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第六单元 碳和碳的氧化物综合素质评价
限时：45分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：C—12 O—16 Cu—64
一、 选择题(本题包括12 小题，1~8 题每题2 分，9~12 题每题3 分，共28 分)
1. 下列行为不符合“低碳”理念的是 (　　)
A. 自备购物布袋 B. 按需取餐不浪费
C. 减少使用一次性餐具 D. 教室人空未关灯
2. 下列有关CO2的制取、收集、验满、验证性质的实验，图示不正确的是 ( )
3. 生活中处处有化学，在实际生活中，物质的下列用途与其化学性质无关的是 ( )
A. 用一氧化碳作燃料 B. 二氧化碳用于灭火
C. 用石墨制铅笔芯 D. 用碳素墨水书写档案资料
4. [2024·黄冈期中] 下列关于金刚石、石墨、C60 的说法中，正确的是 ( )
A. 它们都是由原子构成的物质
B. 石墨具有滑腻感，可用作电极
C. 金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同
D. 它们之间的转化属于物理变化
5. 归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是 ( )
A. 构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B. 性质：通常情况下，CO2 不支持燃烧；CO 支持燃烧
C. 用途：固体CO2 可用于人工增雨；CO 可作燃料
D. 危害：CO2 无毒；CO 易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
6. 如图为CO 还原CuO 的微型实验装置(夹持仪器等已省略)，已知：HCOOH H2O+CO↑。下列说法错误的是 ( )
A. 澄清石灰水会变浑浊
B. 该实验说明一氧化碳有氧化性
C. 此装置内空间较小，空气易排净，实验危险系数小
D. 此装置没有尾气处理装置，会污染空气
7. 同济大学科研团队首次精准合成两种全新的碳分子材料——芳香性环型碳C10 和C14(如图所示)，下列关于C10 和C14 的描述中错误的是 ( )
A. 其结构与金刚石均不同
B. 是两种新型的化合物
C. 在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
D. 碳原子不是决定其化学性质的最小微粒
8. 下列是小明同学设计的“家庭小实验”方案，其中不可行的是 ( )
A. 用燃着的木条检验家里煤气是否泄漏
B. 用2B 铅笔芯做石墨导电性实验
C. 用冷瓷碟罩在蜡烛火焰上方制炭黑
D. 用鸡蛋壳、醋酸和澄清石灰水检验鸡蛋壳可能的成分
9. 将CO2、CO、O2、N2 的混合气体依次通过灼热的铜网、澄清石灰水、灼热的CuO，充分反应后冷却至室温，最后剩余的气体是 ( )
A. N2 B. CO2 和N2 C. O2 和N2 D. CO2 和CO
10. [2024·枣庄模拟] 如图是自然界中碳、氧循环简图(X 为H2CO3，Y 为C6H12O6)。下列说法错误的是 (　　)
A. 图1 中X 溶液显酸性
B. 图1 的转化1 和图2 的转化1 中，各元素的化合价都没有发生变化
C. 图1、图2 对比说明：反应物相同，反应条件不同，产物不同
D. 碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
11. 下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中表示转化关系)的说法正确的是 ( )
A. “C → CO”的反应中，碳发生还原反应
B. “CO → CO2”的反应类型一定是化合反应
C. “CO2 → CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D. “CO2H2CO3”的反应可用酚酞溶液验证
12. 用如图所示实验探究CO2 的性质，下列说法错误的是 ( )
A. 若燃着的木条熄灭，可推断出CO2 不燃烧，不支持燃烧
B. 实验过程中若观察到纸花2不变色,纸花1、3变红，说明CO2能与水反应
C. 实验过程中若观察到纸花3比纸花1 先变红，说明CO2 的密度比空气大
D. 实验室也可选用大理石和稀硫酸反应制取CO2气体
二、填空题(本题包括3 小题，共35 分)
13. (12 分)从氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳这四种气体中选择合适的气体，用化学式填空：
(1)具有可燃性的气体是_______________。
(2)可用排水法收集的气体是_______________。
(3)通入紫色石蕊溶液中，使溶液变红的气体是_______________。
(4)能使带火星的木条复燃的气体是_______________。
(5)只能用向上排空气法收集的气体是_______________。
(6)能将灼热的氧化铜还原成铜的气体化合物是_______________。
14. (8分)为应对全球变暖这一重大环境问题，2020年，我国提出碳达峰、碳中和的战略目标。“碳封存”与“碳循环”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术。每一位公民都应加入低碳行动的行列。某校实践活动小组实施了下列低碳行动方案。
(1) 了解碳封存。CO2地质封存技术是当前缓解CO2排放最有效的措施，图1是利用不可采用煤层封存CO2的过程。注入CO2前先将气态CO2压缩成超临界流体。从微观角度分析，压缩过程中发生变化的是__________________；封存原理是利用煤对气体吸附能力的不同，用CO2驱替CH4气体，则煤对CO2的吸附能力 __________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4。
(2)梳理碳循环。CO2的循环存在于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈等。科学家设想利用碳酸钙与氧化钙之间的相互转化，在太阳能加热器的作用下“捕捉”与“释放” CO2，实现碳的循环转化(如图2所示)。捕捉CO2发生的是化合反应，该反应的化学方程式为___________________________________，释放CO2过程放出的CO2可回收利用，写出它的一种用途______________________________________。
15. (15分)高纯碳酸钙广泛应用于陶瓷、医药等领域。工业上用优质石灰石为原料制备高纯碳酸钙的工业流程如下图所示。
【查阅资料】SiO2不与稀盐酸反应，且不溶于水。
(1)步骤1常将石灰石研磨成粉末状，其目的是____________________________。
(2)操作①的名称是_____________，在实验室进行该操作时，玻璃棒的作用是________________________________________________________________。
(3)该工业流程中可以循环利用的物质是______________。
(4)步骤3发生反应的过程中有水参加，该反应的化学方程式为________________________________________________________________。
三、探究实验题(本题包括2小题，共29分)
16. (14分)实验室利用如图所示装置可以制取某些气体，请回答下列问题：
(1)写出图中标有序号的仪器名称：m_________，n_________。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为____________________________，实验室要收集较纯净的氧气，应选择装置__________(从A~E中选择)。
(3)与B装置相比，用F装置制取二氧化碳的优点是________________________，制得的CO2气体中往往含有HCl等杂质，可以选用装置G除去HCl，除杂时气体应从__________(填“a”或“b”)端通入。
(4)利用B装置可制取多种气体。装入试剂前，可用注射器H检查装置B的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗下端管口以形成液封；
②将注射器H连接到装置B的导管口处；
③缓慢拉动注射器的活塞，观察到_________________________，表明装置B的气密性良好。
17. (15分)为探究碳及其氧化物的某些性质，用如图所示装置进行实验(B、D装置内试剂均足量)。
(1)装置A中，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为_____________________ ________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置B、D中均可观察到澄清石灰水变浑浊，但它们在功能上有区别，其中装置B的作用是_____________________________________。
(3)实验过程中，装置C中体现出的一氧化碳的化学性质是______________，用化学方程式表示为______________________________________________。装置E的作用是__________________________________________________。
(4)若反应后装置C中固体减轻的质量为4 g，则装置D增加的质量为________。
四、计算题(本题包括1小题，共8分)
18. (8分)小明用如图所示装置进行木炭还原氧化铜的实验。
(1)若将4. 0 g氧化铜粉末完全还原成铜，计算理论上应称取木炭的质量。
(2)下列关于该实验的说法不正确的是__________(填字母)。
A. 实验之前要检查装置的气密性
B. 网罩的作用是集中火力提高加热温度，可以用酒精喷灯代替酒精灯
C. 实验结束时，用弹簧夹夹住乳胶管既能防倒吸又能防止生成的铜被空气中的氧气氧化
D. 最终试管内固体减少的质量等于生成的CO2的质量
答案
一、1. D 2. B 3. C 4. C
5. B 【点拨】根据化学式可知，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，A 正确；通常情况下，CO2 不支持燃烧，CO 能燃烧，不能支持燃烧，B 错误；固体CO2 可用于人工增雨，CO 具有可燃性，可作燃料，C 正确；二氧化碳无毒，CO 易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，D 正确。
6. B 【点拨】CO+CuOCu+CO2，该反应中体现了CO的还原性，生成的CO2 使澄清石灰水变浑浊，A 正确，B 错误；该装置属于微型实验装置，空气易排净，C 正确；CO 具有毒性，直接排放到空气中会造成空气污染，该实验还需补充尾气处理装置，D 正确。
7. B 【点拨】C10 和C14 是环状结构，金刚石是立体网状结构，其结构与金刚石均不同，故A 选项不符合题意；C10 和C14 都是只含碳元素一种元素的纯净物，都是碳的单质，故B 选项符合题意；C10 和C14 是碳的单质，它们的化学性质相似，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故C 选项不符合题意；由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子。对于C10 和C14 来说，它们的化学性质分别是由C10 分子和C14 分子保持的，而不是由碳原子保持的，故D 选项不符合题意。故选B。
8. A 【点拨】不能用燃着的木条检验煤气是否泄漏，否则可能会发生爆炸，A 不可行；铅笔芯中含有石墨，石墨具有导电性，B 可行；蜡烛燃烧时产生的黑烟即炭黑，C 可行；鸡蛋壳洗净粉碎后浸在醋酸中，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，说明鸡蛋壳中可能含有CaCO3，D 可行。
9. B 【点拨】把O2、N2、CO、CO2 的混合气体通过灼热的铜网时，氧气能与灼热的铜网反应生成氧化铜，氧气被除去；通过澄清石灰水时，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，CO2 被吸收；通过灼热的氧化铜时，一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳被吸收，但生成了二氧化碳。最后剩余的气体为二氧化碳和氮气。
10. B 【点拨】X 为H2CO3，碳酸溶液显酸性，A 正确；图1的转化1 中二氧化碳和水反应生成碳酸，各元素的化合价都没有发生变化，图2 的转化1 中，二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气，有元素的化合价发生变化，B 错误；图1 的转化1在常温下就可以进行，图2 的转化1 需要光照、叶绿素才可以发生，图1 和图2 对比说明：反应物相同，反应条件不同，产物不同，C 正确；由图示可知，碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，D 正确。
11. C 【点拨】“CO2H2CO3”的反应可用紫色石蕊溶液验证，不能用无色酚酞溶液验证，D 错误。
12. D 【点拨】若燃着的木条熄灭，可推断出二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，A 选项正确；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，实验过程中若观察到纸花2 不变色，纸花1、3 变红，说明二氧化碳能与水反应，B 选项正确；实验过程中若观察到纸花3 比纸花1 先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，C 选项正确；大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止大理石与稀硫酸进一步反应，所以实验室不能用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳，D 选项错误。故选D。
二、13. (1)H2、CO (2)H2、O2、CO (3)CO2 (4)O2 (5)CO2 (6)CO
14. (1)分子之间的间隔；大于
(2)CaO+CO2CaCO3；灭火(或人工增雨等)
【点拨】(1)CO2 由气态压缩成超临界流体，体积减小，从微观角度分析，这一过程中发生的变化是分子之间的间隔变小；由封存的原理可知，注入CO2 可以驱替CH4 气体，说明煤对CO2 气体的吸附能力大于CH4 气体；(2)图2 中，一定条件下氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，发生反应的化学方程式为CaO+CO2CaCO3。二氧化碳的用途很多，如灭火、人工增雨、作制冷剂、作气体肥料等。
15. (1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分
(2)过滤；引流 (3)CO2(或二氧化碳)
(4)CaCl2+2NH3+CO2+H2O===CaCO3 ↓ +2NH4Cl
【点拨】(1)步骤1 常将石灰石研磨成粉末状，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；(2)操作①实现了固液分离，名称是过滤；过滤时，玻璃棒的作用是引流；(3)由图可知，二氧化碳可以循环利用；(4)步骤3 是氯化钙和氨气、二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为CaCl2+2NH3+CO2+H2O====CaCO3 ↓ +2NH4Cl。
三、16. (1)铁架台；水槽 (2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 ↑；E
(3)可以随时控制反应的发生和停止；a
(4)长颈漏斗下端管口有气泡冒出
17. (1)C+CO22CO
(2)除去混在一氧化碳中的二氧化碳
(3)还原性；CO+CuOCu+CO2；处理尾气，防止污染空气
(4)11 g
【点拨】(1)A 中反应物是碳和二氧化碳， 生成物是一氧化碳， 所以化学方程式是C+CO22CO。(2) 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水， 所以装置B 的作用是除去混在一氧化碳中的二氧化碳。(3)C 中一氧化碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性，反应的化学方程式是CO+CuOCu+CO2； 一氧化碳有毒， 排放到空气中会造成空气污染， 装置E 利用一氧化碳的可燃性除去一氧化碳。(4)装置C 中固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量，CuO~CO2，所以生成的二氧化碳的质量为×44=11 g。
四、18. 解：(1)设理论上应称取木炭的质量为x。
C+2CuO2Cu+CO2 ↑
12 160
x 4. 0 g
=
x=0. 3 g
答：理论上应称取木炭的质量为0. 3 g。
(2)D 【点拨】木炭还原氧化铜的实验有气体产生，实验前要检查装置的气密性，A 正确；酒精灯加网罩的作用是集中火力提高加热温度，用酒精喷灯代替酒精灯是可以的，B正确；实验结束时，用弹簧夹夹住乳胶管既能防倒吸又能阻止空气进入，防止生成的铜被空气中的氧气氧化，C 正确；装置中可能会发生反应CO2+C2CO，生成的气体可能为一氧化碳，最终试管内固体减少的质量不一定等于生成的CO2 的质量，故选D。

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