胡波化学竞赛题库碳和碳的化合物文档格式.docx
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．将二氧化碳通入含有2molCa（OH）2的石灰水中，生成1molCaCO3，则通入的二氧化碳的物质的量可能是
A1molB2molC3molD4mol
．将一定量的二氧化碳通入含有7.4gCa（OH）2的澄清溶液中，最后得到5.0g白色沉淀，则通入的二氧化碳的物质的量可能是
A0.05molB0.10molC0.15molD1.0mol
．10g含杂质的碳酸钙和足量的盐酸反应，产生标况下2.24升CO2，试推断杂质的组成是
A碳酸镁和二氧化硅B碳酸镁和碳酸氢钾
C碳酸钾和二氧化硅D碳酸氢钾和二氧化硅
．由10g含有杂质CaCO3与足量盐酸反应，产生0.1mol二氧化碳，则该杂质可能是
AKHCO3BK2CO3与SiO2CMgCO3与SiO2DNa2CO3
．根据C（石墨）＝C（金刚石）－1.894kJ，可得出的结论是
A石墨比金刚稳定
B金刚石比石墨稳定
C金刚石转变成石墨时，能量升高
D相同质量的这两种物质分别在氧气中充分燃烧，放出的热量是金刚石多
．下列说法不正确的是
A活性炭能吸附某些有毒气体和有色气体
B金刚石不具有可燃性
C石墨可作润滑剂和电极
D金刚石、石墨、活性炭是同一种物质
．下列四种物质相比较，能肯定纯度最高的是
A经多次蒸馏精制的酒精B含硅元素为99.9%的多晶硅
C含磷元素为100%的磷单质D含碳元素为14.2857%的某种碳酸氢钠
．助力车以其价低，轻便而加盟城市轻型交通工具的行列，但由于助力车发动机的构造简单，汽油燃烧得不充分，也带来了严重的空气污染问题。
（1）某环境监测兴趣小组的同学描绘的无锡市市中心地区空气中CO含量变化曲线（横坐标表示北京时间0到24小时，纵坐标表示CO含量，你认为比较符合实际的是
（2）为了解决助力车污染空气的问题，你有何建议？
．随着工业化程度的提高以及世界范围内的人工采伐使森林面积锐减，导致大气中CO2浓度迅速增加；
同时生物的新陈代谢也产生大量CO2。
大气中的CO2对来自太阳的短波辐射几乎不吸收，因而地表能受到太阳的辐射而增温；
另一方面对从地表射向太空的长波，特别是红外辐射有强烈的吸收作用，从而阻碍了地球向太空辐射能量。
（1）人们习惯上把大气中以CO2为主的气体所产生的效应称为（选择）；
这种效应会使（填空）。
A光热效应B光气效应C温室效应D光电效应
（2）大量采伐森林会使大气中CO2浓度增加的原因是。
（3）为了减缓大气中CO2浓度的增加，除了植树造林，主要有效可行的措施还有________等。
A优化能源结构B减少地球上的生物，因为它们的新陈代谢要产生大量CO2
C对燃料及燃烧进行优化处理D将燃油汽车改为燃液化气汽车E降低工业化程度
．大气二氧化碳不断增多会引起“温室效应”，致使地球表面气温升高，有些科学家认为干旱、耕地沙漠化等都与“温室效应”有密切关系，空气中二氧化碳最主要的来源是。
自然界消耗二氧化碳，最主要有两个方面，分别是________和________。
．人类目前对煤和石油的过度应用，使空气中的CO2浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应，科学家对CO2的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出了将CO2通过管道输送到海底，这可减缓空气中CO2浓度的增加。
请你根据CO2的性质回答：
（1）这样长期下去，将给海洋造成什么样的影响？
（2）你认为消除这些影响的最好方法是什么？
．实验室常用草酸（H2C2O4）和浓硫酸反应（加热）制取CO：
H2C2O4
H2O＋CO2↑＋CO↑
现进行CO的制取和还原氧化铜，并证明CO的氧化产物及测定铜的原子量的实验，有关装置图如下所示：
试回答：
（1）若按气流从左到右，每个装置都有用到而且只能用一次，则各仪器之间的连接顺序为（用字母编号）；
（2）装置A中的公液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接导管所的作用是；
（3）C装置导管先通入一倒置在水中的漏斗然后点燃的原因是；
（4）如果实验效果达到预想要求的话，E装置内的现象应为；
G装置的作用为；
（5）若测知反应物CuO的质量MCuO和反应前后B管、D管、E瓶、G瓶的质量差（分别用MB、MD、MB、MG表示），且已知CuO全部参加反应，请将求算Cu的原子量的数据组合和表达式填入下表（不一定填满）：
数据组合
Cu的原子量的表达式
（6）若去掉D装置，则应选用（5）中哪组数据组合求得的铜的原子量较精确?
．为了证明CO具有还原性，有人设计了下列实验：
ABCDEF
（1）装置B中最适宜的试剂是；
（2）装置D中发生反应的化学方程式是；
（3）必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是；
（4）若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确认CO具有还原性，应在上图中装置
与装置之间连接下列的哪一种装置?
。
．在石油化工的加氢操作中，如果氢气中混有CO和CO2等杂质，会引起催化剂中毒，因此必须除去。
（1）在常温下，可以用银氨溶液来检测微量的CO，其原理与银镜反应相似，有银析出。
写出银氨溶液与CO反应的化学方程式
（2）工业上常采用甲烷化法除去少量碳的氧化物（CO、CO2）。
其方法是：
一定温度时，在催化剂的作用下，向碳的氧化物中通入氢气，使之转化为甲烷和易于除去的水。
写出CO发生甲烷化反应的化学方程式
（3）在上述两个反应中，CO依次作、（多选不得分）。
A氧化剂B既是氧化剂，又是还原剂
C．还原剂D既不是氧化剂，又不是还原剂
．常温下，两种常见无色无味的气体A和B组成的混合气体（A的相对分子质量小于B的相对分子质量）。
经分析混合气体中总共只含氧和碳两种元素，且不论A和B以何种比例混合，氧和碳的质量比总是大于4/3。
（1）在下表中填出A和B可能的分子式。
（不一定填满）
（1）
（2）
（3）
（4）
A的分子式
B的分子式
（2）当氧和碳的质量比等于2时，试确定A和B的可能组成以及A与B的物质的量之比。
．密闭容器中有CO和空气的混合气体14L，用电火花引燃，经充分反应后总体积为VL（假设所有体积均在同温、同压下测定，且空气中O2的体积分数以0.20计算。
计算结果保留两位小数）。
（1）若CO和O2恰好反应，计算原混合气体中CO的体积分数（请写出必要过程）。
（2）若反应后总体积数V＝13时，则原混合气体可能的组成为（可不填满，也可补充）。
第一种情况：
V（CO）︰V（O2）＝____________；
第二种情况：
第三种情况：
V（CO）︰V（O2）=____________。
（3）反应后总体积数V的取值范围是__________________。
B组
．目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加，对此科学家最担心的是
A会使空气中的氧含量下降，不足以供给人类呼吸
B会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡
C会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康
D会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光
．近来查明，二氧化三碳（C3O2）是金星大气层的一种成分。
下列有关说法错误的是
A二氧化三碳的结构式为：
O＝C＝C＝C＝O
BC3O2、CO、CO2都是碳的氧化物
CC2O3和CO一样可以燃烧生成CO2
DC3O2和CO2都是碳酸的酸酐
．2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在空中解体失事，有专家分析认为，飞机空中解体的最大可能原因是航天飞机机亮底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。
航天飞机表面覆盖石墨瓦，主要是利用石墨
A具有导电性、防辐射B密度小，减轻机身重量
C熔点高、化学性质稳定D硬度小，有润滑作用
．CCTV《科技博览》报道，2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。
下列相关说法合理的是
A聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
C聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物
D聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
．香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用①无水CuSO4、②澄清石灰水、③红热CuO、④生石灰、⑤品红溶液、⑥酸性高锰酸钾等药品可将其一一检出，检测时使用药品的正确顺序（设待检气体为G）是
AG→①→⑤→②→①→④→③
BG→③→④→②→⑤→⑤→①
CG→①→⑤→⑥→②→④→③
DG→②→⑤→①→④→③
．近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470℃、80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。
下列说法不正确的是
A由二氧化碳合成金刚石是化学变化B金刚石是碳的一种同位素
C钠被氧化最终生成碳酸钠D金刚石中只含有非极性共价键
．将石墨置于熔融的钾或气态的钾中，石墨吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成可以是C8K、C24K、C36K、C48K、C60K。
在钾石墨中，钾原子把价电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。
在钾石墨中，钾元素处于石墨中间，因之石墨层之间被胀大，层间的距离增加。
下列对钾石墨的叙述中，正确的是
A钾石墨是一类离子化合物
B钾石墨导电性比石墨强
C钾石墨与水相遇，不发生任何反应
D题干所举出的5种钾石墨，属于同素异形体
．据某科学杂志报道，国外有一研究所发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，它的分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60、也有Si60结构。
下列叙述不正确的是
A该物质有很高的熔点、很大的硬度B该物质形成的晶体属分子晶体
C该物质分子中Si60被包裹在C60里面D该物质的相对分子质量为2400
．石墨和金刚石在一定条件下可相互转化：
石墨
金刚石－Q。
20世纪50年代，美国通用汽车公司在实验室利用高温、高压（2000℃、20000atm）将石墨转化成金刚石之后，1989年，日本科学家用炸药和碳粉“炸出”金刚石的消息引起了人们的广泛关注。
他们将炸药和碳粉混合并用石蜡固化后装入钢制敞口容器，沉入一个直径9m深约5m的混凝土水槽内，点火起爆，最后将容器里的水取出静置，可获得直径为0.002～0.003pm的超细金刚石粉。
（1）从勒沙特列原理分析，上述两种制取金刚石的方法之所以都能获得成功的原因是
A金刚石比石墨熔点低B金刚石的密度大于石墨
C金刚石硬度很大D合成金刚石是吸热反应
（2）炸药爆炸的瞬间，可以产生400000atm的超高压和5000t的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是
A形成高压条件B吸热降低温度
C防止碳粉燃烧D溶解爆炸产生的气体
（3）你认为工业上这种超细金刚石粉可以做
A切削工具涂层B研磨剂C钻石戒指D制造石墨
．在金刚石晶体内的空间网状结构中含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有个碳原子，任意两个C－C键的键角为。
在石墨晶体中，每一层面结构由无数个正六边形形成，平均每个正六边形所占有的碳原子数为个。
任意两个C－C键的键角为。
在二氧化硅晶体中，1molSiO2含mol共价键。
原硅酸根离子SiO44－的结构可表示为
，二聚硅酸根离子Si2O72－中只含硅氧键，它的结构可表示为。
．在四碳植物中，二氧化碳直接由空气进入叶片后其浓度很低。
所以四碳植物通过一种被称为“四碳途径”的过程，使二氧化碳的浓度大大增加，因而成为“二氧化碳的泵”。
此反应过程发生于四碳植物的叶肉细胞及其内层的维管束鞘细胞，整个过程的循环途径如右图所示。
（1）图中①过程，已知1mol草酸乙酸分解生成1molA与lmolCO2，A是一种含酮基的酸，试写出A的结构简式，并写出①的简单方程式。
（2）②中的参与反应物B，是最常见的一种高能磷酸化合物，p是一个磷酸基。
B物质在反应中，其分子内高能键断开，提供能量。
试写出B的名称结构、简式及其分解放出能量的式子。
．烟道气中主要含有①CO2；
②CO；
③O2；
④N2（其他气体不计）。
为测定各组气体的含量，且能除去有害气体，有如下图所示的装置（相同的条件下测定各种气体，吸收剂足量，水蒸气忽略不计）：
用1，2，3－三羟基苯（
）的碱溶液吸收O2：
C6H3（OH）3＋3KOH→C6H3（OK）3＋3H2O
4C6H3（OK）3＋O2→（KO）3C6H2－C6H2（OK）3＋2H2O
用Cu2Cl2的氨水溶液（加少量铜丝防止Cu2Cl2被氧化）吸收CO：
Cu2Cl2＋2CO＋2H2O→Cu2Cl2·
2CO·
2H2O
Cu2Cl2·
2H2O＋4NH3→2NH4Cl＋（NH4）2CO3＋2Cu
用KOH吸收CO2：
2KOH＋CO2＝K2CO3＋H2O。
（1）吸收并测定四种气体的顺序是（填写序号）。
（2）按气流方向测定并吸收第一种气体时，装置的连接从左到右的顺序是________（填字母），装置Ⅳ的作用是。
（3）实验中若把CO2和O2的吸收顺序颠倒，则产生的后果是，O2和CO的吸收顺序能否颠倒，为什么？
（4）在测定和吸收CO2、CO、O2气体后，剩余气体除N2外，还可能含有，应用吸收后，再测定N2的体积。
．某实验小组研究CO2浓度对植物生长的影响，做了如下对比实验：
①取二株形态、大小基本相同的同种绿色植物，分别置于甲、乙两只相同的密闭玻璃容器内。
②在甲、乙两容器内分别充入CO2，并使乙容器内CO2的浓度为甲容器内的3倍。
③给甲、乙容器充足光照，4小时后，测得甲容器内CO2的含量减少144mg，乙容器内CO2的含量减少162mg。
问：
（1）乙容器内CO2的量比甲容器内CO2的量减少得多的原因是什么？
（2）从该实验的结果中，你能得到什么有益的启示（举一例有关农业生产的问题）。
．实验室通过以下演示实验验证人体内血液循环的正常变化和CO破坏血液运输O2和CO2的功能。
（已知：
人体血液遇O2和CO均为鲜红色，而遇CO2则变为暗红色）。
①取新鲜血液10mL，并迅速注入到事先准备好的10mL4%的柠檬酸钠溶液中，搅匀备用。
（柠檬酸钠是一种抗凝血剂）
②取上述备用血液10mL，通入CO2可以看到血液的鲜红色逐渐变为暗红色。
②将以上变暗红的血液分成三份：
一份留作对照样品，一份验证体内血液循环的正常变化，另一份说明血液运输O2和CO2的功能。
回答下列问题：
（1）叙述验证体内血液循环正常变化的实验过程：
（2）叙述验证CO破坏血液运输O2和CO2的功能：
（3）本实验中，CO的制取原理如下：
HCOOH
CO＋H2O右图所示为CO的制取及血液吸收气体的装置，实验中将CO通入血液时，应将导管口与相连。
停止吸收CO时，关闭处止水夹，打开处止水夹，并且（填写操作）以防止CO污染空气。
（4）由于血液有一定粘度，使气体不易被吸收，此时可抽出导气管，然后可采取的方法是。
．已知甲酸和浓硫酸共热到60～80℃可发生脱水反应：
CO＋H2O
实验室用甲酸和浓硫酸混和后制取CO时，常不需加热，其具体操作方法如下：
在试管内倒入一定体积的甲酸，然后再小心沿试管壁倒入等体积的浓硫酸，这时可见试管内液体分上、下两层，在两层液体的界面处有少量气泡，轻轻振动试管，可见液体交界面气泡增多，改变振动的力度可控制气泡产生的速率。
试回答下列问题。
（1）用该法制CO不需加热的原因：
（2）以上操作方法可控制反应速率的原因：
（3）具支试管（试管侧壁有一支管，如右图所示）在实验室有多种用途，试只用具支试管、橡皮塞（橡皮塞上最多只能打一个孔）。
玻璃导管及连接和夹持仪器装配一个用浓硫酸和甲酸的混合液制取CO气体，用CO还原氧化铜，并检验其氧化产物的实验装置。
画出该装置示意图（同类仪器最多只有三件，不必画夹持仪器，但需注明所装的药品）
．CO2是燃烧和代谢的终极产物，是地球产生“温室效应”的废气，是不活泼难以利用的物质。
但在化学家眼里是没有废弃物的。
作为一种资源，CO2的储量比天然气、石油和煤炭的总和还多，开发前景十分诱人。
从化学原理上讲CO2的利用途径有两条：
一是平价转换，二是降价还原，转化为有机物。
（1）把CO2转化为有机物，大自然的杰作使人类叹为观止，它巧妙地利用CO2为我们提供能源。
请写出这一变化的配平方程式。
（2）从结构上讲，O＝C＝O与H2C＝C＝CH2是等电子体，它启示人们可把CO2作为高分子单体加以利用。
化学家已经开发出了许多脂肪碳酸酯类物质。
下面的转化就是途径之一：
从分类角度讲，甲属于类物质，乙属于物质（请不要泛指有机物或无机物，尽量具体点）。
从反应类型上讲，生成甲属于反应，生成乙属于反应。
从本质上讲，它们都属于反应。
乙作为聚酯材料的突出优点是投放市场后不会引起白色污染，因为乙的废弃物在自然界中很容易降解。
为什么？
（3）CO2是酸性氧化物，能与一些碱性物质发生反应。
CaO＋CO2＝CaCO3。
CO2在一定条件下也可以与金属有机物反应，被固定转化为有机物。
如：
RMgCl＋CO2→R－COOMgClRR－COOMgCl＋H2O→RCOOH＋Mg（OH）Cl
请完成下面的反应，在括号内写上相应物质的结构简式。
－SiH2MgBr＋CO2→（）
（）
（4）超临界CO2是一种超临界流体（介于气态与液态之间的一种流体，密度接近液体，黏度接近气体，扩散速度比液体大1000多倍），超临界液体在萃取、色谱分析、重结晶以及有机反应方面获得广泛应用。
超临界CO2能溶解很多有机物；
若加入表面活性剂可以溶解聚合物、重油、石蜡、油脂、蛋白质和重金属盐。
超临界CO2的绿色效益可见一般你认为超临界CO2作为有机物的溶剂或反应的介质，与水比较有哪些优点？
（5）中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组最近在人工合成金刚石研究中取得重大突破，他们用自制的高压反应釜做实验，以二氧化碳为原料，用金属钠作还原剂，在440℃和800个大气压的条件下，首次实现了从二氧化碳到金刚石的转变。
2003年8月3日，陈教授的论文发表在国际权威刊物（美国化学会志）上。
①请写出陈教授合成金刚石的反应方程式：
②根据陈教授的科研成果，试分析研究天然金刚石矿的成因。
③如果把陈教授合成金刚石的压力拆除，置于真空状态之下，其他条件都不变，化学反应的方程式也不会改变你认为，还原的碳会以怎样的结构形式出现？
（6）以前，生物学家都认为，地球上所有生态系统离不开阳光，通过光合作用为高级消费者提供能量源。
科学家1997年在2500m深海底热泉（黑烟囱）处发现了大量生物群落近年来又在11000m深海底发现了无脊椎动物。
在这样的深海域水中无光线，不可能存在光合作用。
科学家研究发现，这些生物完全依靠化学自养菌的初级生产力，它们以黑烟囱喷出的热液中的硫化物H2S为能量，利用CO2合成了与光合作用没有差别的有机物。
请写出该自养菌合成有机物的化学方程式：
．标准生成热是指某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定状态的单质生成标准状态下单位物质的量（1mol）某纯物质的热效应。
放热用“－”表示，吸热用“＋”表示。
已知碳的三种同素异形体为金刚石、石墨和C60，它们的密度分别是3.514、2.266、1.678g/cm3；
标准生成热依次是＋1.987、0、＋2280kJ/mol。
（1）标准状况下最稳定的碳单质是，理由是；
（2）由石墨转化成金刚石的条件是温压（填“高或低”），理由是；
（3）由石墨转化成C60的条件是温压（填“高或低”），理由是；
（4）能够溶于有机溶剂的碳单质是，理由是；
（5）在死火山口常能发现的碳单质是，理由是；
在星际空间可望发现的碳单质是，理由是。
．某校课外环保监测小组对采集气体样品中所含污染气CO的浓度进行测定，其方法与步骤如下：
①首先使采集的气体样品2.00L缓缓通过含I2O5的加热管，发生反应：
CO＋I2O5→CO2＋I2
②将产生的I2升华，并用过量的浓度为0.00500mol/L的Na2S2O3溶液30.0mL完全吸收，此时发生反应：
I2＋S2O32－→2I－＋S4O62－；
③向②的溶液中加4滴淀粉溶液作指示剂，用浓度为0.0100mol/L的I2水滴定，耗去5.00mL时溶液恰好变色。
（1）操作③中滴定终点溶液由色变为色，在用I2水滴定操作读数时，若滴定前仰视，将会导致所测CO浓度（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（2）步骤①中由CO与I2O5反应生成I2的物质的量为mol。
（3）该气体样品中CO的浓度为mg/L。
．12.0g含2种化合物（由常见元素组成）的近白色固体溶于过量盐酸,释放出2.94L气体（标准状态），气体密度为同温度下空气密度的1.52倍；
剩余的不溶性残渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。
通过计算分别写出2种化学物质的化学式。
C组
．市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直径不到2cm的小窗口，露出橙红色固态物质。
若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。
一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。
已知检测器的化学成分：
亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸H8[Si（Mo2O7）6]·
28H2O、CuCl2·
2H2O和PdCl2·
2H2O（注：
橙红色为复合色，不必细究）。
（1）CO与PdCl2·
2H2O的反应方程式为：
（2）题
（1）的产物之一与CuCl2·
2H2O反应而复原，化学
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