第六单元 碳和碳的氧化物
知能优化训练
中考回顾
1.(2018湖北十堰中考)下列有关碳和碳的化合物的说法中错误的是( )
A.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
B.在加热或高温的条件下,CO能与许多金属氧化物反应
C.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,说明二氧化碳具有酸性
D.水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
答案C
2.(2018四川雅安中考)金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是( )
A.原子种类不同
B.原子大小不同
C.原子排列方式不同
D.原子数目不同
答案C
3.(2018长沙中考)燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体,下列关于CO的说法中不正确的是( )
A.CO气体有毒,可危害人体健康
B.CO可用于冶炼金属
C.CO可以燃烧,可作燃料
D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
答案D
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4.(2018浙江宁波中考)三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳的说法中错误的是( )
A.C2O3中碳元素的化合价为+4价
B.三氧化二碳具有还原性
C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D.与氢氧化钠溶液反应可生成盐
答案A
5.(2018长沙中考)在实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请你参与实验并回答问题:
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置为 (填字母)。
(3)用C装置收集二氧化碳,其验满的方法是
。
答案(1)铁架台 (2)B (3)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满
6.(2018安徽中考)如图是实验室中常用的装置,回答下列问题。
查阅资料:常温下,CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。
(1)仪器X的名称是 。
(2)实验室制取CO2应选用的发生装置是 (填字母序号),反应的化学方程式是 ,该反应属于 (填反应类型)。
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(3)常温下,下列收集CO2的方法中不可行的是 (填字母序号)。
a.向上排空气法
b.向下排空气法
c.排饱和NaHCO3溶液法
(4)某同学进行图D所示的操作时,观察到高的蜡烛先熄灭,其原因可能是 。
答案(1)长颈漏斗 (2)A CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应 (3)b (4)矮的蜡烛燃烧,CO2受热上浮使高的蜡烛先熄灭(合理即可)
7.(2018江苏宿迁中考)某同学设计了如图所示的装置,用于实验室制取CO2,并对它的部分性质进行探究,按要求回答问题。
(1)A装置用于制取CO2,反应的化学方程式为 。
(2)用B装置收集CO2,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(3)若要C中的两个气球悬浮在空气中,则气体甲可能是 (填序号)。
A.氢气 B.氧气 C.空气
(4)往D试管中通入CO2,当出现 现象,表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀。
(5)E装置的集气瓶中充满CO2,打开分液漏斗①,滴入少量NaOH浓溶液,气球明显胀大,写出发生反应的化学方程式 ;若要气球恢复原状,应关闭分液漏斗①,打开分液漏斗②,滴入 (填化学式,忽略滴入的液体体积)溶液。
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答案(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ (2)a (3)A (4)溶液红色刚好消失 (5)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O HCl(答案合理即可)
8.(2018重庆中考)(1)不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验,按要求答题。
限选控制反应速率的方法:①反应物的浓度;②反应物的状态。
限选试剂:A.稀盐酸 B.浓盐酸 C.块状石灰石 D.碳酸钠溶液 E.粉末状石灰石
填写下表并回答相关问题:
实验名称
控制速率的方法
所选用的最佳试剂
灭火器反应原理
①
和D
CO2的实验室制法
A和C
写出灭火器反应原理的化学方程式:
。
(2)已知:CO2和SO2既有相似性,又有差异性。
实验一:水槽中滴入紫色石蕊溶液,将收集满两种气体的试管同时倒立于其中,片刻后实验现象如图所示,说明相同条件下的溶解性为SO2 (填“>”或“ 红 产生白色和黄色固体
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模拟预测
1.下列物质或方式中的“碳”,主要不是针对碳单质的是( )
A.碳素墨水 B.打印碳粉
C.低碳生活 D.石墨碳棒
解析“低碳生活”的理念中的碳是指碳的化合物,不是针对碳单质。
答案C
2.甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,他们都能选用的装置是( )
解析实验室制取二氧化碳的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸,发生装置的特点为固液常温型;实验室可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置的特点为固液常温型,也可以用加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气,发生装置的特点是固体加热型;因此实验室制取CO2和O2的发生装置可能相同,也可能不同,故A、B错误。因为二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故只能采用向上排空气法收集;因为氧气不易溶于水,密度比空气大,故可以采用向上排空气法或排水法收集,因此二者都可以用向上排空气法收集,故C正确。因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,所以都不会用到向下排空气法,故D错误。
答案C
3.下列有关二氧化碳的说法正确的是( )
A.实验室常用块状石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳气体
B.二氧化碳用于人工灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,溶液呈红色,说明二氧化碳显酸性
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
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解析碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶物,覆盖在碳酸钙的表面会阻止反应的发生,实验室中通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,A项错误;二氧化碳溶于水,生成了碳酸,碳酸能使紫色的石蕊溶液变红色,而不是二氧化碳使之变红色,C项错误;能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,还有氮气等,D项错误。
答案B
4.实验室制取CO2的有关操作如图所示,不正确的是( )
解析实验室不能用浓盐酸和大理石制取CO2,因为浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,B项错误。
答案B
5.在实验室中,同学们用如下装置制取纯净的CO2,饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2,下列说法错误的是( )
A.①中固体反应物还可用Na2CO3
B.③中没有白色沉淀产生,说明CO2中已经不含有HCl气体
C.④装置起干燥作用,故④中“某液体”为浓硫酸
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D.将燃着的木条放在⑤的集气瓶口,可以检验集气瓶是否收集满CO2
解析用碳酸钠代替碳酸钙会使得生成二氧化碳的速率太快而不利于气体的收集,所以不能用Na2CO3固体代替,A项错误。
答案A
6.我们曾经做过以下一组对比实验,该对比实验得出的结论是( )
①CO2密度比空气密度大 ②CO2能够与水发生化学反应 ③CO2不能使干石蕊纸花变色 ④CO2不支持燃烧
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析由实验1可知,CO2不能使干石蕊纸花变色;由实验1和实验2对比可知,CO2与水反应生成的物质能使石蕊纸花变色。
答案B
7.以下反应适合在实验室中制取二氧化碳的是( )
A.CaCO3CaO+CO2↑
B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
C.2CO+O22CO2
D.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
解析方法A需要较高的温度,不适合在实验室制取CO2;方法B生成两种气体产物不纯;方法C反应物和生成物都是气体,很难分离,得不到纯净的二氧化碳,且CO有毒,容易造成空气污染;而方法D是固体和液体在常温下的反应,且装置简单,只有一种气体生成,便于收集。
答案D
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8.物质由元素组成,相同元素可以组成不同的物质。
(1)碳元素可以组成金刚石或石墨。
①金刚石和石墨硬度不同的原因是 。
②在一定条件下,石墨可转变为金刚石,这一变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
③由同种元素组成的不同单质,互称同素异形体。下列属于同素异形体的有 (填字母序号)。
A.C60和C70
B.CO和CO2
C.O2和O3
D.生铁和钢
(2)CO与CO2都是由碳、氧元素组成的不同物质。
①用化学方法区别两种物质,可选择的试剂是 , 写出反应的化学方程式: 。
②CO与CO2相互间可以转化,写出CO2转化为CO的化学方程式: 。
(3)C、H、O三种元素可组成碳酸、乙醇(C2H5OH)和乙酸(CH3COOH)等。
①以上三种物质中不属于有机物的是 。
②在汽油中添加一定量的乙醇可制得“乙醇汽油”,与普通汽油相比较,使用“乙醇汽油”的优点是 (写一点)。
解析(1)①由于构成金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同,因此金刚石和石墨硬度不同;②在一定条件下,石墨可转变为金刚石,有新物质生成,这一变化属于化学变化;③C60和C70、O2和O3分别是由碳元素和氧元素组成的不同单质,因此它们属于同素异形体。(2)①由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,一氧化碳不与氢氧化钙反应,可选择澄清石灰水区别两种物质,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O;②在高温条件下,二氧化碳与碳反应生成了一氧化碳,CO2
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转变为CO的化学方程式是CO2+C2CO。(3)①碳酸虽然含有碳元素,但性质同无机物相似,因此它属于无机物;②在汽油中添加一定量的乙醇可制得“乙醇汽油”,与普通汽油相比较,使用“乙醇汽油”的优点是燃烧产生的二氧化硫和氮的氧化物等废气较少等。
答案(1)①构成它们的碳原子的排列方式不同 ②化学变化 ③AC
(2)①澄清石灰水 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O ②CO2+C2CO
(3)①碳酸 ②燃烧产生的废气较少(其他答案合理即可)
9.A是非金属,E是金属,B、C、D是化合物,它们之间有如下图所示的转化关系(反应条件已略去):
(1)在①②③④中,属于化合反应的是 (填序号)。
(2)反应①的化学方程式是 。
(3)在实验室里,反应①选择下图中的 (选填甲、乙、丙,下同)装置进行实验,反应②选择下图中的 实验装置。
解析(1)从五种物质的转化关系可以看出,A、B、C、D、E分别是C、CuO、CO、CO2、Cu,则四个反应中属于化合反应的是③④,分别是:2CO+O22CO2;C+O2CO2。
(2)反应①是碳还原氧化铜的反应,化学方程式是C+2CuO2Cu+CO2↑。
(3)碳还原氧化铜的反应选用丙装置,一氧化碳还原氧化铜的反应选用甲装置,因为要先通一氧化碳再加热,防止装置中混有空气而爆炸,同时还要有尾气处理装置,防止一氧化碳污染空气。
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答案(1)③④ (2)C+2CuO2Cu+CO2↑
(3)丙 甲
10.在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
【猜想】
猜想1
猜想2
猜想3
只有CO
只有
含有CO和CO2
【设计实验】基于猜想3,依据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
【实验探究】
(1)观察到 (填序号)装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成。
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中 ;
②E装置中出现 的现象。
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是 。
【问题讨论】
(1)B装置的作用是 ;D装置的作用是 。
(2)装置末端酒精灯的作用是 。
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解析【猜想】结合草酸的化学式可知:其生成的气体是含碳元素的氧化物,所以猜想2还可能是只有CO2。【设计实验】(1)二氧化碳遇澄清石灰水,使澄清石灰水变浑浊,所以A装置中的澄清石灰水变浑浊,能够证明有CO2气体;(2)一氧化碳有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以F装置中澄清石灰水变浑浊,E装置中黑色粉末变成紫红色;【实验结论】根据猜想3成立可知,生成物中有一氧化碳、二氧化碳、水,所以化学反应方程式是H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;【问题讨论】(1)为避免草酸生成的二氧化碳对一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳的影响,B装置中的氢氧化钠溶液用来吸收除去一氧化碳中的二氧化碳气体;浓硫酸可以吸收水分,所以D装置的作用是吸收水分;(2)为防止一氧化碳污染空气,装置末端酒精灯可以点燃尾气CO。
答案【猜想】CO2 【实验探究】(1)A (2)①澄清石灰水变浑浊 ②黑色的粉末变成紫红色 【实验结论】H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O 【问题讨论】(1)除去生成的二氧化碳气体 干燥气体 (2)将尾气中的一氧化碳点燃转化成二氧化碳,防止形成空气污染(尾气处理)
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