摘要:
**基本信息**
以“结构-性质-用途-转化”为主线,系统覆盖碳单质及氧化物的核心考点,通过辨析、实验、应用题型提炼解题方法,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|碳单质|1-2,10,13,22,27|性质用途对应法;结构决定性质分析|从金刚石/石墨/C₆₀结构差异→物理性质不同→用途分化,贯穿化学稳定性应用|
|碳的氧化物|3,5,8,11,16,21,29|对比分析法;转化关系推理|CO与CO₂组成与分子结构差异→化学性质(还原性/可燃性/毒性)对比→鉴别/除杂方法|
|实验探究|4,15,19,25,26,30|实验操作规范;安全原则|气体制取(药品选择/收集验满)→性质验证(碳还原氧化铜)→安全操作(CO验纯/地窖灯火试验)|
|实际应用|6,7,12,14,28|除杂试剂选择;低碳理念|杂质性质分析→除杂方案设计(NaOH溶液/灼热CuO);碳循环与环保措施关联|
内容正文:
中考化学专项练习——碳及其氧化物
一、单项选择题(30道)
1. 下列关于碳单质的相关叙述,说法正确的是( )
A. 金刚石、石墨、C₆₀都是由碳原子直接构成的单质
B. 石墨具有导电性,因此可用来制作干电池负极电极
C. 金刚石和石墨物理性质差异大的原因是构成原子种类不同
D. 活性炭具有吸附性,能够将硬水转化为软水
2. 有关碳单质的性质与用途对应关系,不合理的是( )
A. 金刚石硬度极大,用于切割大理石
B. 石墨质地软,可制作铅笔芯
C. 木炭具有氧化性,冶金工业用来冶炼金属
D. 炭黑常温化学性质稳定,掺入油墨长久保存字迹
3. 下列关于一氧化碳、二氧化碳的对比说法,错误的是( )
A. 二者组成元素相同,但分子构成不同,化学性质不同
B. CO具有还原性,可用于金属冶炼;CO₂无还原性
C. CO有毒,可造成人体缺氧中毒;CO₂无毒,但浓度过高会使人窒息
D. 都能溶于水,水溶液都能使紫色石蕊溶液变红
4. 实验室制取二氧化碳气体,下列说法正确的是( )
A. 可以选用稀硫酸和块状大理石作为反应药品
B. 收集气体既可以用向上排空气法,也能用排水法
C. 检验气体是否集满,可将燃着木条放在集气瓶瓶口
D. 制气后的剩余废液直接倒入下水道排放
5. 下列有关二氧化碳用途的表述,不正确的是( )
A. 干冰升华吸热,可用于人工降雨、冷藏保鲜食品
B. 二氧化碳可作大棚蔬菜种植的气体肥料
C. 二氧化碳能溶于水,可用来配制汽水饮料
D. 二氧化碳具有可燃性,可作气体燃料
6. 除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳杂质,最优操作是( )
A. 将混合气体点燃
B. 通入足量灼热氧化铜粉末
C. 通入足量氢氧化钠溶液,再干燥气体
D. 通入足量蒸馏水中
7. 除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,可行操作是( )
A. 直接点燃混合气体
B. 通过足量灼热的氧化铜固体
C. 通过足量澄清石灰水
D. 长时间通入水中静置
8. 碳在氧气中燃烧,下列说法符合事实的是( )
A. 氧气充足时生成CO,氧气不足生成CO₂
B. 等质量的碳完全燃烧和不完全燃烧放出热量相等
C. 相同质量的碳完全燃烧消耗氧气更多
D. 碳燃烧后的产物一定能使澄清石灰水变浑浊
9. 下列关于二氧化碳检验、鉴别说法正确的是( )
A. 能使燃着木条熄灭的气体一定是二氧化碳
B. 通入紫色石蕊溶液变红,就能确定气体为CO₂
C. 通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,可检验二氧化碳
D. 无色无味的气体就是二氧化碳
10. 常温下碳单质化学性质稳定,下列实例不能佐证该性质的是( )
A. 古代字画历经数百年字迹不褪色
B. 木质电线杆埋入地下部分用火微微炭化防腐
C. 金刚石长久放置不会变质
D. 木炭点燃后能够持续燃烧
11. 关于CO₂的转化,下列转化无法一步实现的是( )
A. CO₂→CO
B. CO₂→CaCO₃
C. CO₂→H₂CO₃
D. CO₂→C₂H₅OH
12. 下列关于一氧化碳的安全使用说法,正确的是( )
A. 在室内放置一盆清水,就能预防CO中毒
B. 燃气热水器安装在密闭卫生间内使用不会有安全隐患
C. CO泄漏时,立即开窗通风,严禁开关电器
D. CO具有刺激性气味,泄漏后能快速察觉
13. 金刚石、石墨、木炭、活性炭四种物质,下列共性描述正确的是( )
A. 都具有良好的导电性
B. 常温下化学性质都稳定
C. 都有吸附色素和异味的能力
D. 内部碳原子排列方式完全一致
14. 下列说法不符合低碳理念,不利于控制温室效应的是( )
A. 多乘坐公共交通,减少私家车出行
B. 大量砍伐森林,扩建住宅用地
C. 推广使用太阳能、风能清洁能源
D. 纸张双面打印,节约木材
15. 碳还原氧化铜的实验,下列说法错误的是( )
A. 试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管
B. 反应结束后先停止加热,继续通气体至试管冷却
C. 实验中固体由黑色逐步变为红色
D. 该反应体现了CuO的还原性
16. 下列各组物质,不能相互发生反应的是( )
A. CO₂与灼热碳单质
B. CO与灼热CuO
C. CO₂与Ca(OH)₂溶液
D. CO与H₂O
17. 下列关于碳酸的叙述,正确的是( )
A. 碳酸稳定,受热不容易分解
B. 二氧化碳通入水中,全部转化为碳酸
C. 碳酸能解离出氢离子,溶液显酸性
D. 碳酸属于有机物
18. 下列说法中,逻辑推理合理的是( )
A. 含碳元素的物质充分燃烧都会生成CO₂,则燃烧生成CO₂的物质一定含碳元素
B. CO₂能使燃着木条熄灭,则能熄灭木条的气体一定是CO₂
C. CO₂溶于水能导电,则CO₂属于电解质
D. 碳单质具有还原性,则含碳化合物都有还原性
19. 实验室制取CO₂时,不会用到的仪器是( )
A. 长颈漏斗
B. 酒精灯
C. 集气瓶
D. 锥形瓶
20. 下列关于碳循环的说法,错误的是( )
A. 动植物呼吸作用释放CO₂
B. 绿色植物光合作用消耗大气中CO₂
C. 化石燃料燃烧不会参与自然界碳循环
D. 海水能够吸收一部分二氧化碳
21. 区分CO和CO₂两种无色气体,下列方案不可行的是( )
A. 分别通入灼热氧化铜
B. 分别通入紫色石蕊溶液
C. 观察气体颜色、闻气味
D. 分别通入澄清石灰水
22. 石墨转化为金刚石,下列判断正确的是( )
A. 属于物理变化,碳原子排列方式不变
B. 属于化学变化,生成了新单质
C. 元素种类发生改变
D. 原子数目增多
23. 下列用途既利用碳单质物理性质,又利用化学性质的是( )
A. 木炭作燃料
B. 活性炭净水
C. 焦炭冶炼铁矿石
D. 木炭还原氧化铜
24. 二氧化碳气体通入澄清石灰水,溶液先变浑浊,继续通入过量气体浑浊消失,下列解释正确的是( )
A. 碳酸钙沉淀溶解在过量水中
B. 碳酸钙和二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙
C. 二氧化碳过量将沉淀冲走
D. 温度变化导致碳酸钙溶解度变大
25. 下列有关CO₂收集与验满操作,描述正确的是( )
A. 导管伸入集气瓶底部,便于排出瓶内空气
B. 燃着木条伸入瓶内熄灭,证明气体已满
C. 装满CO₂的集气瓶倒放在桌面上存放
D. 可用排水法持续收集纯净二氧化碳
26. 下列对一氧化碳还原氧化铁实验的说法,正确的是( )
A. 实验前无需检验CO纯度,直接加热固体
B. 尾气CO可以直接点燃处理,防止污染空气
C. 固体粉末由银白色逐步变为黑色
D. 该反应属于置换反应
27. 下列说法中,全部正确的一组是( )
①金刚石硬度最大 ②石墨可做电极 ③C₆₀可用于超导材料 ④活性炭可软化硬水
A. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
28. 密闭容器内碳与足量氧气充分反应,反应前后一定不变的是( )
①分子数目 ②原子种类 ③原子数目 ④元素种类
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②④
D. ①③④
29. 下列物质间转化,不能一步完成的是( )
A. C→CO
B. CO→CO₂
C. CaCO₃→CO₂
D. CO→O₂
30. 下列关于碳及其氧化物的安全操作,说法正确的是( )
A. 冬季密闭燃煤取暖,放一盆水即可防毒
B. CO泄漏,开灯检查泄漏点位
C. 进入久未开启地窖,先做灯火试验
D. 可将大量干冰密闭放在狭小卧室降温
二、情景填空题(14道)
1. 玻璃刀顶端镶嵌金刚石裁切玻璃,利用金刚石________的物理性质;石墨可作电极,依靠其具有良好的________。
2. 重要档案、书画用碳素墨水书写,历经多年字迹不变,原因是________________________________。
3. 木炭在氧气不足时燃烧生成________,该气体极易与血红蛋白结合使人中毒;氧气充足时完全燃烧生成________。
4. 实验室制取二氧化碳选用块状大理石和稀盐酸,不用稀硫酸的原因是________________________________。
5. 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红,真正使石蕊变色的物质是________,加热变红后的溶液,溶液变回紫色,发生反应的原因是________________________________。
6. 除去CO中混有的少量CO₂,可将混合气体通入足量________溶液;除去CO₂中的CO,可将气体通过灼热的________。
7. 干冰可用于冷链运输生鲜食材,原理是干冰________吸热,该过程属于________变化。
8. 大棚种植果蔬补充二氧化碳气肥,植物利用CO₂进行________作用合成有机物;夜晚大棚不能密闭不透风,原因是________________________________。
9. 活性炭净水器可除去水中异味和有色杂质,利用活性炭的________作用,该过程________(填“能”或“不能”)除去水中可溶性钙、镁化合物。
10. 向澄清石灰水中持续通入过量二氧化碳,先出现白色浑浊,之后浑浊消失,生成可溶于水的________。
11. 碳还原氧化铜实验中,酒精灯加网罩的目的是________________;反应中氧化铜发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
12. 自然界中消耗二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用;大气中CO₂含量持续升高会引发________效应。
13. 鉴别CO和CO₂两种气体,不能采用闻气味的方法,原因是________________________________;最简单的鉴别试剂是________。
14. 一氧化碳还原金属氧化物实验,尾气必须点燃处理,目的是________________________________。
参考答案
一、单项选择题
1.B 2.C 3.D 4.C 5.D 6.C 7.B 8.C
9.C 10.D 11.D 12.C 13.B 14.B 15.D 16.D
17.C 18.A 19.B 20.C 21.C 22.B 23.C 24.B
25.A 26.B 27.A 28.B 29.D 30.C
二、情景填空题
1. 硬度大;导电性
2. 常温下碳单质的化学性质稳定,不易发生化学反应
3. 一氧化碳;二氧化碳
4. 生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻碍反应持续进行
5. 碳酸;碳酸不稳定,受热易分解为二氧化碳和水,酸性消失
6. 氢氧化钠;氧化铜
7. 升华;物理
8. 光合;植物夜间只进行呼吸作用消耗氧气,密闭环境氧气不足,同时二氧化碳浓度过高
9. 吸附;不能
10. 碳酸氢钙
11. 集中火焰,提高加热温度;还原
12. 温室
13. 两种气体均无色无味;澄清石灰水
14. 除去有毒的一氧化碳,防止污染空气
逐题解析
一、单项选择题解析
1. 解析:C₆₀由C₆₀分子构成;金刚石、石墨物理性质差异是碳原子排列方式不同;活性炭只能吸附色素异味,无法除去钙、镁离子软化硬水;只有B正确。
2. 解析:冶金工业用木炭冶炼金属,利用的是木炭的还原性,不是氧化性,C错误。
3. 解析:一氧化碳难溶于水,不能使石蕊溶液变红,D错误。
4. 解析:稀硫酸与大理石反应生成微溶硫酸钙,包裹固体终止反应;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集;废液显酸性,不能直接排入下水道;C操作规范正确。
5. 解析:二氧化碳不具备可燃性,无法用作气体燃料,D错误。
6. 解析:点燃混合气会消耗主体一氧化碳;灼热氧化铜会除去一氧化碳;蒸馏水吸收二氧化碳量极少;足量氢氧化钠溶液可充分吸收二氧化碳杂质,后续干燥即可提纯一氧化碳,选C。
7. 解析:混合气体中一氧化碳量少,无法直接点燃;澄清石灰水、水不与一氧化碳反应;灼热氧化铜能和一氧化碳反应生成二氧化碳,达到除杂目的,选B。
8. 解析:氧气不足生成CO,充足生成CO₂;不完全燃烧放出热量更少;不完全燃烧产物CO不能使石灰水变浑浊;等质量碳完全燃烧消耗氧气更多,C正确。
9. 解析:氮气、稀有气体也能使燃着木条熄灭;氯化氢气体同样可使石蕊变红;只有澄清石灰水可专属检验二氧化碳,C正确。
10. 解析:木炭可以点燃体现的是可燃性,和常温下碳单质化学性质稳定无关,选D。
11. 解析:二氧化碳和碳高温生成CO、二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙、二氧化碳和水生成碳酸均可一步实现;二氧化碳无法一步直接转化为乙醇,选D。
12. 解析:一氧化碳难溶于水,清水无法防毒;密闭卫生间使用燃气热水器易积聚CO中毒;一氧化碳无气味,无法嗅觉察觉;泄漏后开窗通风、禁动电器操作规范,C正确。
13. 解析:仅石墨具备导电性;只有活性炭有吸附能力;四种物质碳原子排列方式均不相同;常温下所有碳单质化学性质都稳定,B正确。
14. 解析:大量砍伐树木,植物光合作用吸收二氧化碳的量大幅减少,加剧温室效应,不符合低碳理念,选B。
15. 解析:反应中CuO失去氧,发生还原反应,体现氧化铜的氧化性,D说法错误。
16. 解析:常温下CO和水不发生化学反应,其余三组物质均可发生反应,选D。
17. 解析:碳酸不稳定,受热极易分解;二氧化碳仅有一部分与水化合生成碳酸;碳酸不含碳以外的金属元素,但属于无机物;碳酸可电离出氢离子,水溶液显酸性,C正确。
18. 解析:依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,燃烧产物含碳元素,则反应物中必然含有碳元素,推理严谨合理,A正确。
19. 解析:实验室制取二氧化碳采用固液常温型发生装置,不需要酒精灯加热,选B。
20. 解析:化石燃料燃烧释放二氧化碳,会参与自然界碳循环,C错误。
21. 解析:CO、CO₂均为无色无味气体,依靠观察颜色、闻气味无法区分,选C。
22. 解析:金刚石、石墨是两种不同的碳单质,相互转化有新物质生成,属于化学变化;反应前后元素种类、原子总数均不变,B正确。
23. 解析:焦炭冶炼铁矿石,利用焦炭疏松多孔的吸附性(物理性质)富集矿石,同时利用碳的还原性(化学性质)还原金属氧化物;其余选项只利用单一性质,C正确。
24. 解析:过量二氧化碳、水、碳酸钙三者发生化合反应,生成可溶于水的碳酸氢钙,沉淀随之消失,B正确。
25. 解析:二氧化碳密度大于空气,集气瓶需要正放;验满时木条只能放在瓶口;二氧化碳能溶于水,不能排水法收集;导管伸至瓶底利于排尽空气,A正确。
26. 解析:一氧化碳可燃,加热前必须验纯;氧化铁是红棕色固体,反应后变为黑色铁粉;反应物无单质,不属于置换反应;尾气一氧化碳点燃可转化为无毒二氧化碳,防止污染空气,B正确。
27. 解析:活性炭不能软化硬水,④错误;①②③表述全部正确,选A。
28. 解析:碳在足量氧气中燃烧,分子数目可能改变;根据质量守恒定律,原子种类、原子数目、元素种类一定不发生变化,选B。
29. 解析:CO不能一步生成O₂。
30. 解析:一氧化碳难溶于水,放水无法防毒;泄漏开关电器易引燃燃气爆炸;狭小空间干冰升华会积聚大量二氧化碳造成窒息;进入地窖先做灯火试验检验氧气浓度,操作安全规范,C正确。
二、情景填空题解析
1. 金刚石硬度极大,可裁切坚硬玻璃;石墨内部有自由移动电子,具备导电性,可作电极。
2. 常温下碳单质化学性质稳定,不易和空气中氧气发生氧化反应,字迹可以长久留存。
3. 氧气不足,碳不完全燃烧生成有毒一氧化碳;氧气充足,完全燃烧生成二氧化碳。
4. 反应生成的硫酸钙微溶于水,会包裹在大理石固体表面,隔绝大理石和稀硫酸接触,反应自动停止,无法持续制取二氧化碳。
5. 二氧化碳本身不显酸性,和水化合生成碳酸,碳酸使石蕊变红;碳酸热稳定性差,受热分解为二氧化碳和水,溶液酸性消失,石蕊变回紫色。
6. 氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳杂质;灼热氧化铜可与一氧化碳反应生成二氧化碳,完成除杂。
7. 干冰升华吸收大量热,可低温保鲜食材;该过程只是固态二氧化碳变为气态,无新物质生成,属于物理变化。
8. 植物光合作用以二氧化碳、水为原料合成有机物;夜间植物只进行呼吸作用消耗氧气,密闭大棚内氧气耗尽,人员进入会缺氧。
9. 活性炭疏松多孔,具备吸附性,可吸附色素与异味;吸附无法除去水中可溶性钙、镁离子,不能软化硬水。
10. 碳酸钙、水、过量二氧化碳化合,生成可溶于水的碳酸氢钙,白色沉淀溶解。
11. 酒精灯外加金属网罩,可以聚拢火焰,提高局部加热温度;氧化铜失去氧原子,发生还原反应。
12. 大气中二氧化碳过量,地表热量难以向外散失,引发温室效应。
13. 一氧化碳、二氧化碳都是无色无味气体,无法依靠气味区分;澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,是最简便的鉴别试剂。
14. 一氧化碳有剧毒,直接排放会污染大气,点燃后转化为无毒二氧化碳,消除尾气危害。
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