第六单元 碳和碳的氧化物—2022-2023学年人教版化学九年级上册单元检测(word版有答案)

第六单元 碳和碳的氧化物
可能用的相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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.北京2022年冬奥会场馆国家速滑馆“冰丝带”宣布，完成速滑赛道的首次制冰，“冰丝带”的制冰采用了世界上最先进的二氧化碳制冰技术，这是全球首个采用此技术的冬奥会速滑场馆。下列关于二氧化碳作用与上述材料叙述作用相似的是( )
A.灭火 B.碳酸冷饮 C.光合作用 D.人工降雨
2.下列有关实验室制取二氧化碳的说法不合理的是( )
A.因为通常情况下二氧化碳的密度比空气大，故能用向上排空气法收集
B.因为碳酸钠与盐酸反应速率过快、不易控制，故常用块状大理石或石灰石与盐酸反应
C.将收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片倒放在桌上备用
D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
3.下列关于碳及其化合物的说法，正确的是( )
A.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性
B.二氧化碳在水中的溶解能力大于氧气
C.除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳可以用燃烧法
D.二氧化碳有毒，因此进入久未开启的菜窖之前，必须先做灯火试验
4.实验室中用碳酸钙与盐酸反应制取气体，可用如图装置得到纯净干燥的，通过导管的正确顺序是( )
A.①②③④ B.③④②① C.②①③④ D.④③②①
5.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
6.石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是( )
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.常温下化学性质稳定
D.可作新型电池的电极
7.下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是( )
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.②④
8.某兴趣小组利用下图装置检验木炭与氧化铜反应的产物中是否有一氧化碳，实验时先加热装置①，一段时间后，再加热装置②，下列说法错误的是( )
A. 碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止对后面实验造成干扰
B. 该装置没有进行尾气处理，可能造成大气污染
C. 实验结束时先熄灭①、②的酒精灯，再将导管从试管中拿出
D. 反应结束后装置②中固体质量减轻证明有一氧化碳
9.下列方法中，可用来鉴别和的有( )
①通入紫色的石蕊试液；②通入澄清的石灰水；③点燃；④通过灼热的
A.②③ B.②④ C.①②④ D.①②③④
10.如图是初中化学常见的不同类别的物质与的知识网络图，“—”表示相连的两种物质能发生化学反应，“→”表示一种物质一步转化成另一种物质（部分反应条件未标出）。下列说法错误的是（　　）
A.若甲是酸，则丙可能是单质
B.若甲是酸，则甲与乙反应不能生成二氧化碳
C.甲、乙、丙、丁中有一种物质可以是碱
D.若丙是单质，则丙生成二氧化碳的反应可以是置换反应
11.下列实验现象描述正确的是（ ）
A.在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜时，黑色粉末逐渐变为红色
B.电解水一段时间后，正负极产生气体的体积比约为2:1
C.碳在空气中燃烧一定生成二氧化碳
D.二氧化碳能使干燥的紫色石蕊纸花变红
12.“价一类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系，如图中的a、b、c、e代表常见的含碳物质，说法错误的是( )
A.b和氧气反应生成c B.c和水反应生成d
C.e可能难溶于水 D.由a得到e至少要经过三步反应
13.利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计了如图所示的装置（a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为紫色石蕊试液染色的干燥棉花，固定玻璃管的装置未画出）来制取二氧化碳并探究其性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是( )
A.通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量
B.该装置的左半部分也可用于制取氧气
C.利用该装置不可验证二氧化碳的密度比空气大
D.利用该装置可验证二氧化碳能与水发生化学反应
14.把5.6 g一氧化碳完全燃烧后生成的二氧化碳全部通入足量石灰水中，可得白色沉淀g。把3g木炭完全燃烧后生成的二氧化碳也全部通入足量石灰水中，得到白色沉淀g。则与的关系可表示为( )
A. B. C. D.
15.兴趣小组对实验室制取二氧化碳的废液进行了探究，最终确认废液中的溶质为和HCl。已知溶液呈中性。某同学取了一定质量的该废液于烧杯中，并向其中逐滴加入溶液，以下坐标图是他对烧杯中物质变化情况的分析图，其中明显不合理的是（　　）
A. B.
C. D.
二、非选择题（55分）。
16.（9分）碳-14测年法是根据碳-14的衰变程度来计算样品的大概年代的一种测量方法，这一方法通常用来测定古生物化石的年代。图1为不同碳原子的模型图，图2为碳原子在元素周期表中的部分信息，图3为金刚石、石墨的微观结构模型。
（1）图1中三种原子都属于碳元素，理由是________。
（2）图2为碳元素在元素周期表中的部分信息，结合图1。下列对碳元素的判断不正确的是________（填标号）。
A.碳属于非金属元素
B.每个碳原子中都有6个中子
C.碳原子最外层有6个电子
D.碳的相对原子质量为12.01
（3）①石墨常用作电池的电极，因为石墨具有________性。
②结合图3分析，金刚石和石墨的物理性质不同，其微观解释是________。
（4）天然金刚石十分稀少，非常珍贵，20世纪80年代末，我国科学家在中温（700℃）、催化剂条件下，使四氯化碳（）与钠反应成功制得金刚石，并生成另一种产物氯化钠，请写出该反应的化学方程式：________。
17.（6分）A、B、C、D、E分别表示初中化学常见的五种物质，它们的部分反应和转化关系如图所示（“—”表示两种物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化成另一种物质，部分反应物或生成物及反应条件已省略）。已知B是大理石的主要成分，且五种物质中只有两种是氧化物，请回答：
（1）写出物质C的化学式： ___________。
（2）写出下面两个转化的化学方程式：
A→D__________；
B→D__________。
18.（14分）实验室制备并收集二氧化碳。
（1）选用药品。按如表进行实验，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曲线如图1所示：
实验编号 药品
Ⅰ 块状大理石、10%溶液
Ⅱ 块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液
图1中丙对应实验_______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用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。组装可以控制反应速率的装置，如图2所示，应选用______（填字母）。
（3）收集气体。用如图3所示装置收集时，空气从_______（填“x”或“y”）端排出。
（4）如果用（2）题搭建的装置制取氧气，发生反应的化学方程式是___________，其中固体物质在此反应中的作用是____________。
19.（17分）某化学小组利用图1所示装置（部分装置已略去）探究碳和碳的氧化物的性质。
（1）若X是一氧化碳，Y是氧化铜粉末。打开K，先缓缓通入一氧化碳，一段时间后加热硬质玻璃管甲，待反应完全后停止加热，仍继续通入一氧化碳直到甲冷却，防止生成的物质再被氧化。请将下表填写完整：
装置 现象 化学方程式
甲 黑色粉末变为红色 ___________________________
乙 澄清石灰水变浑浊 ___________________________
（2）上述操作中，打开K后，若先加热后通入一氧化碳，后果是________；装置中需要进一步完善的地方是________________。
（3）若Y是由氧化铜和足量木炭粉组成的混合物，利用图1所示装置进行实验，并对收集到的气体的成分进行探究。
【提出问题】收集到的气体中是否含有一氧化碳？
【实验探究】①关闭K，加热甲至一定温度使反应发生。
②在a导管口处连接排水法气体收集装置，可用图2中的________（填序号）装置收集气体。
③除去收集到的气体中的二氧化碳后，再利用图1所示装置进行实验，其中Y为氧化铜粉末。打开K，先缓缓通入氮气（氮气不参与反应），一段时间后通入收集到的气体，加热硬质玻璃管甲。
【实验现象及结论】当观察到乙和丙中的现象为___________时，证明收集到的气体中一定含有一氧化碳。
【实验拓展】①通过上述实验总结CO和的性质：CO_________；____________。
②分析实验中产生CO的原因__________。
20.（9分）小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行测定，采用的方法如下：取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。
序号 1 2 3 4
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 6 3 3
（1）8g石灰石样品中含有杂质________g；
（2）表中的值为________；
（3）试计算完全反应后生成二氧化碳的质量。
答案以及解析
1.答案：D
解析：二氧化碳制冰，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低。
A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，故可用于灭火，不符合题意；
B、二氧化碳能用于碳酸冷饮，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，不符合题意；
C、二氧化碳可用于光合作用，是因为二氧化碳能与水在光照和叶绿体的作用下转化为葡萄糖和氧气，不符合题意；
D、二氧化碳用于人工降雨，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，符合题意。
故选D。
2.答案：C
解析：由于二氧化碳的密度大于空气的密度，若将收集满二氧化碳的集气瓶倒放，很容易造成二氧化碳的散失，故选C。
3.答案：B
解析：碳和一氧化碳具有还原性，二氧化碳没有还原性，A项错误；二氧化碳能溶于水，氧气不易溶于水，故二氧化碳在水中的溶解能力大于氧气，B项正确；虽然一氧化碳能燃烧，但由于二氧化碳气体中只混有少量一氧化碳，无法点燃，C项错误；二氧化碳没有毒性，由于二氧化碳不能供给呼吸，所以进入久未开启的菜窖之前，必须先做灯火试验，D项错误。
4.答案：B
解析：实验室中用碳酸钙与盐酸反应制取气体，二氧化碳气体中经常混有氯化氢气体和水蒸气，二氧化碳可以用浓硫酸干燥，氯化氢气体可以用饱和碳酸氢钠溶液除去，要先除杂质后干燥，并且都是长进短出。故选B。
5.答案：D
解析：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。D项正确。
6.答案：B
7.答案：D
解析：
8.答案：C
解析：一氧化碳和氧化铁在高温的条件 下生成铁和- -氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生
成碳酸钙沉淀和水，依据直玻璃管中氧化铁的现象和澄清石灰水的现判断是否有一
氧化碳生成。
A、碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止对后面实验造成干扰，故A正确;
B、- -氧化碳有毒,所以该装置没有进行尾气处理，可能造成大气污染，故B正
确;
C、实验结束时，先将导管从试管中拿出，再熄灭②的酒精灯，最后熄灭①的酒精
灯，防止石灰水倒流，炸裂玻璃管,故C错误;
D、反应结束后装置②中固体质量减轻证明有一-氧化碳,故D正确。
故选: C.
9.答案：D
10.答案：C
11.答案：A
12.答案：D
解析：A、据图可知，b属于氧化物，且碳元素的化合价为+2价，故b代表一氧化碳，c属于氧化物，且碳元素的化合价为+4价，一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，此选项正确；B、据图可知，c代表二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，d是含有碳元素的酸，d代表碳酸，此选项正确；C、据图可知，e代表碳酸盐，可能难溶于水，如碳酸钙，此选项正确；D、据图可知，a代表碳单质，e代表碳酸盐，由a得到e至少要经过两步反应，如：，，此选项错误。故选D。
13.答案：C
解析：通过推压注射器活塞，根据推压的速率可以控制进入饮料瓶内液体的量，故A项叙述正确；该装置的左半部分属于固液常温下反应制取气体的装置，可用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气，故B项叙述正确；利用该装置实验时，由d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色，可验证二氧化碳的密度比空气大，故C项叙述不正确；利用该装置实验时，由浸有紫色石蕊试液的湿润棉花变成红色，紫色石蕊试液染色的干燥棉花不变色，说明二氧化碳能与水反应，故D项叙述正确。
14.答案：B
解析：一氧化碳燃烧生成二氧化碳，木炭燃烧也生成二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙的质量取决于二氧化碳的质量，根据质量守恒定律知二氧化碳的质量取决于碳元素的质量，5.6g一氧化碳中的碳元素是2.4g，与的比值等于一氧化碳中碳元素与木炭中碳元素的质量比，即，B选项正确。
15.答案：C
16.答案：（1）三种原子的质子数相同
（2）BC
（3）①导电②碳原子的排列方式不同
（4）
解析：（2）碳属于非金属元素，A正确。由题图1可知，不同的碳原子中的中子数不同，碳-12原子中有6个中子，碳-13原子中有7个中子，碳-14原子中有8个中子，碳原子核外共有6个电子，最外层有4个电子，B、C错误。由碳元素在元素周期表中的单元格信息可知，碳的相对原子质量为12.01，D正确。
（3）①石墨具有导电性，可用作电池的电极。②分析题图3中金刚石和石墨的微观结构模型可知，它们的碳原子排列方式不同，故物理性质不同。
（4）根据题中信息可知反应物为四氯化碳和钠，生成物为金刚石（C）和氯化钠，反应条件为中温（700℃）、催化剂，由此可写出反应的化学方程式。
17.答案：（1）
（2）；
解析：B是大理石的主要成分，能与之相互转化的D是。由五种物质中只有两种物质是氧化物可知，A为能与相互转化的CO，C是，A→D的化学方程式为。E能与反应，且能生成，故E为盐酸（HCl），D→B的化学反应为二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙沉淀和水。
18.答案：（1）Ⅰ；；大理石粉末与稀盐酸反应的速率过快，不利于收集
（2）adfh
（3）x
（4）；作催化剂
解析：（1）碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会阻碍反应的继续进行，只能收集到少量的二氧化碳，故图1中丙对应实验Ⅰ。乙对应实验Ⅱ，是碳酸钙与稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水。不用甲对应的药品，理由是：甲对应Ⅲ，大理石粉末与稀盐酸反应的速率过快，不利于收集。
（2）制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，应选用仪器a作反应装置，分液漏斗可以控制液体的滴加速度，应选用双孔橡皮塞，选用的导气管是h，所以选择的仪器是adfh。
（3）二氧化碳密度比空气大，用图3装置收集二氧化碳，空气从x端排出。
（4）如果用（2）题搭建的装置制取氧气，属于固液常温下反应制取氧气，应选用过氧化氢和二氧化锰，其中固体物质在此反应中的作用是作催化剂。
19.答案：（1） ；
（2）可能发生爆炸；对尾气进行处理
（3）【实验探究】C
【实验现象及结论】澄清石灰水变浑浊、紫色石蕊溶液变红色
【实验拓展】①难溶于水、具有还原性；能与水、澄清石灰水反应②碳在高温下与二氧化碳反应
解析：（2）若先加热后通CO，则玻璃管内为CO与空气的混合物，若温度达到CO的着火点，有可能发生爆炸。
（3）【实验探究】因为CO难溶于水，因此应用排水法收集，图2中C装置符合要求。【实验拓展】由CO可用排水法收集，推知CO难溶于水，CO能把CuO还原成Cu，说明CO具有还原性；由图1乙中澄清石灰水变浑浊说明生成物中的气体能与石灰水反应，由丙中紫色石蕊溶液变红说明能与水反应生成碳酸。
20.答案：（1）3
（2）4
（3）解：分析题表中数据可知，8g石灰石样品中含有杂质3g，则含有石灰石的质量为8g-3g= 5g。
设完全反应后生成二氧化碳的质量为。
答：完全反应后生成二氧化碳的质量为2.2g。
解析：（2）由表中数据可知，第1次加入10g稀盐酸，石灰石样品减少2g，因此第2次加入10g稀盐酸后，的值应为6-2=4。
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