单元质量评价(六)第六单元　碳和碳的氧化物（学生版+教师版） 2024-2025化学人教版九年级上册

第六单元　碳和碳的氧化物
(40分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:C—12　O—16　Ca—40　Cu—64
一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(2023·江西中考)下列行为不符合“低碳生活”理念的是( )
A.走路上学　　　　　　　B.随手关灯
C.焚烧垃圾　　　　　　　D.植树种草
2.(2023·湛江霞山区二模)化学小组手抄报的主题是“碳”家族,下列内容与主题不符的是( )
A.金刚石——自然界中“我”最硬
B.活性炭——吸附净水“小能手”
C.一氧化碳——冶金“大师”
D.二氧化碳——空气污染“元凶”
3.鲜鸡蛋呼吸时会排出二氧化碳,下列物质能在蛋壳表面形成难溶性保护膜,因而可作为鲜鸡蛋保鲜剂的是( )
A.石灰水 B.食盐水 C.稀盐酸 D.水
4.(2023秋·佛山期末)石墨烯是从石墨中剥离出的单层材料,是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最好的材料。下列关于石墨烯说法正确的是( )
A.构成:碳原子
B.结构:微粒排列方式与金刚石一致
C.性质:常温下活泼,不能稳定存在
D.用途:用作绝缘材料
5.制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
6.关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
7.有关CO2、CO的实验设计错误的是( )
目的 鉴别CO2、CO 鉴别CO2、CO 除去CO2 除去CO
操作
选项 A B C D
8.下列除去少量杂质(括号内为杂质)的方法合理的是( )
选项 混合物 实验方案
A C(CuO) 隔绝空气加强热
B CO(CO2) 将混合气通过灼热的氧化铜
C CO2(CO) 通入澄清石灰水
D Cu(CuO) 通入足量CO,加热
9.(2023秋·汕头澄海区期末)在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化对应如图曲线①和②。下列说法错误的是( )
A.根据曲线①分析可知800 s时,1体积的水约溶解1体积的CO2
B.根据图像分析,同体积水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是澄清石灰水
C.刚开始压强增大是因为2个反应都能放出大量的热,使瓶内气压增大
D.曲线②所示的实验中,还能观察到生成白色沉淀的现象
10.取碳和氧化铜的混合物a g在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图,下列说法正确的是( )
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b) g
D.O~t2 min内,固体中铜元素的质量分数不变
二、非选择题:本大题共6小题,第11小题10分,第12小题9分,第13、14小题各10分,第15小题11分,第16小题10分,共60分。
11.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关,请依据图回答问题:
(1)图1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2中用到的碳单质是 ,图3中用到的碳单质是 ,图4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是碳的两种氧化物。
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 。
12.【科普阅读题】(2023·常德中考改编)请阅读下面的材料,回答有关问题。
航天员呼出的二氧化碳怎么处理
近几年来,我国航天事业的发展突飞猛进,为我国载人空间站的建立奠定了坚实基础。航天员在空间站生活,呼出的CO2是怎么处理的
航天员呼出的CO2不仅是废气,而且对人体有害。座舱空气中CO2分压达到2千帕就会影响航天员的健康和安全。
通常处理CO2有两种方法。方法一:对于短期飞行的载人航天器而言,常采用与石灰水化学性质相似的氢氧化锂(LiOH)吸收CO2。LiOH与CO2发生反应的生成物为碳酸锂,实现了对CO2的吸收。该方法吸收效率高、安全,但这是一次性使用的去除方法。方法二:对于二氧化碳进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。第1步,利用固态胺系统对座舱CO2的吸收与浓缩;第2步,利用特种反应器实现对CO2的加氢甲烷化的还原反应,使之生成甲烷与水;第3步,采用电解方法对水进行电解,产生氢气和氧气,氧气供人呼吸使用。
(1)LiOH中Li的化合价为 ,碳酸锂的化学式为 ;2H2表达的含义是 。
(2)①把CO2通入紫色石蕊溶液,可观察到溶液变 ,发生反应的化学方程式为 。
②对比关于CO2的两种处理方法,方法 更好,原因是 。
③在空间站,电解水得到的氢气可否再利用 (填“可以”或“不可以”)。
13.【基础实验及跨学科实践题】(2023·珠海香洲区二模)某兴趣小组进行气体的实验室制取与性质实验,请回答下列问题:
(1)装置A中仪器Ⅰ的名称是 。
(2)用如图1所示装置完成制取O2及性质实验。为收集较纯的氧气,需先排尽装置A内的空气,应对弹簧夹进行的操作是 (填“打开a,关闭b”或“关闭a,打开b”);再次调节弹簧夹,用装置B收集氧气;待氧气集满后,将燃着的硫迅速放入装置B中,塞紧胶塞。此时,观察到装置B中的现象是 ,装置C中水的作用是 。
(3)实验室用如图2所示装置制取CO2反应的化学方程式为 。
对比装置A,该装置的优点是 。实验时,若试管内的液面到达c处,则关闭弹簧夹时可能导致的后果是 。
(4)如图3装置所示,可观察到 (填字母)处石蕊试纸始终不变色,e与f,g与h的现象对比均可证明CO2具有 的性质。
14.【科学探究题】(2023·东莞一模)我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动。
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行得不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O。
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③ 。
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清石灰水 ,此时停止加热。
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 现象 结论
取1.44 g红色固体装入试管,滴入足量的 ,充分反应 红色固体部分减少,溶液变为 色 猜想 错误
滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04 g — 猜想 正确
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是 (写出1条即可)。
(2)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”(铁和硫酸铜溶液反应),该方法可用化学方程式表示为 。
15.某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成,为了确定该样品中各成分的比例。某兴趣小组将5.0 g该样品放入如图1装置中,固体样品反应完全后实验测定的数据如图2所示,根据要求回答问题:
Ⅰ.CO还原CuO实验
(1)如图1装置有一处明显缺陷是 ;检验装置气密性后,装入试剂,实验开始,应该先 ,写出CO还原CuO的化学方程式: 。
Ⅱ.实验数据处理
(2)由图2可知5.0 g固体样品与足量CO反应生成CO2的质量为 ;固体样品减少的质量是 (填字母)。
A.5.0 g固体样品中CuO的质量 B.5.0 g固体样品中CuO所含铜元素的质量
C.5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量 D.参加反应的CO中所含氧元素的质量
(3)计算该样品中CuO的质量: 。
(4)该样品中铜元素的质量分数是 。
16.【综合能力题】(2023·抚顺中考)化学实验操作考试结束后,同学们想了解所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数,进行了以下实验。取25 g石灰石样品于烧杯中,加入足量的稀盐酸至完全反应,测得烧杯内残留固体的质量为5 g(石灰石中的杂质不参加反应也不溶于水)。请计算。
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 。
(2)实验过程中,理论上可生成二氧化碳的质量是多少 第六单元　碳和碳的氧化物
(40分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:C—12　O—16　Ca—40　Cu—64
一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.(2023·江西中考)下列行为不符合“低碳生活”理念的是(C)
A.走路上学　　　　　　　B.随手关灯
C.焚烧垃圾　　　　　　　D.植树种草
2.(2023·湛江霞山区二模)化学小组手抄报的主题是“碳”家族,下列内容与主题不符的是(D)
A.金刚石——自然界中“我”最硬
B.活性炭——吸附净水“小能手”
C.一氧化碳——冶金“大师”
D.二氧化碳——空气污染“元凶”
3.鲜鸡蛋呼吸时会排出二氧化碳,下列物质能在蛋壳表面形成难溶性保护膜,因而可作为鲜鸡蛋保鲜剂的是(A)
A.石灰水 B.食盐水 C.稀盐酸 D.水
4.(2023秋·佛山期末)石墨烯是从石墨中剥离出的单层材料,是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最好的材料。下列关于石墨烯说法正确的是(A)
A.构成:碳原子
B.结构:微粒排列方式与金刚石一致
C.性质:常温下活泼,不能稳定存在
D.用途:用作绝缘材料
5.制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是(B)
6.关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是(D)
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
7.有关CO2、CO的实验设计错误的是(D)
目的 鉴别CO2、CO 鉴别CO2、CO 除去CO2 除去CO
操作
选项 A B C D
8.下列除去少量杂质(括号内为杂质)的方法合理的是(D)
选项 混合物 实验方案
A C(CuO) 隔绝空气加强热
B CO(CO2) 将混合气通过灼热的氧化铜
C CO2(CO) 通入澄清石灰水
D Cu(CuO) 通入足量CO,加热
9.(2023秋·汕头澄海区期末)在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化对应如图曲线①和②。下列说法错误的是(C)
A.根据曲线①分析可知800 s时,1体积的水约溶解1体积的CO2
B.根据图像分析,同体积水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是澄清石灰水
C.刚开始压强增大是因为2个反应都能放出大量的热,使瓶内气压增大
D.曲线②所示的实验中,还能观察到生成白色沉淀的现象
10.取碳和氧化铜的混合物a g在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图,下列说法正确的是(C)
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b) g
D.O~t2 min内,固体中铜元素的质量分数不变
二、非选择题:本大题共6小题,第11小题10分,第12小题9分,第13、14小题各10分,第15小题11分,第16小题10分,共60分。
11.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关,请依据图回答问题:
(1)图1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2中用到的碳单质是　金刚石　,图3中用到的碳单质是　石墨　,图4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和CO2是碳的两种氧化物。
CO可作燃料,其在空气中燃烧的化学方程式是　2CO+O22CO2(2分)　。
CO2可制作饮料,其和水反应的化学方程式是　CO2+H2O===H2CO3(2分)　。
12.【科普阅读题】(2023·常德中考改编)请阅读下面的材料,回答有关问题。
航天员呼出的二氧化碳怎么处理
近几年来,我国航天事业的发展突飞猛进,为我国载人空间站的建立奠定了坚实基础。航天员在空间站生活,呼出的CO2是怎么处理的
航天员呼出的CO2不仅是废气,而且对人体有害。座舱空气中CO2分压达到2千帕就会影响航天员的健康和安全。
通常处理CO2有两种方法。方法一:对于短期飞行的载人航天器而言,常采用与石灰水化学性质相似的氢氧化锂(LiOH)吸收CO2。LiOH与CO2发生反应的生成物为碳酸锂,实现了对CO2的吸收。该方法吸收效率高、安全,但这是一次性使用的去除方法。方法二:对于二氧化碳进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。第1步,利用固态胺系统对座舱CO2的吸收与浓缩;第2步,利用特种反应器实现对CO2的加氢甲烷化的还原反应,使之生成甲烷与水;第3步,采用电解方法对水进行电解,产生氢气和氧气,氧气供人呼吸使用。
(1)LiOH中Li的化合价为　+1　,碳酸锂的化学式为　Li2CO3　;2H2表达的含义是　2个氢分子　。
(2)①把CO2通入紫色石蕊溶液,可观察到溶液变　红色　,发生反应的化学方程式为　CO2+H2O===H2CO3(2分)　。
②对比关于CO2的两种处理方法,方法　二　更好,原因是　能够实现氧气的再生　。
③在空间站,电解水得到的氢气可否再利用 　可以　(填“可以”或“不可以”)。
13.【基础实验及跨学科实践题】(2023·珠海香洲区二模)某兴趣小组进行气体的实验室制取与性质实验,请回答下列问题:
(1)装置A中仪器Ⅰ的名称是　锥形瓶　。
(2)用如图1所示装置完成制取O2及性质实验。为收集较纯的氧气,需先排尽装置A内的空气,应对弹簧夹进行的操作是　打开a,关闭b　(填“打开a,关闭b”或“关闭a,打开b”);再次调节弹簧夹,用装置B收集氧气;待氧气集满后,将燃着的硫迅速放入装置B中,塞紧胶塞。此时,观察到装置B中的现象是　产生明亮的蓝紫色火焰　,装置C中水的作用是　吸收二氧化硫　。
(3)实验室用如图2所示装置制取CO2反应的化学方程式为　CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑(2分)　。
对比装置A,该装置的优点是　可以控制反应的发生与停止　。实验时,若试管内的液面到达c处,则关闭弹簧夹时可能导致的后果是　液体从长颈漏斗上端口溢出　。
(4)如图3装置所示,可观察到　d　(填字母)处石蕊试纸始终不变色,e与f,g与h的现象对比均可证明CO2具有　密度比空气大　的性质。
14.【科学探究题】(2023·东莞一模)我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动。
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行得不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O。
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③　既有Cu也有Cu2O　。
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再加少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清石灰水　变浑浊　,此时停止加热。
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 现象 结论
取1.44 g红色固体装入试管,滴入足量的　稀硫酸　,充分反应 红色固体部分减少,溶液变为　蓝　色 猜想　①　错误
滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04 g — 猜想　③　正确
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是　节约试剂(2分)　(写出1条即可)。
(2)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”(铁和硫酸铜溶液反应),该方法可用化学方程式表示为　Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(2分)　。
15.某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成,为了确定该样品中各成分的比例。某兴趣小组将5.0 g该样品放入如图1装置中,固体样品反应完全后实验测定的数据如图2所示,根据要求回答问题:
Ⅰ.CO还原CuO实验
(1)如图1装置有一处明显缺陷是　没有处理尾气　;检验装置气密性后,装入试剂,实验开始,应该先　通入CO气体　,写出CO还原CuO的化学方程式:　CO+CuOCu+CO2(2分)　。
Ⅱ.实验数据处理
(2)由图2可知5.0 g固体样品与足量CO反应生成CO2的质量为　2.2 g　;固体样品减少的质量是　C(2分)　(填字母)。
A.5.0 g固体样品中CuO的质量 B.5.0 g固体样品中CuO所含铜元素的质量
C.5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量 D.参加反应的CO中所含氧元素的质量
(3)计算该样品中CuO的质量:　4 g(2分)　。
(4)该样品中铜元素的质量分数是　84%(2分)　。
16.【综合能力题】(2023·抚顺中考)化学实验操作考试结束后,同学们想了解所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数,进行了以下实验。取25 g石灰石样品于烧杯中,加入足量的稀盐酸至完全反应,测得烧杯内残留固体的质量为5 g(石灰石中的杂质不参加反应也不溶于水)。请计算。
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为　80%(2分)　。
(2)实验过程中,理论上可生成二氧化碳的质量是多少
解:设反应生成的二氧化碳质量为x。(0.5分)
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(2分)
100 44(1分)
20 g x(1分)
=(1分)　x=8.8 g(2分)
答:理论上可生成二氧化碳的质量是8.8 g。(0.5分)