2023-2024学年九年级化学人教版上册第六单元碳和碳的氧化物（含解析）

人教版九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物
一、单选题
1．如图为金刚石、石墨和足球烯(C60)的结构模型图(小球表示碳原子)。下列说法错误的是（　　）
I
A．足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为720
B．金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同
C．金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
D．金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化
2．金刚石、石墨、C60、石墨烯都是由碳元素组成的单质，下列叙述正确的是（　　）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．都是十分坚硬的物质
3．下列关于空气的说法，错误的是（　　）
A．开发新能源、减少燃煤的比例，可以改善空气质量状况
B．空气是由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等多种成分组成的混合物
C．用燃着木条检验空气中二氧化碳的含量比呼出气体中多
D．空气污染指数越小，空气质量级别越小，空气质量越好
4．下列能收集氢气的装置是（　　）
A． B． C． D．
5．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气成分的说法正确的是（　　）
A．氮气常用作食品防腐剂，是因为便宜
B．氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性
C．稀有气体通电发出不同颜色的光是物理变化
D．二氧化碳能使气候变暖，属于空气污染物
6．下列气体中有毒性的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．一氧化碳
7．中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁动车的运行依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力。下列石墨的性质与石墨制成的电刷无关的是（　　）
A．滑腻感 B．还原性 C．稳定性 D．导电性
8．下列所描述的物质的应用不正确的是（　　）
A．炭黑用于绘制古画 B．石墨用于裁玻璃
C．用活性炭净水 D．用金刚石做钻石
9．如图为实验室制取CO2四套装置，其中可能收集不到CO2的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示是实验室常见的一些装置，关于装置的选择和使用错误的是（　　）
A．甲装置既可以作为制取氧气的发生装置，也可以作为制取二氧化碳的发生装置
B．乙装置可作为利用干燥的高锰酸钾制取氧气的发生装置
C．丙装置测量氧气体积时，瓶内装满水，气体从c端进入，另一端与量筒相连
D．若盐酸和石灰石足量，选择甲、丙两种装置，导管c接导管a依然无法收集到一瓶CO2
11．“跳跳糖”是一种有娱乐性质的休闲食品，“跳跳糖”的内部，含有很多“小气泡结构”，里面“封装”着二氧化碳。“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳，就会在舌头上噼啪作响。下列说法不正确的是（　　）
A．“跳跳糖”放入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
B．“跳跳糖”一定要密封保存
C．“跳跳糖”中的二氧化碳气体无色、有气味
D．儿童不宜过量食用“跳跳糖”
12．下列关于空气的说法，正确的是（　　）
A．臭氧层能吸收大部分的紫外线，对生物起保护作用
B．工业上由空气作原料来利取氧气是通过化学变化实现
C．空气中二氧化碳含量过多会导致温室效应，所以二氧化碳是一种大气污染物
D．城市里提倡使用新能源汽车可以彻底解决城市的空气污染问题
二、非选择题
13．阅读下面科普短文。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图。
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图。图中选择性值越高表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题。
（1）金刚石属于 (填序号)。
A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳
（2）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是　 　。
（3）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是什么？　 　
14．根据下图回答有关问题：
（1）仪器D的名称是　 　。
（2）实验室制取并收集二氧化碳需在上图中选用A、C、G与　 　(填字母)组合；检验二氧化碳是否集满的方法是　 　。
实验室用该装置制氧气的化学方程式为　 　。
（3）将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，为探究二氧化碳是否与氢氧化钠发生了反应，思成同学利用图甲装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线(如图乙)。据图乙分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是　 　。ab段二氧化碳浓度不变的原因是　 　。
15．图是实验室制取气体的发生装置和收集装置示意图，请回答问题。
（1）写出实验仪器a的名称　 　。
（2）若实验室制取一瓶比较干燥的氧气，应选用　 　（填序号）装置。若检验所收集的气体是氧气，方法是　 　，证明此气体是氧气。写出一个符合题意的制取氧气的化学方程式　 　。
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式为　 　。选用　 　（填序号）制取一瓶二氧化碳，验满方法是：　 　，证明已收集满二氧化碳
（4）用②装置制取气体时，对反应物状态和反应条件的要求分别是　 　。
16．将3.6g一氧化碳和二氧化碳的混合气体通过足量的8.0g氧化铜中充分反应，共得到4.4g二氧化碳。
（1）利用化学方程式计算，若8.0g氧化铜完全反应，可生成多少克铜？
（2）计算实际生成铜的质量。
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】B
【解析】【解答】A、金刚石是无色透明，正八面体形状的固体，故A不符合题意；
B、金刚石、石墨、C60、石墨烯都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故B符合题意；
C、金刚石、石墨、C60、石墨烯的物理性质不同，因为碳原子的排列方式不同，故C不符合题意；
D、金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨很软，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】含碳元素的物质在氧气充足时，完全燃烧后生成二氧化碳气体，不完全燃烧生成一氧化碳或炭黑颗粒。
3．【答案】C
【解析】【解答】A. 开发新能源、减少燃煤的比例，可以改善空气质量状况，故正确，不符合题意；
B. 空气是由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等多种成分组成的混合物，故正确，不符合题意；
C. 用燃着木条检验空气中二氧化碳的含量比呼出气体中少，故错误，符合题意；
D. 空气污染指数越小，空气质量级别越小，空气质量越好，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据开发新能源的意义分析。
B、根据空气的成分分析。
C、呼出的气体与吸入空气相比，具有“两多一少”的特点，即与吸入的空气相比，二氧化碳、水蒸气含量增加，氧气含量减少。
D、根据空气污染指数越小，空气质量越好分析。
4．【答案】B
【解析】【解答】A. 该装置无法排出空气，不能用来收集气体，故不符合题意；
B. 因为氢气的密度比空气小，氢气从右边短导管进入，空气从左边长导管排出，可以用来收集氢气，故符合题意；
C. 该装置无法收集氢气，故不符合题意；
D. 该装置不适合收集氢气，因为氢气从导管口进入时，有一部分氢气会从另外的导管逸出，故不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据氢气的物理性质分析。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、氮气做防腐剂，是因为化学性质不活泼，A错误；
B、氧气是助燃，B错误；
C、稀有气体通电发出不同颜色的光是物理变化，C正确；
D、二氧化碳不是空气污染物，D错误。
故答案为：C
【分析】A、氮气化学性质不活泼，做防腐剂；
B、氧气是助燃；
C、稀有气体通电放出光是物理过程；
D、二氧化碳不是污染物。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 氮气常温性质稳定，没有毒性，故不符合题意；
B. 氧气具有助燃性，但没有毒性，故不符合题意；
C. 二氧化碳没有毒性，故不符合题意；
D. 一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合，有毒性，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据一氧化碳有毒分析。
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】C
【解析】【解答】A、实验室利用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，需选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水且密度比空气大，需选择向上排空气法收集，所给装置能收集到二氧化碳，不符合题意；
B、从漏斗中加入稀盐酸，利用小试管进行液封，所给装置能收集到二氧化碳，不符合题意；
C、长颈漏斗下端过短，气体会从长颈漏斗逸出，所给装置不能收集到二氧化碳，符合题意；
D、用注射器注入稀盐酸，装置密闭，所给装置能收集到二氧化碳，不符合题意；
故选C。
【分析】根据实验室制取二氧化碳原理选择固液常温发生装置，由二氧化碳密度和溶解性 选择向上排空气法收集装置，结合各图中装置的特点及密闭性分析。
10．【答案】D
【解析】【解答】A、 甲装置为固液常温型发生装置，既可以作为过氧化氢分解制取氧气的发生装置，也可以作为制取二氧化碳的发生装置 ，不符合题意；
B、 高锰酸钾受热能发生分解生成氧气，乙装置可作为利用干燥的高锰酸钾制取氧气的发生装置 ，不符合题意；
C、 丙装置测量氧气体积时，要利用测得氧气排出水的体积来测定氧气体积，需瓶内装满水，气体从c端进入，另一端与量筒相连 ，不符合题意；
D、1体积水中只能溶解1体积二氧化碳，若盐酸和石灰石足量，选择甲、丙两种装置，导管c接导管a可以收集到一瓶CO2 ，符合题意；
故选D。
【分析】A、根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析；
B、根据高锰酸钾分解制氧气装置选择分析；
C、根据可利用氧气排出装置内水的体积测定氧气体积分析；
D、根据二氧化碳能溶于水，用排水法可收集到二氧化碳分析。
11．【答案】C
12．【答案】A
【解析】【解答】A、 臭氧层能吸收大部分的紫外线，对生物起保护作用，故A正确；
B、工业上采用分离液态空气法制取氧气，利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离，该过程没有新物质生成，属于物理变化，故B错误；
C、虽然空气中二氧化碳含量过多会导致温室效应， 但是二氧化碳无毒无害，不属于空气污染物，故C错误；
D、城市空气污染来源于工业污染、生活污染等多方面， 城市里提倡使用新能源汽车，可以减轻城市的空气污染问题，但不能彻底 解决城市的空气污染问题 ，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、根据臭氧层的作用进行分析解答；
B、根据工业制氧的原来进行分析解答；
C、根据二氧化碳无毒无害进行分析解答；
D、根据空气污染的来源及防治措施分析解答。
13．【答案】（1）C
（2）工业应用
（3）在实验研究的压强范围内，压强相同时，600℃制备的碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好
【解析】【解答】（1）根据题干信息可知：晶型碳包括石墨、金刚石等。所以，金刚石属于晶型碳。选择C。
（2）图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用，占65.1%。
（3）图3中三条曲线说明：在实验研究的压强范围内，压强相同时，600℃制备的碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好。
【分析】（1）根据晶型碳包括石墨、金刚石等分析；
（2）根据图示中我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用分析；
（3）根据图示中其它条件相同时碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好分析。
14．【答案】（1）水槽
（2）F；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳气体已收集满；2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t2 s~t3 s(或t2 s15．【答案】（1）长颈漏斗
（2）①③；将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃；
（3）；②③；将燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭
（4）装置适用固体与液体反应，不需要加热
【解析】【解答】（1）实验仪器a的名称是长颈漏斗。
（2）实验室制氧气可利用氯酸钾或高锰酸钾受热反应，或二氧化锰催化过氧化氢分解，若实验室制取一瓶比较干燥的氧气，应选用固体加热的原理及向上排空气法收集，对应装置为①③。若检验所收集的气体是氧气，需将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气。氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气符合题意，化学方程式为 。
（3）实验室常用石灰石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ 。选用②作发生装置，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，应选择③作收集装置，验满方法是将燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已满。
（4）②对反应物状态和反应条件的要求分别是装置适用固体与液体反应，不需要加热。
【分析】（1）根据和仪器名称分析；
（2）根据制取氧气的反应原理及所给发生装置的特点，氧气的检验方法分析；
（3）根据制取二氧化碳的反应原理，由反应物状态和反应条件选择发生装置，由气体密度和溶解性选择收集方法及二氧化碳的验满方法分析；
（4）根据装置的特点分析。
16．【答案】（1）设可生成铜的质量为
答：生成铜的质量为6.4g。
（2）设实际生成铜的质量为
答：实际生成铜的质量是3.2g。
【解析】【解答】（2）反应前后气体的质量差即为反应一氧化碳和生成二氧化碳的质量差，利用质量差计算。
【分析】由反应的氧化铜质量和反应前后气体的质量差即为反应一氧化碳和生成二氧化碳的质量差，结合方程式中物质间质量关系计算生成铜的质量分析。