专题03 碳和碳的氧化物-备战2026年中考化学真题题源解密(江苏专用)+答案解析
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考向一 碳单质的性质与用途
【典题1】(2025·江苏无锡·中考真题)金刚石和石墨具有相同的
A.组成B.结构C.性质D.应用
【答案】A
【详解】A、组成指的是构成物质的元素种类。金刚石和石墨都由碳元素(C)组成,没有其他元素,因此组成相同,A正确。
B、结构指的是金刚石和石墨碳原子的排列方式,金刚石中碳原子以正四面体结构排列,石墨中碳原子以六边形层状结构排列,层间作用力弱,结构不同,B错误。
C、性质包括物理性质和化学性质。由于结构不同,金刚石硬度高、不导电、不易发生化学反应;石墨软、导电、层间易滑动,性质不同,C错误。
D、应用基于性质。金刚石用于切割工具、钻头、珠宝等(利用其硬度);石墨用于铅笔芯、润滑剂、电极等(利用其软度和导电性),应用不同,D错误。
故选A。
◆一句话点评:不同的碳单质结构不同,对应的性质也不同。
【仿照题】(2025·江苏扬州·三模)分析推理是一种重要的化学学习方法。下列推理中,正确的是
A.`碱中都含有金属离子,所以碱中一定含有金属元素
B.氢气是可燃性气体,所以点燃氢气前一定先检验其纯度
C.金刚石和石墨都由碳原子构成,所以它们的性质完全相同
D.氧化物中含有氧元素,所以含氧元素的物质都是氧化物
【答案】B
【详解】A、碱是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,碱中不一定含有金属离子,也不一定含有金属元素,如氨水,不符合题意;
B、氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故点燃氢气前一定要先验纯,符合题意;
C、金刚石和石墨均是由碳原子构成,化学性质相同,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,不符合题意;
D、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,氧化物中都含有氧元素,但是含有氧元素的物质不一定是氧化物,如氯酸钾中含氧元素,但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意。
故选B。
【典题2】(2025·江苏镇江·中考真题)下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A.用大理石作建筑材料B.用武德合金制保险丝
C.用铁粉作食品脱氧剂D.用活性炭除污水颜色
【答案】C
【详解】A、用大理石作建筑材料,主要利用了大理石的硬度大等性质,这些性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、用武德合金制保险丝,是利用武德合金的熔点低的性质,熔点不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、铁粉能与空气中的氧气发生化学反应,从而除去食品包装内的氧气,防止食品被氧化,该过程涉及化学变化,故用铁粉作食品脱氧剂,利用的是铁的化学性质,符合题意;
D、用活性炭除污水颜色,是利用了活性炭的吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选C。
◆一句话点评:考查金刚石、石墨和活性炭性质和用途,以及它们之间的关系。
【仿照题2】(2025·江苏南京·二模)下列物质的用途与其性质对应关系不正确的是
A.金刚石能用于裁玻璃——金刚石硬度大
B.干冰能用于人工增雨——干冰易升华
C.焊锡能用于焊接金属——焊锡熔点高
D.氢氧化钠能用于除油污——氢氧化钠能与油脂反应
【答案】C
【详解】A、金刚石是自然界中硬度最大的物质,可以切割玻璃。用途与性质对应正确。
B、干冰是固体二氧化碳,易升华(从固体直接变为气体),升华时吸收大量热,使周围温度降低,水蒸气冷凝成水滴,从而实现人工增雨。用途与性质对应正确。
C、焊锡是锡和铅的合金,用于焊接金属时,需要熔化后填充金属缝隙。焊锡的性质是熔点低,因为低熔点使其易于熔化,便于操作,而不会损坏被焊接的金属。选项中说“熔点高”与事实不符,因此用途与性质对应不正确。
D、氢氧化钠是强碱,能与油脂发生反应,使油污转化为可溶性物质,从而去除油污。用途与性质对应正确。
故选C。
【典题3】(2024·江苏连云港·中考真题)黑火药是中国古代四大发明之一,由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是
A.C、S均具有可燃性B.黑火药可存放于高温处
C.黑火药爆炸时吸热D.KNO3属于氧化物
【答案】A
【详解】A、C、S均具有可燃性,碳完全燃烧生成二氧化碳,硫燃烧生成二氧化硫,符合题意;
B、黑火药属于易燃易爆物质,不能存放于高温处,防止发生危险,不符合题意;
C、黑火药爆炸时放出大量的热,不符合题意;
D、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,硝酸钾由K、N、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意。
故选A。
◆一句话点评:考查碳单质的化学性质。碳单质在常温下化学性质稳定,在加热或高温时具有可燃性和还原性。
【仿照题3】(2025·江苏连云港·二模)下列关于物质的性质和用途的表述,没有直接联系的是
A.NaOH溶于水放热,用来去油污B.常温下碳的化学性质不活泼,用墨绘制字画
C.生石灰能和水反应,做食品干燥剂D.盐酸具有较强的酸性,用于金属表面除锈
【答案】A
【详解】A、NaOH去油污的主要原因是其强碱性,能与油脂发生皂化反应,生成可溶性物质,从而去除油污。放热是溶解过程中的伴随现象,并非去油污的直接原因。因此,性质与用途无直接联系,故A符合题意;
B、常温下碳的化学性质不活泼,不易氧化或变质,因此用墨绘制的字画能长期保存而不褪色。性质直接决定了用途,故B不符合题意;
C、生石灰(CaO)能和水反应,从而降低环境湿度,起到干燥作用。性质直接决定了用途,故C不符合题意;
D、盐酸具有较强的酸性,能与金属氧化物反应,生成可溶性盐和水,从而去除锈迹。性质直接决定了用途,故D不符合题意。
故选A。
考向二 二氧化碳的性质
【典题1】(2025·江苏镇江·中考真题)下列物质的转化在给定条件下不能实现的是
A.B.
C.D.溶液
【答案】C
【详解】A.磷(P)在氧气中点燃,生成五氧化二磷(P2O5)。化学方程式为:,该反应在点燃条件下可以发生,故不符合题意;
B.二氧化碳(CO2)在高温下与碳(C)反应,生成一氧化碳(CO),化学方程式为:,该反应在高温条件下可行,故不符合题意;
C.碳酸钡固体不溶解,无法与氢氧化钠溶液充分接触反应,该反应不可以发生,故符合题意;
D.氧化钙先与水反应生成氢氧化钙:CaO+H2O=Ca(OH)2(碳酸钠溶液提供水),氢氧化钙再与碳酸钠发生复分解反应:,生成碳酸钙沉淀,该反应可行,故不符合题意,故选C。
◆一句话点评:考查二氧化碳的化学性质,二氧化碳能与水、澄清石灰水、碳发生反应,不能燃烧也不能支持燃烧。
【仿照题】(2025·江苏盐城·三模)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,薄铜片上的白磷能与氧气接触,温度能达到着火点,红磷温度没有达到着火点,只能得出燃烧需要温度达到着火点,不能达到实验目的,符合题意;
B、酚酞遇碱变红,遇酸或中性溶液无色,滴有酚酞的NaOH溶液中滴加盐酸,溶液由红色变成无色,可以证明盐酸与NaOH溶液反应,能达到实验目的,不符合题意;
C、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠,通过化学反应前后物质总质量不变可以探究质量守恒定律,能达到实验目的,不符合题意;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,使石蕊变红,二氧化碳能使湿润紫色石蕊小花变红,不能使干燥紫色石蕊小花变红,可以证明二氧化碳能与水反应,能达到实验目的,不符合题意。
故选A。
【典题2】(2025·江苏淮安·中考真题)实验是科学探究的重要方式。下列有关实验的叙述不正确的是
A.实验1:观察到蜡片熔化,可说明铁片具有良好的导热性
B.实验2:依据生成物是氢气和氧气,可推出水是由氢、氧元素组成的
C.实验3:①中白磷不燃烧,②中白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气
D.实验4:短蜡烛熄灭后,关闭K,长蜡烛熄灭,原因是CO2不能燃烧
【答案】D
【详解】A、在实验 1 中,对铁片加热,蜡片熔化,这是因为铁片将热量传递给了蜡片,能够说明铁片具有良好的导热性,该选项叙述正确。
B、实验 2 是电解水实验,生成了氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,可推出水是由氢、氧元素组成的,该选项叙述正确。
C、实验 3 中,①中的白磷在热水中,没有氧气,不燃烧;②中的白磷在热水中且与氧气接触,燃烧,这说明可燃物燃烧需要氧气,该选项叙述正确。
D、实验 4 中,短蜡烛熄灭后,关闭 K,长蜡烛熄灭,原因是密度比空气大,会在下方聚集,且不能燃烧也不支持燃烧,该选项叙述不正确。
故选:D
◆一句话点评:通过实验综合考查二氧化碳的多点性质。
【仿照题】(2025·江苏淮安·二模)下列有关CO2的实验说法中正确的是
A.图甲实验说明CO2能使石蕊变红B.图乙中高的蜡烛先熄灭
C.图丙可得出CO2能与NaOH反应D.图丁中乒乓球左低右高
【答案】C
【详解】A、甲实验中左侧试管干燥的纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,右侧试管中的润湿纸花变红,说明二氧化碳与水发生了反应产生碳酸,生成物碳酸能使紫色石蕊变红,选项错误;
B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,观察到乙中蜡烛由下至上依次熄灭,选项错误;
C、图丙中U形管中液面左高右低,说明NaOH溶液吸收CO2的能力大于水,说明二氧化碳能与氢氧化钠反应,选项正确;
D、二氧化碳的密度比空气大,通入二氧化碳后,左侧乒乓球上浮,出现左高右低的现象,选项错误;
故选C。
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
【典题1】(2025·江苏苏州·中考真题)自然界能减少大气中含量的途径是
A.火山喷发B.森林着火C.光合作用D.碳酸分解
【答案】C
【详解】A、火山喷发会释放大量CO2等气体,增加大气中的CO2含量,故A错误;
B、森林着火时,燃烧有机物会生成CO2,增加大气中的CO2含量,故B错误;
C、光合作用是植物吸收CO2,将其转化为有机物和氧气的过程,直接减少大气中的CO2,故C正确;
D、碳酸分解会释放CO2,增加大气中的CO2含量,故D错误。
故选C。
◆一句话点评:考查自然界的碳循环。
【仿照题】(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环B.硫循环C.碳循环D.水循环
【答案】C
【详解】由图可知,化石燃料燃烧产生二氧化碳,动植物呼吸作用生成二氧化碳,动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,故该图表示的是自然界中的碳循环。
故选C。
【典题2】(2023·江苏镇江·中考真题)如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A.转化①中反应物全部转化为尿素
B.转化②中CO2分子间的间隔变小
C.转化③有利于减少“白色污染”
D.自然界中转化④是无机化合物向有机化合物的转化
【答案】A
【详解】A、由质量守射定律可知,反应前后原子的种类和数目均不变,若转化①中CO2和NH3转化为CO(NH2)2,而产物中各原子的个数比与反应物中不同,转化①中反应物不可能全部转化为尿素,故选项说法错误;
B、转化②中二氧化碳由气体变为固体,CO2分子间的间隔变小,故选项说法正确;
C、转化③能生成无毒、易降解的塑料,有利于减少“白色污染”,故选项说法正确;
D、二氧化碳虽含碳元素,但其性质与无机物类似,属于无机化合物;葡萄糖是含碳元素的化合物,属于有机化合物,则自然界中转化④是无机化合物向有机化合物的转化,故选项说法正确。
故选A。
◆一句话点评:二氧化碳的转化和资源化利用。
【仿照题】助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
(2)①由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
(3)①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为:,故填写:
考向四 一氧化碳的性质
【典题1】(2024·江苏常州·中考真题)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是
A.(CO)气体:,点燃B.(KCl)固体:,加热
C.()气体:浓硫酸D.NaOH()溶液:
【答案】D
【详解】A、CO2中含有少量CO时,若要使CO通过点燃方式转化为CO2,需要通入大量O2,则反应结束后有O2剩余,该操作除去了CO但引入了新的杂质O2,A选项错误;
B、加入MnO2,加热,KCl不反应,KClO3在MnO2催化作用、加热条件下分解生成KCl、O2,最终剩余固体是KCl、MnO2的混合物,无法得到目标产物KClO3,B选项错误;
C、浓硫酸有吸水性,可以除去H2O,浓硫酸能与NH3反应生成硫酸铵,将含有少量H2O的NH3通入浓硫酸中,无法得到目标产物NH3,C选项错误;
D、加入Ca(OH)2,NaOH与Ca(OH)2不反应,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀、NaOH,若Ca(OH)2适量,则所得溶液是NaOH溶液,D选项正确。
故选:D。
◆一句话点评:考查一氧化碳的化学性质,一氧化碳有可燃性、还原性和毒性。
【仿照题】(2025·江苏无锡·二模)一氧化碳还原氧化铜的装置如下图,有关说法正确的是
A.实验开始时,通一会儿CO后,先点燃A处酒精灯,再点燃C处酒精灯
B.实验过程中,通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C.玻璃管中固体减轻的质量等于澄清石灰水中增加的质量
D.实验结束时,为节约能源,停止加热的同时要立即停止通CO
【答案】B
【详解】A、实验开始时,通一会儿CO后,先点燃C处酒精灯,防止一氧化碳逸出污染空气,当玻璃管内的空气被排尽时,再点燃A处酒精灯,防止一氧化碳与空气的混合气在受热时发生爆炸,故A选项错误;
B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,黑色固体逐渐变为红色,实验过程中,通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生,故B选项正确;
C、澄清石灰水中增加的质量等于生成的二氧化碳的质量,即参加反应的一氧化碳与参加反应的氧化铜中氧元素的质量之和,而固体减少的质量只是参加反应的氧化铜中氧元素的质量,故C选项错误;
D、实验结束时,先熄灭A处的酒精灯,当玻璃管内的温度冷却至室温,停止通CO,防止铜重新被氧化,故D选项错误。
故选B。
考向五 二氧化碳的实验室制法
【典题1】(2025·江苏淮安·中考真题)下列关于实验室制取CO2的操作,不能达到实验目的的是
A.检查气密性B.制备CO2
C.干燥CO2D.收集CO2
【答案】C
【详解】A.检查气密性时,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中注水,若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好,该操作能达到实验目的,故不符合题意;
B.实验室制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,属于固液不加热型反应,图中装置是固液不加热型发生装置,该操作能达到实验目的,故不符合题意;
C.用浓硫酸干燥二氧化碳时,气体应从长管进、短管出,让二氧化碳与浓硫酸充分接触,达到干燥效果,而图中气体从短管进,无法充分干燥,该操作不能达到实验目的,故符合题意;
D.二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,该操作能达到实验目的,故不符合题意,故选C。
◆一句话点评:考查实验室制取二氧化碳的操作
【仿照题】(2025·江苏连云港·二模)化学是以实验为基础的学科,下列实验室制取CO2的实验操作正确的是
A.CO2的制取B.CO2的验满
C.CO2的收集D.CO2的检验
【答案】C
【详解】A、该装置中长颈漏斗下端没有伸入到液面以下,会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,无法收集到二氧化碳气体,故A错误;
B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,二氧化碳验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,故B错误;
C、二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,因此可以采用向上排空气法进行收集,故C正确;
D、检验二氧化碳应将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,故D错误。
故选C。
【典题2】(2024·江苏苏州·中考真题)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
(3) CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大
(4)Ca2+、OH-
【详解】(1)据图可知,仪器a是分液漏斗。故填:分液漏斗。
(2)①石灰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,化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应,与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填:除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性,与二氧化碳不反应,所以装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。故填:浓硫酸。
(3)①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是:CO2与水反应生成碳酸;CO2密度比空气大。故填:CO2与水反应生成碳酸;CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水,化学方程式。故填:
。
(4)由于将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。根据化学方程式可知,该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙,二氧化碳由二氧化碳分子构成,以分子的形式参加反应,氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子,所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子,离子符号分别为Ca2+、OH-。故填:Ca2+、OH-。
◆一句话点评:二氧化碳制取和性质的综合考查
【仿照题】(2025·江苏苏州·三模)实验室用下图所示装置制气体,并进行相关实验研究。
(1)装置A中迅速产生大量气泡。
①试管内发生反应的化学方程式为 。
②为了获得平稳气流,在药品或装置方面可以采取的改进措施为 (任写一条)。
(2)采取改进措施后,利用产生的气体进行相关实验。
①将气体通入装置,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。由实验现象可推知具有的性质: 、 。
②将气体通入装置,观察到紫色石蕊试液变红,再将溶液加热至沸腾,红色不褪去。由此推测,通入气体中除了,还有 (写化学式)。
③将装置中的紫色石蕊试液换为澄清石灰水,可能观察到的现象为 。
(3)向碳酸钙粉末和稀盐酸反应后的剩余液中滴加溶液,观察到有气泡产生。结合现象分析,剩余液中的阳离子有 (填化学符号)。
【答案】(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 将单孔橡皮塞换为双孔橡皮塞,并添加分液漏斗(合理即可)
(2) 密度比空气大 不燃烧也不支持燃烧 HCl 澄清石灰水未变浑浊
(3)H+和Ca2+
【详解】(1) ①大理石或石灰石中的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②为了获得平稳气流,在试剂方面可以将稀盐酸加水进行稀释,或者在装置方面将单孔橡皮塞换为双孔橡皮塞,并添加分液漏斗(通过控制分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度,从而控制反应速率);
(2)①将气体通入装置B,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。这说明二氧化碳的密度比空气大(因为乙处较低,二氧化碳先到达乙处),且二氧化碳不燃烧也不支持燃烧(所以火柴熄灭);
②将气体通入装置C,观察到紫色石蕊试液变红,再将溶液加热至沸腾,红色不褪去。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸受热易分解,溶液红色应褪去,但现在红色不褪去,说明通入气体中除了CO2,还有HCl(氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸显酸性,能使石蕊试液变红,且盐酸受热不分解);
③将装置C中的紫色石蕊试液换为澄清石灰水(主要成分是氢氧化钙),HCl与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,所以可能观察到澄清石灰水未变浑浊;
(3)向碳酸钙粉末和稀盐酸反应后的剩余液中滴加Na2CO3溶液,观察到有气泡产生。碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若有气泡产生,说明剩余液中有盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,所以剩余液中的阳离子有H+(来自盐酸)和Ca2+(来自氯化钙)。
【典题3】(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组利用以下装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 。其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A具有的优点是 。
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是 。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是 。
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为],同时生成水。该反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 可以控制反应的发生与停止
(2)将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已收集满氧气
(3)防止氨气溶于水
(4)
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:;
该反应为固液常温型,其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故装置A具有的优点是可以控制反应的发生与停止;
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,氧气密度比空气略大,氧气应该从b端通入,氧气具有助燃性,证明氧气已收集满的操作和现象是:将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明氧气已经收集满;
(3)由于氨气极易溶于水,若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是防止氨气溶于水;
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式是:。
◆一句话点评:气体制备的综合性考查。
【仿照题】(2025·江苏常州·三模)通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关原理,请根据下列实验装置图回答问题:
(1)写出图中仪器丙的名称: 。
(2)实验室若制取O2和CO2都可用选用 发生装置,请写出制取CO2的反应的化学方程式: 。
(3)收集CO2应选择 装置,检验CO2收集满瓶的方法是 。
(4)若要收集比较纯净的氧气应选择 装置,如果发现此方法收集的氧气还是不纯,可能原因是 (只写一点)。
(5)可用装置F检验CO2气体,当往该装置中通入CO2气体时,观察到的实验现象是 。
(6)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,反应的化学方程式为:,已知氨气密度比空气小,极易溶于水,则制取氨气的发生装置和收集装置可以选择 。若取100g含杂质26%熟石灰与氯化铵共热,充分反应后,可得到氨气 克。
【答案】(1)集气瓶
(2) B
(3) C 将燃着的木条置于瓶口,木条熄灭,则已集满
(4) E 导管口没有连续均匀气泡冒出时就收集氧气
(5)澄清石灰水变浑浊
(6) AD/DA 34
【详解】(1)图中仪器丙的名称:集气瓶。
(2)实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石在常温下反应制取二氧化碳气体,过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气,两者制取氧气都不需加热,实验室若制取O2和CO2都可用选用固液常温型发生装置,发生装置选择B,稀盐酸和大理石或石灰石在常温下反应制取二氧化碳气体,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,该反应化学方程式:。
(3)二氧化碳密度比空气大,溶于水,用向上排空气法收集,则收集CO2应选择C装置,二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,则检验CO2收集满瓶的方法是将燃着的木条置于瓶口,木条熄灭,则已集满。
(4)排水法收集氧气纯度比排空气法高,若要收集比较纯净的氧气应选择E,如果发现此方法收集的氧气还是不纯,可能原因是导管口没有连续均匀气泡冒出时就收集氧气,集气瓶中未装满水就收集氧气。
(5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可利用这一现象检验二氧化碳气体,当往该装置F中通入CO2气体时,观察到的实验现象澄清石灰水变浑浊。
(6)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,反应物为固体,且需要加热,选A为发生装置,氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,选择向下排空气法收集,选D为收集装置,则制取氨气的发生装置和收集装置可以选择AD。
解:设生成氨气的质量为,取100g含杂质26%熟石灰与氯化铵共热,氢氧化钙的质量=
答:充分反应后,可得到氨气的质量为34g。
考向一 碳单质的性质与用途
1.(2025·江苏淮安·中考真题)物质的性质决定用途。下列物质的性质与其用途具有对应关系的是
A.氮气的沸点低,可用作食品保护气B.金刚石的硬度大,可用于切割玻璃
C.镁是银白色固体,可用于制作烟花D.CaO易与水反应,可用作补钙剂
【答案】B
【详解】A、氮气用作食品保护气,主要是因为其化学性质稳定(不易与其他物质反应),能隔绝氧气,防止食品腐败,与沸点低无关。选项错误;
B、金刚石是天然存在的最硬物质(物理性质),其硬度大使其能轻易划伤或切割玻璃等硬质材料,故可用于切割玻璃。选项正确;
C、镁用于制作烟花,主要是因为镁燃烧时发出耀眼白光(可燃性和发光性),镁是银白色固体与制作烟花无关。选项错误;
D、CaO(氧化钙)易与水反应生成氢氧化钙,并放出热量,常用于干燥剂或建筑材料(如制熟石灰)。但补钙剂需提供安全、易吸收的钙元素,如碳酸钙,而氧化钙具有强腐蚀性,直接摄入有害,不适合补钙。选项错误;
故选B。
(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质;碳原子核外电子数为6,其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软,有滑腻感。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
2.下列关于的说法中不正确的是
A.分子具有空心球体结构B.是一种新型有机高分子材料
C.每个分子由60个碳原子构成D.有可能在催化领域具有广泛应用
3.下列摘录中,属于物质结构描述的是
A.碳原子核外电子数为6B.金刚石可用来切割大理石
C.石墨很软D.能与K等金属反应
4.金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质,它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A.种类不同B.大小不同C.质量不同D.排列方式不同
【答案】2.B 3.A 4.D
【解析】2.A、根据题目的C60的分子结构,C60分子具有空心球体结构,故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子;C60是由一种元素组成的纯净物,是单质,不是有机物,故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数,每个C60分子是由60个碳原子构成的,故C正确。
D、根据题目叙述,C60有可能在催化领域具有广泛应用,故D正确。
故选:B。
3.A、碳原子的原子结构示意图是,则碳原子核外电子数为6,属于物质结构的描述,正确;
B、金刚石可用来切割大理石,是金刚石的用途,错误;
C、石墨很软属于石墨的物理性质,错误;
D、C60能与K等金属反应属于化学性质,错误;
故选A;
4.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异,故选D。
5.(2023·江苏扬州·中考真题)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.活性炭有吸附性,可用作除味剂B.铝有导热性,可用于制电线
C.石墨有导电性,可用作润滑剂D.盐酸有挥发性,可用于除铁锈
【答案】A
【详解】A、活性炭有吸附性,能吸附色素和异味,可用作除味剂,故选项A正确;
B、铝有导电性,可用于制电线,故选项B错误;
C、石墨有导电性,可用作石墨电极和石墨电刷,故选项C错误;
D、盐酸能和某些金属氧化物反应,可用于除铁锈,故选项D错误;
故选:A。
6.(2025·江苏常州·中考真题)自制净水器过程中主要利用其吸附性的材料是
A.小卵石B.石英砂C.活性炭D.棉纱布
【答案】C
【详解】A、小卵石主要用于物理过滤,通过颗粒间的缝隙阻挡大颗粒杂质(如泥沙),但表面光滑、无多孔结构,吸附性极弱,不符合题意;
B、石英砂同样用于物理过滤,通过细小颗粒的间隙去除悬浮物,但主要依靠机械阻挡,而非吸附,不符合题意;
C、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能去除水中的异味、色素,符合题意;
D、棉纱布作为过滤层,通过纤维间隙物理阻挡杂质,但无吸附能力,不符合题意。
故选C。
7.(2023·江苏连云港·中考真题)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
A.化学性质不活泼B.硬度高C.导电性能好D.吸附能力强
【答案】A
【详解】A、常温下单质碳化学性质不活泼,不易发生反应,所以所画的画能保存至今,故A正确;
B、碳可作为墨,硬度较小,故B错误;
C、用碳画的画保存至今与导电性无关,故C错误;
D、用碳画的画保存至今与吸附能力无关,故D错误。
故选A。
8.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计:运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有 结构,可以吸附色素和异味分子。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(3)总结:
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
【答案】(1) 过滤 疏松多孔
(2) A 不宜
(3) acb 过滤技术、材料的质量和耐用性等(合理即可)
【详解】(1)①过滤可以除去不溶性杂质,可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附色素和异味分子;
(2)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,再用石英砂除去较小的颗粒,再用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,起支撑作用,故装置制作较合理的是A;
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不适宜直接饮用;
(3)①分离混合物的一般思路:首先分析混合物的组成成分,然后利用各成分性质的差异,选择合适的方法进行分离,故正确顺序为acb;
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素,包括过滤技术、材料的质量和耐用性以及环保无毒等(合理即可)。
考向二 二氧化碳的性质
9.(2025·江苏淮安·中考真题)在给定条件下,下列物质间的转化不能一步实现的是
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】A、氯酸钾(KClO3)在二氧化锰作催化剂的条件下加热分解生成氯化钾和氧气(O2),在常温下不能自发进行,因此此转化在给定条件下不能一步实现。符合题意;
B、二氧化碳(CO2)与水(H2O)反应生成碳酸(H2CO3),反应在常温下即可进行。因此此转化在给定条件下能一步实现。不符合题意;
C、硫(S)与氧气(O2)在点燃的条件下生成二氧化硫(SO2),因此此转化在给定条件下能一步实现。不符合题意;
D、硫酸铜(CuSO4)与氢氧化钠(NaOH)溶液发生复分解反应生成Cu(OH)2沉淀,因此此转化在给定条件下能一步实现。不符合题意;
故选A。
10.(2025·江苏宿迁·中考真题)物质的鉴别、检验、分离和提纯是重要的实验技能。下列实验方案设计不正确的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A、黄铜中锌能与稀盐酸反应产生气泡(),黄金不与稀盐酸反应,可鉴别,方案正确;
B、硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀(),盐酸与氯化钡不反应,可检验,方案正确;
C、将混合气体通入氢氧化钠溶液,一氧化碳不反应,二氧化碳与氢氧化钠反应(),会导致二氧化碳转化为其它物质,方案错误;
D、木炭粉在空气中充分灼烧生成二氧化碳(),氧化铜不反应,可除去木炭粉,方案正确。
故选C。
11.(2024·江苏常州·中考真题)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
【答案】(1)铁架台
(2)操作简便,可以控制反应速率,节约药品
(3) 湿润 变浑浊
(4)设理论上能生成二氧化碳的质量为,
解得的体积为
答:理论上能生成的体积是0.44L。
【详解】(1)仪器a的名称为铁架台,故填:铁架台;
(2)该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊,可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红,因此用该套装置进行实验的优点是操作简便,可以控制反应速率,节约药品,故填:操作简便,可以控制反应速率,节约药品;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊小纸花变红,实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀,化学方程式为,故填:湿润;变浑浊;;
(4)见答案。
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
12.(2025·江苏淮安·中考真题)2025年世界环境日,我国确定的主题为“美丽中国我先行”。下列做法与这一主题不相符的是
A.露天焚烧垃圾B.开发清洁能源C.积极植树造林D.倡导低碳出行
【答案】A
【详解】A、露天焚烧垃圾会产生大量有害气体(如二氧化碳、一氧化碳)和烟尘,这些污染物会加剧空气污染,导致雾霾和健康问题,破坏环境。这与“美丽中国”主题中减少污染、保护环境的理念不相符,故A选项符合题意;
B、清洁能源(如太阳能、风能等)使用过程中不排放污染物,能减少化石燃料的消耗和温室气体排放,有助于改善空气质量和可持续发展。这符合主题中“美丽中国”的环保要求,故B选项不符合题意;
C、植树造林能吸收二氧化碳、释放氧气,净化空气,同时防止水土流失,保护生态平衡,这直接支持环境美化和生态保护,与主题一致,故C选项不符合题意;
D、低碳出行(如步行、骑自行车或使用公共交通)能减少汽车尾气排放(如一氧化碳、氮氧化物),降低碳排放,缓解空气污染和气候变化。这体现了环保行动,与主题相符,故D选项不符合题意。
故选A。
13.(2024·江苏扬州·中考真题)自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环B.硫循环C.碳循环D.水循环
【答案】C
【详解】由图可知,化石燃料燃烧产生二氧化碳,动植物呼吸作用生成二氧化碳,动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,故该图表示的是自然界中的碳循环。
故选C。
(2023·江苏泰州·中考真题)阅读下列材料,完成下面小题:
我国力争在2060年前实现“碳中和”,抵消自身产生的CO2排放,实现CO2“零排放”。利用高效催化剂将二氧化碳聚合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而降解,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。
14.下列对节能减排的建议可行的是
A.生活垃圾集中焚烧B.大力推广燃油汽车
C.推广使用光伏发电D.禁止使用化石燃料
15.下列不属于CO2吸收或转化途径的是
A.光合作用B.加高烟囱
C.聚合成塑料D.通入氢氧化钠溶液
【答案】14.C 15.B
【解析】14.A、生活垃圾集中焚烧会产生大量的空气污染,不利于节能减排;
B、燃油汽车行驶过程中会排出大量的CO2及空气污染物,则大力推广燃油汽车不利于节能减排;
C、使用光伏发电可以减少火力发电,则可以减少CO2的排放,有利于节能减排;
D、合理的使用化石燃料可以达到节能减排的效果,禁止使用化石燃料不符合实际情况;
故选C;
6.A、植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,则可以吸收CO2;
B、加高烟囱无法吸收或转化排出的CO2;
C、用CO2作为原料合成塑料,可以转化CO2为可利用物质;
D、NaOH可以与CO2反应生成Na2CO3与H2O,则NaOH溶液可以吸收CO2;
故选B。
15.(2025·江苏无锡·中考真题)人工增雨时,干冰升华吸热,使水蒸气冷凝成水滴。下列叙述正确的是
A.升华时,干冰的质量变小B.升华时,二氧化碳分子间隔不变
C.冷凝时,水蒸气的体积不变D.冷凝时,水分子运动速率变大
【答案】A
【详解】本题考查物态变化中的质量守恒、分子间隔、体积变化和分子运动等知识点。题干描述人工增雨过程:干冰(固体二氧化碳)升华吸热,使水蒸气冷凝成水滴(液态水)。
A、升华是固体直接变为气体的过程。干冰升华时,固体二氧化碳分子逐渐转化为气体二氧化碳,导致固体干冰的质量减少。选项正确。
B、升华时,物质从固态变为气态,分子间隔会增大(固态分子间隔小,气态分子间隔大)。干冰升华时,二氧化碳分子间隔变大,而非不变。选项错误。
C、冷凝是气体变为液体的过程。水蒸气冷凝成水滴时,分子间距离减小,导致体积显著变小。因此,体积不可能不变。选项错误。
D、冷凝是放热过程,通常伴随温度降低。分子运动速率与温度相关:温度降低时,分子动能减小,运动速率变慢。因此,水分子运动速率变小,而非变大。选项错误。
故选:A。
考向四 一氧化碳的性质
16.(2025·江苏盐城·中考真题)下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.金刚石的硬度大——用于制作钻头B.锡铅合金的熔点低——用于焊接金属
C.CO具有还原性——用于炼铁D.石墨具有导电性——用于制作铅笔芯
【答案】D
【详解】A.金刚石的硬度大——用于制作钻头,金刚石是碳的同素异形体,具有硬度大的性质,金刚石是天然存在的最硬物质。这一性质使其适合用于制作钻头、切割工具等,因为钻头需要高硬度来穿透或研磨其他材料。因此,性质与用途对应,A正确;
B.锡铅合金的熔点低——用于焊接金属,锡铅合金是一种合金。其熔点低的性质使它在焊接时容易熔化,填充金属缝隙,冷却后形成牢固连接,而不会损坏工件。因此,性质与用途对应,B正确;
C.CO具有还原性——用于炼铁,一氧化碳(CO)具有还原性。在炼铁高炉中,CO作为还原剂,将铁矿石(如 Fe2O3)还原为铁。因此,性质与用途对应,C正确;
D.石墨具有导电性——用于制作铅笔芯,石墨是碳的同素异形体,具有导电性。铅笔芯的用途是基于石墨的质软、润滑性,在纸上划写时易留下痕迹,而非导电性。导电性主要用于需要导电的场合,如干电池电极,与铅笔芯无关。因此,性质与用途不匹配,D错误;
故答案选D。
17.(2024·江苏连云港·中考真题)下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.石墨很软有滑腻感,可制造石墨电极
B.CO2能与NaOH反应,可用于人工降雨
C.具有还原性,可用于炼铁
D.NaHCO3呈白色,可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【详解】A、石墨具有良好的导电性,故可用于制造电极,不符合题意;
B、干冰(固体二氧化碳)升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨,不符合题意;
C、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于炼铁,符合题意;
D、碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故可用于治疗胃酸过多,不符合题意。
故选C。
18.(2023·江苏南通·中考真题)含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.活性炭具有吸附性,可用于水的净化
B.一氧化碳具有毒性,可用于高炉炼铁
C.碳酸氢钠受热易分解,可用于治疗胃酸过多症
D.聚氯乙烯塑料热稳定性差,可用作电线外面的绝缘层
【答案】A
【详解】A.活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中溶解的杂质,如除臭去色等,可用于水的净化,故A正确;
B.一氧化碳具有还原性,可用于高炉炼铁,故B错误;
C.碳酸氢钠水溶液显碱性,能与胃酸成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可用于治疗胃酸过多症,故C错误;
D.聚氯乙烯塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性,可用作电线外面的绝缘层,故D错误。
故选:A。
19.(2025·江苏宿迁·中考真题)某炼铁厂以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下:
(1)写出方框中相应物质的化学式 。
(2)现有1600t含75%氧化铁的赤铁矿,理论上最多能炼出纯铁的质量是多少(利用化学方程式计算)?
【答案】(1)CO
(2)解:设理论上最多能炼出纯铁的质量为x。
解得:x=840t
答:理论上最多能炼出纯铁的质量为840t。
【详解】(1)二氧化碳与焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳(CO),故填:CO;
(2)详见答案。
考向五 二氧化碳的实验室制法
20.(2024·江苏无锡·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,不需要选用的仪器是
A.锥形瓶B.导管C.集气瓶D.酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,属于“固液常温型”,可以使用锥形瓶,故不符合题意;
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,收集二氧化碳一定用到导管,故不符合题意;
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,需要用集气瓶收集二氧化碳,故不符合题意;
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,反应不需要加热,不需要使用酒精灯,故符合题意,故选D。
21.(2024·江苏镇江·中考真题)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2,可选用装置 (选填序号)和E组合,反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ,选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大,导电能力越强。一定温度下,溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知:CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) B 氧气不易溶于水,且与水不反应
(3) 可以控制反应的发生和停止
(4) 除去二氧化碳中混有的氯化氢 碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管,仪器②为长颈漏斗;
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,不选择C装置,是因为二氧化锰是粉末状,不能置于多孔隔板上;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
选用E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
与B装置相比,C装置可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(4)①盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应,故其作用是:除去二氧化碳中混有的氯化氢;
②AB段电导率下降,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,导致溶液中离子浓度减小,该反应的化学方程式为:;
③由题干信息可知,碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙溶于水,导致溶液中离子浓度增加,故BC段电导率上升,故填:碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大。
22. (2025·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组利用以下实验装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1)用装置B制取CO2,关闭弹簧夹,反应停止后,液面应位于 (填“1”“2”或“3”)处。将纯净干燥的CO2缓缓通入装置C中,玻璃管内纸花始终未变色,塑料瓶内下面的纸花较上面的纸花先变红,可得出CO2的化学性质是 。
(2)高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为 。
①若用装置A制取O2,反应的化学方程式为 。
②装置D是某家用供氧器的原理示意图,向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰,迅速产生O2并从过滤仓的水中逸出,可得出O2的性质是 。
【答案】(1) 3 二氧化碳能与水反应
(2) 它们均含氧元素 氧气不溶于水且与水不反应
【详解】(1)用装置B制取CO2,关闭弹簧夹,由于生成了气体,装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,试管中液面下降,长颈漏斗中液面上升,固液分离,反应停止,故反应停止后,液面应位于3处;
将纯净干燥的CO2缓缓通入装置C中,玻璃管内纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,塑料瓶内纸花变红,说明二氧化碳能与水反应,下面的纸花先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳能与水反应,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氧气由氧元素组成,则高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为它们均含氧元素;
①若用装置A制取氧气,A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
②向反应仓中依次加入过碳酸钠和二氧化锰,迅速产生O2并从过滤仓的水中逸出,说明氧气不溶于水且与水不反应。
23.(2025·江苏扬州·中考真题)实验室模拟超细碳酸钙的制备及测定。
(1)制备CO2.用石灰石和稀盐酸制备CO2.
①反应的化学方程式为 。
②下列装置中(如题图-1所示),仪器M的名称为 ,制备CO2时应选用的装置是 (填字母)。
(2)制备超细碳酸钙。利用硫酸钙(CaSO4)悬浊液、氨水(NH3·H2O)和CO2制备碳酸钙,发生反应2NH3·H2O+CO2+CaSO4=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O。
①硫酸钙微溶于水。配制硫酸钙悬浊液时,需持续搅拌,目的是 。
②已知CO2在水中的溶解度较小,易被氨水吸收。制备碳酸钙时,向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是 (填字母)。
A.先通入CO2,再加入氨水
B.先加入氨水,再通入CO2
(3)碳酸钙样品成分测定。某碳酸钙样品含有少量杂质成分,为分析样品的成分,取一定量的样品和纯净的CaCO3固体,分别加热,测定两种物质在温度升高时的质量变化,得到其残余率(残余率=)随温度的变化如题图-2所示。
①表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残余率变化的曲线为 (填“a”或“b”)。
②曲线a在260~400℃时残余率下降,原因是 。
【答案】(1) 漏斗 C
(2) 确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性(答案合理即可) B
(3) b 残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解(答案合理即可)
【详解】(1)①石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。故填:。
②根据仪器的特征,仪器M的名称为漏斗;
根据反应物的状态为固体和液体,反应条件为常温,制备CO2时应选用固液常温型发生装置,B为固体加热型发生装置,A装置气体会从漏斗逸出,应将普通漏斗换成长颈漏斗并将长颈漏斗的下端管口插入到液面以下,形成液封,或换成分液漏斗、注射器等,所以制备CO2时应选用的装置是C;
故填:漏斗;C。
(2)①悬浊液不均一、不稳定,悬浊液中的固体颗粒受重力作用易沉降,搅拌可通过机械力使颗粒均匀悬浮,避免形成分层现象,所以配制硫酸钙悬浊液时,需持续搅拌,目的是确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性。故填:确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性(答案合理即可)。
②由于二氧化碳在水中的溶解度较小,氨气溶解度较大,所以制备碳酸钙时,向硫酸钙悬浊液中先加入氨水,形成碱性环境,再通入二氧化碳,提升二氧化碳吸收率,从而提高产率。故选B。
(3)①由方程式可知,每100份质量的纯净的碳酸钙完全分解生成56份质量的氧化钙,反应完全后残余率=,所以表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残余率变化的曲线为b,故填:b。
②曲线a表示含杂质碳酸钙样品,曲线a在260~400℃时残余率下降,原因是残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解并有气体生成,导致残余率下降。故填:残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解(答案合理即可)。
24.(2024·江苏盐城·中考真题)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______(选填字母序号,下同)。
A.冰川融化,海平面上升B.极端天气频发
C.土地沙漠化,造成农业减产D.影响自然生态系统,改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A.动植物的呼吸作用
B.化石燃料的燃烧
C.植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置,回答问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制取可在A~E中选用装置 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂:水、澄清石灰水、溶液,你认为最佳的吸收剂是 ,设计实验方案证明你的结论: 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,写出你的一个行动打算: 。
【答案】(1)ABCD
(2)AB
(3) 试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
(4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐公交车(合理即可)
【详解】(1)A、空气中二氧化碳含量过高,会导致温室效应加剧。会导致全球变暖,冰川融化,海平面上升,正确;
B、温室效应会导致气候异常,发生极端天气,正确;
C、地球温度升高,会使地球上的水分加速蒸发到大气层中,地面变得干旱,植被退化,进而导致土地沙漠化,正确;
D、温度升高会影响生物的生长,影响生态系统,导致某些物种灭绝,正确;
故填:ABCD;
(2)A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水,符合题意;
B、化石燃料含有碳元素,完全燃烧会产生二氧化碳,符合题意;
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水,不符合题意;
故填:AB;
(3)①图中可知,仪器a是试管,仪器b是集气瓶,故填:试管;集气瓶;
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,选择固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳的密度比空气的密度大,选择向上排空气法收集,故填:BC;
多孔隔板可以将固体放在试管中部,通过开关止水夹控制固体液体接触和分离,当止水夹打开,固液接触,反应发生,当止水夹夹紧,装置内生成气体导致压强增大,将液体挤回长颈漏斗,液面降到多孔隔板以下与固体分离,反应停止,装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故填:可以控制反应的发生与停止;
(4)水能和二氧化碳反应生成碳酸,澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应,用于吸收二氧化碳,但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水,溶液浓度较小,吸收效果不好,氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠,吸收效果好,故填:2%氢氧化钠溶液;
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少,如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果,故填:用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好;
(5)低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起,如出行乘坐公交车、节约用电等,故填:出行乘坐公交车(合理即可)。
1.金刚石和石墨物理性质差异的原因:原子排列方式不同,不是原子结构不同。
2.金刚石和石墨是由碳原子构成的,C60是由C60分子构成的。
3.同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物,如金刚石和石墨的混合物;红磷和白磷的混合物。
只有同种元素组成的纯净物才是单质。
4.石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。
5.除去二氧化碳中的少量一氧化碳不能用点燃的方式,一氧化碳燃烧需要氧气,通入足量的氧气后除去一氧化碳的同时引入了新的杂质氧气,故不可行。
6.“碳”和“炭”的区别:“碳”是指元素名称,常在书写碳元素单质和含有碳元素化合物的名称时使用,如:碳元素、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸、碳氢化合物;“炭”表示由碳元素组成的具体物质,只在书写“焦炭、木炭、活性炭、炭黑”这些名称时用。
7.二氧化碳能溶于水,但溶解量不大。生产汽水等碳酸饮料是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。二氧化碳溶解过程中也与水发生了化学反应。故软塑料瓶实验中不能只证明二氧化碳的物理性质。
8.H2、CO燃烧火焰颜色均为蓝色,故鉴别时不可根据火焰颜色,而应将气体点燃,检验燃烧产物。
9.除去CO中混入的CO2时一般用氢氧化钠溶液,用澄清石灰水除杂效果不好,因为氢氧化钙是微溶物质,澄清石灰水中氢氧化钙含量很小。
10.除去CO2中混入的CO,不能用点燃的方法,应该通过灼热的氧化铜。
11.实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物,不能用化学式表示,它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状,反应速度太快,来不及收集,也不能使用;“盐酸”是氯化氢气体的水溶液,也是混合物,不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸,还可以表示氯化氢气体。
12.实验室制取二氧化碳不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
13.实验室制取二氧化碳不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
14.实验室制取二氧化碳不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
15.检验二氧化碳时不可用点燃的木条(氮气也不能支持燃烧),应该用澄清石灰水。
1.(2025·江苏连云港·三模)对下列事实的解释合理的是
A.活性炭净水——降低水中Ca2+、Mg2+的含量
B.金刚石和石墨的物理性质存在明显差异——碳原子排列方式不同
C.CO能燃烧,CO2不能燃烧——构成物质分子的原子种类不同
D.6000LO2在加压的情况下装入容积为40L钢瓶中——氧分子变小
【答案】B
【详解】A、活性炭净水的作用是吸附水中的异味和色素,属于物理吸附,无法去除溶解的Ca2+、Mg2+,故选项说法错误;
B、金刚石和石墨均由碳原子构成,但碳原子排列方式不同(金刚石为立体网状结构,石墨为层状结构),导致物理性质差异,故选项说法正确;
C、一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧,是因为一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,分子构成不同,两者构成物质分子的原子相同,故选项说法错误;
D、气体加压后体积缩小是因分子间隔变小,分子本身大小不变,故选项说法错误;
故选B。
2.(2025·江苏常州·二模)新材料“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具备高弹性和疏松多孔的结构,其密度约为氢气密度的两倍。关于“碳海绵”的说法中不正确的是
A.“碳海绵”充分燃烧生成CO2B.“碳海绵”具有吸附性,属于物理性质
C.“碳海绵”具有一定的吸附性D.“碳海绵”是单质
【答案】D
【详解】A、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),充分燃烧生成二氧化碳,该选项说法正确;
B、“碳海绵”具备疏松多孔的结构,则具有吸附性,吸附性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,“碳海绵”具有一定的吸附性,该选项说法正确;
D、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管,含有多种物质,属于混合物,该选项说法不正确。
故选D。
3.(2025·江苏徐州·二模)二氧化碳是自然界中的重要物质,下列与二氧化碳无关的是
A.光合作用B.温室效应C.酸雨形成D.干冰制冷
【答案】C
【详解】A、光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,与二氧化碳有关,不符合题意;
B、二氧化碳含量过多会导致温室效应,与二氧化碳有关,不符合题意;
C、酸雨的形成与二氧化碳无关,酸雨是二氧化硫、二氧化氮等的排放造成的,符合题意;
D、干冰是固体二氧化碳,干冰制冷,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏苏州·二模)性质决定用途。下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.石墨有导电性——制作电极B.氢氧化钙微溶于水——吸收SO2
C.一氧化碳有可燃性——冶炼金属D.浓硫酸有吸水性——除锈剂
【答案】A
【详解】A、石墨是碳的一种同素异形体,具有良好的导电性(即能传导电流)。这一性质使石墨适合用于制作电极,例如在干电池或电解池中作为导电材料,性质与用途对应正确,符合题意;
B、氢氧化钙(俗称熟石灰)微溶于水,但吸收的主要原因是其碱性(属于碱),能与酸性氧化物发生反应:,该用途基于氢氧化钙的化学性质(碱性),而非溶解性(微溶于水只是物理性质,不影响吸收),性质与用途对应不直接,不符合题意;
C、一氧化碳具有可燃性(即能与氧气反应燃烧),但冶炼金属(如炼铁)是利用一氧化碳的还原性(能将金属氧化物还原为金属),可燃性用于燃料,而冶炼金属的关键是还原性,性质与用途对应错误,不符合题意;
D、浓硫酸有吸水性(能吸收水分),因此常用作干燥剂。但除锈剂是利用浓硫酸的酸性(属于强酸),能与铁锈(主要成分)反应:,从而除去铁锈,吸水性用于干燥,除锈基于酸性,性质与用途对应错误,不符合题意。
故填:A。
5.(2025·江苏连云港·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A、棉纤维的主要成分是纤维素,燃烧时产生烧纸的气味;羊毛纤维的主要成分是蛋白质,燃烧时产生烧焦羽毛的气味;点燃,闻气味可以鉴别棉纤维和羊毛纤维,该实验方案能达到实验目的,符合题意;
B、在空气中充分灼烧,木炭粉会与氧气反应生成二氧化碳气体而被除去,而氧化铜不与氧气反应,不能除去氧化铜,反而把原物质木炭粉除去了,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
C、氧化钙变质会生成氢氧化钙,氧化钙与水反应也会生成氢氧化钙,取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液,溶液变红,不能确定是原有的氢氧化钙还是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙,无法检验氧化钙是否变质,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、将铁丝和铜丝分别浸入到AgNO3溶液中,铁和铜都能与硝酸银溶液反应,说明铁和铜的活动性都比银强,但无法比较铁和铜的活动性强弱,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意。
故选A。
6.(2025·江苏无锡·一模)下列实验方案能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A、二氧化碳中的一氧化碳无法通过点燃去除,二氧化碳不支持燃烧,CO作为杂质浓度过低,无法燃烧,故选项不能达到实验目的;
B、KCl溶于水,MnO2不溶于水,过滤后干燥MnO2即可回收二氧化锰,不需要蒸发,故选项不能达到实验目的;
C、浓盐酸挥发出HCl形成白雾,浓硫酸无此现象,通过观察白雾可鉴别两者,故选项能达到实验目的;
D、隔绝空气加热时,C与CuO反应生成Cu和CO2,除去了原物质引入新杂质,故选项不能达到实验目的。
故选:C。
7.(2025·江苏常州·一模)下列进行二氧化碳的制取和性质实验的操作正确的是
A.检查装置气密性B.检验二氧化碳
C.收集二氧化碳D.证明与水反应
【答案】B
【详解】A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故图示操作不正确;
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用该装置检验二氧化碳时,气体应通入澄清石灰水中,故图示操作正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,故图示操作不正确;
D、将水倒入盛有二氧化碳的软塑料瓶中,软塑料瓶变瘪,不能证明二氧化碳与水反应,因为二氧化碳能溶于水,也会导致塑料瓶变瘪,故图示操作不能达到实验目的。
故选B。
8.(2024·江苏徐州·二模)同学设计下图装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠溶液反应。下列叙述正确的是
①先滴入5mL水,振荡,塑料瓶没有明显变化
②再滴入5mL氢氧化钠溶液,振荡,塑料瓶明显变瘪
③用该装置进行实验能直观显示二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
A.①②③B.①②C.②③D.③
【答案】A
【详解】二氧化碳能溶于水,但溶解度不大;①先滴入5mL水,瓶内气体减少量很小,所以塑料瓶几乎不会变瘪;②再滴入5mL氢氧化钠溶液,氢氧化钠能与二氧化碳反应,消耗的二氧化碳较多,振荡塑料瓶,塑料瓶迅速变瘪;所以利用该装置能直观地观察到二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,所以①②③说法都正确,故选择A。
9.(2025·江苏扬州·三模)如图1所示,在容积为100 mL的三颈烧瓶中集满CO₂,将注射器中的30 mL蒸馏水全部压入烧瓶,并立即夹紧止水夹。开始注水后,烧瓶内气体压强和温度随时间的变化情况如图2所示。下列说法不正确的是
A.30mL水加入,使瓶内气体体积被压缩,压强变大
B.CO₂溶于水,与水反应,没有明显的温度变化
C.该实验条件下,30mL水中所能溶解CO₂的体积小于30mL
D.该三颈瓶中收集的CO₂不纯
【答案】D
【详解】A、30mL水加入,使瓶内气体体积被压缩,压强变大,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,温度无明显变化,说明溶于水且与水反应,没有明显的温度变化,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,最终压强大于初始压强,说明该实验条件下,30mL水中所能溶解的体积小于30mL,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,最终压强大于初始压强,说明该实验条件下,30mL水中所能溶解的体积小于30mL,不能说明该三颈瓶中收集的不纯,说法错误,符合题意。
故选:D。
10.(2025·江苏苏州·一模)利用甲酸与浓硫酸制备,并用如图实验装置验证的有关性质。下列说法不正确的是
已知:,
A.操作时,先点燃装置乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止澄清石灰水倒吸进入装置乙中
C.装置丁既可检验又可收集CO
D.随着反应进行,浓硫酸浓度降低,产生CO气体速率减小
【答案】A
【详解】A、操作时,若先点燃装置乙处酒精灯,再滴加HCOOH,CO是可燃性气体,与空气混合加热可能会发生爆炸。所以应该先滴加HCOOH,产生CO排尽装置内的空气后,再点燃装置乙处酒精灯,故A选项说法不正确,符合题意;
B、装置丙连接在乙和丁之间,当装置丁中的液体可能因温度变化等原因倒吸时,装置丙可以起到缓冲作用,防止澄清石灰水倒吸进入装置乙中,故B选项说法正确,不符合题意;
C、装置丁中装有澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以可检验CO2;一氧化碳难溶于水且不与水反应,利用排水法可收集CO,故C选项说法正确,不符合题意;
D、随着反应进行,浓硫酸吸收反应生成的水,浓度降低,催化效果变差,产生气体速率减小,故D选项说法正确,不符合题意。
故选A。
11.(2025·江苏镇江·一模)用下图装置研究高温下木炭与反应的产物。下列说法不正确的是
A.装置②可检验是否有生成
B.装置③中黑色固体变红,说明产物中有
C.装置④中石灰水变浑浊,说明装置①产物中有
D.一段时间后,取少量装置①中固体加足量稀硫酸,无气体产生,说明产物中没有或
【答案】C
【详解】A、二氧化硫能使高锰酸钾溶液的红色褪去,常用高锰酸钾溶液检验二氧化硫的存在,选项正确;
B、装置③中黑色固体变红,说明有还原性生成,说明产物中含有一氧化碳,选项正确;
C、装置④中石灰水变浑浊,不能证明装置①中一定有二氧化碳生成,因为装置③中一氧化碳还原氧化铜过程中也会生成二氧化碳,选项错误;
D、镁与硫酸反应生成氢气,碳酸镁与硫酸反应生成二氧化碳气体,故一段时间后,取少量装置①中固体加足量稀硫酸,无气体产生,说明产物中没有或,选项正确;
故选C。
12.(2025·江苏南京·三模)气体的实验室制备是学生必备的实验技能,以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。若使用装置收集二氧化碳,将燃着的木条放在导管口 (填“”或“”)处,观察到 则证明气体已经收集满。
(4)实验室制取少量氢气时,可选用装置或收集。由此推断,氢气具有的物理性质是 。
(5)以下是实验室常用的部分实验装置,请回答下列问题。
同学们用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,欲控制反应速率,应选用的发生装置是 ;欲随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B
(3) b 木条熄灭
(4)难溶于水,且密度小于空气
(5) C D
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为分液漏斗,故填:分液漏斗;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应属于固液常温型,应选用的发生装置是;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,故填:B;;
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,若使用装置C收集二氧化碳,气体应从a导管口进入,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以将燃着的木条放在导管口b处,观察到木条熄灭,则证明气体已经收集满,故填:;b;木条熄灭;
(4)实验室制取少量氢气时,可选用装置D或E收集,装置D为排水法收集装置,装置E为向下排空气法收集装置,由此推断,氢气具有的物理性质是:难溶于水、密度小于空气,故填:难溶于水,且密度小于空气;
(5)同学们用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,欲控制反应速率,应选用的发生装置是C,可以通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速率从而控制反应速率;欲随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是D,可以通过弹簧夹的开和关控制液体与固体的接触与分离,从而控制反应的发生和停止,故填:C;D。
13.(2025·江苏徐州·三模)请根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)图甲是实验室加热高锰酸钾制取氧气的发生装置,实验时应在试管口塞一团棉花,其作用是 。试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)图乙中标号仪器①的名称是 ,利用图乙进行下列实验:
Ⅰ:开始先关闭K2,打开K1,片刻后观察到烧杯中蜡烛燃烧更剧烈,A中发生反应的化学方程式为 ,其中二氧化锰的作用是 。
Ⅱ:然后关闭K1,打开K2,观察到烧杯中蜡烛燃烧不旺直至熄灭,B中发生反应的化学方程式为 ,蜡烛逐渐熄灭说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(3)下列三种气体能选用图乙中A作为发生装置的是: (填序号)。
【答案】(1) 防止加热时固体粉末进入导管
(2) 分液漏斗 催化作用(或加快双氧水的分解速度) 不能燃烧,也不能支持燃烧
(3)①③
【详解】(1)图甲实验时应在试管口塞一团棉花,为防止加热时固体粉末进入导管,阻塞导管;
高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)仪器①是分液漏斗;
Ⅰ:A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气和水,化学方程式为;二氧化锰作催化剂,起催化作用;
Ⅱ:B中石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;生成的二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,所以蜡烛逐渐熄灭;
(3)图乙中A装置适用于固液常温下制取气体,由题干信息可知,该装置可用于氢气和硫化氢;故填:①③。
14.(2025·江苏镇江·模拟预测)CO2作为一种碳资源,被广泛应用于工农业生产。
Ⅰ.植物气肥
(1)在蔬菜大棚内增大 CO2浓度,有利于植物进行 ,促进生长。
Ⅱ.生产化肥
二氧化碳和氨气可以生产尿素【CO(NH2)2】和碳酸氢铵。
(2)合成尿素的反应为2NH3+CO2 =CO(NH2)2+X,X的化学式是 。消耗NH3与CO2 质量比为 。
(3)合成碳酸氢铵,该反应需在较 (填“高”或“低”)温度下进行。
Ⅲ.催化重整
中国科学家已实现由CO2 到淀粉的全人工合成,主要过程如图1:
阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
(4)推测一个分子中氢原子数目:甲醇比甲醛多 个。
(5)为使甲醇持续转化为甲醛,反应b (填“需要”或“不需要”)补充H2O2。
(6)用CO2 与H2反应生成甲醇CH4O,该反应中CO2 与H2的化学计量数比为 。
【答案】(1)光合作用
(2) H2O 17:22
(3)低
(4)1/一
(5)需要
(6)1:3
【详解】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料,在蔬菜大棚内增大二氧化碳浓度,有利于植物进行光合作用,促进生长,故填:光合作用;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、O、N、H的个数分别是1、2、2、6,生成物中含C、O、N、H的个数分别是1、1、2、4,则生成物X中还应含1个O、2个H,X的化学式为H2O;由反应的化学方程式可知,消耗NH3与CO2 质量比为(2×17):(12+16×2)=17:22,故填:H2O;17:22;
(3)碳酸氢铵受热易分解,因此该反应需要在较低温度下进行,故填:低;
(4)由图2可知,反应a为甲醇与氧气反应生成甲醛和过氧化氢,根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,已知反应a中四种物质的化学计量数均为1,则反应物甲醇、氧气中共有1个碳原子、4个氢原子和3个氧原子,生成物过氧化氢中含有2个氢原子和2个氧原子,则生成物甲醛中含有1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子,甲醛的化学式为CH2O,甲醇的化学式为CH3OH,因此一个分子中氢原子数目:甲醇比甲醛多1个,故填:1或一;
(5)根据反应a的化学方程式CH3OH+O2=CH2O+H2O2可知,1个甲醇分子转化为1个甲醛分子,会生成1个过氧化氢分子,根据反应b的化学方程式可知,反应a每生成1个过氧化氢分子,反应b需要补充1个过氧化氢分子,则理论上每完成一个甲醇分子到甲醛分子的转化,至少需要补充1个H2O2分子,故填:需要;
(6)根据质量守恒定律,CO2 与H2反应生成甲醇CH4O外,还有水生成,反应的化学方程式为CO2 +3H2CH4O+H2O,则该反应中CO2 与H2的化学计量数比为1:3,故填:1:3。
14.(2025·江苏扬州·三模)活性炭被广泛用于污水处理和空气净化等方面。化学小组对活性炭进行以下探究。
【活动一】验证活性炭的吸附能力
向盛有水的试管中滴入红墨水,再向试管中加入足量的活性炭。
(1)实验现象:红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微粒具有的主要性质是 ;活性炭漂浮在液体中,褪色现象无法观察。
(2)甲同学优化实验如图:用玻璃棒将脱脂棉推入试管内的液体中,得到无色液体。该设计的原理与 操作原理相同。证明活性炭有吸附能力。
(3)乙同学认为甲实验结论不严密。红墨水褪色可能是脱脂棉对红墨水起到了吸附作用。为证明甲同学结论正确,可补充实验 。
【活动二】探究影响活性炭吸附能力的因素
查阅资料:制备果壳活性炭的流程如下:
(4)①碳化过程用作保护气,利用的主要性质是 。
②活化过程需将炭粉和活化剂充分研磨,目的是 。
实验:探究活性炭的种类对吸附能力的影响
(5)实验如图2,三个锥形瓶中分别放入等质量的炭和等体积的NO2,实验数据如图所示,可以得出的结论是 。
实验:探究活性炭的纯度、用量对吸附能力的影响
利用上述装置进行实验,并进行编号,然后加入不同纯度、用量的活性炭,记录锥形瓶内红色褪去时间,如下表:
(6)若得到实验结论是:其它条件相同,活性炭的纯度越低、用量越多对于的吸附效果越好,则表中、的取值是 写出一种可能情况即可。
实验3:探究活性炭的颗粒大小对吸附能力的影响
(7)丙同学使用了二氧化硫浓度传感器,测量质量相等,颗粒大小不同的两份同种活性炭吸附集气瓶内二氧化硫时,集气瓶内二氧化硫浓度的变化,根据实验得到的图像变化,得出实验结论:相同条件下,颗粒越小,活性炭的吸附能力越强的结论。请你根据该实验结论在图4中绘出实验的图像 。
(8)丁同学在丙同学做完实验后,接着使用二氧化硫浓度传感器,测量随着温度升高,瓶内二氧化硫浓度的变化,实验图像如图5所示,根据图像可得出的结论是 。
【活动三】活性炭的应用
(9)使用以活性炭为主要吸附材料的防毒面具或口罩,要注意的问题是 (写一点)。
【答案】(1)不停的运动
(2)过滤
(3)用红墨水代替加入活性炭的红墨水,用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中,将液体颜色与前面的实验做对比,
(4) 化学性质不活泼 增大反应物接触面积,反应更快、更充分
(5)不同种类的活性炭吸附能力不同,其中竹炭的吸附能力最强
(6)80% 1.0
(7)
(8)随着温度的升高,吸附剂的吸附效果在下降
(9)活性炭吸附一定量物质后吸附能力会下降,所以不能重复使用,需要及时更换;不同使用环境中污染物种类和浓度不同,也会影响使用效果,所以要注意使用环境。
【详解】(1)红墨水逐渐扩散到水中变成均匀红色溶液,体现了微粒在不断运动,红墨水的微粒不断运动到水分子间隔中。
(2)用玻璃棒将脱脂棉推入试管内液体中得到无色液体,是将不溶性的活性炭等与液体分离,原理和过滤(分离不溶性固体和液体)相同 。
(3)要证明红墨水褪色是活性炭的作用而非脱脂棉,需设置对照实验,只改变有无活性炭这一变量,观察脱脂棉单独存在时是否有吸附褪色效果,操作可以是:用红墨水代替加入活性炭的红墨水,用玻璃棒将脱脂棉直接推入盛有红墨水试管中,将液体颜色与前面的实验做对比。
(4)①碳化过程用作保护气,是利用氮气化学性质不活泼,不易与果壳碎屑等发生化学反应,防止果壳碎屑被氧化等。
②活化过程将炭粉和活化剂充分研磨,能增大反应物之间的接触面积,让反应进行得更快速、更充分。
(5)从图 3 数据可知,花生壳活性炭和超市竹炭使红棕色褪去时间短,核桃壳活性炭使红棕色褪去时间长,说明不同种类的活性炭吸附能力不同,其中竹炭的吸附能力最强。
(6)根据实验结论,活性炭纯度越低、用量越多吸附效果越好。实验①纯度80%、用量1.0g和实验②纯度当a=80%、用量9.0g,说明活性炭用量越多吸附效果越好;实验①纯度80%、用量1.0g和实验③当a=60%时,用量b为1.0g说明纯度低吸附效果越好的结论。
(7)同学实验结论是相同条件下颗粒小的活性炭吸附能力强于颗粒大的活性炭,所以图像为
(8)由图象可知,随着温度的升高,吸附剂的吸附效果在下降。
(9)活性炭吸附一定量物质后吸附能力会下降,所以不能重复使用,需要及时更换;不同使用环境中污染物种类和浓度不同,也会影响使用效果,所以要注意使用环境。
命题解读
考向
近三年考查统计
碳单质的物理性质和对应的用途、二氧化碳对生活和环境的影响、二氧化碳的实验室制法是中考的命题热点,特别是二氧化碳的转化利用是近年来的高频考点。碳单质的用途和二氧化碳对环境的影响一般在选择题中考查较多,也可穿插在其他题型中。二氧化碳的实验室制法常在选择题和实验题中考查,也常与其他知识点一起进行综合考查。一氧化碳的性质很少单独考查,一般与其他知识点一起进行综合考查,以选择题或填空题或实验题的形式呈现。
考向一 碳单质的性质与用途
2025·无锡卷第1题
2025·南通卷第4题
2025·常州卷第3题
2024·镇江卷第3题
2024·盐城卷第6、7、8题
2023·连云港卷第1题
考向二 二氧化碳的性质
2025·淮安卷第9、11题
2025·宿迁卷第7题
2025·常州卷第15题
2025·镇江卷第14题
2024·常州卷第25题
考向三 二氧化碳对生活和环境的影响
2025·无锡卷第10、22题
2025·宿迁卷第7、8题
2025·镇江卷第23题
2024·盐城卷第17题
2024·扬州卷第1题
2023·泰州卷第7题
考向四 一氧化碳的性质
2025·南通卷第5题
2025·盐城卷第11题
2024·常州卷第18题
考向五 二氧化碳的实验室制法
2025·南通卷第3题
2025·扬州卷第23题
2024·盐城卷第17题
2023·泰州卷第17题
A.探究可燃物燃烧的条件
B.证明盐酸与NaOH溶液反应
C.探究质量守恒定律
D.证明二氧化碳能与水反应
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金
取样,分别加入稀盐酸
B
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,加入氯化钡溶液
C
分离一氧化碳和二氧化碳
将混合气体通入氢氧化钠溶液
D
除去氧化铜中少量木炭粉
在空气中充分灼烧
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纤维和羊毛纤维
点燃,闻气味
B
除去木炭粉中少量CuO
在空气中充分灼烧
C
检验氧化钙是否变质
取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液
D
比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入到溶液中
选项
实验目的
实验方案
A
除去CO2中的CO
在空气中点燃
B
从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2
加水充分溶解、过滤、蒸发
C
鉴别浓硫酸和浓盐酸
打开瓶塞,观察是否有白雾
D
除去CuO中的C
隔绝空气加强热
气体
药品
条件
①氢气
锌粒和稀硫酸
常温
②氯气
二氧化锰和浓盐酸
加热
③硫化氢
硫化亚铁固体和稀硫酸
常温
实验编号
活性炭的纯度
活性炭的用量/g
消失时间/s
①
80%
1.0
60
②
a
9.0
45
③
60%
b
55
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