第2讲 碳及氧化物-全国初中化学竞赛试题精编（教师版）

全国初中化学竞赛试题精编第2讲 碳及氧化物一、选择题1. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）题图是一个研究动物呼吸的装置，该装置放在室温的环境中，经过一段时间后，着色水滴将（ ）A. 向试管方向移动B. 向远离试管的方向移动C. 先移向试管后远离试管D. 保持不动【答案】A【解析】由于蚱蜢通过呼吸作用消耗了氧气产生了二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，试管内压强减小，着色水滴将向试管方向移动，所以A正确。故选：A。2. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）2022年2月第24届冬季奥林匹克运动会在我国北京-张家口举办。比赛中冬奥会速滑赛道冰面修复时，工作人员最后喷向冰面的物质是A. 液氮B. 干冰C. 水D. 消毒剂【答案】B【解析】A、在常压下，液氮温度为-196，汽化时大量吸热接触造成冻伤，故错误；B、干冰气化吸热，可是冰面快速凝固被修复，故正确；C、水直接喷向冰面，凝结速度慢，故错误；D、消毒剂只能消毒，不能修复冰面，故错误。故选B。3. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）商店里出售的橡胶运动鞋，鞋底有黑、白两种，黑色橡胶鞋底耐磨，这是因为在橡胶中加入了一种耐磨的填料，这种耐磨的填料是A. 石墨粉B. 活性炭C. 炭黑D. 木炭粉【答案】C【解析】橡胶中加入炭黑能够增强其耐磨性，故选C。4科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法不正确的是（）A碳纳米泡沫和碳纳米管属于同种物质B碳纳米泡沫是一种单质C碳纳米泡沫在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳D碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜【答案】A【解析】A、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈；而碳纳米管呈管状，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质，故A说法符合题意。B、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，是由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质，故B说法不符合题意。C、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有可燃性，完全燃烧的产物是二氧化碳，故C说法不符合题意。D、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有还原性，在一定条件下可以还原氧化铜，故D说法不符合题意。故答案为：A。5. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法不正确的是A. 图一中的转化1是酸雨形成的主要原因B. 图二中可实现有机物与无机物的相互转化C. 绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能D. 碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定【答案】A【解析】A、酸雨是由于二氧化硫和二氧化氮等溶于雨水中而形成的，故A错误；B、图2中可以将二氧化碳转化为葡萄糖，故可实现有机物与无机物的相互转化，正确；C、绿色植物通过光合作用，将空气中的二氧化碳转化为葡萄糖，将太阳能转化成化学能，正确；D、碳循环和氧循环可以吸收空气中的二氧化碳向空气中释放氧气，故有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，正确。故选A。6. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）在相同的温度和压强下，相同体积的气体含有相同的分子数，反之亦然。取同温同压下的相同体积的CO和O2混合，在一定条件下充分反应，恢复到初始温度和压强，下列说法正确的是A. 参加反应的CO和 O2的体积比为2：1B. 生成CO2的分子个数为原来分子总数的三分之二C. 反应后气体中C、O原子的个数比为1：2D. 反应后气体的体积为原来的四分之三【答案】AD【解析】A、反应的化学方程式为2CO+O22CO2，参加反应的CO和O2的分子个数比为2：1，则参加反应的CO和O2的体积比为2：1；故A正确；B、反应的化学方程式为2CO+O22CO2，每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子，而原混合气体中CO和O2分子个数相等，则生成的CO2分子个数为原来气体分子数的二分之一；故B不正确；C、原气体为相同体积的CO和O2混合，混合气体中CO和O2分子个数为1：1，其中C、O原子个数比为1：3；根据化学变化前后原子的种类、个数不变，反应后的气体中C、O原子的个数比仍为1：3；故C不正确；D、反应的化学方程式为2CO+O22CO2，每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子，即三体积混合气体反应后变为二体积，而原气体为相同体积的CO和O2混合，即四体积的混合气体反应后还有一体积氧气剩余；因此，反应后气体的体积为原来的四分之三，故D正确。故选：AD。7石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法错误的是（） A石墨烯和金刚石都由碳元素组成B石墨烯的导电性比银强C石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用D从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化【答案】D【解析】A. 石墨烯和金刚石都由碳元素组成，故A说法正确，不符合题意；B. 由题意可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，所以石墨烯的导电性比银强，故B说法正确，不符合题意；C. 由石墨烯的结构可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，故C说法正确，不符合题意。D. 石墨与石墨烯是不同种物质，因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化，故说法错误，符合题意。故该题选D。8下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是（）ABCD【答案】D【解析】装置能用来制取二氧化碳，但不能随时控制反应的发生和停止，错误；装置可以通过上下移动干燥管，使大理石和稀盐酸接触或分离，来控制反应的发生和停止，正确；导管末端在液面下，无法顺利排出气体，错误；大理石与稀盐酸反应，产生二氧化碳，若需要反应停止，则需关闭弹簧夹，U型管右侧压强增大，则大理石和稀盐酸分离，反应停止发生；正确。故答案为：D9三氧化二碳（C2O3）是某星球大气的成分之一，其化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中正确的是（） A三氧化二碳的密度比空气小B三氧化二碳在一定条件下能还原氧化铁C三氧化二碳能使澄清石灰水变浑浊D三氧化二碳中碳元素的化合价为+2【答案】B【解析】A、三氧化二碳的相对分子质量为12×2+16×372，空气的平均相对分子质量为29，72大于29，则三氧化二碳的密度比空气大，不符合题意；B、一氧化碳具有还原性，三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似，在一定条件下能还原氧化铁，符合题意；C、由于CO不能与澄清石灰水反应，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3不能与澄清石灰水反应，不符合题意；D、氧元素显2价，设碳元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：2x+（2）×30，则x+3价，不符合题意。故答案为：B。10对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验（如图），下列说法错误的是（）A试管A中，除C、CuO外，还可能有氧气参与反应B除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的一氧化碳不能还原氧化铜C要排除环境对该反应的影响，还可以采取抽成真空（或充入氮气等保护气体）等措施D进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有氧气或空气、氮气、一氧化碳【答案】B【解析】A.试管A中，除C、CuO外，还可能有空气中的氧气参与反应，选项说法不符合题意。B.除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的一氧化碳能还原氧化铜，选项说法符合题意。C.要排除环境对该反应的影响，还可以采取抽成真空（或充入氮气等保护气体）等措施，选项说法不符合题意。D.进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有氧气或空气、氮气、一氧化碳，选项说法不符合题意。故答案为：B11草酸(H2C2O4)受热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。为验证草酸分解产物，将产物持续通入下列装置。对该实验的分析正确的是（） A该实验中、装置可以互换B若中停止加热，中液体会倒吸入硬质玻璃管中C反应结束后，中的固体物质一定属于混合物D若分解产物停止通入时，中生成的铜不会变成氧化铜【答案】D【解析】A、该实验中、装置不可以互换，否则无法检验水，A不符合题意；B、 若中停止加热，中液体不会倒吸入硬质玻璃管中，因为气体一直会进入试管内。不会造成倒吸现象；反应结束后，B不符合题意；C、中的固体物质属于纯净物，因为只有反应中被置换的铜，C不符合题意；D、若分解产物停止通入时，C中生成的铜不会被氧化，因接触不到氧气，D符合题意。故答案为：D。【分析】本题主要考查金属的冶炼，冶炼金属开始时先通气体再加热，反应结束后先停止加热再停止通入氧气。12明代民族英雄于谦的石灰吟：“千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”，这四句诗所描写的物质依次是（）A石灰石、熟石灰、生石灰、碳酸钙B石灰石、生石灰、熟石灰、碳酸钙C碳酸钙、生石灰、熟石灰、石灰石D生石灰、熟石灰、石灰石、碳酸钙【答案】B【解析】千锤万击出深山的是石灰石；烈火焚烧若等闲是指碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳这个反应；粉身碎骨浑不怕是指氧化钙和水反应生成氢氧化钙；要留清白在人间是指氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，故答案选B根据千锤万击出深山的是石灰石；烈火焚烧若等闲是指碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳这个反应；粉身碎骨浑不怕是指氧化钙和水反应生成氢氧化钙；要留清白在人间是指氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水这个反应分析13气体X可能含有氢气、一氧化碳和二氧化碳中的一种或几种。将气体X依次通过灼热氧化铜和澄清石灰水，观察到黑色固体变红、澄清石灰水变浑浊，气体X组成的可能性有（）A2种 B3种 C4种 D5种【答案】D【解析】气体X通过灼热氧化铜，观察到黑色固体变红，说明气体X中含有还原性的气体，说明至少有氢气和一氧化碳中的一种；然后通过澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，但无法证明是原有二氧化碳还是一氧化碳与氧化铜反应得到的二氧化碳，气体X组成的可能有一氧化碳，氢气和一氧化碳，氢气和二氧化碳，一氧化碳和二氧化碳，氢气、一氧化碳和二氧化碳一共五种情况。故答案为：D。14某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验（假设每步反应均完全进行）：通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积增大（提示：相同条件下，气体的体积和气体的分数成正比）通过灼热的CuO时，固体变成红色通过白色CuSO4粉末时无明显现象（提示：白色CuSO4粉末遇水变蓝）通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，下列判断正确的是（）A原混合气体中一定含有CO2和CO，一定没有H2B原混合气体中一定没有CO和H2，一定含有COC原混台气体中一定含有CO2，可能含有CO，一定没有H2D原混合气体中无法确定是否含CO2【答案】C【解析】通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积增大，若无