第六单元 碳和碳的氧化物
满分:100分,限时:45分钟
一、选择题(每小题3分,共45分)
1.在物质的各大家族中,有一家兄弟多:老大骨头硬,光彩照人,身价百万;老二又软又滑,修锁锁灵,修灯灯亮;老三似足球,科研工作者喜欢它。根据所学化学知识可推知这“一家兄弟”是( )
A.空气 B.碳的单质
C.碳的氧化物 D.金属铜
答案 B 根据题中描述可知:老大是金刚石,老二是石墨,老三是足球烯(C60),它们都是碳的单质。
2.金刚石是天然存在的最硬的物质,石墨是最软的物质之一,C60的分子结构形似足球。下列说法中错误的是( )
A.它们都是单质
B.它们是由同一种元素组成的
C.它们的化学性质相似
D.它们是同一种物质
答案 D 金刚石、石墨和C60是由碳元素组成的不同单质。
3.下列物质的用途主要利用其化学性质的是( )
A.石墨棒作干电池电极 B.一氧化碳用于炼铁
C.稀有气体制作霓虹灯 D.铝用于制造导线
答案 B 石墨棒作干电池电极,利用了石墨的导电性,属于物理性质;一氧化碳用于炼铁,利用了一氧化碳的还原性,属于化学性质;稀有气体用于制作霓虹灯,是因为通电时它们会发出不同颜色的光,属于物理性质;铝用于制造导线,利用了铝的导电性,属于物理性质。
4.(2017安徽阜阳九中第三次月考)下列关于物质的用途与其所依据的性质不相符的是( )
A.一氧化碳用于冶炼金属——一氧化碳有可燃性
B.活性炭用于冰箱除臭——活性炭有吸附性
C.金刚石用于刻画玻璃——金刚石硬度大
D.干冰用于人工降雨——干冰升华时可吸收热量
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答案 A 一氧化碳用于冶炼金属是因为一氧化碳具有还原性,A错;活性炭用于冰箱除臭是因为其有吸附性,B正确;金刚石硬度大,可用于刻画玻璃,C正确;干冰升华时吸收热量,可用于人工降雨,D正确,故选A。
5.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法,错误的是 ( )
A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B.长期未用而难开启的铁锁,可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
C.活性炭可用作防毒面具的滤毒剂
D.金刚石和石墨的物理性质相差很大,是因为它们的组成元素不同
答案 D 金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质,二者物理性质有很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
6.关于一氧化碳和二氧化碳的叙述中正确的是( )
A.一氧化碳和二氧化碳均有可燃性
B.一氧化碳和二氧化碳均有还原性
C.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
D.固态的二氧化碳叫“干冰”,可用于人工降雨
答案 D CO2不燃烧,也不支持燃烧,A错误;CO2没有还原性,CO难溶于水,B、C错误;固态的二氧化碳叫“干冰”,干冰升华时吸热,可用于人工降雨,D正确。
7.(2016四川泸州中考)下列气体中,参与绿色植物光合作用的是( )
A.SO2 B.CO2 C.N2 D.CH4
答案 B 二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,故选B。
8.下列说法中正确的是( )
A.人的生命活动离不开碳循环
B.森林的减少对碳的循环没有影响
C.金刚石中碳原子间没有间隔
D.地下的煤中碳原子是静止不动的
答案 A 化石燃料的燃烧、人和动植物的呼吸作用都会产生大量的二氧化碳,绿色植物的光合作用可将二氧化碳和水转化为糖类并释放出氧气,糖类能为人类提供能量、人的呼吸离不开氧气,可见碳循环对人的生命活动至关重要,A项正确;森林减少,会影响植物光合作用,从而影响碳循环,B项错误;构成物质的原子间有间隔,并处于永不停息的运动之中,C、D项均错误。
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9.下列关于碳与碳的氧化物的说法中不正确的是( )
A.木炭和一氧化碳都具有还原性
B.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
C.二氧化碳能使被石蕊染成紫色的干花变红
D.在一定条件下,二氧化碳能转化为一氧化碳
答案 C 木炭和一氧化碳都能与某些金属氧化物反应,都具有还原性,A说法正确;金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,B说法正确;二氧化碳能与水结合成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,而二氧化碳不能使紫色石蕊变红,C说法错误;二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,D说法正确。
10.(2017江苏启东南苑中学月考)下列关于碳及其化合物的说法,正确的是( )
A.用紫色石蕊溶液来区分CO2和CO
B.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜
C.室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
D.铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼
答案 A 二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水反应,生成碳酸,碳酸可使紫色石蕊变红,一氧化碳没有这个性质,故用紫色石蕊溶液可以区分二氧化碳和一氧化碳,A项正确;一氧化碳有还原性,二氧化碳没有还原性,B项错误;一氧化碳难溶于水,也不与石灰水反应,C项错误;石墨质软,字迹易变模糊,D项错误。故选A。
11.某校化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物。实验室现有如图6-5-1所示的实验装置(可重复使用)。按气流从左到右的方向,装置连接顺序正确的是 ( )
图6-5-1
A.甲→乙→丙→丁 B.甲→丙→乙→丁
C.乙→甲→丙→甲→丁 D.乙→甲→丙→乙→丁
8
答案 C 用混有二氧化碳的一氧化碳气体还原氧化铁,还要检验反应后的气体产物,故实验过程中应首先除去二氧化碳气体,否则会影响反应后气体产物的检验。除去二氧化碳气体用氢氧化钠溶液,还要用氢氧化钙溶液检验二氧化碳是否除净;然后用不含二氧化碳的一氧化碳去还原氧化铁,再用氢氧化钙溶液检验反应后有无二氧化碳生成;因为一氧化碳有毒,因此应有尾气处理装置,故所用装置的连接顺序为:乙→甲→丙→甲→丁。
12.(2016黑龙江龙东地区中考)下列有关碳和碳的氧化物的说法中,正确的是( )
A.金刚石和石墨均属于碳的单质,所以二者性质完全相同
B.一氧化碳、二氧化碳、碳都能还原氧化铜
C.二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
D.二氧化碳可用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
答案 D 金刚石和石墨均属于碳的单质,但由于它们的原子排列方式不同,物理性质存在很大的差异,故A错;二氧化碳没有还原性,不能还原氧化铜,故B错;二氧化碳本身没有酸性,不能使石蕊纸花变红,故C错;二氧化碳用于灭火,利用它不燃烧,也不支持燃烧(化学性质),且密度比空气大(物理性质)的性质,故D正确。
13.超临界流体是物质介于气态和液态之间的新状态,目前应用最广泛的是超临界二氧化碳,它在化学工业上可取代氟利昂。下列有关超临界二氧化碳的说法中不正确的是 ( )
A.超临界二氧化碳是合成的一种新物质
B.超临界二氧化碳是由CO2分子构成的
C.超临界二氧化碳溶解某些物质后,二氧化碳可在常温常压下完全挥发
D.用超临界二氧化碳代替氟利昂,可减轻大量使用氟利昂对大气臭氧层造成的破坏
答案 A 超临界二氧化碳虽然具有一些流体的特殊性质,但化学组成仍然与二氧化碳气体相同,不是一种新物质,故A项错误。
14.为除去氧化铜中混有的少量杂质碳,而又不增加新的杂质,可采取的措施是( )
A.在氧气流中加热混合物
B.在密闭容器中灼烧混合物
C.过滤
D.蒸发
答案 A 在氧气流中加热,达不到氧化铜和碳反应的条件,但是碳和氧气会发生反应生成二氧化碳,可将杂质碳除去。
15.含有CO和H2的混合气体,其分子总数为n,当它们完全燃烧时,需要氧气的分子数为( )
A.0.5n B.n C.2n D.不能确定
答案 A 根据CO和H2燃烧的化学方程式可以得出,CO和H2与O2反应的微粒个数比都是2∶1,CO和H2的分子总数是n,那么反应掉的O2分子个数就是0.5n。
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二、填空题(19题8分,其余每空2分,共38分)
16.某同学在实验室里分别用集气瓶收集氧气、氢气和二氧化碳三种气体,如图6-5-2所示,A 中是 ,B 中是 ,C中是 。
图6-5-2
答案 氢气 氧气 二氧化碳
解析 氢气密度比空气小,难溶于水,放置时瓶口朝下;氧气密度比空气大,不易溶于水,放置时瓶口朝上;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,放置时瓶口朝上。
17.实验室现有氯酸钾、稀盐酸、二氧化锰、大理石、火柴、药匙、镊子及以下仪器:
图6-5-3
若补充仪器 和 (填名称),并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体,则发生反应的化学方程式为 。制取该气体时,需先检查装置的气密性:连接好仪器,将导管一端浸入水中,用手紧握容器外壁,使容器内温度 ,压强变 ,观察到水中导管口有 时,说明装置不漏气。
答案 铁架台 酒精灯 2KClO3 2KCl+3O2↑ 升高 大 气泡冒出
解析 若用大理石和稀盐酸制取CO2不需要补充仪器,若补充仪器应为用氯酸钾和二氧化锰制氧气,发生装置为固固加热型,需要补充铁架台和酒精灯,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑;手握容器外壁,容器内温度升高,压强变大,容器内气体进入水中,观察到水中的导管口有气泡冒出,说明装置不漏气。
18.碳及其化合物在生活中应用广泛。
①将小块金刚石镶在玻璃刀头上用来裁玻璃;②用石墨制作电极;③一氧化碳用作气体燃料;④干冰用于人工降雨;⑤一氧化碳用于炼铁。
(1)上述用途中,主要利用了物质的物理性质的有 。(填序号)
(2)写出二氧化碳的一条用途: 。
(3)干冰的物质类别不属于 。(填序号)
A.混合物 B.纯净物 C.化合物 D.氧化物
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(4)一氧化碳与赤铁矿(主要成分为Fe2O3)反应的化学方程式为 。
(5)一氧化碳燃烧时火焰呈蓝色,该反应的化学方程式为 。
(6)在汽车尾气系统中安装催化转化器,可将有毒的一氧化碳和一氧化氮气体转化为无毒的二氧化碳和氮气,该反应的化学方程式为 。
答案 (1)①②④ (2)灭火(合理即可) (3)A
(4)3CO+Fe2O33CO2+2Fe
(5)2CO+O22CO2
(6)2CO+2NON2+2CO2
解析 (1)金刚石的硬度、石墨的导电性、干冰易升华都是物理性质;(2)CO2的用途很多,如灭火、制汽水、作气体肥料等;(3)干冰是固态二氧化碳,只由一种物质组成,不属于混合物;(4)CO还原金属氧化物生成金属单质和CO2,故CO与赤铁矿反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;(5)CO燃烧的化学方程式为2CO+O22CO2。
19.(2016山东威海中考节选)从化学的视角看物质
目前,人们对二氧化碳的评论褒贬不一。若以“二氧化碳的利与弊”作为论题,你的观点是
,请列举有力的证据论证你的观点。
要求:①论据简洁、论证充分。②同一论据举出一个事例即可。③字数在100字以内。
答案 观点一:二氧化碳利大于弊
观点二:二氧化碳有利有弊
观点三:二氧化碳弊大于利
论据①:利——A.二氧化碳能促进光合作用(或作气体肥料),生成氧气和有机物。
B.二氧化碳可以作化工原料,用于生产尿素、纯碱,制碳酸饮料等。
C.二氧化碳可以制成干冰,用于人工降雨、制造舞台烟雾等。
D.二氧化碳可以用于灭火,制作灭火器等。
论据②:弊——A.二氧化碳能引起温室效应,导致气候变暖,海平面升高。
B.二氧化碳不能供给呼吸,可能引发窒息等。
解析 本题出题角度新颖,借助化学知识考查学生的书面表达能力。
8
三、实验探究题(每空2分,共12分)
20.根据图6-5-4回答问题。
图6-5-4
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取氧气时,选用的收集装置是 (填字母序号)。如E所示,铁丝与氧气反应的化学方程式为 。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ,选用的发生装置是 (填字母序号)。如F所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
答案 (1)酒精灯
(2)C 3Fe+2O2Fe3O4
(3)CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O B
密度大于空气、不能燃烧、不支持燃烧
解析 (2)氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;铁丝与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,书写化学方程式时注意配平。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2的反应不需要加热,故发生装置选B;将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是:二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能燃烧且不助燃。
四、计算题(共5分)
8
21.(2016云南普洱三中第四次月考)某同学用125 g含碳酸钙80%的大理石与足量的稀盐酸发生反应,若该实验条件下CO2的密度为1.9 g/L,计算生成二氧化碳气体的体积。(计算结果保留一位小数)
答案 23.2 L
解析 利用碳酸钙的质量计算出生成二氧化碳的质量,再根据密度公式计算出二氧化碳的体积即可。
设生成二氧化碳的质量为m。
CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
125 g×80% m
=
解得m=44 g
制得二氧化碳的体积为:
V===23.2 L。
8
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