人教版九年级化学配套特训题库第六单元碳和碳的氧化物(培优训练题情景创新题含解析) - 下载本文

人教版九年级化学配套特训题库第六单元碳和碳的氧化物(培优训练题情景创新题含解析)

课题1金刚石、石墨和C60

【培优训练题】 1.(黑龙江初赛)化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素导形体,例如白磷和红磷,下列各组物质互为同素异形体的是( )

A.CO和CO2 B.金刚石和石墨C.冰和干冰D.液氧和氧气 2.(全国复赛)一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为() A.10%B.30% C.50% D.70% 3.(全国复赛)某同学为了探究木炭还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了以下猜想:a.可能是二氧化碳;b.可能是一氧化碳。并设计如下图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:

①若澄清的石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳; ②若澄清的石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。 请你回答:

(1)该同学的猜想是否严谨?若不严谨,请作补充。 。

(2)请你对该实验装置予以评价。。 【情景创新题】 4.(原创题)《日本工业新闻》报道了一条用炸药和碳粉炸出金刚石的消息,引起了许多人的兴趣,认为这种方法很新鲜。用爆炸法生产金刚石是日本工业技术院化学研究所发明的。因为在炸药爆炸的瞬间,可以产生40万个大气压的超高压和5000℃的超高温。按以往用石墨在2000℃加2万个大气压就能“压”出金刚石的情况,爆炸时产生的超高压和超高温条件应该说完全可以“压”出金刚石。科研人员把装有炸药和碳粉的钢制敞口容器,沉入到一个直径8m、深约5m的混凝土制成的水槽内。这样在爆炸时,其中的碳粉就基本上处于缺氧的条件下(深水中当然也有少量的氧,但微不足道),不会使碳燃烧成二氧化碳或一氧化碳。操作员一按电钮,只听水槽内轰的一声闷响,爆炸就算完成了。然后,将容器里的水取出来静置,让炸出的金刚石自然沉淀。请同学们结合上述材料回答下列有关问题: (1)下列叙述不属于金刚石用途的是。 A.用来裁玻璃B.琢磨成璀璨夺目的钻石 C.润滑剂 D.用作钻探机钻头

(2)日本科研人员用来制金刚石的原料是(填“碳粉”或“石墨”),所发生的变化属于(填“物理”或“化学”)变化。 (3)我们知道单质碳在高温下极易与氧气反应生成CO2或CO,不可能制出金刚石,

请根据上述资料说说科研人员是怎样克服这一问题的。。 (4)中国科学技术大学化学家在440℃和高压下,利用金属钠与二氧化碳作用得到了金刚石和碳酸钠,且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小,它将给天然金刚石开采业带来极大挑战。请写出这一反应化学方程式。

参考答案

1.B 解析:CO和CO2虽然组成元素相同,但它们不是单质;冰和干冰组成元素不同,且均是化合物,不是单质;液氧和氧气虽然是同种元素组成单质,但它们是同一种物质,只是状态不同而已。

2.B 解析:假设混合气体是CO2和N2,则说明24%的碳元素均来自CO2,求得混合气体中二氧化碳的质量分数为:24%÷×100%=88%,推知氮气的质量分数为12%;假设混合气体是CO和N2,则说明24%的碳元素均来自CO,求得混合气体中二氧化碳的质量分数为:24%÷×100%=56%,推知氮气的质量分数为44%。因混合气体是CO、CO2、N2三种物质组成的,故混合气体中氮气质量分数应该在12% ~ 44%之间。 3.(1)不严谨还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体

(2)该装置的缺陷是:若产生的气体中有一氧化碳,则会造成空气污染

解析:本题对生成气体只作出两种猜想,遗漏了生成气体还可能是一氧化碳和二氧化碳混合气这一猜想,导致题给装置无法验证CO存在,再有从环保角度思考,该装置对反应产生的有毒的CO气体,没有作燃烧处理,会对环境造成影响。 4.(1)C (2)碳粉化学(3)使碳粉在缺氧条件下合成金刚石 (4)4Na+3CO2C(金刚石)+2Na2CO3

解析:金刚石最大用途体现在它的硬度大,可用作钻探机钻头和裁玻璃,又因其璀璨夺目常温下性质稳定常用作装饰品钻石;根据资料可知日本科研人员用来制金刚石的原料是碳粉,因碳粉和金刚石的结构(既碳原子排列方式)不同,它们属于两种不同碳单质,因此用碳粉制造金刚石变化属于化学变化。问题(3)科研人员是在缺氧条件将碳粉“炸”成金刚石的,因没有氧气,碳粉无法变成CO或CO2。问题(4)该反应的反应物是钠和二氧化碳,生成物是金刚石(碳)和碳酸钠,并根据

化学方程式书写步骤完成书写和配平。

课题2 二氧化碳制取的研究

【培优训练题】

1.(黄冈初赛)已知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2 ]易溶于水,受热易分解,分解反应的化学方程式为:Ca(HCO3)2CaCO3↓+ CO2↑+ H2O。

现要用实验方法证明上述反应的产物。请回答有关问题:

(1)写出分解碳酸氢钙所需的主要仪器名称:___________________________。 (2)在实验中,有人提出必须先检验分解产物碳酸钙,再检验二氧化碳,你认为该建议是否正确?

(3)简述如何用实验方法证明分解产物中有二氧化碳? (4)简述如何用实验方法证明分解产物中有碳酸钙?

2.(大庆市初赛)为了测定某石灰石矿样的纯度(其中所含杂质不与酸反应),某同学按如下流程进行实验:

用盐酸溶解矿样→干燥所得气体→用NaOH溶液吸收气体→根据NaOH溶液的增重计

算矿样的纯度

实验过程中所取矿样的质量为10.0g。实验装置如下图所示:

(1)A为溶解矿样的装置,若已准备了长颈漏斗、双孔橡皮塞、导气管,为完成溶解至少需要的实验仪器是。

(2)A中发生反应的化学方程式。 (3)B中所盛试剂是。

(4)根据上述装置进行实验,下列情况会使实验结果产生偏差的是_______(填序号)。

①实验开始前,A、B装置及导管内残留有少量空气

②进入C装置的气体中还混有少量HCl气体

③气体通过速度过快,二氧化碳来不及被NaOH溶液全部吸收 ④实验结束时,系统内还残留有少量二氧化碳气体

(5)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的D),有得于提高实验的准

_____________________________________________________________________。 (6)改进实验装置并进行正确的操作,可以正确测定出矿样的纯度。若此时C装置在实验后其质量增加了3.6g,则该矿样的纯度为_________%。 【情景创新题】

3.(原创题)克娄巴特拉七世是托勒密王朝的末代女王,是历史上有名的艳后。父亲死后,她与兄弟共同统治富饶的埃及。公元前48年,她在罗马统帅恺撒的帮助下,击败兄弟而独霸王位,将价值连城的王冠戴在自己的头上。王冠上镶有一颗珍珠是当时世界上最大的珍珠,名叫“埃及的眼泪”。

公元前44年,恺撒被人刺死,其部下安东尼举兵进攻埃及,克娄巴特拉七世无法抵抗安东尼的进攻,准备投降并以“埃及的眼泪”讨好安东尼。

可是,一件奇怪的事破坏了她的计划。欢迎安东尼的宴会开始前,一个侍女突然报告说,王妹的女佣偷去了“埃及的眼泪”并把它吞到肚里去了。女王想杀了女佣取出珍珠,但又怕被玷污的东西送人反而是一种亵渎。犹豫之时,王妹突然建议说:“让她喝醋,醋喝多了她就会泻个不停,一定会把珍珠泻下来。”于是女王令人一个劲地给女佣灌醋,女佣果真泻个不停,但始终没有见珍珠下来。 请根据题给材料完成下列探究:

[猜想与假设] 你认为“珍珠”主要成分可能是,理由是。

[实验设计] 若证明你的猜想正确,设计实验如下:取一个小玻璃杯,放入少量珍

珠粉末,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸CH3COOH),立即用蘸有澄清石灰水玻璃片盖住。

[实验现象] 你观察到现象是。

[实验结论] 根据实验现象推出你的猜想正确。已知CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,请你写出碳酸钙与醋酸反应化学方程式。

[反思与应用] 医疗上,可以用珍珠粉治疗胃酸(主要成份是盐酸)过多症,原理是 。

参考答案

1.(1)铁架台(含铁夹)、酒精灯、大试管、带单孔塞的导气管 (2)不正确

(3)将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明分解产物中有二氧化碳。

(4)待碳酸氢钙受热分解的大试管冷却,向其中加入水,振荡,有不溶于水的白色固体存在,在不溶于水的固体中加入稀盐酸,固体全部溶解,且产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,由此证明碳酸氢钙分解产物中有碳酸钙。

解析:根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此实验室一般用澄清石灰水检验二氧化碳气体;依据实验室制取二氧化碳反应原理,证明碳酸钙一般用稀盐酸和澄清石灰水,根据观察石灰水变化确定碳酸钙是否存在。 2.(1)锥形瓶

(2)CaCO3 + 2HCl ===CaCl2 + H2O + CO2↑ (3)浓H2SO4 (4)①②③④