模)化学源于生活,应用于生活。下列描述错误的是
A.二氧化碳过多会引起全球变暖
B.长期食用亚硝酸钠腌制的食品对健康有害
C.合金、合成纤维、合成橡胶都属于合成材料
D.打开汽水瓶盖时,由于压强减小,气体的溶解度变小,汽水会喷出
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是主要温室气体,过量排放导致全球变暖,故选项说法正确;
B、亚硝酸钠过量摄入有致癌风险,长期食用有害健康,故选项说法正确;
C、合金属于金属材料,合成纤维、合成橡胶都属于合成材料,故选项说法错误;
D、气体溶解度随压强降低而减小,打开汽水瓶盖时,由于压强减小,气体的溶解度变小,汽水会喷出,故选项说法正确。
故选C。
4.(2025·山东淄博沂源·二模)“碳循环”和“氧循环”是自然界中的重要循环,下列用化学学科观点分析“碳、氧循环”的说法中,不正确的是
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.微粒观:碳、氧循环过程能使自然界中的氧原子总数保持不变
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】B
【详解】A、碳、氧循环过程中,光合作用吸收二氧化碳生成氧气,呼吸作用吸收氧气,生成二氧化碳,能体现自然界中的物质循环,故选项说法正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,故碳、氧循环过程中各元素守恒,碳、氧循环过程中,光合作用消耗二氧化碳生成氧气,二氧化碳中氧元素显-2价,氧气中氧元素化合价为0,故存在化合价的改变,故选项说法错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故碳、氧循环过程能使自然界中的氧原子总数保持不变,故选项说法正确;
D、碳、氧循环过程中,光合作用生成氧气,呼吸作用等生成二氧化碳,有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故选项说法正确。
故选:B。
5.(2025·湖南娄底新化·二模)2024年全球人为活动(包括化石燃料、土地利用、土地利用变化和林业)二氧化碳排放创新历史新高。下列行动不符合低碳行动的是
A.推广新能源汽车,可助力碳减排
B.使用一次性筷子,减少疾病传染
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.将二氧化碳采用一定途径进行捕集、封存
【答案】B
【详解】A、新能源汽车以电能、氢能等清洁能源为动力,相比传统燃油汽车,在使用过程中不产生或很少产生二氧化碳排放,推广新能源汽车有助于减少碳排放,符合低碳行动;
B、一次性筷子通常由木材或竹子制成,大量使用一次性筷子会导致树木被砍伐,森林面积减少。而森林是吸收二氧化碳的重要 “碳汇”,森林减少不利于二氧化碳的吸收,同时生产一次性筷子过程中也会消耗能源并产生碳排放,不符合低碳行动;
C、书籍循环使用可减少书籍的印刷量,而印刷书籍需要消耗纸张,纸张生产涉及树木砍伐、能源消耗等过程,减少印刷量能降低能源消耗和碳排放,符合低碳行动;
D、将二氧化碳进行捕集、封存,可以减少大气中二氧化碳的含量,从而有助于减缓温室效应,符合低碳行动。
故选B。
6.(2025·山西晋中榆次·二模)自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡,结合图示,下列说法正确的是
A.碳循环中的“碳”指的是碳单质
B.自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用
C.水循环过程中水分子种类发生改变
D.自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动,进行其他工作与劳动,所以每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的"碳"是指碳元素,不符合题意;
B、自然界中的二氧化碳主要来源于人和动物的呼吸,化石燃料的燃烧,不符合题意;
C、自然界的水循环过程中,发生的是物理变化,水分子种类没有发生改变,不符合题意;
D、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,符合题意。
故选:D。
7.(2025·山东青岛崂山·二模)“人造树叶”是一种新型材料。光照时,和在“人造树叶”催化下发生反应生成和(乙醇),其微观示意图如下,下列说法正确的是
A.参加反应的和分子个数比为
B.该反应中有三种氧化物
C.反应前后氧元素的化合价不变
D.该反应可以缓解温室效应,又能产生燃料,并释放氧气
【答案】D
【分析】由图可知,该反应为二氧化碳和水在“人造树叶”和光照的条件下反应生成乙醇和氧气,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为:2:3,不符合题意;
B、该反应涉及的物质是二氧化碳、水、乙醇和氧气,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,乙醇是由C、H、O元素组成的化合物,不属于氧化物,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,故涉及两种氧化物,不符合题意;
C、二氧化碳和水中氧元素均显-2价,乙醇中氧元素显-2价,氧气中氧元素化合价为0,故反应前后氧元素的化合价发生了改变,不符合题意;
D、该反应消耗了二氧化碳,可以缓解温室效应,该反应生成了乙醇,乙醇具有可燃性,可作燃料,且该反应还能释放氧气,符合题意。
故选D。
8.(2025·山东青岛崂山·二模)如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程,其中错误的是
A.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化
B.水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化
C.碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定
D.低碳行动中的“碳”指的是碳单质
【答案】D
【详解】A、“水循环”“氧循环” 和 “碳循环” 对于维持地球生态平衡至关重要。例如,碳循环失衡,大气中二氧化碳含量过多,会导致温室效应加剧,全球气候变暖,使人类生存环境恶化;水循环失衡可能引发干旱或洪涝等灾害;氧循环失衡会影响生物的呼吸等生命活动, “水循环”、“氧循环” 和 “碳循环” 的失衡会导致人类生存环境恶化,该选项说法正确,不符合题意;
B、水在自然界循环过程中,会发生三态变化,当水由液态变为气态时,水分子之间的间隔增大;由气态变为液态或固态时,水分子之间的间隔减小,水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化,该选项说法正确,不符合题意;
C、碳循环中,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气;生物的呼吸作用以及化石燃料的燃烧等消耗氧气,产生二氧化碳。氧循环中,植物光合作用产生氧气,生物呼吸和物质燃烧等消耗氧气。所以碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定,该选项说法正确,不符合题意;
D、低碳行动中的 “碳” 指的是二氧化碳,倡导减少二氧化碳等温室气体的排放,以缓解温室效应,并非碳单质,该选项说法错误,符合题意。
故选D。
9.(2025·安徽亳州利辛·二模)“碳中和”是我国的重要战略目标。下列做法不符合低碳理念的是
A.大力推广氢能源汽车 B.农作物秸秆就地焚烧
C.提倡骑共享单车出行 D.循环使用教学教科书
【答案】B
【详解】A、氢气燃烧产物是水,无污染,大力推广氢能源汽车,可减少传统化石燃料的使用,从而减少二氧化碳等温室气体排放,符合低碳理念,不符合题意;
B、农作物秸秆就地焚烧会产生大量的烟尘以及二氧化碳等气体,不仅污染空气,还增加了空气中二氧化碳的含量,不符合低碳理念,符合题意;
C、骑共享单车出行,减少了私家车等机动车的使用,降低了因燃油产生的二氧化碳排放,符合低碳理念,不符合题意;
D、循环使用教学教科书,可减少纸张的生产,而纸张生产过程中需要消耗能源,排放一定量的二氧化碳,循环使用教科书间接减少了二氧化碳排放,符合低碳理念,不符合题意。
故选B。
10.(2025·湖南常德澧县·二模)“碳循环”对维持生命、调节气候等具有关键作用。下列有关“碳循环”的说法正确的是
A.海洋中的水能吸收二氧化碳
B.植物光合作用不能吸收二氧化碳
C.使用化石能源不会排放二氧化碳
D.动植物呼吸排放的二氧化碳是空气污染物
【答案】A
【详解】A、海水通过物理溶解和化学作用可以吸收大量二氧化碳(形成碳酸氢盐),约占全球碳循环的30%。选项正确;
B、植物光合作用的核心就是吸收二氧化碳合成有机物,这是碳进入生物圈的主要途径,选项错误;
C、化石能源(煤、石油等)燃烧会释放大量二氧化碳,是人为碳排放的主要来源选项错误;
D、动植物呼吸排放的二氧化碳是自然碳循环的一部分,不属于空气污染物,选项错误;
故选A。
11.(2025·四川成都青羊区·二诊)兴趣小组设计并制作“水草缸二氧化碳补给装置(如图)”。下列说法正确的是
A.甲装置制备二氧化碳可控制反应速率
B.乙瓶中的水可用氢氧化钠溶液代替
C.导管伸入水草缸内应置于“③”处
D.通入二氧化碳是为了调节缸内酸碱度
【答案】C
【详解】A、甲装置是简易的固液常温型发生装置,该装置只能通过止水夹控制反应的发生和停止,不能控制反应速率,控制反应速率可以通过分液漏斗或注射器等仪器实现,故A错误;
B、氢氧化钠溶液会与二氧化碳发生反应,不能用氢氧化钠溶液代替乙瓶中的水来观察二氧化碳的产生速度,故B错误。
C、二氧化碳应伸入水中,这样二氧化碳能更好地溶解在水中被水草利用,所以应该置于③,故C正确;
D、通入二氧化碳主要是为了给水草提供光合作用的原料,而不是调节缸内酸碱度,故D错误。
故选C。
12.(2025·山东泰安东平·二模)下列途径有利于实现“碳达峰”和“碳中和”目标,有关说法不正确的是
A.“碳减排”:用清洁能源替代化石燃料减少CO2排放
B.“碳利用”:利用化学反应将二氧化碳转化为燃料、尿素等
C.“碳捕集”:用氢氧化钠溶液吸收CO2,该反应属于复分解反应
D.“碳封存”:CO2被压缩液化泵入地下储存,液化过程中CO2分子的间隔减小
【答案】C
【详解】A、用清洁能源(如太阳能、风能、水能等)替代化石燃料,能减少因化石燃料燃烧产生的CO2排放,从而有利于实现 “碳达峰” 和 “碳中和” 目标,该说法正确,不符合题意;
B、可以通过化学反应将二氧化碳转化为燃料(如甲醇等)、尿素等物质,实现二氧化碳的资源化利用,减少大气中二氧化碳的含量,有利于实现目标,该说法正确,不符合题意;
C、氢氧化钠溶液吸收CO2发生的反应为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,该反应过程中没有相互交换成分,不符合复分解反应的特点,不属于复分解反应,该说法不正确,符合题意;
D、CO2被压缩液化泵入地下储存,由气态变为液态,此液化过程中CO2分子的间隔减小,该说法正确,不符合题意。
故选C。
13.(2025·重庆巴南实验集团·二模)关于“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,下列说法不正确的是
A.大气中过量的二氧化碳会造成温室效应加剧
B.固态的二氧化碳俗称“干冰”,常用于人工降雨
C.可用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
D.向紫色石蕊试液中通入二氧化碳,使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是造成温室效应的主要气体,因此大气中过量的二氧化碳会造成温室效应加剧,故A说法正确;
B、固态的二氧化碳俗称“干冰”,干冰升华吸热,因此,干冰常用于人工降雨,故B说法正确;
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故C说法错误;
D、向紫色石蕊试液中通入二氧化碳,使紫色石蕊试液变红的物质不是二氧化碳,而不是二氧化碳与水反应生成的碳酸, 故D说法正确。
故选:C。
14.(2025·山东济南天桥区·二模)努力争取在2060年前实现“碳中和”是我国在联合国上的郑重承诺。下图为自然界中的“碳循环”模拟示意图,下列说法不正确的是
A.“碳中和”是指使用碱中和CO2
B.途径①表示植物的光合作用
C.途径②中部分CO2最终转变为碳酸盐
D.大量使用化石燃料使CO2排放量增加
【答案】A
【详解】A、“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,不是用碱中和CO2,说法错误,符合题意;
B、植物通过光合作用吸收二氧化碳,途径①表示植物的光合作用,说法正确,不符合题意;
C、二氧化碳与水反应生成碳酸,最终部分碳酸会最终转化成碳酸盐,说法正确,不符合题意;
D、化石燃料中都含有碳元素,化石燃料燃烧都会生成二氧化碳,因此大量使用化石燃料会使CO2排放量增加,说法正确,不符合题意。
故选A。
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