1、第6单元碳和碳的氧化物综合训练一、选择题(下列每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.我国2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,彰显了我国坚持绿色低碳发展的战略定力。下列做法符合低碳要求的是()。A.大力发展火力发电B.焚烧垃圾C.推广使用一次性筷子D.绿色出行2.下列有关化学用语的说法正确的是()。C60CO2Fe2+FeA.表示60个碳原子B.和均可表示某种物质C.和均表示阳离子D.和表示的元素在同一周期3.下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是()。A.金刚石用于裁玻璃:金刚石的硬度大B.活性炭用作冰箱除臭剂:活性炭具有吸附性C.一氧化碳用于冶
2、炼生铁:一氧化碳具有可燃性D.干冰用于人工增雨:干冰升华时吸热4.下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图(小球表示碳原子)。下列说法错误的是()。A.金刚石硬度大,石墨质地较软,其主要原因是两者的构成微粒不同B.C60由C60分子构成,其相对分子质量为720C.金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧,产物相同D.金刚石、石墨与C60之间的转化为化学变化5.食品保鲜常常用到干冰。课外实践小组的同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究,有关实验现象或分析正确的是()。A.静置,烧杯内气球无明显现象B.加水后烧杯内只发生物理变化C.烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热D.紫色石蕊溶液
3、不变色6.右图是某学生设计的实验装置(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体),下列说法正确的是()。A.图中的无水氯化钙可以用氢氧化钙代替B.实验中观察到干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色C.该实验不能证明二氧化碳能与水反应D.该实验能得出CO2的密度比空气的密度大的结论7.为验证绿色植物在光照下能产生氧气,小金将如图所示装置放在阳光下一段时间,用带火星的木条检验试管内气体,出现复燃现象。下列叙述正确的是()。A.该实验中起对照作用的变量是有无金鱼藻B.选水生植物金鱼藻作实验材料的优点是便于观察和收集气体C.该实验证明植物在光照下产生氧气的同时也能吸收二氧化碳D.该实验若在无光条件下进行,实验结果
4、完全相同8.下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是()。9.某兴趣小组的同学为了探究氧化铜与一氧化碳的反应,用如图所示装置进行实验(一氧化碳足量)。下列有关说法错误的是()。A.实验前应先加热氧化铜,再将一氧化碳注入长柄U形玻璃管内B.实验过程中可观察到黑色固体变为红色C.该实验体现了一氧化碳可以还原氧化铜D.装置末端连接的气球的作用之一是收集尾气10.(2023四川宜宾中考)如图所示,杠杆已调至平衡。向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体,稍后再倒入浓NaOH溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是()。提示:NaOH可以与CO2反应,但不与H2反应。A.通入CO2气
5、体后,左端乒乓球下降B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化C.倒入浓NaOH溶液后,杠杆逐渐恢复原状D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象二、填空题11.在我们生活的世界里,有限的元素组成了形形色色的物质,而且物质还在不断地变化着。请按要求回答下列问题。(1)生活中接触到“加铁酱油”“加碘食盐”等中的铁、碘指的是(填“单质”“原子”或“元素”)。(2)砷的元素符号为As,成语“信口雌黄”中的“雌黄”即三硫化二砷,请写出其化学式:。(3)空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应,除二氧化碳外,也能引起温室效应的气体有(任写一种)。(4)甲、乙、丙均为目前化学中所学的常见物质,其中有一种物质是
6、单质,另两种物质是氧化物,它们的转化关系如图所示(“”表示某物质通过一步反应可以转化为另一种物质;部分反应物、生成物、反应条件已经略去)。若甲、乙为氧化物,则丙物质的化学式为。若甲为单质,乙的相对分子质量大于丙,则以下说法正确的是(填字母)。A.甲一定是碳单质B.反应属于还原反应C.乙、丙组成元素相同D.反应一定属于化合反应12.白垩与大理石、石灰石的主要成分相同,下图是以白垩为原料制取轻质碳酸钙的流程图,回答有关问题。(1)白垩主要成分的化学式为。(2)写出物质X的一种用途:。(3)该流程中金属元素为价。(4)步骤属于基本反应类型中的。(5)步骤的化学方程式为。三、实验及探究题13.某化学兴
7、趣小组同学在实验室设计和组装仪器制取CO2并验证CO2的性质。(1)检查装置气密性后,在多孔隔板上放入适量大理石块,长颈漏斗中加入稀盐酸,试管中产生大量气泡。写出该反应的化学方程式:。(2)选择装置B收集二氧化碳,理由是,验证二氧化碳已集满的实验操作是。(3)连接A、D装置,通过观察烧杯中两支蜡烛熄灭的先后顺序来确定二氧化碳与空气密度的大小。该小组部分成员认为实验结论不可靠,理由是 。(4)实验过程中,试管内压强的变化如图E所示,下列叙述正确的是(填字母)。a.FG段试管中液面逐渐下降b.GH段试管中固体与液体脱离c.HI段没有二氧化碳气体输出14.在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,该粉末
8、是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为了确定该粉末的成分,同学们进行如下探究。【猜想假设】 猜想一:黑色粉末是铁粉;猜想二:黑色粉末是氧化铜粉末;猜想三:黑色粉末是。【设计方案】 取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳气体,片刻后加热充分反应。(一氧化碳足量,实验装置如图所示)请填写下表。(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应)实验中可能出现的现象结论猜想一成立黑色粉末全部变红,澄清石灰水变浑浊猜想二(填“成立”或“不成立”)猜想三成立【实验结论】 经过分析实验现象,确认猜想三成立。【反思评价】(1)从环保角度上看,上述设置有不足之处,改进措施是。(2)猜想二玻璃管中发生反应的化学方
9、程式是。四、分析计算题15.兴趣小组的同学为了探测鸡蛋壳中碳酸钙的含量,从家里收集了鸡蛋壳清洗干燥后带到学校实验室。取5.5 g鸡蛋壳样品于烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡(假设鸡蛋壳中其他成分不与稀盐酸反应,生成的气体全部逸出),共加入稀盐酸50 g,此时烧杯内混合物的质量为53.3 g。(1)计算生成二氧化碳的质量(要求写出计算过程)。(2)计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数(结果保留到0.1%)。答案：1.D解析:大力发展火力发电,会产生空气污染物,增加二氧化碳的排放,不符合低碳要求,A项错误;焚烧垃圾会产生大量的二氧化碳,不符合低碳要求,B项错误;使用一次性筷子,会消耗木材,减少二氧化碳的
10、吸收量,不符合低碳要求,C项错误;绿色出行,降低能耗,减少二氧化碳的排放,符合低碳要求,D项正确。2.B解析:C60表示1个C60分子中含有60个碳原子,A项错误;CO2表示二氧化碳,Fe表示铁,B项正确;为带正电荷的阳离子,中质子数小于核外电子数,属于阴离子,C项错误;原子中的质子数等于核外电子数,则对应的原子的核外电子排布为2、8、2,核外有三个电子层,而对应的原子的核外电子排布为2、7,核外有两个电子层,由于原子的核外电子层数等于元素所在周期数,则和表示的元素不在同一周期,D项错误。3.C解析:金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于裁玻璃,物质用途与其所依据的性质相符合,A项正确;活性炭具
11、有吸附性,能吸附色素和异味,可用作除臭剂,物质用途与其所依据的性质相符合,B项正确;一氧化碳用于冶金工业是由于一氧化碳可以将生铁还原成铁,物质用途与其所依据的性质不相符合,C项错误;干冰用于人工增雨是由于干冰易升华同时吸收大量的热,物质用途与其所依据的性质相符合,D项正确。4.A解析:金刚石和石墨都由碳原子构成,金刚石硬度大,石墨质地较软,主要是因为两者的碳原子排列方式不同,A项错误;C60由C60分子构成,其相对分子质量为1260=720,B项正确;金刚石、石墨、C60都由碳元素组成,在足量的氧气中完全燃烧,产物均为CO2,C项正确;金刚石、石墨与C60是不同的物质,它们之间的转化为化学变化
12、,D项正确。5.C解析:干冰是固态的二氧化碳,干冰升华变成二氧化碳气体,二氧化碳的密度比空气的密度大,所以静置,烧杯内气球会上浮,A项错误;加水后烧杯内的二氧化碳会与水反应生成碳酸,该过程中有新物质生成,发生了化学变化,B项错误;干冰升华会吸热,所以在烧杯内会形成白雾,C项正确;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,D项错误。6.B解析:氢氧化钙能够与二氧化碳反应,因此题图中的无水氯化钙不可以用氢氧化钙代替,A项错误。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可使石蕊变红,因此实验中观察到干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,B项正确。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可使石蕊变红;实验中观察到干
13、石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,该实验能证明二氧化碳能与水反应,C项错误。干冰升华得到二氧化碳气体,该实验不能得出CO2的密度比空气的密度大的结论,D项错误。7.B解析:该实验中并没有设置对照实验,所以没有变量,A项错误。陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集,所以选择水生植物金鱼藻,利用此装置,便于观察和收集产生的气体,B项正确。根据氧气能助燃、能使带火星的木条重新燃烧的特性,取出试管,将带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则证明是氧气;植物进行光合作用吸收二氧化碳,产生氧气,该实验不能证明金鱼藻吸收二氧化碳,C项错误。光合作用的条件是光,在无光条件下植物不能进行光合作用,因此实验结果不相
14、同,D项错误。8.D解析:用此装置制取二氧化碳,长颈漏斗的末端要在液面以下,防止气体从长颈漏斗逸出,A项错误;二氧化碳的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,B项错误;气体的验满在瓶口处进行,C项错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳用澄清石灰水,D项正确。9.A解析:一氧化碳不纯时加热会发生爆炸,则应先通入一氧化碳,除去装置中的空气后再加热氧化铜,A项错误;一氧化碳能与黑色的氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳,则可观察到黑色固体变为红色,B项正确;该反应中,一氧化碳将氧化铜中的氧元素夺走,证明一氧化碳可以还原氧化铜,C项正确;由于一氧化碳有毒,会污染空气,则装置末端连接的气球的作
15、用是收集一氧化碳,防止污染空气,D项正确。10.C解析:二氧化碳的密度比空气的密度大,通入CO2气体后,左端乒乓球受到的浮力增大,左端乒乓球上升,右端乒乓球下降,A项错误;整个过程中左端乒乓球受到的浮力由增大到不变,两端乒乓球位置会有变化,B项错误;倒入浓NaOH溶液后,氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳逐渐被吸收,充分反应后,集气瓶内气体恢复为原来成分,杠杆逐渐恢复原状,C项正确;H2的密度比空气的密度小,与浓NaOH溶液不反应,将CO2换成H2,左端乒乓球下降,右端乒乓球上升,D项错误。11.(1)元素(2)As2S3(3)O3或CH4(合理即可)(4)O2BC解析:(1)生活中接触到“加铁
16、酱油”“加碘食盐”等中的“铁”“碘”不是以单质、分子、原子等形式存在,这里所指的“铁”“碘”是强调存在的元素,与具体形态无关。(2)三硫化二砷可根据读法反推,化学式可写为As2S3。(3)二氧化碳含量过高会加剧温室效应,形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有臭氧、甲烷、一氧化二氮等其他气体。(4)若甲、乙为氧化物,则丙物质一定是单质,根据它们的转化关系,推断甲为过氧化氢,乙为水,丙为氧气,代入图中关系验证:过氧化氢分解为水和氧气;水电解分解为氧气和氢气;氢气在氧气中燃烧生成水,验证正确,故丙为O2。若甲为单质,则乙、丙为氧化物,乙的相对分子质量大于丙,可推断甲为碳或氧气,乙为二氧化碳,丙为一氧
17、化碳,代入图中关系验证:碳充分燃烧生成二氧化碳;碳不充分燃烧生成一氧化碳;二氧化碳被碳还原可生成一氧化碳;一氧化碳燃烧可生成二氧化碳或一氧化碳还原氧化铁等也可得到二氧化碳。甲可能是碳,也可能是氧气,A项错误;反应是二氧化碳被还原为一氧化碳,属于还原反应,B项正确;乙、丙为一氧化碳和二氧化碳,组成元素相同,C项正确;反应是一氧化碳燃烧生成二氧化碳或一氧化碳还原氧化铁得到二氧化碳,故不一定属于化合反应,D项错误,故选BC。12.(1)CaCO3(2)制碳酸饮料(合理即可)(3)+2(4)化合反应(5)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O解析:(1)白垩与大理石、石灰石的主要成分相同,都是碳酸钙
18、,化学式为CaCO3;(2)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳可用于制碳酸饮料等;(3)该流程中涉及的物质有碳酸钙、氧化钙、二氧化碳、氢氧化钙,其中金属元素为钙元素,为+2价;(4)步骤是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;(5)步骤是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O。13.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2)二氧化碳的密度比空气的密度大将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满(3)短蜡烛先接触到二氧化碳(4)ab解析:(1)该反应为大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸
19、反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(2)选择装置B收集二氧化碳,理由是:二氧化碳的密度比空气的密度大;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。(3)该实验中,导管伸到了烧杯底部,短蜡烛先接触到二氧化碳,无论二氧化碳的密度是否比空气的密度大,短蜡烛均先熄灭,故该结论不可靠。(4)FG段压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗中,故试管中液面下降,a符合题意;GH段压强不变,是因为试管中固体与液体脱离,反应停止,b符合题意;HI段压强下降,是因为打开弹簧夹,二氧化碳气体输出,c不符合题意,故选
20、ab。14.【猜想假设】铁粉和氧化铜粉末的混合物【设计方案】黑色粉末无变化,澄清石灰水不变浑浊成立黑色粉末部分变红,澄清石灰水变浑浊【反思评价】 (1)b处放一盏燃着的酒精灯或系一只气球来收集尾气(2)CO+CuOCu+CO2解析:猜想假设根据所给信息,可知猜想三:黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉的混合物。设计方案铁粉不能与一氧化碳反应,氧化铜与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,因此如果猜想一成立,黑色粉末是铁粉,铁粉与一氧化碳不反应,则黑色粉末无变化,澄清石灰水不变浑浊;一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,若黑色粉末全部变红,澄清石灰水变浑浊,说明黑色粉末全部是氧化铜,则猜想二成立;若猜想
21、三成立,即黑色粉末是铁粉和氧化铜的混合物,通入一氧化碳加热,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,则黑色粉末部分变红,澄清石灰水变浑浊。反思评价(1)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,此实验装置的不足之处是没有尾气处理装置,改进措施是在b处放一盏燃着的酒精灯或系一只气球来收集尾气;(2)猜想二玻璃管中一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2。15.(1)根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为5.5 g+50 g-53.3 g=2.2 g。(2)解:设该鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO210044x2.2 g10044=x2.2 g x=5 g则该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为5 g5.5 g100%90.9%答:该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为90.9%。11
