【正文】 解題關鍵 熟練掌握碳單質及其氧化物的性質、用途是解答本題的關鍵。由原子直接構成 的物質一定是單質 ,如金屬、某些固態(tài)非金屬 。 知識拓展 金剛石、石墨和 C60都是由碳元素組成的單質 ,化學性質相似 。 答案 (1)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ (2)將燃著的木條放在集氣瓶瓶口 ,木條熄滅證明已收集滿 (3)關閉彈簧夾 ,試管內壓強增大使大理石和稀鹽酸分離 ,反應停止 解析 (1)大理石的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳 ,反應的化學方 程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。 12.(2022河北唐山路南二模 ,4)實驗室制取干燥的二氧化碳氣體 ,不會用到的裝置是 ? ( ) ? A.①③⑤ B.②④⑤ C.①④⑤ D.②④⑤ 答案 C 實驗室制取二氧化碳用到的藥品是塊狀大理石與稀鹽酸 ,發(fā)生裝置用固液常溫型 , 選② 。一 氧化碳能將灼熱的氧化銅還原為銅 ,二氧化碳不具有該性質。 (2)二氧化碳能與水反應 ,一氧化碳卻不與水反應 ,請寫出二氧化碳與水反應的化學方程式 : 。 8.(2022河北唐山路北一模 ,12)下列實驗或現(xiàn)象能說明二氧化碳的密度比空氣密度大的是 ? ( ) ,二氧化碳在水中溶解度增大 答案 D A項 ,二氧化碳不支持燃燒 ,是化學性質 ,與密度無關 。二氧化碳能使澄 清石灰水變渾濁是因為二氧化碳與氫氧化鈣發(fā)生化學反應生成碳酸鈣沉淀 ,屬于化學性質 。 (4)停止加熱時 ,試管①內壓強變小 ,為防止倒吸 ,應先將導管從試管 ②中撤出。 (2)剛開始預熱 ,試管②中立即產(chǎn)生氣泡 ,但澄清的石灰水不變渾濁 ,原因是 。 A組 2022— 2022年模擬 然后利用改進后的裝置測定收集到 CO2的體積 ,測得氣體的實際體積小 于理論值 ,原因可能是 :① ,② 。 (2)實驗探究。(2)裝置 B與 C均可制取二氧化碳 ,但 B裝置可控制反應的發(fā)生與停止 ,其停止原理是關閉彈簧夾 ,產(chǎn)生的氣體使管內壓強增大 ,把液 體壓回長頸漏斗 ,固體和液體分離 ,反應停止 。 4.(2022河南 ,21,4分 )下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。 (2)已知 :CO2和 SO2既有相似性 ,又有差異性。 2.(2022陜西 ,10,2分 )實驗室制取 CO2的有關操作如下圖 ,不正確的是 ? ( ) ? 答案 B 稀硫酸和 CaCO3反應生成微溶物 CaSO4,包裹在塊狀大理石的表面 ,阻止反應繼續(xù)進 行 ,制取 CO2的原料應為大理石 (石灰石 )和稀鹽酸 ,故 B錯誤。 方案二 :炭粉具有還原性 ,將 CO2還原為 CO,且 CO2過量 ,則也可獲得 CO2和 CO的混合氣體。 (2)該實驗能獲得二氧化碳和一氧化碳混合氣體 ,其原因是 。 (1)一升“人造樹葉”工作一天可得到乙醇的質量是多少 ? (2)若每天一棵樹平均可吸收 g CO2,則一升“人造樹葉”吸收的 CO2相當于 棵樹 吸收的 CO2。 評析 本題主要考查碳及碳的氧化物的知識 ,熟記碳及碳的氧化物的性質是關鍵 ,屬于基礎題。兩個實驗中都可觀察到黑色粉末變成紅色 ,C說法 錯誤 。 CO還原氧化銅或氧化鐵會生成二氧化碳 ,D錯誤。 答案 (10分 )(1)C+O2? CO2(2分 ) (2)解 :設生成一氧化碳的質量為 x。若產(chǎn)生的氣體為 CO和 CO2,按照題圖所示的裝置 ,只能驗證氣體產(chǎn)物中是否有 CO2,不能驗證 CO是否存在。 (4)反應結束時 ,停止實驗的操作步驟是 。 并設計如圖所示裝置進行實驗 ,預期的實驗現(xiàn)象及結論如下 : ? Ⅰ .若澄清石灰水變渾濁 ,則氣體為二氧化碳 。 答案 (4分 )(1)① B(1分 ) ② CO(1分 ) (2)① (1分 ) ②氨水 (1分 ) 解析 (1)①石墨具有導電性 ,碳納米管屬于碳單質 ,金剛石和 C60中碳原子的排列方式不同 。 (4)碳酸氫銨中含有植物生長所需的營養(yǎng)元素是氮元素 ,屬于 氮肥。石墨纖維、石墨烯和石墨均是由 元素組成的單質 ,石墨充分燃燒的化學方程式為 ,該反應的基本反應 類型是 。氫氧化鈉溶液濃度可以很大 ,能與二氧化碳反應吸收較多二氧化碳 ,但是 該反應沒有明顯的現(xiàn)象。 (5)寫出碳在高溫時還原氧化銅的化學方程式 ,并計算要使 80 g氧化銅完全還原 ,需要碳的質量 至少是多少 ?(寫出計算過程 ) 答案 (1)吸附 疏松多孔 (2)碳素墨水中含有碳 ,在常溫下 ,碳的化學性質不活潑 (3)C+O2? CO2 生成的二氧化碳中碳元素的質量 (4)答題要點 :澄清石灰水、氫氧化鈉溶液分別與二氧化碳反應的現(xiàn)象不同 。石墨烯是只含一種元素的純凈物 ,屬 于單質 ,C錯誤 。金剛石是自然界中硬度最大的物質 ,但石墨是硬 度很小的物質 ,故 D錯誤。用墨書 寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色是因為碳在常溫下化學性質穩(wěn)定 ,B錯誤 。 (3)實驗室用圖 A裝置制取二氧化碳的化學方程式為 。 答案 (1)長頸漏斗 (2)2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑(未配平或條件錯誤或無“ ↑”符 號扣 1分 ,化學式錯誤扣 2分 ) (3)BCD (4)密度比空氣小 解析 (1)儀器①為長頸漏斗。 易錯警示 ①長頸漏斗的“頸”易錯寫為“勁” 。 (3)常溫下 ,下列收集 CO2的方法中 不可行 的是 (填字母序號 )。 ? (1)反應的化學方程式為 。(3)A裝置能夠吸收水和二氧化碳 ,若沒有 A 裝置 ,則通入玻璃管的氣體中含有的雜質二氧化碳也會使 Ca(OH)2溶液變渾濁 ,會對生成的二 氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾 ,不能達到檢驗氣體生成物的目的。已知 由一氧化碳發(fā)生裝置得到的 CO中混有雜質 CO2和 H2O。C項 ,二氧化碳是綠色植物光合作用的原料 ,因此可 用作氣體肥料 。 5.(2022上海 ,37,1分 )二氧化碳氣體轉化為干冰的過程中發(fā)生改變的是 ? ( ) 答案 B 二氧化碳氣體轉化為干冰的過程中分子間間距變小 ,分子種類、原子種類和大小 均不變 ,故選 B。③的轉化也可以通過 CO與氧化 鐵的反應來實現(xiàn) ,故 C不正確 。一氧化碳難溶于水 ,在煤爐上放一壺水不能防止 CO 中毒 ,D錯誤。下列說法正確的是 ? ( ) ? ①的化學方程式為 CO2+C? CO CH2 答案 D 反應①的化學方程式應為 CO2+C? 2CO,故 A錯誤 。 (4)分析實驗 2中的五組數(shù)據(jù)及對應反應后物質的顏色、狀態(tài)可知 ,在加熱方式相同時 ,木炭粉 與氧化銅的最佳質量比為 1∶ 12。 【解釋與結論】 (1)配平化學方程式 :1C+ CuO? Cu+ CO2↑ (2)實驗 12中 ,證明產(chǎn)生了 CO2的現(xiàn)象是 。一氧化碳、木炭與氧化銅反應都生成紅色的固體銅 ,故 B正確 。金剛石 燃燒放出熱量 ,B說法正確 。石墨 是深灰色固體 ,金剛石是無色透明的固體 ,故 B錯誤 。碳酸氫鈉與酸反應或受熱分解均能 產(chǎn)生二氧化碳 ,常用作發(fā)酵粉 。 答案 (1)肥皂水 (2)大 (3)吸附 (4)聚乙烯 (5)B 解析 (1)生活中區(qū)分硬水和軟水常用肥皂水 ,泡沫多、浮渣少的為軟水 ,泡沫少、浮渣多的為 硬水 。 3.(2022河北 ,8,2分 )保護環(huán)境 ,節(jié)約資源 ,從我做起。利用回聲定位原理 ,用聲吶探知 海洋深度 ,B正確 。硝酸銨固體溶于水 ,溶液溫度降低 ,氫氧化鈉固體溶于水 ,溶液 溫度升高 ,用水可以鑒別 ,D能。 (3)活性炭由于具有很強的 性 ,可以清除冰箱內的異味。 5.(2022河北 ,29,節(jié)選 )化學與我們的生產(chǎn)、生活有著密切的聯(lián)系。C項 ,用活性炭 作飲水機的凈水劑利用了活性炭的吸附性 ,與化學性質無關 。 4.(2022福建 ,7,3分 )十八世紀 ,拉瓦錫用放大鏡聚集日光使玻璃罩內的金剛石燃燒 ,得到二氧化 碳。 6.(2022天津 ,8,2分 )金剛石、石墨和 C60的化學性質相似 ,物理性質卻有很大差異。 ②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅 。 答案 (1)1C+2CuO? 2Cu+1CO2↑ (2)澄清石灰水變渾濁 (3)探究最佳的加熱方式 (4)在加熱方式相同時 ,木炭粉與 CuO的最佳質量比為 1∶ 12 (5)質量比為 1∶ 13時 ,已有較多黑色固體 (6)稀硫酸 解析 (1)根據(jù)質量守恒定律 ,化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變 ,配平化學方程式 :C+2CuO ? 2Cu+CO2↑。 知識拓展 木炭還原氧化銅的反應為 C+2CuO? 2Cu+CO2↑,實驗中有任一黑色反應物剩 余 ,都會混在生成的紅色固體中 ,理論上木炭粉與氧化銅恰好反應的質量比為 12∶ 160=3∶ 4 0。下列有關 CO的說法 不 正確 的是 ? ( ) ,可危害人體健康 ,可作燃料 CO中毒 答案 D CO氣體有毒 ,能與血紅蛋白結合使人缺氧窒息 ,A正確 。乙、丙為兩種氣體 ,且所含元素種類相同 ,所以丙為 CO2。根據(jù)推斷出 的物質 ,結合選項分析判斷。一氧化碳具有可燃性 ,可用作燃料 ,故 D正確。 10.(2022廣東廣州 ,9,2分 )如圖 ,將充滿 CO2的試管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸餾水中 ,一段時間后 , 下列實驗現(xiàn)象描述正確的是 ? ( ) ? ①試管內液面上升 ②試管內溶液變紅 ③試管內液面不上升 ④試管內溶液變藍 ⑤試 管內溶液不變色 A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤ 答案 A 二氧化碳溶于水 ,與水反應生成碳酸 ,導致試管內的壓強減小 ,故溶液會進入試管中 , 試管內液面上升 。 (1分 ) (3)因為 A裝置能吸收 CO2,若沒有 A裝置 ,則雜質中的 CO2也能使 Ca(OH)2溶液變渾濁 ,對檢驗氣 體生成物造成干擾。濃硫酸具有吸水性 ,可用濃硫酸對二氧化碳氣體進行干燥 ,故選 A。 查閱資料 :常溫下 ,CO2難溶于飽和 NaHCO3溶液。二 氧化碳在常溫下難溶于飽和 NaHCO3溶液 ,所以可以采用排飽和 NaHCO3溶液的方法收集。 (2)實驗室用 A裝置制取 O2的化學方程式是 。 (4)E為向下排空氣法收集氣體的裝置 ,所以可收集的氣體具有的物理性質是密度比 空氣小。(3)實驗室常用石灰石 (或大理石 )和稀鹽酸反應制取二氧化碳 ,將 制得的二氧化碳通入澄清石灰水中 ,未見明顯現(xiàn)象 ,說明澄清石灰水已經(jīng)變質 ,或制得的二氧化 碳氣體中含有氯化氫氣體 (鹽酸濃度過大 ,揮發(fā)出的氯化氫氣體與氫氧化鈣反應 ),或裝置漏氣 , 沒有收集到二氧化碳氣體等。 3.(2022湖南長沙 ,8,3分 )下列有關碳單質的說法 ,錯誤的是 ? ( ) 、石墨充分燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳 ,是因為常溫下碳的化學性質不活潑 答案 D 金剛石、石墨都是碳的單質 ,充分燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳 ,故 A正確 。 5.(2022甘肅蘭州 ,18,2分 )單層石墨稱為石墨烯 ,這種“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認為 是目前世界上最薄、最堅硬、傳導電子速度最快的新型材料。 (3)將一定質量的金剛石在足量的氧氣中充分燃燒 ,固體全部消失 ,寫出反應的化學方程式 。 (3)將一定質量 的金剛石在足量的氧氣中充分燃燒 ,固體全部消失 ,反應的化學方程式為 C+O2? CO2。 (2)“元宵花燈”是我國非物質文化遺產(chǎn)。 (2)PM MA材料屬于塑料 ,是有機合成材料 ,因此是有機物 。 (2)把 NH4Cl配制成溶液 ,并結合下表填空。或只看到“氮肥” ,未注意“堿性” ,填成了 NH4Cl溶液。 (2)設計一個實驗 ,驗證 (1)中你的理由。 (2)在 CO2和 CO同時存在的情況下要對這兩種氣體進行檢驗 ,一般先檢驗 CO2,然 后利用 CO的還原性檢驗 CO。 (1)碳可以作燃料 ,在空氣中充分燃燒的化學方程式是 。 考點二 CO、 CO2的性質和用途 1.(2022陜西 A,13,2分 )分析下列化學反應 ,所得結論 不正確 的是 ? ( ) 2C+O2? 2CO C+O2? CO2 2CO+O2? 2CO2 ,參加反應的物質的量不同時 ,生成物不同 、一氧化碳和天然氣一樣都可用作燃料 ,