Question

20．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B（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、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CH₄（写化学式）．
（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），主要成分是石墨烯和碳纳米管，具有多孔结构，弹性好．下列关于碳海绵的说法正确的是AB（填字母序号）．
A．具有吸附性      B．在一定条件下可还原氧化铜     C．常温下性质不稳定

（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ABC（填标号）．
A．液态二氧化碳汽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．液态二氧化碳汽化时吸热，降低了可燃物的着火点
（5）二氧化碳是很重要的化工原料，如图2，科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO₂”、“释放CO₂”，实现碳循环．
①步骤2的化学方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
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：取样品，加入稀盐酸，看是否有气泡产生．
③上述设想的优点有①②（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在一定条件下可生成甲烷和水，该反应的化学方程式为CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CH₄+2H₂O．
（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CO；
②转化关系图中由H₂CO₃→CO₂的反应类型是分解反应；
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Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 （1）根据有机物的定义进行分析；
（2）根据化石燃料包括煤、石油、天然气，天然气的主要成分是甲烷进行分析；
（3）根据“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，具有多孔结构，弹性好进行分析；
（4）根据液态二氧化碳汽化吸热，汽化后变成二氧化碳气体，没有残留进行分析；
（5）①根据碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳进行分析；
②根据碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体进行分析；
③a、根据上述设想中的原料是二氧化碳、氧化钙，原料易得，反应过程中二氧化碳和氧化钙既是步骤1的反应物，又是步骤2的生成物，可以循环使用进行分析解答；
b、根据反应的反应条件是光照和加热，太阳能也能提供热量进行分析解答；
c、根据从遮光的地方及阴天没有太阳时就不能反应进行分析解答；
④根据二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水进行分析；
（6）①根据一氧化碳和二氧化碳可以相互转化，碳会转化成一氧化碳进行分析；
②根据碳酸分解生成二氧化碳和数进行分析；
③根据镁和二氧化碳在点燃的条件下反应生成氧化镁和碳进行分析．

解答 解：（1）化合物中含有碳元素，一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等含碳化合物具有无机物的性质，不属于有机物，故选：B；
（2）化石燃料包括煤、石油、天然气，天然气的主要成分是甲烷，化学式为：CH₄；
（3）“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，具有多孔结构，弹性好，所以具有吸附性和还原性，可以还原金属氧化物，故选AB；
（4）液态二氧化碳汽化吸热，汽化后变成二氧化碳气体，没有残留，故选：ABC；
（5）①碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
②碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，所以设计的实验步骤为：取样品，加入稀盐酸，看是否有气泡产生；
③a、上述设想中的原料是二氧化碳、氧化钙，原料易得，反应过程中二氧化碳和氧化钙既是步骤1的反应物，又是步骤2的生成物，可以循环使用，故a正确；
b、反应的反应条件是光照和加热，太阳能也能提供热量，故b正确；
c、从遮光的地方及阴天没有太阳时就不能反应，故c错误；
故选：ab；
④二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CH₄+2H₂O；
（6）①一氧化碳和二氧化碳可以相互转化，碳会转化成一氧化碳，所以括号内一种含有碳元素物质的化学式CO；
②碳酸分解生成二氧化碳和水，属于分解反应；
③镁和二氧化碳在点燃的条件下反应生成氧化镁和碳，化学方程式为：Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故答案为：（1）B；
（2）化石燃料包括煤、石油、天然气，天然气的主要成分是甲烷，化学式为：CH₄；
（3）“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，具有多孔结构，弹性好，所以具有吸附性和还原性，可以还原金属氧化物，故选AB；
（4）液态二氧化碳汽化吸热，汽化后变成二氧化碳气体，没有残留，故选：ABC；
（5）①碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
②碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，所以设计的实验步骤为：取样品，加入稀盐酸，看是否有气泡产生；
③a、上述设想中的原料是二氧化碳、氧化钙，原料易得，反应过程中二氧化碳和氧化钙既是步骤1的反应物，又是步骤2的生成物，可以循环使用，故a正确；
b、反应的反应条件是光照和加热，太阳能也能提供热量，故b正确；
c、从遮光的地方及阴天没有太阳时就不能反应，故c错误；
故选：ab；
④二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CH₄+2H₂O；
（6）①一氧化碳和二氧化碳可以相互转化，碳会转化成一氧化碳，所以括号内一种含有碳元素物质的化学式CO；
②碳酸分解生成二氧化碳和水，属于分解反应；
③镁和二氧化碳在点燃的条件下反应生成氧化镁和碳，化学方程式为：Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故答案为：（1）B；
（2）石油，CH₄；
（3）AB；
（4）ABC；
（5）①CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
②取样品，加入稀盐酸，看是否有气泡产生；
③ab；
④CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CH₄+2H₂O；
（6）①CO；
②分解；
③Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行解答．