Question

多彩的“碳”，多姿的生活，讓我們一起走進“碳”的世界．
（1）下列含碳元素的物質中，屬于有機物的是

 

（填字母序號）．
A．碳酸鈣          B．乙醇（C₂H₅OH）          C．二氧化碳
（2）化石燃料主要包括煤、

 

和天然氣，他們都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是

 

（寫化學式）．含碳物質的燃燒會導致過多的二氧化碳排放，加劇了“溫室效應”，寫出一條減少二氧化碳排放的建議

 

．
（3）2013年3月，浙江大學實驗室里誕生了世界上最輕的材料--“碳海綿”．（如圖1所示），由碳元素組成，具有多孔結構，彈性好．它對石油有很強的吸附能力（不吸水），將吸入的石油擠出后仍可恢復原狀．下列關于碳海綿的說法正確的是

 

（填字母序號）．
A．具有吸附性      B．可重復利用              C．可處理海上石油泄漏
（4）液態二氧化碳滅火器可用于撲救檔案資料室發生的火災，下列說法正確的有

 

（填標號）．
A．液態二氧化碳氣化后不會污染檔案資料
B．二氧化碳可覆蓋在燃燒物表面，隔絕空氣
C．液態二氧化碳氣化時吸熱，降低了可燃物的著火點
（5）二氧化碳是很重要的化工原料，科學家設想利用太陽能加熱器“捕捉CO₂”、“釋放CO₂”，實現碳循環，如圖2所示：

①步驟1的化學方程式為

 

．
②為確定步驟2中的碳酸鈣是否完全分解，設計的實驗步驟為：取少量固體于試管中，滴加過量

 

溶液，若觀察到試管內

 

．則分解不完全．
③上述設想的優點有

 

（填字母序號）．
a．原料易得且可循環利用    b．充分利用太陽能      c．可全地域全天候使用
④CO₂是寶貴的碳氧資源．CO₂和H₂在一定條件下可合成甲酸（HCOOH），此反應中CO₂與H₂的分子個數比為

 

，若要檢驗1%甲酸水溶液是否顯酸性，能選用的有

 

（填字母序號）．
a．無色酚酞溶液            b．紫色石蕊溶液         c．pH試紙
（6）小剛同學對碳及其重要化合物知識進行歸納、整理，并建構了如圖3所示的轉化關系圖．請回答下列問題：
①寫出括號內一種含有碳元素物質的化學式

 

；
②轉化關系圖中由H₂CO₃→CO₂的反應類型是

 

反應；
③CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用 CO₂滅火，原因是它們能發生反應生成另一種氧化物和單質，請寫出該置換反應的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：有機物與無機物的區別,證明碳酸鹽,二氧化碳的化學性質,二氧化碳對環境的影響,溶液的酸堿性測定,碳單質的物理性質及用途,碳的化學性質,反應類型的判定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,化石燃料及其綜合利用,幾種常用的滅火器

專題：碳單質與含碳化合物的性質與用途

分析：（1）根據有機物的定義和物質的組成分析回答；
（2）根據化石燃料的種類、成分及減少二氧化碳排放的措施分析回答．
（3）根據碳海綿的特點分析判斷；
（4）根據滅火的原理和二氧化碳的性質分析判斷；
（5）①分析步驟1發生的反應，寫出反應的化學方程式；
②根據碳酸鈣與鹽酸的反應分析回答；
③根據上述反應的特點分析判斷；
④根據CO₂和H₂在一定條件下可合成甲酸（HCOOH）的反應及甲酸的性質分析判斷．
（6）①根據碳、二氧化碳以及一氧化碳的轉化分析；
②根據反應的特點分析反應的類型；
③根據鎂與二氧化碳的反應寫出反應的方程式．

解答：解：（1）乙醇是含碳的化合物，屬于有機物；碳酸鈣和二氧化碳雖然含有碳元素，具有無機化合物的特點，常把它們看做無機物．
（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，他們都含有碳元素，其中天然氣的主要成分是甲烷，化學式是：CH₄．含碳物質的燃燒會導致過多的二氧化碳排放，加劇了“溫室效應”，減少二氧化碳排放的措施有很多例如：節約用紙、不使用一次性筷子等．
（3）由于碳海綿具有多孔結構，彈性好，具有吸附性；它對石油有很強的吸附能力，將吸入的石油擠出后仍可恢復原狀，可處理海上石油泄漏，并且可重復利用．
（4）液態二氧化碳滅火器可用于撲救檔案資料室發生的火災，是由于二氧化碳可覆蓋在燃燒物表面，隔絕空氣從而達到滅火的目的，同時具有二氧化碳氣化后不會污染檔案資料的特點；著火點是可燃物的屬性，一般不能改變．
（5）①由題意可知，步驟1發生的反應是在400°C時，二氧化碳與氧化鈣反應生成了碳酸鈣，反應的化學方程式是：CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃；
②由于碳酸鈣與鹽酸的反應生成了二氧化碳氣體．為判斷碳酸鈣是否完全分解，可取少量固體于試管中，滴加過量稀鹽酸溶液，若觀察到試管內有氣泡，則分解不完全．
③根據上述反應的特點可知，碳酸鈣高溫分解生成了氧化鈣，氧化鈣與二氧化碳反應又生成了碳酸鈣，在上述反應中原料易得且可循環利用，且充分利用太陽能．由于夜間沒有太陽能，不能全天候使用
④一分子的CO₂和一分子的H₂在一定條件下可合成一分子的甲酸（HCOOH），因此此反應中CO₂與H₂的分子個數比為1：1；酸性物質能夠使紫色的石蕊試液變成紅色，不能使酚酞試液變色，用pH試紙測定的pH會＜7；
（6）①碳充分燃燒生成二氧化碳，不充分燃燒生成一氧化碳，一氧化碳燃燒能生成二氧化碳，所以，括號內一種含有碳元素物質的化學式是CO；
②由H₂CO₃→CO₂的反應可知，是由一種物質生成了兩種物質，屬于分解反應；
③由題意可知，CO₂常用于滅火，但鎂著火不能用 CO₂滅火，原因是它們能發生反應生成另一種氧化物和單質．根據質量守恒定律可知，氧化物是氧化鎂，單質是碳．反應的方程式是：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C．
故答為：（1）B；（2）石油 CH₄．節約用紙；（3）A、B、C；（4）A、B；（5）①CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃；②鹽酸；有氣泡產生；③ab；④1：1；bc；（6）①CO   ②分解   ③2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C．

點評：本題內容豐富，涉及的知識點較多，但難度不大．掌握常見的碳的單質、碳以及其化合物的轉化、化學方程式的書寫方法等是解答本題的關鍵．