第六单元《碳和碳的氧化物》检测题
一、单选题
1．如图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是
A．气体从a端通入，收集氧气
B．气体从b端通入，收集氢气
C．瓶内装满水，气体从b端通入，收集难溶于水的气体
D．在b端接量筒，瓶内装满水，气体从a端通入，测量气体的体积
2．下列关于空气的说法正确的是
A．空气中的氮气约占空气总体积的21%
B．空气中的氧气含量越高，空气的质量就越高
C．200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氮气、氧气和氦、氖等稀有气体组成
D．近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升导致温室效应增强
3．某无色混合气体可能由CH4、H2、CO、CO2中的某几种气体组成。将此混合气体通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，把剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物能使澄清的石灰水变浑浊。则原混合气体的成份是
A．H2和CO
B．H2和CO2
C．CH4和CO2
D．CO和CO2
4．下列对实验现象的描述，错误的是
A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．煤气在空气中燃烧，火焰为淡蓝色，生成刺激性气味的气体
D．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴
5．下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是（ ）
A．干冰可用于人工降雨 B．金刚石用于钻头
C．铜丝可用作导线 D．氧气用于炼钢
6．C60的金属渗入物具有超导性质，下列关于C60的叙述不正确的是（ ）
A．是一种新型的化合物 B．是由碳元素组成的单质
C．C60燃烧时可生产CO2 D．其分子结构与足球相似
7．下列说法中正确的是
A．氧气有助燃性，可用作燃料
B．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C．用燃着的小木条检验人体吸入空气和呼出气体中氧气的含量多少
D．高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，高锰酸钾是氯酸钾分解的催化剂，因为高锰酸钾可以改变了氯酸钾的化学反应速率
8．比较和推理是化学学习中常用的思维方法，下列比较和推理中正确的是
A．原子由质子、中子和电子构成，故所有原子都由这三种粒子构成
B．金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质不同
C．CO2和CO的组成元素相同，所以化学性质也相同
D．Mg原子和Na原子最外层电子都少于4个 ，所以它们都是相对稳定结构
9．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。下列关于PM2.5的说法错误的是
A．燃放烟花爆竹会产生PM2.5
B．PM2.5是造成雾霾天气的“元凶”之一
C．PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
D．PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
10．下列关于物质性质和用途的说法中不正确的是
A．霓虹灯中充入稀有气体，是利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光
B．食品包装袋充氮气防腐，是利用氮气常温下化学性质稳定
C．胶头滴管用过后都应该清洗干净
D．石墨用作电极，是利用石墨优良的导电性能
11．下列涉及学科观点的有关说法不正确的是
A．根据结构观：一氧化碳和二氧化碳化学性质不同是因为两者的分子构成不同
B．根据转化观：一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可相互转化
C．根据微粒观：氯化钠是由氯化钠分子构成的
D．根据守恒观：高锰酸钾加热后固体减少的质量即为产生氧气的质量
12．实验室制取二氧化碳所需的液体药品是
A．稀硫酸 B．稀盐酸 C．浓盐酸 D．澄清石灰水
13．标号为“2B”的铅笔芯中，一定含有的物质是
A．金刚石 B．石墨 C．金属铅 D．氧化铜
14．下列对如图所示各实验的分析不正确的是
A． 甲实验：对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明呼出气体中含有水蒸气
B． 乙实验：燃着的木条熄灭，说明气体X一定是二氧化碳
C． 丙实验：软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水
D． 丁实验：对比木炭在氧气和空气中的燃烧现象，说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
15．下列图像不能正确反映其对应变化关系的是
A B C D
A．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制氧气
B．一定质量的红磷在密闭容器中燃烧
C．加热碳与氧化铜混合物
D．加热高锰酸钾，固体中锰元素的质量分数
二、填空题
16．神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。
(1)常见的碳单质化学性质相似，物理性质差别很大的原因是 。
(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 。
(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。
17．碳的单质和化合物在生活中使用广泛，回答下列问题。
（1）金刚石常常被用来制作玻璃刀和钻头，是利用金刚石 的物理性质，同样是由碳原子构成的石墨在物理性质上与金刚石存在很大差异，原因是 。
（2）CO与CO2都是碳的氧化物，但化学性质不同，原因是 。
（3）碳在空气中燃烧，可能生成一氧化碳或二氧化碳，产物不同的原因是 。
18．二氧化碳的用途：
(1)二氧化碳工业上用于 。
(2)干冰升华吸热，可用于 。
(3)二氧化碳是光合作用的原料可用作 肥料。
(4)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧可用来 等。
(5)二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于 。
三、实验题
19．如图是实验室制取气体的部分装置（部分固定装置已省略），请回答问题：
(1)仪器①②名称是：① ；② 。
(2)实验室既可以制取CO2，又可制取O2的发生和收集装置合为： （在A-E中选）。收集装置的选择是由气体的性质决的。既能用排水法也能用排空气法收集的气体一定具有的性质有 （填字母序号）。
A．难溶于水 B．易溶于水 C．密度与空气不接近 D．不与水反应
(3)若实验室利用过氧化氢溶液制取O2，反应的化学方程式为 ，若用如图装置收氧气，验满的方法是 。
(4)制取氧气后，接着做铁丝在氧气中燃烧实验，如图，试回答下列问题：
①铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
②写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。
③图中集气瓶底装入少量的水，目的是 。
四、计算题
20．实验设计是化学实验的重要环节．请根据下列实验要求回答相关问题：
【活动与探究一】收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体．
方案一：如图1所示
（1）请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 ；
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是 ；
方案二：根据如图2装置所示请回答下列问题：（提示：饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体，部分夹持装置及导管已略去）
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式： ．
（2）CO气体应由 （填“a”或“b”）通入，在C中混合后，由另一导管导出．
（3）装置C中浓硫酸的两点主要作用：
①干燥气体，减少实验误差；② ．
测定某钙片（主要成分CaCO3）中碳酸钙的质量分数，用如图3装置进行如下实验：①取研碎后的钙片4克，倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入过量的稀盐酸，置于电子天平上测出装置总质量．②打开活塞，滴入足量稀盐酸后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量．③整理相关数据如下表
反应前总质量（克） 275.58
反应后总质量（克） 274.92
（1）小明结合表中数据，计算该钙片中碳酸钙的质量分数．（其它成分不与盐酸反应）．
（2）该实验中，如果装置中不加固态干燥剂（干燥剂的作用：吸水但不吸二氧化碳），则最终所算得钙片中碳酸钙的质量将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）．
21．将一定量的CO2和CO混合气体先通过足量的澄清石灰水，得到10g白色沉淀；将剩余气体干燥，再通过足量的灼热氧化铜，充分反应后，测得固体的质量减少了3.2g．则原混合气体中氧元素的质量分数为 。
参考答案：
1．D
【分析】如果本装置内是空气，如果气体的密度比空气的密度大，气体从a端通入；如果气体的密度比空气的密度小，气体从b端通入；装置内加入不同的药品，可以进行检验、除杂等；如果瓶内装满水，可以收集气体或测量气体的体积，气体应从b端通入，a端接量筒。
【详解】A、氧气的密度略大于空气的密度，所以收集氧气，气体从a端通入，正确；
B、氢气的密度比空气小，所以收集氢气，气体从b端通入，正确；
C、可用排水法收集难溶于水的气体，收集时气体从b端通入，正确；
D、气体的密度小于水的密度，在b端接量筒，瓶内装满水，水不能被排出，不能测量气体的体积。所以错误。
故选D。
【点睛】该装置有多种用途，在考虑其用途时，要结合物质的性质细心分析，用图示洗气和检验气体时，导管应“长进短出”。
2．D
【详解】A、空气中的氮气约占空气总体积的21%错误，氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误；
B、空气中的氧气含量越高，空气的质量就越高错误，故选项错误；
C、200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氢气、氧气和氮、氖等稀有气体组成错误，拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成的结论，故选项错误；
D、近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升导致温室效应增强正确，故选项正确。
故选D。
3．A
【详解】二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；将此混合气体通过过量的澄清石水，未见变浑浊，说明原混合气体中没有二氧化碳气体；剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物能使澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳气体，那么原气体中存在含有碳元素的可燃气体甲烷或一氧化碳或甲烷和一氧化碳，但是不能判断氢气的存在；根据以上分析A正确；
故选A 。
4．C
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热，实验现象的描述正确，不符合题意；
B、镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体，实验现象的描述正确，不符合题意；
C、煤气主要成分是一氧化碳，在空气中燃烧生成二氧化碳，不会生成刺激性气味的气体，实验现象的描述错误，符合题意；
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，水蒸气遇冷液化。在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴，实验现象的描述正确，不符合题意。
故选：C。
5．D
【详解】A、干冰可用于人工降雨是利用干冰吸热升华，属于物理性质；故选项错误；
B、金刚石用于钻头是利用金刚石的硬度大，属于物理性质；故选项错误；
C、铜丝可用作导线是利用铜的导电性，属于物理性质；故选项错误；
D、氧气用于炼钢是利用氧气的氧化性，将生铁中的碳氧化成二氧化碳，属于化学性质；故选项正确；
故选D。
6．A
【详解】A、化合物是由不同元素组成的纯净物，C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，故A错误；
B、该物质是由一种元素组成的纯净物，所以属于单质，故B正确；
C、它是由碳元素组成，在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳，故C正确；
D、C60俗称足球烯，其结构与足球相似，故D正确；
故选A。
7．C
【详解】A.氧气有助燃性，但不能燃烧，不可用作燃料，错误；
B.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，需要点燃，剧烈燃烧，错误；
C.呼出气体中氧气被消耗，氮气的含量最高，不燃烧，不支持燃烧，呼出气体中木条熄灭；吸入空中氧气含量不变，小木条正常燃烧，则能用燃着的小木条检验人体吸入空气和呼出气体中氧气的含量多少，正确；
D.高锰酸钾和氯酸钾混合加热制氧气，高锰酸钾分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，改变了氯酸钾的化学反应速率，错误。
故选C。
8．B
【详解】A、不是所有的原子都含有中子，如氢原子，A错误；
B、金刚石和石墨物理性质差异大的原因是构成它们的碳原子排列方式不同，B正确；
C、CO2和CO的组成元素虽然相同，但分子构成不同，因此化学性质不同，C错误；
D、Mg原子和Na原子最外层电子都少于4个，都容易失去，形成稳定结构，但原子不是稳定结构，D错误。
故选B。
9．C
【详解】A、燃放烟花爆竹有粉尘产生，会产生PM2.5。正确。
B、PM2.5是造成雾霾天气的“元凶”之一，正确。
C、PM2.5的颗粒大小比分子大的多。错误。
D、PM2.5专用口罩使用了活性炭，活性炭疏松多孔有吸附性，可以吸附小颗粒物，正确。
故选C。
10．C
【详解】A、霓虹灯中充入稀有气体，是利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光，正确；
B、食品包装袋袋充氮气防腐，是利用氮气常温下化学性质稳定，正确；
C、滴瓶上的滴管不能用水清洗，错误；
D、石墨用作电极，是利用石墨优良的导电性能，正确；
故选C。
11．C
【详解】A、一氧化碳和二氧化碳化学性质不同，是因为两者的分子结构不同，说法正确；
B、一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以互相转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，说法正确；
C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由钠离子和氯离子构成，说法错误；
D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾加热后固体减少的质量即为产生氧气的质量，说法正确。
故选C。
12．B
【详解】A、首先在选择酸时应该采用稀盐酸，注意实验室通常不用稀硫酸和大理石制取二氧化碳，是因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成一种微溶于水的CaSO4，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进一步进行，故A错误；
B、实验室制取干燥的二氧化碳使用稀盐酸和大理石做为反应物来制取二氧化碳，故B正确；
C、浓盐酸易挥发，使收集的二氧化碳不纯，故C错误；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳气体，故D错误；
故选：B。
13．B
【详解】石墨很软，在纸上划过有痕迹，可用于制铅笔芯，故选B
14．B
【详解】A、水蒸气遇冷凝结成水雾，对着玻璃片哈气，玻璃片上出现水雾，说明呼出气体中含有水蒸气含量多，故选项所示实验分析正确；
B、燃着的木条熄灭，气体X不一定是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故选项所示实验分析不正确；
C、图中实验，软塑料瓶变瘪，说明CO2能溶于水，故选项所示实验分析正确；
D、氧气具有助燃性，木炭在纯氧中比在空气中燃烧剧烈，说明木炭燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，故选项所示实验分析正确。
故选B。
15．C
【详解】A、 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，有无催化剂只是改变化学反应的速率，不影响生成氧气的量，所以最终生成氧气的质量应该相等，故A选项图像能正确反映对应关系；
B、由质量守恒定律的定义可知，反应前后物质总质量不发生改变，此反应在密闭容器中进行，无其他物质的进入或散失，故物质总质量不会改变，故B选项图像能正确反映对应关系；
C、碳和氧化铜在高温下反应生成二氧化碳气体和铜单质，所以加热木炭和氧化铜的混合物，固体质量会减少，但不会为0，故C选项图像不能正确反映对应关系；
D、加热高锰酸钾制备氧气，由于刚开始温度还未达到高锰酸钾分解的温度，反应没有发生，此时固体中锰元素的质量分数没变，当反应发生后，锰元素仍保留在固体中，所以固体中锰元素质量不变，但固体的质量较反应前有所减少 ， 所以锰元素的质量分数首先是增大 ， 待高锰酸钾完全反应后保持不变 ， 故D选项图像能正确反映对应关系。
故选C。
【点睛】本题为图像题，这样的题型往往每个选项考查不同的知识点，在解题时结合不同的实验与图像的横纵坐标所表示的意义及图像的起点、拐点和终点进行认真分析解答。
16．(1)碳原子排列方式不同
(2) 碳的固体小颗粒 化学性质稳定
(3)水分子
【详解】（1）碳单质的物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同；
（2）墨的制作提到：凡墨，烧烟凝质而为之，“烟”最可能是碳不完全燃烧产成的炭黑，即碳的固体小颗粒；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化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应；
（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，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，该滤膜允许水分子通过，金属离子不能通过。
17． 硬度大 碳原子的排列方式不同 分子构成不同 反应物氧气的量不同
【详解】（1）金刚石常常被用来制作玻璃刀和钻头，是利用金刚石硬度大的物理性质；
同样是由碳原子构成的石墨在物理性质上与金刚石存在很大差异，原因是碳原子的排列方式不同；
（2）CO与CO2都是碳的氧化物，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，由于分子构成不同，化学性质不同；
（3）氧气充足时，碳燃烧生成二氧化碳，氧气不充足时，碳不完全燃烧生成一氧化碳，故产物不同的原因是反应物氧气的量不同。
18．(1)化工原料
(2)制冷剂或人工降雨
(3)气体
(4)灭火
(5)制作碳酸饮料
【详解】（1）二氧化碳能与碱反应，工业上用于化工原料；
（2）干冰升华吸热，可用于人工降雨，制冷剂等；
（3）二氧化碳是光合作用的原料，能够促进植物的光合作用，可用作气体肥料；
（4）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧可用来灭火；
（5）二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制作碳酸饮料。
19．(1) 锥形瓶 分液漏斗
(2) BD AC
(3) 将带火星的木条放在d管口，若复燃则集满
(4) 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，同时放出大量的热 防止生成的熔融物溅落，炸裂瓶底
【详解】（1）根据仪器的形状可知，仪器①名称是锥形瓶，仪器②名称是分液漏斗。
（2）实验室制取二氧化碳和氧气的反应均可采用固体与液体在常温条件下反应生成气体，发生装置均选择固液常温发生装置，即装置B，二氧化碳与氧气的密度都比空气的密度答，所以收集二氧化碳与氧气均可选择向上排空气法，即装置D，故选BD。
难溶于水的气体能用排水法收集，密度与空气不接近的气体能用排空气法收集，所以既能用排水法也能用排空气法收集的气体一定具有的性质有难溶于水、密度与空气不接近。故选AC。
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：，氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，所以用该装置收集氧气时，氧气应该从c进d出，若d口出来的是氧气，则收集满，所以验满的方法是将带火星的木条放在d管口，若复燃则集满。
（4）①铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，同时放出大量的热。
②铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式。
③进行铁丝燃烧实验时，集气瓶底装入少量的水可以防止生成的熔融物溅落，炸裂瓶底。
20． CuO+COCu+CO2 一氧化碳过量，同时反应生成二氧化碳 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ b 通过观察两种气体的气泡数量可以判断两种气体的体积比 偏大
【详解】方案一：（1）硬质玻璃管中，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CuO+COCu+CO2；
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是一氧化碳过量，同时反应生成二氧化碳；
方案二：（1）装置A中，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）CO气体应由b通入，在C中混合后，由另一导管导出；
（3）装置C中浓硫酸的两点主要作用：①干燥气体，减少实验误差；②通过观察两种气体的气泡数量可以判断两种气体的体积比；
（2）该实验中，如果装置中不加固态干燥剂，则二氧化碳逸出过程中带出部分水蒸气，会导致计算出的二氧化碳质量偏大，从而导致最终所算得钙片中碳酸钙的质量偏大。
21．64%
【详解】得到10g的沉淀，说明有10g的碳酸钙，设二氧化碳的质量为x；
x=4.4g
二氧化碳的质量为4.4g，其中氧元素的质量为：
根据一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，固体减少的质量即为氧元素的质量，设一氧化碳的质量为y
y=5.6g
一氧化碳中氧元素的质量为
原气体的总质量为：4.4g+5.6g=10g
氧元素的质量为：3.2g+3.2g=6.4g
原混合气体中氧元素的质量分数为
