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碳和碳的氧化物-综合测试B卷
一、选择题
1.我国高铁的发展走在了世界前列。高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力如图所示,石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用与石墨的下列性质有关的是
①有金属光泽 ②导电性 ③滑腻感 ④熔点高 ⑤还原性
A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤
2.“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A.一氧化碳冶炼金属——可燃性 B.干冰作制冷剂——升华放热
C.金刚石切割玻璃——硬度大 D.石墨作电池电极——质软
3.小松用足量的盐酸与石灰石反应,并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松
A.选择A、B两种装置,导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B.选择B、C两种装置,导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C.选择B、C两种装置,导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D.不可能收集到一瓶CO2,因为CO2可溶于水
4.石墨烯和石墨双炔都是由碳原子构成的物质,具有优良的导电性,其结构如图1所示;石墨双炔可实现氦气的分离提纯,其原理如图2所示。下列说法错误的是
A.石墨烯与石墨双炔的碳原子排列方式不同
B.石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的单质
C.图2分离提纯氦气是利用了石墨双炔的吸附作用
D.石墨烯和石墨双炔充分燃烧的产物均为二氧化碳
5.下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.氧气化学性质活泼,可用作燃料
B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于切割玻璃
D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
6.下列图中除杂正确的是
目的 除去 CO2 除去 CO 除去 CO 除去CO
操作
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
7.实验室制取二氧化碳,大致分为以下几步:a检查装置的气密性;b连接装置;c装石灰石,用带导管的单孔塞塞紧后,固定在铁架台上;d收集二氧化碳; e加稀盐酸;f验满。实验操作顺序正确的是( )
A.bacedf B.abcdef C.bcadfe D.abcdfe
8.下列关于金刚石、石墨、C60、活性炭的说法中,不正确的是
A.它们都是电的良导体 B.活性炭具有吸附性,可做防毒面具的滤毒剂
C.石墨质软,可做铅笔芯 D.金刚石硬度大,可用它切割大理石
9.书写档案文书时,最好使用
A.铅笔 B.碳素墨水笔 C.蓝黑墨水笔 D.圆珠笔
10.学习木炭还原氧化铜实验后,某兴趣小组对产物中的气体产生了质疑,认为产生的气体中除了外,可能还含有CO。为了进一步探究,进行了图1实验,同时用数字传感器获得3组不同质量比产生CO的浓度情况如图2所示。(ppm是浓度的一种计量单位,即“百万分之一”)。
依据上述实验和所学知识,下列说法错误的是
A.反应过程中观察到石英试管中黑色固体逐渐变红
B.可能是C与生成的反应产生了CO
C.可能是C与试管内的空气反应产生了CO
D.为减少CO的量,应减小CuO和C的质量比
11.构建化学基本观念是学好化学的基础。下列说法不正确的是
A.转化观:置换反应有单质和化合物生成,因此有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
B.元素观:分别取少量葡萄 ,面粉灼烧,有黑色固体产生说明两物质都含有碳元素
C.能量观:化学变化常伴随能量的改变,但有能量改变的变化不一定是化学变化
D.结构观:金刚石,石墨物理性质差异较大,是因为它们的微观结构不同
12.分类是化学学习和研究的重要方法之一,下列分类正确的是
A.物理性质包括:溶解性、挥发性、稳定性等
B.可在酒精灯上加热的仪器:试管、烧杯、集气瓶
C.氧化物:氧化铜、二氧化碳、石灰石
D.会造成温室效应的气体有:臭氧、甲烷、二氧化碳等
13.实验室制取二氧化碳的部分操作如下图所示,正确的是
A.检查气密性 B.取用大理石
C.收集气体 D.验满
14.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 证明能与水发生反应 向集满气体的软塑料瓶中加入适量水,立即旋紧瓶盖,振荡
B 证明乙醇由C、H、O三种元素组成 点燃乙醇,在火焰上方依次罩一个干燥烧杯和内壁沾有澄清石灰水的烧杯
C 除去CO中的 将气体通入足量的澄清石灰水,然后干燥气体
D 区分木炭粉和二氧化锰粉末 取等量两种粉末分别加入等量水中,搅拌,观察现象
A.A B.B C.C D.D
15.甲醛(CH2O)是一种无色、有刺激性气味的气体,对人体有害。不合格的家居用品或装修材料中常常会有甲醛,损害人体健康。现有一瓶混合气体,它可能由甲醛、氢气、一氧化碳中的一种或几种组成。点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。下列对气体组成的推断不正确的是
A.可能三种气体都存在
B.可能只有氢气
C.可能是甲醛和一氧化碳的混合气体
D.可能只有甲醛
二、填空题
16.人类的日常生活处处与化学紧密相连。请按要求回答下列问题:
(1)自来水厂净化水的过程中常利用活性炭的___________性除去色素和异味。
(2)钛和钛合金是21世纪最新型的材料。工业上,四氯化钛(TiCl4)与镁在高温条件下反应可生成钛(Ti)和氯化镁,其反应的化学方程式为___________。
17.A-D四种物质中均含有相同的元素,它们的转化关系如图所示(“→”表示反应能一步实现,部分物质和反应条件已略去)。
(1)若A、C是组成元素相同的液态化合物,B是气体单质,写出B物质的用途______(写出一种即可),A转化成C的基本反应类型是______反应。
(2)若B、C是组成元素相同的气态化合物,A是黑色固体单质,用化学方程式表示鉴别B、C的一种方法______。
18.下图所示物质及变化均是初中化学常见的纯净物及反应。乙、丙、丁对维持自然界生命活动至关重要,图中“→”表示两种物质间的转化关系;“—”表示相连物质能发生化学反应(部分反应物、生成物及反应条件略)。
(1)丁的化学式为__________。
(2)若乙和戊的组成元素相同,则戊的用途为__________(任写一条)。
(3)若甲、己含有相同的金属元素,则丙→己的基本反应类型为__________,甲→乙的化学方程式为__________。
(4)下列说法正确的是________。
A.通常状况下,甲可能为固体、液体、气体中的一种
B.若己为氧化物,则甲→丙的反应类型可能为化合反应
C.丁→乙反应过程中一定放热,乙→戊反应过程中可能吸热
D.甲→乙反应中,甲可能为金属,反应前后元素化合价不一定改变
19.碳元素在元素周期表中的信息如图所示。请回答与碳元素相关的下列问题。
(1)碳元素的原子序数为______。
(2)元素周期表中,氧与碳是不同种元素,二者最本质的区别是_____。
(3)金刚石、石墨都是碳元素组成的单质,但它们的物理性质却有很大差异,其原因是_____。
(4)省应急厅提示:有限空间,无限危险。下水道、菜窖等有限空间易造成二氧化碳等气体聚集,原因是______,进入前要“先_____、再检测、后作业”,并有人监护。
(5)进博会全绿色用能办展践行低碳行动,请再写出一种减少碳排放的做法_____。
三、实验题
20.我国提出“双碳”目标,为实现CO2的“零排放”而不断努力,彰显了大国的责任和担当。同学们对二氧化碳开展了探究。
I.CO2的制备与收集
注:浓硫酸可以用于吸收二氧化碳中的水蒸气
(1)如图所示的装置中,仪器X的名称为______。
(2)实验室用大理石与稀盐酸制备二氧化碳的化学方程式为______。
(3)要组装一套“随开随用,随关随停”的装置,用于制备并收集干燥的二氧化碳,在图中选择合适装置并连接,其正确的接口连接顺序是______(填字母序号)。
(4)利用如图实验所示装置研究CO2的性质。
①证明CO2能与水反应的现象是______。
②一段时间后澄清石灰水变浑浊,由此可得出CO2具有的性质是______(用化学方程式表示)。
Ⅱ.二氧化碳的捕捉与封存
(5)“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术。方式之一是将捕获的二氧化碳直接注入深海,二氧化碳和水反应可以生成______(填化学式)。被固态封存起来的CO2(又称“干冰”)能用于冷藏食物的原理是______。
Ⅲ.二氧化碳的资源化利用
(6)我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其中二氧化碳制取甲醇(CH3OH)环节的微观示意图如图(图中的微观粒子恰好完全反应)。请在方框中画出物质丁的微观粒子示意图。
21.如图所示所示是实验室制取气体的常用装置。
(1)若用A装置加热分解KMnO4制取O2还缺少______ 。可改用C装置实验室制取O2,其反应方程式为_______。若将D装置装满水后收集O2,应从___(填“a”或“b”)口通入O2。
(2)若用B装置制取CO2,其主要的优点是______,该装置中制取CO2的反应方程式为 ________。用如图所示的D装置收集CO2,应在(填“a”或“b”)_____端进行验满。
(3)再利用下图装置进行性质实验。
资料:石蕊是一种色素,一般配成紫色石蕊试液使用。石蕊遇酸性物质会变红。湿润石蕊纸花和干燥石蕊纸花都是紫色的。
①烧杯中发生反应的化学方程式为_________。
②倒入CO2前,用蒸馏水喷湿的湿润石蕊纸花_____(填“能”或“否”)说明蒸馏水不是酸性物质,原因是__________。
③下列说法正确的是_______填序号。
A. 两朵纸花由下至上依次变红
B. 该实验证明二氧化碳的密度比空气大
C. 该实验证明二氧化碳能与水发生化学反应
四、科学探究题
22.我国力争在2060年前实现碳中和。为践行碳中和理念,某实验中学开展了“我为低碳作贡献”的社会实践活动。
任务一:了解自然界中的碳循环
(1)从碳循环视角看,会导致大气中二氧化碳含量增多的过程有______(写一点)。
(2)自然界中消耗二氧化碳的主要方式是______。
任务二:探究吸收二氧化碳的途径
【作出猜想】有同学认为可用水吸收二氧化碳。
【进行实验】
(3)向充满二氧化碳的塑料瓶中加入一定量的水,迅速拧紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪(如图1),请解释原因:______。
任务三:寻找捕集、利用二氧化碳的新途径
【搜集资料】①目前,CO2捕集技术的关键是将CO2从排放物中分离出来。物理吸收法中的一种方法是用甲醇作溶剂吸收;另一种是用活性炭、沸石等对CO2进行吸附性吸收。②将二氧化碳转换为化工原料乙烯,是我国科学研究的又一重大突破,其反应前后分子种类变化的微观示意图如图2:
【交流讨论】
(4)活性炭、沸石等可作吸附剂吸收CO2,则它们可能具备的结构特点是______。
(5)将二氧化碳转换为化工原料乙烯(C2H4)的化学方程式为______。
任务四:制定低碳行动方案
(6)“低碳”是一种生活理念,也是一种生活态度。请写出日常生活中符合该理念的做法:______(写出一种即可)。
五、计算题
23.化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如下图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。(该石灰石中杂质不溶解于水,也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36
回答下列问题:
(1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,产生二氧化碳的总质量是______g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
《碳和碳的氧化物-综合测试B卷》参考答案:
1.B
【知识点】石墨的相关知识
【详解】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,石墨可用于制造受电弓滑板,说明石墨具有良好的导电性、滑腻感,同时摩擦会产生热量,说明石墨熔点高。该用途与石墨具有金属光泽、石墨的还原性无关,则正确的是②③④。
故选:B。
2.C
【知识点】金刚石的相关知识、石墨的相关知识、二氧化碳的用途、一氧化碳的用途
【详解】A、一氧化碳具有还原性,所以可用于冶炼金属,而不是可燃性,故A错误;
B、干冰作制冷剂是因为干冰升华吸热,而不是放热,故B错误;
C、金刚石硬度大,所以可用于切割玻璃,故C正确;
D、石墨作电池电极是因为石墨具有导电性,而不是质软,故D错误;
故选:C。
3.C
【知识点】制取二氧化碳的装置、万能瓶的使用
【详解】A、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下,会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出,收集不到二氧化碳,说法错误,不符合题意;
B、选择B、C两种装置,导管b接导管d不能收集到一瓶,因为二氧化碳密度比水小,当二氧化碳从b进入集气瓶,又会从c逸出,收集不到二氧化碳,说法错误,不符合题意;
C、选择B、C两种装置,导管c接导管d可收集到一瓶,因为二氧化碳密度比水小,二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压,把水从b排出而收集到二氧化碳,说法正确,符合题意;
D、可溶于水,只是一体积水溶解一体积的二氧化碳,当达到饱和后不再溶解,所以用排水法也能收集到二氧化碳,说法错误,不符合题意。
故选:C。
4.C
【知识点】用质量守恒定律确定物质组成、根据新信息判断碳单质的性质、过滤
【详解】A、根据图示,石墨烯与石墨双炔的碳原子排列方式不同,故选项说法正确;
B、石墨烯和石墨双炔均是由碳元素组成的纯净物,属于单质,故选项说法正确;
C、图2分离提纯氦气,根据图示,石墨双炔能通过较小的分子,阻隔较大的分子,从而将较大的分子与较小的分子分离,其原理与过滤原理类似,故选项说法错误;
D、石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成,石墨烯和石墨双炔都是由碳元素组成的单质,根据质量守恒定律,石墨烯和石墨双炔充分燃烧的产物均为二氧化碳,故选项说法正确;
故选C。
5.D
【知识点】空气中各成分的用途、金刚石的相关知识、石墨的相关知识
【详解】A、氧气化学性质比较活泼,具有助燃性,没有可燃性,不能用作燃料,故选项对应关系不正确;
B、石墨具有滑腻感,可用作润滑剂,与导电性无关,故选项对应关系不正确;
C、金刚石硬度大,可用于切割玻璃,与无色透明无关,故选项对应关系不正确;
D、稀有气体化学性质稳定,一般不与其它物质反应,可用作保护气,故选项对应关系正确。
故选D。
6.A
【知识点】二氧化碳与水的反应及实验、二氧化碳与碱的反应及实验、一氧化碳的可燃性、碳单质与二氧化碳的反应
【详解】A、高温下,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,能除去杂质且不引入新的杂质,符合除杂原则,故选项能达到实验目的;
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故选项不能达到实验目的;
C、二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳不能与氢氧化钙溶液反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的;
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸,一氧化碳不能与紫色石蕊溶液反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的。
故选A。
7.A
【知识点】制取二氧化碳的装置
【详解】实验室制取二氧化碳的基本步骤包括:连接好仪器﹣检查装置的气密性﹣装药品(先固体后液体)﹣收集气体﹣验满,故选A。
8.A
【知识点】金刚石的相关知识、石墨的相关知识、C60的相关知识、活性炭的吸附性
【详解】A、金刚石不能够导电,故选项说法错误;
B、活性炭具有吸附性的特性,故可做防毒面具的滤毒剂,故选项说法正确;
C、石墨是较软的物质之一,可以做铅笔芯,故选项说法正确;
D、金刚石是天然存在的最硬的物质,可以做钻头,切割玻璃大理石等,故选项说法正确;
故选:A。
9.B
【知识点】碳单质的稳定性
【详解】碳素墨水中含有碳,碳在常温下化学性质不活泼,很难与其它物质发生反应,保存的时间较长,重要文件资料书写时最好使用碳素墨水笔。
故选B。
10.D
【知识点】碳单质与某些氧化物的反应、木炭还原氧化铜的实验、碳单质与二氧化碳的反应
【详解】A、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,所以反应过程中观察到石英试管中黑色固体逐渐变红,故选项说法正确;
B、碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,所以可能是C与生成的反应产生了CO,故选项说法正确;
C、碳燃烧不充分生成一氧化碳,所以可能是C与试管内的空气反应产生了CO,故选项说法正确;
D、由图可看出,氧化铜与木炭质量比越大,产生一氧化碳的量越少,所以为减少CO的量,应增大CuO和C的质量比,故选项说法错误;
故选:D。
11.A
【知识点】化学变化与物理变化判断、置换反应、结构、性质与用途的关系
【详解】A、置换反应有单质和化合物生成,但有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,如,故A错误;
B、分别取少量葡萄糖、面粉灼烧,有黑色固体产生,说明两物质都含有碳元素,故B正确;
C、化学变化常伴随能量的改变,但有能量改变的变化不一定是化学变化,如灯泡通电发光放热,故C正确;
D、金刚石、石墨物理性质差异较大,是因为它们的微观结构不同,故D正确。
故选A。
12.D
【知识点】化学性质和物理性质、二氧化碳对生活环境的影响、可直接加热的仪器、氧化物的定义
【详解】A、溶解性、挥发性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,稳定性需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,不符合题意;
B、试管可在酒精灯上直接加热,烧杯不能再酒精灯上直接加热,可垫上陶土网加热,集气瓶不能在酒精灯上加热,不符合题意;
C、氧化铜、二氧化碳均是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,是氧化物;石灰石的主要成分是碳酸钙,还含有其它成分,属于混合物,不符合题意;
D、二氧化碳过量排放会造成温室效应加重,形成温室效应的气体还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等,符合题意;
故选D。
13.C
【知识点】万能瓶的使用、气密性检测、固体试剂的取用、二氧化碳的检验、验满及净化
【详解】A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故图示操作不正确;
B、向试管中添加块状固体试剂时,将试管平放或倾斜,用镊子将大理石放到试管口,然后将试管慢慢竖起,使试剂滑落到试管底部,故图示操作不正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,用图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳应从长管通入,故图示操作正确;
D、二氧化碳验满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内,故图示操作不正确。
故选C。
14.C
【知识点】用质量守恒定律确定物质组成、二氧化碳与水的反应及实验、二氧化碳与碱的反应及实验、常见物质的溶解性
【详解】A、向集满CO2气体的软塑料瓶中加入适量水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪了,可能是因为二氧化碳溶于水造成的,不能说明CO2能与水反应,故A不符合题意;
B、点燃乙醇,在火焰上方依次罩一个干燥烧杯和内壁沾有澄清石灰水的烧杯,可观察到干燥的烧杯内壁有水生成,说明乙醇燃烧生成了水,内壁沾有澄清石灰水的烧杯中澄清石灰水变浑浊,说明乙醇燃烧生成了二氧化碳,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,氧气是由氧元素组成,水是由氢、氧元素组成,二氧化碳是由碳、氧元素组成,则该实验可以说明乙醇中一定含有氢、碳元素,可能含有氧元素,故B不符合题意;
C、将气体通入足量的澄清石灰水,二氧化碳能与澄清石灰水反应,一氧化碳不反应,然后干燥气体,可以得到CO,符合除杂原则,故C符合题意;
D、木炭粉和二氧化锰粉末均为黑色且不溶于水,则取等量两种粉末分别加入等量水中,搅拌,现象相同,无法区分,故D不符合题意。
故选C。
15.B
【知识点】用质量守恒定律确定物质组成、二氧化碳的检验、验满及净化
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明反应后生成了水,则原气体中含有氢元素,把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,则原气体中含有碳元素,综合起来只要混合气体中含有碳元素和氢元素即可。
【详解】A、三种气体都存在既含有氢元素又含有碳元素,符合题意,故正确;
B、只有氢气则只含有氢元素,不符合题意,故错误;
C、甲醛和一氧化碳的混合气体既含有氢元素又含有碳元素,符合题意,故正确;
D、只要气体中含有碳元素和氢元素即可,甲醛中含有氢、碳元素符合题意,故正确;
故选:B。
16.(1)吸附
(2)
【知识点】化学方程式的书写、活性炭的吸附性
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,自来水厂净化水的过程中常利用活性炭的吸附性除去色素和异味;
(2)四氯化钛(TiCl4)与镁在高温条件下反应可生成钛(Ti)和氯化镁,其反应的化学方程式为:。
17.(1) 医疗急救(答案合理即可) 分解
(2)(答案合理即可)
【知识点】分解反应、化学方程式的书写、过氧化氢制取氧气实验、碳及其化合物间相互转化
【分析】能转化为,碳与水在高温条件下能转化为一氧化碳和氢气,A-D四种物质中均含有相同的元素,则B是氧气,D是一氧化碳。代入检验,推断合理。
根据转化关系,B是一氧化碳,C是二氧化碳;D可是碳酸盐(例如碳酸钙、碳酸钠等)。代入检验,推断合理。
【详解】(1)若A、C是组成元素相同的液态化合物,根据转化关系,则A是过氧化氢,C是水;A可以转化为B、C,BC可以相互转化,则B是气体单质氧气。C水可以转化为含有氧元素的D(A-D四种物质中均含有相同的元素)如氢氧化钙等。代入验证无误。
B是氧气,氧气能供给呼吸,可用于潜水、医疗急救、动植物呼吸等,氧气能支持燃烧,可用于炼钢、气焊、航空等;A转化成C为过氧化氢分解生成水和氧气,该反应是由一种物质生成多种物质的反应,基本反应类型属于分解反应。
(2)若B、C是组成元素相同的气态化合物,A是黑色固体单质,则A是碳,B、C是二氧化碳和一氧化碳中的一种。A-D四种物质中均含有相同的元素,则B是一氧化碳,C是二氧化碳,D可以是碳酸钙等碳酸盐或碳酸等。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用澄清石灰水鉴别。鉴别一氧化碳、二氧化碳的一种方法是将气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳,反应的化学方程式为:。
18.(1)O2
(2)作为还原剂
(3) 化合反应
(4)AC
【知识点】自然界的氧循环、自然界碳循环、碳及其化合物间相互转化、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钙
【分析】乙、丙、丁对维持自然界生命活动至关重要,则推测为氧气(支持呼吸)、二氧化碳(光合作用的原料)、水(光合作用原理,各生命体中含有大量的水)、碳酸()。乙、丙可发生反应,则乙、丙可以是二氧化碳、水,丁是氧气。代入图中,乙、丙、丁满足给出的转化条件。甲可以转化为二氧化碳和水,则可以为固体如碳酸钙、液体碳酸、气体甲烷等。戊、己可以分别和二氧化碳、水相互转化,能和二氧化碳相互转化的有一氧化碳等,能和水相互转化的有氢氧化钙、碳酸、氢气等。代入验证无误。
【详解】(1)根据分析,丁为氧气,化学式O2。
(2)乙和戊的组成元素相同且可以相互转化,则乙为二氧化碳、戊为一氧化碳,一氧化碳具有还原性,可用作还原剂。
(3)甲、己含有相同的金属元素,则甲可以是碳酸钙(碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳),丙是水,己可以是氢氧化钙(氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,水和氧化钙反应生成氢氧化钙)。所以丙→己可以为水和氧化钙反应生成氢氧化钙,是多变一的反应,是化合反应。甲→乙可以是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳等,化学方程式为等。
(4)A、根据分析,甲可以转化为二氧化碳和水,则可以为固体如碳酸钙、液体如碳酸、气体如甲烷等,正确;
B、乙、丙分别为二氧化碳、水,能通过化合反应转化为二氧化碳的是碳和氧气反应,一氧化碳和氧气反应,能通过化合反应转化为水的是氢气和氧气反应,氧气能同时转化为水和二氧化碳,但丁是氧气。则甲→丙的反应类型不可能为化合反应。错误;
C、丁→乙的反应是氧气转化为二氧化碳或水,一定发生的是物质和氧气的反应,属于氧化反应,一定放热。乙→戊的反应可以是二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,过程吸热,也可以是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,过程放热。所以乙→戊反应过程中可能吸热,正确;
D、金属无法一步转化为二氧化碳和水,则甲不可能为金属,错误;
故选AC。
19.(1)6
(2)核电荷数不同##质子数不同
(3)碳原子的排列方式不同
(4) 二氧化碳的密度比空气大 通风##使空气流通
(5)减少使用化石燃料(或更多地利用太阳能、风能等清洁能源;或大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;或采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;或促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;或世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行等等)
【知识点】元素周期表信息示意图、结构、性质与用途的关系、二氧化碳物理性质及实验、二氧化碳对生活环境的影响
【详解】(1)根据碳元素周期表中的一格可知,左上角的数字为6,表示原子序数为6;
(2)元素周期表中,氧与碳是不同种元素,二者最本质的区别是核电荷数(或质子数)不同;
(3)金刚石、石墨都是碳元素组成的单质,但它们的物理性质却有很大差异,是因为碳原子的排列方式不同;
(4)下水道、菜窖等有限空间易造成二氧化碳等气体聚集,原因是二氧化碳的密度比空气大;进入前要“先通风、再检测、后作业”,并有人监护;
(5)减少碳排放的做法有减少使用化石燃料(或更多地利用太阳能、风能等清洁能源;或大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;或采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;或促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;或世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行等等,合理即可)
20.(1)长颈漏斗
(2)
(3)afge
(4) 干燥的石蕊棉团不变色,湿润的石蕊棉团变红色
(5) H2CO3 干冰升华吸热
(6)
【知识点】化学方程式的书写、制取二氧化碳的原理、制取二氧化碳的装置、二氧化碳与水的反应及实验
【详解】(1)如图1所示的装置中,仪器X的名称为长颈漏斗;
(2)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
(3)要组装一套“随开随用,随关随停”制取二氧化碳的实验装置,关闭活塞,第一个装置的试管内气压增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,打开活塞后,固液接触,反应进行,能达到随开随制,随关随停的目的,用第一个装置作发生装置,用浓硫酸对二氧化碳进行干燥,二氧化碳由长管通入,干燥后由短管排出,最后用向上排空气法收集较为干燥的氧气,其正确的接口连接顺序是afge;
(4)①二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,二氧化碳不能使石蕊变红色。能证明CO2能与水反应的现象是干燥的石蕊棉团不变色,湿润的石蕊棉团变红色;故可证明CO2能与水反应的现象是干燥的石蕊棉团不变色,湿润的石蕊棉团变红色;
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(5)二氧化碳和水反应可以生成碳酸,其化学式为H2CO3,被固态封存起来的CO2(又称“干冰”)能用于冷藏食物的原理是干冰升华吸热,可制造低温环境;
(6)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是l、4、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故丁是水,其化学式为:H2O,每个水分子是由两个氢原子与一个氧原子构成的,则丁的微观粒子示意图为。
21.(1) 在试管口放一团棉花 a
(2) 可以控制反应的发生与停止 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ a
(3) 能 喷湿的石蕊纸花不变红 BC ##CB
【知识点】二氧化碳与水的反应及实验、高锰酸钾制取氧气实验、过氧化氢制取氧气实验、化学方程式的书写
【详解】(1)若用A装置加热分解KMnO4制取O2还缺少在试管口放一团棉花,以防止试管内的固体物质进入导管;装置C是固体与液体混合不需加热的发生装置,制氧气所用药品是过氧化氢和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;氧气不易溶于水,密度小于水,若将D装置装满水后收集O2,应从a口通入O2,水从b管排出;
(2)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,在装置B中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行;用B装置制取CO2,其主要的优点是是可以控制反应的发生与停止;大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度大于空气,收集二氧化碳时应从长(b)管通入,当短(a)管处有二氧化碳逸出时,说明二氧化碳集满,二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,用装置D 收集二氧化碳时,其验满的方法是将燃着的木条放到a端管口,若木条熄灭,则已集满;
(3)①二氧化碳和湿润石蕊纸花上的水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:;
②倒入CO2前,用蒸馏水喷湿的湿润石蕊纸花能说明蒸馏水不是酸性物质,原因是喷湿的石蕊纸花不变红
③A、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊纸花变红,图中湿润石蕊纸花变红,干燥的石蕊纸花不变色,错误;
B、湿润石蕊纸花变红,说明二氧化碳和水反应生成碳酸,说明二氧化碳已倒入烧杯中,证明二氧化碳的密度比空气大,正确;
C、通入二氧化碳之后,干燥石蕊纸花不变色,湿润石蕊纸花变红,证明二氧化碳能与水发生化学反应,正确。
故填BC。
22.(1)化石燃料的大量使用
(2)光合作用
(3)二氧化碳溶于水,且与水发生反应
(4)疏松多孔
(5)CO2+4H2C2H4+2H2O
(6)以步代车
【知识点】自然界碳循环、二氧化碳与水的反应及实验、活性炭的吸附性、化学方程式的书写
【详解】(1)目前主要的二氧化碳来源是来自化石燃料的大量使用,故填化石燃料的大量燃烧(合理即可);
(2)二氧化碳是植物光合作用的原料,所以自然界中消耗二氧化碳的主要方式是绿色植物的光合作用,故填光合作用;
(3)二氧化碳可溶于水,且能和水发生反应生成碳酸。所以向充满二氧化碳的塑料瓶中加入一定量的水,迅速拧紧瓶盖振荡,二氧化碳溶于水,导致外界大气压大于瓶内气压,进而将塑料瓶变瘪。故填二氧化碳溶于水导致瓶内气压减小,外界大气压使得瓶身变瘪;
(4)活性炭、沸石的吸附作用是依靠其自身发达的孔隙结构和表面积,可以很大程度的接触到周围空气,被动吸附一些污染物到自己的孔隙中,所以说活性炭的表面越大、孔径结构越发达吸附能力就越强。故填疏松多孔;
(5)根据图示,二氧化碳和氢气在一定条件下生成乙烯和水,其化学方程式为;
(6)生活中的二氧化碳排放主要来源化石能源的使用,所以低碳生活主要是降低二氧化碳排放,所以可以乘坐公共交通工具,减少私家车的出行等(合理即可)。
23.(1)2.64
(2)解:设该样品中碳酸钙的质量分数为x
x=60%
答:该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
【知识点】有关质量守恒定律的计算、含杂质的化学方程式计算、制取二氧化碳的原理
【详解】(1)石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为,该石灰石中杂质不溶解于水,也不与酸反应,随着反应的进行,产生二氧化碳的质量不断增大,锥形瓶及瓶内剩余物质总质量不断减小。根据表格信息,加入10g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为;加入25g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为;加入35g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为;说明加入10g稀盐酸时,稀盐酸完全反应,碳酸钙有剩余,10g稀盐酸完全反应时产生0.98g二氧化碳,而加入的稀盐酸由25g变为35g,新增二氧化碳的质量为,说明加入35g稀盐酸后,稀盐酸有剩余,则碳酸钙完全反应,可知10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,产生二氧化碳的总质量是2.64g。
(2)碳酸钙完全反应后,生成2.64g二氧化碳,据此可通过化学方程式计算出该样品中碳酸钙的质量分数,详见答案。
试卷第1页,共3页
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