第2课时 一氧化碳
测试时间：15分钟
一、选择题
1.(2022上海中考)在CO+CuO Cu+CO2反应中，CO表现出 ( )
A.稳定性 B.还原性 C.可燃性 D.助燃性
2.(2023四川巴中巴州期末)下列气体中既能燃烧又能还原金属氧化物的是 ( )
A.氧气 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.氮气
3.在如图装置中通入X气体，并在管口P处点燃，一段时间后澄清石灰水变浑浊，则X是 ( )
A.H2 B.CO C.CO2 D.O2
4.(2023安徽天长实验中学期末)碳元素是形成化合物种类最多的元素。下列有关碳和碳的化合物的说法正确的是 ( )
A.古代字画能保存至今是因为常温下碳的化学性质不活泼
B.CO和CO2都可用于冶炼金属
C.CO和CO2的化学性质相同
D.可用闻气味的方法区分CO和CO2
5.(2023河南洛阳伊滨月考)下列关于如图实验的叙述不正确的是 ( )
A.可以验证CO具有还原性
B.可以验证反应生成了CO2
C.可以验证生成物CO2的密度比空气的大
D.既可以防止有毒的CO气体对空气的污染，又可以充分利用能源
6.(2023陕西商南富水中学期末)比较与归纳是化学学习的重要方法。下表中关于CO2与CO的知识归纳错误的是 ( )
选项 分类 内容
A 构成 二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
B 性质 都是无色无味的气体；二者可以相互转化
C 用途 CO2可用于灭火、作气体肥料等；CO可用作燃料、作还原剂等
D 危害 CO2能加剧温室效应；CO极易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
7.某兴趣小组为研究一氧化碳的性质进行了如图实验。下列关于该实验叙述正确的是 ( )
A.该实验验证了一氧化碳具有氧化性
B.丙中能观察到铜丝由红色变成了黑色
C.装置中澄清石灰水的作用是吸收剩余的一氧化碳
D.待反应结束冷却后，软质塑料瓶会变瘪
二、填空题
8.(2023黑龙江大庆让胡路期末)碳单质和部分碳的化合物间转化关系如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
(1)物质X的化学式是 。
(2)在物质的分类中，CO属于 。(填字母)
A.单质 B.混合物 C.氧化物
(3)一氧化碳常用于冶金工业，这是利用了一氧化碳的 。
(4)写出如图所示转化关系中属于分解反应的化学方程式：
。
(5)写出一个CO→X的化学方程式： 。
9.(2023江苏东海培仁学校月考)某化学兴趣小组用下列装置进行CO还原CuO的实验并收集未反应的CO气体。查阅资料得知CO2可以与NaOH反应而CO不能。请回答有关问题。
(1)写出装置中标有序号的仪器的名称：① 。
(2)实验开始时，应先 (填“加热”或“通CO”)，目的是
。
(3)实验进行一段时间后，装置A玻璃管中出现的现象为 ，反应的化学方程式为 。
(4)为收集未反应的CO，方框中连接的是装置C和D，导管口的连接顺序为a接 ， 接e。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 B 在加热的条件下，一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，具有还原性。
2.答案 B 氧气可支持燃烧，但不能燃烧，具有氧化性；一氧化碳具有可燃性和还原性；一般情况下，二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧，也不具有还原性；一般情况下，氮气不能燃烧、不支持燃烧，也不具有还原性。
3.答案 B 选项中能与氧化铜反应的气体是氢气和一氧化碳；能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，X与氧化铜反应能生成二氧化碳，则X是一氧化碳。
4.答案 A 常温下碳的化学性质不活泼，不易与其他物质反应，所以古代字画能保存至今；一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，二氧化碳不具有还原性，不能冶炼金属；一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，化学性质不同；一氧化碳和二氧化碳都是无色无味的气体，不能用闻气味的方法区分。
5.答案 C 一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，体现了一氧化碳的还原性；生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可以验证反应生成了CO2；该实验不能验证生成物CO2的密度比空气的大；尾气通到酒精灯处点燃，可防止有毒的一氧化碳污染环境，同时可充分利用其燃烧释放的热量。
6.答案 A 一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子。
7.答案 D 该实验验证了一氧化碳具有还原性；丙中能观察到黑色的铜丝变成红色；装置中澄清石灰水的作用是检验生成的二氧化碳，不能吸收剩余的一氧化碳；待反应结束冷却后，由于消耗了一氧化碳，生成的二氧化碳又被澄清石灰水吸收，导致瓶内气压降低，软质塑料瓶会变瘪。
二、填空题
8.答案 (1)CO2 (2)C (3)还原性 (4)H2CO3 CO2↑+H2O (5)2CO+O2 2CO2(合理即可)
解析 (2)一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物，属于氧化物。(3)在冶金工业中，一氧化碳得到氧形成二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性。(4)碳酸分解生成水和二氧化碳，属于分解反应。(5)一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。
9.答案 (1)酒精灯 (2)通CO 排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸
(3)黑色固体逐渐变成红色 CuO+CO Cu+CO2 (4)d b
解析 (1)仪器①为酒精灯。(2)一氧化碳具有可燃性，与空气混合在加热的条件下可能会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热；目的是排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。(3)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以实验进行一段时间后，装置A玻璃管中出现的现象是黑色固体逐渐变成红色。(4)一氧化碳难溶于水，可利用装置C收集未反应的一氧化碳，短导管口进气，长导管是出水管，导管口的连接顺序为a接d，b接e。
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第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
第1课时 碳的单质
测试时间：10分钟
一、选择题
1.(2023天津河西期末)中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁列车是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取的电力来维持运行的。下列与石墨能制成电刷无关的性质是 ( )
A.滑腻感 B.还原性 C.稳定性 D.导电性
2.(2023黑龙江鸡西晨兴中学期中)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是 ( )
A.它们是同一种物质 B.它们都是由原子构成的
C.它们的化学性质相似 D.它们的物理性质相同
3.(2023黑龙江哈尔滨期中)下列物质的应用不正确的是 ( )
A.炭黑用于绘制古画 B.石墨用于裁玻璃
C.用活性炭净水 D.用金刚石制作钻石
4.研究人员发明了世界上最黑的物质——“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管(碳单质)制造的，其导热效率为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是 ( )
A.“超级黑”说明碳单质都是黑色的
B.“超级黑”的内部结构和性质与金刚石相同
C.“超级黑”在一定条件下能够燃烧
D.“超级黑”是一种新型的化合物
5.(2023山东青岛崂山育才学校期末)石墨片是一种全新的导热散热材料，常应用于笔记本电脑、LED照明灯、数码摄像机、移动电话等，单层石墨片是目前世界上人工制得的最薄的材料。下列有关石墨片的说法错误的是 ( )
A.石墨片是一种单质
B.石墨片与金刚石都是由碳元素组成的
C.石墨片与金刚石的物理性质相同
D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
二、填空题
6.(2023重庆巴蜀中学期末)碳世界丰富多彩，根据下图回答下列问题：
A B C D
(1)图C表示的物质的名称为 ，木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与
类似(从A、B、C中选择)。
(2)图A表示的物质由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)A、B、C表示的三种物质的物理性质不同的原因是 。
(4)图D中，向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，一段时间后，能看到瓶内红棕色变浅是因为木炭具有 性。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 B 高铁列车是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取的电力来维持运行的，使用石墨制作电刷是因为石墨能耐高温，化学性质稳定，具有滑腻感和导电性，与还原性无关。
2.答案 C 金刚石、石墨和C60是由同种元素组成的三种不同的物质；C60是由分子构成的；金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们的化学性质相似；它们的碳原子的排列方式不同，物理性质不同。
3.答案 B 石墨质软，不能用于裁玻璃。
4.答案 C 金刚石是由碳元素组成的单质，纯净的金刚石是无色透明的；“超级黑”是用比头发丝细一万倍的碳纳米管制成的，“超级黑”和金刚石中的原子排列方式不同，物理性质不同；碳单质具有可燃性，在一定条件下，“超级黑”能够燃烧；“超级黑”是一种单质。
5.答案 C 石墨片与金刚石的原子排列方式不同，物理性质不同。
二、填空题
6.答案 (1)金刚石 B (2)分子 (3)碳原子的排列方式不同 (4)吸附
解析 (1)木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似。(2)图A表示的物质是C60，C60是由C60分子构成的。(3)A、B、C表示的三种物质都是由碳元素组成的单质，其物理性质不同的原因是三者的碳原子排列方式不同。(4)木炭具有吸附性，所以向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，一段时间后，能看到瓶内红棕色变浅。
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实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质
测试时间：20分钟
一、选择题
1.(2023山东阳谷实验中学月考)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 ( )
①试管内液面上升 ②试管内液面不上升 ③试管内溶液变红
④试管内溶液变蓝 ⑤试管内溶液不变色
A.①③ B.①④ C.②③ D.②⑤
2.下列与CO2制取和性质相关的实验图示正确的是 ( )
A.制取CO2 B.收集CO2 C.验证CO2已集满 D.验证CO2能与水反应
3.(2023江苏徐州华顿国际学校月考)用如图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是 ( )
A.浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B.粗铜丝能控制反应的发生和停止
C.产生的二氧化碳只能用向下排空气法收集
D.能验证二氧化碳的密度比空气大
4.(2023安徽定远一中期末)某同学用如图所示装置验证二氧化碳与水的反应。已知：氦气的密度比空气的小；该装置气密性良好；锥形瓶中放入的是用石蕊试液染成紫色的干燥纸花。具体操作有：①从a端通入二氧化碳；②从a端通入氦气；③从分液漏斗中滴加适量水；④从b端通入二氧化碳；⑤从b端通入氦气。下列实验操作顺序最合理的是 ( )
A.①⑤③① B.④②③① C.④②①③ D.①③④
5.甲、乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析正确的是 ( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止
D.在乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
二、实验题
6.(2023山东青岛黄岛期末)某兴趣小组的同学利用下列装置进行二氧化碳的制备与性质实验，请回答下列问题。
(1)二氧化碳的制备。
A B C D E
图1
①写出仪器X的名称： 。
②实验室可用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，写出其发生反应的化学方程式： ；可选用的发生装置为 (填字母)。选择收集装置需要考虑的因素有 。
(2)探究二氧化碳的性质。
用如图2所示装置进行实验。
图2
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红，可在a处放置 作为对照实验。
②写出c处发生反应的化学方程式： 。
③实验过程中观察到烧杯内下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，由此推断二氧化碳具有的性质有 。
7.某同学为了探究CO2的某些性质，设计了如图所示的实验。
实验一
实验二
实验三
(1)实验一：向两个充满了CO2气体的集气瓶中分别同时缓缓注入等量的澄清石灰水和水，可观察到U形管左侧的液面 (填“升高”或“降低”)，说明等量的澄清石灰水和水， 吸收的CO2较多。
(2)实验二：
①将注射器1中的水推入充满CO2的三颈烧瓶中，振荡；
②再将注射器3中的澄清石灰水推入三颈烧瓶中，观察到的现象是 。
③最后将注射器2中的稀盐酸推入三颈烧瓶中，溶液变澄清且 。
(3)实验三：用一根铁丝穿过4片干燥的紫色石蕊试纸，按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置，图中 (填数字)会变红，说明 。
8.(2023辽宁沈阳铁西期中)用实验的方法研究CO2的制取和性质是初中化学的重要学习内容。
【活动一】探究CO2在水和食盐溶液中的溶解情况。
相同条件下，某化学兴趣小组的同学分别用排水法、排食盐溶液法收集CO2(如图1)，待收集100 mL CO2后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积。重复实验，所测数据平均值如下表。
图1
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时量筒内CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐溶液法时量筒内CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
(1)图1中锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
(2)由上表数据可知：
①能用排水法收集CO2的理由是 。
②相同条件下，等体积水和食盐溶液吸收CO2更多的是 (填“水”或“食盐溶液”)。
【活动二】探究CO2的性质。
(3)一段时间后，图2中两只烧杯中蜡烛均熄灭。能证明“CO2密度大于空气”的烧杯是 (填烧杯序号)。
图2
(4)实验中观察到试纸变红，但不能得出“CO2与水发生反应”的结论，理由是 。
(5)实验后小心烘烤试纸，观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。
(6)除本实验外，我们还知道CO2的哪些化学性质 请利用化学方程式加以说明： 。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 A 将充满二氧化碳的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，试管中的气体体积减小，压强减小，则试管内的液面会上升。
2.答案 A 二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，且用排水法收集气体时，气体应从短管通入；验满时要把燃着的木条放在集气瓶口；通过观察滴有紫色石蕊试液的蒸馏水的颜色变化不能验证二氧化碳能和水反应，因为没有排除二氧化碳使紫色石蕊变红的可能。
3.答案 B 碳酸钙和稀盐酸反应生成CO2，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；粗铜丝上下移动，能控制反应的停止和发生；二氧化碳能溶于水，密度比空气大，故产生的二氧化碳只能用向上排空气法收集；题图实验无法证明二氧化碳的密度比空气大。
4.答案 A 用题图装置验证二氧化碳与水的反应，首先从a端通入二氧化碳，观察到纸花不变色，证明二氧化碳不能使紫色石蕊变色，然后从b端通入氦气，将二氧化碳从a管口排出，再从分液漏斗中滴加适量水，观察到纸花不变色，说明水不能使紫色石蕊变色，最后从a端通入二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，故可观察到纸花变红，可证明二氧化碳与水发生了化学反应。
5.答案 C 通过图示可以看出，在装置甲中，固体药品和液体药品没有接触，此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态；甲装置气体导出过程中容器内气压大于外界大气压；甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止；在乙装置中无法把固体药品和液体药品分开。
二、实验题
6.答案 (1)①分液漏斗 ②CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ A 气体的密度、溶解性 (2)①用紫色石蕊溶液浸泡过的干燥纸花(合理即可) ②Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O ③密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
解析 (1)①仪器X是分液漏斗。②碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；此反应中反应物为固体和液体，反应在常温下进行，故可选用的发生装置为A；选择收集装置需要考虑的因素有气体的密度、溶解性。(2)①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红，可在a处放置用紫色石蕊溶液浸泡过的干燥纸花作为对照。②c处氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。③实验过程中观察到烧杯内下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，由此推断二氧化碳具有的性质有密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。
7.答案 (1)升高 澄清石灰水 (2)②小气球胀大，澄清石灰水变浑浊 ③产生气泡，小气球变瘪 (3)1、3 二氧化碳能与水反应生成酸性物质
解析 (1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，导致左边集气瓶内气压减小得更多，所以可观察到U形管左侧的液面升高，说明等量的澄清石灰水吸收的二氧化碳较多。(2)②二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，导致三颈烧瓶内气压减小，故可观察到小气球胀大，澄清石灰水变浑浊。③碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故可观察到溶液变澄清且有气泡产生，小气球变瘪。(3)紫色石蕊遇酸变红，在1处滴加醋酸，醋酸可使紫色石蕊变红；在2处滴加水，水不会使紫色石蕊变红；3处二氧化碳能与水反应生成酸性物质，也能使紫色石蕊变红；4处二氧化碳气体不能使紫色石蕊变红。
8.答案 (1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (2)①短时间内二氧化碳在水中溶解得少 ②水 (3)A (4)没有排除二氧化碳使紫色石蕊试纸变红的可能，没有对照实验 (5)红色石蕊试纸变为紫色 H2CO3 CO2↑+H2O (6)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
解析 (1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(2)①根据题表数据分析可知，短时间内二氧化碳在水中溶解得少，因此可以用排水法收集二氧化碳。②根据题表数据可知，用排水法收集的二氧化碳的体积减小得更快，用排食盐溶液法收集的二氧化碳的体积减小得慢，说明相同条件下，等体积水吸收的CO2更多。(3)能证明“CO2密度大于空气”的烧杯是A，A中蜡烛熄灭，是因为二氧化碳的密度比空气的大，二氧化碳下沉，使蜡烛熄灭。(4)观察到试纸变红，不能得出“CO2与水发生反应”的结论，因为也可能是二氧化碳使紫色石蕊试纸变红。(5)碳酸不稳定，在加热条件下可分解生成二氧化碳和水，所以观察到的现象是红色石蕊试纸又变为紫色。
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课题3 二氧化碳和一氧化碳
第1课时 二氧化碳
测试时间：20分钟
一、选择题
1.(2023重庆江北期末)下列有关CO2的用途中，与其化学性质不相关的是 ( )
A.灭火 B.制汽水 C.人工降雨 D.作气体肥料
2.(2022山东滨州中考)我国宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现“碳中和”。与此“低碳”理念不相符的是 ( )
A.大力发展火力发电，满足用电需求
B.全民参与植树造林，禁止乱砍滥伐
C.限制燃放烟花爆竹，文明庆贺节日
D.减少使用化石燃料，提倡绿色出行
3.(2023湖南长沙长郡双语实验中学月考)下列有关二氧化碳的说法正确的是 ( )
A.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
B.二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料
C.二氧化碳用于灭火，主要因为其不能燃烧，不支持燃烧，且密度比空气大
D.进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，因为二氧化碳有毒
4.(2023江苏常州二十四中月考)如图实验是探究二氧化碳能否与水反应(实验中所用的纸花均为用石蕊染成紫色的干燥纸花)，下列说法正确的是 ( )
A.最终只有实验④中的紫色石蕊纸花会变红
B.实验④就能说明二氧化碳与水发生了反应
C.由实验①③④推断，实验④中有酸性物质生成
D.实验②证明水和二氧化碳不反应
5.(2023重庆实验外国语学校月考)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图所示)，分析两种循环，下列说法正确的是 ( )
A.碳循环和氧循环过程中只发生了物理变化
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.温室效应对人类有害无益
D.“低碳”是指减少二氧化碳的排放
6.用如图所示的装置探究二氧化碳的密度比空气大及其与水的反应，其中①②③是用石蕊染成紫色的滤纸条。下列设计最好的是 ( )
A.①是干燥的滤纸条，②③用水润湿
B.②是干燥的滤纸条，①③用水润湿
C.③是干燥的滤纸条，①②用水润湿
D.①②③都用水润湿
二、填空题
7.(2023北京朝阳期末)用如图所示实验验证二氧化碳的性质。
实验1
实验2
(1)实验1：①中发生反应的化学方程式为 。②中湿润的紫色石蕊纸花变红，其原因是 。
(2)实验2：观察到低处蜡烛先熄灭，片刻后高处蜡烛熄灭，由此得到的结论是 。
8.自然界中的碳循环如图所示，箭头表示碳的输送途径。
(1)途径①消耗空气中的 。
(2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚 (填“多”或“少”)。
(3)途径④可使空气中CO2含量 (填“增加”或“减少”)。
(4)若要增大途径②CO2的消耗量，作为中学生的你能做的是 (写一条即可)。
9.用U形管完成CO2的性质实验：将用紫色石蕊试液染成紫色的干燥的纱布条每隔2 cm用水润湿，然后将干湿相间的纱布条置于U形管中(如图所示)。
(1)实验1：将一瓶干燥的二氧化碳气体缓慢注入塑料漏斗里，干湿相间的石蕊纱布条中用水润湿的部分按照A→B→C→D的方向逐渐变红，而且AB段变红的速率比CD段变红的速率快。用水润湿的石蕊纱布条变红的原因是
(用化学方程式表示)；AB段变红的速率比CD段变红的速率更快的原因是 。
(2)实验2：等到用水润湿的石蕊纱布条全部变红后，将其从U形管里取出，用吹风机对着纱布条吹热风，红色很快褪去并恢复为紫色的原因是 (用化学方程式表示)。
10.(2022辽宁营口中考)阅读下列短文，根据短文内容和所学知识回答问题：
“人类只有一个地球!”为防止温室效应进一步增强，可多措并举，控制二氧化碳的排放，或将其转化、再利用等。
二氧化碳经过聚合可以变成性能与聚乙烯相似的塑料，由这种塑料制成的薄膜埋在土壤里几天后就会被细菌吞噬掉。如果用这种材料制作一次性快餐盒的话，不但解决了二氧化碳造成的环境问题，也解决了白色污染问题。
树叶是大自然的杰作，它只用二氧化碳、水和阳光就能制造出有机物和氧气。人造树叶的原理很简单，由一块普通的硅太阳能电池将光能转化为电能，在催化剂与电流的共同作用下，像真正的树叶那样使水和二氧化碳转化为糖类并释放出氧气。
为控制二氧化碳的排放量，科学家采取新技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要的化工原料乙烯(C2H4)和水。
(1)温室效应进一步增强可能带来的后果有 (任写一条即可)；
(2)用二氧化碳聚合成的塑料制作一次性快餐盒的优点是 ；
(3)人造树叶可以将二氧化碳转化为 ；
(4)文中将二氧化碳转化为乙烯的化学方程式是 。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 C 二氧化碳用于灭火，利用了其不燃烧、不支持燃烧的化学性质和密度比空气大的物理性质；二氧化碳用于制汽水的过程中，二氧化碳与水反应生成碳酸，二氧化碳能与水反应的性质属于化学性质；二氧化碳用于人工降雨，是因为干冰升华吸热，干冰易升华的性质属于物理性质；二氧化碳作气体肥料，是因为二氧化碳和水在一定条件下能反应生成葡萄糖和氧气，属于化学性质。
2.答案 A 大力发展火力发电会增加空气中二氧化碳的含量，与“低碳”理念不相符。
3.答案 C 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；化石燃料是目前的主要能源，不能禁止使用；二氧化碳用于灭火，主要是因为其不能燃烧，不支持燃烧，且密度比空气大；二氧化碳没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸，因此在进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验。
4.答案 C 实验①和实验④中的紫色石蕊纸花均会变红；实验④需要与实验③对照，才能说明二氧化碳与水发生了反应；由实验①③④推断，实验④中有酸性物质生成；实验②证明水不能使紫色石蕊纸花变红。
5.答案 D 碳循环和氧循环过程中有新物质生成，发生了化学变化；除燃烧外，动植物的呼吸作用过程中，氧气也参与了碳循环；温室效应起到了对地球保温的作用；“低碳”是指减少二氧化碳的排放。
6.答案 B 要探究二氧化碳的密度比空气大及其与水的反应，可设计②是干燥的滤纸条，①③滤纸条用水润湿，实验过程中可以观察到滤纸条③先变成红色，①后变成红色，滤纸条②不变色，说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳能与水发生反应。
二、填空题
7.答案 (1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳与水反应生成碳酸 (2)二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧
解析 (1)大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；②中湿润的紫色石蕊纸花变红，其原因是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红。(2)观察到低处蜡烛先熄灭，片刻后高处蜡烛熄灭，说明了二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。
8.答案 (1)氧气 (2)多 (3)减少 (4)栽种树木(合理即可)
解析 (1)途径①是动物和人的呼吸作用，呼吸作用消耗空气中的氧气。(2)途径②是植物利用光合作用将二氧化碳转化为氧气，白天光照强，所以途径②消耗CO2的量白天比夜晚多。(3)途径④是岩石中的碳酸钙转化为碳酸氢钙，碳酸钙、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙，可使空气中CO2含量减少。
9.答案 (1)CO2+H2O H2CO3 二氧化碳的密度比空气大 (2)H2CO3 CO2↑+H2O
解析 (1)二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使用水润湿的石蕊纱布条变红；二氧化碳的密度比空气大，故AB段变红的速率比CD段变红的速率更快。
(2)碳酸受热易分解，生成水和二氧化碳，故用吹风机对着纱布条吹热风，红色很快褪去并恢复为紫色。
10.答案 (1)全球气候变暖(合理即可) (2)既解决了二氧化碳造成的环境问题，也解决了白色污染问题 (3)糖类和氧气 (4)2CO2+6H2 C2H4+4H2O
解析 (1)温室效应进一步增强会使全球气候变暖，导致两极冰川融化，引起海平面升高，淹没部分沿海城市等。(2)用二氧化碳聚合成的塑料制作一次性快餐盒的优点是既解决了二氧化碳造成的环境问题，也解决了白色污染问题。(3)人造树叶可以将二氧化碳和水转化为糖类并释放出氧气。(4)二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为乙烯和水。
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第2课时 碳单质的化学性质
测试时间：20分钟
一、选择题
1.清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色，这是因为墨汁中的碳 ( )
A.具有可燃性 B.具有氧化性
C.具有还原性 D.在常温下化学性质稳定
2.(2023山东临沂六中月考)单层石墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的导电性、导热性和其他奇特性质。下列说法正确的是 ( )
①石墨烯是一种新型化合物
②金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质活泼
A.①④ B.②③ C.①③ D.②③④
3.《天工开物》记载火法炼锌的工艺：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后，逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌)其过程中主要发生的化学反应是2C+ZnCO3 Zn+3CO↑。下列说法正确的是 ( )
A.炉甘石属于纯净物 B.反应前后固体的质量不变
C.该反应中有元素的化合价发生改变 D.该过程中碳发生了还原反应
4.(2023湖北阳新国和中学期末)把8 g碳和16 g氧气放在密闭的容器里，二者在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有 ( )
A.二氧化碳 B.一氧化碳
C.二氧化碳和一氧化碳 D.二氧化碳和氧气
5.(2023重庆沙坪坝月考)如图是碳还原氧化铜的装置，下列有关说法错误的是 ( )
A.氧化铜在反应中作氧化剂，发生还原反应
B.实验结束后，先将导管移出液面，再熄灭酒精灯
C.酒精灯加网罩的目的是集中火焰，提高温度
D.若观察到澄清石灰水变浑浊，则该反应一定发生了
二、填空题
6.(2023吉林长春九台期末)根据碳和碳的氧化物回答下列问题：
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，其中 是由分子构成的；
(2)在书写具有保存价值的图书、档案时，规定使用碳素墨水的原因是 ；
(3)在CO2+C 2CO中表现出还原性的物质是 。
7.已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示：
请回答：
(1)C物质的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为 ，该反应中被还原物质的化学式是 。
三、实验题
8.(2023辽宁大连八十中期末)某小组进行活性炭与氧化铜反应的实验，装置气密性良好。
【实验准备】如图，取一具支试管，在支管处连接一段导气管。将铜丝一端绕成螺旋状，另一端固定在橡胶塞上，加热铜丝至表面变黑。
【实验步骤】
①取活性炭粉末置于具支试管中，在支管口放一团棉花，固定装置。
②将橡胶塞塞紧，使铜丝的螺旋状部分与活性炭粉末接触。
③预热后固定加热，2 min后观察到澄清石灰水变浑浊。
④……(步骤待补全)。冷却后，取出铜丝，用水清洗，对比接触活性炭粉末部分和没接触活性炭粉末部分的颜色。
【反思分析】
(1)证明活性炭和氧化铜发生化学反应的另一现象是 ，该实验可说明活性炭有 性，写出该反应的化学方程式： 。
(2)支管口放一团棉花的作用是 。
(3)补全“……”处的实验步骤，并说明原因： 。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 D 墨汁中的碳在常温下化学性质稳定，在通常情况下不容易与其他物质发生化学反应。
2.答案 B 石墨烯是碳单质；金刚石和石墨烯都是碳单质，二者在氧气充足的条件下完全燃烧均产生二氧化碳；金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的单质，但是两种物质的结构不同；导电性和导热性都属于物理性质。
3.答案 C 炉甘石属于混合物；反应后生成的一氧化碳气体逸出，故反应后固体的质量减小；反应物碳是单质，生成物锌是单质，所以该反应中一定有元素的化合价发生改变；碳夺取了碳酸锌中的氧，该过程中碳发生了氧化反应。
4.答案 C 根据化学方程式C+O2 CO2、2C+O2 2CO可知，当碳与氧气的质量比为12∶32=3∶8时，二者完全反应生成CO2；当碳与氧气的质量比为24∶32=3∶4时，二者完全反应生成CO；由题给条件知，碳与氧气的质量比为8 g∶16 g=1∶2，则最终密闭容器中有二氧化碳和一氧化碳。
5.答案 D 该反应在高温下进行，装置内有空气，碳可能与氧气反应生成二氧化碳，也能观察到澄清石灰水变浑浊。
二、填空题
6.答案 (1)C60 (2)碳在常温下化学性质稳定 (3)C
解析 (1)金刚石、石墨都是由原子直接构成的，而C60是由分子构成的。(2)碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定。(3)碳夺取了二氧化碳中的氧，表现出了还原性。
7.答案 (1)CO2 (2)2CuO+C 2Cu+CO2↑ CuO
解析 (1)C物质能使澄清石灰水变浑浊，所以C是二氧化碳，A、B两种黑色粉末混合在高温的条件下反应会生成红色单质D和二氧化碳，所以D是铜，A和B分别是氧化铜、碳中的一种，经过验证，推导正确。(2)反应①是碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中氧化铜被还原为铜。
三、实验题
8.答案 (1)接触活性炭的铜丝的黑色螺旋状部分变红 还原 2CuO+C 2Cu+CO2↑
(2)防止活性炭粉末进入支管 (3)夹紧弹簧夹后，熄灭酒精灯；这样能够防止液体倒吸炸裂具支试管
解析 (1)证明活性炭和氧化铜发生化学反应的另一现象是接触活性炭的铜丝的黑色螺旋状部分变红。(2)支管口放一团棉花的作用是防止活性炭粉末进入支管。(3)夹紧弹簧夹后，熄灭酒精灯，这样能够防止液体倒吸炸裂具支试管。
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课题2 二氧化碳制取的研究
测试时间：20分钟
一、选择题
1.实验室制取和收集CO2气体，不需要下列哪组实验仪器 ( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①④ B.②⑤ C.④⑥ D.③⑥
2.(2023陕西西安长安期中)下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 ( )
A.通常情况下二氧化碳的密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B.二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集
C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸
D.该反应在常温下即可进行，故发生装置不需要加热
3.下列实验不能达到相应目的的是 ( )
A.制取氧气 B.监测氧气流速 C.保存氢气 D.检验CO2是否集满
4.(2023重庆九龙坡月考)如图实验室用大理石和稀盐酸制CO2的装置中，能控制反应的发生与停止的是 ( )
A B C D
5.(2023上海同济大学附属存志学校期中)制取二氧化碳的部分操作中，正确的是 ( )
A.检查气密性 B.发生装置 C.收集装置 D.检验二氧化碳
6.装置Ⅰ~Ⅳ如图所示，可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是 ( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A.实验室制取二氧化碳可选用装置Ⅱ、Ⅲ
B.实验室用固体锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气时可选用装置Ⅰ、Ⅳ，气体从管口b通入
C.实验室用氯酸钾制取氧气可选用装置Ⅰ、Ⅳ，气体从管口b通入
D.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选用装置Ⅱ、Ⅲ
二、实验题
7.(2022辽宁葫芦岛中考改编)如图是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。
A B C D E
(1)写出装置B中仪器①的名称： 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选择的装置是 (填字母)，发生反应的化学方程式是 。
(3)实验室制取二氧化碳应选择的收集装置是 (填字母)，检验二氧化碳已集满的方法是 。
8.(2023黑龙江哈尔滨风华中学期中)实践兴趣小组的同学在实验室找到了氯酸钾、二氧化锰、稀盐酸、大理石、澄清石灰水及下列仪器：
(1)利用上述某些药品可制取二氧化碳气体，选择的仪器是 (填序号)。
(2)用澄清石灰水检验某气体时，若 ，则证明是二氧化碳。
(3)上述各种仪器中，一般仪器⑧在实验中的作用是 。
9.(2023陕西渭南中学月考改编)实验室用如图所示的装置制取氧气和二氧化碳。
A B C D E F
(1)仪器甲的名称为 ；
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取一瓶较纯净的氧气，应选择的发生和收集装置为 (从A~E中选择)；
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ；
(4)若用装置F收集二氧化碳气体，二氧化碳气体应该从 (填“a”或“b”)口通入。
10.(2023江苏泰兴月考)某化学小组选用如图装置制取常见气体，回答下列问题。
A B C D E F
(1)写出标号仪器的名称：a ，b 。
(2)用高锰酸钾制取氧气，所选发生装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 ；若用D装置收集氧气，观察到导管口
时，才能将导管伸入集气瓶中。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，要获得平稳的气流，选择的发生装置是 (填字母)；若用E装置收集氧气，验满方法是
。
(4)实验室制取二氧化碳，所选发生装置C与装置B相比，其优点为 ；收集二氧化碳常用F装置，原因是 。
(5)为保证潜水艇在水下长时间航行，潜艇里常配备氧气再生装置。现有四种制取氧气的方法：①加热高锰酸钾制取氧气；②水通电制取氧气；③氧化汞加热制取氧气；④过氧化钠在常温下和二氧化碳反应制取氧气。你认为在潜水艇里最简单的制取氧气的方法是 。(填序号)
答案全解全析
一、选择题
1.答案 B 实验室制取二氧化碳常用大理石(或石灰石)和稀盐酸，应选用固液常温型发生装置，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，故需要的仪器有①③④⑥，不需要②⑤。
2.答案 C 碳酸钠粉末和稀盐酸反应速率太快，不利于气体收集，应在发生装置中加入大理石(或石灰石)和稀盐酸。
3.答案 B A项，装置没有棉花，适合用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气；B项，氧气不易溶于水，监测氧气流速，氧气要从长管进入；C项，氢气密度比空气小，保存氢气，集气瓶应倒放；D项，二氧化碳密度比空气大，从长管进入，验满的方法是将燃着的木条放在短导管口，若木条熄灭，则二氧化碳已集满。
4.答案 B 实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，能控制该反应的发生与停止的关键是能够控制固体和液体的接触与分离。题图B装置可以控制大理石和稀盐酸的接触和分离。
5.答案 D A项，图示装置中的长颈漏斗与外界相通，无法检查装置的气密性；B项，长颈漏斗下端管口没有伸到液面以下，产生的气体会从长颈漏斗中逸出，且导管伸到液面以下，致使无法收集气体；C项，二氧化碳的密度比空气大，应采用向上排空气法收集；D项，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此可采用图示操作检验二氧化碳。
6.答案 D 二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；实验室制取氢气的药品是固体与液体，反应在常温下进行，不能选用装置Ⅰ；氧气的密度比空气大，用装置Ⅳ收集时，氧气应从管口a进入；过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应在常温下进行，故选用装置Ⅱ作为制取氧气的发生装置，氧气不易溶于水，可用排水法收集。
二、实验题
7.答案 (1)长颈漏斗 (2)AE 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)C 把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满
解析 (1)装置B中仪器①是长颈漏斗。(2)用高锰酸钾制取氧气，应用固体加热型装置A作发生装置，氧气不易溶于水，要收集较纯净的氧气可用装置E收集；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。(3)二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，应选择的收集装置是C；检验二氧化碳已集满的方法是把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满。
8.答案 (1)②④⑥⑧ (2)澄清石灰水变浑浊 (3)添加液体药品
解析 (1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应在常温下进行，则发生装置应选用锥形瓶、双孔带导管的橡胶塞和长颈漏斗组装；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，不能用排水法收集，则收集二氧化碳的仪器应选用集气瓶。(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。(3)仪器⑧是长颈漏斗，一般在实验中用于添加液体药品。
9.答案 (1)长颈漏斗 (2)BE (3)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (4)a
解析 (1)仪器甲为长颈漏斗。(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用固液常温型发生装置，收集一瓶较纯净的氧气应用排水法收集。(3)实验室制取二氧化碳是利用大理石(或石灰石，主要成分都是碳酸钙)和稀盐酸反应，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(4)二氧化碳的密度比空气大，应从a口通入二氧化碳。
10.答案 (1)锥形瓶 集气瓶 (2)A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 有均匀连续的气泡冒出 (3)B 把带火星的木条放在d导管口，若木条复燃，则氧气已集满 (4)能够控制反应的停止 二氧化碳的密度比空气大，能溶于水 (5)④
解析 (1)a是锥形瓶，b是集气瓶。(2)用高锰酸钾制取氧气，应用固体加热型装置A作发生装置；用D装置收集氧气，观察到导管口有均匀连续的气泡冒出时，才能将导管伸入集气瓶中。(3)分液漏斗可以控制滴加液体的速率，要获得平稳的气流，选择的发生装置是B；若用E装置收集氧气，验满方法是把带火星的木条放在d导管口，若木条复燃，则氧气已集满。(4)发生装置C与装置B相比，其优点是能够控制反应的停止；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，故实验室常用装置F收集二氧化碳。(5)与其他三种方法相比，方法④不用加热，不用通电，操作简单，还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气，因此在潜水艇里最简单的制取氧气的方法是④。
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