人教版九年级化学上册尖子生选拔卷第六单元碳和碳的氧化物(选拔卷)-【单元测试】(原卷版+解析)

绝密★启用前|试题命制中心第六单元碳和碳的氧化物（人教版）（考试时间：60分钟试卷满分：100分）1234567891011121314151617181920第Ⅰ卷（选择题共40分）可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16N-14Ba-137Ca-40Mg-24一、选择题：本题共20个小题，每小题2分，共40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．下列不属于化学变化的是（）A．石墨在高温高压条件下转化为金刚石 B．二氧化碳参加植物的光合作用C．二氧化碳通入紫色石蕊溶液 D．活性炭吸附色素2．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（）A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变B．反应后容器中气体的组成有3种情况C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3:4D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3:4或3:83．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+CuOCu+CO↑。现用1．2g木炭粉末还原8．0g氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是（）A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO4．甲、乙、丙、丁都是含碳的物质，它们有如下关系：①甲＋丙乙；②乙＋O2丙；③常温下丁能分解生成丙。则甲、乙、丙、丁分别是（）A．C、CO、CO2、CaCO3 B．C、CO、CO2、H2CO3C．C、CO2、CO、CaCO3 D．C、CO2、CO、H2CO35．实验室制取CO2的有关操作如下，不正确的是（） A．检查气密性 B．制气 C．收集 D．验满6．鉴别、CO、三种气体，简便可行的方法是A．将气体分别通入澄清石灰水 B．试验三种气体在水中溶解性C．用燃着的木条分别伸入瓶内 D．将气体分别通入紫色石蕊试液7．（2021·江西·宜春市第三中学）我国科学家将金属钠在CC14催化条件下与CO2反应获得金刚石。反应的符号表达式为:。下列说法正确的是（）A．CO2和C不可以相互转化 B．该反应使用的催化剂不需要经常更换C．金刚石和石墨属于同一种物质 D．CC14是一种混合物8．（2021·河北霸州·）通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是（）A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大B．乙实验可以说明分子在不停地运动着C．丙实验可以说明二氧化碳易溶于水D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性9．N2、CO和CO2的混合气体50．0g，其中碳元素的质量分数为24%。使该混合气体依次通过：足量的CuO、过量的澄清石灰水，得到沉淀的质量为xg。下列说法错误的是A．混合气体中含N2可能为24% B．混合气体中CO质量一定≤28．0gC．x的数值为100 D．气体通过灼热的CuO后，得到44．0gCO210．（2021·湖北·石首市文峰初级中学）为了发展低碳经济，科学家们提出“绿色自由”构想技术流程如下图所示：把CO2含量高的气体吹入饱和K2CO3溶液中，生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解的性质，再把CO2提取出来，经化学反应使之变为甲醇（CH3OH）和水（部分条件及物质未标出）。下列说法正确的是（）A．可循环利用的物质是K2CO3，其中碳元素的化合价为-4B．碳酸钾溶液所起的作用是富集空气中的CO2，为合成甲醇提供CO2C．通入高温水蒸气的作用是加快CO2的逸出，以便及时为合成塔提供CO2D．合成塔中反应的化学方程式为：CO2+3H2═CH3OH+H2O11．某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（）A． B．C． D．12．（2021·河南省淮滨县第一中学）现用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数(数据如图)，然后换算出瓶内空气体积分数(O2占空气的体积按1/5计算)，最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是（）A．排水法收集的气体中CO2体积分数为87．5%B．排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%C．两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排空气法D．排空气法收集的气体中CO2体积分数为94．2%13．（2021·北京·）CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（）A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现14．对于如图实验现象分析正确的是（）A．打开a，试管I中产生气泡，试管II中无现象B．打开a，液体从试管II流向试管IC．关闭a，无法使试管I中反应停止D．先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了15．关于CO和CuO的反应,下列说法正的是（）A．该反应属于置换反应 B．CuO发生氧化反应C．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大 D．该反应中所有元素的化合价均发生改变16．下列实验设计不能达到实验目的是（）选项ABCD目的验证CO2可溶于水探究石蜡中含氧元素验证氢气的密度比空气小验证石墨具有导电性实验设计17．如图所示：甲瓶中盛放的是浓H2SO4，乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，紫色小花不变色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，紫色小花A．变红色 B．变蓝色 C．变白色 D．不变色18．（2021·山东平原·）下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中“→”表示转化关系）的说法不正确的是（）A．“C→CO”的反应中碳发生氧化反应B．“CO→CO2”的反应只能通过燃烧实现C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D．“CO2→H2CO3”的反应可用石蕊试剂验证19．有CO，CO2和N2的混合气体120g，其中碳元素的质量分数为20%．使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为（）A．50g B．100g C．150g D．200g20．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁元素的质量分数，某兴趣小组的同学利用草酸晶体（H2C2O4·3H2O）分解产生的气体进行了如下实验。（资料）草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓硫酸的催化作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，是一种良好的固体干燥剂。（问题探究）用下图所示装置进行实验：（装置气密性良好，各装置内所装试剂均足量）关于该实验有下列说法：①用草酸晶体制取一氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置相同②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是浓硫酸和氢氧化钠溶液③对D装置加热前和停止加热后，都要通入CO，其作用都是防止爆炸④F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置⑤若取铁红样品的质量为m,充分反应后D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中铁元素的质量分数为×100%⑥若取铁红样品的质量为a,充分反应后E装置内固体的质量增加了b,则样品中中铁元素的质量分数为×100%⑦实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置以上说法正确的是（）A．①②⑦ B．④⑥⑦ C．④⑤⑦ D．③⑤⑥第II卷（非选择题共60分）二、填空题21．化学离不开实验探究，通过实验探究可以总结规律:运用规律，可以进行新的问题探究。十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧，得到二氧化碳，坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成，请完成下列问题:（1）金刚石属于________(填“单质”“化合物”或“有机物”)；（2）微观上，金刚石由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成;（3）从燃烧条件分析金刚石燃烧，放大镜聚集日光的作用是________。（4）金刚石燃烧，得到二氧化碳反应的基本类型是________。（5）坦南特研究金刚石组成的方法是:称取mg金刚石，在氧气中充分燃烧，测得生成ng的CO2,请你根据坦南特研究金刚石组成的方法,从m、n数据等式关系分析,坦南特确认金刚石是只由碳元素组成的物质的事实依据是_______。22．一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。（1）有人认为，两者就像孪生兄弟，这是因为（）A．它们由同种分子构成 B．它们由同种元素组成C．它们都有毒 D．它们都能溶于水（2）两者化学性质相差甚远，请举例________________________。（3）两者是可以相互转化的，请用化学方程式表示________________。23．要求写出有关反应的化学方程式：(1)有二氧化碳生成的化合反应__________。(2)有二氧化碳生成的分解反应__________。(3)有二氧化碳参加的化合反应_______________。(4)有毒气参加的非化合反应____________________。24．碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。(1)图甲是碳原子结构示意图，其原子核内质子数为_____，该元素在元素周期表中位于第_____周期。(2)碳元素组成的不同碳单质有广泛的用途，图乙中用到的碳单质是_____；图丙中用到的碳单质是_____；图丁中用到的碳单质是_____。不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是_____。(3)CO和CO2是_____。CO可作燃料，其在空气中燃烧的化学方程式是_____。CO2可制作饮料，其和水反应的化学方程式是_____。三、探究题25．某化学兴趣小组同学设计以下实验，探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应。（方案一）从反应物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应（1）小鹏同学按如图ABC进行实验，观察到软塑料瓶变瘪，认为NaOH与CO2发生了化学反应，反应的化学方程式为________。（2）小爽同学认为此现象不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，她的理由是________。（3）小静同学进一步思考后，设计了图D的改进装置进行实验：用注射器分别向烧瓶中加入________，通过传感器测得瓶中气压变化的曲线（如图E所示）①刚开始压强增大的原因是________。②800s时，曲线a表示的溶液显________（填“酸”或“碱”）性。③通过对比曲线a和曲线b________（填“不能”或“能”）证明NaOH与CO2发生了化学反应，理由是________。（方案二）从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应（4）取少量的方案一C中的溶液，滴加足量的稀硫酸，观察到________的现象，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。产生上述现象所发生的化学反应方程式为________。（查阅资料）20℃时NaOH和Na2CO3分别在水和乙醇中的溶解度（S/g）如下表所示：NaOHNa2CO3水10921.8乙醇17.3<0.01（5）请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料设计实验，证明NaOH与CO2发生了化学反应。将CO2气体通入________中，观察到________的现象，即可证明二者发生反应。四、推断题26．孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，在加热的条件下分解成三种氧化物。如图所示，箭头“→”表示物质间能相互转化，短线“—”表示物质间能相互反应，图中有部分条件、物质省略。A~G均为初中化学常见物质，其中，A和X均为黑色固体，B能使澄清石灰水变浑浊，D为红色固体。请回答：（1）写出下列物质的化学式：A______________；C_______________；D_____________；X_____________.（2）写出有关反应的化学方程式：反应①：___________________________________；反应②：________________________________，属于________反应（填基本反应类型）。五、计算题27．水垢可以看作由多种物质组成的混合物，化学组成可表示为aCaCO3·bMg(OH)2·nH2O或aCaCO3·bMg(OH)2·cMgCO3·nH2O。为研究某锅炉水所形成水垢的化学组成，取水垢6.32g，加热使其失去结晶水，得到5.78g剩余固体A。高温灼烧A至恒重，放出的气体若用过量的Ba(OH)2溶液吸收，得到11.82g沉淀；若被碱石灰完全吸收，碱石灰增重2.82克。（1）写出高温灼烧固体A时所发生反应的化学方程式：___________；__________(写出任意正确的两个)（2）通过计算判断该水垢中是否含有MgCO3______________（填“有”或“无”）。（3）计算固体A中Mg(OH)2的质量是_______g。第六单元碳和碳的氧化物（人教版）选拔卷（考试时间：60分钟试卷满分：100分）12345678910DDABBCBCBB11121314151617181920BABDCBABDB第Ⅰ卷（选择题共40分）可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16N-14Ba-137Ca-40Mg-24一、选择题：本题共20个小题，每小题2分，共40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．下列不属于化学变化的是（）A．石墨在高温高压条件下转化为金刚石 B．二氧化碳参加植物的光合作用C．二氧化碳通入紫色石蕊溶液 D．活性炭吸附色素【答案】D【解析】A、石墨在高温高压条件下转化为金刚石过程中有新物质金刚石生成，属于化学变化；B、光合作用过程中有新物质氧气等生成，属于化学变化；C、二氧化碳通入紫色石蕊溶液过程中有新物质碳酸等生成，属于化学变化；D、活性炭吸附色素过程中没有新物质生成，属于物理变化。故选D。2．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（）A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变B．反应后容器中气体的组成有3种情况C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3:4D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3:4或3:8【答案】D【解析】A、根据质量守恒反应前后总质量不变，木炭和氧气反应生成二氧化碳，固体质量减少，气体质量增加，氮气质量不变，故质量分数减小，A错误。B、木碳和氧气反应可能氧气不足，生成一氧化碳，可能生成一氧化碳和二氧化碳混合物，可能只生成二氧化碳，还可能氧气过量是二氧化碳和氧气混合物，4种情况，B错误。C、若反应后气体是3种气体的混合物，可能是氮气、二氧化碳、一氧化碳混合物，还可能是氮气、氧气、二氧化碳的混合物，若是氮气、氧气、二氧化碳的混合物，则其中C、O元素的质量比不一定小于3:4，C错误。D、若反应后气体是2种气体的混合物，可能是氮气和一氧化碳，或者氮气和二氧化碳，一氧化碳中碳、氧元素质量比为12：16=3：4，二氧化碳中碳、氧元素质量比为12：（16×2）=3：8，根据质量守恒，反应前后元素质量不变，则反应前C与O2的质量比为3:4或3:8，D正确。故选D。3．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+CuOCu+CO↑。现用1．2g木炭粉末还原8．0g氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是（）A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO【答案】A【解析】当木炭完全反应生成二氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为x，C+2CuO2Cu+CO2↑121601．2gxx=16g当木炭完全反应生成一氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为y，C+CuOCu+CO↑12802．4gyy=8g由于氧化铜质量是8g，所以生成物是一氧化碳。故选A。4．甲、乙、丙、丁都是含碳的物质，它们有如下关系：①甲＋丙乙；②乙＋O2丙；③常温下丁能分解生成丙。则甲、乙、丙、丁分别是（）A．C、CO、CO2、CaCO3 B．C、CO、CO2、H2CO3C．C、CO2、CO、CaCO3 D．C、CO2、CO、H2CO3【答案】B【解析】根据初中化学知识我们知道C在点燃的条件下可生成CO或CO2，C与CO2在高温的条件下可生成CO，结合题意①甲＋丙乙；②乙＋O2丙，可知甲为C，乙为CO，丙为CO2，因为丁为常温下含碳易分解的物质且能生成丙二氧化碳，则丁为碳酸，综上可得甲为C，乙为CO，丙为CO2，丁为H2CO3。故选B。5．实验室制取CO2的有关操作如下，不正确的是（） A．检查气密性 B．制气 C．收集 D．验满【答案】B【解析】A、检查装置气密性时，拉动注射器活塞，如果长颈漏斗末端产生气泡，说明装置不漏气，反之则漏气，选项A正确；B、实验室不能用稀硫酸和块状大理石制取CO2，因为产物CaSO4是微溶物，会覆盖在大理石表面，阻止反应的继续进行，选项B不正确；C、二氧化碳的密度比空气大，进气导管应该接近集气瓶底部，选项C正确；D、因为二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，可以用燃着的木条验满，选项D正确。故选B。6．鉴别、CO、三种气体，简便可行的方法是A．将气体分别通入澄清石灰水 B．试验三种气体在水中溶解性C．用燃着的木条分别伸入瓶内 D．将气体分别通入紫色石蕊试液【答案】C【解析】A、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CO、氧气，故选项错误；B、二氧化碳可溶于水，但一氧化碳和氧气均难溶于水，通过溶解性难以鉴别三种气体，故选项错误；C、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中，若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；若气体能燃烧，则是一氧化碳；现象明显，能一次鉴别出这三种气体，故选项正确；D、分别通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，无变化的是氧气和一氧化碳，无法鉴别氧气和一氧化碳，故选项错误。故选C。7．（2021·江西·宜春市第三中学）我国科学家将金属钠在CC14催化条件下与CO2反应获得金刚石。反应的符号表达式为:。下列说法正确的是（）A．CO2和C不可以相互转化 B．该反应使用的催化剂不需要经常更换C．金刚石和石墨属于同一种物质 D．CC14是一种混合物【答案】B【解析】A、由及碳在空气中燃烧生成二氧化碳可知，CO2和C可以相互转化，故错误；B、由于在化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，该反应使用的催化剂不需要经常更换，故正确；C、金刚石和石墨的构成和性质都不同，不属于同一物质，故错误；D、CC14是一种物质组成的，属于纯净物，故错误；故选B8．（2021·河北霸州·）通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是（）A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大B．乙实验可以说明分子在不停地运动着C．丙实验可以说明二氧化碳易溶于水D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性【答案】C【解析】A、黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下明显刻痕，说明黄铜片的硬度大于纯铜片；不符合题意；B、通过A烧杯的酚酞溶液变化，能够说明分子在不断运动；不符合题意；C、通过塑料瓶变瘪，能够说明二氧化碳能溶于水，而不是易溶于水；符合题意；D、通过黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊的现象能够说明CO具有还原性；通过尾部酒精灯的气体被点燃，火焰呈蓝色，说明CO具有可燃性；不符合题意。故选C。9．N2、CO和CO2的混合气体50．0g，其中碳元素的质量分数为24%。使该混合气体依次通过：足量的CuO、过量的澄清石灰水，得到沉淀的质量为xg。下列说法错误的是A．混合气体中含N2可能为24% B．混合气体中CO质量一定≤28．0gC．x的数值为100 D．气体通过灼热的CuO后，得到44．0gCO2【答案】B【解析】A、假设气体中没有一氧化碳，其中碳元素的质量分数为24%，则碳质量为50g×24%=12g，则二氧化碳的质量为，N2的质量为50g-44g=6g，则氮气的含量为假设气体中没有二氧化碳，则一氧化碳的质量为，N2的质量为50g-28g=22g，则氮气的含量为，混合气体中含N2含量为12%~44%，正确；B、根据选项A可知，若不含有二氧化碳，一氧化碳的质量为28g，但是按照题意，其中含有二氧化碳，因此混合气体中CO质量一定＜28．0g，错误；C、一氧化碳和氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，即所有的碳都被包含于碳酸钙中，碳的质量为12g，则碳酸钙的质量为，x的数值为100，正确；D、气体通过灼热的CuO后，所有碳元素都存在于二氧化碳中，二氧化碳的质量为，正确；故选B。10．（2021·湖北·石首市文峰初级中学）为了发展低碳经济，科学家们提出“绿色自由”构想技术流程如下图所示：把CO2含量高的气体吹入饱和K2CO3溶液中，生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解的性质，再把CO2提取出来，经化学反应使之变为甲醇（CH3OH）和水（部分条件及物质未标出）。下列说法正确的是（）A．可循环利用的物质是K2CO3，其中碳元素的化合价为-4B．碳酸钾溶液所起的作用是富集空气中的CO2，为合成甲醇提供CO2C．通入高温水蒸气的作用是加快CO2的逸出，以便及时为合成塔提供CO2D．合成塔中反应的化学方程式为：CO2+3H2═CH3OH+H2O【答案】B【解析】A、把CO2含量高的气体吹入饱和K2CO3溶液中，生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解的性质释放出二氧化碳，同时生成碳酸钾，故可循环利用的物质是K2CO3，化合物中元素的化合价代数和为零，氧显-2价，钾显+1价，所以K2CO3中碳元素的化合价为+4，选项错误；B、把CO2含量高的气体吹入饱和K2CO3溶液中，生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解的性质释放出二氧化碳，经化学反应使之变为甲醇（CH3OH）和水，碳酸钾溶液所起的作用是富集空气中的CO2，为合成甲醇提供CO2，选项正确；C、KHCO3受热易分解，通入高温水蒸气的主要作用是加快碳酸氢钾分解，以便及时为合成塔提供CO2，选项错误；D、由题中信息可知，合成塔中的反应是氢气和二氧化碳在一定条件下生成甲醇和水，化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O，选项错误。故选B。11．某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A、中的试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行；B、中虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所有无法控制反应的进行；C中石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行；D、中的原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行。故选B。12．（2021·河南省淮滨县第一中学）现用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数(数据如图)，然后换算出瓶内空气体积分数(O2占空气的体积按1/5计算)，最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是（）A．排水法收集的气体中CO2体积分数为87．5%B．排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%C．两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排空气法D．排空气法收集的气体中CO2体积分数为94．2%【答案】A【解析】A、排水法收集的气体中氧气的体积分数为2．5%，空气的体积分数为2．5%×5=12．5%，二氧化碳的体积分数=1-12．5%=87．5%，选项A正确；B、将燃着小木条置于瓶口，熄灭，不能说明集气瓶中CO2含量为100%，由图像数据可知，排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5．8%，则空气的体积分数为5．8%×5=29%，二氧化碳的体积分数=1-29%=71%，选项B错误；C、两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排水法，87．5%（排水法）＞71%（排空气法），选项C错误；D、排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5．8%，则空气的体积分数为5．8%×5=29%，二氧化碳的体积分数=1-29%=71%，选项D错误。故选A。13．（2021·北京·）CO、CO2和CaCO3的转化关系如图所示。下列说法错误的是（）A．①可通过物质的还原性实现 B．②可通过物质的可燃性实现C．③可通过与澄清石灰水反应实现 D．④可通过分解反应实现【答案】B【解析】A、①是由一氧化碳转化为二氧化碳，碳的化合价升高了，碳元素被氧化，说明一氧化碳具有还原性，因此可通过物质的还原性实现，故选项说法正确。B、②是二氧化碳转化为一氧化碳，可以通过碳和二氧化碳在高温的条件下生成一氧化碳，二氧化碳不能燃烧，因此不能通过物质的可燃性实现；故选项说法错误。C、③是二氧化碳转化为碳酸钙，将二氧化碳通入澄清石灰水中，反应生成碳酸钙和水；故选项说法正确。D、④是碳酸钙转化为二氧化碳，可通过高温煅烧碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙来实现；故选项说法正确。故选B。14．对于如图实验现象分析正确的是（）A．打开a，试管I中产生气泡，试管II中无现象B．打开a，液体从试管II流向试管IC．关闭a，无法使试管I中反应停止D．先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了【答案】D【解析】A、打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀，澄清石灰水变浑浊，错误；B、打开a，稀盐酸与大理石开始反应，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，液体不会流动，错误；C、关闭a，试管Ⅰ中压强增大，将稀盐酸压入导管中，稀盐酸与大理石分离，反应停止，错误；D、先打开a，打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀；稍后关闭，试管Ⅰ内压强增大，将试管I中的稀盐酸压入试管Ⅱ中，稀盐酸与碳酸钙反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了，正确。故选D。15．关于CO和CuO的反应,下列说法正的是（）A．该反应属于置换反应 B．CuO发生氧化反应C．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大 D．该反应中所有元素的化合价均发生改变【答案】C【解析】A、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，一氧化碳和氧化铜都是化合物，故错误；B、氧化铜失去氧发生的是还原反应，故错误；C、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应前固体是氧化铜，反应后固体是铜，因此反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大，故正确；D、反应前和反应后氧元素的化合价都是-2价，故错误；故选C。16．下列实验设计不能达到实验目的是（）选项ABCD目的验证CO2可溶于水探究石蜡中含氧元素验证氢气的密度比空气小验证石墨具有导电性实验设计【答案】B【解析】A、实验中，塑料瓶变瘪说明常温下，二氧化碳能溶于水，故正确；B、把冷碟子在蜡烛火焰上方，碟子底部变黑，收集到碳，只能验证蜡烛中含有碳元素，无法证明石蜡中含氧元素，故错误；C、充满氢气的肥皂泡上升，说明氢气的密度比空气小，故正确；D、把石墨联在电路上，灯泡发亮，说明石墨能导电，故正确。故选B。17．如图所示：甲瓶中盛放的是浓H2SO4，乙瓶中放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，紫色小花不变色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，紫色小花A．变红色 B．变蓝色 C．变白色 D．不变色【答案】A【解析】二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红。因此若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，紫色小花会变红色。故选A。18．（2021·山东平原·）下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中“→”表示转化关系）的说法不正确的是（）A．“C→CO”的反应中碳发生氧化反应B．“CO→CO2”的反应只能通过燃烧实现C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳D．“CO2→H2CO3”的反应可用石蕊试剂验证【答案】B【解析】A、碳不充分燃烧生成一氧化碳，碳与氧气发生了化学反应，发生的是氧化反应，故选项说法正确；B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应条件为高温，故选项说法错误；C、检验二氧化碳使用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故选项说法正确；D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，“CO2→H2CO3”的反应能用石蕊试剂验证，故选项说法正确。故选B。19．有CO，CO2和N2的混合气体120g，其中碳元素的质量分数为20%．使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为（）A．50g B．100g C．150g D．200g【答案】D【解析】碳元素的质量120克×20%=24克，碳元素完全转化为二氧化碳，所以二氧化碳的质量=24克÷12／44×100%=88克；每44份质量的二氧化碳就能得到100份质量的碳酸钙，所以88克二氧化碳就会得到200克质量的碳酸钙。故选D。20．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁元素的质量分数，某兴趣小组的同学利用草酸晶体（H2C2O4·3H2O）分解产生的气体进行了如下实验。（资料）草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓硫酸的催化作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，是一种良好的固体干燥剂。（问题探究）用下图所示装置进行实验：（装置气密性良好，各装置内所装试剂均足量）关于该实验有下列说法：①用草酸晶体制取一氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置相同②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是浓硫酸和氢氧化钠溶液③对D装置加热前和停止加热后，都要通入CO，其作用都是防止爆炸④F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置⑤若取铁红样品的质量为m,充分反应后D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中铁元素的质量分数为×100%⑥若取铁红样品的质量为a,充分反应后E装置内固体的质量增加了b,则样品中中铁元素的质量分数为×100%⑦实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置以上说法正确的是（）A．①②⑦ B．④⑥⑦ C．④⑤⑦ D．③⑤⑥【答案】B【解析】①用草酸晶体制取一氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置不相同，这是因为利用过氧化氢制取氧气时不需要加热，该选项说法不正确；②进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是氢氧化钠溶液和浓硫酸，利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，利用浓硫酸干燥一氧化碳，该选项说法不正确；③对D装置加热前和停止加热后，都要通入CO，加热前通入CO是为了防止发生爆炸，并且把装置中的空气排出，加热后通入CO是为了把反应生成的二氧化碳气体全部排入E装置中，使实验结果更准确，该选项说法不正确；④F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置，以防止影响实验结果，该选项说法正确；⑤若取铁红样品的质量为m，充分反应后D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中铁元素的质量分数为：，该选项说法不正确；⑥若取铁红样品的质量为a，充分反应后E装置内固体的质量增加了b，说明反应生成二氧化碳质量是b，质量为b的二氧化碳中氧元素质量为：；因为二氧化碳中的氧元素一半来自于铁的氧化物，因此铁元素质量为：；则样品中中铁元素的质量分数为：，该选项说法正确；⑦实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置，导致一氧化碳扩散到空气中污染环境，该选项说法正确。故选B。第II卷（非选择题共60分）二、填空题21．化学离不开实验探究，通过实验探究可以总结规律:运用规律，可以进行新的问题探究。十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧，得到二氧化碳，坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成，请完成下列问题:（1）金刚石属于________(填“单质”“化合物”或“有机物”)；（2）微观上，金刚石由________(填“分子”“原子”或“离子”)构成;（3）从燃烧条件分析金刚石燃烧，放大镜聚集日光的作用是________。（4）金刚石燃烧，得到二氧化碳反应的基本类型是________。（5）坦南特研究金刚石组成的方法是:称取mg金刚石，在氧气中充分燃烧，测得生成ng的CO2,请你根据坦南特研究金刚石组成的方法,从m、n数据等式关系分析,坦南特确认金刚石是只由碳元素组成的物质的事实依据是_______。【答案】（1）单质；（2）原子；（3）使温度达到金刚石的着火点；（4）化合反应；（5）【解析】（1）金刚石是由碳元素组成的纯净物，属于单质；（2）微观上金刚石由碳原子构成的；（3）从燃烧条件分析金刚石燃烧，放大镜聚集日光的作用是使温度达到金刚石的着火点；（4）金刚石由碳元素组成，完全燃烧生成二氧化碳，反应的基本类型为化合反应；（5）坦南特研究金刚石组成的方法是：称取mg金刚石，在氧气中充分燃烧，测得生成ng的CO2，ng二氧化碳中含碳元素质量为，化学变化前后元素质量不变，根据，可得出金刚石由碳元素组成。22．一氧化碳和二氧化碳只有一字之差。（1）有人认为，两者就像孪生兄弟，这是因为（）A．它们由同种分子构成 B．它们由同种元素组成C．它们都有毒 D．它们都能溶于水（2）两者化学性质相差甚远，请举例________________________。（3）两者是可以相互转化的，请用化学方程式表示________________。【答案】（1）B；（2）CO能燃烧，CO2不能燃烧；（3）C+CO22CO；2CO+O22CO2【解析】（1）有人认为，两者就像孪生兄弟，这是因为它们由相同的元素组成；（2）也有人认为，两者化学性质相差甚远，支持此观点的理由是：CO能燃烧，CO2不能燃烧；（3）其实，两者是可以相互转化的，在高温条件下碳还原二氧化碳转化成了一氧化碳，一氧化碳燃烧又生成了二氧化碳，它们之间相互转化的化学方程是：C+CO22CO；2CO+O22CO2。23．要求写出有关反应的化学方程式：(1)有二氧化碳生成的化合反应__________。(2)有二氧化碳生成的分解反应__________。(3)有二氧化碳参加的化合反应_______________。(4)有毒气参加的非化合反应____________________。【答案】（1）C＋O2CO2；（2）H2CO3=CO2↑＋H2O；（3）CO2＋H2O=H2CO3；（4）CO＋CuOCu＋CO2【解析】(1)碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，反应的化学方程式为：C+O2CO2，（其它合理答案均可）；(2)碳酸分解能生成水和二氧化碳，是有二氧化碳生成的分解反应，反应的化学方程式为：H2CO3═H2O+CO2↑，（合理即可）；(3)二氧化碳与水反应生成碳酸，属于化合反应，反应的化学方程式是CO2+H2O═H2CO3；(4)一氧化碳是一种有毒气体，在加热的条件下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，不属于化合反应，反应的化学方程式：CO＋CuOCu＋CO2。24．碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。(1)图甲是碳原子结构示意图，其原子核内质子数为_____，该元素在元素周期表中位于第_____周期。(2)碳元素组成的不同碳单质有广泛的用途，图乙中用到的碳单质是_____；图丙中用到的碳单质是_____；图丁中用到的碳单质是_____。不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是_____。(3)CO和CO2是_____。CO可作燃料，其在空气中燃烧的化学方程式是_____。CO2可制作饮料，其和水反应的化学方程式是_____。【答案】6二金刚石石墨活性炭碳原子的排列方式不同碳的两种氧化物2CO＋O22CO2CO2＋H2O=H2CO3【解析】(1)图甲是碳原子结构示意图，其原子核内质子数为6，该元素在元素周期表中位于第二周期；(2)碳元素组成的不同碳单质有广泛的用途，图乙中用到的碳单质是金刚石，图丙中用到的碳单质是石墨，图丁中用到的碳单质是活性炭；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同；(3)CO可作燃料，与氧气反应生成二氧化碳，其在空气中燃烧的化学方程式是：2CO＋O22CO2；CO2可制作饮料，二氧化碳与水生成碳酸，其和水反应的化学方程式CO2+H2O=H2CO3。三、探究题25．某化学兴趣小组同学设计以下实验，探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应。（方案一）从反应物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应（1）小鹏同学按如图ABC进行实验，观察到软塑料瓶变瘪，认为NaOH与CO2发生了化学反应，反应的化学方程式为________。（2）小爽同学认为此现象不足以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，她的理由是________。（3）小静同学进一步思考后，设计了图D的改进装置进行实验：用注射器分别向烧瓶中加入________，通过传感器测得瓶中气压变化的曲线（如图E所示）①刚开始压强增大的原因是________。②800s时，曲线a表示的溶液显________（填“酸”或“碱”）性。③通过对比曲线a和曲线b________（填“不能”或“能”）证明NaOH与CO2发生了化学反应，理由是________。（方案二）从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应（4）取少量的方案一C中的溶液，滴加足量的稀硫酸，观察到________的现象，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。产生上述现象所发生的化学反应方程式为________。（查阅资料）20℃时NaOH和Na2CO3分别在水和乙醇中的溶解度（S/g）如下表所示：NaOHNa2CO3水10921.8乙醇17.3<0.01（5）请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料设计实验，证明NaOH与CO2发生了化学反应。将CO2气体通入________中，观察到________的现象，即可证明二者发生反应。【答案】氢氧化钠溶液中含有水，也可能是因为二氧化碳溶于水导致塑料瓶变瘪等体积的水和氢氧化钠溶液加入液体后气体被压缩酸能曲线b比曲线a的压强变得更小（或其他合理答案）产生大量气泡NaOH的乙醇溶液产生白色沉淀（或变浑浊）【解析】（1）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为。（2）二氧化碳易溶于水，则理由是氢氧化钠溶液中含有水，也可能是因为二氧化碳溶于水导致塑料瓶变瘪。（3）实验只是装置改进，则水和氢氧化钠的量不能改变，则图D的改进装置进行实验：用注射器分别向烧瓶中加入等体积的水和氢氧化钠溶液，通过传感器测得瓶中气压变化的曲线。①水加入，气体被压缩，则刚开始压强增大的原因是加入液体后气体被压缩。②800s时，二氧化碳和水反应生成碳酸