第六单元 碳和碳的氧化物
一、选择题
1．金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同
D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
2．石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
3． “碳足迹”（见图）标示着一个人或者团体的碳耗用量，一般情况下，人们消耗的能源越多，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。下列做法不能有效减小“碳足迹”的是（ ）
A．减少一次性产品的使用
B．绿色出行，多采用自行车和步行方式
C．大量使用煤、石油等化石燃料
D．将生活垃圾进行分类回收处理
4．如图所示为二氧化碳的几种用途，其中既利用它的物理性质又利用了它的化学性质的是（ ）
A．人工降雨 B．植物光合作用
C．尿素化肥 D．灭火
5．对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是（ ）
A．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
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．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
6．“低碳”生活减少了二氧化碳的排放。下列说法正确的是（ ）
A．实验室用NaCl溶液检验CO2
B．过多排放二氧化碳会造成温室效应
C．燃煤发电比太阳能发电有利于减少二氧化碳的排放
D．CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，溶液颜色变蓝
7．下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A．干冰可用于人工降雨
B．金刚石和石墨都可用作电极
C．在常温下，碳的化学性质活泼
D．CO和CO2都具有还原性
8．实验操作考试中，小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”，以下是她的部分实验操作，其中有错误的一项是（ ）
A．装大理石 B．加稀盐酸
C．制取并收集CO2 D．检验是否收集满
9．如图是CO还原CuO的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
①先加热CuO，再通入CO
②玻璃管中发生的是置换反应
③玻璃管中黑色固体逐渐变成红色
④既防止CO污染空气又充分利用能源
A．①③ B．②④ C．①④ D．③④
10．为实现二氧化碳的绿色利用，科学家用固碳酶作催化剂设计了如下转化过程。下列说法正确的是（ ）
A．反应①的化学方程式为CO2+C═CO
B．固碳酶在反应前后化学性质发生改变
C．X的化学式为CH2
D．该过程可有效减少温室气体的排放
二、填空题
11．从你学过的物质中选择合适的物质的化学式填空。
(1)有还原性的气体化合物______；
(2)可用作制冷剂的物质是______；
(3)能支持燃烧的气体是______；
(4)汽水中含有一种酸为______；
(5)相对分子质量最小的氧化物______；
(6)能鉴别二氧化碳的化合物______。
12．碳及其氧化物性质的应用。
（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有______能力，其原因是木炭具有______的结构。
（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是______。
（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式______；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于______时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
（4）在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，理由是______。
（5）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是______，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质：______。
13．走进“碳村庄”。“碳村庄”的格局如图Ⅰ。
（1）“碳村庄”的居民中，属于氧化物的是________。
（2）“碳村庄”中的部分居民可以相互转化。写出相应转化的化学方程式：转化①的化学方程式为________。通过分解反应实现的转化⑤化学方程式为________。
（3）“碳村庄”又来了一位新成员——蔗糖（C12H22O11），它在酒曲的催化下，经过发酵过程变成酒精和二氧化碳。图Ⅱ所示实验中，可以说明该反应已经发生的现象是_______，B中相应反应的化学方程式为________。
14．化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
（1）分类角度，CO2属于_____（填字母）。
A．单质 B．氧化物 C．混合物
（2）微观角度，我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇（CH3OH）和X。若用“○”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示碳原子，该反应的微观示意图如下：
画出X分子的微观示意图：_____。
（3）性质角度，三百多年前，人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体，后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是_____。
（4）变化角度，如图是某同学整理的物质间转化图。
实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体，写出其化学反应方程式：_____。
（5）应用角度
Al-CO2电池是一种新型电池。
电池的工作原理：在O2的催化下，Al与CO2生化合反应生成Al2（C2O4）3.写出此反应的化学方程式：_____。
（6）环保角度，全球参与控制CO2的排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是_____（填字母）。
A 制定旨在限制CO2排放的国际规定
B 减少化石能源的使用，开发太阳能等新能源
C 工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气
15．二氧化碳是一种无色、无味的气体，应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验，④⑤是它在生活中的应用。
（1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有_____；
（2）如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，实验现象是__________。
（3）汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有______________的性质制成的。
三、实验题
16．在实验室中，老师用下图所示的装置进行实验（夹持装置已省略）：加热一段时间，反应正常进行，直到实验完成，停止加热并冷却到室温。
回答下列问题。
（1）硬质大试管中发生的化学反应方程式是_________________。
（2）装置A产生的实验现象是_______________________，C中产生的实验现象是____________________。
（3）酒精灯加网罩的作用是________________________。
（4）装置B的作用是___________________________。
（5）此套装置中气球的作用是________________________。
17．某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称 _______ 。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是 ____ 。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达） ______ 。
（4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为 _____________ 。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有 _____________ 。
四、计算题
18．有一种石灰石样品，其中含有的杂质是二氧化硅（不溶于水，不与酸反应）。某学生想测定该样品的纯度，他取2克这种石灰石样品，把20克稀盐酸分4次加入，充分反应后剩余固体的质量见下表问：
稀盐酸的用量 剰余固体的质量
第1次加入5克 1.315 克
第2次加入5克 0.63 克
第3次加入5克 0.2克
第4次加入5克 0.2克
（1）2克石灰石样品中，有杂质为_____克。
（2）石灰石样品中含碳酸钙的质量分数为_____。
（3）将2克该石灰石样品与足量的盐酸反应（杂质不反应）能生成多少二氧化碳 第六单元 碳和碳的氧化物
一、选择题
1．金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同
D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
【答案】D
【解析】A、金刚石是无色透明的，选项说法错误，错误；
B、化学变化、物理变化的本质区别是前者生成了新物质，后者没有生成新物质，石墨和金刚石是两种不同的物质，从石墨转化成金刚石是化学变化，说法错误，错误；
C、物质的结构决定物质的性质，金刚石、石墨、木炭和C60的物理性质不同，主要是它们中的碳原子的排列方式不同，说法错误，错误；
D、金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，都有可燃性，由于组成元素相同，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，正确。
2．石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
【答案】D
【解析】A、石墨烯和金刚石都由碳元素组成，正确；
B、由题意可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，所以石墨烯的导电性比银强，正确；
C、由石墨烯的结构可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，正确；
D、石墨与石墨烯是不同种物质，因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化，错误。
3． “碳足迹”（见图）标示着一个人或者团体的碳耗用量，一般情况下，人们消耗的能源越多，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。下列做法不能有效减小“碳足迹”的是（ ）
A．减少一次性产品的使用
B．绿色出行，多采用自行车和步行方式
C．大量使用煤、石油等化石燃料
D．将生活垃圾进行分类回收处理
【答案】C
【解析】A、使用一次产品，会浪费原料，减少一次性产品的使用能有效减小“碳足迹”，正确；
B、绿色出行，多采用自行车和步行方式可减少化石能源的消耗，能有效减小“碳足迹”，正确；
C、煤、石油燃料中含有大量碳元素，燃烧后产生大量的二氧化碳等物质，大量使用煤、石油等化石燃料，不能有效减小“碳足迹”，错误；
D、将生活垃圾进行分类回收处理，能减少污染，节约能源，能有效减小“碳足迹”，正确。
4．如图所示为二氧化碳的几种用途，其中既利用它的物理性质又利用了它的化学性质的是（ ）
A．人工降雨 B．植物光合作用
C．尿素化肥 D．灭火
【答案】D
【解析】A、干冰的人工降雨只利用了干冰的物理性质，错误；
B、二氧化碳进行植物的光合作用生成了新物质，利用了二氧化碳的化学性质，错误；
C、二氧化碳用于制造尿素，利用了二氧化碳的化学性质，错误；
D、二氧化碳用于灭火说明二氧化碳密度比空气的密度大，不燃烧，也不支持燃烧，即利用了物理性质又利用了化学性质，正确。
5．对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是（ ）
A．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
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．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
【答案】D
【解析】A、二氧化碳不会导致酸雨，二氧化硫会导致酸雨，说法错误，错误；
B、二氧化碳不具有可燃性，一氧化碳具有可燃性，说法错误，错误；
C、二氧化碳可用于灭火，二氧化碳制成干冰后可用于人工降雨，说法错误，错误；
D、二氧化碳和一氧化碳均由碳元素和氧元素组成，一个二氧化碳分子中含有两个碳原子和一个氧原子，一个一氧化碳分子含有一个碳原子和一个氧原子，正确。
6．“低碳”生活减少了二氧化碳的排放。下列说法正确的是（ ）
A．实验室用NaCl溶液检验CO2
B．过多排放二氧化碳会造成温室效应
C．燃煤发电比太阳能发电有利于减少二氧化碳的排放
D．CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，溶液颜色变蓝
【答案】B
【解析】A、二氧化碳与氯化钠溶液不反应，检验二氧化碳要用澄清的石灰水，错误；
B、过多排放二氧化碳会造成温室效应，正确；
C、燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳，错误；
D、CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红，错误。
7．下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A．干冰可用于人工降雨
B．金刚石和石墨都可用作电极
C．在常温下，碳的化学性质活泼
D．CO和CO2都具有还原性
【答案】A
【解析】A、干冰升华吸热，可用于人工降雨，正确；
B、石墨可用作电极，但金刚石不能用作电极，错误；
C、在常温下，碳的化学性质稳定，错误；
D、CO具有还原性，而CO2没有还原性，错误。
8．实验操作考试中，小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”，以下是她的部分实验操作，其中有错误的一项是（ ）
A．装大理石 B．加稀盐酸
C．制取并收集CO2 D．检验是否收集满
【答案】D
【解析】A、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，大理石为固体颗粒状药品，取用时先将试管横放，用镊子夹取大理石置于试管口，再缓缓竖起试管，使大理石滑入试管底部，A选项装大理石的实验操作正确；
B、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，稀盐酸为液体药品，通过倾倒法加入，取下瓶塞倒放在桌面上，一手拿起试管，一手拿起细口瓶，标签向着手心，瓶口紧挨试管口慢慢倒入，B选项加稀盐酸的实验操作正确，；
C、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，发生装置选择固液不加热型发生装置，二氧化碳的密度比空气的密度大，采用向上排空气法进行收集，导管口伸入到集气瓶底部，C选项制取并收集CO2的实验操作正确，；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，利用燃着的木条置于集气瓶口进行二氧化碳的验满，若燃着的木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满，图中将燃着的木条伸入集气瓶中，D选项检验是否收集满的实验操作错误。
9．如图是CO还原CuO的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
①先加热CuO，再通入CO
②玻璃管中发生的是置换反应
③玻璃管中黑色固体逐渐变成红色
④既防止CO污染空气又充分利用能源
A．①③ B．②④ C．①④ D．③④
【答案】D
【解析】①若先加热CuO，再通入CO，玻璃管内形成一氧化碳与空气的混合物，受热会发生爆炸，错误；
②一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，错误；
③一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色，正确；
④一氧化碳燃烧生成二氧化碳，利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，正确。
10．为实现二氧化碳的绿色利用，科学家用固碳酶作催化剂设计了如下转化过程。下列说法正确的是（ ）
A．反应①的化学方程式为CO2+C═CO
B．固碳酶在反应前后化学性质发生改变
C．X的化学式为CH2
D．该过程可有效减少温室气体的排放
【答案】D
【解析】A、反应①是二氧化碳转化为一氧化碳，反应条件是高温，反应①的化学方程式为：CO2+C高温2CO，错误；
B、科学家用固碳酶作催化剂，固碳酶在反应前后化学性质不发生变化，错误；
C、X的1个分子由2个碳原子和4个氢原子构成，则X的化学式为：C2H4，错误；
D、该反应能将二氧化碳转化为C2H4，有效减少温室气体的排放，正确。
二、填空题
11．从你学过的物质中选择合适的物质的化学式填空。
(1)有还原性的气体化合物______；
(2)可用作制冷剂的物质是______；
(3)能支持燃烧的气体是______；
(4)汽水中含有一种酸为______；
(5)相对分子质量最小的氧化物______；
(6)能鉴别二氧化碳的化合物______。
【答案】(1)CO (2)CO2 (3)O2 (4)H2CO3 (5)H2O (6)Ca(OH)2
【解析】 (1)初中所学的具有还原性的气体是一氧化碳、氢气，其中属于化合物是一氧化碳，化学式为CO；
(2)由于二氧化碳升华时需要吸收热量，所以固态二氧化碳可作制冷剂，二氧化碳的化学式为CO2；
(3)氧气能支持燃烧，所以能支持燃烧的气体是氧气，氧气的化学式为O2；
(4)汽水中含有的一种酸是碳酸，碳酸的化学式为H2CO3；
(5)相对分子质量最小是氧化物是水，水的化学式为H2O；
(6)二氧化碳遇氢氧化钙溶液会使氢氧化钙溶液变浑浊，所以通常用氢氧化钙溶液来检验二氧化碳，其中变浑浊的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙固体，氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2。
12．碳及其氧化物性质的应用。
（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有______能力，其原因是木炭具有______的结构。
（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是______。
（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式______；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于______时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
（4）在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，理由是______。
（5）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是______，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质：______。
【答案】（1）吸附 疏松多孔 （2）碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼 （3）C + O2 点燃 CO2 生成的二氧化碳中碳元素的质量 （4）澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同；氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小，氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同 （5） 3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 还原性
【解析】（1）向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有 吸附能力，其原因是木炭具有 疏松多孔的结构；
（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，因为需要长期保存，说明常温下，碳的化学性质稳定，具体描述为 碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼；
（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳，固体全部消失，该反应的化学方程式：C + O2 点燃 CO2 ；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于 生成的二氧化碳中碳元素的质量时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质；
（4）在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，理由是澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别与二氧化碳反应的现象不同；氢氧化钠、氢氧化钙溶解性的大小不同，氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液分别吸收二氧化碳的能力不同；
（5）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2，此反应中利用了一氧化碳的还原性。
13．走进“碳村庄”。“碳村庄”的格局如图Ⅰ。
（1）“碳村庄”的居民中，属于氧化物的是________。
（2）“碳村庄”中的部分居民可以相互转化。写出相应转化的化学方程式：转化①的化学方程式为________。通过分解反应实现的转化⑤化学方程式为________。
（3）“碳村庄”又来了一位新成员——蔗糖（C12H22O11），它在酒曲的催化下，经过发酵过程变成酒精和二氧化碳。图Ⅱ所示实验中，可以说明该反应已经发生的现象是_______，B中相应反应的化学方程式为________。
【答案】（1） CO、CO2（或一氧化碳、二氧化碳） （2） C60+60O2点燃60CO2 CaCO3高温CaO+CO2↑ （4）澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素，符合此条件只有一氧化碳和二氧化碳；
（2）转化①为碳六十与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C60+60O2点燃60CO2；通过分解反应实现的转化⑤可以是碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3高温CaO+CO2↑；
（3）发酵后有二氧化碳生成，而二氧化碳通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，利用此现象证明有二氧化碳生成，说明蔗糖发生了反应；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14．化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
（1）分类角度，CO2属于_____（填字母）。
A．单质 B．氧化物 C．混合物
（2）微观角度，我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇（CH3OH）和X。若用“○”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示碳原子，该反应的微观示意图如下：
画出X分子的微观示意图：_____。
（3）性质角度，三百多年前，人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体，后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是_____。
（4）变化角度，如图是某同学整理的物质间转化图。
实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体，写出其化学反应方程式：_____。
（5）应用角度
Al-CO2电池是一种新型电池。
电池的工作原理：在O2的催化下，Al与CO2生化合反应生成Al2（C2O4）3.写出此反应的化学方程式：_____。
（6）环保角度，全球参与控制CO2的排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是_____（填字母）。
A 制定旨在限制CO2排放的国际规定
B 减少化石能源的使用，开发太阳能等新能源
C 工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气
【答案】（1）B （2） （3）不燃烧也不支持燃烧 （4）Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + 2H2O （5）2Al + 6CO2 O2 Al2(C2O4)3 （6）C
【解析】（1）CO2是由碳、氧两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物；
（2）由质量守恒定律可知，反应前后氢、氧、碳原子的个数分别为：6、2、1；4、1、1.反应前后相差2个氢原子和1个氧原子，故X分子应为水分子，微观示意图为：；
（3）三百多年前，人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体，后来该气体被证实是CO2.据此推测CO2具有的化学性质是不燃烧也不支持燃烧；
（4）二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙的沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + 2H2O；
（5）在O2的催化下，Al与CO2生化合反应生成Al2（C2O4）3.反应的化学方程式为：2Al + 6CO2 O2 Al2(C2O4)3；
（6）A、制定旨在限制CO2排放的国际规定，可以减少二氧化碳的排放，正确；
B、减少化石能源的使用，开发太阳能等新能源，可以减少二氧化碳的排放，正确；
C、工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气，虽然加高了烟囱，但是二氧化碳还是排放到了高空中，不能减少CO2的排放，错误。
15．二氧化碳是一种无色、无味的气体，应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验，④⑤是它在生活中的应用。
（1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有_____；
（2）如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，实验现象是__________。
（3）汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有______________的性质制成的。
【答案】（1）① ⑤ （2）软塑料瓶变瘪了 （3）能与水反应生成碳酸
【解析】（1）以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有①⑤，①只体现了二氧化碳的密度比空气的大；⑤体现了干冰升华吸热的性质；
（2）在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内，迅速倒入少量蒸馏水，盖紧瓶塞并振荡，二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，实验现象是软塑料瓶变瘪了；
（3）碳酸饮料中含有碳酸，二氧化碳能与水反应生成碳酸，汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有能与水反应生成碳酸的性质。
三、实验题
16．在实验室中，老师用下图所示的装置进行实验（夹持装置已省略）：加热一段时间，反应正常进行，直到实验完成，停止加热并冷却到室温。
回答下列问题。
（1）硬质大试管中发生的化学反应方程式是_________________。
（2）装置A产生的实验现象是_______________________，C中产生的实验现象是____________________。
（3）酒精灯加网罩的作用是________________________。
（4）装置B的作用是___________________________。
（5）此套装置中气球的作用是________________________。
【答案】（1）2CuO + C 高温 2Cu + CO2↑ （2）固体由黑变红 澄清石灰水变浑浊 （3）集中火焰，使局部温度升高 （4）防止C中的液体倒流，炸裂试管 （5）收集尾气
【解析】（1）硬质大试管中发生的化学反应是碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式是：2CuO + C 高温 2Cu + CO2↑；
（2）氧化铜为黑色，铜为红色，装置A中产生的现象为：固体由黑变红；
反应生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，C中产生的实验现象是澄清石灰水变浑浊；
（3）酒精灯加网罩的作用是集中火焰，使局部温度升高；
（4）反应后，停止加热后，硬质大试管内温度降低，压强减小，C中的液体会倒流，炸裂试管，装置B的作用是防止C中的液体倒流，炸裂试管；
（5）反应中炭粉过量，碳会与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，气球的作用是收集尾气。
17．某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称 _______ 。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是 ____ 。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达） ______ 。
（4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为 _____________ 。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有 _____________ 。
【答案】（1）分液漏斗 （2）吸水（或干燥气体） （3）CO2 + H2O = H2CO3 （4）澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀） （5）密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧
【解析】（1）装置A中仪器a的名称是分液漏斗；
（2）浓硫酸具有吸水性，故可用于干燥气体；
（3）碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，将干燥的二氧化碳通入C中，干花不变色，通入D中，湿花变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，该反应的化学方程式为：CO2 + H2O = H2CO3；
（4）持续通入二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故观察到装置E中的现象为澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀）；
（5）装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
四、计算题
18．有一种石灰石样品，其中含有的杂质是二氧化硅（不溶于水，不与酸反应）。某学生想测定该样品的纯度，他取2克这种石灰石样品，把20克稀盐酸分4次加入，充分反应后剩余固体的质量见下表问：
稀盐酸的用量 剰余固体的质量
第1次加入5克 1.315 克
第2次加入5克 0.63 克
第3次加入5克 0.2克
第4次加入5克 0.2克
（1）2克石灰石样品中，有杂质为_____克。
（2）石灰石样品中含碳酸钙的质量分数为_____。
（3）将2克该石灰石样品与足量的盐酸反应（杂质不反应）能生成多少二氧化碳
【答案】（1）0.2g （2）90% （3）0.792g
【解析】（1）由题意可知样品中杂质不与稀盐酸反应，根据表格中第三次和第四次加入稀盐酸后，剩余固体质量不变，说明2克石灰石样品中含有杂质的质量为0.2g；
（2）由上分析可知：2g石灰石样品中含碳酸钙的质量为2g－0.2g=1.8g，则石灰石样品中含有的碳酸钙的质量分数为1.8g/2g100%=90%；
（3）由上分析可知2克该石灰石样品中含有的碳酸钙质量是1.8g，即实际参加反应的碳酸钙的质量为1.8g。设2克该石灰石样品中与足量的盐酸反应生成二氧化碳的质量为x
2HCl + CaCO = CaCl + H O + CO ↑
100 44
1.8g x
100/1.8g = 44/x
x = 0.792g
答：（1）2克石灰石样品中，杂质为0.2g；
（2）石灰石样品中含碳酸钙的质量分数为90%；
（3）能够生成0.792g二氧化碳。
