第六单元 碳和碳的氧化物 综合测试
一、单选题
1.一定量的碳与8.0g氧化铜混合加热,充分反应(如图所示)反应前后测定装置A装置B的质量记录如下,下列分析正确的是
反应前的质量 反应后的质量
装置A 56.3g 55.2g
装置B 242.9g 243.7g
①确定A中开始反应的现象是观察到黑色固体中出现红色物质
②该反应中生成了0.3g的一氧化碳
③A中减少的质量是生成二氧化碳的质量
④反应后A中固体成分只有1种情况
⑤生成的气体是混合物
⑥该装置产生的CO很少,所以无需进行尾气处理A.①②⑤ B.②⑤ C.④⑤ D.②③④⑤
2.如图所示(干冰常温下易升华),下列有关说法不正确的是
A.从微观角度,干冰是由分子构成的物质
B.干冰升华是物理变化
C.U形管内右端红墨水液面升高
D.烧杯中澄清石灰水变浑浊
3.根据物质的性质区分、鉴定物质是化学研究的范畴,括号内是区别下列各组常见物质所用到的试剂,其中错误的是
A.硬水与软水 (肥皂水,振荡) B.水与双氧水(加入少量二氧化锰粉末)
C.二氧化碳与氮气 (燃着的木条) D.食盐水与蒸馏水(蒸发)
4.向盛有紫色石蕊试剂的试管中,通入二氧化碳,看到明显现象之后,再将试管进行加热,整个过程中看到的颜色变化正确的是
A.紫色——红色——紫色 B.红色——紫色——红色
C.紫色——蓝色——红色 D.红色——紫色——无色
5.在下列变化过程中,U型管中红墨水左端液面升高的是 ( )
A.A B.B C.C D.D
6.和金刚石互为同素异形体的是
A.碳-60 B.木炭 C.活性炭 D.二氧化碳
7.下列关于物质性质的说法正确的是
A.碳燃烧不充分时生成二氧化碳 B.一氧化碳没有毒性
C.硫在氧气中燃烧产生有刺激性气味的气体 D.二氧化碳不与水反应
8.结构决定性质,性质决定用途,下列对应关系错误的是
A.石墨、金刚石的硬度不同,原因是碳原子排列方式不同
B.活性炭疏松多孔,可用于制糖工业脱色
C.氧气具有助燃性,可用于焊接金属
D.用稀有气体制成多种用途的电光源(如霓虹灯等)是由于稀有气体化学性质稳定
9.下列有关说法符合科学事实的是
A.通过炼丹发明长生不老药 B.通过“点石成金”使贱金属变成贵黄金
C.纯净的水中不含任何物质 D.金刚石在空气里高温加热后消失了
10.下列事实与解释不相符的是
A.CO2用于灭火——CO2密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧
B.氮气用于食品保护气——稀有气体的化学性质稳定
C.用过氧乙酸溶液消毒处理后可闻到刺激性气味——分子在不断运动
D.配制75%的酒精溶液时,水和酒精混合后总体积变小——分子间有间隔
11.以下事例属于化学变化的是
A.水的沸腾 B.研碎胆矾
C.石灰石与盐酸反应 D.玻璃片上出现水雾
12.下列关于一氧化碳和二氧化碳两种气体的叙述不正确的是
A.二氧化碳的大量排放会造成温室效应
B.一氧化碳易与血红蛋白结合能使人中毒
C.一氧化碳和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊
D.向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳有利于蔬菜的生长
13.下列化学性质相似的是( )
A.H2和O2 B.H2和CO
C.H2和CO2 D.CH4和O2
14.下列物质的用途与其性质对应关系正确的是( )
A.一氧化碳用作冶炼金属﹣﹣CO具有可燃性
B.石墨用作电极﹣﹣石墨具有润滑性
C.活性炭可用作电冰箱除味剂﹣﹣吸附性
D.用炭黑墨汁书写的字经久不变色﹣﹣炭黑是黑色
15.可用同一化学原理解释的现象是
①久置的石灰水,液面上出现一层硬壳状薄膜
②通过吸管向澄清的石灰水中不断吹入由人体呼出的气体后,石灰水变浑浊
③为了使石灰浆刷过的墙壁快点干,在室内生起一盆炭火,开始时墙壁反而潮湿
④用盐酸证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
16.下列物质的用途仅与化学性质有关的是
A.用石墨生产铅笔芯 B.用干冰进行人工降雨
C.用液氮形成超低温 D.用氢气做火箭燃料
17.物质的用途错误的是
A.氢氧化钙:治疗胃酸过多 B.干冰:人工降雨
C.稀有气体:制作霓虹灯 D.食盐溶液:消毒杀菌
18.下列事实的微观解释中错误的是
A.浓氨水需密封保存一一分子在不停地运动着
B.水和过氧化氢的化学性质不同一一分子的构成不同
C.金刚石硬度大,石墨质软——碳原子的结构不同
D.通常条件下,氖元素难与其他元素化合一一氖原子具有相对稳定结构
19.下列关于碳和碳的氧化物的说法中不正确的是( )
A.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
B.金刚石和石墨的结构中碳原子的排列方式不同
C.一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合导致中毒
D.二氧化碳和一氧化碳都能燃烧和灭火
20.如图是同学在实验操作考试中抽到“二氧化碳的实验室制取及性质验证”试题的主要操作,其中正确的是
A.检查装置气密性 B.倒入稀盐酸
C.加入石灰石 D.验满
二、填空题
21.扎实做好“碳达峰”“碳中和”各项工作,体现了我国主动承担应对气候变化的国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。根据所学知识回答下列有关问题。
(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是_______(填化学式);
(2)“碳”减排:开发新能源,适当降低化石能源的使用比例是减少“碳”排放的有效途径。氢能是一种绿色能源,写出氢气燃烧的化学方程式________。
(3)“碳”捕集:用石灰水捕集二氧化碳的化学方程式为________。
(4)在日常生活中,你如何践行“碳中和”理念______(写一条即可)。
22.结合如图有关实验,回答下列问题。
(1)玻璃棒的作用_______________。
(2)酒精灯加网罩的作用_______________。
(3)玻璃棒的作用_______________。
(4)集气瓶底部水的作用_______________。
23.陶瓷是火与土的结晶,是中华民族文化的象征之一
(1)下列中学实验室常见用品中,材质为陶瓷的是 (填标号)。
A.烧杯 B.集气瓶 C.蒸发皿 D.坩埚钳
(2)烧制陶瓷的原料为黏土,某黏土的成分如下表,所列出的四种氧化物中属于非金属氧化物的是_______。(写化学式)
成分 二氧化硅 氧化铝 氧化铁 氧化镁 其它
质量分数/% 69.51 14.15 2.55 1.31 12.48
(3)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”描述的是著名的青瓷。
①手工制作陶瓷的过程如下图,陶瓷丰富的色彩与烧制过程中的还原反应有关。燃料(以木炭为例)在窑体内燃烧,通过两步反应生成CO,化学方程式为_______、_______。
②青瓷的“翠色”来源十分复杂。涉及窑体内的CO和瓷器表面粙料中的氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁,化学方程式为_______。
(4)古代窑炉(如下图)构造不断变迁。为了提高窑体内CO的体积分数,下列措施中可行的有哪些? 。(填标号)
A.相对增加燃料用量 B.相对增加空气鼓入
C.增加排气口数量 D.减少排气口数量
24.走进“碳村庄”的格局如图1。
(1)“碳村庄”的居民中,属于单质的是__________。
(2)大理石的主要成分是______________。
(3)“碳村庄”中的部分居民可以相互转化。写出通过化合反应将CO转化为CO2的化学方程式:__________。
(4)“碳村庄”又来了一位新成员-----------蔗糖(C12 H22O11),它在酒曲的催化下,经过发酵过程可以转变成酒精和二氧化碳。如图2所示实验,B中相应反应的化学方程式为___________。
25.(1)碳单质是初中化学的重要物质之一、图中①、②、③对应三种碳的单质,请你根据所学知识回答下列问题:①②③分别为金刚石、石墨和C60的结构示意图。金刚石是自然界中硬度最大的物质,通常用来_____,而石墨具有导电性,通常用来作_____,金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,物理性质差异很大的原因是_____。
(2)X、Y、Z是初中化学常见的物质,它们之间有如图所示的转化关系。X是有毒气体,Y是不支持燃烧的气体,请回答下列问题。
①写出Z的化学式_____;
②写出Y→X反应的化学方程式_____。
(3) 甲和乙在催化剂、高温高压条件下反应生成丙,三种物质的微观结构示意图如图所示,该反应的化学方程式:_____。
三、推断题
26.如下图A、B、C、D是初中化学常见的四种物质。其中A为黑色单质,B为红色单质,C、D是组成元素相同的两种气体。“→”表示物质间转化关系(所有反应均为一步转化,部分反应物、生成物及反应条件已经略去)。请回答下列问题:
(1)C物质的化学式为_____,C→D的反应过程中会_____(选填“吸收”或“放出”)热量。
(2)D物质的一种用途是_________。
(3)写出A→B的化学反应方程式:_________。
四、流程题
27.一名同学把“十一”去花果山旅游时灌装的一瓶山泉水带到实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)进行过滤操作时,下列做法错误的是 _____ 。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(2)向滤液中加入活性炭,利用其 _____ 性,除去水样中的色素和异味。
(3)对于静置、吸附、过滤、蒸馏等净化水的操作,①上述操作中,能将难溶固体与水分离的是 _____ ;②可以降低水硬度的是 _____ 。
五、实验题
28.化学是一门以实验为基础的学科,是学习化学的重要手段。回答下列问题。
实验一:探究氧气的化学性质
实验内容 实验现象 实验分析
木炭在氧气中燃烧 剧烈燃烧,发出白光,放出热量 该反应的化学方程式:________
铁丝在氧气中燃烧 剧烈燃烧,________放出热量,生成一种黑色固体 该反应的化学方程式:________;集气瓶内要预先装少量水或铺一薄层细沙,目的是_________
硫在氧气中燃烧 发出_______色火焰,放出热量 做硫燃烧的实验前,应事先在瓶内装少量水,水的作用是_______
实验二:探究二氧化碳的化学性质
实验内容 实验现象 实验分析
澄清的石灰水变浑浊 该反应常用于检验CO2,反应的化学方程式为:_______
_______ 该实验说明二氧化碳具有的化学性质是_______
水中的现象:________ 紫色石蕊试液中的现象:______ 该反应的化学方程式:_______
29.实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题。
(活动与探究一)探究二氧化碳的性质。
(1)用上图甲所示的质地较软的塑料瓶收集满CO2,再倒入约三分之一体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是______。
(2)往上图乙的烧杯内缓通入CO2,超薄材料做成的内充空气的气球会慢慢浮起,由此得出CO2具有的物理性质是______。
(活动与探究二)探究制造口罩的材料熔喷布的元素组成。
(3)连接装置如右上图,检查装置的气密性,装入相关试剂后,先通入一段时间O2,再点燃酒精灯,观察实验现象。
①装置B中无水硫酸铜变蓝,证明产生了H2O。(查阅资料得知:无水硫酸铜是白色固体与水结合会变成蓝色的五水硫酸铜)
②装置C中观察到______现象,证明产生了CO2。
根据①、②可判断得出结论:熔喷布中一定含有的元素是______(填元素符号)。是否含有其他元素还需要进一步的实验去判断。
③问题思考:若把B和C装置调换位置______(填“能”或“不能”)得出上述结论。
问题思考2:该实验可能存在的缺陷是______(答一条即可)。
30.如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择___________(从A~G中选择,填字母序号)组合装置,反应的化学方程式为___________
(2)若为了控制反应速率,组合发生装置应选择___________(从A~G中选择,填字母序号)。
(3)收集气体只能选择F而不选择H的是___________
A.氮气 B.氧气 C.一氧化碳
六、科学探究题
31.同学们总结了氧气和二氧化碳的实验室制法,并利用下列装置进行练习和拓展.
Ⅰ、知识总结:
【反应原理】
(1)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程为___________,
(2)用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_______________.
【气体制备】
(3)氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为______,用于大理石与稀盐酸制取二氧化碳的发生装置C优于B的原因是_____________________.
【气体收集】(4)实验室收集CO2的装置是______,选择的理由____________.
【实验步骤及注意事项】(5)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:
①加热 ②装药品并固定仪器 ③检查装置的气密性
④用排水法收集氧气 ⑤停止加热 ⑥将导管从水槽中取出
正确的操作顺序是_________________;A装置中试管口略向下倾斜的原因是_________;
【气体验满】(6)E装置收集收集氧气时,检验O2是否收集满的方法是_____________.
【气体检验】(7)检验瓶中气体是否为CO2的方法是_______.反应方程式为________
Ⅱ、知识拓展
(8)请仔细观察下列装置的特点并回答相关问题:
①实验室若用如图装置收集氧气,则氧气应从______(口进入(填“a”或“b”);
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用图______装置(填装置序号).
七、计算题
32.为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不参加反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图(见图).
计算该石灰石样品中CaCO3的质量分数_____。(写出计算过程)
八、科普阅读题
33.“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存,使排放到大气中的温室气体净增量为零。化学吸收法中的吸收剂主要有氨水吸收剂、钙基吸收剂等。用氨水(NH3 H2O)吸收剂时,控制30℃左右,采用喷氨技术吸收CO2,生成碳酸氢铵;用钙基吸收剂时,先将吸收剂在吸热反应器中(870℃)热解成CaO,同时将产生的二氧化碳回收利用,CaO进入放热反应器(560℃~700℃)捕捉化石燃料燃烧产生的CO2。钙基吸收过程如图1所示。
分离后的二氧化碳可以用来制备甲醇(CH3OH),在实际生产中甲醇的产率除了与温度、浓度、压强有关,还与催化剂质量分数有关(如图2所示)。
请回答下列相关问题。
(1)采用喷氨技术可以快速高效吸收CO2的原因是_________;
(2)写出放热反应容器中反应的化学方程式_______;
(3)若处理176t二氧化碳,理论上需要氧化钙的质量是多少?(要求:写出详细解题过程)
(4)关于“碳中和”下列说法正确_________;
a. “碳中和”中的碳指的是碳单质
b. 减少化石燃料使用,符合“碳中和”理念
c. 实现“碳中和”就是没有碳排放
(5)钙基吸收过程中可以循环利用的物质是_______;
(6)为了使甲醇的产率最高,CuO应控制的质量分数是_______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】①木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,现象是黑色固体变红,故①正确;
②装置A的质量在反应后减少了1.1g,装置B的质量在反应后增加了0.8g,说明有0.3g的气体未被吸收,装置B的作用是吸收二氧化碳,则未吸收的0.3g气体是一氧化碳,故②正确;
③装置A中发生的反应是碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳,但根据上述分析,装置A中还生成了一氧化碳,故装置A减少的质量并非只是二氧化碳的质量,故③不正确;
④已知装置A中有8g氧化铜,则氧元素的质量为,碳还原氧化铜时要带走氧化铜中的氧元素,若氧化铜耗尽,则装置A减少的质量一定大于1.6g,但根据图中数据分析,装置A在反应后只减少了1.1g,说明氧化铜未耗尽,则反应后A中固体成分含有氧化铜和铜,也可能有部分碳由于接触不充分未完全反应,此时A中固体成分含有氧化铜、铜和碳,有2种情况,故④不正确;
⑤由于装置A在反应前后的差值比装置B在反应前后的差值多0.3g,由于澄清石灰水不与一氧化碳反应,所以生成的气体有可能是一氧化碳与二氧化碳的混合物,故⑤正确;
⑥一氧化碳是有毒气体,无论质量大小,都需要进行尾气处理,否则污染空气,故⑥不正确。
故选A。
2.C
【详解】A、干冰是固态二氧化碳,从微观角度分析,干冰是由二氧化碳分子构成的,故A正确;
B、干冰升华是由固体变为气体,只是状态的改变,没有新物质的生成,所以是物理变化,故B正确;
C、干冰升华吸收热量,大试管内温度降低,压强减小,所以可以观察到U型管内右端红墨水液面降低,故C错误;
D、干冰升华是由固体变为气体,所以二氧化碳气体使得澄清石灰水变浑浊,故D正确;
故选C
3.C
【详解】A、硬水与软水分别加入肥皂水,振荡,泡沫丰富的为软水,泡沫少的为硬水,正确;
B、水与双氧水分别加入少量二氧化锰粉末,有气泡产生的为双氧水,无明显变化的为水,正确;
C、二氧化碳与氮气分别伸入燃着的木条,木条都立即熄灭,不能区别出两瓶气体,错误;
D、食盐水与蒸馏水分别进行加热蒸发,蒸发时留有固体物质的为食盐水,无明显固体物质的为蒸馏水,正确。故选C。
4.A
【详解】蒸馏水不能使紫色石蕊试液变色,溶液显紫色,再通入二氧化碳气体,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,然后将试管进行加热,碳酸分解生成水和二氧化碳,溶液由红色变成紫色。故选:A。
5.A
【详解】A、A中红棕色的气体被活性炭吸附,气体减少,内压减小,U形管中红墨水左端液面升高,正确;
B、氢氧化钠固体溶于水温度升高,集气瓶中气体受热膨胀,U形管中红墨水右端液面升高,错误;
C、稀盐酸与镁反应放出氢气,集气瓶内压强增加,U形管中红墨水右端液面升高,错误;
D、氯化钠溶于水变化产生气体,温度变化也不大,故U形管中红墨水液面几乎不变,错误。故选A。
【点睛】密闭容器中的压强增加的原因主要有两种,一是有气体生成,使密闭容器中的气体含量增加,二是温度升高使气体受热膨胀。
6.A
【分析】同素异形体是由相同元素组成的不同形态的单质。
【详解】A、碳-60和金刚石是由相同的碳元素组成的不同形态的单质。二者互为同素异形体。A正确。
B、木炭是无定形碳,含有杂质,是混合物,不是单质。B错。
C、活性炭是无定形碳,含有杂质,是混合物,不是单质。C错。
D、二氧化碳是化合物,不是单质。D错。
综上所述:选择A。
7.C
【详解】A、碳在不充分燃烧时生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,错误;B、一氧化碳有剧毒,能与体内血红蛋白结合,使人体缺氧而死亡,错误;C、硫在氧气中燃烧生成具有刺激性气味,正确;D、二氧化碳与水反应生成碳酸,错误。故选C。
点睛:二氧化碳没有毒性,一氧化碳有毒性。
8.D
【详解】A、石墨与金刚石都是碳元素组成的单质,由于两种物质中碳原子排列方式不同,石墨、金刚石的硬度不同,选项正确;
B、活性炭具疏松多孔的结构,从而具有吸附性,能够吸附色素,可用于制糖工业脱色,选项正确;
C、氧气具有助燃性,能够促进燃料的燃烧,可用于焊接金属,选项正确;
D、稀有气体填充在灯管中,通电后能够发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,选项错误;
故选D。
9.D
【详解】A、长生不老药的说法毫无科学依据,该选项不符合题意;
B、根据质量守恒定律可知,元素的种类在化学反应前后不会改变,则贱金属不可能变成贵黄金,该选项不符合题意;
C、纯净水中至少含有水这种物质,该选项不符合题意;
D、金刚石是碳的单质,在空气里高温加热会生成二氧化碳气体而逸出,该选项符合题意。
故选D。
10.B
【详解】A、CO2不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,故选项解释相符;
B、氮气的化学性质稳定,可用作保护气,氮气不属于稀有气体,故选项解释不相符;
C、用过氧乙酸溶液消毒处理后可闻到刺激性气味,是因为过氧乙酸溶液中含有的分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到刺激性气味,故选项解释相符;
D、配制75%的酒精溶液时,水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故选项解释相符;
故选B。
11.C
【详解】A、水的沸腾只是物质状态的变化,没有生成新物质,物理变化;
B、研碎胆矾只是物质形状的变化,没有生成新物质,物理变化;
C、石灰石与盐酸反应反应生成水、二氧化碳、氯化钙,有生成新物质,化学变化;
D、玻璃片上出现水雾只是物质状态的变化,没有生成新物质,物理变化。
故选C。
12.C
【详解】A、二氧化碳的大量排放会造成温室效应,故A正确;
B、一氧化碳易与血红蛋白结合能使人中毒,故B正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但是一氧化碳不能,故C错误;
D、向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,可促进植物的光合作用,有利于蔬菜的生长,故D正确。
故选C。
13.B
【详解】A、氢气具有可燃性和还原性,而氧气具有助燃性和氧化性,即化学性质不相似,故选项错误;
B、氢气和一氧化碳均具有可燃性和还原性,故选项正确;
C、氢气具有可燃性和还原性,而二氧化碳既不可燃,也不具有还原性,所以化学性质不同,故选项错误;
D、甲烷具有可燃性,氧气具有助燃性和氧化性,即化学性质不相似,故选项错误;
故选B。
14.C
【详解】A、一氧化碳用作冶炼金属,是由于CO具有还原性,不是可燃性,选项错误;
B、石墨用作电极,是由于石墨具有优良的导电性,不是润滑性,选项错误;
C、活性炭可用作电冰箱除味剂,是由于活性炭吸附性,选项正确;
D、用炭黑墨汁书写的字经久不变色,是由于炭黑具有稳定性,不是黑色,选项错误,故选C。
15.A
【详解】①久置的石灰水与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故液面上出现一层硬壳状薄膜;
②由于吹出的气体中二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水,故石灰水变浑浊;
③木炭燃烧产生的二氧化碳与石灰乳中氢氧化钙反应产生碳酸钙和水,因此墙壁会更潮湿;
④盐酸和鸡蛋壳的主要成分碳酸钙生成氯化钙、水和二氧化碳;
综上所述,故①②③属于同一反应原理;
故选A。
16.D
【详解】A、用石墨生产铅笔芯,是因为石墨质软,容易留下痕迹,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
B、用干冰进行人工降雨,是因为干冰升华吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
C、用液氮形成超低温,是因为液氮汽化吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
D、用氢气作火箭燃料,是因为氢气具有可燃性,可燃性属于化学性质。
故选D。
17.A
【详解】A、火氢氧化钙具有腐蚀性,不能用来治疗胃酸过多,故错误;
B、干冰容易升华,升华时吸收热量,从而使环境温度降低,可以用来进行人工降雨,故正确;
C、稀有气体通电时会发出不同颜色的光,可以用作霓虹灯,故正确;
D、食盐溶液具有消毒杀菌的作用,故正确。
18.C
【详解】A、由于分子在不停地运动着,浓氨水中的氨分子易从浓氨水中逸出,因此浓氨水需密封保存,故选项解释正确;
B、虽然水和过氧化氢均由分子构成,但水分子和过氧化氢分子的构成不同,所以水和过氧化氢的化学性质不同,故选项解释正确;
C、金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质,且都是由碳原子构成,由于碳原子的排列方式不同,所以金刚石和石墨的物理性质差异较大,故选项解释错误;
D、氖元素属于稀有气体元素,氖原子具有相对稳定结构,通常条件下,很难得到电子,也很难失去电子,所以氖元素难与其他元素化合,故选项解释正确
故选:C。
19.D
【详解】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,故A说法正确;
B、金刚石和石墨的结构中碳原子的排列方式不同,决定了性质不同,故B说法正确;
C、一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合导致中毒,故C说法正确;
D、二氧化碳不可燃也不支持燃烧,密度比空气大,可用来灭火;一氧化碳能燃烧不能用来灭火,故D说法不正确。
故选D。
20.A
【详解】A、检查装置的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,符合题意;
B、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨,标签应朝向手心处,图中瓶塞未倒放,瓶口未紧挨,标签未朝向手心处,不符合题意;
C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,不符合题意;
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满,不符合题意。
故选A。
21.(1)CO2
(2)
(3)
(4)积极植树造林(或开发利用新能源)
【详解】(1)“碳达峰”“碳中和”中的“碳”是减少二氧化碳的排放,则指的是二氧化碳,化学式为CO2。
(2)氢气在氧气中点燃生成水,则氢气燃烧的化学方程式为。
(3)“碳”捕集:用石灰水捕集二氧化碳的反应为氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙和水,则反应的化学方程式为。
(4)植物光合作用利用二氧化碳,则在日常生活中,践行“碳中和”理念的方法是积极植树造林(或开发利用新能源)。
22.(1)搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅
(2)集中火焰,提高温度
(3)引流
(4)吸收二氧化硫气体,防止污染空气
【解析】(1)
该图是蒸发操作,在蒸发操作过程中,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅,故填:搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;
(2)
该图是碳在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,反应需要在高温条件下进行,则酒精灯加网罩的作用是集中火焰,提高温度,故填:集中火焰,提高温度;
(3)
该图是过滤操作,在过滤过程中,玻璃棒的作用是引流,故填:引流;
(4)
硫与氧气在点燃条件下生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,为防止二氧化硫逸散在空气中污染空气,需要在集气瓶底部加水,则集气瓶底部水的作用吸收二氧化硫气体,防止污染空气,故填:吸收二氧化硫气体,防止污染空气。
23.(1)C
(2)SiO2
(3)
(4)AD
【详解】(1)A、烧杯是玻璃材质,错误;
B、集气瓶是玻璃材质,错误;
C、蒸发皿是陶瓷材质,正确;
D、坩埚钳是金属材料制作的,错误;故选C。
(2)非金属氧化物是非金属元素和氧元素组成的,则二氧化硅是非金属氧化物,化学式是:SiO2。
(3)①木炭先充分燃烧产生二氧化碳,然后二氧化碳和碳在高温下反应产生CO,化学方程式为:、;
②根据质量守恒定律,CO和氧化铁在高温下反应生成氧化亚铁和二氧化碳,化学方程式为:。
(4)根据题目提供的信息,产生CO是分两步进行,先碳燃烧产生二氧化碳,然后碳还原二氧化碳产生CO。
A、相对增加燃料(木炭),可以多产生CO,正确;
B、过多的空气提供更多的氧气会与CO反应,降低CO含量,错误;
C、增加排气口,会导致CO减少,错误;
D、减少排气口,减少CO的损失,正确;故选AD。
24. C60 CaCO3
【分析】本题考查的是碳和碳的化合物的性质及转化关系。
【详解】(1)单质是由同种元素组成的纯净物,“碳村庄”的居民中,属于单质的是C60。
(2)大理石的主要成分是碳酸钙,化学式为CaCO3。
(3)通过化合反应将CO转化为CO2的反应是CO在氧气中燃烧生成CO2,化学方程式: 。
(4)蔗糖(C12 H22O11)在酒曲的催化下,经过发酵过程可以转变成酒精和二氧化碳,二氧化碳通入B中的澄清石灰水,发生反应的化学方程式为。
25. 切割玻璃/做玻璃刀 电极电刷 碳原子排列方式不同 CaCO3 C+CO22CO CO+2H2CH3OH(CH4O)
【详解】(1)金刚石是自然界中硬度最大的物质,通常用来切割玻璃(做玻璃刀),石墨具有导电性,通常用来作电极电刷,性质决定用途,金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,物理性质差异很大的原因是碳原子排列方式不同。
(2)X是有毒气体,Y是不支持燃烧的气体,Y经过灼热碳层可以转化为X,则X是一氧化碳,Y是二氧化碳,二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙和水,Z是碳酸钙。Z的化学式为CaCO3;Y→X反应是碳在高温下和二氧化碳反应生成一氧化碳,化学方程式为:。
(3)甲是一氧化碳,乙是氢气,丙是CH3OH。一氧化碳和氢气在催化剂、高温高压条件下反应生成CH3OH。该反应的化学方程式为:。
26.(1) CO2 吸收
(2)冶炼金属
(3)
【分析】B为红色单质,推测为铜;A为黑色单质,C、D是组成元素相同的两种气体,观察CDA转化符合碳三角转化,且AD能生成B,则A为碳、C为二氧化碳、D为一氧化碳,碳不完全燃烧生成一氧化碳、完全燃烧生成二氧化碳,一氧化碳和二氧化碳可以相互转化,碳、一氧化碳具有还原性可以还原氧化铜得到铜;代入检验推理正确;
(1)
C物质的化学式为CO2,C→D的反应为二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,反应吸收热量。
(2)
D物质为一氧化碳具有还原性,可以用于冶炼金属等(合理即可)。
(3)
A→B反应为碳和氧化铜在高温下生成铜和二氧化碳,。
27. D 吸附 过滤 蒸馏
【详解】(1)由过滤的注意事项可知:
A、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边,做法正确;
B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁,做法正确;
C、滤纸的边缘要低于漏斗口,做法正确;
D、液面要低于滤纸边缘,故D做法错误;
(2)向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的色素和异味;
(3)对于静置、吸附、过滤、蒸馏等净化水的操作,①上述操作中,能将难溶固体与水分离的是过滤;②可以降低水硬度的是蒸馏,蒸馏得到的水是纯水。
28. C+O2CO2 火星四射 3Fe+2O2Fe3O4 防止集气瓶炸裂 蓝紫色 吸收二氧化硫 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 蜡烛由下向上,依次熄灭 不燃烧,不支持燃烧 无现象 紫色石蕊试液变红色 CO2+H2O=H2CO3
【详解】实验一:
①木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,故填:C+O2CO2。
②铁丝在氧气中燃烧,火星四射生成黑色固体,放出大量热,集气瓶底部加少量水或细沙,防止高温生成物使集气瓶炸裂,故填:火星四射;3Fe+2O2Fe3O4;防止集气瓶炸裂。
③硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放出热量,做硫燃烧的实验前,应事先在瓶内装少量水,水的作用是吸收二氧化硫,故填:蓝紫;吸收二氧化硫。
实验二:探究二氧化碳的化学性质
①二氧化碳通入澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水,故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
②二氧化碳倒入烧杯中,现象是蜡烛由下向上依次熄灭,说明二氧化碳化学性质不燃烧,也不支持燃烧,故填:蜡烛由下向上依次熄灭;不燃烧,也不支持燃烧。
③二氧化碳通入水中无现象,通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红色,原因是二氧化碳和水生成碳酸,故填:无现象;紫色石蕊试液变红色;CO2+H2O=H2CO3。
29.(1)塑料瓶变扁
(2)二氧化碳密度大于空气密度
(3) 澄清石灰水变浑浊 C、H 不能 没有尾气处理装置
【分析】(1)
二氧化碳能溶于水,塑料瓶中二氧化碳溶于水,气体变少压强变小,故观察到的现象是塑料瓶变扁;
(2)
往烧杯中加入二氧化碳气球飘起说明气球受到的浮力变大,故说明二氧化碳的密度大于空气;
(3)
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故装置C中观察到澄清石灰水变浑浊,证明产生了二氧化碳;
实验可知熔喷布燃烧产生了二氧化碳和水,根据化学反应前后元素种类不变,故熔喷布中一定有碳、氢元素,元素符号为C、H,但不能确定是否含有氧元素;
③装置B验证有无水生成,装置C验证有无二氧化碳生成,若调换位置则澄清石灰水中的水蒸气也会进入装置B中使无水硫酸铜变蓝色,这样就不能验证熔喷布燃烧是否产生水,故不能调换位置;
碳元素不充分燃烧可能生成CO,CO有剧毒,需要处理掉,故该实验可能存在的缺陷是没有尾气处理装置。
30.(1) BEF
(2)AC##CA
(3)AC
【解析】(1)
氯酸钾和二氧化锰是固体,反应条件是加热,则发生装置应选用固体加热装置,即BE,又由于氧气难溶于水,则可选F装置收集,则填BF;反应的化学方程式为。
(2)
制取气体时,可通过分液漏斗控制液体的滴加速度控制反应的速率,则若为了控制反应速率,组合发生装置应选择AC。
(3)
A.氮气的密度与空气接近,且氮气难溶于水,则收集氮气只选用排水法,该选项符合题意;
B.氧气密度比空气大,且氧气难溶于水,则收集氧气既可选用排水法,也可选用向上排空气法,该选项不符合题意;
C.一氧化碳密度与空气接近,且一氧化碳有毒,又由于一氧化碳难溶于水,则收集氮气只选用排水法,该选项符合题意,
故选AC。
31. 2KClO3 2KCl+3O2↑ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ A 可以控制反应的发生和停止 E 二氧化碳的密度大于空气的密度 ③②①④⑥⑤ 防止冷凝水倒流使试管炸裂 用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已收满 澄清石灰水 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O b 2
【分析】氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
【详解】[反应原理]
(1)氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,故用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程为2KClO3 2KCl+3O2↑。
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
[气体制备]
(3)氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,反应需要加热,故选择的发生装置为A,用于大理石与稀盐酸制取二氧化碳的发生装置C优于B的原因是可以控制反应的发生和停止。
[气体收集](4)二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故实验室收集CO2的装置是E,选择的理由二氧化碳的密度大于空气的密度。
[实验步骤及注意事项](5)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:检查装置的气密性、装药品并固定仪器、加热、用排水法收集氧气、将导管从水槽中取出、停止加热,故正确的操作顺序是③②①④⑥⑤;A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管炸裂。
[气体验满](6)氧气具有助燃性,故检验O2是否收集满的方法是用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已收满。
[气体检验](7)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故检验瓶中气体是否为CO2的方法是澄清石灰水,反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O。
Ⅱ、知识拓展
(8)①氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,实验室若用如图装置收集氧气,则氧气应从短管进,空气从长管排出,故从b口进入。
②二氧化碳易溶于水,若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用图2装置,植物油可防止二氧化碳溶于水。
【点睛】二氧化碳易溶于水,密度比空气大,用向上排空气法收集,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,不易溶于水,用排水法收集。
32.80%
【详解】由图中信息可知,样品中的碳酸钙完全反应生成二氧化碳的质量为3.52g,设该石灰石样品中CaCO3的质量为x,
x=8g
石灰石样品中CaCO3的质量分数
。
33.(1)在较低温度下发生反应,反应物之间接触面积大
(2)
(3)设需要氧化钙的质量是x
x=224t
答:理论上需要氧化钙的质量是224t。
(4)b
(5)氧化钙、二氧化碳
(6)50%
【解析】(1)
根据用氨水(NH3 H2O)吸收剂时,控制30℃左右,采用喷氨技术吸收CO2,生成碳酸氢铵可知,采用喷氨技术可以快速高效吸收CO2的原因是:在较低温度下发生反应,反应物之间接触面积大;
(2)
由图示可知放热反应器中的反应物是氧化钙和二氧化碳,生成物是碳酸钙,所以方程式是:;
(3)
见答案;
(4)
a、碳中和中的“碳”指的是二氧化碳,该选项不正确;
b、减少化石燃料的使用可减少碳排放,该选项正确;
c、“碳中和”是指人类活动的碳排放通过森林碳汇和人工手段加以捕集、利用和封存,使排放到大气中的温室气体净增量为零,并不是没有碳排放,该选项不正确;
故选b;
(5)
分析流程可知,钙基吸收过程中可以循环利用的物质是氧化钙、二氧化碳;
(6)
既是生成物又是反应物的物质可以循环利用,由图示可知CuO质量分数为50%时,甲醇的产率最高。
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