人教版初中化学二轮复习专题练习-碳和碳的氧化物（含解析）

人教版初中化学二轮复习专题练习-碳和碳的氧化物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1. 碳的单质：
金刚石：自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
石墨：最软的矿物之一，具有优良的导电性和润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，包括焦炭、木炭、活性炭和炭黑等。活性炭和木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能增加轮胎的耐磨性。
2. 碳的化学性质：
常温下的稳定性强。
可燃性：完全燃烧（氧气充足）生成二氧化碳（C+O2→CO2）；不完全燃烧（氧气不充足）生成一氧化碳（2C+O2→2CO）。
还原性：例如，C+2CuO→2Cu+CO2↑（置换反应）。这个反应在冶金工业中有应用，现象是黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
3. 二氧化碳的制法：实验室制取气体的思路包括原理、装置和检验。发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件。
一、选择题
1．下列实验方案正确的是
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别甲烷和一氧化碳 将气体点燃观察现象
B 除去NaNO3溶液中的NaCl 加入过量AgNO3溶液，过滤
C 测定某废水的酸碱度 取样，将湿润的pH试纸浸入样品中
D 验证并除去氢气中含有的少量二氧化碳 将气体依次通入澄清石灰水、足量氢氧化钠溶液、浓硫酸
A．A B．B C．C D．D
2．在生产生活中常用到下列物质，属于纯净物的是
A．石灰水 B．不锈钢 C．干冰 D．牙膏
3．2021年（化学教育）第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示。下列说法错误的是
A．用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜
B．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜
C．加热炭粉过程中发生反应：CO2＋C2CO
D．酒精灯加网罩的作用是聚集热量，提高温度
4．下列实验方案不可行的是
A．用灼热的氧化铜去除二氧化碳中混有的少量一氧化碳
B．鉴别碳粉、铁粉，取样后，分别加入稀盐酸
C．用稀盐酸去除去锌粉中的铁屑
D．采用相互刻画的方法，比较铜片和黄铜片的硬度
5．图中属于有毒气体的是
A．CO B．N2 C．O2 D．CO2
6．化学与人类生产生活息息相关，下列性质与应用不存在因果关系的是
A．氮气的化学性质不活泼，可作保护气
B．活性炭具有吸附性，可用于吸附装修产生的有害气体
C．酒精有可燃性，可用作燃料
D．石墨有金属光泽，可用于干电池的电极
7．学习化学，要学会从化学的角度分析问题，下列分析不合理的是
A．变瘪的乒乓球在热水中鼓起来，是因为分子的间隔随温度升高而增大
B．用墨汁书写的字画长时间不褪色，是因为碳的化学性质在常温下比较稳定
C．吹灭生日蜡烛，主要是因为人们呼出的二氧化碳能灭火
D．猪儿要吃足量的饲料才能长大，因为化学变化遵循质量守恒定律
8．由下列实验操作及现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 将存放已久的少量氢氧化钠固体配成溶液，滴加几滴稀盐酸，无气泡产生 氢氧化钠固体没变质
B 向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失 木炭与二氧化氮发生反应生成无色物质
C 在盛有2mL水的试管中滴入2~3滴红墨水，振荡，再加入2mL乙醇，再振荡，溶液不分层 乙醇能溶解在水中
D 从布料的毛边抽一根丝，用火点燃，无气味 布料是羊毛织物
A．A B．B C．C D．D
9．下列实验设计不能达到实验目的的是
A．用燃着的木条区分氧气和二氧化碳
B．用盐酸验证敞口放置的NaOH溶液已变质
C．用盐酸除去石灰水中的少量CaCO3
D．用盐酸除去铁钉表面的少量铁锈
10．下列除去物质中的少量杂质（括号内为杂质）的方法，正确的是
A．CO（CO2）一在足量的氧气中燃烧
B．MnO2粉末（KCl）—溶解、过滤、洗涤、干燥
C．FeSO4溶液（CuSO4）一加入足量锌粉、过滤
D．NaCI晶体（Na2CO3）—加入适量稀硫酸、蒸发结晶
二、判断题
11．石墨为黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯( )
12．物质的性质在很大程度上决定物质的用途。( )
13．可用点燃的方法除去CO2中的少量CO( )
14．二氧化碳能与人体血红蛋白结合而使人中毒( )
15．二氧化碳的循环与大自然的森林绿化面积无关( )
三、综合应用题
16．归纳是学习化学的重要方法。同学们根据已学内容整理了有关CO2的知识网络图，如图1所示，其中B是化石燃料天然气的主要成分，反应③用于实验室检验CO2“→”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)固体二氧化碳俗称 ，固态CO2的用途有 (写一点即可)。
(2)A是有毒的气体，则反应① (填“吸热”或“放热”)。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)实验室制取二氧化碳的原料是 (填名称)和稀盐酸，化学方程式 ；可选用图2装置，其主要优点是 ；反应③的实验现象是 。
(5)图3中，观察到充满空气的气球浮起，说明CO2的密度比空气大，因此实验室里常用 法收集CO2。
17．碳的氧化物在生活、生产中用途广泛。
Ⅰ.探究CO的还原性。
实验1：将CuO加水制成糊状，刷在试管内壁，在试管底部加入炭粉，再向试管里通入CO2（见图1），集满后立即用气球密封。
实验2：用酒精灯先加热CuO部位（见图2），无明显现象。
实验3：再用加网罩的酒精灯加热炭粉（见图3）；一段时间后，利用CO2传感器测得试管内CO2含量变小。
实验4：加热CuO（见图4），黑色固体变成紫红色。
(1)实验2得到的结论是 。
(2)实验3的目的是 ，酒精灯加网罩的作用是 。
(3)写出实验4中发生反应的化学方程式： 。
Ⅱ.CO2捕捉和利用。
(4)CO2的捕捉：利用氨水（NH3·H2O）捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图。
①吸收塔中NH3 H2O常采用雾状喷淋技术，其目的是 。
②再生塔中发生反应的化学方程式为 。
(5)二氧化碳的资源化利用。
中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
①阶段I反应的微观过程如下图。甲醇中C、H、O三种原子的个数比为 。
②阶段Ⅱ的物质转化如下图所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
推测分子中氢原子数目：甲醇 甲醛（填“>”、“<”或“=”）。
18．化学实验探究是学习化学的一种重要方法。
活动一：下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。

(1)写出仪器①的名称 。
(2)选用B、D装置制取二氧化碳，发生反应的化学方程式是 ；B、D装置也能完成下列实验中的 (填序号)。
①利用锌粒与稀硫酸反应制取氢气
②过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的条件下制取少量氧气
活动二：下列是初中化学中的重要实验，请回答：

(3)实验甲，测定空气里氧气的含量：写出红磷在空气中燃烧的化学方程式 。
(4)实验乙，探究分子运动现象的实验：可观察到 (填“A”或“B”)烧杯中溶液变红。
(5)实验丙，铁钉锈蚀条件的探究：对照①②③，表明铁生锈的条件是与空气中的 直接接触。
(6)实验丁，探究灭火的原理：向烧杯中倒入适量的盐酸，蜡烛火焰熄灭，体现了生成的气体的化学性质是 。
活动三：定量计算
(7)将30.9g氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气，同时生成氯化钾。待反应完全后，将试管冷却、称量，可以得到21.3g固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量。
参考答案：
1．D
【详解】A、鉴别甲烷和一氧化碳，将气体点燃观察，都产生蓝色火焰，不能鉴别，A项不正确；
B、除去NaNO3溶液中的NaCl，加入过量AgNO3溶液，可以除去氯离子且生成NaNO3，但过量的AgNO3在后续步骤中未除去，B项不正确；
C、测定某废水的酸碱度，取样，将湿润的pH试纸浸入样品中，导致溶液的酸碱性减弱，若溶液呈酸性，pH偏大，若溶液呈碱性，pH偏小，C项不正确；
D、由CO2能与碱反应，与澄清石灰水反应会产生沉淀，将含有少量二氧化碳的氢气依次通入澄清石灰水、足量氢氧化钠溶液、浓硫酸，可以检验二氧化碳的存在还可以通过后续步骤依次除去二氧化碳和水，D项正确；
故选D。
2．C
【详解】A、石灰水中含有水和氢氧化钙等物质，属于混合物；
B、不锈钢是铁的合金，不锈钢中除含铁外，还有C、Cr、Ni 等，属于混合物；
C、干冰是固态二氧化碳，只含有一种物质，属于纯净物；
D、牙膏中含有摩擦剂（碳酸钙等）、保湿剂（甘油等）、甜味剂等多种物质，属于混合物。
故选C。
3．B
【详解】A、用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳和氧化铜不反应，即可证明二氧化碳不能还原氧化铜，故A说法正确，不符合题意；
B、先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，是因为碳和二氧化碳在高温下反应生成了一氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，证明一氧化碳还原氧化铜，故B说法错误，符合题意；
C、加热炭粉过程中，碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为： ，故C说法正确，不符合题意；
D、酒精灯加网罩的作用是聚集热量，提高温度，故D说法正确，不符合题意；
故选B。
4．C
【详解】A、一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，可除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，不符合题意；
B、取样后，分别加入稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，碳粉和稀盐酸不反应，无明显现象，可以区分碳粉和铁粉，不符合题意；
C、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，不但除去了杂质，也除去了原物质，符合题意；
D、合金比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜的合金，相互刻画，铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度大，不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】A、一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡，因此一氧化碳具有毒性，不符合题意；
B、氮气是空气的组成成分之一，没有毒性，不符合题意；
C、氧气是空气的组成成分之一，没有毒性，不符合题意；
D、二氧化碳是空气的组成成分之一，没有毒性，不符合题意；
故选A。
6．D
【详解】A、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，不符合题意；
B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可用于吸附装修产生的有害气体，不符合题意；
C、酒精具有可燃性，燃烧放出热量，可用作燃料，不符合题意；
D、石墨具有良好的导电性，故可用于干电池电极，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】A、变瘪的乒乓球在热水中鼓起来，是因为温度升高，分子之间的间隔变大，不符合题意；
B、用墨汁书写的字画长时间不褪色，是因为常温下，碳的化学性质稳定，即使受日光照射或与氧气接触，也不易起变化，不符合题意；
C、吹灭生日蜡烛，主要是因为空气流动带走热量，降低温度至可燃物的着火点以下，达到灭火的目的，符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，吃足够的饲料，才能转化为足够的有机物，猪儿才能长大，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】A、氢氧化钠变质生成碳酸钠，滴加稀盐酸，盐酸先和氢氧化钠反应，后和碳酸钠生成二氧化碳气体，如果盐酸量太少，只与氢氧化钠反应，即使含有碳酸钠，也不产生气泡，不能得出结论，选项错误；
B、木炭疏松多孔，具有吸附性，将二氧化氮吸附，红棕色消失，不是与二氧化氮发生反应，选项错误；
C、向红墨水中加入乙醇，振荡，溶液不分层，说明乙醇能溶解在水中，选项正确；
D、羊毛富含蛋白质，燃烧后有烧焦羽毛的气味，若无气味，则布料不是羊毛织物，选项错误。
故选C。
9．C
【详解】试题分析： A.用燃着的木条区分氧气和二氧化碳，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳，选项说法正确；B. NaOH变质后能生成碳酸钠，与盐酸反应会产生二氧化碳气体，选项说法正确；C.盐酸与石灰水中的氢氧化钙和少量CaCO3均反应，得不到澄清石灰水，选项说法错误；D.铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应生成可溶于水的物质，选项说法正确；故选C
考点： 物质的鉴别与除杂
10．B
【详解】A、除去一氧化碳中的二氧化碳应使用碱溶液吸收二氧化碳，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，选项错误；
B、二氧化锰难溶于水，氯化钾溶于水，故加水溶解后过滤，二氧化锰留在滤纸上，再洗涤干燥即得纯净的二氧化锰，选项正确；
C、硫酸铜能和锌反应生成硫酸锌和铜，硫酸锌是新杂质，不符合除杂要求，选项错误；
D、碳酸钠能和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，硫酸钠是新杂质，不符合除杂要求，选项错误；
答案为：B。
11．正确
【详解】石墨为黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯，故说法正确。
12．正确
【详解】物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但这不是唯一的决定因素，在考虑物质的用途时，还需要考虑是否经济、是否有害、是否美观、使用是否便利，以及是否污染环境和是否便于废物回收等多种因素。故正确。
13．错误
【详解】二氧化碳中不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，故错误。
14．错误
【详解】一氧化碳（不是二氧化碳）能与人体血红蛋白结合而使人中毒，故说法错误。
15．错误
【详解】绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后，残体中的碳，通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年，可见二氧化碳的循环与大自然的森林绿化面积息息相关，说法错误。
16．(1) 干冰 人工降雨（答案合理即可）
(2)吸热
(3)
(4) 大理石（或石灰石） 能控制反应的发生和停止 澄清石灰水变浑浊
(5)向上排空气
【详解】（1）固体二氧化碳俗称干冰；干冰易升华吸热。可做制冷剂、人工降雨等。故填：干冰；人工降雨。
（2）A是有毒的气体，能与二氧化碳相互转化，A是一氧化碳，反应①是二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，该反应是吸热反应。故填：吸热。
（3）B是化石燃料天然气的主要成分，B是甲烷，甲烷与氧气在点燃条件下完全燃烧生成二氧化碳和水，反应②的化学方程式为：。故填：。
（4）实验室制取二氧化碳的原料是大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；图2装置制取二氧化碳，其主要优点是通过打开和关闭止水夹来实现固体和液体分离，控制反应的发生和停止；反应③是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，实验现象是澄清石灰水变浑浊。故填：大理石（或石灰石）；；能控制反应的发生和停止；澄清石灰水变浑浊。
（5）图3中，观察到充满空气的气球浮起，说明CO2的密度比空气大，因此实验室里常用向上排空气法收集CO2。故填：向上排空气。
17．(1)CuO不与CO2反应
(2) 使炭粉与二氧化碳反应生成CO 集中火焰，提高温度
(3)
(4) 增大接触面积，使反应充分
(5) 1：4：1 >
【详解】（1）用酒精灯先加热CuO部位，无明显现象，说明CuO不与CO2反应；
（2）实验3：用加网罩的酒精灯加热炭粉，炭粉在高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳，酒精灯加网罩可使火焰集中，提高温度；
（3）实验4中，一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（4）①吸收塔中NH3 H2O常采用雾状喷淋技术，可增大接触面积，使反应充分；
②由流程图分析可知，再生塔中，碳酸氢铵分解成氨水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（5）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，分析阶段I反应的微观过程图可知，甲醇中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，则甲醇中C、H、O三种原子的个数比为1：4：1；
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，反应a中四种物质的化学计量数均为1，反应前：1个碳原子、4个氢原子和3个氧原子，反应后：2个氢原子、2个氧原子，故甲醛分子中含有1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子，故分子中氢原子数目：甲醇>甲醛。
18．(1)试管
(2) ②
(3)
(4)B
(5)氧气、水/O2、H2O
(6)不能燃烧、也不支持燃烧
(7)解：设原固体混合物中氯酸钾的质量为，依据质量守恒定律可知：生成氧气的质量=30.9g-21.3g=9.6g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
【详解】（1）仪器①的名称
（2）选用B、D装置制取二氧化碳，实验室常用稀盐酸与大理石或石灰石反应制取二氧化碳，生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应化学方程式：；B装置反应不需加热，D装置可收集密度比空气大的气体；
①利用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，反应条件是常温，但氢气密度比空气小，不能完成实验；
②过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的条件下制取少量氧气，反应条件是常温，且氧气的密度比空气大，能完成实验，
答案：②；
（3）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，该反应化学方程式：；
（4）A烧杯内的浓氨水具有挥发性，挥发出氨气分子，运到到B烧杯溶于水生成氨水，氨水具有碱性，能使酚酞溶液变红，但酚酞分子不具有挥发性，可观察到现象B烧杯溶液变红；
（5）实验丙，铁钉锈蚀条件的探究：对照①②，说明铁生锈的条件是与氧气接触，对照①③，说明铁生锈的条件是与水接触，对照①②③，表明铁生锈的条件是与空气中的氧气和水直接接触；
（6）灭火的原理：移除可燃物、隔绝空气、温度降到着火点以下，实验丁，探究灭火的原理：向烧杯中倒入适量的盐酸，蜡烛火焰熄灭，灭火的原理是隔绝空气，体现了生成的气体的化学性质是不能燃烧、也不支持燃烧；
（7）解析见答案。