北京课改版初中化学2023-2024学年九年级上学期第8章 碳的世界素养综合检测
一、选择题(每小题3分,共36分)
1．木炭、活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A．它们都是固体 B．它们的密度小
C．疏松多孔，表面积大 D．常温下化学性质稳定
2．笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性质中属于化学性质的是（ ）
A．熔点高 B．可燃性
C．难溶于水 D．常温下呈固态
3．下列用途中利用了单质碳的还原性的是（ ）
A．金刚石刻划玻璃 B．石墨电极
C．活性炭吸附毒气 D．冶金工业
4．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
5．（2022·常州）干冰可用于疫苗等特殊药品的低温运输。下列说法正确的是（ ）
A．干冰由水分子构成 B．构成干冰的微粒静止不动
C．构成干冰的微粒间无间隙 D．干冰升华吸热使环境温度降低
6．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
7．我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收相互平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是（ ）
A．绿色植物的光合作用 B．化石燃料的燃烧
C．微生物的氧化分解 D．生物的呼吸作用
8．（2021·苏州）下列有关实验室制取二氧化碳气体的操作图示正确的是（ ）
A．导管连接 B．胶塞塞紧
C．气体验满 D．气体收集
9．下列物质的性质和用途对应关系正确的是（ ）
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．石墨具有导电性，可制作铅笔芯
C．炭黑具有还原性，可制作墨水
D．木炭具有吸附性，可用做燃料
10．“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”
11．（2022·成都）自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是（ ）
A．植物呼吸作用放出氧气
B．化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量
C．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
12．利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与完全相同的稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应(如图1)，测得瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B．块状碳酸钙产生的CO2质量多
C．对比分析a、b点可知，曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应
D．对比分析c、d点可知，达到相同的气压时，块状碳酸钙与稀盐酸反应需要的时间短
二、填空题(每空2分,共44分)
13．如图是研究CO2性质的实验。请根据CO2的性质推测：图中湿润的紫色石蕊纸花会变成 色，打开弹簧夹K，能观察到 (填“长”或“短”)蜡烛先熄灭；用CO2灭火的原理是 。
14．实验室有如图所示的装置，回答下列问题：
（1）连接装置时，需根据导管的高度调节 处的高度，再确定 处的高度。(填“甲”或“乙”)
（2）该实验在酒精灯上加装网罩，其作用是 。
（3）加热一段时间后，观察到被加热的试管中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
（4）结束实验的操作是：先 ，再 ，原因是 。
15．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 。
16．2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了“低碳行动”项目式学习之旅。
（1）活动一：了解二氧化碳的主要来源
近几十年来，大气中CO2含量增多的主要原因是 。
（2）活动二：了解二氧化碳在自然界中消耗的途径
①途径一：绿色植物光合作用。发生反应的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖)+6O2，生成的葡萄糖供植物生长，该过程将太阳能转化为 能。
②途径二：地球上的海水吸收。发生反应的化学方程式为 。
（3）活动三：探究二氧化碳的其他人工消耗路径
人工光合作用。发生反应的化学方程式为2CO2+2H2O= 2X+O2，其中X的化学式为 。
（4）活动四：制定生活中的低碳行动方案
下列做法不符合低碳理念的是____(填字母)。
A．节约用电 B．乘坐公共交通
C．无纸化办公 D．使用一次性筷子
三、实验探究题(每空2分,共12分)
17．为探究影响大理石与稀盐酸反应速率的因素，某实验小组的同学进行了以下实验。
【进行实验】用如图装置完成实验。
在同一温度下，用等体积不同浓度的稀盐酸和等质量不同形状的大理石进行如下实验：
序号 稀盐酸浓度 /% 大理石形状 二氧化碳体积/mL (均收集1 min)
① 5 块状 28.3
② 5 粉末 46.8
③ 10 块状 58.7
④ 10 粉末 x
（1）【解释与结论】
大理石与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）检验生成气体是二氧化碳的方法是 。
（3）实验①②的目的是 。
（4）④中x合理的是____(填字母)。
A．45.7 B．54.7 C．95.4
（5）能得出稀盐酸浓度是影响反应速率因素之一的实验是 (填序号，写一组即可)。
（6）【反思与评价】
据以上实验分析，实验室选择用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因是 。
四、计算题[(1)题1分,(2)题2分,(3)题5分,共8分]
18．化学兴趣小组的同学取2 g石灰石样品放入烧杯中，再将20 g稀盐酸分4次加入样品中(样品中除碳酸钙外，其余成分不溶于水且不与稀盐酸反应)，充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，实验数据如下：
次数 加稀盐酸的质量/g 剩余固体质量/g
1 5 1.5
2 5 1.0
3 5 m
4 5 0.2
求：
（1）石灰石中碳酸钙的质量分数为多少
（2）生成二氧化碳气体的总质量为多少
（3）m= 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】 木炭、活性炭疏松多孔，表面积大，所以具有很强的吸附性，故选：C。
【分析】根据木炭、活性炭疏松多孔的结构分析。
2．【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】碳在常温下化学性质比较稳定，在一定情况下，具有可燃性和还原性。
A、熔点高是物理性质，不符合题意；
B、可燃性属于化学性质，符合题意；
C、难溶性属于物理性质，不符合题意；
D、常温下是固态也是物理性质，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据物质的物理性质有溶解性、导电性、传热性、熔点、沸点、密度、硬度、状态等等，化学性质是通过化学变化表现出来，比如碳的化学性质有可燃性和还原性来解答。
3．【答案】D
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、金刚石刻划玻璃是利用金刚石的硬度大 ，不符合题意；
B、石墨电极是利用石墨的导电性，不符合题意；
C、活性炭吸附毒气是利用活性炭的吸附性 ，不符合题意；
D、冶金工业是利用碳的还原性，符合题意；
故选：D。
【分析】A、根据金刚石的硬度大分析；
B、根据石墨的导电性分析；
C、根据活性炭的吸附性分析；
D、根据冶金是利用碳还原金属氧化物分析。
4．【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、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，石墨制成的电刷与石墨的滑腻感、稳定性及导电性有关，与还原性无关，故选：B。
【分析】根据石墨电刷的性能确定材料的性质分析。
5．【答案】D
【知识点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、干冰是固态二氧化碳，由二氧化碳分子构成，故A不符合题意；
B、微粒不断运动，构成干冰的微粒也在不断运动，不是静止不动的，故B不符合题意；
C、构成干冰的二氧化碳分子之间有间隙，故C不符合题意；
D、干冰升华吸热使环境温度降低，可用于冷冻与运输食品或药品，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据分子的性质分析，干冰是二氧化碳的固体，由分子构成，分子间存在间隔，分子总是不断运动。
6．【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、碳常温下化学性质稳定，所以炭黑用于绘制古画，不符合题意；
B、石墨质软，不能用于裁玻璃，符合题意；
C、活性炭具有吸附性，可用于净水，不符合题意；
D、金刚石具有无色透明正八面体结构，可做钻石，不符合题意；
故选：B。
【分析】A、根据碳常温下化学性质稳定分析；
B、根据石墨质软分析；
C、根据活性炭的吸附性分析；
D、根据金刚石的性质分析。
7．【答案】A
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳 ，符合题意；
B、化石燃料的燃烧释放二氧化碳，不符合题意；
C、微生物的氧化分解释放二氧化碳，不符合题意；
D、生物的呼吸作用释放二氧化碳，不符合题意；
故选：A。
【分析】根据光合作用的原料是二氧化碳，化石燃料燃烧、微生物分解、生物呼吸释放二氧化碳分析。
8．【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用；检查装置的气密性
【解析】【解答】A.导管连接时，先用水将玻璃管一段润湿，然后沿着一个方向轻轻转动，故A符合题意
B.试管加塞时，不能放在桌面上，容易压碎，故B不符合题意
C.气体验满时，燃着的木条应该放在集气瓶口，故C不符合题意
D.二氧化碳易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】A、B根据仪器的连接方法分析
C、根据气体验满的方法分析
D、根据气体的收集方法分析
9．【答案】A
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，符合题意；
B、石墨可制作铅笔芯是由于其质软，不符合题意；
C、炭黑制作墨水是由于其常温下化学性质稳定，不符合题意；
D、木炭可用做燃料是因为具有可燃性，不符合题意；
故选：A。
【分析】A、根据金刚石硬度大分析；
B、根据石墨质软分析；
C、根据碳常温性化学性质稳定分析；
D、根据木炭的可燃性分析。
10．【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳，“跳跳糖”放入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，不符合题意；
B、“跳跳糖”遇水发生变化，一定要密封保存，不符合题意；
C、“跳跳糖”中的二氧化碳气体无色、无气味，符合题意；
D、“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳，儿童不宜过量食用“跳跳糖”，不符合题意；
故选：C。
【分析】根据“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳及二氧化碳的性质分析。
11．【答案】D
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A. 植物呼吸作用吸收氧气，故A不符合题意；
B. 化石燃料燃烧会消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气，故大气中氧气含量基本不变，故B不符合题意；
C. 植物光合作用可以吸收二氧化碳，但不能将大气中CO2全部吸收，故C不符合题意；
D. 碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据循环图，植物呼吸作用吸收氧气。
B、化石燃料燃烧会消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气。
C、植物光合作用可以吸收二氧化碳。
D、碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化。
12．【答案】C
【知识点】影响化学反应速率的因素探究；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、块状碳酸钙和粉末状碳酸钙质量相同，反应产生二氧化碳质量相同，不符合题意；
B、块状碳酸钙和粉末状碳酸钙质量相同，反应产生二氧化碳质量相同，不符合题意；
C、粉末状碳酸钙与盐酸接触面积大，反应速率快， 对比分析a、b点可知，曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应 ，符合题意；
D、 曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应，对比分析c、d点可知，达到相同的气压时，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应需要的时间短，不符合题意；
故选：C。
【分析】根据等质量的碳酸钙与盐酸完全反应产生二氧化碳质量相同，粉末状碳酸钙与盐酸接触面积大，反应速率快，产生气体多，气体压强变化快分析。
13．【答案】红；短；隔绝空气(或氧气)
【知识点】探究二氧化碳的性质；灭火的原理和方法
【解析】【解答】二氧化碳与水反应会生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红，图中湿润的紫色石蕊纸花会变成红色，打开弹簧夹K，因二氧化碳的密度大于空气，且不支持燃烧，能观察到短蜡烛先熄灭，用CO2灭火的原理是隔绝空气。
【分析】根据二氧化碳与水反应会生成碳酸，二氧化碳的密度大于空气，且不支持燃烧分析。
14．【答案】（1）乙；甲
（2）提高火焰温度
（3）黑色固体变为红色；C+2CuO 2Cu+CO2↑
（4）移出导管；熄灭酒精灯；防止液体倒吸入热的试管内，使试管炸裂
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；化学方程式的书写与配平；实验操作注意事项的探究
【解析】【解答】（1）连接装置时，根据导管的高度调节乙处的高度，再确定甲处的高度。
（2） 该实验在酒精灯上加装网罩，是为了集中火焰，提高火焰温度。
（3） 加热一段时间后，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，观察到被加热的试管中黑色固体变为红色，该反应方程式为 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 。
（4） 结束实验的操作是先从试管中移出导管，再熄灭酒精灯，防止液体倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
【分析】（1）根据连接装置的顺序及铁架台高度的确定分析；
（2）根据酒精灯加网罩可集中火焰提高温度分析；
（3）根据高温时碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；
（4）根据加热装置反应结束后要防止倒吸分析。
15．【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 s【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）仪器D的名称是水槽。
（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，要采用固液常温型发生装置，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，采用向上排空气法收集，所以制取二氧化碳需在上图中选用A、C、G与F组合，检验二氧化碳方法是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，用该装置制氧气选择药品为过氧化氢与二氧化锰，化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑ 。
（3）将等体积水或氢氧化钠溶液注入二氧化碳的瓶内，通过注入氢氧化钠溶液二氧化碳浓度下降趋势大于水，可证明二氧化碳与氢氧化钠反应，由图像可知， t2s~t3s段证明了二氧化碳与氢氧化钠反应，ab段二氧化碳浓度不变是由于装置中二氧化碳不再溶于水并与水反应。
【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳采用固液常温型发生装置，由二氧化碳密度比空气大，能溶于水选择收集方法，二氧化碳验满采用将燃着的木条放瓶口处检验，实验室常温下制氧气选择过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气和水分析；
（3）根据二氧化碳与氢氧化钠反应会使二氧化碳浓度明显减小，二氧化碳达到饱和浓度不再改变分析。
16．【答案】（1）化石燃料的燃烧(或森林的乱砍滥伐等，合理即可)
（2）化学；CO2+H2O= H2CO3
（3）CH2O2
（4）D
【知识点】绿色化学；自然界中的物质循环；质量守恒定律及其应用；探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】（1）化石燃料的燃烧、森林的乱砍滥伐等都会使大气中CO2含量增多。
（2）①途径一：绿色植物光合作用是利用太阳能转化为化学能；
②途径二：地球上的海水吸收，是二氧化碳与水反应生成碳酸，发生反应的化学方程式为CO2+H2O= H2CO3 。
（3）所给方程式中，反应前原子种类和个数为：碳2、氧6、氢4，反应后为：氧2，由反应前后原子种类和个数不变可知，2X中含有2个碳原子、4个氢原子、4个氧原子，则X化学式为 CH2O2 。
（4）节约用电可节约电能，属于低碳理念，A不符合题意；乘坐公共交通减少私家车的使用，属于低碳理念，B不符合题意；无纸化办公减少纸张的使用，属于低碳理念，C不符合题意； 使用一次性筷子增加树木砍伐，不符合低碳理论，D符合题意。
【分析】（1）根据二氧化碳的来源和消耗分析；
（2）根据光合作用是光能转为化学能，二氧化碳与水反应生成碳酸分析；
（3）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（4）根据低碳理念符合节能、减排、减少污染等特点分析。
17．【答案】（1）CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑
（2）将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明生成的气体是二氧化碳
（3）探究反应物的接触面积是否是影响反应速率的因素之一
（4）C
（5）①③(或②④)
（6）反应速率适中，便于收集气体
【知识点】影响化学反应速率的因素探究；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】（1）大理石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为 CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ 。
（2）检验生成气体是二氧化碳方法是将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明生成的气体是二氧化碳。
（3）实验①②中变量为大理石的形状，其目的是探究反应物的接触面积是否是影响反应速率的因素之一。
（4）稀盐酸浓度相同时，粉末状大理石反应速率大于块状大理石反应，反应速率越快，相同时间收集二氧化碳越多，则x大于58.7，可能是95.4，故选C。
（5）证明稀盐酸浓度是影响反应速率的因素，需大理石形状相同，稀盐酸浓度不同的对比实验，可选择的实验是①③或②④。
（6）据以上实验分析，因粉末状大理石与盐酸反应速率过快，不易控制，块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳反应速率适中，便于收集气体，所以实验室选择用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。
【分析】（1）根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析；
（2）根据二氧化碳的检验方法分析；
（3）根据所给实验中的变量确定实验目的分析；
（4）根据反应物浓度相同时，接触面积越大反应速率越快分析；
（5）根据对比实验的设计方法分析，注意设计对比实验时要求变量的唯一性；
（6）根据块状大理石与稀盐酸反应速率适中分析。
18．【答案】（1）解：石灰石样品中碳酸钙的质量为2 g-0.2 g=1.8 g，石灰石中碳酸钙的质量分数是×100%=90%。
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为90%。
（2）解：设生成二氧化碳气体的总质量是x。
CaCO3 +2HCl = CaCl2 +H2O +CO2↑
100 44
1.8 x
x=0.792 g
答：生成二氧化碳气体的总质量是0.792 g。
（3）0.5g
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）根据表中所给数据可知，每5克盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为0.5克，则m=0.5。
【分析】（1）由表中数据确定5克盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为0.5克分析；
（2）根据第4次加入盐酸过量，剩余固体为石灰石中的杂质，由此计算碳酸钙质量分数分析；
（3）根据碳酸钙的质量及方程式中物质间质量关系计算生成二氧化碳质量分析。
1 / 1北京课改版初中化学2023-2024学年九年级上学期第8章 碳的世界素养综合检测
一、选择题(每小题3分,共36分)
1．木炭、活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A．它们都是固体 B．它们的密度小
C．疏松多孔，表面积大 D．常温下化学性质稳定
【答案】C
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】 木炭、活性炭疏松多孔，表面积大，所以具有很强的吸附性，故选：C。
【分析】根据木炭、活性炭疏松多孔的结构分析。
2．笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性质中属于化学性质的是（ ）
A．熔点高 B．可燃性
C．难溶于水 D．常温下呈固态
【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】碳在常温下化学性质比较稳定，在一定情况下，具有可燃性和还原性。
A、熔点高是物理性质，不符合题意；
B、可燃性属于化学性质，符合题意；
C、难溶性属于物理性质，不符合题意；
D、常温下是固态也是物理性质，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据物质的物理性质有溶解性、导电性、传热性、熔点、沸点、密度、硬度、状态等等，化学性质是通过化学变化表现出来，比如碳的化学性质有可燃性和还原性来解答。
3．下列用途中利用了单质碳的还原性的是（ ）
A．金刚石刻划玻璃 B．石墨电极
C．活性炭吸附毒气 D．冶金工业
【答案】D
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、金刚石刻划玻璃是利用金刚石的硬度大 ，不符合题意；
B、石墨电极是利用石墨的导电性，不符合题意；
C、活性炭吸附毒气是利用活性炭的吸附性 ，不符合题意；
D、冶金工业是利用碳的还原性，符合题意；
故选：D。
【分析】A、根据金刚石的硬度大分析；
B、根据石墨的导电性分析；
C、根据活性炭的吸附性分析；
D、根据冶金是利用碳还原金属氧化物分析。
4．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
【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、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，石墨制成的电刷与石墨的滑腻感、稳定性及导电性有关，与还原性无关，故选：B。
【分析】根据石墨电刷的性能确定材料的性质分析。
5．（2022·常州）干冰可用于疫苗等特殊药品的低温运输。下列说法正确的是（ ）
A．干冰由水分子构成 B．构成干冰的微粒静止不动
C．构成干冰的微粒间无间隙 D．干冰升华吸热使环境温度降低
【答案】D
【知识点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、干冰是固态二氧化碳，由二氧化碳分子构成，故A不符合题意；
B、微粒不断运动，构成干冰的微粒也在不断运动，不是静止不动的，故B不符合题意；
C、构成干冰的二氧化碳分子之间有间隙，故C不符合题意；
D、干冰升华吸热使环境温度降低，可用于冷冻与运输食品或药品，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据分子的性质分析，干冰是二氧化碳的固体，由分子构成，分子间存在间隔，分子总是不断运动。
6．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
【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、碳常温下化学性质稳定，所以炭黑用于绘制古画，不符合题意；
B、石墨质软，不能用于裁玻璃，符合题意；
C、活性炭具有吸附性，可用于净水，不符合题意；
D、金刚石具有无色透明正八面体结构，可做钻石，不符合题意；
故选：B。
【分析】A、根据碳常温下化学性质稳定分析；
B、根据石墨质软分析；
C、根据活性炭的吸附性分析；
D、根据金刚石的性质分析。
7．我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收相互平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是（ ）
A．绿色植物的光合作用 B．化石燃料的燃烧
C．微生物的氧化分解 D．生物的呼吸作用
【答案】A
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳 ，符合题意；
B、化石燃料的燃烧释放二氧化碳，不符合题意；
C、微生物的氧化分解释放二氧化碳，不符合题意；
D、生物的呼吸作用释放二氧化碳，不符合题意；
故选：A。
【分析】根据光合作用的原料是二氧化碳，化石燃料燃烧、微生物分解、生物呼吸释放二氧化碳分析。
8．（2021·苏州）下列有关实验室制取二氧化碳气体的操作图示正确的是（ ）
A．导管连接 B．胶塞塞紧
C．气体验满 D．气体收集
【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用；药品的取用；检查装置的气密性
【解析】【解答】A.导管连接时，先用水将玻璃管一段润湿，然后沿着一个方向轻轻转动，故A符合题意
B.试管加塞时，不能放在桌面上，容易压碎，故B不符合题意
C.气体验满时，燃着的木条应该放在集气瓶口，故C不符合题意
D.二氧化碳易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】A、B根据仪器的连接方法分析
C、根据气体验满的方法分析
D、根据气体的收集方法分析
9．下列物质的性质和用途对应关系正确的是（ ）
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．石墨具有导电性，可制作铅笔芯
C．炭黑具有还原性，可制作墨水
D．木炭具有吸附性，可用做燃料
【答案】A
【知识点】碳单质的性质和用途
【解析】【解答】A、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，符合题意；
B、石墨可制作铅笔芯是由于其质软，不符合题意；
C、炭黑制作墨水是由于其常温下化学性质稳定，不符合题意；
D、木炭可用做燃料是因为具有可燃性，不符合题意；
故选：A。
【分析】A、根据金刚石硬度大分析；
B、根据石墨质软分析；
C、根据碳常温性化学性质稳定分析；
D、根据木炭的可燃性分析。
10．“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”
【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳，“跳跳糖”放入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，不符合题意；
B、“跳跳糖”遇水发生变化，一定要密封保存，不符合题意；
C、“跳跳糖”中的二氧化碳气体无色、无气味，符合题意；
D、“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳，儿童不宜过量食用“跳跳糖”，不符合题意；
故选：C。
【分析】根据“跳跳糖”放在嘴里遇水后会释放出二氧化碳及二氧化碳的性质分析。
11．（2022·成都）自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是（ ）
A．植物呼吸作用放出氧气
B．化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量
C．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
【答案】D
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A. 植物呼吸作用吸收氧气，故A不符合题意；
B. 化石燃料燃烧会消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气，故大气中氧气含量基本不变，故B不符合题意；
C. 植物光合作用可以吸收二氧化碳，但不能将大气中CO2全部吸收，故C不符合题意；
D. 碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据循环图，植物呼吸作用吸收氧气。
B、化石燃料燃烧会消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气。
C、植物光合作用可以吸收二氧化碳。
D、碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化。
12．利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与完全相同的稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应(如图1)，测得瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B．块状碳酸钙产生的CO2质量多
C．对比分析a、b点可知，曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应
D．对比分析c、d点可知，达到相同的气压时，块状碳酸钙与稀盐酸反应需要的时间短
【答案】C
【知识点】影响化学反应速率的因素探究；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、块状碳酸钙和粉末状碳酸钙质量相同，反应产生二氧化碳质量相同，不符合题意；
B、块状碳酸钙和粉末状碳酸钙质量相同，反应产生二氧化碳质量相同，不符合题意；
C、粉末状碳酸钙与盐酸接触面积大，反应速率快， 对比分析a、b点可知，曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应 ，符合题意；
D、 曲线①表示碳酸钙粉末与稀盐酸反应，对比分析c、d点可知，达到相同的气压时，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应需要的时间短，不符合题意；
故选：C。
【分析】根据等质量的碳酸钙与盐酸完全反应产生二氧化碳质量相同，粉末状碳酸钙与盐酸接触面积大，反应速率快，产生气体多，气体压强变化快分析。
二、填空题(每空2分,共44分)
13．如图是研究CO2性质的实验。请根据CO2的性质推测：图中湿润的紫色石蕊纸花会变成 色，打开弹簧夹K，能观察到 (填“长”或“短”)蜡烛先熄灭；用CO2灭火的原理是 。
【答案】红；短；隔绝空气(或氧气)
【知识点】探究二氧化碳的性质；灭火的原理和方法
【解析】【解答】二氧化碳与水反应会生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红，图中湿润的紫色石蕊纸花会变成红色，打开弹簧夹K，因二氧化碳的密度大于空气，且不支持燃烧，能观察到短蜡烛先熄灭，用CO2灭火的原理是隔绝空气。
【分析】根据二氧化碳与水反应会生成碳酸，二氧化碳的密度大于空气，且不支持燃烧分析。
14．实验室有如图所示的装置，回答下列问题：
（1）连接装置时，需根据导管的高度调节 处的高度，再确定 处的高度。(填“甲”或“乙”)
（2）该实验在酒精灯上加装网罩，其作用是 。
（3）加热一段时间后，观察到被加热的试管中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
（4）结束实验的操作是：先 ，再 ，原因是 。
【答案】（1）乙；甲
（2）提高火焰温度
（3）黑色固体变为红色；C+2CuO 2Cu+CO2↑
（4）移出导管；熄灭酒精灯；防止液体倒吸入热的试管内，使试管炸裂
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；化学方程式的书写与配平；实验操作注意事项的探究
【解析】【解答】（1）连接装置时，根据导管的高度调节乙处的高度，再确定甲处的高度。
（2） 该实验在酒精灯上加装网罩，是为了集中火焰，提高火焰温度。
（3） 加热一段时间后，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，观察到被加热的试管中黑色固体变为红色，该反应方程式为 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 。
（4） 结束实验的操作是先从试管中移出导管，再熄灭酒精灯，防止液体倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
【分析】（1）根据连接装置的顺序及铁架台高度的确定分析；
（2）根据酒精灯加网罩可集中火焰提高温度分析；
（3）根据高温时碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析；
（4）根据加热装置反应结束后要防止倒吸分析。
15．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 。
【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 s【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】（1）仪器D的名称是水槽。
（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，要采用固液常温型发生装置，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，采用向上排空气法收集，所以制取二氧化碳需在上图中选用A、C、G与F组合，检验二氧化碳方法是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，用该装置制氧气选择药品为过氧化氢与二氧化锰，化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑ 。
（3）将等体积水或氢氧化钠溶液注入二氧化碳的瓶内，通过注入氢氧化钠溶液二氧化碳浓度下降趋势大于水，可证明二氧化碳与氢氧化钠反应，由图像可知， t2s~t3s段证明了二氧化碳与氢氧化钠反应，ab段二氧化碳浓度不变是由于装置中二氧化碳不再溶于水并与水反应。
【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳采用固液常温型发生装置，由二氧化碳密度比空气大，能溶于水选择收集方法，二氧化碳验满采用将燃着的木条放瓶口处检验，实验室常温下制氧气选择过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气和水分析；
（3）根据二氧化碳与氢氧化钠反应会使二氧化碳浓度明显减小，二氧化碳达到饱和浓度不再改变分析。
16．2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了“低碳行动”项目式学习之旅。
（1）活动一：了解二氧化碳的主要来源
近几十年来，大气中CO2含量增多的主要原因是 。
（2）活动二：了解二氧化碳在自然界中消耗的途径
①途径一：绿色植物光合作用。发生反应的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖)+6O2，生成的葡萄糖供植物生长，该过程将太阳能转化为 能。
②途径二：地球上的海水吸收。发生反应的化学方程式为 。
（3）活动三：探究二氧化碳的其他人工消耗路径
人工光合作用。发生反应的化学方程式为2CO2+2H2O= 2X+O2，其中X的化学式为 。
（4）活动四：制定生活中的低碳行动方案
下列做法不符合低碳理念的是____(填字母)。
A．节约用电 B．乘坐公共交通
C．无纸化办公 D．使用一次性筷子
【答案】（1）化石燃料的燃烧(或森林的乱砍滥伐等，合理即可)
（2）化学；CO2+H2O= H2CO3
（3）CH2O2
（4）D
【知识点】绿色化学；自然界中的物质循环；质量守恒定律及其应用；探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】（1）化石燃料的燃烧、森林的乱砍滥伐等都会使大气中CO2含量增多。
（2）①途径一：绿色植物光合作用是利用太阳能转化为化学能；
②途径二：地球上的海水吸收，是二氧化碳与水反应生成碳酸，发生反应的化学方程式为CO2+H2O= H2CO3 。
（3）所给方程式中，反应前原子种类和个数为：碳2、氧6、氢4，反应后为：氧2，由反应前后原子种类和个数不变可知，2X中含有2个碳原子、4个氢原子、4个氧原子，则X化学式为 CH2O2 。
（4）节约用电可节约电能，属于低碳理念，A不符合题意；乘坐公共交通减少私家车的使用，属于低碳理念，B不符合题意；无纸化办公减少纸张的使用，属于低碳理念，C不符合题意； 使用一次性筷子增加树木砍伐，不符合低碳理论，D符合题意。
【分析】（1）根据二氧化碳的来源和消耗分析；
（2）根据光合作用是光能转为化学能，二氧化碳与水反应生成碳酸分析；
（3）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（4）根据低碳理念符合节能、减排、减少污染等特点分析。
三、实验探究题(每空2分,共12分)
17．为探究影响大理石与稀盐酸反应速率的因素，某实验小组的同学进行了以下实验。
【进行实验】用如图装置完成实验。
在同一温度下，用等体积不同浓度的稀盐酸和等质量不同形状的大理石进行如下实验：
序号 稀盐酸浓度 /% 大理石形状 二氧化碳体积/mL (均收集1 min)
① 5 块状 28.3
② 5 粉末 46.8
③ 10 块状 58.7
④ 10 粉末 x
（1）【解释与结论】
大理石与稀盐酸反应的化学方程式为 。
（2）检验生成气体是二氧化碳的方法是 。
（3）实验①②的目的是 。
（4）④中x合理的是____(填字母)。
A．45.7 B．54.7 C．95.4
（5）能得出稀盐酸浓度是影响反应速率因素之一的实验是 (填序号，写一组即可)。
（6）【反思与评价】
据以上实验分析，实验室选择用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因是 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑
（2）将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明生成的气体是二氧化碳
（3）探究反应物的接触面积是否是影响反应速率的因素之一
（4）C
（5）①③(或②④)
（6）反应速率适中，便于收集气体
【知识点】影响化学反应速率的因素探究；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】（1）大理石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为 CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ 。
（2）检验生成气体是二氧化碳方法是将生成的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明生成的气体是二氧化碳。
（3）实验①②中变量为大理石的形状，其目的是探究反应物的接触面积是否是影响反应速率的因素之一。
（4）稀盐酸浓度相同时，粉末状大理石反应速率大于块状大理石反应，反应速率越快，相同时间收集二氧化碳越多，则x大于58.7，可能是95.4，故选C。
（5）证明稀盐酸浓度是影响反应速率的因素，需大理石形状相同，稀盐酸浓度不同的对比实验，可选择的实验是①③或②④。
（6）据以上实验分析，因粉末状大理石与盐酸反应速率过快，不易控制，块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳反应速率适中，便于收集气体，所以实验室选择用块状大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。
【分析】（1）根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析；
（2）根据二氧化碳的检验方法分析；
（3）根据所给实验中的变量确定实验目的分析；
（4）根据反应物浓度相同时，接触面积越大反应速率越快分析；
（5）根据对比实验的设计方法分析，注意设计对比实验时要求变量的唯一性；
（6）根据块状大理石与稀盐酸反应速率适中分析。
四、计算题[(1)题1分,(2)题2分,(3)题5分,共8分]
18．化学兴趣小组的同学取2 g石灰石样品放入烧杯中，再将20 g稀盐酸分4次加入样品中(样品中除碳酸钙外，其余成分不溶于水且不与稀盐酸反应)，充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，实验数据如下：
次数 加稀盐酸的质量/g 剩余固体质量/g
1 5 1.5
2 5 1.0
3 5 m
4 5 0.2
求：
（1）石灰石中碳酸钙的质量分数为多少
（2）生成二氧化碳气体的总质量为多少
（3）m= 。
【答案】（1）解：石灰石样品中碳酸钙的质量为2 g-0.2 g=1.8 g，石灰石中碳酸钙的质量分数是×100%=90%。
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为90%。
（2）解：设生成二氧化碳气体的总质量是x。
CaCO3 +2HCl = CaCl2 +H2O +CO2↑
100 44
1.8 x
x=0.792 g
答：生成二氧化碳气体的总质量是0.792 g。
（3）0.5g
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）根据表中所给数据可知，每5克盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为0.5克，则m=0.5。
【分析】（1）由表中数据确定5克盐酸完全反应消耗碳酸钙质量为0.5克分析；
（2）根据第4次加入盐酸过量，剩余固体为石灰石中的杂质，由此计算碳酸钙质量分数分析；
（3）根据碳酸钙的质量及方程式中物质间质量关系计算生成二氧化碳质量分析。
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