以上特点将继续成为2015年的中考命题的方向。二氧化碳通入紫色石蕊试液后,石蕊试液变成红色的实质是二氧化碳与水反应生成的碳酸作用的结果。关于金刚石、石墨、C60三种单质的叙述错误的是()。下列说法正确的是()。经数小时后,U形管A、B两处的液面出现的情况是()。
1. 对部分碳单质的认识错误。
【例1】 (2014·甘肃兰州)同学们填写的"毕业生登记表"需要长期保存,因此书写时必须使用( )。
A. 铅笔B. 圆珠笔
C. 红墨水笔D. 碳素笔
【解析】 本题考查了碳的化学性质。A、铅笔由石墨和粘土制成,附着力差;B、圆珠笔水见光易于分解,而褪色;C、红墨水见光易于分解,而褪色;D碳素墨水的主要成分是碳,在常温下,碳的化学性质稳定,很难与其他物质发生反应,保存的时间较长,因此同学们用碳素笔填写的"毕业生登记表"能长期保存;故选D。
【答案】 D
【误区纠错】 本题的易错之处是:由铅笔由石墨制成,而石墨是碳单质性质稳定,因而用铅笔书写的字迹能长期保存,忽视了石墨因结构是分层性质有质软而导致笔迹附着力差,易擦除不易保存的特点。
2. 对物质性质的认识错误。
【例2】 (2013·江苏苏州)下列有关二氧化碳的说法正确的是( )。
A. 二氧化碳是引发酸雨的"罪魁"
B. 二氧化碳固体可用于人工降雨
C. 二氧化碳可使紫色石蕊试液变蓝
D. 二氧化碳有毒不能制作碳酸饮料
【解析】 本题考查了二氧化碳的化学性质、用途、对环境的影响。A、二氧化硫、二氧化氮是引发酸雨的"罪魁",而不是二氧化碳,故A错误;B、二氧化碳固体(即干冰)升华吸收热量,所以可用于人工降雨,故B正确;C、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸可使紫色石蕊试液变蓝,故C错误;D、二氧化碳无毒且和水反应生成碳酸,所以二氧化碳能制作碳酸饮料,故D错误。综上所述,选B。
【答案】 B
【误区纠错】 本题的易错之处是:因紫色石蕊试液中通入二氧化碳后变蓝,误认为二氧化碳可使紫色石蕊试液变蓝;因二氧化碳与水反应生成了酸性物质碳酸,误认为二氧化碳是引发酸雨的"罪魁";因二氧化碳不能供给呼吸而能使人窒息,误认为二氧化碳有毒。
名师点拨
碳和碳的化合物既是初中化学的重点,又是中考命题的一大热点,此部分知识与人类生产、生活、新科技密切相关,具体有以下几个特点:
1. C60以及单层石墨片、碳海绵等新发现的碳单质的结构、组成、分类等常作为碳知识命题的热点。
2. 结合与日常生活紧密相连的碳的化合物的化学式,考查化合物的组成、分类及根据化学式进行的相关计算。
3. CO2的性质、制取及收集方法的迁移的命题综合性较强,主要考查学生对实验原理、方法等知识的掌握程度。
4. CO的毒性及处理方法中考常考,目的是使学生对其毒性的危害性有充分地认识。
5. 碳及碳的化合物之间的相互转化关系的命题多以网络形式出现,考查学生的推理能力。
6. 化石燃料与环境保护相结合的命题,如温室效应问题,突出试题的德育功能。
7. 将课本中一些选学、阅读内容有选择性地纳入命题范围,检验学生的自学能力。
以上特点将继续成为2015年的中考命题的方向。
提分策略
本专题知识虽然比较简单,但与生活、生产联系紧密,因此要注意性质和用途之间的关系,善于运用所学知识解释、解决生产生活中的实际问题。具体注意以下几点:
1. 要清楚碳的单质和化合物的关系,可利用知识网络梳理相关知识(如下图):
【例1】 (2013·重庆)在一定条件下,下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是( )。
A. COB. CO2C. O2D. CuO
【解析】 本题考查了碳的化学性质,可根据碳具有可燃性、还原性分析解答。碳和一氧化碳不能发生化学反应,故A正确;碳具有还原性,和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,故B错误;碳具有可燃性,和氧气反应可生成二氧化碳或一氧化碳,故C错误;碳具有还原性,在高温下和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故D错误。
【答案】 A
2. 在平常的学习中,多留意与化学知识相联系的生活实际问题,并善于运用所学化学知识解释、解决此类问题。如:用铅笔粉末容易打开生锈的铁锁;打开汽水瓶盖后有大量气泡冒出;用活性炭作冰箱除味剂,特别是活性炭与水的净化相结合;古代字画年深日久仍不变色;木柴、棉花、图书馆失火各用什么灭火器;环保问题等。
【例2】 (2013·广西南宁)在公共场所,利用"活性碳 超滤膜 紫外线"组合工艺可获得直饮水,其中活性碳的主要作用是( )。
A. 还原B. 导电C. 吸附D. 消毒
【解析】 本题考查了活性炭的性质在生产和生活中的实际应用。活性碳具有吸附性,能吸附异味和色素,起吸附作用。
【答案】 C
3. 要善于运用比较的学习方法。
一氧化碳和二氧化碳的比较
特别注意:二氧化碳的溶解性与二氧化碳和水的反应。
二氧化碳能溶于水,又能与水反应,前者是二氧化碳的物理性质,后者是二氧化碳的化学性质。二氧化碳通入紫色石蕊试液后,石蕊试液变成红色的实质是二氧化碳与水反应生成的碳酸作用的结果。
【例3】 (2014·吉林长春)请回答下列与木炭、氢气、一氧化碳有关的问题:
(1)其中理想的清洁、高能燃料是 ;
(2)点燃氢气和一氧化碳前都需要 ;
(3)在一定条件下,这三种物质都能与氧化铜反应生成铜,说明它们都具有 性。
【解析】 本题将木炭、氢气、一氧化碳放到一起,联系实际考查了物质的可燃性、还原性,运用对比的方法,突出了它们性质的相似性。(1)理想的清洁、高能燃料是氢气;(2)可燃性气体与空气或氧气的混合物,点燃时有可能发生爆炸,因此,点燃可燃性气体前都要验纯;(3)在一定条件下,这三种物质都能与氧化铜反应生成铜,说明它们都具有还原性。
【答案】 (1)氢气 (2)检验纯度 (3)还原性
专项训练
一、 选择题
1. (2014·上海奉贤中考二模)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。关于金刚石、石墨、C60三种单质的叙述错误的是( )。
A. 将石墨变成金刚石发生了化学变化
B. 三种物质碳原子的排列方式不同
C. 三种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D. C60是一种新型的有机物
2. (2014·上海奉贤中考二模)木炭可以与氧化铜反应,方程式为:2CuO C
CuX。下列说法正确的是( )。
A. 该方程式中X为CO
B. 反应中C被氧化
C. 反应前后原子总数发生变化
D. 该反应CuO为还原剂
3. (2014·福建·福州初中毕业班质量检查)为验证二氧化碳"能与水反应生成酸"且"密度大于空气"的性质,将干燥二氧化碳缓慢地通过如图所示装置(玻璃管为高低两根),一段时间后蓝色石蕊试纸能明显变红的是( )。
A. ⅡB. Ⅱ和Ⅳ
C. ⅣD. Ⅲ和Ⅳ
4. (2014·北京东城区中考一模)如图所示,实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响。经数小时后,U形管A、B两处的液面出现的情况是( )。
A. A处下降,B处上升B. A、B两处都下降
C. A处上升,B处下降D. A、B两处都不变
5. (2014·广东·佛山禅城区中考调研测试一)右下图是"一氧化碳与氧化铁反应"的部分实验装置,关于该实验说法正确的是( )。
A. 充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡
B. 在实验过程中,红色的粉末会逐渐变成黑色
C. 该实验的反应原理为FeO CO
Fe CO2
D. 在实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气
6. (2013·上海奉贤区·四月调研试卷)对以下事实的解释错误的是( )
7. (2013·安徽合肥瑶海区·一模)化学与生活密切相关。生活中的下列做法不合理的是( )。
A. 冰箱中的异味,可用活性炭除去
B. 煤炉火上放一盆水,就能防止一氧化碳中毒
C. 电器着火,应先切断电源再灭火
D. 羊毛和涤纶,可用燃烧法区分
8. (2013·广州荔湾区·九校联考质量检测)下列有关CO2和CO的知识归纳,错误的是( )。
A. 组成——1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
B. 性质——都是无色无味的气体;都能溶于水,水溶液显酸性;都能与碱反应;都能燃烧
C. 用途——CO2可用于光合作用、灭火,"干冰"可用于人工降雨等;CO可作燃料、冶炼金属等
D. 危害——CO2会造成"温室效应";CO极易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
9. (2013·江苏仪征·二模)造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因是( )。
A. 动植物的呼吸作用增强B. 实验室逸出的CO2增多
C. 森林面积锐减D. 大量使用化石燃料作能源
二、 填空题
10. (2014·安徽·安庆市中考一模)冰箱除味剂是利用活性炭制成的。某化学兴趣小组用冰箱除味剂进行了相关探究。
探究一:除味剂的还原性
(1)除味剂与氧化铜粉末反应。实验前,小组同学将除味剂研磨成粉末的目的是 。
(2)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。小组同学将下图的乙装置替代甲装置,将试管直立起来,并在酒精灯上加上网罩。实验时,将反应混合物夯实于试管底部,调节酒精灯使外焰完全包围试管的下部。其目的是 。
甲
乙
(3)他们在检验了乙装置的气密性后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时, (填"能"或"不能")确定氧化铜和炭粉已经开始反应,其原因是 。
(4)待反应结束,先将导管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,熄灭酒精灯,自然冷却。若不关闭止水夹,可能出现的问题是 。
探究二:除味剂的吸附效果
小组同学认为除味剂的质量会影响吸附效果,设计了如下的实验,相关数据如下表。
(5)上述实验的结论是 。
(6)还有哪些因素可能会影响吸附效果?请说出你的猜想,并设计实验验证 。
11. (2014·北京海淀区中考一模)某实验小组用下图装置研究CO2的性质。
提示:
①忽略块状大理石中杂质对本实验的影响;
②碱性碳酸钠溶液与中性氯化钙溶液能发生复分解反应。
(1)如图所示,装入药品,打开K,玻璃管b中反应的化学方程式为 ,导管口处的现象是
。
(2)关闭K,一段时间后反应停止。反应能够停止的原因是 。
(3)反应停止后,向a中滴入酚酞溶液,并加入一定量氢氧化钠固体,充分反应后 a中溶液呈红色。打开K,待a、b中液面相平后立即关闭K,轻轻振荡b管。一段时间后观察到的现象是 ,最终b中红色褪去,此时b中溶液的溶质可能为 。
12. (2013·广州荔湾区·九校联考质量检测)
(1)碳在地壳中的含量不高,但它的化合物数量众多,而且分布极广。
①图a为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为 ,属于 (填"金属""非金属"或"稀有气体")元素。
②图b、c、d对应三种碳单质,图b单质的名称是 。
③C为 4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为 。
(2)金属镁着火不能用CO2灭火,因为镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁。该反应的化学方程式为 ,反应基本类型是 反应(填"化合""分解""置换"或"复分解")。
13. (2013·南京鼓楼区·中考一模)A、B、C、D、E、F都是初中化学常见的物质。它们之间的关系如下图所示(图中"——"表示两端的物质能发生化学反应,"
"表示物质间存在转化关系)。C是生命的源泉,常温下为液态;F有毒,能与血红蛋白结合。
(1)写出B的化学式 ;E的化学式 。
(2)请写出C
B的化学方程式: 。 (3)请写出D
F的化学方程式: 。
参考答案与解析
1. D 解析:A. 化学变化是有新的物质生成的变化,将石墨变成金刚石,由于石墨和金刚石不是一种物质,所以属于化学变化,故A说法正确;B. 金刚石是最硬的物质之一,石墨是最软的矿物之一,原因是它们的原子排列方式不同,故B说法正确;C. 三种物质都是由碳元素组成,完全燃烧产物只有二氧化碳,故C说法正确;D. 有机物是指含碳的化合物,C60是单质,故D说法错误;综上所述,选D。
2. B 解析:A. 根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变,可推测该方程式中X为CO2,故选项说法错误;B. 该反应中,碳夺取了氧化铜中的氧,被氧化,具有还原性,故选项说法正确;C. 根据质量守恒定律,反应前后原子总数没有发生变化,故选项说法错误;D. 在该反应中,氧化铜失去了氧,作氧化剂,发生了还原反应,故选项说法错误;综上所述,选B。
3. C 解析:二氧化碳的密度比空气大,因此二氧化碳应从下面玻璃管通过,又二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊试纸变成红色,因此一段时间后蓝色石蕊试液能变红的是Ⅳ。故选C。
4. C 解析:根据图示的装置可知:氧气被小白鼠吸入,呼出的二氧化碳被NaOH溶液吸收,导致体系压强变小,在大气压的作用下,A液面升高,B液面降低。故选C。
5. A、B 解析:一氧化碳具有还原性,与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳具有毒性,能污染环境,据此进行分析判断即可。A. 充分反应后,所得固体为铁,与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则向反应后的固体中加稀盐酸会产生气泡,故选项说法正确;B. 在实验过程中,红色的粉末氧化铁会逐渐变成黑色的铁,故选项说法正确;C. 该实验的反应原理为Fe2O3 3CO
2Fe 3CO2,故选项说法错误;D. 一氧化碳具有毒性,会污染环境,产生的尾气不能直接排放到空气中,应设计尾气的处理装置,故选项说法错误;综上所述,选A、B。
6. B 解析:A. 警犬利用嗅觉搜毒品,是因为毒品中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使警犬闻到毒品气味,故A解释正确;B. 稀有气体化学性质很不活泼,可用稀有气体做保护气,故B解释错误;C. 碳在常温下化学性质稳定,可用碳素墨水书写档案材料,故C解释正确;D、CO和CO2的性质差异很大的原因是二氧化碳分子和一氧化碳分子结构不同,分子构成相差一个氧原子,故D解释正确。故选B。
7. B 解析:A. 活性炭有吸附性,能吸附色素和异味,所以做法正确;B. 一氧化碳难溶于水,煤炉火上放一盆水,不能吸收多少一氧化碳,不能防止一氧化碳中毒,所以做法错误;C. 电器着火时,为防止触电,应先切断电源,再灭火,所以做法正确;D. 羊毛的主要成分是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味,涤纶是合成纤维,燃烧时有特殊的刺激性气味,所以做法正确。故选B。
8. B 解析:A. 从化学式上看出,1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子,故A正确;B、CO2与CO都是无色无味的气体,但一氧化碳不溶于水,也不和碱溶液反应;二氧化碳不能燃烧,故B错误;C、CO2与CO的性质决定了它们有这些用途,故C正确;D、CO2是温室气体会造成"温室效应";CO极易与血液中的血红蛋白结合引起煤气中毒。故D正确。综上所述,选B。
9. D 解析:A. 由于动植物呼吸作用产生的二氧化碳,在正常情况下,能通过光合作用吸收转化达到相对平衡,不是造成大气中CO2含量增加的主要原因,故A错误;B. 由实验室逸出的CO2量太少,不会对环境造成多大的影响,不是主要因素,故B错误;C. 绿色植物的光合作用能吸收大气中的二氧化碳,放出氧气,是平衡大气中二氧化碳和氧气含量的主要因素,森林绿化面积锐减,会使自然界吸收二氧化碳的能力降低,造成大气中CO2含量增加,但不是大气中二氧化碳含量增加的主要原因,故C错误;D. 大量使用化石燃料作能源,可产生大量的二氧化碳,是大气中二氧化碳含量增加的主要原因,故D正确。
10. 探究一:(1)增大了反应接触面积,加快反应速率 (2)有利于集中加热,获得持续高温 (3)不能 炭与空气中的氧气反应生成了二氧化碳 (4)空气会进入反应的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化(回答合理即可)
探究二:(5)相同条件下,除味剂的质量越大,吸附效果越好 (6)颗粒大小会影响吸附效果;用两个小烧杯各取10mL10%的红墨水,然后分别加入5g除味剂粉末和5g除味剂颗粒,充分搅拌,观察并记录溶液褪色的时间(影响吸附效果的因素可能还有:温度、压强、振荡、搅拌等,回答合理即可)
解析:(1)反应物之间的接触面积越大,反应速率越快,所以把块状的木炭变成碳粉更利于反应的进行;(2)加上灯罩可以使火焰更集中,提升温度,利于反应的进行;将反应混合物夯实于试管底部,使得药品间接触更紧密,也更利于集中加热;外焰温度最高,所以用外焰加热;(3)由于碳也可以和氧气反应生成二氧化碳,所以,当看到澄清石灰水刚刚有稍许浑浊时,不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应;(4)实验结束时,若不及时关闭止水夹,空气进入试管,灼热的铜会重新被氧气氧化,红色的铜变为黑色;(5)相同条件下,除味剂的质量越大,吸附效果越好;(6)颗粒大小会影响吸附效果;用两个小烧杯各取10mL10%的红墨水,然后分别加入5g除味剂粉末和5g除味剂颗粒,充分搅拌,观察并记录溶液褪色的时间(影响吸附效果的因素可能还有:温度、压强、振荡、搅拌等,回答合理即可)。
11. (1)CaCO32HCl
CaCl2H2OCO2↑ 浸过紫色石蕊试液的湿润小花变红
(2)大理石与稀盐酸反应产生CO2,使b管中的气压增大,b中液体被压入a中,大理石与稀盐酸脱离接触,所以反应停止
(3)液面上升,溶液变浑浊 NaCl 或 NaCl、CaCl2(酚酞)
解析:(1)大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3 2HCl
CaCl2 H2O CO2↑,二氧化碳溶于湿润小花中的水生成碳酸,碳酸能使小花上的紫色石蕊变红;(2)关闭K,大理石与稀盐酸继续反应产生的CO2,使b管中的气压增大,b中液体被压入a中,大理石与稀盐酸脱离接触,所以反应停止;(3)反应停止后,向a中滴入酚酞溶液,并加入一定量氢氧化钠固体,充分反应后 a中溶液呈红色,溶液显碱性,氢氧化钠固体溶于水使温度升高,气压变大,液面上升;氢氧化钠吸收二氧化碳,生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故溶液变浑浊,氢氧化钠也和稀盐酸反应生成氯化钠和水,最终b中红色褪去,说明溶液无显碱性的物质氢氧化钠和碳酸钠,此时b中溶液的溶质可能为NaCl 或 NaCl、CaCl2。
12. (1)①4 非金属 ②金刚石 ③CCl4
(2)2Mg CO2
C 2MgO 置换
解析:(1)①由原子结构示意图的意义可知,碳原子最外层电子数为4;根据碳的名称(石字旁)可知碳属于非金属元素;②由碳单质的结构图可知,图b的碳原子的排列是空间网状结构,具有这种结构的碳单质是金刚石;③由"在化合物中正负化合价的代数和为零"的原则可知,C为 4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为CCl4。(2)镁和二氧化碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳,反应的化学方程式是,该反应由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
13. (1)O2 H2CO3
(2)2H2O
2H2↑ O2↑
(3)CO2 C
2CO
解析:C是生命的源泉,常温下为液态,所以C是水;F有毒,能与血红蛋白结合,所以F是一氧化碳;水可以与B相互转化,因此可以猜想B是氧气,A可以生成B和C,所以A可能是双氧水;D和F间可以相互转化,故D可能是二氧化碳,水与二氧化碳反应可以生成碳酸,而碳酸又易分解生成二氧化碳,故E是碳酸。(1)由以上分析可知B是O2,E是H2CO3;(2)C
B是电解水的反应,其化学方程式为2H2O
2H2↑ O2↑;(3)D
F是二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的过程,其化学方程式为CO2 C
2CO。
