专题03 碳和碳的氧化物-备战2026年中考化学真题题源解密(辽宁专用)
2025-09-11
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2份
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92页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.08 MB |
| 发布时间 | 2025-09-11 |
| 更新时间 | 2025-10-23 |
| 作者 | jpz999 |
| 品牌系列 | 上好课·真题题源解密 |
| 审核时间 | 2025-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53871391.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 碳和碳的氧化物
五年考情概览:解读近五年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近五年考查统计
碳单质的性质和用途考点常以选择题形式进行考查,考查的命题点有:几种碳单质的结构特点、特殊物理性质及对应的用途、物理差异性原因、碳单质稳定性、还原性及生产生活中的应用等;二氧化碳的性质与制取内容常在实验题、探究题中一起考查,也常结合气体的净化进行综合考查。考查的命题点有:气体的制备原理、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满等。有时联系碳中和理念进行考查。一氧化碳常在选择题中与二氧化碳一起考查,主要对两种氧化物的分子结构、组成、性质及用途进行对比,也有在选择题中对一氧化碳燃烧现象的考查。
考向一 几种碳单质
2025·辽宁卷第12题Ⅱ
2024·辽宁卷第12题Ⅱ(2)
2023·丹东
2022·丹东
2021·鞍山、锦州
考向二 单质碳的化学性质
2024·辽宁卷第11题I(4)
2023·营口、铁岭葫芦岛
2021·朝阳
2022·阜新
考向三 二氧化碳的性质
2023·阜新
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
2024·辽宁卷第4题
2022·锦州
2021·沈阳、朝阳、抚顺铁岭
考向五 碳循环、碳中和
2023·营口、丹东
2022·沈阳、丹东、阜新
2021·锦州、鞍山
考向六 一氧化碳
2023·营口
2022·朝阳、阜新、铁岭葫芦岛
2021·营口
考向七 二氧化碳的实验室制法
2023·大连、营口、锦州、阜新、抚顺本溪辽阳
2022·锦州、营口、鞍山、阜新
2021·阜新、锦州、抚顺铁岭
考向一 几种碳单质
【典题1】(2025·辽宁·中考真题)化学在船舶制造、能源储运和资源再生等领域具有重要价值。
Ⅱ.某活性炭再生工艺流程中,活性炭微观结构变化示意图如下(流程中排出物质的后续处理未标注):
(3)活性炭疏松多孔,具有________性,使用后因孔隙被堵塞而失效。
(4)“干燥”过程中排出的物质W是________。
(5)“炭化”时分解产物中含CO、CO2、CH4,其中氧化物有______种。
(6)“加水活化”后孔隙增多,此过程中反应之一是,该反应属于________(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
(7)失效活性炭可填埋、再生或焚烧处理,再生处理的优势是____________(写一条)。
◆一句话点评:金刚石、石墨以及无定形碳(如活性炭,具有吸附性)是由碳元素组成的碳单质。它们的物理性质差异显著,但化学性质相似。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·三模)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是
A.氧气 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
考向二 单质碳的化学性质
【典题1】(2023·辽宁营口·中考真题)书写具有保存价值的档案时,按规定应使用碳素墨水(用炭黑等制成)。说明单质碳具有的性质是
A.难溶于水 B.可燃性
C.熔点高 D.常温化学性质稳定
◆一句话点评:单质碳的化学性质主要包括常温稳定性、可燃性和还原性。
【仿照题】(2025·辽宁丹东·一模)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.铝有导热性,可用作电线
B.活性炭有吸附性,可用作除味剂
C.石墨有导电性,可用作润滑剂
D.碳酸氢铵受热易分解,可用作氮肥
考向三 二氧化碳的性质
【典题1】(2023·阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C.碳与二氧化碳的反应放出热量
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
◆一句话点评:二氧化碳是一种无色无味、不可燃的温室气体,常温下密度大于空气,可溶于水形成碳酸。
【仿照题】(2025·辽宁抚顺·一模)在以下方法中,既能证明二氧化碳不能支持燃烧,又能证明二氧化碳比空气重的方法是
A.能用向上排空气法收集到CO₂
B.将燃着的木条插人充满CO₂的集气瓶内,火焰熄灭
C.将CO₂气体倒入天平左盘的烧杯内,天平的指针向左偏转
D.将CO₂气体倒入装有阶梯式蜡烛的烧杯,位置最低的蜡烛火焰先熄灭
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A.作燃料 B.参与光合作用 C.固态二氧化碳用于人工降雨 D.制碳酸饮料
◆一句话点评:二氧化碳可用于工业、食品保鲜和灭火等领域。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)近几年,二氧化碳的用途不断更新。下列不属于二氧化碳新用途的是
A.生产碳酸饮料
B.以二氧化碳、氢气为原料生产淀粉
C.将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料
D.通过电催化与生物合成相结合,以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和油脂
【典题2】(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.氧气可作火箭发射的燃料
B.二氧化碳在空气中的含量增多,会引起温室效应的加剧
C.液氮可作制冷剂
D.氦气可用来填充探空气球
◆一句话点评:二氧化碳过量排放会加剧温室效应导致全球变暖,同时影响人体健康并破坏海洋生态平衡。
【仿照题2】(2025·辽宁沈阳·二模)化学在我国环境保护中发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与温室效应
(1)空气中二氧化碳含量过多会加剧温室效应,同学们来到图书馆查找资料收集到近50年来全球总量变化的数据及成因,发现自然界中含量逐渐增多的原因是 (写一条)。
(2)海水可吸收使二氧化碳浓度降低的原因是 (用化学方程式表示),其基本反应类型为 。
(3)结合所学知识,查阅资料,小组同学制作关于“碳中和”的宣传海报。请在图1海报空白处写出一条低碳生活方式 。
考向五 碳循环、碳中和
【典题1】(2025·辽宁·中考真题)下列做法不符合人与自然和谐共生理念的是
A. 积极植树造林 B. 提倡低碳出行 C. 开发使用清洁能源 D. 过度开采金属矿物
◆一句话点评:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性和氧化性,能支持燃烧并与多种物质发生反应。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)下列有关氧气的说法中正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.红磷在空气中燃烧产生大量白雾 D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
考向六 一氧化碳
【典题1】(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)空气是一种宝贵的资源,下列说法错误的是( )
A. 空气中氮气的质量分数约为78%
B. 能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮
C. 由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇
D. 工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同
◆一句话点评:一氧化碳是无色无味的气体,由含碳物质不完全燃烧产生,易与血红蛋白结合导致缺氧中毒,具有可燃性和还原性。
【仿照题】(2025·辽宁·一模)吸烟有害健康,其原因是香烟燃烧产生的烟气中,有一种容易与人体血红蛋白结合而使人中毒的气体,这种气体是
A.二氧化硫 B.尼古丁 C.一氧化碳 D.二氧化碳
考向七 二氧化碳的实验室制法
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的________;集满氧气后,为防止水倒吸,应先________(填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气________的性质;检验氧气集满的操作为________。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
◆一句话点评:实验室制取二氧化碳通常采用大理石(或石灰石,主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,反应装置为固液常温型,收集方法为向上排空气法。
【仿照题】(2025·湖南长沙·一模)某学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动,作品如图1。
任务一:学习实验室制备氧气
(1)图1中仪器a的名称是 ,实验室用A装置制备氧气的反应方程式是 。
任务二:设计并制作家用便携式简易供氧器(如图1中D装置)
(2)过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是 (任写一点即可)。
(3)图2是利用传感器采集密闭反应器中分别用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂在相同条件下产生氧气后气压随时间变化数据绘制的图像。结合图像及药品状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
考向一 几种碳单质
1. (2024·辽宁·中考真题)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
(2)航天器的材料
①合成橡胶是常用的密封材料,它属于________(填标号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由________构成的。
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断,下表中最适宜作该燃烧室壁材料的是________(填标号)。
2.(2023·辽宁丹东·中考真题)书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水,主要原因是
A.碳是黑色的 B.碳粉末细小
C.碳不溶于水 D.常温下碳化学性质稳定
3.(2022·辽宁丹东·中考真题)宏观现象的微观解释是学习化学的思维方式。下列现象的微观解释不正确的是
A.干冰升华——分子间隔增大
B.氧气能被压入钢瓶中——分子体积变小
C.湿衣服晾干——分子不断运动
D.金刚石和石墨硬度不同——碳原子排列方式不同
4.(2021·辽宁沈阳·中考真题)下列物质的性质与用途的对应关系错误的是
A.苏打可与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多症
B.活性炭疏松多孔可用于吸附水中杂质
C.氮气的化学性质不活泼可作焊接金属的保护气
D.浓硫酸具有强吸水性,可用作干燥剂
5.(2021·辽宁锦州·中考真题)下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A.干冰用作制冷剂 B.活性炭用于冰箱除味
C.金刚石用于切割玻璃 D.氧气用于医疗急教
6.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下列关于金刚石和石墨的说法中,正确的是
A.都是黑色固体 B.都有良好的导电性
C.硬度都很大 D.都由碳原子构成
考向二 单质碳的化学性质
7. (2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
8.(2023·辽宁铁岭、葫芦岛·中考真题)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,体现了碳单质具有的性质是
A.质软 B.导电性 C.可燃性 D.常温稳定性
9.(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列有关碳和碳的氧化物,说法正确的是
A.金刚石和石墨物理性质不同,是因为构成它们的原子大小不同
B.C60表示1个C60分子由60个碳原子构成
C.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,在空气中燃烧生成一氧化碳
D.二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳且放出热量
10.(2022·辽宁阜新·中考真题)某同学课堂笔记片段如下,其中记录不正确的一处是
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
考向三 二氧化碳的性质
11.(2023·辽宁营口·中考真题)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
12.(2023·辽宁阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C.碳与二氧化碳的反应放出热量
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
13.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
14.(2022·辽宁锦州·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的说法中错误的是
A.氧气可用作燃料 B.干冰可用于人工降雨
C.二氧化碳不能供给呼吸 D.氧气约占空气总体积的21%
15.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
16.(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.氧气可作火箭发射的燃料
B.二氧化碳在空气中的含量增多,会引起温室效应的加剧
C.液氮可作制冷剂
D.氦气可用来填充探空气球
17.(2023·辽宁沈阳·中考真题)党的二十大报告强调“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。小组同学围绕实现碳中和开展了研究学习活动。
主题一:寻找“碳”之源
(1)以上物质组成中都含有碳元素,其中塑料、合成纤维属于 (填“无机材料”或“合成材料”)。
主题二:认识的性质
(2)下图是小组同学绘制的性质思维导图的一部分,请补全相关内容。
①解释: ;②: ;实验分析: ;问题分析: 。
【实践活动】自制汽水
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组同学对标准配方进行了如下调整:
水果
糖类/g
维生素C/mg
柑桔
10
80
苹果
10
4
(3)将凉开水换成水果汁。每100g水果中部分营养成分含量如右表,若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是 。
(4)增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的更多,但可能会引发的问题是 。
A.汽水甜度过大 B.制作过程中,造成液体喷出 C.打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
主题三:迈向碳中和
【查阅资料】工业上高炉炼铁副产品有炉渣、炉尘和煤气,煤气中CO含量可达30%
【设计方案】为了减少工业炼铁中CO、的排放,小组同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程示意图如下:
(5)石灰浆[主要成分为]吸收的化学方程式: 。
(6)工业用含 480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe t。
【评价交流】
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是 。
(8)该方案的优点是除外,还可实现 (填物质化学式)的部分或全部循环利用。
(9)工业炼铁需消耗大量的焦炭,请写出一种在生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源: 。
考向五 碳循环、碳中和
18.(2023·辽宁营口·中考真题)我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如下:
(1)分离区进行的实验操作是 (填操作名称);
(2)该流程中可循环利用的物质甲、乙分别是 。
(3)反应区1中发生反应的化学方程式为 (答一个即可);
(4)为了确定“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分,请完成下表中实验方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
溶液成分只有Na2CO3
19.(2023·辽宁锦州·中考真题)化学与生活、环保密切相关。
(1)在日常生活中,为有效减缓或防止铁锅锈蚀,可采用的方法是 (填一种即可)。
(2)我市以“碳达峰、碳中和”为目标。引领城市绿色低碳发展。践行“低碳”生活,你的做法有 (写出一条即可)。
(3)开发利用新能源有利于缓解化石燃料的能源危机。氢气是一种理想的清洁能源,原因是 。请再列举一种新能源 。
20.(2022·辽宁阜新·中考真题)2022年世界环境日的中国主题是“共建清洁美丽世界”。“共建清洁美丽世界”离不开化学。
(1)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源并在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇燃烧的化学方程式为 。
(2)我国提出2060年前实现“碳中和”,彰显了负责任大国的作为与担当。“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消,实现碳“零排放”。控制碳(指二氧化碳)排放量的具体措施是 (写一点即可)。
(3)科学家用纤维素、甲壳素等材料研制出能完全降解的保鲜膜,这一成果能够缓解的环境问题是 。
21.(2022·辽宁丹东·中考真题)我国承诺2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。
(1)“碳达峰”是指CO2排放量达到最高值。下列有利于控制二氧化碳排放的是___________。
A.少使用一次性餐具
B.使用清洁能源
C.使用脱硫煤
D.提倡使用电动汽车
(2)“碳中和”是指在规定时期内实现排放多少CO2就做多少抵消措施来达到平衡,实现CO2“净零”排放。自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的 作用;科技人员也能将二氧化碳在催化剂的作用下与氢气反应,转化为一种液体燃料甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
22.(2022·辽宁沈阳·中考真题)化学促进科技发展,推动社会进步。
(1)中国提出在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,彰显了大国责任与担当。
①如图是碳元素在元素周期表中的部分信息。碳元素的质子数是 ,属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
②减少CO2排放,可以减缓 效应。
③自然界中消耗CO2的主要途径是 。
④为实现碳达峰、碳中和的目标,请写出你的做法 (一条即可)。
(2)2022年6月5日神舟十四号载人飞船成功发射,沈阳航天新光集团有限公司承制生产的连接分离机构再次为发射任务保驾护航。
①载人飞船的制造使用了大量合金,合金的硬度一般比各成分金属 。
②航天员穿着的航天服使用了多种合成纤维,合成纤维属于 (填字母序号)。
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料
23.(2021·辽宁鞍山·中考真题)阅读下面科普短文。
为实现二氧化碳减排,我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标。“碳达峰”指的是在某一时间,二氧化碳的排放量达到历史最高值,之后逐步回落;“碳中和”指的是通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳的排放量。我国的目标是争取2030年前达到“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。实现“碳中和”的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例,提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存二氧化碳,如利用废气中的二氧化碳制取甲烷,以此来消除资源的巨大浪费。
请依据短文内容回答下列问题:
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、 。
(2)新能源在我国能源结构中占比逐渐增大,目前人们正在利用和开发的新能源有 (答一种即可)。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是碳单质
B.控制化石燃料的使用可减少碳排放
C.“碳中和”指的是没有碳排放
(4)“碳捕集与封存”技术有利于控制 加剧。
(5)如图为利用废气中的二氧化碳制取甲烷的微观示意图:
写出二氧化碳制取甲烷的化学方程式: 。
24.(2021·辽宁锦州·中考真题)2020年12月12日,国家主席习近平在气候雄心峰会上发表的重要讲话中提到,中国将采取更加有力的政策和措施,力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,即“碳达峰”;争取在2060年前实现“碳中和”(即通过植树造林、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”)。我国对全世界宣布“碳中和”目标,彰显了大国的责任和担当。阅读此文,请回答以下问题:
(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、 和天然气;化石燃料的大量使用,使大气中二氧化碳的含量持续上升,由此引发的环境问题是 ;
(2)人类致力于降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向:一是提倡低碳生活,减少二氧化碳排放,二是吸收二氧化碳,增加二氧化碳的消耗。请写出利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的化学方程式 ;
(3)发展“低碳经济”,提倡“低碳生活”,已成为社会发展的总趋势,下列做法有利于实现“碳中和”的是___________(填字母)。
A.能源结构向多元清洁和低碳方向转型
B.发展公共交通事业,提倡绿色出行
C.退耕还林,大力植树造林
25.(2023·辽宁丹东·中考真题)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,的人为移除与人为排放相抵消。
(1)大气中过多会导致 的加剧。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择 性(填“酸”或“碱”)试剂吸收捕集。
②碳循环:为降低含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的并转变为乙醇(乙醇的化学式为),该反应的化学方程式为,则的化学式为 。
③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 ;氢气可以采用电解水的方法制得,电解水的化学方程式是 ;还可以作为碳替代能源的有 (答一种即可)。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是______。
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
考向六 一氧化碳
26.(2023·辽宁营口·中考真题)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
27.(2022·辽宁阜新·中考真题)二氧化碳中混有少量的一氧化碳。除去一氧化碳可将混合气体
A.点燃 B.通入澄清石灰水中
C.通过灼热的炭层 D.通过灼热的氧化铜粉末
28.(2022·辽宁朝阳·中考真题)下列实验现象描述正确的是
A.镁在空气中燃烧产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰
D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
29.(2022·辽宁铁岭葫芦岛·中考真题)下列关于物质的性质与其用途的对应关系正确的是
A.氯化钠有咸味,可作调味品
B.一氧化碳可燃,可用于冶炼金属
C.活性炭具有吸附性,可降低水的硬度
D.洗涤剂有乳化作用,可用于除去水垢
30.(2021·辽宁营口·中考真题)下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法,错误的是
A.CO2可用于灭火 B.CO2可用作气体肥料
C.CO可用于人工降雨 D.CO可用作燃料
考向七 二氧化碳的实验室制法
31.(2023·辽宁大连·中考真题)实验室中常用以下装置制取气体。
(2)用石灰石和稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为 ,用装置B实验时,长颈漏斗的末端应保持在 。收集干燥的二氧化碳应选择的装置是 。
32.(2023·辽宁营口·中考真题)下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(3)实验室制取二氧化碳应选择的发生和收集装置是 (填字母序号);
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是 。
33.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置。请回答。
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止,可选择的装置组合是 。
34.(2023·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)氧气的制取和性质是初中化学实验的重要内容。根据下图回答有关问题。
(4)用F装置进行木炭在氧气中燃烧的实验,为了检验产物,可在燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的 ,振荡,观察实验现象。
35.(2023·辽宁锦州·中考真题)根据下列装置图回答问题:
(1)选取B装置制取氧气,使用长颈漏斗的优点是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)用C装置收集氧气,若收集到的气体不纯,原因是 (写出一条即可)。若选取D装置收集二氧化碳,二氧化碳应从导管口 (选填“m”或“n”)端通入。
(3)加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷。选取的发生装置是 。(填字母序号)
36.(2023·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用固体药品制取并收集较纯净的氧气,可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号),发生此反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳的固体药品是 。若用C装置收集二氧化碳,证明二氧化碳已经收集满的操作和现象是 。
37.(2022·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号)。
(3)用B装置制备氧气的化学方程式是 。
(4)可用向下排空气法收集氢气的原因是 。
(5)用E装置收集氧气,不纯的原因可能有 (写一点即可)。
38.(2022·辽宁鞍山·中考真题)下图为实验室制取气体的常用装置和仪器,请根据所学知识回答下列问题:
(1)编号①仪器的名称是 。
(2)实验室欲制取并收集一瓶较纯净的氧气,已选择A装置,还需要选择的仪器有 (填字母序号),该反应的化学方程式为 利用上述方法收集氧气时,当观察到 时开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填“A”或“B”),检验二氧化碳是否集满的方法为 。
39.(2022·辽宁营口·中考真题)正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称 ;
(2)实验室用一种固体药品制取较纯净的氧气,并用于铁丝燃烧实验。请从A~E中选择制取和收集氧气的装置 (填字母序号)
(3)实验室制取二氧化碳气体通常选择的药品是 (填名称),反应的化学方程式为 ;
(4)用B装置制取气体时,使用仪器a的优点是 ;
(5)若要用F装置收集CO2,CO2应从 (填“b”或“c”)端通入,检验收集满CO2的方法是 (方法、现象,结论)。
40.(2022·辽宁锦州·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,原因是 。
(3)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用装置A和 (从C~E中选填),反应的化学方程式为 ,装置A中试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)将装置F装满水,用排水法收集氢气,气体应从 (填“m”或“n”)导管口进入。
41.(2021·辽宁锦州·中考真题)下图是实验室制取、干燥气体的常用装置,结合所学化学知识回答问题:
(3)实验室制取CO2应选择的发生装置为 (选填“A”或“B”)。反应的化学方程式为
;用C装置干燥CO2,气体应从 (选填“a”或“b”)导管口进入;用D装置收集CO2,证明是否集满时应将燃着的木条放在 (选填“c”或“d”)导管口处。
42.(2021·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可以选用装置B,理由是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放 。
(3)实验室制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,选用装置依次是 (填字母)。
一、碳单质
碳单质是碳元素形成的同素异形体集合体,主要包括金刚石、石墨、富勒烯(如C60)和无定形碳等形态。
1.物理性质与用途
金刚石
性质:立方晶系原子晶体,硬度最高(天然最硬物质),不导电但导热性好,折射率高。
用途:珠宝首饰、工业切割工具(钻头、砂轮)、光学器件。
石墨
性质:层状结构,质软滑腻,导电性优异,耐高温。
用途:铅笔芯、电池电极、润滑剂、耐火材料。
富勒烯(如C60)
性质:中空笼状结构,可超导,具催化潜力。
用途:复合材料、生物医药载体、能源器件。
无定形碳
性质:多孔非晶态(如活性炭、木炭),吸附性强。
用途:净化水/空气、冶金还原剂(焦炭)、橡胶增强剂(炭黑)。
2.化学性质与用途
稳定性:常温下化学性质稳定,用于碳素墨水书写档案。
可燃性:充分燃烧生成CO₂(作燃料),不充分燃烧生成CO。
还原性:高温下可还原金属氧化物(如冶炼铜、铁)。
3.性质差异原因
物理差异:碳原子排列方式不同(如金刚石四面体网状 vs 石墨层状)。
化学共性:同素异形体化学性质相同,因均为碳元素构成。
二、二氧化碳和一氧化碳性质和用途
1.物理性质对比
一氧化碳:无色无味气体,难溶于水,密度比空气略小;标准状况下密度与空气接近,不宜用排空气法收集
二氧化碳:无色无味气体,能溶于水(1:1体积比),密度比空气大;固态称为干冰,易升华吸热
2.化学性质差异
性质
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO₂)
可燃性
燃烧产生蓝色火焰(2CO+O₂→2CO₂)
不燃烧,不支持燃烧
还原性
可还原金属氧化物(如CuO→Cu+CO₂)
高温下与碳反应生成CO(C+CO₂→2CO)
毒性
与血红蛋白结合导致缺氧(煤气中毒)
高浓度时造成窒息(缺氧)
其他反应
无
与水生成碳酸(CO₂+H₂O→H₂CO₃)
3.用途总结
一氧化碳:燃料、冶金还原剂
二氧化碳:灭火剂、碳酸饮料原料,干冰用于人工降雨/舞台效果,植物光合作用的原料
4.中毒区别
CO中毒:血红蛋白失去携氧能力,需高压氧治疗
CO₂中毒:环境缺氧导致窒息,需通风急救
注:两者化学性质差异的根本原因是分子结构不同。
三、二氧化碳制备实验中常见的错误操作及解析
1.装置连接与仪器使用错误
长颈漏斗未液封,漏斗末端需浸入液面形成液封,防止漏气。
导管插入过深或过浅,导管应刚露出橡皮塞
使用分液漏斗未关闭活塞
注意:分液漏斗无需液封,但需关闭活塞控制反应速率。
2.药品选择与操作错误
药品选择不当
使用浓盐酸(挥发性HCl混入CO₂)或稀硫酸(生成CaSO₄覆盖反应物)。
使用Na₂CO₃粉末(反应过快,难以控制)。
正确选择:大理石(或石灰石)与稀盐酸反应。
倾倒液体操作不规范
错误表现:瓶塞未倒放、标签未朝向手心、瓶口未紧贴试管口。
正确操作:遵循“一倒二向三紧贴”原则。
3.收集与验满错误
收集方法错误,向上排空气法,导管伸入集气瓶底部。
验满操作错误,木条应置于瓶口,熄灭即满。
4.气密性检查错误
未检查气密性
复杂装置分段检查遗漏,多仪器连接时需分段检查气密性。
1.(2025·辽宁鞍山·一模)建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。对下列宏观事实的微观解释正确的是
A.石墨一定条件下转变成金刚石—原子种类发生改变
B.金刚石很硬,石墨很软—碳原子的排列方式不同
C.酸溶液都能使石蕊溶液变红—酸溶液中都存在酸根离子
D.6000L氧气加压后装入容积为的钢瓶中一加压时,分子体积变小
2.(2025·辽宁·一模)归纳是化学常用的学习方法之一,下列有关归纳正确的是
A.性质与用途
①金刚石硬度大-可用于制作玻璃刀
②石墨质软-可用于制作电极
B.数字的含义
①H2SO4 中“2”表示1个硫酸分子中有1个氢分子
②2H中“2”表示2个氢原子
C.能量观
①氧化钙与水反应是化学能转化为热能
②剧烈的氧化反应放热,缓慢氧化也放热
D.燃烧现象
①硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,放热
②铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成 Fe3O4固体
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·辽宁·一模)如图是金刚石、石墨和的微观模型,下列说法中不正确的是
A.石墨转化为金刚石属于物理变化 B.金刚石和石墨和都属于碳的单质
C.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 D.三种物质原子排列方式不同,性质也有很大差异
4.(2025·辽宁大连·一模)分离和提纯是获得物质的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是
A.除去CO2中的少量CO ———通过灼热的氧化铜
B.除去铜粉中含有的少量铁粉 ———加入过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
C.除去N2中混有的少量O2——通过炽热的炭层
D.除去FeSO4溶液中的少量CuSO4——加入过量的铁粉,过滤
5.(2025·辽宁沈阳·一模)性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。某校化学小组对活性炭进行以下探究。
【活动一】验证活性炭的吸附能力
向盛有水的试管中滴入红墨水,再向试管中加入足量的活性炭。
(1)实验现象:红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ;活性炭漂浮在液体中,褪色现象无法观察。
(2)甲同学优化实验(如图1):用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中,得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。
(3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确,继续进行的操作: 。
【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素
查阅资料:制备果壳活性炭的流程如下:
(4)制备果壳活性炭的炭化和活化过程均发生了化学变化。
①碳化过程用N₂作保护气,利用N2的主要性质是 。
②活化过程需将炭粉和活化剂充分研磨,目的是 。
实验1探究活性炭的种类对吸附能力的影响
(5)实验如图2,三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2,目的是 。
(6)实验数据如图3所示,可以得出的结论是 。
实验2 探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响
利用上述装置进行实验,记录锥形瓶内红色褪去时间如下表:
实验编号
活性炭的纯度
活性炭用量/g
消失时间/s
①
80%
1.0
60
②
a
9.0
45
③
60%
b
55
(7)若得到实验结论:其它条件相同,活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好,则表中a、b的取值是 (写出所有可能情况)。
(8)你认为影响活性炭吸附能力的因素还可能有 。
【活动三】活性炭的应用
(9)使用以活性炭为主要吸附材料的防毒面具或口罩,要注意的问题是 (马一点) 。
6.(2025·辽宁葫芦岛·一模)实验是学习化学的重要途径之一。
Ⅰ.按如图所示装置探究二氧化碳的性质与制取。
(1)A中的实验现象是 ,说明具有的物理性质是 ; B中反应方程式 。
(2)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 。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,选择的发生装置是 ,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
实验室需要配制50g质量分数为9%的氯化钠溶液,某同学准备用氯化钠固体和蒸馏水进行配制。回答下列问题:
(4)计算配制时需要氯化钠的质量为 g。
(5)量取蒸馏水时应选择的量程为 (填“10”“50”或“100”)mL的量筒。
(6)正确的实验操作顺序是 (用序号填写)。
(7)用玻璃棒搅拌的作用是 。
(8)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
7.(2025·辽宁铁岭·一模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.实验室制取气体及验证气体的性质
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳时,可选用 (填字母,从A~E中选择)装置作为发生装置。
(4)为验证CO2的性质,进行F装置所示实验。实验中,观察到纸花 ,观察到短蜡烛先熄灭,长蜡烛后熄灭,由此推测CO2具有的物理性质是 。
Ⅱ.学习小组的同学在归纳反应规律时发现,有些中和反应没有明显现象。为了验证反应的发生,同学们进行了如图实验进行探究。
(5)向一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀硫酸后,进行了图1实验,证明反应发生了。写出该反应的化学方程式 。
(6)图2实验取等质量的氢氧化铜固体于两支试管中,并分别加入等体积的稀硫酸和水,当观察到 现象时,证明中和反应确实发生了。
(7)取图3试管中反应后的溶液进行下列实验,能证明中和反应发生的是 (填字母)。
A.向溶液中滴加紫色石蕊,溶液为紫色
B.向溶液中滴加 溶液,有白色沉淀生成
C.向溶液中滴加 溶液,有红褐色沉淀生成
(8)进行图3实验时,证明稀盐酸与NaOH 反应放出热量的实验现象是 。
8.(2025·辽宁沈阳·一模)二氧化碳是自然界中常见的重要物质。请回答下列问题:
【二氧化碳性质】同学们利用如图装置探究的性质。
资料:紫色石蕊溶液是由紫色石蕊和水配制而成。
(1)A中观察到溶液变浑浊,试剂X是 。
(2)B中观察到的实验现象为 。若要证明二氧化碳能与水反应,需要补充的实验操作是 。
【二氧化碳制取】用鸡蛋壳制取二氧化碳并测定鸡蛋壳中碳酸钙质量分数
(3)某同学选择图1标号为 的仪器组装出制取二氧化碳的发生装置,先在锥形瓶中装入15g鸡蛋壳碎片,然后通过 (填仪器名称)加入80g稀盐酸使之充分反应(鸡蛋壳中除外的其他成分不溶于水,且不与稀盐酸反应),测得装置中的反应剩余物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图2所示。
(4)鸡蛋壳和稀盐酸反应的化学方程式是 。
(5)依据图2中数据分析,生成的质量为 g;该鸡蛋壳中的质量分数 。(计算结果保留到0.1%)
(6)下列情况会导致鸡蛋壳中碳酸钙质量分数测量值偏小的是___________(填标号)。
A.鸡蛋壳滴加盐酸过量 B.鸡蛋壳碎片太大未反应完
C.锥形瓶中有水蒸气随二氧化碳逸出 D.鸡蛋壳未晾干,有残留的水
9.(2025·辽宁·一模)化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)寻碳思碳:小组同学通过查阅资料,归纳出以下自然环境中的碳循环图,如图1:
①空气中的大部分来自化石燃料的燃烧。下列不属于化石燃料的是 (填字母)。
a.煤 b.石油 c.天然气 d.氢气
②生物圈中,二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖和氧气。过多的排放二氧化碳可导致的环境问题是 。
③水圈中,当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性 (填“升高”或“降低”)。
(2)人工控碳:
①同学们设计了一个简易的捕捉器,如图2所示。流程中发生反应的化学方程式为 ,此方法中采用喷雾的方式加入氢氧化钙溶液,优点是 。
②我国科研人员研制出一种新型多功能复合催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图3所示,部分生成物已略去。这项研究成果的重要意义是 。X是一种单质,I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式 。
(3)清洁低碳:例如用可再生能源发电制氢。
①电解水制氢的化学方程式 。
②近年来,能用来发电的可再生能源有 (填一种)。
10.(2025·辽宁大连·一模)实验是进行科学探究的重要方式。
I.化学小组利用下图所示实验,探究二氧化碳能与水反应。
(1)实验中采用了科学探究中的控制变量法,该实验控制的变量是 。
(2)实验中观察到的对比现象是 ,说明的道理是(用化学方程式表示) 。
II.化学小组设计两个实验方案,探究稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应。
(3)利用图实验对稀NaOH溶液与稀盐酸的反应进行探究,实验过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是 ,当观察到 的现象时,证明反应且恰好反应,该反应的微观实质是 。
借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行探究。
(4)实验装置图1所示。用传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图2,判断溶液X是 。实验进行到60s时溶液中的溶质为 。用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出该反应过程 (填“吸收”或“释放”)能量的结论。同学们提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出能量变化的结论,依据是 。
11.(2025·辽宁葫芦岛·一模)氧气和二氧化碳是空气的重要组成成分。
Ⅰ.气体的实验室制取。老师在实验台上准备了如下仪器,请回答问题。
(1)仪器C的名称为 。
(2)组装一套既能制取O2又能制取CO2的装置,应选择的仪器有 (填字母序号)。
(3)用加热高锰酸钾的方法制O2,反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 反应。若用如图所示装置收集O2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
Ⅱ.空间站的氧气和二氧化碳
2025年10月30日,神舟十九号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成多项任务,保障航天员的氧气需求至关重要。
(4)利用 CO2和反应可制氧气,同时生成碳酸钠,请写出化学方程式 。
(5)如图所示为太空电解水的模拟装置,氧气在电源的 (填“正”或“负”)极产生。电解180g水理论上可制得氧气 g。
(6)空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(7)科学家设计了生命保障系统,实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是______(填字母序号)。
A.“水—氧—碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
B.若在产生氧气的同时产生其他气体,系统需要对其进行处理
C.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化
Ⅲ.自然界中的氧气和二氧化碳
(8)能向自然界中释放O2的是______(填字母序号)。
A.动植物的呼吸 B.可燃物的燃烧 C.植物的光合作用
(9)CO2排放量增加可能引发的后果有______(填字母序号)。
A.冰川融化,海平面上升 B.极端天气频发
C.土地沙漠化,造成农业减产 D.影响自然生态系统,改变生物多样性
(10)写出你的一个“低碳行动”做法: 。
12.(2025·辽宁大连·一模)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
Ⅰ、在实验室用下列装置制取气体并验证气体的性质
(1)实验室可用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ;与装置 B相比,使用装置C的优点是 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;若用装置D收集氧气,气体应从导管口 (填“a”或“b”)端通入。
(3)将氧气倒入装置E中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,该现象说明氧气具有 和 的性质。
Ⅱ、粗盐中难溶性杂质的去除
(4)粗盐提纯正确的实验顺序依次是:④→ (填字母序号)。
(5)实验②分离混合物的方法为 ,其中玻璃棒的作用为 。
(6)实验③的名称为 ,停止加热的时机是观察到 。
13.(2025·辽宁铁岭·一模)实验是学习化学的重要途径。
实验一:二氧化碳的实验室制取与性质
甲同学利用如图1装置对二氧化碳的性质进行验证。
(1)作为制取二氧化碳的发生装置,装置Ⅰ的优点是 ,发生反应的化学方程式为 。打开K,反应一段时间后,观察到装置Ⅲ中烧杯下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(2)将插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡,有利于提高实验的准确度,其理由是 。
(3)乙同学利用图2装置验证二氧化碳与水的反应,为说明使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是 (填序号,可重复选用)。
①从b端通氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通二氧化碳
④将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
实验二:粗盐中难溶性杂质的去除
某班分组进行粗盐提纯实验,步骤见图,请回答:
(4)实验室称量固体的仪器常用电子天平,若需直接显示所称固体的质量,在放称量纸或烧杯后,需要进行 操作 (填“校正”“归零”“去皮”)。
(5)操作Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中都用到玻璃棒,该仪器在操作Ⅲ中的作用是 。
(6)操作V蒸发,为防止蒸发皿中的液滴飞溅,应采取的措施是 。
(7)某同学过滤完后发现滤液依然浑浊,除了滤纸可能破损以外,请你再写出一种造成滤液浑浊的原因 。
(8)以下混合物能用“溶解-过滤”操作进行分离的是 。
A.食盐和白糖 B.食盐和细沙 C.食盐和味精 D.豆油和水
(9)各小组的产率及评价如下:
组别
1
2
3
4
产率
75%
83%
88%
72%
教师对产率的评价
偏低
偏高
偏高
偏低
下列各组同学对造成产率偏高或偏低的原因分析,正确的是 (填编号)。
A.第1 组:烧杯里的食盐未溶解完就开始过滤
B.第2组:蒸发时,有固体物质飞溅
C.第3 组:滤液浑浊就开始蒸发
D.第4组:蒸发后,精盐中还有水分
14.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的学科。根据如图回答相关问题。
实验一:研究氧气的制取
(1)实验室用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是 (填字母序号),依据是 。若要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(2)选用药品。按表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图2所示。
实验编号
药品
1
块状大理石、10%H2SO4溶液
2
块状大理石、7.3%HCl溶液
3
大理石粉末、7.3%HCl溶液
表中,实验1对应图2中曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验2的药品制取二氧化碳气体,不用实验3药品制取二氧化碳的原因是 。
(3)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(4)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的最佳液体是 。
③收集二氧化碳气体时,气体从 (填“a”或“b”端管口通入)。
实验三:研究二氧化碳的性质
(5)如图所示装置进行二氧化碳的性质实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,可在a处放 做对照实验。
②写出c处发生反应的化学方程式 。
③实验过程中观察到d烧杯中的现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
15.(2025·辽宁铁岭·一模)气体由于其特殊的性质与特点,科学家对于气体的发现及其性质的研究在化学研究中为时颇晚。
【二氧化碳的发现】
(1)17世纪初,范•海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”,请写出该反应的化学方程式 。
【实验室制二氧化碳】
(2)实验室常用 与稀盐酸反应制取二氧化碳,可从如图中选择的发生装置是 (填选项字母),选择的依据是 。
(3)实验室收集到的二氧化碳中常混有水蒸气,可在F中加入 (填试剂名称)除去水蒸气。
【农业上制备二氧化碳】
(4)二氧化碳是很多工业反应的副产品,将这些回收并加以利用,可体现“绿色化学”的思想。农业上的塑料大糊里,常需要施用作为气肥,因为是绿色植物 的原料。农业大棚里常用废酸和固体碳酸氢铵反应制取二氧化碳,反应原理为 (将该化学方程式补充完整)。
(5)不同碳酸盐的价格如表,同学们通过计算得知,想要产生44kg二氧化碳所需要原料的价格是:碳酸氢铵102.7元,碳酸钙 元。经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是 。
种类
市场价格(元/吨)
碳酸氢铵
1300
碳酸钙
1000
16.(2025·辽宁鞍山·一模)氧气和二氧化碳是我们熟悉的两种重要气体,同学们进行了相关实验的探究。
任务一:探究实验室制取二氧化碳
(1)写出图一中仪器a的名称 。
(2)利用上述装置制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为 (填字母),该反应的化学方程式是 。
任务二:探究二氧化碳性质
【探究实验1】为证明二氧化碳和水能发生反应,如图二。
(3)试剂加入的顺序可以为________。
A.AB B.BA C.AC D.CA E.BCA
(4)除②③以外还可以观察到的现象是 。
【探究实验2】实验小组用锥形瓶收集一瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像,如图三所示。
(5)随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,你认为可能的原因是 。
任务三:探究家庭制氧剂
【探究实验3】某家用制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气,其中一个试剂为白色颗粒(过碳酸钠,它既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性),另一个试剂为黑色粉末()。使用时将A、B两剂混合加入水中,可迅速产生氧气,实现紧急供氧的功能。下表是A剂、B剂的使用剂量说明。
A剂
B剂
供氧量/mL
供氧时间/min
1包
1包
>11000
20-30
2包
1包
>22000
35-45
3包
2包
>33000
20-30
(7)分析上述数据A剂为 。若要实现较长时间平缓供氧,下列哪种剂量更加合适 (填序号)。
①3包A和3包B ②2包A和1包B ③1包A和3包B
(8)在“过碳酸钠”中加入下列物质时,不会导致其变质的是________(填字母序号)。
A.二氧化锰 B.稀硫酸 C.氯化钠 D.石灰水 E.水
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专题03 碳和碳的氧化物
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命题解读
考向
近五年考查统计
碳单质的性质和用途考点常以选择题形式进行考查,考查的命题点有:几种碳单质的结构特点、特殊物理性质及对应的用途、物理差异性原因、碳单质稳定性、还原性及生产生活中的应用等;二氧化碳的性质与制取内容常在实验题、探究题中一起考查,也常结合气体的净化进行综合考查。考查的命题点有:气体的制备原理、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满等。有时联系碳中和理念进行考查。一氧化碳常在选择题中与二氧化碳一起考查,主要对两种氧化物的分子结构、组成、性质及用途进行对比,也有在选择题中对一氧化碳燃烧现象的考查。
考向一 几种碳单质
2025·辽宁卷第12题Ⅱ
2024·辽宁卷第12题Ⅱ(2)
2023·丹东
2022·丹东
2021·鞍山、锦州
考向二 单质碳的化学性质
2024·辽宁卷第11题I(4)
2023·营口、铁岭葫芦岛
2021·朝阳
2022·阜新
考向三 二氧化碳的性质
2023·阜新
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
2024·辽宁卷第4题
2022·锦州
2021·沈阳、朝阳、抚顺铁岭
考向五 碳循环、碳中和
2023·营口、丹东
2022·沈阳、丹东、阜新
2021·锦州、鞍山
考向六 一氧化碳
2023·营口
2022·朝阳、阜新、铁岭葫芦岛
2021·营口
考向七 二氧化碳的实验室制法
2023·大连、营口、锦州、阜新、抚顺本溪辽阳
2022·锦州、营口、鞍山、阜新
2021·阜新、锦州、抚顺铁岭
考向一 几种碳单质
【典题1】(2025·辽宁·中考真题)化学在船舶制造、能源储运和资源再生等领域具有重要价值。
Ⅱ.某活性炭再生工艺流程中,活性炭微观结构变化示意图如下(流程中排出物质的后续处理未标注):
(3)活性炭疏松多孔,具有________性,使用后因孔隙被堵塞而失效。
(4)“干燥”过程中排出的物质W是________。
(5)“炭化”时分解产物中含CO、CO2、CH4,其中氧化物有______种。
(6)“加水活化”后孔隙增多,此过程中反应之一是,该反应属于________(填“置换”“化合”“分解”或“复分解”)反应。
(7)失效活性炭可填埋、再生或焚烧处理,再生处理的优势是____________(写一条)。
【答案】(1) ①. 金属 ②. 1:2 ③. FeCl3
(2) ①. C ②. 物理 ③. A
(3)吸附 (4)水##H2O
(5)两 (6)置换
(7)资源回收再利用(或“减少污染”等合理答案亦可)
【解析】
(3)活性炭疏松多孔,具有吸附性,可吸附杂质,使用后因孔隙被堵塞而失效。
(4)根据流程图可知,“干燥”过程中排出的物质W是水(干燥除去水分)。
(5)氧化物是含两种元素且其一为氧元素的化合物,CO、CO2是氧化物,共2种。
(6)根据方程式,可以知道该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应 。
(7)再生处理可节约资源(或减少污染等 ),故填:资源回收再利用(或“减少污染”等合理答案亦可)。
◆一句话点评:金刚石、石墨以及无定形碳(如活性炭,具有吸附性)是由碳元素组成的碳单质。它们的物理性质差异显著,但化学性质相似。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·三模)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是
A.氧气 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
【答案】D
【详解】A、氧气约占空气体积的21%,氧气化学性质比较活泼,食品在氧气中容易被氧化变质,不符合题意;
B、二氧化碳约占空气体积的0.03%,含量很低,不符合题意;
C、稀有气体约占空气体积的0.94%,氦气属于稀有气体,含量很低,不符合题意;
D、氮气约占空气体积的78%,且氮气化学性质不活泼,可用作保护气,充入食品袋中能防止食品运输过程中被压碎和变质,符合题意。
故选:D。
考向二 单质碳的化学性质
【典题1】(2023·辽宁营口·中考真题)书写具有保存价值的档案时,按规定应使用碳素墨水(用炭黑等制成)。说明单质碳具有的性质是
A.难溶于水 B.可燃性
C.熔点高 D.常温化学性质稳定
【答案】D
【详解】碳常温下化学性质稳定,则用碳素墨水书写的字迹可以保存较长的时间;该用途与碳单质的溶解性、可燃性、熔点无关;
故选D。
◆一句话点评:单质碳的化学性质主要包括常温稳定性、可燃性和还原性。
【仿照题】(2025·辽宁丹东·一模)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.铝有导热性,可用作电线
B.活性炭有吸附性,可用作除味剂
C.石墨有导电性,可用作润滑剂
D.碳酸氢铵受热易分解,可用作氮肥
【答案】B
【详解】A、铝用作电线是因为铝具有良好的导电性,而不是导热性。导热性主要与热传递相关,比如用于制作炊具等,故对应关系错误;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,这种结构使其具有很强的吸附性,能够吸附异味和色素等,所以可以用作除味剂,故对应关系正确;
C、石墨可用作润滑剂是因为石墨具有滑腻感,而其导电性主要使它用于电极等与导电相关的用途,故对应关系错误;
D、碳酸氢铵可用作氮肥是因为它含有氮元素,能为植物提供氮营养,而不是因为其受热易分解,故对应关系错误。
故选B。
考向三 二氧化碳的性质
【典题1】(2023·阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C.碳与二氧化碳的反应放出热量
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、通常状况下氧气是一种无色无味的气体。A说法正确。
B、氧气可以与很多物质发生反应,所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体。B说法正确。
C、碳与二氧化碳的反应吸收热量。C说法错误。
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。D说法正确。
综上所述:选择C。
◆一句话点评:二氧化碳是一种无色无味、不可燃的温室气体,常温下密度大于空气,可溶于水形成碳酸。
【仿照题】(2025·辽宁抚顺·一模)在以下方法中,既能证明二氧化碳不能支持燃烧,又能证明二氧化碳比空气重的方法是
A.能用向上排空气法收集到CO₂
B.将燃着的木条插人充满CO₂的集气瓶内,火焰熄灭
C.将CO₂气体倒入天平左盘的烧杯内,天平的指针向左偏转
D.将CO₂气体倒入装有阶梯式蜡烛的烧杯,位置最低的蜡烛火焰先熄灭
【答案】D
【详解】A、用向上排空气法收集到CO2,说明二氧化碳密度比空气大,但不能证明二氧化碳不能支持燃烧,该选项不符合题意;
B、木条熄灭,说明二氧化碳不能支持燃烧,但不能证明二氧化碳的密度,该选项不符合题意;
C、将CO2气体倒入天平左盘的烧杯内,天平的指针向左偏转,说明二氧化碳密度比空气大,但不能证明二氧化碳不能支持燃烧,该选项不符合题意;
D、低处蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧,且二氧化碳密度比空气大,该选项符合题意。
故选D。
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A.作燃料 B.参与光合作用 C.固态二氧化碳用于人工降雨 D.制碳酸饮料
【答案】A
【详解】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料;
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料;
故选:A。
◆一句话点评:二氧化碳可用于工业、食品保鲜和灭火等领域。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)近几年,二氧化碳的用途不断更新。下列不属于二氧化碳新用途的是
A.生产碳酸饮料
B.以二氧化碳、氢气为原料生产淀粉
C.将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料
D.通过电催化与生物合成相结合,以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和油脂
【答案】A
【详解】A、二氧化碳生产碳酸饮料,这是二氧化碳的传统用途,通过加压溶解于水中产生碳酸,已有上百年历史,不属于新用途,故选项符合题意;
B、以二氧化碳、氢气为原料生产淀粉,这是近年来通过电催化与生物合成相结合的技术实现的创新用途,属于二氧化碳资源化利用的新方向,故选项不符合题意;
C、通过加氢技术将二氧化碳转化为甲醇,属于碳捕获与资源化利用(CCU)技术,近年通过新型催化剂实现高效转化,是清洁能源领域的重要进展,故选项不符合题意;
D、通过电催化与生物合成相结合,以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和油脂,利用可再生能源驱动反应,结合生物合成技术,是近年来多学科交叉的创新成果,故选项不符合题意。
故选A。
【典题2】(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.氧气可作火箭发射的燃料
B.二氧化碳在空气中的含量增多,会引起温室效应的加剧
C.液氮可作制冷剂
D.氦气可用来填充探空气球
【答案】A
【详解】A、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作火箭常用的燃料,故选项说法错误,符合题意;
B、空气中二氧化碳增多会加剧温室效应,故选项说法正确,不符合题意;
C、液态氮气气化吸收热量可做制冷剂,故选项说法正确,不符合题意;
D、稀有气体的化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,且氦气密度比空气小可填充探空气球,故选项说法正确,不符合题意;
故选:A。
◆一句话点评:二氧化碳过量排放会加剧温室效应导致全球变暖,同时影响人体健康并破坏海洋生态平衡。
【仿照题2】(2025·辽宁沈阳·二模)化学在我国环境保护中发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与温室效应
(1)空气中二氧化碳含量过多会加剧温室效应,同学们来到图书馆查找资料收集到近50年来全球总量变化的数据及成因,发现自然界中含量逐渐增多的原因是 (写一条)。
(2)海水可吸收使二氧化碳浓度降低的原因是 (用化学方程式表示),其基本反应类型为 。
(3)结合所学知识,查阅资料,小组同学制作关于“碳中和”的宣传海报。请在图1海报空白处写出一条低碳生活方式 。
【答案】(1)化石能源的大量燃烧(合理即可)
(2) CO2+H2OH2CO3 化合反应
(3)少开私家车(合理即可)
【详解】(1)化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧时会大量释放二氧化碳;森林面积减少,植物光合作用吸收二氧化碳的量减少,都使得大气中二氧化碳含量增多。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;该反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
(3)出行多乘坐公共交通工具,可减少私家车使用,降低燃料燃烧产生的二氧化碳排放;随手关灯可节约用电,减少发电过程中二氧化碳排放;双面使用纸张可减少树木砍伐,增强植物对二氧化碳的吸收等;
考向五 碳循环、碳中和
【典题1】(2025·辽宁·中考真题)下列做法不符合人与自然和谐共生理念的是
A. 积极植树造林 B. 提倡低碳出行 C. 开发使用清洁能源 D. 过度开采金属矿物
【答案】D
【详解】A. 积极植树造林:植树造林能吸收二氧化碳,改善空气质量,防止水土流失,符合环保理念。不符合题意;
B. 提倡低碳出行:减少化石燃料使用,降低温室气体排放,减缓气候变化。不符合题意;
C. 开发使用清洁能源:清洁能源(如太阳能、风能)无污染,减少对环境的破坏。不符合题意;
D. 过度开采金属矿物:金属矿物不可再生,过度开采导致资源枯竭、生态破坏(如水土流失、地面塌陷)。符合题意。
故选D。
◆一句话点评:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性和氧化性,能支持燃烧并与多种物质发生反应。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)下列有关氧气的说法中正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.红磷在空气中燃烧产生大量白雾 D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
【答案】B
【详解】A、氧气能支持燃烧,能作助燃剂,不具有可燃性,不能作燃料,选项错误;
B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,选项正确;
C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟,选项错误;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,选项错误;
故选B。
考向六 一氧化碳
【典题1】(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)空气是一种宝贵的资源,下列说法错误的是( )
A. 空气中氮气的质量分数约为78%
B. 能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮
C. 由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇
D. 工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同
【答案】A
【解析】A、空气中氮气的体积分数约为78%,不是质量分数,故A符合题意;
B、能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮,故B不符合题意;
C、氦气是稀有气体,稀有气体化学性质很不活泼,因此可将其充入气飞艇,故C不符合题意;
D、工业上用分离液态空气的方法制取氧气,是利用了氧气和氮气的沸点不同,故D不符合题意;
◆一句话点评:一氧化碳是无色无味的气体,由含碳物质不完全燃烧产生,易与血红蛋白结合导致缺氧中毒,具有可燃性和还原性。
【仿照题】(2025·辽宁·一模)吸烟有害健康,其原因是香烟燃烧产生的烟气中,有一种容易与人体血红蛋白结合而使人中毒的气体,这种气体是
A.二氧化硫 B.尼古丁 C.一氧化碳 D.二氧化碳
【答案】C
【详解】试题分析:香烟燃烧产生的烟气中,有一种容易与人体血红蛋白结合而使人中毒的气体,这种气体是一氧化碳,故选C
考向七 二氧化碳的实验室制法
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的________;集满氧气后,为防止水倒吸,应先________(填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气________的性质;检验氧气集满的操作为________。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
【答案】
(5) ①. 导电 ②. 导热 ③. 气泡 ④. 强 ⑤.
【解析】
(5)接通电路,观察到小灯泡发光,说明铜具有导电性;
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端,有热感,说明铜具有导热性;
根据解释与结论铁与稀盐酸反应,则向试管中加入铁片和稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,因此铁片表面产生气泡;
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,观察到铁片表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强;反应的化学方程式为。
◆一句话点评:实验室制取二氧化碳通常采用大理石(或石灰石,主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,反应装置为固液常温型,收集方法为向上排空气法。
【仿照题】(2025·湖南长沙·一模)某学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动,作品如图1。
任务一:学习实验室制备氧气
(1)图1中仪器a的名称是 ,实验室用A装置制备氧气的反应方程式是 。
任务二:设计并制作家用便携式简易供氧器(如图1中D装置)
(2)过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是 (任写一点即可)。
(3)图2是利用传感器采集密闭反应器中分别用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂在相同条件下产生氧气后气压随时间变化数据绘制的图像。结合图像及药品状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
【答案】(1) 锥形瓶
(2)观察氧气产生速率(合理即可)
(3)过碳酸钠是固体,方便携带,且相同条件下过碳酸钠产生的氧气更多
【详解】(1)根据图像,仪器a是锥形瓶;A装置是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,实验室用A装置制备氧气,可以是加热高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:;
(2)氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,气泡产生速率可以反映氧气产生速率;另外,过氧化氢分解放热,水可以吸收热量,因此过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是:观察氧气产生速率、降低氧气的温度、润湿氧气;
(3)通常情况下,固体更方便携带,根据图像,2min后,过碳酸钠产生的氧气多于5%过氧化氢溶液,因此家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是:过碳酸钠是固体,方便携带,且相同条件下过碳酸钠产生的氧气更多。
考向一 几种碳单质
1. (2024·辽宁·中考真题)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
(2)航天器的材料
①合成橡胶是常用的密封材料,它属于________(填标号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由________构成的。
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断,下表中最适宜作该燃烧室壁材料的是________(填标号)。
【答案】(2) ①. B ②. 碳原子 ③. A
【解析】
(2)①合成橡胶是常用的密封材料,它属于合成材料,故选:B;
②石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由碳原子构成的;
③某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃,从熔点角度判断,最适宜作该燃烧室壁材料的是镍合金GH3030,故选:A;
2.(2023·辽宁丹东·中考真题)书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水,主要原因是
A.碳是黑色的 B.碳粉末细小
C.碳不溶于水 D.常温下碳化学性质稳定
【答案】D
【详解】在书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水笔,是因为碳素墨水中含有炭黑,炭黑的主要成分是碳,碳在常温下化学性质稳定,能长时间保存。
故选D。
3.(2022·辽宁丹东·中考真题)宏观现象的微观解释是学习化学的思维方式。下列现象的微观解释不正确的是
A.干冰升华——分子间隔增大
B.氧气能被压入钢瓶中——分子体积变小
C.湿衣服晾干——分子不断运动
D.金刚石和石墨硬度不同——碳原子排列方式不同
【答案】B
【详解】A、干冰是固态二氧化碳的俗称,温度升高,二氧化碳分子间的间隔变大,该选项说法正确;
B、氧气能被压入钢瓶中是由于压强增大,分子间的间隔变小,并不是分子体积变小,该选项说法错误;
C、湿衣服晾干是因为分子在不断运动,水分子运动到了空气中,该选项说法正确;
D、金刚石和石墨物理性质存在差异,是因为碳原子的排列方式不同,说法正确。
故选B。
4.(2021·辽宁沈阳·中考真题)下列物质的性质与用途的对应关系错误的是
A.苏打可与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多症
B.活性炭疏松多孔可用于吸附水中杂质
C.氮气的化学性质不活泼可作焊接金属的保护气
D.浓硫酸具有强吸水性,可用作干燥剂
【答案】A
【详解】A. 小苏打(碳酸氢钠)可与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可用于治疗胃酸过多症,苏打是碳酸钠的俗称,碱性强,不能用于治疗胃酸过多,符合题意;
B. 活性炭疏松多孔,有吸附性,可用于吸附水中色素异味,不符合题意;
C. 氮气的化学性质不活泼,可作焊接金属或食品包装袋内的保护气,不符合题意;
D. 浓硫酸具有强吸水性,可用作干燥剂,不能干燥氨气,不符合题意。
故选A。
5.(2021·辽宁锦州·中考真题)下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A.干冰用作制冷剂 B.活性炭用于冰箱除味
C.金刚石用于切割玻璃 D.氧气用于医疗急教
【答案】D
【详解】A、干冰用作制冷剂,是因为干冰升华吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
B、活性炭用于冰箱除味,是因为活性炭具有吸附性,吸附性属于物理性质;
C、金刚石用于切割玻璃,是因为金刚石是天然存在的最硬的物质,硬度属于物理性质;
D、氧气用于医疗急救,是因为氧气能供给呼吸,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质。
故选D。
6.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下列关于金刚石和石墨的说法中,正确的是
A.都是黑色固体 B.都有良好的导电性
C.硬度都很大 D.都由碳原子构成
【答案】D
【详解】A、金刚石是无色透明的正八面体形状的固体,石墨是深灰色有金属光泽的细鳞片状的固体,故选项A说法错误;
B、石墨具有良好的导电性,金刚石不具有导电性,故选项B说法错误;
C、金刚石是天然存在的最硬的物质,石墨很软,故选项C说法错误;
D、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,都是由碳原子构成的,故选项D说法正确。
故选D。
考向二 单质碳的化学性质
7. (2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
【答案】
(4)助燃性
【解析】
(4)将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为助燃性;
8.(2023·辽宁铁岭、葫芦岛·中考真题)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,体现了碳单质具有的性质是
A.质软 B.导电性 C.可燃性 D.常温稳定性
【答案】D
【详解】墨的主要成分是炭黑,在常温下,碳的化学性质不活泼。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,与质软无关,与碳的导电性无关,与碳的可燃性无关,体现了碳单质具有的性质是常温稳定性。
综上所述:选择D。
9.(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列有关碳和碳的氧化物,说法正确的是
A.金刚石和石墨物理性质不同,是因为构成它们的原子大小不同
B.C60表示1个C60分子由60个碳原子构成
C.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,在空气中燃烧生成一氧化碳
D.二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳且放出热量
【答案】B
【详解】A、金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同,故选项说法错误;
B、C60微观上可表示一个C60分子,也可以表示一个C60分子由60个碳原子构成,故选项说法正确;
C、碳单质燃烧时,氧气充足生成二氧化碳外,氧气不足燃烧生成一氧化碳,故选项说法错误;
D、二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳,此反应吸收热量,故选项说法错误;
故选:B。
10.(2022·辽宁阜新·中考真题)某同学课堂笔记片段如下,其中记录不正确的一处是
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
【答案】C
【详解】A、该反应中,碳单质的化合价为0,氧化铜中铜元素显+2价,氧元素显-2价,铜单质中铜元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,氧元素显-2价,故铜元素的化合价降低,不符合题意;
B、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,反应条件是高温,不符合题意;
C、该反应中,碳得到氧,属于还原剂,发生了氧化反应,符合题意;
D、铜是红色固体,不符合题意。
故选C。
考向三 二氧化碳的性质
11.(2023·辽宁营口·中考真题)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
【答案】A
【详解】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,在高温条件下,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,一氧化碳燃烧又生成了二氧化碳;所以,在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化,正确;
B、一氧化碳具有可燃性,可做燃料;二氧化碳不能燃烧,不能作燃料,错误;
C、二氧化碳能与水化合生成碳酸,碳酸是一种酸,能使紫色石蕊溶液变为红色;一氧化碳不能与水反应,错误;
D、二氧化碳含量上升会导致温室效应增强;一氧化碳会引起中毒,不是温室气体,错误;
故选A。
12.(2023·辽宁阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A.在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C.碳与二氧化碳的反应放出热量
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、通常状况下氧气是一种无色无味的气体。A说法正确。
B、氧气可以与很多物质发生反应,所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体。B说法正确。
C、碳与二氧化碳的反应吸收热量。C说法错误。
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。D说法正确。
综上所述:选择C。
13.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
【答案】D
【详解】A、二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,可用于灭火,说法正确;
B、二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于生产汽水,说法正确;
C、植物进行光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,可用于气体肥料,说法正确;
D、二氧化碳不能供给呼吸,说法错误;
答案:D。
考向四 二氧化碳对生活和环境的影响
14.(2022·辽宁锦州·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的说法中错误的是
A.氧气可用作燃料 B.干冰可用于人工降雨
C.二氧化碳不能供给呼吸 D.氧气约占空气总体积的21%
【答案】A
【详解】A、氧气具有助燃性,能帮助燃烧,不能用作燃料,故A符合题意;
B、干冰在常温下升华,吸收周围空气中的热,能用于人工降雨,故B不符合题意;
C、二氧化碳不能供给呼吸,故C不符合题意;
D、氧气约占空气总体积的21%,故D不符合题意。
故选A。
15.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
【答案】D
【详解】A、二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,可用于灭火,说法正确;
B、二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于生产汽水,说法正确;
C、植物进行光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,可用于气体肥料,说法正确;
D、二氧化碳不能供给呼吸,说法错误;
答案:D。
16.(2021·辽宁朝阳·中考真题)下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.氧气可作火箭发射的燃料
B.二氧化碳在空气中的含量增多,会引起温室效应的加剧
C.液氮可作制冷剂
D.氦气可用来填充探空气球
【答案】A
【详解】A、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作火箭常用的燃料,故选项说法错误,符合题意;
B、空气中二氧化碳增多会加剧温室效应,故选项说法正确,不符合题意;
C、液态氮气气化吸收热量可做制冷剂,故选项说法正确,不符合题意;
D、稀有气体的化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,且氦气密度比空气小可填充探空气球,故选项说法正确,不符合题意;
故选:A。
17.(2023·辽宁沈阳·中考真题)党的二十大报告强调“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。小组同学围绕实现碳中和开展了研究学习活动。
主题一:寻找“碳”之源
(1)以上物质组成中都含有碳元素,其中塑料、合成纤维属于 (填“无机材料”或“合成材料”)。
主题二:认识的性质
(2)下图是小组同学绘制的性质思维导图的一部分,请补全相关内容。
①解释: ;②: ;实验分析: ;问题分析: 。
【实践活动】自制汽水
老师提供了自制汽水的标准配方:小苏打1.5g,柠檬酸1.5g,白糖10g,凉开水400mL。为改善口感,小组同学对标准配方进行了如下调整:
水果
糖类/g
维生素C/mg
柑桔
10
80
苹果
10
4
(3)将凉开水换成水果汁。每100g水果中部分营养成分含量如右表,若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是 。
(4)增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的更多,但可能会引发的问题是 。
A.汽水甜度过大 B.制作过程中,造成液体喷出 C.打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人
主题三:迈向碳中和
【查阅资料】工业上高炉炼铁副产品有炉渣、炉尘和煤气,煤气中CO含量可达30%
【设计方案】为了减少工业炼铁中CO、的排放,小组同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案,方案流程示意图如下:
(5)石灰浆[主要成分为]吸收的化学方程式: 。
(6)工业用含 480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe t。
【评价交流】
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是 。
(8)该方案的优点是除外,还可实现 (填物质化学式)的部分或全部循环利用。
(9)工业炼铁需消耗大量的焦炭,请写出一种在生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源: 。
【答案】(1)合成材料
(2) CO2+H2O=H2CO3 不能燃烧也不支持燃烧 隔绝空气或氧气 收集气体时,装置漏气,没有收集到二氧化碳(合理即可)
(3)柑桔
(4)BC
(5)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(6)336
(7)燃烧提供热量
(8)CaCO3、CO
(9)风能、水能、潮汐能等
【详解】(1)塑料、合成纤维属于合成材料。
(2)①解释:空气中含有二氧化碳,二氧化碳和雨水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使得正常雨水显酸性,该反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。②根据实验装置及实验现象可知,该实验证明二氧化碳的化学性质是不能燃烧也不支持燃烧。从燃烧条件角度分析,蜡烛熄灭的原因是二氧化碳流入烧杯中,空气被排出烧杯,导致蜡烛隔绝空气或氧气,从而使火焰熄灭。有的小组在实验中出现两支蜡烛都没熄灭的现象,可能的原因是收集气体时,装置漏气,没有收集到二氧化碳。
(3)由表格信息可知,每100g柑桔中所含维生素C比每100g苹果中所含维生素C更多,故若想补充更多的维生素C,榨汁时应选择的水果是柑桔。
(4)A、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,不会影响汽水的甜度,故A选项不符合题意;
B、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,可能导致装置内压强增大,制作过程中,造成液体喷出,故B选项符合题意;
C、增加小苏打、柠檬酸的用量,使汽水中的CO2更多,可能导致装置内压强增大,打开瓶盖时,瓶盖弹出伤人,故C选项符合题意。
故选BC。
(5)二氧化碳和石灰浆中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(6)设反应3最多得到Fe的质量为x,,,x=336t,即工业用含Fe2O3480t的赤铁矿为原料炼铁,反应3中最多得到Fe336t。
(7)上述方案中的CO重新通入高炉后,起的主要作用是燃烧提供热量。
(8)CaCO3、CO既是反应物又是生成物,可以循环使用。
(9)生活生产实际中能替代含碳燃料的新能源有风能、水能、潮汐能等。
考向五 碳循环、碳中和
18.(2023·辽宁营口·中考真题)我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如下:
(1)分离区进行的实验操作是 (填操作名称);
(2)该流程中可循环利用的物质甲、乙分别是 。
(3)反应区1中发生反应的化学方程式为 (答一个即可);
(4)为了确定“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分,请完成下表中实验方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
溶液成分只有Na2CO3
【答案】(1)过滤
(2)氧化钙、氢氧化钠/ CaO、NaOH
(3)或
(4) ①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡;②取①中上层清液,加入酚酞溶液(合理即可) ①产生白色沉淀,②无明显变化(与前一空对应)
【分析】工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术,根据流程可知,捕捉区发生的反应是烧碱与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,经反应区Ⅰ、分离区得到碳酸钙,所以反应区Ⅰ发生的反应是碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,物质乙是氢氧化钠,送回捕捉区循环使用,碳酸钙经反应区Ⅱ得到二氧化碳,碳酸钙高温反应分解生成氧化钙和二氧化碳,则甲是氧化钙,送回反应区Ⅰ循环使用。
【详解】(1)根据分析可知,分离室中分离出碳酸钙和氢氧化钠溶液,分离难溶性固体和溶液的操作为过滤;
(2)根据分析可知,既能做反应物又能做生成物的物质可循环利用,故流程中可循环利用的物质有CaO、NaOH。
(3)反应区1中发生的反应分别为碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠和氧化钙和水生成氢氧化钙,化学方程式分别为、;
(4)氢氧化钠与二氧化碳恰好完全反应,“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分是碳酸钠;氢氧化钠过量,“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分是碳酸钠和氢氧化钠。碳酸钠、氢氧化钠都显碱性,碳酸钠对氢氧化钠的检验会产生干扰,因此在检验碳酸钠溶液中是否存在氢氧化钠时,应先用足量的中性溶液(如可溶性的钡盐、钙盐)检验碳酸钠存在,并完全除去碳酸钠,再检验氢氧化钠的存在。氢氧化钠是一种碱具有碱的通性,可通过碱的通性,检验氢氧化钠存在。因此:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡;
②取①中上层清液,加入酚酞溶液
①产生白色沉淀
②无明显变化
溶液成分只有Na2CO3
19.(2023·辽宁锦州·中考真题)化学与生活、环保密切相关。
(1)在日常生活中,为有效减缓或防止铁锅锈蚀,可采用的方法是 (填一种即可)。
(2)我市以“碳达峰、碳中和”为目标。引领城市绿色低碳发展。践行“低碳”生活,你的做法有 (写出一条即可)。
(3)开发利用新能源有利于缓解化石燃料的能源危机。氢气是一种理想的清洁能源,原因是 。请再列举一种新能源 。
【答案】(1)用后洗净擦干(或保持洁净干燥等合理即可)
(2)随手关灯(或旧书本循环利用等合理即可)
(3) 氢气燃烧产物是水,不污染环境,且燃烧值大 太阳能(或风能等合理即可)
【详解】(1)铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,有效减缓或防止铁锅锈蚀,可采用的方法是用后洗净擦干或保持洁净干燥等;
(2)践行“低碳”生活,可通过随手关灯或旧书本循环利用等,减少能源的消耗,节约资源;
(3)氢气燃烧产物只有水,比较环保,且燃烧值大,是比较理想的能源;
目前正在开发和利用的新能源有:风能、太阳能、核能等。
20.(2022·辽宁阜新·中考真题)2022年世界环境日的中国主题是“共建清洁美丽世界”。“共建清洁美丽世界”离不开化学。
(1)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源并在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇燃烧的化学方程式为 。
(2)我国提出2060年前实现“碳中和”,彰显了负责任大国的作为与担当。“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消,实现碳“零排放”。控制碳(指二氧化碳)排放量的具体措施是 (写一点即可)。
(3)科学家用纤维素、甲壳素等材料研制出能完全降解的保鲜膜,这一成果能够缓解的环境问题是 。
【答案】(1)
(2)植树造林,严禁乱砍滥伐(或“采用物理或化学方法,人工吸收二氧化碳”或“减少化石燃料使用,使用清洁能源”或“使用节能产品”,合理即可。
(3)白色污染
【详解】(1)乙醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(2)控制二氧化碳可以增加二氧化碳的吸收,植物光合作用吸收二氧化碳,所以可以植树造林,严禁乱砍滥伐或采用物理或化学方法,人工吸收二氧化碳。也可以减少二氧化碳的排放,化石燃料的燃烧是目前二氧化碳的主要来源之一,所以可以减少化石燃料使用,使用清洁能源或使用节能产品。
(3)科学家用纤维素、甲壳素等材料研制出能完全降解的保鲜膜可以代替部分塑料进行使用,塑料不易降解,带来的环境问题是白色污染。所以这一成果能够缓解的环境问题是白色污染。
21.(2022·辽宁丹东·中考真题)我国承诺2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。
(1)“碳达峰”是指CO2排放量达到最高值。下列有利于控制二氧化碳排放的是___________。
A.少使用一次性餐具
B.使用清洁能源
C.使用脱硫煤
D.提倡使用电动汽车
(2)“碳中和”是指在规定时期内实现排放多少CO2就做多少抵消措施来达到平衡,实现CO2“净零”排放。自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的 作用;科技人员也能将二氧化碳在催化剂的作用下与氢气反应,转化为一种液体燃料甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)ABD
(2) 光合 CO2+3H2CH3OH+H2O
【详解】(1)A 少使用一次性餐具,能够减少树木的砍伐,绿色植物的光合作用能够消耗空气中的二氧化碳,可以减少二氧化碳的排放,选项正确;
B 使用清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可以减少二氧化碳的排放,选项正确;
C 使用脱硫煤,能够减少二氧化硫的排放,但依然会增加二氧化碳的排放,选项错误;
D 提倡使用电动汽车,能够减少化石燃料的燃烧,可以减少二氧化碳的排放,选项正确,故填ABD。
(2)自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的光合作用,消耗空气中的二氧化碳,故填光合;
二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化为甲醇和水,故反应的化学方程式写为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
22.(2022·辽宁沈阳·中考真题)化学促进科技发展,推动社会进步。
(1)中国提出在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,彰显了大国责任与担当。
①如图是碳元素在元素周期表中的部分信息。碳元素的质子数是 ,属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
②减少CO2排放,可以减缓 效应。
③自然界中消耗CO2的主要途径是 。
④为实现碳达峰、碳中和的目标,请写出你的做法 (一条即可)。
(2)2022年6月5日神舟十四号载人飞船成功发射,沈阳航天新光集团有限公司承制生产的连接分离机构再次为发射任务保驾护航。
①载人飞船的制造使用了大量合金,合金的硬度一般比各成分金属 。
②航天员穿着的航天服使用了多种合成纤维,合成纤维属于 (填字母序号)。
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料
【答案】(1) 6 非金属 温室 光合作用 植树造林(合理即可)
(2) 大 B
【详解】(1)①根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的原子序数为6;根据原子序数=核电荷数=质子数,则碳原子中的质子数为6,碳为“石”字旁,属于非金属元素;
②二氧化碳排放过多会造成温室效应,所以减少CO2排放,可以减缓温室效应;
③光合作用是植物利用二氧化碳和水合成有机物的过程,该过程也是自然界中消耗二氧化碳的主要途径;
④“碳达峰”就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去,而到2060年,针对排放的二氧化碳,要采取植树造林、节能减排等各种方式全部抵消掉,这就是“碳中和”。
(2)①合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金概念有三个特点:①一定是混合物,②合金中各成分都是以单质形式存在,③合金中至少有一种金属。合金的性质是:合金的硬度大,熔点低,耐腐蚀,机械性能好。
②化学材料又包含金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料。金属材料包含各种纯金属和合金;无机非金属材料如陶瓷、玻璃、水泥等应用非常广泛;合成材料主要有塑料、合成橡胶、合成纤维;复合材料是两种或两种以上材料复合成一体而形成的材料。如玻璃钢等。故选B。
23.(2021·辽宁鞍山·中考真题)阅读下面科普短文。
为实现二氧化碳减排,我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标。“碳达峰”指的是在某一时间,二氧化碳的排放量达到历史最高值,之后逐步回落;“碳中和”指的是通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳的排放量。我国的目标是争取2030年前达到“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。实现“碳中和”的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例,提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存二氧化碳,如利用废气中的二氧化碳制取甲烷,以此来消除资源的巨大浪费。
请依据短文内容回答下列问题:
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、 。
(2)新能源在我国能源结构中占比逐渐增大,目前人们正在利用和开发的新能源有 (答一种即可)。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是碳单质
B.控制化石燃料的使用可减少碳排放
C.“碳中和”指的是没有碳排放
(4)“碳捕集与封存”技术有利于控制 加剧。
(5)如图为利用废气中的二氧化碳制取甲烷的微观示意图:
写出二氧化碳制取甲烷的化学方程式: 。
【答案】(1)天然气
(2)太阳能(合理即可)
(3)B
(4)温室效应
(5)
【详解】(1)化石燃料包括,煤、石油、天然气;
(2)新能源在我国能源结构中占比逐渐增大,目前人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢能等;
(3)A、“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,故选项错误;
B、控制化石燃料的使用可减少碳排放,故选项正确;
C、“”碳中和”指的是通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳的排放量,而不是没有碳排放,故选项错误。
故选B
(4)“碳捕集与封存”技术可以降低大气中二氧化碳的含量,有利于控制温室效应加剧;
(5)由反应的微观示意图可知,该反应是由二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,方程式为:。
24.(2021·辽宁锦州·中考真题)2020年12月12日,国家主席习近平在气候雄心峰会上发表的重要讲话中提到,中国将采取更加有力的政策和措施,力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,即“碳达峰”;争取在2060年前实现“碳中和”(即通过植树造林、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”)。我国对全世界宣布“碳中和”目标,彰显了大国的责任和担当。阅读此文,请回答以下问题:
(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、 和天然气;化石燃料的大量使用,使大气中二氧化碳的含量持续上升,由此引发的环境问题是 ;
(2)人类致力于降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向:一是提倡低碳生活,减少二氧化碳排放,二是吸收二氧化碳,增加二氧化碳的消耗。请写出利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的化学方程式 ;
(3)发展“低碳经济”,提倡“低碳生活”,已成为社会发展的总趋势,下列做法有利于实现“碳中和”的是___________(填字母)。
A.能源结构向多元清洁和低碳方向转型
B.发展公共交通事业,提倡绿色出行
C.退耕还林,大力植树造林
【答案】(1) 石油 温室效应
(2)
(3)ABC
【详解】(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、天然气;
二氧化碳含量过高,会导致“温室效应”;
(2)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
(3)A、能源结构向多元清洁和低碳方向转型,可以减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,符合题意;
B、发展公共交通事业,提倡绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,有利于实现“碳中和”,符合题意;
C、退耕还林,大力植树造林,可以改善空气质量,有利于实现“碳中和”,符合题意。
故选ABC。
25.(2023·辽宁丹东·中考真题)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,的人为移除与人为排放相抵消。
(1)大气中过多会导致 的加剧。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择 性(填“酸”或“碱”)试剂吸收捕集。
②碳循环:为降低含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的并转变为乙醇(乙醇的化学式为),该反应的化学方程式为,则的化学式为 。
③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 ;氢气可以采用电解水的方法制得,电解水的化学方程式是 ;还可以作为碳替代能源的有 (答一种即可)。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是______。
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
【答案】(1)温室效应
(2) 碱 O2 生成物是水,无污染 风能(合理即可)
(3)AB
【详解】(1)大气中CO2过多会导致温室效应的加剧;
(2)①二氧化碳是酸性气体,应选择碱性试剂吸收捕集CO2;
②根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和个数保持不变,反应前,有2个C原子、6个H原子、7个O原子,反应后,由2个C原子、6个H原子、1个O原子,则X的化学式为O2;
③选用氢气作为碳替代能源的理由是生成物是水,无污染,氢气可以采用电解水的方法制得,电解水生成氢气和氧气,化学方程式是:;还可以作为碳替代能源的有风能(合理即可)。
(3)A、双面使用纸张,可以减少树木的砍伐有利于实现碳中和,故A正确;
B、植树造林,有利于实现碳中和,故B正确;
C、露天焚烧垃圾,会产生大量二氧化碳等物质,故C错误。
故选AB。
考向六 一氧化碳
26.(2023·辽宁营口·中考真题)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
【答案】A
【详解】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,在高温条件下,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,一氧化碳燃烧又生成了二氧化碳;所以,在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化,正确;
B、一氧化碳具有可燃性,可做燃料;二氧化碳不能燃烧,不能作燃料,错误;
C、二氧化碳能与水化合生成碳酸,碳酸是一种酸,能使紫色石蕊溶液变为红色;一氧化碳不能与水反应,错误;
D、二氧化碳含量上升会导致温室效应增强;一氧化碳会引起中毒,不是温室气体,错误;
故选A。
27.(2022·辽宁阜新·中考真题)二氧化碳中混有少量的一氧化碳。除去一氧化碳可将混合气体
A.点燃 B.通入澄清石灰水中
C.通过灼热的炭层 D.通过灼热的氧化铜粉末
【答案】D
【详解】A、二氧化碳不支持燃烧,混有的一氧化碳不能被点燃,错误;
B、二氧化碳能和澄清石灰水反应而一氧化碳不能,不能除去一氧化碳,错误;
C、高温下碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,把要保留的物质除去,错误;
D、氧化铜和一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,除去一氧化碳且没有引入新杂质,正确;
故选D。
28.(2022·辽宁朝阳·中考真题)下列实验现象描述正确的是
A.镁在空气中燃烧产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰
D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
【答案】C
【详解】A、镁在空气中燃烧产生大量白烟,故选项说法错误;
B、木炭在氧气中燃烧生成无色无味的气体,故选项说法错误;
C 、一氧化碳在空气中燃烧,发出蓝色火焰,故选项说法正确;
D、硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色的火焰,故选项说法错误;
故选C。
29.(2022·辽宁铁岭葫芦岛·中考真题)下列关于物质的性质与其用途的对应关系正确的是
A.氯化钠有咸味,可作调味品
B.一氧化碳可燃,可用于冶炼金属
C.活性炭具有吸附性,可降低水的硬度
D.洗涤剂有乳化作用,可用于除去水垢
【答案】A
【详解】A、氯化钠有咸味,可作调味品,符合题意;
B、一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,不符合题意;
C、活性炭具有吸附性,可用于吸附色素和异味,不能降低水的硬度,不符合题意;
D、洗涤剂有乳化作用,能将油滴分散成小油滴,可用于除去油污,不可用于除去水垢,不符合题意。
故选A。
30.(2021·辽宁营口·中考真题)下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法,错误的是
A.CO2可用于灭火 B.CO2可用作气体肥料
C.CO可用于人工降雨 D.CO可用作燃料
【答案】C
【详解】A、由于二氧化碳密度比空气大,既不能燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳可以用于灭火,此选项说法正确;
B、由于二氧化碳能够促进植物的光合作用,所以二氧化碳常作为气体肥料,此选项说法正确;
C、固体二氧化碳俗称干冰,升华后吸热,可用于人工降雨,CO无此性质与用途,不能用于人工降雨,此选项说法错误;
D、一氧化碳具有可燃性、可用作燃料,此选项说法正确。
故选C。
考向七 二氧化碳的实验室制法
31.(2023·辽宁大连·中考真题)实验室中常用以下装置制取气体。
(2)用石灰石和稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为 ,用装置B实验时,长颈漏斗的末端应保持在 。收集干燥的二氧化碳应选择的装置是 。
【答案】
(2) 液面以下 D
【详解】
(2)实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应化学方程式:,用装置B实验时,长颈漏斗的末端应保持在液面以下,形成液封,防止生成的气体逸出。二氧化碳密度比空气大,且二氧化碳能溶于水,收集干燥的二氧化碳应选择的装置是D。
32.(2023·辽宁营口·中考真题)下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(3)实验室制取二氧化碳应选择的发生和收集装置是 (填字母序号);
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是 。
【答案】
(3)BC
(4)形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
【详解】
(3)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,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大, 可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC;
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是:形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出。
33.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置。请回答。
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止,可选择的装置组合是 。
【答案】 CE
【详解】
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止,可选择的发生装置应该为C,因为C装置可以通过弹簧夹的开闭来控制固液药品的接触和分离,从而随时控制反应的发生和停止,二氧化碳可溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故收集装置选择E,故组合为CE。
34.(2023·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)氧气的制取和性质是初中化学实验的重要内容。根据下图回答有关问题。
(4)用F装置进行木炭在氧气中燃烧的实验,为了检验产物,可在燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的 ,振荡,观察实验现象。
【答案】
(4)澄清石灰水
【详解】
(4)用F装置进行木炭在氧气中燃烧的实验,为了检验产物,可在燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊,说明木炭燃烧生成了二氧化碳气体。
35.(2023·辽宁锦州·中考真题)根据下列装置图回答问题:
(1)选取B装置制取氧气,使用长颈漏斗的优点是 ,该反应的化学方程式为 。
(2)用C装置收集氧气,若收集到的气体不纯,原因是 (写出一条即可)。若选取D装置收集二氧化碳,二氧化碳应从导管口 (选填“m”或“n”)端通入。
(3)加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷。选取的发生装置是 。(填字母序号)
【答案】(1) 可随时添加液体药品
(2) 集气瓶未装满水(或未等到气泡连续均匀冒出就开始收集等合理即可) n
(3)A
【详解】(1)B装置中用长颈漏斗加液时可以随时添加液体药品;用B装置为反应的发生装置时,需要反应药品为固体与液体的组合,且反应在常温下进行,则适合用双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气,化学反应方程式为:;
(2)用排水集气法收集气体时导管口刚出来的气体为装置中空气,不能收集,需要等到导管口气泡连续、均匀冒出时再收集氧气,若未等到气泡连续均匀冒出就开始收集会导致收集到的气体不纯;若收集前集气瓶中未装满水,其中残留有空气,也会导致收集到的氧气不纯;
二氧化碳的密度比空气大,D装置为正放的万用瓶,则收集时CO2从n端进入,空气从m端排出;
(3)加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷实验中,反应物为固体,反应条件为加热,则适合用A为反应的发生装置。
36.(2023·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用固体药品制取并收集较纯净的氧气,可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号),发生此反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳的固体药品是 。若用C装置收集二氧化碳,证明二氧化碳已经收集满的操作和现象是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AE
(3) 大理石/石灰石 用燃着的木条放在集气瓶口,木条火焰熄灭
【详解】(1)装置B中仪器a的名称是锥形瓶;
(2)实验室用固体药品制取氧气采用的是固固加热型仪器,故选A;收集较纯净的氧气需采用排水法,故选E;由于A装置的试管口塞了一团棉花,故采用的是加热高锰酸钾制取氧气,发生此反应的化学方程式为;
(3)实验室用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,故用的固体药品是大理石(或石灰石);若用C装置收集二氧化碳,证明二氧化碳已经收集满的操作和现象是:用燃着的木条放在集气瓶口,木条火焰熄灭。
37.(2022·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号)。
(3)用B装置制备氧气的化学方程式是 。
(4)可用向下排空气法收集氢气的原因是 。
(5)用E装置收集氧气,不纯的原因可能有 (写一点即可)。
【答案】(1)酒精灯
(2)AD
(3)
(4)相同条件下,氢气的密度比空气小
(5)没等装置中的空气排净便开始收集氧气(或“排水集气时,集气瓶中的水没有完全充满,还留有气泡”或“收集完气体后玻璃片与集气瓶口之间密封不好”,合理即可。
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是酒精灯,故填写:酒精灯;
(2)实验室制取二氧化碳不需要加热,所以,发生装置选择不带酒精灯的A装置,由于二氧化碳密度比空气大,易溶于水且与水反应,所以,选择向上排空气法收集二氧化碳,即收集装置为:D,因此,实验室制取二氧化碳可选用的发生装置和收集装置是:AD,故填写:AD;
(3)用B装置制备氧气,由于试管口没有塞棉花,所以不能用高锰酸钾加热法制氧气,需要采用氯酸钾和二氧化锰混合加热法制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化下加热,生成氯化钾和氧气,化学方程式为:,故填写:。
(4)用向下排空气法收集氢气的原因是相同条件下,氢气的密度比空气小,故填写:相同条件下,氢气的密度比空气小。
(5)E装置收集氧气,不纯的原因可能有:1.没等装置中的空气排净便开始收集氧气,收集到的氧气中混有空气,2.排水集气时,集气瓶中的水没有完全充满,还留有气泡,收集到的氧气中混有空气,3.收集完气体后玻璃片与集气瓶口之间密封不好,集气瓶中进入空气,故填写:没等装置中的空气排净便开始收集氧气(或“排水集气时,集气瓶中的水没有完全充满,还留有气泡”或“收集完气体后玻璃片与集气瓶口之间密封不好”),合理即可。
38.(2022·辽宁鞍山·中考真题)下图为实验室制取气体的常用装置和仪器,请根据所学知识回答下列问题:
(1)编号①仪器的名称是 。
(2)实验室欲制取并收集一瓶较纯净的氧气,已选择A装置,还需要选择的仪器有 (填字母序号),该反应的化学方程式为 利用上述方法收集氧气时,当观察到 时开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填“A”或“B”),检验二氧化碳是否集满的方法为 。
【答案】(1)试管
(2) C、E、F 导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B 将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满
【详解】(1)编号①仪器的名称是试管,故填:试管;
(2)①、收集气体的方法有排水法(适用于收集不溶于水且不与水发生反应的气体,优点:收集的气体较纯,缺点:收集的气体不干燥)和排空气法(优点:收集的气体干燥,缺点:收集的气体不纯),排空气法又分为向上排空气法(适用于收集密度比空气大且不与空气中的成分发生反应的气体)和向下排空气法(适用于收集密度比空气小且不与空气中的成分发生反应的气体),氧气不易溶于水,密度比空气大且不与空气中的成分发生化学反应,所以可用排水法和向上排空气法收集,依据题意收集一瓶较纯净的气体,应选排水法收集,故填:C、E、F(顺序可变);
②、A装置为固体加热型的气体发生装置且试管口塞有一团棉花(防止被加热固体粉末进入导管而堵塞导管),应是加热高锰酸钾制取氧气,反应物是,条件加热,生成物是、、,所以该反应的化学方程式是:,故填:;
③、用排水法收集气体时,观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时才能开始收集气体,因为刚开始排出的气体里含有装置内的大量空气而不纯,故填:导管口有连续均匀的气泡冒出;
(3)①、实验室制取二氧化碳的反应原理是,反应物是碳酸钙固体和盐酸溶液,条件不需要加热,所以发生装置应选固液不加热型,故选:B;
②、检验二氧化碳是否集满的方法为将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满,故填:将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满。
39.(2022·辽宁营口·中考真题)正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称 ;
(2)实验室用一种固体药品制取较纯净的氧气,并用于铁丝燃烧实验。请从A~E中选择制取和收集氧气的装置 (填字母序号)
(3)实验室制取二氧化碳气体通常选择的药品是 (填名称),反应的化学方程式为 ;
(4)用B装置制取气体时,使用仪器a的优点是 ;
(5)若要用F装置收集CO2,CO2应从 (填“b”或“c”)端通入,检验收集满CO2的方法是 (方法、现象,结论)。
【答案】 长颈漏斗 AC 大理石或石灰石和稀盐酸 可随时添加药品 b 将燃着的木条放在c口,若木条熄灭,则证明CO2已经收集满
【详解】(1)仪器a即长颈漏斗;
(2)用一种固体药品制取较纯净的氧气,则是高锰酸钾或氯酸钾加热分解产生氧气,其属于“固体加热”型反应装置,故反应装置选A,因为要制取较纯净的氧气,而氧气又不易溶于水,故应该选用排水集气法收集氧气,且收集过程中集气瓶可留少量水,避免铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底,故收集装置选C,制取和收集氧气的装置即AC;
(3)实验室制取二氧化碳气体通常选择的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其反应方程式为;
(4)仪器a即长颈漏斗,其优点是长颈漏斗的漏斗颈很长,操作非常简单,长颈漏斗可在反应过程中随时添加药品;
(5)因二氧化碳密度大于空气,故应该从b口通入二氧化碳;检验收集满CO2的方法是将燃着的木条放在c口,若木条熄灭,则证明CO2已经收集满。
40.(2022·辽宁锦州·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,原因是 。
(3)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用装置A和 (从C~E中选填),反应的化学方程式为 ,装置A中试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)将装置F装满水,用排水法收集氢气,气体应从 (填“m”或“n”)导管口进入。
【答案】(1)集气瓶
(2)防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出
(3) E 防止冷凝水回流使试管炸裂
(4)m
【详解】(1)仪器a的名称是集气瓶。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,形成液封,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,故原因是防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。
(3)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,氧气不易溶于水,用排水法收集,故应选用装置A和E,反应的化学方程式为,装置A中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流使试管炸裂。
(4)氢气密度比水小,将装置F装满水,用排水法收集氢气,氢气从短管进,水从长管排出,故气体应从m导管口进入。
41.(2021·辽宁锦州·中考真题)下图是实验室制取、干燥气体的常用装置,结合所学化学知识回答问题:
(3)实验室制取CO2应选择的发生装置为 (选填“A”或“B”)。反应的化学方程式为
;用C装置干燥CO2,气体应从 (选填“a”或“b”)导管口进入;用D装置收集CO2,证明是否集满时应将燃着的木条放在 (选填“c”或“d”)导管口处。
【答案】
(3) B a d
【详解】
(3)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,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B;
石灰石的主要成分是碳酸钙,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:;
用C装置干燥CO2,应“长进短出”,这样反应比较充分,故气体应从a端进入;
二氧化碳的密度比空气大,用D装置收集二氧化碳,应从c端进入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在d端,木条熄灭,说明已经集满。
42.(2021·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可以选用装置B,理由是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放 。
(3)实验室制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,选用装置依次是 (填字母)。
【答案】 都是在常温下用固体和液体的反应制取气体 一团棉花 BFE
【详解】(1)装置B适用于固体加液体且不需要加热制取气体的实验,所以适用于过氧化氢与二氧化锰制氧气,也适用于稀盐酸与石灰石制二氧化碳;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气的化学方程式为:,为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放一团棉花;
(3)制取二氧化碳选择固液常温型发生装置B,干燥选择装置F,可除去二氧化碳带出的水蒸气,二氧化碳密度大于空气,所以选择向上排空法收集,故可选择装置BFE制取并收集一瓶干燥的二氧化碳;
一、碳单质
碳单质是碳元素形成的同素异形体集合体,主要包括金刚石、石墨、富勒烯(如C60)和无定形碳等形态。
1.物理性质与用途
金刚石
性质:立方晶系原子晶体,硬度最高(天然最硬物质),不导电但导热性好,折射率高。
用途:珠宝首饰、工业切割工具(钻头、砂轮)、光学器件。
石墨
性质:层状结构,质软滑腻,导电性优异,耐高温。
用途:铅笔芯、电池电极、润滑剂、耐火材料。
富勒烯(如C60)
性质:中空笼状结构,可超导,具催化潜力。
用途:复合材料、生物医药载体、能源器件。
无定形碳
性质:多孔非晶态(如活性炭、木炭),吸附性强。
用途:净化水/空气、冶金还原剂(焦炭)、橡胶增强剂(炭黑)。
2.化学性质与用途
稳定性:常温下化学性质稳定,用于碳素墨水书写档案。
可燃性:充分燃烧生成CO₂(作燃料),不充分燃烧生成CO。
还原性:高温下可还原金属氧化物(如冶炼铜、铁)。
3.性质差异原因
物理差异:碳原子排列方式不同(如金刚石四面体网状 vs 石墨层状)。
化学共性:同素异形体化学性质相同,因均为碳元素构成。
二、二氧化碳和一氧化碳性质和用途
1.物理性质对比
一氧化碳:无色无味气体,难溶于水,密度比空气略小;标准状况下密度与空气接近,不宜用排空气法收集
二氧化碳:无色无味气体,能溶于水(1:1体积比),密度比空气大;固态称为干冰,易升华吸热
2.化学性质差异
性质
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO₂)
可燃性
燃烧产生蓝色火焰(2CO+O₂→2CO₂)
不燃烧,不支持燃烧
还原性
可还原金属氧化物(如CuO→Cu+CO₂)
高温下与碳反应生成CO(C+CO₂→2CO)
毒性
与血红蛋白结合导致缺氧(煤气中毒)
高浓度时造成窒息(缺氧)
其他反应
无
与水生成碳酸(CO₂+H₂O→H₂CO₃)
3.用途总结
一氧化碳:燃料、冶金还原剂
二氧化碳:灭火剂、碳酸饮料原料,干冰用于人工降雨/舞台效果,植物光合作用的原料
4.中毒区别
CO中毒:血红蛋白失去携氧能力,需高压氧治疗
CO₂中毒:环境缺氧导致窒息,需通风急救
注:两者化学性质差异的根本原因是分子结构不同。
三、二氧化碳制备实验中常见的错误操作及解析
1.装置连接与仪器使用错误
长颈漏斗未液封,漏斗末端需浸入液面形成液封,防止漏气。
导管插入过深或过浅,导管应刚露出橡皮塞
使用分液漏斗未关闭活塞
注意:分液漏斗无需液封,但需关闭活塞控制反应速率。
2.药品选择与操作错误
药品选择不当
使用浓盐酸(挥发性HCl混入CO₂)或稀硫酸(生成CaSO₄覆盖反应物)。
使用Na₂CO₃粉末(反应过快,难以控制)。
正确选择:大理石(或石灰石)与稀盐酸反应。
倾倒液体操作不规范
错误表现:瓶塞未倒放、标签未朝向手心、瓶口未紧贴试管口。
正确操作:遵循“一倒二向三紧贴”原则。
3.收集与验满错误
收集方法错误,向上排空气法,导管伸入集气瓶底部。
验满操作错误,木条应置于瓶口,熄灭即满。
4.气密性检查错误
未检查气密性
复杂装置分段检查遗漏,多仪器连接时需分段检查气密性。
1.(2025·辽宁鞍山·一模)建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。对下列宏观事实的微观解释正确的是
A.石墨一定条件下转变成金刚石—原子种类发生改变
B.金刚石很硬,石墨很软—碳原子的排列方式不同
C.酸溶液都能使石蕊溶液变红—酸溶液中都存在酸根离子
D.6000L氧气加压后装入容积为的钢瓶中一加压时,分子体积变小
【答案】B
【详解】A、石墨和金刚石都是碳原子构成的单质,石墨一定条件下转变成金刚石后,碳原子的种类不变,碳原子的排列方式发生改变,选项错误;
B、石墨和金刚石都是碳原子构成的单质,金刚石很硬,石墨很软石,原因是两种物质中碳原子的排列方式不同,选项正确;
C、酸溶液都能使石蕊溶液变,原因是酸溶液中都存在氢离子,选项错误;
D、6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中,体积减小,原因是加压时,分子体积不变,分子间的间隔变小,选项错误,故选B。
2.(2025·辽宁·一模)归纳是化学常用的学习方法之一,下列有关归纳正确的是
A.性质与用途
①金刚石硬度大-可用于制作玻璃刀
②石墨质软-可用于制作电极
B.数字的含义
①H2SO4 中“2”表示1个硫酸分子中有1个氢分子
②2H中“2”表示2个氢原子
C.能量观
①氧化钙与水反应是化学能转化为热能
②剧烈的氧化反应放热,缓慢氧化也放热
D.燃烧现象
①硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,放热
②铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成 Fe3O4固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、①金刚石硬度大,可用于制作玻璃刀,①正确;②石墨具有良好的导电性,可用于制作电极,与质软无关,②错误,A选项错误;
B、①H2SO4 中“2”表示1个硫酸分子中有2个氢原子,①错误;②2H中“2”表示2个氢原子,②正确,B选项错误;
C、①氧化钙与水反应是化学能转化为热能,①正确;②剧烈的氧化反应放热,缓慢氧化也放热,②正确,C选项正确;
D、①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,放热,①错误;②铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,而生成 Fe3O4固体是实验结论,不是实验现象,②错误,D选项错误。
故选:C。
3.(2025·辽宁·一模)如图是金刚石、石墨和的微观模型,下列说法中不正确的是
A.石墨转化为金刚石属于物理变化 B.金刚石和石墨和都属于碳的单质
C.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 D.三种物质原子排列方式不同,性质也有很大差异
【答案】A
【详解】A、石墨转化为金刚石,生成了新物质,属于化学变化,故选项说法错误;
B、金刚石、石墨和都由碳元素组成,都属于碳的单质,故选项说法正确;
C、金刚石、石墨和都属于碳的单质,它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳,故选项说法正确;
D、金刚石、石墨和里碳原子的排列方式不同,物理性质有很大差异,故选项说法正确;
故选:A。
4.(2025·辽宁大连·一模)分离和提纯是获得物质的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的是
A.除去CO2中的少量CO ———通过灼热的氧化铜
B.除去铜粉中含有的少量铁粉 ———加入过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
C.除去N2中混有的少量O2——通过炽热的炭层
D.除去FeSO4溶液中的少量CuSO4——加入过量的铁粉,过滤
【答案】C
【详解】A、一氧化碳具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,,这样可以将一氧化碳转化为二氧化碳,而CO2与氧化铜不反应,从而除去中CO2的少量CO,能达到实验目的;
B、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,,而铜不与稀硫酸反应。通过加入过量稀硫酸,可将铁粉反应掉,然后经过过滤、洗涤、干燥,能得到纯净的铜粉,能达到实验目的;
C、炽热的炭层能与氧气反应生成二氧化碳,,N2与炽热的炭层不反应,虽然除去了氧气,但引入了新的杂质二氧化碳,不能达到实验目的;
D、铁的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,,反应后过滤,可除去生成的铜和过量的铁,得到纯净的FeSO4溶液,能达到实验目的。
故选C。
5.(2025·辽宁沈阳·一模)性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。某校化学小组对活性炭进行以下探究。
【活动一】验证活性炭的吸附能力
向盛有水的试管中滴入红墨水,再向试管中加入足量的活性炭。
(1)实验现象:红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ;活性炭漂浮在液体中,褪色现象无法观察。
(2)甲同学优化实验(如图1):用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中,得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。
(3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确,继续进行的操作: 。
【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素
查阅资料:制备果壳活性炭的流程如下:
(4)制备果壳活性炭的炭化和活化过程均发生了化学变化。
①碳化过程用N₂作保护气,利用N2的主要性质是 。
②活化过程需将炭粉和活化剂充分研磨,目的是 。
实验1探究活性炭的种类对吸附能力的影响
(5)实验如图2,三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2,目的是 。
(6)实验数据如图3所示,可以得出的结论是 。
实验2 探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响
利用上述装置进行实验,记录锥形瓶内红色褪去时间如下表:
实验编号
活性炭的纯度
活性炭用量/g
消失时间/s
①
80%
1.0
60
②
a
9.0
45
③
60%
b
55
(7)若得到实验结论:其它条件相同,活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好,则表中a、b的取值是 (写出所有可能情况)。
(8)你认为影响活性炭吸附能力的因素还可能有 。
【活动三】活性炭的应用
(9)使用以活性炭为主要吸附材料的防毒面具或口罩,要注意的问题是 (马一点) 。
【答案】(1)不断运动
(2)过滤
(3)用红墨水代替加入活性炭的红墨水,重复上述实验(或用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中,将液体颜色与前面的实验做对比,合理即可)
(4) 化学性质不活泼 增大反应物接触面积,反应更快、更充分
(5)控制变量,排除炭和二氧化氮的质量不同对实验的干扰
(6)不同种类的活性炭吸附能力不同,其中竹炭的吸附能力最强
(7)80% 1.0 或60% 1.0
(8)温度 (活性炭的颗粒大小等,合理即可)
(9)不能重复使用,需要及时更换(合理即可)
【详解】(1)红墨水逐渐扩散到水中变成均匀红色溶液,体现了微粒在不断运动,红墨水的微粒不断运动到水分子间隔中。
(2)用玻璃棒将脱脂棉推入试管内液体中得到无色液体,是将不溶性的活性炭等与液体分离,原理和过滤(分离不溶性固体和液体)相同 。
(3)要证明红墨水褪色是活性炭的作用而非脱脂棉,需设置对照实验,只改变有无活性炭这一变量,观察脱脂棉单独存在时是否有吸附褪色效果,操作可以是:用红墨水代替加入活性炭的红墨水,重复上述实验(或用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中,将液体颜色与前面的实验做对比,合理即可)。
(4)①碳化过程用作保护气,是利用氮气化学性质不活泼,不易与果壳碎屑等发生化学反应,防止果壳碎屑被氧化等。
②活化过程将炭粉和活化剂充分研磨,能增大反应物之间的接触面积,让反应进行得更快速、更充分。
(5)三个锥形瓶中放入等质量的炭和等体积的NO2,这样除活性炭种类不同外,其他条件相同,可以排除炭和二氧化氮的质量不同对实验的干扰,便于探究活性炭种类对吸附能力的影响。
(6)从图 3 数据可知,花生壳活性炭和超市竹炭使红棕色褪去时间短,核桃壳活性炭使红棕色褪去时间长,说明不同种类的活性炭吸附能力不同,其中竹炭的吸附能力最强。
(7)根据实验结论,活性炭纯度越低、用量越多吸附效果越好。实验①纯度80%,用量1.0g;实验③纯度60%。要满足结论,实验②纯度a可能是80%或60%,当a=80%时,用量9.0g大于1.0g符合;当a=60%时,用量b为1.0g也能满足纯度低或用量多使吸附效果好的结论。
故填:80% 1.0 或60% 1.0。
(8)活性炭颗粒大小会影响比表面积,进而影响吸附能力;温度可能影响吸附速率和吸附量;被吸附物质不同,活性炭吸附能力也可能不同。
(9)活性炭吸附一定量物质后吸附能力会下降,所以不能重复使用,需要及时更换;不同使用环境中污染物种类和浓度不同,也会影响使用效果,所以要注意使用环境。
6.(2025·辽宁葫芦岛·一模)实验是学习化学的重要途径之一。
Ⅰ.按如图所示装置探究二氧化碳的性质与制取。
(1)A中的实验现象是 ,说明具有的物理性质是 ; B中反应方程式 。
(2)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 。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,选择的发生装置是 ,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
实验室需要配制50g质量分数为9%的氯化钠溶液,某同学准备用氯化钠固体和蒸馏水进行配制。回答下列问题:
(4)计算配制时需要氯化钠的质量为 g。
(5)量取蒸馏水时应选择的量程为 (填“10”“50”或“100”)mL的量筒。
(6)正确的实验操作顺序是 (用序号填写)。
(7)用玻璃棒搅拌的作用是 。
(8)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
【答案】(1) 蜡烛自下而上依次熄灭 二氧化碳的密度比空气大 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)二氧化碳能和水反应生成碳酸
(3) E CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(4)4.5
(5)50
(6)②①④⑤③⑥
(7)加速溶解
(8)不影响
【详解】(1)A中的实验现象是蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧(化学性质),二氧化碳的密度比空气大(物理性质);
澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)二氧化碳不能使干燥石蕊纸花变红色,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊纸花变红色,则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二氧化碳能和水反应生成碳酸;
(3)实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,故选装置E,石灰石或大理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,反应化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(4)配制50g溶质质量分数为9%的氯化钠溶液需要氯化钠50g×9%=4.5g;
(5)需要水的质量为:50g-4.5g=45.5g,合45.5mL,量筒量取液体采用就近原则,所以量取所用的水最好选用50mL规格的量筒;
(6)配制一定质量分数氯化钠溶液的步骤是计算、称量、溶解、装瓶,所以该实验正确的操作顺序是:②①④⑤③⑥;
(7)溶解时,将水倒入盛氯化钠的烧杯中,用玻璃棒进行搅拌,其目的是:加速溶解;
(8)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,溶液具有均一性,溶质质量分数不变。
7.(2025·辽宁铁岭·一模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.实验室制取气体及验证气体的性质
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳时,可选用 (填字母,从A~E中选择)装置作为发生装置。
(4)为验证CO2的性质,进行F装置所示实验。实验中,观察到纸花 ,观察到短蜡烛先熄灭,长蜡烛后熄灭,由此推测CO2具有的物理性质是 。
Ⅱ.学习小组的同学在归纳反应规律时发现,有些中和反应没有明显现象。为了验证反应的发生,同学们进行了如图实验进行探究。
(5)向一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀硫酸后,进行了图1实验,证明反应发生了。写出该反应的化学方程式 。
(6)图2实验取等质量的氢氧化铜固体于两支试管中,并分别加入等体积的稀硫酸和水,当观察到 现象时,证明中和反应确实发生了。
(7)取图3试管中反应后的溶液进行下列实验,能证明中和反应发生的是 (填字母)。
A.向溶液中滴加紫色石蕊,溶液为紫色
B.向溶液中滴加 溶液,有白色沉淀生成
C.向溶液中滴加 溶液,有红褐色沉淀生成
(8)进行图3实验时,证明稀盐酸与NaOH 反应放出热量的实验现象是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)B
(4) 变红 密度比空气大
(5)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(6)蓝色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色
(7)A
(8)饱和石灰水变浑浊
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称为锥形瓶;
(2)该装置适用于固体加热型,因为试管口处有一团棉花,所以是高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应,可选用B装置作为发生装置;
(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,则实验中,观察到纸花变红,观察到短蜡烛先熄灭,长蜡烛后熄灭,由此推测CO2具有的物理性质是密度比空气大;
(5)氢氧化钠溶液中加入适量稀硫酸,反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(6)氢氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水。取等质量的氢氧化铜固体于试管中,并加入等体积的稀盐酸和水,当观察到蓝色沉淀溶解,溶液变为蓝色时,证明中和反应确实发生了;
(7)A、没有发生中和反应,加石蕊会变蓝色,发生中和反应,加石蕊溶液变紫色或红色,向溶液中滴加紫色石蕊,溶液为紫色可以证明试管中的酸碱发生了中和反应,故符合题意;
B、向溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,没有发生中和反应,稀盐酸和硝酸银生成氯化银沉淀,发生中和反应,氯化钠和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸钠,无论有没有发生中和反应,加硝酸银都会生成白色沉淀,故不符合题意;
C、向溶液中滴加FeCl3溶液,氢氧化钠和氯化铁反应产生氢氧化铁,有红褐色沉淀生成,证明没有发生中和反应,故不符合题意;
故选A;
(8)稀盐酸与NaOH反应放出热量,温度升高,氢氧化钙溶解度减小,饱和石灰水析出固体变浑浊。
8.(2025·辽宁沈阳·一模)二氧化碳是自然界中常见的重要物质。请回答下列问题:
【二氧化碳性质】同学们利用如图装置探究的性质。
资料:紫色石蕊溶液是由紫色石蕊和水配制而成。
(1)A中观察到溶液变浑浊,试剂X是 。
(2)B中观察到的实验现象为 。若要证明二氧化碳能与水反应,需要补充的实验操作是 。
【二氧化碳制取】用鸡蛋壳制取二氧化碳并测定鸡蛋壳中碳酸钙质量分数
(3)某同学选择图1标号为 的仪器组装出制取二氧化碳的发生装置,先在锥形瓶中装入15g鸡蛋壳碎片,然后通过 (填仪器名称)加入80g稀盐酸使之充分反应(鸡蛋壳中除外的其他成分不溶于水,且不与稀盐酸反应),测得装置中的反应剩余物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图2所示。
(4)鸡蛋壳和稀盐酸反应的化学方程式是 。
(5)依据图2中数据分析,生成的质量为 g;该鸡蛋壳中的质量分数 。(计算结果保留到0.1%)
(6)下列情况会导致鸡蛋壳中碳酸钙质量分数测量值偏小的是___________(填标号)。
A.鸡蛋壳滴加盐酸过量 B.鸡蛋壳碎片太大未反应完
C.锥形瓶中有水蒸气随二氧化碳逸出 D.鸡蛋壳未晾干,有残留的水
【答案】(1)澄清的石灰水
(2) 紫色石蕊溶液变为红色 将干燥的紫色石蕊试纸放入充满二氧化碳的集气瓶中,观察试纸是否变色
(3) abg/fbg 长颈漏斗
(4)2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O
(5) 4.4 66.7%
(6)BD
【详解】(1)氢氧化钙与二氧化碳反应得到碳酸钙沉淀和水,因此A中观察到溶液变浑浊,试剂X是澄清的石灰水;
(2)二氧化碳与水反应得到碳酸,碳酸可使紫色石蕊试液变红,B中观察到的实验现象为紫色试剂变为红色;
若要证明二氧化碳能与水反应,需要补充的实验操作是:将干燥的紫色石蕊试纸放入充满二氧化碳的集气瓶中,观察试纸是否变色。若干燥的紫色石蕊试纸不变色,而通入二氧化碳和水后的紫色石蕊溶液变红,则能证明二氧化碳能与水反应;
(3)实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应,属于固液常温型反应,则制取二氧化碳的发生装置选择abg或fbg;反应先加入固体,然后将盐酸倒入长颈漏斗中;
(4)CaCO3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2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O;
(5)由图示可知,反应前质量为95g,反应后质量为90.6g,质量减少的部分就是二氧化碳的质量,则二氧化碳的质量为95g-90.6g=4.4g;
设15g鸡蛋壳碎片中CaCO3的质量为x,
x=10g,
则鸡蛋壳中CaCO3的质量分数为×100%≈66.7%;
(6)A、鸡蛋壳滴加盐酸过量,碳酸钙完全反应,不会导致测定结果偏小,故A不符合题意;
B、鸡蛋壳碎片太大未反应完,会导致产生的二氧化碳气体质量偏小,从而计算出的碳酸钙的质量偏小,测得碳酸钙的质量分数偏小,故B符合题意;
C、烧杯中部分水蒸气随二氧化碳逸出,会导致测得二氧化碳的质量偏大,从而计算出的碳酸钙的质量偏大,测得碳酸钙的质量分数偏大,故C不符合题意;
D、鸡蛋壳未晾干,有残留的水,会导致称取的鸡蛋壳的质量偏小,计算出的碳酸钙的质量分数偏小,测得碳酸钙的质量分数偏小,故D符合题意;
故选BD。
9.(2025·辽宁·一模)化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)寻碳思碳:小组同学通过查阅资料,归纳出以下自然环境中的碳循环图,如图1:
①空气中的大部分来自化石燃料的燃烧。下列不属于化石燃料的是 (填字母)。
a.煤 b.石油 c.天然气 d.氢气
②生物圈中,二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖和氧气。过多的排放二氧化碳可导致的环境问题是 。
③水圈中,当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性 (填“升高”或“降低”)。
(2)人工控碳:
①同学们设计了一个简易的捕捉器,如图2所示。流程中发生反应的化学方程式为 ,此方法中采用喷雾的方式加入氢氧化钙溶液,优点是 。
②我国科研人员研制出一种新型多功能复合催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图3所示,部分生成物已略去。这项研究成果的重要意义是 。X是一种单质,I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,请写出该反应的化学方程式 。
(3)清洁低碳:例如用可再生能源发电制氢。
①电解水制氢的化学方程式 。
②近年来,能用来发电的可再生能源有 (填一种)。
【答案】(1) d 光合 温室效应增强 升高
(2) 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 有效降低化石能源的消耗,缓解化石能源短缺问题;二氧化碳的利用,有助于早日实现碳中和目标,实现人类社会可持续发展等(或其他合理答案)
(3) 太阳能(合理即可)
【详解】(1)①三大化石燃料是煤、石油、天然气,氢气不属于化石燃料,故选:d;
②生物圈中,二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气。过多的排放二氧化碳可导致的环境问题是温室效应;
③水圈中,当大气中二氧化碳含量增加,二氧化碳和水反应生成碳酸,会导致海水的酸性升高;
(2)①如图2所示,流程中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
此方法中采用喷雾的方式加入氢氧化钙溶液,优点是可增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
②我国科研人员研制出一种新型多功能复合催化剂,在这种催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油,主要转化过程如图3所示,部分生成物已略去。这项研究成果的重要意义是有效降低化石能源的消耗,缓解化石能源短缺问题;二氧化碳的利用,有助于早日实现碳中和目标,实现人类社会可持续发展等(或其他合理答案);
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,Ⅱ中一氧化碳和X反应可生成(CH2)n,X是一种单质,则X是氢气;I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物,即为水,I为二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为;
(3)①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
②近年来,能用来发电的可再生能源有太阳能等(合理即可)。
10.(2025·辽宁大连·一模)实验是进行科学探究的重要方式。
I.化学小组利用下图所示实验,探究二氧化碳能与水反应。
(1)实验中采用了科学探究中的控制变量法,该实验控制的变量是 。
(2)实验中观察到的对比现象是 ,说明的道理是(用化学方程式表示) 。
II.化学小组设计两个实验方案,探究稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应。
(3)利用图实验对稀NaOH溶液与稀盐酸的反应进行探究,实验过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是 ,当观察到 的现象时,证明反应且恰好反应,该反应的微观实质是 。
借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行探究。
(4)实验装置图1所示。用传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图2,判断溶液X是 。实验进行到60s时溶液中的溶质为 。用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出该反应过程 (填“吸收”或“释放”)能量的结论。同学们提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出能量变化的结论,依据是 。
【答案】(1)石蕊纸花是否带有水分
(2) 干的石蕊纸花放入CO2中不变色,而喷过水的石蕊纸花放入CO2中变红 CO2+H2O=H2CO3
(3) 使酸溶液和碱溶液充分接触,使反应更快更充分 溶液由红色恰好变为无色 H++OH-=H2O
(4) 稀盐酸 氯化钠、氢氧化钠(或NaCl、NaOH) 释放 温度升高导致容器内气体压强增大
【详解】(1)实验B中干石蕊纸花直接放入二氧化碳气体中,实验C中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳气体中,因此该实验所控制的变量是“石蕊纸花是否带有水分”。
(2)实验中观察到的对比现象是:干的石蕊纸花放入CO2中不变色,而喷过水的石蕊纸花放入CO2中变红。根据酸性物质能使石蕊变红的知识,可以推断二氧化碳与水反应生成酸性物质(碳酸),该反应的化学方程式表示为:CO2+H2O=H2CO3。
(3)化学反应中反应物接触越充分,反应就越快越充分,故实验过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是:使酸溶液和碱溶液充分接触,从而使反应更快更充分。实验开始时,烧杯中盛放的是滴加了几滴酚酞溶液的氢氧化钠溶液,溶液呈红色,因为盐酸和氢氧化钠反应生成的氯化钠呈中性,所以当观察到溶液由红色恰好变为无色时,两者恰好完全中和。该反应的微观实质是稀盐酸中的氢离子和氢氧化钠溶液中的氢氧根离子结合生成水分子,其表达式为:H++OH-=H2O。
(4)由图2三颈烧瓶内溶液pH的变化曲线可知,反应开始时三颈烧瓶内溶液的pH<7,随着恒压漏斗内试剂的加入反应进行,溶液的pH逐渐增大,说明三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸,加入的溶液是氢氧化钠溶液。
由图2曲线可知,实验进行到60s时,溶液的pH﹥7,说明此时盐酸已全部反应,氢氧化钠有剩余,因此溶液中的溶质为反应生成的氯化钠(NaCl)和剩余的氢氧化钠(NaOH)。
根据图3曲线可知,随着反应的进行,溶液温度逐渐升高;反应结束后,随着氢氧化钠溶液的继续加入和反应装置不断向环境中散失热量,溶液温度逐渐下降。据此可得出该反应过程是释放能量的结论。
若实验中监测到三颈烧瓶内压强升高,也可推断出该反应释放能量的结论。因为反应中没有气体参加或生成,且反应始终在密闭装置中进行,所以得出该结论的依据是:温度升高导致容器内气体压强增大。
11.(2025·辽宁葫芦岛·一模)氧气和二氧化碳是空气的重要组成成分。
Ⅰ.气体的实验室制取。老师在实验台上准备了如下仪器,请回答问题。
(1)仪器C的名称为 。
(2)组装一套既能制取O2又能制取CO2的装置,应选择的仪器有 (填字母序号)。
(3)用加热高锰酸钾的方法制O2,反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 反应。若用如图所示装置收集O2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
Ⅱ.空间站的氧气和二氧化碳
2025年10月30日,神舟十九号载人飞船发射成功,航天员将在中国空间站完成多项任务,保障航天员的氧气需求至关重要。
(4)利用 CO2和反应可制氧气,同时生成碳酸钠,请写出化学方程式 。
(5)如图所示为太空电解水的模拟装置,氧气在电源的 (填“正”或“负”)极产生。电解180g水理论上可制得氧气 g。
(6)空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(7)科学家设计了生命保障系统,实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是______(填字母序号)。
A.“水—氧—碳”的循环转化,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重
B.若在产生氧气的同时产生其他气体,系统需要对其进行处理
C.人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化
Ⅲ.自然界中的氧气和二氧化碳
(8)能向自然界中释放O2的是______(填字母序号)。
A.动植物的呼吸 B.可燃物的燃烧 C.植物的光合作用
(9)CO2排放量增加可能引发的后果有______(填字母序号)。
A.冰川融化,海平面上升 B.极端天气频发
C.土地沙漠化,造成农业减产 D.影响自然生态系统,改变生物多样性
(10)写出你的一个“低碳行动”做法: 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)CDEH/ABDEH
(3) 分解 a
(4)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(5) 正 160
(6)航天员的呼吸作用
(7)ABC
(8)C
(9)ABCD
(10)出行乘坐公交车(合理即可)
【详解】(1)据图可知,仪器C的名称为:锥形瓶;
(2)要组装一套实验室既能制取CO2又能制取O2的气体发生装置,则是固液常温型发生装置,故所选用的化学仪器是:CDEH或ABDEH;
(3)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:,此反应符合一变多的特点,属于分解反应;
氧气密度比空气大,用多功能瓶收集时,应“长进短出”,即从a端进气;
(4)CO2和反应可制氧气,同时生成碳酸钠,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)电解水实验中,连接电源正极的玻璃管中生成的气体是氧气;
设电解180g水理论上可制得氧气的质量为x,
x=160g;
(6)空间站内二氧化碳的主要来源是航天员的呼吸作用;
(7)A、“水-氧-碳”的循环转化,可以产生氧气,不需要携带大量氧气,减少了氧气的携带量,减轻了火箭和飞船的载重,故叙述正确;
B、生命保障系统中若在产生氧气的同时产生其他气体,系统需要对其他气体进行转化,以确保系统的安全和正常运行,故叙述正确;
C、人体代谢产物中的水既有气态又有液态,设计系统时应考虑水的冷凝与净化,如尿液中的水需要净化处理后循环利用,故叙述正确;
故选ABC;
(8)动物的呼吸和可燃物的燃烧都会消耗自然界中的氧气,植物的光合作用吸收二氧化碳,生成氧气,故选C;
(9)A、空气中二氧化碳含量过高,会导致温室效应加剧。会导致全球变暖,冰川融化,海平面上升,故说法正确;
B、温室效应会导致气候异常,发生极端天气,故说法正确;
C、地球温度升高,会使地球上的水分加速蒸发到大气层中,地面变得干旱,植被退化,进而导致土地沙漠化,故说法正确;
D、温度升高会影响生物的生长,影响生态系统,导致某些物种灭绝,故说法正确;
故选ABCD;
(10)低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起,如出行乘坐公交车等。
12.(2025·辽宁大连·一模)化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
Ⅰ、在实验室用下列装置制取气体并验证气体的性质
(1)实验室可用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ;与装置 B相比,使用装置C的优点是 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;若用装置D收集氧气,气体应从导管口 (填“a”或“b”)端通入。
(3)将氧气倒入装置E中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,该现象说明氧气具有 和 的性质。
Ⅱ、粗盐中难溶性杂质的去除
(4)粗盐提纯正确的实验顺序依次是:④→ (填字母序号)。
(5)实验②分离混合物的方法为 ,其中玻璃棒的作用为 。
(6)实验③的名称为 ,停止加热的时机是观察到 。
【答案】(1) 可以控制反应速率
(2) a
(3) 支持燃烧 密度比空气大
(4)①→②→③
(5) 过滤 引流
(6) 蒸发 蒸发皿中出现较多固体时
【详解】(1)石灰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,化学方程式为;
与装置B相比,使用装置C的优点是可以通过控制分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
装置D是排水法收集气体的装置,氧气不易溶于水且密度比水小,若用装置D收集氧气,气体应从导管口a通入,将水从b导管口排出;
(3)将氧气倒入装置E中,观察到带火星的木条复燃,说明氧气能支持燃烧,木条自下而上依次复燃,说明氧气的密度比空气大,则说明氧气具有支持燃烧和密度比空气大的性质;
(4)粗盐提纯的步骤为溶解、过滤、蒸发结晶,正确的实验顺序依次是④→①→②→③;
(5)实验②是将固体和液体分离,分离混合物的方法为过滤。玻璃棒作用为引流,防止液体溅出;
(6)实验③的名称为蒸发。停止加热的时机是观察到蒸发皿中出现较多固体时,利用余热将剩余水分蒸干。
13.(2025·辽宁铁岭·一模)实验是学习化学的重要途径。
实验一:二氧化碳的实验室制取与性质
甲同学利用如图1装置对二氧化碳的性质进行验证。
(1)作为制取二氧化碳的发生装置,装置Ⅰ的优点是 ,发生反应的化学方程式为 。打开K,反应一段时间后,观察到装置Ⅲ中烧杯下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(2)将插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡,有利于提高实验的准确度,其理由是 。
(3)乙同学利用图2装置验证二氧化碳与水的反应,为说明使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是 (填序号,可重复选用)。
①从b端通氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通二氧化碳
④将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
实验二:粗盐中难溶性杂质的去除
某班分组进行粗盐提纯实验,步骤见图,请回答:
(4)实验室称量固体的仪器常用电子天平,若需直接显示所称固体的质量,在放称量纸或烧杯后,需要进行 操作 (填“校正”“归零”“去皮”)。
(5)操作Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中都用到玻璃棒,该仪器在操作Ⅲ中的作用是 。
(6)操作V蒸发,为防止蒸发皿中的液滴飞溅,应采取的措施是 。
(7)某同学过滤完后发现滤液依然浑浊,除了滤纸可能破损以外,请你再写出一种造成滤液浑浊的原因 。
(8)以下混合物能用“溶解-过滤”操作进行分离的是 。
A.食盐和白糖 B.食盐和细沙 C.食盐和味精 D.豆油和水
(9)各小组的产率及评价如下:
组别
1
2
3
4
产率
75%
83%
88%
72%
教师对产率的评价
偏低
偏高
偏高
偏低
下列各组同学对造成产率偏高或偏低的原因分析,正确的是 (填编号)。
A.第1 组:烧杯里的食盐未溶解完就开始过滤
B.第2组:蒸发时,有固体物质飞溅
C.第3 组:滤液浑浊就开始蒸发
D.第4组:蒸发后,精盐中还有水分
【答案】(1) 可以控制反应的发生和停止 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 不能燃烧也不能支持燃烧
(2)增大反应物间的接触面积,使反应更充分
(3)④③①②③
(4)去皮
(5)搅拌,加快溶解速率
(6)用玻璃棒搅拌,使受热均匀,防止液滴飞溅
(7)漏斗内液面高于滤纸边缘
(8)B
(9)AC
【详解】(1)装置Ⅰ中关闭K,由于生成的二氧化碳使装置内的气体压强增大,会使液体压入长颈漏斗中,固液分离,从而使反应停止,该装置的优点是可以随时控制反应的发生与停止;碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
装置III中烧杯下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的化学性质是不燃烧不支持燃烧;
(2)将插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡,可以增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收;
(3)验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳,可以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中,从a端通二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花不变色;然后再从b端通氮气将广口瓶中的二氧化碳排出,接着从分液漏斗中滴加适量水,纸花仍不变色;最后再从a端通入二氧化碳,此时被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变红,故填:④③①②③;
(4)实验室称量固体的仪器常用电子天平,若需直接显示所称固体的质量,在放称量纸或烧杯后,需要进行去皮操作;
(5)操作Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中都用到的玻璃仪器是玻璃棒,该仪器在操作 Ⅲ中的作用是搅拌;
(6)操作 V蒸发,防止蒸发皿中的液滴飞溅,应用玻璃棒搅拌,使受热均匀,防止液滴飞溅;
(7)某同学过滤完后发现滤液依然浑浊,滤液浑浊的原因有滤纸可能破损、漏斗中液面高于滤纸边缘;
(8)能用“溶解-过滤”操作进行分离的是固、液混合物,食盐和细沙中细沙不能溶于水,食盐能溶于水,可以用“溶解-过滤”操作进行分离,故选:B;
(9)A、第1组:烧杯里的食盐未溶解完就开始过滤,导致精盐质量偏小,进一步导致实验结果偏小;
B、第2组:蒸发时,有固体物质飞溅,导致精盐质量偏小,进一步导致实验结果偏小;
C、第3组:滤液浑浊就开始蒸发,导致精盐质量偏大,进一步导致实验结果偏大;
D、第4组:蒸发后,精盐中还有水分,导致精盐质量偏大,进一步导致实验结果偏大,故选:AC。
14.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的学科。根据如图回答相关问题。
实验一:研究氧气的制取
(1)实验室用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是 (填字母序号),依据是 。若要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(2)选用药品。按表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图2所示。
实验编号
药品
1
块状大理石、10%H2SO4溶液
2
块状大理石、7.3%HCl溶液
3
大理石粉末、7.3%HCl溶液
表中,实验1对应图2中曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验2的药品制取二氧化碳气体,不用实验3药品制取二氧化碳的原因是 。
(3)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(4)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的最佳液体是 。
③收集二氧化碳气体时,气体从 (填“a”或“b”端管口通入)。
实验三:研究二氧化碳的性质
(5)如图所示装置进行二氧化碳的性质实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,可在a处放 做对照实验。
②写出c处发生反应的化学方程式 。
③实验过程中观察到d烧杯中的现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
【答案】(1) A 反应物状态为固态,反应条件加热(合理即可) 31.6
(2) 丙 粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易收集
(3)C
(4) 相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强 饱和碳酸氢钠溶液 a
(5) 干燥的石蕊试纸 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不助燃不可燃
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制氧气是固体加热型(反应物状态为固态,反应条件加热),则选用的发生装置是A;
设要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是x,
x=31.6g;
(2)稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行,则实验1对应图2中曲线是丙;
不用实验3药品制备二氧化碳的原因是粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易收集;
(3)装置C可通过弹簧夹控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的C作发生装置;
(4)①选择时首先排除酒精的原因是相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强;
②由于二氧化碳在饱和NaHCO3溶液中几乎不溶,则最终选择的最佳液体是饱和碳酸氢钠溶液;
③用如图3装置排水法收集二氧化碳气体,二氧化碳的密度比饱和碳酸氢钠溶液小,则气体从a口通入,将水从b口排出;
(5)①若要证明b处二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,需要说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,则可在a处放干燥的石蕊试纸做对照实验;
②c处二氧化碳和澄清石灰水中的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实验过程中观察到d烧杯中的现象是下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有密度比空气大的物理性质,以及不燃烧,也不支持燃烧的化学性质。
15.(2025·辽宁铁岭·一模)气体由于其特殊的性质与特点,科学家对于气体的发现及其性质的研究在化学研究中为时颇晚。
【二氧化碳的发现】
(1)17世纪初,范•海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”,请写出该反应的化学方程式 。
【实验室制二氧化碳】
(2)实验室常用 与稀盐酸反应制取二氧化碳,可从如图中选择的发生装置是 (填选项字母),选择的依据是 。
(3)实验室收集到的二氧化碳中常混有水蒸气,可在F中加入 (填试剂名称)除去水蒸气。
【农业上制备二氧化碳】
(4)二氧化碳是很多工业反应的副产品,将这些回收并加以利用,可体现“绿色化学”的思想。农业上的塑料大糊里,常需要施用作为气肥,因为是绿色植物 的原料。农业大棚里常用废酸和固体碳酸氢铵反应制取二氧化碳,反应原理为 (将该化学方程式补充完整)。
(5)不同碳酸盐的价格如表,同学们通过计算得知,想要产生44kg二氧化碳所需要原料的价格是:碳酸氢铵102.7元,碳酸钙 元。经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是 。
种类
市场价格(元/吨)
碳酸氢铵
1300
碳酸钙
1000
【答案】(1)
(2) 大理石/石灰石 B 反应物是固体和液体,反应不需加热
(3)浓硫酸
(4) 光合作用
(5) 100 生成的硫酸铵可作氮肥使用
【详解】(1)17世纪初,范·海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”, 木炭中含有炭,炭燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取CO2;
该反应的反应物是固体和液体,反应不需加热,故选择的发生装置是B;
(3)浓硫酸具有吸水性,可用于除去二氧化碳中的水蒸气;
(4)CO2是绿色植物光合作用的原料;
反应前有12H、S、10O、2N、2C,反应后(待确定的物质除外)有8H、S、8O、2N、2C,根据化学反应前后各种原子个数相等,反应的化学方程式为:H2SO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O;
(5),1吨=1000kg,故所需碳酸钙的价格为;
经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是碳酸氢铵与硫酸反应生成的硫酸铵可再次作为氮肥使用。
16.(2025·辽宁鞍山·一模)氧气和二氧化碳是我们熟悉的两种重要气体,同学们进行了相关实验的探究。
任务一:探究实验室制取二氧化碳
(1)写出图一中仪器a的名称 。
(2)利用上述装置制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为 (填字母),该反应的化学方程式是 。
任务二:探究二氧化碳性质
【探究实验1】为证明二氧化碳和水能发生反应,如图二。
(3)试剂加入的顺序可以为________。
A.AB B.BA C.AC D.CA E.BCA
(4)除②③以外还可以观察到的现象是 。
【探究实验2】实验小组用锥形瓶收集一瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像,如图三所示。
(5)随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,你认为可能的原因是 。
任务三:探究家庭制氧剂
【探究实验3】某家用制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气,其中一个试剂为白色颗粒(过碳酸钠,它既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性),另一个试剂为黑色粉末()。使用时将A、B两剂混合加入水中,可迅速产生氧气,实现紧急供氧的功能。下表是A剂、B剂的使用剂量说明。
A剂
B剂
供氧量/mL
供氧时间/min
1包
1包
>11000
20-30
2包
1包
>22000
35-45
3包
2包
>33000
20-30
(7)分析上述数据A剂为 。若要实现较长时间平缓供氧,下列哪种剂量更加合适 (填序号)。
①3包A和3包B ②2包A和1包B ③1包A和3包B
(8)在“过碳酸钠”中加入下列物质时,不会导致其变质的是________(填字母序号)。
A.二氧化锰 B.稀硫酸 C.氯化钠 D.石灰水 E.水
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ABC
(3)BD
(4)①处碳酸钠粉末逐渐溶解,有气泡产生,气球胀大
(5)
(6)向上排空气法收集的二氧化碳不纯
(7) 过碳酸钠 ②
(8)C
【详解】(1)仪器a的名称是长颈漏斗;
(2)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,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置A;浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,即装置B;二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,即装置C,综上可知,制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为ABC;
实验室制取二氧化碳的原理是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;
(3)B或C在前,加水让干燥的石蕊纸花与水接触,得到水不能使石蕊变色的结论,再将稀硫酸加入碳酸钠粉未中产生二氧化碳,干燥的石蕊纸花不变色,湿润的石蕊纸花变红色,即可证明二氧化碳和水能发生反应,故试剂加入的顺序可以为BA或CA,故选: BD;
(4)稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,除了②③中现象外,还能观察到①处碳酸钠粉末逐渐溶解,有气泡产生,气球胀大;
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,使得锥形瓶内气体减少,所以随着反应的进行,锥形瓶中压强降低,用化学方程式表示为;
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,可能的原因是向上排空气法收集的二氧化碳不纯;
(7)过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,由表格数据可知,1包A剂和1包B剂的供氧量少于2包A剂和1包B剂的供氧量,由于二氧化锰作为催化剂不能改变生成物的质量,则过碳酸钠越多,产生的氧气越多,说明A剂为过碳酸钠、B剂为二氧化锰;
①3包A和3包B,供氧量大,但表格未给出该剂量下的供氧时间,无法确定是否能平缓供氧,不符合题意;
②2包A和1包B,供氧量较大,供氧时间35-45min,相对较长且平缓,符合题意;
③1包A和3包B,供氧量较小,不能满足较长时间供氧需求,不符合题意。
故选:②;
(8)A、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,会导致其变质,不符合题意;
B、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入稀硫酸,稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,会导致其变质,不符合题意;
C、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入氯化钠,氯化钠与碳酸钠、过氧化氢不反应,不会导致其变质,符合题意;
D、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入石灰水,石灰水主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,会导致其变质,不符合题意;
E、在过碳酸钠中加入水,会使过碳酸钠溶解并使其分解为碳酸钠和过氧化氢,会导致其变质,不符合题意。
故选:C。
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