第2讲碳和碳的氧化物详解

1、第 2 讲 碳和碳的氧化物第 1 课时 金刚石、石墨和 C60一、选择题1 下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是( C )A 这四种物质都很软，可作润滑剂B这四种物质碳原子的排列方式相同C这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D 这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3 个碳原子2 下列说法中正确的是( C )A 由一种元素组成的物质，一定是纯净物B吸附是化学变化C在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化D 一种元素只能形成一种单质3 炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。下列说法中错误的是( D )A 炭雕作为艺术品可以长久保存

2、B炭雕能吸附室内微量的有害气体C摆放炭雕时必须远离火种D 将制炭雕的下脚料末与氧化铜粉末共热，不能发生反应4 动车与高铁是现代快速发展的交通工具，当列车开动时，列车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质 ，你认为接触点的材料应选用( B )A 金刚石B石墨C铝D锡5 下列关于碳单质的说法中正确的是( A )A C60 的相对分子质量为 720B金刚石、石墨和 C60 都由碳元素组成 ，结构相同C木炭具有还原性 ，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来D 石墨很软 ，不能用于制石墨电极6 (2015，重庆 A)我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高

3、温、耐磨的碳化硅(SiC) 涂层 ，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是 ( B )A 分子 B原子C离子D 中子7 结构决定性质。碳单质在常温下化学性质具有稳定性，其决定原因是 ( C )A 碳原子的排列方式特殊B碳元素的原子核外电子数目C碳原子的最外层电子数目D 碳单质的状态8 (2015，成都 )按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是( D )A 烘干的木炭粉末与CuO 粉末须混合均匀B网罩的作用是集中火焰，提高温度C可观察到澄清石灰水变浑浊D 产生的气体一定没有CO9 关于碳的化学性质，叙述不正确的是( C )A 温度越高 ，碳的活泼性越强B碳具有还原性，炽热的碳能使

4、氧化铁还原成铁C碳在氧气中充分燃烧是放热反应，而不充分燃烧是吸热反应D 碳在常温下能长时间保存不变质高温10 有关 2CuO C=2Cu CO2的反应 ，说法正确的是 ( A )A CuO 具有氧化性BC 发生了还原反应C反应前后铜元素的化合价没有改变D 反应前后固体质量不变11 下列各反应中，碳不是作为还原剂的是( B )高温A CO2 C=2CO点燃B2Mg CO2=2MgO C高温CC H2O=H 2 CO高温D 3C2Fe2O3=4Fe 3CO212下列各组物质分别置于密闭容器中，在一定条件下充分反应后，密闭容器中的气态物质为纯净物的是 ( B )A 分子个数比为11的 CO和O2B分

5、子个数比为1 1 的 H2 和 Cl 2C质量比为1 5 的 CH 4 和 O2D质量比为 13 的 C 和 O2二、填空与简答题13 按下列要求书写化学方程式：点燃(1)镁在氧气中燃烧_2Mg O2 =2MgO_ ；高温(2)高温时碳还原氧化铜_C2CuO=2Cu CO2_；(3)碳在高温下与水反应生成一氧化碳和氢气高温_C H2 O=H2 CO_ 。14 碳在地壳中的含量不高 ，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：(1)图为碳原子的结构示意图 ，碳原子最外层电子数为 _4_，常温下碳的化学性质 _ 不活泼 _(填 “ 活泼” 或“ 不活 泼” )。(2) 图、对应三种碳单

6、质：图单质的名称是_金刚石 _，图单质的名称是_石墨 _，图单质的化学式是_C60_。(3)C 为 4 价， Cl 为 1 价，由 C 和 Cl 组成的化合物的化学式为_CCl 4 _。(4) 如图所示 ，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几小块木炭 ，最终观察到红棕色 _消失 _(填 “变 深”“ 消失 ” 或 “ 不变” )，漏斗中液面 _上升 _(填 “ 上升 ”“ 下降 ” 或“ 不变” )，其原因为：木炭具有 _吸附 _作用 ，使瓶中气压 _小于 _外界大气压。15 某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图所示的探究：【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是： .石墨棒； ._铝箔

7、 _。【实验】用天平称量 1.5 g 氧化铜粉末 ，直接用铝箔纸包裹。按上述操作步骤实验 ，黑色粉末 _不变红 _，那么猜想不成立。高温【结论】石墨棒能使氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为_C 2CuO=2CuCO2 _。【改进】把石墨棒换成铝粉 ，重复上述操作 ，又获成功。那么 ，称取等量的铝粉并进行同样的操作 ，其目的是 _验证铝粉能否与氧化铜反应 _。改进后的实验证明 ，金属铝与铜活动性顺序是 _Al>Cu_ ，该反应的化学方程式为高温_2Al 3CuO=3Cu Al 2O3_。【拓展】 如果使用复印机的“炭粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好。 联想到在空气中灼热的铁丝不能燃烧

8、，而铁粉能燃烧 ，其原因是 _反应物间的接触面积(或反应物的形状 )影响反应速率 (或反应物之间的接触面积越大反应速率越快。或其他合理表述)_。16(2015，佛山 )某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：(1) 检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中 ， _双手紧贴容器外壁 ，若导管口有气泡冒出 ，放开手后导管中出现上升的水柱 _，说明装置气密性良好。(2)证明碳具有还原性的实验现象是_试管内黑色粉末变红_，_澄清石灰水变浑浊_。(3)CuO 发生 _还原 _反应 (填 “ 氧化 ” 或 “还 原” )。(4)酒精灯加上网罩的作用是_使酒精灯火焰更加集中，提高

9、温度 _。17A 是非金属 ，E 是金属 ，B 、C、D 是化合物 ，它们之间有如下图所示的转化关系(反应条件已略去 ) 。请回答下列问题：(1)在中，属于化合反应的是_ _(填序号 )。高温(2)反应的化学方程式是_C 2CuO=2CuCO2 _。(3)在实验室里 ，反应选择下图中的 _丙 _(填 “甲 ”“ 乙” 或 “ 丙 ”，下同 ) 装置进行实验 ，反应选择下图中的 _甲_进行实验。第 2 课时二氧化碳和一氧化碳一、选择题1 (2015，滨州 )二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是( B )A 二氧化碳能用作灭火剂B干冰能用于人工降雨C二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料D 二氧化

10、碳用作气体肥料2 ( 2015，北京 )如图所示实验中， 、为用紫色石蕊溶液润湿的棉球， 、为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明 CO2 密度大于空气且能与水反应的现象是 ( D ) A 变红 ，不变红B变红 ，不变红C、变红 ， 、不变红D 比先变红 ， 、不变红3 (2015，广州 )如图 ，将充满 CO2 的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是 ( A )试管内液面上升试管内溶液变红试管内液面不上升试管内溶液变蓝试管内溶液不变色ABCD4 (2015，龙岩 )下列关于 O2、CO2 的说法正确的是 ( B )A 都含有氧分子BCO2 可用于灭火C植

11、物的光合作用可将O2 转化成 CO2D 鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水5 ( 2015，襄阳 )在一定条件下 ，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生发应，下列叙述正确的是 (B)A 反应产生的气体都有毒B反应中都有红色固体生成C反应类型都是置换反应D 反应的生成物不同6 (2015，眉山 )下列关于碳和碳的氧化物知识网络图 ( 图中 “” 表示 转化关系 ，“ ” 表示相互能反 应 ) 说法正确的是 ( C )A “ C CO2”的反应是放热反应B“CO CO2”的反应类型为置换反应C“CO2 CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D“ CO2H 2CO3”的反应可用酚酞试剂验证7 (2015，长

12、沙 )下列关于碳及其氧化物的说法中，正确的是 ( C )A 金刚石、石墨都是碳的单质，其硬度都很大BCO2 可用作燃料CCO 有还原性 ，可用于冶炼金属D CO2 通入紫色石蕊溶液 ，溶液变红 ，加热后溶液颜色不变8 (2015 西工大附中四模 )“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法不符合“低碳”要求的是 ( B )A 节约纸张B大量使用化石燃料C提倡使用节能技术和节能产品D 尽量乘坐公交车9 (2015 铁一中三模 )下列关于碳及碳的化合物的说法正确的是( A )A 金刚石、石墨的化学式都是C，石墨转化为金刚石属于化学变化B实现 C CO2 的转化 ，只能通过燃烧的方式C二氧化

13、碳有毒 ，因此进入久未开启的菜窖之前，必须先做灯火试验D CO 是一种无色无味的能溶于水的有毒气体，所以可以在室内放一盆水防止CO 中毒10 (2015 ，邵阳 )关于一氧化碳和二氧化碳的说法中，正确的是 ( D )A CO 的含量增加会导致温室效应B室内放一盆澄清石灰水可防止CO 中毒CCO 和 CO2 组成元素相同 ，所以它们的化学性质相同D 大气中 CO2 的消耗途径主要是绿色植物的光合作用二、填空及简答题11 (2015 ，宜昌 )二氧化碳是一种重要的化学物质，请写出下列化学方程式：(1)二氧化碳和水反应 _CO2 H 2O=H2CO3_；(2)二氧化碳和澄清的石灰水反应_CO 2 C

14、a(OH) 2=CaCO3 H 2O_；(3)尿素是一种重要的化学肥料，其化学式为 CO(NH 2)2。工业上 ，可以在高温高压的条件下 ，以二氧化碳和NH 3 为原料制得尿素并生成水，化学方程式为 _CO2 2NH 3高温、高压=CO(NH 2)2 H2O_。12 (2015 ，重庆 B)学习化学后 ，我们学会了从微观角度认识物质。(1) 已知碳原子和氧原子的结构示意图分别为：和两种原子中相等的是_C_( 填序号 )。A 质子数B 电子数C第一层电子数D第二层电子数(2)保持一氧化碳化学性质的粒子名称是_一氧化碳分子_。(3) 下图是一氧化碳与氧气反应的微观模型图 ，请在下图方框中以图示的方

15、式完成该化学反应的微观过程 (图中 表示氧原子 ， 表示碳原子 )。13(2015，自贡 )如图 ，在实验台上放置两瓶气体 ，集气瓶 A 、B 中分别盛有 CO2、O2、 H2 中的一种。(1)由放置方法判断出A 瓶中的气体是 _H 2_。(2)将带火星的木条伸入B 瓶中，若木条复燃 ，则 B 瓶中的气体是 _O2 _。(3)将一种碱溶液_Ca(OH) 2_(填化学式 )倒入 B 瓶中，振荡 ，若出现浑浊 ，则 B 瓶中是CO2 气体。三、实验及探究题14 (2015，龙岩 )下图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置。该反应利用 CO 的还原性 ，将 Fe2O3 中的铁还原出来。高温(1)写出

16、高温条件下 CO 与 Fe2O3 反应的化学方程式 _3CO Fe2 O3=2Fe 3CO2_。(2)实验过程中 ，常在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯(灯焰处于导管口 ) ，这样做的目的是 _防止反应剩余的一氧化碳逸散，污染空气 _。(3) 通过 B 装置可检验 A 中的生成物含有CO2 ，该反应的化学方程式为 _Ca(OH) 2CO2=CaCO3 H2O_。(4)在此实验中 ，我们还认识到 CO 和 CO2 的化学性质有许多的不同。请写出其中的一点 _一氧化碳可燃 ，二氧化碳不可燃 ( 其他合理答案均可 )_。试从微观的角度分析 CO 和 CO2 化学性质不同的原因是 _CO 与 CO

17、2 分子的结构不同_。15 (2014 ，山西 )化学兴趣小组的同学设计并进行了CO2 的制取与性质的实验。【制取与性质】如图 A ，检查装置的气密性，操作为 _导管末端放入水中，手握试管 _，观察到导管口有气泡冒出。 然后加入药品 ，固定装置 ，制取 CO2，有关化学方程式 _CaCO3 2HCl=CaCl 2 H 2O CO2 _。如图 B，现象为 _下层蜡烛先灭 ，上层蜡烛后灭_，说明CO2 的性质是 _不能燃烧 ，不支持燃烧 ，密度比空气大 _。由此推知 ，一般情况下可燃物燃烧的条件之一是_与 O2(或空气 )接触 _。【反思与交流】(1)制备气体时选择发生装置需考虑的因素有_反应物的

18、状态和反应条件_。(2)欲证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2 的含量不同 ，你的实验操作是：取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体，_加入等体积等浓度(等溶 质质 量分数或 饱和 ) 澄清石灰水 ，振荡_。第 3 课时二氧化碳制取的研究一、选择题1 实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是(D)2实验室制取 CO2 有以下步骤：连 接好装置； 向试管中小心放入几小 块石灰石；向 试管中小心注入适量稀 盐酸；检查 装置的气密性； 收集 产生的气体； 用燃 烧的木条检验 集气瓶是否收集满 CO2。 以上操作按由先至后的顺序排列正确的是( B )A BCD3 利用下列仪

19、器制取相关气体，不能实现的是 ( C )A 用锌和稀硫酸制取氢气B用双氧水和二氧化锰制取氧气C用高锰酸钾加热分解制取氧气D 用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳4用下列四套实验装置制取CO2 气体 ，由于装置错误导致可能收集不到CO2 的是 ( C )5常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( B )A 物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关B反应物之间必须直接接触才会发生化学反应C块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同D 硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解6 (2015，泰安 )下

20、列有关实验室制取气体的说法错误的是( D )A 装置可作为 CO2 的发生装置B装置干燥 O2 时，气体由 a 管进 b 管出C装置可用作 O2 的收集装置D 装置是收集 CO2 气体的验满方法7 在实验室中 ，同学们用如图装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是 ( A )【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl 而不吸收 CO2。A 中固体反应物也可用Na2CO3 固体代替B中没有白色沉淀产生，说明 CO2 气体中已经不混有HCl 气体C中浓 H 2SO4 的作用是吸收 CO2 气体中混有的 H2OD 将燃着的小木条放在中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2二、实验及探究题8( 2

21、015，益阳 )在一次化学课上，老师提供了以下装置探究制取气体的方法。请回答：(1)可用于实验室制取CO2 的发生装置和收集装置是 _B_ ；A与B 与C与 D 与(2)写出实验室制取CO2 的化学方程式 _CaCO3 2HCl=CaCl 2 H2OCO 2_；(3)利用装置收集的气体具有的性质是_密度比空气的小 _。9 ( 2015，菏泽 )某化学小组探究用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，并进行性质实验。下图是有关实验的部分装置，请根据要求回答问题：(1)a 仪器的名称为 _长颈漏斗 _；甲同学用A 和 C 组合制取二氧化碳，乙同学用 B 和C 组合制取二氧化碳，你认为哪个组合更便于控制反应_乙 _(填 “甲 ” 或 “乙 ” )。(2)同学利用装置D 进行性质实验时，观察到紫色石蕊试液变红色，将红色液体充分加热未能重新变为紫色，你认为可能的原因是_通入的二氧化碳气体中含有少量氯化氢气体_；为使上述红色液体加热后能重新变为紫色，在气体通入装置D 之前