2024年中考化学分项复习碳和碳的氧化物(含解析)

2024年中考化学分项复习—碳和碳的氧化物
一、选择题
1.每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康,烟气中的一种有毒气体是
A. O2         B. N2             C. CO D. CO2
2.性质决定用途,下列物质的性质与其用途不匹配的是
A. 金刚石硬度大——切割玻璃
B. 不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C. 氮气的性质不活泼——用作保护气
D. 石墨有导电性——生产铅笔芯
3.根据如图,下列气体的实验室制法正确的是
A. 选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸 B. 选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C. 选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D. 选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
4.北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”一西汉长信宫灯,火种灯燃料是一种气体燃料X,点燃X发生反应的化学方程式是:X+5O23CO2+4H2O,则X的化学式为
A. H2 B. CO C. C3H8 D. CH4
5.汽车尾气是城市空气主要污染源,每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素,基本不含N元素),燃料与吸入的空气在发动机内反应,产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器,尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应:2CO+2NON2+2CO2。下列相关说法错误的是
A. 尾气处理时CO发生了还原反应
B. 尾气外理反应前后分子的数目发生了改变
C. 由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应
D. 减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧
6.碳和碳的化合物是一个庞大的家族,下列说法完全正确的个数是
①金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的单质
②CO、甲烷、酒精都可用作燃料,其中甲烷中碳元素的化合价为﹣4价
③CO有毒而CO2无毒,是因为它们的分子构成不同,两者的相互转化只能通过化合反应实现
④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用,炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同
⑤醋酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)、维生素C(C6H8O6)都属于有机物
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
7.已知20℃时,氢氧化钠易溶于酒精,碳酸钠在酒精中几乎不溶解。20℃时,某同学利用如图所示微型实验验证能与NaOH发生反应。打开止水夹,轻轻挤压软塑料瓶,观察实验现象,下列说法不正确的是
A. 小玻璃瓶中导管口有气泡冒出
B. 小玻璃瓶中有固体析出
C. 应及时关闭止水夹防止小玻璃瓶中的液体倒吸
D. 实验结束后,将小玻璃瓶中的物质倒入足量水中,无固体剩余
8.科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH),其微观示意图如下(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是
A. 生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B. 该反应的化学方程式为
C. 生成物丙和丁的质量比为1:1
D. 该反应有助于实现“碳中和”
9.自然界中通过氧气的产生与消耗的平衡实现氧元素的循环,与通过绿色植物光合作用合成葡萄糖,是自然界产生氧气的重要途径。科学研究发现,与在人工控制下,通过一定条件,可转化为和,微观模拟示意图如下、下列说法错误的是
A. 甲烷中碳元素与氢元素质量比为12∶1
B. 反应中涉及的4种物质都是由分子构成的
C. 反应前后,原子的种类和数目都不变
D. 与在不同条件下反应,可生成不同的产物
10.实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中,下列装置图能达到对应实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
11.已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是
A. 参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B. 所取R质量的最小值为1.6 g
C. R可能是酒精()
D. 若R为和的混合物,则和的分子个数比为
12.已知:。在真空密闭容器中,将13.2gCO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后,收集到气体M为xg。下列说法正确的是
A. 若x=4.8,气体M中含有CO2
B. 若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为15.9g
C. 若x=7.6,Na2O2反应后可能有剩余
D. 若x=7.6,气体M中CO2与O2质量比为11:8
二、非选择题
13.我国科学家在实验室实现了以CO2和H2原料人工合成淀粉。
(1)淀粉属于_______(填“糖类”或“油脂”或“蛋白质”)。
(2)CO2作为资源利用是实现“碳中和”的有效方法。在一定条件下,以CO2和H2为原料可合成甲醇(CH3OH)和水,写出该反应的化学方程式_______。
14.用元素的化合价与物质类别构建的“价类二维图”能很好地反映物质间的转化关系。部分含碳元素物质之间的“价类二维图”如图所示:
回答下列问题:
(1)物质类别X应为_______。
(2)木炭在空气中燃烧,既可以生成CO也可以生成CO2,燃烧生成CO2时,对O2量的要求是___。
(3)反应①的生成物除CO2外,另一种生成物的化学式为_______。
(4)写出反应②的化学方程式_______。
15.已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质,甲、乙、丙为氧化物,X、Y、Z为单质,Z为紫红色金属,其转化关系如下图所示,其中乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁,部分反应物、反应条件和生成物已略去。
回答下列问题:
(1)MnO2中Mn的化合价为________。
(2)有毒气体乙的化学式为________。
(3)Y→Z的化学反应基本类型为___________。
(4)丙为有磁性的黑色固体,则X→丙的化学方程式为________。
16.A~K为初中化学常见的物质,它们之间有如下图所示的转化和反应关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去),其中常温下B、C、D、H为气体,①②分别为植物的呼吸作用和光合作用,④为侯氏制碱法的一个反应,固体E在C中点燃生成黑色磁性固体,G为白色固体,F是常见的液体。
回答下列问题:
(1)A的化学式为______。
(2)物质K是属于______(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(3)H与I反应的化学方程式为______。
(4)G与J反应的化学方程式为______。(任写一个)
17.保护环境,实现“绿水青山”目标,要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为:。
回答下列问题:
(1)饱和食盐水是_______(选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为_______。
(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式_______。
(4)流程中,可循环使用的物质是_______。
18.明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石(ZnCO3)和煤炭(C)炼锌的记载,其化学反应原理为:。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后,同学们设计实验对2.0g粗锌产品中含有的杂质进行探究并测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如下(忽略其它因素对结果的影响):
回答下列问题:
(1)如图连接好装置后,装入药品前,首先应进行的操作是_______。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,仍有少量黑色固体剩余,说明粗锌中一定含有_______。
(3)B装置中澄清石灰水变浑浊,此时B装置中发生反应的化学方程式为_______,B装置的作用是_______。
(4)综合以上实验现象可知,粗锌含有的杂质有_______。
(5)C装置收集的气体为_______;实验结束后,若D处一共收集到200.0mL液体,则2.0g粗锌中含有单质锌的质量为_______g。(已知此温度下C装置收集的气体的密度p≈0.1g/L)
19.查阅资料得知:过氧化钠可与或反应生成,反应原理为,某化学兴趣小组同学设计了如下图所示实验,证明可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称______。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置中盛装饱和溶液的目的是______。
(4)装置用于除去末被装置转化的,便于后续气体检验,则中盛装的液体试剂是______。
(5)验证装置的试管中的气体的方法是(描述操作、现象和结论)______。
(6)装置的试管中收集到的气体的来源有______。
20.化学兴趣班的同学准备分组进行气体的制取与性质的探究实验,实验员准备了以下仅器,同学们根据所学知识完成下列题目。
(1)请写出上图中对应字母编号为“e"的仪器名称_______。
(2)甲小组的同学准备利用过氧化氢溶液制得较多量的氧气,同时便于添加液体试剂,应选择上图中的_______(选填字母编号) 来组成发生装置。生成氧气的化学方程式为_______。
(3)乙小组的同学利用甲小组组装的发生装置制得了二氧化碳气体。并将气体从图a端通人以探究二氧化碳的性质,其中1、4为湿润的石蕊棉球,2、3为干燥的石蕊棉球。同学们观察到2、3棉球不变色,1、4棉球变红,且4棉球先变红,根据实验现象可得出二氧化碳的物理性质是_______,二氧化碳的化学性质是(用化学方程式表示)_______。
21.“珍爱生命,远离毒品”,冰毒是一种危害性很大的毒品,其主要成分是甲基苯丙胺(化学式为C10H15N)。某化学学习小组模拟对毒品的销毁,利用所制得的氧气燃烧冰毒,并检验所生成的二氧化碳气体,设计了如下实验。
本次实验只提供了如下化学试剂:5%的过氧化氢溶液,二氧化锰固体,浓硫酸,NaOH溶液,Ca(OH)2溶液,冰毒。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是______(填装置序号字母)
(3)连接好装置,在加入药品前还必须进行的操作是_______。
(4)检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为_______。
22.我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数,经讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。
【设计与实验】
方案甲:“气体质量法”
(1)按上图所示连接好装置,检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。
(2)打开止水夹K通入一段时间的氮气后,称量装置C的质量,并记录。
(3)关闭止水夹K,打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸,关闭活塞。
(4)待装置A中无气泡产生后打开止水夹K,再次通入氮气一段时间后,关闭止水夹K,第二次称量装置C的质量,并记录。
(5)计算。
【分析与讨论】
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②装置B中浓硫酸的作用是_______。
③步骤(4)中再次通入氮气的目的是_______。
④装置D的作用是_______。
方案乙:“沉淀质量法”
写出上述流程中相关反应的化学方程式:_______。
【得出结论】
同学们经过实验,最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。
请你根据方案乙中测定的相关数据,求出样品中碳酸钠的质量分数为_______×100%(用含有m、n的代数式表示)。
【反思与交流】
同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理由主要是_______(填字母序号)。
A.节约能源 B.操作简便 C.保护环境
23.同学们在学习过程中了解到Mg能在CO2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na比Mg活泼,由此猜想Na也能在CO2中燃烧,实验小组进行以下实验探究:
【查阅资料】
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色物质氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na2CO3溶液显碱性;CaC12溶液显中性。
【实验探究一】Na能在CO2中燃烧吗?
步骤1:制取并收集一瓶纯净干燥的CO2气体。
步骤2:将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)步骤2中生成的黑色固体是______。
【初步结论】Na能在CO2中燃烧。
【实验探究二】Na在CO2中燃烧的产物中白色物质成分的探究。
【提出问题】白色物质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:氧化钠; 猜想二:碳酸钠; 猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物;
清想四:氢氧化钠。
(2)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是______。
【设计方案与实验】
方案1:取该样品少里于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。结论:白色物质中一定有Na2CO3。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
【反思与评价】
(3)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是______。
(4)方案3中加入过里CaC12溶液的目的是______。
【实验结论】
(5)综上所述,你认为猜想______成立。
(6)写出Na在CO2中燃烧的化学方程式______。
24.实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2,某化学兴趣小组提出:若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢?
【猜想与假设】
猜想一:有较多CO2放出
猜想二:无CO2放出,有新物质生成
猜想三:无CO2放出,_______。
【查阅资料】
【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如下实验探究:
实验步骤 实验现象 实验结论或解释
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,观察现象,再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一_______
②取滤液放蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立,有新物质生成的理由是:_______
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有_______离子
④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有_______离子
在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为_______。
继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。
【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2
【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。
25.某石灰水中含有氢氧化钙1.48g,要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,至少需要二氧化碳的质量是多少?
26.2022年12月,西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t,求理论上可炼制纯铁的质量为多少?
(提示:化学方程式为)
27.磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:将其中的Fe3O4转化为Fe.
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为_____。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗,用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)?
28.某一长期暴露在空气中的样品部分变质为并含少量水。取13.2 g该样品于烧杯中,加入39 g水使其完全溶解,向所得溶液中逐渐加入50 g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸恰好完全反应。反应过程中产生气体的质量随时间的变化关系如图所示。(已知:)
回答下列问题:
(1)产生的的质量为_______g。
(2)计算13.2 g样品中碳酸钾的质量。(写出计算过程)
(3)计算反应后所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
29.“三寸粉笔,三尺讲台系国运”这是对教师的礼赞。教师授课离不开粉笔,粉笔主要成分为石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图,将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应,冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。
已知:CaSO4受热不分解,也不与CaCO3反应。其它杂质不参与反应。
回答下列问题:
(1)CaSO4的相对分子质量为_______。
(2)CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为_______。
(3)计算16g粉笔末中CaCO3的质量分数_____。(写出计算过程)
2024年中考化学分项复习—碳和碳的氧化物参考答案
一、选择题
1.每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康,烟气中的一种有毒气体是
A. O2         B. N2             C. CO D. CO2
【答案】C
【解析】
【详解】一氧化碳与血红蛋白的结合能力要比氧与血红蛋白的结合能力强200-300倍,所以一旦一氧化碳与血红蛋白结合了,氧就不能与血红蛋白结合,使人体缺氧,而使人不舒服或死亡。CO是烟气中的一种有毒气体。故选C
2.性质决定用途,下列物质的性质与其用途不匹配的是
A. 金刚石硬度大——切割玻璃
B. 不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C. 氮气的性质不活泼——用作保护气
D. 石墨有导电性——生产铅笔芯
【答案】D
【解析】
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,不符合题意;
B、不锈钢属于铁的合金,抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械,不符合题意;
C、氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,不符合题意;
D、石墨具有良好的导电性,可用作电极,石墨质软,容易留下痕迹,可用于生产铅笔芯,符合题意。
故选D。
3.根据如图,下列气体的实验室制法正确的是
A. 选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸 B. 选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C. 选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D. 选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验室使用稀盐酸制取二氧化碳,不使用稀硫酸。因为硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误。
B. 铜活动性比氢弱,不能和酸反应放出氢气。所以Y不能为铜。错误。
C. 二氧化碳密度比空气大,从乙a端通入,空气从b排出。氢气密度比空气小,从乙b端通入,空气从a端排出。选择乙装置既可收集H2也可收集CO2,正确。
D. 乙作洗气装置,需要药品和气体充分接触,则气体通入药品中,所以氧气从a进入。错误。
故选:C。
4.北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”一西汉长信宫灯,火种灯燃料是一种气体燃料X,点燃X发生反应的化学方程式是:X+5O23CO2+4H2O,则X的化学式为
A. H2 B. CO C. C3H8 D. CH4
【答案】C
【解析】
【详解】根据,由质量守恒定律可知,反应前后原子种类、原子数目不变,反应前C、H、O原子个数分别为0、0、10,反应后C、H、O原子个数分别为3、8、10,则X分子中含有3个碳原子和8个氢原子,X的化学式为C3H8,故选C。
5.汽车尾气是城市空气主要污染源,每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素,基本不含N元素),燃料与吸入的空气在发动机内反应,产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器,尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应:2CO+2NON2+2CO2。下列相关说法错误的是
A. 尾气处理时CO发生了还原反应
B. 尾气外理反应前后分子的数目发生了改变
C. 由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应
D. 减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧
【答案】A
【解析】
【详解】A、尾气处理时CO与氧结合变成了二氧化碳,发生了氧化反应,说法错误;
B、根据化学方程式可以看出,反应前含有4个分子,反应后含有3个分子,故尾气处理反应前后分子的数目发生了改变,说法正确;
C、汽车使用燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素,基本不含N元素),燃料与吸入的空气在发动机内反应,产生的尾气中含有CO、NO等有害气体,说明是NO是氮气和氧气在一定条件下反应生成的,说法正确;
D、减少尾气污染,可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧,从而减少污染物的排放,说法正确;
故选:A。
6.碳和碳的化合物是一个庞大的家族,下列说法完全正确的个数是
①金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的单质
②CO、甲烷、酒精都可用作燃料,其中甲烷中碳元素的化合价为﹣4价
③CO有毒而CO2无毒,是因为它们的分子构成不同,两者的相互转化只能通过化合反应实现
④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用,炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同
⑤醋酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)、维生素C(C6H8O6)都属于有机物
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①金刚石、石墨都是由碳原子构成,但C60是由分子构成,由C60分子构成,说法错误;
②CO、甲烷、酒精都具有可燃性,可用作燃料,其中甲烷中氢元素化合价为+1价,碳元素化合价为﹣4价,说法正确;
③CO有毒而CO2无毒,是因为它们的分子构成不同,一氧化碳由一氧化碳分子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,CO转化为CO2的方法有:,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,,该反应不属于化合反应,说法错误;
④工业炼铁中焦炭起到提供热量和提供还原剂的作用,炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同,说法错误;
⑤醋酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)、维生素C(C6H8O6)都含碳元素,属于有机物,说法正确。
正确的个数是2个。
故选:B。
7.已知20℃时,氢氧化钠易溶于酒精,碳酸钠在酒精中几乎不溶解。20℃时,某同学利用如图所示微型实验验证能与NaOH发生反应。打开止水夹,轻轻挤压软塑料瓶,观察实验现象,下列说法不正确的是
A. 小玻璃瓶中导管口有气泡冒出
B. 小玻璃瓶中有固体析出
C. 应及时关闭止水夹防止小玻璃瓶中的液体倒吸
D. 实验结束后,将小玻璃瓶中的物质倒入足量水中,无固体剩余
【答案】B
【解析】
【详解】A. 打开止水夹,轻轻挤压软塑料瓶,软塑料瓶中的CO2进入小玻璃瓶中,所以小玻璃瓶中导管口有气泡冒出,故A正确;
B. 轻轻挤压软塑料瓶,软塑料瓶中的CO2进入小玻璃瓶中,与小玻璃瓶中的氢氧化钠发生反应,由于在20℃时,氢氧化钠易溶于酒精,碳酸钠在酒精中几乎不溶解,其化学方程式为:,所以小玻璃瓶中应该有Na2CO3析出,故B错误;
C. 打开止水夹,轻轻挤压软塑料瓶,软塑料瓶中的CO2进入小玻璃瓶中,使得软塑料瓶中的压强变小,外界大气压会将小玻璃瓶中的液体压入软塑料瓶中,所以应及时关闭止水夹防止小玻璃瓶中的液体倒吸,故C正确;
D. 实验结束后,将小玻璃瓶中的物质倒入足量水中,在20℃,氢氧化钠和碳酸钠均易溶于水,酒精与水混溶,所以无固体剩余,故D正确。
故选B。
8.科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH),其微观示意图如下(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是
A. 生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B. 该反应的化学方程式为
C. 生成物丙和丁的质量比为1:1
D. 该反应有助于实现“碳中和”
【答案】C
【解析】
【详解】A、生成物丙是甲醇,甲醇中碳元素的质量分数=,说法正确;
B、由微观示意图可知,该反应是氢气和二氧化碳在催化剂的催化下生成甲醇和物质丁,根据质量守恒定律可知,化学反应前有6个氢原子、1个碳原子和2个氧原子,反应后有1个碳原子、4个氢原子和一个氧原子,所以物质丁是水,化学方程式为:,说法正确;
C、生成物丙和丁的质量比=(12+16+1×4):(16+1×2)=16:9,说法错误;
D、该反应可以吸收二氧化碳,有助于实现“碳中和”,说法正确。
故选C。
9.自然界中通过氧气的产生与消耗的平衡实现氧元素的循环,与通过绿色植物光合作用合成葡萄糖,是自然界产生氧气的重要途径。科学研究发现,与在人工控制下,通过一定条件,可转化为和,微观模拟示意图如下、下列说法错误的是
A. 甲烷中碳元素与氢元素质量比为12∶1
B. 反应中涉及的4种物质都是由分子构成的
C. 反应前后,原子的种类和数目都不变
D. 与在不同条件下反应,可生成不同的产物
【答案】A
【解析】
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由二氧化碳和水在一定条件下反应生成甲烷和氧气,化学方程式为。
【详解】A、甲烷中碳元素与氢元素的质量比为12:(1×4)=3:1,故A错误;
B、二氧化碳、水、甲烷和氧气都是由分子构成的,故B正确;
C、由质量守恒定律可知,反应前后,原子的种类和数目都不变,故C正确;
D、CO2与H2O在不同条件下反应,可生成不同的产物,如二氧化碳和水反应还能生成碳酸,故D正确。
故选:A。
10.实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中,下列装置图能达到对应实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备CO2,用大理石和稀盐酸在常温下反应即可,选项错误。
B、除去CO2中混有的HC1气体,需要用饱和碳酸氢钠,用氢氧化钠溶液会将二氧化碳也反应了,选项错误。
C、干燥CO2,需用长导管进短导管出,这样才能充分与浓硫酸接触,除尽水,选项错误。
D、排空气法收集CO2,二氧化碳密度比空气大,需要长导管进,正确。
故选:D。
11.已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是
A. 参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B. 所取R质量的最小值为1.6 g
C. R可能是酒精()
D. 若R为和的混合物,则和的分子个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量等于生成物的质量之和,故参加反应的R和氧气的质量总和一定等于生成的二氧化碳和水的质量之和,为4.4g+3.6g=8.0 g,故A正确;
B、依据质量守恒定律,反应前后元素的种类、质量相等,则R中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素,则R质量的最小值是碳元素和氢元素的质量之和,碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量,为:=1.2g;氢元素的质量等于水中氢元素的质量,为:=0.4g,所取R质量的最小值为:1.2g+0.4g=1.6 g,故B正确;
C、综上分析,碳原子和氢原子的个数比为:=1:4,R不可能是酒精,故C错误;
D、若CO 和H2的分子个数比为1:2,则碳原子和氢原子的个数比为:=1:4,故D正确。
故选C。
12.已知:。在真空密闭容器中,将13.2gCO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后,收集到气体M为xg。下列说法正确的是
A. 若x=4.8,气体M中含有CO2
B. 若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为15.9g
C. 若x=7.6,Na2O2反应后可能有剩余
D. 若x=7.6,气体M中CO2与O2质量比为11:8
【答案】D
二、非选择题
13.我国科学家在实验室实现了以CO2和H2原料人工合成淀粉。
(1)淀粉属于_______(填“糖类”或“油脂”或“蛋白质”)。
(2)CO2作为资源利用是实现“碳中和”的有效方法。在一定条件下,以CO2和H2为原料可合成甲醇(CH3OH)和水,写出该反应的化学方程式_______。
【答案】(1)糖类 (2)
14.用元素的化合价与物质类别构建的“价类二维图”能很好地反映物质间的转化关系。部分含碳元素物质之间的“价类二维图”如图所示:
回答下列问题:
(1)物质类别X应为_______。
(2)木炭在空气中燃烧,既可以生成CO也可以生成CO2,燃烧生成CO2时,对O2量的要求是___。
(3)反应①的生成物除CO2外,另一种生成物的化学式为_______。
(4)写出反应②的化学方程式_______。
【答案】(1)盐 (2)充足
(3)H2O (4)
15.已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质,甲、乙、丙为氧化物,X、Y、Z为单质,Z为紫红色金属,其转化关系如下图所示,其中乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁,部分反应物、反应条件和生成物已略去。
回答下列问题:
(1)MnO2中Mn的化合价为________。
(2)有毒气体乙的化学式为________。
(3)Y→Z的化学反应基本类型为___________。
(4)丙为有磁性的黑色固体,则X→丙的化学方程式为________。
【答案】 (1). +4 (2). CO (3). 置换反应 (4).
16.A~K为初中化学常见的物质,它们之间有如下图所示的转化和反应关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去),其中常温下B、C、D、H为气体,①②分别为植物的呼吸作用和光合作用,④为侯氏制碱法的一个反应,固体E在C中点燃生成黑色磁性固体,G为白色固体,F是常见的液体。
回答下列问题:
(1)A的化学式为______。
(2)物质K是属于______(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(3)H与I反应的化学方程式为______。
(4)G与J反应的化学方程式为______。(任写一个)
【答案】(1)NaHCO3 (2)碱
(3)或
(4)(答案不唯一,合理即可)
17.保护环境,实现“绿水青山”目标,要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为:。
回答下列问题:
(1)饱和食盐水是_______(选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为_______。
(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式_______。
(4)流程中,可循环使用的物质是_______。
【答案】(1)混合物 (2)过滤
(3)
(4)二氧化碳或CO2
18.明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石(ZnCO3)和煤炭(C)炼锌的记载,其化学反应原理为:。某化学兴趣小组在实验室用ZnCO3和C模拟古法炼锌。实验结束后,同学们设计实验对2.0g粗锌产品中含有的杂质进行探究并测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如下(忽略其它因素对结果的影响):
回答下列问题:
(1)如图连接好装置后,装入药品前,首先应进行的操作是_______。
(2)A装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后,仍有少量黑色固体剩余,说明粗锌中一定含有_______。
(3)B装置中澄清石灰水变浑浊,此时B装置中发生反应的化学方程式为_______,B装置的作用是_______。
(4)综合以上实验现象可知,粗锌含有的杂质有_______。
(5)C装置收集的气体为_______;实验结束后,若D处一共收集到200.0mL液体,则2.0g粗锌中含有单质锌的质量为_______g。(已知此温度下C装置收集的气体的密度p≈0.1g/L)
【答案】(1)检查装置气密性
(2)C (3) ①. ②. 检验是否有二氧化碳生成
(4)ZnCO3和C (5) ①. 氢气或H2 ②. 0.65
19.查阅资料得知:过氧化钠可与或反应生成,反应原理为,某化学兴趣小组同学设计了如下图所示实验,证明可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称______。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置中盛装饱和溶液的目的是______。
(4)装置用于除去末被装置转化的,便于后续气体检验,则中盛装的液体试剂是______。
(5)验证装置的试管中的气体的方法是(描述操作、现象和结论)______。
(6)装置的试管中收集到的气体的来源有______。
【答案】(1)分液漏斗(合理即可)
(2)
(3)除去二氧化碳中混有的氯化氢
(4)NaOH溶液 (5)将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,则证明是氧气
(6)Na2O2与CO2、 H2O反应生成的
20.化学兴趣班的同学准备分组进行气体的制取与性质的探究实验,实验员准备了以下仅器,同学们根据所学知识完成下列题目。
(1)请写出上图中对应字母编号为“e"的仪器名称_______。
(2)甲小组的同学准备利用过氧化氢溶液制得较多量的氧气,同时便于添加液体试剂,应选择上图中的_______(选填字母编号) 来组成发生装置。生成氧气的化学方程式为_______。
(3)乙小组的同学利用甲小组组装的发生装置制得了二氧化碳气体。并将气体从图a端通人以探究二氧化碳的性质,其中1、4为湿润的石蕊棉球,2、3为干燥的石蕊棉球。同学们观察到2、3棉球不变色,1、4棉球变红,且4棉球先变红,根据实验现象可得出二氧化碳的物理性质是_______,二氧化碳的化学性质是(用化学方程式表示)_______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. be或eb ②.
(3) ①. 密度比空气大 ②.
21.“珍爱生命,远离毒品”,冰毒是一种危害性很大的毒品,其主要成分是甲基苯丙胺(化学式为C10H15N)。某化学学习小组模拟对毒品的销毁,利用所制得的氧气燃烧冰毒,并检验所生成的二氧化碳气体,设计了如下实验。
本次实验只提供了如下化学试剂:5%的过氧化氢溶液,二氧化锰固体,浓硫酸,NaOH溶液,Ca(OH)2溶液,冰毒。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是______(填装置序号字母)
(3)连接好装置,在加入药品前还必须进行的操作是_______。
(4)检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为_______。
【答案】 ①. 酒精灯 ②. EAD ③. 检查装置的气密性 ④.
22.我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数,经讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。
【设计与实验】
方案甲:“气体质量法”
(1)按上图所示连接好装置,检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。
(2)打开止水夹K通入一段时间的氮气后,称量装置C的质量,并记录。
(3)关闭止水夹K,打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸,关闭活塞。
(4)待装置A中无气泡产生后打开止水夹K,再次通入氮气一段时间后,关闭止水夹K,第二次称量装置C的质量,并记录。
(5)计算。
【分析与讨论】
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②装置B中浓硫酸的作用是_______。
③步骤(4)中再次通入氮气的目的是_______。
④装置D的作用是_______。
方案乙:“沉淀质量法”
写出上述流程中相关反应的化学方程式:_______。
【得出结论】
同学们经过实验,最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。
请你根据方案乙中测定的相关数据,求出样品中碳酸钠的质量分数为_______×100%(用含有m、n的代数式表示)。
【反思与交流】
同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理由主要是_______(填字母序号)。
A.节约能源 B.操作简便 C.保护环境
【答案】 ①. ②. 干燥二氧化碳(或除去二氧化碳中水蒸气) ③. 使生成的二氧化碳被C完全吸收 ④. 防止空气中水和二氧化碳进入C ⑤. ⑥. ⑦. B
23.同学们在学习过程中了解到Mg能在CO2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na比Mg活泼,由此猜想Na也能在CO2中燃烧,实验小组进行以下实验探究:
【查阅资料】
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色物质氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na2CO3溶液显碱性;CaC12溶液显中性。
【实验探究一】Na能在CO2中燃烧吗?
步骤1:制取并收集一瓶纯净干燥的CO2气体。
步骤2:将燃着的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)步骤2中生成的黑色固体是______。
【初步结论】Na能在CO2中燃烧。
【实验探究二】Na在CO2中燃烧的产物中白色物质成分的探究。
【提出问题】白色物质是什么?
【猜想与假设】
猜想一:氧化钠; 猜想二:碳酸钠; 猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物;
清想四:氢氧化钠。
(2)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是______。
【设计方案与实验】
方案1:取该样品少里于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。结论:白色物质中一定有Na2CO3。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
【反思与评价】
(3)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是______。
(4)方案3中加入过里CaC12溶液的目的是______。
【实验结论】
(5)综上所述,你认为猜想______成立。
(6)写出Na在CO2中燃烧的化学方程式______。
【答案】 ①. 碳 ②. 反应物中不含有氢元素,不能生成氢氧化钠 ③. 碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞变红色 ④. 检验并除去碳酸钠 ⑤. 二 ⑥.
24.实验室通常用溶质质量分数15%的稀盐酸和碳酸钙反应来制取CO2,某化学兴趣小组提出:若将稀盐酸改为极稀盐酸结果又如何呢?
【猜想与假设】
猜想一:有较多CO2放出
猜想二:无CO2放出,有新物质生成
猜想三:无CO2放出,_______。
【查阅资料】
【实验探究】用溶质质量分数0.050%的极稀盐酸进行如下实验探究:
实验步骤 实验现象 实验结论或解释
①如图,将纯碳酸钙和0.050%的盐酸混和,放置一段时间,观察现象,再过滤 玻璃管内液面不移动 猜想一_______
②取滤液放蒸发皿中加热浓缩并蒸干 有白色固体出现 猜想二成立,有新物质生成的理由是:_______
③取滤液于试管中滴加饱和碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 滤液中含有_______离子
④取滤液于试管中滴加饱和澄清石灰水 滤液变浑浊 滤液中含有_______离子
在实验①中,极稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为_______。
继续用不同浓度的极稀盐酸做重复实验…。
【实验结论】实验室不能选用极稀盐酸与碳酸钙反应来制取CO2
【拓展应用】酸雨腐蚀建筑物可用碳酸钙能与极稀酸反应的原理解释。
【答案】 ①. 无新物质生成 ②. 不成立 ③. CaCO3不溶于水,盐酸加热挥发,蒸干有白色固体出现 ④. 钙或Ca2+ ⑤. 碳酸氢根或 ⑥.
25.某石灰水中含有氢氧化钙1.48g,要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,至少需要二氧化碳的质量是多少?
【答案】0.88g
【解析】
【详解】设:至少需要二氧化碳的质量为x。
x=0.88g
答:至少需要二氧化碳的质量为0.88g。
26.2022年12月,西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁。现有含Fe2O3为80%的磁铁矿石2900t,求理论上可炼制纯铁的质量为多少?
(提示:化学方程式为)
【答案】方法一:
解:设理论上可炼制纯铁的质量为x。
答:理论上可炼制纯铁1680t
方法二:
理论上可炼制纯铁的质量为
27.磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:将其中的Fe3O4转化为Fe.
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为_____。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗,用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)?
【答案】(1)3:4 (2)解:含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出铁的质量为
=252t
折合为含铁96%的生铁的质量为:
答:含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5吨。
28.某一长期暴露在空气中的样品部分变质为并含少量水。取13.2 g该样品于烧杯中,加入39 g水使其完全溶解,向所得溶液中逐渐加入50 g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸恰好完全反应。反应过程中产生气体的质量随时间的变化关系如图所示。(已知:)
回答下列问题:
(1)产生的的质量为_______g。
(2)计算13.2 g样品中碳酸钾的质量。(写出计算过程)
(3)计算反应后所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)2.2 (2)设13.2 g样品中碳酸钾的质量为。
解得;
答:13.2 g样品中碳酸钾的质量为6.9 g
(3)设生成2.2g的二氧化碳同时生成氯化钾的质量为y,消耗的盐酸质量为z ;
y=7.45g。
z=25g
样品中氢氧化钾消耗盐酸的质量=50g-25g=25g。
设:25g盐酸与氢氧化钾反应生成氯化钾的质量为m。
m=7.45g。
根据质量守恒定律可知,反应后只有二氧化碳气体从溶液中逸出,因此反应后溶液的质量;
反应后所得溶液中溶质的质量分数;
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为14.9%。
29.“三寸粉笔,三尺讲台系国运”这是对教师的礼赞。教师授课离不开粉笔,粉笔主要成分为石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)。如图,将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应,冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。
已知:CaSO4受热不分解,也不与CaCO3反应。其它杂质不参与反应。
回答下列问题:
(1)CaSO4的相对分子质量为_______。
(2)CaSO4中硫元素和氧元素的质量比为_______。
(3)计算16g粉笔末中CaCO3的质量分数_____。(写出计算过程)
【答案】(1)136 (2)1:2
(3)将16g制作好的粉笔末放于硬质玻璃管中加热使其充分反应,冷却后称量剩余固体的质量为11.6g。质量减少量为二氧化碳的质量,二氧化碳的质量为 。
解:设16g粉笔末中碳酸钙的质量为x。
16g粉笔末中CaCO3的质量分数
答:16g粉笔末中CaCO3的质量分数62.5%。

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