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．焦炭 B．石墨 C．活性炭 D．金刚石
2．“碳海绵”是已知最轻的固体材料（如图），由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法错误的是（ ）
A．具有吸附性 B．不可与氧气反应
C．可重复使用 D．可处理海上石油泄漏
3．在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是（ ）
A．加入药品 B．收集气体
C．检查装置气性 D．验满
4．某无毒气体的密度是空气的2.5倍，且不溶于水，该气体的收集方法是（ ）
①向上排空气法 ②向下排空气法 ③排水法
A．① B．② C．①③ D．②③
5．“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源，从而减少二氧化碳排放的生活方式。下列不符合“低碳生活”做法的是（ ）
A．用布袋代替一次性塑料袋 B．大力发展清洁能源，减少燃煤利用
C．推广使用节能灯泡 D．推广使用一次性筷子
6．下列气体中，参与植物光合作用的是（ ）
A． B． C． D．
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．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（ ）
A．活性炭可用于净水，所以碳单质都能用于净水
B．稀有气体的原子都属于相对稳定结构，所以属于相对稳定结构的微观粒子一定是稀有气体的原子
C．单质只含一种元素，所以只含一种元素的纯净物是单质
D．石蜡充分燃烧生成CO2和H2O，所以石蜡中一定含有C，H，O三种元素
9．下列有关实验室制取、检验氧气和二氧化碳的说法正确的是（ ）
A．检验两种气体的方法相同 B．用排空气法收集时，可采用相同的验满方法
C．不能使用相同的收集方法 D．不能使用相同的发生装置
10．下列说法正确的是( )
A．进入深洞，燃着的火把熄灭后继续前进
B．过滤后滤液仍然浑浊，可能是滤纸没有紧贴漏斗内壁
C．“二氧化碳制取”实验中，洗净后的试管，放置时应管口向下，并倒扣在试管架上
D．“空气中氧气体积分数测定”实验中，点燃的红磷缓慢的伸入装有空气的集气瓶
11．下列说法，其中正确的是（ ）
A．在室内放一盆水可以有效防止煤气（一氧化碳）中毒
B．测量空气中氧气含量实验，若红磷不足会导致测量结果偏小
C．热胀冷缩是因为分子大小随温度改变而改变
D．澄海区位于南海之滨，水资源丰富，无需节约用水
12．对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是
A．危害：CO2会导致空气污染；CO会引起中毒
B．性质：CO2、CO都有可燃性
C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨
D．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
二、科普阅读题
13．北京冬奥会计划2月4日-20日在北京举行。8年前平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”惊艳世界，演员们穿着的轻便防寒服是用“石墨烯”制成的。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料（如图甲）。英国两位物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚l毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
石墨烯的结构特点决定了其具有簿且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定等特性。根据其层数不同，石墨烯一般可以分成单层石墨烯、双层石墨烯、三层石墨烯和多层石墨烯。层数不同，石墨烯的性能也不同，如图乙所示。
通过石墨烯与氢气发生化学反应可得到石墨烷，其中所有的碳原子形成六角网络结构，氢原子以交替形式从石墨烯平面的两端与碳原子相连，石墨烷表现出半导体性质。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
依据文章内容回答下列问题。
（1）石墨烯是 (填“单质”或“化合物”)。
（2）物质的结构决定其性质，石墨烯是一种由碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，所以石墨烯具有 等特性(至少写一条)。
（3）由图乙可知，导热性最差的是 层石墨烯(填数字)。
（4）由石墨烯制成的石墨烷由 种元素组成。
（5）金刚石、石墨烯和C60的化学性质相似，物理性质却有很大的差异。其原因是____（填序号）。
A．构成它们的原子大小不同
B．金刚石、石墨烯和C60由不同原子构成
C．构成它们的原子数目不同
D．金刚石、石墨烯和C60里碳原子的排列方式不同
三、综合题
14．如下图是实验室制取气体的常用装置。
（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
（2）C装置与B装置相比，其主要优点是什么？
（3）如果采用G装置用排水法收集氧气，应如何操作？
四、实验探究题
15．下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
请回答下列问题：
（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管 （选填“b”或“c”）相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是 。
（2）将A、B装置连接，观察到的现象是 ，可验证二氧化碳的性质是 。
（3）将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为： 。
（4）用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象时 ，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质 ，化学性质 ， 。
五、计算题
16．用化学方程式计算:实验室用碳还原氧化铜，充分反应后将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水增重了8.8g，求:生成铜的质量是多少g
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、焦炭较软，不符合题意；
B、石墨是最软的矿物之一，不符合题意；
C、活性炭较软，不符合题意；
D、天然存在的最硬的物质是金刚石，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据金刚石是天然存在的最硬的物质分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、根据题干信息，“碳海绵”由碳元素组成，具有多孔结构，有很强的吸附能力（不吸水），所以具有吸附性，不符合题意；
B、“碳海绵”由碳元素组成，在氧气中能够燃烧，产物可能为生成一氧化碳和二氧化碳，符合题意；
C、根据题干信息，将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，可知碳海绵可重复使用，不符合题意；
D、由题意，它对石油有很强的吸附能力（不吸水），所以可处理海上石油泄漏，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】碳海绵属于碳单质的一种，高温时碳可以在氧气中燃烧
3．【答案】D
【解析】【解答】A、取用液体药品时：试剂瓶瓶口紧挨试管口，能防止液体流出；标签向着手心，能防止液体流出腐蚀标签；瓶塞倒放桌面上，能防止污染瓶塞，污染药品，不符合题意；
B、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故导气管要伸入集气瓶底部，不符合题意；
C、检查装置的气密性：导管放入水中，用手紧握试管，试管内的气体受热膨胀，气压增大，若装置气密性良好，导管口有气泡冒出，不符合题意；
D、二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，二氧化碳气体验满时，要把燃着的木条放在瓶口，不能放在集气瓶内部，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据倾倒液体的方法分析
B.根据二氧化碳的密度大于空气密度分析
C.根据检查装置气密性的方法分析
D.根据验满时在瓶口分析
4．【答案】C
【解析】【解答】无毒气体的密度是空气的2.5倍，则密度比空气大，用向上排空气法收集，且不溶于水，用排水法收集，
故答案为：C。
【分析】气体收集方法：密度比空气大，用向上排空气法收集，且不溶于水，用排水法收集。
5．【答案】D
【解析】【解答】A. 用布袋代替一次性塑料袋能减少白色污染，减少制造塑料袋所需的资源、能源、二氧化碳的排放，故不符合题意；
B. 大力发展清洁能源，减少燃煤利用，减少二氧化碳排放，故不符合题意；
C. 使用节能灯泡，能节约电能，减少了二氧化碳的排放，故不符合题意；
D. 推广使用一次性筷子，增加制造筷子所需的资源、能源、二氧化碳的排放，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据减少二氧化碳排放的措施分析。
6．【答案】B
【解析】【解答】植物进行光合作用的过程是二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气，
故答案为：B。
【分析】根据植物进行光合作用的过程是二氧化碳和水生成葡萄糖和氧气分析。
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】C
【解析】【解答】A. 活性炭疏松多孔，具有吸附性可以吸附水中的颜色和气味，但不是碳单质都能用于净水，例如焦炭、炭黑没有吸附性不能用于净水，故不符合题意；
B. 稀有气体的原子都属于相对稳定结构是正确的，但属于相对稳定结构的微观粒子不一定是稀有气体的原子，例如金属原子失去电子也会变为稳定结构，非金属原子得到电子也会变为稳定结构，故不符合题意；
C. 单质的定义是有一种元素组成的纯净物；所以单质只含一种元素，只含一种元素的纯净物是单质，故符合题意；
D. 石蜡燃烧是石蜡与氧气在点燃的条件下反应生成CO2和H2O，根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，所以石蜡中一定含有C、H两种元素，可能含有氧元素，故不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、活性炭具有疏松多孔结构，具有吸附性。
B、稀有气体的原子都属于相对稳定结构。
C、根据单质的定义分析。
D、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变分析。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、氧气具有助燃性能使带火星的木条复燃，二氧化碳能使石灰水变浑浊，因此检验两种气体的方法不同，选项不符合题意；
B、用排空气法收集时，可采用相同的验满方法即将燃着的木条放到集气瓶口，若木条燃烧更旺则说明氧气已满；若木条熄灭则说明二氧化碳已满，符合题意；
C、氧气密度比空气略大，二氧化碳密度比空气大，因此都可采用向上排空气法收集，选项不符合题意；
D、制取氧气可选用过氧化氢溶液和二氧化锰混合，制取二氧化碳采用大理石或石灰石与稀盐酸反应，则都可采用固液常温型发生装置，选项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据氧气和二氧化碳的验证方法分析；
B、根据用向上排空气法收集时，都可利用燃着木条验满分析；
C、根据氧气和二氧化碳都可用向上排空气法收集分析；
D、根据氧气和二氧化碳都可用固液常温型发生装置分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 进入深洞，燃着的火把熄灭，说明二氧化碳的含量较高，不能继续前进，故A不符合题意；
B. 滤纸没有紧贴漏斗内壁，使过滤速度慢，不会使滤液浑浊，故B不符合题意；
C. “二氧化碳制取”实验中，洗净后的试管，放置时应管口向下，并倒扣在试管架上，故C符合题意；
D. “空气中氧气体积分数测定”实验中，点燃的红磷应快速伸入装有空气的集气瓶中，以防集气瓶中的气体受热膨胀逸出，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、进入深洞，燃着的火把熄灭，说明二氧化碳的含量较高。
B、根据滤纸操作的注意事项分析。
C、洗净后的试管，放置时应管口向下，并倒扣在试管架上。
D、根据“空气中氧气体积分数测定”实验操作的注意事项分析。
11．【答案】B
【解析】【解答】A. 一氧化碳难溶于水，在室内放一盆水不能有效防止煤气中毒，故不符合题意；
B. 测量空气中氧气含量实验时，若红磷量不足，不能将装置内氧气耗尽，会导致实验结果偏小，故符合题意；
C. 热胀冷缩，是因为分子之间的间隔随温度的改变而改变，分子的大小不变，故不符合题意；
D. 澄海区位于南海之滨，水资源丰富，但是淡水资源有限，需节约用水，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据一氧化碳难溶于水分析。
B、根据测量空气中氧气含量实验的注意事项分析。
C、热胀冷缩，是因为分子之间的间隔随温度的改变而改变。
D、根据淡水资源有限分析。
12．【答案】D
【解析】【解答】A. CO2是空气的成分之一，不会导致空气污染；一氧化碳与血液中的血红蛋白结合，就不能与氧结合，导致人体缺氧而中毒，CO会引起中毒，故A不符合题意；
B. 二氧化碳不具有可燃性，一氧化碳具有可燃性，说法不符合题意，故B不符合题意；
C. 二氧化碳可用于灭火，二氧化碳制成干冰后可用于人工降雨，故C不符合题意；
D. 由化学式可知：二氧化碳和一氧化碳均由碳元素和氧元素组成，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据二氧化碳、一氧化碳的性质分析。
13．【答案】（1）单质
（2）具有簿且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定以及优异的光学、电学、力学特性等特性
（3）3
（4）2
（5）D
【解析】【解答】（1）石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质；
（2）由题干信息可知，石墨烯的结构特点决定了其具有簿且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定以及优异的光学、电学、力学特性等特性；
（3）由图乙可知，导热性最差的是3层石墨烯；
（4）通过石墨烯与氢气发生化学反应可得到石墨烷，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H元素，故由石墨烯制成的石墨烷由C、H两种元素组成；
（5）金刚石和石墨烯均由碳原子构成，C60由C60分子构成，C60分子由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同， 故物理性质差异很大。
故答案为：D。
【分析】（1）根据由同种元素组成的纯净物为单质分析；
（2）根据石墨烯具有簿且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定以及优异的光学、电学、力学特性等特性分析；
（3）根据图示中石墨烯层数与导电性的关系分析；
（4）根据石墨烷是由石墨烯与氢气发生化学反应得到的分析；
（5）根据金刚石和石墨烯、C60碳原子的排列方式不同分析。
14．【答案】（1）
（2）可以随时控制反应的发生和停止
（3）先将 G装置装满水，气体从 c管导入
【解析】【解答】（1）实验室用石灰石或大理石与稀盐酸制取二氧化碳，其主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为；
（2）对于C装置，当打开止水夹时，长颈漏斗内液体进入试管，使试管内液面上升到多孔隔板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭止水夹时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到多孔隔板以下，使反应物相互分离，反应停止，故C装置与B装置相比，其主要优点是可随时控制反应的发生和停止；
（3）由于氧气不易溶于水，密度比水小，所以采用G装置用排水法收集氧气的操作是：先将G装置装满水，气体从短管c管导入。
【分析】（1）根据实验室用石灰石或大理石与稀盐酸制取二氧化碳分析；
（2）根据能控制药品接触与分离的装置可控制反应发生和停止分析；
（3）根据氧气不易溶于水密度比空气小分析。
15．【答案】（1）c；用燃着的木条靠近E瓶b导管口，木条火焰熄灭
（2）溶液由紫色变为红色；二氧化碳能与水反应
（3）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（4）燃着的蜡烛由下至上依次熄灭；密度比空气大；不能燃烧；不支持燃烧
【解析】【解答】（1）由于二氧化碳的密度比空气大，能溶于水；所以可用向上排空气法收集，不用排水法收集。利用E装置收集二氧化碳时，应将导管a与c相连。
二氧化碳的验满方法：将燃着的木条放在E瓶b端管口。如木条熄灭，说明二氧化碳已收集满；反之二氧化碳未收集满。
（2）装置A中大理石（主要成分CaCO3）可与稀盐酸反应生成二氧化碳气体。气体进入B中，二氧化碳可与水反应生成碳酸。碳酸呈酸性，从而使紫色石蕊由紫色变为红色。
（3）将AC连接，即将二氧化碳气体通往澄清石灰水[主要成分为Ca（OH）2]中。二者反应可生成碳酸钙和水。反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（4）将二氧化碳气体倒入D中，由于二氧化碳具有不支持燃烧也不燃烧的化学性质，可使蜡烛熄灭；因为二氧化碳具有密度比空气大的物理性质，因此蜡烛会由下至上熄灭。
【分析】（1）根据二氧化碳的密度比空气的密度大应从长管进气及二氧化碳的验满方法分析；
（2）根据二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳能使石蕊溶液变红分析；
（3）根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水分析；
（4）根据二氧化碳密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧分析。
16．【答案】解：有题意可知，石灰水增重的质量即二氧化碳的质量为8.8g，设生成的铜的质量为x，
x=25.6g，
答：生成铜的质量是25.6g。
【解析】【分析】先设未知数，正确写出碳与氧化铜反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是二氧化碳的质量，未知量是生成铜的质量；列比例式计算。
