备战2021 2020中考化学真题 考点5 碳单质、一氧化碳 10页

考点 5 碳单质、一氧化碳 7．（2020·黑龙江鸡西）对比是学习化学的重要方法。下列关于 CO2 和 CO 的比较，正 确的是（ ） A．组成：CO2、CO 均由碳元素和氧元素组成 B．性质：CO2、CO 都有可燃性 C．用途：CO2 可用于灭火；CO 可用于人工降雨 D．危害：CO2 会导致酸雨；CO 会引起中毒 【答案】A 【解析】B 中 CO 具有可燃性，二氧化碳不具有可燃性。C 中 CO2 可用于灭火；固态的二 氧化碳（干冰）可用于人工降雨。D 中 CO2 会导致温室效应，CO 会引起中毒。 7．（2020·湖南湘西）下列关于 CO2、CO 的说法不正确的是（ ） A．CO 是许多气体燃料（如水煤气）的主要成分 B．冬天用煤火取暖时，在媒炉上放一壶水不能防止 CO 中毒 C．CO2 无毒，当空气中的 CO2 超过正常含量时，不会对人体健康产生影响 D．大气中的 CO2 能起到对地球保温的作用 【答案】C 【解析】CO2 无毒，但不能供给呼吸，当空气中的 CO2 超过正常含量时，会对人体健康产 生影响。 7．（2020·湖南长沙）两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得 2020 年 诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是（ ） A．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 B．石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属 C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质 D．金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的 【答案】A 【解析】石墨有金属光泽，有导电性，但不是金属；活性炭具有吸附性，但不可以吸附 所有物质；金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，但足球烯（C60）是由碳分子构成的。 12. （2020·四川成都）按下图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ） A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B.实验结束应立即倒出粉末 C.木炭能使氧化铜还原为铜 D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量 12.C【解析】试管内的气体受热会膨胀，导管口刚有气泡冒出不能说明反应开始，A 错 误；实验结束后，生成物铜粉的温度较高，立即倒出后，铜粉和氧气接触会发生氧化反应， B 错误；木炭具有还原性，在高温下能将氧化铜还原为铜，C 正确；木炭还原氧化铜生成铜 和二氧化碳气体，两者恰好完全反应时，固体减少的质量为生成二氧化碳的质量，碳粉过量 时，木炭还会和二氧化碳反应生成一氧化碳气体，此时固体减少的质量大于生成二氧化碳的 质量，D 错误。 14.（2020·重庆 B）碳及其部分化合物的转化关系如下图所示，其中 X、Y 表示转化中 的另一种反应物。下列说法错误的是( ) A.X 可以是单质或氧化物 B.反应①中 CO 一定发生了氧化反应 C.Y 可以是 CaCl2 溶液 D.打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应② 【答案】C 【解析】X 可能是氧气或二氧化碳等，A 正确；CO 转化为 CO2，得到氧元素，发生氧化 反应，B 正确；二氧化碳不能与氯化钙反应，C 错误；碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和 水，D 正确。 12. （2020·山东临沂）下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是（ ） A.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 B.CO 具有还原性，可以用来冶炼金属 C.碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳 D.自然界消耗 CO2 的主要途径是植物的光合作用 12. C【解析】碳在氧气中发生不完全燃烧产生一氧化碳，发生完全燃烧产生二氧化碳。 16．（2020·四川甘孜）CO、CO2 和 CaCO3 的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ） A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现 C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现 【答案】B 【解析】一氧化碳具有还原性，在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化 碳，即①可通过物质的还原性实现，A 正确；在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧 化碳，②并不是通过物质的可燃性实现，B 错误；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀 和水，即③可通过与澄清石灰水反应实现，C 正确；在高温的条件下，碳酸钙分解为氧化钙 和二氧化碳，即④可通过分解反应实现，D 正确。 15. (2020·湖南衡阳)碳及碳的化合物在日常生活和工农业生产中应用广泛。下列有关 说法错误的是（ ） A. 古代用墨书写的字画能够保存很长时间而不变色，是因为在常温下碳的化学性质不 活泼 B. 一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成，所以它们的化学性质相同 C. 扶贫工作组在某村利用沼气（主要成分是甲烷）发电，是将化学能转化为电能 D. 二氧化碳使湿润的紫色石蕊纸花变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸 【答案】B 【解析】一氧化碳和二氧化碳元素组成相同，但分子的构成不同，所以化学性质不相同。 14. （2020·湖南邵阳）下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ） A.CO 和 CO2 的化学性质不同，是因为分子的构成不同 B.金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的构成不同 C.清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定 D.CO2 通入紫色石蕊试液中，试液变成红色的原因是 CO2 能和水反应生成酸 14. B【解析】金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同。 16.（2020·浙江湖州） “价——类”二维图可以表示元素化合价与物质类别的关系。 下图表示碳元素化合价与类别之间的关系，图中的 a、b、c、d、e 代表常见的含碳物质，下 列说法错误的是（ ） A．b 和氧气反应生成 c B．c 和水反应生成 d C．e 可能难溶于水 D．由 a 得到 e 至少要经过三步反应 【答案】D 【解析】根据碳元素的“价——类”二维图可知：a 为 C、b 为 CO、c 为 CO2、d 为 H2CO3、 e 为 Na2CO3 或 CaCO3 等。2CO + O2 2CO2，A 正确；H2O+CO2= H2CO3，B 正确；e 为 Na2CO3 或 CaCO3 等，如果是 CaCO3 等，则难溶于水，如果是 Na2CO3 等，则易溶于水，C 正确；C+O2 CO2， Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+H2O，D 错误。 3．（2020·辽宁本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ） A．都能导电 B．都是黑色固体 C．硬度都很小 D．都由碳元素组成 【答案】D 【解析】A 中金刚石没有导电性，B 中纯净的金刚石是无色透明的固体，C 中金刚石是 天然存在的最硬的物质。 14．（2020·山东潍坊）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图， 碳的价类图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．X 表示的物质类别是盐 B．CH4 中碳元素的化合价是﹣4 价 C．a 点对应的物质在一定条件下可转化为 b 点、c 点对应的物质 D．b 点对应的物质和水反应能生成 d 点对应的物质，化学方程式为 CO2+H2O═H2CO3 14. D【解析】碳酸钙、碳酸氢钠都是由金属离子和酸根离子构成的盐，则 X 表示的物 质类别是盐，A 正确。氢元素的化合价是+1，根据化合物中元素的化合价代数和为零，可以 判断出碳元素的化合价是-4，B 正确。a 点对应的物质的化合价为零，则 a 为单质碳；b、c 点对应的碳元素的化合价分别为+2 价、+4 价，则 b、c 分别为一氧化碳和二氧化碳，碳在不 完全燃烧和完全燃烧时分别生成一氧化碳和二氧化碳，C 正确；b 点是一氧化碳，一氧化碳 和水不反应，D 错误。 8．（2020·吉林）下列与碳和碳的氧化物有关的说法中，正确的是（ ） A．煤炉上放一盆水可防止 CO 中毒 B．CO2 能使紫色石蕊溶液变红，说明 CO2 显酸性 C．CO 和 CO2 化学性质不同的原因是分子构成不同 D．用墨绘制的古画经久不变色，说明碳不与任何物质反应 【答案】C 【解析】一氧化碳难溶于水，煤炉上放一盆水可防止 CO 中毒，A 错误。CO2 能使紫色石 蕊溶液变红，不是因为 CO2 显酸性，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液 变红色，B 错误。CO 和 CO2 化学性质不同，是因为分子的构成不同，不同种的分子性质不同， C 正确。墨中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故用墨绘制的古画经 久不变色，D 错误。 22. （2020•江西）某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置 进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对 此异常现象进行如下探究。 【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为 C+ 2CuO 2Cu + CO2↑，理论上碳和 氧化铜的质量比为 。 【作出猜想】产生异常现象可能与所取木炭粉和氧化铜的质量比有关。 【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑 其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下： 实 验 序号 m（C）：m（CuO） 实验后 A 处试管中固体颜 色 C 处 导 管 口 的 现象 1 1：8 红色固体中有少量黑色 固体 尾气燃烧 2 1：9 红色固体中有较少量黑 色固体 尾气燃烧 3 1：10 红色固体中有很少量黑 色固体 尾气不燃烧 4 1：11 红色固体中有极少量黑 色固体 5 1：12 红色固体中无黑色固体 尾气不燃烧 6 1：13 红色固体中有较多黑色 固体 尾气不燃烧 【交流讨论】 （1）推测实验 4 中“C 处导管口的现象”是 。 （2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在 1：10～1：12 之间， 可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 （填化学式）排放，防止空气污染。 （3）检验实验 6 反应后 A 处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是 ，观察到的 现象是 。 【反思评价】分析发现，实验 5 中 m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无 黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因： （写一 个即可）。 【答案】【知识回忆】3：40（或 12：160） 【交流讨论】（1）尾气不燃烧 （2）CO （3） 稀盐酸（或稀硫酸） 黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色 【反思评价】C + O2 CO2 （或 2C + O2 2CO，或 CO2 + C 2CO） 【解析】【知识回忆】根据碳与氧化铜反应的化学方程式可知，反应中碳与氧化铜的质 量比为 12：160=3：40。【交流讨论】（1）对比实验 3 和实验 5，可知实验 4 中“C 处导管口 的现象”为尾气不燃烧。（2）木炭粉与氧化铜的质量比控制在 1：10～1：12 之间，尾气不 燃烧，说明尾气中一氧化碳很少，因此可减少一氧化碳的排放，可防止空气污染。（3）对比 各次实验木炭粉与氧化铜的质量比，实验 1 至实验 4 中 A 处试管中的黑色固体应该是没有 反应的木炭粉，实验 6 中 A 处试管中的黑色团体应该是没有反应的氧化铜，氧化铜可与稀 雷酸或稀硫酸反应生成相应的铜盐溶液，所以滴加的试剂是稀盐酸或稀硫酸，观察到的现象 试管中黑色固体逐渐溶解，只留下红色固体，溶液变成蓝色。【反思评价】实验 5 中木炭粉 和氧化铜的质量比为 1：12，和理论量（3：40）相比，木炭粉用量更大，但实验中却无木 炭粉过量，其原因是开始时，试管中有氧气，木炭粉与氧气反应，反应的化学方程式可表示 为 C + O2 CO2，或 2C + O2 2CO，或在反应中，部分炭粉与反应生成的二氧化 硫反应，反应的化学方程式为 CO2 + C 2CO。 19．（2020•广东）某兴趣小组在学习碳（C）的化学性质时，了解到高温下 C 与 CuO 反 应生成 CO2，C 还能使 CO2 转变成 CO。于是对过量木炭还原 CuO 的气体产物中是否含有 CO 进行了探究。 【猜想与假设】C 还原 CuO 时产生的 CO2 与 C 进一步反应生成 CO，化学方程式 是 。 【查阅资料】CO 不与 NaOH、Ca(OH) 2 及 H2SO4 反应。 【实验方案】取研细和干燥后的木炭（0.3 g）和 CuO（2.0 g），混合均匀并装入试管， 连接装置，高温反应，检验气体。 【实验过程】 （1）由下图装置③中粉末的颜色变化可检验 CO，除此之外，还可通过几种装置的组合， 由另一种明显的现象来进一步确定 CO 的存在，则装置连接的最佳顺序为___________→尾 气处理（填字母）。 A．①→②→③→④ B．④→①→②→③→① C．①→④→①→③→② D．③→④→①→② （2）上述进一步确定 CO 存在的现象是_________（装置 ③ 中粉末的颜色变化除外）。 （3）装置③中发生反应的化学方程式是_________________________。 （4）写出 CO 尾气处理的方法：__________________（一种即可）。 【实验结论】高温下，过量木炭还原 CuO 的气体产物中有 CO。 【延伸应用】冬天，室内用炭火取暖时，应注意_______________。 【答案】【猜想与假设】CO2 + C 2CO 【实验过程】（1）B （2）装置③前的 澄清石灰水不变浑浊，装置③后的澄清石灰水变浑浊 （3）CO+ CuO 加热 Cu + CO2 （4） 点燃尾气 【延伸应用】保持室内通风，防止 CO 中毒 【解析】【猜想与假设】二氧化碳在高温时与碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式 为 CO2 + C 2CO。【实验过程】（1）碳在高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因 此利用氧化铜与一氧化碳反应固体颜色变化及另一明显变化确定生成的气体中含一氧化碳， 结合一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，因此另一明显现象是由二氧化碳产生的，由 此可知另一明显现象是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，为此需先将碳与氧化铜反应的二氧化 碳完全吸收，为确保完全吸收，需吸收后用澄清石灰水检验，然后气体经浓硫酸干燥后，再 与氧化铜反应，紧接着用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成，因此装置最佳连接顺序为④ →①→②→③→①→尾气处理。（2）实验中除根据③中固体粉末由黑色变红色外，还可根据 装置③之前澄清石灰水不变浑浊，装置③之后澄清石灰水变浑浊，证明碳与氧化铜反应的气 体中有一氧化碳。（3）装置③中反应为一氧化碳在加热条件下，与氧化铜反应生成铜和二氧 化碳，反应的化学方程式为 CO+ CuO 加热 Cu + CO2。（4）一氧化碳具有可燃性，所以尾气处 理的方法是点燃一氧化碳，使之转化为无毒的二氧化碳。【延伸应用】炭在氧气不足的情况 下燃烧会产生一氧化碳，因此为防止一氧化碳中毒，冬天用炭火取暖时应该注意通风。