内容正文:
化学
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第六单元 碳和碳的氧化物
实验突破
04
基础考点讲练
02
全国真题精选
03
安徽中考精选
01
安徽中考精选
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考点1 碳和碳的氧化物
1.(2023·安徽)已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解:CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑。为验证分解产物中既有CO又有CO2,小明设计如下实验装置。
回答下列问题。
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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(1)B中实验现象是 ;写出D中发生反应的化学方
程式: 。
(2)Fe2O3中铁元素化合价为 价。
(3)小华认为,在D装置后再增加装置B才能验证CO的存在,小明认为不加装置B就可验证,小明的理由是 。
(4)从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是 。
缺少尾气处理装置
D中红棕色固体变黑色
+3
澄清石灰水变浑浊
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2.(2022·安徽)海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组开展如下探究。
【活动一】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况
图1
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时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时
CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时
CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如图1),待收集100 mL CO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积。重复实验,所测数据平均值如下表。
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(1)图1发生装置中反应的化学方程式为_____________________________
,反应类型是 。
(2)由上表数据分析:
①能用排水法收集CO2的理由是___________________________________
;
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 (选填“水”或“食盐水”)。
(3)海洋封存CO2,可能带来的危害是_______________________________ (写出1点即可)。
改变海水的pH,危害海洋生物健康
水
碳逸出的速度
二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化
复分解反应
+CO2↑
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O
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【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响
图2
(4)小方设计并完成以下对照实验:用两个量筒分别收集100 mL CO2倒置于水槽中,向其中一个量筒内注入少量植物油,使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应),测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。
植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解
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图4
图3
【活动三】深度探究【活动二】中CO2的溶解情况
(5)①小松用图3表示无植物油隔离时,量筒内气体中存在的CO2分子的微观示意图。请参照图3的表示方式,在图4方框中画出有植物油隔离时,量筒内植物油和水中存在的分子的微观示意图(植物油分子用 表示)。
②为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中,请设计实验方案:
_______________________________________________________________
。
二氧化碳进入水中(合理即可)
取量筒内的少量水于试管中,滴加紫色石蕊溶液,若溶液变红,说明
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3.(2021·安徽)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是( )
A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:C+2CuO2Cu+CO2↑
D
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考点2 二氧化碳对生活和环境的影响
4.(2021·安徽)2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林、节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( )
A.大量使用一次性餐具
B.使用新技术提高传统能源的利用效率
C.利用风能实现清洁发电
D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
A
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A B C D
考点3 二氧化碳的实验室制取
5.(2021·安徽)某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为
,发生装置是 (填字母)。
A
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
试管
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(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的 (选填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是___________________
。
入收集到的气体中,观察木条是否复燃
将带火星的木条伸
m
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6.(2019·安徽)如图是实验室中常见装置,回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用装置A进行实验时,首先应 (填序号)。
①加药品 ②加热 ③检查装置气密性
③
锥形瓶
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(3)用A装置制取气体的不足之处是 。
(4)若要收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的 (选填“m”或“n”)端导入,试剂X是 ;再用装置 (选填“C”“D”或“E”)收集。
(5)向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水,反应的化学方程式为
。
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O(合理即可)
E
浓硫酸
m
不能控制反应的速率(合理即可)
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典例1 碳和碳的氧化物
(2024·芜湖二模)利用物质间的相互转化关系可以解决实际问题。碳及其部分化合物的转化关系如图1所示,图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质,下列说法不正确的是( )
A.木炭在充足的O2中燃烧,是因为发生了反应①
B.打开“雪碧”瓶盖,有大量气泡冒出,可能发生了反应②
C.用石灰浆刷墙,一段时间后墙壁变硬了,是因为发生了反应③
D.煤炉上层会产生蓝色火焰(如图2),可能发生了反应④
A
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[解析] 木炭在充足的O2中燃烧生成二氧化碳,无法生成一氧化碳,故A说法不正确,符合题意;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不稳定易发生分解生成水和二氧化碳,所以打开“雪碧”瓶盖,有大量气泡冒出,可能发生了反应②,故B说法正确,不符合题意;用石灰浆刷墙,一段时间后墙壁变硬了,是因为氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙沉淀和水,故C说法正确,不符合题意;一氧化碳燃烧生成二氧化碳,现象为有蓝色火焰产生,故D说法正确,不符合题意。
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典例2 二氧化碳对生活和环境的影响
(2024·包河区三模)如图甲是一所现代化的番茄温室大棚,乙是该大棚内CO2含量的变化曲线,丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线,下列说法错误的是( )
A.6点到18点,CO2浓度减小是因为番茄光合
作用消耗了CO2
B.一天中O2浓度最大的时候是中午12点
C.适当提高光照强度和CO2浓度可提高
番茄的产量
D.菜农不宜在大棚内过夜的原因是大棚内
番茄进行呼吸作用消耗O2,对人体健康不利
B
基础考点讲练
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[解析] 植物的光合作用需要消耗二氧化碳,则6点到18点,CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2,选项A说法正确;由题图乙可知,一天中O2浓度最大的时候是18点,因为此时空气中二氧化碳的浓度最低,选项B说法错误;由题图可知,适当提高光照强度和CO2浓度可提高光合作用的强度,增大番茄的产量,选项C说法正确;菜农不宜在大棚内过夜的原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2,对人体健康不利,选项D说法正确。
基础考点讲练
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典例3 二氧化碳的实验室制取
(2024·庐阳区校级三模)某研究性学习小组欲利用如图所示的装置制取并收集二氧化碳气体。请回答下列问题。
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(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳发生反应的化学方程式为 ,与A装置相比较,B装置的优点是 。
(3)要用C装置收集一瓶干燥的二氧化碳,还需要将二氧化碳通过D装置,则D中应放入的液体试剂为 ,二氧化碳从 (选填“m”或“n”)端进入。
[答案]
(1)长颈漏斗
(2)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 随时控制反应的进行和停止
(3)浓硫酸 n
基础考点讲练
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[解析] (1)仪器①是长颈漏斗。
(2)实验室使用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O;与A装置相比较,B装置的优点是随时控制反应的进行和停止。具体原理是:反应过程中,关闭止水夹,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与塑料板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开止水夹,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于塑料板时大理石与稀盐酸重新接触,反应进行。
(3)CO2与浓硫酸不反应,可以使用浓硫酸进行干燥,干燥过程中气体必须通过浓硫酸,所以应从n端进入万能瓶。若从m端进入,浓硫酸将被排出万能瓶。
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1.(2024·兰州)第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出:加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是( )
A.填埋废旧电池 B.开发清洁能源
C.乱采矿产资源 D.就地焚烧垃圾
B
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2.(2024·牡丹江)“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是( )
A.石墨作电车的电刷——质软
B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.干冰作制冷剂——升华放热
D.一氧化碳冶炼金属——可燃性
B
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3.(2024·连云港)下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.石墨很软有滑腻感,可制造石墨电极
B.CO2能与NaOH反应,可用于人工降雨
C.CO具有还原性,可用于炼铁
D.NaHCO3呈白色,可用于治疗胃酸过多症
C
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4.(2024·广东)“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识没有直接关联的是( )
选项 劳动实践 化学知识
A 用活性炭等材料制作净水器 活性炭有可燃性
B 用柠檬酸和小苏打自制汽水 柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
C 用碳纤维复合材料制作龙舟桨 碳纤维复合材料密度小、强度高
D 用铁板和硫酸铜溶液制作金属蚀刻画 铁和硫酸铜溶液能发生置换反应
A
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5.(2024·扬州)自然界存在多种元素及物质的循环。如图表示的是自然界中的( )
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
C
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(2024·盐城)阅读下列资料,完成6~8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1所示。
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体材料,如图2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。
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6.下列关于C60的说法中不正确的是( )
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
B
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7.下列摘录中,属于物质结构描述的是( )
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
A
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8.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( )
A.种类不同 B.大小不同
C.质量不同 D.排列方式不同
D
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9.(2024·辽宁)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
A
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10.(2024·包头)向甲、乙两个等体积充满CO2的软塑料瓶中,分别倒入等体积的澄清石灰水与NaOH溶液(密度近似相等),拧紧瓶盖振荡后,现象如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲瓶注入的是澄清石灰水
B.甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小
C.向变瘪的乙瓶中滴加适量CaCl2溶液,无现象
D.NaOH溶液浓度大于Ca(OH)2溶液浓度
C
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11.(2024·连云港)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
(1)制备CaO
以蛋壳(主要成分为CaCO3,还有少量有机物等杂质)为原料可采用两种方法制备CaO:
方法一:将蛋壳粉碎后,800 ℃煅烧,得到CaO。
方法二:将蛋壳粉碎后,用醋酸(CH3COOH)将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后,800 ℃煅烧,得到CaO。
已知:a.醋酸钙在空气中800 ℃煅烧时,反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2+4O2CaO+4CO2+3H2O。
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
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①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (填字母);
a.蛋白质 b.糖类 c.油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应,说法正确的是 (填字母);
a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b.无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c.醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成
③研究表明:方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好,原因是_____________________________________________________________
。
法二生成的氧化钙更疏松多孔
获得等量的氧化钙固体,方法二产生的气体比方法一的多,导致方
ac
a
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(2)捕集CO2
640 ℃时CaO固体能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28 g CaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程)
解:设28 g CaO最多能捕集CO2的质量为x。
CaO+CO2CaCO3
56 44
28 g x
x=22 g
答:28 g CaO最多能捕集CO2的质量为22 g。
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(3)CO2的资源化利用
光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去e-转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①如图中产物甲的化学式为 ;
②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有
e-参加反应。
6
CH4
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12.(2024·深圳)俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验。
(1)实验室制取CO2的方程式:
。
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为 。(填序号)
(3)干燥CO2气体,从E中的 口通入。
a
BC
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
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(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环。
②俊宇向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现的现象为
。
③测得生态箱内pH值下降,原因是 。
④请你列举一条具体措施减少大气中CO2排放量,结合生活实际:
。
绿色出行(合理即可)
CO2与水反应生成碳酸
澄清石灰水变浑浊
光合
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实验5 木炭还原氧化铜
1.已知CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝。利用如图装置进行足量木炭还原氧化铜实验的探究。下列说法不正确的是( )
A.装置①中固体变为红色,发生置换反应
B.装置②中石灰水变浑浊,装置③中试纸变蓝,说明有CO和CO2生成
C.取装置①中充分反应后的剩余固体,加入稀硫酸振荡,溶液变蓝
D.装置③末端应该放一盏燃着的酒精灯,进行尾气处理
C
实验突破
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2.我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙微型实验装置(其中长柄V形玻璃管用小玻璃管制成),开展以下探究活动。
甲 乙
实验突破
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C+2CuO2Cu+CO2↑
(1)图甲试管A中观察到的现象是 ,请你写出
反应的化学方程式: ,该实验表现出碳
的 性。
(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是 。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是____________________
(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验,完毕后先停止加热,可能引起的后果是
。
液体倒流,引起试管炸裂
品、反应条件容易达到、反应速率快等)
操作简单(或节约药
澄清石灰水开始变浑浊
还原
黑色固体变为红色固体
实验突破
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3.如图所示为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。
(1)酒精灯加网罩的作用是 。
(2)实验中,试管B中发生反应的化学方程式是
。
(3)若要使80 g氧化铜完全被还原,试管A中实际加入的木炭的质量应
(选填“>”“<”或“=”)6 g。
>
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
集中火焰,提高温度
实验突破
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4.化学是以实验为基础的科学,如图所示的实验都与碳有关,回答有关问题。
(1)图甲实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应 (选填“缓慢”或“快速”)地插入盛满氧气的集气瓶中。
(2)为了验证图甲中实验Ⅰ的生成物,接下来的操作及现象是__________
。
中倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊
向集气瓶
缓慢
实验突破
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C+2CuO2Cu+CO2↑
(3)图甲实验Ⅱ中,试管A内发生反应的化学方程式为
。
(4)如图乙所示,先将a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体,然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞紧胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,观察到的现象是_______________
。
消失,水进入c试管,a试管内无明显变化
c试管中的颜色
实验突破
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谢谢观看
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