人教版九年级化学上册第六单元 碳和碳的氧化物 单元自测题
一、单选题
1．下列物质中，硬度最大的是
A．金刚石 B．石墨 C．活性炭 D．焦炭
2．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
3．下列实验操作中，正确的是（ ）
A．量取液体 B．滴加液体
C．连接仪器 D．验满二氧化碳
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．下列关于碳及其化合物的说法正确的是（ ）
A．金刚石和石墨都是黑色固体，且硬度都很大
B．木炭在氧气中燃烧，生成物一定是二氧化碳
C．在煤炉旁放一壶水能防止一氧化碳中毒
D．CO2不能燃烧，也不支持燃烧
6．下列气体中有毒性的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．一氧化碳
7．有关金刚石、石墨、C60的下列说法中，错误的是（ ）
A．微粒观：金刚石、石墨和C60都由碳原子构成
B．能量观：C60在氧气中燃烧是放热反应
C．变化观：一定条件下可以将石墨转化为金刚石
D．结构观：碳原子排列方式不同，因此三种物质的物理性质存在差异
8．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
9．可用下图装置制取气体的是（ ）
A．块状大理石和稀盐酸制取 B．块状大理石和浓盐酸制取
C．粉末状大理石和稀盐酸制取 D．双氧水和二氧化锰制取
10．下列关于实验室制取二氧化碳的说法中错误的是（ ）
A．不用碳酸钠与浓盐酸反应，因为二者反应速率太快且浓盐酸易挥发使二氧化碳中混入氯化氢
B．不用排水法收集二氧化碳是因为二氧化碳能溶于水
C．能选用石灰石与稀硫酸作原料
D．实验室制取二氧化碳和利用双氧水制取氧气的发生装置相同
11．“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
12．有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ）
A．CO是一种空气污染物 B．常温下，碳的化学性质不活泼
C．在室内放一盆水，能防止CO中毒 D．CO2无毒，空气中CO2的增多，会产生温室效应
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．甲、乙、丙三位同学用如图所示的装置做有关CO2气体的实验：
（1）甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊试液中(如装置A)，试管内液面上升，石蕊试液变红，使石蕊试液变红的物质是 (填化学式)。
（2）乙同学将一瓶CO2沿烧杯内壁倾倒(如装置B)，可观察到蜡烛 ，说明CO2具有的性质为 ，由此得出CO2的一条重要用途是灭火。
（3）丙同学挤压装置C中滴管的胶头，使其中的澄清石灰水滴入锥形瓶，并轻轻振荡，系在玻璃管一端的气球慢慢胀大，澄清石灰水 ，气球胀大的原因是 (用化学方程式表示)。
四、实验探究题
15．某研究性学习小组利用如图装置进行气体制取等实验，请分析并填空。
（1）写出标有字母的仪器名称a： ，b： 。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ，应选择的发生和收集装置是 (填字母)。
（3）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 ，棉花的作用为 。用D装置收集氧气时，验满的方法是 。
（4）若用F装置收集氧气，气体应从导管 (填“①”或“②”)口通入。
（5）G装置中瓶底水的作用是 ，H装置中铁丝与氧气反应后生成的黑色固体是 。(填化学式)
16．露天焚烧垃圾，会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾，对产生的废气成分进行探究，请你参与探究并回答有关问题。
【提出问题】燃烧该垃圾产生的废气成分是什么？
【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂；
②白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色。
（1）【作出猜想】猜想一：CO2、H2O；
猜想二： ；
猜想三：CO2、CO、H2O。
（2）【实验探究】将该垃圾燃烧产生的废气依次通过下图所示装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证。
【记录实验现象】装置A中的实验现象为 ；C中的实验现象为黑色固体变红；D中的实验现象为澄清石灰水变浑浊。
（3）【实验结论】
燃烧该垃圾产生的废气成分是CO2、CO、H2O。
【交流与解释】
①装置B的作用是 ，发生反应的化学方程式为 。
②装置E处气球的作用是 。
五、计算题
17．鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，为测定鸡蛋壳中的碳酸钙含量，某同学将鸡蛋壳洗净、充分干燥并捣碎，进行了如图所示操作。（信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。）试计算：
（1）生成二氧化碳的质量；
（2）计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程，精确到0.1%）
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】金刚石是天然存在的最硬的物质。
故答案为：A。
【分析】根据金刚石是天然存在的最硬的物质分析。
2．【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。
3．【答案】B
【解析】【解答】A、用量筒量取液体时，视线应与液体的凹液面最低处保持水平，不符合题意；
B、胶头滴管的使用要注意，滴加液体时不能伸入容器内部，应垂直悬空于容器口上方滴加，符合题意；
C、将橡皮塞塞进试管的操作方法是左手拿试管，右手拿橡皮塞，把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上在使劲塞进橡皮塞，以免压破试管，不符合题意；
D、二氧化碳的验满要把燃着的木条放在集气瓶口，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据量筒读数要平视凹液面最低处分析；
B、根据滴管的使用方法分析；
C、根据试管与橡皮塞连接方法分析；
D、根据气体验满需在瓶口处检验分析。
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、金刚石是无色固体，石墨是深灰色固体，金刚石硬度大，石墨质软，故A说法不符合题意；
B、木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，故B说法不符合题意；
C、由于一氧化碳难溶于水，所以在煤炉旁放一壶水不能防止一氧化碳中毒，故C说法不符合题意；
D、二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据金刚石和石墨物理性质分析；
B、根据碳单质在氧气充足和不足条件下燃烧知识分析；
C、根据一氧化碳难溶于水知识分析；
D、根据二氧化碳不助燃化学性质分析。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 氮气常温性质稳定，没有毒性，故不符合题意；
B. 氧气具有助燃性，但没有毒性，故不符合题意；
C. 二氧化碳没有毒性，故不符合题意；
D. 一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合，有毒性，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据一氧化碳有毒分析。
7．【答案】A
【解析】【解答】A. 金刚石、石墨是由碳原子构成的，C60是由分子构成的，故错误，符合题意；
B. C60在氧气中燃烧是放热反应，故正确，不符合题意；
C. 根据元素守恒，石墨和金刚石均为碳单质，则一定条件下可以将石墨转化为金刚石，故正确，不符合题意；
D. 由于碳原子排列方式不同，它们三种物质的物理性质存在差异，故正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据碳单质的性质、结构分析。
8．【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。
9．【答案】A
【解析】【解答】A、块状的大理石和稀盐酸制取CO2，符合利用启普发生器来制取气体，且二氧化碳的密度比空气的大，可利用向上排空气法收集，符合题意；
B、块状大理石和浓盐酸制取CO2时，因浓盐酸容易挥发，则导致收集的二氧化碳不纯，所以不能选用浓盐酸来反应制取二氧化碳，不符合题意；
C、利用启普发生器不能选用粉末状物质，因为无法在停止反应时使固体与液体分离，不符合题意；
D、因MnO2通常情况下是粉末状的，停止反应时无法快速地使固体和液体分离，所以用双氧水制备氧气不用启普发生器，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据反应物状态及反应条件选择发生装置，气体的密度确定收集装置分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．碳酸钠和浓盐酸反应速率过快，气体不易收集，且浓盐酸易挥发使二氧化碳中混入氯化氢杂质，所以一般不选用，故 A 不符合题意；
B．因二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，故 B 不符合题意；
C．石灰石与稀硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行，所以不选用，故 C符合题意；
D．实验室制取二氧化碳和利用双氧水制取氧气的装置相同，因为都是固、液反应且不需要加热，故 D 不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据碳酸钠和浓盐酸反应速率过快，气体不易收集及浓盐酸的挥发性分析；
B、根据二氧化碳能溶于水分析；
C、根据利用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳分析；
D、根据制取二氧化碳和双氧水制氧气都可选择固液常温型发生装置分析。
11．【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。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、CO有毒，是一种空气污染物，A说法不符合题意；
B、常温下，碳的化学性质不活泼，B说法不符合题意；
C、CO难溶于水，在室内放一盆水，能防止CO中毒，C说法符合题意；
D、CO2无毒，空气中CO2的增多，会产生温室效应，D说法不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据CO的毒笥分收入
B、根据碳常温化学性质稳定分析；
C、根据CO的难溶性分析；
D、根据二氧化碳对环境的影响分析。
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）H2CO3
（2）自下而上依次熄灭；密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧
（3）变浑浊；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
【解析】【解答】（1）二氧化碳能与水反应生成H2CO3，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试剂变红色；则将集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊试液中观察到试管内液面上升，石蕊试液变红；
（2）二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧，则将一瓶CO2沿烧杯内壁倾倒入装有阶梯蜡烛的烧杯中，观察到蜡烛自下而上依次熄灭；
（3）澄清的石灰水中溶质为氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水，则将澄清的石灰水滴入锥形瓶中，可以观察到澄清的石灰水变浑浊；反应消耗瓶中的CO2，则压强变小，气球变大；反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。
【分析】（1）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试剂变红色。
（2）根据二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧分析。
（3）氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水。
15．【答案】（1）铁架台；集气瓶
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；BD
（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止粉末状固体进入导管；将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃则集满
（4）②
（5）吸收反应产生的SO2；Fe3O4
【解析】【解答】（1）根据图示可以辨认出a为铁架台，b为集气瓶；
（2）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分是碳酸钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；该反应中反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用B为反应的发生装置；二氧化碳的密度比空气大，则适合用向上排空气法收集，装置为D，故制取的组合为BD；
（3）装置A中有酒精灯加热，且药品需要为固体，试管口有一团棉花，则适合用高锰酸钾受热分解制氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；试管口的棉花可以防止粉末状固体进入导管，影响气体的流动；氧气能使带火星的小木条复燃，则用D装置向上排空气法收集时验满的操作为：将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃则集满；
（4）氧气不易溶于水，F装置为正放的万用瓶，且其中装满水，则收集时氧气从②端进入，水从①端排出；
（5）G中的实验为硫在氧气中燃烧，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是大气污染物，二氧化硫能溶于水，则在集气瓶底部放少量的水用于吸收SO2，防止产生污染；
H装置中实验为铁丝在氧气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，化学式为Fe3O4。
【分析】根据实验室制取二氧化碳、氧气的反应原理，反应装置，收集方法，氧气的验满操作，氧气性质实验的注意事项分析。
16．【答案】（1）CO、H2O
（2）白色无水硫酸铜固体变为蓝色
（3）检验废气中是否含有二氧化碳；；收集一氧化碳，防止污染空气
【解析】【解答】[作出猜想]：
某种含碳、氢、氧元素的垃圾完全燃烧，根据根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变可知，生成的气体可能为一氧化碳、二氧化碳、水，由于含有氢元素，所以一定有水生成，可能含有一氧化碳或二氧化碳中的一种或两种，故猜想一：CO2、H2O；
猜想二：CO、H2O；
猜想三：CO2、CO、H2O；
[记录实验现象]：
根据实验结论，可知，燃烧该垃圾产生的废气成分中含有H2O，所以装置A中的实验现象是白色无水硫酸铜固体变为蓝色，说明有水生成；
[交流与解释]：
①装置B中为澄清石灰水，其作用是检验燃烧该垃圾产生的废气成分中是否含有二氧化碳，若澄清石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成，若不浑浊，说明废气中不含有二氧化碳；
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为；
②一氧化碳有毒，为了防止过量的一氧化碳逸出到空气中，污染空气，故在装置E处放置一个气球，用于收集一氧化碳，防止污染空气。
【分析】(1)根据化学反应前后元素种类不变及垃圾含 含碳、氢、氧元素知识分析；
(2)根据 白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色知识分析；
(3)根据二氧化碳检验、CO是有毒气体知识分析。
17．【答案】（1）解：由质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为16g+100g-111.6g=4.4g
（2）解：设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x，
x=10g
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数＝
答：鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为62.5%。
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律，装置内减少的质量即为生成二氧化碳的质量；
（2）根据CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑计算。
