2022年人教版九年级化学上册第六单元 碳和碳的氧化物同步测评练习题(含答案详解)

九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物同步测评
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图装置若用来收集气体，要求该气体
A．相对分子质量小于29 B．密度和空气密度相差较大
C．不溶于水D．对空气无污染
2、下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A．A B．B C．C D．D
3、区别空气､氧气､氮气最好的方法是
A．燃着的木条B．带火星的木条C．澄清石灰水D．比较密度
4、下列实验操作不正确的是
A．过滤食盐水B．CO2的验满
C．检查装置气密性D．液体的加热
5、如图所示实验中得出的结论不正确的是
A．①：下方燃着的小木条先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大B．②：抽掉玻璃板后，两瓶中气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
C．③：点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛复燃，说明白烟是石蜡的固体小颗粒D．④：粉状的碳酸钙反应更快，说明接触面积越大反应越快
6、净水时，活性炭的作用是
A．沉降B．蒸馏C．消毒D．吸附
7、下列物质的性质和用途对应的是
A．氮气难溶于水，用作保护气B．氧化镁是白色固体，用作耐火材料
C．氦气密度小于空气，用于填充飞艇D．一氧化碳具有可燃性，用于冶金工业
8、下列对化学基本观念的认识错误的是
A．分类观：冰水混合物、干冰都属于纯净物
B．守恒观：10g氢气与10g氧气充分反应后，一定生成20g水
C．转化观：CO和CO2在一定条件下，可以相互转化
D．结构观：金刚石、石墨、C60物理性质差异大，是因为碳原子的排列方式不同
9、下列有关碳和碳的化合物说法错误的是
A．金刚石、C60是由碳元素组成的单质B．用石墨制取金刚石，发生的是化学变化
C．CO2与CO的组成元素相同，化学性质也相同 D．在一定条件下，CO2与C可以相互转化
10、鉴别与除杂是化学实验的重要内容，下列设计的方案不能达到实验目的是
A．鉴别蒸馏水和MgCl2溶液—加入肥皂水振荡，观察产生泡沫情况
B．除去CO2中混有的少量CO—通入过量氧气，点燃
C．除去氮气中混有的少量氧气—将混合气体缓慢通过灼热的铜网
D．鉴别水和过氧化氢溶液两种液体—加二氧化锰，观察产生气泡情况
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图的“二维价类图”可有效帮助我们建立物质之间的联系，高效进行化学学习。

（1）C60分子中碳元素的化合价是_____价。

（2）保持M物质化学性质的最小微粒是_____（填符号）,实验室常用澄清的石灰水来检验M物质的存在，其现象是澄清的石灰水_____。

（3）碳的单质燃烧，氧气不足时，生成物质N，写出反应的化学方程式_____，物质N燃烧生成物质M，由此可见，含碳物质的不完全燃烧，不但会产生污染，而且会造成能源浪费。

2、“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。

请对下面宏观事实进行微观解释。

（1）石墨、金刚石的物理性质不同：___。

（2）喷洒75%的乙醇杀灭新冠病毒时闻到特殊气味：___。

3、“碳中和”是最新的环保理念，是指通过计算单位或个人二氧化碳的排放总量，采用物理或化学方法把这些二氧化碳吸收掉，以达到环保的目的。

请用所学化学知识和“碳中和”理念回答下列问题：
（1）目前长沙市居民家庭所用化石燃料主要是天然气，天然气的主要成分的化学式为：____。

（2）为了降低空气中二氧化碳含量，实现“碳中和”环保理念，可通过加压的方法将二氧化碳通入海水中，但这样会使海水的酸性________(填“增强”或“减弱”)。

（3）结合实际，举例说明有利于“碳中和”的方法：_____(填一种即可)。

4、运用所学知识回答问题
（1）碳单质是初中化学的重要物质之一、图中①、②、③对应三种碳的单质，请你根据所学知识回答下列问题：
①②③分别为金刚石、石墨和C60的结构示意图，金刚石是自然界中硬度最大的物质，通常用来___，而石墨具有导电性，通常用来作______，石墨在一定条件下转化为金刚石是_____变化(填“物理”或者“化学”)。

（2）X、Y、乙是初中化学常见的物质，它们之间有如图所示的转化关系，X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体，请回答下列问题。

①写出Z的化学式________。

②写出Y→X反应的化学方程式_______。

（3）甲和乙在催化剂、高温高压条件下反应生成丙，三种物的微观结构示意图如图所示，该反应的化学方程式：________。

5、国家速滑馆“冰丝带”等冰上场馆，将采用CO2制冰技术，可实现CO2循环利用。

（1）固体二氧化碳俗称______，能用作制冷剂的原理是______。

（2）再举出生活中减少碳排放的一个实例：______。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、人类每时每刻都离不开空气。

（1）国际空间站内的“空气”与地球上的空气组成基本一致，其中O2与N2的体积比约为________。

（2）站内O2的主要来源是电解水，反应的化学方程式是________。

（3）站内空净化系统的过滤器中用活性炭去除有气味的物质，说明活性炭具有________性。

（4）航天员呼出的二氧化碳可用固体氢氧化锂（LiOH）吸收并全部转化成碳酸锂（Li2CO3）。

若一个航天员每天呼出的二氧化碳被吸收后生成碳酸锂1.48kg，则需消耗氢氧化锂的质量为_______kg。

（5）工业上制取氧气常见的有“深冷法”和“变压吸附法”。

①“深冷法”（如图甲）是先将空气在一定条件下液化，再利用氮气和氧气的________不同将其气化分离。

②“变压吸附法”（如图乙）是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异，通过增压与减压的交替循环，实现氮气和氧气的分离。

下列说法不正确
．．．的是_______（填字母）。

A．变压吸附法制取的氧气中含有水蒸气和二氧化碳
B．分子筛中发生的变化是化学变化
C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
D．分子筛可以重复使用
2、某化学兴趣小组测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水)，有关实验数据如下表：
（1）根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为___________g．
（2）求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数(结果保留到 0.1%)。

3、大理石的主要成分是碳酸钙（已知杂质不与盐酸反应），现有10g大理石与50g足量稀盐酸充分反应，固液剩余物的总质量为56.48g。

请你计算：
（1）生成气体CO2的质量；
（2）该大理石中碳酸钙的质量分数。

4、某水泥厂化验室，为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设样品杂质不与稀盐酸反应也不溶于水。

）有关实验数据如下表：
（1）根据守恒定律可知，反应生成的二氧化碳质量为___________g。

（2）求该石灰石中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）。

5、大理石的主要成分为碳酸钙（其它杂质不溶于水，也不与盐酸反应）。

某化学兴趣小组的同学为测定大理石样品中碳酸钙的质量分数，进行了以下探究实验：称取大理石样品10g放入烧杯中，分两次加入一定溶质质量分数的稀盐酸，每次充分反应后烧杯内剩余物质的总质量变化如下图所示。

请计算：
（1）实验过程中产生二氧化碳的总质量为______g。

（2）实验过程中消耗稀盐酸的总质量为______g。

（3）请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数。

（写出计算过程）
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、同学们在进行了木炭还原氧化铜的实验后，对哪些物质具有还原性展开了如下探究活动。

（查阅资料）①H2和木炭一样具有还原性，加热条件下能使氧化铜还原成铜，同时生成水，②CH4是由碳元素和氢元素组成的众多物质中最简单的一种。

（提出问题）由碳元素和氢元素组成的物质能否使氧化铜还原成铜？
（猜想）CH4能使氧化铜还原成铜，同时生成H2O和CO2。

（实验探究）用如图所示装置进行实验。

（实验现象）白色硫酸铜粉末变蓝色，澄清石灰水变浑浊。

（实验结论）CH4能还原氧化铜，请写出该反应的化学方程式_________。

（反思交流）为了保证本探究活动的安全，实验时要注意哪些事项？（答三点即可）
①__________。

②__________。

③__________。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
该收集方法为向上排空气法（长进短出）或向下排空气法（短进长出）收集气体，说明气体密度和空气密度相差较大且不和空气中成分反应；
故选B。

2、A
【详解】
A、向两份等质量的大理石中分别加入过量等浓度稀盐酸，粉末状接触面积大，反应速度快，但由于大理石的质量是相同的，因此生成二氧化碳质量相同，正确。

B、电解水氢气和氧气体积比是2：1，质量比是1：8，错误。

C、用等质量、等浓度过氧化氢溶液制氧气，生成氧气质量相同，错误。

D、加热一定量高锰酸钾固体，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量不会减小至0，错误。

故选：A。

3、A
【详解】
A、用燃烧的木条时，在氧气中会燃烧更旺，而在空气中燃烧不变，在氮气中木条立即熄灭，所以能用来鉴别，说法正确；
B、用带火星的木条时，只有在氧气中木条复燃，而在空气中和氮气中都有可能熄灭，所以不能用来鉴别，说法错误；
C、三者都不能使澄清石灰水变浑浊，所以不能用来鉴别这三种物质，说法错误；
D、比较密度的方法过于复杂，氮气与空气的密度十分接近，不能选用，说法错误；
答案：A。

4、B
【详解】
A、过滤要点“一贴、二低、三靠”，使用玻璃棒引流，漏洞下端紧靠烧杯内壁，故A实验操作正确；
B、CO2的验满，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭说明已集满，故B实验操作不正确；
C、检验装置气密性的方法：把导管一端浸没在水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，松开后形成一段稳定的水柱，说明气密性良好，故C实验操作正确；
D、用酒精灯加热时应用外焰，且试管口液体不能超过试管容积的三分之一，故D实验操作正确。

故选B。

5、D
【详解】
A、二氧化碳密度比空气大，通入后会下沉，故下方燃着的小木条先熄灭，说法正确，不符合题意；
B、抽掉玻璃板后，下方二氧化氮和空气中物质会不断运动，两瓶中气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动，说法正确，不符合题意；
C、蜡烛熄灭时，石蜡蒸汽会冷凝成固体小颗粒，白烟能被点燃，说明白烟是石蜡的固体小颗粒，说法正确，不符合题意；
D、盐酸的浓度不同，不能说明接触面积越大反应越快，说法错误，符合题意。

故选D。

【点睛】
6、D
【分析】
活性炭由于其疏松多孔结构，可吸附色素和有气味物质，在净水过程中常用作吸附剂。

【详解】
A、沉降主要是使用明矾，错误；
B、蒸馏使用蒸馏装置，不使用活性炭，错误；
C、消毒过程，需添加消毒剂，而非活性炭，错误；
D、活性炭在净水过程中起吸附作用，正确。

故选D。

【点睛】
7、C
【详解】
A.氮气能用作保护气，是因为氮气的化学性质比较稳定，而不是氮气难溶于水，错误；
B.氧化镁能用作耐火材料，是因为氧化镁的熔点高达2800℃，而不是因为氧化镁是白色固体。

错误；
C.氦气能用于填充飞艇，是因为氦气的密度小于空气的密度，能够使飞艇飞起，正确；
D.一氧化碳能用于冶金工业，是因为一氧化碳具有还原性，而不是一氧化碳具有可燃性，错误； 故选C 。

8、B
【详解】
A 、冰水混合物是水的不同物态，水属于氧化物；干冰是固态二氧化碳，属于氧化物，故A 正确；
B 、氢气和氧气反应生成水，化学方程式为2222H +O 2H O 点燃 ，反应中氢气和氧气的质量比为
()()22132=18⨯⨯：：
，所以10g 氢气和10g 氧气反应时氢气过量，完全反应时消耗氢气1.25g ，氧气10g ，，生成水的质量为11.25g ，故B 错误；
C 、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，碳和二氧化碳高温下生成一氧化碳，故二者在一定条件下可以互相转化，故C 正确；
D 、金刚石、石墨、C 60都是由碳元素组成，物理性质差异大，是因为碳原子的排列方式不同，故D 正确；
故选B 。

9、C
【详解】
A 、金刚石、C 60都是只含有碳元素的纯净物。

是由碳元素组成的单质。

正确。

B 、用石墨制取金刚石，有新物质生成，是化学变化。

正确。

C 、CO 2与CO 的组成元素相同，但构成物质的分子不同，化学性质不同。

错误。

D 、钾、钠、镁等活泼金属,在高温条件下能在二氧化碳中燃烧，生成相应金属氧化物和碳单质。

碳点
燃可生成二氧化碳。

可以相互转化。

正确。

故选C。

【点睛】
10、B
【详解】
A、蒸馏水是软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫，MgCl2溶液中加入肥皂水振荡，产生较少泡沫，能达到实验目；
B、二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，一氧化碳含量较少，通入过量氧气，一氧化碳不能点燃且引入新杂质氧气，不能达到实验目；
C、将混合气体缓慢通过灼热的铜网，铜和氧气反应生成氧化铜，氮气不参加反应，能达到实验目；
D、过氧化氢溶液中加二氧化锰生成水和氧气，产生较多气泡，水中加二氧化锰不反应，不产生气泡，可以鉴别，能达到实验目。

故选B。

二、填空题
1、
（1）0
（2） CO2变浑浊
（3）2C+O2点燃
2CO
【分析】
（1）
在单质中，元素的化合价为零。

在化合物中，元素正、负化合价代数和为零。

C60是碳单质，单质中元素的化合价为0。

（2）
M 是氧化物，氧元素为-2价，碳元素为+4价，所以M 是CO 2。

二氧化碳由二氧化碳分子构成，保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子，符号为CO 2。

二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以现象是澄清石灰水变浑浊。

（3） 碳在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，化学方程式是22C O 2CO 点燃＋。

2、
（1）碳原子的排列方式不同
（2）分子在不断运动
【分析】
（1）
石墨、金刚石都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，所以石墨、金刚石的物理性质不同；
（2）
分子在不断运动，乙醇有挥发性，乙醇分子运动到空气中，所以能闻到特殊气味。

【点睛】
3、
（1）CH 4
（2）增强
（3）植树造林
【分析】
（1）
目前长沙市居民家庭所用化石燃料主要是天然气，天然气的主要成分为甲烷，其化学式为CH 4。

（2）
通过加压的方法将二氧化碳通入海水中，二氧化碳可与水反应生成碳酸，使海水的酸性增强。

（3）
通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，从而实现二氧化碳的“零排放”。

4、
（1）切割玻璃（合理即可）电极化学
（2） CaCO3 C+CO2高温
2CO
（3）CO+2H2
催化剂
高温高压
CH3OH
【解析】
（1）
金刚石是自然界中硬度最大的物质，通常用来切割玻璃（做玻璃刀），石墨具有导电性，通常用来作电极、电刷，性质决定用途，金刚石和石墨都是碳元素组成的不同单质，所以石墨在一定条件下转化为金刚石属于化学变化，故填：切割玻璃（合理即可）；电极；化学；
（2）
X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体，Y经过灼热碳层可以转化为X，则X是一氧化碳，Y是二氧化碳，二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙和水，Z是碳酸钙；
①由分析可知，Z为碳酸钙，其化学式为CaCO3，故填：CaCO3；
②Y→X，即碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为C+CO2高温
2CO，故填：
C+CO2高温
2CO；
（3）
甲是一氧化碳，乙是氢气，丙是CH3OH，一氧化碳和氢气在催化剂、高温高压条件下反应生成CH3OH，
该反应的化学方程式为CO+2H 2催化剂高温高压CH 3OH ，故填：CO+2H 2催化剂高温高压CH 3OH 。

5、
（1） 干冰 升华吸热
（2）出行时乘公交车代替开私家车（合理即可）
【解析】
（1）
固体二氧化碳俗称干冰，能用作制冷剂的原理是干冰升华吸热，水蒸气凝结成液态水。

（2）
出行时乘公交车代替开私家车、植树种草等（合理即可）都可以减少碳排放。

三、计算题
1、
（1）1：4
（2）2222H O
2H +O ↑↑通电
（3）吸附
（4）0.96
（5） 沸点 AB
【解析】
（1）
空气中氧气和氮气的体积比约为1 : 4,站内空气要与地球上的空气组成基本一致，其中O 2与N 2的体积比约为1 : 4，故填写1:4；
（2）
电解水生成了氢气和氧气，反应的化学方程式是2222H O
2H +O ↑↑通电；
（3） 过滤器中的活性炭可除去有气味的物质，利用了活性炭的吸附性，故填写：吸附性；
（4）
设消耗氢氧化锂的质量为x
2
2322LiOH +CO =Li CO +H O 48
741.48kg x
48=74 1.48kg
x x =0.96kg 故填写:0.96
（5）
①“深冷法”(如图甲)是先将空气在一定条件下液化，再利用氮气和氧气的沸点不同将其气化分离;故填:沸点;
②A 、变压吸附法制取的氧气中不含水蒸气和二氧化碳，氧化铝已经除去过了，选项说法错误;
B 、分子筛中发生的变化没有生成新物质，发生的属于物理变化，选项说法错误;
C 、由图示可知，分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，选项说法正确;
D 、分子筛可以重复使用，选项说法正确。

故选AB 。

2、
（1）4.4
（2）设样品中碳酸钙的质量为x
3222CaCO 2HCl CaCl H O CO 1001004410g 44 4.4g 4.4g
x x x +++↑==＝
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为10g 100%83.3%12g
⨯≈。

答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。

【分析】
（1）
反应前后物质的总质量不变，容器内物质减少的质量为生成的二氧化碳的质量。

所以160g+12g-167.6g=4.4g 。

（2）
见答案。

【点睛】
3、
（1）3.52g
根据质量守恒定律，反应后总质量减少的质量为二氧化碳的质量，生成二氧化碳的质量为10g+50g-56.48g=3.52g ；
（2）80%
解：设大理石中碳酸钙的质量为x
32
22CaCO +2HCl =CaCl +H O +CO 100
443.52g 10044 3.52g
=8g x
x x ↑= 大理石中碳酸钙的质量分数为8g 10g
×100%=80%； 答：生成气体CO 2的质量为3.52g ；大理石中碳酸钙的质量分数为80%。

【解析】
（1）
见答案；
（2）
见答案。

4、
（1）4.4
（2）设石灰石中碳酸钙的质量为x ，则
3222CaCO 2HCl CaCl H O C +=++1004O 44.4g
x
↑
100=44 4.4g x =10g x 质量分数为10g 100%=83.3%12g
⨯ 答：石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%。

【分析】
（1）
根据质量守恒定律，反应前后的质量差为生成的二氧化碳的质量，即150g+12g-157.6g=4.4g ；
（2）
列出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式，找碳酸钙和二氧化碳的对应关系，根据二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，再进一步计算碳酸钙的质量分数，计算过程见答案。

5、
（1）3.3
（2）75
（3）解：设 10g 大理石样品中碳酸钙的质量为x
3
222CaCO +2HCl =CaCl +H O +CO 100
443.3g
x
10044=3.3g x x =7.5g
大理石样品中碳酸钙的质量分数=7.5g 10g
×100%=75% 答：大理石样品中碳酸钙的质量分数为 75%。

【解析】
（1）
由质量守恒定律可知，实验过程中产生二氧化碳的总质量=10g+50g+50g −106.7g=3.3g ，故填3.3。

（2）
向第一次加入稀盐酸反应后的烧杯中第二次加入50g 稀盐酸，反应后烧杯中剩余物质的质量为
106.7g ，说明第二次加入的盐酸参加了反应，则第一次加入的稀盐酸完全反应，生成的二氧化碳的质量=10g+50g −57.8g=2.2g ，即生成1.1g 二氧化碳需稀盐酸25g ，第二次加入50g 稀盐酸后生成二氧化碳的质量=57.8g+50g −106.7g=1.1g ，消耗稀盐酸的质量为25g ，所以实验过程中消耗稀盐酸的总质量=50g+25g=75g ，故填75。

（3）
见答案。

四、实验探究
1、422CH +4CuO 4Cu+2H O+CO 高温 装置气密性要好 先通入甲烷再点燃酒精喷灯 玻璃管外
壁必须干燥等
【详解】
实验结论：
白色硫酸铜粉末变蓝色说明生成水，澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳，所以CH 4能还原氧化铜的化学方程式为422CH +4CuO 4Cu+2H O+CO 高温。

反思交流：
有气体参加的反应，装置气密性需要良好；
CH 4是可燃性气体，所以实验室需要先通入甲烷再点燃酒精喷灯，以免甲烷与空气混合发生爆炸。

为防止玻璃管炸裂，玻璃管外壁必须干燥。

其他合理即可。