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1、课时训练(五)第5课时碳和碳的氧化物|夯实基础|类型1碳单质的性质和用途1.2018广州 下列有关金刚石、石墨的说法正确的是()A.都是由碳元素组成 B.都是黑色固体C.都能导电 D.硬度都很大2.2018威海 石墨烯是一种革命性材料,具有优异的光学、电学和力学特性。图Z5-1为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图,图中小球代表碳原子。下列说法正确的是()图Z5-1石墨烯是一种新型化合物三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质石墨烯有超强的导电性和导热性,说明石墨烯的化学性质和金属相似A. B.C. D.类型2二氧化碳在自然界中的循环3.2018潍坊
2、 如图Z5-2是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3,Y为C6H12O6)。下列说法不正确的是()图Z5-2A.图甲中的转化1是酸雨形成的主要原因B.图乙中可实现有机物与无机物的相互转化C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定类型3二氧化碳的性质和制法4.2018湘西 下列关于CO2性质和用途描述错误的是()A.CO2既不能燃烧也不能支持燃烧B.CO2能从一个容器倾倒到另一个容器C.CO2不溶于水D.CO2的固体(干冰)可作制冷剂5.如图Z5-3所示,甲瓶中盛放的是浓硫酸,乙瓶中盛放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀
3、门,打开阀门,紫色小花不变色;若关闭阀门,打开阀门,紫色小花()图Z5-3A.变成红色 B.变成蓝色C.变成白色 D.不变色6.2018安徽 如图Z5-4是实验室中常见装置,回答下列问题。查阅资料:常温下,CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。图Z5-4(1)仪器X的名称是。(2)实验室制取CO2应选用的发生装置是(填序号),反应的化学方程式是 ,该反应属于(填反应类型)。(3)常温下,下列收集CO2的方法中不可行的是(填序号)。a.向上排空气法 b.向下排空气法 c.排饱和NaHCO3溶液法(4)某同学进行图D所示的操作时,观察到高的蜡烛先熄灭,其原因可能是。类型4一氧化碳的性质7.2017鄂州
4、 为加深对一氧化碳还原性的理解,减少一氧化碳对环境的污染,某同学设计了如图Z5-5所示的实验,请回答下列问题。图Z5-5(1)图B中,薄铜片受热时发生反应的化学方程式为。(2)趁热将图B所示的薄铜片插入到图A所示的装置中(如图C所示),观察薄铜片的颜色发生变化,现象是;振荡集气瓶,观察到的现象是。(3)实验结束后用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体,有明显的蓝色火焰出现,该反应的化学方程式为 。|能力提升|1.2018宁波 三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是()A.C2O
5、3中碳元素的化合价为+4B.三氧化二碳具有还原性C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳D.与氢氧化钠溶液反应可生成盐2.已知A、B为两种黑色粉末状固体,E是能与血红蛋白结合的有毒气体,D为红色单质。A、B、C、D、E、F六种物质之间的转化关系如图Z5-6所示。图Z5-6(1)请描述固体D的一个物理性质和对应的用途(颜色除外):。(2)B和E反应的化学方程式为。(3)写出CF的化学方程式:。(4)写出AE的化学方程式: 。3.2017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Z5-7所示装置进行实验,预期的实验现
6、象及结论如下:.若澄清石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳;.若澄清石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。图Z5-7(1)该同学的猜想是否严谨,请你说明理由: 。(2)设计一个实验,验证(1)中你的理由。请简述你的实验方案: 。(3)该实验装置存在的缺陷是。(4)反应结束时,停止实验的操作步骤是。(5)实验后发现试管内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物,清洗试管的方法是 。4.2018本溪 在一次化学课上,老师提供了以下装置制取二氧化碳并验证其性质。请回答:图Z5-8(1)仪器a的名称是 。(2)实验室制取二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。实验室常用A装置作为制取二氧化碳的发生装置,选择气体
7、发生装置时,应考虑的因素有;收集二氧化碳应选择的装置是(填序号)。(3)收集到的二氧化碳中常混有氯化氢气体。要除去二氧化碳中混有的氯化氢,将气体通过E装置能否达到实验目的?(填“能”或“否”)。(4)用F装置验证二氧化碳的性质,通入二氧化碳后,试管中产生的现象是 。参考答案|夯实基础|1.A解析 金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质;石墨是黑色固体,金刚石是无色透明的晶体;石墨能导电,金刚石不能导电;金刚石是天然存在的硬度最大的物质,石墨质软。2.B解析 石墨烯是一种单质;三种物质都是碳元素组成的单质,分别在足量的氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳;由结构模型图看出,金刚石和石墨烯是组成相同
8、但结构不同的两种物质;石墨烯有超强的导电性和导热性,说明石墨烯的物理性质和金属相似。3.A解析 图甲中转化1是水与二氧化碳的反应,反应的化学方程式为 CO2+H2OH2CO3,不是酸雨形成的主要原因。4.C解析 二氧化碳能溶于水。5.A6.(1)长颈漏斗(2)ACaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2复分解反应(3)b(4)二氧化碳倾倒过快,先使高位蜡烛火焰附近氧气浓度减小解析 本题考查的是二氧化碳气体的实验室制取及其化学性质。(1)由图知,X仪器的名称是长颈漏斗。(2)实验室用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应物为固体和液体,反应条件为常温,故可选用装置A作发生装置。
9、装置B中长颈漏斗下端管口未液封,会使产生的二氧化碳逸出。大理石(或石灰石)的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;该反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和碳酸,碳酸不稳定,分解生成水和二氧化碳,故该反应为复分解反应。(3)CO2的密度大于空气的密度,可用向上排空气法收集;CO2难溶于NaHCO3饱和溶液,也可用排饱和NaHCO3溶液法收集。(4)进行D所示的操作时,若二氧化碳倾倒过快,会先使高位蜡烛火焰附近氧气浓度减小而先熄灭。7.(1)2Cu+O22CuO(2)薄铜片表面由黑变红澄清石灰水变浑浊(3)
10、2CO+O22CO2|能力提升|1.A解析 根据化合物中正负化合价的代数和为0,C2O3中氧元素的化合价为-2,可推出碳元素的化合价为+3。2.(1)导电性,作电线(2)CuO+COCu+CO2(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(4)2C+O22CO3.(1)不严谨,气体产物可能是CO和CO2的混合物(2)先将混合气体通入澄清石灰水,再通入足量NaOH溶液,最后通入到灼热的氧化铜中,观察现象,若澄清石灰水变浑浊,玻璃管中固体变红,则猜想正确(3)没有尾气处理装置(合理即可)(4)先将导管移出水面,再熄灭酒精灯(5)向试管中加入足量稀盐酸清洗解析 (1)该同学的猜想不严谨,因为碳和氧
11、化铜在高温的条件下反应,生成的气体中可能既有二氧化碳,又有一氧化碳,且一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊。(2)设计实验时,要先验证二氧化碳的存在,后验证一氧化碳的存在,方案是:先将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明气体中有二氧化碳,再将气体通入氢氧化钠溶液中,把二氧化碳气体完全吸收,最后将气体通入到灼热的氧化铜中,若观察到黑色固体变为红色,证明气体中含有一氧化碳。(3)实验中可能产生一氧化碳,一氧化碳与澄清石灰水不反应,且一氧化碳有毒,排放到空气中会造成空气污染,所以,图示装置的缺陷是没有进行尾气处理。(4)反应结束时,应先将导管从澄清石灰水中移出,再停止加热,否则试管中的液体会倒吸
12、入刚停止加热的热试管中,使试管炸裂。(5)实验后试管中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙,碳酸钙不溶于水,但能与稀盐酸反应生成易溶于水的氯化钙,所以,可以先加稀盐酸进行清洗,再用水冲洗。4.(1)集气瓶(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2反应物的状态和反应条件B(3)否(4)溶液由紫色变成红色解析 (1)仪器a的名称是集气瓶。(2)实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,原理是盐酸和碳酸钙常温下反应生成二氧化碳、氯化钙、水,反应方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;选择气体发生装置时,应考虑的因素有反应物的状态和反应条件;二氧化碳的密度比空气的大,可以用向上排空气法收集。(3)因为氢氧化钠和盐酸、二氧化碳都能反应,所以不能用E装置除去二氧化碳中的氯化氢。(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,使溶液呈酸性,使紫色石蕊溶液变红。