高中化學(xué)《碳元素及其化合物》練習(xí)題(附答案解析)

第第頁(yè)高中化學(xué)《碳元素及其化合物》練習(xí)題(附答案解析)學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________一、單選題1．下列關(guān)于物質(zhì)用途的敘述錯(cuò)誤的是（）A．液氮：物質(zhì)冷凍劑 B．稀有氣體：霓虹燈填充物C．明礬：飲用水殺菌劑 D．石墨：制作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管2．對(duì)如圖所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述錯(cuò)誤的是（）ABCD溶液顏色變化：無(wú)色→紅色溶液顏色變化：紅色→紫色溶液顏色變化：紫色→紅色→無(wú)色生成的沉淀顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色A．A B．B C．C D．D3．常溫常壓下，下列氣體在水中溶解度最大的是（）A．Cl2 B．CO2 C．NH3 D．N24．下列各組轉(zhuǎn)化中，一定條件下不能一步實(shí)現(xiàn)的組合是（）A．B．C．D．5．下列措施中不利于實(shí)現(xiàn)漫畫(huà)中提到的“碳中和”目標(biāo)的是（）A．大力提倡植樹(shù)造林B．向燃煤中添加碳酸鈣C．借助光伏、風(fēng)電、核電等技術(shù)發(fā)電D．利用光驅(qū)動(dòng)合成生物學(xué)，將二氧化碳合理轉(zhuǎn)化6．有一個(gè)反應(yīng)在密閉容器中發(fā)生，三種物質(zhì)CaCO3、CaO和CO2的質(zhì)量比例變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）A．CO2是反應(yīng)物B．CaO在反應(yīng)中起催化作用C．該反應(yīng)是分解反應(yīng)D．反應(yīng)中CaO和CaCO3的質(zhì)量比為1∶17．能將氧氣、二氧化碳、空氣三瓶氣體一一區(qū)別出來(lái)的方法（）A．加入澄清石灰水 B．用燃著的木條C．用紫色石蕊試液 D．用托盤(pán)天平稱(chēng)量8．由于石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在石墨烯薄膜上施加較低的電壓(1-10V)即可產(chǎn)生較高的熱量，平昌冬奧會(huì)“北京8分鐘”主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)用石墨烯制作了20℃能發(fā)熱4h的智能服飾，向世界展現(xiàn)了新時(shí)代的中國(guó)形象，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．石墨烯是能導(dǎo)熱的金屬材料B．石墨烯屬于單質(zhì)C．石墨烯能導(dǎo)電D．在石墨烯薄膜上施加電壓，使電能轉(zhuǎn)化為熱能9．在下列溶液中通入至過(guò)量，原溶液一直保持澄清的是（）A．硅酸鈉溶液 B．氯化鋇溶液 C．石灰水 D．溶液10．澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了純碳新材料“碳納米泡沫”，每個(gè)泡沫含有約4000個(gè)碳原子，直徑約6到9nm，在低于－183℃時(shí)，泡沫具有永久磁性。下列敘述正確的是（

）A．“碳納米泡沫”是一種新型的碳化合物B．“碳納米泡沫”是混合物C．“碳納米泡沫”是碳單質(zhì)D．“碳納米泡沫”和金剛石的性質(zhì)相同11．X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則X、Y可能是①C、CO②S、SO2③AlCl3、Al(OH)3④Cl2、FeCl3A．僅有①③ B．①②③ C．僅有②④ D．①②③④12．某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入Ba（HCO3）2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是（）A．AlCl3 B．Na2O C．NaCl D．SiO2二、填空題13．二硫化碳和二氧化碳中，__________更穩(wěn)定，原因是______。14．華為公司于2021年2月2日提交了一項(xiàng)全新的“硅碳復(fù)合材料”的專(zhuān)利，該專(zhuān)利可有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。該公司發(fā)行的5G平板電腦，創(chuàng)新搭載了3D石墨烯散熱技術(shù)。華為還入股了國(guó)產(chǎn)碳化硅晶片制造行業(yè)。(1)硅碳復(fù)合材料中以石墨為骨架，硅材料均勻分布在無(wú)定形碳中。工業(yè)上用焦炭還原石英砂(主要成分為SiO2)制取粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。(2)石墨烯應(yīng)用于5G平板電腦，是利用了石墨烯良好的__性。(3)碳化硅的化學(xué)式是__，其中的碳原子和硅原子之間通過(guò)__(填“離子”或“共價(jià)”)鍵相連，具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，所以它具有的性質(zhì)是__(寫(xiě)一種)。參考答案與解析1．C【詳解】A．液氮因其沸點(diǎn)較低可用作物質(zhì)冷凍劑，A項(xiàng)正確；B．稀有氣體具有在通電時(shí)能發(fā)出有色的光的性質(zhì)，常用于制作霓虹燈填充物，B項(xiàng)正確；C．明礬中的Al3+水解生成Al(OH)3膠體，膠體吸附性強(qiáng)，可吸附水中懸浮物，達(dá)到凈水目的，但沒(méi)有殺菌作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．石墨具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，故可用與制作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管，D項(xiàng)正確；答案選C。2．A【詳解】A．鈉放到水中，生成氫氧化鈉和氫氣，但水中沒(méi)有滴入酚酞，所以溶液顏色不會(huì)成變紅色，則A描述錯(cuò)誤；B．二氧化碳?xì)怏w通入到石蕊溶液中后與水反應(yīng)生成碳酸，石蕊溶液變紅色，加熱后碳酸分解生成了二氧化碳?xì)怏w和水，石蕊溶液又變成了紫色，則B描述正確；C．氯氣通入到紫色石蕊溶液中，與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使石蕊溶液變紅，但次氯酸具有漂白性，后又使紅色褪色，則C描述正確；D．盛有氫氧化鈉溶液的滴管深入到硫酸亞鐵溶液中，反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵沉淀是白色的，但水中溶解了少量氧氣，氫氧化亞鐵會(huì)逐漸被氧化，沉淀由白色到灰綠色直到紅褐色，則D描述正確；本題答案A。3．C【詳解】根據(jù)物質(zhì)的溶解性，N2不溶于水；CO2、Cl2在水中的溶解度不大，CO2在常溫下溶解度小于0.05%，1體積水在常溫下可溶解2體積Cl2；而氨氣在水中的溶解度很大，1體積水可溶解700體積的氨氣，所以在水中的溶解度最大的是氨氣，答案選C。4．C【詳解】A．碳酸能分解生成二氧化碳，二氧化碳能與碳高溫反應(yīng)生成一氧化碳，可以一步實(shí)現(xiàn)，故A不符合題意；B．二氧化碳能與鎂點(diǎn)燃生成碳，碳能與氧氣點(diǎn)燃生成二氧化碳，可以一步實(shí)現(xiàn)，故B不符合題意；C．水不能再二氧化錳的作用下一步生成氧氣，氧氣與氫氣在點(diǎn)燃條件下生成水，不能生成雙氧水，故C符合題意；D．氧化鐵與一氧化碳能高溫反應(yīng)生成鐵，鐵在氧氣中點(diǎn)燃能生成四氧化三鐵，能一步實(shí)現(xiàn)，故D不符合題意；答案選C。5．B【詳解】A．植物能進(jìn)行光合作用，從而吸收CO2，能實(shí)現(xiàn)碳中和，A不符合題意；B．燃煤中添加CaCO3，可實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫，減少SO2排放，但會(huì)增加CO2的排放，不利于碳中和，B符合題意；C．采用光伏、風(fēng)電、核電等新能源，可減少傳統(tǒng)化石能源的使用，減少CO2的排放，能實(shí)現(xiàn)碳中和，C不符合題意；D．將CO2轉(zhuǎn)化，符合碳中和要求，D不符合題意；故答案選B。6．A【分析】反應(yīng)前和反應(yīng)后圖像對(duì)比可知，CaCO3的質(zhì)量增加，CO2和CaO的含量減少，說(shuō)明主要發(fā)生如下反應(yīng)，CO2+CaO=CaCO3【詳解】A．CO2質(zhì)量減少，作為反應(yīng)物，A項(xiàng)正確；B．CaO的質(zhì)量減少，作為反應(yīng)物，不是催化劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)是化合反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．根據(jù)方程式計(jì)算，反應(yīng)中CaO和CaCO3的質(zhì)量比為56∶100，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故答案選A。7．B【詳解】A．二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氧氣和空氣通入澄清石灰水中，無(wú)明顯現(xiàn)象，無(wú)法區(qū)分氧氣和空氣，A項(xiàng)不選；B．氧氣具有助燃性，能使燃著的木條燃燒的更旺，二氧化碳不燃燒、不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅，燃著的木條在空氣中沒(méi)有變化，可以區(qū)別出來(lái)，B項(xiàng)選；C．二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，能使紫色石蕊試液變紅，氧氣和空氣通入紫色石蕊試液中，無(wú)明顯現(xiàn)象，無(wú)法區(qū)分氧氣和空氣，C項(xiàng)不選；D．氧氣和空氣密度相近，且用托盤(pán)天平稱(chēng)量比較繁瑣，很難區(qū)分，D項(xiàng)不選；答案選B。8．A【詳解】A．石墨烯屬于碳單質(zhì)，是能夠?qū)岬姆墙饘俨牧?，A錯(cuò)誤；B．石墨烯是碳的單質(zhì)，B正確；C．石墨烯屬于碳單質(zhì)，碳單質(zhì)具有良好的導(dǎo)電性，可以導(dǎo)電，C正確；D．根據(jù)題干信息可知，在石墨烯薄膜上施加較低的電壓(1-10V)即可產(chǎn)生較高的熱量，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，D正確；答案選A。9．B【詳解】A．Na2SiO3溶液通入過(guò)量的二氧化碳，碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，所以生成硅酸白色沉淀和碳酸氫鈉，故A不符合；B．BaCl2溶液通入過(guò)量的二氧化碳，溶液中不發(fā)生反應(yīng)，無(wú)沉淀生成，故B符合；C．澄清石灰水逐漸通入過(guò)量的二氧化碳，先生成白色碳酸鈣沉淀，繼續(xù)通入二氧化碳，碳酸鈣沉淀又會(huì)溶解，最終無(wú)沉淀生成，故C不符合；D．Ca(ClO)2溶液中逐漸通入過(guò)量的二氧化碳，先生成次氯酸和碳酸鈣，碳酸鈣不溶于水，過(guò)量的二氧化碳與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣溶于水，最終無(wú)沉淀生成，故D不符合；故選：B。10．C【詳解】A．它是由碳元素組成的單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．它是由碳元素組成的單質(zhì)，屬于純凈物；故B錯(cuò)誤；C．其有碳元素組成的單質(zhì)，故A正確；D．“碳納米泡沫“和金剛石是兩種不同的物質(zhì)，不同物質(zhì)性質(zhì)不同，故D錯(cuò)誤；故選C。11．A【詳解】①X：C，Y：CO，則W：O2，Z：CO2，C和氧氣能直接生成CO2，故符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；②X：S，、Y：SO2，W：O2，Z：SO3，但是S不能直接生成SO3，SO2和氧氣需要催化劑、加熱才能生成SO3，故不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；④Cl2的氧化性很強(qiáng)，把變價(jià)金屬直接氧化成最高價(jià)，因此氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵，X：Cl2，Y：FeCl3，W：Fe，Z：FeCl2，不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；答案選A。12．A【詳解】試題分析：A、AlCl3可由單質(zhì)Al與Cl2反應(yīng)制得，AlCl3與Ba（HCO3）2反應(yīng)生成CO2和Al（OH）3沉淀，同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生，A正確；B、Na2O與Ba（HCO3）2反應(yīng)生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，沒(méi)有氣體生成，B錯(cuò)誤；C、氯化鈉與碳酸氫鋇溶液不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D、SiO2與碳酸氫鋇溶液不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案選A?！究键c(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)的性質(zhì)，涉及了單質(zhì)之間的反應(yīng)以及反應(yīng)現(xiàn)象的判斷。【名師點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)以及反應(yīng)規(guī)律，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理判斷單質(zhì)之間反應(yīng)能否生成選項(xiàng)中的化合物，反應(yīng)現(xiàn)象的判斷需要根據(jù)反應(yīng)物的反應(yīng)規(guī)律，包含了相互促進(jìn)的完全水解反應(yīng)，酸式鹽與堿的反應(yīng)，酸性氧化物的性質(zhì)，同時(shí)考查了考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力。13．

二氧化碳

二硫化碳和二氧化碳分子結(jié)構(gòu)相似，碳氧鍵的鍵長(zhǎng)比硫氧鍵短，共價(jià)鍵能更大，分子更穩(wěn)定【詳解】由于二硫化碳和二氧化碳分子結(jié)構(gòu)相似，但硫原子的原子半徑比碳原子的原子半徑更大，則所形成的C—O鍵的鍵長(zhǎng)比S—O鍵短，C—O共價(jià)鍵鍵能更大，分子更穩(wěn)定，故答案為：二氧化碳；二硫化碳和二氧化碳分子結(jié)構(gòu)相似，碳氧鍵的鍵長(zhǎng)比硫氧鍵短，共價(jià)鍵能更大，分子更穩(wěn)定。14．

SiO2+2CSi+2CO↑

導(dǎo)熱

SiC

共價(jià)

硬度大【詳解】(1)焦炭和SiO2反應(yīng)生成硅和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式是S