碳和碳的氧化物一、選擇題(每小題2分,共40分)1、我國古代某些畫家、書法家用墨(用炭黑等制成)繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色的原因是( ?。〢.碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑B.炭黑具有很強的吸附能力C.部分炭黑轉(zhuǎn)變成了更穩(wěn)定的物質(zhì)D.碳單質(zhì)不溶于水【答案】A【解析】A、我國古代某些畫家、書法家用墨(用炭黑等制成)繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色,是因為墨的主要成分碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,故選項正確。B、我國古代某些畫家、書法家用墨(用炭黑等制成)繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色,是因為墨的主要成分碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,而不是炭黑具有很強的吸附能力,故選項錯誤。C、我國古代某些畫家、書法家用墨(用炭黑等制成)繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色,是因為墨的主要成分碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,而不是部分炭黑轉(zhuǎn)變成了更穩(wěn)定的物質(zhì),故選項錯誤。D、我國古代某些畫家、書法家用墨(用炭黑等制成)繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色,是因為墨的主要成分碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,而不是碳單質(zhì)不溶于水,故選項錯誤。故選:A。2、有關(guān)金剛石和石墨的說法正確的是( ?。〢.都有可燃性B.都有導(dǎo)電性C.都是黑色固體D.都有滑膩感【答案】A【解析】A、金剛石和石墨均是碳元素形成的單質(zhì),均具有可燃性,故選項說法正確。B、金剛石不具有導(dǎo)電性,故選項說法錯誤。C、金剛石是無色透明的固體,石墨是深灰色固體,故選項說法錯誤。D、石墨有滑膩感,金剛石沒有,故選項說法錯誤。故選:A。3、金剛石、石墨和C60的化學(xué)性質(zhì)香色,物理性質(zhì)卻又很大差異,其主要原因是()A.構(gòu)成它們的原子大小不同B.構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同C.金剛石、石墨和C60里由不同種原子構(gòu)成D.金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同【答案】
【解析】金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì),它們的性質(zhì)上存在很大差異的原因是碳原子排列方式不同。故選D。4、下列有關(guān)碳單質(zhì)的說法錯誤的是( ?。〢.金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)B.石墨和C60是由不同種原子構(gòu)成C.金剛石和石墨的化學(xué)性質(zhì)相似D.活性炭包可放在冰箱中除異味【答案】B【解析】A、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì),故說法正確;B、石墨和C60都是由碳原子構(gòu)成的物質(zhì),故說法錯誤;C、金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質(zhì),化學(xué)性質(zhì)相似,故說法正確;D、活性炭具有吸附性,可放在冰箱中除異味,故說法正確。故選B。5、下列有關(guān)碳及其化合物的說法錯誤的是()A.CO2的水溶液使石蕊顯紅色??B.干冰用于人工降雨C.緊閉門窗用木炭烤火易使人中毒??D.金剛石導(dǎo)電性能良好【答案】D【解析】CO2溶于水且與水反應(yīng)生成碳酸使石蕊顯紅色;干冰升華吸熱,可以用于人工降雨;用木炭烤火易生成一氧化碳,緊閉門窗易使人中毒;石墨導(dǎo)電性能良好,可以用作電極。故選D。6、導(dǎo)致人“煤氣中毒”的物質(zhì)是( ?。〢.氮氣B.氧氣C.一氧化碳D.二氧化碳【答案】C【解析】一氧化碳極易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合,從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結(jié)合,失去了攜氧能力,造成生物體內(nèi)缺氧,而發(fā)生中毒故選:C。7、廁所用清潔劑中含有鹽酸,如果不慎灑到大理石地面上,會發(fā)出嘶嘶聲,并有氣體產(chǎn)生。這種氣體是( ?。〢.二氧化碳B.氧氣C.氫氣D.二氧化硫【答案】A【解析】稀鹽酸和大理石中的碳酸鈣反應(yīng)生成的氣體是二氧化碳。故選:A。8、化學(xué)反應(yīng)C+H2OH2+CO中的還原劑是( ?。?A.CB.H2OC.H2D.CO【答案】A【解析】在氧化還原反應(yīng)中失氧的是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng);得氧的是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),在C+H2OH2+CO中,C得氧被氧化是還原劑,水失氧被還原是氧化劑。9、“我是碳族的大女兒,讓大地充滿生機,讓地球因我而溫暖;我調(diào)皮可愛,鉆進石灰水,攪得人家不安寧;我藏在汽水里,小朋友喝了直打嗝?!边@里敘述中的“我”是指()A.二氧化碳B.氧氣C.氮氣D.稀有氣體【答案】A【解析】二氧化碳屬于碳的氧化物,可以引起溫室效應(yīng),使澄清石灰水變渾濁,可以用來制汽水。故選A。10、下列實驗現(xiàn)象只能反映二氧化碳物理性質(zhì)的是()第2題圖A.紫色石蕊變紅色B.石灰水變渾濁C.蠟燭熄滅D.杠桿左高有低【答案】D【解析】A、二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅色,是由于二氧化碳能與水化合生成了碳酸,反映二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),故A不符合題意;B、二氧化碳能使石灰水變渾濁,是由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水.反映二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),故B不符合題意;C、蠟燭熄滅,是由于二氧化碳不燃燒不支持燃燒,密度比空氣大,既反映二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)又反映了二氧化碳的物理性質(zhì),故C不符合題意;D、杠桿左高右低,是由于二氧化碳的密度比空氣大,只反映了二氧化碳的物理性質(zhì),故D符合題意。故選D。11、燃氣熱水器中燃氣不充分燃燒易產(chǎn)生CO氣體,下列關(guān)于CO的說法不正確的是:()A.CO氣體有毒,可危害人體健康B.CO可用于冶煉金屬C.CO可以燃燒,可作燃料D.在煤爐上放一壺水就能防止CO中毒【答案】D【解析】A、CO氣體有毒,可危害人體健康,正確;B、CO具有還原性,可用于冶煉金屬,正確;C、
CO可以燃燒,可作燃料,正確;D、一氧化碳難溶于水,在煤爐上放一壺水不能防止CO中毒,錯誤。故選D。12、下列關(guān)于二氧化碳的說法錯誤的是( ?。〢.二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一B.大氣中的二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)C.將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中,溶液變?yōu)榧t色D.實驗室用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳【答案】D【解析】A、二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一,說法正確,故A不可選;B、二氧化碳是植物進行光合作用的必要物質(zhì),此說法正確,故B不可選;C、二氧化碳溶于水成為碳酸,所以二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中,溶液會變?yōu)榧t色,說法正確,故C不可選;D、實驗室常用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,說法不正確,故D可選。故選D。13、下列有關(guān)CO與CO2的敘述正確的是()A.CO與CO2都會污染環(huán)境B.CO與CO2中碳元素的化合價相同C.在一定條件下,CO與CO2可以互相轉(zhuǎn)化D.CO2氣體中混有少量的CO氣體,可用點燃的方法除去CO【答案】C【解析】A、一氧化碳有毒,會污染環(huán)境,二氧化碳沒有毒,不污染環(huán)境,故錯誤;B、CO與CO2中碳元素的化合價分別為+2和+4,不相同,故錯誤;C、CO在氧氣中點燃會生成二氧化碳,二氧化碳和碳要高溫下會生成一氧化碳,所以CO和CO2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化;故正確;D、CO2中混有少量的CO,不能點燃,所以不可用點燃的方法除去CO,故錯誤;故選:C。14、下列不屬于二氧化碳用途的是( ?。〢.供給呼吸B.用于滅火C.用作氣體肥料D.生產(chǎn)碳酸飲料【答案】A【解析】A、供給呼吸屬于氧氣的用途,不屬于二氧化碳的用途,故選項正確;
B、二氧化碳不燃燒也不支持燃燒,且密度大于空氣,常用于滅火,不符合題意,故選項錯誤;C、二氧化碳促進綠色植物的光合作用,因此可以做氣體肥料,不符合題意,故選項錯誤;D、二氧化碳可以做化工原料,如制汽水等,不符合題意,故選項錯誤;故選A。15、下列關(guān)于CO2性質(zhì)的信息,組合正確的是( )①可以助燃②能使澄清石灰水變渾濁③可溶于水,但不能與水反應(yīng)④可供綠色植物進行光合作用A.②④B.①③C.①②D.②③【答案】A【解析】①二氧化碳不燃燒,也不支持燃燒,故錯誤;②二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,會看到渾濁現(xiàn)象.故正確;③二氧化碳的溶解性是能溶于水,常溫下,一體積水可溶解一體積二氧化碳,溶于水的二氧化碳中有少部分和水反應(yīng)生成碳酸,故錯誤;④光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧的過程.故正確。故選A。16、如圖為一氧化碳還原氧化鐵實驗。下列說法中正確的是( ?。〢.開始時應(yīng)先預(yù)熱玻璃管,后通入一氧化碳B.實驗中玻璃管里粉末由黑色逐漸變成紅粽色C.參加反應(yīng)的氧化鐵和一氧化碳質(zhì)量比為40:7D.將尾氣點燃或收集,可防止一氧化碳污染空氣【答案】D【解析】A、實驗開始先通入一氧化碳,排出裝置內(nèi)的空氣后,再點燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵,先通入一氧化碳后加熱的原因是排盡玻璃管中的空氣,防止發(fā)生爆炸,故選項說法錯誤。B、一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,實驗進行一段時間后,玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑,故選項說法錯誤。C、反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,參加反應(yīng)的氧化鐵和一氧化碳質(zhì)量比為160:(28×3)
=40:21,故選項說法錯誤。D、一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染環(huán)境,本實驗的缺陷是沒有設(shè)計尾氣處理裝置,可將玻璃管改成尖嘴點燃或用氣球收集,故選項說法正確。故選:D。17、下列關(guān)于CO2的實驗室制法及性質(zhì)實驗的說法不正確的是()A.制CO2的藥品B.發(fā)生裝置C.收集裝置D.比較CO2與空氣的密度【答案】A【解析】大理石與稀硫酸反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣覆蓋在大理石上,阻止反應(yīng)進一步發(fā)生,該實驗方案不合理。故選A。18、為探究二氧化碳能否和水反應(yīng),用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下圖四個實驗。實驗I、Ⅳ中小花變紅,實驗Ⅱ、Ⅲ中小花不變色。下列說法不正確的是( ?。〢.實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅B.實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅C.實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.上述實驗說明二氧化碳和醋酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)【答案】D【解析】A、由實驗的現(xiàn)象可知,實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅,說法正確;B、實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅,說法正確;C、實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),說法正確;D、上述實驗說明碳酸和醋酸具有相似的化學(xué)性質(zhì),二氧化碳和醋酸不具有相似的化學(xué)性質(zhì),說法不正確。
故選:D。19、下列有關(guān)碳和碳的化合物說法錯誤的是( ?。〢.金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)B.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)C.金剛石、石墨物理性質(zhì)有很大差異的原因是碳原子排列方式不同D.CO2、CO的組成元素相同,化學(xué)性質(zhì)也相同【答案】D【解析】A、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì),故A說法正確;B、金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì),故B說法正確;C、金剛石、石墨物理性質(zhì)有很大差異的原因是碳原子排列方式不同,故C說法正確;D、CO2、CO的組成元素相同,但分子的構(gòu)成不同,決定了化學(xué)性質(zhì)不相同,故D說法錯誤。故選:D。20、下列有關(guān)CO2實驗的圖示正確的是( ?。〢.制取CO2B.收集CO2C.驗證CO2已集滿D.驗證CO2能與水反應(yīng)【答案】D【解析】A.制取二氧化碳時,長頸漏斗要伸入液面以下防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出,故A錯誤;B.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,如果用的話也要短進長出,故B錯誤;C.驗滿時要把燃著的木條放在集氣瓶中,而不是伸入集氣瓶內(nèi),故C錯誤;D.通過觀察紫色石蕊試液變紅色就可以驗證二氧化碳能和水反應(yīng),故D正確。故選:D。二、填空題(每空2分,共44分)21、一氧化碳在工業(yè)上有重要作用。(1)作燃料:一氧化碳在空氣中燃燒的化學(xué)方程式 ??;
(2)作還原劑:一氧化碳還原氧化銅的化學(xué)方程式 ?!敬鸢浮浚?)2CO+O22CO2;(2)CuO+COCu+CO2?!窘馕觥浚?)作燃料:一氧化碳在空氣中燃燒生成了二氧化碳,放出了大量的熱,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2CO+O22CO2;(2)作還原劑:一氧化碳還原氧化銅生成了銅和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:CuO+COCu+CO2。22、碳元素是組成許多物質(zhì)的基本元素,回答下列含碳元素物質(zhì)的有關(guān)問題。(1)倡導(dǎo)“低碳”生活,主要是為了減少 的排放量。有人說:“空氣中CO2的含量越少越好”,你是否同意這種說法(填“是”或“否”) ,理由是 。(2)金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異較大,主要原因是 。(3)在工業(yè)上可利用CO和NaOH通過化合反應(yīng)制備HCOONa(甲酸鈉),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?!敬鸢浮浚?)CO2.否;如果空氣中二氧化碳的含量太低,會影響植物的光合作用;(2)碳原子的排列方式不同;(3)CO+NaOHHCOONa。【解析】(1)“低碳生活”倡導(dǎo)低能量、低消耗,主要是為了減少二氧化碳的排放;有人說:“空氣中CO2的含量越少越好”,不同意這種說法,理由是:如果空氣中二氧化碳的含量太低,會影響植物的光合作用;(2)金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異較大,主要原因是碳原子的排列方式不同;(3)在工業(yè)上可利用CO和NaOH通過化合反應(yīng)制備HCOONa(甲酸鈉),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO+NaOHHCOONa23、碳及其氧化物性質(zhì)的應(yīng)用。(1)如圖所示,向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過的木炭,紅棕色消失,說明木炭具有 能力,其原因是木炭具有 的結(jié)構(gòu)。(2)在書寫具有保存價值的檔案時,規(guī)定應(yīng)使用碳素墨水,原因是 。(3)將一定質(zhì)量的金剛石在足量的氧氣中充分燃燒,固體全部消失,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程
式 ??;將生成的產(chǎn)物用足量的氫氧化鈉溶液來充分吸收并測定其質(zhì)量,當金剛石的質(zhì)量恰好等于 時,則可證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)?!敬鸢浮浚?)吸附;疏松多孔;(2)碳素墨水中含有碳,在常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。(3)C+O2CO2;生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量;【解析】(1)向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過的木炭,紅棕色消失,說明木炭具有吸附能力,其原因是木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。(2)在書寫具有保存價值的檔案時,規(guī)定應(yīng)使用碳素墨水,因為需要長期保存,說明碳的性質(zhì)穩(wěn)定,具體描述為碳素墨水中含有碳,在常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。(3)將一定質(zhì)量的金剛石在足量的氧氣中充分燃燒,固體全部消失,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式C+O2CO2;將生成的產(chǎn)物用足量的氫氧化鈉溶液來充分吸收并測定其質(zhì)量,當金剛石的質(zhì)量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量時,則可證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。24、實驗是進行科學(xué)探究的重要方式,某同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗,探究二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。請?zhí)羁眨海?)實驗1采用可科學(xué)探究中的控制變量法,該實驗控制的變量是 。(2)實驗1中干石蕊紙花噴水后放入二氧化碳中,觀察到的現(xiàn)象是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(3)實驗2是在實驗1的基礎(chǔ)上設(shè)計的創(chuàng)新改進實驗,將二氧化碳緩慢通入豎直放置的玻璃管中,能觀察到第 ?。ㄌ钚蛱枺┨柮耷蛳茸兩?,通過此現(xiàn)象可獲得關(guān)于二氧化碳的另外一條性質(zhì)是 。
【答案】(1)水;(2)石蕊紙花變紅色;CO2+H2O═H2CO3;(3)④;密度比空氣的大【解析】(1)實驗1采用科學(xué)探究中的控制變量法,由圖示可知,該實驗控制的變量是水.(2)實驗1中干石蕊紙花噴水后放入二氧化碳中,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液變紅色,則觀察到的現(xiàn)象是石蕊紙花變紅色;反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+H2O═H2CO3.(3)將二氧化碳緩慢通入豎直放置的玻璃管中,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不變色,說明二氧化碳不能使石蕊變色;用紫色石蕊溶液潤濕的棉球都變紅,說明二氧化碳和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);并且④比①先變紅,通過此現(xiàn)象說明二氧化碳的密度比空氣的大.三、實驗探究(每空2分,共16分)25、實驗室制取氣體時需要的一些裝置如圖所示,請回答下列問題。(1)寫出標有序號的儀器名稱:①_____;(2)實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳可選擇的發(fā)生和收集裝置為_____(填字母序號),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____,該發(fā)生裝置中使用分液漏斗的優(yōu)點是?_____;(3)寫出檢驗二氧化碳是否集滿的操作方法_____;(4)若用(2)中所選裝置來制取干燥的氧氣,還需要的裝置為_____(填字母序號)。(5)某興趣小組的同學(xué)用A、G、H裝置進行實驗,若實驗時G裝置中蠟燭燃燒更劇烈,H裝置中的現(xiàn)象是_____,A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。【答案】(1)鐵架臺;(2)BE;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;能夠控制反應(yīng)的速率;(3)把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則集滿;(4)F;(5)澄清石灰水變渾濁;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑?!窘馕觥浚?)①是鐵架臺;(2)用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳,不需要加熱,發(fā)生裝置可選用B;二氧化碳的密度比空氣大、能溶于水,可用向上排空氣法收集,可選用E收集;碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;該發(fā)生裝置中使用分液漏斗的優(yōu)點是能夠控制反應(yīng)的
速率;(3)由于二氧化碳的密度比空氣大、不燃燒也不支持燃燒,檢驗二氧化碳是否集滿的操作方法是:把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則集滿;(4)若用(2)中所選裝置來制取干燥的氧氣,還需要的裝置為F,因為氧氣不和濃硫酸反應(yīng),濃硫酸具有吸水性;(5)蠟燭燃燒生成的二氧化碳進入H中使澄清石灰水變渾濁;A中裝置有酒精燈,試管口有棉花,因此適合用高錳酸鉀制取氧氣,化學(xué)方程式為:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。四、分析與計算(1小題,共10分)26、徐州地區(qū)石灰石資源豐富.某化學(xué)興趣小組稱取4.0g石灰石樣品,把40g稀鹽酸分4次加入樣品中(假設(shè)雜質(zhì)不反應(yīng)也不溶解),得實驗數(shù)據(jù)如下:稀鹽酸的用量剩余固體的質(zhì)量第一次加入10g3.0g第二次加入10g2.0g第三次加入10gl.0g笫四次加入10g0.6g請計算:(1)4.0g石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是 g。(2)10g稀鹽酸能與 g碳酸鈣正好完全反應(yīng)。(3)求稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程,結(jié)果精確到0.1%)?!敬鸢浮?)4.0g石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是3.4g;(2)10g稀鹽酸能與1.0g碳酸鈣正好完全反應(yīng);(3)稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%;【解析】前三次每加入10g鹽酸固體減少1.0g,也就是每10g鹽酸恰好和1.0g碳酸鈣完全反應(yīng).而第四次只減少了0.4g,說明剩余物質(zhì)不能和鹽酸反應(yīng),碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng),所以碳酸鈣的質(zhì)量為4.0g﹣0.6g=3.4g。設(shè)10g稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100731.0gx
=x=0.73g稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為×100%=7.3%