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第六单元 碳和碳的氧化物
(2024盐城)阅读下列资料,完成第1~3小题:
透明的金刚石,灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质。碳原子核外电子数为6,其结构示意图如图所示。
碳原子的结构示意图 C60的分子结构
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软,有滑腻感。C60常温下为固体,能与K等金属反应生成超导材料,如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
1.下列关于C60的说法中不正确的是 ( B )
A.分子具有空心球体结构 B.是一种新型有机高分子材料
C.每个分子由60个碳原子构成 D.有可能在催化领域具有广泛应用
2.下列摘录中,属于物质结构描述的是 ( A )
A.碳原子核外电子数为6 B.金刚石可用来切割大理石
C.石墨很软 D.C60能与K等金属反应
3.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子 ( D )
A.种类不同 B.大小不同 C.质量不同 D.排列方式不同
4.每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康,烟气中的一种有毒气体是 ( C )
A.O2 B.N2 C.CO D.CO2
5.(2024南阳二模)保护环境人人有责。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是 ( A )
A.焚烧秸秆便于耕作 B.分类回收垃圾
C.积极发展风光发电 D.积极植树造林
6.(2024陕西)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是 ( A )
A.检查气密性 B.装药品 C.收集气体 D.气体验满
7.(2024驻马店模拟)2024年4月17日,全球首颗用牡丹花提炼碳元素制作而成的钻石亮相洛阳。钻石就是打磨过的金刚石,构成下列物质的微观粒子与构成金刚石的微观粒子种类相同的是 ( A )
A.铁 B.干冰 C.氯化钠 D.硫酸铜
8.熙蕾在学完“二氧化碳和一氧化碳”后,对有关知识进行了归纳和整理,其中合理的是 ( A )
A.CO2和CO都由碳元素和氧元素组成
B.CO2和CO都有毒
C.CO2和CO都有可燃性
D.CO2和CO都能用于冶炼金属
9.以化合价为纵坐标,物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类二维图。如图为碳的价类二维图,下列有关说法不正确的是 ( A )
A.A表示的物质一定是由原子直接构成的
B.B表示的物质有毒
C.C表示的物质可以灭火
D.D对应的物质可能能使石蕊溶液变红
10.石墨、活性炭和木炭在生产、生活中有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)石墨的用途可以是 AB (填字母)。
A.用于制铅笔芯 B.用作电极
C.用于切割大理石
(2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其 物理 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为 C+O2CO2 。
11.(2024菏泽)图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题:
图1
(1)仪器②的名称是 锥形瓶 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的装置为 BD(或CD) (填字母),反应的化学方程式为 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)用CO还原CuO时,在F装置中通入CO,一段时间后加热,可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 黑色固体逐渐变红 。该实验中对尾气进行处理的目的是 防止污染空气 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生O2)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 C (填字母)装置作用类似。
12.(2024常州)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 铁架台 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 操作简便,可以控制反应速率,节约药品(合理即可) 。
(3)实验中可观察到 湿润 (填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 变浑浊 (填现象),化学方程式为 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 。
(4)实验中用含CaCO3的质量分数为80%的大理石2.5 g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下CO2的密度为2 g·L-1,理论上能生成CO2的体积是多少?
解:设理论上能生成二氧化碳的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
2.5 g×80% x
= x=0.88 g
CO2的体积为0.88 g÷2 g·L-1=0.44 L
答:理论上能生成CO2的体积是0.44 L。
13.(2024河南)碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 CO2 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子的核外电子数为 6 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中,不正确的是 b (填字母)。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质
b.石墨转化为金刚石属于物理变化
c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2[或CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O] (写出一个即可);从环境保护的角度考虑,处理尾气的方法为 将尾气点燃(或进行收集) 。
(5)植物光合作用可表示为:二氧化碳+水有机物+氧气,推测该有机物中一定含有的元素是 C、H(或碳、氢) 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验时,乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能。请加以解释。
甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收,植物不能进行光合作用。
②请设计方案,检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质。(写出选用的试剂和现象即可)
取样于试管中,加入适量氯化钙溶液,产生白色沉淀。
(6)用CO2和H2作原料可制取甲醇,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48 t甲醇,理论上能够吸收CO2的质量是多少?
解:设理论上能够吸收CO2的质量为x。
CO2+3H2CH3OH+H2O
44 32
x 48 t
= x=66 t
答:理论上能够吸收CO2的质量是66 t。
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