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1、第六单元 碳和碳的氧化物一、单选题 1.如下图是一氧化碳还原氧化铜的实验。下列有关该实验的说法不正确的是（ ）A 该装置缺少尾气处理装置，会污染空气B 改用二氧化碳进行该实验也能看到完全相同的现象C 点燃酒精灯前应持续通入CO防止发生爆炸D 利用反应前后固体质量之差能算出参加反应的一氧化碳的质量2.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）A 这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2B 这四种物质的物理性质有较大差异的原因是构成这四种物质的原子种类不同C 常温下C60和碳纳米管的化学性质很活泼D 这四种物质原子构成不同，所以化学性质也不同3.硅（Si）是现代电子工业的基
2、础。工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得硅，同时还有一氧化碳生成。下列说法正确的是（ ）A 上述反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2COB 碳发生了还原反应C 碳表现氧化性D 二氧化硅是还原剂4.下列关于二氧化碳的说法错误的是 （ ）A 二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一B 大气中的二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质C 将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色D 实验室用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳5.下列对一些事实的解释错误的是（ ）A 选项AB 选项BC 选项CD 选项D6.我国的黑白山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨汁
3、中的炭（ ）A 具有氧化性B 具有还原性C 具有吸附性D 常温下化学性质稳定7.单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料。下列关于石墨烯的叙述中正确的是（ ）A 石墨烯的化学式为CB 石墨烯的硬度小于金刚石C 石墨烯属于化合物D 石墨烯中碳元素的化合价为8.下图是初中化学常见气体的发生与收集装置，有关这些装置的说法不正确的是 （ ）A 装置I可作为固体加热制取气体的发生装置B 装置II中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替C 装置III、IV可用于收集密度与空气差距较大，且不与空气中各成分反应的气体D 装置V可以用于收集
4、H2、O2，也可以用于实验室收集CO29.甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是（ ）A AB BC CD D10.下列有关实验室制取气体的说法错误的是（ ）A 装置可作为CO2的发生装置B 装置干燥O2时，气体由a管进b管出C 装置可用作O2的收集装置D 装置是收集CO2的验满方法11.欲除去CO2中混有的少量CO气体，可采用的方法是（ ）A 将混合气体点燃B 将混合气体通过澄清的石灰水C 将混合气体通过灼热的CuOD 将混合气体通过灼热的炭层12.已知：CuO+2C2Cu +CO2。下图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的
5、变化趋势。下列说法中，不正确的是（ ）A t1时，开始发生反应B t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变C c是固体混合物的质量D d是二氧化碳的质量13.下列有关说法不正确的是（ ）A 碳在过量的氧气中燃烧生成CO 和 CO2B C60的相对分子质量为720C 金刚石、石墨和C60分子都是由碳元素组成的单质D 常温下碳的化学性质不活泼14.如图所示IIV装置，可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是（ ）A 实验室制取二氧化碳可选用II、III装置B 实验室用固体锌粒和稀硫酸常温下反应制取氢气时可选用I、IV装置，气体从b管口通入C 实验室用氯酸钾制取氧气可选用I、IV装置，气体从
6、b管口通入D 实验室用过氧化氢溶液制取氧气，可选用II、III装置15.如下图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有（）不能燃烧不能支持燃烧还原性密度比空气大密度比空气小A B C D 二、填空题 16.如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题：（1）反应生成CO2的化学反应方程式是。（2）为了检验该装置的气密性，可将橡胶管用止水夹夹住，然后通过长颈漏斗向试管内注水，当，说明装置的气密性良好。（3）实验过程中加注的稀盐酸的液面必须浸没长颈漏斗的下端管口的理由是。17.已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质，A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示。请回答：（1）C的化学式为_。（2
7、）反应的化学方程式为_，该反应中被还原物质的化学式为_。18.如图是实验室制取和收集气体的常用装置图，请根据所给的装置图回答下列问题：（1）请写出装置图C中标号的仪器名称：；（2）实验室既能收集氧气，也能收集二氧化碳的收集装置为（填字母代号）；（3）实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取极易溶于水的氨气（NH3的相对分子质量为17）。请根据以上装置图选择，在实验室制取氨气时的发生装置和收集装置为（填字母代号）。19.“碳”的世界丰富多彩。（1）根据表中提供的信息，回答问题表中物质都是由碳元素组成的单质，物理性质不同的原因是_。（2）房屋装修后，可在室内放一些活性炭来吸收装修材料释放出的甲
8、醛、苯等有毒气体，这是利用活性炭的_性。20.如下图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块木炭，最终观察到红棕色_（填“变深”“不变”或“变浅”），漏斗中液面_（填“上升”“下降”或“不变”）。其原因为木炭具有_作用，使瓶中气体压强_外界大气压。21.一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。（1）有人认为，二者就像孪生兄弟，这是因为_（填序号）。A. 它们由同种分子构成 B. 它们由相同的元素组成C. 它们都有毒 D. 它们都溶于水（2）也有人认为，二者化学性质相差甚远，请给出一条支持他的理由：_。（3）其实，二者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程:_。22.实验室现有氯酸钾、二氧化
9、锰和稀盐酸，以及下列仪器。（1）若利用上述仪器和药品制取氧气，反应的化学方程式为，应补充的一种仪器是（填仪器名称）。（2）若补充一种药品（填名称），并利用上述仪器和药品制取二氧化碳，你选择的仪器是（填字母），添加药品前应进行的操作是。23.从二氧化碳灭火器中可得到干冰。（1）干冰的化学式为_。（2）干冰可做食品制冷剂，其原理是_。24.根据下列图文回答问题：（1）一个C60分子是由_构成的。（2）古代字画能够保存很长时间不褪色的原因是_。25.二氧化碳是引起温室效应的一种气体，因此，在日常生活中，我们需要倡导“低碳”生活要降低二氧化碳的排放，可采取的措施有：（任写三条即可）（1）；（2）；（3
10、）。26.已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、 B、 C 、D 、E 、F 五种物质之间的转化关系如下图所示。（部分生成物已省略）请回答：（1）B的化学式为，D的化学式为，F与B发生反应的化学方程式为。（2）反应的化学方程式为，上述反应中A 、F都具有性。（3）将两只用于医学研究的小白鼠分别放入盛放C 、F的两个瓶中，拧紧瓶盖，结果两只小白鼠很快都死了。造成小白鼠死亡的主要原因（填“相同”或“不同”）。三、实验与探究 27.CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。请回答以下有关问题：（1）CO气体能使人中
11、毒，其原因是_。（2）实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是_。（3）实验中图A处玻璃管中发生的现象是_，其化学反应方程式为_。（4）本实验存在一处不足之处请指出_。28.我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺，通过学习，同学们知道木炭可以作还原剂把氧化铜中的铜还原出来，小明查阅了大量的资料后，建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，他的理由是。（1）同学们按如图装置进行实验，当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时，（填写“可以”或者“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。（2）为了使氧化铜中的铜完全被还原，对于下列三组氧化铜和炭粉的质量比例，你建议选择（填写字母），简要说明你的理由。A. 3
12、6：3 B. 40：3 C. 48：3 答案解析1.【答案】B【解析】一氧化碳是一种有毒的气体，该装置缺少尾气处理装置，会污染空气，A说法正确；二氧化碳进行该实验，虽然集气瓶中澄清的石灰水变浑浊，但试管内的氧化铜无变化，B说法不正确；一氧化碳还原氧化铜的实验点燃酒精灯前持续通入CO，排净试管中的空气，防止发生爆炸，C说法正确；根据一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式，利用反应前后固体质量之差能计算出参加反应的一氧化碳的质量，D说法正确。2.【答案】A【解析】金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素组成的单质，完全燃烧时的产物都是二氧化碳；因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60、碳纳米管
13、这四种物质的物理性质有较大差异；常温下C60和碳纳米管的化学性质很稳定；这四种物质原子构成相同，所以化学性质也相似。3.【答案】A【解析】根据提示信息可以判断该反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO，在反应中，碳能夺取二氧化硅中的氧具有还原性，碳是还原剂，发生了氧化反应，所以只有A正确。4.【答案】D【解析】石灰石和稀硫酸反应，常因为生产微溶的硫酸钙附着在石灰石的表面，而使反应物不能充分接触，导致反应停止，故实验室一般不用石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳。5.【答案】C【解析】焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来是利用焦炭的还原性，C的解释不正确，其他各项的解释都是正确的。6.【答案】D
14、【解析】用墨汁画的国画不易褪色，是因为墨汁中的碳的化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应。7.【答案】A【解析】单侧石墨成为石墨烯为碳的单质其化学式为C，化合价为0价，根据石墨烯是最坚硬的材料可知石墨烯硬度大于金刚石的硬度。8.【答案】D【解析】装置I适用于加热固体制取气体的反应，A说法正确；装置II中长颈漏斗用于添加液体，可以用分液漏斗、医用注射器代替，B说法正确；装置III、IV都是排空气法收集气体，可用于收集密度与空气差距较大，且不与空气中各成分反应的气体，C说法正确；二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，D说法不正确。9.【答案】C【解析】因为二氧化碳易溶于水，密度比空气
15、大，故只能采用向上排空气法收集；因为氧气不易溶于水，密度比空气大，故可以采用向上排空气法或排水法收集，因此都可以用向上排空气法收集，故C正确。10.【答案】D【解析】制取二氧化碳的装置应选择“固液常温型”，A说法正确；用洗气瓶干燥气体时，气体应沿导管“长进短出”，B说法正确；氧气密度比空气大，可采用向上排空气法收集，C说法正确；验满二氧化碳应将燃着的木条放在瓶口，D说法错误。11.【答案】C【解析】A的意图是想将混合气体中的CO通过点燃的方法使之转化为CO2而除去，但是因为混合气体的主要成分是CO2，CO2不支持燃烧，因此很难点燃。另外要点燃就必须引入O2，而O2的量又很难控制，一旦过量，引入
16、的O2就会成为新的杂质；B、D除去的是CO2气体；C利用CO的还原性而将其除去。12.【答案】C【解析】由图像可知，t1时各物质的质量开始发生变化，说明了反应开始发生，A说法正确；反应前后固体中铜元素的质量不变，B说法正确；根据化学方程式中的质量比可知，生成铜的质量要比二氧化碳的质量多，所以c为铜的质量，d应为生成二氧化碳的质量，c说法错误；由上述分析可知，d应为生成的二氧化碳的质量，D说法正确。13.【答案】A【解析】碳在过量的氧气中燃烧只生成二氧化碳，氧气不足时才生成一氧化碳，选项A说法错误；C60的相对分子质量=1260=720，选项B说法正确；金刚石、石墨和C60分子都是由碳元素组成的
17、单质，选项C说法正确；常温下碳的化学性质不活泼，选项D说法正确。14.【答案】D【解析】因为二氧化碳气体能溶于水，故不能用排水法收集，故A错误；实验室制取氢气用的药品是固体与液体，反应在常温下进行的，氢气的密度比空气小，应该从b管进入，故B错误；氧气的密度比空气大，用IV来收集时，应从a进入，C错误；过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应是在常温下进行的，选用B装置制取，氧气不易溶于水，可用排水法收集，D正确。15.【答案】C【解析】图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭，然后上面的蜡烛才熄灭，这一现象证明了二氧化碳的密度大于空气，不能燃烧也不能支持燃烧，但不能证明二氧化碳是否具有还原性。16.【答
18、案】（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 （2）长颈漏斗中形成一段稳定的水柱（3）防止二氧化碳从长颈漏斗处逸出【解析】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；（2）检验图中发生装置的气密性的方法是：用止水夹夹紧胶皮管，从长颈漏斗中加水，至管内形成一段液柱，观察液柱如果不下落，则气密性良好；（3）长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下，为防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出。17.【答案】（1）CO2（2）C+2CuO2Cu+CO2 CuO【解析】C能使澄清的石灰水变浑浊，C是二氧化碳，根据A与B反应生成C与D的现象，出现黑色变红色，可知该反应为氧化铜变成铜，同时生成了二氧化碳
19、，又因为A、B是粉末，只能是炭粉与氧化铜之间的反应，该反应中氧化铜失去氧被还原。18.【答案】（1）集气瓶 （2）C （3）A、D【解析】（1）标号的仪器名称是集气瓶；（2）氧气的密度比空气大，不易溶于水，可选用向上排空气法、排水法收集；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可选用向上排空气法收集，故实验室既能收集氧气，也能收集二氧化碳的收集装置为C。（3）实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取氨气，属于固体加热型，应该选用的发生装置是A；氨气极易溶于水，不能用排水法收集；NH3的相对分子质量为17，小于空气的平均相对分子质量29，密度比空气的小，可选用向下排空气法收集；故在实验室制取氨气时
20、的发生装置和收集装置为A和D。19.【答案】（1）玻璃刻刀 导电性 碳原子的排列方式不同 （2）吸附【解析】（1）金刚石的硬度大，可以用作玻璃刻刀、钻探机的钻头等，石墨具有导电性，可以作电极材料，碳元素组成的单质，物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同。（2）活性炭具有吸附性，房屋装修后，可在室内放一些活性炭来吸收装修材料释放出的甲醛、苯等有毒气体。20.【答案】变浅 上升 吸附 小于【解析】由于木炭具有吸附性，会吸附红棕色的二氧化氮气体，气体的颜色会变浅，同时由于气体被吸附，瓶中的压强会减小，在大气压的作用下，漏斗中的液面会上升。21.【答案】（1）B （2）一个二氧化碳分子比一个一氧化碳
21、分子多一个氧原子 （3）2CO+O22CO2（或CO2+C2CO）【解析】一氧化碳和二氧化碳的相似之处是组成元素相同；由于分子的构成不同，导致化学性质相差甚远；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温加热的条件下可生成一氧化碳。22.【答案】（1）2KClO32KCl+3O2 水槽（2）石灰石或大理石 abefg 检查装置的气密性【解析】（1）用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时，应该把氯酸钾和二氧化锰的混合物放在试管中加热；需要的仪器有试管、铁架台、集气瓶、带导管的单孔橡皮塞、酒精灯和水槽。（2）因为实验室制取二氧化碳不需要加热，选择的仪器有铁架台、试管、长颈漏斗、集气瓶、带导管的双
22、孔橡皮塞；石灰石或大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可以用于制取二氧化碳，在加入药品前一定要先检查装置的气密性。23.【答案】（1）CO2（2）干冰易升华，升华时吸收周围的热量【解析】干冰是固态的二氧化碳，其化学式为CO2；干冰易升华，它升华时能够吸收热量，常用作制冷剂。24.【答案】（1）60个碳原子 （2）常温下碳的化学性质不活泼【解析】一个C60分子是由60个碳原子构成的；石墨的主要成分是碳，用墨汁书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质不活泼。25.【答案】（1）减少使用化石燃料 （2）更多地利用清洁燃料 （3）大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林 （或其他
23、合理答案）【解析】产生二氧化碳的主要原因是化石燃料的燃烧，因此要减少化石燃料的使用，更多地利用清洁燃料；另外，植物能把二氧化碳转化为氧气，因此要大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。26.【答案】（1）CuO Cu CO+CuOCu+CO2（2）CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 还原（3）不同【解析】C和澄清石灰水反应会生成白色沉淀E，所以C是二氧化碳，D是碳酸钙，A、B为两种黑色粉末，D为红色单质，所以D是铜，A和B反应会生成铜和二氧化碳，所以A是氧化铜和碳中的一种；C可以转化为F，F和B反应产生铜，因此F应该是二氧化碳和碳反应产生的一氧化碳，一氧化碳还原氧化铜产生铜，因此B是氧化铜，
24、A是碳，带入验证符合转化关系。F和B的反应是一氧化碳还原氧化铜得到铜和二氧化碳；反应是二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，碳和一氧化碳都具有还原性，表现出还原性；C是二氧化碳，不能支持燃烧，F是一氧化碳，有毒性，都会使小白鼠死亡，原理是不同的。27.【答案】（1）一氧化碳极易与血红蛋白结合，使血红蛋白失去了携氧能力，造成人体内缺氧 （2）排尽装置内的空气，阻止加热时发生爆炸 （3）粉末由黑色逐渐变成红色 CO+CuOCu+CO2（4）C处少了尾气处理装置【解析】（1）一氧化碳气体能使人中毒，原因是一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力高200300倍，所以一氧化碳极易与血红
25、蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧能力和作用，造成组织窒息。（2）一氧化碳具有可燃性，若混有氧气，在点燃的条件下可能会发生爆炸，所以点燃时应该先通入一氧化碳排尽装置内的空气，才能防止在加热的条件下发生爆炸。（3）一氧化碳还原氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体。（4）一氧化碳有毒，直接排入空气中会污染空气，所以C处少了一个尾气处理装置。28.【答案】增大反应物的接触面积，使反应更充分（1）不能（2）A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行【解析】（1）与反应物的接触面积越大，反应速率越快，所以把块状的木炭变成碳粉更利于反应的进行。（2）实验时首先要检查装置的气密性，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，可能是炭与氧气反应生成的二氧化碳，故不能判断碳一氧化铜发生了反应。（3）在选择氧化铜和碳的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭，不能按反应的比例选择，碳粉要稍多一些，有利于反应充分进行，根据化学方程式2CuO+C2Cu+CO2，可以计算氧化铜与碳完全反应时质量比为40：3，而碳粉稍微多一点，所以选A。