1[2025四川成都质检]从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物的性质是学习化学的一种方式。图示为碳及其化合物的“化合价—物质类别”二维图。下列有关说法不正确的是(

A.a点对应的物质一定是由碳元素组成的单质
B.b点对应的物质是一种有毒气体,在生活中可作为燃料
C.c点对应的物质能支持燃烧
D.若d点对应的物质是$\ce{CaCO_{3}}$,$d→c$可通过分解反应实现
C
)A.a点对应的物质一定是由碳元素组成的单质
B.b点对应的物质是一种有毒气体,在生活中可作为燃料
C.c点对应的物质能支持燃烧
D.若d点对应的物质是$\ce{CaCO_{3}}$,$d→c$可通过分解反应实现
答案
1.C
【解析】a点对应的物质中碳元素的化合价为0,则a点对应的物质一定是由碳元素组成的单质,A正确。b点对应的物质属于氧化物,且碳元素的化合价为+2,氧元素显-2价,则该物质是CO,CO是一种有毒气体,具有可燃性,在生活中可作为燃料,B正确。c点对应的物质属于氧化物,且碳元素的化合价为+4,氧元素显-2价,则该物质是二氧化碳,二氧化碳不能支持燃烧,C错误。$\ce{CaCO_{3}}$高温分解可生成$\ce{CO_{2}}$,D正确。
【解析】a点对应的物质中碳元素的化合价为0,则a点对应的物质一定是由碳元素组成的单质,A正确。b点对应的物质属于氧化物,且碳元素的化合价为+2,氧元素显-2价,则该物质是CO,CO是一种有毒气体,具有可燃性,在生活中可作为燃料,B正确。c点对应的物质属于氧化物,且碳元素的化合价为+4,氧元素显-2价,则该物质是二氧化碳,二氧化碳不能支持燃烧,C错误。$\ce{CaCO_{3}}$高温分解可生成$\ce{CO_{2}}$,D正确。
解析
【分析】
本题考查碳及其化合物的性质,解题思路是:先根据“化合价—物质类别”二维图,确定各点对应的物质:a点碳元素化合价为0,对应碳单质;b点为氧化物,碳元素化合价+2,对应CO;c点为氧化物,碳元素化合价+4,对应CO₂;d点若为CaCO₃(盐类,碳+4价)。再逐一分析选项,判断说法是否正确,找出不正确的选项。
【解析】
1. 分析a点:单质中元素化合价为0,a点碳元素化合价为0,对应碳单质,A选项说法正确。
2. 分析b点:b点属于氧化物,碳元素化合价为+2,氧元素显-2价,化学式为CO;CO是有毒气体,具有可燃性,可作燃料,B选项说法正确。
3. 分析c点:c点属于氧化物,碳元素化合价为+4,氧元素显-2价,化学式为CO₂;CO₂不能支持燃烧,C选项说法错误。
4. 分析d点:若d为CaCO₃,CaCO₃高温分解生成CaO和CO₂(c点物质),该反应属于分解反应,D选项说法正确。
综上,不正确的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
化合价应用、碳的氧化物性质
【点评】
本题通过“化合价—物质类别”二维图考查碳及其化合物的核心性质,需掌握常见碳单质、氧化物、碳酸盐的化合价与性质,属于基础题型,侧重知识的应用与辨析。
【难度系数】
0.6
本题考查碳及其化合物的性质,解题思路是:先根据“化合价—物质类别”二维图,确定各点对应的物质:a点碳元素化合价为0,对应碳单质;b点为氧化物,碳元素化合价+2,对应CO;c点为氧化物,碳元素化合价+4,对应CO₂;d点若为CaCO₃(盐类,碳+4价)。再逐一分析选项,判断说法是否正确,找出不正确的选项。
【解析】
1. 分析a点:单质中元素化合价为0,a点碳元素化合价为0,对应碳单质,A选项说法正确。
2. 分析b点:b点属于氧化物,碳元素化合价为+2,氧元素显-2价,化学式为CO;CO是有毒气体,具有可燃性,可作燃料,B选项说法正确。
3. 分析c点:c点属于氧化物,碳元素化合价为+4,氧元素显-2价,化学式为CO₂;CO₂不能支持燃烧,C选项说法错误。
4. 分析d点:若d为CaCO₃,CaCO₃高温分解生成CaO和CO₂(c点物质),该反应属于分解反应,D选项说法正确。
综上,不正确的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
化合价应用、碳的氧化物性质
【点评】
本题通过“化合价—物质类别”二维图考查碳及其化合物的核心性质,需掌握常见碳单质、氧化物、碳酸盐的化合价与性质,属于基础题型,侧重知识的应用与辨析。
【难度系数】
0.6
2[中]图示为一氧化碳还原氧化铜的改进装置,用锥形瓶收集满一瓶一氧化碳气体,在锥形瓶底部倒入少量澄清石灰水,铜丝加热变黑后迅速伸入锥形瓶并塞紧橡胶塞,观察到铜丝表面立即从黑色变为红色,振荡锥形瓶,澄清石灰水变浑浊。

(1)将铜丝加热变黑后迅速伸入锥形瓶并塞紧橡胶塞的目的是
(2)实验结束后,待装置冷却至室温,发现打开橡胶塞比较费力,这是因为此时锥形瓶内压强
(3)该改进装置的优点是
(1)将铜丝加热变黑后迅速伸入锥形瓶并塞紧橡胶塞的目的是
防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应
。(2)实验结束后,待装置冷却至室温,发现打开橡胶塞比较费力,这是因为此时锥形瓶内压强
小于
(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压。(3)该改进装置的优点是
装置简单(合理即可)
(写出一点即可)。答案
2.(1)防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应 (2)小于
(3)装置简单(合理即可)
【解析】(1)一氧化碳属于空气污染物,将加热变黑后的铜丝伸入集满一氧化碳的锥形瓶中,会使锥形瓶内温度升高,气体体积变大,容易逸出,故将铜丝加热变黑后迅速伸入锥形瓶中并塞紧橡胶塞的目的是防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应。(2)一氧化碳在加热条件下与氧化铜反应生成的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应,锥形瓶内气体减少,压强小于外界大气压,故实验结束后,待装置冷却至室温,发现打开橡胶塞比较费力。(3)该改进装置的优点有装置简单、操作简便、环保等。
(3)装置简单(合理即可)
【解析】(1)一氧化碳属于空气污染物,将加热变黑后的铜丝伸入集满一氧化碳的锥形瓶中,会使锥形瓶内温度升高,气体体积变大,容易逸出,故将铜丝加热变黑后迅速伸入锥形瓶中并塞紧橡胶塞的目的是防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应。(2)一氧化碳在加热条件下与氧化铜反应生成的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应,锥形瓶内气体减少,压强小于外界大气压,故实验结束后,待装置冷却至室温,发现打开橡胶塞比较费力。(3)该改进装置的优点有装置简单、操作简便、环保等。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合一氧化碳还原氧化铜的反应原理、一氧化碳的毒性、二氧化碳与澄清石灰水的反应,以及实验装置的特点分析:
1. 第(1)问:铜丝加热变黑生成氧化铜,锥形瓶内是有毒的一氧化碳,迅速伸入并塞紧橡胶塞,可防止一氧化碳逸出,同时保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应;
2. 第(2)问:反应生成的二氧化碳会与澄清石灰水反应,使锥形瓶内气体减少,冷却后瓶内压强小于外界大气压,导致打开橡胶塞费力;
3. 第(3)问:对比传统装置,该改进装置可从环保、操作等角度分析优点。
【解析】
(1) 铜丝加热时与氧气反应生成黑色氧化铜($\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$),锥形瓶内充满一氧化碳,一氧化碳有毒且是反应物。若不迅速伸入并塞紧橡胶塞,一氧化碳受热逸出会污染空气,且瓶内一氧化碳量不足,无法保证与氧化铜充分反应,因此该操作目的是防止一氧化碳逸出污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应。
(2) 加热时,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳($\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$),振荡后生成的二氧化碳与澄清石灰水反应($\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$),锥形瓶内气体总量减少;冷却至室温后,瓶内压强小于外界大气压,故打开橡胶塞费力。
(3) 该改进装置的优点:装置简单,操作简便,能防止一氧化碳逸出污染空气,节约药品等(写出一点合理即可)。
【答案】
(1) 防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应
(2) 小于
(3) 装置简单(合理即可)
【知识点】
一氧化碳的化学性质、二氧化碳的化学性质、实验装置评价
【点评】
本题围绕一氧化碳还原氧化铜的改进装置展开,考查实验操作目的、压强变化分析及装置优点,需掌握相关物质性质与实验设计原理,属于中等难度的实验分析题,有助于巩固化学实验相关知识。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合一氧化碳还原氧化铜的反应原理、一氧化碳的毒性、二氧化碳与澄清石灰水的反应,以及实验装置的特点分析:
1. 第(1)问:铜丝加热变黑生成氧化铜,锥形瓶内是有毒的一氧化碳,迅速伸入并塞紧橡胶塞,可防止一氧化碳逸出,同时保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应;
2. 第(2)问:反应生成的二氧化碳会与澄清石灰水反应,使锥形瓶内气体减少,冷却后瓶内压强小于外界大气压,导致打开橡胶塞费力;
3. 第(3)问:对比传统装置,该改进装置可从环保、操作等角度分析优点。
【解析】
(1) 铜丝加热时与氧气反应生成黑色氧化铜($\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$),锥形瓶内充满一氧化碳,一氧化碳有毒且是反应物。若不迅速伸入并塞紧橡胶塞,一氧化碳受热逸出会污染空气,且瓶内一氧化碳量不足,无法保证与氧化铜充分反应,因此该操作目的是防止一氧化碳逸出污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应。
(2) 加热时,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳($\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$),振荡后生成的二氧化碳与澄清石灰水反应($\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$),锥形瓶内气体总量减少;冷却至室温后,瓶内压强小于外界大气压,故打开橡胶塞费力。
(3) 该改进装置的优点:装置简单,操作简便,能防止一氧化碳逸出污染空气,节约药品等(写出一点合理即可)。
【答案】
(1) 防止一氧化碳逸出,污染空气,保证有充足的一氧化碳与氧化铜反应
(2) 小于
(3) 装置简单(合理即可)
【知识点】
一氧化碳的化学性质、二氧化碳的化学性质、实验装置评价
【点评】
本题围绕一氧化碳还原氧化铜的改进装置展开,考查实验操作目的、压强变化分析及装置优点,需掌握相关物质性质与实验设计原理,属于中等难度的实验分析题,有助于巩固化学实验相关知识。
【难度系数】
0.6
3 新考向 项目式学习 [2025 辽宁大连质检,中]化学兴趣小组以“探究二氧化碳的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:认识二氧化碳
(1)同学们对教材中二氧化碳的性质与用途进行了归纳,下列认识正确的是
A.是导致酸雨的主要气体
B.浓度过大,会导致人死亡
C.可以用于冶金工业
D.过度排放会加剧温室效应

任务二:探究二氧化碳的性质
向一集满$\ce{CO2}$的瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图甲),把手移开,玻璃片没有掉下来。

(2)蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变为
(3)玻璃片没有掉下来,是因为瓶内气体压强
(4)一段时间后,将瓶正放,向瓶内加入澄清石灰水,观察到
任务三:探究二氧化碳与“温室效应”的关系
如图乙,两个锥形瓶底部都铺有一层土壤,瓶内气体成分不同,连接温度传感器,用电光源加热,记录不同时刻锥形瓶内的温度,得到“温度—时间”曲线图(如图丙)。

(5)该实验结果说明,二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳的
任务一:认识二氧化碳
(1)同学们对教材中二氧化碳的性质与用途进行了归纳,下列认识正确的是
BD
(填序号)。A.是导致酸雨的主要气体
B.浓度过大,会导致人死亡
C.可以用于冶金工业
D.过度排放会加剧温室效应
任务二:探究二氧化碳的性质
向一集满$\ce{CO2}$的瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图甲),把手移开,玻璃片没有掉下来。
(2)蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变为
红
色,其原因是$\ce{CO2 + H2O = H2CO3}$(用化学方程式表示)。(3)玻璃片没有掉下来,是因为瓶内气体压强
小于
(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压。(4)一段时间后,将瓶正放,向瓶内加入澄清石灰水,观察到
澄清石灰水变浑浊
,发生反应的化学方程式为$\ce{CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O}$。任务三:探究二氧化碳与“温室效应”的关系
如图乙,两个锥形瓶底部都铺有一层土壤,瓶内气体成分不同,连接温度传感器,用电光源加热,记录不同时刻锥形瓶内的温度,得到“温度—时间”曲线图(如图丙)。
(5)该实验结果说明,二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳的
含量
越大,温室效应越明显。答案
3.(1)BD (2)红 $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(3)小于 (4)澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$ (5)含量
【解析】(1)导致酸雨的主要气体是$\ce{SO_{2}}$、$\ce{NO_{2}}$等,不包括$\ce{CO_{2}}$,A错误;$\ce{CO_{2}}$浓度过大时会使人窒息死亡,B正确;二氧化碳基本不用于冶金工业,一氧化碳可用于冶金工业,C错误;过度排放$\ce{CO_{2}}$会加剧温室效应,D正确。
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使蓝色石蕊试纸变红,发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。(3)玻璃片没有掉下来,说明瓶内气体压强小于外界大气压。
(4)一段时间后,将瓶正放,向瓶内加入澄清石灰水,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
(5)由题图丙可知,在相同的电光源加热条件下,装有二氧化碳气体(含量约为100%)的锥形瓶内温度升高幅度比装有空气(二氧化碳含量约为0.03%)的锥形瓶内温度升高幅度大,说明二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳的含量越大,温室效应越明显。
(3)小于 (4)澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$ (5)含量
【解析】(1)导致酸雨的主要气体是$\ce{SO_{2}}$、$\ce{NO_{2}}$等,不包括$\ce{CO_{2}}$,A错误;$\ce{CO_{2}}$浓度过大时会使人窒息死亡,B正确;二氧化碳基本不用于冶金工业,一氧化碳可用于冶金工业,C错误;过度排放$\ce{CO_{2}}$会加剧温室效应,D正确。
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使蓝色石蕊试纸变红,发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。(3)玻璃片没有掉下来,说明瓶内气体压强小于外界大气压。
(4)一段时间后,将瓶正放,向瓶内加入澄清石灰水,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
(5)由题图丙可知,在相同的电光源加热条件下,装有二氧化碳气体(含量约为100%)的锥形瓶内温度升高幅度比装有空气(二氧化碳含量约为0.03%)的锥形瓶内温度升高幅度大,说明二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳的含量越大,温室效应越明显。
解析
【分析】
本题为项目式探究二氧化碳的题目,分三个任务考查二氧化碳的相关知识。解题时需逐一分析各小问:(1)需回忆二氧化碳的性质、用途及相关环境问题,区分易混淆知识点;(2)利用二氧化碳与水反应生成酸的性质分析;(3)结合大气压的原理判断瓶内压强;(4)根据二氧化碳与澄清石灰水的反应分析现象;(5)结合实验曲线对比得出结论。
【解析】
(1) 逐一分析选项:A. 导致酸雨的主要气体是$\ce{SO_{2}}$、$\ce{NO_{2}}$等,不是$\ce{CO_{2}}$,错误;B. $\ce{CO_{2}}$浓度过大时会使人窒息死亡,正确;C. 二氧化碳不用于冶金工业,一氧化碳可用于冶金,错误;D. 过度排放$\ce{CO_{2}}$会加剧温室效应,正确,故选BD。
(2) 二氧化碳能与水反应生成碳酸($\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$),碳酸呈酸性,可使蓝色石蕊试纸变红。
(3) 玻璃片未掉落,是因为瓶内气体压强小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压住。
(4) 二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此观察到澄清石灰水变浑浊,反应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
(5) 由实验曲线可知,相同加热条件下,二氧化碳含量越高,锥形瓶内温度升高越明显,说明二氧化碳的含量越大,温室效应越明显。
【答案】
(1)BD (2)红;$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$ (3)小于 (4)澄清石灰水变浑浊;$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$ (5)含量
【知识点】
二氧化碳的性质;二氧化碳的用途;温室效应
【点评】
本题以项目式学习形式整合二氧化碳的相关知识,结合实验探究考查学生的分析应用能力,注重理论与实验结合,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为项目式探究二氧化碳的题目,分三个任务考查二氧化碳的相关知识。解题时需逐一分析各小问:(1)需回忆二氧化碳的性质、用途及相关环境问题,区分易混淆知识点;(2)利用二氧化碳与水反应生成酸的性质分析;(3)结合大气压的原理判断瓶内压强;(4)根据二氧化碳与澄清石灰水的反应分析现象;(5)结合实验曲线对比得出结论。
【解析】
(1) 逐一分析选项:A. 导致酸雨的主要气体是$\ce{SO_{2}}$、$\ce{NO_{2}}$等,不是$\ce{CO_{2}}$,错误;B. $\ce{CO_{2}}$浓度过大时会使人窒息死亡,正确;C. 二氧化碳不用于冶金工业,一氧化碳可用于冶金,错误;D. 过度排放$\ce{CO_{2}}$会加剧温室效应,正确,故选BD。
(2) 二氧化碳能与水反应生成碳酸($\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$),碳酸呈酸性,可使蓝色石蕊试纸变红。
(3) 玻璃片未掉落,是因为瓶内气体压强小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压住。
(4) 二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此观察到澄清石灰水变浑浊,反应方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
(5) 由实验曲线可知,相同加热条件下,二氧化碳含量越高,锥形瓶内温度升高越明显,说明二氧化碳的含量越大,温室效应越明显。
【答案】
(1)BD (2)红;$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$ (3)小于 (4)澄清石灰水变浑浊;$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$ (5)含量
【知识点】
二氧化碳的性质;二氧化碳的用途;温室效应
【点评】
本题以项目式学习形式整合二氧化碳的相关知识,结合实验探究考查学生的分析应用能力,注重理论与实验结合,难度适中。
【难度系数】
0.6
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