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階段檢測(三)　碳和碳的氧化物　燃料及其利用 (時間:45分鐘　分值:60分) 可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1　C—12　O—16　 一、選擇題(本題包括10小題,每小題2分,共20分。每小題的4個備選答案中只有1個答案符合題意,請將選出的選項序號填入題后的括號內(nèi)) 1.(xx山東威海中考)據(jù)《中國環(huán)境報》報道,為應(yīng)對氣候變化,落實《巴黎氣候變化協(xié)定》,xx年國家建立了統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場,按國際慣例,這里的“碳”是指(　　) A.二氧化碳 B.單質(zhì)碳 C.碳元素 D.所有含碳化合物 答案:A 解析:“低碳生活”就是指生活作息所耗用的能量要盡力減少,從而減低碳排放,特別是二氧化碳的排放量,從而減少對大氣的污染。廣義的意思是指,節(jié)能環(huán)保,低碳生活,不浪費資源。故xx年國家建立了統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場,按國際慣例,這里的“碳”是指二氧化碳。 2.(xx廣西北海中考)下列有關(guān)碳和碳的氧化物的說法,正確的是(　　) A.活性炭、金剛石都具有吸附性 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氣體 D.在一定條件下,一氧化碳和二氧化碳可以相互轉(zhuǎn)化 答案:D 解析:A項,活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),具有吸附性,金剛石是正八面體狀的固體,不具有吸附性,錯誤。B項,一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不具有可燃性,也不支持燃燒,錯誤。C項,一氧化碳是有毒氣體,二氧化碳本身沒有毒性,錯誤。D項,CO和CO2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,一氧化碳燃燒生成二氧化碳,二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳,正確。 3.(xx遼寧鐵嶺中考)下列有關(guān)金剛石、石墨、C60的說法中,錯誤的是(　　) A.C60是一種新型的化合物 B.金剛石是天然存在最硬的物質(zhì) C.金剛石、石墨、C60在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳 D.金剛石與石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原子的排列方式不同 答案:A 解析:A項,化合物中含有多種元素,而C60只含有碳一種元素,屬于單質(zhì),錯誤;B項,金剛石是天然存在最硬的物質(zhì),正確;C項,金剛石、石墨、C60都含有碳元素,在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳,正確;D項,金剛石與石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原子的排列方式不同,正確。 4.(xx四川宜賓中考)關(guān)于二氧化碳的說法中錯誤的是(　　) A.實驗室收集二氧化碳可用向下排空氣法 B.二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁 C.實驗室制備二氧化碳可選用鹽酸和大理石 D.二氧化碳可用于滅火 答案:A 解析:A項,二氧化碳的密度比空氣的大,實驗室收集二氧化碳可用向上排空氣法,故選項說法錯誤;B項,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,故選項說法正確;C項,大理石的主要成分是碳酸鈣,實驗室制備二氧化碳可選用鹽酸和大理石,故選項說法正確;D項,二氧化碳不能燃燒、不支持燃燒、密度比空氣的大,可用于滅火,故選項說法正確。 5.科學貴在創(chuàng)新,以下是對部分化學實驗的改進,其中不能達到目的的是(　　) A B 改進后實驗 燃燒條件 CO還原氧化銅 目的 防止燃燒產(chǎn)物污染空氣 防止尾氣對大氣的污染 C D 測定空氣中氧氣含量 檢驗裝置氣密性 目的 不用酒精燈點燃,使測定結(jié)果更精確 現(xiàn)象更明顯 答案:B 解析:A項,白磷燃燒生成的五氧化二磷被氣球收集防止污染空氣,故A能達到目的;B項,一氧化碳有毒不能排放到空氣中,但是一氧化碳不和堿液反應(yīng),所以不能用于吸收一氧化碳,故B不能達到目的;C項,不用酒精燈點燃就不需要打開橡皮塞,所以瓶中的空氣沒有與外界流通,所以使測定結(jié)果更精確,故C能達到目的;D項,關(guān)閉彈簧夾后向長頸漏斗內(nèi)注水,一段時間后長頸漏斗內(nèi)形成一段液柱且保持不變,說明裝置氣密性良好,所以現(xiàn)象更明顯,故D能達到目的。 6.對比分析不同物質(zhì)的共性與差異性是學習化學的有效方法,下列關(guān)于CO2和CO的各項對比,有錯誤的是(　　) 選項 共性 差異性 A 均由分子構(gòu)成 分子的種類不同 B 均由碳元素和氧元素組成 元素的質(zhì)量比不同 C 均能與水化合 化合時現(xiàn)象不同 D 常溫下均是無色無味氣體 相同條件下的密度不同 答案:C 解析:CO不溶于水也不與水反應(yīng),故C項錯誤。 7.如圖是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”的主要實驗步驟,其中操作錯誤的是(　　) 答案:C 解析:A項,檢查裝置氣密性的方法:把導管的一端浸沒在水里,雙手緊貼容器外壁,若導管口有氣泡冒出,裝置不漏氣,正確;B項,實驗室制取二氧化碳屬于固液常溫型,可用圖中裝置制取,正確;C項,收集二氧化碳時,為利于空氣的排出,導管應(yīng)伸入集氣瓶的底部,錯誤;D項,檢驗二氧化碳是否收集滿時,應(yīng)將燃著的木條放在集氣瓶口,不能伸入瓶中,正確。 8.(xx廣西賀州中考)中學生要有一定的安全知識,下列說法正確的是(　　) A.水能滅火主要是因為水蒸發(fā)吸熱,降低了可燃物的著火點 B.家里煤氣泄漏,應(yīng)打開排氣扇抽風 C.圖書、檔案起火,可用液態(tài)二氧化碳滅火器滅火 D.把燃氣熱水器安裝在浴室內(nèi),方便調(diào)水溫 答案:C 解析:A項,用水滅火是因為水能降低溫度到可燃物的著火點以下,而不是水能降低可燃物的著火點,因為可燃物的著火點一般情況下不能改變,故錯誤;B項,家里煤氣泄漏,應(yīng)先關(guān)閉閥門,再開窗通風,不能打開排氣扇,以免產(chǎn)生電火花引起爆炸,故錯誤;C項,圖書、檔案、精密儀器等發(fā)生火災(zāi)時,可用液態(tài)二氧化碳滅火器滅火,故正確;D項,天然氣的主要成分是甲烷,浴室透氣效果較差,若天然氣泄漏,可能引起爆炸,且甲烷燃燒要消耗氧氣,會造成浴室內(nèi)氧氣減少,故錯誤。 9.下列有關(guān)燃燒和滅火的說法正確的是(　　) A.只要溫度達到可燃物的著火點,可燃物就能燃燒 B.空氣中混有可燃性氣體,遇明火可能發(fā)生爆炸 C.滅火要同時破壞燃燒的三個條件 D.任何燃料完全燃燒時,一定會生成二氧化碳 答案:B 解析:A項,可燃物燃燒不但要達到著火點,還要與氧氣接觸,故錯誤;B項,空氣中混有可燃性氣體,遇明火可能發(fā)生爆炸,故正確;C項,滅火時只需破壞燃燒的一個條件即可,故錯誤;D項,氫氣能夠燃燒生成水,不生成二氧化碳,故錯誤。 10.過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,常溫下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2?，F(xiàn)將沾有過氧化鈉固體的棉花放入燒杯中,再緩慢向燒杯中倒入適量稀硫酸,使之與杯底的Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,發(fā)現(xiàn)蠟燭火焰熄滅,沾有過氧化鈉固體的棉花燃燒起來。從實驗獲得的信息中,你認為不正確的是(　　) A.棉花具有可燃性 B.CO2不支持蠟燭燃燒,但能支持棉花燃燒 C.Na2O2與CO2反應(yīng)放熱,使溫度達到棉花的著火點 D.棉花燃燒證明“可燃物、氧氣、溫度達到著火點”是燃燒必須同時具備的條件 答案:B 解析:A項,沾有Na2O2固體的棉花燃燒起來,說明棉花具有可燃性,故正確;B項,蠟燭火焰熄滅,是因為稀硫酸與杯底的Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,二氧化碳不支持燃燒,所以蠟燭熄滅;而二氧化碳不支持燃燒是它的特性,并不因燃燒物的不同而改變,所以CO2不支持蠟燭燃燒,同樣不支持棉花燃燒,故錯誤;C項,沾有Na2O2固體的棉花之所以燃燒起來,就是因為Na2O2與生成的二氧化碳反應(yīng)釋放出熱量,使棉花達到著火點,所以棉花燃燒起來,故正確;D項,棉花能夠燃燒就是因為棉花是可燃物,并與氧氣(或空氣)接觸,稀硫酸與杯底的Na2CO3反應(yīng)釋放的熱量,使棉花達到了著火點,所以我們由此可知“可燃物、氧氣、溫度達到著火點”是燃燒必須同時具備的條件,故正確。 二、填空題(本大題包括5小題,共34分) 11.(7分)燃料在社會發(fā)展過程中起著重要的作用。 (1)下列燃料的變化屬于物理變化的是　　　　　　。 A.酒精的燃燒 B.煤的燃燒 C.石油氣的液化 (2)喝酒不開車,開車不喝酒。酒后駕駛是一種違法行為。交警通過酒精檢測儀顯示的顏色變化,可快速測出司機是否酒后駕車。其反應(yīng)原理為2CrO3(紅色)+3C2H5OH+3H2SO4Cr2(SO4)3(綠色)+3CH3CHO+6X,X的化學式為　　　　　。 (3)氫氣被譽為“最清潔的燃料”,請用化學方程式解釋這一“美名”得來的原因:　　　　　　。 (4)從火力發(fā)電廠尾氣中捕捉的CO2純度很高,可制成固態(tài)作食品保鮮劑。固態(tài)二氧化碳俗稱　　　　;CO2還可以被封存在地下咸水層,最終轉(zhuǎn)化為固態(tài)碳酸鹽,CO2與石灰水反應(yīng)的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)C　(2)H2O　(3)2H2+O22H2O (4)干冰　CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 12.(9分)同學們利用裝修后剩下的大理石碎片進行相關(guān)實驗。 (1)一位同學設(shè)計了裝置A制取CO2,該裝置能通過上下移動穿過橡膠塞的粗銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。大理石碎片應(yīng)放在　　　　中,A中反應(yīng)的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。該反應(yīng)屬于　　　　　　反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。根據(jù)氣體制備的一般原則,A中的粗銅絲能否用鐵絲代替　　　　　(填“能”或“不能”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)濃硫酸具有強烈的吸水性,可作為干燥劑除去某些氣體中的水分。如用裝置B干燥CO2,則CO2應(yīng)從　　　(填字母)端口通入。 (3)如用裝置C收集CO2,則CO2應(yīng)從　　　(填字母)端口通入。 (4)裝置D用于通入CO2將水壓入量筒中以測量CO2的體積,植物油的作用是　　　　　　　　。 答案:(1)有孔塑料瓶　CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　復分解　不能　鐵能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣 (2)a　(3)c　(4)防止二氧化碳溶于水 解析:(1)大理石碎片應(yīng)放在有孔塑料瓶中;A中反應(yīng)的化學方程式為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,該反應(yīng)屬于復分解反應(yīng);根據(jù)氣體制備的一般原則,A中的粗銅絲不能用鐵絲代替,原因是鐵能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣。(2)如用裝置B干燥CO2,則CO2應(yīng)從a端口通入。(3)如用裝置C收集CO2,由于二氧化碳的密度比空氣大,則CO2應(yīng)從c端口通入。(4)裝置D用于通入CO2將水壓入量筒中以測量CO2的體積,植物油的作用是防止二氧化碳溶于水,從而使實驗結(jié)果更精確。 13.(5分)如圖是燃料在使用過程中的碳循環(huán)示意圖: (1)除了燃料燃燒釋放大量CO2外,常見的釋放CO2的途徑還有　　　　　　　,空氣中的CO2含量增多導致的后果是　　　　　　。 (2)利用海水進行碳儲存,可以緩解空氣中CO2過多的問題,寫出水吸收CO2發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:　。 (3)結(jié)合如圖信息,從碳循環(huán)角度說出生物燃料的優(yōu)點有　　　　　　。 答案:(1)動植物呼吸　引起溫室效應(yīng) (2)CO2+H2OH2CO3 (3)節(jié)約石油,減少空氣污染 解析:(1)根據(jù)自然界碳的循環(huán)示意圖信息,自然界產(chǎn)生CO2的來源途徑有化石(或礦物)燃料燃燒和動植物呼吸等。空氣中的CO2含量增多導致的后果是引起溫室效應(yīng);溫室效應(yīng)增強將對人類產(chǎn)生很大的影響,例如土地沙漠化加劇、海平面上升、氣候反常等。(2)二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸,反應(yīng)的化學方程式為CO2+H2OH2CO3。現(xiàn)有空氣中的CO2壓縮后貯藏于冰冷的深海,是因為深海壓強大,CO2的溶解度較大。 14.(8分)某興趣小組活動中,同學們按圖1裝置對“可燃物燃燒的條件”進行探究。在探究過程中,大家對磷燃燒生成的大量白煙是否危害人體健康提出疑問: [查閱資料] 可燃物燃燒的條件:(1)必須是可燃物;(2)燃燒必須要有氧氣;(3)溫度必須達到燃燒所需要的最低溫度(達到著火點)。白磷的著火點是40 ℃,紅磷的著火點是240 ℃,磷的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體,會刺激人體呼吸道,可能與空氣中水蒸氣反應(yīng),生成有毒的偏磷酸(HPO3),該反應(yīng)的化學方程式為　。 [交流與討論] 白煙對人體健康有害,該實驗裝置必須改進。 [改進與實驗] 同學們按改進后的圖2裝置進行實驗。請你參與他們的實驗討論并將下表補充完整。 實現(xiàn)現(xiàn)象 結(jié)論與解釋 a.試管中白磷燃燒,熱水中的白磷沒有燃燒 b.試管中紅磷沒有燃燒 熱水中的白磷沒有燃燒的原因是　　　　　　　　　　 b試管中紅磷沒有燃燒的原因是　　　　　　　　　　 [反思與評價] (1)改進后的圖2裝置與圖1裝置比較,優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)小林同學指出圖2裝置仍有不足之處,他重新設(shè)計了圖3裝置,你認為圖中氣球的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 [拓展與遷移] 按圖2裝置實驗結(jié)束后,小朱同學說:“待a試管冷卻后,如果將試管口略浸入水面下(室溫下)。并取下橡皮塞,將看到液體進入試管?！边@一說法得到大家的一致認同。小晶問:“進入a試管內(nèi)液體的體積約占試管內(nèi)空氣體積的多少呢?” 你預測大約為　　　　　,理由是空氣中氧氣的體積約占空氣體積的　　　　　　。 答案:【查閱資料】P2O5+H2O2HPO3 【改進與實驗】熱水中的白磷沒有與氧氣(或空氣)接觸　溫度未達到紅磷的著火點 【反思與評價】(1)能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散,危害人體健康 (2)避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動 【拓展與遷移】15　15 解析:【查閱資料】五氧化二磷與水蒸氣反應(yīng),生成有毒的偏磷酸(HPO3),化學方程式為P2O5+H2O2HPO3; 【改進與實驗】燃燒必須達到三個條件:①物質(zhì)本身具有可燃性,②可燃物與氧氣(或空氣)充分地接觸,③達到可燃物的著火點。所以投入水中的白磷雖然溫度達到著火點,但是在水中與空氣隔絕,所以不會燃燒;試管中的白磷會燃燒,它的溫度既達到著火點又與空氣接觸,滿足燃燒的條件;試管中的紅磷盡管與空氣接觸,但是溫度沒有達到它的著火點,所以不會燃燒。 【反思與評價】(1)改進后的圖2裝置與圖1裝置比較,燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會散發(fā)到空氣里,所以優(yōu)點是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散,危害人體健康。 (2)圖3裝置中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動。 (3)空氣中氧氣的體積約占空氣體積的15,且題述實驗白磷足量、氣密性良好,所以進入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的15。 15.(5分)CO2通入NaOH溶液中沒有明顯現(xiàn)象,CO2與NaOH是否發(fā)生了化學反應(yīng)呢?某化學興趣小組的同學們對此進行了探究。 【查閱資料】①通常情況下,1體積水溶解1體積的CO2。 ②在一定濃度的溶液中,有微溶物生成的復分解反應(yīng)也能發(fā)生。 【實驗探究】小紅同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置(錐形瓶內(nèi)充滿CO2),并進行實驗。 打開瓶塞和活塞,使NaOH溶液快速滴入錐形瓶中,立即關(guān)閉活塞(漏斗中仍有溶液剩余),觀察到U形管左側(cè)的紅墨水液面　　　　　(填“升高”“降低”或“不移動”),小紅根據(jù)現(xiàn)象判斷CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,請根據(jù)初中化學知識寫出CO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式:　　　　　　　　　　　。 【反思與評價1】小明認為小紅的實驗方案不嚴密,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 【注意:若答對以下小題獎勵4分,化學試卷總分不超過60分】 【拓展實驗】興趣小組的同學們?yōu)榇擞衷O(shè)計了下表所示的兩種方法,進一步探究。請?zhí)顚懕碇械目崭瘛? 實驗方法 操作過程 現(xiàn)象 實驗結(jié)論 方法一 取小紅實驗后錐形瓶內(nèi)的溶液適量,加入足量CaCl2溶液 有白色沉淀生成 CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng) 方法二 取小紅實驗后錐形瓶內(nèi)的溶液適量,加入足量稀硫酸 　　　　　　　 【反思與評價2】同學們經(jīng)過討論,認為【拓展實驗】的　　　　　　　　(填“方法一”或“方法二”)依然不嚴密,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化學方程式表示)。 答案:【實驗探究】升高　U形管左側(cè)液面升高,說明錐形瓶內(nèi)氣壓減小,CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng) 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 【反思與評價1】二氧化碳溶于水(或與水發(fā)生反應(yīng))也會使錐形瓶內(nèi)氣壓減小 【拓展實驗】有氣泡冒出 【反思與評價2】方法一　CaCl2+2NaOHCa(OH)2↓+2NaCl 解析:【實驗探究】觀察到U形管左側(cè)的紅墨水液面升高,判斷CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng),理由是U形管左側(cè)液面升高,說明錐形瓶內(nèi)氣壓減小,CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng);CO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。 【反思與評價1】小紅的實驗方案不嚴密,理由是二氧化碳溶于水(或與水發(fā)生反應(yīng))也會使錐形瓶內(nèi)氣壓減小。 【拓展實驗】取小紅實驗后錐形瓶內(nèi)的溶液適量,加入足量稀硫酸,產(chǎn)生氣泡,說明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。 【反思與評價2】同學們經(jīng)過討論,認為【拓展實驗】的方法一依然不嚴密,因為氯化鈣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成微溶于水的氫氧化鈣和氯化鈉,反應(yīng)的化學方程式為CaCl2+2NaOHCa(OH)2↓+2NaCl。 三、計算題(本大題共6分) 16.(6分)某實驗小組用一氧化碳還原氧化銅制取銅,若制取7.2 g的銅,需要氧化銅的質(zhì)量是多少克? 答案:解:設(shè)若制取7.2 g銅,需要氧化銅的質(zhì)量是x,則: CuO+COCu+CO2 80 64 x 7.2 g 80x=647.2g　解得:x=9 g 答:需要氧化銅的質(zhì)量是9克。