2024年度人教版九年级化学上册第六单元 碳和碳的氧化物定向攻克试题

九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物定向攻克考试时间：90分钟；命题人：化学教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、2021年3月22日是第29个世界水日，今年的主题是“珍惜水、爱护水”。下列对于水的认识正确的是A．用工业废水浇灌农田以降低成本 B．水通电生成的氢气和氧气的体积比为C．利用活性炭可以软化硬水 D．经自来水厂处理后的生活用水是纯净物2、为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图四个实验。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法错误的是A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应D．上述实验说明二氧化碳溶于水的过程中，没有发生化学变化3、一种以二氧化碳为原料生产炭黑的物质转化如图所示。下列说法不正确的是A．反应Ⅰ发生后，固体物质所含铁元素质量分数变大B．反应Ⅱ发生后，碳元素化合价降低C．反应Ⅱ中，FeO与C的质量比为18:1D．整个循环过程可将CO2转化为C和O24、如图，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，最后试管中水位上升最高的是A．空气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气5、下列依据实验目的设计的实验方案正确的是选项实验目的实验方案A鉴别水和过氧化氢溶液取两种液体于试管中，分别加入少量二氧化锰B证明某气体是否为氢气用试管收集该气体做爆鸣实验C比较吸入空气和呼出气体的二氧化碳含量将带火星的木条分别伸入等体积的空气和呼出气体中D实验室制取二氧化碳气体用块状大理石和稀硫酸反应A．A B．B C．C D．D6、下列物质的性质和用途对应的是A．氮气难溶于水，用作保护气 B．氧化镁是白色固体，用作耐火材料C．氦气密度小于空气，用于填充飞艇 D．一氧化碳具有可燃性，用于冶金工业7、有关碳和碳的化合物说法，错误的是A．金刚石和石墨互称为同素异形体 B．CO2和CO可以用紫色石蕊试液鉴别C．碳具有氧化性，能用于冶炼金属 D．C60中的碳元素以游离态存在8、下列关于碳和碳的氧化物说法正确的是A．金刚石和石墨的硬度都很大 B．金刚石和石墨都能燃烧C．CO2和CO都有毒 D．CO2和CO都能溶于水9、某气体中可能含有CO2、O2、N2中的一种或几种，将该气体依次通过：①炽热的焦炭；②足量灼热的氧化铜；③足量的碱石灰（氢氧化钠和氧化钙的混合物，可吸收二氧化碳）。每一步均充分反应，最终得到的气体为纯净物。气体的分子数目随时间的变化如图所示。下列说法正确的有①a点气体可能为N2和O2②b点气体中CO和N2的质量比为2:1③c点气体中O、N原子的个数比为2:1④该过程中发生了化合反应和置换反应A．4种 B．3种 C．2种 D．1种10、下列对化学基本观念的认识错误的是A．分类观：冰水混合物、干冰都属于纯净物B．守恒观：10g氢气与10g氧气充分反应后，一定生成20g水C．转化观：CO和CO2在一定条件下，可以相互转化D．结构观：金刚石、石墨、C60物理性质差异大，是因为碳原子的排列方式不同第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、随着经济的发展，能源和环境日益成为人们关注的焦点。（1）简易净水器中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是______。（2）使用电动车可以有效地减少了二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳的排放，这些物质中会引起温室效应的是______；造成酸雨的是______。（3）低碳生活是指生活中要尽量减少能量消耗和材料消耗，从而降低二氧化碳的排放量，下列做法符合低碳生活理念的是______。（填字母序号）A．少用一次性的木筷 B．用完电器后拔掉插头C．大力发展火力发电 D．优化建筑设计，研制新型保温材料2、碳及其化合物的综合利用是世界关注的热点。（1）认识“碳”Ⅰ、石墨与______（填写物质名称）互称为同素异形体，从石墨中分离出单层石墨片〔石墨烯）是目前人工制得的最薄材料，单层石墨片中碳元素以______存在〔填“游离态”或“化合态”）。Ⅱ、CO2与CO的化学性质不同，是因为______。（2）“碳”排放Ⅰ、煤、______和天然气等化石燃料的燃烧会产生大量CO2，过多的CO2排放会导致的环境问题是______。Ⅱ、提倡“低碳生活”是当今社会的生活理念，以下建议可行的是______。A．提倡使用共享单车出行B．推广使用光伏发电C．提倡使用可循环购物袋D．禁止使用化石燃料（3）“碳”捕捉Ⅰ、加压水洗法可捕集CO2，是因为压强增大吋CO2在水中的溶解度______。（填“增大”“不变”或“减小”）Ⅱ、石灰石循环法捕集CO2（如下图所示）使空气中CO2含量减少的原因是______（用化学方程式表示）。上述设想的优点有______（填字母）A．原料可循环利用B．有效利用太阳能C．可全天候使用（4）“碳”转化甲烷与二氧化碳反应生成两种可燃性气体的微观示意图如下：Ⅰ、在框内补充丙的微观棋型图______。Ⅱ、反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构，分为______（填微粒名称）并重新组合。Ⅲ、0.1mol二氧化碳中约含______个碳原子（用科学计数法表示），含氧元素的质量为______g。3、根据下列装置图，回答下列问题。

（1）写出仪器①的名称___。（2）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶氧气用于铁丝燃烧的实验，选择的发生与收集装置最好是___(填字母)，铁丝燃烧的产物是___(填化学式)。（3）实验室制二氧化碳的化学方程式为___。若用F装置收集二氧化碳，验满的方法是把燃烧的木条伸到___(填“a”或“b”)端。4、建立宏观与微观之间的联系是化学学科重要的思维方式。（1）金刚石、石墨都是由______元素组成的，但物理性质存在明显差异，原因是______不同。（2）如图是氧、硫和氯三种元素的原子结构示意图。Ⅰ、氯原子的结构示意图中x的数值是______。Ⅱ、氧和硫两种元素的化学性质具有相似性的原因是它们原子的______相同，由钠元素和硫元素组成的化合物硫化钠的化学式为______。Ⅲ、氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的______不相同。5、石墨是制造铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与硝酸钾共熔后产生二氧化碳气体，才确定了它是含碳的物质。请回答：（1）石墨与硝酸钾共熔，能发生如下反应，请你配平该反应的化学方程式：5C+4KNO3___________K2O+___________N2↑+___________CO2↑。（2）由于石墨具有___________的性质，所以石墨可以用作___________。（3）石墨和金刚石的物理性质有巨大的差异，原因是______________________。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、长久使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙（CaCO3），某化学兴趣小组为了测定水垢中碳酸钙的质量分数，取25g水垢放入过量的稀盐酸的烧杯中，立即将烧杯放在天平上，称其质量。在以后的5min内，每一分钟读一次数。结果如下表，试回答下列问题：时间/min12345质量/g100g95g92g91.2g91.2g（1）碳酸钙中钙元素，碳元素，氧元素的质量比是______。（2）反应生成的二氧化碳的质量为多少？（3）该水垢中CaCO3的质量分数为多少？（请写出计算过程）2、利用化学方程式进行计算：6g碳完全燃烧，理论上能生成多少g二氧化碳气体？3、已知胃酸的主要成分是盐酸，能与含有碳酸钙的补钙剂发生化学反应。如图2为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验：（1）实验过程中“研碎”和食用方法中“嚼食”都能加快化学反应速率，其原因是_________。（2）上述实验过程中产生气体的质量为_____g。（3）计算钙片中钙元素的质量分数（写出计算过程）。4、小静同学测定某钙片中碳酸钙的质量分数，她做了如下实验：请计算：（1）实验中共生成二氧化碳质量是________g。（2）计算每片钙片中碳酸钙的质量。（写出计算过程）（3）每片钙片中碳酸钙的质量分数为__________。（4）小静同学再取两份等量的钙片，其中一份研磨成粉末状，分别加入足量等浓度的稀盐酸，实验过程中生成气体的体积随时间变化的情况如图2所示①分析图中_________（填序号）点，可得出“块状钙片与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。A．acB．abC．beD．cd②e点表达的含义是_____________。5、大理石的主要成分是碳酸钙（已知杂质不与盐酸反应），现有10g大理石与50g足量稀盐酸充分反应，固液剩余物的总质量为56.48g。请你计算：（1）生成气体CO2的质量；（2）该大理石中碳酸钙的质量分数。四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究。（提出问题）如何通过实验确定碳的氧化物的成分。（猜想）猜想1猜想2猜想3只有CO只有___________CO和CO2的混合物（设计实验）基于猜想3，兴趣小组同学设计了如图实验装置：(已知：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)（实验探究）（1）实验过程中观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解时有___________气体产生。（2）实验过程中还观察到以下实验现象：①C装置中澄清石灰水不变浑浊；②D装置中___________；③E装置中___________，证明有CO气体。（实验结论）通过实验探究证明：猜想3成立。在浓硫酸的催化作用下，草酸受热分解的化学方程式___________。（问题讨论）（1）利用上述实验装置实验时，需要先通入草酸分解生成的气体，一段时间后再加热氧化铜粉末，其目的是___________。（2）装置末端酒精灯的作用是___________。（计算）查阅资料得知：草酸(H2C2O4)还具有很强的还原性，与氧化剂次氯酸钠(NaClO)作用易被氧化成二氧化碳和水。反应方程式为：H2C2O4+NaClO=NaCl+2CO2↑+H2O.若有180克草酸被完全氧化，则能产生二氧化碳多少克？___________(写出计算过程)-参考答案-一、单选题1、B【详解】A、工业废水中含有各种污染物，不能用工业废水浇灌农田以降低成本，防止污染水资源，说法错误；B、水通电生成的氢气和氧气的体积比为2：1，说法正确；C、活性炭具有疏松多孔的结构，有良好的吸附性，可以吸附颜色、气味，但不能利用活性炭将硬水软化，说法错误；D、经自来水厂处理后的生活用水是混合物，因为水中含有可溶性杂质，说法错误；答案：B。2、D【详解】A、稀醋酸中含有醋酸和水，实验Ⅰ中小花变红，实验Ⅱ中小花不变色，说明醋酸可以使小花变红，水不能使小花变红，选项A正确；B、实验Ⅲ中小花不变色，说明二氧化碳不能使小花变红，选项B正确；C、实验Ⅱ说明水不能使小花变红，实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，实验Ⅳ小花变红，说明二氧化碳与水发生化学反应生成了一种呈酸性的物质（即碳酸），选项C正确；D、上述实验说明二氧化碳溶于水的过程中，二氧化碳和水反应生成了一种呈酸性的物质（即碳酸），发生了化学变化，选项D错误。故选D。3、C【详解】A、反应Ⅰ发生的是四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气，固体中的氧元素质量减少，铁元素的质量分数变大，说法正确，不符合题意；B、反应Ⅱ由二氧化碳转化为单质碳，碳元素由+4价变为0价，化合价降低，说法正确，不符合题意；C、反应Ⅱ中氧化亚铁和二氧化碳反应生成碳和四氧化三铁，化学方程式为：，反应中FeO与C的质量比为（6×72）:12=36:1，说法错误，符合题意；D、整个循环过程二氧化碳中的碳元素转化为碳，氧元素转化为氧气，说法正确，不符合题意；故选C。4、C【详解】根据四种气体在水中的溶解度的大小进行分析，氮气难溶于水，氧气不易溶于水，而空气中的主要气体是氮气和氧气，所以倒立于水槽中，气体消耗的量不多，压强变化不大，水位上升不高，二氧化碳能溶于水且与水发生化学反应，消耗的气体量多，试管内的压强减小的多，水位上升最高。故选C。【点睛】5、A【详解】A、二氧化锰与水不发生反应，但能催化过氧化氢分解产生气体，可以鉴别两者，故选项正确；B、收集该气体做爆鸣实验是用于可燃性气体的验纯，不能检验该气体是否是氢气，故选项错误；C、将带火星的木条分别伸入等体积的空气和呼出气体中，只能证明两者氧气含量不同，不能证明其二氧化碳含量不同，故选项错误；D、碳酸钙与稀硫酸产生硫酸钙是微溶物，覆盖在块状大理石表面，会阻碍反应的进行，故选项错误。故选A【点睛】6、C【详解】A.氮气能用作保护气，是因为氮气的化学性质比较稳定，而不是氮气难溶于水，错误；B.氧化镁能用作耐火材料，是因为氧化镁的熔点高达2800℃，而不是因为氧化镁是白色固体。错误；C.氦气能用于填充飞艇，是因为氦气的密度小于空气的密度，能够使飞艇飞起，正确；D.一氧化碳能用于冶金工业，是因为一氧化碳具有还原性，而不是一氧化碳具有可燃性，错误；故选C。7、C【详解】A、金刚石和石墨均为碳单质，互称为同素异形体，正确；B、二氧化碳和水反应生成碳酸能使石蕊试液变红色，一氧化碳不和水反应，可以鉴别，正确；C、碳具有还原性，能用于冶炼金属，错误；D、C60为碳单质，其中的碳元素以游离态存在，正确；故选C。8、B【详解】A、金刚石硬度大，石墨质软，错误。B、金刚石和石墨都能燃烧，正确。C、一氧化碳有毒，二氧化碳无毒，错误。D、一氧化碳难溶于水，错误。故选：B。9、B【分析】①通过炽热的焦炭，没有说明焦炭量的多少，故可能发生以下反应：二氧化碳和碳高温下生成一氧化碳，C+CO22CO，反应后气体分子数增加；碳和氧气不完全反应生成一氧化碳，2C+O22CO，反应后气体分子数增加；碳和氧气完全反应生成二氧化碳，C+O2CO2，反应后气体分子数不变；②通过足量灼热的氧化铜一氧化碳和氧化铜在加热下生成铜和二氧化碳，CO+CuOCu+CO2，反应后气体分子数不变；③通过足量的碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)；氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，反应后气体分子数减小；氮气化学性质稳定，不参与反应；每一步均充分反应，最终得到的气体为纯净物，则剩余气体为氮气，分子数为n；ab段分子数增加n，说明ab反应后气体中存在一氧化碳气体，则混合气中含有氧气或二氧化碳或两者都有；bc段分子数不变，说明ab反应后气体中不存氧气（氧气会和生成的铜反应，导致气体分子数减小）；cd段分子数减小，说明bc反应后气体中存在一氧化碳生成的二氧化碳气体；【详解】A、a点气体中一定含有N2，可能含有氧气或二氧化碳或两者都有，故选项正确；B、cd段分子数减小2n，为二氧化碳分子数；根据化学方程式CO+CuOCu+CO2可知，生成二氧化碳分子数2n，需要一氧化碳分子数为2n，则b点气体中CO和N2的分子数目比为2n:n=2:1，质量比为(2×28):(1×28)=2:1，故选项正确；C、一氧化碳与足量的氧化铜反应生成二氧化碳和铜，bc段分子数不变，说明ab反应后气体中不存氧气，则C点含有2n个CO2分子和n个N2分子，c点气体中O、N原子的个数比为(2n×2):(n×2)=2:1，故选项正确；D、由分析可知，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，属于化合反应，一氧化碳与足量的氧化铜在加热的条件下生成二氧化碳和铜，不属于基本反应类型，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不属于基本反应类型，故选项错误。故选B。10、B【详解】A、冰水混合物是水的不同物态，水属于氧化物；干冰是固态二氧化碳，属于氧化物，故A正确；B、氢气和氧气反应生成水，化学方程式为，反应中氢气和氧气的质量比为，所以10g氢气和10g氧气反应时氢气过量，完全反应时消耗氢气1.25g，氧气10g，，生成水的质量为11.25g，故B错误；C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，碳和二氧化碳高温下生成一氧化碳，故二者在一定条件下可以互相转化，故C正确；D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成，物理性质差异大，是因为碳原子的排列方式不同，故D正确；故选B。二、填空题1、（1）过滤（2）二氧化碳##CO2二氧化硫2（3）ABD【分析】（1）小卵石、石英砂和蓬松棉的作用过滤掉水中的固体不溶物。（2）二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳会引起温室效应的是二氧化碳，造成酸雨的是二氧化硫。（3）少用一次性的木筷、用完电器后拔掉插头、优化建筑设计，研制新型保温材料等做法符合低碳生活理念。所以选择ABD。【点睛】引起温室效应的是二氧化碳，造成酸雨的是二氧化硫。2、（1）金刚石游离态分子构成不同（2）石油温室效应ABC（3）增大CaO+CO2CaCO3AB（4）氢原子、氧原子、碳原子6.0210223.2【解析】（1）Ⅰ、同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，石墨与金刚石互称为同素异形体；石墨属于单质，单层石墨片中碳元素以游离态存在，故填：金刚石；游离态。Ⅱ、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，CO2与CO的化学性质不同，是因为分子构成不同，故填：分子构成不同。（2）Ⅰ、煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧会产生大量CO2，过多的CO2排放会导致温室效应，故填：石油；温室效应。Ⅱ、A．提倡使用共享单车出行，减少汽车尾气排放，正确。B．推广使用光伏发电，减少煤的燃烧，减少有害气体的排放，正确。C．提倡使用可循环购物袋，正确。D．合理使用化石燃料，不是禁止，错误。故选：ABC。（3）Ⅰ、加压水洗法可捕集CO2，是因为压强增大吋CO2在水中的溶解度增大，故填：增大。Ⅱ、氧化钙和二氧化碳在光照作用下，在一定温度下生成碳酸钙，所以二氧化碳减少，化学方程式CaO+CO2CaCO3，该方法优点原料可循环利用、有效利用太阳能，但不能全天候使用，因为需要光照，故填：CaO+CO2CaCO3；AB。（4）Ⅰ、反应前2C、4H、2O，反应后2C、2O，还差4H，故填：。Ⅱ、甲烷分子、二氧化碳分子分解为碳原子、氢原子、氧原子，并重新组合，故填：氢原子、氧原子、碳原子。Ⅲ、0.1mol二氧化碳中约含0.1mol个碳原子，含氧元素的质量为，故填：；3.2。3、（1）长颈漏斗（2）AEFe3O4（3）b【解析】（1）由图示可知，装置为长颈漏斗。故填：长颈漏斗。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，需要加热，因此发生装置选择A，铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物四氧化三铁，因此瓶底要放少量的水或细沙，收集装置最好选用E，可以提前预留部分水。产物四氧化三铁，化学式Fe3O4。故填：AEFe3O4。（3）若用F装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，应从a进b出，因此验满是把燃烧的木条伸到b端。故填：b。4、（1）碳碳原子排列方式（2）7最外层电子数Na2S质子数【分析】在化学上，原子、分子、离子都可以构成物质。物质性质不同是由结构不同决定的。同种元素形成的不同单质之所以物理性质不同，是因为原子的排列方式不同。原子结构示意图直观的反映了原子核和核外电子排布的情况，原子核内的质子数决定元素的种类，最外层电子数决定了元素的性质。（1）根据分析，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同。（2）Ⅰ、原子中原子核内的质子数等于核外的电子数，根据氯原子的结构示意图可知，在氯原子中，17=2+8+x，x=7；Ⅱ、氧和硫两种元素的化学性质之所以相似，是因为它们的原子的最外层电子数都是6；在化合物中，钠元素显+1价，氯元素显-2价，故硫化钠的化学式为Na2S；Ⅲ、根据分析，原子核内的质子数决定元素的种类，所以氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数不相同。【点睛】在原子的结构中，质子数等于核电荷数等于核外电子数。有的原子没有中子，如H原子，质子数不一定等于中子数。5、（1）225（2）导电性电极（性质与用途相对应，合理即可）（3）碳原子的排列方式不同【分析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含4个K，故生成物中也应含4个K，K2O的化学计量数为2，反应物中含4个N，故生成物中也应含4个N，N2的化学计量数为2，反应物中含5个C，故生成物中也应含5个C，故CO2的化学计量数为5，故填：2、2、5；（2）石墨具有良好的导电性，可作电极；（3）石墨和金刚石均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大。三、计算题1、（1）10：3：12（2）反应生成的二氧化碳的质量为（3）设该水垢中CaCO3的质量是x。x＝20g该水垢中CaCO3的质量分数为：。答：（1）反应生成的二氧化碳的质量是8.8g；（2）该水垢中CaCO3的质量分数为80%。【分析】（1）元素质量比=原子个数比乘以相对原子质量比，碳酸钙中钙元素，碳元素，氧元素的质量比为：40：12：（316）=10：3：12。（2）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由表中数据可知，第3、4分钟后烧杯内的质量不再变化，说明碳酸钙已经完全反应，则前后减少的质量就是生成二氧化碳的质量，反应生成的二氧化碳的质量为100g−91.2g＝8.8g。（3）见答案。【点睛】本题考查了水垢中碳酸钙含量的计算，完成此题，可以依据反应的化学方程式进行。2、解：设生成二氧化碳的质量为x=x=22g答：能生成二氧化碳气体的质量为22g。【详解】见答案3、（1）增大反应物之间的接触面积（2）4.4（3）20%解：设钙片中碳酸钙的质量为xx=10g碳酸钙中钙元素的质量分数:钙片中钙元素的质量分数:答：该钙片中钙元素的质量分数为20%。【分析】（1）实验过程中“研碎”和食用方法中“嚼食”都能加快化学反应速率，其原因是增大反应物之间的接触面积；（2）反应前共加入20g钙片，100g稀盐酸，共120g，反应后固液混合物115.6g，所以产生二氧化碳质量为120g-115.6g=4.4g；（3）见答案。4、