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9. B (2025·安庆模拟)在烧瓶中充满$\ce{CO_{2}}$，通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的气压变化对应如图曲线①和②。下列说法错误的是（
A.根据曲线①分析可知:$800s$时，1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$
B.根据图像分析，同体积水和澄清石灰水，吸收的$\ce{CO_{2}}$较多的是澄清石灰水
C.刚开始压强增大是因为2个反应都能放出大量的热，使瓶内气压增大
D.曲线②所示的实验中，还能观察到生成白色沉淀的现象
C
）A.根据曲线①分析可知:$800s$时，1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$
B.根据图像分析，同体积水和澄清石灰水，吸收的$\ce{CO_{2}}$较多的是澄清石灰水
C.刚开始压强增大是因为2个反应都能放出大量的热，使瓶内气压增大
D.曲线②所示的实验中，还能观察到生成白色沉淀的现象
答案
9.C
【点拨】A. 曲线②气压减小得比①大,曲线②是向瓶中加入同体积的澄清石灰水,曲线①是向瓶中加入同体积的水,800s时,1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$,故选项说法正确。B. 根据图像分析,曲线②气压减小得比①大,曲线②是向瓶中加入同体积的澄清石灰水,曲线①是向瓶中加入同体积的水,说明同体积水和澄清石灰水,吸收的$\ce{CO_{2}}$较多的是澄清石灰水,故选项说法正确。C. 刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩,而不是2个反应都能放出大量的热,故选项说法错误。D. 曲线②所示的实验中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,还能观察到生成白色沉淀的现象,故选项说法正确。
【点拨】A. 曲线②气压减小得比①大,曲线②是向瓶中加入同体积的澄清石灰水,曲线①是向瓶中加入同体积的水,800s时,1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$,故选项说法正确。B. 根据图像分析,曲线②气压减小得比①大,曲线②是向瓶中加入同体积的澄清石灰水,曲线①是向瓶中加入同体积的水,说明同体积水和澄清石灰水,吸收的$\ce{CO_{2}}$较多的是澄清石灰水,故选项说法正确。C. 刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩,而不是2个反应都能放出大量的热,故选项说法错误。D. 曲线②所示的实验中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,还能观察到生成白色沉淀的现象,故选项说法正确。
解析
【分析】
首先明确实验逻辑：烧瓶初始充满CO₂，压强为100kPa，向其中分别加入等体积的水和澄清石灰水，CO₂被消耗的量越多，瓶内压强下降幅度就越大，因此压强下降更显著的曲线②对应加入澄清石灰水的实验组，曲线①对应加入水的实验组。接下来逐个验证选项：先判断A选项，800s时曲线①压强回到初始100kPa，说明瓶内减少的气体体积恰好等于加入水的体积，对应1体积水约溶解1体积CO₂；B选项，曲线②压强远低于曲线①，说明澄清石灰水消耗的CO₂更多；C选项，刚注入液体时，是向密闭容器内推入液体，挤压原有气体使气体被压缩，才导致压强瞬间升高，两个反应都不会放出大量热，该描述不符合事实；D选项，CO₂和澄清石灰水反应会生成碳酸钙白色沉淀，现象描述正确，最终选出错误选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 曲线对应关系判断：CO₂可溶于水，还能和澄清石灰水发生反应$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，后者消耗CO₂的能力远强于水，因此压强下降幅度更大的曲线②对应加入澄清石灰水的实验组，曲线①对应加入水的实验组。
2. 选项A：800s时曲线①的压强回到初始的100kPa，说明加入水后，瓶内减少的CO₂体积恰好等于加入水的体积，即1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$，该选项说法正确。
3. 选项B：曲线②的最终压强远低于曲线①，说明加入澄清石灰水的瓶内剩余CO₂更少，因此同体积的澄清石灰水吸收的$\ce{CO_{2}}$比水更多，该选项说法正确。
4. 选项C：刚开始注入液体时，密闭烧瓶内的原有气体被新加入的液体挤压，气体体积被压缩，因此压强瞬间增大，两个反应都不会放出大量的热，该选项说法错误。
5. 选项D：曲线②对应的是CO₂和澄清石灰水的反应，反应生成难溶的碳酸钙白色沉淀，因此可以观察到生成白色沉淀的现象，该选项说法正确。
综上，错误的选项是C。
【答案】C
【知识点】
二氧化碳的溶解性，二氧化碳与碱反应，密闭体系气压变化
【点评】
本题结合数字化压强传感器实验考查二氧化碳的相关性质，易错点是容易误将初始压强增大的原因判断为反应放热，忽略向密闭容器中注入液体会压缩原有气体的影响，解题时先明确两条曲线对应的实验组，再结合CO₂的性质逐一判断即可。
【难度系数】
0.6
首先明确实验逻辑：烧瓶初始充满CO₂，压强为100kPa，向其中分别加入等体积的水和澄清石灰水，CO₂被消耗的量越多，瓶内压强下降幅度就越大，因此压强下降更显著的曲线②对应加入澄清石灰水的实验组，曲线①对应加入水的实验组。接下来逐个验证选项：先判断A选项，800s时曲线①压强回到初始100kPa，说明瓶内减少的气体体积恰好等于加入水的体积，对应1体积水约溶解1体积CO₂；B选项，曲线②压强远低于曲线①，说明澄清石灰水消耗的CO₂更多；C选项，刚注入液体时，是向密闭容器内推入液体，挤压原有气体使气体被压缩，才导致压强瞬间升高，两个反应都不会放出大量热，该描述不符合事实；D选项，CO₂和澄清石灰水反应会生成碳酸钙白色沉淀，现象描述正确，最终选出错误选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 曲线对应关系判断：CO₂可溶于水，还能和澄清石灰水发生反应$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$，后者消耗CO₂的能力远强于水，因此压强下降幅度更大的曲线②对应加入澄清石灰水的实验组，曲线①对应加入水的实验组。
2. 选项A：800s时曲线①的压强回到初始的100kPa，说明加入水后，瓶内减少的CO₂体积恰好等于加入水的体积，即1体积的水约溶解1体积的$\ce{CO_{2}}$，该选项说法正确。
3. 选项B：曲线②的最终压强远低于曲线①，说明加入澄清石灰水的瓶内剩余CO₂更少，因此同体积的澄清石灰水吸收的$\ce{CO_{2}}$比水更多，该选项说法正确。
4. 选项C：刚开始注入液体时，密闭烧瓶内的原有气体被新加入的液体挤压，气体体积被压缩，因此压强瞬间增大，两个反应都不会放出大量的热，该选项说法错误。
5. 选项D：曲线②对应的是CO₂和澄清石灰水的反应，反应生成难溶的碳酸钙白色沉淀，因此可以观察到生成白色沉淀的现象，该选项说法正确。
综上，错误的选项是C。
【答案】C
【知识点】
二氧化碳的溶解性，二氧化碳与碱反应，密闭体系气压变化
【点评】
本题结合数字化压强传感器实验考查二氧化碳的相关性质，易错点是容易误将初始压强增大的原因判断为反应放热，忽略向密闭容器中注入液体会压缩原有气体的影响，解题时先明确两条曲线对应的实验组，再结合CO₂的性质逐一判断即可。
【难度系数】
0.6
二、非选择题
10. A 如图是金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、碳纳米管的结构示意图,请回答下列问题:
(1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏,因而金刚石具有________的性质。
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,可以用作________。
(3)一定条件下,碳纳米管能转化成石墨,该变化是________变化。
(4)已知硅的一种单质分子与$\ce{C_{60}}$有相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把$\ce{C_{60}}$的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子构成的物质中碳元素显$-4$价,硅元素显$+4$价,则该分子的化学式为________。
10. A 如图是金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、碳纳米管的结构示意图,请回答下列问题:
(1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏,因而金刚石具有________的性质。
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,可以用作________。
(3)一定条件下,碳纳米管能转化成石墨,该变化是________变化。
(4)已知硅的一种单质分子与$\ce{C_{60}}$有相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把$\ce{C_{60}}$的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子构成的物质中碳元素显$-4$价,硅元素显$+4$价,则该分子的化学式为________。
答案
10.(1)硬度大 (2)润滑剂 (3)化学 (4)$\ce{Si_{60}C_{60}}$
解析
【分析】
我们可以按照结构决定性质、性质决定用途的逻辑，结合化学变化的定义、化合价规则逐步解题：
1. 第一问：金刚石立体网状结构不易被外力破坏，直接对应它硬度大的物理性质，结构的稳定性决定了硬度高的特点。
2. 第二问：石墨有润滑性，利用该性质对应的常见用途就是作润滑剂。
3. 第三问：判断变化类型的核心是看是否有新物质生成，碳纳米管和石墨是结构不同的两种碳单质，碳纳米管转化为石墨的过程生成了新物质，因此属于化学变化。
4. 第四问：首先根据题意，硅的单质分子和C₆₀原子数相同，所以该硅单质分子是Si₆₀，将C₆₀分子放入Si₆₀分子中反应得到的新型分子，结合硅显+4价、碳显-4价，正负化合价代数和为零，可得该分子中Si和C的个数都为60，即可推出对应化学式。
【解析】
(1) 金刚石的立体网状结构稳定性极强，外力很难破坏，因此金刚石硬度很大，是天然存在的硬度最高的物质之一。
(2) 石墨层间可以滑动、具备润滑性，因此在工业上常用作润滑剂。
(3) 碳纳米管和石墨是组成元素相同但结构不同的不同物质，该转化过程有新物质生成，属于化学变化。
(4) 由题意可知，硅的对应单质分子为$\ce{Si_{60}}$，反应后形成的新型分子包含60个Si原子和60个C原子，满足化合价规则：$(+4)×60 + (-4)×60 = 0$，因此化学式为$\ce{Si_{60}C_{60}}$。
【答案】
(1) 硬度大 (2) 润滑剂 (3) 化学 (4)$\ce{Si_{60}C_{60}}$
【知识点】
碳单质的性质与用途，化学变化判断，化合价与化学式
【点评】
本题围绕碳的几种同素异形体的结构展开，核心考察“结构决定性质、性质决定用途”的化学核心思想，同时结合基础的物质变化判断、化合价规则应用，整体考点基础，侧重对概念的理解运用。
【难度系数】
0.8
我们可以按照结构决定性质、性质决定用途的逻辑，结合化学变化的定义、化合价规则逐步解题：
1. 第一问：金刚石立体网状结构不易被外力破坏，直接对应它硬度大的物理性质，结构的稳定性决定了硬度高的特点。
2. 第二问：石墨有润滑性，利用该性质对应的常见用途就是作润滑剂。
3. 第三问：判断变化类型的核心是看是否有新物质生成，碳纳米管和石墨是结构不同的两种碳单质，碳纳米管转化为石墨的过程生成了新物质，因此属于化学变化。
4. 第四问：首先根据题意，硅的单质分子和C₆₀原子数相同，所以该硅单质分子是Si₆₀，将C₆₀分子放入Si₆₀分子中反应得到的新型分子，结合硅显+4价、碳显-4价，正负化合价代数和为零，可得该分子中Si和C的个数都为60，即可推出对应化学式。
【解析】
(1) 金刚石的立体网状结构稳定性极强，外力很难破坏，因此金刚石硬度很大，是天然存在的硬度最高的物质之一。
(2) 石墨层间可以滑动、具备润滑性，因此在工业上常用作润滑剂。
(3) 碳纳米管和石墨是组成元素相同但结构不同的不同物质，该转化过程有新物质生成，属于化学变化。
(4) 由题意可知，硅的对应单质分子为$\ce{Si_{60}}$，反应后形成的新型分子包含60个Si原子和60个C原子，满足化合价规则：$(+4)×60 + (-4)×60 = 0$，因此化学式为$\ce{Si_{60}C_{60}}$。
【答案】
(1) 硬度大 (2) 润滑剂 (3) 化学 (4)$\ce{Si_{60}C_{60}}$
【知识点】
碳单质的性质与用途，化学变化判断，化合价与化学式
【点评】
本题围绕碳的几种同素异形体的结构展开，核心考察“结构决定性质、性质决定用途”的化学核心思想，同时结合基础的物质变化判断、化合价规则应用，整体考点基础，侧重对概念的理解运用。
【难度系数】
0.8
