第15講碳及其化合物2

第15講碳及其化合物一、碳同素異形體1.碳的單質(zhì)名稱性質(zhì)用途金剛石無色、透明、呈正八面體的晶體，不導(dǎo)電。天然物質(zhì)中最硬的物質(zhì)。做裝飾品、制鉆頭和切割玻璃、金屬、大理石石墨六角板狀、鱗片狀，質(zhì)軟、滑膩、有金屬光澤，熔點高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性良好。高溫潤滑劑，電極，制鉛筆芯，坩堝等C60（富勒烯/足球烯）具有金屬光澤的晶體，超導(dǎo)、強磁性，抗輻射、耐高壓、抗化學(xué)腐蝕超導(dǎo)材料等2.同素異形體金剛石、石墨和碳60都是由碳元素組成的單質(zhì)，由同一種元素組成不同的單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。金剛石、石墨和碳60互稱碳元素的同素異形體。氧元素的同素異形體有：氧氣O2、臭氧O3等。磷元素的同素異形體有：紅磷、白磷。3.無定形碳木炭、活性炭、焦炭、炭黑都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)組成的，統(tǒng)稱為無定形碳。無定形碳用途木炭用作燃料，吸附性，繪畫炭筆，制火藥焦炭化工原料，冶金還原劑活性炭吸附劑，制防毒面具等炭黑制中國墨、油墨、鞋油、顏料．作橡膠補強劑4.木炭的吸附作用：在500ml燒杯里注入約400ml水，滴入23滴紅墨水，再加入約10g活性炭。觀察現(xiàn)象。5.碳的化學(xué)性質(zhì)1）常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑(穩(wěn)定性)2）可燃性——碳可做燃料C+O2CO22C+O22CO3）還原性——碳可作還原劑，用于冶煉金屬木炭還原氧化銅將木炭粉和黑色的氧化銅粉末混合均勻，放入試管底部，按圖示裝置儀器。將試管口的導(dǎo)管通入澄清的石灰水里。用酒精噴燈加熱，觀察現(xiàn)象。冷卻后把試管里的固體物質(zhì)倒在紙上。觀察顏色、光澤的變化。高溫現(xiàn)象：黑色粉末變紅色，石灰水變渾濁高溫反應(yīng)方程式：C+2CuO====2Cu+CO2↑二、還原反應(yīng)1.還原反應(yīng)：含氧化合物中的氧被奪取的反應(yīng)，是失氧的過程。在化學(xué)反應(yīng)中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)必定同時發(fā)生。2.氧化劑和還原劑把提供氧的物質(zhì)稱為氧化劑，把奪取氧的物質(zhì)稱為還原劑。氧化劑和還原劑都是反應(yīng)物。三、碳的氧化物1.二氧化碳的性質(zhì)和用途（1）物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度溶解性無色、無味氣體，固態(tài)易升華CO2氣體CO2液體CO2氣體干冰干冰汽化吸收大量熱大于空氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.977g/L，是空氣的1.5倍可溶于水，通常條件下，1體積水溶解1體積CO2氣體，加壓時溶解更多（2）化學(xué)性質(zhì)①二氧化碳不能燃燒，一般也不支持燃燒，也不能供給呼吸。點燃②一些活潑金屬能在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，奪取二氧化碳中的氧，使二氧化碳還原成碳單質(zhì)，如：點燃2Mg＋CO2====2MgO＋C；高溫③高溫條件下，單質(zhì)碳也能奪取二氧化碳中的部分氧，使其還原為一氧化碳：高溫C＋CO2====2CO（吸熱反應(yīng)）④二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅（淺紅色）：CO2＋H2O===H2CO3；H2CO3極不穩(wěn)定，易分解：H2CO3H2O＋CO2↑，此時紅色石蕊試液又變?yōu)樽仙?。⑤二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁：CO2＋C(OH)2===CaCO3↓＋H2O此反應(yīng)可用來鑒定和檢驗二氧化碳。（3）二氧化碳的用途①由于二氧化碳既不燃燒一般也不能支持燃燒，且密度比空氣的大，所以可用來滅火。②“干冰”做制冷劑，用來保存食品和進行人工降雨。③二氧化碳是一種工業(yè)原料，可用來制純堿、尿素和汽水等。④植物進行光合作用，需要二氧化碳。在溫室里施用二氧化碳做肥料。2.一氧化碳的性質(zhì)和用途（1）物理性質(zhì)：一氧化碳通常是無色、無味的氣體，密度比空氣的略小，難溶于水。（2）化學(xué)性質(zhì)點燃①可燃性：一氧化碳燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，放出熱量，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁上附著的澄清石灰水變渾濁點燃化學(xué)方程式：2CO＋O2===2CO2；（注意：點燃一氧化碳前要驗純）②還原性：現(xiàn)象：黑色粉末變成紅色，澄清石灰水變渾濁。結(jié)論：生成了銅和二氧化碳?！鞣磻?yīng)方程式：△CO＋CuO====Cu＋CO2加熱前先通CO，防止CO不純加熱時發(fā)生爆炸。實驗完畢后先停止加熱后停止通CO，防止得到的銅被氧化；因CO有劇毒，上述兩項操作中多余的CO要燃燒掉，為此應(yīng)采用如上圖所示尾氣處理裝置。③毒性：CO和人體血紅蛋白的結(jié)合能力比氧與血紅蛋白的結(jié)合能力強200~300倍，而CO與血紅蛋白的解離比氧合血紅蛋白緩慢約3600倍，人吸入CO造成人體缺氧，嚴(yán)重者致死。CO輕度中毒者，應(yīng)該吸大量新鮮空氣或進行人工呼吸；醫(yī)療上常用靜脈注射亞甲基藍(lán)進行解毒。一氧化碳的用途：CO具有可燃性，可作燃料；CO具有還原性，可用來冶煉金屬，如煉鐵等。四、石灰石石灰石是制取建筑材料石灰的礦石原料。碳酸鈣（CaCO3）：石灰石的主要成分，不溶于水的白色固體。1）碳酸鈣的分解：高溫煅燒大理石，大理石表面會變白、疏松：高溫CaCO3====CaO+CO2高溫生石灰遇水變成熟石灰：CaO+H2O===Ca(OH)22）難溶的碳酸鈣在二氧化碳和水的作用下，會慢慢變成可溶的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2（溶洞的形成原理）碳酸氫鈣受熱分解，重新生成碳酸鈣沉淀：△Ca(HCO3)2====CaCO3+CO2+H2O（鐘乳石的形成原理）△一、單選題1．以下各物質(zhì)的用途是利用了其化學(xué)性質(zhì)的是A．木炭用作燃料 B．金剛石切割玻璃C．石墨制作鉛筆芯 D．活性炭吸附異味【答案】A【解析】A.木炭用作燃料是因為木炭具有可燃性，可燃性屬于化學(xué)性質(zhì)，該選項符合題意；B.金剛石用于切割玻璃是因為金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)，硬度屬于物理性質(zhì)，該選項不符合題意；C.石墨用于鉛筆芯是因為石墨很軟，且從紙上劃過會留下劃痕，該性質(zhì)屬于物理性質(zhì)，該選項不符合題意；D.活性炭可吸附異味是因為活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，該性質(zhì)屬于物理性質(zhì)，該選項不符合題意，故選A。2．互為同素異形體的是A．石灰水與石灰漿 B．金剛石與石墨C．二氧化碳與一氧化碳 D．氧氣與液氧【答案】B【解析】【分析】由同種元素形成的不同種單質(zhì)互為同素異形體，即互為同素異形體的物質(zhì)要滿足：同種元素組成；不同單質(zhì)。A、石灰水與石灰漿主要成分都是氫氧化鈣，不屬于同素異形體，故A錯誤；B、金剛石與石墨都是由碳元素形成的不同物質(zhì)，都是單質(zhì)，互為同素異形體，故B正確；C、二氧化碳與一氧化碳是兩種不同的化合物，不是單質(zhì)，故不屬于同素異形體，故C錯誤；D、氧氣和液氧都是同一種單質(zhì)的不同狀態(tài)，是同一種單質(zhì)，不屬于同素異形體，故D錯誤；故選B。3．相同物質(zhì)的量一氧化碳和二氧化碳，具有相同的A．質(zhì)量 B．原子數(shù) C．分子數(shù) D．氧元素質(zhì)量【答案】C【解析】A、一氧化碳和二氧化碳的相對分子質(zhì)量不相等，則它們的摩爾質(zhì)量不相等，等物質(zhì)的量的氧化碳和二氧化碳，它們的質(zhì)量不相等，錯誤；B、1個一氧化碳分子含有1個碳原子、1個氧原子；1個二氧化碳分子中分別含有1個氧原子、2個氧原子，則等物質(zhì)的量的一氧化碳和二氧化碳中，原子數(shù)不相等，錯誤；C、1mol任何物質(zhì)都含有阿伏加德羅常數(shù)個構(gòu)成該物質(zhì)的粒子，則等物質(zhì)的量的一氧化碳和氧化碳中，分子個數(shù)相等，正確；D、1個一氧化碳分子和1個二氧化碳的分子中碳原子的個數(shù)相等，氧原子的個數(shù)不相等，則等物質(zhì)的量的一氧化碳和二氧化碳中，氧元素質(zhì)量不相等，錯誤。故選C。4．科學(xué)家利用精密儀器把石墨拆成只有一個或幾個原子層厚的“碳片”，碳片是世界上最薄的材料。下列說法錯誤的是A．碳片是一種單質(zhì)B．碳片和C60是一種物質(zhì)C．在一定條件下，碳片可以還原氧化鐵D．碳片在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2【答案】B【解析】A、碳片是由碳原子組成的純凈物，屬于單質(zhì)，故選項說法正確；B、碳片是由碳原子構(gòu)成，C60是由分子構(gòu)成，兩者是不同種物質(zhì)，故選項說法錯誤；C、碳片屬于碳單質(zhì)，C具有還原性，可以還原氧化鐵，故選項說正確；D、碳片屬于碳單質(zhì)，C在氧氣中完全燃燒產(chǎn)物為二氧化碳，故選項說法正確；故選B。5．中國爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，“碳中和”中的“碳”指的是A．碳原子 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．活性炭【答案】B【解析】“碳中和”是指通過二氧化碳去除手段抵消部分碳排放，達到“凈零排放”目的?！疤歼_峰”、“碳中和”中的碳指的是二氧化碳。故選B。6．關(guān)于金剛石與石墨涉及的學(xué)科觀點錯誤的是A．元素觀：金剛石與石墨是由碳元素組成的同素異形體B．微粒觀：1g金剛石和1g石墨所含的碳原子數(shù)相同C．結(jié)構(gòu)觀：金剛石和石墨中碳原子排列方式不同，化學(xué)性質(zhì)也不同D．守恒觀：在一定條件下，1g金剛石能生成1g石墨【答案】C【解析】A、金剛石與石墨是由碳元素組成的同素異形體，說法正確，不符合題意；B、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成，同等質(zhì)量金剛石和石墨所含的碳原子數(shù)相同，說法正確，不符合題意；C、金剛石和石墨中碳原子排列方式不同，決定其物理性質(zhì)不同，但碳原子結(jié)構(gòu)相同，化學(xué)性質(zhì)基本相同，說法錯誤，符合題意；D、在一定條件下，1g金剛石能生成1g石墨，符合質(zhì)量守恒定律，說法正確，不符合題意；故選C。7．屬于同素異形體的是A．生石灰與熟石灰B．石蕊與酚酞C．石墨與C60D．鎂帶與鎂粉【答案】C【解析】【分析】A、生石灰是氧化鈣，熟石灰是氫氧化鈣，屬于兩種化合物，不屬于同素異形體，錯誤。B、石蕊與酚酞屬于兩種不同指示劑，屬于兩種化合物，不屬于同素異形體，錯誤。C、石墨與C60屬于碳元素形成的兩種不同單質(zhì)，屬于同素異形體，正確。D、鎂帶與鎂粉屬于同一種物質(zhì)，不屬于同素異形體，錯誤。故選C。8．在通二氧化碳?xì)怏w的水中，滴入紫色石蕊試液后顏色會變成（）A．藍(lán)色B．紅色C．紫色D．無色【答案】B【解析】二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸呈酸性，而紫色石蕊溶液遇酸性溶液會變成紅色，因此在通入二氧化碳?xì)怏w的水中，滴入紫色石蕊試液后顏色會變成紅色。故選B。9．有關(guān)碳和碳的化合物說法，錯誤的是A．金剛石和石墨互稱為同素異形體 B．CO2和CO可以用紫色石蕊試液鑒別C．碳具有氧化性，能用于冶煉金屬 D．C60中的碳元素以游離態(tài)存在【答案】C【解析】A、金剛石和石墨均為碳單質(zhì)，互稱為同素異形體，正確；B、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸能使石蕊試液變紅色，一氧化碳不和水反應(yīng)，可以鑒別，正確；C、碳具有還原性，能用于冶煉金屬，錯誤；D、C60為碳單質(zhì)，其中的碳元素以游離態(tài)存在，正確；故選C。10．對比是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。下列關(guān)于CO2與CO的比較中錯誤的是A．CO2可用于滅火，CO可用作燃料B．CO2能溶于水，CO難溶于水C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨D．CO2會造成溫室效應(yīng)，CO易與血液中的血紅蛋白結(jié)合引起中毒【答案】C【解析】A、二氧化碳不燃燒、也不支持燃燒，可用于滅火，一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，不符合題意；B、二氧化碳能溶于水，一氧化碳難溶于水，說法正確，不符合題意；C、二氧化碳是光合作用的重要原料，干冰是固體二氧化碳，干冰升華吸熱，可用于人工降雨，不是一氧化碳，符合題意；D、二氧化碳會造成溫室效應(yīng)，一氧化碳有毒，極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合，造成生物體缺氧，不符合題意。故選C。11．兩位英國科學(xué)家因在石墨烯材料方面的開創(chuàng)性研究獲得2010年諾貝爾獎。石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法正確的是（）A．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來裁玻璃B．石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，所以是一種金屬C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質(zhì)D．金剛石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接構(gòu)成的【答案】A【解析】A、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可以做鉆頭，切割玻璃大理石等，正確，符合題意；B、石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，但不是金屬，選項錯誤，不符合題意；C、活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物質(zhì)，選項錯誤，不符合題意；D、金剛石、石墨是由碳原子直接構(gòu)成的，但足球烯（C60）是由C60分子構(gòu)成的，選項錯誤，不符合題意。故選A。12．碳還原氧化銅如圖所示，判斷該反應(yīng)開始發(fā)生的可靠現(xiàn)象是A．黑色粉末減少B．生成無色氣體C．導(dǎo)管口冒氣泡D．澄清石灰水變渾濁【答案】D【解析】A、碳和氧化銅高溫下生成銅和二氧化碳，判斷是否發(fā)生反應(yīng)可靠的現(xiàn)象是能判斷出反應(yīng)物減少或有新物質(zhì)生成。黑色粉末減少不一定是因為發(fā)生反應(yīng)而減少，并且不易觀察判斷，錯誤。B、生成無色氣體無法通過觀察發(fā)現(xiàn)，錯誤。C、導(dǎo)管口冒氣泡可能是裝置內(nèi)空氣受熱膨脹逸出，錯誤。D、澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳生成，有新物質(zhì)生成。正確。故選D。13．工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示，則以下說法正確的是A．X的主要成分是碳B．X與CO都具有氧化性C．③反應(yīng)后的尾氣可直接排放D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在【答案】A【解析】【分析】根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，進行分析判斷。A、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，焦炭的主要成分是碳，X可以是焦炭，故A選項說法正確；B、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳，X是碳，碳與CO都具有還原性，故B選項說法錯誤；C、③反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，尾氣一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，反應(yīng)后的尾氣不能直接排放，故C選項說法錯誤；D、Y可以是氧化鐵，鐵元素以化合態(tài)存在，故D選項說法錯誤。故選：A。14．如下圖所示，先在a、c兩支相同的大試管中充滿紅棕色的NO2氣體，然后分別向a、c試管中加入質(zhì)量相等的足量的石墨和活性炭，迅速塞上帶導(dǎo)管的膠塞，經(jīng)過一段時間后，打開彈簧夾，所觀察到的現(xiàn)象A．a(chǎn)、c兩試管都無明顯變化B．a(chǎn)、c兩試管的顏色都消失，水往兩試管流C．a(chǎn)試管中的顏色消失，水往a試管流，c試管無明顯變化D．c試管中的顏色消失，水往c試管流，a試管無明顯變化【答案】D【解析】因為活性炭具有較強的吸附性，而石墨沒有吸附性，所以c試管中的顏色消失，當(dāng)活性炭吸附NO2后，試管內(nèi)壓強減小，打開彈簧夾，大氣壓將水壓入c試管，而a無明顯變化。故選：D。15．氧循環(huán)和碳循環(huán)是自然界中的重要循環(huán)（如圖）。分析兩種循環(huán)，其中不正確的是A．碳循環(huán)和氧循環(huán)過程中均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)B．氧氣只有通過燃燒才能參與碳循環(huán)C．通過減少化石燃料的使用和大力植樹造林以控制二氧化碳的排放量D．碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持自然界中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定【答案】B【解析】A、生物圈中的碳循環(huán)主要表現(xiàn)在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并放出氧氣，氧循環(huán)過程中有新物質(zhì)氧氣、二氧化碳等生成，均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，故說法正確；B、氧氣還可以通過生物的呼吸作用參與碳循環(huán)，錯誤，符合題意。C、減少化石燃料的使用可以使空氣中的二氧化碳排放量減少，植樹造林可以通過植物的光合作用減少空氣中的二氧化碳含量，從而控制二氧化碳的排放量，正確。D、碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定，故說法正確；故選B。16．CO、CO2和CaCO3的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A．①可通過物質(zhì)的還原性實現(xiàn)B．②可通過物質(zhì)的可燃性實現(xiàn)C．③可通過與澄清石灰水反應(yīng)實現(xiàn)D．④可通過分解反應(yīng)實現(xiàn)【答案】B【解析】A、①是由一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，碳的化合價升高了，碳元素被氧化，說明一氧化碳具有還原性，因此可通過物質(zhì)的還原性實現(xiàn)，故選項說法正確。B、②是二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳，可以通過碳和二氧化碳在高溫的條件下生成一氧化碳，二氧化碳不能燃燒，因此不能通過物質(zhì)的可燃性實現(xiàn)；故選項說法錯誤。C、③是二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，將二氧化碳通入澄清石灰水中，反應(yīng)生成碳酸鈣和水；故選項說法正確。D、④是碳酸鈣轉(zhuǎn)化為二氧化碳，可通過高溫煅燒碳酸鈣分解生成二氧化碳和氧化鈣來實現(xiàn)；故選項說法正確。故選：B?！军c睛】掌握二氧化碳和一氧化碳相互轉(zhuǎn)化、碳酸鈣和二氧化碳相互轉(zhuǎn)化的原理，以及其反應(yīng)的化學(xué)方程式是解題的關(guān)鍵。17．構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)能提高學(xué)習(xí)的效率。下圖為有關(guān)CO2的知識網(wǎng)絡(luò)圖，以下判斷錯誤的是（

）A．物質(zhì)①中碳元素的化合價為+4價B．物質(zhì)②中陽離子符號為Ca+2C．物質(zhì)③由2種元素組成D．物質(zhì)①和⑤發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為④的化學(xué)方程式為：【答案】B【解析】A、物質(zhì)①是CO2，根據(jù)化學(xué)式代數(shù)和為0，其中氧為2價，因此C為+4價，A選項不合題意；B、物質(zhì)而為CaCO3，其陽離子為鈣離子，符號為Ca2+，因此B選項錯誤，符合題意；C、物質(zhì)③為CH4，其是由C、H兩元素組成，C選項不合題意；D、①和⑤發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為④的反應(yīng)為C和CO2在高溫條件下生成CO，方程式為，因此D選項不合題意；故選B。二、多選題18．在相同的溫度和壓強下，相同體積的氣體具有相同的分子數(shù)，反之亦然。取同溫同壓下同體積的CO和O2混合，在一定條件下充分反應(yīng)，恢復(fù)到初始溫度和壓強。說法正確的是A．參加反應(yīng)的CO和O2的體積比為1：3B．生成的CO2分子個數(shù)為原來氣體分子數(shù)的三分之二C．反應(yīng)后氣體的體積為原來的四分之三D．反應(yīng)后的氣體中C、O原子的個數(shù)比為1：3【答案】CD【解析】A、由于發(fā)生的反應(yīng)為，由于在相同的溫度和壓強下，相同體積的氣體具有相同的分子數(shù)，所以參加反應(yīng)的CO和O2的體積比為2：1，錯誤。B、由于給出的是相同體積的一氧化碳和氧氣，設(shè)體積都為2，根據(jù)方程式，可見消耗的氧氣為1，生成的二氧化碳為2，所以生成的二氧化碳的分子數(shù)為原來氣體分子數(shù)的，錯誤。C、由于給出的是相同體積的一氧化碳和氧氣，設(shè)體積都為2，根據(jù)方程式，可見消耗的氧氣為1，生成的二氧化碳為2，所以在同溫同壓下反應(yīng)后氣體的體積為原來的四分之三。正確。D、由于給出的是相同體積的一氧化碳和氧氣，設(shè)體積都為2，根據(jù)方程式，由于過程中原子個數(shù)不變，反應(yīng)后的氣體中C、O原子的個數(shù)比為2：（2+2×2）=1：3，正確。故選：CD。19．一氧化碳還原氧化銅的實驗如圖所示，相關(guān)分析正確的是A．應(yīng)先點燃I處酒精燈，再通入一氧化碳B．應(yīng)先點燃III處酒精燈，再通入一氧化碳C．實驗中，可觀察到黑色固體變?yōu)榧t色D．實驗后，玻璃管內(nèi)固體減少的質(zhì)量等于II處增加的質(zhì)量【答案】BC【解析】A、由于一氧化碳是可燃性氣體，應(yīng)先通一氧化碳，再點燃I處酒精燈，排盡裝置內(nèi)空氣，防止一氧化碳和空氣混合加熱發(fā)生爆炸，故錯誤；B、一氧化碳是有毒氣體，尾氣中含有一氧化碳會污染空氣，所以應(yīng)先點燃III處酒精燈，再通入一氧化碳，故正確；C、在加熱條件下，一氧化碳和氧化銅反應(yīng)能生成銅和二氧化碳，因此實驗中，可觀察到黑色固體變?yōu)榧t色，故正確；D、實驗后，玻璃管內(nèi)固體減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，II處增加的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量，二者不相等，故錯誤；故選：BC20．某混合氣體可能含有CO2、H2O(氣)、CO和H2中的一種或幾種。為驗證其組成，同學(xué)們進行實驗的裝置和現(xiàn)象如下(夾持儀器已省略，假設(shè)每步氣體均吸收完全)：有關(guān)上述實驗的判斷正確的是A．取裝置A中的固體少量到燒杯中，再滴加足量的稀鹽酸，不一定有氣泡產(chǎn)生B．裝置C的作用是為了檢驗混合氣體中是否有水蒸氣C．點燃尾氣，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，則尾氣中一定只有一氧化碳D．該混合氣體中一定含有CO、H2可能有CO2或H2O(氣)【答案】AD【解析】A、通過題干可知，裝置A中的固體質(zhì)量增加，故氫氧化鈉可能吸水變潮，也可能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，若氫氧化鈉吸收水分，則取裝置A中的固體少量到燒杯中，再滴加足量的稀鹽酸，不一定有氣泡產(chǎn)生，此選項正確；B、因為裝置A可以吸收混合氣體中的水蒸氣，所以裝置C是用來檢驗混合氣體中是否含有氫氣，因為氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，若裝置C中的粉末由白變藍(lán)，則有水生成，則混合氣體中有氫氣，此選項錯誤；C、點燃?xì)錃庖矔a(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，如果氫氣量過多，沒有全部和氧化銅反應(yīng)，則尾氣中會含有氫氣，此選項錯誤；D、氫氧化鈉固體能吸收水蒸氣、二氧化碳，氫氧化鈉固體質(zhì)量增加，說明氣體中有水蒸氣或二氧化碳；灼熱的氧化銅，黑色粉末變紅色，說明有一氧化碳或氫氣或二者的混合氣體；無水硫酸銅，白色粉末變藍(lán)，說明上一步反應(yīng)生成了水，混合氣體中有氫氣；澄清的石灰水，石灰水變渾濁，說明上一步反應(yīng)中有二氧化碳?xì)怏w生成，同時說明混合氣體中有CO，所以混合氣體中一定含有CO、H2，可能有CO2或H2O（氣），此選項正確。故選AD。三、填空題21．燃燒是人類獲得能量的重要方式?（1）用下圖探究燃燒條件?步驟一：通入N2，點燃酒精燈；步驟二：冷卻至室溫；步驟三：通入O2，點燃酒精燈?能說明可燃物燃燒需要O2的現(xiàn)象是_____；從燃燒條件分析，用水滅火主要利用的原理是_____?（2）相同條件下，n體積燃料完全燃燒放出的熱量見下表?燃料（氣態(tài)）COH2CH4熱量（KJ）282.6285.8890.3①從等體積燃料完全燃燒放出的熱量分析，最適合家庭使用的燃料是_____；②CO與其它燃料相比的主要缺點是_____?【答案】

步驟一中，b中紅磷不燃燒；步驟三中，b中紅磷燃燒

降低溫度至可燃物的著火點以下

CH4（甲烷）

CO有毒【解析】（1）步驟一中b通N2，不燃燒；步驟二中b通O2，燃燒，說明可燃物燃燒需要氧氣?根據(jù)滅火原理，使可燃物的燃燒火焰熄滅方法為①清除或隔離可燃物，②隔絕氧氣或空氣，③使溫度降到可燃物的著火點以下；根據(jù)滅火原理可知，用水滅火主要利用的原理為使可燃物溫度降到可燃物的著火點以下；（2）①從等體積燃料完全燃燒放出的熱量分析，等體積燃料甲烷燃燒放出的熱量最多，最適合家庭使用的燃料是CH4；②CO有毒，CO與其它燃料相比的主要缺點是有毒?22．碳元素是組成物質(zhì)的重要元素。①石墨、___________和碳60都是由碳元素組成的同素異形體。②天然氣（主要成分：CH4）是清潔的氣態(tài)礦物燃料。CH4屬于___________（選填“有機物”或“無機物”），由___________種元素組成，1molCH4中約含有___________個碳原子。③固態(tài)二氧化碳稱為干冰，可用于___________。④一氧化碳可冶煉金屬，其還原氧化銅的實驗裝置如圖所示（夾持儀器省略）。A處玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________，B處觀察到的現(xiàn)象是___________；C處尾氣處理的目的是___________。⑤鹽堿湖地區(qū)有“冬天撈堿、夏天曬鹽”的生產(chǎn)經(jīng)驗，其中“堿”指碳酸鈉，“鹽”指氯化鈉。I.碳酸鈉的物質(zhì)類別是___________（選填“酸”、“堿”或“鹽”）。II.碳酸鈉、氯化鈉的部分溶解度數(shù)據(jù)見下表。溫度（℃）010203040溶解度（g/100g水）碳酸鈉7.012.521.539.749.0氯化鈉35.735.835.936.136.4由上表可知，溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)是___________；“冬天撈堿”是獲取湖水中析出的碳酸鈉晶體，碳酸鈉晶體的形成過程是___________（選填“降溫結(jié)晶”或“蒸發(fā)結(jié)晶”）。【答案】

金剛石

有機物

2

6.02×1023

人工降雨等

澄清石灰水變渾濁

防止CO排放到空氣中污染環(huán)境

鹽

碳酸鈉

降溫結(jié)晶【解析】①同素異形體是由相同的元素組成的不同單質(zhì)，由碳元素組成的同素異形體有石墨、金剛石和碳60；故填：金剛石。②CH4是含碳的化合物，屬于有機物；根據(jù)甲烷的分子式可知，甲烷是由碳、氫2種元素組成；1個CH4分子中含有1個碳原子，所以1molCH4中約含有6.02×1023個碳原子；故分別填：有機物；2；6.02×1023。③干冰是固態(tài)二氧化碳，因為固態(tài)二氧化碳升華會吸收大量的熱，故干冰可用于人工降雨；故填：人工降雨。④一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以A處玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是：；澄清石灰水的主要成分是氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以B處觀察到的現(xiàn)象是：澄清石灰水變渾濁；在C處玻璃管中，可能會有過量的一氧化碳沒有和氧化銅發(fā)生反應(yīng)，一氧化碳具有污染性且具有可燃性，故C處尾氣處理的目的是：防止CO排放到空氣中污染環(huán)境。分別填：；澄清石灰水變渾濁；防止CO排放到空氣中污染環(huán)境。⑤I、鹽是指由金屬離子（或銨根離子）和酸根離子形成的化合物，碳酸鈉的物質(zhì)類別是：鹽。II、040℃時，碳酸鈉的溶解度變化了42g，氯化鈉的溶解度變化了0.7g，故溶解度受溫度影響變化較大的物質(zhì)為碳酸鈉；冬天的溫度比較低，冬天撈堿是因為溫度降低，碳酸鈉析出，故碳酸鈉晶體的形成過程是：降溫結(jié)晶。故分別填：碳酸鈉；降溫結(jié)晶。四、實驗題23．木炭還原氧化銅的實驗如圖，請回答下列問題：（1）試管口略向下傾斜的目的是_____。（2）剛開始預(yù)熱，試管②中立即觀察到有氣泡，但澄清的石灰水并沒有變渾濁，其原因是_____。（3）實驗完畢，要先_____。（用序號填空）（A、先熄滅酒精燈

或

B、先將導(dǎo)管從石灰水中拿出）（4）通過這個實驗，得到的結(jié)論是碳在高溫條件下具有_____性。（5）寫出木炭還原氧化銅的化學(xué)反應(yīng)方程式_____?！敬鸢浮?/p>

防止冷凝水倒流，炸裂試管

一開始排出的是試管中的空氣

BA

還原

【解析】（1）試管口略向下傾斜的目的是防止冷凝水倒流，炸裂試管；（2）剛開始預(yù)熱，試管②中立即觀察到有氣泡，但澄清的石灰水并沒有變渾濁，其原因是一開始排出的是試管中的空氣；（3）實驗完畢要先將導(dǎo)管從石灰水中拿出，然后熄滅酒精燈，防止石灰水倒流，炸裂試管，故填：BA；（4）碳能與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，通過這個實驗，得到的結(jié)論是碳在高溫條件下具有還原性；（5）碳能與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。24．實驗室制取CO2，并驗證CO2和CO的性質(zhì)的實驗（如下圖所示），請回答問題：(1)能證明CO具有還原性的實驗現(xiàn)象為___________，化學(xué)方程式為___________；E處放一點燃的酒精燈的目的是___________。(2)實驗結(jié)束時，先停止B、C處的加熱，繼續(xù)通一會A中產(chǎn)生的氣體，其目的是___________?！敬鸢浮?1)

C裝置中黑色固體變紅色

除去CO，防止污染空氣(2)排出體系中的CO，防止高溫下一氧化碳和氧氣混合形成爆炸性混合物，發(fā)生爆炸【解析】(1)一氧化碳與氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，因此能證明CO具有還原性的實驗現(xiàn)象為C裝置中黑色固體變紅色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；一氧化碳有毒，直接排放會污染空氣，因此E處放一點燃的酒精燈的目的是除去CO，防止污染空氣，故填：C裝置中黑色固體變紅色；；除去CO，防止污染空氣；(2)實驗結(jié)束時，先停止B、C處的加熱，繼續(xù)通一會A中產(chǎn)生的氣體，其目的是：排出體系中的CO，防止高溫下一氧化碳和氧氣混合形成爆炸性混合物，發(fā)生爆炸。25．實驗室模擬煉鐵的實驗裝置如下圖所示。試回答下列問題：(1)寫出有標(biāo)號儀器的名稱：a.________，b________。(2)實驗中看到玻璃管中的現(xiàn)象__________；試管里的澄清石灰水________。(3)玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。(4)加熱氧化鐵之前，先通一會兒一氧化碳的作用是__________。(5)該實驗設(shè)計裝置C的目的是_________(6)在此實驗中，我們還認(rèn)識到CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有許多的不同。①請寫出其中的一點___________。②試從微觀的角度分析CO和CO2化學(xué)性質(zhì)不同的原因是___________?！敬鸢浮?1)

鐵架臺

酒精燈(2)

固體由紅變黑

變渾濁(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(4)排盡裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸(5)燃燒尾氣中的一氧化碳(6)

一氧化碳具有還原性，二氧化碳沒有還原性

分子構(gòu)成不同【解析】(1)由圖可知，儀器a的名稱是鐵架臺，故填鐵架臺；儀器b的名稱是酒精燈，故填酒精燈。(2)玻璃管中的反應(yīng)是氧化鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，觀察到的現(xiàn)象是固體由紅變黑，故填固體由紅變黑；試管里的澄清石灰水與玻璃管中生成的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，觀察到澄清石灰水變渾濁，故填變渾濁。(3)玻璃管中的反應(yīng)是氧化鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(4)加熱氧化鐵之前，先通一會兒一氧化碳的作用是排盡裝置中的空氣，防止加熱一氧化碳與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸，故填排盡裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸。(5)該實驗設(shè)計裝置C的目的是燃燒尾氣中的一氧化碳，防止一氧化碳排放到空氣中污染空氣，故填燃燒尾氣中的一氧化碳。(6)①CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有許多的不同，如一氧化碳具有還原性，二氧化碳沒有還原性等，故填一氧化碳具有還原性，二氧化碳沒有還原性。②1個一氧化碳分子由1個碳原子與1個氧原子構(gòu)成，1個二氧化碳分子由1個碳原子與2個氧原子構(gòu)成，兩種物質(zhì)的分子構(gòu)成不同，不同種分子化學(xué)性質(zhì)不同，所以CO和CO2化學(xué)性質(zhì)不同，故填分子的構(gòu)成不同。26．如圖是小組同學(xué)探究高溫時木炭與氧化鐵（其中鐵為+3價）反應(yīng)產(chǎn)物的實驗。步驟Ⅰ：將2g木炭研成粉末，與8g氧化鐵粉末充分混合，高溫使二者發(fā)生反應(yīng)。步驟Ⅱ：當(dāng)盛有石灰水的試管中不再有氣泡出現(xiàn)，移去酒精燈，冷卻后稱量試管中剩余固體質(zhì)量為6.7g。（1）若生成物只有鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。（2）實驗中將木炭研成粉末的目的是_____。實驗中空試管的作用是_____。（3）木炭與氧化鐵反應(yīng)時，除二氧化碳和鐵外，還可能生成氧化亞鐵（FeO）。小組同學(xué)通過實驗數(shù)據(jù)分析，判斷生成物中不可能有氧化亞鐵。簡要說明判斷的依據(jù)_____?！敬鸢浮?/p>

增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)

防止石灰水倒流至熱的試管，使試管炸裂

反應(yīng)后固體減少的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中的氧元素質(zhì)量為3.3g×=2.4g，氧化鐵中的氧元素質(zhì)量=8g×=2.4g，兩者含有氧元素的質(zhì)量相等，則不可能再生成其他含有氧元素的產(chǎn)物【解析】（1）碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，書寫化學(xué)方程式注意配平及氣體符號，所以化學(xué)方程式為；（2）粉末狀增加了反應(yīng)物的接觸面積，利于反應(yīng)充分進行；氣體被吸收內(nèi)部壓強減小，空試管可以增加試管作為緩沖，防止倒吸，避免試管遇冷炸裂；（3）根據(jù)氧元素質(zhì)量守恒，固體減少質(zhì)量為二氧化碳質(zhì)量，若生成的二氧化碳中含有氧元素質(zhì)量與氧化鐵中氧元素質(zhì)量相等，則此時說明產(chǎn)物只有鐵和二氧化碳，生成的二氧化碳中氧元素質(zhì)量為；氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為，故生成物中不可能有氧化亞鐵。27．利用下圖裝置進行不同化學(xué)實驗。玻璃管左端通入一氧化碳，管內(nèi)放入氧化銅，可以進行一氧化碳與氧化銅反應(yīng)的實驗。(1)對實驗過程描述錯誤的是___________。a、開始時，先通入一會兒一氧化碳，后點燃酒精燈b、觀察到B中有氣泡時，說明一氧化碳與氧化銅發(fā)生反應(yīng)c、結(jié)束時，先熄滅酒精燈，后立即停止通一氧化碳d、結(jié)束后，A中固體減少的質(zhì)量小于參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量(2)玻璃管左端封閉，管內(nèi)放入木炭和氧化銅，酒精燈換成酒精噴燈，可以進行木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗。①木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。②該實驗結(jié)束時，尾氣中檢測到一氧化碳，產(chǎn)生一氧化碳的可能原因是___________。(3)比較一氧化碳、木炭分別與氧化銅反應(yīng)的實驗。①在兩個化學(xué)反應(yīng)前后，___________元素的存在形態(tài)都沒有發(fā)生改變。②若要得到相等質(zhì)量的銅，則反應(yīng)掉的一氧化碳的質(zhì)量___________（填“大于”、“等于”或“小于”）參加反應(yīng)的木炭的質(zhì)量。【答案】(1)bc(2)

C+2CuO2Cu+CO2↑

反應(yīng)生成的CO2與木炭反應(yīng)生成CO(3)

氧##O

大于【解析】(1)a、開始時，先通入一會兒一氧化碳，目的是趕走裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸，后點燃酒精燈，故選項描述正確；b、一氧化碳還原氧化銅之后，會生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w通入到B裝置中，澄清石灰水會變渾濁，所以如果B中的澄清石灰水變渾濁，說明一氧化碳與氧化銅發(fā)生了反應(yīng)，而實驗開始時需要先通一段時間的一氧化碳，而一氧化碳與澄清石灰水不反應(yīng)，會觀察到B中有氣泡產(chǎn)生，所以觀察到B中有氣泡，不可以說明一氧化碳與氧化銅發(fā)生了反應(yīng)，故選項描述錯誤；c、實驗結(jié)束應(yīng)該先熄滅酒精燈，再通一段時間的一氧化碳，讓還原出來的銅在一氧化碳?xì)饬髦欣鋮s之后，再停止通入一氧化碳，以防止還原出來的銅被再次氧化，故選項描述錯誤；d、實驗結(jié)束以后，硬質(zhì)玻璃管A中的氧化銅被還原成為銅，減少的質(zhì)量即為氧化銅中氧元素的質(zhì)量，所以A中固體減少的質(zhì)量小于參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量，故選項描述正確。故選bc。(2)①木炭和氧化銅在高溫條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑；②該實驗為木炭還原氧化銅的實驗，會生成銅和二氧化碳，條件是高溫，所以生成的二氧化碳有可能在高溫條件下與木炭繼續(xù)反應(yīng)，生成一氧化碳，故填：反應(yīng)生成的CO2與木炭反應(yīng)生成CO；(3)①根據(jù)一氧化碳與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，銅元素由反應(yīng)前的化合態(tài)變?yōu)閱钨|(zhì)游離態(tài)，碳元素和氧元素仍然存在于化合物當(dāng)中，反應(yīng)前后沒有變化；又根據(jù)，碳元素由反應(yīng)前的單質(zhì)碳生成了化合物二氧化碳，銅元素由氧化銅中的化合態(tài)變到了銅單質(zhì)中的游離態(tài)，只有氧元素反應(yīng)前后始終是化合態(tài)，所以在兩個化學(xué)反應(yīng)前后，只有氧元素的存在形態(tài)都沒有發(fā)生改變，故填：氧；②根據(jù)兩個反應(yīng)的方程式：、，生成相同質(zhì)量（64份質(zhì)量）的銅時，反應(yīng)掉的一氧化碳的質(zhì)量大于參加反應(yīng)的木炭的質(zhì)量，故填：大于。28．圖1是某實驗小組進行一氧化碳和氧化銅反應(yīng)的實驗裝置（裝置氣密性良好）。(1)實驗開始時，應(yīng)按______（填序號）的順序進行操作。a．點燃A處酒精燈b．通一氧化碳c．點燃C處酒精燈(2)加熱一段時間后，在A裝置玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______，該反應(yīng)體現(xiàn)一氧化碳具有______性。(3)圖1B裝置中澄清石灰水的作用是______，C處尾氣點燃時的現(xiàn)象是______。(4)圖2中______（填編號）裝置與圖1方框內(nèi)BC組合裝置的作用類似（瓶中液體均為足量的澄清石灰水）。實驗小組稱取8.0克CuO進行實驗（玻璃管質(zhì)量為a克），一段時間后觀察到A裝置中玻璃管內(nèi)的黑色粉末全部變紅，小組同學(xué)認(rèn)為氧化銅全部轉(zhuǎn)化成了銅。(5)有同學(xué)查閱資料后發(fā)現(xiàn)一氧化碳和氧化銅在高溫下也可能生成紅色的Cu2O固體，于是就玻璃管中紅色物質(zhì)的組成提出了三種猜想，猜想1：全部是Cu；猜想2：______；猜想3：是Cu和Cu2O的混合物。(6)請將猜想2填寫完整。如果猜想1成立，請設(shè)計方案加以驗證______。【答案】(1)bca(2)

CuO+COCu+CO2

還原(3)

檢驗是否有二氧化碳生成

產(chǎn)生淡藍(lán)色（藍(lán)色）火焰(4)Ⅲ(5)全部是Cu2O(6)繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻后，將玻璃管和管內(nèi)固體一同稱量，若總質(zhì)量比反應(yīng)前減輕了1.6克，則猜想1成立【解析】(1)實驗時向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w，并點燃C處的酒精燈，待裝置內(nèi)的空氣排凈后，點燃A處的酒精燈給氧化銅加熱，故填bca；(2)A中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳和氧化銅反應(yīng)，生成二氧化碳、銅單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，反應(yīng)中，一氧化碳奪取了氧化銅中的氧，將氧化銅還原成銅單質(zhì)，說明一氧化碳具有還原性；(3)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，用澄清石灰水檢驗是否有二氧化碳生成，一氧化碳燃燒時產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，并放出光和熱；(4)BC裝置的目的是檢驗二氧化碳并能進行尾氣處理，檢驗二氧化碳時，需要將氣體通入澄清石灰水中，應(yīng)從長導(dǎo)管通入氣體，此外，要達到尾氣處理的目的，需要通過長導(dǎo)管排出澄清石灰水，收集一氧化碳，故裝置Ⅲ符合題意；(5)結(jié)合查閱的資料進行猜測，反應(yīng)后的產(chǎn)物有三種組合：全部為氧化銅，全部為氧化亞銅，生成物是氧化銅、氧化亞銅的混合物，故猜想2為：全部是氧化亞銅；(6)若產(chǎn)物全部是銅，則反應(yīng)后固體的質(zhì)量會減少，通過測量反應(yīng)前后固體和玻璃管的總質(zhì)量來驗證，首先應(yīng)計算出減少的質(zhì)量是多少，根據(jù)差量法計算，設(shè)減少的質(zhì)量為x。因此，熄滅酒精燈繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻后，將玻璃管和管內(nèi)固體一同稱量，若總質(zhì)量比反應(yīng)前減輕了1.6克，則猜想1成立。29．木炭還原氧化銅是初中化學(xué)的重要實驗，請回答下列問題。(1)實驗室用A和B組合進行木炭還原氧化銅的實驗，A中反應(yīng)