2021碳和二氧化碳知识点及基础练习

碳和二氧化碳知识点及基础练习碳和二氧化碳1同一种元素可以组成不同的物质如：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同种单质；氧气（O2）和臭氧（O3）都是由氧元素组成的，由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。2碳的单质（1）金刚石：是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、钻探机的钻头，刻划玻璃等；（2）石墨：是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性，可用于制铅笔芯，电极等。（3）活性炭：具有疏松多孔结构，具有吸附性，防毒面具里滤毒罐就是利用活性炭吸附毒气的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。3金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因碳原子的排列方式不同。4碳单质的化学性质单质碳的物理性质各异，而化学性质却完全相同。（1）常温下碳的化学性质不活泼，这是我国古代的书法和字画能够保存很长时间的原因。（2）碳具有可燃性：完全燃烧，C+O2 点燃CO2。不完全燃烧（氧气不足），2C+O2点燃2CO。（3）碳具有还原性：C + 2CuO 高温2Cu + CO2 (置换反应,应用于冶金工业）现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。5二氧化碳的制法（1）实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）发生装置：由反应物状态和反应条件决定。反应物是固体，需加热，制取气体时则用高锰酸钾制氧气的发生装置；反应物是固体和液体，不需要加热，制取气体时则用制二氧化碳的发生装置。收集方法：气体的密度以及溶解性决定。难溶于水用排水法收集（CO只能用排水法）；密度比空气小用向下排空气法；密度比空气大用向上排空气法（CO2只能用向上排空气法）。（2）CO2的实验室制法。原理：用石灰石和稀盐酸反应，CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2。注：不用稀硫酸是因为生成硫酸钙微溶，会阻止反应的继续。发生装置：固+液，不需加热。气体收集方法：向上排空气法。检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭证明已集满二氧化碳。（3）二氧化碳的工业制法。煅烧石灰石：CaCO3 煅烧CaO + CO2CaO 氧化钙，俗称生石灰，Ca(OH)2氢氧化钙，俗称熟石灰。CaOH2O = Ca(OH)2（此反应放出大量的热）6二氧化碳的性质（1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳称为干冰。（2）化学性质：一般情况下不能燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。与水反应生成碳酸：CO2H2O H2CO3；碳酸不稳定，易分解：H2CO3H2O + CO2。CO2能使澄清的石灰水变浑浊：CO2 + Ca(OH)2CaCO3+ H2O，本反应用于检验CO2。CO2与灼热的碳反应：C+CO22CO。CO2溶于水的实验：CO2密度探究实验：CO2与水反应探究实验：7CO2的用途（1）用于灭火，灭火器原理：Na2CO3 + 2HCl2NaCl+ H2O + CO2；（2）固体CO2即干冰作制冷剂，因为干冰升华时，吸收大量的热，还可以用于人工降雨。（3）光合作用；（4）化工厂原料；（5）气体肥料。8CO的物理性质无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。9CO的化学性质（1）有剧毒：CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能与氧气结合，造成生物体内缺氧。（2）CO具有可燃性：2CO + O2 点燃2CO2 （现象：产生蓝色火焰，放出热量）。（3）CO具有还原性：CO + CuO Cu + CO2 （此反应不是置换反应）。练习1. 某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花（石蕊与酸接触会变红），分别按下图进行实验。回答下列问题：（1）观察到纸花的颜色变化：.纸花变红；. ；. 纸花颜色不变；（2）该同学进行的、两项实验，说明了。（3）该同学进行四组对比实验的目的是。2. 欲除去CO2中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）A. 将混合气体点燃B. 将混合气体通过澄清的石灰水C. 将混合气体通过灼热的CuOD. 将混合气体通过水中3. 无色气体A的密度比空气大，不能燃烧，A溶于水可生成B，B能使石蕊试液变红；B 很不稳定，很容易分解成A和C；A与灼热的黑色固体D反应，可生成无色气体E，E燃烧时火焰为蓝色，燃烧后生成A；将A通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，并生成白色沉淀F。根据上述实验及现象，写出各物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_，F_。4. 现将石灰石样品15 g与105.4 g稀盐酸放入烧杯中充分反应（杂质不与稀盐酸反应），反应时间与反应前后烧杯内物质的质量变化如下表所示：反应时间/s 20 20 20 20 20 20质量/g 119.52 118.64 117.76 116.88 116 116请计算回答：（1）样品中碳酸钙的质量分数。（计算结果保留1位小数）（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。5.下列说法错误的是（）A.通常情况下，二氧化碳不能支持燃烧B.常温下，碳的化学性质不活泼C.二氧化碳具有还原性D.标准状况下，二氧化碳密度比空气大6民族英雄于谦的石灰吟：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”请你从化学的视角，找出符合诗句中物质变化顺序的选项（）A.CaCO3Ca(OH)2CaOCaCO3B.CaCO3CaOCa(OH)2CaC O3C.CaCO3Ca(OH)2CaCl2CaCO3D.Ca(OH)2CaCO3CaOCaCO36.可以用来鉴定二氧化碳的试剂是（）A.水B.紫色石蕊试液C.燃着的木条D.Ca(OH)2 溶液7.重要文件资料需长期保存，书写时最好使用（）A.铅笔B.蓝墨水笔C.碳素墨水笔D.圆珠笔8.下列关于二氧化碳的说法，错误的是（）A.二氧化碳由碳、氧二种元素组成B.二氧化碳由二氧化碳分子构成C.二氧化碳由一个碳原子和二个氧原子构成D.每个二氧化碳分子由一个碳原子和二个氧原子构成9.实验室制取二氧化碳时，向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后，过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生，其原因是（）A.锥形瓶塞处漏气B.没有加热C.加入的是硫酸溶液D.没有用玻璃棒搅拌溶液10.两份质量相同的碳酸钙，一份与足量的稀盐酸充分反应，一份煅烧使其完全分解，两种方法所得CO2的质量（）A.一样多B.煅烧得到的多C.与盐酸反应得到的多D.无法比较11.将CO2、CO、O2、N2的混合气体依次通过灼热的铜网，澄清石灰水，灼热的CuO，充分反应冷却至室温，最后剩余的气体是（）A.N2B.CO2和N2C.O2和N2D.CO2和CO12.一种无色气体X通过灼热的碳，得到另一种气体Y，Y和灼热的CuO反应又得到铜和X，X和Y可能为（）A.X是CO , Y是CO2B.X是O2 , Y是COC.X是CO2 , Y是COD.X是O2 , Y是CO213.O2、CO、CO2三种气体中，密度（标准状况下）由大到小的顺序是；既能用向上排空气法又能用排水法收集的气体是；既有可燃性又有还原性的化合物是；既不能燃烧，也不支持燃烧的气体是。填序号）A类题（10道题）1.已知纳米材料是指粒子直径在1100 nm的材料。美国IBM 制造出了第一批纳米碳管晶体管，发明了利用电子的波动性为传递信息的“导线”。下列有关纳米碳管的说法正确的是A.纳米碳管是一种新型的高分子化合物B.纳米碳管的化学性质活泼C.纳米碳管导电属于化学变化D.纳米碳管、金刚石、石墨、C60的构成相同2.检验某岩石是否是石灰石最好的方法是（）A.向岩石上滴盐酸B.高温煅烧C.向岩石上滴蒸馏水D.以上方法均可3.木炭燃烧时，若有12 g碳参加反应，则生成气体的质量不可能是（）A.44 gB.28 gC.24 gD.33 g4.只用C、CO、CuO、CaCO3、稀盐酸五种物质，进行单一或两两反应，可写出生成物中含有CO2的化学方程式有（）A.2个B.3个C.4个D.5个5.下列物质中，碳元素的化合价最高的是（）A.COB.CC.CH4D.CaCO36.某物质在氧气中燃烧后，产物只有水和二氧化碳，则该物质的组成中（）A.一定只含C、H元素B.一定含C、H元素，可能含O元素C.一定含C元素，可能含H元素D.一定含C、H、O元素7.两份质量相同的碳，分别生成CO2和CO时，消耗O2的质量比是（）A.1:1B.2:1C.1:2D.3:28.实验室制取二氧化碳所用的药品是和，反应的化学方程式为常温下，碳的化学性质，在点燃的条件下，碳跟充足的氧气反应生成，当氧气不充足，则生成。固体二氧化碳俗称，可用作或用于。CO有毒是因为它燃烧时发出色火焰。9回答问题（所用装置图用序号表示）。D（1）写出编号的仪器名称：_；_；_；_。（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为_。应选用的气体发生装置和收集装置分别是_ _和_ _。10.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数，某同学进行了如下实验：将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后，称取10 g 放在烧杯里，然后往烧杯中加入足量的稀盐酸90 g，充分反应后，称得反应剩余物为97.14 g（假设鸡蛋壳中的其它物质不与稀盐酸反应）。请计算：（1）产生二氧化碳气体多少克。（2）计算该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。B类题（10道题）1为了区别CO与CO2两瓶无色气体，下列方法中不可行的是（）A伸入燃着的木条B分别通入少量澄清石灰水，振荡C分别放入活昆虫，观察是否死亡D分别通过灼热的氧化铜2“生命可贵，安全第一”。下列采取的安全措施中不正确的是（）A厨房天然气管道漏气，立即关闭阀门并轻轻开窗通风B震后灾区饮用水应消毒处理后才能饮用C为避免尘土进入，豪华装修完的房屋立即入住后必须关闭门窗D进入久未开启的菜窖前，先用蜡烛做灯火实验3下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表中数据与气体的组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是（）气体性质H2CO2O2N2Cl2气体的沸点/-252 -78 -183 -196 -34被吸附体积/mL 4.5 97 35 11 494A每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附B沸点越低的气体，越易被吸附C气体是化合物时，易被吸附D气体的相对分子质量越大，越易被吸附4如图是科学家根据相关研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线，据图分析可得（）A大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化B全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化C全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系D全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系5将二氧化碳中混入的一氧化碳除去,得到较纯净的二氧化碳,应采用的方法是（）A将混合气体通过加热的氧化铜B将混合气体点燃，使一氧化碳充分燃烧C将混合气体通过澄清的石灰水D将集气瓶口朝上,移开玻璃片使一氧化碳气体逸出6“低碳生活”、“低碳经济”、“碳减排”等经常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是指（）A.生活中不用含碳的物质B.尽量减少含碳物质的排放和浪费B.停止含碳矿物的开采和加工 D.禁止使用煤炭、石油7选择氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳的化学式填空：(1)有毒的气体是_；(2)能用于灭火的气体是；(3)对环境保护最理想的燃料是_；(4) 不能燃烧，但能支持燃烧的气体是(5)只能用向上排空气法收集的气体是_；(6)只能用排水法收集的气体是。8建筑材料中常用到下列反应，请写出有关的化学方程式。（1）石灰石煅烧制得生石灰（CaO）和二氧化碳：_；（2）用生石灰与水反应制石灰浆（氢氧化钙）：_；（3）用石灰浆刷墙壁，墙上附着一层白色坚硬的物质：_。9实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a _，b _。（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是_（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式：，其中二氧化锰起_ 作用。（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置是_,收集装置是_。请写发生反应的化学方程式：_。（4）实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体，同时生成硫酸亚铁，请写出反应的化学方程式：_，硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒的气体，能溶于水，根据上述信息回答：实验室制取硫化氢的发生装置为 _，收集装置为 _ 。10今年全国人大和政协会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”：为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学称取50 g碎纸样品。分别在5只烧杯中进行了实验，实验数据见下表（假设纸张其他成分既不溶于水，也不与水反应）：烧杯烧杯烧杯烧杯烧杯加入样品的质量/g 10 10 10 10 10加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40 50 充分反应后生成气体的质量/g 0.88 1.76 x 3.52 3.52（1）表中x的值为；（2）求样品中碳酸钙的质量分数。