卷35 第六单元碳和碳的氧化物（单元综合测试）--2022-2023学年九年级化学上册同步优化分层测评（人教版）

第六单元  碳和碳的氧化物

单元综合检测

(限时:60分钟 满分:100分)

一、选择题(本题包括13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个选项符合题意)

1.“我是碳族的大女儿,让大地充满生机,让地球因我而温暖；我调皮可爱,钻进石灰水,搅得人家不安宁；我藏在汽水里,小朋友喝了直打嗝。”这里叙述中的“我”是指              (    )

A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.稀有气体

2.“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源,从而降低二氧化碳排放的一种时尚生活方式。下列不符合“低碳生活”这一主题的做法是              (    )

A.用布袋代替一次性塑料袋购物 B.使用节能灯泡,提倡节约用电

C.大力发展风能,减少火力发电 D.增加私家车用量,提高生活质量

3.我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是 (    )

A.碳在常温下化学性质不活泼 B.炭黑具有很强的吸附能力

C.部分炭黑转变成了更稳定的物质 D.碳单质不溶于水

4.下列表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质,又利用了它的化学性质的是 (    )

5.关于CO和CO2的说法正确的是 (    )

A.组成:都由碳元素和氧元素组成,分子构成也相同 B.性质:常温下均为无色气体,且都有毒 

C.用途:CO可以用来灭火,CO2可以做化工原料 D.转化:在一定条件下可以相互转化

6.下列物质的用途与性质对应关系错误的是 (    )

7.航天科学技术测得,三氧化二碳(C2O3)是金星大气层的成分之一,是一种无色无味的气体,可溶于水,化学性质与一氧化碳相似。下列有关C2O3的说法不正确的是              (    )

A.是一种有毒气体 B.具有还原性,在一定条件下能还原某些金属氧化物

C.能做灭火剂 D.具有可燃性,完全燃烧生成二氧化碳

8.除去二氧化碳中少量的一氧化碳,下列方法中可行的是 (    )

A.用燃着的木条去点燃 B.通过灼热的氧化铜 C.通过石蕊溶液 D.通过足量的澄清石灰水

9.关于甲、乙、丙、丁四个装置(如图所示)的说法不正确的是 (    )

A.甲装置可用作制取氧气的发生装置 B.乙装置可用作制取二氧化碳的发生装置

C.可用丙装置收集氢气 D.可用丁装置收集氧气

10.下列有关碳和碳的化合物说法错误的是 (    )

A.金刚石是天然存在的最硬的物质

B.金刚石、石墨、C都是由碳元素组成的单质

C.金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同

D.CO2、CO的组成元素相同,化学性质也相同

11.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。超临界CO2流体是一种具有和水相似能阻燃、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.它不能与石灰水反应 B.超临界CO2是合成的一种新物质

C.超临界CO2流体性质特殊,但它与干冰的化学性质相同 D.超临界CO2流体是一种特殊的物质,容易燃烧

12.按如图所示装置,持续通入气态物质X,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X不可能是(提示:CuSO4遇水变蓝)              (    )

A.氢气和水蒸气 B.氢气和二氧化碳 C.一氧化碳和氢气 D.一氧化碳和水蒸气

13.如图所示,集气瓶中盛有少量澄清石灰水和一氧化碳,当插入灼热的薄铜片,段时间后再用燃着的木条检验剩余气体。有关该实验的叙述不正确的是              (    )

A.该实验可验证CO具有可燃性和还原性

B.图B的现象是受热部分的铜片由亮红色变为黑色

C.图C实验一段时间后振荡,只能观察到澄清石灰水变浑浊的现象

D.图D用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体,瓶口可能出现蓝色火焰

二、填空题(本题包括3小题,每空2分,共26分)

14.(8分)在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。

(1)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质,但两者物理性质差异较大,其原因是构成它们的碳原子________不同。

(2)活性炭有较强的吸附能力,是因为活性炭具有________的结构。

(3)在书写具有保存价值的图书档案时,规定使用碳素墨水,其原因是________________________。

(4)某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是2R+5O24CO2+2H2O,则R的化学式为________。

15.(8分)A、B、C、D、E是初中化学中常见的不同物质,其中A为黑色固体,C为难溶于水的固体。其转化关系如图所示:

(1)A的化学式为________,B的化学式为________。

(2)写出由E→C、E→D的化学方程式:___________________、_____________________。

16.(10分)碳和碳的化合物都是非常重要的物质。

(1)碳原子的结构示意图为,碳原子的核电荷数为________。

(2)碳的单质有多种,具有下列结构的碳单质中,由分子构成的是图1中的________(填字母序号)。

(第16题图)

(3)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色,原因是墨中主要成分碳具有________性。图2是木炭还原氧化铜的实验,大试管中的反应体现了碳的还原性,其反应的化学方程式是________一一。单质碳的还原性可以用于冶金工业。

(4)二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”,但是大气中二氧化碳的含量不断上升,会使全球变暖,从而加剧________________。

三、实验探究题(本题包括2小题,共28分)

17.(12分)实验室进行有关碳及其氧化物的实验,装置如图(图中夹持仪器已略去)。请根据题意填写相应的空格。

(1)实验过程如下:

①连接好装置。

②检查装置气密性。

③装入药品并在装置中充满二氧化碳。

④打开止水夹,缓缓通入CO2,先点燃________(填“A”或“B”)处的酒精喷灯,加热一段时间,木炭粉减少,D中有气泡产生且________________。

⑤点燃另一处酒精喷灯,一段时间后,硬质玻璃管内出现________的现象时,说明CO具有________(填“氧化”或“还原”)性。

⑥关闭止水夹,熄灭两处的酒精喷灯,C中的现象为________________________。

(2)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置,你认为是否需要？________(填“是”或“否”),说明理由:________________________

(3)写出硬质玻璃管中发生的所有反应的化学方程式:________________________、________________________。

18.(16分)实验室制取气体时要考虑下列问题:

(一)依据原理,确定制取方案

(1)任写出一个实验室制取氧气的化学方程式:________________________________。

(2)下列反应均有二氧化碳生成:①木炭在充足的氧气中燃烧；②大理石与稀盐酸反应；③煅烧石灰石。实验室制取二氧化碳通常选择方法②。不选择①的理由是________________；不选择③的理由是___________ _______。

(二)选择合理的制取装置

用如图所示装置制取气体,请回答下列问题:

(3)仪器a的名称是________。

(4)用双氧水和二氧化锰制取氧气,选择的发生和收集装置的组合是________(写出一种组合,填序号)。

(5)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得一氧化碳,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取一氧化碳,你从A、B、C中所选择的发生装置是________(填字母序号),选择的理由是________________________________。

四、计算题(分

19.(7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。

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《参考答案及解析》

一、

1.A 

[解析]二氧化碳是温室气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,汽水中含有二氧化碳。

2.D 

[解析]用布袋代替一次性塑料袋购物能减少能源消耗；使用节能灯泡是节能减排的重要体现；发展风能减少火力发电,从而减少煤的燃烧,减少了二氧化碳的排放；增加私家车用量,会消耗大量的燃料,产生大量的汽车尾气,增加二氧化碳的排放量。

3.A 

[解析]我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色,是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼。

4.D 

[解析]干冰用于人工降雨运用了干冰升华时吸热的物理性质；光合作用利用了二氧化碳的化学性质；二氧化碳制纯碱、化肥,运用了二氧化碳的化学性质；二氧化碳用于灭火运用了二氧化碳的密度比空气密度大、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的性质,既运用了二氧化碳的物理性质,也用到了二氧化碳的化学性质。

5.D 

[解析]CO和CO2都由碳元素和氧元素组成,但分子的构成不同,故A错误；CO和CO2均为无色气体,CO有毒,CO2没有毒,故B错误；CO具有可燃性,不可以用来灭火,CO2可以做化工原料,故C错误；CO和CO2在一定条件下可以相互转化,故D正确。

6.B 

[解析]金刚石的硬度大,可做玻璃刀；石墨具有优良的导电性,可做电池电极；活性炭具有吸附性,可做防毒面具的材料；书写档案规定必须使用碳素墨水,是因为碳素墨水中含有炭黑,炭黑的主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼。

7.C 

[解析]根据三氧化二碳与一氧化碳的化学性质相似,可判断三氧化二碳是一种有毒气体,在一定条件下能还原某些金属氧化物,具有可燃性,完全燃烧生成二氧化碳；三氧化二碳不能用来灭火。

8.B 

[解析]二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,不能点燃,故A错误；混合气体通过灼热的氧化铜后,一氧化碳具有还原性,会转化成二氧化碳,最后就只剩下二氧化碳,故B正确；二氧化碳和水反应生成碳酸,且二氧化碳能溶于水,所以通入水中除去的是二氧化碳,故C错误；通过氢氧化钙溶液后,会将二氧化碳吸收,故D错误。

9.C 

[解析]利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,可选用甲装置；实验室制取二氧化碳是固体与液体在常温下进行反应,可选用乙装置；氢气密度比空气小,不能用向上排空气法收集；氧气不易溶于水,可用排水法收集。

10.D 

[解析]CO2、CO的组成元素相同,但分子的构成不同,故化学性质不相同。

11.C 

[解析]超临界二氧化碳仍然为二氧化碳,能与石灰水反应；超临界二氧化碳与其气态或液态之间的相互转化没有新物质生成,是物理变化,故超临界二氧化碳不是新合成的物质；超临界二氧化碳流体性质特殊,但它与干冰的化学性质相同；超临界二氧化碳化学性质与二氧化碳相同,不能燃烧。

12.A 

[解析]当持续通入气态物质X,玻璃管中有红色物质生成,说明该气体中含有还原性气体,能使CuO变成单质铜；无水CuSO4变成蓝色,说明X中含有水或X与CuO反应后有水生成,因而该气体中有水蒸气或含有还原性气体氢气；澄清石灰水变浑浊,说明该气体中有二氧化碳或含有还原性气体一氧化碳。由此可知,A选项不符合题意。

13.C 

[解析]薄铜片加热后表面变成黑色,即生成了氧化铜,将灼热的薄铜片伸入盛有一氧化碳的集气瓶内后变成了红色,说明一氧化碳有还原性,在最后一个实验中用燃着的木条点燃集气瓶内剩余的气体,气体燃烧,说明一氧化碳具有可燃性故A叙述正确；图B中的铜片在加热的条件下与空气中的氧气反应生成了黑色的氧化铜,故B叙述正确；在加热的条件下,氧化铜与一氧化碳反应生成了铜和二氧化碳,C图中观察到澄清石灰水变浑浊,铜片表面由黑色变成红色,故C叙述错误；图D用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体(可能有一氧化碳),瓶口可能出现蓝色火焰,故D叙述正确。

二、

14.(8分)

(1)排列方式

(2)疏松多孔

(3)碳在常温下化学性质不活泼

(4)C2H2

解析：

(1)金刚石和石墨物理性质差异较大,是因为构成它们的碳原子排列方式不同。

(2)活性炭有较强的吸附能力,是因为活性炭具有疏松多孔的结构。

(3)在书写具有保存价值的图书档案时,应使用碳素墨水笔,是因为碳素墨水中含有炭黑,炭黑的主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼。

(4)根据质量守恒定律可知,反应前后原子种类、数目均不变,则每个R分子由2个碳原子和2个氢原子构成,所以物质R的化学式为C2H2。

15.(8分)(1)C   CO  (2)CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O  CO2+H2O=H2CO3

解析：A为黑色固体,能与氧气反应生成两种不同物质,故A为C。C完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成C；CO还能和氧气反应,故B为CO,E为CO2,为H2CO3.C为难溶性固体,则C为CaCO3。代入框图验证,推断合理。

(1)A是碳,B是一氧化碳。

(2)E是二氧化碳,C是碳酸钙二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。

16.(10分)(1)6  (2)C  (3)稳定   C+2CuO2Cu+CO2↑  (4)温室效应

解析：

(1)由碳原子的结构示意图可知,核内的质子数是6,故碳原子的核电荷数为6。

(2)碳的单质有多种,由题图1中碳单质的结构可知,由分子构成的是C60.

(3)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色,原因是墨的主要成分碳具有稳定性；木炭还原氧化铜的实验体现了碳的还原性。单质碳具有还原性,故可以用于冶金工业。

(4)二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”,但是大气中二氧化碳的含量不断上升,会使全球变暖,从而加剧温室效应。

三、

17.(12分)

(1)④A(1分)  澄清石灰水变浑浊(1分)  ⑤黑色粉末变红(1分)  还原(1分)  ⑥D中的石灰水进入C中(1分)

(2)否(1分)  未反应的CO进入D装置,不会逸散到空气中(2分)

(3)CO2+C2CO(2分)   CO+CuOCu+CO2(2分)

[解析]

(1)④在高温条件下,二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳气体进入D中,且未反应的二氧化碳能与澄清的石灰水反应。所以,实验现象是木炭粉减少,D中有气泡产生且石灰水变浑浊。⑤点燃另一处酒精喷灯,在加热时一氧化碳能与氧化铜反应,所以一段时间后,硬质玻璃管内出现黑色粉末变红色的现象时,说明CO具有还原性。⑥关闭止水夹,熄灭两处的酒精喷灯,装置内压强减小,在大气压的作用下,D中液体进入C中。

(2)该装置不需要添加尾气处理装置,理由是未反应的CO进入D装置,不会逸散到空气中。

(3)由上述分析可知,硬质玻璃管中发生的反应是木炭粉与二氧化碳的反应和一氧化碳与氧化铜的反应。

18.(16分)

(1)2KClO32KCl+3O2↑(或其他合理答案)(3分)

(2)反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯(2分)   浪费资源(2分)

(3)酒精灯(2分)

(4)DF(或DG)(2分)

(5)C(2分)  试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流而使试管炸裂,试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口处(3分)

[解析]

(1)实验室制取氧气的三种方法:加热高锰酸钾、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物及过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解。

(2)不选择①的理由是反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯；不选择③的理由是浪费资源。

(3)仪器a是酒精灯。

(4)用双氧水和二氧化锰制取氧气,发生装置应选择固体与液体常温下反应的D装置,收集氧气应该用排水法或向上排空气法。

(5)选用C装置制取一氧化碳,是因为试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流而使试管炸裂,试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口。

四、

19.(7分)

(1)无(2分)

(2)解:根据质量守恒定律,可知生成二氧化碳的质量为370g－363.4g=6.6g(1分)

设该补钙剂中碳酸钙的质量分数为x

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(2分)

100                    44

20g ×x                 6.6g

＝ (1分)     x=75%(1分)

答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%

[解析]

(1)由于要让生成的二氧化碳逸出,借助质量变化求算生成的二氧化碳的质量,故该实验中,装置的气密性对测定结果没有影响。

(2)根据质量守恒定律可知,生成的二氧化碳的质量为370g－363.4g=6.6g,根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式,由二氧化碳的质量可以计算出碳酸钙的质量,从而可以计算出该补钙剂中碳酸钙的质量分数。