科粤版九年级复习-第3讲-碳和碳的氧化物的知识框架-性质、制取及用途.pdf

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1、第 3 讲碳和碳的氧化物 第 1 课时金刚石、石墨和C60 一、选择题 1(2014 ，兰州 ) 同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用 (D) A铅笔B圆珠笔C红墨水笔D碳素笔 2(2013 ，日照 ) 科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前 世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片的说法错误的是(B) A石墨片是一种单质 B石墨片与C60是同种物质，具有导电性 C在一定条件下，石墨片可还原氧化铜 D石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2 3(2014 ，兰州 ) 单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为 是目前世界上

2、最薄、最坚硬、 传导电子速度最快的新型材料。下列关于石墨烯的叙述中正确 的是 (A) A石墨烯的化学式为C B石墨烯的硬度小于金刚石 C石墨烯属于化合物 D石墨烯中碳元素的化合价为4 4碳单质存在形式有多种，用途各不相同。下列各图中体现活性炭用途的是(D) 5下列对一些事实的解释错误的是(C) 事实解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水碳的化学性质稳定 B 石墨能够做电池的电极材料石墨能够导电 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖活性炭具有吸附性 6.(2013 ，乌鲁木齐 ) 如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法错

3、误的 是(C) A这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 B这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同 C常温下C60和碳纳米管的化学性质很活泼 D碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的H2 7(2013 ，兰州 )2013 年 3 月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料“碳海 绵”。“碳海绵”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) A常温下化学性质活泼 B具有吸附性 C在一定条件下可还原氧化铜 D在氧气中完全燃烧的产物是CO2 8下列说法不正确的是(C) A利用木炭的还原性由CuO冶炼铜 B天

4、然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石 C利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味 D利用石墨的导电性制造石墨电极 9当氧化铜中混有少量炭粉时，提纯的方法是(C) A隔绝空气加热混合物 B在氢气流中加热混合物 C在氧气流中加热混合物 D加入水后过滤 10实验测得某物质中只含有碳元素，则这种物质(B) A一定是金刚石或石墨中的一种 B可能是一种碳单质，也可能是几种碳单质组成的混合物 C一定是碳元素的单质 D一定是金刚石、石墨和C60组成的混合物 二、填空及简答题 11下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质？ (1) 石墨用于电池的电极是因为_有优良的导电性_； (2) 活性炭可放于防毒面具的滤毒罐

5、里滤毒是因为_有吸附性 _； (3) 金刚石用作钻探机钻头是因为_坚硬 _； (4) 木炭可以除去房间里的臭味是因为_有吸附性 _； (5) 石墨常用于制造铅笔芯是因为_质软 _。 12(2013 ，沈阳 ) 体会内在联系，填写下表内容： 物质名称(1)_ 金刚石 _ 石墨 组成元素C C 微观结构模型 物质性质 颜色无色黑色 硬度(2)_ 大_ 小 导电性不导电导电 用途制作钻石、切割玻璃等(3) 作电极 ( 写出一种 ) 13.(2013 ，重庆 ) 激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的炭粉。 (1) 炭粉不具有的性质是_B_(填序号 ) 。 A黑色 B 易溶于水 C可

6、燃性 D 常温下稳定 (2) 将炭粉与氧化铜混合后加强热，发生反应的化学方程式为_C2CuO= 高温 2CuCO2 _，该反应中碳表现出_还原 _( 填“氧化”或“还原” ) 性。 141985 年科学家发现的C60分子是由60 个碳原子构成的，它的形状像足球( 图 C)，因 此又叫足球烯 ( 音希 ) 。1991 年科学家又发现一种碳的单质碳纳米管，它是由六边环形 的碳原子构成的管状大分子( 图 D)，图 A、图 B分别是金刚石和石墨的结构示意图。( 图中小 黑点均代表碳原子) 用你所学到的化学知识回答下列问题： (1) 金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是什么？_碳原子

7、排 列不同 _。 (2) 常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？_不活泼 _，简要说明理由_因为 碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子_。 (3) 请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管是由碳元素组成的。( 以足球烯为例， 用 文字简要叙述 )_ 将它放在充满O2的密闭容器里使之燃烧。测定其生成物是CO2，且 CO2里所 含 C的质量等于燃烧前后足球烯减少的质量。_ 三、实验及探究题 15如图所示，向盛有NO2气体 ( 红棕色 ) 的烧瓶内投入若干小块的木炭，连接好装置， 稍待片刻，能看到的现象是： (1)_ 烧瓶内红棕色气体逐渐变浅甚至消失_； (2)_ 水从烧杯内沿着导管进入烧

8、瓶里_；原因是 _由于木炭具有吸附性，将有色气体 (NO2) 吸附到木炭表面，所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压大于烧瓶内气体压 强，水就被压入烧瓶内_。 16用木炭还原氧化铜的实验如下图所示。 (1) 酒精灯加网罩的目的是_集中火焰，提高温度_； (2) 刚开始预热时，试管中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊，原因是_试管内空 气受热膨胀 ( 或气体受热，分子间的间隔增大)_； (3) 继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出反应的 化学方程式： _CO2Ca(OH)2=CaCO3 H2O_，_C2CuO= 高温 2CuCO2_； (4) 停止加热时，应先将导

9、气管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷 却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是_防止液体倒吸， 试管炸裂 _、_避免灼热 的铜又被氧气氧化变成氧化铜_ 。 第 2 课时二氧化碳和一氧化碳 一、选择题 1(2014 ，西工大附中适应性训练)下列关于碳及其化合物的说法，正确的是(B) ACO和 CO2都可将氧化铜还原成铜 BCO2不能供给呼吸，不能燃烧，一般也不支持燃烧 C在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒 D高炉炼铁中，焦炭的主要作用是直接还原铁矿石 2(2014 ，衡阳 ) 下列关于CO和 CO2的说法中，正确的是(D) ACO和 CO2均具有可燃性 BCO和 CO2均能与 H

10、2O反应 CCO和 CO2的密度均大于空气的密度 DCO和 CO2在一定条件下可以相互转化 3(2013 ，齐齐哈尔 ) 下列有关碳和碳的氧化物说法中，错误的是(D) A用碳素墨水填写档案，是因为碳单质常温下化学性质稳定 B二氧化碳能灭火是因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且密度比空气大 CCO和 C都有可燃性，充分燃烧的产物都是CO2 DCO和 CO2都有毒，都是大气污染物 4下列关于二氧化碳的认识中，正确的一组是(B) 二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子二氧化碳可供绿色植物光合作用久未开 启的菜窖二氧化碳的含量比空气中的高二氧化碳能使被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花 变红 AB C D 5下列说法正确

11、的是(D) A有人用炉子取暖时，为防止一氧化碳中毒，在炉子上放一盆水 B在用一氧化碳还原氧化铜的实验中，尾气中一氧化碳的含量很少，可不必处理 C某同学夜间发现家中煤气泄漏，他立即拉开电灯开关进行检查 D一氧化碳没有颜色和气味，民用煤气常加入一些恶臭味的气体，这样做是为了更好 地防止煤气中毒 6(2014 ，泰安 ) “节能减排，低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源， 减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中不符合该主题的是(C) A广泛使用太阳能和风能等清洁能源 B回收利用废旧金属 C多使用一次性塑料制品 D减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车 7下列实验现象中，不能反映出二氧化碳

12、化学性质的是(A) A打开汽水饮料瓶盖，有大量的无色气泡冒出 B把二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 C把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色溶液变成红色 D向放有两支燃着的、高低不等的蜡烛的烧杯里倾倒二氧化碳气体，蜡烛自下而上依 次熄灭 8(2014 ，佛山 ) 鉴别 O2、CO 、CO2三种气体，可行简便的方法是(D) A将气体分别通入澄清石灰水 B将气体分别通入石蕊试液 C实验三种气体在水中的溶解性 D用燃着的木条分别伸入瓶内 9下列叙述中不符合下图实验设计意图的是(B) A说明一氧化碳具有还原性 B说明生成物二氧化碳的密度比空气大 C说明一氧化碳和氧化铜的反应需要加热 D可以防止有毒的

13、一氧化碳气体对空气的污染，同时又可以充分利用能源 二、填空及简答题 10除去 CO中混有少量的CO2，可将混合气体通入足量的_澄清石灰水 _，也可将混合 气体通过足量的炽热的_炭层 _，反应的化学方程式为_CO2Ca(OH)2=CaCO 3 H2O ；CO2 C= 高温 2CO_ ；除去CO2中混有的CO ，可将混合气体通过足量的灼热的_氧化铜 _，反应 的化学方程式为_CO CuO= CuCO2_。 11久盛石灰水的试剂瓶壁常形成一层白膜，这层白膜的主要成分是( 写名称 )_碳酸钙 _，它是由于_空气中的CO2与石灰水反应_而生成的，该反应的化学方程式为_CO2 Ca(OH)2=CaCO 3

14、 H2O_ ，这层白膜用水_不能 _( 填“能”或“不能” ) 洗去，原因是 _CaCO 3难溶于水 _，可用 _稀盐酸 _洗去，化学反应方程式为_CaCO3 2HCl=CaCl2H2O CO2_。 三、实验及探究题 12请回忆你曾观察、学习过的一组实验。取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸片， 分别按下图进行实验。 请根据图示进行思考并回答下表中的问题： 现 象 紫色纸花 变红 紫色纸花 不变色 紫色纸花 不变色 _紫色纸花变红 _ 分 析 实验验证了_ 二氧化碳不能使紫 色石蕊变红 _；实 验验证了 _水和 二氧化碳共同作用 使紫色石蕊变红 ( 或碳酸使紫色石 蕊溶液变红 )_。 通过实验、

15、 ， 可验证酸的一条化 学性质是 _酸能使 紫色石蕊溶液变红 _。 实验结束后， 将纸花用酒精灯小 心加热烘烤后纸花 又变紫，说明碳酸 _不稳定，受热易 分解 _。 13. 某同学设计如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答： (1) 该装置存在的一个主要问题是_缺少尾气的处理装置，而把一氧化碳直接排放到空 气中 _， 你的改进方法是_在出气口处添加一燃着的酒精灯，把未反应的一氧化碳燃烧掉_。 (2) 实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论，你认为 应该 _先通入一氧化碳_。 (3) 实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是_黑色的固体逐渐变成亮红色的

16、固体 _。发生反应的化学方程式为_CuO CO= Cu CO2_。B处观察到的实验现象是_澄清的 石灰水变浑浊 _。 14下图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置。 (1) 图中有一处明显的错误，是_长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下_。 (2) 装置 A中物质的名称是_稀盐酸 _和_石灰石 ( 或大理石 )_ 。 (3) 装置 B 用来证明二氧化碳与水的反应，B 中应装入的溶液是_紫色石蕊试液_，实 验现象是 _试液由紫色变为红色_，反应的化学方程式是_CO2H2O=H2CO3_。 (4) 装置 C中盛有澄清的石灰水， 通入二氧化碳的实验现象是_澄清的石灰水变浑浊_， 反应的化学方程式是_

17、CO2Ca(OH)2=CaCO 3 H2O_。 (5) 在装置 D 中， _下层 _蜡烛先熄灭，说明二氧化碳_不能燃烧也不支持燃烧_、 _ 密度比空气大 _，因此可以用二氧化碳来_灭火 _。 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_CaCO32HCl=CaCl2 H2OCO2 _。 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

18、_。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(2013 ，桂林 )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

19、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) AB C D 3利用下列仪器制取相关气体，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

20、 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如图所示装置( 不可倒置 ) 有多种用途，下列叙述正确的是(C) A若用排空气法往装置内收集H2时，气体应从A端通入 B若要除去H2中 CO2可在此装置中装入NaOH 溶液，气体从B端通入 C若用排空气法往装置内收集CO2时气体应从A端通入 D若用水将此装置中O2的排出，水应从B端进入 7(2013 ，太原 ) 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

21、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H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O D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(2014 ，衡阳 ) 右图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题： (1) 图中收集二氧化碳的方法是_向上排空气法_。 (2) 为什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下？ _防止生成的CO2气体从长颈漏斗逸出_。 (3) 怎样证明二氧化碳已收集满？ _将点燃的木条伸到集气瓶口，若火焰熄灭表明已集满_。 9(2014 ，北京 ) 根据下图回答问题。 (1) 仪

22、器 a 的名称是 _酒精灯 _。 (2) 实验室制取氧气时，选用的收集装置是_C_(填字母序号， 下同 ) 。如图 E所示， 铁 丝与氧气反应的化学方程式为_3Fe2O2= 点燃 Fe3O4_。 (3) 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_2HCl CaCO 3=CaCl2 H2OCO2_，选用的发生装置是_B_。如图 F 所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到燃烧 的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_不支持燃烧； 不能燃烧； 二氧化碳 密度大于空气 _。 10(2013 ，福州 ) 结合下图所示实验装置回答问题： (1) 实验室若用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生和收集

23、装置是_AC(或 AE)_ ( 填标 号) ，反应的化学方程式为 _2KMnO4= K2MnO 4MnO2O2_。 (2) 检查装置B气密性的方法是_先打开止水夹，向长颈漏斗中加水至液面浸没长颈漏 斗下端，再关闭止水夹，继续加水后，观察液面是否变化( 合理均可 )_ 。 (3) 装置 B与 C组合，可以制取的一种气体是_氧气 ( 合理均可 )_ ，反应的化学方程式 为_2H2O2= MnO2 2H2O O2 ( 合理均可 )_，能用装置C收集该气体的原因是_气体的密度大于 空气的密度，常温下不与空气中的成分反应，无毒_。 (4) 一种洗气装置如右图所示，为了除去二氧化碳中混有的少量水分，气体应

24、从 _a_( 填 “a”或“ b”) 端导管口通入。 (5) 用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为_CO2Ca(OH)2=CaCO3 H2O_。 11(2014 ，襄阳 ) 小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用甲、乙装置( 气密 性均良好 ) 进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象， 同学们提出了自己的想法。 小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是_产生的气体从长颈漏斗中逸出(或长颈 漏斗的下端管口插在液面以上)_ 。 【提出问题】小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？ 【作出猜想】猜想一：澄清石灰水变质。 猜想二：反应产生的气体除了有二氧化碳外

25、，还有氯化氢。 【查阅资料】氯化氢气体溶于水形成盐酸。 【实验探究】 实验实验步骤实验现象实验结论 实验 将纯净的 CO2通入到该实验所 用的澄清石灰水中 澄清的石灰水变浑浊 猜想一 不成立 实验 将反应产生的气体通入到 _AgNO3溶液中 _ _有白色沉淀产生(或溶液变 浑浊 )_ 猜想二 成立 同学们经过讨论发现，用丙装置( 如右图 ) 在 A、B中均加入实验中所用试剂即可同时 完成上述两个猜想的探究，其中 B装置所起的作用是_检验氯化氢气体是否除尽_。如果看 到_A 中有白色沉淀产生，B、C中无现象 ( 或 A中溶液变浑浊，B、C 中无现象 )_ 现象，则 两个猜想都成立。 【实验反思】 由实验可知， 小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是 _浓盐酸 _。