2024年湖南省初中升學(xué)考試化學(xué)專題復(fù)習(xí)主題5碳和碳的氧化物（綜合）

第二批14．[2023·威海]“碳中和”，我們一直在行動(dòng)我國宣布在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，“碳封存”與“碳轉(zhuǎn)化”是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)不可或缺的重要技術(shù)選擇。（1）“碳封存”2023年6月1日，我國首個(gè)海上二氧化碳封存示范工程項(xiàng)目成功投入使用，填補(bǔ)了我國海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。該技術(shù)是將油井開采產(chǎn)生的油氣混合物注入高碳分離器，再將分離出的二氧化碳通入壓縮機(jī)加壓和干燥，使其變成介于氣態(tài)和液態(tài)之間的超臨界狀態(tài)。超臨界狀態(tài)二氧化碳密度高，接近液態(tài)二氧化碳；粘度小，流動(dòng)快，接近氣態(tài)二氧化碳。①從微觀角度分析二氧化碳易被壓縮的原因：。②為了防止對(duì)輸送管道內(nèi)部造成腐蝕，輸送超臨界二氧化碳的管道材料采用不銹鋼或低鉻鋼等，同時(shí)對(duì)二氧化碳進(jìn)行干燥處理。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示二氧化碳需要干燥的原因：。低鉻鋼屬于（填序號(hào)）。A.純凈物B.混合物C.復(fù)合材料D.金屬材料③下列對(duì)超臨界二氧化碳的理解正確的是（填序號(hào)）。A.超臨界二氧化碳與二氧化碳的組成不同B.超臨界二氧化碳容易燃燒C.同等條件下，超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳更大D.超臨界二氧化碳存在于特定的條件下，條件改變，狀態(tài)改變（2）“碳轉(zhuǎn)化”利用二氧化碳資源開發(fā)化工原料，合成化工產(chǎn)品，有著廣闊的前景。①二氧化碳與氨氣在一定條件下可以合成尿素[CO（NH2）2]，同時(shí)生成水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②在一定條件下，利用新型電解裝置將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸（HCOOH），化學(xué)方程式為2CO2+2H2O2HCOOH+X，X的化學(xué)式為。③從物質(zhì)類別角度分析，①和②兩個(gè)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了的轉(zhuǎn)化。（3）碳中和，人人參與，低碳生活從我做起，你的低碳行動(dòng)是（寫一條即可）?！敬鸢浮?1)①氣態(tài)二氧化碳分子間隔很大，容易被壓縮②CO2+H2O=H2CO3BD③CD(2)①CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O②O2③從無機(jī)物到有機(jī)物(3)植樹(或騎自行車、節(jié)約用電等，合理即可)【解析】（1）①二氧化碳易被壓縮，是因?yàn)闅鈶B(tài)二氧化碳分子間隔很大，容易被壓縮。②二氧化碳需要干燥，是因?yàn)槎趸寄芘c水反應(yīng)生成碳酸，化學(xué)方程式為CO2+H2O=H2CO3，碳酸顯酸性，會(huì)對(duì)輸送管道內(nèi)部造成腐蝕；低鉻鋼是鐵的合金，屬于金屬材料。③超臨界二氧化碳與二氧化碳的組成相同；超臨界二氧化碳由二氧化碳分子構(gòu)成，二氧化碳不易燃燒；超臨界狀態(tài)二氧化碳密度高，粘度小，流動(dòng)快，故同等條件下，超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳更大；將油井開采產(chǎn)生的油氣混合物注入高碳分離器，再將分離出的二氧化碳通入壓縮機(jī)加壓和干燥，使其變成介于氣態(tài)和液態(tài)之間的超臨界狀態(tài)，故超臨界二氧化碳存在于特定的條件下，條件改變，狀態(tài)改變。（2）①二氧化碳與氨氣在一定條件下可以合成尿素[CO（NH2）2]，同時(shí)生成水，化學(xué)方程式為CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類與數(shù)目不變，則X的化學(xué)式為O2。③從物質(zhì)類別角度分析，①中反應(yīng)物都是無機(jī)物，生成的尿素屬于有機(jī)物，②中反應(yīng)物都是無機(jī)物，生成的甲酸屬于有機(jī)物，故①和②兩個(gè)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了從無機(jī)物到有機(jī)物的轉(zhuǎn)化。（3）碳中和，人人參與，低碳生活從我做起，低碳行動(dòng)有植樹、乘坐公共交通工具、節(jié)約用電等。15.[2023·赤峰]化學(xué)的基本特征是研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)。試從科學(xué)家認(rèn)識(shí)物質(zhì)的視角認(rèn)識(shí)CO2。（1）分類角度：CO2屬于_______（填“單質(zhì)”“氧化物”或“有機(jī)物”）。（2）微觀角度：我國研制的一種新型催化劑可將CO2和H2轉(zhuǎn)化為甲烷（CH4）和X。該反應(yīng)的微觀示意圖如下圖所示，請(qǐng)你畫出X分子的微觀示意圖：（3）性質(zhì)角度：三百多年前，人們發(fā)現(xiàn)一些洞穴內(nèi)有一種能使燃燒的木柴熄滅的氣體，后來該氣體被證實(shí)是CO2。據(jù)此推測(cè)CO2具有的性質(zhì)是_______。（4）應(yīng)用角度：可用如圖所示方法自制汽水來消暑解熱。制取汽水時(shí)，NaHCO3與檸檬酸反應(yīng)生成檸檬酸鈉、二氧化碳和水。打開汽水瓶蓋時(shí)，汽水會(huì)自動(dòng)噴出來，說明氣體在水中的溶解度與_______有關(guān)。（5）環(huán)保角度：促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的根本對(duì)策是控制CO2的排放量。請(qǐng)你提出一項(xiàng)可行措施_______?！敬鸢浮浚?）氧化物（2）（3）不可燃，不助燃（4）壓強(qiáng)（5）減少化石燃料的燃燒（合理即可）【解析】（1）二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的氧化物。（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，故X是水，其微觀示意圖為。（3）二氧化碳能使燃著的木柴熄滅，則可推測(cè)出二氧化碳不可燃不助燃。（4）打開汽水瓶蓋時(shí)，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，汽水會(huì)自動(dòng)噴出來，說明氣體在水中的溶解度與壓強(qiáng)有關(guān)，壓強(qiáng)減小，氣體物質(zhì)的溶解度減小。（5）減少化石燃料的燃燒，開發(fā)新能源等均可減少二氧化碳的排放。23.[2023·龍東]國家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國大會(huì)上宣布：中國二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為達(dá)成這一目標(biāo)，一方面要減少碳排放，另一方面要盡量吸收不可避免的碳排放。（1）大氣中的CO2主要來自化石燃料的燃燒，化石燃料屬于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）隨著全球能源使用量的增加，化石燃料日趨枯竭，在人們擔(dān)心化石能源將被耗盡的時(shí)候，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量可燃燒的“冰”一一“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物。甲烷在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式_______。（3）發(fā)展“低碳”經(jīng)濟(jì)，提倡“低碳生活”，已成為社會(huì)發(fā)展的總趨勢(shì)。下列做法有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”的是_______（填字母）。A.能源結(jié)構(gòu)向多元清潔和“低碳”方向轉(zhuǎn)型B.發(fā)展公共交通事業(yè)，提倡綠色出行C.退耕還林，大力植樹造林【答案】（1）不可再生（2）（3）ABC【解析】（1）化石燃料屬于不可再生能源。（2）甲烷在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）能源結(jié)構(gòu)向多元清潔和低碳方向轉(zhuǎn)型，可以減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”；發(fā)展公共交通事業(yè)，提倡綠色出行，可以減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”；退耕還林，大力植樹造林，植物光合作用可吸收二氧化碳，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”。21．[2023·宜昌]探究二氧化碳的制取和性質(zhì)。

(1)如圖Ⅰ，觀察到的現(xiàn)象是__________________。(2)用木炭還原氧化鐵也可得到二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。(3)上述兩個(gè)反應(yīng)都可得到二氧化碳，但實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是________________________。小文同學(xué)用圖Ⅱ裝置制取二氧化碳，請(qǐng)指出該裝置的兩處錯(cuò)誤：①__________________；②__________________。(4)如圖Ⅲ，向充滿二氧化碳的軟塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是______，由此可知，二氧化碳的性質(zhì)是__________________。在一支試管中倒入少量塑料瓶中的液體，滴加幾滴紫色石蕊溶液，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是______________________________?！敬鸢浮?1)劇烈燃燒，發(fā)白光，放熱(2)3(3)CaCO3+2HCl=CaCl2(4)軟塑料瓶變癟二氧化碳能溶于水紫色石蕊溶液變紅【解析】（1）木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒，發(fā)白光，放熱。（2）木炭在高溫條件下與氧化鐵反應(yīng)生成二氧化碳和鐵，化學(xué)方程式是3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑。（3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇的藥品為大理石或石灰石與稀鹽酸，大理石（或石灰石）的主要成分碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；用圖Ⅱ裝置制取二氧化碳，裝置中的錯(cuò)誤是長(zhǎng)頸漏斗沒有形成液封，會(huì)導(dǎo)致氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出；二氧化碳的密度大于空氣，不能用向下排空氣法收集25．[2023·河南]碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質(zhì)是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。(1)如圖是碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中x的數(shù)值為_____。(2)碳元素可組成多種單質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是_____(填序號(hào))。a．金剛石的硬度很大b．每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的c．石墨的導(dǎo)電性良好d．金剛石、石墨和C60里碳原子排列方式相同(3)CO和CO2均屬于碳的氧化物。下列圖示中，A是CO還原Fe2O3的部分實(shí)驗(yàn)裝置，B是探究CO2性質(zhì)的趣味實(shí)驗(yàn)裝置。①寫出裝置A中CO還原Fe2O3的化學(xué)方程式____________________；從環(huán)保角度考慮，寫出一種尾氣處理的方法_____。②裝置B中，注入濃NaOH溶液后，可觀察到氣球逐漸脹大，請(qǐng)分析原因_____。(4)實(shí)驗(yàn)室制取CO2等常見氣體的相關(guān)裝置如下圖所示。①實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取干燥的CO2，所需裝置從左到右的正確連接順序?yàn)開____接_____接_____(填字母)。②用①中裝置，選擇過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。(5)現(xiàn)用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取4.4g二氧化碳，理論上需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是多少？【答案】(1)4(2)d(3)①Fe2O3+3②CO2被濃NaOH溶液吸收，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，外界大氣壓大于瓶?jī)?nèi)的氣壓，使氣球脹大(4)①BEC②2(5)解：設(shè)理論上需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是x。2答：理論上需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是73g?！窘馕觥浚?）原子中，質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)，則6=2+x，x=4。（2）金剛石是天然存在的最硬物質(zhì)，金剛石的硬度很大；C60由C60分子構(gòu)成，每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的；石墨的導(dǎo)電性良好；金剛石、石墨和C60里碳原子排列方式不同。（3）①一氧化碳與氧化鐵高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2；尾氣中可能含有未反應(yīng)完的一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾氣處理的方法可以是用一燃著的酒精燈放在尾氣處理處，將尾氣點(diǎn)燃。②氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，瓶?jī)?nèi)的氣體被消耗，瓶?jī)?nèi)氣壓小于外界大氣壓，氣球變大。（4）①實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取干燥的CO2，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，所以發(fā)生裝置選B；濃硫酸具有吸水性，且濃硫酸不與二氧化碳反應(yīng)，用E裝置干燥二氧化碳；二氧化碳密度比空氣大，收集二氧化碳用向上排空氣法，第一批10．[2023·衡陽]有關(guān)碳及碳的氧化物的說法中，正確的是（）A．碳的單質(zhì)都是黑色B．植物光合作用可將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃．CO和CO2D．金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，它們的相互轉(zhuǎn)化是物理變化【答案】B【解析】碳的單質(zhì)不一定都是黑色的，如金剛石是無色透明的；植物的光合作用吸收二氧化碳，釋放出氧氣，可將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镺2；由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，CO和CO2的組成元素相同，但它們的分子構(gòu)成不同，因此二者的化學(xué)性質(zhì)不相似；石墨和金剛石都是碳單質(zhì)，但是屬于兩種不同的物質(zhì)，所以它們的相互轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。7.[2023·郴州]關(guān)于碳及其化合物的說法正確的是（）A.一氧化碳有還原性，沒有毒性B.二氧化碳是一種污染性氣體C.含碳酸根或碳酸氫根離子的鹽都能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏wD.活性炭具有吸附性，木炭沒有吸附性【答案】C【解析】一氧化碳有還原性，也有毒性，一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而阻止了血紅蛋白與氧氣的結(jié)合，使機(jī)體缺氧，造成中毒；二氧化碳是空氣的成分，不是污染性氣體；含有碳酸根離子或者碳酸氫根離子的鹽都能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳；活性炭具有吸附性，木炭也有吸附性。11．[2023·隨州]新型材料、新型能源的應(yīng)用，是人類共同關(guān)注的問題。Ⅰ.“航天新征程，十六問蒼穹”。北京時(shí)間2023年5月30日9時(shí)31分，搭載神舟十六號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。請(qǐng)回答下列問題。(1)鈦和鈦合金具有很多優(yōu)良的性能，廣泛用于火箭、航天飛機(jī)等。鈦和鈦合金屬于_________(填“金屬材料”或“復(fù)合材料”)。(2)肼(N2H4Ⅱ.碳元素是人類接觸和利用最早的元素之一。下圖為金剛石、石墨、和石墨烯的結(jié)構(gòu)模型，圖中小球代表碳原子。(3)金剛石、石墨和C60(4)科學(xué)家成功地從石墨中分離出單層的石墨片(也稱石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元環(huán)呈蜂窩狀的二維結(jié)構(gòu)。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和其他奇特性質(zhì)正激勵(lì)著科學(xué)家們不斷去探索。在石墨烯中，每個(gè)碳原子連接______個(gè)六元環(huán)。【答案】(1)金屬材料(2)N(3)原子排列方式不同(4)3【解析】（1）金屬材料包括合金和純金屬，鈦和鈦合金屬于金屬材料。（2）N2H4在氧氣中燃燒生成氮?dú)夂退磻?yīng)的化學(xué)方程式為N2H4+O2點(diǎn)燃N由圖可知，在石墨烯中，每個(gè)碳原子連接3個(gè)六元環(huán)。23．[2023·金華]“碳達(dá)峰”指排放量不再增加，“碳中和”指排放量與減少量相等。我國科研人員利用二氧化碳、氫氣等物質(zhì)合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如圖所示：這一技術(shù)如果能應(yīng)用和推廣，將“工廠化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。完成下列問題：（1）利用二氧化碳最終合成葡萄糖和脂肪酸的過程類似于綠色植物的________（填“呼吸作用”“光合作用”或“蒸騰作用”）。（2）下列做法有助于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)的是________。A．植樹造林

B．少用一次性筷子

C．提倡綠色出行【答案】（1）光合作用（2）ABC【解析】（1）光合作用是綠色植物利用光能把二氧化碳和水合成有機(jī)物，釋放氧氣的過程。利用二氧化碳最終合成葡萄糖和脂肪酸的過程類似于綠色植物的光合作用。（2）積極植樹造林，能保護(hù)環(huán)境，凈化空氣，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”；少用一次性筷子，能節(jié)約資源，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”；提倡綠色出行，可減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”。31．[2023·臺(tái)州]大氣中二氯化碳含量的迅速增加已被認(rèn)為是全球變暖的主要因素。（1）生物的呼吸作用、煤和石