资源简介

4 二氧化碳
(满分:100分;考试时间:60分钟)
题号 一 二 总分 累分人
得分
　　相对原子质量: H 1　C 12　O 16　Ca 40
试卷好题分析 科技创新T1、T6、T8,优秀传统文化T3,绿色发展T2、T13
中考押题点分析 情境化命题T12、T14等,项目式探究T16
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“高铁、共享单车、网购、移动支付”被誉为中国“新四大发明”,下列相关叙述不能体现化学的贡献的是 (　　)
A.电力牵引高铁,优化能源结构 B.共享单车出行,减少大气污染
C.网络购买物品,享受便利生活 D.手机扫码支付,采用石墨烯技术
2.下列做法不利于实现“低碳环保、节能减排”目标的是 (　　)
A.乘坐公交车上学 B.大力发展煤电产业
C.使用太阳能热水器 D.减少使用一次性纸杯的频率
3.宋代许道宁的《关山密雪图》是一幅绢本设色山水画,其中淡墨和浓墨勾勒出了山峦的雄伟。古代画家用墨绘画是因为墨的最大优点是 (　　)
A.不易褪色 B.颜色美观 C.易溶于水 D.熔点较高
4.碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。下列有关说法错误的是 (　　)
A.璀璨夺目的钻石由碳原子构成 B.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同
C.制糖工业中利用活性炭来脱色制白糖 D.铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
5.下列装置(省略了夹持仪器)中能作为制备CO2的发生装置,且能控制反应的发生与停止的是 (　　)
6.2024年4月17日,全球首颗用牡丹制成的钻石亮相洛阳中国国花园。这颗“牡丹钻石”是利用牡丹花中提取出来的碳元素制作而成的。下列说法错误的是 (　　)
A.制成的钻石中碳原子不再运动 B.制成的钻石中碳原子之间有间隔
C.提取过程中碳元素的质量不变 D.常温下钻石的化学性质很稳定
7.二氧化碳和一氧化碳是碳的两种氧化物。下列关于两者的说法错误的是 (　　)
A.组成:二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同
B.构成:二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同,是因为构成它们的分子种类不同
C.用途:二氧化碳可以作气体肥料,一氧化碳可以作制冷剂
D.危害:二氧化碳大量排放会导致温室效应加剧,一氧化碳会导致人体中毒
8.我国科学家利用原子操纵技术成功合成了碳家族的新成员——C10和C14。下列说法正确的是 (　　)
A.二者都由碳原子构成 B.二者都属于化合物
C.二者都只含一个元素 D.二者可以相互转化
9.我国科学家研发出一种“超级材料”,它由三维石墨烯(C)和黑色二氧化钛(TiO2)制成,在阳光照射下两周内可让黑臭水体变清澈,臭味消失,下列说法正确的是 (　　)
A.二氧化钛是非金属氧化物 B.石墨烯是含碳的化合物
C.该超级材料属于金属材料 D.该技术可助力污染防治
10.某化学兴趣小组同学探究木炭还原氧化铜的实验装置如图所示。下列有关说法错误的是 (　　)
A.金属网罩的作用是集中火焰,提高温度
B.甲、乙两处发生的反应均为C+CuOCu+CO↑
C.将C、CuO均匀混合,有利于增大反应物的接触面积
D.若观察到乙处黑色粉末变红,说明甲处产生了CO
二、非选择题:本题共8小题,共70分。
11.(9分)在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物有着重要的地位。
(1)图A、B、C对应三种碳单质,其中由分子构成的碳单质是　　　　(填化学式)。
(2)有机高分子材料应用广泛。下列物品中,用有机合成材料制作的是　　　　(填字母)。
A.钱币　　　　　　B.乳胶手套　　　　　　C.不锈钢餐具　　　　　　D.棉布围裙
(3)酒精(C2H5OH)是实验室常用燃料,写出酒精充分燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)下列有关C、CO、CO2三种物质的说法正确的是　　　　(填字母)。
A.三种物质都含有碳元素,都可以燃烧
B.CO、CO2都是没有颜色、没有气味的气体
C.CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
(5)CO2是一种重要的原料。CO2与H2在催化剂条件下反应生成甲醇(CH3OH)和水,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.(8分)随着材料化学领域技术的突飞猛进,金属基复合材料成为飞行器各种构件的主要材料,其中碳化硅-铝、碳化硅-钛等复合材料已在航天航空领域得到应用。
(1)钛在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示,则钛的相对原子质量为　　　　,x的值为　　　　,在化学反应中容易　　　　(选填“得到”或“失去”)电子。
(2)工业生产金属钛的其中一个化学反应是TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2。X的化学式为　　　　。
(3)C919是我国首款依照最新世界适航标准,具有自主产权的干线民用飞机,其发动机中使用到碳化硅陶瓷纤维材料。碳化硅(SiC)俗名金刚砂,结构与金刚石相似,硬度仅次于金刚石,密度为3.217 g/cm3,熔点约为2 700 ℃,具有优良的导热性能,可制作半导体,高温时不易被氧化且化学性质稳定。根据碳化硅的性质,可推测碳化硅可用于　　　　(填字母)。
A.制造优质导电材料 B.制造高级耐火材料和防火材料
C.制造磨具,如砂轮、钻头等 D.特殊物品包装袋中的除氧剂
(4)一种制备碳化硅的方法是加热至高温使SiO2和碳的混合物反应生成碳化硅,同时放出CO,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
13.(9分)中国政府向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。
(1)由图可知,动植物呼吸　　　　(选填“会”或“不会”)释放CO2。
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是　　　　(填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、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
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)下列活动与图中循环没有关联的是　　　　(填字母)。
A.呼吸作用　　　　　B.煤炭的燃烧　　　　　C.太阳能发电　　　　　D.煅烧石灰石
(4)实验室中,常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)空气中二氧化碳含量升高会导致温室效应加剧,请写出一条生活中可以减缓温室效应的措施:　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.(7分)碳元素是人类最早接触并利用的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类,如图所示。
(1)金刚石属于　　　　(填字母)。
a.无定形碳 　　　b.过渡态碳 　　　c.晶形碳
(2)石墨质地　　　　(选填“软”或“硬”),是制铅笔芯的原料之一。 18世纪某化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2,才确定了它是含碳的物质,KNO3中氮元素的化合价为　　　　。
(3)石墨烯是一种新兴材料,是蜂窝状、单一碳层结构,具有优于石墨的理化性质,推测石墨烯具有的一条物理性质:　　　　　　　　。
(4)石墨烯可由氧化石墨烯制得,简易生产流程如图所示。
①加入石墨粉末时搅拌的目的是　　　　　　　　　　。
②超声剥离后得到悬浮液说明此时氧化石墨烯密度比水略　　　　。
③氧化石墨烯经过还原处理可得到石墨烯,以下最适用于还原氧化石墨烯的物质是　　　　(填字母)。
A.氦气 　　B.氧气 　　C.氢气
15.(10分)一氧化碳——化学世界中的“孺子牛”。
(1)一氧化碳可用于冶金工业。CO有　　　　性,可用于高炉炼铁。
(2)一氧化碳是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料,由一氧化碳出发,可以制取几乎所有的基础化学品。如下表所示,一氧化碳在不同条件下通过加氢反应可以合成多种有机物。
催化剂 温度/℃ 压强/MPa 产物
铜-锌-铬 230~270 5~15 甲醇
铁-钴 190~350 0.7~20 液态烃
镍 230~450 0.1~10 甲烷
碳基铑络合物 150~300 300 乙二醇(C2H6O2)
①写出CO加氢合成乙二醇的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　,其属于基本反应类型中的　　　　反应。
②当温度为300 ℃、压强为9 MPa时,决定最终产物的反应条件是　　　　,相同反应物因反应条件不同可以得到不同产物,试再举一例:　　　　　　　　　　　　　　。
(3)一氧化碳可用作燃料,是因为其具有　　　　性,一氧化碳和氦气与适量空气混合,在一定条件下可以获得高功率激光输出,这一过程的能量转化形式为　　　　能→光能。
16.(11分)化学兴趣小组同学以“助力碳中和”为主题,设计并开展了如下探究活动。
Ⅰ.实验室制取CO2及其性质检验
(1)右图中仪器a的名称是　　　　。
(2)实验室制取CO2,发生装置应选择图中的　　　　(填字母),该装置制取气体的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.不同的吸收剂对CO2的吸收效果比较
将CO2以相同流速通入不同的吸收剂中,一段时间后,观察澄清石灰水的变化情况。
实验装置 吸收剂 用量/mL 吸附时间/s 烧杯中的现象
A 水 20 30 浑浊
B 饱和石灰水 x 30 较浑浊
C 15%KOH溶液 20 y 无明显现象
(3)上表中x=　　　　,y=　　　　。
(4)上述三种吸收剂中吸收效果最好的是　　　　(填字母)。实验装置中澄清石灰水的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅲ.制作简易“吸碳机”
项目式学习小组同学模拟工业吸碳设备,设计并制作简易“吸碳机”如图所示,空气自右向左进入简易吸碳机,二氧化碳在纱布上被吸碳剂“捕获”。
(5)若选用石灰乳作吸收剂进行“吸碳”实验,一段时间后纱布变硬,其反应原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。
(6)若用氢氧化钠溶液作吸收剂,收集滤网上的生成物。若将生成物与　　　　(填化学式)反应,可重新生成氢氧化钠,实现吸收剂再生。
17.(10分)二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,同学们对此心存困惑:它们是否真的发生反应 因此他们根据学到的知识和方法设计了以下三种实验方案,并进行判断。
【查阅资料】氢氧化钠易溶于乙醇;碳酸钠微溶于乙醇。
(1)实验一:将去壳熟鸡蛋放在充满二氧化碳的抽滤瓶的瓶口,打开止水夹,迅速注入氢氧化钠溶液,关闭止水夹,并振荡抽滤瓶。这时观察到鸡蛋被　　　　(选填“吸入”或“挤出”)瓶中。
(2)实验二:向盛有2 mL氢氧化钠的乙醇溶液(溶剂是乙醇)的试管中吹气约30秒,观察到的现象是　　　　　　　　　　　。再用2 mL乙醇做同样的实验,没有产生明显现象。
(3)实验三:产物转化法实验。
实验操作 实验现象 实验结论
实验A:向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后,滴加少量稀盐酸 无气泡产生 二氧化碳与氢氧化钠不反应
实验B:向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后,滴加氯化钡溶液 　　　　 二氧化碳与氢氧化钠发生反应
①某同学认为实验A操作不当,导致实验结论错误。其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②写出实验B中滴加氯化钡溶液时发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)同学们讨论后认为以上三个实验中,实验　　　　　(填实验序号)不能得出二氧化碳能与氢氧化钠反应的结论,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(6分)小明用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,实验过程中将气体通入适量澄清石灰水中,使氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O,得到的沉淀质量为10 g。
(1)计算该澄清石灰水中氢氧化钙的质量。
(2)小红也进行了相同的实验,但她将制取的二氧化碳通入澄清石灰水中却没有沉淀产生,你认为原因可能是　　　　　　　　　　　　　(写一点即可)。
参考答案
1.C　2.B　3.A
4.D　【解析】A.璀璨夺目的钻石是经过人工雕琢的金刚石,金刚石由碳原子构成,正确;B.金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,二者的物理性质很大差异的原因是碳原子排列方式不同,正确;C.活性炭具有吸附性,制糖工业中利用活性炭来脱色制白糖,正确;D.铅笔芯中不含铅,其主要成分是石墨,错误。
5.C　【解析】A.试剂放在烧杯中,无法控制固体和液体的接触,不能控制反应的发生与停止,不符合题意;B.实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,钢为铁合金,其中的铁能和盐酸反应生成氢气,不能作为制备二氧化碳的发生装置,不符合题意;C.将大理石放在有孔塑料板上,关闭弹簧夹,装置中的压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体排出,液体进入试管中,与固体接触,反应开始,可以控制反应的发生与停止,符合题意;D.实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,铁能和稀盐酸反应,该装置不能用于制取二氧化碳,不符合题意。
6.A　7.C　8.D
9.D　【解析】A.二氧化钛是由钛元素和氧元素组成的,是一种金属氧化物,不正确;B.石墨烯是由碳元素组成的纯净物,属于单质,不正确;C.金属材料包括纯金属和合金,该“超级材料”是由三维石墨烯(C)和黑色二氧化钛(TiO2)制成的,不属于金属材料,不正确;D.该“超级材料”在阳光照射下两周内可让黑臭水体变清澈,臭味消失,所以该技术可助力污染防治,正确。
10.B　【解析】A.该实验中,金属网罩的作用是集中火焰,提高温度,说法正确;B.甲处发生的反应可能是碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和一氧化碳,即C+CuOCu+CO↑,乙处发生的反应为一氧化碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,即CO+CuOCu+CO2,说法错误;C.将C、CuO均匀混合,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分,说法正确;D.一氧化碳能与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,故若观察到乙处黑色粉末变红,说明甲处产生了CO,说法正确。
11.(9分)(1)C60
(2)B
(3)C2H5OH+3O22CO2+3H2O(3分)
(4)B
(5)CO2+3H2CH3OH+H2O(3分)
12.(8分)(1)47.87　10　失去
(2)SO3
(3)BC
(4)SiO2+3CSiC+2CO↑(3分)
13.(9分)(1)会
(2)AC(2分)
(3)C(2分)
(4)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(3分)
(5)多利用太阳能等清洁能源(或其他合理答案)
14.(7分)(1)c
(2)软　+5
(3)导电性(或其他合理答案)
(4)①增大反应物的接触面积,使其充分反应　②小　③C
15.(10分)(1)还原
(2)①2CO+3H2C2H6O2(3分)　化合　
②催化剂种类　 CO2和H2O在常温下生成碳酸,在光照和叶绿体条件下生成葡萄糖和氧气(或其他合理答案)(2分)
(3)可燃　化学
【解析】(1)一氧化碳用于冶金工业是利用其还原性。
(2)①由题干可知反应物为CO和氢气,分析表格可知,产生乙二醇的条件是碳基铑络合物、150~300 ℃、300 MPa,故反应的化学方程式为2CO+3H2C2H6O2,反应类型符合“一变多”的特征,属于化合反应。②由表格信息可知,温度为300 ℃、压强为9 MPa符合合成液态烃和甲烷的条件,导致最终产物不同的反应条件就是催化剂种类。条件决定产物的实例有CO2和H2O在常温下生成碳酸,在光照和叶绿体条件下生成葡萄糖和氧气;氧气充足时,木炭燃烧产生二氧化碳,氧气不充足时,木炭燃烧产生一氧化碳等。
(3)一氧化碳作燃料是因为其具有可燃性,一氧化碳和氦气与适量空气混合反应获得高功率激光输出,能量变化形式为化学能转化为光能。
16.(11分)(1)试管
(2)B　可以随时添加液体试剂
(3)20　30
(4)C　检验二氧化碳是否除尽(或其他合理答案)
(5)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(3分)
(6)Ca(OH)2
17.(10分)(1)吸入
(2)试管中出现白色浑浊物
(3)有白色沉淀产生
①稀盐酸滴加的量太少,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无气泡产生(2分)
②BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl(3分)
(4)一　 二氧化碳能溶于水,且能与水发生反应,使装置内压强减小,出现相同现象
18.(6分)(1)解:设该澄清石灰水中氢氧化钙的质量为x。
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
74　　　　　　　　100
x 10 g(2分)
= (2分)
x=7.4 g(1分)
答:该澄清石灰水中氢氧化钙的质量为7.4 g。
(2)二氧化碳中混有氯化氢气体(或其他合理答案)(1分)

展开更多......

收起↑