第六单元 碳和碳的氧化物（B卷） -2022-2023学年九年级化学上册全程提优测评卷（人教版）

第六单元 碳和碳的氧化物

能力提优测评（B卷）

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．自然界中的碳、氧循环时时刻刻在进行着，下列有关说法正确的是

A．绿色植物的光合作用会产生CO2 

B．空气中的氧气会越来越少

C．人和动物呼吸需要氧气 

D．碳氧循环过程中元素种类会发生改变

【答案】C

【详解】

A、光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。植物的光合作用会吸收二氧化碳，此选项错误；

B、由于植物的光合作用不断的放出氧气，所以空气中的氧气不会越来越少，此选项错误；

C、人和动物的呼吸都需要氧气来支撑生命活动，此选项正确；

D、根据质量守恒定律，反应前后碳氧循环过程当中元素的种类质量不发生改变，此选项错误；

故选C。

2．下列变化不属于化学变化的是

A．二氧化碳气体通过澄清的石灰水 B．二氧化碳使紫色石蕊试液变红

C．二氧化碳制成干冰 D．木炭还原氧化铜

【答案】C

【详解】

A、二氧化碳气体通过澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，是化学变化，不符合题意；

B、二氧化碳使紫色石蕊试液变红是由于二氧化碳和水反应生成碳酸，是化学变化，不符合题意；

C、二氧化碳制成干冰过程中只是物质状态发生改变，没有生成新物质，是物理变化，符合题意；

D、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，是化学变化，不符合题意。

故选：C。

3．2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林，节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是

A．大量使用一次性餐具 

B．使用新技术提高传统能源的利用效率

C．利用风能实现清洁发电 

D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品

【答案】A

【详解】

A、大量使用一次性餐具，不利于节能减排，故不利于实现碳中和；

B、使用新技术提高传统能源的利用效率，利于节能减排，故利于实现碳中和；

C、利用风能实现清洁发电，利于节能减排，故利于实现碳中和；

D、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品，利于减少二氧化碳排放，故利于实现碳中和。

故选：A。

4．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，耐高温 D．硬度小，有润滑作用

【答案】C

【详解】

航天飞机与空气的磨擦过程中会产生高温，覆盖的物质应该具有的性质是：熔点高、耐高温，化学性质稳定，这样才能对航天飞机起到保护作用。

故选：C。

5．金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是

A．构成金刚石和石墨的原子大小不同

B．金刚石和石墨中原子排列方式相同

C．1g金刚石和1g石墨所含原子数相同

D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧

【答案】C

【分析】

金刚石、石墨是由同种碳原子构成的不同种单质。

【详解】

A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故说法错误；

B、金刚石、石墨的物理性质有较大差异的原因是碳原子排列结构不同，故说法错误；

C、金刚石、石墨是由同种碳原子构成的，所以1g金刚石和1g石墨所含原子数相同，故说法正确；

D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都能在氧气中燃烧生成二氧化碳，故说法错误。

故选C。

6．科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是。

A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60的相对分子质量是840

C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为0

【答案】C

【详解】

A、N60和N2均是由氮元素组成的纯净物，所以两者均是氮元素的单质，故选项正确；

B、N60的相对分子质量=14×60=840，故选项正确；

C、物质N60是由N60分子构成的，其中不含氮分子，故选项错误；

D、N60是单质所以其中氮元素的化合价为0，故选项正确。

故选C

7．图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是

A．网罩的作用：集中火焰并提高温度

B．理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量

C．a中黑色粉末变红说明碳具有还原性

D．反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象

【答案】D

【详解】

A、网罩可以使火焰集中，提高温度，正确。

B、理论上a中减少的质量为反应生成的二氧化碳的质量，b中增加的质量为吸收二氧化碳的质量，理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量，正确。

C、a中黑色粉末变红，说明碳能夺走氧化铜中的氧，说明碳具有还原性，正确。

D、反应结束后立即把a中的物质铜倒出来，铜可能在较高温度下与空气中的氧气发生反应生成氧化铜，所以不能反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象，错误。

故选D。

8．用石灰浆抹墙，逐渐变硬的原因是

A．石灰浆跟空气中的氧气反应生成碳酸钙

B．石灰浆与水作用生成碳酸钙

C．石灰浆日久水分蒸干变硬

D．石灰浆与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙

【答案】D

【详解】

石灰浆的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙可以与空气中二氧化碳反应生成坚硬的白色固体碳酸钙；

故选D。

9．下列关于二氧化碳和一氧化碳的描述，完全正确的是

A．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成

B．性质：CO2、CO密度均大于空气

C．用途：CO2可用于人工降雨；CO可用于气体肥料

D．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起雾霾

【答案】A

【详解】

A、组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成，此选项正确；

B、性质：CO2的密度大于空气，CO的密度比空气的密度稍小，此选项错误；

C、用途：CO2不支持燃烧，可用于人工降雨，CO2也是植物进行光合作用的原料之一，可用于气体肥料，CO具有可燃性，可用作燃料，CO具有还原性，可用于冶炼金属，此选项错误；

D、危害：CO2会导致温室效应，SO2会导致酸雨，CO会引起中毒，此选项错误。

故选A。

10．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳的正确方法是

A．点燃 B．通过灼热的氧化铜 C．通过石灰水 D．通过灼热的炭层

【答案】B

【详解】

A、二氧化碳不支持燃烧，所以在二氧化碳的环境下，一氧化碳不能燃烧，此选项错误；

B、把二氧化碳与一氧化碳的混合物通过灼热的氧化铜，一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成生成铜和二氧化碳，得到纯净的二氧化碳，此选项正确；   

C、石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，不与一氧化碳反应，所以通过石灰水不能除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，此选项错误；

D、灼热的炭层与二氧化碳反应生成一氧化碳，而不能除去一氧化碳，通过灼热的炭层不能除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，此选项错误。

故选B。

11．用下图装置进行实验，验证CO2的性质。图中，a、c为用紫色石蕊水溶液润湿的小纸花，b为用紫色石蕊水溶液染成紫色的干燥小纸花。下列能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是

A．c比a先变红 B．c变红，b不变红

C．a、c变红，b不变红 D．c比a先变红，b不变红

【答案】D

【分析】

二氧化碳密度大于空气，能和水反应生成碳酸使湿润紫色石蕊变红色；故在如图装置中湿润小花变色顺序为ca，而b处小花不变色；

【详解】

由分析得：

A、c比a先变红，但是不能说明二氧化碳能与水反应，错误；

B、c变红，b不变红，不能说明二氧化碳密度大于空气，错误；

C、a、c变红，b不变红，不能说明二氧化碳密度大于空气，错误；

D、c比a先变红，b不变红，能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应，正确。

故选D。

12．木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧，容易产生CO气体，下列关于CO气体的叙述不正确的是

A．CO气体可以用作燃料

B．在相对密闭的环境里，CO气体容易使人发生中毒

C．将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中，会生成Na2CO3和H2O

D．高温下，CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2

【答案】C

【分析】

根据一氧化碳的物理性质（无色、无味、难溶于水等），化学性质（具有毒性、可燃性、还原性等）进行分析解答。

【详解】

A、CO具有可燃性，CO和O2反应生成CO2，放出热量，所以CO气体可以用作燃料，此选项说法正确，不符合题意；

B、CO能和人体内的血红蛋白结合，导致人体内缺氧，使人中毒，此选项说法正确，不符合题意；

C、CO和O2都难溶于水，所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应，此选项说法错误，符合题意；

D、CO具有还原性，在高温的条件下，CO能把Fe2O3里面的铁还原出来，生成Fe和CO2，此选项说法正确，不符合题意；

故选：C。

13．实验室制取二氧化碳的有关操作如图，正确的是(　　)

A．检查气密性 B． 制气

C．收集气体 D．检验二氧化碳

【答案】A

【详解】

A、先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好，此选项正确；

B、大理石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，不能用于制取二氧化碳，此选项错误；

C、二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管通入，将空气从短导管排出，此选项错误；

D、检验二氧化碳用澄清石灰水，应将气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊，不能使用燃着的木条，此选项错误。

故选：A。

14．下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是

A．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪

C．石蕊溶液变红 D．气球上浮

【答案】A

【详解】

A、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了二氧化碳密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；既能反映二氧化碳物理性质又能反映化学性质，故选项正确；

B、软塑料瓶变瘪证明二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，能反映物理性质，故选项错误；

C、紫色石蕊变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，能反映化学性质，故选项错误；

D、气球上浮是因为二氧化碳的密度比空气大，能反映物理性质，故选项错误；

故选：A

15．能证明某气体是CO2的操作及现象是（　　）

【答案】C

【详解】

A、将燃着的木条伸入集气瓶，木条熄灭，不一定是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故选项错误。

B、将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明瓶内气体能支持燃烧，不可能是二氧化碳，故选项错误。C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明某气体是CO2，故选项正确。

D、将气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，不一定是二氧化碳，也可能是氯化氢等气体，故选项错误。

故选：C。

16．构建知识网络能提高学习的效率。下图为有关CO2的知识网络图，以下判断错误的是（  ）

A．物质①中碳元素的化合价为+4价

B．物质②中阳离子符号为Ca+2

C．物质③由2种元素组成

D．物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为：

【答案】B

【详解】

A、物质①是CO2，根据化学式代数和为0，其中氧为-2价，因此C为+4价，A选项不合题意；

B、物质而为CaCO3，其阳离子为钙离子，符号为Ca2+，因此B选项错误，符合题意；

C、物质③为CH4，其是由C、H两元素组成，C选项不合题意；

D、①和⑤发生反应转化为④的反应为C和CO2在高温条件下生成CO，方程式为，因此D选项不合题意；

故选B。

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题：包括第17题~第21题5个大题，共24分。

17．碳单质还原性的用途

（1）用于冶金，能将金属从_____里还原出来。焦炭还原氧化铁的化学方程式为______。

（2）将二氧化碳转化为一氧化碳的化学方程式：__________。

【答案】

（1）金属氧化物    2Fe2O3 + 3C4Fe + 3CO2↑   

（2）C + CO22CO

【解析】

（1）碳用于冶金，能将金属从金属氧化物里还原出来。焦炭还原氧化铁反应为氧化铁和碳高温生成铁和二氧化碳，化学方程式为2Fe2O3 + 3C4Fe + 3CO2↑。

（2）碳和二氧化碳高温生成一氧化碳，C + CO22CO。

18．2019年碳家族再添新成员，某研究小组合成出第一个由18个碳原子构成的环状纯碳分子，其结构如图所示。回答：

（1）碳原子的结构示意图为，其最外层电子数是_____， 若碳元素在化合物中的化合价为+4价，符合要求的化合物的化学式为_____。

（2）尝试写出环状纯碳分子的化学式_____。

【答案】4    CO2（或H2CO3）    C18   

【详解】

（1）碳原子的结构示意图为，可见其最外层电子数是4.若碳元素在化合物中的化合价为+4价，符合要求的化合物可以是二氧化碳，化学式为CO2（或碳酸H2CO3等）。

（2）环状纯碳分子由18个碳原子构成，化学式为C18。

19．实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质请填空：

（1）实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是_______。

（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是纸花变红色。该反应的化学方程式是_______。

（3）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第_______（填序号）号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是_______。

【答案】水    CO2+H2O=H2CO3    ④    密度比空气大   

【详解】

（1）实验1中干石蕊纸花一个喷水，一个没喷水,所以该实验控制的变量是水，故填：水。

（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红 ，反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3，故填：CO2+H2O=H2CO3。

（3）二氧化碳的密度比空气的密度大，进入玻璃管内向下走，故④号棉球先变色，故填：④；密度比空气大。

20．将气体X通过如图所示的装置，请回答：

（1）若观察到A中黑色CuO变红，B中无水CuSO4变蓝，C中澄清石灰水无明显变化，则X可能是_______，A中发生反应的化学方程式为_______。

（2）若通入的气体x是CO，则B中的现象为_______C中的现象为_______，A中发生反应的化学方程式为_______。

【答案】

（1）    氢气2    H2+CuOCu+H2O   

（2）    无明显现象
    澄清石灰水变浑浊    CO+CuOCu+CO2   

【详解】

（1）将气体X通过如图所示的装置，A中黑色CuO变红，B中无水CuSO4变蓝，C中澄清石灰水无明显变化，A中黑色CuO变红说明该气体能与CuO反应，B中无水CuSO4变蓝说明有水生成，C中澄清石灰水无明显变化说明无二氧化碳生成，则X可能是氢气（或H2）；A中发生反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O；

（2）若通入的气体X是CO，CO能与CuO反应生成Cu和CO2，则B中的现象为无明显现象，C中的现象为澄清石灰水变浑浊，A中发生反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2。

21．已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示。

请回答：

（1）物质转化中氧化产物是_____；

（2）A中金属元素的化合价是______；

（3）反应①的化学方程式为______。

【答案】

（1）CO2

（2）+2

（3）

【分析】

已知A、B为两种黑色粉末，A、B在高温下生成C、D，且D为红色单质，推出A为氧化铜，B为碳，C为二氧化碳，D为铜，二氧化碳通入澄清石灰水生成沉淀E，推出E为碳酸钙，将推出的物质带回框图验证符合。

（1）由分析知，AB反应中存在化合价升降，其中一氧化碳中碳元素由+2价变为二氧化碳中碳元素的+4价，物质转化中氧化产物是二氧化碳，化学式为CO2。

（2）A为氧化铜，化学式为CuO，则CuO中金属元素的化合价是+2。

（3）反应①为碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为。

三、实验探究题：共12分。

22．在化学实验室开放日，老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他取少量的试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。

(1)如果推测此气体是二氧化碳，验证它的实验方案如下：

产生此气体的符号表达式可能是_______；

(2)若制取该气体，采用的发生装置可选下图中的______，收集装置选用(填序号)______；

(3)如用下图中F装置收集该气体，气体应由_____端导入(填“a”或“b”)。

(4)乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石(固体)与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的发生装置是____(填序号，下同)；收集装置是______。

【答案】将气体通入澄清石灰水    澄清石灰水变浑浊，该气体是CO2    CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑    B    E或F    a    B    C   

【详解】

（1）检验CO2的方法就是将气体通入澄清石灰水，并观察澄清石灰水是否会变浑浊；实验室制取CO2的符号式为：CaCO3＋HCl→CaCl2＋H2O＋CO2↑；

（2）制取CO2用固体和液体反应，且不需要加热，所以选择B装置；CO2能溶于水，且密度比空气的密度大，可采用向上排空气法收集，或用洗气瓶收集，故选E或F；故填：B；E或F；

（3）CO2密度比空气的密度大，所以气体从a进b出；故填：a；

（4）制取乙炔用固体和液体反应，且不需要加热，所以发生装置选择B；乙炔密度比空气略小，且不溶于水，所以可以采用排水集气法，但不能采用排空气法，故收集装置选择C。故填：B；C。

四、计算题：共16分。

23．为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，某化学兴趣小组取25g石灰石样品放入烧杯中，加入100g的稀盐酸，使其恰好完全反应。反应后，烧杯内剩余物质的总质量为116.2g，(已知：该石灰石样品所含杂质不溶于水，也不与酸反应)。求：

（1）生成的二氧化碳的质量为________g。

（2）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。

【答案】

（1）解：由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳的质量=25g+100g−116.2g=8.8g

答：生成的二氧化碳的质量为8.8g。

（2）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量为x

=

x=20g

石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%

答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。