新人教2024版九年级化学上册第六单元测试卷及答案

第六单元　碳和碳的氧化物
时间:45分钟　 满分:100分

可能用到的相对原子质量:C—12　O—16　Ca—40

一、选择题(每小题3分,共36分,每小题只有一个选项符合题意)

1.“雪碧”中含有某种气体,打开“雪碧”瓶,把从其中逸出的气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,该实验验证了从“雪碧”中逸出的气体中含有较多的(　　)

A.氧气 　B.二氧化碳 　 C.氮气　 D.水蒸气

2.可用于实验室制备二氧化碳气体的反应是(　　)

A.木炭还原氧化铜 B.木炭燃烧

C.大理石分解 D.大理石与稀盐酸反应

3.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互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是(　　)

A.生物的呼吸作用 B.含碳燃料的燃烧

C.微生物的氧化分解 D.绿色植物的光合作用

4.石墨烯是一种由碳原子构成的二维碳纳米材料,碳纳米管主要是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管,它们的微观结构如图所示。下列说法正确的是(　　)

石墨烯微观结构　　碳纳米管微观结构

A.碳元素只能组成碳纳米管和石墨烯两种单质

B.碳纳米管不与其他物质发生反应

C.构成石墨烯的原子间有一定间隔

D.构成碳纳米管的原子不再运动

5.已知:同一种元素形成的不同种单质互为同素异形体。下列互为同素异形体的是(　　)

A.氧气与液氧 B.H₂O与H₂O₂ C.石墨与金刚石 D.CO与CO₂

6.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

7.三氧化二碳(化学式:C₂O₃)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳的说法正确的是 (　　)

A.制取C₂O₃气体时可用排水法收集

B.常温下三氧化二碳可长时间保存

C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳

D.能使澄清石灰水变浑浊

8.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

9.区别下列各组常见物质的试剂或方法(括号内),错误的是(　　)

A.一氧化碳和二氧化碳(闻气味)

B.氧气、二氧化碳(燃着的木条)

C.二氧化碳与氮气(澄清石灰水)

D.过氧化氢溶液与蒸馏水(二氧化锰)

10.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

11.如图为CO与CuO反应的微型实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOH H₂O+CO↑。下列说法错误的是(　　)

A.实验中所需CO可现制现用

B.制取CO的反应为分解反应

C.试管内澄清石灰水变浑浊证明有CO₂生成

D.此实验中存在缺陷是没有进行尾气处理,会污染空气

12.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x g。把3 g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y g。则x与y的关系可表示为(　　)

A.x= B.x= C.x=y D.x=2y

二、填空与简答题(共35分)

13.(6分)化学与生活关系密切,请从①二氧化碳　②稀有气体　③一氧化碳　④活性炭　⑤金刚石　⑥干冰　⑦氮气这些物质中选择填空(填序号)。

(1)可用作蔬菜大棚气体肥料的是　　　; 

(2)可作燃料且有毒的是　　　　　; 

(3)可以用于净化气体和水的是　　　　　; 

(4)可以制成多种用途的电光源的是　　　; 

(5)可用于人工降雨的是　　　　　; 

(6)用于包装袋里小食品防腐的是　　　。 

14.(9分)碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。

图1  图2 图3 图4 图5

(1)图1是碳原子结构示意图,碳原子的最外层电子数为　　　　。 

(2)图2、图3、图4对应的三种碳单质中,由分子构成的是　　　　(填图序),写出图2对应物质燃烧的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如图5是改进后的木炭和氧化铜反应的实验装置,木炭还原氧化铜的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。判断木炭与氧化铜已经反应的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　。与传统型装置相比,该装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在“一带一路”倡议中,代表中国制造的高铁走在了世界的前列。高铁电力动车与电路连接的石墨电刷没有用到的石墨的性质是　　　　(填序号)。 

A.稳定性 　　 B.滑腻感 C.还原性 　 D.导电性

15.(8分)二氧化碳是重要的自然资源,和人类的生命活动息息相关。阅读有关二氧化碳的发现史,回答问题。

资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO₂。

资料二:1754年,布莱克将石灰石煅烧首次制得CO₂,并完成了如图甲所示的物质转化研究。

图甲

资料三:1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。

(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质:　　　　　　　　　　。 

(2)写出布莱克实验中反应①、②的化学方程式:①　　　　　　　　　　　　　, ②　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如图乙,在室温下将容积为200 mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300 mL CO₂。如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为

　　　mL。 

图乙

(4)有人设计了一个实验验证二氧化碳的温室效应,如图丙。

图丙

①该实验需要将实验装置置于　　　　　 (填“阳光下”或“黑暗中”)。 

②甲和乙中的气体分别为　　　　 。 

A.二氧化碳、二氧化碳 B.二氧化碳、空气　

C.空气、空气 D.空气、氧气

16.(6分)中国“芯”彰显中国“智”造。芯片的基体材料是高纯硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO₂)为主要原料制取纯硅的一种工艺流程,请回答下列问题:

(1)SiO₂中Si元素的化合价为　　　　　　。 

(2)①中发生反应的化学方程式为2C+SiO₂Si+2CO↑,该反应中焦炭表现

出　　　　 (填“还原”或“氧化”)性。 

(3)②中发生反应的基本类型是　　　 　,写出③的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　     　,该反应要在无氧气的环境中进行,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一条即可)。 

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　　　　　　　　　　　　　; D→B　　　　　　　　　　　　　　　。 

三、实验与探究题(共22分)

18.(8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的曲线如图1所示。

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　　　　　　　　　　　　　　　　。 

19.(14分)焦炭与水蒸气在高温下反应,产物是一种俗称水煤气的气体燃料(其中不含甲烷),为确定水煤气的成分,某实验小组进行了如下探究:

【查阅资料】新鲜的鸡血遇一氧化碳变为樱桃红色。

【提出猜想】

小组成员对水煤气的成分提出以下四种猜想:

猜想1:H₂、CO₂; 　 猜想2:H₂、CO;

猜想3:CO、CO₂; 　 猜想4:H₂、CO、CO₂。

请你说明猜想3不能成立的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【实验探究】小组设计了下图所示的实验装置进行探究。

【实验现象】通入水煤气后,澄清石灰水不变浑浊,新鲜鸡血变樱桃红色。

(1)由此可知,水煤气中不含　　　　　,含有　　　　　。(填化学式) 

【继续实验】在B处点燃气体,然后用一个干冷的烧杯罩在火焰上方。

(2)气体通过A后再在B处点燃时,观察到火焰呈　　　　色,所罩烧杯的内壁　　　　　　　,由此证明水煤气中含有H₂,猜想　　　　成立。 

(3)由探究结果可知,焦炭与水蒸气在高温下反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

四、计算题(共7分)

20.(7分)某兴趣小组同学为测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,进行了如图所示的实验(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水,不考虑盐酸的挥发)。请计算:

(1)b的数值为　　　　。 

(2)该石灰石中碳酸钙的质量分数(计算结果精确至0.1%)。

第六单元　碳和碳的氧化物

1.B

2.D　大理石与稀盐酸在常温下就可以比较快速地发生反应,原料廉价易得,易于操作,故选D。

3.D　生物的呼吸作用是缓慢氧化,吸收氧气,排放二氧化碳,A错误;碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳,B错误;微生物的氧化分解是缓慢氧化,排出二氧化碳,C错误;绿色植物的光合作用是消耗二氧化碳和水,产生淀粉和氧气的过程,D正确。

4.C　碳元素可以组成多种单质,如金刚石、石墨、C₆₀等,故A项错误;碳纳米管不易与其他物质发生反应,并不是不能反应,故B项错误;原子之间都有间隔,故C项正确;原子始终在不断运动,故D项错误。

5.C　同一种元素形成的不同种单质互为同素异形体, 即不同单质都是由一种元素组成的。氧气和液氧是状态不同的同一种单质,A错误;水和过氧化氢是组成元素相同的两种不同的化合物,不是单质,B错误;石墨和金刚石都是由碳元素组成的不同种单质,互为同素异形体,C正确;一氧化碳和二氧化碳是组成元素相同的两种不同的化合物,不是单质,D错误。故选C。

6.D　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。

7.C　三氧化二碳可溶于水,能与水反应生成草酸,故不能用排水法收集,A项错误;三氧化二碳常温下不稳定,B项错误;一氧化碳能和氧气反应生成二氧化碳,三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似,C项正确;由于CO不能使澄清石灰水变浑浊,三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似,可判断三氧化二碳也不能使澄清石灰水变浑浊,D项错误。

8.B　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,但二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,无法点燃,C项错误;二氧化碳没有毒性,但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。

9.A　一氧化碳和二氧化碳均是无色无味的气体,通过闻气味的方式不能区别,A错误;氧气支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧,所以燃着的木条伸入集气瓶后,燃烧得更旺的是氧气,熄灭的是二氧化碳,B正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,用澄清石灰水可以区分,C正确;二氧化锰能够催化过氧化氢分解产生气泡,跟水无明显现象,所以用二氧化锰可以区分,D正确。

10.C　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。

11.D　此实验装置用气球收集尾气,没有将尾气直接排入空气中,不会污染空气。故选D。

12.B　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。5.6 g一氧化碳中的碳元素是2.4 g,x与y的比等于一氧化碳中碳元素与木炭中碳元素的质量比,即x∶y=2.4 g∶3 g=4∶5,B项正确。

13.(每空1分)(1)①　(2)③　(3)④　(4)②　(5)⑥　(6)⑦

14.(1)4(1分)　(2)图2(1分)　C₆₀+60O₂60CO₂(2分)　(3)C+2CuO2Cu+CO₂↑(2分)　黑色粉末变为红色(或紫色石蕊溶液变红)(1分)　装置简单(或使用的药品较少等,合理即可)(1分)

(4)C(1分)

15.(1)不燃烧,不支持燃烧(1分)　

(2)CaCO₃CaO+CO₂↑(2分)　CaO+H₂OCa(OH)₂(2分)　

(3)100(1分)　

(4)①阳光下(1分)　②B(1分)

【解题思路】(3)因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,所以将

300 mL二氧化碳通入盛有200 mL蒸馏水的广口瓶中时,只能溶解200 mL二氧化碳,则排出的水的体积为300 mL-200 mL=100 mL。(4)①温室效应的原理是地表能够吸热,但吸收的热量被二氧化碳阻挡难以散失出去,从而导致地表温度升高,所以该装置应放在阳光下。②验证二氧化碳的“温室效应”,变量应该是二氧化碳,所以其中一个瓶子中应该是二氧化碳,根据选项可知另一个瓶子中应是空气,故选B。

16.(1)+4(1分)　(2)还原(1分)　(3)化合反应(1分)　2H₂+SiCl₄Si+4HCl(2分)　防止氢气中混有氧气在高温条件下发生爆炸(或防止生成的硅被氧化)(1分)

【解题思路】将题给工艺流程中各步发生的反应补充上,如下图:

17.(每空2分)(1)O₂　(2)2CO+O₂2CO₂　CO₂+Ca(OH)₂CaCO₃↓+H₂O

【解题思路】B是大理石的主要成分CaCO₃,能与之相互转化的D是CO₂。由五种物质中只有两种物质是氧化物可知,A为能与CO₂相互转化的CO,C是O₂,AD的化学方程式为2CO+O₂2CO₂。E能与CaCO₃反应,且能生成CO₂,故E可能为盐酸(HCl)。DB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.(除标注外,每空1分)(1)Ⅰ　CaCO₃+2HClCaCl₂+H₂O+CO₂↑(2分)　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)2H₂O₂2H₂O+O₂↑(2分)

【解题思路】(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,是块状大理石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,理由是甲对应实验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,且要控制反应速率,故应选用仪器a作反应装置,d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)二氧化碳的密度比空气大,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。

19.(每空2分)【提出猜想】反应前后元素的种类不变,猜想3无氢元素,不符合质量守恒定律　【实验现象】(1)CO₂ 　CO　【继续实验】(2)淡蓝　出现水雾　2　(3)C+H₂OCO+H₂

20.(1)73.6(2分)

(2)解:产生二氧化碳的总质量为50 g+50 g+50 g+28 g-167 g=11 g。

设该石灰石中碳酸钙的质量分数为x。

CaCO₃+2HClCaCl₂+H₂O+CO₂↑(2分)

100  44

28 g·x  11 g

=(2分)

x≈89.3%(1分)

答:该石灰石中碳酸钙的质量分数为89.3%。

【解题思路】(1)由题图可知,第二次加入50 g稀盐酸,产生二氧化碳的总质量为50 g+50 g+28 g-119.2 g=8.8 g,第三次加入50 g稀盐酸,产生二氧化碳的质量为119.2 g+50 g-167 g=2.2 g,说明第三次加入50 g稀盐酸,碳酸钙完全反应,前两次,每加入50 g稀盐酸,产生4.4 g二氧化碳,故b=28+50-4.4=73.6。

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