碳和碳的氧化物一、选择题（每小题2分，共40分）1、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（　　）A．碳在常温下化学性质不活泼B．炭黑具有很强的吸附能力C．部分炭黑转变成了更稳定的物质D．碳单质不溶于水【答案】A【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确。B、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误。C、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误。D、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。故选：A。2、有关金刚石和石墨的说法正确的是（　　）A．都有可燃性B．都有导电性C．都是黑色固体D．都有滑腻感【答案】A【解析】A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确。B、金刚石不具有导电性，故选项说法错误。C、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误。D、石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。故选：A。3、金刚石、石墨和C60的化学性质香色，物理性质却又很大差异，其主要原因是（）A．构成它们的原子大小不同B．构成它们的原子数目不同C．金刚石、石墨和C60里由不同种原子构成D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同【答案】 【解析】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同。故选D。4、下列有关碳单质的说法错误的是（　　）A．金刚石是天然存在的最硬的物质B．石墨和C60是由不同种原子构成C．金刚石和石墨的化学性质相似D．活性炭包可放在冰箱中除异味【答案】B【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故说法正确；B、石墨和C60都是由碳原子构成的物质，故说法错误；C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，故说法正确；D、活性炭具有吸附性，可放在冰箱中除异味，故说法正确。故选B。5、下列有关碳及其化合物的说法错误的是（）A.CO2的水溶液使石蕊显红色  B.干冰用于人工降雨C.紧闭门窗用木炭烤火易使人中毒  D.金刚石导电性能良好【答案】D【解析】CO2溶于水且与水反应生成碳酸使石蕊显红色；干冰升华吸热，可以用于人工降雨；用木炭烤火易生成一氧化碳，紧闭门窗易使人中毒；石墨导电性能良好，可以用作电极。故选D。6、导致人“煤气中毒”的物质是（　　）A．氮气B．氧气C．一氧化碳D．二氧化碳【答案】C【解析】一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，失去了携氧能力，造成生物体内缺氧，而发生中毒故选：C。7、厕所用清洁剂中含有盐酸，如果不慎洒到大理石地面上，会发出嘶嘶声，并有气体产生。这种气体是（　　）A．二氧化碳B．氧气C．氢气D．二氧化硫【答案】A【解析】稀盐酸和大理石中的碳酸钙反应生成的气体是二氧化碳。故选：A。8、化学反应C+H2OH2+CO中的还原剂是（　　） A．CB．H2OC．H2D．CO【答案】A【解析】在氧化还原反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，在C+H2OH2+CO中，C得氧被氧化是还原剂，水失氧被还原是氧化剂。9、“我是碳族的大女儿，让大地充满生机，让地球因我而温暖；我调皮可爱，钻进石灰水，搅得人家不安宁；我藏在汽水里，小朋友喝了直打嗝。”这里叙述中的“我”是指（）A．二氧化碳B．氧气C．氮气D．稀有气体【答案】A【解析】二氧化碳属于碳的氧化物，可以引起温室效应，使澄清石灰水变浑浊，可以用来制汽水。故选A。10、下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是（）第2题图A.紫色石蕊变红色B.石灰水变浑浊C.蜡烛熄灭D.杠杆左高有低【答案】D【解析】A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色，是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，反映二氧化碳的化学性质，故A不符合题意；B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．反映二氧化碳的化学性质，故B不符合题意；C、蜡烛熄灭，是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质，故C不符合题意；D、杠杆左高右低，是由于二氧化碳的密度比空气大，只反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意。故选D。11、燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体，下列关于CO的说法不正确的是：()A.CO气体有毒，可危害人体健康B.CO可用于冶炼金属C.CO可以燃烧，可作燃料D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒【答案】D【解析】A、CO气体有毒，可危害人体健康，正确；B、CO具有还原性，可用于冶炼金属，正确；C、 CO可以燃烧，可作燃料，正确；D、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，错误。故选D。12、下列关于二氧化碳的说法错误的是（　　）A．二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一B．大气中的二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质C．将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色D．实验室用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳【答案】D【解析】A、二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一，说法正确，故A不可选；B、二氧化碳是植物进行光合作用的必要物质，此说法正确，故B不可选；C、二氧化碳溶于水成为碳酸，所以二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液会变为红色，说法正确，故C不可选；D、实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，说法不正确，故D可选。故选D。13、下列有关CO与CO2的叙述正确的是（）A.CO与CO2都会污染环境B.CO与CO2中碳元素的化合价相同C.在一定条件下，CO与CO2可以互相转化D.CO2气体中混有少量的CO气体，可用点燃的方法除去CO【答案】C【解析】A、一氧化碳有毒，会污染环境，二氧化碳没有毒，不污染环境，故错误；B、CO与CO2中碳元素的化合价分别为+2和+4，不相同，故错误；C、CO在氧气中点燃会生成二氧化碳，二氧化碳和碳要高温下会生成一氧化碳，所以CO和CO2在一定条件下可以相互转化；故正确；D、CO2中混有少量的CO，不能点燃，所以不可用点燃的方法除去CO，故错误；故选：C。14、下列不属于二氧化碳用途的是（　　）A．供给呼吸B．用于灭火C．用作气体肥料D．生产碳酸饮料【答案】A【解析】A、供给呼吸属于氧气的用途，不属于二氧化碳的用途，故选项正确； B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度大于空气，常用于灭火，不符合题意，故选项错误；C、二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料，不符合题意，故选项错误；D、二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等，不符合题意，故选项错误；故选A。15、下列关于CO2性质的信息，组合正确的是（　　）①可以助燃②能使澄清石灰水变浑浊③可溶于水，但不能与水反应④可供绿色植物进行光合作用A．②④B．①③C．①②D．②③【答案】A【解析】①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，故错误；②二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀，会看到浑浊现象．故正确；③二氧化碳的溶解性是能溶于水，常温下，一体积水可溶解一体积二氧化碳，溶于水的二氧化碳中有少部分和水反应生成碳酸，故错误；④光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程．故正确。故选A。16、如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（　　）A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色C．参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气【答案】D【解析】A、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法错误。C、反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160：（28×3） ＝40：21，故选项说法错误。D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法正确。故选：D。17、下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是（）A.制CO2的药品B．发生装置C．收集装置D．比较CO2与空气的密度【答案】A【解析】大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石上，阻止反应进一步发生，该实验方案不合理。故选A。18、为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是（　　）A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应D．上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质【答案】D【解析】A、由实验的现象可知，实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红，说法正确；B、实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，说法正确；C、实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应，说法正确；D、上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质，二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质，说法不正确。 故选：D。19、下列有关碳和碳的化合物说法错误的是（　　）A．金刚石是天然存在的最硬的物质B．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质C．金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同D．CO2、CO的组成元素相同，化学性质也相同【答案】D【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故A说法正确；B、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，故B说法正确；C、金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同，故C说法正确；D、CO2、CO的组成元素相同，但分子的构成不同，决定了化学性质不相同，故D说法错误。故选：D。20、下列有关CO2实验的图示正确的是（　　）A．制取CO2B．收集CO2C．验证CO2已集满D．验证CO2能与水反应【答案】D【解析】A．制取二氧化碳时，长颈漏斗要伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，故A错误；B．二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，如果用的话也要短进长出，故B错误；C．验满时要把燃着的木条放在集气瓶中，而不是伸入集气瓶内，故C错误；D．通过观察紫色石蕊试液变红色就可以验证二氧化碳能和水反应，故D正确。故选：D。二、填空题（每空2分，共44分）21、一氧化碳在工业上有重要作用。（1）作燃料：一氧化碳在空气中燃烧的化学方程式　　； （2）作还原剂：一氧化碳还原氧化铜的化学方程式　　。【答案】（1）2CO+O22CO2；（2）CuO+COCu+CO2。【解析】（1）作燃料：一氧化碳在空气中燃烧生成了二氧化碳，放出了大量的热，反应的化学方程式是：2CO+O22CO2；（2）作还原剂：一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，反应的化学方程式是：CuO+COCu+CO2。22、碳元素是组成许多物质的基本元素，回答下列含碳元素物质的有关问题。（1）倡导“低碳”生活，主要是为了减少　　的排放量。有人说：“空气中CO2的含量越少越好”，你是否同意这种说法（填“是”或“否”）　　，理由是　　。（2）金刚石和石墨的物理性质差异较大，主要原因是　　。（3）在工业上可利用CO和NaOH通过化合反应制备HCOONa（甲酸钠），该反应的化学方程式为　。【答案】（1）CO2．否；如果空气中二氧化碳的含量太低，会影响植物的光合作用；（2）碳原子的排列方式不同；（3）CO+NaOHHCOONa。【解析】（1）“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少二氧化碳的排放；有人说：“空气中CO2的含量越少越好”，不同意这种说法，理由是：如果空气中二氧化碳的含量太低，会影响植物的光合作用；（2）金刚石和石墨的物理性质差异较大，主要原因是碳原子的排列方式不同；（3）在工业上可利用CO和NaOH通过化合反应制备HCOONa（甲酸钠），该反应的化学方程式为：CO+NaOHHCOONa23、碳及其氧化物性质的应用。（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有　　能力，其原因是木炭具有　　的结构。（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是　　。（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程 式　　；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于　　时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。【答案】（1）吸附；疏松多孔；（2）碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼。（3）C+O2CO2；生成的二氧化碳中碳元素的质量；【解析】（1）向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有吸附能力，其原因是木炭具有疏松多孔的结构。（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，因为需要长期保存，说明碳的性质稳定，具体描述为碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼。（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式C+O2CO2；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的质量时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。24、实验是进行科学探究的重要方式，某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：（1）实验1采用可科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是　　。（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是　　，该反应的化学方程式是　　。（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第　　（填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是　　。 【答案】（1）水；（2）石蕊纸花变红色；CO2+H2O═H2CO3；（3）④；密度比空气的大【解析】（1）实验1采用科学探究中的控制变量法，由图示可知，该实验控制的变量是水．（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊溶液变红色，则观察到的现象是石蕊纸花变红色；反应的化学方程式为：CO2+H2O═H2CO3．（3）将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应；并且④比①先变红，通过此现象说明二氧化碳的密度比空气的大．三、实验探究（每空2分，共16分）25、实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。（1）写出标有序号的仪器名称：①_____；（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生和收集装置为_____（填字母序号），其反应的化学方程式为_____，该发生装置中使用分液漏斗的优点是 _____；（3）写出检验二氧化碳是否集满的操作方法_____；（4）若用（2）中所选装置来制取干燥的氧气，还需要的装置为_____（填字母序号）。（5）某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验，若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中的现象是_____，A装置中反应的化学方程式为_____。【答案】（1）铁架台；（2）BE；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；能够控制反应的速率；（3）把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；（4）F；（5）澄清石灰水变浑浊；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。【解析】（1）①是铁架台；（2）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，不需要加热，发生装置可选用B；二氧化碳的密度比空气大、能溶于水，可用向上排空气法收集，可选用E收集；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；该发生装置中使用分液漏斗的优点是能够控制反应的 速率；（3）由于二氧化碳的密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧，检验二氧化碳是否集满的操作方法是：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；（4）若用（2）中所选装置来制取干燥的氧气，还需要的装置为F，因为氧气不和浓硫酸反应，浓硫酸具有吸水性；（5）蜡烛燃烧生成的二氧化碳进入H中使澄清石灰水变浑浊；A中装置有酒精灯，试管口有棉花，因此适合用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。四、分析与计算（1小题，共10分）26、徐州地区石灰石资源丰富．某化学兴趣小组称取4.0g石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入样品中（假设杂质不反应也不溶解），得实验数据如下：稀盐酸的用量剩余固体的质量第一次加入10g3.0g第二次加入10g2.0g第三次加入10gl.0g笫四次加入10g0.6g请计算：（1）4.0g石灰石样品中碳酸钙的质量是　　g。（2）10g稀盐酸能与　　g碳酸钙正好完全反应。（3）求稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。【答案】1）4.0g石灰石样品中碳酸钙的质量是3.4g；（2）10g稀盐酸能与1.0g碳酸钙正好完全反应；（3）稀盐酸的溶质质量分数为7.3%；【解析】前三次每加入10g盐酸固体减少1.0g，也就是每10g盐酸恰好和1.0g碳酸钙完全反应．而第四次只减少了0.4g，说明剩余物质不能和盐酸反应，碳酸钙已经完全反应，所以碳酸钙的质量为4.0g﹣0.6g=3.4g。设10g稀盐酸中HCl的质量为xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100731.0gx =x=0.73g稀盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%