第2讲 碳和碳的氧化物 命题点1 碳单质的性质和用途(7年6考)1．(2022·河北)对如图所示的事例分析不正确的是(D)A．图①：用墨绘制的古画保存至今——常温下碳的化学性质不活泼B．图②：往鱼缸里不断通入空气，增加水中含氧量——氧气不易溶于水C．图③：利用悬挂重物的细线检查墙壁是否竖直——重力的方向总是竖直向下D．图④：用等大的力拉伸和压缩弹簧，弹簧形状不同——力的作用效果与作用点有关2．(2022·河北)理论知识在生产，生活中有广泛的应用。(3)活性炭由于具有很强的吸附性，可以清除冰箱内的异味。3．(2022·河北)化学与生活、生产密切相关。请回答下列问题：(4)小明家新装修的房间中放有几包活性炭，其目的是吸附有害气体(或吸附甲醛)。4．(2022·河北)化学源于生活，生活中蕴含着许多化学知识。(1)生活用水在净化过程中常用活性炭吸附色素和异味。命题点2 一氧化碳和二氧化碳(7年6考)5．(2022·河北)从如图所示实验中得出的结论不正确的是(C)A．甲实验溶液由红色变为紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解B．乙实验铁球的运动方向发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态C．丙实验利用杠杆提起砝码的过程中省力但费距离，说明使用机械可能省功D．丁实验下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大6．(2022·河北)根据如图所示的实验回答问题：(2)乙实验验证人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中多时，除了要检验两种气体样品的体积相同外，还要控制滴入澄清石灰水的量相同，实验现象是呼出气体使澄清的石灰水变浑浊，空气中的石灰水没有变化。7\n7．(2022·河北)如图所示，在蒸馏烧瓶内加适量石灰石和稀盐酸，经检验产生的气体充满烧瓶时，将一气球紧套在瓶口，气球逐渐胀大。然后打开弹簧夹，将注射器中NaOH溶液注入烧瓶并振荡，气球迅速缩小并被吸入烧瓶内。(1)检验产生的气体充满烧瓶的操作是将燃着的木条放在烧瓶口，木条熄灭，说明气体充满烧瓶。(2)气球被吸入烧瓶是由于NaOH溶液与瓶内气体反应，使瓶内气压变小。该反应的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。命题点3 二氧化碳的制取(7年4考)8．(2022·河北)(3)如图是实验室制取二氧化碳的发生装置。实验时若向试管中加入的盐酸过多，可能产生的后果是液体溢出试管。9．(2022·河北)在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究。【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；③还可能是石块大小不同(或石块质量不同或盐酸质量不同)。【设计实验】(1)验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、不同地点的石块，加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验。(2)验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是溶质质量分数不同。【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该测量的实验数据是相同时间内收集的二氧化碳体积(或收集相同体积的二氧化碳所需的时间)。【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有温度、溶液的溶质质量分数(或溶液质量、压强)等(答出两点即可)。 (2022·兰州)下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是(C)A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳的化学性质不活泼C．C60表示一个C60分子D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳 (2022·武汉)木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。7\n木炭还原氧化铜一氧化碳还原氧化铜下列说法正确的是(D)A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应B．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变C．两个实验中都可观察到红色固体变黑D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸 (2022·娄底)下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是(C)A．《清明上河图》至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定B．碳在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成COC．CO和CO2的组成元素相同，所以它们的化学性质也相同D．CO可用于冶炼金属，作气体燃料；CO2可用于人工降雨、灭火 (易错题)下列关于碳及其化合物的说法中正确的是(D)A．碳、CO、CO2都具有还原性B．CO2遇紫色石蕊溶液会变成红色C．用点燃的方法除去CO2中的COD．CO2能与碱溶液反应，而CO不能反应 实验是进行科学探究的重要方式，某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空： (1)实验1采用科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是水。(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是石蕊纸花变红色，该反应的化学方程式是CO2＋H2O===H2CO3。(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第④(填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是密度比空气的大。 (2022·青岛)根据下列装置图填空： A B C D E(1)写出上图中标有序号的仪器名称：①酒精灯；②集气瓶。(2)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置气密性，再添加药品。(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是B(填装置序号)，该反应的化学方程式为7\nCaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。(4)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是反应物的状态和反应条件。(5)实验室制取二氧化碳的发生装置与实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的相同。收集二氧化碳一般只用向上排空气法，原因是CO2能溶于水且密度大于空气。(6)用装置C收集二氧化碳气体时，导管要伸入集气瓶底部，原因是尽量排尽集气瓶内的空气，收集较纯净的气体。(7)检验二氧化碳可用澄清石灰水，发生反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。一、选择题1．(2022·本溪)下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是(A)A．均具有可燃性B．均具有导电性C．均由碳原子构成D．均为无色透明的液体2．(2022·福建)十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧，得到二氧化碳。坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是(A)A．金刚石属于有机物B．金刚石燃烧过程放出热量C．金刚石具有可燃性D．聚集日光使温度达到金刚石的着火点3．(2022·沈阳)能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是(C)选项实验操作实验现象A将燃着的木条伸入集气瓶木条燃烧更旺B将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃C将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊D将气体通入蒸馏水中有气泡冒出4.(2022·咸宁)下列关于碳和碳的氧化物的说法中，不正确的是(D)A．活性炭可以除去冰箱中的异味B．可以利用CO的还原性炼铁C．CO2可作为大棚种植农作物的气体肥料D．金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的，性质相同5．(2022·台州)下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是(D)A．紫色石蕊变红色B．石灰水变浑浊C．蜡烛熄灭D．杠杆左高右低6．(2022·唐山路北区一模)下列实验或现象能说明二氧化碳的密度比空气密度大的是(D)A．CO2不支持燃烧B．空气中二氧化碳含量很小C．随着压强的增加，二氧化碳在水中溶解度增大D．充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中7．(2022·重庆B卷)O2和CO2总与我们如影随形，下列关于他们的叙述中不正确的是(B)7\nA．O2具有助燃性，而CO2可用来灭火B．空气中O2过多无害，而CO2过多会形成酸雨C．它们都可用向上排空气法收集D．自然界里它们可通过光合作用和呼吸作用相互转化8．(2022·石家庄桥西区基模)化学与生活密切相关。下列说法正确的是(B)A．在煤炉上放一盆水可防止煤气中毒B．用铅笔芯的粉末可使锁的开启变得灵活C．胃酸过多的病人在空腹时最好多喝一些柠檬汁D．有人不慎跌入多年未开启的菜窖时，不必采取防护措施，立即下洞救人9．(2022·株洲)除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，最合理的方法是(C)A．使混合气体通过氢氧化钠溶液B．将混合气体点燃C．使混合气体通过灼热的氧化铜D．使混合气体通过灼热的焦炭10．(2022·唐山路南二模)实验室制取干燥的二氧化碳气体，不会用到的装置是(C)A．①③⑤B．②④⑤C．①④⑤D．②④⑥二、填空及简答题11．(2022·玉林)根据如图回答问题。(1)图1中A、B都是制取二氧化碳的装置，其中标号①仪器的名称是锥形瓶。实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)用图2装置收集二氧化碳气体，气体应从a(填“a”或“b”)管进去，原因是二氧化碳的密度比空气的密度大。(3)相对于A装置，B装置的优点是可以控制反应的速率。12．(2022·重庆B卷改编)某同学设计了如下图所示的装置，用于实验室制取CO2并对它的部分性质进行探究，按要求答题。 A B C D(1)A实验得出的结论：石墨具有导电性。(2)若要图B中的两个气球悬浮在空气中，则气体甲可能是c(填序号)。a．空气 b．氧气 c．氢气(3)往图C中的试管通入CO2，当出现红色恰好消失现象，表明石灰水的溶质刚好完全沉淀。(4)向图D中的塑料软瓶中倒入一定量的NaOH溶液，迅速拧紧瓶盖，振荡，可观察到瓶子变瘪。若使塑料软瓶恢复原状，可用注射器向瓶中注入过量的盐酸(或硫酸)(填试剂名称)充分反应即可，反应完成后瓶中溶液的溶质是7\nNaCl和HCl(或Na2SO4和H2SO4)(填化学式)。13．(2022·邵阳)如图A、B、C、D是初中化学中常见的四种物质。其中A为黑色单质，D为红色单质，B、C是组成元素相同的两种气态化合物。“→”表示物质间的转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已省略)。请回答：(1)C的化学式是CO2。(2)B的一种用途作燃料(或冶炼金属)。(3)A→D反应的化学方程式是C＋2CuO2Cu＋CO2↑。14．(2022·贵港)实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题．(1)写出仪器名称：A试管、B长颈漏斗。(2)实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的ABCD(填字母)进行组装，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(3)在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，发现小木条始终不熄灭，说明该瓶气体没有集满。出现上述现象的原因可能是装置漏气(写一个)。三、计算应用题15．(2022·石家庄长安区模拟)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取24.0g石灰石样品，放入盛有376.0g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应(杂质不反应)，烧杯内物质质量变为391.2g。求：(1)生成的二氧化碳的质量为8.8g。(2)石灰石中碳酸钙的质量分数(精确到0.1%)。解：设参加反应的碳酸钙的质量为x。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑10044x8.8g＝ x＝20g石灰石中碳酸钙的质量分数：×100%＝83.3%答：石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%。16．(2022·东营)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是(D) 甲 乙 丙 丁A．甲、乙两处的现象分别是黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红B．甲处发生的反应是典型的吸热反应C．丙处试管可防止液体倒吸7\nD．该装置的不足之处是未进行尾气处理17．(2022·来宾)如图是实验室制取纯净、干燥的二氧化碳气体，并探究其某些性质的实验装置。据图回答下列问题：(1)D处应连接C(填“A”“B”或“C”)装置。(2)E装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体；用G装置收集二氧化碳气体，a端应连接G装置c(填“b”或“c”)端。(3)写出H装置中发生反应的化学方程式：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。18．(2022·长沙)某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：a．可能是二氧化碳；b．可能是一氧化碳。并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下：Ⅰ.若澄清的石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳；Ⅱ.若澄清的石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。请你分析并回答：(1)该同学的猜想是否严谨？请你说明理由：不严谨；气体产物可能是CO和CO2的混合物；(2)设计一个实验，验证(1)中你的理由。请简述你的实验方案先将混合气体通入澄清石灰水，再通入足量NaOH溶液，再通过盛装CuO的硬质玻璃管加热，观察现象，若CuO变红则猜想正确；(3)该实验装置存在的缺陷是没有尾气处理装置；(4)反应结束时，停止实验的操作步骤是先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；(5)实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物，清洗试管①的方法是在试管①中用足量稀盐酸清洗。7
