中考化学二轮复习易错题专练06 碳和碳的氧化物（含解析）

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专练06 碳和碳的氧化物
【易错知识点汇总】
1.金刚石没有导电性但极其坚硬，石墨能导电但较软，二者属于不同物质，二者之间的变化是化学变化。
2.常温下碳不活泼，但高温下碳可以与许多物质反应。
3.初中阶段，可以认为碳不以离子的形式存在。
4.C02无毒，可溶但不是易溶于水。
5.活泼金属如钾钙钠镁可在二氧化碳中燃烧，生成相应的金属氧化物和碳单质，属于置换反应，这些金属着火不能用二氧化碳灭火器扑灭。
6.一氧化碳中毒是化学变化。
7.二氧化碳使得紫色石蕊变红是因为生成了碳酸，这是一个可逆过程，干燥的二氧化碳不能使石蕊试纸变红。
【易错辨析】
1．二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红是因为二氧化碳显酸性。 (　×　)
2．CO和CO2的组成元素相同，所以它们的化学性质相同。 (　×　)
3．区分二氧化碳和一氧化碳可以通入澄清石灰水。 (　√　)
4．二氧化碳可用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质。 (　√　)
5．二氧化碳有毒，不能供给呼吸。 (　×　)
6．世博“零碳馆”是中国第一座“零碳”排放的公共建筑，这里“碳”是指碳元素。 (　×　)
7．二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用。(　√　)
8．二氧化碳的排放是导致酸雨的原因。 (　×　)
9．地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用。 (　×　)

【易错过关】
1．下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是（　　）
A．活性炭、金刚石都具有吸附性
B．一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性
C．一氧化碳和二氧化碳都是有毒气体
D．在一定条件下，一氧化碳和二氧化碳可以相互转化
【答案】D
【解析】A、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，金刚石是正八面体状的固体，不具有吸附性，故选项说法错误。
B、一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不具有可燃性，也不支持燃烧，故选项说法错误。
C、一氧化碳是有毒气体，二氧化碳本身没有毒性，故选项说法错误。
D、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。故选：D。
2．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．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
【答案】
【解析】A、由题意可知，单层石墨称为石墨烯，所以，石墨烯的化学式为C，故A正确；
B、由题意可知，“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬的材料。所以，石墨烯的硬度大于金刚石，故B错误；
C、由题意可知，单层石墨称为石墨烯，石墨烯属于单质，故C错误；
D、石墨烯属于单质，碳元素的化合价为0，故D错误。故选：A。
3．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）

A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】D
【解析】A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，正确；
B、实验过程中生成了二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，正确；
C、碳在反应中与氧结合，发生了氧化反应，表现出还原性，正确；
D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，防止液体倒流引起试管炸裂，错误；故选：D。
4．在公共场所，利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺可获得直饮水，其中活性炭的主要作用是（　　）
A．还原 B．导电 C．吸附 D．消毒
【答案】C
【解析】在公共场所，利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺可获得直饮水，其中活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，起吸附作用。故选：C。
5．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）

A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验前应把木炭粉充分烘干
D．该实验中的木炭粉可以换成活性炭
【答案】B
【解析】A、木炭具有还原性，能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该实验需要较高温度，故选项说法正确。
B、木炭具有还原性，夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，故选项说法错误。
C、实验前应把木炭粉充分烘干，故选项说法正确。
D、活性炭、木炭的主要成分均是碳，该实验中的木炭粉可以换成活性炭，故选项说法正确。故选：B。
6．下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是（　　）
A．C60是一种新型化合物
B．利用活性炭的吸附性，可以淡化海水
C．二氧化碳不能供给呼吸，但可以作为植物的气体肥料
D．金刚石和石墨都是碳的单质，两者碳原子排列方式相同
【答案】C
【解析】A．C60是单质，不是化合物，故A错误；
B．活性炭只能吸附色素和异味，不能淡化海水，故B错误；
C．二氧化碳不能供给呼吸，但可以作为植物的气体肥料，故C正确；
D．金刚石和石墨是不同的单质，转为二者碳原子排列方式不同，故D错误。故选：C。
7．氧气和二氧化碳与我们如影随形。下列关于它们的叙述正确的是（　　）
A．氧气和二氧化碳都含有氧分子
B．氧气可以用作燃料，二氧化碳可以用来灭火
C．自然界里它们可以通过光合作用和呼吸作用相互转化
D．空气中氧气含量过多无害，二氧化碳含量过多会形成酸雨
【答案】C
【解析】A．氧气是由氧气分子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，二氧化碳中不含有氧分子，故A错误；
B．氧气具有助燃性，没有可燃性，不能用途燃料，故B错误；
C．自然界里通过光合作用吸收二氧化碳，产生氧气，通过呼吸作用吸收氧气，产生二氧化碳，故C正确；
D．氧气具有氧化性，氧气过多会造成氧化过度，CO2过多不会形成酸雨，会引起温室效应，故D错误。
故选：C。
8．2019年5月30日，中国石墨烯产业高质量发展论坛在无锡举行。石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料。下列叙述错误的是（　　）
A．石墨烯是一种单质 B．石墨烯是一种化合物
C．石墨烯具有导电性 D．石墨烯具有导热性
【答案】B
【解析】A、石墨烯是由碳原子构成，由一种元素组成，属于单质，故A说法正确；
B、石墨烯是由碳元素组成属于单质，不是化合物，故B说法错误；
C、石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料，所以具有导电性，故C说法正确；
D、石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料，石墨烯具有导热性，故D说法正确。故选：B。
9．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。
10．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，而发生中毒现象。故选：C。
11．关于CO和CO2的说法正确的是（　　）
A．组成：都由碳元素和氧元素组成，分子构成也相同
B．性质：常温下均为无色气体，且都有毒
C．用途：CO可以用来灭火，CO2可以做化工原料
D．转化：在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【解析】A、CO和CO2的都由碳元素和氧元素组成，分子构成不相同，故A错误；
B、CO和CO2常温下均为无色气体，CO有毒，CO2没有毒，故B错误；
C、CO具有可燃性，不可以用来灭火，CO2可以做化工原料，故C错误；
D、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，故D正确。故选：D。
12．（2019•北京）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】A．实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水覆盖在大理石表面，阻碍反应的继续进行，故A错误；
B..实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，不需要加热，可选该装置作为发生装置，故B正确；
C．二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C正确；
D．下面的蜡烛先灭，上面的蜡烛后灭，可以得出二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧、不支持燃烧的结论，故D正确。故选：A。
13．（2019•益阳）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。
14．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如图四个实验。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。
15．金刚石，石墨物理性质差异很大，是因为它们（　　）
A．原子大小不同 B．原子数目不同
C．原子排列方式不同 D．由不同种原子构成
【答案】C
【解析】金刚石，石墨物理性质差异很大，是因为它们原子排列方式不同。故选：C。
二．填空题（共3小题）
16．（2019•乐山）发展低碳经济，降低碳排放，就是要尽量减少温室气体二氧化碳的排放！
如图是部分物质与二氧化碳的相互转化关系，请回答下列问题：
（1）碳酸钠在高温下与SiO2发生反应，化学方程式为：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3中硅元素的化合价为　 　价；
（2）葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化可转变为二氧化碳，其原理可以表示为：C6H12O6+6O2 6CO2+6X，其中X的化学式为　 　；
（3）物质R能发生分解反应生成CO2，写出一个符合要求的化学方程式　 （合理即可）　；
（4）甲烷是天然气的主要成分，甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷、丁烷（C4H10）等物质都属于有机物中的烷烃，写出丙烷燃烧的化学方程式　 。

【答案】
（1）+4；
（2）H2O
（3）H2CO3═H2O+CO2↑（合理即可）；
（4）C3H8+5O23CO2+4H2O。
【解析】（1）钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，设硅元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+4价。
（2）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则6X分子中含有12个氢原子和6个氧原子，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O。
（3）物质R能发生分解反应生成CO2，碳酸分解生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：H2CO3═H2O+CO2↑（合理即可）。
（4）丙烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C3H8+5O23CO2+4H2O。
17．实验室制备并收集二氧化碳。
①选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示：

实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
图中丙对应实验　 　（选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是　 　；不用甲对应的药品，理由是　 　。
②搭建装置。组装简易启普发生器，应选用　 （选填编号）。

③收集二氧化碳。用如图装置收集时，空气从　 　（选填“x”或“y”）端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式　 　。
【答案】①Ⅰ；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；反应过于剧烈，不利于收集二氧化碳；
②b c f g；
③x；
④Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
【解析】①根据大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表达阻止了反应的进一步发生，图中丙对应实验Ⅰ；大理石和稀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↑；不用甲对应的药品，理由是：反应太剧烈，不利于收集二氧化碳；
②组装简易启普发生器，应选用b c f g；
③因为二氧化碳的密度经空气大，可用向上排空气法收集，用如图装置收集时，二氧化碳应该长进短出，所以二氧化碳从Y端进入，空气从X端排出；
④二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
18．（1）金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质，它们的化学性质相似，但物理性质相差很大。其原因是　 。
（2）写出石墨充分燃烧的化学方程式 ；工业上可以将石墨制作成电极（石墨电极）的原因是　 　。

（3）木炭的主要成分与上述三种物质相同。木炭完全燃烧的产物能使紫色石蕊溶液变红，其原因是（用化学方程式进行说明）　 　。
【答案】
（1）碳原子的排列方式不同；
（2）C+O2CO2；石墨具有优良的导电性；
（3）CO2+H2O═H2CO3
【解析】（1）金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同单质，它们的化学性质相似，但物理性质相差很大，是因为碳原子的排列方式不同。
（2）石墨充分燃烧生成二氧化碳气体，反应的化学方程式为：C+O2CO2。
工业上可以将石墨制作成电极（石墨电极），是因为石墨具有优良的导电性。
（3）木炭完全燃烧的产物是二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，反应的化学方程式为：CO2+H2O═H2CO3。
三．实验探究题（共3小题）
19．（2019•青岛）根据下列实验装置图，请回答问题

（1）写出标有①②序号的仪器名称：①　 　，②　 　。
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是　 　（选填装置字母序号，下同）。检验二氧化碳应选用的装置是　 　，该装置内发生反应的化学方程式为　 。
（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是　 。
（4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→　 　→　 　（选填装置字母序号）。
【答案】（1）铁架台；分液漏斗；
（2）B；F；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）为了把空气充分的排出来；
（4）G；D；
【解析】（1）铁架台是常用的夹持仪器，分液漏斗可以控制反应的速率，故答案为：铁架台；分液漏斗；
（2）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：B；F；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是：为了把空气充分的排出来；故答案为：为了把空气充分的排出来；
（4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→G→D，因为饱和碳酸氢钠溶液是除去氯化氢气体的，浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：G；D；
20．利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。
（1）A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。

①仪器a的名称是　 　。
②实验室制取CO2的化学方程式是　 　；收集CO2可选用的装置是 　（填序号），检验CO2收集满的方法是　 　。
③利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，可观察到的现象是　 　。
④与A装置相比，利用C装置制取CO2的优点是　 。
（2）某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下：
步骤1：如图2所示装置的气密性良好（图中a处连接气体压力传感器），甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL，分别收集满CO2，三个注射器内各装有85mL液体。
步骤2：三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡烧瓶。
步骤3：利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化，得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图，曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。

①实验过程中，观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式： 　。
②曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是　 　，导致CD段气压快速变小的操作是　 　。
③对比曲线1与曲线3，能得出的结论是　 　（填序号）。
a．CO2能溶于水
b．CO2能与水发生反应
c．CO2能与NaOH溶液发生反应
【答案】（1）①试管；
②CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；D；将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；
③长颈漏斗内的液面上升；
④可以控制反应的速率；
（2）①CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
②二氧化碳溶于水；振荡；
③ac。
【解析】（1）①仪器a的名称是试管；故填：试管；
②实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故填：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；D；将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；
③利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，由于装置内继续反应产生二氧化碳造成装置内的压强变大，会观察到长颈漏斗内的液面上升；故填：长颈漏斗内的液面上升；
④与A装置相比，利用C装置制取CO2的优点是可以控制反应的速率；故填：可以控制反应的速率；
（2）①二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；故填：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
②曲线1变化幅度最小，则是装置甲，BC段气压逐渐变小的原因是二氧化碳溶于水，振荡烧瓶使二氧化碳反应的速率加快，气体的体积变小，导致压强变小，所以导致CD段气压快速变小的操作是振荡；故填：二氧化碳溶于水；振荡；
③a．CO2能溶于水；c．CO2能与NaOH溶液发生反应；故填：ac。
21．已知Mg能在CO2中燃烧生成一种单质和一种氧化物，现设计实验进行验证。请回答下列问题

（1）制备二氧化碳的下列发生装置中，能控制“反应随时发生与停止”的是　 　
A．①③⑤B．②③④C．①②④⑤D．③
（2）对CO2进行净化、干燥，并进行Mg在CO2中燃烧的探究实验。

实验进行时，若要气体从左向右流动，则上述装置的连接顺序为（填仪器接口的字母）
（　 　）（　 　） 接（　 　） （　 　） 接（　 　） （　 　） 接（　 　） （　 　）
（3）实验开始时，在点燃酒精灯前必须进行的操作是先通入CO2，待装置中澄清石灰水出现现象时，再点燃酒精灯，以上操作的目的是　 。
（4）实验中，镁粉与二氧化碳发生反应的化学方程式是　 　。
【答案】故答案为：（1）C；
（2）e；f；b；a；c；d；g；h；
（3）将装置内的空气排出；
（4）2Mg+CO22MgO+C。
【解析】（1）要实现反应随时发生与停止，反应装置要能够实现固体和液体的分离，故选：C；
（2）除杂时，导管需要长进短出，浓硫酸具有吸水性，干燥气体之前需要先除去氯化氢，二氧化碳的检验装置需要放在最后，所以正确顺序是：（e）（f） 接（b） （a） 接（c） （d） 接（g） （h）；
（3）空气中的二氧化碳对实验的检验会造成干扰，所以待装置中澄清石灰水出现现象时，再点燃酒精灯，以上操作的目的是：将装置内的空气排出；
（4）镁和二氧化碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳，化学方程式为：2Mg+CO22MgO+C。