1、初中化学人教版（2024）九年级上册第六单元碳和碳的氧化物时间 45分钟 满分 100分可能用到的相对原子质量:H1C12O16Cl35.5 Ca40一、选择题(每小题3分,共36分,每小题只有一个选项符合要求)1下列物质中,硬度最大的是()A.C60B.活性炭C.石墨D.金刚石2.可用于实验室制备二氧化碳气体的反应是()A.木炭还原氧化铜B.木炭燃烧C.大理石分解D.大理石与稀盐酸反应3.我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”,即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是()A.生物的呼吸作用B.含碳燃料的燃烧C.微生物的氧化分解D.绿色植物的光合作用4.石墨烯是
2、一种由碳原子构成的二维碳纳米材料,碳纳米管主要是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管,它们的微观结构如图所示。下列说法正确的是() 石墨烯微观结构碳纳米管微观结构 A.碳元素只能组成碳纳米管和石墨烯两种单质B.碳纳米管不与其他物质发生反应C.构成石墨烯的原子间有一定间隔D.构成碳纳米管的原子不再运动5.碳在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是()A.氧元素未参与该循环过程B.根据图示,动物不能吸收CO2C.控制化石燃料的使用可减少碳排放D.动植物遗体被微生物分解可产生CO26.下列有关CO的说法正确的是()A.一氧化碳是有刺激性气味的有毒气体B.在炉火上放一盆水,可以避
3、免一氧化碳中毒C.一氧化碳中含有氧元素和碳元素,所以它属于混合物D.一氧化碳能与血红蛋白结合,导致人体缺氧7.“超临界流体”是物质介于气态和液态之间的新状态。目前应用最广泛的是超临界CO2流体,超临界CO2流体是一种具有和水相似、溶解能力强的溶剂,被誉为“绿色环保溶剂”。下列有关超临界CO2的说法正确的是()A.超临界CO2是新合成的一种物质B.超临界CO2是由CO2分子构成的C.超临界CO2不能与石灰水反应D.超临界CO2流体大量使用不会引起环境问题8.“有因必有果”,下列关于一氧化碳与二氧化碳的因果关系说法正确的是()A.因为一氧化碳难溶于水,所以可用排水法收集B.因为二氧化碳能溶于水,所
4、以可用于灭火C.因为二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,所以一氧化碳也能使紫色石蕊溶液变红D.因为一氧化碳和二氧化碳元素组成相同,所以它们的化学性质相似9.区别下列各组常见物质的试剂或方法(括号内),错误的是()A.一氧化碳和二氧化碳(闻气味)B.氧气、二氧化碳(燃着的木条)C.二氧化碳与氮气(澄清石灰水)D.过氧化氢溶液与蒸馏水(二氧化锰)10.某同学将用石蕊溶液浸泡后的滤纸晾干后,制成三角纸风车,在纸风车的a叶片上滴1滴稀醋酸,发现a叶片变红,在b叶片上滴1滴蒸馏水,b叶片仍为紫色,再将纸风车放入盛有CO2的集气瓶中(如图)。下列相关说法不正确的是()A.过一段时间观察,a、b叶片均为红色,c为
5、紫色B.b叶片变成了红色,说明蒸馏水具有与稀醋酸相似的性质C.b、c叶片对比,说明CO2与水发生了化学反应D.取出纸风车,在空中风干后,b叶片又变为紫色11.如图是常见物质之间的转化关系(“”表示物质间可发生反应,“”表示物质间可发生转化,反应条件及部分生成物已省略),下列说法正确的是()A.反应,CO与甲中碳元素化合价相同B.反应,固体减少的质量等于生成CO2的质量C.反应,C与CuO要混匀,增大接触面积使其充分反应D.反应,参加反应的C与O2的质量比为37时,丁中只含CO12.现有25 g CaCO3和CaCl2的混合固体样品,为测定其成分,某同学向样品中加入足量稀盐酸,完全反应后蒸干,得
6、到的固体比原固体重2.2 g,则原固体样品中CaCl2的质量为()A.5 gB.14.2 g C.22.2 g D.20 g二、填空及简答题(共34分)13.(6分)化学与生活关系密切,请从二氧化碳、稀有气体、一氧化碳、活性炭、金刚石、干冰、氮气这些物质中选择填空(填序号)。(1)可用作蔬菜大棚气体肥料的是;(2)可作燃料且有毒的是;(3)可以用于净化气体和水的是;(4)可以制成多种用途的电光源的是;(5)可用于人工降雨的是;(6)用于包装袋里小食品防腐的是。14.(8分)碳与碳的化合物在工农业生产及生活中有广泛的用途。(1)图1是碳原子结构示意图,x的值为。(2)图2、图3、图4分别对应三种
7、碳单质,图4单质的化学式是。(3)高铁、动车与电路连接的石墨电刷没有利用到石墨的哪项性质?。A.稳定性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性(4)为应对全球气候变化,科学家开发出新型催化剂,光照下能将二氧化碳转化为甲烷,微观示意图如图5所示,请根据信息回答下列问题:补全图5方框中物质的微观模型图。上述反应过程中能量转化形式为。该反应的化学方程式为,参加反应的甲和丁的质量比为。15.(10分)二氧化碳是重要的自然资源,和人类的生命活动息息相关。阅读有关二氧化碳的发现史,回答问题。资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2。资料二:1754年,布
8、莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图甲所示的物质转化研究。图甲资料三:1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质:。(2)写出布莱克实验中反应的化学方程式:。(3)如图乙,在室温下将容积为200 mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300 mL CO2。如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为mL。 图乙 图丙(4)有人设计了一个实验验证二氧化碳的温室效应,如图丙。该实验需要将实验装置置于 (填“阳光下”或“黑暗中”)。甲和乙中的气体分别为 。A.二氧化碳、二氧化碳B.二氧化碳、空气
9、C.空气、空气D.空气、氧气16.(10分)中国“芯”彰显中国“智”造。芯片的基体材料是高纯硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO2)为主要原料制取纯硅的一种工艺流程,请回答下列问题:(1)SiO2中Si元素的化合价为。(2)中发生反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO,该反应中焦炭表现出(填“还原”或“氧化”)性。(3)中发生反应的基本类型是,写出的化学方程式:,该反应要在无氧气的环境中进行,目的是(答出一条即可)。三、实验与探究题(共20分)17.(8分)某研究小组为探究CO的还原性,设计了如下一系列实验。实验1:将CuO加水制成糊状,刷在试管内壁,在试管底部加入炭粉,再向试管中
10、通入CO2(如图甲),集满后立即用气球密封。(注:浓硫酸可以干燥二氧化碳)实验2:用酒精灯加热CuO部位(如图乙),无明显现象。实验3:用加网罩的酒精灯加热炭粉(如图丙),一段时间后,利用CO2传感器测得试管内CO2含量变小。实验4:加热CuO(如图丁),黑色固体变成红色。(1)实验1中检验CO2是否收集满的方法是;(2)实验2得到的结论是;(3)实验3酒精灯加网罩的作用是;(4)写出实验4中发生反应的化学方程式:。18.(12分)实验室进行制备并收集二氧化碳的探究实验。【实验探究】(1)选用药品。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲
11、线如图1所示:实验编号药品块状大理石、10%H2SO4溶液块状大理石、7%HCl溶液大理石粉末、7%HCl溶液 图1中丙对应实验 (填“”“”或“”)。确定用图1中乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是 。不用甲对应的药品,理由是。(2)搭建装置。组装发生装置,并在装置中连接压强传感器如图2中甲所示,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2中乙所示。下列说法正确的是(填字母)。A.ab段试管中液面逐渐上升B.bc段大理石与稀盐酸分离C.c点的对应操作是打开弹簧夹(3)收集二氧化碳。用如图3装置收集时,二氧化碳气体从(填“x”或“y”)端通入。【实验拓展】(4)有同学搭建了如图4装
12、置,要使该装置具有控制反应发生和停止的功能,需将块状大理石放置在(填“A”或“B”)处。四、计算题(共10分)19.(10分)某补钙剂的主要成分是碳酸钙。欲测定该补钙剂中碳酸钙的质量分数,某同学进行了如图所示的操作(假设其他成分可溶于水但不参与反应)。(1)该实验中,装置的气密性对测定结果 (填“有”或“无”)影响。(2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。第六单元碳和碳的氧化物123456789101112BDDCADBAABCA1.B2.D大理石与稀盐酸在常温下就可以比较快速地发生反应,原料廉价易得,易于操作。故选D。3.D生物的呼吸作用是缓慢氧化,吸收氧气,排放二氧化碳,A错误;碳和氧气在点
13、燃条件下生成二氧化碳,B错误;微生物的氧化分解是缓慢氧化,排出二氧化碳,C错误;绿色植物的光合作用是消耗二氧化碳和水,产生淀粉和氧气的过程,D正确。4.C碳元素可以组成多种单质,如金刚石、石墨、C60等,故A项错误;碳纳米管不易与其他物质发生反应,并不是不能反应,故B项错误;原子之间都有间隔,故C项正确;原子始终在不断运动,故D项错误。5.A动物的呼吸会消耗氧气排放出二氧化碳,植物的光合作用吸收二氧化碳生成氧气,氧气和二氧化碳中均含氧元素,故氧元素参与了该循环,A错误;动物会因为呼吸作用排放CO2,不能吸收CO2,B正确;化石燃料燃烧会产生二氧化碳,控制化石燃料的使用可减少碳排放,C正确;动植
14、物遗体被微生物分解可产生CO2,D正确。6.D一氧化碳是一种无色、无味,难溶于水的气体,密度比空气略小,有毒。一氧化碳中含有氧元素和碳元素,是化合物而不是混合物。7.B超临界二氧化碳是二氧化碳的一种状态,化学性质不变,不是新合成的物质,A错误;超临界CO2是由CO2分子构成的,B正确;二氧化碳和氢氧化钙能反应,C错误;二氧化碳大量使用会加剧温室效应,D错误。8.A一氧化碳难溶于水且不与水发生反应,所以可用排水法收集,A正确;因为二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,所以二氧化碳可用于灭火,B错误;二氧化碳能和水反应生成碳酸,所以二氧化碳通入紫色石蕊溶液后能使紫色石蕊溶液变红,一氧化碳不能使紫色石蕊溶
15、液变红,C错误;虽然一氧化碳和二氧化碳元素组成相同,但是一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,它们的化学性质不相似,D错误。【易错提醒】组成元素是否相同不能决定物质的化学性质是否相似,同种分子化学性质相同,不同分子化学性质不同。9.A一氧化碳和二氧化碳均是无色、无味的气体,通过闻气味的方式不能区别,A错误;氧气支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧,所以燃着的木条伸入集气瓶后,使木条燃烧得更旺的是氧气,使木条熄灭的是二氧化碳,B正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,用澄清石灰水可以区分,C正确;二氧化锰能够催化过氧化氢分解产生气泡,加入水中无明显现象,所以用二氧化锰可以区分,D正确。10.B醋酸能使
16、紫色石蕊溶液变红色,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,过一段时间观察,a、b叶片均为红色,c为紫色,A正确;b叶片变成了红色,不能说明蒸馏水具有与稀醋酸相似的性质,因为叶片同时还接触了二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,B错误;b、c叶片对比,b叶片为红色,c叶片为紫色,说明CO2与水发生了化学反应,C正确;取出纸风车,在空中风干,碳酸分解生成水和二氧化碳,b叶片又变为紫色,D正确。11.C反应是CO与氧气反应生成二氧化碳,甲是二氧化碳,一氧化碳与二氧化碳中碳元素化合价不相同,A不正确;反应是一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,固体减少的质量是
17、氧化铜中氧元素的质量,小于生成的CO2的质量,B不正确;反应是碳还原氧化铜,C与CuO要混匀,增大接触面积使其充分反应,C正确;反应是碳与氧气的反应,假设生成物全部是一氧化碳,有如下质量关系:2C + O22CO24 32参加反应的C与O2的质量比为2432=34,D不正确。12.A加入足量稀盐酸,完全反应后蒸干,得到的固体应为27.2 g CaCl2。则根据题意有如下关系:CaCO3CaCl2CaCl225 g27.2 g据上图可知,固体质量的改变与碳酸钙和氯化钙的转化有关,若设样品中CaCO3的质量为x,故又有如下关系:CaCO3 CaCl2 m10011111x 2.2 g10011=x
18、2.2gx=20 g即样品中CaCO3的质量为20 g,故原样品中CaCl2的质量为25 g-20 g=5 g。13.(每空1分)(1)(2)(3)(4)(5)(6) 14.(除标注外,每空1分)(1)4(2)C60(3)C(4)光能转化为化学能CO2+2H2OCH4+2O2(2分)111615.(每空2分)(1)不燃烧,不支持燃烧(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O(3)100(4)阳光下B【解题思路】(3)因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,所以将300 mL二氧化碳通入盛有200 mL蒸馏水的广口瓶中,只能溶解200 mL二氧化碳,则排出的水的体积为300 mL-2
19、00 mL=100 mL。(4)温室效应的原理是地表能够吸热,但吸收的热量被二氧化碳阻挡难以散失出去,从而导致地表温度升高,所以该装置应放在阳光下。验证二氧化碳的“温室效应”,变量应该是二氧化碳,所以其中一个瓶子中应该是二氧化碳,根据选项可知另一个瓶子中应是空气,故选B。16.(每空2分)(1)+4(2)还原(3)化合反应2H2+SiCl4Si+4HCl防止氢气中混有氧气在高温条件下发生爆炸(或防止生成的硅被氧化)【解题思路】将题给工艺流程中各步发生的反应补充上,如下图:17.(每空2分)(1)将燃着的木条放在试管口,木条立即熄灭,则CO2已收集满(2)CuO与CO2不反应(3)使火焰集中并提
20、高温度(4)CuO+COCu+CO2【解题思路】本实验的目的是探究一氧化碳的还原性。实验1是准备阶段,制取二氧化碳;实验2是为了排除二氧化碳的影响,做对照实验;实验3是制备一氧化碳;实验4是一氧化碳还原氧化铜。18.(每空2分)(1)CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O反应速率过快,不利于收集气体(2)BC(3)x(4)A【解题思路】(1)大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面阻止反应的进行,所以图1中丙对应实验。图1中乙的反应速率适中,对应的药品应为块状大理石和稀盐酸,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O。图1中甲反应速率过快,不利于收集气体
21、。(2)ab段压强增大,说明气体增多,应是在a点关闭弹簧夹,压强增大,将液体压入长颈漏斗,试管中液面逐渐下降,A错误;bc段压强不变,说明不再反应,且装置密闭,此时大理石与稀盐酸分离,B正确;c点之后压强减小,气体输出,所以此时的对应操作是打开弹簧夹,C正确。(3)二氧化碳密度大于空气,应用向上排空气法收集,所以应该从x端通入。(4)要使该装置也具有控制反应的发生和停止的功能,需将块状大理石放置在A处,关闭弹簧夹,管内气体不能排出,气压增大,将液体药品压到B端,固液分离,反应停止。19.(1)无(2分)(2)解:设该补钙剂中碳酸钙的质量分数为x。生成CO2的质量为370 g-363.4 g=6.6 g(1分)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2分)100 4420gx 6.6 g(2分)10044 = 20gx6.6g(2分)x=75%(1分)答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%。
