碳与碳的化合物
班级 姓名
一、选择题
1．简易净水器中有一层是用木炭来填充的，利用了木炭的（ ）
A．可燃性 B．还原性 C．氧化性 D．吸附性
2．在一定条件下，下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是（ ）
A．CO B．CO2 C．O2 D．CuO
3． 2011年10月，“碳捕集与封存国际论坛”在重庆召开，重庆合川介绍了把CO2压缩、液化后封存在泥岩中的方法．关于封存CO2的必要性和可行性的叙述中错误的是（ ）
A．CO2分子间有间隔
B．CO2气体较易液化
C．CO2是导致酸雨的主要气体
D．大气中CO2增加会造成温室效应
4．氧气和二氧化碳在性质上的相似点有（ ）
①都具有氧化性 ②都具有还原性 ③都易溶于水 ④都能和碳反应 ⑤都是气体 ⑥都是氧化物 ⑦都可以灭火 ⑧通常状况下密度都比空气大．
A．②④⑤⑧ B．①③④⑤⑥⑧ C．①④⑤⑦⑧ D．①④⑤⑧
5． 5月31日是世界无烟日，青少年应远离香烟．香烟燃烧产生的烟雾中含有尼古丁、烟焦油、一氧化碳等上千种有毒物质．你认为下列说法正确的是（ ）
A．有毒物质均有气味
B．香烟烟雾是一种纯净物
C．尼古丁（C10H14N2）中，碳、氢、氮三种元素的质量比是10：14：2
D．CO是冶金工业上常用的还原剂
6．不能用来鉴别CO和CO2的方法是（ ）
A．通入紫色石蕊试液 B．通入澄清石灰水C．闻气味 D．点燃
7．下列说法中错误的是（ ）
A．碳单质燃烧产物未必是二氧化碳
B．碳元素形成的单质不全是黑色的
C．在某些反应中，CO2被还原了
D．用大理石和稀硫酸混合制取二氧化碳
8．检验某集气瓶中是否充满二氧化碳气体，正确的做法是（ ）
A．用燃着的木条放在集气瓶口
B．向集气瓶中倒入澄清石灰水
C．将燃着的木条伸在集气瓶中
D．向集气瓶中倒入紫色石蕊试液
9．用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜，发现已制得的铜又很快变黑了，你推测产生这种现象的原因是（ ）
A．反应开始时，没有把试管内的空气排干净
B．温度太低
C．铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中氧气所氧化
D．试管口倾斜了
10．汽车尾气中的CO在四氧化三钴（Co3O4）纳米棒的催化作用下，低温即与O2反应生成CO2．下列关于该反应的说法中，不正确的是（ ）
A．反应类型为化合反应
B．可降低汽车尾气对大气的污染
C．反应前后Co3O4质量改变
D．反应前后碳元素的化合价改变
11．实验室制取CO2时需用到的仪器是（ ）
A．铁架台、单孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶
B．大试管、导管、集气瓶、玻璃片、水槽
C．集气瓶、导管、玻璃片、酒精灯、单孔塞
D．集气瓶、锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管
12．由H2、CO、CO2、N2组成的混合气体依次通过足量的澄清石灰水、灼热的氧化铜粉末，充分反应后，再经干燥，最后剩下的气体是（ ）
A．CO2和N2 B．只有N2 C．N2和CO D．CO和CO2
13．通过如图“倾倒二氧化碳使烧杯中的蜡烛火焰熄灭”这一实验，可以说明二氧化碳具有的性质是（ ）
①密度比空气大 ②是无色气体 ③能溶于水 ④不能燃烧也不能支持燃烧 ⑤可以用来灭火 ⑥能使澄清石灰水变浑浊．
A．全部 B．①②④ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑥
14．有关二氧化碳实验中，不能达到实验目的是（ ）
A．将燃着的木条伸入集气瓶口，检验二氧化碳是否集满
B．用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体，观察二氧化碳的颜色为无色
C．将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，证明二氧化碳溶于水显酸性
D．将二氧化碳气体通入水中，可以看到有碳酸生成
15．有甲、乙、丙三种纯净物，甲为黑色固体，乙、丙为无色气体．点燃时，甲既能生成乙，也能生成丙；丙点燃也能生成乙．在以下关于这三种物质推断的叙述中，正确的是（ ）
A．甲是一种化合物 B．乙是一氧化碳
C．丙是一氧化碳 D．丙是二氧化碳
二、填空题
16．如图所示三种物质的物理性质（填：有、无） 差异．你在初中化学中先后接触到以下几组物质：O2和O3；红磷和白磷；金刚石、石墨和C60．由此可以得出的结论是 ．
17．在大自然中，CO2与O2能相互转换，以保持空气成分相对稳定．
（1）空气中氧气的体积分数约为 ；大气中二氧化碳含量增多会导致 效应．
（2）植物通过光合作用，可将二氧化碳转化为氧气，光合作用的化学方程式为：6CO2+6XC6H12O6+6O2，则X的化学式为 ．
18． 写出下列化学符号：
（1）干冰
（2）能与血红蛋白结合的有毒气体
（3）含有60个碳原子的分子
（4）氢氧化钙
（5）一个碳酸分子
（6）石灰石的主要成分
（7）2个氢氧根离子 ．
19． （1）久置的澄清石灰水瓶壁上有一层白色固体，这种白色固体主要成分是 ，若这种固体附着在试管内壁，可先用 洗涤，然后再用水冲洗，所发生的反应的化学方程式是： ．
（2）现有O2、CO2、CO三种气体，其中具有可燃性的气体是 ，能支持燃烧的气体是 ，密度比空气大的气体是 ，用于冶金工业做还原剂的气体是 ．
20． 用化学方程式回答下列问题：
（1）除去CO2中混有的少量CO：
（2）除去CuO中混有的少量C：
（3）工业上用碳和氧化铁（Fe2O3）反应制取金属铁：
（4）煤炉口看到发出蓝色火焰：
（5）工业上用高温煅烧石灰石来制备二氧化碳：
（6）二氧化碳使紫色石蕊试液变红色： ．
21．（6分）以下是一些常见物质间互相转化的关系图（有些反应条件已省略），图中A、B、C、D均为无色气体，其中D能使澄清石灰水变浑浊，E为常见红色金属铜．
（1）根据上图判断A的化学式为 ，B的化学式为 ．
（2）写出黑色固体甲和D反应的化学方程式 ．
（3）除了C与黑色固体乙反应外，请用关系图中的物质再举一例说明乙生成E的化学方程式 ．
三、实验题
22． 实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a b ．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ，其中二氧化锰起 作用．
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ．
23． 梧州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现．他们决定对这个实验进行探究和改进．
【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为﹣2，碳的化合价为+4或﹣4．
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 ．
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【分析与交流】
（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验．你认为这样建议的原理是 ．
（2）小周建议用图乙装置替代甲装置．与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是 ．
（3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 （填选项序号）的比例．
A． 32：3 B． 40：3 C． 48：3
你认为小施这样选择的理由是 ．
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应．
不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应．
待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却．若不关闭止水夹，可能出现的问题是 ．待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功．
四、计算题
24．使5g CO和CO2的混合气体跟足量灼热的氧化铜粉末充分反应后，得6.4g铜．求原混合气体中含CO2多少克？
25．将165克的稀盐酸加入盛有53g含有杂质的石灰石（杂质不与盐酸反应，也不溶于水）的烧杯中，完全反应后烧杯中的总质量为196g．
试计算：
（1）反应生成二氧化碳的质量为 ．
（2）该石灰石中碳酸钙的质量为多少？
参考答案
一、选择题
1．D 2．A 3．C 4．D 5．D 6．C 7．D 8．A
9．C 10．C 11．D 12．A 13 B 14．D 15．C
二、填空题
16．有; 同种元素可形成不同单质．
17．（1）21%；温室；（2）H2O
18．（1）CO2；（2）CO；（3）C60；（4）Ca（OH）2；（5）H2CO3；（6）CaCO3；（7）2OH﹣．
19．解：碳酸钙，稀盐酸，CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
（2）CO O2 O2、CO2 CO．
20．解：（1）氧化铜和一氧化碳反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2；
（2）碳燃烧的化学方程式为：C+O2CO2；
（3）氧化铁和碳反应的化学方程式为：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；
（4）一氧化碳燃烧的化学方程式为：2CO+O22CO2；
（5）碳酸钙受热分解的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑；
（6）二氧化碳和水反应的化学方程式为：CO2+H2O═H2CO3．
故填：CuO+COCu+CO2；C+O2CO2；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；2CO+O22CO2；CaCO3CaO+CO2↑；
CO2+H2O═H2CO3．
21．（1）H2；O2；
（2）CO2+C2CO；
（3）H2+CuOCu+H2O．
三、实验题
22．（1）铁架台，酒精灯
（2）B，2KClO32KCl+3O2↑，催化
（3）AC，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
（4）不能燃烧（或不能支持燃烧），不能支持燃烧（或不能燃烧），灭火
23.解：【猜想与假设】中，因为铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为﹣2，碳的化合价为+4或﹣4．根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则，暗红色固体的化学式可能为：Cu2O（Cu4C、Cu2C）
【分析与交流】
（1）物质接触面积越大反应就越充分，故答案为：使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行．
（2）乙装置中将试管直立放置更有利于集中加热，并能利用反应放出的热量，答案为：是有利于集中加热，获得持续高温．
（3）在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭，不能按反应的比例选择，碳粉要稍多一些，有利于反应充分进行．
2CuO+C2Cu+CO2
160 12即40：3，而碳粉稍微多一点，即在给定选项中选A．
答案为：A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行．
【实验与结论】
实验时首先要检查装置的气密性，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，可能是炭也氧气反应生成的二氧化碳，故不能判断碳一氧化铜发生了反应，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应要放出热量，反应结束后要关闭止水夹，防止进入空气，使灼热的铜再被氧化．
故答案为：不能 放 空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化．
四、计算题
24．解：设一氧化碳的质量为x，
CO+CuOCu+CO2
28 64
x 6.4g
x=2.8g
二氧化碳质量为：5g﹣2.8g=2.2g
答：原混合气体中CO2的质量为2.2g．
24.解：（1）生成二氧化碳的质量为
165g+53g﹣196g=22g
故填：22g；
（2）设石灰石中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 22g
x=50g
答：（1）生成二氧化碳的质量为22g．
（2）石灰石中碳酸钙的质量为50g．
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