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6 碳和碳的氧化物
题号 一 二 总分 累分人
得分
　　注意事项:1.总分60分,考试时间60分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Ca-40
试卷好题分析 教材素材T4,项目式探究题T17
中考押题点分析 新题型、新考法T14、T15、T17
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意,每小题2分)
1.实验室制取二氧化碳时,图1中相关操作错误的是 (　　)
图1
2.下列物质的性质和用途对应关系正确的是 (　　)
A.盐酸具有挥发性,可用于除铁锈 B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于裁玻璃 D.活性炭具有吸附性,可用作冰箱除味剂
3.下列有关碳及其化合物的说法错误的是 (　　)
A.金刚石和石墨均是由原子构成的物质 B.CO和CO2能相互转化
C.CO具有还原性,可用于炼铁 D.二氧化碳是一种污染性气体
4.图2是我国西汉彩绘雁鱼青铜釭灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内的水中,减少对室内空气的污染。下列说法正确的是 (　　)
图2
A.该灯使用的青铜是一种合成材料
B.看到大量黑烟产生时应减小进风口
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
5.用图3所示实验研究CO2的性质,下列说法错误的是 (　　)
图3
A.1与2处现象的对比说明二氧化碳的密度比空气的大
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.紫色石蕊溶液换成酚酞溶液不能达到实验目的
D.若燃着的木条熄灭,可得出CO2具有不能燃烧、不支持燃烧的性质
6.物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到实验目的的是 (　　)
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别N2和CO2 将燃着的木条分别伸入气体中,观察现象
B 除去CO2中的少量CO 点燃
C 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 分别加适量的水,用手触摸容器外壁
D 检验二氧化碳中混有的氧气 将带火星的木条伸入气体中
7.CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。图4是CO2的捕集与转化示意图,有关说法正确的是 (　　)
图4
A.通过图中实验可实现太阳能与化学能的相互转化
B.反应Ⅰ属于置换反应
C.反应Ⅱ固体质量增加
D.FeO可以循环使用
8.常温下,取少量实验室制取CO2的剩余液(盐酸和CaCl2的混合溶液),边搅拌边滴加一定溶质质量分数的Na2CO3溶液,如图5,产生无色气体,白色沉淀不断增加。下列有关说法错误的是 (　　)
图5
A.滴加Na2CO3溶液前,锥形瓶内溶液中阳离子有Ca2+、H+
B.滴加Na2CO3溶液至沉淀完全时,锥形瓶内溶液的溶质只有NaCl
C.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液的酸性逐渐增强
D.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液中含有的Cl-数目保持不变
9.加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。下列做法不符合这一理念的是 (　　)
A.使用低碳燃料,减少二氧化碳排放 B.减少使用一次性木筷,倡导低碳生活
C.分类回收废旧电池,减少环境污染 D.利用工业废水,直接浇灌农田
10.在三颈烧瓶中用排空气法收集二氧化碳气体,然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、氢氧化钠溶液的注射器和压强传感器密封连接,如图6。在t1 时快速注入一种溶液,t3 时快速注入第二种溶液,测得瓶内压强随时间变化曲线如图7。下列说法正确的是 (　　)
图6
图7
图8
A.t1 时注入的溶液是盐酸
B.t2 前压强减小对应的反应示意图如图8所示
C.t2 ~t3 期间压强不变且大于0可证明收集的CO2气体不纯
D.t3 后压强增大的原因是碳酸钠与盐酸发生了中和反应
二、非选择题(本大题共8小题,共40分)
11.(4分)碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
　图9　　　　　　　　　图10
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是　　　　(选填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)图9是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为　　　　。
(3)图10是探究炼铁原理的实验装置。在V形管内发生反应的化学方程式为　　　　　　　　(写出一个即可);从环境保护的角度考虑,处理尾气的方法为　　　　　　　　　　　　。
12.(3分)“打铁花”是国家级非物质文化遗产。“打铁花”是先将生铁熔化成铁水,再用工具将铁水向空中用力抛出,形成“火树银花落,万点星辰开”的精彩场景。
(1)生铁的含碳量　　　　(选填“<”“>”或“=”)钢的含碳量。
(2)铁花冷却后得到黑色固体,写出生成该固体的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)表演时可备细沙以防止火灾,细沙灭火的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.(5分)“价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,是我们学习元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图(图11中所涉及的物质均为初中化学常见的物质),回答下列问题:
图11
(1)我国古代书法家、画家用B点对应的某种单质制成的墨,书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色,是利用了该单质在常温下化学性质　　　　的特点。
(2)将D点对应的物质通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色,请用化学方程式解释溶液变红的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)写出图中C点对应的物质的化学式:　　　　　　　。
(4)F点对应的某种物质是常用建筑材料的主要成分,还可用作补钙剂。按图示的分类方式判断该物质所属物质类别为　　　　,请写出一个由该物质转化为D点对应的物质的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.(6分)1828年,维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为CO(NH2)2]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。图12是某合成尿素的反应微观示意图。
图12
(1)尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的　　　　　　　　。
(2)尿素中碳元素与氮元素的质量比为　　　　　　　　　。
(3)该反应中参加反应的反应物的分子个数比为　　　　　　　　　。
(4)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,若要合成30 t的尿素,可吸收二氧化碳的质量为　　　　t。
(5)下列关于该反应的说法正确的是　　　　　　　(填字母)。
A.原子种类和数目不变 B.元素种类不变
C.属于化合反应 D.分子种类不变
15.(5分)2024年7月23日,主题为“碳路中国·大道有为”的绿色低碳发展峰会在广东举行。图13是一种吸收废气中CO2并转化可利用的资源甲醇(CH3OH)绿色低碳工艺流程。
图13
(1)把氧化钙颗粒研磨成固体粉末的目的是　　　　　　　　　　　　　。
(2)“转化器”中发生的反应是CaCO3+XCaO+2CO+2H2,X的化学式是　　　　　　。
(3)“合成塔”中,反应中反应物的质量最简比为　　　　　　　。
(4)甲醇可以作燃料,甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
(5)该工艺流程中可循环使用的物质是　　　　　　　　。
16.(5分)图14是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
图14
(1)仪器a的名称为　　　　。
(2)实验室用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,可选择的发生装置为　　　　　　　　(填字母);装置C相比较于装置B的优点是　　　　　　　　　　　。
(3)若用装置D除去CO2中的水蒸气,D中盛放的试剂为　　　　　(填名称);若用装置D收集H2,则气体应从导管　　　　(选填“b”或“c”)端通入。
17.(7分)小明同学在元旦假期游玩时,在某商场观察到敞口水草缸(水草和鱼共存)中不断有气体通入,如图15所示,他对此很感兴趣,于是跟小组同学进行了如下探究。
图15
探究Ⅰ:向水草缸中通入的气体是什么
【提出猜想】可能是空气或O2。
【实验1】将气体细化器从水中取出,收集一瓶通入的气体,将燃着的木条伸入瓶内,发现木条立即熄灭,说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是CO2或N2。
【实验2】
(1)将该气体通入澄清石灰水中,根据　　　　　　　　　　　　的现象确定通入的气体是CO2。
【交流讨论】
(2)通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为　　　　。
探究Ⅱ:利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
(3)实验室制取CO2的反应原理为　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
图16
【选择试剂】小组同学讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料,小组同学设计并制作了图16所示的甲、乙两套发生装置(乙中的夹持装置已省略)。
【分析讨论】
(4)装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳,拧紧瓶塞,使反应发生的具体操作为　。
(5)与甲相比,装置乙既可控制反应的速率,又可得到持续稳定的气流,故选择乙与图17所示装置(用于除杂和观察气泡)组装成CO2发生器。下列分析正确的是　　　　　(填字母)。
图17
A.乙中的b口应与图17中的c口相连接
B.为除去CO2中混有的醋酸,X可以是溶液
C.可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
(6)小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体,实践效果很好。使用气体细化器的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
【反思拓展】
(7)CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,请写出使用时的一条注意事项:　。
18.(5分)某化学兴趣小组同学欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应,如图18所示。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示(该石灰石中杂质不溶于水,也不与酸反应)。
图18　
加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36
回答下列问题:
(1)产生二氧化碳的总质量是　　　　g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少(写出计算过程)
参考答案
1.B　2.D　3.D
4.C
【解析】A.金属材料包括纯金属及其合金,青铜是合金,属于金属材料,错误;B.灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘,看到有大量黑烟产生时,说明氧气不足,此时应扩大进风口,从而促进燃料充分燃烧,错误;C.清除可燃物,隔绝空气,使温度降到着火点以下,都能达到灭火目的,所以转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭,正确;D.由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳,D错误。
5.A
6.C
【解析】A.氮气和二氧化碳都不支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭,将燃着的木条分别伸入气体中,观察到的现象相同,无法用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳,不能达到实验目的;B.二氧化碳中混有的少量一氧化碳,不能点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会被点燃的,不能达到实验目的;C.硝酸铵溶于水吸热,温度降低,氯化钠溶于水,温度无明显变化,可以鉴别,能达到实验目的;D.二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,二氧化碳中混有的少量的氧气不能使带火星的木条复燃,不能用带火星的木条检验二氧化碳中混有的少量氧气,不能达到实验目的。
7.D
8.C
【解析】A.根据题意,滴加Na2CO3溶液前,锥形瓶内溶液中阳离子含Ca2+、H+,正确;B.盐酸和CaCl2的混合溶液中加入碳酸钠溶液,盐酸先和碳酸钠反应产生氯化钠、水和二氧化碳,氯化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,则沉淀完全时,锥形瓶内溶液的溶质是NaCl,正确;C.碳酸钠溶液显碱性,碳酸钠和盐酸反应,则锥形瓶内溶液的酸性逐渐减弱,碱性增强,错误;D.根据B项叙述,反应过程中氯离子数目没有改变,正确。
9.D
10.C
【解析】A.t1 时快速注入一种溶液后,压强减小,所以注入的溶液应该是氢氧化钠,氢氧化钠吸收二氧化碳,导致压强减小,错误;B.由A分析可知,t2 前压强减小对应的反应是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,图8中的生成物中还缺少水,错误;C.t2 ~t3 期间压强不变且大于0,可证明收集的CO2气体不纯,还含有其他气体,正确;D.t3 后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成了二氧化碳气体,酸和碱生成盐和水的反应属于中和反应,碳酸钠是盐,不属于碱,错误。
11.(4分)(1)CO2
(2)6
(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2[或CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O]　将尾气点燃(或进行收集)
12.(3分)(1)>
(2)3Fe+2O2Fe3O4
(3)隔绝空气(或氧气)
13.(5分)(1)稳定
(2)CO2+H2OH2CO3
(3)CO
(4)盐　CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O(合理即可)
14.(6分)(1)氮肥
(2)3∶7
(3)1∶2(或2∶1)
(4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O　22
(5)AB
15.(5分)(1)增大反应物接触面积,使反应更快、更充分
(2)CH4
(3)7∶1(或1∶7)
(4)2CH3OH+3O22CO2+4H2O
(5)CaO(或氧化钙)
16.(5分)(1)长颈漏斗
(2)B(或C)　可随时控制反应的发生或停止
(3)浓硫酸　c
17.(7分)(1)澄清石灰水变浑浊
(2)氧气(或O2)
(3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(4)挤压塑料瓶下端,使白醋与鸡蛋壳接触
(5)AC
(6)细化气泡,提高气体的溶解效率
(7)定期维护、检查和控制二氧化碳浓度,避免与其他化学物质混合
18.(5分)(1)2.64(1分)
(2)解:设该样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 (1分)
100　　　　　　　　　　　　　　44
x　　　　　　　　　　　　　　2.64 g
=(1分)
x=6 g(1分)
该样品中碳酸钙的质量分数为×100%=60%(1分)
答:该样品中碳酸钙的质量分数为60%。

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