Question

多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界．
（1）下列含碳元素的物质中，属于有机物的是

 

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

 

和天然气，他们都含有碳元素，其中天然气的主要成分是

 

（写化学式）．含碳物质的燃烧会导致过多的二氧化碳排放，加剧了“温室效应”，写出一条减少二氧化碳排放的建议

 

．
（3）2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料--“碳海绵”．（如图1所示），由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好．它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状．下列关于碳海绵的说法正确的是

 

（填字母序号）．
A．具有吸附性      B．可重复利用              C．可处理海上石油泄漏
（4）液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，下列说法正确的有

 

（填标号）．
A．液态二氧化碳气化后不会污染档案资料
B．二氧化碳可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气
C．液态二氧化碳气化时吸热，降低了可燃物的着火点
（5）二氧化碳是很重要的化工原料，科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO₂”、“释放CO₂”，实现碳循环，如图2所示：

①步骤1的化学方程式为

 

．
②为确定步骤2中的碳酸钙是否完全分解，设计的实验步骤为：取少量固体于试管中，滴加过量

 

溶液，若观察到试管内

 

．则分解不完全．
③上述设想的优点有

 

（填字母序号）．
a．原料易得且可循环利用    b．充分利用太阳能      c．可全地域全天候使用
④CO₂是宝贵的碳氧资源．CO₂和H₂在一定条件下可合成甲酸（HCOOH），此反应中CO₂与H₂的分子个数比为

 

，若要检验1%甲酸水溶液是否显酸性，能选用的有

 

（填字母序号）．
a．无色酚酞溶液            b．紫色石蕊溶液         c．pH试纸
（6）小刚同学对碳及其重要化合物知识进行归纳、整理，并建构了如图3所示的转化关系图．请回答下列问题：
①写出括号内一种含有碳元素物质的化学式

 

；
②转化关系图中由H₂CO₃→CO₂的反应类型是

 

反应；
③CO₂常用于灭火，但镁着火不能用 CO₂灭火，原因是它们能发生反应生成另一种氧化物和单质，请写出该置换反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：有机物与无机物的区别,证明碳酸盐,二氧化碳的化学性质,二氧化碳对环境的影响,溶液的酸碱性测定,碳单质的物理性质及用途,碳的化学性质,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,化石燃料及其综合利用,几种常用的灭火器

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：（1）根据有机物的定义和物质的组成分析回答；
（2）根据化石燃料的种类、成分及减少二氧化碳排放的措施分析回答．
（3）根据碳海绵的特点分析判断；
（4）根据灭火的原理和二氧化碳的性质分析判断；
（5）①分析步骤1发生的反应，写出反应的化学方程式；
②根据碳酸钙与盐酸的反应分析回答；
③根据上述反应的特点分析判断；
④根据CO₂和H₂在一定条件下可合成甲酸（HCOOH）的反应及甲酸的性质分析判断．
（6）①根据碳、二氧化碳以及一氧化碳的转化分析；
②根据反应的特点分析反应的类型；
③根据镁与二氧化碳的反应写出反应的方程式．

解答：解：（1）乙醇是含碳的化合物，属于有机物；碳酸钙和二氧化碳虽然含有碳元素，具有无机化合物的特点，常把它们看做无机物．
（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，他们都含有碳元素，其中天然气的主要成分是甲烷，化学式是：CH₄．含碳物质的燃烧会导致过多的二氧化碳排放，加剧了“温室效应”，减少二氧化碳排放的措施有很多例如：节约用纸、不使用一次性筷子等．
（3）由于碳海绵具有多孔结构，弹性好，具有吸附性；它对石油有很强的吸附能力，将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，可处理海上石油泄漏，并且可重复利用．
（4）液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，是由于二氧化碳可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气从而达到灭火的目的，同时具有二氧化碳气化后不会污染档案资料的特点；着火点是可燃物的属性，一般不能改变．
（5）①由题意可知，步骤1发生的反应是在400°C时，二氧化碳与氧化钙反应生成了碳酸钙，反应的化学方程式是：CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃；
②由于碳酸钙与盐酸的反应生成了二氧化碳气体．为判断碳酸钙是否完全分解，可取少量固体于试管中，滴加过量稀盐酸溶液，若观察到试管内有气泡，则分解不完全．
③根据上述反应的特点可知，碳酸钙高温分解生成了氧化钙，氧化钙与二氧化碳反应又生成了碳酸钙，在上述反应中原料易得且可循环利用，且充分利用太阳能．由于夜间没有太阳能，不能全天候使用
④一分子的CO₂和一分子的H₂在一定条件下可合成一分子的甲酸（HCOOH），因此此反应中CO₂与H₂的分子个数比为1：1；酸性物质能够使紫色的石蕊试液变成红色，不能使酚酞试液变色，用pH试纸测定的pH会＜7；
（6）①碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧能生成二氧化碳，所以，括号内一种含有碳元素物质的化学式是CO；
②由H₂CO₃→CO₂的反应可知，是由一种物质生成了两种物质，属于分解反应；
③由题意可知，CO₂常用于灭火，但镁着火不能用 CO₂灭火，原因是它们能发生反应生成另一种氧化物和单质．根据质量守恒定律可知，氧化物是氧化镁，单质是碳．反应的方程式是：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C．
故答为：（1）B；（2）石油 CH₄．节约用纸；（3）A、B、C；（4）A、B；（5）①CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃；②盐酸；有气泡产生；③ab；④1：1；bc；（6）①CO   ②分解   ③2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C．

点评：本题内容丰富，涉及的知识点较多，但难度不大．掌握常见的碳的单质、碳以及其化合物的转化、化学方程式的书写方法等是解答本题的关键．