第六单元 碳和碳的氧化物 评估测试卷(含答案) 2025-2026学年化学人教版（2024）九年级上册
文档属性
| 名称 | 第六单元 碳和碳的氧化物 评估测试卷(含答案) 2025-2026学年化学人教版（2024）九年级上册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 193.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-07-29 21:52:20 | ||
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文档简介
第六单元 碳和碳的氧化物 评估测试卷
(满分:100分 时间:60分钟)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cl—35.5 Ca—40
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024广西中考)碳元素的开发与利用贯穿人类发展史,下列含碳物质最早被人类利用的是 ( )
A.煤炭 B.C60 C.石墨烯 D.碳纳米管
2.碳家族的成员很多,用途很广。下列关于碳的应用与其性质不对应的是 ( )
A.木炭作燃料——碳有可燃性
B.利用石墨作电极材料——石墨具有导电性
C.金刚石作钻探机的钻头——金刚石坚硬
D.用活性炭处理城市污水——碳还原某些氧化物
3.化学观念是化学课程要培养的核心素养之一。下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是 ( )
A.元素观:CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B.分类观:CO和CO2都属于氧化物
C.变化观:CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.结构观:CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成的,化学性质相似
4.鉴别O2、CO、CO2三种气体,可行简便的方法是 ( )
A.分别通入灼热的氧化铜 B.将气体分别通入澄清的石灰水
C.试验三种气体在水中溶解性 D.用燃着的木条分别伸入瓶内
5.实验室将一定量的碳粉和氧化铜粉末混合共热,剩余固体随着时间的变化关系如图。下列说法不正确的是 ( )
A.t1 s时反应刚开始 B.生成铜的质量一定为n g
C.生成气体的质量为(m-n) g D.剩余固体中铜元素的质量分数先变大后不变
6.除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的方法正确的是 ( )
A.点燃混合气体 B.将混合气体缓慢循环通过灼热的氧化铜
C.将混合气体通入澄清石灰水中 D.将混合气体通入水中
7.(2024贵州中考)今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是 ( )
A.随意焚烧废旧纸屑 B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料 D.大力倡导节约用电
8.“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业上采用火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+X↑,下列说法错误的是 ( )
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.此反应说明碳具有氧化性
9.有关碳和碳的化合物叙述错误的是 ( )
A.干冰可用于人工降雨
B.木炭有可燃性,可用于燃料
C.金刚石和石墨组成元素相同,物理性质和化学性质相似
D.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
10.实验室制取CO2的有关操作如下图,不正确的是 ( )
A.检查气密性 B.制气 C.收集 D.验满
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
二、填空及简答题(本题共6小题,共50分)
11.(3分)(1)活性炭可用于防毒面具、冰箱除味、食品脱色等,这是利用活性炭的 性。
(2)重要的资料签字用碳素笔,原因是 。
(3)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。
12.(5分)碳及其化合物在生活中应用广泛。
①将小块金刚石镶在玻璃刀头上用来裁玻璃;②用石墨制作电极;③一氧化碳用作气体燃料;④干冰用于人工降雨;⑤一氧化碳用于炼铁。
(1)上述用途中,主要利用了物质的物理性质的有 (填序号)。
(2)写出二氧化碳的一条用途: 。
(3)干冰的物质类型不属于 (填字母)。
A.混合物 B.纯净物 C.化合物 D.氧化物
(4)一氧化碳与赤铁矿(主要成分为Fe2O3)反应的化学方程式为 。
(5)一氧化碳燃烧时火焰呈蓝色,该反应的化学方程式为 。
13.(10分)碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
A B C D
(1)图C代表的物质的名称为 ,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 (从A、B、C中选择)类似。
(2)图A表示的物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)上图A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。
(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到红棕色变浅的原因是木炭具有 性。
14.(10分)二氧化碳对人类的生存、生活产生着重大影响。某化学兴趣小组同学对二氧化碳进行了如下图所示的实验探究,请回答下列问题:
(1)如图1所示,用一个空的软塑料瓶收集一瓶二氧化碳气体,在瓶中倒入约容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到 ,说明二氧化碳可能具有的性质是
(写出一点即可)。
(2)如图2所示,缓慢通入二氧化碳一段时间后,三通管 (填“上”或“下”)方火焰先熄灭,此实验说明二氧化碳可用于 。
(3)在图3所示,一段时间后能观察到的现象是 。
15.(10分)为了发展低碳经济,有科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经过化学反应后转变为甲醇(CH3OH),“绿色自由”构想技术简要流程如图所示。
(1)写出流程中一种氧化物的名称: 。
(2)大气中CO2过多会引起 效应。
(3)写出步骤②的反应化学方程式: 。
(4)步骤②中铬锌催化剂在反应前后 和 不变。
16.(12分)(跨学科实践)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放;② 。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是 (填字母)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
【活动二】探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图1所示实验,装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。
图1 图2
(3)图1中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为 ;分析图2可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填装置序号),该装置中发生反应的化学方程式为 。
(4)“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存。从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是 。
【活动三】聚力助低碳
(5)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,请写出一种新能源: 。
三、实验探究题(本题共1小题,共12分)
17.同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究,请参与探究并回答下列问题。
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ,观察到的可以作为判断依据的实验现象有颜色变化、放出气体、生成沉淀等并伴有吸热、放热、发光等能量变化。
(2)CO2溶于水无明显现象, (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。
(3)设计“探究物质间是否反应”的实验方案的依据是生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】猜想一:二氧化碳溶于水,但不与水反应;猜想二:二氧化碳溶于水,且与水反应。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:(已知稀醋酸可使紫色石蕊变红)
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
②
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
ⅰ.“实验设计②”的具体内容是 。
ⅱ.“实验设计③”的目的是 。
【进行实验】进行实验探究,观察记录实验现象。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是 。
【反思交流】实验探究“无明显实验现象时,是否发生化学反应”的核心思路有 (填字母)。
A.设计对比实验 B.控制实验条件
C.获取事实证据 D.逻辑推理判断
四、计算应用题(本题共1小题,共8分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
18.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。
【详解答案】
1.A 解析:煤炭是最早被人类利用的含碳物质,故选A。
2.D 解析:活性炭具有吸附性,故用来处理城市污水,D符合题意。
3.D 解析:A项,CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的纯净物,均属于化合物,故选项说法正确;B项,CO和CO2均是由两种元素组成,且有一种元素是氧元素的化合物,均属于氧化物,故选项说法正确;C项,CO和CO2在一定条件下可以相互转化,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,故选项说法正确;D项,CO和CO2分别是由一氧化碳分子、二氧化碳分子构成的,它们分子的构成不同,化学性质不相似,故选项说法错误。
4.D 解析:A.分别通入灼热的氧化铜时,只有CO发生反应,其他两种气体无法鉴别,不符合题意;B.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳,无法鉴别O2、CO,不符合题意;C.试验三种气体在水中的溶解性,操作较为复杂,能鉴别但不是最常用的方法,不符合题意;D.把燃着的木条分别伸入三种气体中,若木条熄灭,则是二氧化碳,若木条燃烧更旺,则是氧气,若木条能燃烧,产生蓝色火焰,则是一氧化碳,现象明显,能一次鉴别出这三种气体,符合题意。
5.B 解析:A.实验室将一定量的碳粉和氧化铜粉末混合共热,t1 s时固体的质量开始减少,说明反应刚开始,故选项说法正确。B.碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,由于碳或氧化铜可能有剩余,则生成铜的质量不一定为n g,故选项说法错误。C.碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,由质量守恒定律可知,生成气体的质量为(m-n) g,故选项说法正确。D.反应前后固体中铜元素的质量不变,随着反应的进行,二氧化碳逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则剩余固体中铜元素的质量分数先变大,至恰好完全反应不再发生改变,故选项说法正确。
6.B 解析:A项,虽然一氧化碳具有可燃性,但是一氧化碳是少量的,和二氧化碳均匀的混合在一起,不能被点燃,方法错误,故不符合题意;B项,将混合气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应,生成二氧化碳和铜,可将一氧化碳除去,方法正确,故符合题意;C项,二氧化碳会与氢氧化钙溶液反应,而一氧化碳不参与反应,所以将混合气体通过澄清石灰水会将二氧化碳除去,方法错误,故不符合题意;D项,一氧化碳难溶于水,二氧化碳能溶于水,将混合气体通过水不会将一氧化碳除去,方法错误,故不符合题意。
7.A 解析:A.随意焚烧废旧纸屑,会产生大量的污染物,污染空气,符合题意;B.积极参与植树造林,可以改善空气质量,保护环境,不符合题意;C.减少使用化石燃料,可以减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;D.大力倡导节约用电,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意。
8.D 解析:A项,依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,化学方程式:C+2NiO2Ni+X↑,反应前有1个碳原子、2个镍原子、2个氧原子,反应后有2个镍原子,则X中含有2个氧原子、1个碳原子,则反应中X的化学式为CO2,说法正确;B项,由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫作氧化物,NiO是一种氧化物,说法正确;C项,由化学方程式C+2NiO2Ni+CO2↑可知:该反应有二氧化碳生成,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,碳过量时,气体产物中可能有CO,说法正确;D项,由化学方程式C+2NiO2Ni+CO2↑可知:碳夺走氧化镍中的氧元素,此反应说明碳具有还原性,说法错误。
9.C 解析:干冰升华吸热,常用于人工降雨,故A叙述正确;木炭主要成分是碳单质,具有可燃性,可以燃烧放出热量,可用于燃料,故B叙述正确;由于组成金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,决定了物理性质的不同,故C叙述错误;由于一氧化碳不能与水反应也不会溶于水,所以室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,故D叙述正确。
10.B 解析:A项,拉注射器活塞后,观察到长颈漏斗的管口处产生气泡,说明装置不漏气,选项正确;B项,稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面阻止反应继续进行,选项错误;C项,二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时选择向上排空气法,则二氧化碳气体由长管进入瓶中,选项正确;D项,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,将燃着的木条置于题图中短管的管口处,若木条熄灭,证明瓶中已经集满二氧化碳,选项正确。故选B。
11.(1)吸附
(2)碳在常温下的化学性质很稳定
(3)植物的光合作用
解析:(1)活性炭具有吸附性,能除去色素和异味。(2)碳在常温下的化学性质很稳定,故在书写一些重要文件时,经常使用碳素笔。(3)二氧化碳是光合作用的主要原料,因此自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用。
12.(1)①②④ (2)灭火(合理即可)
(3)A
(4)3CO+Fe2O33CO2+2Fe
(5)2CO+O22CO2
解析:(1)金刚石的硬度、石墨的导电性、干冰升华吸热都是物理性质。(2)CO2的用途很多,如灭火、制汽水、作气体肥料等。(3)干冰是固态二氧化碳,只由一种物质构成,不属于混合物。(4)CO还原金属氧化物生成金属单质和CO2,故CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(5)CO燃烧的化学方程式为2CO+O22CO2。
13.(1)金刚石 B (2)分子
(3)碳原子排列方式不同 (4)吸附
解析:(1)由题图C中的结构可知,物质的名称是金刚石。木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨(B)类似。(2)由题图A中的结构可知,题图A表示的物质是C60,C60是由C60分子构成的。(3)题图中A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质,其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同。(4)题图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到红棕色变浅,产生上述现象的原因是木炭具有吸附性,能够吸附色素。
14.(1)塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水(合理即可)
(2)下 灭火
(3)湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸不变色
解析:(1)二氧化碳能溶于水,会与水反应,导致瓶内压强减小,会观察到塑料瓶变瘪。(2)二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳可以用于灭火。二氧化碳密度比空气大,如题图2所示,缓慢通入二氧化碳一段时间后,三通管下方火焰先熄灭。(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,所以一段时间后,观察到题图3中的实验现象是湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸不变色。
15.(1)二氧化碳(或者水)
(2)温室
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O
(4)质量 化学性质
解析:(1)氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,该流程中二氧化碳和水都是氧化物。(2)二氧化碳是温室效应气体,大气中CO2过多会引起温室效应。(3)步骤②是二氧化碳和氢气在铬锌催化剂的作用下生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。(4)由于催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,所以步骤②中铬锌催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
16.(1)增加二氧化碳消耗 (2)A
(3)30 丙 CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
(4)分子间有间隔
(5)风能(合理即可)
解析:(1)基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放,②增加二氧化碳消耗。(2)化石燃料仍然是目前主要的能源,严禁使用化石燃料会严重影响人们的生活,故A符合题意;改进技术,提高能效可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故B不符合题意;捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理可以减少二氧化碳对环境的影响,故C不符合题意。(3)根据对照实验的变量唯一性的原则可知,题图1中,X的数值为30,最后烧瓶内气压越小,“捕捉”二氧化碳效果越好,则分析题图2可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是丙,丙装置中发生的反应是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。(4)从微观角度分析,“碳封存”技术能够实现的原因是分子间有间隔。(5)新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
17.(1)是否有新物质生成 (2)不能
(3)【实验设计】
ⅰ.向第二朵纸花喷蒸馏水
ⅱ.检验二氧化碳是否能使纸花变色
【实验结论】实验②③中纸花不变色,实验④中纸花变红色
【反思交流】ABCD
解析:(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据:是否有新物质生成。(2)CO2 溶于水无明显现象,不能用观察的方法确定有新物质生成,判断是否发生反应。(3)【实验设计】ⅰ.根据对比实验,“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水,检验水能否使纸花变色。ⅱ.实验的目的是证明二氧化碳与水能否发生反应,通过石蕊变色来体现生成物和反应物的性质差异,从而判断能否发生化学反应,所以“实验设计②”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色。【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是实验②③中纸花不变色,实验④中纸花变红色。【反思交流】实验探究“无明显实验现象时,是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。
18.解:(1)无
(2)生成二氧化碳的质量为370 g-363.4 g=6.6 g,设20 g补钙剂中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6 g
= x=15 g
该补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%=75%
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%。
(满分:100分 时间:60分钟)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cl—35.5 Ca—40
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024广西中考)碳元素的开发与利用贯穿人类发展史,下列含碳物质最早被人类利用的是 ( )
A.煤炭 B.C60 C.石墨烯 D.碳纳米管
2.碳家族的成员很多,用途很广。下列关于碳的应用与其性质不对应的是 ( )
A.木炭作燃料——碳有可燃性
B.利用石墨作电极材料——石墨具有导电性
C.金刚石作钻探机的钻头——金刚石坚硬
D.用活性炭处理城市污水——碳还原某些氧化物
3.化学观念是化学课程要培养的核心素养之一。下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是 ( )
A.元素观:CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B.分类观:CO和CO2都属于氧化物
C.变化观:CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.结构观:CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成的,化学性质相似
4.鉴别O2、CO、CO2三种气体,可行简便的方法是 ( )
A.分别通入灼热的氧化铜 B.将气体分别通入澄清的石灰水
C.试验三种气体在水中溶解性 D.用燃着的木条分别伸入瓶内
5.实验室将一定量的碳粉和氧化铜粉末混合共热,剩余固体随着时间的变化关系如图。下列说法不正确的是 ( )
A.t1 s时反应刚开始 B.生成铜的质量一定为n g
C.生成气体的质量为(m-n) g D.剩余固体中铜元素的质量分数先变大后不变
6.除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的方法正确的是 ( )
A.点燃混合气体 B.将混合气体缓慢循环通过灼热的氧化铜
C.将混合气体通入澄清石灰水中 D.将混合气体通入水中
7.(2024贵州中考)今年全国低碳日的主题是“绿色低碳 美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是 ( )
A.随意焚烧废旧纸屑 B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料 D.大力倡导节约用电
8.“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业上采用火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+X↑,下列说法错误的是 ( )
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.此反应说明碳具有氧化性
9.有关碳和碳的化合物叙述错误的是 ( )
A.干冰可用于人工降雨
B.木炭有可燃性,可用于燃料
C.金刚石和石墨组成元素相同,物理性质和化学性质相似
D.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
10.实验室制取CO2的有关操作如下图,不正确的是 ( )
A.检查气密性 B.制气 C.收集 D.验满
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
二、填空及简答题(本题共6小题,共50分)
11.(3分)(1)活性炭可用于防毒面具、冰箱除味、食品脱色等,这是利用活性炭的 性。
(2)重要的资料签字用碳素笔,原因是 。
(3)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。
12.(5分)碳及其化合物在生活中应用广泛。
①将小块金刚石镶在玻璃刀头上用来裁玻璃;②用石墨制作电极;③一氧化碳用作气体燃料;④干冰用于人工降雨;⑤一氧化碳用于炼铁。
(1)上述用途中,主要利用了物质的物理性质的有 (填序号)。
(2)写出二氧化碳的一条用途: 。
(3)干冰的物质类型不属于 (填字母)。
A.混合物 B.纯净物 C.化合物 D.氧化物
(4)一氧化碳与赤铁矿(主要成分为Fe2O3)反应的化学方程式为 。
(5)一氧化碳燃烧时火焰呈蓝色,该反应的化学方程式为 。
13.(10分)碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
A B C D
(1)图C代表的物质的名称为 ,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 (从A、B、C中选择)类似。
(2)图A表示的物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)上图A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。
(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到红棕色变浅的原因是木炭具有 性。
14.(10分)二氧化碳对人类的生存、生活产生着重大影响。某化学兴趣小组同学对二氧化碳进行了如下图所示的实验探究,请回答下列问题:
(1)如图1所示,用一个空的软塑料瓶收集一瓶二氧化碳气体,在瓶中倒入约容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到 ,说明二氧化碳可能具有的性质是
(写出一点即可)。
(2)如图2所示,缓慢通入二氧化碳一段时间后,三通管 (填“上”或“下”)方火焰先熄灭,此实验说明二氧化碳可用于 。
(3)在图3所示,一段时间后能观察到的现象是 。
15.(10分)为了发展低碳经济,有科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经过化学反应后转变为甲醇(CH3OH),“绿色自由”构想技术简要流程如图所示。
(1)写出流程中一种氧化物的名称: 。
(2)大气中CO2过多会引起 效应。
(3)写出步骤②的反应化学方程式: 。
(4)步骤②中铬锌催化剂在反应前后 和 不变。
16.(12分)(跨学科实践)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放;② 。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是 (填字母)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
【活动二】探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图1所示实验,装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。
图1 图2
(3)图1中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为 ;分析图2可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (填装置序号),该装置中发生反应的化学方程式为 。
(4)“碳封存”技术也是实现“碳中和”的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下,实现二氧化碳的封存。从微观角度分析,这一技术能够实现的原因是 。
【活动三】聚力助低碳
(5)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等,请写出一种新能源: 。
三、实验探究题(本题共1小题,共12分)
17.同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究,请参与探究并回答下列问题。
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ,观察到的可以作为判断依据的实验现象有颜色变化、放出气体、生成沉淀等并伴有吸热、放热、发光等能量变化。
(2)CO2溶于水无明显现象, (填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。
(3)设计“探究物质间是否反应”的实验方案的依据是生成物和反应物的性质差异。
【提出猜想】猜想一:二氧化碳溶于水,但不与水反应;猜想二:二氧化碳溶于水,且与水反应。
【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验:(已知稀醋酸可使紫色石蕊变红)
序号 实验设计
① 向第一朵纸花喷稀醋酸
②
③ 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中
④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中
ⅰ.“实验设计②”的具体内容是 。
ⅱ.“实验设计③”的目的是 。
【进行实验】进行实验探究,观察记录实验现象。
【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是 。
【反思交流】实验探究“无明显实验现象时,是否发生化学反应”的核心思路有 (填字母)。
A.设计对比实验 B.控制实验条件
C.获取事实证据 D.逻辑推理判断
四、计算应用题(本题共1小题,共8分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
18.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。
【详解答案】
1.A 解析:煤炭是最早被人类利用的含碳物质,故选A。
2.D 解析:活性炭具有吸附性,故用来处理城市污水,D符合题意。
3.D 解析:A项,CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的纯净物,均属于化合物,故选项说法正确;B项,CO和CO2均是由两种元素组成,且有一种元素是氧元素的化合物,均属于氧化物,故选项说法正确;C项,CO和CO2在一定条件下可以相互转化,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,故选项说法正确;D项,CO和CO2分别是由一氧化碳分子、二氧化碳分子构成的,它们分子的构成不同,化学性质不相似,故选项说法错误。
4.D 解析:A.分别通入灼热的氧化铜时,只有CO发生反应,其他两种气体无法鉴别,不符合题意;B.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳,无法鉴别O2、CO,不符合题意;C.试验三种气体在水中的溶解性,操作较为复杂,能鉴别但不是最常用的方法,不符合题意;D.把燃着的木条分别伸入三种气体中,若木条熄灭,则是二氧化碳,若木条燃烧更旺,则是氧气,若木条能燃烧,产生蓝色火焰,则是一氧化碳,现象明显,能一次鉴别出这三种气体,符合题意。
5.B 解析:A.实验室将一定量的碳粉和氧化铜粉末混合共热,t1 s时固体的质量开始减少,说明反应刚开始,故选项说法正确。B.碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,由于碳或氧化铜可能有剩余,则生成铜的质量不一定为n g,故选项说法错误。C.碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,由质量守恒定律可知,生成气体的质量为(m-n) g,故选项说法正确。D.反应前后固体中铜元素的质量不变,随着反应的进行,二氧化碳逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则剩余固体中铜元素的质量分数先变大,至恰好完全反应不再发生改变,故选项说法正确。
6.B 解析:A项,虽然一氧化碳具有可燃性,但是一氧化碳是少量的,和二氧化碳均匀的混合在一起,不能被点燃,方法错误,故不符合题意;B项,将混合气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应,生成二氧化碳和铜,可将一氧化碳除去,方法正确,故符合题意;C项,二氧化碳会与氢氧化钙溶液反应,而一氧化碳不参与反应,所以将混合气体通过澄清石灰水会将二氧化碳除去,方法错误,故不符合题意;D项,一氧化碳难溶于水,二氧化碳能溶于水,将混合气体通过水不会将一氧化碳除去,方法错误,故不符合题意。
7.A 解析:A.随意焚烧废旧纸屑,会产生大量的污染物,污染空气,符合题意;B.积极参与植树造林,可以改善空气质量,保护环境,不符合题意;C.减少使用化石燃料,可以减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;D.大力倡导节约用电,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意。
8.D 解析:A项,依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,化学方程式:C+2NiO2Ni+X↑,反应前有1个碳原子、2个镍原子、2个氧原子,反应后有2个镍原子,则X中含有2个氧原子、1个碳原子,则反应中X的化学式为CO2,说法正确;B项,由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫作氧化物,NiO是一种氧化物,说法正确;C项,由化学方程式C+2NiO2Ni+CO2↑可知:该反应有二氧化碳生成,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,碳过量时,气体产物中可能有CO,说法正确;D项,由化学方程式C+2NiO2Ni+CO2↑可知:碳夺走氧化镍中的氧元素,此反应说明碳具有还原性,说法错误。
9.C 解析:干冰升华吸热,常用于人工降雨,故A叙述正确;木炭主要成分是碳单质,具有可燃性,可以燃烧放出热量,可用于燃料,故B叙述正确;由于组成金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,决定了物理性质的不同,故C叙述错误;由于一氧化碳不能与水反应也不会溶于水,所以室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,故D叙述正确。
10.B 解析:A项,拉注射器活塞后,观察到长颈漏斗的管口处产生气泡,说明装置不漏气,选项正确;B项,稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面阻止反应继续进行,选项错误;C项,二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时选择向上排空气法,则二氧化碳气体由长管进入瓶中,选项正确;D项,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,将燃着的木条置于题图中短管的管口处,若木条熄灭,证明瓶中已经集满二氧化碳,选项正确。故选B。
11.(1)吸附
(2)碳在常温下的化学性质很稳定
(3)植物的光合作用
解析:(1)活性炭具有吸附性,能除去色素和异味。(2)碳在常温下的化学性质很稳定,故在书写一些重要文件时,经常使用碳素笔。(3)二氧化碳是光合作用的主要原料,因此自然界中消耗二氧化碳的主要途径是植物的光合作用。
12.(1)①②④ (2)灭火(合理即可)
(3)A
(4)3CO+Fe2O33CO2+2Fe
(5)2CO+O22CO2
解析:(1)金刚石的硬度、石墨的导电性、干冰升华吸热都是物理性质。(2)CO2的用途很多,如灭火、制汽水、作气体肥料等。(3)干冰是固态二氧化碳,只由一种物质构成,不属于混合物。(4)CO还原金属氧化物生成金属单质和CO2,故CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(5)CO燃烧的化学方程式为2CO+O22CO2。
13.(1)金刚石 B (2)分子
(3)碳原子排列方式不同 (4)吸附
解析:(1)由题图C中的结构可知,物质的名称是金刚石。木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨(B)类似。(2)由题图A中的结构可知,题图A表示的物质是C60,C60是由C60分子构成的。(3)题图中A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质,其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同。(4)题图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到红棕色变浅,产生上述现象的原因是木炭具有吸附性,能够吸附色素。
14.(1)塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水(合理即可)
(2)下 灭火
(3)湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸不变色
解析:(1)二氧化碳能溶于水,会与水反应,导致瓶内压强减小,会观察到塑料瓶变瘪。(2)二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳可以用于灭火。二氧化碳密度比空气大,如题图2所示,缓慢通入二氧化碳一段时间后,三通管下方火焰先熄灭。(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,所以一段时间后,观察到题图3中的实验现象是湿润的紫色石蕊试纸变红色,干燥的紫色石蕊试纸不变色。
15.(1)二氧化碳(或者水)
(2)温室
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O
(4)质量 化学性质
解析:(1)氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,该流程中二氧化碳和水都是氧化物。(2)二氧化碳是温室效应气体,大气中CO2过多会引起温室效应。(3)步骤②是二氧化碳和氢气在铬锌催化剂的作用下生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。(4)由于催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,所以步骤②中铬锌催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
16.(1)增加二氧化碳消耗 (2)A
(3)30 丙 CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
(4)分子间有间隔
(5)风能(合理即可)
解析:(1)基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:①减少碳排放,②增加二氧化碳消耗。(2)化石燃料仍然是目前主要的能源,严禁使用化石燃料会严重影响人们的生活,故A符合题意;改进技术,提高能效可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故B不符合题意;捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理可以减少二氧化碳对环境的影响,故C不符合题意。(3)根据对照实验的变量唯一性的原则可知,题图1中,X的数值为30,最后烧瓶内气压越小,“捕捉”二氧化碳效果越好,则分析题图2可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是丙,丙装置中发生的反应是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。(4)从微观角度分析,“碳封存”技术能够实现的原因是分子间有间隔。(5)新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
17.(1)是否有新物质生成 (2)不能
(3)【实验设计】
ⅰ.向第二朵纸花喷蒸馏水
ⅱ.检验二氧化碳是否能使纸花变色
【实验结论】实验②③中纸花不变色,实验④中纸花变红色
【反思交流】ABCD
解析:(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据:是否有新物质生成。(2)CO2 溶于水无明显现象,不能用观察的方法确定有新物质生成,判断是否发生反应。(3)【实验设计】ⅰ.根据对比实验,“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷蒸馏水,检验水能否使纸花变色。ⅱ.实验的目的是证明二氧化碳与水能否发生反应,通过石蕊变色来体现生成物和反应物的性质差异,从而判断能否发生化学反应,所以“实验设计②”的目的是检验二氧化碳是否能使纸花变色。【实验结论】猜想二成立,支持猜想二成立的实验现象是实验②③中纸花不变色,实验④中纸花变红色。【反思交流】实验探究“无明显实验现象时,是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断。
18.解:(1)无
(2)生成二氧化碳的质量为370 g-363.4 g=6.6 g,设20 g补钙剂中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6 g
= x=15 g
该补钙剂中碳酸钙的质量分数为×100%=75%
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%。
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