2024年安徽省九年级化学中考一轮复习题选编——碳和碳的氧化物
一、选择题
1.(2023上·安徽淮南·九年级校考阶段练习)“碳海绵”是已知的最轻的固体材料,密度仅0.16mg/cm3,主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具有疏松多孔结构,弹性好,它对石油有很强的吸附能力,将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于“碳海绵”性质的推测错误的是
A.碳海绵会与吸入的石油发生化学反应 B.碳海绵密度比水小
C.碳海绵燃烧会产生二氧化碳 D.碳海绵可重复使用
2.(2023上·安徽安庆·九年级统考期末)类推是学习化学的一种重要方法,以下原因和推理均正确的是
A.单质碳化学性质稳定,因此档案资料常用碳素墨水书写
B.原子和分子均是构成物质的微观粒子,故原子分子均可保持物质的化学性质
C.氧化物都含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.2H表示2个氢原子,因此H2O中的“2”也可表示2个氢原子
3.(2023上·安徽芜湖·九年级校联考阶段练习)取碳和氧化铜的混合物ag,一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图所示,下列说法错误的是
A.M点对应的固体有3种 B.N点对应的固体为红色
C.0~t2min内,固体中铜元素的质量分数不变 D.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
4.(2023上·安徽宿州·九年级校联考阶段练习)下列有关实验的分析错误的是
A.通电后灯泡发亮说明石墨具有导电性
B.冷碟子上有黑色物质说明蜡烛中含有碳元素
C.进入集气瓶中的水约占其容积的五分之一,说明氮气不支持红磷燃烧
D.带火星的小木条熄灭,说明集气瓶中没有氧气
5.(2023上·安徽阜阳·九年级校联考阶段练习)下列实验方案能达到实验目的的是
A.图1证明石蜡中含有碳元素
B.图2比较呼出气体和空气中O2的含量
C.图3除去水中氯化钠
D.图4验证质量守恒定律
6.(2023上·安徽蚌埠·九年级统考阶段练习)实验室制取 CO2的有关操作如图,正确的是
A.检查气密性 B.加入固体药品
C.加入液体药品 D.收集气体
7.(2023上·安徽滁州·九年级校联考阶段练习)某兴趣小组设计如图所示装置,测定石灰石中碳酸钙的质量。下列说法不正确的是
A.检查装置的气密性时,应先将a管用止水夹夹紧,再上下移动c管
B.不能用稀硫酸代替盐酸
C.反应产生的二氧化碳使得b管内压强增大
D.a管的作用是平衡试管和分液漏斗内压强
8.(2023上·安徽合肥·九年级校考期中)下列对有关实验异常现象分析不合理的是
A.向澄清石灰水中通入二氧化碳无明显现象——可能是石灰水变质
B.铁丝在氧气中燃烧时集气瓶瓶底炸裂——可能是铁丝没有制成螺旋状
C.过滤实验得到滤液仍旧浑浊——可能是滤纸破损
D.制取氧气时,始终收集不到气体——装置漏气
9.(2023上·安徽亳州·九年级校联考期末)为了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,四位同学设计了如下方案,其中完全正确的是
A.将混合气体点燃,使一氧化碳充分燃烧
B.将混合气体通过足量的澄清石灰水
C.将混合气体通过灼热的氧化铜粉末充分反应
D.将集气瓶口朝上,移开玻璃片使一氧化碳气体逸出
10.(2023上·安徽·九年级校联考期末)下列有关碳和碳的氧化物的说法中,不正确的是
A.工业中利用活性炭脱色以制白糖 B.二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
C.碳和一氧化碳都能还原氧化铜 D.二氧化碳和一氧化碳在一定条件下可相互转化
11.(2023上·安徽池州·九年级校联考阶段练习)根据下列实验现象得出的结论,不正确的是
选项 实验现象 结论
A 将带火星的木条伸入某无色气体中,木条复燃 该气体为氧气
B 某气体通入装氧化铜的试管并加热,黑色固体变红色 该气体为一氧化碳
C 向某无色液体中加入二氧化锰,有气泡产生 该无色液体为过氧化氢溶液
D 某黑色固体在空气中加热灼烧,发出红光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 该固体为木炭
A.A B.B C.C D.D
二、填空与简答
12.(2023上·安徽池州·九年级校联考阶段练习)为助力我国在2060年前实现“碳中和”,某化学科研小组为一工厂设计了一种捕集烟气中CO2并转化利用的装置,其流程如图所示。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是 。
(2)流程中固体A的化学式为 。
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔 (填“增大”或“减小”)。
(4)分析上述流程是否能减少自然界中CO2,你的结论及理由是 。
13.(2023上·安徽池州·九年级校联考阶段练习)阅读下列科技短文,回答问题。
地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%,其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大、成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示。
(1)海水中含有大量氯化钠,氯化钠由 (填离子符号)构成。
(2)海水热分离时利用的净水方法是 (填“过滤”或“蒸馏”);限制热分离法大规模应用的原因是 。
(3)石墨烯海水淡化膜淡化海水的过程从微观角度看,该过程允许 通过。
(4)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.石墨烯、金刚石和C60都由碳元素组成
B.石墨烯、金刚石和C60都由碳原子构成
C.石墨烯、金刚石和C60物理性质相似
D.石墨烯海水淡化膜分离技术将不溶性固体和水分离
(5)从日常生活的角度,提出爱护水资源的一条建议: 。
14.(2023上·安徽淮南·九年级校考阶段练习)阅读下面科普短文。
2004年科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(有人称为石墨烯),石墨烯是世界上导电性最好的材料,其目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干,去除水分、保留骨架,制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”,是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一,吸收量可高达自身质量的900倍。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容回答下列问题:
(1)石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”或“混合物”)。
(2)石墨烯与金刚石的组成元素相同,但石墨烯有良好导电性,而金刚石却没有导电性,原因是 。
(3)石墨烯和“全碳气凝胶”都是由碳原子构成,四幅图中表示石墨烯结构的是 (填标号)。
A. B. C. D.
(4)石墨烯应用占比最高的领域是 。
(5)下列说法错误的是 。
A.石墨烯可用于制作新能源电池
B.石墨烯在常温下化学性质很活泼
C.“全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏
15.(2023上·安徽六安·九年级校考阶段练习)阅读科普短文,回答问题
5G平板电脑创新搭载了3D石墨烯散热技术,石墨烯是指由单层碳原子组成的二维薄片。工业上可采用甲烷气体(CH4)制取石墨烯。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。石墨烯能影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法生存。实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果。测得其他图1条件相同时,四种面料对大肠杆菌等三种菌体的抑菌率结果如图2。
(1)石墨烯与金刚石的组成元素相同,但石墨烯有良好导电性,而金刚石却没有导电性,从微观角度分析,其原因是 。
(2)据图2推断“石墨烯—棉混纺纱面料的抗菌性能比棉混纺纱面料” (填“强”或“弱”)。
(3)关于石墨烯的相关认识正确的是______。
A.面料的抑菌率与菌体种类无关
B.石墨烯可以利用远红外线为人体供暖
C.抑菌率越高,表明抗菌性能越强
D.应用于5G平板电脑,利用了石墨烯的导热性
(4)工业上可利用甲烷在高温、催化剂的条件下分解制取石墨烯,同时产生氢气,请写出该反应的化学方程式 。
16.(2023上·安徽宿州·九年级校联考阶段练习)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下
(1)反应①的化学方程式 。
(2)操作a的名称是 ,此操作所需玻璃仪器有:烧杯、漏斗、 ,该仪器的作用是 。
(3)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
17.(2023上·安徽亳州·九年级统考阶段练习)芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件,是用纯度极高的单质硅制成的。目前,普遍利用石英砂(主要成分是SiO2)作原料,采用“三氯硅烷(HSiCl3)还原法”制备高纯硅,其生产流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知HSiCl3中Cl的化合价为-1,则Si的化合价为 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.硅元素是地壳中含量最高的元素 B.反应Ⅱ属于分解反应
C.反应Ⅲ需要在无氧环境下进行 D.反应I生成的一氧化碳可用于冶金工业
(3)粗硅的主要成分是Si,反应Ⅰ的化学方程式为 。
(4)生产流程中可以被循环利用的物质是 (填物质名称)。
三、实验题
18.(2023上·安徽安庆·九年级统考期末)某小组利用如图装置制备气体,并模拟自然界中吸收CO2的实验。回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 ;
(2)实验室用A装置比用B装置制取O2好,其优点是 ;
(3)实验室用A、C装置制取二氧化碳,反应的化学反应方程式为 ,用C装置收集CO2时,气体应从装置C的 (填“m” 或 “n”)端进入;
(4)按图D所示组装仪器,放在阳光下一段时间后,观察到水草表面有气泡产生,漏斗收集到产生的气体导于试管中,这种收集气体的方法叫 ;检验该气体的方法是 。
19.(2023上·安徽合肥·九年级校考期末)根据下列实验装置图填空。
(1)写出上图所示装置中标有序号的仪器名称:① 。
(2)实验室用A装置制取氧气反应的化学方程式为: ;
(3)实验室若用B制取二氧化碳,长颈漏斗插入液面内的原因: ;不能用E收集二氧化碳的原因是: ;实验室检验二氧化碳试剂: 。
20.(2023上·安徽淮南·九年级校考阶段练习)如图是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。回答下列问题:
(1)图中仪器①名称: 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生和收集装置的组合为 (从A~E中选择,填字母),用该装置制取二氧化碳的化学方程式为 。
(3)图中F是小组同学组装的实验室制取二氧化碳的发生装置,该装置的优点是 。为了解装置具有该优点的原因,他们在装置F中连接压强传感器(如图G),从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图H)。下列说法错误的是 。
A.ab段试管中液面逐渐上升 B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段二氧化碳输出
21.(2023上·安徽阜阳·九年级校联考阶段练习)如图是实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;若用装置E收集氧气,验满的方法是 。
(2)实验室使用装置B制取二氧化碳气体时,要把长颈漏斗下端伸入液面以下,其原因是 ;若用装置C代替装置B制取二氧化碳气体,装置C的优点是 。
(3)通过查阅资料得知:硫化氢(H2S)是一种有毒气体,其密度比空气大且能溶于水,实验室通常用硫化亚铁固体(FeS)与稀硫酸在常温下反应制得。实验室制取硫化氢气体时,可选择的发生和收集装置分别为 。
四、科学探究题
22.(2023上·安徽亳州·九年级校联考期末)我国用木炭冶炼金属已有几千年历史。如图Ⅰ是木炭还原氧化铜的实验装置。
(1)木炭与氧化铜反应的化学方程式是 。
(2)图Ⅰ中实验现象为 (填字母序号)。
A.①中黑色粉末变成红色 B.②中澄清的石灰水变浑浊
C.①中红色粉末变成黑色 D.生成二氧化碳气体
【装置改进】
(3)稳定的高温是本实验成功的关键因素之一,实验装置也会影响加热的效率。为提高成功率,某研究小组设计如图Ⅱ方案实验。图Ⅱ装置将图Ⅰ卧式装置改为立式装置。实验时,将反应混合物夯实于试管底部,调节酒精灯外焰完全包围试管的下部。你认为设计是否更好? (选填“是”或“否”);理由是 。
【实验研究】
分别称取2g木炭和氧化铜的混合物,按每种比例重复实验3次。实验记录如表:
总质量相同(2g)的木炭与比例不同的实验对比表
反应物比例 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10-1:11 1:12 1:13
时间
实验现象 红热,产生大量气泡,澄清石灰水变浑浊 偶尔红热,气泡较少
实验结果 表层铜珠较大,出现未完全反应的黑色木炭粉末,且木炭含量越高黑色粉末越多 反应较完全,生成亮红色网状铜块 部分生成红色氧化亚铜 主要产物是
(4)由实验数据分析,除温度外,影响实验结果的因素是 。
(5)从产物分析,该反应混合物的最佳比例范围是 。
【讨论交流】
(6)不能把石灰水变浑浊作为木炭跟反应的充分证据,原因是 。
23.(2023上·安徽蚌埠·九年级统考阶段练习)化学学习小组为了研究影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素,进行了以下探究:
【提出猜想】猜想1:可能温度有关;猜想2:可能与石灰石颗粒大小有关。
【设计并实验】该小组按照如图实验装置进行实验,并比较收集50mL 二氧化碳的时间:
实验编号 温度(℃) 石灰石颗粒大小 稀盐酸浓度(%) 收集50mL 二氧化碳的时间(S)
① 20 块状 10% 45
② 20 粉状 10% 22
③ 30 块状 10% 37
④ 30 粉状 10% 18
(1)写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式 。
(2)实验装置还要增加 个量筒,其作用是 。
(3)实验中为了减少因二氧化碳溶解在水中导致的误差,我们可以采取的措施是 。
【得出结论】
(4)通过实验中①③对比,得出的结论是 ;若比较石灰石颗粒大小对该反应的影响,可以通过实验 (写实验编号)对比。
【交流与反思】
(5)影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素还可能有 ,请设计实验验证 (简要写出操作步骤)。
24.(2023上·安徽芜湖·九年级校考阶段练习)某学习小组的同学对木炭与氧化铜反应的产物进行了探究。
【知识回顾】碳还原氧化铜的装置如图1所示。
(1)试管中②发生反应的化学方程式是 。
【实验探究1】对木炭与氧化铜反应的气体产物进行探究。
第一步:按如图2所示的实验装置组装好仪器,并检查装置气密性。
第二步:将氧化铜与木炭粉以质量比40:3均匀混合,研磨3分钟。称取0.3g研磨后的混合粉末装入硬质试管。
第三步:分别向硬质试管和平底三颈烧瓶中充入氮气后,点燃酒精喷灯,先对试管进行预热,再集中加热,采集数据。实验数据如图3所示(图中的纵座标表示CO2或CO气体的含量)。
第四步:清洗试管并干燥,分别将氧化铜与木炭粉以质量之比为10:1、20:3均匀混合,重复上述实验步骤,实验数据如图4、图5所示(图中的纵座标表示CO2或CO气体的含量)。
【交流反思1】
(2)分析对比图3、图4、图5实验数据可得出的结论是: 。(写出其中一条即可)
(3)点燃酒精喷灯前,向装置内充入氮气的目的是 。
(4)由图4可知,曲线AB段CO2的量出现了下降趋势,可能的原因是 。
【实验探究2】对木炭与氧化铜反应的固体产物进行探究。
第一步:按如图1所示的实验装置组装好仪器,并检查装置气密性。
第二步:将质量为ag的氧化铜粉末和足量的木炭粉混合均匀后,装入试管中,并加热,待反应充分后停止加热。
第三步:冷却后,将得到的红色固体粉末全部放入烧杯中,加入足量的稀硫酸,充分反应。溶液呈蓝色,烧杯底部有红色固体。
第四步:过滤烧杯中的混合物,并将滤纸上的红色固体洗涤、干燥,得到单质的铜bg。
【交流反思2】
(5)已知Cu2O为红色固体,难溶于水,可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。则第三步操作中发生反应的化学方程式是 。
五、计算题
25.(2023上·安徽宿州·九年级校考阶段练习)某兴趣小组取12g石灰石样品放在烧杯中,然后加入足量的稀盐酸,产生了4.4克二氧化碳。 (石灰石中含有的杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(1)求该石灰石样品中CaCO3的质量分数。 (写出计算过程,计算结果保留到0.1%)
(2)本实验不可以用稀硫酸代替稀盐酸的理由是 。
26.(2023上·安徽六安·九年级校考阶段练习)称取12.5g鸡蛋壳样品(主要成分为CaCO3),洗净、干燥并打碎后放入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入稀盐酸(杂质不与稀盐酸反应),称得烧杯中NaOH溶液增重4.4g。请计算鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数。
27.(2023上·安徽安庆·九年级安庆市第二中学校考阶段练习)扬博同学前往当地的石灰石矿区进行调查,他取回了若干块矿石样品,对样品中碳酸钙质量分数进行检测,采用如下办法:称取12.5克石灰石矿样品粉末放入锥形瓶中,将80克盐酸分四次加入,充分反应后用电子天平称量,测得实验数据如表所示:(已知杂质不溶于水,不与稀盐酸反应,测得的数据不含仪器质量)
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量(g) 20 20 20 20
锥形瓶中剩余物的质量(g) 30.5 48.5 68.1 88.1
请计算:
(1)该实验中最终产生二氧化碳的总质量为 g。
(2)12.5克这种石灰石中碳酸钙的质量是多少?(写出计算过程)
(3)下列情况可能会导致样品中碳酸钙质量分数测量值偏大的是_____。
A.实验开始时锥形瓶内含有少量空气
B.锥形瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出
C.反应结束后,锥形瓶内的二氧化碳残留
28.(2023上·安徽淮南·九年级淮南市龙湖中学校联考阶段练习)某补钙剂的主要成分是碳酸钙。欲测定该补钙剂中碳酸钙的质量,某同学进行了如图所示的操作(假设其它成分可溶于水但不参与反应)。
(1)该实验中,装置的气密性对测定结果 填(“有”或“无”)影响。
(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量。
29.(2023上·安徽滁州·九年级校联考阶段练习)木炭作为还原剂与氧化铜反应,用于金属冶炼已有几千年历史。
(1)若要制得44gCO2,计算参加反应被还原的固体质量。(写出计算过程及结果)
(2)做木炭与氧化铜反应实验时,很难观察到紫红色铜珠生成。为使现象更易观察,木炭与氧化铜的最佳质量比是______。
A.3:40
B.3:32
C.3:48
六、综合应用题
30.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)水是生命之源,人们的生产生活都离不开水。自然界中的水含有很多可溶性和难溶性的杂质,某活动小组同学对“水的净化”进行研究。
【活动一】水中难溶性杂质的去除
①泥沙等固体物质——加入明矾静置一段时间
②分离水中的难溶性杂质——过滤(滤纸的孔径:1-120um)
物质 直径
沙粒等 >0.075 mm
常见染料分子 0.6-2 nm
钠、镁、钙等离子 0.2-0.5nm
水分子 0.4 nm
(1)步骤①中明矾的作用是 。滤纸可以分离水中难溶性杂质的原因: 。
【活动二】水中可溶性杂质的去除
③水中溶解的颜色和异味等——活性炭
(2)活性炭可以吸附水中的颜色和异味,是因为其具有 结构。近些年科学家已经制造出了很多不同孔径的“膜”材料来分离颗粒大小不同的物质,水中各物质的粒径大小如表1所示,在去除沙粒等难溶性的物质后,若只除去水中常见染料分子,可以选择孔径范围在 (填孔径范围)的“膜”。
【反思】经上述型号的“膜”分离得到的无色透明液体,是不是纯净的水?
【查阅资料】导电率的大小可以反映液体中离子浓度的大小。单位体积内离子的个数越多,导电率越大。
该兴趣小组通过实验测量分离得到的水的导电率,实验结果如图1所示。
(3)根据图像得出结论,目前的液体不是纯净的水,原因是 。
(4)实验室得到蒸馏水的方法是 。
(5)科学家也可以选择合适孔径大小的“膜”得到纯净的水,为防止可溶性的阳离子通过“膜”,除了让“膜”的孔径略小于阳离子的粒径,还可以让膜带 性(填“正电”或“负电”)。
(6)煮沸可以降低水的硬度,若水壶长时间使用,底部会有水垢,为测定水垢的成分,设计如图所示装置进行分析(夹持仪器已略去)。
【查阅资料】
Ⅰ.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
Ⅱ.碳酸钙、氢氧化镁在高温的条件下均会分解成两种氧化物。
Ⅲ.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
反应前 反应后
装置B/g 102.50 102.86
装置C/g 106.50 106.94
①若C中试剂为澄清石灰水,则能证明水垢中含有碳酸钙和氢氧化镁的现象为 。
②若C中试剂为氢氧化钠溶液,取样品4g,加热,充分反应。称取反应前后B、C装置的质量如表2所示,则样品中碳酸钙的质量分数为 。
③从装置和操作的角度,评价该方法测得样品中碳酸钙的质量分数是否准确,并说明理由 。
31.(2023下·安徽淮南·九年级校考阶段练习)还原剂与金属氧化物的反应是中学化学学习中的重要内容。某小组以“木炭还原氧化铜实验”开展项目式学习。
【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应
(1)如图,该实验的现象为 。
(2)图中酒精灯上网罩的作用是 。
(3)写出该反应的化学方程式 。
【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应
小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO,认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用下图装置开展研究。
步骤1:打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间。
步骤2:关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应。
步骤3:熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通入一段时间氮气。
【方案一】从定性观察角度判断
(4)若B中澄清石灰水变浑浊,D处的气体被点燃,则木炭与氧化铜反应生成的气体为 。
(5)实验开始前、后通入氮气的原因是 。
【方案二】从定量计算角度判断
(6)取一定量碳粉和8g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
反应前的质量 反应后的质量
A(玻璃管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+混合液) m3 m4
①若生成的气体为CO2,则理论上(m4-m3) (m1-m2)(填“>”、“<”或“=”)。
②若生成的气体为CO2和CO混合气体且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是 。
参考答案:
1.A
【详解】A. 碳海绵具有吸附性,不是与吸入的石油发生化学反应,故选项说法错误;
B.水的密度是1 mg/cm3,碳海绵密度仅0.16mg/cm3,比水小,故选项说法正确;
C. 碳海绵的主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),具有可燃性,碳海绵充分燃烧会产生二氧化碳,故选项说法正确;
D. 碳海绵具有具有疏松多孔的结构,弹性好,对石油有很强的吸附能力(不吸水),将吸入的石油挤出后仍可恢复原状,则碳海绵可重复使用,故选项说法正确。
故选:A。
2.A
【详解】A、单质碳化学性质稳定,因此档案资料常用碳素墨水书写,可保存时间长,正确;
B、原子和分子均是构成物质的微观粒子,但对于由分子构成的物质,分子保持物质的化学性质,对于由原子构成的物质,原子保持物质的化学性质,错误;
C、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,则含有氧元素的物质不一定为氧化物,错误;
D、 元素符号右下角的数字表示一个分子中的原子的个数,故H2O中的“2”表示一个水分子中有2个氢原子,错误。
故填:A。
3.C
【详解】A、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,M点时,碳和氧化铜部分反应,故M点对应的固体有碳、氧化铜、铜共3种,不符合题意;
B、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,N点时,碳和氧化铜恰好完全反应,此时固体为铜,故固体为红色,不符合题意;
C、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则固体中铜元素的质量不变,由于生成了气体,故固体的质量减小,故0~t2min内,固体中铜元素的质量分数逐渐增大,待完全反应后,不再变化,符合题意;
D、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则反应后产生气体的总质量为(a-b)g,不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A、通电后灯泡发亮,可以说明石墨具有导电性,故选项A正确;
B、冷碟子上有黑色物质,该黑色物质是炭黑,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,说明蜡烛中含有碳元素,故选项B正确;
C、空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%,进入集气瓶中的水约占其容积的五分之一,剩余的气体主要是氮气,氮气不可燃,也不支持燃烧,故选项C正确;
D、只有氧气的含量达到一定浓度才能使带火星的木条复燃,所以带火星的小木条熄灭,不能说明集气瓶中没有氧气,故选项D错误;
故选:D。
5.A
【详解】A、烧杯中的澄清石灰水变浑浊证明石蜡燃烧有二氧化碳生成,因此可以证明石蜡中有碳元素,能够达到实验目的;
B、带火星的木条能够检验纯氧,呼出气体和空气的氧气含量都不能让燃着的木条复燃,因此带火星的木条不能比较呼出气体和空气,不能达到实验目的;
C、过滤能够除去溶液中的难溶物,氯化钠属于可溶物不能用过滤的方式除杂,不能达到实验目的;
D、碳酸钠粉末与盐酸反应能够产生二氧化碳气体,此装置中没有密闭环境,因此不能证明质量守恒。不能达到实验目的;
故选A。
6.A
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,正确;
B、向锥形瓶中加入石灰石的方法是应该先将锥形瓶横放,再用镊子夹持石灰石放到瓶口,然后将锥形瓶慢慢树立起来,使石灰石缓缓落到瓶底, 错误;
C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,不能用于制取CO2,错误;
D、二氧化碳的密度比空气的大,气体应从长导管通入,将空气从短导管排出,错误。
故选A。
7.A
【详解】A、检查装置的气密性时,上下移动c管,导致左侧装置内气压和外接大气压不同,观察b、c管中是否有稳定的液面差,如形成的液面差稳定,则说明左侧装置和外界不连通,装置气密性良好,故A说法不正确;
B、因为稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,所以不能用稀硫酸代替盐酸,故B说法正确;
C、石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应产生的二氧化碳进入b管,使得b管内压强增大,故C说法正确;
D、a导管可以平衡试管和分液漏斗内压强,使分液漏斗内气压和试管内气压相同,便于液体流下,故D说法正确;
故选:A。
8.B
【详解】A.向澄清石灰水中通入二氧化碳无明显现象,可能是石灰水变质,变为了碳酸钙,液体变成了水,选项分析合理。
B.铁丝没有制成螺旋状只会影响反应的剧烈程度和持续时间,不会造成集气瓶瓶底炸裂,瓶底炸裂可能是因为没有在瓶底放水或者细砂,选项分析不合理;
C.过滤实验得到滤液仍旧浑浊,可能是滤纸破损,造成部分液体没经过滤沿破损处流入过滤器,选项分析合理;
D.装置漏气,可能造成制取氧气时,始终收集不到气体,选项分析合理。
故选:B。
9.C
【详解】A、为了将二氧化碳中混入的一氧化碳除去,不能点燃,因为二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,一氧化碳hi不会燃烧的,故A错误;
B、二氧化碳能与澄清石灰水的溶质氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳不与澄清石灰水反应,则将混合气体通过足量的澄清石灰水,反而会把原物质二氧化碳除去,不符合除杂原则,故B错误;
C、将混合气体通过灼热的氧化铜粉末,一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能够除去杂质,且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故C正确;
D、由于分子是在不断地运动,将集气瓶口朝上,一氧化碳和二氧化碳均会逸散到空气中,不能达到除杂目的,故D错误;
故选:C。
10.B
【详解】A、活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,工业中可利用活性炭脱色以制白糖,故选项说法正确;
B、二氧化碳溶于水生成碳酸,所以二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红,故选项说法错误;
C、一氧化碳、碳都具有还原性能还原氧化铜,故选项说法正确;
D、二氧化碳和一氧化碳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B。
11.B
【详解】A、把带火星的木条伸入盛有无色气体的集气瓶中,木条复燃,氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃,该气体是氧气,故选项说法正确;
B、将无色气体通入灼热的氧化铜中,黑色固体变红色,说明气体具有还原性,该气体不一定是一氧化碳,也可能是氢气等,故选项说法错误;
C、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成氧气,故选项说法正确;
D、木炭在空气中燃烧,发出红光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,故选项说法正确。
故选B。
12.(1)
(2)CaO
(3)减小
(4)不能,流程最后得到的固体B为固态二氧化碳即干冰,所以流程并没减少二氧化碳,只是改变了CO2的状态
【详解】(1)工厂废气中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以吸收塔中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,所以固体A为氧化钙,其化学式为:CaO;
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔减小;
(4)上述流程不能减少自然界中CO2,是因为流程最后得到的固体B为固态二氧化碳即干冰,所以流程并没减少二氧化碳,只是改变了CO2的状态。
13.(1)Na+和Cl-
(2) 蒸馏 能耗大、成本高
(3)水分子
(4)A
(5)淘米的水用来浇花/洗菜的水用来冲马桶等等
【详解】(1)海水中含有大量氯化钠,氯化钠由钠离子和氯离子构成,其离子符号为:Na+、Cl-;
(2)水热分离时利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,该净水方法是蒸馏,限制热分离法大规模应用的原因是此方法能耗大、成本高;
(3)由图2可知水分子可以穿过石墨烯海水淡化膜而其它离子不可以穿过,石墨烯海水淡化膜淡化海水的过程从微观角度看,该过程允许水分子通过;
(4)A、石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质,都由碳元素组成的,故选项说法正确;
B、石墨烯、金刚石由碳原子构成, C60由分子构成,故选项说法错误;
C、石墨烯、金刚石和 C60属于碳单质,都由碳元素组成,但是碳原子的排列方式不同,物理性质由差异,故选项说法错误;
D、对海水加压,只有水分子透过分离膜而各种离子不能透过,从而得到淡水,所以膜分离技术将不溶性固体、可溶性固体和水分离,故选项说法错误;
故选:A;
(5)保护水资源可以节约用水,可以防止水污染,所以可以一水多用,例如淘米的水用来浇花,洗衣服的水用来冲厕所等,生活污水净化处理后再排放等。
14.(1)单质
(2)碳原子的排列方式不同
(3)A
(4)电子领域
(5)B
【详解】(1)石墨烯是从石墨中分离出单层的石墨片,它全部由碳元素组成,属于单质,故填写:单质。
(2)石墨烯和金刚石都是由碳原子构成,但是两物质的碳原子排列方式不一样,则物理性质有差异,石墨烯有良好导电性,而金刚石却没有导电性,故填写:碳原子的排列方式不同。
(3)石墨中碳原子为层状排列,每一层内碳原子排列成正六边形,一个个正六边形排列成平面网状结构,石墨烯是从石墨中分离出单层的石墨片,结合图示可知,A选项符合,故填写:A。
(4)根据石墨烯在不同领域的应用分布图可知,石墨烯在电子领域应用占比最高,故填写:电子领域。
(5)A.石墨烯是世界上导电性最好的材料,则可以用于制作电池的电极,故选项说法正确,不符合题意;
B.石墨烯是由碳原子构成,属于碳单质,碳在常温下化学性质稳定,故选项说法错误,符合题意;
C.“全碳气凝胶”是吸油能力最强的材料之一,吸收量可高达自身质量的900倍,则可处理海上石油泄漏,故选项说法正确,不符合题意,故填写:B。
15.(1)碳原子排列方式不同
(2)强
(3)BCD
(4)
【详解】(1)石墨烯与金刚石都为碳单质,但由于碳原子排列方式不同,则它们的物理性质差异很大;
(2)由题文中的图2可知,菌体种类相同时,石墨烯—棉混纺纱面料的抑菌率均强于棉混纺纱面料;
(3)A、由图2可知,面料的抑菌率与面料种类、菌体种类均有关,故A不符合题意;
B、在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,故B符合题意;
C、由材料可知,抑菌率越高,表明抗菌性能越强,故C符合题意;
D、由题文“5G平板电脑创新搭载了3D石墨烯散热技术”,故D符合题意;
故选BCD。
(4)甲烷在高温、催化剂的条件下分解制取石墨烯,同时产生氢气,故方程式为:。
16.(1)
(2) 过滤 玻璃棒 引流
(3)分离液态空气
【详解】(1)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)由流程可知,通过操作a可将固液分离,则其名称为过滤;
过滤时所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
其中玻璃棒的作用为引流。
(3)工业上利用氮气和氧气的沸点不同,可用分离液态空气的方法获得氮气。
17.(1)+2
(2)CD
(3)
(4)氯化氢
【详解】(1)HSiCl3中氢元素的化合价为+1,Cl的化合价为-1,设:硅元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有:(+1)+x+(-1)×3=0,x=+2,硅元素的化合价为+2;
(2)A、地壳中各元素及含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙,地壳中含量最高的元素是氧元素,不是硅元素,错误;
B、根据流程图可知,反应Ⅱ是粗硅和HCl在250℃下反应生成SiHCl3和H2,该反应的反应物和生成物都是两种物质,不属于分解反应,错误;
C、反应Ⅲ中的氢气、硅在高温条件下都能与氧气反应,需要在无氧环境下进行,正确;
D、一氧化碳具有还原性,反应I生成的一氧化碳可用于冶金工业,正确。
故选CD;
(3)粗硅的主要成分是Si,反应Ⅰ是二氧化硅与碳在高温条件下生成硅和CO,反应的化学方程式为: ;
(4)生产流程中的氯化氢在流程中既是反应物又是生成物,可以被循环利用。
18.(1)长颈漏斗
(2)节能,操作简单
(3) m
(4) 排水法 将带火星的木条放在伸入试管,木条复燃,说明是氧气
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)A装置适用与反应物为固体与液体,不需要加热的反应,B装置适用于反应物为固体,需要加热的反应,A装置比用B装置制取O2好,因为A装置不需要加热,操作更简便,故填:节能,操作简单;
(3)实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为,二氧化碳的密度比空气大,实验室用C装置收集二氧化碳,则气体应从装置C的m端进入,故填:、m;
(4)放在阳光下一段时间,水草进行光合作用,生成氧气,漏斗收集到产生的气体导于试管中,试管中水被排出,收集到氧气,这种收集方法叫排水法,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是,将带火星的木条伸入收集到的气体中,木条复燃,说明是氧气,故填:排水法、将带火星的木条放在伸入试管,木条复燃,说明是氧气。
19.(1)试管
(2)
(3) 防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出 CO2能溶于水且能与水反应 澄清石灰水
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为试管,故填:试管;
(2)A装置适用于固体加热反应制取氧气,试管口没有塞棉花,故适用于氯酸钾加热制取氧气,即氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)实验室若用B制取二氧化碳,长颈漏斗插入液面内的原因是防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出;E装置为排水法收集气体,二氧化碳能够溶于水,且能与水反应,因此不能用E收集二氧化碳;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,因此实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,故填:防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出;CO2能溶于水且能与水反应;澄清石灰水。
20.(1)铁架台
(2) BD/DB CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3) 可以控制反应的发生与停止 A
【详解】(1)图中仪器①名称:铁架台。
(2)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,二氧化碳密度大于空气,可用向上排空气法收集,选择的制取装置是BD;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,氧气密度大于空气,也可用向上排空气法收集,选择的制取装置也可能是BD,实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生和收集装置的组合为BD;用该装置制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)在装置F中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,该装置的优点是可以控制反应的发生与停止。
A、ab段装置中的压强逐渐增大,该阶段是关闭活塞后,气体不能导出,装置内气体增多,压强逐渐增大,试管中液面逐渐下降,说法错误;
B、bc段装置中的压强不变,是关闭活塞后石灰石与稀盐酸脱离接触,不再生成气体,装置中的压强不变,说法正确;
C、c点后,装置中的压强迅速降低,对应操作是打开活塞,装置中的气体导出,是的装置中的压强迅速减小,说法正确;
D、根据C选项的分析可知,cd段二氧化碳输出,说法正确。
故选A。
21.(1) 将带火星的木条放在导管b的右端口,木条复燃,证明氧气已收集满
(2) 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 可以控制反应的速率
(3)BD/BE/CD/CE
【详解】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:,若用装置E收集氧气,氧气密度比空气大,则氧气从a端通入,氧气具有助燃性,验满的方法是将带火星的木条放在导管b的右端口,木条复燃,证明氧气已收集满;
(2)实验室使用装置B制取气体时要把长颈漏斗下端伸入液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;若用装置C代替B制取气体,C装置可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
(3)实验室通常用硫化亚铁固体(FeS)与稀硫酸液体在常温下反应制取硫化氢,该反应为固液常温型,发生装置可选择B或C,硫化氢密度比空气大,且能溶于水,只能选择向上排空气法收集,故收集装置可选择D或E。
22.(1)
(2)AB
(3) 是 反应物受热均匀,可获得持续稳定的高温
(4)反应物比例
(5)1:10-1:11
(6)试管中原来含有空气,木炭与空气中的氧气在加热条件下反应会生成二氧化碳
【详解】(1)木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,故填:。
(2)图Ⅰ中实验现象为①中黑色粉末变成红色,②中澄清的石灰水变浑浊,生成二氧化碳气体为实验结论。故填:AB。
(3)实验时,将反应混合物夯实于试管底部,调节酒精灯外焰完全包围试管的下部,设计是更好,理由是:反应物受热均匀,可获得持续稳定的高温。故填:是;反应物受热均匀,可获得持续稳定的高温。
(4)由实验数据分析,除温度外,影响实验结果的因素是反应物比例,故填:反应物比例。
(5)从产物分析,该反应混合物的最佳比例范围是1:10-1:11,因为该范围反应较完全,生成亮红色网状铜块。故填:1:10-1:11。
(6)不能把石灰水变浑浊作为木炭跟反应的充分证据,原因是:试管中原来含有空气,木炭与空气中的氧气在加热条件下反应会生成二氧化碳,故填:试管中原来含有空气,木炭与空气中的氧气在加热条件下反应会生成二氧化碳。
23.(1)
(2)测量排出的水的体积,进而得出收集到的二氧化碳的体积
(3)在水中加入少量的植物油
(4) 在其他条件相同的情况下,温度越高,反应速率越快 ①②/③④
(5) 盐酸浓度 取等质量、等颗粒大小的石灰石,放入等体积、不同浓度的盐酸中,在相同温度下进行反应,比较反应的快慢(合理即可)
【详解】(1)石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙和水以及二氧化碳,对应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)实验装置还要增加 量筒,其作用是测量排出的水的体积,进而得出收集到的二氧化碳的体积;
(3)实验中为了减少因二氧化碳溶解在水中导致的误差,我们可以采取的措施是在水中加入少量的植物油,以隔绝二氧化碳与水接触;
(4)实验中①③的温度不同,其他的量均相同,故通过实验中①③对比,得出的结论是在其他条件相同的情况下,温度越高,反应速率越快;①②(或③④)石灰石的颗粒大小不同,气体条件均相同,故若比较石灰石颗粒大小对该反应的影响,可以通过实验①②(或③④)对比。
(5)其他条件相同,盐酸的浓度越大,反应速率越快,故影响石灰石与稀盐酸反应速率的因素还可能有盐酸浓度,实验验证步骤为取等质量颗粒大小相同的石灰石,放入等体积不同浓度的盐酸中,在相同温度下进行反应,比较快慢。
24.(1)
(2)随着氧化铜和木炭粉质量的增大,产生的一氧化碳的质量更多(合理即可)
(3)除去装置中的空气,防止影响实验结果
(4)二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳
(5)
【详解】(1)铜和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则试管中②发生反应的化学方程式是。
(2)由图可知,随着氧化铜和木炭粉的质量比越小,生成的一氧化碳的质量越多,且三个实验中生成的二氧化碳的质量也不同。
(3)由于空气中含有二氧化碳和氧气,一氧化碳能和氧气反应,则点燃酒精喷灯前,向装置内充入氮气,可除去装置中的空气,防止对实验结果的影响。
(4)由于碳和二氧化碳在高温条件下会反应生成一氧化碳,则CO2的量出现了下降趋势。
(5)Cu2O和硫酸反应生成铜和硫酸铜,且根据反应前后原子的种类和个数不变,则生成物中应还含有氢、氧元素的物质,则为水,反应的化学方程式为:。
25.(1)解:设该石灰石样品中CaCO3的质量为x
所以该石灰石样品中CaCO3的质量分数=
答:该石灰石样品中CaCO3的质量分数为83.3%。
(2)稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,着附在碳酸钙表面阻碍了反应的进行
【详解】(1)见答案。
(2)本实验不可以用稀硫酸代替稀盐酸的理由是:稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,着附在碳酸钙表面阻碍了反应的进行。
26.解:烧杯中NaOH溶液增重4.4g即为生成二氧化碳的质量,设鸡蛋壳样品中碳酸钙质量为x,
x=10g
则鸡蛋壳中碳酸钙质量分数为
答:鸡蛋壳样品中碳酸钙质量分数为80%。
【详解】见答案。
27.(1)4.4
(2)解:设12.5g这种石灰石中碳酸钙的质量为x,
x=10g
答:12.5g这种石灰石中碳酸钙的质量为10g。
(3)B
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,根据质量守恒定律,反应后锥形瓶中物质总量的减少就是产生二氧化碳气体的质量:12.5g+20g×4-88.1g=4.4g;
(2)见答案;
(3)A、实验开始时锥形瓶内含有少量空气,不影响反应后装置质量的变化,不会导致样品中碳酸钙质量分数测量值偏大,错误;
B、锥形瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出,使得反应后装置质量减少更多,导致计算得出碳酸钙质量偏大,样品中碳酸钙质量分数测量值偏大,正确;
C、反应结束后,锥形瓶内的二氧化碳残留,使得反应后装置质量减少偏小,导致计算得出碳酸钙质量偏小,样品中碳酸钙质量分数测量值偏小,错误;
故选:B。
28.(1)无
(2)生成二氧化碳的质量为370g-363.4g=6.6g。
设:该补钙剂中碳酸钙的质量为x。
x=15g。
答:该补钙剂中碳酸钙的质量为15g。
【详解】(1)由于是让生成的二氧化碳跑掉,借助质量变化求算生成的二氧化碳的质量,该实验中,装置的气密性对测定结果没有影响。
(2)详见答案。
29.(1)解:被还原的固体为氧化铜,设参加反应的氧化铜的质量为
答:参加反应的氧化铜的质量为 160 g。
(2)B
【详解】(1)详见答案。
(2)根据可知,木炭与氧化铜的质量比=12:160=3:40。由于试管中氧气消耗部分碳,碳过量有利于氧化铜完全反应。所以木炭与氧化铜的最佳质量比为3:32。故填:B。
30.(1) 除去水中的难溶性杂质 难溶性杂质的颗粒直径大于滤纸的孔径
(2) 疏松多孔 0.5mm~0.6mm
(3)经某型号的“膜”分离得到的水的导电性大于蒸馏水
(4)蒸馏
(5)正电
(6) B中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水变浑浊 25% 不准确。会有少量二氧化碳留在装置中(合理即可)
【详解】(1)步骤①中明矾溶于水后生成的胶状物能吸附杂质,其作用是除去水中的难溶性杂质;滤纸可以分离水中难溶性杂质的原因:难溶性杂质的颗粒直径大于滤纸的孔径,难溶性杂质的颗粒留在滤纸上,小于滤纸的孔径物质随液体流下,形成滤液;
(2)活性炭可以吸附水中的颜色和异味,是因为其具有疏松多孔结构。根据表格中数据可知,在去除沙粒等难溶性的物质后,若只除去水中常见染料分子,可以选择孔径范围在0.5mm~0.6mm的“膜”;
(3)根据图像得出结论,目前的液体不是纯净的水,原因是经某型号的“膜”分离得到的水的导电性大于蒸馏水;
(4)实验室得到蒸馏水的方法是蒸馏;
(5)同种电荷相互排斥,阳离子带正电,为防止可溶性的阳离子通过“膜”,除了让“膜”的孔径略小于阳离子的粒径,还可以让膜带正电性;
(6)①碳酸钙高温分解生成水和氧化钙,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;氢氧化镁加热会分解成两种氧化物,根据质量守恒定律和氧化物的概念可知,氢氧化镁分解生成氧化镁和水,无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;若C中试剂为澄清石灰水,则能证明水垢中含有碳酸钙和氢氧化镁的现象为B中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水变浑浊;
②装置C增加的质量为碳酸钙高温分解产生的二氧化碳质量,二氧化碳质量=106.94g-106.50g=0.44g。
设:碳酸钙的质量为x。
x=1g。
样品中碳酸钙的质量分数=;
③从装置和操作的角度,该方法测得样品中碳酸钙的质量分数不准确。会有少量二氧化碳留在装置中(合理即可)。
31.(1)试管内黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
(2)集中火焰,提高温度
(3)
(4)一氧化碳和二氧化碳
(5)实验前排净装置内空气,实验后防止液体倒流
(6) = 0.6g
(2)碳和氧化铜反应需要高温条件,酒精灯上网罩可以集中火焰,提高温度。
(3)碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,B中澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳。D处的气体被点燃说明有可燃性气体一氧化碳生成。所以木炭与氧化铜反应生成的气体为一氧化碳和二氧化碳。
(5)空气中含有氧气能与碳反应生成二氧化碳和一氧化碳,且空气和一氧化碳混合受热可能发生爆炸,所以需要排净装置内的空气。反应后撤走酒精灯装置内气体冷却收缩,为防止液体倒流入试管导致试管炸裂需要通入氮气。所以实验开始前、后通入氮气的原因是实验前排净装置内空气,实验后防止液体倒流。
(6)①化学反应前后物质的总质量不变,所以A内减少的质量与BC内增加的质量相等,所以理论上(m4-m3)=(m1-m2)。
②可利用极值法,分别算出8g氧化铜与碳反应生成二氧化碳、一氧化碳需要的碳质量,参加反应的碳粉的质量m的取值范围在这两个质量之间且不能相等。
假设全部生成一氧化碳:根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变,一氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等,一氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等,所以参加反应的碳粉的质量为。
假设全部生成二氧化碳:根据质量守恒定律反应前后元素种类和质量不变,二氧化碳中氧元素的质量与氧化铜中氧元素的质量相等,二氧化碳中碳元素的质量与参加反应的碳中碳元素的质量相等,所以参加反应的碳粉的质量为。
所以0.6g