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专题07碳和碳的氧化物
能源的合理利用与开
发
二3年真题·精准练
考点01碳单质的性质和用途
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】D
©
考点02一氧化碳和二氧化碳的性质与用途
1.
【答案】A
考点03二氧化碳的制取
1.【答案】D
2.【答案】A
考点04温室效应与低碳生活
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.
【答案】C
考点05碳及其化合物的综合题
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1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】(1)①
试管
②
锥形瓶
③
B
④
CaCO2+2HCI=CaCl2+H2+CO21
(2)①n
②不可燃、不助燃
③密
度比空气的大
(3)90
4.【答案】(1)①每升气体中含86μLC02
②总体浓度逐年升高,同一年内1-4月升高、
4-8月降低、8-12月升高(或简化为:整体逐年上升,年内夏季浓度低、冬春季节浓度高)
③
得到的烟气中C02纯度(浓度)更高,更利于捕集
(2)①降温
②升
华
(3)①22:17
(4)HC03
(5)B
5.【答案】(1)A
(2)HO
(3)C
(4)①澄清石灰水变浑
浊
②小于空气中0,含量
(5)2KHCO3+Ca(H)=CaCO3+K,CO3+2H2O
(6)能与水、CO2反应生成KHCO?
(7)解:设获取1.1吨C02时,理论上能生产
CaO的质量为x。
CaG0碧-,得:x1
乙
答:获取1.1吨C02时,理论上能生产生石灰的质量为1.4吨。
6.【答案】(1)化学吸收
(2)①装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显
③
Ca(H),+CO,=CaCO+H
(3)NaOH、KOH易溶于水,形成的溶液浓度大,吸收
CO,能力强(或避免滤网堵塞等,合理即可)
(4)C0,的流速(或单位时间通入气体量、气流
速度等,合理即可)
(5)K2CO2+2HCI=2KCI+H,O+CO,1
(6)
Ca(H)2+K2CO3=CaCO31+2KOH
(7)1:1
7.【答案】(1)C
(2)空气中的二氧化碳与水形成碳酸
(3)①
CaCO+2H CI=CaCl,+H,O+CO,1
②稀盐酸被压入长颈漏斗中,液面降至多孔隔板以
下
(4)化合反应
(5)①2:1
②50%
(6)设2.0tMg0可设
封存的CO2的质量为x,
Mgo CO,
MgCO3x=44
X=2.2t,
40i44i2.0t
2.0t40
答:2.0tMg0可封存C02的质量为2.2t。
8.【答案】(1)①煤
②温室效应
(2)①NH
②氨水易分解,温度过高,
Ni/CaO
氨水又分解成氨气
(3)①催化
②C0,+4H,
9.【答案】(1)①a
②a、c
③获得等量CaO固体,方法二产生的气体比方法一的多,
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导致方法二生成的CaO更疏松多孔
(2)解:设28gCaO多能捕集C02的质量为x。
Cao+CO,
56
4856-4x-29
28g x
28g x
答:28gCa0最多能捕集22gC02。
(3)①CH4②6
高温,
高温
10.【答案】(1)3CO+Fe203
Fe20,+3H,
(2)Fe与H0或C02反应生成
FeO4 (3)HO,
(4)甲醇燃烧产生的C02与合成甲醇所需的C02质量相等
(5)
通电
2CO,
2C0+02
(6)解:设通过光合作用得到葡萄糖的质量为x°
催化剂
飞答:通过光合作用得到葡萄糖的质量为3g。
11.【答案】(1)ABCD
(2)AB
(3)①试管
②集气瓶
③
BC
④可以控制反应发生与停止
(4)①2%Na0H溶液
②用三只相同的塑料瓶
收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%Na.OH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧
化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐
公交车(合理即可)
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专题07 碳和碳的氧化物 能源的合理利用与开发
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点01 碳单质的性质和用途
2025江苏无锡(1题)、2024江苏盐城(2题)
· 情境设置:以金刚石、石墨和C60的资料阅读为载体,呈现颜色、硬度、滑腻感、结构及应用,联系切割材料、超导体和催化医学等用途。
· 考查重点:考查碳单质的组成、分类、分子构成及同素异形体性质差异的原因,重点辨析“组成相同而原子排列方式不同”,并判断C60是否属于有机高分子材料。
· 命题趋势:从传统金刚石、石墨性质比较拓展到C60等新型碳材料,越来越重视结构决定性质、性质决定用途的关联,常通过资料和图示考查信息提取能力。
考点02 一氧化碳和二氧化碳的性质与用途
2025江苏南通(1题)
情境设置:题目结合我国力争实现“碳中和”的目标,联系CO2捕集利用、逆水煤气变换反应及人工合成淀粉等材料设置问题。
考查重点:重点辨析CO2和CO的性质差异、相互转化条件及用途,判断减少化石燃料使用、人工合成淀粉对减排和粮食保障的意义。
命题趋势:命题将物质性质、转化关系与能源环境热点相结合,由单纯识记转向情境化综合判断,突出化学知识服务碳减排和社会发展的价值。
考点03 二氧化碳的制取
2025江苏南通(1题)、2025江苏连云港(1题)
情境设置:题目均以实验室制取CO2为背景,涉及CaCO3与稀盐酸反应,并通过装置图考查制取、除杂、干燥、收集及性质验证等操作。
考查重点:重点判断发生装置、净化装置、干燥装置和收集方法是否合理,同时关注操作顺序及实验目的与装置功能的对应关系。
命题趋势:命题由单一制气转向制取、除杂、干燥、收集和性质验证的综合辨析,突出实验装置选择与操作规范,强化实验探究的整体性。
考点04 温室效应与低碳生活
2026江苏盐城(1题)、2025江苏苏州(1题)、2024江苏扬州(2题)
· 情境设置:围绕光合作用、自然界碳循环、碳中和及日常低碳行动设问,如2025年苏州考查光合作用吸收CO2,2026年盐城考查公共交通、碳捕集和节能家电。
· 考查重点:重点辨析CO2的来源与去向、温室效应的影响、光合作用的作用及低碳措施的合理性,并联系人工合成淀粉和碳中和。
· 命题趋势:由单纯判断环境影响转向结合绿色发展材料综合考查,突出科学认识与生活实践相结合,强调从源头减排、资源转化和生态循环等角度落实低碳理念。
考点05 碳及其化合物的综合题
2026江苏盐城(1题)、2026江苏扬州(1题)、2025江苏南京(1题)、2025江苏泰州(1题)、2025江苏宿迁(1题)、2025江苏连云港(1题)、2024江苏淮安(1题)、2024江苏无锡(1题)、2024江苏镇江(1题)、2024江苏盐城(1题)、2024江苏连云港(1题)
· 情境设置:以CO2的实验室制取、性质探究、工业捕集、封存和资源化利用为主线,涉及石灰水、氨水、K2CO3、CaO及甲醇、尿素等真实技术。
· 考查重点:综合考查装置选择、仪器识别、化学方程式、CO2性质、吸收剂比较、循环利用及化学计算,如CaCO3制CO2、MgO封存CO2和CO2合成有机物。
· 命题趋势:明显加强“产生—捕集—转化—封存”全流程设计,常将实验探究、工艺流程、微观解释与质量计算融合,突出碳中和背景下的综合应用和证据推理能力。
考点01 碳单质的性质和用途
1.(2025·江苏无锡·中考真题)金刚石和石墨具有相同的
A. 组成 B. 结构 C. 性质 D. 应用
2.(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
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。
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。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,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。
下列关于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
3.(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
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。
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。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,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。
金刚石、石墨和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
考点02 一氧化碳和二氧化碳的性质与用途
1.(2025·江苏南通·中考真题)阅读下列材料,完成下列小题。
我国力争在2060年前实现“碳中和”。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。利用逆水煤气变换反应可捕集CO2并催化转化为CO。
下列有关CO2和CO的说法不正确的是
A. CO2和CO均具有可燃性
B. 减少化石燃料的使用可减少碳排放
C. CO2和CO在一定条件下可以相互转化
D. 利用CO2人工合成淀粉对解决粮食危机和减少碳排放意义重大
考点03 二氧化碳的制取
1.(2025·江苏南通·中考真题)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是
A. 制备CO2
B. 收集CO2
C. 干燥CO2
D. 证明CO2能溶于水
2.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A. 制取CO2
B. 除去CO2中HCl
C. 干燥CO2
D. 收集CO2
考点04 温室效应与低碳生活
1.(2026·江苏盐城·中考真题)践行低碳行动,助力绿色发展。下列做法不合理的是
A. 大力发展公共交通 B. 开发高效碳捕集技术 C. 推广使用节能家电 D. 禁用燃煤减少碳排放
2.(2025·江苏苏州·中考真题)自然界能减少大气中含量的途径是
A. 火山喷发 B. 森林着火 C. 光合作用 D. 碳酸分解
3.(2024·江苏扬州·中考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
在阳光下,绿色植物通过光合作用将空气中的和转化为葡萄糖(化学式为),同时生成。我国科学家已经在实验室实现由到淀粉[化学式为]的人工合成。下列说法正确的是
A. 和葡萄糖都属于有机化合物
B. 光合作用将化学能转化为光能
C. 仅用为原料可以人工合成淀粉
D. 人工合成淀粉的研究有助于实现碳中和
4.(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下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
考点05 碳及其化合物的综合题
1.(2025·江苏泰州·中考真题)我国科学家利用合成葡萄糖(),该方案的反应过程如图所示,X是空气中含量第二的气体。下列说法不正确的是
A. X为
B. 反应②实现无机物向有机物的转化
C. 该方案合成葡萄糖理论上所需与的质量比为
D. 该方案为资源化利用提供新途径
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)我国首次将太阳能规模转化为液体燃料甲醇,又称“液态阳光”技术。其合成项目示意图如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 反应Ⅰ化学方程式为
B. 反应Ⅱ中和的分子个数比为1∶1
C. 生产48t甲醇,理论上可以吸收66tCO2
D. 实现了CO2的资源化利用和“零碳”排放
3.(2026·江苏盐城·中考真题)化学兴趣小组围绕二氧化碳气体的制取与转化开展研究性学习。
Ⅰ.制二氧化碳
(1)现有如图1所示的装置。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②应选择装置 (填序号)作为制取的发生装置,反应的化学方程式为 。
Ⅱ.探二氧化碳
(2)他们设计如图2所示的装置探究的部分性质。实验中观察到的现象和得出的结论如下。
①只有 (选填“m”或“n”)处的棉团变红,说明有酸性物质产生。
②右侧下端燃着的木条先熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 、 。
Ⅲ.用二氧化碳
(3)尿素[]是一种重要的化肥。可用于制备尿素,反应原理为
。理论上能生产尿素 t。
4.(2026·江苏扬州·中考真题)二氧化碳的捕集、利用与封存技术,有力支撑“碳中和”目标的达成。
(1)“碳捕集”是指将从工业生产、能源利用或大气中分离出来。
①气体的浓度可用质量浓度和体积浓度两种方式表示。质量浓度如“的”,含义为每立方米气体中含。体积浓度如“的”,含义为 。
②某区域大气中浓度三年的变化如图1所示。该区域大气中浓度的变化趋势为 。
③对煤燃烧产生的进行捕集时,相比于通入空气,通入与煤反应产生的烟气更有利于碳捕集,原因是 。
(2)“碳输送”是将捕集的运送到利用或封存场地。
①气态可通过适度加压并 的措施转化为液态,以管道输送。
②固态(干冰)常用于食品冷链保鲜。常温常压下,干冰在空气中会逐渐 (填物质状态变化名称),保持较低温度。
(3)“碳利用”是将捕集的资源化利用。
①以和为原料可制备尿素[],同时生成。理论上,参与该反应的和的质量比为 。
②以和为原料可合成甲醇,反应的微观示意图如图-2所示。进入甲醇中的氢元素占参加该反应氢元素的比例为 (用分数表示)。
(4)“碳封存”可将捕集的注入地下深部卤水层,会与反应生成 (填化学式),最终可转化为碳酸盐固体。
(5)在产生后再将其捕集或处理,而不是从源头避免的产生,这种方法常被称为“末端治理”。下列措施属于末端治理的是 (填字母)。
A. 用水力等清洁能源替代燃煤发电 B. 燃煤废气经吸收处理后再排放
C. 用电动汽车逐步取代燃油汽车
5.(2025·江苏连云港·中考真题)自然界中的碳氧循环是人类生存的基础。
绿色植物的光合作用可吸收CO2放出O2,反应∶6CO2+6X
C6H12O6+6O2。
(1)C6H12O6属于___________(填字母)。
A. 有机物 B. 无机物 C. 氧化物
(2)化合物X的化学式为 。
化石能源的燃烧、人和动物的呼吸作用消耗O2,产生CO2。
(3)下列关于化石能源的说法正确的是___________(填字母)。
A. 化石能源只能通过燃烧加以利用
B. 石油炼制可得到煤气、汽油和石蜡等多种产品
C. 与燃煤相比,使用天然气可以减少SO2、氮氧化物等排放
(4)某化学小组同学为比较人体吸入的气体与呼出的气体中CO2、O2含量高低,实验如下:
取4个相同的集气瓶,分别编号A、B、C、D,其中A、B用玻璃片盖好;C和D通过排水集气法收集两瓶呼出的气体,备用。完成下表:
实验内容
现象
结论
向A、C中分别滴加等量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
A中无明显现象,C中 。
呼出气体中的CO2含量大于空气中CO2含量。
将燃着的小木条分别伸入B、D中,观察现象。
B中无明显现象,D中燃着的木条熄灭。
呼出气体中O2含量 。
实现碳中和意义重大。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
(5)“吸收”中所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为 。
(6)“过滤”得到的K2CO3溶液能循环利用的原因是 。
(7)工业上常用高温煅烧CaCO3制取CO2并获取CaO。理论上获取1.1吨CO2时能生产CaO多少吨?(写出计算过程)
6.(2025·江苏南京·中考真题)兴趣小组在老师指导下,开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。
I.设计“吸碳机”
(1)设计如图-1所示“吸碳机”,其工作原理为:接通电源,风扇旋转将空气吸入,空气经过滤网时,其中的CO2与滤网上的吸收剂反应,其余气体通过滤网后排出。工业捕集CO2的方法有物理吸附法、化学吸收法等,“吸碳机”捕集CO2是模拟其中的 法。
Ⅱ.探寻吸收剂
【实验探究1】
(2)向收集满CO2的两个规格相同的软塑料瓶中,分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳,立即旋紧瓶盖,用力振荡,观察到 。结论:石灰乳吸收CO2的效果更好,该反应的化学方程式为 。
在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳,接通电源,一段时间后,发现吸入空气的效果变差(此时风扇正常工作)。
【反思与交流1】
(3)有同学提出,用NaOH或KOH溶液可以改善吸入空气的效果,他的理由是 。
【实验探究2】如图-2所示,用NaOH溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开CO2气瓶阀门,记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的KOH溶液作为吸收剂,重复上述实验。观察到KOH溶液作为吸收剂时,所需时间更长。结论:KOH溶液吸收效果更好。
【反思与交流2】
(4)打开CO2气瓶阀门时,应注意控制两个实验中 相同。
【实验探究3】
(5)换上蘸有KOH溶液的新滤网,接通电源,一段时间后取下滤网,放在烧杯中用适量水浸泡,取少量浸泡液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,产生气泡的反应的化学方程式为 。
【实验结论】CO2能被“吸碳机”捕集,并可以通过反应释放。
Ⅲ.了解新工艺
某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图-3所示:
(6)写出图中甲和乙反应实现KOH再生的化学方程式: 。
(7)释放出的CO2可以和H2在不同条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇,两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的H2分别转化成甲醇和乙醇时,消耗CO2的质量比为 。
7.(2024·江苏淮安·中考真题)在空气中的体积分数约为0.03%,是生命活动不可缺少的物质。
【生活中的】
(1)“碳”,如影随形,无处不在。下列相关说法正确的是________(填字母)。
A. 绿色植物通过光合作用吸收释放
B. 家用电器着火时,用二氧化碳灭火器扑灭
C. 购买的海鲜产品,常用干冰作制冷剂储运
(2)正常雨水的pH大小为5.6~6.0,略显酸性,其原因是 。
【实验室中的】
(3)实验室中可用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取。
①该反应的化学方程式为 。
②图1所示为实验室制取的发生装置。实验中,若关闭止水夹,可观察到 (填实验现象),反应停止。
【工业中的】
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。CO的捕捉、利用和封存是减少“碳排放”的有效途径。
【碳捕捉】
(4)炼铁高炉尾气中的可用溶液捕捉吸收(原理:),该反应的基本反应类型为 。
【碳利用】
(5)“液态阳光”技术可将太阳能转化为液体燃料——甲醇(),实现的再利用,其原理如图2所示。在反应过程中,的产率与催化剂含CuO质量分数的关系如图3所示。
①理论上,反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为 。
②依据图3可知,催化剂中CuO的质量分数为 时,甲醇的产率最高。
【碳封存】
(6)矿物质碳化封存是实现“碳中和”的途径之一,例如可利用矿物中的MgO将转化成稳定的固体碳酸盐(原理:)。若用此原理,计算2.0 t MgO可封存的质量(写出计算过程)。
8.(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
9.(2024·江苏连云港·中考真题)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
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
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 。
(2)捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程,否则不得分)
(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题图所示。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。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅰ.CO2转化为CO
炼铁的一种原理示意图如下(括号内化学式表示相应物质的主要成分):
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式: 。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂,在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4(催化剂再生)的一条可能途径: 。
Ⅱ.CO2转化为甲醇(CH3OH)
我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理示意图如下:
X的化学式为 。
(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料,甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖(C6H12O6)
我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖,其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。
(5)写出如图所示反应的化学方程式: 。
(6)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量(写出计算过程)。
11.(2024·江苏盐城·中考真题)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______(选填字母序号,下同)。
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
(2)空气中的主要来自于______。
A. 动植物的呼吸作用 B. 化石燃料的燃烧 C. 植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置,回答问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制取可在A~E中选用装置 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂:水、澄清石灰水、溶液,你认为最佳的吸收剂是 ,设计实验方案证明你的结论: 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,写出你的一个行动打算: 。
试卷第1页,共3页
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考点01 碳单质的性质和用途
2025江苏无锡(1题)、2024江苏盐城(2题)
· 情境设置:以金刚石、石墨和C60的资料阅读为载体,呈现颜色、硬度、滑腻感、结构及应用,联系切割材料、超导体和催化医学等用途。
· 考查重点:考查碳单质的组成、分类、分子构成及同素异形体性质差异的原因,重点辨析“组成相同而原子排列方式不同”,并判断C60是否属于有机高分子材料。
· 命题趋势:从传统金刚石、石墨性质比较拓展到C60等新型碳材料,越来越重视结构决定性质、性质决定用途的关联,常通过资料和图示考查信息提取能力。
考点02 一氧化碳和二氧化碳的性质与用途
2025江苏南通(1题)
情境设置:题目结合我国力争实现“碳中和”的目标,联系CO2捕集利用、逆水煤气变换反应及人工合成淀粉等材料设置问题。
考查重点:重点辨析CO2和CO的性质差异、相互转化条件及用途,判断减少化石燃料使用、人工合成淀粉对减排和粮食保障的意义。
命题趋势:命题将物质性质、转化关系与能源环境热点相结合,由单纯识记转向情境化综合判断,突出化学知识服务碳减排和社会发展的价值。
考点03 二氧化碳的制取
2025江苏南通(1题)、2025江苏连云港(1题)
情境设置:题目均以实验室制取CO2为背景,涉及CaCO3与稀盐酸反应,并通过装置图考查制取、除杂、干燥、收集及性质验证等操作。
考查重点:重点判断发生装置、净化装置、干燥装置和收集方法是否合理,同时关注操作顺序及实验目的与装置功能的对应关系。
命题趋势:命题由单一制气转向制取、除杂、干燥、收集和性质验证的综合辨析,突出实验装置选择与操作规范,强化实验探究的整体性。
考点04 温室效应与低碳生活
2026江苏盐城(1题)、2025江苏苏州(1题)、2024江苏扬州(2题)
· 情境设置:围绕光合作用、自然界碳循环、碳中和及日常低碳行动设问,如2025年苏州考查光合作用吸收CO2,2026年盐城考查公共交通、碳捕集和节能家电。
· 考查重点:重点辨析CO2的来源与去向、温室效应的影响、光合作用的作用及低碳措施的合理性,并联系人工合成淀粉和碳中和。
· 命题趋势:由单纯判断环境影响转向结合绿色发展材料综合考查,突出科学认识与生活实践相结合,强调从源头减排、资源转化和生态循环等角度落实低碳理念。
考点05 碳及其化合物的综合题
2026江苏盐城(1题)、2026江苏扬州(1题)、2025江苏南京(1题)、2025江苏泰州(1题)、2025江苏宿迁(1题)、2025江苏连云港(1题)、2024江苏淮安(1题)、2024江苏无锡(1题)、2024江苏镇江(1题)、2024江苏盐城(1题)、2024江苏连云港(1题)
· 情境设置:以CO2的实验室制取、性质探究、工业捕集、封存和资源化利用为主线,涉及石灰水、氨水、K2CO3、CaO及甲醇、尿素等真实技术。
· 考查重点:综合考查装置选择、仪器识别、化学方程式、CO2性质、吸收剂比较、循环利用及化学计算,如CaCO3制CO2、MgO封存CO2和CO2合成有机物。
· 命题趋势:明显加强“产生—捕集—转化—封存”全流程设计,常将实验探究、工艺流程、微观解释与质量计算融合,突出碳中和背景下的综合应用和证据推理能力。
考点01 碳单质的性质和用途
1.(2025·江苏无锡·中考真题)金刚石和石墨具有相同的
A. 组成 B. 结构 C. 性质 D. 应用
【答案】A
【解析】A、组成指的是构成物质的元素种类。金刚石和石墨都由碳元素(C)组成,没有其他元素,因此组成相同,A正确。
B、结构指的是金刚石和石墨碳原子的排列方式,金刚石中碳原子以正四面体结构排列,石墨中碳原子以六边形层状结构排列,层间作用力弱,结构不同,B错误。
C、性质包括物理性质和化学性质。由于结构不同,金刚石硬度高、不导电、不易发生化学反应;石墨软、导电、层间易滑动,性质不同,C错误。
D、应用基于性质。金刚石用于切割工具、钻头、珠宝等(利用其硬度);石墨用于铅笔芯、润滑剂、电极等(利用其软度和导电性),应用不同,D错误。
故选A。
2.(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
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。
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。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,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。
下列关于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
【答案】B
【解析】(1)A、根据题目的C60的分子结构,C60分子具有空心球体结构,故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子;C60是由一种元素组成的纯净物,是单质,不是有机物,故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数,每个C60分子是由60个碳原子构成的,故C正确。
D、根据题目叙述,C60有可能在催化领域具有广泛应用,故D正确。
故选:B。
3.(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
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。
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。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,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。
金刚石、石墨和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
【答案】D
【解析】(3)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异,故选D。
考点02 一氧化碳和二氧化碳的性质与用途
1.(2025·江苏南通·中考真题)阅读下列材料,完成下列小题。
我国力争在2060年前实现“碳中和”。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。利用逆水煤气变换反应可捕集CO2并催化转化为CO。
下列有关CO2和CO的说法不正确的是
A. CO2和CO均具有可燃性
B. 减少化石燃料的使用可减少碳排放
C. CO2和CO在一定条件下可以相互转化
D. 利用CO2人工合成淀粉对解决粮食危机和减少碳排放意义重大
【答案】A
【解析】(1)A、二氧化碳没有可燃性,说法不正确;
B、减少化石燃料的使用可减少二氧化碳气体的排放,说法正确;
C、二氧化碳和碳单质高温生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故CO2和CO在一定条件下可以相互转化,说法正确;
D、利用CO2人工合成淀粉可以消耗二氧化碳减少排放,同时合成淀粉可以解决粮食危机,说法正确。
故选A。
考点03 二氧化碳的制取
1.(2025·江苏南通·中考真题)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是
A. 制备CO2
B. 收集CO2
C. 干燥CO2
D. 证明CO2能溶于水
【答案】D
【解析】A、制取二氧化碳时,长颈漏斗应伸到液面以下,避免生成的二氧化碳气体沿长颈漏斗逸散到空气中,选项错误;
B、二氧化碳的密度都比空气大,收集二氧化碳时应选择向上排空气法,选项错误;
C、二氧化碳能够与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,干燥二氧化碳不能选择氢氧化钠溶液,可选择浓硫酸,选项错误;
D、向盛满二氧化碳气体的软质塑料瓶中加入水,旋紧瓶塞振荡,软质塑料瓶变瘪,说明瓶中的二氧化碳气体减少,证明CO2能溶于水,选项正确;
故选D。
2.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A. 制取CO2
B. 除去CO2中HCl
C. 干燥CO2
D. 收集CO2
【答案】A
【解析】A、实验室通常用石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可以选择该装置,符合题意;
B、氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水,但是氢氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,不能用氢氧化钠除去二氧化碳中的氯化氢,不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,但是应“长进短出”,这样干燥的比较充分,不符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大, 用该装置收集二氧化碳,应从长管通入,不符合题意。
故选A。
考点04 温室效应与低碳生活
1.(2026·江苏盐城·中考真题)践行低碳行动,助力绿色发展。下列做法不合理的是
A. 大力发展公共交通 B. 开发高效碳捕集技术 C. 推广使用节能家电 D. 禁用燃煤减少碳排放
【答案】D
【解析】A.发展公共交通可减少私家车出行,降低化石燃料消耗,减少碳排放,做法合理;
B.碳捕集技术可减少排入大气的二氧化碳量,符合低碳要求,做法合理;
C.节能家电能降低电能消耗,间接减少发电过程的碳排放,做法合理;
D.当前煤炭仍是我国重要的能源来源,完全禁用燃煤不具备现实可行性,应是对燃煤进行清洁化利用、逐步降低其使用比例,因此该做法不合理。
2.(2025·江苏苏州·中考真题)自然界能减少大气中含量的途径是
A. 火山喷发 B. 森林着火 C. 光合作用 D. 碳酸分解
【答案】C
【解析】A、火山喷发会释放大量CO2等气体,增加大气中的CO2含量,故A错误;
B、森林着火时,燃烧有机物会生成CO2,增加大气中的CO2含量,故B错误;
C、光合作用是植物吸收CO2,将其转化为有机物和氧气的过程,直接减少大气中的CO2,故C正确;
D、碳酸分解会释放CO2,增加大气中的CO2含量,故D错误。
故选C。
3.(2024·江苏扬州·中考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
在阳光下,绿色植物通过光合作用将空气中的和转化为葡萄糖(化学式为),同时生成。我国科学家已经在实验室实现由到淀粉[化学式为]的人工合成。下列说法正确的是
A. 和葡萄糖都属于有机化合物
B. 光合作用将化学能转化为光能
C. 仅用为原料可以人工合成淀粉
D. 人工合成淀粉的研究有助于实现碳中和
【答案】D
【解析】(3)A、H2O是不含有碳元素的化合物,属于无机物,葡萄糖是含有碳元素的化合物,属于有机化合物,故A说法错误;
B、在阳光下,绿色植物通过光合作用将空气中的 CO2 和 H2O 转化为葡萄糖,同时生成 O2,故 光合作用将光能转化为化学能,故B说法错误;
C、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,人工淀粉是由碳、氢、氧三种元素组成的,故仅用 CO2 为原料不可以人工合成淀粉,故C说法错误;
D、人工合成淀粉的研究,可以减少二氧化碳的排放,有助于实现碳中和,故D说法正确;
故选:D。
4.(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下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
【答案】C
【解析】由图可知,化石燃料燃烧产生二氧化碳,动植物呼吸作用生成二氧化碳,动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,故该图表示的是自然界中的碳循环。
故选C。
考点05 碳及其化合物的综合题
1.(2025·江苏泰州·中考真题)我国科学家利用合成葡萄糖(),该方案的反应过程如图所示,X是空气中含量第二的气体。下列说法不正确的是
A. X为
B. 反应②实现无机物向有机物的转化
C. 该方案合成葡萄糖理论上所需与的质量比为
D. 该方案为资源化利用提供新途径
【答案】B
【解析】A、X是空气中含量第二的气体,空气中含量第二的气体是氧气,约占空气体积的21%,不符合题意;
B、反应② 为乙酸在微生物的作用下转化为葡萄糖,乙酸和葡萄糖均含碳元素,均属于有机物,故该反应是有机物转化为有机物,符合题意;
C、由图可知,该反应的总反应为二氧化碳和水在一定条件下反应生成葡萄糖和氧气,该反应的化学方程式为: ,该反应中,参加反应的二氧化碳与水的质量比为:,不符合题意;
D、该方案可将二氧化碳经过一系列反应转化为葡萄糖,可为二氧化碳的资源化利用提供新途径,不符合题意。
故选B。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)我国首次将太阳能规模转化为液体燃料甲醇,又称“液态阳光”技术。其合成项目示意图如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 反应Ⅰ化学方程式为
B. 反应Ⅱ中和的分子个数比为1∶1
C. 生产48t甲醇,理论上可以吸收66tCO2
D. 实现了CO2的资源化利用和“零碳”排放
【答案】B
【解析】A、反应1为水在光合发电作用下生成氢气和氧气,化学方程式为: ,说法正确;
B、反应2为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为:CO2+3H2 H2O+CH3OH,故二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3,说法错误;
C、设生产48t甲醇,理论上吸收二氧化碳的质量为x, ,说法正确;
D、该项目能消耗二氧化碳,可以有效降低空气中CO2含量,可以实现CO2的资源化利用和“零碳”排放,说法正确。
故选B。
3.(2026·江苏盐城·中考真题)化学兴趣小组围绕二氧化碳气体的制取与转化开展研究性学习。
Ⅰ.制二氧化碳
(1)现有如图1所示的装置。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②应选择装置 (填序号)作为制取的发生装置,反应的化学方程式为 。
Ⅱ.探二氧化碳
(2)他们设计如图2所示的装置探究的部分性质。实验中观察到的现象和得出的结论如下。
①只有 (选填“m”或“n”)处的棉团变红,说明有酸性物质产生。
②右侧下端燃着的木条先熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 、 。
Ⅲ.用二氧化碳
(3)尿素[]是一种重要的化肥。可用于制备尿素,反应原理为
。理论上能生产尿素 t。
【答案】(1)① 试管 ② 锥形瓶 ③ B ④ (2)① n ② 不可燃、不助燃 ③ 密度比空气的大 (3)90
【解析】(1)① 略。
② 实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,反应不需要加热,属于固液常温型发生装置,因此选用的发生装置为B;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)① 二氧化碳本身不能使石蕊变色,二氧化碳和水反应才会生成酸性的碳酸,因此只有湿润的n处棉团会变红,干燥的m处没有水,无法生成碳酸,不会变红。
② 右侧下端燃着的木条先熄灭,首先说明二氧化碳密度比空气大,会先在装置底部聚集;同时木条熄灭,证明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(3)设生成尿素的质量为x
x=90t
理论上能生产尿素90t。
4.(2026·江苏扬州·中考真题)二氧化碳的捕集、利用与封存技术,有力支撑“碳中和”目标的达成。
(1)“碳捕集”是指将从工业生产、能源利用或大气中分离出来。
①气体的浓度可用质量浓度和体积浓度两种方式表示。质量浓度如“的”,含义为每立方米气体中含。体积浓度如“的”,含义为 。
②某区域大气中浓度三年的变化如图1所示。该区域大气中浓度的变化趋势为 。
③对煤燃烧产生的进行捕集时,相比于通入空气,通入与煤反应产生的烟气更有利于碳捕集,原因是 。
(2)“碳输送”是将捕集的运送到利用或封存场地。
①气态可通过适度加压并 的措施转化为液态,以管道输送。
②固态(干冰)常用于食品冷链保鲜。常温常压下,干冰在空气中会逐渐 (填物质状态变化名称),保持较低温度。
(3)“碳利用”是将捕集的资源化利用。
①以和为原料可制备尿素[],同时生成。理论上,参与该反应的和的质量比为 。
②以和为原料可合成甲醇,反应的微观示意图如图-2所示。进入甲醇中的氢元素占参加该反应氢元素的比例为 (用分数表示)。
(4)“碳封存”可将捕集的注入地下深部卤水层,会与反应生成 (填化学式),最终可转化为碳酸盐固体。
(5)在产生后再将其捕集或处理,而不是从源头避免的产生,这种方法常被称为“末端治理”。下列措施属于末端治理的是 (填字母)。
A. 用水力等清洁能源替代燃煤发电 B. 燃煤废气经吸收处理后再排放
C. 用电动汽车逐步取代燃油汽车
【答案】(1)① 每升气体中含386 μL CO2 ② 总体浓度逐年升高,同一年内1−4月升高、4−8月降低、8−12月升高(或简化为:整体逐年上升,年内夏季浓度低、冬春季节浓度高) ③ 得到的烟气中CO2纯度(浓度)更高,更利于捕集 (2)① 降温 ② 升华 (3)① 22:17 ② (4)H2CO3 (5)B
【解析】(1)① 根据题干给出的质量浓度定义类比,体积浓度单位为μL⋅L−1,因此含义为每升气体中含386微升CO2。
② 略。
③空气含大量氮气等杂质,煤在纯氧中燃烧后,烟气中的浓度/纯度更高,因此更便于捕集。
(2)①使气体液化的两种方式为加压、降温,因此此处填降温。
②干冰常温常压下直接由固态变为气态,该物态变化为升华。
(3)① 制备尿素的反应为,因此和质量比为。
②根据微观示意图得反应: ,参加反应的氢原子共6个,甲醇中含4个氢,因此比例为。
(4)略。
(5)末端治理定义是"产生后再处理,而非源头避免产生",A、C都是从源头减少生成,B是产生废气后再处理,属于末端治理,因此选B。
5.(2025·江苏连云港·中考真题)自然界中的碳氧循环是人类生存的基础。
绿色植物的光合作用可吸收CO2放出O2,反应∶6CO2+6X
C6H12O6+6O2。
(1)C6H12O6属于___________(填字母)。
A. 有机物 B. 无机物 C. 氧化物
(2)化合物X的化学式为 。
化石能源的燃烧、人和动物的呼吸作用消耗O2,产生CO2。
(3)下列关于化石能源的说法正确的是___________(填字母)。
A. 化石能源只能通过燃烧加以利用
B. 石油炼制可得到煤气、汽油和石蜡等多种产品
C. 与燃煤相比,使用天然气可以减少SO2、氮氧化物等排放
(4)某化学小组同学为比较人体吸入的气体与呼出的气体中CO2、O2含量高低,实验如下:
取4个相同的集气瓶,分别编号A、B、C、D,其中A、B用玻璃片盖好;C和D通过排水集气法收集两瓶呼出的气体,备用。完成下表:
实验内容
现象
结论
向A、C中分别滴加等量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
A中无明显现象,C中 。
呼出气体中的CO2含量大于空气中CO2含量。
将燃着的小木条分别伸入B、D中,观察现象。
B中无明显现象,D中燃着的木条熄灭。
呼出气体中O2含量 。
实现碳中和意义重大。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
(5)“吸收”中所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为 。
(6)“过滤”得到的K2CO3溶液能循环利用的原因是 。
(7)工业上常用高温煅烧CaCO3制取CO2并获取CaO。理论上获取1.1吨CO2时能生产CaO多少吨?(写出计算过程)
【答案】(1)A (2)H2O (3)C (4)① 澄清石灰水变浑浊 ② 小于空气中O2含量 (5) (6)能与水、CO2反应生成KHCO3 (7)解:设获取1.1吨CO2时,理论上能生产CaO的质量为x。
解得:x=1.4t
答:获取1.1吨CO2时,理论上能生产生石灰的质量为1.4吨。
【解析】(1)C6H12O6是含碳化合物,属于有机物,故选A;
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变。反应后有6个C、12个H、18个O,反应前有6个C、12个O,相差12个H、6个O,则1个X中含有2个H和1个O,X的化学式为H2O,故填:H2O;
(3)A、化石能源除了燃烧外,还可以作为化工原料等,故A错误;
B、石油炼制可得到汽油和石蜡等多种产品,煤气是通过煤的干馏过程获得的,故B错误;
C、天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,则与燃煤相比,使用天然气可以减少SO2、氮氧化物等排放,故C正确。
故选C;
(4)实验结论是呼出气体中的CO2含量大于空气中CO2含量,二氧化碳能使澄清石灰水变浑,则向A、C中分别滴加等量的澄清石灰水,振荡,可观察到A中无明显现象,C中澄清石灰水变浑浊;
将燃着的小木条分别伸入B、D中,B中无明显现象,D中燃着的木条熄灭,说明呼出气体中O2含量小于空气中O2含量;
故填:澄清石灰水变浑浊;小于空气中O2含量;
(5)根据流程图可知,KHCO3溶液与石灰乳的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙、碳酸钾和水,反应的化学方程式为,故填:;
(6)K2CO3能与CO2、水反应生成KHCO3,则“过滤”得到的K2CO3溶液能循环利用,故填:能与水、CO2反应生成KHCO3;
(7)详见答案。
6.(2025·江苏南京·中考真题)兴趣小组在老师指导下,开展以“助力碳中和”为主题的跨学科实践活动。
I.设计“吸碳机”
(1)设计如图-1所示“吸碳机”,其工作原理为:接通电源,风扇旋转将空气吸入,空气经过滤网时,其中的CO2与滤网上的吸收剂反应,其余气体通过滤网后排出。工业捕集CO2的方法有物理吸附法、化学吸收法等,“吸碳机”捕集CO2是模拟其中的 法。
Ⅱ.探寻吸收剂
【实验探究1】
(2)向收集满CO2的两个规格相同的软塑料瓶中,分别加入等体积的澄清石灰水和石灰乳,立即旋紧瓶盖,用力振荡,观察到 。结论:石灰乳吸收CO2的效果更好,该反应的化学方程式为 。
在“吸碳机”滤网上蘸取一定量的石灰乳,接通电源,一段时间后,发现吸入空气的效果变差(此时风扇正常工作)。
【反思与交流1】
(3)有同学提出,用NaOH或KOH溶液可以改善吸入空气的效果,他的理由是 。
【实验探究2】如图-2所示,用NaOH溶液作为吸收剂进行实验,缓缓打开CO2气瓶阀门,记录烧杯中澄清石灰水变浑浊所需时间。更换等体积、等浓度的KOH溶液作为吸收剂,重复上述实验。观察到KOH溶液作为吸收剂时,所需时间更长。结论:KOH溶液吸收效果更好。
【反思与交流2】
(4)打开CO2气瓶阀门时,应注意控制两个实验中 相同。
【实验探究3】
(5)换上蘸有KOH溶液的新滤网,接通电源,一段时间后取下滤网,放在烧杯中用适量水浸泡,取少量浸泡液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,产生气泡的反应的化学方程式为 。
【实验结论】CO2能被“吸碳机”捕集,并可以通过反应释放。
Ⅲ.了解新工艺
某吸碳工厂的CO2捕集、释放过程如图-3所示:
(6)写出图中甲和乙反应实现KOH再生的化学方程式: 。
(7)释放出的CO2可以和H2在不同条件下转化成甲醇(CH3OH)或乙醇,两个反应的另一种生成物都是水。理论上,相同质量的H2分别转化成甲醇和乙醇时,消耗CO2的质量比为 。
【答案】(1)化学吸收 (2)① 装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显 ② (3)NaOH、KOH易溶于水,形成的溶液浓度大,吸收CO2能力强(或避免滤网堵塞等,合理即可) (4)CO2的流速(或单位时间通入气体量、气流速度等,合理即可) (5) (6) (7)1:1
【解析】(1)“吸碳机”通过CO2与吸收剂发生化学反应捕集CO2,属于化学吸收法。故填:化学吸收。
(2)两个塑料瓶均变瘪,由结论:石灰乳吸收CO2的效果更好,推出装有石灰乳的塑料瓶变瘪更明显。二氧化碳与石灰乳中氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应方程式为:。故填:装有石灰乳的软塑料瓶变瘪程度更明显;。
(3)使用石灰乳,CO2会与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,容易堵塞滤网,而NaOH和KOH易溶于水,可配制高浓度溶液,单位体积内吸收CO2更多,且生成的Na2CO3和K2CO3易溶于水,不会造成滤网堵塞。故填:NaOH、KOH易溶于水,形成的溶液浓度大,吸收CO2能力强(或避免滤网堵塞等,合理即可)。
(4)探究等体积、等浓度的KOH溶液与NaOH溶液吸收效果的强弱,需要在打开CO2气瓶阀门时控制CO2的流速(或单位时间通入气体量、气流速度等)相同。故填:CO2的流速(或单位时间通入气体量、气流速度等,合理即可)。
(5)由于KOH能与CO2反应生成K2CO3和H2O,故浸泡液中会存在K2CO3,取少量浸泡液后加入足量稀盐酸,K2CO3会与稀盐酸中HCl反应生成KCl、H2O和CO2,反应方程式为:,故填:。
(6)KOH能与CO2反应生成K2CO3和H2O,CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2,故甲为K2CO3,乙为Ca(OH)2,Ca(OH)2能与K2CO3反应生成CaCO3沉淀和KOH,反应方程式为:。故填:。
(7)H2转化甲醇的反应方程式及其消耗CO2质量关系为: ,H2转化乙醇的反应方程式及其消耗CO2质量关系为: ,对于甲醇,消耗CO2质量:H2质量 = 44:6 = 22:3。对于乙醇,消耗CO2质量:H2质量 = 88:12 = 22:3。所以当H2质量相同时,消耗CO2质量相同,所以比值为1:1。故填:1:1。
7.(2024·江苏淮安·中考真题)在空气中的体积分数约为0.03%,是生命活动不可缺少的物质。
【生活中的】
(1)“碳”,如影随形,无处不在。下列相关说法正确的是________(填字母)。
A. 绿色植物通过光合作用吸收释放
B. 家用电器着火时,用二氧化碳灭火器扑灭
C. 购买的海鲜产品,常用干冰作制冷剂储运
(2)正常雨水的pH大小为5.6~6.0,略显酸性,其原因是 。
【实验室中的】
(3)实验室中可用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取。
①该反应的化学方程式为 。
②图1所示为实验室制取的发生装置。实验中,若关闭止水夹,可观察到 (填实验现象),反应停止。
【工业中的】
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。CO的捕捉、利用和封存是减少“碳排放”的有效途径。
【碳捕捉】
(4)炼铁高炉尾气中的可用溶液捕捉吸收(原理:),该反应的基本反应类型为 。
【碳利用】
(5)“液态阳光”技术可将太阳能转化为液体燃料——甲醇(),实现的再利用,其原理如图2所示。在反应过程中,的产率与催化剂含CuO质量分数的关系如图3所示。
①理论上,反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为 。
②依据图3可知,催化剂中CuO的质量分数为 时,甲醇的产率最高。
【碳封存】
(6)矿物质碳化封存是实现“碳中和”的途径之一,例如可利用矿物中的MgO将转化成稳定的固体碳酸盐(原理:)。若用此原理,计算2.0 t MgO可封存的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)C (2)空气中的二氧化碳与水形成碳酸 (3)① ② 稀盐酸被压入长颈漏斗中,液面降至多孔隔板以下 (4)化合反应 (5)① ② 50% (6)设2.0 t MgO可设封存的的质量为x,
,
答:2.0 t MgO可封存的质量为2.2 t。
【解析】(1)A、绿色植物通过光合作用吸收CO2释放O2,故选项说法不正确;
B、家用电器着火时,应用干粉灭火器扑灭,不可用泡沫灭火器扑灭,故选项说法不正确;
C、干冰升华吸收热量,具有制冷效果,购买的海鲜产品,可用干冰作制冷剂储运,故选项说法正确;
故选C;
(2)正常雨水略显酸性的原因是空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,其pH为5.6~6.0;
(3)① 该反应是大理石或石灰石中碳酸钙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:CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑;
② 图1所示为实验室制取CO2的发生装置,实验中,若关闭止水夹,装置中的气体增多,压强增大,可观察到稀盐酸被压入长颈漏斗中,液面降至多孔隔板以下,反应停止;
(4)炼铁高炉尾气中的CO2可用K2CO3溶液捕捉吸收(原理:CO2+H2O+K2CO3═2KHCO3),符合多变一的特点,基本反应类型属于化合反应;
(5)① 水在光照的条件下反应生成氢气和氧气,反应的化学方程式为: ,其中水和氢气的分子数目比为2:2,二氧化碳和氢气在光照和氧化铜作催化剂的条件下反应生成甲醇,反应的化学方程式为: ,由上述化学方程式可知,生成3个氢分子消耗3个水分子,然后3个氢分子参加反应生成1个甲醇分子和1个水分子,则理论上,反应消耗的水和反应生成的甲醇的分子个数比为2:1;
② 由图3可知,催化剂中CuO的质量分数为50%时甲醇的产率最高;
(6)见答案。
8.(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1)① 煤 ② 温室效应 (2)① NH3 ② 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气 (3)① 催化 ②
【解析】(1)① 化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
② 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
(2)① 由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
② 氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
(3)① 由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
② 由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为: ,故填写:
9.(2024·江苏连云港·中考真题)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
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
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 。
(2)捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程,否则不得分)
(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题图所示。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。
【答案】(1)① a ② a、c ③ 获得等量CaO固体,方法二产生的气体比方法一的多,导致方法二生成的CaO更疏松多孔 (2)解:设28gCaO多能捕集CO2的质量为x。
x=22g
答:28gCaO最多能捕集22gCO2。 (3)① CH4 ② 6
【解析】(1)①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味,所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有蛋白质,故选a。
② a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子,均属于钙盐,正确;
b.酚酞遇酸性、中性溶液不变色,为无色。醋酸溶液呈酸性,不能使酚酞变色,错误;
c.醋酸溶液中含有氢离子,碳酸钙中含有碳酸根离子,氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成,正确;
故选ac。
(2)见答案。
(3)① 1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成,所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成,所以表示氢原子,所以甲的化学式为CH4。
② 分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电,氢离子带1个单位的正电荷,电子带一个单位的负电荷,所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,所以需要2e-参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子,同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中,所以一共需要6个氢离子,则需要6e-参加反应。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅰ.CO2转化为CO
炼铁的一种原理示意图如下(括号内化学式表示相应物质的主要成分):
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式: 。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂,在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4(催化剂再生)的一条可能途径: 。
Ⅱ.CO2转化为甲醇(CH3OH)
我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理示意图如下:
X的化学式为 。
(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料,甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖(C6H12O6)
我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖,其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。
(5)写出如图所示反应的化学方程式: 。
(6)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量(写出计算过程)。
【答案】(1) (2)Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4 (3)H2O2 (4)甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等 (5) (6)解:设通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
答:通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
【解析】(1)还原反应室中炼铁的反应有一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁与水,化学方程式为 、 ;
(2)在反应过程中Fe3O4与合成气中的CO或H2反应转化为Fe和CO2或H2O,Fe与H2O或CO2反应可重新转化为Fe3O4,实现Fe3O4的再生,因此能使Fe转化为Fe3O4的一条可能途径:Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4;
(3)由图可知,与氧气反应生成和X,2X分解生成水和氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气,则X为过氧化氢,其化学式为H2O2;
(4)CO2和H2可合成甲醇,化学方程式为 ,其中二氧化碳与甲醇的质量比为,甲醇燃烧又生成CO2,化学方程式为 ,其中甲醇与二氧化碳的质量比为,因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是:甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等;
(5)由图可知,二氧化碳在催化剂和通电条件下分解生成一氧化碳和氧气,化学方程式为 ;
(6)计算过程见答案。
11.(2024·江苏盐城·中考真题)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______(选填字母序号,下同)。
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
(2)空气中的主要来自于______。
A. 动植物的呼吸作用 B. 化石燃料的燃烧 C. 植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置,回答问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制取可在A~E中选用装置 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂:水、澄清石灰水、溶液,你认为最佳的吸收剂是 ,设计实验方案证明你的结论: 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,写出你的一个行动打算: 。
【答案】(1)ABCD (2)AB (3)① 试管 ② 集气瓶 ③ BC ④ 可以控制反应发生与停止 (4)① 2%NaOH溶液 ② 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好 (5)出行乘坐公交车(合理即可)
【解析】(1)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,正确;
B、温室效应会导致气候异常,发生极端天气,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,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,正确;
故填:ABCD;
(2)A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水,符合题意;
B、化石燃料含有碳元素,完全燃烧会产生二氧化碳,符合题意;
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水,不符合题意;
故填:AB;
(3)①图中可知,仪器a是试管,仪器b是集气瓶,故填:试管;集气瓶;
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,选择固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳的密度比空气的密度大,选择向上排空气法收集,故填:BC;
多孔隔板可以将固体放在试管中部,通过开关止水夹控制固体液体接触和分离,当止水夹打开,固液接触,反应发生,当止水夹夹紧,装置内生成气体导致压强增大,将液体挤回长颈漏斗,液面降到多孔隔板以下与固体分离,反应停止,装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故填:可以控制反应的发生与停止;
(4)水能和二氧化碳反应生成碳酸,澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应,用于吸收二氧化碳,但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水,溶液浓度较小,吸收效果不好,氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠,吸收效果好,故填:2%氢氧化钠溶液;
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少,如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果,故填:用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好;
(5)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、节约用电等,故填:出行乘坐公交车(合理即可)。
试卷第1页,共3页
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