《碳和碳的氧化物》单元测试（培优提升）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共40分)
1．(本题2分)下列说法正确的是
A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的
C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质
【答案】D
【详解】
A、一种元素可能形成几种单质，如氧气、臭氧，故原说法错误；
B、由碳元素形成的单质不一定都是黑色的，如金刚石是无色透明的，故原说法错误；
C、同种元素组成的不同种单质化学性质相同，物理性质不同，故原说法错误；
D、一种元素可能形成几种单质，如石墨、金刚石，故原说法正确。
故选D
2．(本题2分)下列说法错误的是
A．C60是由碳元素组成的 B．石墨是由碳原子构成的
C．金刚石可用来裁玻璃、切割大理石 D．单质碳的化学性质不活泼杨sir化学，侵权必究
【答案】D
【详解】
A、由化学式可知，C60是由碳元素组成的，选项正确；
B、石墨是由碳原子构成的单质，选项正确；
C、金刚石是天然物质中硬度最大的物质，可用来裁玻璃、切割大理石等，选项正确；
D、单质碳在常温下化学性质不活泼，在点燃或高温条件下单质碳具有可燃性和还原性，选项错误；
故选D。
3．(本题2分) 物质的性质决定用途。下列因果关系不成立的是
A．因为金刚石硬度大，所以可用于刻玻璃
B．因为氧气能助燃，所以可用作燃料
C．因为红磷燃烧产生大量白烟，所以可用于制作烟幕弹
D．因为氮气化学性质稳定，所以可用于食品包装袋内防腐
【答案】B
【详解】
A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，不符合题意；
B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，符合题意；
C、红磷燃烧，产生大量白烟，可用于制作烟幕弹，不符合题意；
D、氮气化学性质稳定，且无毒，可填充于食品包装中，用于防腐，不符合题意。
故选B。
4．(本题2分) 金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是
A．原子种类不同 B．原子大小不同 C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
【答案】C
【详解】
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同，故选C。
5．(本题2分)冬季户外演出时，演员们经常身穿轻薄的石墨烯发热服。此发热服通过USB接口充电后，可让演员在﹣20℃的环境中工作4小时。其中，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，导电能力比银更强。下列关于石墨烯说法错误的是
A．能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头杨sir化学，侵权必究
B．可用石墨烯制成保险丝
C．石墨烯能够燃烧
D．可用石墨烯制成高压输电线
【答案】B
【分析】
根据题意，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，导电能力比银更强，结合题意进行分析判断。
【详解】
A、石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，则能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头，此选项正确；
B、保险丝一般选择电阻率较大、熔点较低的合金材质，石墨耐高温，不能用石墨烯制成保险丝，此选项错误；
C、碳单质具有可燃性，石墨烯能够燃烧，此选项正确；
D、石墨烯导电能力比银更强，可用石墨烯制成高压输电线，此选项正确。
故选：B。
【点睛】
本题难度不大，理解题意，掌握碳单质的化学性质、物理性质等是正确解答本题的关键。
6．(本题2分)学习化学要正确认识物质的组成、结构和变化。下列说法正确的是
A．钢铁制品锈蚀、CO2制汽水的过程都没有包含化学变化
B．由不同种元素组成的物质一定是化合物
C．金刚石和石墨性质不同，是由于物质中碳原子的排列方式不同
D．石蜡燃烧生成二氧化碳和水，说明石蜡由水和二氧化碳组成杨sir化学，侵权必究
【答案】C
【详解】
A、钢铁制品锈蚀，铁与氧气、水反应生成铁锈，CO2制汽水的过程，二氧化碳与水反应生成碳酸，都包含化学变化，故选项说法错误；
B、由不同种元素组成的纯净物（不是物质）一定是化合物，故选项说法错误；
C、金刚石和石墨这两种物质中碳原子的排列方式是不同的，它们的物理性质有很大差异，故选项说法正确；
D、石蜡在氧气中燃烧成二氧化碳和水，说明石蜡中一定含有的元素有碳和氢，可能含有的元素是氧，故选项说法错误。
故选：C。
7．(本题2分)Fe2O3、CuO的固体混合粉末ag，高温下用C还原（假设生成的气体全部为二氧化碳），得到金属混合物21.60g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生20.00g白色沉淀，则a的值为（ ）
A．24 B．20 C．16 D．28
【答案】D
【详解】
设生成的二氧化碳的质量为x，则
x=8.8g；
通过反应的化学方程式：、，分析可知，二氧化碳中氧元素的质量等于金属氧化物中氧元素的质量，所以金属氧化元素的物中氧元素的质量：，所以金属氧化物的质量为21.60g+6.4g=28g，即a=28。
故选：D。
8．(本题2分)关于C、CO、三种物质有下列说法正确是
A．三种物质都含有碳元素，都具有还原性，都可将氧化铜还原成铜
B．通入紫色石蕊溶液，溶液变红，加热后溶液颜色变成紫色
C．CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
D．构成上二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子
【答案】B
【解析】
【详解】
A、C、CO、CO2三种物质都含有碳元素，C、CO具有还原性，二氧化碳不具有还原性，故选项不正确；
B、CO2通入紫色石蕊溶液，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，溶液变红；加热后，碳酸分解，溶液颜色变成紫色，故选项正确。
C、CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，一氧化碳难溶于水、不能与水反应，在室内放一盆澄清石灰水不能防止CO中毒，故选项不正确；
D、构成上1个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，故选项不正确。
9．(本题2分)下列实验现象说法正确的是
A．碳还原氧化铜：黑色固体变成红色，有刺激性气味的气体生成杨sir化学，侵权必究
B．铁丝在空气中：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热
C．红磷燃烧：产生大量白烟，放出大量热
D．木炭在空气中燃烧：红热现象，产生黄色火焰
【答案】C
【详解】
A、碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜，所以现象是黑色固体变成红色，有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成。错误。
B、铁丝在空气中不能燃烧，错误。
C、红磷燃烧产生大量白烟，放出大量热，正确。
D、木炭在空气中燃烧不会产生黄色火焰，错误。
故选C。
10．(本题2分)甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是
A．甲装置此时容器内右侧气压大于外界大气压
B．此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
C．乙装置N处添加止水夹可用与甲装置具有相同功能
D．甲装置和丙装置具有可控制反应进行或停止功能
【答案】B
【详解】
A、根据图示可知,左侧液面高于右侧液面，说明右侧压强大于外界大气压，故正确，不符合题意；
B、此时甲装置中固体与液体分离，说明止水夹M处于关闭状态，故错误，符合题意；
C、乙装置N处添加止水夹具有甲装置具有的功能，装置内压强增大，固液分离，能使反应随时发生或随时停止，故正确，不符合题意；
D、甲装置可以通过控制止水夹M的关闭和打开,丙装置可以通过粗铜丝控制石灰石与稀盐酸接触或脱离，可以控制反应的发生和停止，故正确，不符合题意。
故选B。
11．(本题2分)用下图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表(不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响)。下列说法错误的是
CO2的体积分数/% 36.3 39.2 43.1 44.3
木炭的燃烧情况 正常燃烧 火焰变小 火焰变小 熄灭
A．采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B．若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C．当O2的体积分数为0时，瓶口的木条才熄灭
D．该实验说明要收集较纯净CO2,需在木条熄灭后再通入一会儿CO2杨sir化学，侵权必究
【答案】C
【详解】
A、采用分液漏斗可以通过控制药品的滴加速率，从而控制反应速率，节约药品，不符合题意；
B、若木条正常燃烧，则二氧化碳的体积分数为36.3%，则空气的体积分数为：1-36.3%=63.7%，则氮气的体积分数为：63.7%×78%≈49.7%，氮气的体积分数最大，不符合题意；
C、当二氧化碳的体积分数为44.3%，木条熄灭，此时空气的体积分数为：1-44.3%=55.7%，氧气的体积分数为：55.7%×21%≈11.7%，不是0，符合题意；
D、木条熄灭时，二氧化碳的体积分数只有44.3%，故要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2，不符合题意。
故选C。
12．(本题2分)下列有关CO2实验的图示中正确的是
A．制取CO2 B．收集CO2
C．验满CO2 D． 检验CO2
【答案】D
【详解】
A.碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸来制取二氧化碳，图示错误；
B.二氧化碳能溶于水，不宜用排水法收集，如果要用排水法收集则要短进长出，图示错误；
C.验满时要把燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，图示错误；
D.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以可用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体，且长进短出，图示正确。
故选：D。
13．(本题2分)化学实验操作中常常有许多“先后”之分，否则就会出现事故或者使实验失败。下列实验操作的先后顺序正确的是
A．检查装置气密性时，先用手紧捂试管，后将导管伸入水中
B．用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取
C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D．排水法收集氧气，先熄灭酒精灯，后移出导气管杨sir化学，侵权必究
【答案】B
【详解】
试题分析：：A、检查装置气密性时，先用手紧捂试管，后将导管伸入水中，则不能明显的冒出气泡，影响判断，故A错； B、用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取，说法正确，故B对； C、加入药品时一般要先固后液，例如本题中如果先加稀盐酸再加大理石可能会是酸液迸溅，而引起事故，故C错； D、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，故D错；故选B．
考点：基本操作
14．(本题2分)实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质中必须考虑的是（ ）
①密度 ②颜色 ③可燃性 ④溶解性 ⑤能否与水反应
A．①②③
B．①④⑤
C．③④⑤
D．②③⑤
【答案】B
【分析】
实验室选择气体收集方法时，是否能选用排水法要考虑气体的溶解性和是否与水反应；是否能选用排空气法要考虑气体的密度比空气大还是小。
【详解】
实验室制取气体收集方法的选择是根据：一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性，化学性质中看它是否与水发生化学反应；难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集；密度比空气大的气体（不能与空气中的成分反应）可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体（不能与空气中的成分反应）可用向下排空气法收集，无需考虑是否具有可燃性、颜色，故选B。
15．(本题2分)如图是同学们设计的储气装置（固定装置已略去），下列说法中不正确的是
A．打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里
B．取用气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出
C．气体被储存在下面的集气瓶里，c导管也必须安装止水夹
D．该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置
【答案】C
【分析】
根据该装置的工作原理来考虑，在通入气体或排出气体时都要通过控制止水夹a、b，来完成操作。如果气体从d进入，打开止水夹ab，在大气压力的作用下，气体可储存在下面的瓶子里；当打开止水夹a、b，靠水的重力即可方便地将气体排出；此装置还可用于固液不加热反应制取气体。
【详解】
A、打开止水夹a、b．气体从d管导入，储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶，这是利用排水集气法来收集气体，故A正确，不符合题意；
B、取用气体时，由于c是与外界通着，打开止水夹a、b，靠水的重力即可方便地将气体排出，故B正确，不符合题意；
C、由于此装置工作原理是通过重力作用，所以c必须是与外界通着，故不需要安装止水夹；故C错误，符合题意；
D、下边瓶中放入石灰石，上边的瓶中放入稀盐酸即能完成实验室制取二氧化碳的发生装置，故D正确，不符合题意；
故选：C。
16．(本题2分)下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ）
A．金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同
B．CO2无毒，空气中的CO2超过正常含量较多时，也不会对人体健康产生任何影响
C．清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定
D．冬天用煤炉火取暖时，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒杨sir化学，侵权必究
【答案】B
【详解】
A、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同导致它们的物理性质有很大差异，说法正确。
B、CO2无毒，但不能供给呼吸，当空气中的CO2超过正常含量时，会对人体健康产生影响，说法错误。
C、清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定，故选项说法正确。
D、因为一氧化碳能溶于水，所以冬天用煤炉火取暖时，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，说法正确；
故选：B。
17．(本题2分)三氧化二碳（C2O3 ）的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法错误的是
A．密度比空气小 B．有毒
C．可以燃烧 D．具有还原性
【答案】A
【详解】
A、由于三氧化二碳（C2O3）的相对分子质量为12×2+16×3=72，72>29，则密度比空气大，故选项说法错误；
B、由于CO具有毒性，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3是一种有毒气体，故选项说法正确；
C、由于CO具有可燃性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有可燃性，在O2中充分燃烧的产物是CO2，故选项说法正确；
D、由于CO具有还原性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有还原性，在一定条件下能还原氧化铁，故选项说法正确。
故选：A。
18．(本题2分)鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行的简便方法是
A．将气体分别通入澄清的石灰水 B．将气体分别通入石蕊溶液
C．试验三种气体在水中的溶解性 D．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
【答案】D
【详解】
A、将气体分别通入澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气和一氧化碳均无明显现象，无法鉴别氧气和一氧化碳，错误；
B、将气体分别通入石蕊试液，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，氧气和一氧化碳无明显现象，错误；
C、三种气体的溶解性不同，但是三种气体在水中溶解度都很小，现象不明显，错误；
D、用燃着的木条分别伸入瓶内，氧气具有助燃性，能使木条燃烧的更旺；一氧化碳具有可燃性，气体燃烧，发出淡蓝色火焰；二氧化碳不燃烧不支持燃烧，木条熄灭，现象不同，可以区分，正确。
故选D。
19．(本题2分)为了除去CO2中混有的少量气体，应该将混合气体
A．通入澄清石灰水中
B．通过灼热的铜粉
C．通入氧气后点燃
D．通过灼热的氧化铜
【答案】D
【详解】
A、通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，一氧化碳和氢氧化钙不反应，反而除去了二氧化碳，不符合题意；
B、通过灼热的铜粉，二氧化碳和一氧化碳均与铜粉不反应，无法除去杂质，不符合题意；
C、通入氧气后点燃，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，不符合题意；
D、通过灼热的氧化铜，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，可除去杂质，符合题意。
故选D。
20．(本题2分)某化学实验小组用如图所示装置验证二氧化碳的相关性质。实验步骤如下：
I、关闭K1和K2，加热c，通入足量二氧化碳，观察现象；
II、一段时间后，打开K2，继续通入足量的二氧化碳，观察现象
Ⅲ、打开K1，通入足量的二氧化碳，观察现象
Ⅳ、停止通入二氧化碳，停止加热。
下列说法中正确的个数有
①步骤I中b、d处纸花均不变色
②步骤Ⅱ中b、d处纸花均变色；
③步骤Ⅲ中烧杯内高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭；杨sir化学，侵权必究
④只通过步骤Ⅱ中的现象可以说明二氧化碳能与水发生反应
⑤只通过步骤Ⅲ中的现象可以说明二氧化碳的密度比空气大
⑥只通过步骤Ⅲ中的现象可以说明通常情况下，二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【详解】
①步骤I中b只是接触二氧化碳，则小花不变红；d处只是接触水，纸花不变色，正确。
②步骤Ⅱ中b先只是接触二氧化碳，则小花不变红；打开K2，b处二氧化碳和水反应产生碳酸，纸花变色；d处只接触水，纸花不变色；错误。
③二氧化碳不燃烧，不支持燃烧；步骤Ⅲ中烧杯内高的蜡烛后熄灭，后接触二氧化碳；低的蜡烛先熄灭，因为先接触二氧化碳；错误。
④步骤Ⅱ中打开K2，b处二氧化碳和水反应产生碳酸，纸花变色；d处只接触水，纸花不变色；但是没有证明二氧化碳单独接触小花；所以要结合步骤I，才能证明二氧化碳能与水发生反应；错误。
⑤只通过步骤Ⅲ中的现象不能说明二氧化碳的密度比空气大，因为下层蜡烛先接触二氧化碳的，所以先熄灭，上层的蜡烛后接触二氧化碳；错误。
⑥只通过步骤Ⅲ中的现象可以说明通常情况下，二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧；正确。
故①⑥正确。选B。
【点睛】
二、填空题(共22分)
21．(本题10分)碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。
根据所学知识回答：
（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为______，常温下碳的化学性质______，（填“活泼”或“不活泼”）。
（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是______，图③单质的名称是______，图④单质的化学式是______。
（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______。
（4）C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式______；______。
【答案】
（1） 4 不活泼
（2） 金刚石 石墨 C60
（3）CCl4
（4）
【详解】
（1）由图可知，碳原子最外层电子数为4，既不容易得到也不容易失去电子，故常温下化学性质不活泼；（2）金刚石碳原子排列为网状结构，石墨为层状结构，C60为足球状。（3）根据约简交叉法可知四氯化碳的化学式为CCl4；（4）2C+O22CO C+CO22CO
22．(本题12分) 某同学以二氧化碳为主题，绘制了如下思维导图，请你回答问题。
（1）写出生活中利用转化⑦的一个例子：_________。
（2）若A为单质，则A可能是_______（填化学式，写出一种即可）。
（3）CO与_________（填一种化合物的化学式）反应可以实现转化④。杨sir化学，侵权必究
（4）写出转化⑤的化学方程式：__________。
【答案】
（1）制作碳酸饮料
（2）C（或O2）
（3）CuO(或Fe2O3)
（4）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【分析】
（1）
二氧化碳和水反应产生碳酸，则生活中可来制作碳酸饮料。
（2）
单质A可以产生二氧化碳和一氧化碳，碳和氧气点燃氧气充足时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳，则A是C或O2。
（3）
CO具有还原性，则CO与CuO(或Fe2O3)反应可以产生二氧化碳。
（4）
二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水：。
三、实验题(共28分)
23．(本题14分)现在下列实验装置，如下图所示。回答问题：
（1）仪器①的名称是______，仪器②的名称是______。
（2）如果用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制氧气，反应方程式为______；可选用的发生装置是______。为了收集到不含空气的氧气，应选择的收集装置是______。杨sir化学，侵权必究
（3）质量分数为3%的医用双氧水在常温下难分解；但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。试写出该反应的化学方程式______，反应类型为______铁锈是该反应的______；反应的发生装置为______。
（4）某学生利用烧杯、球形干燥管和单孔橡皮塞组成制取二氧化碳气体的装置（如图所示）。
①该装置A中应盛放的药品是______，B处应放进______。
②若使正在发生的反应停止，可以通过操作______来实现。
【答案】
（1） 试管 集气瓶
（2） A F
（3） 分解反应 催化剂 B
（4） 稀盐酸 大理石或石灰石 关闭止水夹C或将干燥管从烧杯中提出
【解析】
（1）
仪器①的名称是试管，仪器②的名称是集气瓶。
（2）
氯酸钾和二氧化锰的混合物加热生成氯化钾和氧气，反应方程式为，反应需要加热，为固体和固体加热装置，则可选用的发生装置是A，排水法收集氧气之前，集气瓶中装满水，将空气排出，则为了收集到不含空气的氧气，应选择的收集装置是F。
（3）
质量分数为3%的医用双氧水在常温下难分解；但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。反应为过氧化氢在氧化铁催化作用下生成水和氧气，则反应的化学方程式：，反应符合一变多，则反应类型为分解反应，铁锈可重复使用，是该反应的催化剂；反应在常温下发生，则反应的发生装置为B。
（4）
①碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，该装置可以控制反应的发生和停止，液体放在下面，固体放在干燥管中，则固体A中应盛放的药品是稀盐酸，B处应放进大理石或石灰石。
②若使正在发生的反应停止，需要将固体和液体分离，则可以通过操作关闭止水夹C或将干燥管从烧杯中提出来实现。
24．(本题14分)某校“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式___________；
（2）实验结束时，应___________（填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：杨sir化学，侵权必究
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：___________。
（4）实验前，需检查装置的气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为___________。
（5）请指出上述实验中的一项缺陷___________。
（6）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成___________gCO。
【答案】
（1）
（2）①
（3）D中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊
（4）排出装置中的空气，防止生成的一氧化碳与空气接触发生爆炸
（5）没有处理尾气
（6）由方程式可知16.0g氧化铜最多与1.2g木炭反应
剩余0.24g木炭并产生了4.4g二氧化碳，高温下木炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，
，0.24木炭最多与0.88g二氧化碳反应，所以生成一氧化碳的质量=0.24g+0.88g=1.12g。
【分析】
（1）
高温条件下，C与CuO反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：；
（2）
实验结束时应先撤出导管，防止液体倒吸入试管内，使试管炸裂，故选①；
（3）
已知装置A内有一氧化碳生成，一氧化碳可还原氧化铜，可观察到装置D内黑色固体变红，装置E内澄清石灰水变浑浊；
（4）
先打开K，通入N2一段时间，其作用为排出装置内的空气，防止加热时生成一氧化碳与氧气接触发生爆炸；
（5）
因产物有一氧化碳，有毒会造成空气污染，所以装置确实尾气处理装置；
（6）
1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，结合方程式可计算出木炭过量，过量的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，根据剩余木炭的质量结合方程式计算出可产生一氧化碳的质量。
四、科学探究题(共10分)
25．(本题10分) 某化学兴趣小组在学习了铁的冶炼原理后，他们发现第六单元还学过碳单质也能将铁从氧化物中冶炼出来。小明提出问题：“碳粉与氧化铁反应生成铁的同时还生成了什么？”小梅认为：“当然是二氧化碳。”小强却认为：“也可能是一氧化碳。”小明听了他们的话，若有所思的说：“根据质量守恒定律，你们说的都有道理，不过我倒认为也许两者都有呢！我们不妨通过实验来说明问题吧！”小强、小梅都赞同。下面是他们的实验设计过程，请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。
（1）假设：反应产生的气体可能全部为二氧化碳或一氧化碳，也可能两种气体都有。
（2）查阅资料：新鲜的鸡血加入抗凝剂后再用水稀释，此鸡血遇氧气呈鲜红色，遇二氧化碳呈暗红色，遇一氧化碳呈胭脂红。
（3）设计实验：小明将一定量的氧化铁在隔绝氧气的条件下与碳粉反应，实验装置如图1（他在实验中进行了规范操作和细致的观察）。
（4）现象与结论：如果反应产生的气体全部为一氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体全部为二氧化碳，装置 B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____。写出B 中发生反应的化学方程式：_____。
（5）小梅认为此实验装置有不足之处，你同意小梅的看法吗？_____（填“同意”或“不同意”）若同意，请你对该装置进行改进，具体措施是_____。
（6）小明认为：可以将氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量的碳粉完全反应，通过测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比确定反应产物中气体的成分。他的设计装置如图2：杨sir化学，侵权必究
实验操作步骤及现象如下：
①称取3.2克氧化铁与2克炭粉均匀混合，放入重48.48克的玻璃管中，按上图装置连接；
②通一段时间纯净、干燥的氮气；
③夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24克。
⑤数据处理。根据小明的实验结果，请你帮他计算参加反应的氧元素的质量是_____克，碳元素的质量是_____克。小明通过此实验得出的结论是_____。此实验中第②步操作的目的是_____。
【答案】B中无明显现象，C中鸡血变为胭脂红 B中石灰水变浑浊，C中鸡血变为暗红色 B中石灰水变浑浊，C中鸡血变为胭脂红 同意 添加尾气处理装置 0.48g 0.96g 产物是二氧化碳和一氧化碳的混合物 将空气排出，防止铁遇到空气中氧气被氧化成氧化铁
【分析】
本题考查探究实验。
【详解】
（4）根据题意，新鲜的鸡血加入抗凝剂后再用水稀释，此鸡血遇氧气呈鲜红色，遇二氧化碳呈暗红色，遇一氧化碳呈胭脂红。
若气体全为一氧化碳时，则B中无明显现象，C中鸡血变为胭脂红；
若全部为二氧化碳，则B中石灰水变浑浊，C中鸡血变为暗红色；
若气体既有二氧化碳又有一氧化碳，则B中石灰水变浑浊，C中鸡血变为胭脂红；
B中石灰水和二氧化碳反应，生成碳酸钙和水：；
（5）同意小梅认为此实验装置有不足之处，原因是一氧化碳是有毒气体，需要增加尾气处理装置；
（6）⑤根据质量守恒，气体的质量为：3.2g+2g+48.48g-52.24g=1.44g；根据氧化铁的质量可求得氧化铁中氧元素的质量为，碳元素的质量为气体质量减去氧元素的质量=1.44g-0.96g=0.48g；所以参加反应的碳元素和氧元素的质量比为：0.48g：0.96g=1:2，而二氧化碳中碳氧元素的质量比是3:8，所以碳粉与氧化铁反应的产物是二氧化碳和一氧化碳的混合物；通入氮气的目的是排尽装置内空气，防止空气中的氧气将铁氧化成氧化铁。
【点睛】
本题需要根据质量来计算碳氧元素的质量比，注意化学式的计算。《碳和碳的氧化物》单元测试（培优提升）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共40分)
1．(本题2分)下列说法正确的是
A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的
C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质
2．(本题2分)下列说法错误的是
A．C60是由碳元素组成的 B．石墨是由碳原子构成的
C．金刚石可用来裁玻璃、切割大理石 D．单质碳的化学性质不活泼杨sir化学，侵权必究
3．(本题2分) 物质的性质决定用途。下列因果关系不成立的是
A．因为金刚石硬度大，所以可用于刻玻璃
B．因为氧气能助燃，所以可用作燃料
C．因为红磷燃烧产生大量白烟，所以可用于制作烟幕弹
D．因为氮气化学性质稳定，所以可用于食品包装袋内防腐
4．(本题2分) 金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是
A．原子种类不同 B．原子大小不同 C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
5．(本题2分)冬季户外演出时，演员们经常身穿轻薄的石墨烯发热服。此发热服通过USB接口充电后，可让演员在﹣20℃的环境中工作4小时。其中，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，导电能力比银更强。下列关于石墨烯说法错误的是
A．能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头杨sir化学，侵权必究
B．可用石墨烯制成保险丝
C．石墨烯能够燃烧
D．可用石墨烯制成高压输电线
6．(本题2分)学习化学要正确认识物质的组成、结构和变化。下列说法正确的是
A．钢铁制品锈蚀、CO2制汽水的过程都没有包含化学变化
B．由不同种元素组成的物质一定是化合物
C．金刚石和石墨性质不同，是由于物质中碳原子的排列方式不同
D．石蜡燃烧生成二氧化碳和水，说明石蜡由水和二氧化碳组成杨sir化学，侵权必究
7．(本题2分)Fe2O3、CuO的固体混合粉末ag，高温下用C还原（假设生成的气体全部为二氧化碳），得到金属混合物21.60g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生20.00g白色沉淀，则a的值为（ ）
A．24 B．20 C．16 D．28
8．(本题2分)关于C、CO、三种物质有下列说法正确是
A．三种物质都含有碳元素，都具有还原性，都可将氧化铜还原成铜
B．通入紫色石蕊溶液，溶液变红，加热后溶液颜色变成紫色
C．CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
D．构成上二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子
9．(本题2分)下列实验现象说法正确的是
A．碳还原氧化铜：黑色固体变成红色，有刺激性气味的气体生成杨sir化学，侵权必究
B．铁丝在空气中：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热
C．红磷燃烧：产生大量白烟，放出大量热
D．木炭在空气中燃烧：红热现象，产生黄色火焰
10．(本题2分)甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是
A．甲装置此时容器内右侧气压大于外界大气压
B．此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
C．乙装置N处添加止水夹可用与甲装置具有相同功能
D．甲装置和丙装置具有可控制反应进行或停止功能
11．(本题2分)用下图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表(不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响)。下列说法错误的是
CO2的体积分数/% 36.3 39.2 43.1 44.3
木炭的燃烧情况 正常燃烧 火焰变小 火焰变小 熄灭
A．采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B．若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C．当O2的体积分数为0时，瓶口的木条才熄灭
D．该实验说明要收集较纯净CO2,需在木条熄灭后再通入一会儿CO2杨sir化学，侵权必究
12．(本题2分)下列有关CO2实验的图示中正确的是
A．制取CO2 B．收集CO2
C．验满CO2 D． 检验CO2
13．(本题2分)化学实验操作中常常有许多“先后”之分，否则就会出现事故或者使实验失败。下列实验操作的先后顺序正确的是
A．检查装置气密性时，先用手紧捂试管，后将导管伸入水中
B．用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取
C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D．排水法收集氧气，先熄灭酒精灯，后移出导气管杨sir化学，侵权必究
14．(本题2分)实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质中必须考虑的是（ ）
①密度 ②颜色 ③可燃性 ④溶解性 ⑤能否与水反应
A．①②③
B．①④⑤
C．③④⑤
D．②③⑤
15．(本题2分)如图是同学们设计的储气装置（固定装置已略去），下列说法中不正确的是
A．打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里
B．取用气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出
C．气体被储存在下面的集气瓶里，c导管也必须安装止水夹
D．该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置
16．(本题2分)下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是（ ）
A．金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同
B．CO2无毒，空气中的CO2超过正常含量较多时，也不会对人体健康产生任何影响
C．清明上河图至今图案清晰可见，是因为常温下碳单质的化学性质稳定
D．冬天用煤炉火取暖时，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒杨sir化学，侵权必究
17．(本题2分)三氧化二碳（C2O3 ）的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法错误的是
A．密度比空气小 B．有毒
C．可以燃烧 D．具有还原性
18．(本题2分)鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行的简便方法是
A．将气体分别通入澄清的石灰水 B．将气体分别通入石蕊溶液
C．试验三种气体在水中的溶解性 D．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
19．(本题2分)为了除去CO2中混有的少量气体，应该将混合气体
A．通入澄清石灰水中
B．通过灼热的铜粉
C．通入氧气后点燃
D．通过灼热的氧化铜
20．(本题2分)某化学实验小组用如图所示装置验证二氧化碳的相关性质。实验步骤如下：
I、关闭K1和K2，加热c，通入足量二氧化碳，观察现象；
II、一段时间后，打开K2，继续通入足量的二氧化碳，观察现象
Ⅲ、打开K1，通入足量的二氧化碳，观察现象
Ⅳ、停止通入二氧化碳，停止加热。
下列说法中正确的个数有
①步骤I中b、d处纸花均不变色
②步骤Ⅱ中b、d处纸花均变色；
③步骤Ⅲ中烧杯内高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭；杨sir化学，侵权必究
④只通过步骤Ⅱ中的现象可以说明二氧化碳能与水发生反应
⑤只通过步骤Ⅲ中的现象可以说明二氧化碳的密度比空气大
⑥只通过步骤Ⅲ中的现象可以说明通常情况下，二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧
A．1 B．2 C．3 D．4
二、填空题(共22分)
21．(本题10分)碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。
根据所学知识回答：
（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为______，常温下碳的化学性质______，（填“活泼”或“不活泼”）。
（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是______，图③单质的名称是______，图④单质的化学式是______。
（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______。
（4）C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式______；______。
22．(本题12分) 某同学以二氧化碳为主题，绘制了如下思维导图，请你回答问题。
（1）写出生活中利用转化⑦的一个例子：_________。
（2）若A为单质，则A可能是_______（填化学式，写出一种即可）。
（3）CO与_________（填一种化合物的化学式）反应可以实现转化④。杨sir化学，侵权必究
（4）写出转化⑤的化学方程式：__________。
三、实验题(共28分)
23．(本题14分)现在下列实验装置，如下图所示。回答问题：
（1）仪器①的名称是______，仪器②的名称是______。
（2）如果用氯酸钾和二氧化锰的混合物来制氧气，反应方程式为______；可选用的发生装置是______。为了收集到不含空气的氧气，应选择的收集装置是______。杨sir化学，侵权必究
（3）质量分数为3%的医用双氧水在常温下难分解；但在双氧水溶液中加入铁锈，就会迅速分解，且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。试写出该反应的化学方程式______，反应类型为______铁锈是该反应的______；反应的发生装置为______。
（4）某学生利用烧杯、球形干燥管和单孔橡皮塞组成制取二氧化碳气体的装置（如图所示）。
①该装置A中应盛放的药品是______，B处应放进______。
②若使正在发生的反应停止，可以通过操作______来实现。
24．(本题14分)某校“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式___________；
（2）实验结束时，应___________（填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：杨sir化学，侵权必究
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：___________。
（4）实验前，需检查装置的气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为___________。
（5）请指出上述实验中的一项缺陷___________。
（6）将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成___________gCO。
四、科学探究题(共10分)
25．(本题10分) 某化学兴趣小组在学习了铁的冶炼原理后，他们发现第六单元还学过碳单质也能将铁从氧化物中冶炼出来。小明提出问题：“碳粉与氧化铁反应生成铁的同时还生成了什么？”小梅认为：“当然是二氧化碳。”小强却认为：“也可能是一氧化碳。”小明听了他们的话，若有所思的说：“根据质量守恒定律，你们说的都有道理，不过我倒认为也许两者都有呢！我们不妨通过实验来说明问题吧！”小强、小梅都赞同。下面是他们的实验设计过程，请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。
（1）假设：反应产生的气体可能全部为二氧化碳或一氧化碳，也可能两种气体都有。
（2）查阅资料：新鲜的鸡血加入抗凝剂后再用水稀释，此鸡血遇氧气呈鲜红色，遇二氧化碳呈暗红色，遇一氧化碳呈胭脂红。
（3）设计实验：小明将一定量的氧化铁在隔绝氧气的条件下与碳粉反应，实验装置如图1（他在实验中进行了规范操作和细致的观察）。
（4）现象与结论：如果反应产生的气体全部为一氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体全部为二氧化碳，装置 B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____。写出B 中发生反应的化学方程式：_____。
（5）小梅认为此实验装置有不足之处，你同意小梅的看法吗？_____（填“同意”或“不同意”）若同意，请你对该装置进行改进，具体措施是_____。
（6）小明认为：可以将氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量的碳粉完全反应，通过测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比确定反应产物中气体的成分。他的设计装置如图2：杨sir化学，侵权必究
实验操作步骤及现象如下：
①称取3.2克氧化铁与2克炭粉均匀混合，放入重48.48克的玻璃管中，按上图装置连接；
②通一段时间纯净、干燥的氮气；
③夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；
④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24克。
⑤数据处理。根据小明的实验结果，请你帮他计算参加反应的氧元素的质量是_____克，碳元素的质量是_____克。小明通过此实验得出的结论是_____。此实验中第②步操作的目的是_____。
