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(时间:45分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题(共24分)
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分)
“碳”,主要不是针对碳单质的是( C )
解析:“低碳生活”是指降低二氧化碳的排放量。
,其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是( D )
解析:二氧化碳用于灭火,既利用了它的不燃烧、不支持燃烧的化学性质,又利用了其密度比空气大的物理性质。
“工业低碳发展”。下列做法不符合“低碳生活”理念的是( D )
解析:使用一次性塑料袋购物会造成环境的污染与资源的浪费,不符合“低碳生活”理念。
,判断不正确的是( C )
解析:金刚石是自然界中硬度最大的物质,故A正确;干冰是固态的二氧化碳,是由碳元素和氧元素组成的,金刚石是由碳元素组成的单质,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙是由钙元素、碳元素和氧元素组成的,故B正确;干冰是固态的二氧化碳,是由碳元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,故C不正确;在实验室中,通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,故D正确。
,对应关系不正确的是( C )
选项
用途
性质
A
金刚石用于钻探机钻头
硬度大
B
石墨用于制作铅笔芯
质软,深灰色
C
N2用作保护气
不与任何物质反应
D
CO2用作气体肥料
参与光合作用
解析:金刚石硬度大,可作钻头,A正确;石墨质软,可作铅笔芯,B正确;氮气的化学性质不活泼,用作保护气,但并不是不与任何物质反应,C不正确;二氧化碳是光合作用的原料,用作气体肥料,D正确。
,可以直接采用如图所示装置进行的是( A )
①用H2O2和MnO2制取O2
②用CaCO3和稀盐酸制取CO2
③用KClO3和MnO2制取O2
④用Na2CO3和H2SO4制取CO2
①①②
①②④ D.①②③④
解析:①H2O2和MnO2属于固、液混合制取氧气,不需要加热,且生成气体不易溶于水,用排水法收集,正确;②CO2气体能溶于水,不能用排水法收集;③用KClO3和MnO2制取氧气需要加热;④反应速度太快,不适合。
,拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧,得到二氧化碳。坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是( A )
解析:金刚石是由碳元素组成的单质,A错误;金刚石是碳元素形成的单质,具有可燃性,燃烧过程中放出热量,B正确;金刚石是由碳元素组成,具有可燃性,C正确;金刚石是自然界最硬的物质,可用于切割大理石和金属,D正确。
,持续通入气态物质X,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X不可能是( A )(提示:CuSO4遇水变蓝)
解析:当持续通入气态物质X,玻璃管中有红色物质生成,说明该气体中含有还原性气体,能夺取CuO中的氧使其失去氧变成单质铜;无水CuSO4变成蓝色,说明产物中有水,因而该气体中有水蒸气或含有还原性气体氢气;澄清石灰水变浑浊,说明该气体中有二氧化碳或含有还原性气体一氧化碳;由此可知,A选项不符合题意。
:金星是一个被浓密大气层包围的固体球,大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明它的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳(C2O3)的说法中,不正确的是( D )
2O3中碳的化合价为+3
2O3充分燃烧的产物是CO2
2O3能还原氧化铁
2O3能使澄清石灰水变浑浊
解析:已知C2O3与CO性质相似,因此它应该有可燃性、还原性,但不可能使澄清石灰水变浑浊。
,小赵做了以下实验,不合理的是( C )
①②③④
解析:验证二氧化碳与水反应生成碳酸,可以借助指示剂,石蕊遇酸性溶液会变红,酚酞遇酸性溶液和中性液体不变色,所以实验中应用紫色的石蕊溶液,不能用无色的酚酞溶液,故步骤③不合理。
11.“碳海绵”是世界上最轻的材料,具备高弹性和疏松多孔的结构,主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是( A )
2
解析:常温下碳的化学性质稳定,A不正确;根据题目信息可知,该物质具有疏松多孔的结构,具有吸附性,B正确;碳具有还原性,可以在高温下还原氧化铜,C正确;碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,D正确。
,不正确的说法是( D )
、乙两处的现象分别是:黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
解析:结合装置可知甲处发生的反应是二氧化碳与碳在高温下生成一氧化碳,乙处发生的反应是一氧化碳与氧化铜在加热的条件生成铜与二氧化碳,所以甲处的现象是黑色粉末减少,乙处的现象是黑色粉末逐渐变红,A正确;在甲处,在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳,是典型的吸热反应,B正确;丙装置可以防止液体倒吸,C正确;未反应的一氧化碳进入丁装置,不会逸散到空气中,无须进行尾气处理,D不正确。
第Ⅱ卷 非选择题(共76分)
二、填空简答题(共7小题,共48分)
13.(8分)碳及其化合物与人类关系密切,在生活中应用广泛。请填写下列空格:
(1)下列含碳元素的物质:①碳酸钙 ②二氧化碳
③一氧化碳 ④碳酸,能用于冶炼金属的是③,汽水中含有的一种酸是④。
(2)木炭可以做燃料,它在空气中充分燃烧的化学方程式是 C+O2CO2。
(3)倡导“低碳”生活,主要是为了减少 CO2的排放量。请写出一例符合这一主题的做法: 绿色出行(合理即可) 。
解析:(1)一氧化碳具有还原性,能用于冶炼金属;二氧化碳溶于水生成碳酸,故汽水中含有的一种酸是碳酸。(2)木炭可以做燃料,它在空气中充分燃烧生成二氧化碳。(3)倡导“低碳”生活,主要是为了减少二氧化碳的排放量;绿色出行、随手关灯等都符合“低碳”生活主题。
14.(6分)一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。
(1)有人认为,两者就像孪生兄弟,这是因为 B (填字母序号)。
(2)也有人认为,两者化学性质相差甚远,请给出一条支持他的理由: 一氧化碳有可燃性,而二氧化碳却没有 。
(3)其实,两者是可以相互转化的,请用化学方程式表示此过程: 2CO+O22CO2,CO2+C2CO 。
解析:CO和CO2都是由C、O两种元素组成的,但由于它们的分子结构不同,决定了两者的化学性质有很大差别,例如,一氧化碳有可燃性,而二氧化碳却没有(或一氧化碳有还原性,而二氧化碳却没有)。两者可通过以下反应相互转化:2CO+O22CO2;CO2+C2CO。
15.(8分)已知部分物质间的转化关系如图所示。请用化学用语填空:
(1)图中加点元素的化合价是 +2 。
(2)已知X是一种酸,则X的化学式为 H2CO3。
(3)反应①是化合反应,反应的化学方程式为 C+O2CO2。
(4)反应②的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 。
解析:(1)一氧化碳中碳元素的化合价为+2。(2)X是一种酸,与二氧化碳能相互转化,X应该含碳元素,所以X为碳酸。(3)碳通过化合反应转化为二氧化碳,该反应为碳在足量氧气中燃烧。(4)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。
16.(6分)某化学兴趣小组用如图所示的装置做有关二氧化碳气体的性质实验:
(1)甲同学将收集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中(见装置A),并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象 试管内液面上升,同时试管内液体变成红色 ;
②写出反应的化学方程式: CO2+H2OH2CO3。
(2)乙同学挤压装置B中滴管的胶头,使其中的澄清石灰水滴入烧瓶,并轻轻振荡,系在导气管一端的气球慢慢胀大,产生这一现象的原因是 二氧化碳与氢氧化钙溶液反应,使锥形瓶内的压强减小,外界气体进入气球,使气球膨胀 。
解析:(1)将收集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中,二氧化碳与水反应,生成碳酸,使紫色石蕊溶液变红色,同时由于气体减少,试管内液面会上升。(2)澄清石灰水滴入烧瓶后,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应,使锥形瓶内的压强减小,外界气体进入气球,使气球膨胀。
17.(6分)如图是自然界中碳、氧循环简图:
(1)图一中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,发生反应的化学方程式为 CO2+H2OH2CO3。
(2)图二中,转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应之一——绿色植物光合作用的过程,反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。
(3)上述反应中两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是 反应条件不同 。
解析:首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可。
18.(6分)我们曾学过碳及碳的化合物的相关知识,它们之间的转化关系可表示为
由此可写出各步反应的化学方程式。
硫及硫的化合物间的转化关系可表示为
(1)模仿碳及碳的化合物间转化关系化学方程式的书写,写出硫及硫的化合物转化关系中指定反应的化学方程式:反应③ SO3+H2OH2SO4;反应④ SO3+Ca(OH)2CaSO4↓+H2O 。
(2)SO2和SO3化学性质不同的原因是 分子的构成不同 。
解析:(1)③三氧化硫与水反应生成硫酸;④三氧化硫与氢氧化钙反应生成硫酸钙和水。(2)SO2和SO3化学性质不同,主要原因是它们分子的构成不同。
19.(8分)在实验室利用以下装置进行气体的制取和性质实验。
(1)用装置A制取氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑,装置B收集氧气的方法是 向上排空气法 。
(2)用装置A制二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。仪器a的名称是 长颈漏斗 。装置C中两支蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳不燃烧、 不支持燃烧 、 密度比空气大 。
解析:用A装置制取氧气是过氧化氢与二氧化锰在常温下反应;装置B收集氧气的方法是向上排空气法。用装置A制二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸常温下反应,仪器a是长颈漏斗,装置C中两支蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧且密度比空气大。
三、实验探究题(共2小题,共20分)
20.(10分)如图是初中化学常见气体的发生装置,根据要求回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 锥形瓶 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。用F来测量生成二氧化碳的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水造成误差。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气所选用的发生装置是 A (填序号),该反应的基本反应类型为 分解反应 。用E装置收集氧气时,观察到导管口的气泡 均匀连续冒出时 ,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
解析:(1)仪器a的名称是锥形瓶。(2)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应能生成***化钙、水和二氧化碳;F中的植物油就起到避免二氧化碳和水反应影响实验准确性的作用。(3)用高锰酸钾固体制氧气需要加热,选择装置A;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符合“一变多”的特征,属于分解反应;气泡均匀连续冒出时,再收集氧气。
21.(10分)化学是一门以实验为基础的学科。结合提供的仪器,回答下列问题:
(1)写出仪器的名称:A 酒精灯 ,E 长颈漏斗 。
(2)实验时,先要连接好仪器。把玻璃管插入带孔的橡胶塞时,先把玻璃管口 用水润湿 ,然后对准橡胶塞上的孔稍微用力转动,将其插入。
(3)从提供的仪器中选择组装一套制取二氧化碳的装置,你选择的仪器是 CEFH (填字母序号)。组装仪器的连接原则是①先左后右,② 先下后上 。组装好仪器,先检查 装置气密性 ,然后加入药品,制取气体。
(4)实验室用澄清石灰水来检验二氧化碳气体,其反应的化学方程式是 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 。
(5)下列实验中哪一项能说明二氧化碳的物理性质 甲 (填序号)。
解析:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,A是酒精灯,E是长颈漏斗。(2)将玻璃管插入带孔的橡胶塞前,要先把玻璃管口用水润湿,起润滑作用。(3)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,所以选择的仪器是CEFH,组装仪器应该是先左后右,先下后上,组装好仪器后,要检验装置气密性,然后再加入药品制取气体。(4)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。(5)实验甲中的现象是装满空气的气球上浮,说明二氧化碳的密度比空气大;实验乙中的现象是紫色石蕊变红色,说明二氧化碳溶于水显酸性;实验丙中的现象是澄清石灰水变浑浊,所以能说明二氧化碳的物理性质的是甲。
四、计算题(共1小题,共8分)
22.(8分)牙膏中的摩擦剂可以增强牙膏对牙齿的摩擦作用和去污效果。已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2(SiO2不溶于水也不与稀盐酸反应)。为了测定摩擦剂中CaCO3的质量分数,通过实验测得如图数据:
摩擦剂10g+
(1)生成CO2的质量为g。
(2)求摩擦剂中CaCO3的质量分数。
解析:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为10g+-=。
(2)解:设摩擦剂中CaCO3的质量为x
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x
10044= x=5g
摩擦剂中CaCO3的质量分数为5g10g×100%=50%
答:摩擦剂中CaCO3的质量分数为50%。