第2讲碳和碳的氧化物详解.docx

第2讲碳和碳的氧化物详解.docx

《第2讲碳和碳的氧化物详解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2讲碳和碳的氧化物详解.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第2讲碳和碳的氧化物详解

第2讲　碳和碳的氧化物

第1课时　金刚石、石墨和C60

一、选择题

1．下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是（C）

A．这四种物质都很软，可作润滑剂

B．这四种物质碳原子的排列方式相同

C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2

D．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子

2．下列说法中正确的是（C）

A．由一种元素组成的物质，一定是纯净物

B．吸附是化学变化

C．在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化

D．一种元素只能形成一种单质

3．炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。

下列说法中错误的是（D）

A．炭雕作为艺术品可以长久保存

B．炭雕能吸附室内微量的有害气体

C．摆放炭雕时必须远离火种

D．将制炭雕的下脚料末与氧化铜粉末共热，不能发生反应

4．动车与高铁是现代快速发展的交通工具，当列车开动时，列车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，你认为接触点的材料应选用（B）

A．金刚石　　B．石墨　　　C．铝　　　　D．锡

5．下列关于碳单质的说法中正确的是（A）

A．C60的相对分子质量为720

B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同

C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来

D．石墨很软，不能用于制石墨电极

6．（2015，重庆A）我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SiC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（B）

A．分子B．原子C．离子D．中子

7．结构决定性质。

碳单质在常温下化学性质具有稳定性，其决定原因是（C）

A．碳原子的排列方式特殊

B．碳元素的原子核外电子数目

C．碳原子的最外层电子数目

D．碳单质的状态

8．（2015，成都）按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是（D）

A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀

B．网罩的作用是集中火焰，提高温度

C．可观察到澄清石灰水变浑浊

D．产生的气体一定没有CO

9．关于碳的化学性质，叙述不正确的是（C）

A．温度越高，碳的活泼性越强

B．碳具有还原性，炽热的碳能使氧化铁还原成铁

C．碳在氧气中充分燃烧是放热反应，而不充分燃烧是吸热反应

D．碳在常温下能长时间保存不变质

10．有关2CuO＋C

2Cu＋CO2↑的反应，说法正确的是（A）

A．CuO具有氧化性

B．C发生了还原反应

C．反应前后铜元素的化合价没有改变

D．反应前后固体质量不变

11．下列各反应中，碳不是作为还原剂的是（B）

A．CO2＋C

2CO

B．2Mg＋CO2

2MgO＋C

C．C＋H2O

H2＋CO

D．3C＋2Fe2O3

4Fe＋3CO2↑

12．下列各组物质分别置于密闭容器中，在一定条件下充分反应后，密闭容器中的气态物质为纯净物的是（B）

A．分子个数比为1∶1的CO和O2

B．分子个数比为1∶1的H2和Cl2

C．质量比为1∶5的CH4和O2

D．质量比为1∶3的C和O2

二、填空与简答题

13．按下列要求书写化学方程式：

（1）镁在氧气中燃烧__2Mg＋O2

2MgO__；

（2）高温时碳还原氧化铜__C＋2CuO

2Cu＋CO2↑__；

（3）碳在高温下与水反应生成一氧化碳和氢气__C＋H2O

H2＋CO__。

14．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。

根据所学知识回答：

（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为__4__，常温下碳的化学性质__不活泼__（填“活泼”或“不活泼”）。

（2）图②、③、④对应三种碳单质：

图②单质的名称是__金刚石__，图③单质的名称是__石墨__，图④单质的化学式是__C60__。

（3）C为＋4价，Cl为－1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为__CCl4__。

（4）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几小块木炭，最终观察到红棕色__消失__（填“变深”“消失”或“不变”），漏斗中液面__上升__（填“上升”“下降”或“不变”），其原因为：

木炭具有__吸附__作用，使瓶中气压__小于__外界大气压。

15．某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：

【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是：

Ⅰ.石墨棒；Ⅱ.__铝箔__。

【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹。

按上述操作步骤实验，黑色粉末__不变红__，那么猜想Ⅱ不成立。

【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为__C＋2CuO

2Cu＋CO2↑__。

【改进】把石墨棒换成铝粉，重复上述操作，又获成功。

那么，称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是__验证铝粉能否与氧化铜反应__。

改进后的实验证明，金属铝与铜活动性顺序是__Al>Cu__，该反应的化学方程式为__2Al＋3CuO

3Cu＋Al2O3__。

【拓展】如果使用复印机的“炭粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。

联想到在空气中灼热的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是__反应物间的接触面积（或反应物的形状）影响反应速率（或反应物之间的接触面积越大反应速率越快。

或其他合理表述）__。

16．（2015，佛山）某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：

（1）检查装置气密性的方法是：

将导管浸入水中，__双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，放开手后导管中出现上升的水柱__，说明装置气密性良好。

（2）证明碳具有还原性的实验现象是__试管内黑色粉末变红__，__澄清石灰水变浑浊__。

（3）CuO发生__还原__反应（填“氧化”或“还原”）。

（4）酒精灯加上网罩的作用是__使酒精灯火焰更加集中，提高温度__。

17．A是非金属，E是金属，B、C、D是化合物，它们之间有如下图所示的转化关系（反应条件已略去）。

请回答下列问题：

（1）在①②③④中，属于化合反应的是__③④__（填序号）。

（2）反应①的化学方程式是__C＋2CuO

2Cu＋CO2↑__。

（3）在实验室里，反应①选择下图中的__丙__（填“甲”“乙”或“丙”，下同）装置进行实验，反应②选择下图中的__甲__进行实验。

第2课时　二氧化碳和一氧化碳

一、选择题

1．（2015，滨州）二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（B）

A．二氧化碳能用作灭火剂

B．干冰能用于人工降雨

C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料

D．二氧化碳用作气体肥料

2．（2015，北京）如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。

下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（D）

A．①变红，③不变红

B．④变红，③不变红

C．①、④变红，②、③不变红

D．④比①先变红，②、③不变红

3．（2015，广州）如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（A）

①试管内液面上升　②试管内溶液变红　③试管内液面不上升　④试管内溶液变蓝　⑤试管内溶液不变色

A．①②　　　B．①④　　　C．②③　　　D．③⑤

4．（2015，龙岩）下列关于O2、CO2的说法正确的是（B）

A．都含有氧分子

B．CO2可用于灭火

C．植物的光合作用可将O2转化成CO2

D．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水

5．（2015，襄阳）在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生发应，下列叙述正确的是（B）

A．反应产生的气体都有毒

B．反应中都有红色固体生成

C．反应类型都是置换反应

D．反应的生成物不同

6．（2015，眉山）下列关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“

”表示相互能反应）说法正确的是（C）

A．“C

CO2”的反应是放热反应

B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应

C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳

D．“CO2H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证

7．（2015，长沙）下列关于碳及其氧化物的说法中，正确的是（C）

A．金刚石、石墨都是碳的单质，其硬度都很大

B．CO2可用作燃料

C．CO有还原性，可用于冶炼金属

D．CO2通入紫色石蕊溶液，溶液变红，加热后溶液颜色不变

8．（2015西工大附中四模）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。

下列做法不符合“低碳”要求的是（B）

A．节约纸张

B．大量使用化石燃料

C．提倡使用节能技术和节能产品

D．尽量乘坐公交车

9．（2015铁一中三模）下列关于碳及碳的化合物的说法正确的是（A）

A．金刚石、石墨的化学式都是C，石墨转化为金刚石属于化学变化

B．实现C→CO2的转化，只能通过燃烧的方式

C．二氧化碳有毒，因此进入久未开启的菜窖之前，必须先做灯火试验

D．CO是一种无色无味的能溶于水的有毒气体，所以可以在室内放一盆水防止CO中毒

10．（2015，邵阳）关于一氧化碳和二氧化碳的说法中，正确的是（D）

A．CO的含量增加会导致温室效应

B．室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒

C．CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质相同

D．大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用

二、填空及简答题

11．（2015，宜昌）二氧化碳是一种重要的化学物质，请写出下列化学方程式：

（1）二氧化碳和水反应__CO2＋H2O===H2CO3__；

（2）二氧化碳和澄清的石灰水反应__CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O__；

（3）尿素是一种重要的化学肥料，其化学式为CO（NH2）2。

工业上，可以在高温高压的条件下，以二氧化碳和NH3为原料制得尿素并生成水，化学方程式为__CO2＋2NH3

CO（NH2）2＋H2O__。

12．（2015，重庆B）学习化学后，我们学会了从微观角度认识物质。

（1）已知碳原子和氧原子的结构示意图分别为：

和

两种原子中相等的是__C__（填序号）。

A．质子数B．电子数

C．第一层电子数D．第二层电子数

（2）保持一氧化碳化学性质的粒子名称是__一氧化碳分子__。

（3）下图是一氧化碳与氧气反应的微观模型图，请在下图方框中以图示的方式完成该化学反应的微观过程（图中

表示氧原子，

表示碳原子）。

13．（2015，自贡）如图，在实验台上放置两瓶气体，集气瓶A、B中分别盛有CO2、O2、H2中的一种。

（1）由放置方法判断出A瓶中的气体是__H2__。

（2）将带火星的木条伸入B瓶中，若木条复燃，则B瓶中的气体是__O2__。

（3）将一种碱溶液__Ca（OH）2__（填化学式）倒入B瓶中，振荡，若出现浑浊，则B瓶中是CO2气体。

三、实验及探究题

14．（2015，龙岩）下图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置。

该反应利用CO的还原性，将Fe2O3中的铁还原出来。

（1）写出高温条件下CO与Fe2O3反应的化学方程式__3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2__。

（2）实验过程中，常在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯（灯焰处于导管口），这样做的目的是__防止反应剩余的一氧化碳逸散，污染空气__。

（3）通过B装置可检验A中的生成物含有CO2，该反应的化学方程式为__Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。

（4）在此实验中，我们还认识到CO和CO2的化学性质有许多的不同。

①请写出其中的一点__一氧化碳可燃，二氧化碳不可燃（其他合理答案均可）__。

②试从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是__CO与CO2分子的结构不同__。

15．（2014，山西）化学兴趣小组的同学设计并进行了CO2的制取与性质的实验。

【制取与性质】

如图A，检查装置的气密性，操作为__导管末端放入水中，手握试管__，观察到导管口有气泡冒出。

然后加入药品，固定装置，制取CO2，有关化学方程式__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。

如图B，现象为__下层蜡烛先灭，上层蜡烛后灭__，说明CO2的性质是__不能燃烧，不支持燃烧，密度比空气大__。

由此推知，一般情况下可燃物燃烧的条件之一是__与O2（或空气）接触__。

【反思与交流】

（1）制备气体时选择发生装置需考虑的因素有__反应物的状态和反应条件__。

（2）欲证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2的含量不同，你的实验操作是：

取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体，__加入等体积等浓度（等溶质质量分数或饱和）澄清石灰水，振荡__。

第3课时　二氧化碳制取的研究

一、选择题

1．实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是（D）

2．实验室制取CO2有以下步骤：

①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2。

以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（B）

A．①②③④⑤⑥　　　　B．①④②③⑤⑥

C．①③②④⑤⑥D．③①②④⑤⑥

3．利用下列仪器制取相关气体，不能实现的是（C）

A．用锌和稀硫酸制取氢气

B．用双氧水和二氧化锰制取氧气

C．用高锰酸钾加热分解制取氧气

D．用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳

4．用下列四套实验装置制取CO2气体，由于装置错误导致可能收集不到CO2的是（C）

5．常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。

而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。

由此得出的结论或推理正确的是（B）

A．物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关

B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应

C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同

D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解

6．（2015，泰安）下列有关实验室制取气体的说法错误的是（D）

A．装置①可作为CO2的发生装置

B．装置②干燥O2时，气体由a管进b管出

C．装置③可用作O2的收集装置

D．装置④是收集CO2气体的验满方法

7．在实验室中，同学们用如图装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（A）

【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2。

A．①中固体反应物也可用Na2CO3固体代替

B．③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体

C．④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O

D．将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2

二、实验及探究题

8．（2015，益阳）在一次化学课上，老师提供了以下装置探究制取气体的方法。

请回答：

（1）可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置是__B__；

A．①与③　　　　　　　　B．①与④

C．②与③D．②与④

（2）写出实验室制取CO2的化学方程式__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__；

（3）利用装置③收集的气体具有的性质是__密度比空气的小__。

9．（2015，菏泽）某化学小组Ⅰ探究用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，并进行性质实验。

下图是有关实验的部分装置，请根据要求回答问题：

（1）a仪器的名称为__长颈漏斗__；甲同学用A和C组合制取二氧化碳，乙同学用B和C组合制取二氧化碳，你认为哪个组合更便于控制反应__乙__（填“甲”或“乙”）。

（2）同学利用装置D进行性质实验时，观察到紫色石蕊试液变红色，将红色液体充分加热未能重新变为紫色，你认为可能的原因是__通入的二氧化碳气体中含有少量氯化氢气体__；为使上述红色液体加热后能重新变为紫色，在气体通入装置D之前可接入上图装置__F__（填字母序号），在该装置中发生的主要化学反应方程式为__NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑__。

（3）乙同学将CO2通入到氢氧化钠溶液中，无明显现象，经过思考讨论后，设计了如图G装置，使该反应有了明显现象，则装置G中的现象为__小气球逐渐膨胀起来或小气球变大__。

10．（2014，襄阳）小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用甲、乙装置（气密性均良好）进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。

针对此现象，同学们提出了自己的想法。

小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是__产生的气体从长颈漏斗中逸出（或长颈漏斗的下端管口插在液面以上）__。

【提出问题】小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？

【作出猜想】猜想一：

澄清石灰水变质。

猜想二：

反应产生的气体除了有二氧化碳外，还有氯化氢。

【查阅资料】氯化氢气体溶于水形成盐酸。

【实验探究】

实验

　　　实验步骤

实验现象

实验结论

实验Ⅰ

将纯净的CO2通入到该实验所用的澄清石灰水中

澄清的石灰水变浑浊

猜想一

不成立

实验Ⅱ

将反应产生的气体通入到__AgNO3溶液中__

__有白色沉淀产生（或溶液变浑浊）__

猜想二

成立

同学们经过讨论发现，用丙装置（如右图）在A、B中均加入实验Ⅱ中所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中B装置所起的作用是__检验氯化氢气体是否除尽__。

如果看到__A中有白色沉淀产生，B、C中无现象（或A中溶液变浑浊，B、C中无现象）__现象，则两个猜想都成立。

【实验反思】由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是__浓盐酸__。