第六单元碳和碳的氧化物单元复习题（含解析）-2022-2023九年级化学人教版上册

人教版九年级化学上册第六单元 碳和碳的氧化物 单元复习题
一、单选题
1．高铁是“中国制造”一张耀眼的名片，它带领中国走向世界。高铁列车与电路连接的石墨电刷没有利用的石墨性质是（　　）
A．稳定性 B．润滑性 C．还原性 D．导电性
2．金刚石、石墨、C60、石墨烯都是由碳元素组成的单质，下列叙述正确的是（　　）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．都是十分坚硬的物质
3．下列实验操作正确的是（　　）
A．过滤操作 B．倾倒液体
C．溶解食盐 D．收集氢气
4．实验室中常用于检验二氧化碳的物质是（　　）
A．水 B．食盐水 C．酒精 D．澄清石灰水
5．“学以致用”启发我们善于用所学知识去分析、判断、解决生产生活中出现的现象和问题。下列说法中正确的是（　　）
A．蒸馏水是纯天然饮品，不含任何化学物质
B．为了避免使用煤炉取暖时发生一氧化碳中毒，在上面放一盆水
C．随着燃料的燃烧及动植物的呼吸，空气中的氧气会越来越少
D．进入久未开启的菜窖前先做灯火实验
6．化学是一门研究物质组成、结构、性质和变化规律的科学。下列有关说法正确的是
A．组成：水是由水元素组成的
B．结构：金刚石和石墨中的碳原子的核外电子排布不同（　　）
C．性质：水和冰的化学性质相同
D．变化：铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
7．下列对宏微观现象的观察、思考、推理正确的是
A．打开汽水瓶盖时，汽水会自动喷出，说明减小压强气体溶解度变小
B．金刚石、石墨和 C60都是由碳元素组成的单质，所以它们的性质相似
C．水蒸发变成水蒸气，所占体积变大，是因为蒸发过程中水分子体积变大
D．过氧化氢分解生成水和氧气，说明过氧化氢是由水分子和氧分子构成的
8．把分别盛满甲、乙、丙气体的试管倒扣入盛有相同质量水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，下列对甲、乙、丙气体的分析正确的是（　　）
A．甲、乙、丙气体都难溶于水
B．甲气体比乙气体更难溶于水
C．可以采用排水法收集丙气体
D．不可以用排空气方法收集甲气体
9．下列说法中错误的是（　　）
A．在化合物中氧均为-1价
B．含一种元素的物质可能属于混合物
C．不同种元素的最本质的区别是核电荷数不同
D．实验室制取氧气和二氧化碳可以使用相同的收集方法
10．“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是（　　）
A．构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B．用途：CO2可用于光合作用、灭火等：CO可作气体燃料，还可用于人工降雨
C．性质：CO2能溶于水，且与水反应生成碳酸；CO虽难溶于水，但能燃烧
D．危害：CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
11．如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置。并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是(　　)
A．b导管连接供给氧气的钢瓶
B．a导管连接病人吸氧气的塑胶管
C．如果用此装置收集氧气，先在瓶中装满水，然后氧气应该从a导管进入
D．如果用此装置收集氢气，先在瓶中装满水，然后氢气应该从b导管进入
12．向图所示装置中通入X气体，并在管口P处点燃，实验结束时，澄清石灰水变浑浊，则X可能是（　　）
A．H2 B．CO C．CO2 D．O2
二、科普阅读题
13．阅读下列短文，回答有关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一、例如，可以利用太阳能将水转化为H2，某种光分解水的过程如图一所示，产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇)。也可以在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。
（1）CO和CO2化学性质不同，请从微观角度解释　 　；H2在一定条件下与CO2反应生成液态燃料CH3OH(甲醇)与水，请写出该反应的化学方程式　 　。
（2）图二通过光催化可将H2O、CO2转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料，该过程是　 　变化(填“物理”或“化学”)。
（3）下列说法正确的是____。
A．能源结构向多元、清洁、低碳转型
B．生活中废热无法利用
C．图一转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和FeO
三、综合题
14．神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。
（1）如图是元素周期表中部分元素原子的最外层电子数与原子序数的关系图，图中X、Y、Z三点中表示碳原子的是　 　。
（2）《天工开物》有关墨的制作提到：凡墨，烧烟凝质而为之。“烟”最可能是　 　。用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而不变色，这是因为常温下碳的　 　不活泼。活性炭和“烟”的主要成分相同，工业上用于脱色制白糖，这是利用了活性炭的　 　作用。
（3）已知，水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上。利用真空抽滤法可将单层石墨片制成0.6纳米孔径的石墨烯滤膜，该滤膜允许　 　（填“水分子”或“金属离子”）通过，此滤膜可用于海水淡化。
（4）中国科技大学研究组以金属钠和二氧化碳在440℃和800个大气压的条件下，成功得到金刚石，同时生成碳酸钠（Na2CO3），反应的化学方程式为　 　。
四、实验探究题
15．规范的实验操作是实验成功的基本保证，请仔细观察下图并回答有关问题。
（1）写出标号仪器的名称：①　 　 ；②　 　 。
（2）实验室制取并收集二氧化碳时，应选用的仪器是　 　(填字母)，连接好仪器后的第一个操作步骤是　 　 ，实验室制取二氧化碳的化学方程式是　 　 ，检验二氧化碳是否收集满的操作是　 　 。
（3）若实验室用锌粒和稀硫酸反应制取并收集氢气，则收集装置与二氧化碳的不同之处是　 　。
五、计算题
16．将3.6g一氧化碳和二氧化碳的混合气体通过足量的8.0g氧化铜中充分反应，共得到4.4g二氧化碳。
（1）利用化学方程式计算，若8.0g氧化铜完全反应，可生成多少克铜？
（2）计算实际生成铜的质量。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、石墨电刷，是用石墨制成的，利用了石墨具有稳定性的性质，不符合题意。
B、石墨电刷，石墨具有优良的润滑性，利用了石墨滑腻感的性质，不符合题意。
C、石墨还原性是指石墨与某些氧化物反应，因此没有利用石墨具有还原性的性质，符合题意。
D、高铁动车与电路连接的石墨电刷，能给高铁供电，利用了石墨导电性好的性质，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】石墨电刷具有优良的导电性。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、金刚石是无色透明，正八面体形状的固体，故A不符合题意；
B、金刚石、石墨、C60、石墨烯都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故B符合题意；
C、金刚石、石墨、C60、石墨烯的物理性质不同，因为碳原子的排列方式不同，故C不符合题意；
D、金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨很软，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】含碳元素的物质在氧气充足时，完全燃烧后生成二氧化碳气体，不完全燃烧生成一氧化碳或炭黑颗粒。
3．【答案】D
【解析】【解答】A. 过滤时需用玻璃棒引流，故不符合题意；
B. 倾倒液体时，试剂瓶紧挨试管口，标签向手心，瓶塞倒放，且试管要倾斜，故不符合题意；
C. 不能在量筒中溶解食盐，故不符合题意；
D. 氢气密度比空气小，应用向下排空气法收集，则用该装置收集时，应将气体从短管通入，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、根据过滤时操作的注意事项分析。
B、液体药品取用是要“一贴（手心）二倒（放瓶塞）三倾斜”。
C、根据量筒使用的注意事项分析。
D、根据氢气密度比空气小分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故常用石灰水检验二氧化碳，
故答案为：D。
【分析】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析。
5．【答案】D
【解析】【解答】A、蒸馏水本身就属于一种物质，不符合题意；
B、一氧化碳难溶于水，使用煤炉取暖，在室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，不符合题意；
C、绿色植物的光合作用，通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物并释放出氧气，地球上的动物、植物的呼吸及燃料的燃烧都要消耗氧气，绿色植物在光合作用中制造的氧，超过了自身呼吸作用对氧的需要，其余的氧都以气体的形式排到了大气中；绿色植物还通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，空气中的氧气不会越来越少，不符合题意；
D、进入久未开启的菜窖，需要用一根点燃的蜡烛做灯火实验，因为二氧化碳不能供给呼吸、不支持燃烧，所以若火焰熄灭或燃烧不旺，进入菜窖就会对人的生命构成危害，故进入久未开启的菜窖前要先做灯火实验，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.任何物质都是化学物质；
B.一氧化碳难溶于水；
C.燃料的燃烧及动植物的呼吸消耗氧气，但空气中的氧气并不是会越来越少，自然界存在氧循环，植物的光合作用会产生氧气。
6．【答案】C
【解析】【解答】A. 水是由氢元素和氧元素组成，故不符合题意；
B. 构成金刚石和石墨的原子核外电子排布相同，但碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质不同，故不符合题意；
C. 同种分子性质相同，水和冰都是由水分子构成，所以二者化学性质相同，故符合题意；
D. 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不是Fe2O3，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、宏观上，物质是由元素组成的。
B、根据构成金刚石和石墨的原子核外电子排布相同，但碳原子排列方式不同分析。
C、同种分子性质相同，物质化学性质相同。
D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁。
7．【答案】A
【解析】【解答】A、气体的溶解度随压强的减小而减小，打开汽水瓶盖气压减小，二氧化碳溶解度减小因此会喷出，选项符合题意；
B、金刚石、石墨和 C60都是由碳元素组成的单质，但是金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此物理性质存在差异，而 C60是由分子构成，因此与金刚石和石墨的化学性质不同，选项不符合题意；
C、水蒸发变成水蒸气，所占体积变大，是因为蒸发过程中水分子间隔变大，选项不符合题意；
D、过氧化氢分解生成水和氧气，根据质量守恒定律反应前后元素种类不变说明过氧化氢是由氢元素和氧元素组成，选项不符合题意；
故答案为：A
【分析】B.金刚石、石墨和 C60碳原子排列方式不同，物理性质差异较大；
C.蒸发过程中水分子间的间隔变大；
D.过氧化氢由过氧化氢分子构成。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、只有盛满丙气体的试管内水未进入，说明丙气体难溶于水，盛满甲气体的试管内几乎充满有水，说明甲气体易溶于水，不符合题意；
B、盛满甲气体的试管内几乎都是水，盛满乙气体的试管内有一部分水，说明甲气体比乙气体更易溶于水，不符合题意；
C、丙气体难溶于水或不易与水反应，可以采用排水法收集丙气体，符合题意；
D、甲气体的密度大小及是否和空气中物质反应不能确定，所以不确定能否用排空气方法收集甲气体，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据气体溶解试管内压强减小，试管内液面上升，试管内液面越高说明气体溶解性越大分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】A. 在化合物中氧通常显-2价，故错误，符合题意；
B. 只含有一种元素的物质可能为混合物，如氧气和臭氧的混合物中只含氧元素，故正确，不符合题意；
C. 决定元素种类的为质子数或和电荷数，则不同种元素的最本质的区别是核电荷数不同 ，故正确，不符合题意；
D. 实验室制取二氧化碳的反应为固液常温装置，过氧化氢制取氧气的装置也为固液常温装置，故正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、在化合物中氧通常显-2价。
B、只含有一种元素的物质可能为混合物，也可能是单质。
C、根据元素的概念分析。
D、根据氧气、二氧化碳的物理性质，选择收集方法。
10．【答案】B
【解析】【解答】A. 由化学式可知，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子 ，故正确，不符合题意；
B. 二氧化碳可用于光合作用、灭火、人工降雨等，一氧化碳可作气体燃料，不可用于人工降雨，故错误，符合题意；
C. 二氧化碳能溶于水，且与水反应生成碳酸，一氧化碳难溶于水，但一氧化碳能燃烧，故正确，不符合题意；
D. 空气中二氧化碳含量过高会引起“温室效应”，一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合而引起酸雨，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据二氧化碳、与氧化铜的结构、性质、用途、危害分析。
11．【答案】D
【解析】【解答】A. 给病人输氧气会观察氧气速率，a管进气，b导管连接病人，不符合题意；
B. b导管连接病人吸氧气的塑胶管 ，不符合题意；
C. 氧气密度小于水，如果用此装置收集氧气，先在瓶中装满水，然后氧气应该从b导管进入 ，不符合题意；
D. 氢气密度小于水，如果用此装置收集氢气，先在瓶中装满水，然后氢气应该从b导管进入 ，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据氧气和氢气密度小于水，排水法收集气体时要短导管进气，输氧时要长导管进气分析。
12．【答案】B
【解析】【解答】常见的能燃烧的气体是氢气、一氧化碳、甲烷，其中能与CuO反应的气体是氢气和一氧化碳；能使澄请石灰水变浑浊的是二氧化碳，所以X与CuO反应应该生成二氧化碳，这种气体使一氧化碳，所以X是CO。
故答案为：B。
【分析】根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
13．【答案】（1）分子构成不同；3H2+CO2CH3OH+H2O
（2）化学
（3）A；C
【解析】【解答】（1）因为每个CO是由1个C和1个O构成，每个CO 2是由1个C和2个O构成，它们的分子结构不同，又因为由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，所以CO和CO2化学性质不同的根本原因是CO和CO2分子构成不同；H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH（甲醇）和H2O，化学方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O；
（2）通过光催化可将H2O、CO2转化为H2、CO、CH4、CH3OH（甲醇）等太阳能燃料，该过程中有新物质生成，属于化学变化；
（3）A、能源结构向多元、清洁、低碳转型，故正确；
B、生活中的废热可转化为电能，故不正确；
C、从图一可以看出，转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和FeO，故正确；
故答案为：AC。
【分析】（1）分子结构不同，其化学性质不同。
由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。
H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH（甲醇）和H2O。
（2）根据化学变化的特点分析。
（3）根据给出的资料，能源结构向多元、清洁、低碳转型，结合循环利用的物质特点分析。
14．【答案】（1）X
（2）炭黑；化学性质；吸附
（3）水分子
（4）
【解析】【解答】（1）碳元素为6号元素，则其核外电子排布为2、4，且钠元素的原子序数为11，则碳的原子序数小于钠，故表示碳原子的为X。
（2）“烟”最可能为不充分燃烧生成的炭黑；
用墨书写或绘制的字画保存时间较长，是因为常温下碳的化学性质不活泼；
活性炭具有吸附性，能除去颜色和异味。
（3）水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上，石墨烯滤膜为0.6纳米孔径，则允许水分子通过，金属离子无法通过。
（4）金属钠和二氧化碳在440℃和800个大气压的条件下，成功得到金刚石，同时生成碳酸钠（Na2CO3），反应的化学方程式为。
【分析】（1）根据碳元素为6号元素，则其核外电子排布为2、4分析。
（2）常温下碳的化学性质不活泼；
活性炭具有吸附性。
（3）根据水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上分析。
（4）金属钠和二氧化碳在440℃和800个大气压的条件下，生成金刚石和碳酸钠。
15．【答案】（1）锥形瓶；水槽
（2）ABCE；检查装置的气密性；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满
（3）CO2用向上排空气法收集，而H2用向下排空气法收集（合理即可）
【解析】【解答】（1）由图可知，仪器①的名称为锥形瓶，仪器②的名称为水槽，故填：锥形瓶；水槽；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固体和液体在常温下的反应，则发生装置选固液常温装置，又由于二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，则收集装置选向上排空气法收集，则所选仪器为ABCE；制取气体时，装置气密性必须良好，则连接好仪器后，先检查装置的气密性；大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，检验二氧化碳是否收集满的操作是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满，故填：ABCE；检查装置的气密性；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；
（3）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，属固液在常温下反应，与二氧化碳的发生装置相同；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集；氢气的密度比空气小，难溶于水，故可用向下排空气法或排水法收集，则它们的收集装置不同，故填：CO2用向上排空气法收集，而H2用向下排空气法收集（合理即可）。
【分析】（1）根据常见的仪器的名称进行分析；
（2）根据实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳进行分析；
（3）根据二氧化碳和氢气的物理性质进行分析。
16．【答案】（1）设可生成铜的质量为
答：生成铜的质量为6.4g。
（2）设实际生成铜的质量为
答：实际生成铜的质量是3.2g。
【解析】【解答】（2）反应前后气体的质量差即为反应一氧化碳和生成二氧化碳的质量差，利用质量差计算。
【分析】由反应的氧化铜质量和反应前后气体的质量差即为反应一氧化碳和生成二氧化碳的质量差，结合方程式中物质间质量关系计算生成铜的质量分析。