第六单元 碳和碳的氧化物单元测试卷-2026-2027学年九年级化学人教版上册
2026-10-04
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内容正文:
►第六单元 碳和碳的氧化物
2026年 单元测试卷
一.选择题(共12小题)
1.(2025•石门县模拟)中考试卷选择题的答案要求用2B铅笔填涂在答题卡上,请问2B铅笔的芯的主要成分是( )
A.金属铅 B.金刚石 C.C60 D.石墨
2.(2025秋•徐汇区校级期中)“绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于实现“碳达峰”、“碳中和”目标的是( )
A.使用一次性饭盒
B.垃圾露天焚烧
C.用新能源汽车代替传统燃油汽车
D.燃放烟花爆竹,增添春节气氛
3.(2025•宁德二模)下列CO2与水反应的实验操作中,错误的是( )
A.滴入石蕊溶液 B.通入CO2
C.点燃酒精灯 D.加热溶液
4.(2025春•上海校级期中)二氧化碳的下列用途,既跟它的物理性质有关,又跟它的化学性质有关的是( )
A.干冰用于人工降雨 B.灭火
C.做“气体肥料” D.用于生产化肥
5.(2024秋•蚌埠期末)碳是自然界中一种重要的元素。下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是( )
A.将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色
B.一氧化碳具有可燃性,可用于冶炼金属
C.金刚石是天然存在的最硬的物质
D.二氧化碳用于灭火,既利用它的物理性质也利用了它的化学性质
6.(2025秋•息县校级期中)我国科学家在CO低温氧化的研究上取得了突破性进展,利用四氧化三钴纳米棒作催化剂,可将汽车尾气中的CO在低温下氧化为CO2,示意图如图。下列关于该反应的说法错误的是( )
A.CO2含氧量大于CO
B.反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生变化
C.反应前后碳元素化合价升高
D.可有效降低汽车尾气对大气的污染
7.(2025•包头模拟)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能与石灰水反应,可用于人工降雨
C.CO具有还原性,可用于炼铁
D.金刚石无色透明,可用于切割玻璃
8.(2024秋•深圳校级期末)用如图所示装置进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法不正确的是( )
A.乙处的现象是黑色粉末逐渐变红
B.甲处固体质量减小,乙处固体质量逐渐增大
C.甲处发生的反应是还原反应
D.反应结束,停止加热和通CO2,丁中液体会倒吸入丙
9.(2025秋•高密市期中)碳单质在科技创新中应用前景非常广泛。下列说法正确的是( )
A.石墨转化为金刚石是物理变化
B.从石墨上剥离出的单层石墨烯属于化合物
C.C60充分燃烧后可转化为二氧化碳
D.金刚石与石墨的碳原子排列方式不同,两者的化学性质不同
10.(2025秋•诸城市期中)小组同学用图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与CuO的质量比不同,其他条件相同),测得产生CO的体积分数随时间变化如图2。下列说法正确的是( )
A.为使实验结果准确,实验前通入CO2排尽装置内的空气
B.从该实验可以得出木炭与CuO的反应产物有2种
C.气体产物中有CO的原因可能是C+CO22CO
D.由图2知,其他条件相同,木炭与CuO的质量比越大,生成的CO越少
11.(2025•右玉县模拟)小组同学们对二氧化碳性质的探究过程如下图。下列相关分析正确的是( )
A.①中未通CO2的试管起对照作用
B.②中可观察到紫色石蕊溶液变蓝
C.③中冒气泡是因为温度越高CO2溶解度越大
D.实验中给试管加热前试管夹应从试管口套入
12.(2024秋•唐县期末)通过化学课程要形成正确的化学观念,下列关于化学学科观念的说法中不正确的是( )
A.微粒观:物质都是由分子构成的
B.分类观:从组成上看干冰和冰都是氧化物
C.结构观:金刚石和石墨中碳原子排列方式不同,故二者的物理性质存在差异
D.转化观:木炭充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO
二.填空题(共3小题)
13.(2025春•南岗区校级月考)回答下列问题:
(1)铅笔芯的主要成分是石墨,铅笔芯在纸上画过留下黑色痕迹的原因: 。
(2)石墨可用于制造高铁列车受电弓滑板,体现了石墨哪些物理性质: 。
14.(2025秋•南关区期中)中华传统文化中蕴含丰富的化学知识,《富春山居图》是我国十大传世名画之一,其画面用墨(主要成分是炭黑)绘制,历经千年仍清晰可见。结合碳单质性质回答下列问题。
(1)炭黑的主要成分是碳单质,古代字画能长期保存不变色的原因是 。
(2)金刚石、石墨均为碳单质,但物理性质差异显著,根本原因是 。
(3)我国自主研发的新型干电池采用石墨作为电极材料,利用了石墨的 性。
(4)自来水厂的净水流程为:取水→沉降→过滤→吸附→消毒→配水,其中吸附步骤最常用的物质是 ,选择该物质是因为其具有疏松多孔的结构,使其吸附能力较强。
15.(2025秋•九龙坡区校级期中)我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了大国的责任与担当。
(1)碳达峰、碳中和中的“碳”指的是 (填字母)。
a.碳元素 b.碳原子 c.碳单质 d.二氧化碳
(2)科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
a.为实现碳替代,应开发新能源
b.为实现碳减排,应加高烟囱排放工业废气
c.人类通过呼吸作用参与碳循环
d.二氧化碳能被压缩封存的原因是二氧化碳分子在压缩时变小
(3)利用澄清石灰水捕捉CO2时发生反应的化学方程式为 。
(4)响应“低碳行动”,在生活中我们可以做的是 (任答一点)。
三.实验题(共3小题)
16.(2025春•南岗区期末)实验室现有稀盐酸、大理石、药匙、镊子等实验用品以及下列仪器,请回答下列问题:
Ⅰ.制取二氧化碳:
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)选用的收集装置是 (填字母),不能用另一个收集装置收集CO2的原因是 ,且能溶于水。
(3)通过对比A、B装置的异同分析,A装置的优点是 (填字母)。
a.能随时添加液体试剂
b.能控制反应的发生和停止
(4)用所给的某个装置制取较多CO2,从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑,一次性加入足量 (填试剂名称)比较合理。
(5)检查装置气密性的现象如上述E图所示,说明该装置的气密性① ,用F装置检验CO2气体时,会观察到澄清石灰水变② 。
Ⅱ.拓展实验:
(6)向一个收集满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约容积的水(如图所示),此时瓶内约容积的CO2被水 (填“溶解”或“排出”),立即旋紧瓶盖,充分振荡后,观察到瓶子变瘪,证明CO2气体能溶于水。
17.(2025秋•东城区校级期中)验证CO2的相关性质。
(1)实验一:可证明CO2具有的性质是 。
(2)实验二:将二氧化碳通入滴有石蕊溶液的蒸馏水中,反应的化学方程式为 。加热该液体时可观察到的现象是: ,反应的化学方程式为 。
(3)实验三:反应的化学方程式为 。
(4)实验四:向一个盛满二氧化碳的软质塑料瓶中加入体积的水,立即旋紧瓶塞振荡,可观察到的现象为 ,可得到的结论为 。
18.(2025秋•乐陵市校级月考)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。
(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)反应完全后停止加热时,应先将导管从盛有澄清石灰水的试管中撤出,并用弹簧夹夹紧橡皮管,待硬质玻璃管冷却后再把试管里的粉末倒出。分析原因是 。
(4)用甲装置进行实验,若完毕后,先停止加热,可能引起的后果是 。
(5)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)。在酒精灯上加个网罩的目的是 。
(6)为了使氧化铜完全还原常加入过量的碳粉,由此猜测图丙中气球的作用是 。
四.科学探究题(共1小题)
19.(2025春•香坊区校级期中)德强化学实践小组的同学们在老师指导下进行二氧化碳的制取和性质的实验活动。
【问题引领】如何制取二氧化碳和验证二氧化碳的性质
【实验活动1】制取二氧化碳和验证其溶解性(以下制二氧化碳的实验,均有验满操作)
小德的实验1
小德的实验2
【观点表达】小德同学制取二氧化碳的化学方程式为(1) ,收集二氧化碳的方法体现了二氧化碳具有(2) 的性质。
【观察思考】小德同学向装满二氧化碳气体的软塑料瓶内加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡后,软塑料瓶变瘪,验证出二氧化碳的物理性质是(3) 。
同学们进一步分析得出瓶内的二氧化碳气体量约为最初气体量的(4) 。
【实验活动2】二氧化碳化学性质的验证
验证1:二氧化碳能否与水反应?
小强同学取2份小德同学实验所得的无色溶液A样品于试管中,进行了如图1的实验,向2份无色溶液A样品中分别滴加几滴紫色石蕊溶液,并将其中一份变色的样品加热。
实验时滴加紫色石蕊溶液的目的是(5) 。
【思维引领】小组同学经讨论认为小强同学的实验(6) (填“能”或“不能”)得到CO2与H2O发生反应的结论。
【实验验证】为验证小组同学讨论的结果是否正确,小组同学将实验进行了改进如图2,改进实验(7) (填“能”或“不能”)得到CO2与H2O发生反应的结论。
【拓展应用】实验结束后,小组同学发现另一份变红的无色溶液A久置也变为紫色,请用化学方程式表示其原因是(8) 。
验证2:二氧化碳能否与氢氧化钙反应?
同学们将二氧化碳通入澄清石灰水中观察到了明显的实验现象,证明了二氧化碳能与氢氧化钙反应,并发现,取出的29.6g的氢氧化钙固体放置一段时间后,固体质量变为34.8g,同学们经过计算得出,与二氧化碳反应的氢氧化钙占原氢氧化钙的质量分数为(9) 。
【总结与评价】老师对同学们能够从多角度来设计方案和分析问题,并从中寻找证据解决问题的科学思维给与肯定!
1.【答案】D
【分析】根据碳单质的性质及其用途来分析。
【解答】解:2B铅笔的芯的主要成分是石墨,石墨质软,能在纸上留下灰黑色痕迹,可制作铅笔芯,铅笔芯中不含金属铅、金刚石、C60。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握碳单质的性质及其用途是解题的关键。
2.【答案】C
【分析】根据保护环境防止环境污染的措施分析判断有关的做法。
【解答】解:A、使用一次性饭盒不利于实现“碳达峰”,故A错误;
B、垃圾露天焚烧,会产生大量的粉尘和污染性气体,不利于实现“碳达峰”,故B错误;
C、用新能源汽车代替传统燃油汽车,可以减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰”,故C正确;
D、燃放烟花爆竹,会产生大量的空气污染物、二氧化碳等,不利于实现“碳达峰”,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了化学与环保的知识,难度不大。
3.【答案】B
【分析】根据基本实验操作的正确方法及其注意事项来分析。
【解答】解:A、胶头滴管加液时,既不能伸入容器,更不能接触容器,应垂直悬空于容器上方,图中操作正确,故A不符合题意;
B、将二氧化碳通入溶液中,应该将导管伸入液体中,图中做法错误,故C符合题意;
C、用火柴点燃酒精灯,图中操作正确,故C不符合题意;
D、给试管中的液体加热时,试管夹夹在距试管口三分之一处,应用外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的三分之一,试管与桌面呈45°角,图中操作正确,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题难度不大,熟悉常见化学仪器的用途、常见化学实验基本操作的方法、注意事项等是正确解答此类试题的关键。
4.【答案】B
【分析】A、根据二氧化碳的固体叫干冰,人工降雨主要是利用干冰升华吸热的物理性质进行分析;
B、根据二氧化碳用来灭火是利用二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧的化学性质和密度比空气大的物理性质进行分析;
C、根据二氧化碳促进绿色植物的光合作用进行分析;
D、根据二氧化碳可以做化工原料,如用于生产化肥等,属于化学性质进行分析。
【解答】解:A、固体二氧化碳叫干冰,人工降雨主要是利用干冰升华吸热的物理性质,故A错误;
B、二氧化碳用来灭火是因为二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧、密度比空气大,既利用了物理性质,也利用了化学性质,故B正确;
C、二氧化碳促进绿色植物的光合作用,可以做气体肥料,属于化学性质,故C错误;
D、二氧化碳可以做化工原料,如:用于生产化肥等,属于化学性质,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.【答案】B
【分析】A、根据二氧化碳能与水化合生成碳酸的化学性质,进行分析判断。
B、根据一氧化碳的性质和用途分析。
C、根据金刚石的硬度进行分析判断。
D、根据二氧化碳的性质和用途进行分析判断。
【解答】解:A、由于二氧化碳和水反应生成碳酸,所以将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色,故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,故选项说法错误。
C、金刚石是天然存在的最硬的物质,故选项说法正确。
D、由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,既利用它的物理性质也利用了它的化学性质,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳和二氧化碳的化学性质、金刚石的物理性质等是正确解答本题的关键。
6.【答案】B
【分析】根据题意,利用四氧化三钴纳米棒作催化剂的催化净化装置,可将汽车尾气中有毒的CO在低温下转化为CO2,结合一氧化碳的化学性质、催化剂的特征等,进行分析判断。
【解答】解:A、二氧化碳中氧元素的质量分数为,一氧化碳中氧元素的质量分数为,则CO2 含氧量大于CO,故选项说法正确。
B、在该反应中,四氧化三钴纳米棒是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故选项说法错误。
C、一氧化碳中碳元素显+2价,二氧化碳中碳元素显+4价,反应前后碳元素化合价升高,故选项说法正确。
D、该反应可将汽车尾气中的CO在低温下氧化为CO2,可有效降低汽车尾气对大气的污染,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,了解一氧化碳的化学性质、催化剂的特征等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
7.【答案】C
【分析】A.物质的性质决定用途,需要明确石墨制造石墨电极所利用的性质与“很软有滑腻感”这一性质是否对应。
B.判断二氧化碳用于人工降雨所依据的性质是否为“能与石灰水反应”。
C.分析CO用于炼铁所利用的性质是否为还原性。
D.判断金刚石用于切割玻璃所利用的性质是否为“无色透明”。
【解答】解:A、石墨可制造石墨电极,是因为石墨具有良好的导电性,而不是因为石墨很软有滑腻感,故A错误;
B、干冰(固态二氧化碳)可用于人工降雨,是因为干冰升华时吸热,使周围温度降低,水蒸气凝结成水滴,而不是因为二氧化碳能与石灰水反应,该选项的性质与用途无关,故B错误;
C、CO的还原性是指它能夺取金属氧化物中的氧,例如在高炉炼铁中,CO还原Fe2O3生成铁,该用途直接基于CO的还原性,性质与用途对应正确,故C正确;
D、金刚石的“无色透明”是其光学性质,常用于制作装饰品或光学仪器;切割玻璃则是利用金刚石的极高硬度(自然界最硬物质),能划伤或切割其他材料,该选项的性质(无色透明)与用途(切割玻璃)不匹配,故D错误;
故选:C。
【点评】本题难度简单,主要考查学生对碳及其化合物常见性质和用途的了解,以及能否准确判断性质与用途之间的对应关系,学生需要根据物质的性质来推理其用途,通过分析每个选项中性质与用途的对应关系,建立“性质决定用途”的认知模型,从而加深对化学知识的理解和应用。
8.【答案】B
【分析】根据二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,进行分析判断。
【解答】解:A、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,乙处的现象是黑色粉末逐渐变红,故选项说法正确。
B、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,甲处固体质量减小;一氧化碳在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,乙处氧化铜变为铜,质量逐渐减小,故选项说法错误。
C、甲处发生的反应是碳还原二氧化碳,故选项说法正确。
D、反应结束,停止加热和通二氧化碳,反应生成的二氧化碳会被氢氧化钠吸收,导致左侧装置内压强减小,丁中液体会倒吸入丙,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,了解一氧化碳的化学性质、二氧化碳的化学性质是正确解答本题的关键。
9.【答案】C
【分析】A.石墨转化为金刚石涉及到碳原子排列方式的改变,属于化学变化;
B.单层石墨烯是由碳原子构成的单质,不是化合物;
C.C60(富勒烯)是一种碳的同素异形体,燃烧后可生成二氧化碳;
D.金刚石与石墨虽然碳原子排列方式不同,但它们都是由碳元素组成的单质,化学性质相同。
【解答】解:A.石墨转化为金刚石,有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.从石墨上剥离出的单层石墨烯属于碳的单质,不是化合物,故B错误;
C.C60充分燃烧后可转化为二氧化碳,故C正确;
D.金刚石与石墨的碳原子排列方式不同,但两者的化学性质相同,故D错误;
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握碳单质的化学性质、物理性质与用途等是正确解答本题的关键。
10.【答案】C
【分析】A、根据二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳来分析;
B、根据题干信息来分析;
C、根据二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳来分析;
D、根据木炭与CuO的质量比越小,生成的CO越少来分析。
【解答】解:A、空气中含有氧气和二氧化碳,实验前应排尽装置内的空气,以免影响实验结果,但是不可以用二氧化碳,故选项说法错误。
B、实验无法直接得出反应产物只有两种的结论,可能有铜、CO、CO2等,故选项说法错误。
C、气体产物中有CO的原因可能是生成的二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为C+CO22CO,故选项说法正确。
D、由图可知,其他条件相同,木炭与CuO的质量比越小,生成的CO越少,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了木炭还原氧化铜实验以及图中数据分析,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
11.【答案】A
【分析】A、根据对照实验分析;
B、根据二氧化碳与水反应生成碳酸分析;
C、根据碳酸不稳定分析;
D、根据实验基本操作分析。
【解答】解:A、①中未通CO2的试管起对照作用,说明空气不会使紫色石蕊变色,故A选项正确;
B、②中二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,故可观察到紫色石蕊溶液变红,而不是紫色石蕊溶液变蓝,故选项B错误;
C、③中冒气泡是因为碳酸不稳定,加热情况下分解生成二氧化碳和水,所以观察到有气泡产生,故选项C错误;
D、实验中给试管加热前试管夹应从试管底部套入,不应从试管口套入,故选项D错误;
故选:A。
【点评】此题主要考查常见物质的性质,主要利用物质的性质来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
12.【答案】A
【分析】A、物质是由分子、原子或离子构成的。
B、冰是固态的水,干冰是固态二氧化碳,氧化物是由氧元素和另外一种元素组成的化合物。
C、物质的结构决定物质的性质。
D、木炭充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO。
【解答】解:A、物质是由分子、原子或离子构成的,故选项不正确。
B、冰是固态的水,干冰是固态二氧化碳,从组成上看干冰和冰都是氧化物,故选项正确。
C、金刚石和石墨中碳原子排列方式不同,使二者的物理性质存在差异,故选项正确。
D、木炭充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO,故选项正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13.【答案】(1)石墨很软,且为炭黑色;
(2)优良的导电性、有滑腻感、熔点高。
【分析】根据石墨的物理性质和用途,进行分析解答。
【解答】解:(1)铅笔芯的主要成分是石墨,铅笔芯在纸上画过留下黑色痕迹的原因是石墨很软,且为炭黑色。
(2)石墨可用于制造高铁列车受电弓滑板,体现了石墨具有优良的导电性、有滑腻感、熔点高的性质。
【点评】本题难度不大,了解石墨的物理性质和用途是正确解答本题的关键。
14.【答案】(1)在常温下,碳的化学性质稳定;
(2)碳原子的排列方式不同;
(3)导电;
(4)活性炭。
【分析】(1)根据常温下,碳的化学性质稳定进行分析;
(2)根据金刚石、石墨的结构分析;
(3)根据石墨的性质分析;
(4)根据活性炭的吸附性分析。
【解答】解:(1)炭黑中含有碳,在常温下,碳的化学性质稳定,则用墨(用炭黑制成)书写或绘制的字画能保存很长时间不变色。
(2)金刚石和石墨均由碳原子构成,但原子排列方式不同(金刚石为正四面体结构,石墨为层状结构),导致物理性质差异大。
(3)石墨具有良好的导电性,可作电极材料。
(4)净水过程中吸附步骤常用活性炭,因其疏松多孔的结构使其吸附能力强,可除去色素和异味。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
15.【答案】(1)d;
(2)ac;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)多乘坐公共交通工具(答案不唯一)。
【分析】(1)根据“碳达峰”“碳中和”的核心目标(控制二氧化碳排放),判断“碳”所指代的物质;
(2)结合碳中和四种途径的贡献率图表,分析各选项的合理性(新能源开发、废气处理、碳循环参与、分子性质);
(3)依据澄清石灰水(氢氧化钙)与二氧化碳的反应原理,书写化学方程式;
(4)围绕“低碳行动”的核心(减少二氧化碳排放、节约资源),列举生活中可践行的具体行为。
【解答】解:(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,它是造成温室效应的主要气体,故选d;
(2)a.由饼状图可知,碳替代占比为47%,所以为实现碳替代,应开发利用新能源,故说法正确;
b.加高烟囱排放工业废气,不会减少废气的量,不能实现“碳减排”,故说法错误;
c.人类通过呼吸能吸收氧气和释放二氧化碳,参与碳循环,故说法正确;
d.二氧化碳能被压缩封存,是因为二氧化碳分子之间的间隔变小,而二氧化碳分子本身大小不变,故说法错误;
故选:ac;
(3)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;
(4)响应“低碳行动”的做法举例:多乘坐公共交通工具、随手关灯节约用电、植树造林等(答案不唯一)。
【点评】本题主要考查碳达峰、碳中和相关的基础知识点,涉及概念辨析、途径分析、化学方程式书写及低碳生活实践。核心是理解“碳”的指代对象,掌握二氧化碳的相关反应及低碳行动的本质,结合图表和物质性质分析选项,体现化学与环境、生活的密切联系。
16.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)D;二氧化碳的密度比空气大;
(3)a;
(4)石灰石或大理石;
(5)良好;浑浊;
(6)排出。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的反应原理分析;
(2)根据气体的密度和溶解性选择收集装置;
(3)根据长颈漏斗的用途分析;
(4)根据用大理石和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型进行分析;
(5)根据检查装置E的气密性方法来分析解答;根据二氧化碳与氢氧化钙反应分析;
(6)根据二氧化碳能溶于水分析。
【解答】解:(1)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:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)二氧化碳的密度比空气大,选用的收集装置是向上排空气法D,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集。故答案为:D;二氧化碳的密度比空气大;
(3)通过对比A、B装置的异同分析,A装置的优点是能通过长颈漏斗随时添加液体试剂。故答案为:a;
(4)用所选装置制取较多的二氧化碳,从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑,一次性加入足量石灰石或大理石比较合理,通过长颈漏斗加入液体试剂稀盐酸即可。故答案为:石灰石或大理石;
(5)用装置E检查装置的气密性时,导管口有气泡冒出,说明该装置的气密性良好,用F装置检验CO2气体时,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉
淀和水,因此观察到澄清石灰水变浑浊。故答案为:良好;浑浊;
(6)由于一体积的水能溶解一体积二氧化碳,因此向装满二氧化碳的软塑料瓶加入约容积的水后,此时瓶内约容积的CO2被排出,振荡后二氧化碳溶解于水,压强减小,在外界大气压的作用下,软塑料瓶变瘪。故答案为:排出。
【点评】本题考查的知识点较多,包括气体的制取,实验装置的气密性检查以及化学方程式的书写,要求学生要将这部分知识熟练掌握。
17.【答案】(1)不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大;
(2)CO2+H2O=H2CO3;溶液由红色变回紫色;H2CO3=CO2↑+H2O;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)瓶子变瘪;二氧化碳能溶于水。
【分析】(1)实验一种观察到蜡烛由下至上依次熄灭;
(2)将二氧化碳通入滴有石蕊溶液的蒸馏水中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,加热该液体,碳酸不稳定,分解成水和二氧化碳;
(3)实验三发生的反应为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水;
(4)实验四:向一个盛满二氧化碳的软质塑料瓶中加入三分之一体积的水,立即旋紧瓶塞振荡,可观察到:瓶子变瘪。
【解答】解:(1)实验一种观察到蜡烛由下至上依次熄灭,蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,下方的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;
(2)将二氧化碳通入滴有石蕊溶液的蒸馏水中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,加热该液体,碳酸不稳定,分解成水和二氧化碳,溶液由红色变回紫色;
(3)实验三发生的反应为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和水,方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)实验四:向一个盛满二氧化碳的软质塑料瓶中加入三分之一体积的水,立即旋紧瓶塞振荡,可观察到:瓶子变瘪,从而说明了二氧化碳能溶于水。
【点评】本题主要考查二氧化碳与碱的反应及实验等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
18.【答案】(1)黑色粉末逐渐变为红色;C+2CuO2Cu+CO2↑;还原;
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)防止空气进入将灼热的铜氧化
(4)液体倒流,引起试管破裂
(5)操作简单(或现象明显、节约试剂、反应条件容易达到、反应速率快等);集中火焰,提高温度;
(6)收集尾气,防止污染空气。
【分析】(1)根据碳和氧化铜(黑色粉末)在高温的条件下生成铜(红色粉末)和二氧化碳来分析;
(2)根据碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析;
(3)根据灼热的铜能与氧气反应生成氧化铜来分析;
(4)根据实验完毕后先停止加热,会导致液体倒流,引起试管破裂来分析;
(5)根据图乙装置操作简单、现象明显、节约试剂、反应条件容易到达、反应速率快,以及在酒精灯上加上网罩可以集中火焰,从而提高温度来分析;
(6)根据加入过量碳粉时,碳不完全燃烧可能生成一氧化碳(有毒,污染空气),同时反应生成二氧化碳来分析。
【解答】解:(1)图甲试管A中的反应是碳和氧化铜(黑色粉末)在高温的条件下生成铜(红色粉末)和二氧化碳,现象是黑色粉末逐渐变为红色粉末;反应的化学方程式为:C+2CuO2Cu+CO2↑;碳在反应中夺取了氧化铜中的氧,表现出碳的还原性。
(2)碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以当观察到澄清石灰水开始变浑浊时,说明木炭与氧化铜已经发生反应。
(3)因为热的铜能与氧气反应生成氧化铜,所以停止加热时,先将导管从盛有澄清石灰石的试管中撤出,并用弹簧夹夹紧橡皮管,待硬质玻璃管冷却后再把试管里的粉末倒出,这样可以防止空气进入将灼热的铜氧化。
(4)实验完毕后先停止加热,试管内温度降低,压强迅速减小,会导致液体倒流,引起试管破裂。
(5)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是操作简单、现象明显、节约试剂、反应条件容易到达、反应速率快等;在酒精灯上加上网罩可以集中火焰,从而提高温度。
(6)加入过量碳粉时,碳不完全燃烧可能生成一氧化碳(有毒,污染空气),同时反应生成二氧化碳,因此气球的作用是收集尾气(如一氧化碳等),防止污染空气。
【点评】本题主要考查了木炭还原氧化铜实验,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
19.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)密度比空气大;
(3)能溶于水;
(4);
(5)检验溶液酸碱性;
(6)不能;
(7)能;
(8)H2CO3=H2O+CO2↑;
(9)50%。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的反应原理书写化学方程式;
(2)根据二氧化碳的性质分析收集方法;
(3)根据实验现象分析二氧化碳的物理性质;
(4)根据实验数据分析二氧化碳的溶解量;
(5)根据石蕊溶液的作用分析实验目的;
(6)根据实验设计分析能否得出结论;
(7)根据改进实验分析结论;
(8)根据碳酸的不稳定性书写化学方程式;
(9)根据氢氧化钙与二氧化碳反应的质量关系进行计算。
【解答】解:(1)实验室用大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)用向上排空气法收集二氧化碳,体现了二氧化碳密度比空气大的性质;
(3)塑料瓶变瘪说明二氧化碳能溶于水;
(4)瓶内气体量约为最初的(加入体积水,溶解气体量约为),因为1体积的水约溶解1体积的二氧化碳;
(5)滴加紫色石蕊溶液是为了检验溶液是否显酸性;
(6)小强的实验不能证明二氧化碳与水反应,因为无法排除二氧化碳直接使石蕊变红的可能;
(7)改进实验通过对比干燥和湿润的棉团,能证明二氧化碳与水反应;
(8)碳酸分解的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑;
(9)设反应的氢氧化钙质量为x。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 质量差
74 44 18 44﹣18=26
x (34.8﹣29.6)g=5.2g
x=14.8g
与二氧化碳反应的氢氧化钙占原氢氧化钙的质量分数为:
50%
【点评】本题综合考查了二氧化碳的制取和性质实验,涉及化学方程式书写、实验现象分析、实验设计评价和化学计算等内容。解题时要准确把握实验原理,注意控制变量法的应用,并正确进行相关计算。
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