第六单元碳和碳的氧化物自我综合评价(六)课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第六单元 碳和碳的氧化物 1 第六单元　碳和碳的氧化物 自我综合评价(六) [范围:第六单元　时间:40分钟　分值:100分] 可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　O-16　Cl-35.5　Ca-40 2 一、选择题(本题包括12个小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个正确答案) 1.自然界中的碳循环、氧循环如图6-Z-1 所示,下列说法正确的是 (　　) A.植物呼吸作用放出氧气 B.化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气的含量 C.植物光合作用可以将大气中的CO2全部吸收 D.碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 D 图6-Z-1 3 A 4 B 选项 性质 用途 A 金刚石密度大 金刚石用来切割玻璃 B 石墨能导电 石墨用作电极 C 活性炭具有很强的吸附性 活性炭用来软化硬水 D 碳具有氧化性 焦炭用于冶金工业 5 A 6 B 7 C 8 D 9 A 10 D 11 C 12 13 [答案] B 14 C 15 二、填空题(共56分) 16 石墨是制铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2,才确定了它是含碳的物质。 碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前,我国 已形成碳纤维生产、碳纤维复合材 料成型和应用等产业链,碳纤维复合 材料应用领域分布如图6-Z-10。 图6-Z-10 17 18 随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。 依据文章内容回答下列问题。 (1)金刚石属于　　　(填字母)。  A.无定形碳 　B.过渡态碳 　　　C.晶形碳 C 19 2　 2 　 5 工业应用　 20 错 对 在实验研究的压强范围内,压强相同时,三种样品中,600 ℃制备的碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能最好(合理即可） 21 能 22 Ⅱ.碳中和 (2)自然吸收:查阅图6-Z-12,CO2的自然吸收途径有　　　(填图中序号)。　  ④⑥ 23 (3)人为努力:工业上可利用NaOH溶液等实现“碳捕集”。 ①NaOH溶液捕集二氧化碳后生成碳酸钠和水,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②有同学认为应将空气中的二氧化碳全部捕集,以减轻温室效应。你是否认同?说出你的理由。 __________________________________________________ 　 。 不认同;二氧化碳有利于植物光合作用,有利于保持地球相对稳定的温度,不能全部捕集(合理即可) 24 27 25 图6-Z-13 26 锥形瓶 D a 27 反应生成的硫酸钙微溶于水,附着在石灰石的表面,阻碍了反应的进行,从而使反应停止 28 氧气具有氧化性,能和食物反应,会加速食物腐败 CO有毒 29 变红 由红色变为紫色 30 植物呼吸作用释放二氧化碳 31 32 能使燃着的小木条熄灭的气体很多,不是只有二氧化碳 33 澄清石灰水变浑浊 34 35 不合理 该饮料中含有的柠檬酸也能使石蕊溶液变红 用注射器抽取瓶中的气体注入紫色石蕊溶液中(合理即可) 36 37 8.8 g 38 39 相关解析 44 2.碳的耗用量称为“碳足迹”(如图6-Z-2所示),一般情况下,排放的二氧化碳越多,碳足迹就越大。碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品等。以下做法可以减小“碳足迹”的是(　　) A.减少一次性筷子的使用 B.大量使用煤、石油等化石燃料 C.将生活垃圾进行焚烧处理 D.以私家车代替公共交通工具出行 图6-Z-2 3.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。下列关于碳单质的描述中正确的是 (　　) 4.(2023营口)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是 (　　) A.都由碳、氧元素组成,能相互转化 B.都具有可燃性,都可作为燃料 C.都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红 D.都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强 5.如图6-Z-3表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质,又利用了它的化学性质的是 (　　) 图6-Z-3 6.(2022吉林)碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是 (　　) A.硬度都很大 B.都可用于制造铅笔芯 C.常温下化学性质都不活泼 D.都是黑色固体 7.鉴别O2、CO、CO2三种气体,简便可行的方法是 (　　) A.将气体分别通入澄清石灰水中 B.将气体分别通入紫色石蕊溶液中 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盛有三种气体的集气瓶内 8.下列有关二氧化碳的制取与性质实验的图示正确的是 (　　) 图6-Z-4 9.科学家成功合成了完全由碳原子构成的环状分子(化学式为C18),如图6-Z-5所示,下列说法正确的是 (　　) A.C18是一种新型化合物 B.C18在常温下化学性质活泼 C.C18的分子结构与C60相同 D.1个该环状分子由18个碳原子构成 图6-Z-5 10.下列关于碳和碳的化合物的知识网络图(图6-Z-6中“→”表示转化关系)的说法不正确的是 (　　) A.“CO2CO”的基本反应类型为化合反应 B.“CCO2”的基本反应类型不一定为化合反应 C.“CO2H2CO3”的反应可用酚酞溶液验证 图6-Z-6 D.“CO2CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳 11.小美同学设计了如图6-Z-7所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花;垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是 (　　) 图6-Z-7 A.通过推动注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量 B.利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸 C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应 D.该装置的左半部分也可用于制取氧气 12.某兴趣小组利用如图6-Z-8所示的微型装置进行一氧化碳和氧化铜反应的实验。下列说法不正确的是 (　　) A.反应中碳元素的化合价从+2变成了+4 B.实验过程中观察到黑色固体逐渐变红 C.实验中观察到滤纸条变蓝, 说明有二氧化碳生成 D.气球的主要作用是防止尾气逸出污染空气 图6-Z-8 13.(8分)阅读下面科普短文。 碳元素是人类最早接触和利用的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类,如图6-Z-9。 图6-Z-9 科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中能发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体 中CO2吸附的选择性值,实验结果 如图6-Z-11所示,选择性值越高, 表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。 (2)石墨与KNO3共熔,能发生如下反应,配平该反应的化学方程式。 5C+4KNO3　　K2O+　　N2↑+　　CO2↑  (3)由图6-Z-10可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是　　　　　　。  (4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。 ①石墨是一种含铅的物质　　　　。  ②碳材料具有广阔的应用和发展前 景　　　　。  (5)对比图6-Z-11中三条曲线,得到的实验结论是　 　    　 。 14.(10分)(2022重庆A改编)我国承诺:2030年前达到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2,被人为努力和自然过程所吸收。 Ⅰ.碳排放 (1)查阅图6-Z-12,动植物呼吸 　　　　(填“能”或“不能”)释放CO2。  2NaOH+CO2Na2CO3+H2O Ⅲ.碳利用 (4)我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],若用44 g CO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),理论上制得淀粉的质量为　　　　g。  15.(12分)如图6-Z-13是实验室常见的实验装置,请回答有关问题。　 (1)写出仪器①的名称:　　　　　。  (2)A装置可用于实验室制取氧气,写出相应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若要收集一瓶较纯净的氧气应选择　　　　(填字母)装置收集。  (3)实验室可使用B装置来制取二氧化碳,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如采用C装置收集二氧化碳,应将二氧化碳从　　　　(填“a”或“b”)端通入。  2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ (4)向石灰石中加稀硫酸,开始时有气泡产生,一段时间后,反应逐渐停止,其原因是  ______________________________________________ 　　　　　　　　　　 　　　　　　。  16.(12分)(原创)你知道吗?食品科学与化学关系极其紧密。 (1)如图6-Z-14甲所示,在食品包装袋中充入某种气体,可以减缓食品腐败。小芳认为该食品包装袋里的气体不可能是氧气,这是因为　　　 　 　　　　　　　　 　　　　　　; 也不可能是CO,这是因为 　　　　。  (2)打开汽水瓶瓶盖,有大量气泡冒出。如图乙所示,在瓶口塞上带导管的橡胶塞,将导管另一端伸入装有紫色石蕊溶液的试管中,轻轻振荡汽水瓶,观察到紫色石蕊溶液　　　　　　;加热上述试管,发现溶液颜色　　　　　　　　　　。  (3)如图丙所示,把数棵新鲜菠菜放入塑料袋中,密封,在暗处放置一个晚上。将塑料袋中的气体挤入澄清石灰水中,会发现澄清石灰水变浑浊,相应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。这个实验说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 17.(14分)在学习完二氧化碳的性质后,某学习小组的同学对某饮料中逸出的气体产生了兴趣,进行了如下探究(图6-Z-15是该饮料配料表)。 [发现问题] 打开瓶盖,逸出的是什么气体? [作出猜想] 可能是二氧化碳。 图6-Z-15 [查阅资料] 酸能使紫色石蕊溶液变红,柠檬酸是一种常见的酸。 [设计方案] 甲同学:取适量澄清石灰水于小烧杯中,将用注射器抽取的瓶中气体注入澄清石灰水中。 乙同学:将一支燃着的小木条放在打开的瓶口处。 小组中的其他同学立即否定了乙同学的方案,原因是 　 。 [实验探究] 小组中的同学按照甲同学的方案进行实验,观察到　　　　　　　　　　　　　。  [得出结论] 该饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。 [反思] 小组中的同学经过讨论明白了二氧化碳产生的原因:　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。  [继续探究] 经过以上探究,小组中的同学认为只要证明该饮料中含有碳酸,就可以说明逸出的气体是二氧化碳。据 H2CO3CO2↑+H2O 此丙同学设计了一个实验:将适量该饮料倒入试管中,滴加紫色石蕊溶液,发现紫色石蕊溶液变成红色,这样就可以说明逸出的气体是二氧化碳。 [评价] (1)丙同学设计实验依据的原理是　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 CO2+H2OH2CO3 (2)你认为丙同学的设计　　　　(填“合理”或“不合理”),理由是　  　。  (3)请你根据丙同学的想法改进实验设计:  　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  三、计算题(共8分) 18.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙(其他成分不与水也不与盐酸反应)。为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图6-Z-16所示的实验,请回答下列问题。 图6-Z-16 (1)生成二氧化碳的质量为　　　　　。  (2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程) 解:设25 g鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 8.8 g =　 x=20 g 鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为×100%=80%。 答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80%。 1.D　[解析] 植物呼吸作用消耗氧气,放出二氧化碳;化石燃料燃烧会消耗氧气,但绿色植物的光合作用会消耗二氧化碳、释放氧气,因此化石燃料燃烧不会大幅降低大气中氧气含量;植物光合作用不会将大气中CO2全部吸收;碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化。 4.A　[解析] 一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,所以在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化。一氧化碳具有可燃性,可作为燃料;二氧化碳不能燃烧,不能作燃料。二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变为红色;一氧化碳不能与水反应,不能使紫色石蕊溶液变色。二氧化碳含量上升会导致温室效应增强;一氧化碳会引起中毒,不是温室气体。 8.A　[解析] 实验室制取二氧化碳气体时,导管应露出橡胶塞少许,若将导管伸入液面以下,气体无法导出;二氧化碳密度比空气大,应用向上排空气法收集,即长进短出;验满二氧化碳时应将燃着的木条放在集气瓶口。 14.[解析] (4)由质量守恒定律可知,二氧化碳中碳元素的质量与生成的淀粉中碳元素的质量相等,44 g CO2中碳元素的质量为44 g× ×100%=12 g,则人工合成淀粉的质量为12 g÷ ×100%=27 g。 17.[解析] [实验探究] 由结论可知逸出的气体确实是二氧化碳,所以应观察到澄清石灰水变浑浊。[反思] 由配料表可知该饮料中含有碳酸,所以二氧化碳是碳酸分解产生的。 $$