第六单元 课题3 二氧化碳和一氧化碳 测试卷 2021-2022学年人教版初中化学九年级上册（含解析）

2021-2022学年度初中化学九年级上册第六单元课题3
二氧化碳和一氧化碳测试卷
一、单选题
1．干冰升华时，吸收大量热，因此可作制冷剂，广泛用于食品的冷藏保鲜和冷藏运输等。干冰的化学式是
A．H2O B．CO C．CO2 D．N2
2．取四朵用石蕊试剂染成紫色的干燥纸花进行如下操作，能够观察到纸花变红的是
A．直接放入O2中 B．直接喷水
C．直接放入CO2中 D．喷水后放入CO2中
3．空气是人类生产活动的重要资源。下列空气中各组分的性质与用途具有对应关系的是
A．氧气助燃，可用于医疗急救
B．氮气化学性质不活泼，可用于制造氮肥
C．二氧化碳不支持燃烧可用于光合作用
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制航标灯
4．下列实验现象的描述正确的是
A．硫在空气中燃烧生成无色无味气体
B．将红热铁丝插入氧气中，火星四射，放出大量的热，生成四氧化三铁
C．二氧化碳通入澄清石灰水中，产生白色沉淀
D．将50.0mL酒精与50.0mL蒸馏水混合，所得溶液体积等于100.0mL
5．下列叙述不正确的是
A．拉瓦锡通过实验测定空气的成分 B．地壳中含量最多的金属元素是铝元素
C．进入久未开启的菜窖前需做灯火试验 D．玻璃仪器洗净的标准是内外壁的水成股流下
6．推理是一种重要的化学思维方法，以下推理结果正确的是
A．质子数决定元素的种类，所以质子数相同的微粒一定是同种元素
B．离子是带电的原子或原子团，但是带电的粒子不一定是离子
C．因为H2O和H2O2的组成元素相同，所以它们的化学性质相同
D．二氧化碳能使燃着的木条熄灭，所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是二氧化碳
7．实验是化学研究的基础。下列对有关实验结果分析正确的是
A．测定空气中氧气含量，若实验结果偏高，可能是红磷加入过多
B．实验室用高锰酸钾制氧气，集气瓶中收集不到氧气，可能原因是试管口未放棉花
C．将二氧化碳气体倒入有高低蜡烛的烧杯时，蜡烛同时熄灭，可能是气体倾倒太快
D．二氧化碳通入滴加了紫色石蕊试液的蒸馏水后，液体变红，说明二氧化碳有酸性
8．下列鉴别方法不可行的是
A．用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，证明蜡烛含有氢元素 B．用燃着的木条鉴别CO2和N2
C．用二氧化锰来鉴别水和过氧化氢溶液 D．用肥皂水来鉴别蒸馏水和矿泉水
二、综合应用题
9．根据下列实验装置图，按要求回答下列问题同：
（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，反应的化学方程式为：_________________，应选用的发生装置是_________________，收集装置是__________（填序号）。
（2）小明同学用F装置验证CO2的性质，当CO2通入一段时间后，试管中产生的现象是___________，反应的化学方程式为：_________________。
（3）G中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳的性质是_________________，若两支蜡烛同时熄灭，可能的原因是_________________。
（4）称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不能加反应）放入烧杯中，向其中加入50g盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解度忽略不计）。试计算石灰石中CaCO3的质量分数____。
三、科普阅读题
10．煤气的主要成分是一氧化碳,它是一种没有颜色、没有气味的气体,为了防止煤气中毒,常在煤气中加入一种具有强烈刺激性气味的气体——乙硫醇。当煤气泄漏时,人们可以通过乙硫醇的气味察觉到,以便及时采取措施。已知1L一氧化碳气体净重1.25g左右,密度跟空气接近,一氧化碳燃烧后生成二氧化碳,一氧化碳还可以跟铁矿石中的氧化铁在高温时反应,生成铁和二氧化碳。
(1)一氧化碳的物理性质有:_________。
(2)一氧化碳的化学性质有:_____。
四、填空题
11．依据所学知识回答问题
（1）海洋能够吸收二氧化碳，其原因之一是二氧化碳可以跟水反应，请写出该反应的化学方程式：____。
（2）请验证人和动物呼出的气体中含有二氧化碳(用化学方程式表示)：_______。
12．回答下列问题
（1）泡茶用无污染的天然水为最佳。天然水属于_____（填“混合物”或“纯净物”）,古人们还收集雪融成水后泡茶。雪融成水的过程中，分子的种类____________（填“改变”或“不变”）。
（2）紫砂壶是珍贵的泡茶壶具。紫砂是指矿石成分中二氧化硅、氧化铝及氧化铁含量较高的陶土。SiO2、Al2O3、Fe2O3都属于_______（填“单质”或“氧化物”）。
（3）将二氧化碳依次通过下图装置，写A、B两处可观察到的现象。
①A处现象：______________，有关反应化学式表达式_________。
②B处现象：______________,说明二氧化碳具有__________。
五、推断题
13．A、B、C、D均为我们学过的四种常见物质且均含有同一种元素。其中A为无色气体单质，B C为氧化物，且B为有毒气体，D是大理石的主要成分。它们之间的部分转化关系如图所示（图中反应条件及部分反应物 生成物已略去）
根据转化关系推断出各物质并完成下列化学方程式
（1）C转化为B_____________。
（2）C转化为D_____________。
六、实验题
14．请你根据所学知识结合如图所示装置回答有关问题
（1）指出标号仪器的名称：①_______；
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式____，欲制干燥的氧气，可将气体通过盛有_____(填药品名称)的洗气瓶F。
（3）用收集到的氧气和二氧化碳分别完成如图G、H所示实验，G中集气瓶底部盛有少量水的原因是_______，H中喷有紫色石蕊溶液的纸花显_______色。
15．CO2对人类生存、生活有着重大影响，某小组同学对CO2的相关知识作如下探究。
(一)CO2的利用
（1）据悉，2022年北京冬奥会，国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术，可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。固态CO2能制冷的原因是______，该技术可有效缓解的环境问题是_______。CO2气体制成干冰时，从微观角度看，发生改变的是________。
（2）石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，将所得产物在高温下煅烧可重新获得CaO，具体流程如下：
高温煅烧时反应的符号表达式为______，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的______性。
(二)CO2的制备
（3）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的符号表达式为______。
（4）图1所示的仪器D的名称为_____，组装制取CO2的发生装置应选用的仪器为______(从图1：A—E中选)。
（5）小组同学用图2装置制备二氧化碳。该发生装置突出的优点是______，该装置制备CO2时，若关闭弹簧夹，多孔隔板处依次观察到的现象是____(用字母e、f、g对图3所示现象进行排序)。
(三)CO2的性质
（6）为制得CO2的水溶液，CO2应从图4装置的____(填“m”或“n”)端通入。将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图5所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是______。当试管内液面如图所示时，试管内气体压强____(填“＞”“＝”或“＜”)外界大气压强。
七、科学探究题
16．绿水青山就是金山银山。生态园林建设可以吸收更多的二氧化碳，这与“碳中和”目标一致。山清水秀是每一代人最宝贵的财富，锦绣山河才能让梦想源远流长。
Ⅰ、CO2作为一种碳资源，被广泛应用于如石油化工、农业、食品、医药等行业，随着研究的不断深入，新的技术不断开发CO2的应用市场将不断扩大，因此CO2的分离回收及综合利用有着广阔的市场前景。
（1）CO2可以做植物气肥，植物叶绿体在光合作用下吸收CO2转化成葡萄糖，是植物生长的自然规律。用CO2制成气肥，加大植物生长空间中的CO2浓度，可增加植物的干物质，从而达到增产的目的。植物的干物质中有机物占90%左右，其元素组成大体如下：？：45%；O：42%：H：6.5%；N：1.5%。其中含量为45%的元素为______（元素符号）。写出植物光合作用的方程式______
（2）CO2还可以用于石油开采，CO2气体易溶于原油，当它大量溶解时，可以使原油体积膨胀、黏度下降，还可以降低油水间的界面张力。因此，CO2可作为助采剂以提高油田采油率，降低油田开采成本，从环境保护角度还能解决______问题。
Ⅱ、细过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：
（1）在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，写出宇航员呼出的CO2与氢气在催化剂条件下发生的化学反应方程式______。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充______（填化学式）。
②在15MPa，气体流速为20 mL·min-1时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率（%）如下：
催化剂 180℃ 200℃ 220℃ 280℃ 300℃ 320℃ 340℃ 360℃
Co4N/Al2O3 8.0 20.3 37.3 74.8 84.4 85.3 86.8 90.1
Co/Al2O3 0.2 0.7 2.0 22.4 37.6 48.8 54.9 59.8
分析上表数据可知：______（填序号）的催化性能更好。
A．Co4N/Al2O3 B．Co/ Al2O3
③调整气体流速研究其对某一催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率（%）如下：
气流速度/mL·min-1 180℃ 200℃ 220℃ 280℃ 300℃ 320℃ 340℃ 360℃
10 11.0 25.1 49.5 90.2 93.6 97.2 98.0 98.0
30 4.9 11.2 28.9 68.7 72.7 79.8 82.1 84.2
40 0.2 5.2 15.3 61.2 66.2 71.2 76.6 79.0
50 0.2 5.0 10.0 50.0 59.5 61.2 64.1 69.1
分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO2的转化率______（填“增大”或“减小”），其可能的原因是______。已知初始反应中氢气和二氧化碳气体的分子个数比为4：1，则初始反应中氢气和二氧化碳的质量比为______。
（2）一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应。Bosch反应中CO2和H2生成了C和H2O，从原子利用率的角度来看，相比Sabatier反应，Bosch反应的优点是______。
八、计算题
17．绿色植物在晴天时，通常每天每平方米叶片约需要吸收5g二氧化碳来进行光合作用。试计算表面积为4cm2的叶片，在10天内能吸收多少二氧化碳？若一颗树上有约105片这样大小的叶片，则一年内这棵树可吸收多少二氧化碳？(一年中平均有200天晴天)
18．把含有铜粉的干燥氧化铜粉末共42 g，放入玻璃管中通入一氧化碳并加热，待氧化铜反应完全后，冷却称重，得到铜粉为35.6 g，求原混合物中氧化铜的质量分数。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
干冰是固态的二氧化碳，化学式为CO2，故选C。
2．D
氧气、水、二氧化碳不显酸性，遇紫色石蕊不变色；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可以使紫色石蕊溶液显红色；
3．D
A、氧气可供给呼吸，可用于医疗急救。错误。
B、氮气化学性质不活泼，可用于保护气。错误。
C、二氧化碳不支持燃烧，不可燃，密度比空气大，可用于灭火。错误。
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制航标灯，正确。
4．C
A、硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成一种刺激性气味的气体，选项实验现象的描述不正确；
B、将红热铁丝插入氧气中，火星四射，放出大量的热，生成四氧化三铁，是实验结论，不是实验现象，选项实验现象的描述不正确；
C、二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，可观察到产生白色沉淀，选项实验现象的描述正确；
D、由于分子间有间隔，故将50.0mL酒精与50.0mL蒸馏水混合，所得溶液体积要小于100.0mL，选项实验现象的描述不正确。
5．D
A、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项说法正确；
B、地壳中含量最多的金属元素是铝元素，故选项说法正确；
C、久未开启的菜窖中二氧化碳浓度较高，二氧化碳不能供给呼吸，人冒然进入会发生危险，二氧化碳不能燃烧，进入久未开启的菜窖前需做灯火试验，避免发生危险，故选项说法正确；
D、玻璃仪器洗净的标准是形成均匀的水膜，内外壁的水既聚成水滴也不成股流下，故选项说法错误。
6．B
A、质子数决定元素的种类，但质子数相同的微粒不一定是同种元素，如氖原子和水分子，不是同种元素，选项推理不正确；
B、离子是带电的原子或原子团，带电的粒子不一定是离子，也可能是质子或电子，选项推理正确；
C、H2O和H2O2的组成元素相同，但水是由水分子构成，过氧化氢由过氧化氢分子构成，由于它们的分子构成不同，所以化学性质不同，选项推理不正确；
D、二氧化碳能使燃着的木条熄灭，但能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气，选项推理不正确。
7．C
A、测定空气中氧气含量，红磷加入过多，能将装置内氧气耗尽，不能导致实验结果偏高，不符合题意；
B、实验室用高锰酸钾制氧气，试管口未放棉花，会导致加热时，高锰酸钾粉末随气流进入导管，不会导致收集不到气体，不符合题意；
C、将二氧化碳气体倒入有高低蜡烛的烧杯时，蜡烛同时熄灭，可能是气体倾倒太快，符合题意；
D、二氧化碳通入滴加了紫色石蕊试液的蒸馏水后，液体变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，不是因为二氧化碳显酸性，不符合题意。
8．B
A. 用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁有水雾出现，说明生成水，根据化学反应前后元素的种类不变，证明蜡烛中含有氢元素，此选项正确；
B. CO2和N2都不支持燃烧，用燃着的木条无法鉴别CO2和N2，此选项错误；
C. 加入二氧化锰，有气泡产生的是过氧化氢溶液，无气泡产生的是水，用二氧化锰可鉴别水和过氧化氢溶液，此选项正确；
D. 用肥皂水来鉴别蒸馏水和矿泉水，出现泡沫多的是软水，出现泡沫少的是硬水，此选项正确。
9． A C或E 紫色石蕊试液变红 不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大 倾倒CO2的速度太快（或倾倒CO2气体过猛；或倾倒CO2气体时，集气瓶的开口太大；或蜡烛火焰高低距离太近等，合理即可） 80%
（1）氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，方程式为：；
反应需要加热，所以发生装置选择A，氧气不易溶于水，密度大于空气，收集装置可以选择C或者E；
（2）二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸会使紫色石蕊试液变红，反应方程式为：；
（3）G中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气，两支蜡烛同时熄灭，原因可能是倾倒二氧化碳的速度太快；
（4）解：生成CO2的质量为：
设石灰石中含CaCO3的质量为x
x=10g
石灰石中CaCO3的质量分数为：。
10．没有颜色、没有气味的气体,密度跟空气接近 能燃烧,能与氧化铁在高温时反应
【详解】
（1）物质的物理性质是不需要发生化学变化便能表现出来的性质,如颜色、气味、状态等，故物理性质是没有颜色、没有气味的气体,密度跟空气接近。
（2）物质的化学性质是在发生化学变化时表现出来的性质,如可燃性、氧化性等，故化学性质为能燃烧,能与氧化铁在高温时反应。
11．
（1）
（2）
（1）
二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，方程式为：；
（2）
向人呼出气体的集气瓶中滴加澄清石灰水，石灰水变浑浊即可证明其中含二氧化碳，方程式为：
12．
（1） 混合物 不变
（2）氧化物
（3） 紫色石蕊试液变红
蜡烛自下而上熄灭 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧
（1）天然水含有多种杂质，属于混合物。雪融成水的过程中没有新物质生成，所以分子的种类不变。
（2）SiO2、Al2O3、Fe2O3都是一种元素和氧元素组成的化合物，是氧化物。
（3）①二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红。所以A处的现象是紫色石蕊变红。该反应的化学式表达式为。
②二氧化碳密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧，所以B中蜡烛自下而上熄灭。因导管伸入到烧杯底部蜡烛附近，无论二氧化碳密度大小，均会先接触到矮处的蜡烛，矮处的蜡烛先熄灭。所以该实验只能说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。
13．
（1）CO2+C2CO
（2）
【分析】
根据A、B、C、D是初中化学常见的物质，D是大理石的主要成分，所以D是碳酸钙，B、C为氧化物，且B为有毒气体，所以B是一氧化碳，一氧化碳和C可以相互转化，碳酸钙和C也可以相互转化，所以C是二氧化碳，A为无色气体单质，会转化成一氧化碳和二氧化碳，所以A是氧气，经过验证，推导正确；
14．
（1）长颈漏斗
（2） 浓硫酸
（3） 防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂瓶底 红
（1）
标号仪器的名称：①为长颈漏斗，故填：长颈漏斗。
（2）
加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；浓硫酸具有吸水的性质，所以欲制干燥的氧气，可将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶F。故填： ；浓硫酸。
（3）
G中铁丝在氧气中燃烧，集气瓶底部盛有少量水的原因是防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂瓶底；H中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，所以喷有紫色石蕊溶液的纸花显红色，故填：防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂瓶底；红。
15．
（1） 干冰升华吸热，温度降低 温室效应 分子间隔
（2） 吸附
（3）
（4） 长颈漏斗 ACD
（5） 可以控制反应的发生与停止 gfe
（6） m 将带火星的木条伸入收集气体的试管中，木条复燃说明是氧气 ＜
（1）
固态CO2能制冷的原因是干冰升华吸热，温度降低；二氧化碳含量过高可导致温室效应，该技术可有效缓解的环境问题是温室效应。CO2气体制成干冰，是一个物理变化，从微观角度看，发生改变的是分子间隔。
（2）
碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体，符号表达式：；活性炭具有吸附性，生成的CaO疏松多孔，结构与活性炭相似，其在捕集过程中对CO2具有良好的吸附性。
（3）
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，符号表达式： ；
（4）
图1所示的仪器D的名称为长颈漏斗，制取二氧化碳反应为固液不加热反应，组装制取CO2的发生装置应选用的仪器为A锥形瓶用于物质反应、C双孔橡皮塞用于添加药品导出气体、D长颈漏斗用于添加液体药品。
（5）
用图2装置制备二氧化碳，该发生装置突出的优点是关闭弹簧夹，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开弹簧夹气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；该装置制备CO2时，若关闭弹簧夹，液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，多孔隔板处依次观察到的现象是gfe。
（6）
为制得CO2的水溶液，CO2应长进短出，从图4装置的m端通入。光合作用将二氧化碳反应生成氧气，氧气具有助燃性，检验该气体的方法是将带火星的木条伸入收集气体的试管中，木条复燃说明是氧气。当试管内液面如图所示时，试管内液面高于外面液面，则气体压强小于外界大气压强。
16．C 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 温室效应 CO2+4H2CH4+2H2O H2 A 减少 气流速度加快，催化剂和反应物接触时间不够 2:11 氢原子利用率100%
Ⅰ、（1）由元素守恒可知，含量为45%的应是碳元素，其元素符号为C，绿色植物通过光照在叶绿体里将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2，故填：C；6CO2+6H2OC6H12O6+6O2；
（2）空气中二氧化碳增多，会加剧温室效应，因此从环境保护角度还能解决温室效应，故填：温室效应；
Ⅱ、（1）由图可知，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成水和甲烷，反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O，故填：CO2+4H2CH4+2H2O；
①由图可知，反应过程中需不断加入氢气，才能使上述反应发生，故填：H2；
②相同时间内，二氧化碳转化率越大，催化剂性能越好，由表格中的数据可知，Co4N/Al2O3的催化性能更好，故选A；
③分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO2的转化率减少，其可能的原因是气流速度加快，催化剂和反应物接触时间不够；已知初始反应中氢气和二氧化碳气体的分子个数比为4：1，则初始反应中氢气和二氧化碳的质量比为(2×4):(44×1) =2:11，故填：减少；气流速度加快，催化剂和反应物接触时间不够；2:11；
（2）Bosch反应中CO2和H2生成了C和H2O，从原子利用率的角度来看，相比Sabatier反应，Bosch反应的优点是氢原子利用率100%，故填：氢原子利用率100%。
17．0.02g 4000g
4cm2=0.0004m2，则10天内它吸收的二氧化碳的量为：0.0004m2×5g×10=0.02g，则一天吸收的二氧化碳质量为：0.002g，一棵树一年吸收的量为：0.002g×105×200=4000g。
18．76.2%
解法一：设42 g混合物含铜粉的质量为x。
，解得。
。
解法二：设42 g混合物中含氧化铜的质量为x。
，解得。
解法三：反应后质量减少42g－35.6g＝6.4g，是氧化铜中氧元素的质量。设氧化铜的质量为x。
，解得。
答：混合物中含氧化铜32g，它的质量分数是76.2%。答案第1页，共2页
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