第六单元 碳和碳的氧化物【B卷·拔高卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（天津专用，人教版2024）

第六单元 碳和碳的氧化物（B卷·拔高卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 （选择题 共30分） 一、选择题（本题10小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题2分，共20分） 1．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 【答案】B 【详解】A、无色透明的金刚石、灰色的石墨、足球状的C60都是由碳元素组成的单质，它们都不是黑色固体。A不正确； B、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异。B正确； C、石墨具有导电性，金刚石、C60都不能导电。所以它们不都能导电。C不正确； D、金刚石是自然界中最硬的物质，石墨很软，C60分子形似足球。它们的物理性质不相同。 综上所述：选择B。 2．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是 A．变化与守恒：依据化学方程式MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2X+Cl2↑，可推测X的化学式为H2O2 B．模型与推理：化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 C．宏观与微观：物质都是由微观粒子构成的，不同的微观粒子构成不同的物质，同种微观粒子由于之间的结合方式不同，也能构成不同的物质 D．探究与创新：探究氧化铁是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铁能否改变反应速率即可 【答案】C 【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个O、1个Mn、4个H、4个Cl，反应后有0个O、1个Mn、0个H、4个Cl，故X中含有2个H、1个O，化学式为H2O，故A错误； B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由不同种元素组成的物质不一定是化合物，如氮气和氢气的混合物，故B错误； C、物质都是由微观粒子构成的，不同的微观粒子构成不同的物质，同种微观粒子由于之间的结合方式不同，也能构成不同的物质，如石墨和金刚石，故C正确； D、探究氧化铁是否为过氧化氢分解的催化剂，不能只设计实验证明氧化铁能否改变反应速率，还需验证其质量和化学性质在反应前后不变，故D错误。 故选C。 3．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 【答案】A 【详解】A、金刚石、石墨、碳纳米管都是由碳原子构成的，是由分子构成的，说法错误，符合题意； B、金刚石、石墨、碳纳米管、都属于碳单质，均可以在氧气中燃烧，说法正确，不符合题意； C、碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点，说法正确，不符合题意； D、金刚石和石墨性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，说法正确，不符合题意。 故选：A。 4．下列实验操作不正确的是 A．熄灭酒精灯 B．二氧化碳验满 C．用滴管吸取液体 D．检查装置的气密性 【答案】C 【详解】A、熄灭酒精灯要用灯帽盖灭，选项正确； B、二氧化碳验满：将燃着的木条平置于集气瓶口，木条熄灭，则二氧化碳已经收集满，选项正确； C、用滴管吸取液体时，试剂瓶塞应该倒放在桌面上，防止污染试剂，且应在瓶外将胶头中的空气排空，然后伸入溶液中吸取溶液，防止溶液和空气中的物质发生反应，选项错误； D、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，选项正确。 故选：C。 5．宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳 A．还原性好 B．化学性质不活泼 C．导电性能好 D．吸附能力强 【答案】B 【详解】宋代许道宁用墨（主要成分为单质碳）所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，是因为墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨画长久保存不变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，不易发生反应； 故选：B。 6．“碳家族”的成员很多。下列关于其成员说法正确的是 A．石墨不具有润滑性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．金刚石和石墨都能导电 D．常温下碳的化学性质不活泼 【答案】D 【详解】A、石墨是自然界存在的最软的矿物之一，有滑腻感，具有润滑性，故A错误； B、C60是由C60分子构成的，故B错误； C、金刚石不具有导电性，故C错误； D、常温下碳的化学性质不活泼，不易与其它物质反应，故D正确。 故选D。 7．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，具有广泛的用途。科学家用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过(如图)。下列有关说法正确的是 A．石墨烯属于混合物 B．石墨烯常温下可还原氧化铜 C．“筛掉”氯化钠的过程类似于吸附操作 D．上述过程可应用于海水淡化 【答案】D 【详解】A、石墨烯是一种单层碳原子晶体，由一种物质组成，属于纯净物，故选项说法不正确； B、石墨烯是一种单层碳原子晶体，属于碳单质，碳单质具有还原性，石墨烯常温下不能还原氧化铜，但在高温下能还原氧化铜，故选项说法不正确； C、“筛掉”氯化钠的过程类似于过滤操作，故选项说法不正确； D、用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，上述过程能将氯化钠和海水分离，可应用于海水淡化，故选项说法正确。 故选D。 8．如图是汽车尾气处理装置中发生反应的微观示意图。下列说法不正确的是 A．通过该反应，可减少汽车尾气对大气的污染 B．化学变化中，构成反应物的分子直接组合成新的分子 C．反应后催化剂的质量和化学性质都不发生改变 D．CO和CO2的分子结构不同，二者化学性质有差异 【答案】B 【分析】根据图示，一氧化碳和一氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳，化学方程式为：。 【详解】A、由反应的微观过程图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的催化作用下生成氮气和二氧化碳，通过该反应，可减少汽车尾气对大气的污染，故选项说法正确； B、化学变化中，构成反应物的分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，故选项说法错误； C、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。反应后催化剂的质量和化学性质都不发生改变，故选项说法正确； D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO和CO2的分子结构不同，不同种的分子化学性质不同，则二者化学性质有差异，故选项说法正确； 故选：B。 9．关于“碳循环”和“氧循环”，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 D．自然界中碳循环和氧循环主要通过化学变化实现 【答案】A 【详解】A、碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，选项错误； B、碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，选项正确； C、绿色植物的生长过程，既涉既有含碳化合物的转化即碳循环，又涉及含氧物质的转化即氧循环，选项正确； D、碳循环和氧循环过程中均有物质种类改变，主要通过化学变化实现，选项正确。 故选A。 10．下列过程发生化学变化的是 A．倾倒二氧化碳 B．在一定条件下，石墨转化为金刚石 C．石墨导电实验 D．将干燥的石蕊小花放入二氧化碳中 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、倾倒二氧化碳过程中没有新物质生成，属于物理变化； B、石墨在一定条件下转化为金刚石过程中有新物质生成，属于化学变化； C、石墨导电过程中没有新物质生成，属于物理变化； D、干燥的石蕊小花放在二氧化碳中，没有新物质生成，属于物理变化。 故选B。 二、不定项选择题（本题包括5小题，共10分） 11．过氧化钙常用作杀菌剂、供氧剂，相关性质如下： ①   ② 向14.4g固体中通入一定量的，充分反应后，得到固体R质量为17.2g；在固体R中加入200g稀盐酸，恰好完全反应，下列说法不正确的是 A．固体R为纯净物 B．固体R中含8.0g钙元素 C．所加稀盐酸溶质的质量分数为14.6% D．反应中共产生氧气的质量为3.2g 【答案】AC 【详解】A、向14.4 gCaO2固体中通入一定量的CO2，充分反应后，得到固体R质量为17.2g，设参与反应的CaO2的质量为x，反应生成的O2的质量为y，则 根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，则有，联立这两个方程式，解得x=4.4g，y=1.6g 设参与反应的CaO2的质量为a，反应生成的CaCO3的质量为b，则 、，解得a=7.2g，b=10g 因此CaO2没有完全反应，固体R中含有CaO2、CaCO3，固体R为混合物，A选项错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。CO2、O2中都不含钙元素，所以固体R中钙元素等于反应前CaO2中钙元素的质量，则固体R中含有的钙元素质量为：，B选项正确； C、根据A选项的分析，固体R中含有10g CaCO3，固体R中CaO2的质量为。稀盐酸能与CaCO3反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为，设与10g CaCO3反应的HCl的质量为c，则 c=7.3g 根据题目信息，CaO2与稀盐酸反应的化学方程式为，设参与该反应的HCl的质量为d，则 d=7.3g 因此所加稀盐酸的溶质质量分数为：，C选项错误； D、设反应②中生成的O2的质量为e，则 e=1.6g 根据A选项的分析，反应①生成的氧气的质量为1.6g，因此反应中共生成氧气的质量为：，D选项正确。 故选：AC。 12．碳及其化合物有如下转化关系，以下叙述错误的是 CCOCO2CaCO3CO2 A．①中能观察到白色火焰 B．②体现了CO的还原性 C．③反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．④中碳元素的化合价不会发生改变 【答案】A 【详解】A、碳在氧气中燃烧，发出白光，而不是白色火焰，该选项叙述错误； B、一氧化碳和氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性，该选项叙述正确； C、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：，该选项叙述正确； D、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钙中，钙元素化合价为+2价，氧元素化合价为-2价，设碳元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则+2+x+（-2）×3=0，解得x=+4，同理可知，二氧化碳中碳元素的化合价也为+4价，化合价不变，该选项叙述正确。 故选A。 13．构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”。下列说法不正确的是 A．B点对应的物质可能是石墨 B．C点和D点的物质之间可以互相转化 C．C点对应的物质与水反应可得到碳酸 D．B点对应的物质充分燃烧可以得到C点对应的物质 【答案】CD 【详解】A、由图可知，B点对应物质属于碳单质，则该物质可能是石墨，不符合题意； B、由图可知，C点对应物质属于氧化物，且碳元素显+2价，为一氧化碳，D点对应物质属于氧化物，且碳元素显+4价，为二氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，故C点和D点的物质之间可以互相转化，不符合题意； C、由B可知，C点对应物质是一氧化碳，一氧化碳与水不反应，符合题意； D、B点对应物质是碳单质，C点对应物质是一氧化碳，碳单质充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，符合题意。 故选CD。 14．在锥形瓶甲中放入10 g块状的碳酸钙，在锥形瓶乙中放入10 g粉末状的碳酸钙，下图中对该实验产生气体的质量和反应时间的关系，描述正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、得到同样多的二氧化碳，甲用的时间长，乙用的时间短，本图象颠倒了，故选项错误； B、粉末状的碳酸钠与盐酸的接触面积大，因此反应的速度快，能在短时间内得到同样多的二氧化碳，块状CaCO3用的时间比较长；即得到同样多的二氧化碳，甲用的时间长，乙用的时间短；故选项正确； C、块状CaCO3和粉末状CaCO3都是10g，加入足量的稀盐酸后，产生的二氧化碳气体一样多；故选项错误； D、块状CaCO3和粉末状CaCO3都是10g，加入足量的稀盐酸后，产生的二氧化碳气体一样多，并且乙用的时间短，故选项错误。 故选B。 15．新能源汽车高速发展，对陶瓷部件的需求不断增加。氮化硅(Si3N4)陶瓷与金刚石结构相似，以高硬度、高耐磨性扮演着重要角色。氮化硅与氢氟酸反应如下：，下列相关说法正确的是 A．X的化学式为SiF4 B．X的化学式为F4Si C．Si3N4由分子构成 D．Si3N4由原子构成 【答案】AD 【详解】A、根据化学反应前后原子种类和个数不变，反应前有3个硅原子，4个氮原子，12个氢原子，12个氟原子；反应后有4个氮原子，12个氢原子，所以3X中含有3个硅原子，12个氟原子。即X中含有1个硅原子，4个氟原子，氟元素显－1价，硅元素显+4价，书写化学式时正价在前，负价在后，化学式为SiF4。A正确； B、根据A可知，X的化学式为SiF4。B不正确； C、氮化硅(Si3N4)陶瓷与金刚石结构相似，金刚石由原子构成。所以氮化硅是由原子构成的。C不正确； D、氮化硅(Si3N4)陶瓷与金刚石结构相似，金刚石由原子构成。所以氮化硅是由原子构成的。D正确。 综上所述：选择AD。 第II卷 （非选择题 共70分） 三、填空与简答（化学方程式2分一个） 16．（5分，每空1分）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。 (1)“钻石恒久远，一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品，它可以代代相传的原因是 。 (2)石墨轴承是以石墨为主要基材并在金属轴承的基础上发展起来的碳质轴承，下列属于石墨轴承的特性的是________（填字母）。 A．密度大 B．润滑性好 C．耐高温 D．化学性质稳定 (3)的发现使人类了解到一个全新的碳世界，它广泛应用于超导、催化剂、材料、医学及生物领域，属于 （选填“单质”或“化合物”）。 (4)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉，如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。 ①参加反应的分子个数比为 ； ②该反应前后氢元素的化合价 （填写“改变”、“不变”）。 【答案】(1)在常温下，碳的化学性质稳定 (2)BCD (3)单质 (4) 1：3/3：1 改变 【详解】（1）钻石为碳单质，由于常温下，碳的化学性质稳定，则可保存很长时间，故钻石可代代相传。 （2）石墨轴承，是因为石墨具有滑腻性好，耐高温、耐腐蚀，化学性质稳定的性质，故填：BCD。 （3）C60中只含一种元素，属于单质。 （4）该反应为氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成CH3OH和水。 ①删去两边相同的分子，则由图可知，参加反应的氢分子和二氧化碳分子个数比为3：1。 ②氢气中氢元素化合价为0，而CH3OH和水中氢元素的化合价均为+1价，则氢元素化合价改变。 17．（8分，每空1分）根据化学知识，回答下列问题 (1)地壳中最多的金属元素是 ；空气中最多的元素是 。 (2)相同数目分子的二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)的质量比为 。 (3)氧原子的相对原子质量为16，氧原子的质子数为 ，中子数为 。 (4)石墨作铅笔芯是由于 ；活性炭可用于净水，利用它的 性。 (5)质量守恒定律的六不变是 。 【答案】(1) 铝元素/Al 氮元素/N (2)4:5 (3) 8 8 (4) 石墨质软且具有深灰色金属光泽 吸附 (5)原子质量、种类、个数不变；元素种类、质量不变；物质质量不变 【详解】（1）地壳中最多的金属元素是铝元素；空气中氮气含量最多，氮气是由氮元素组成，空气中最多的元素是氮元素。 （2）相同数目分子的二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)，设其分子数为n，相同数目分子的二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)的质量比=。 （3）氧原子的相对原子质量为16，质子数为8的原子叫做氧原子，氧原子的质子数为8，中子数+质子数=相对原子质量，中子数=16-8=8。 （4）石墨质软且具有深灰色金属光泽，可用作铅笔芯；活性炭表面具有疏松多孔的结构，具有吸附性，活性炭可用于净水，利用它的吸附性。 （5）质量守恒定律的六不变是原子质量、种类、个数不变；元素种类、质量不变；物质质量不变。 18．（3分，每空1分）一氧化碳和二氧化碳是一对孪生兄弟。 (1)一氧化碳中碳、氧元素的质量比为 ； (2)分子个数相同的CO和CO2中所含的碳原子的质量比为 ； (3)相同质量的碳完全燃烧和不完全燃烧所消耗的O2的质量比为 。 【答案】(1)3：4 (2)1:1 (3)2:1 【详解】（1）一氧化碳中碳、氧元素的质量比为：12:16=3:4； （2）由化学式可知，每个一氧化碳分子中含1个碳原子，每个二氧化碳分子中含1个碳原子，则分子个数相同的CO和CO2中所含的碳原子的个数比为：1:1，则质量比为：1:1； （3）解：设碳的质量均为m，碳完全燃烧消耗氧气的质量为：，碳不完全燃烧消耗氧气的质量为：，则消耗氧气的质量比为：。 19．（4分，每空1分）Cu 可以形成化合价为+2 和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。 (1)写出氧化亚铜的化学式 。 (2)高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是 。 (3)氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应生成氧化铜，利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气（装置如图所示），判断氮气中含有氧气的实验现象是 。 【答案】(1)Cu2O (2) (3)固体由红色变黑色 【详解】（1）氧化亚铜中铜元素显+1价，氧元素显-2价，故氧化亚铜的化学式为：Cu2O； （2）木炭能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （3）氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应生成氧化铜，氧化铜是黑色粉末，利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气，故判断氮气中含有氧气的现象是：固体由红色变黑色。 20．（5分，每空1分）“节能减排”是我们每个公民应尽的责任和义务，为保护人类的家园“地球”，我们应作出一份努力。 (1)自然界中二氧化碳的循环如图所示，下列过程放在X处不合理的是______(填字母)。 A．人和动植物的呼吸作用 B．绿色植物的光合作用 C．化石燃料的燃烧 D．死亡动植物的腐烂 (2)CO2过多排放导致的环境问题是 。 (3)为减少CO2的排放，可以将CO2进行转化。我国科学家已成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)，该反应的微观过程如图所示： ①该反应的化学方程式为 。 ②该反应 (填“属于”或“不属于”)分解反应。 【答案】(1)B (2)温室效应增强 (3) 不属于 【详解】（1）由图可知X处应该是消耗氧气生成二氧化碳； A、人和动植物的呼吸作用能够消耗氧气生成二氧化碳，A放在X处合理，不符合题意； B、绿色植物的光合作用能够消耗二氧化碳释放氧气，B放在X处不合理，符合题意； C、化石燃料的燃烧能够消耗氧气生成二氧化碳，C放在X处合理，不符合题意； D、死亡动植物的腐烂能够消耗氧气生成二氧化碳，D放在X处合理，不符合题意。 综上所述：选择B。故填：B。 （2）二氧化碳过多排放导致温室效应增强，全球气候变暖。故填：温室效应增强。 （3）①由反应的微观过程图可知，该反应是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，反应的化学式表达式为。 故填：。 ②分解反应:是一种物质生成两种或两种以上物质的反应，特点是“一变多”，而该反应中反应物是两种，生成物是两种，不符合分解反应“一变多”的特点，不属于分解反应。故填：不属于。 21．（4分，每空1分）用化学符号填空： (1)锌元素 。 (2)水银温度计中的金属元素 。 (3)造成温室效应的气体是 。 (4)地壳中含量最多的非金属元素和人体中含量最多的金属元素组成的化合物的化学式 。 【答案】(1)Zn (2)Hg (3)CO2 (4)CaO 【详解】（1）书写元素符号时，第一个字母要大写，第二个字母要小写，则锌元素表示为Zn； （2）水银温度计中的金属元素为汞元素，化学符号表示为Hg； （3）造成温室效应的气体是二氧化碳，其化学式表示为CO2； （4）地壳中含量最多的非金属元素是氧元素，人体中含量最多的金属元素是钙元素，在化合物中，氧元素通常显-2价，钙元素通常显+2价，故二者组成的化合物的化学式为CaO。 22．（4分，每空1分）化学作为实用的，创造性的学科，在认识自然，服务社会中发挥着不可替代的作用． (1)中国某研究团队受“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探测． ①“碳弹簧”由多孔碳材料制作而成．碳元素组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因 ． ②也是制造智能磁性材料的原料之一，已知中铁元素的化合价为+3价，则钴（Co）元素的化合价为 ． ③钻在元素周期表中的信息如图2，你能得到的一条信息是 ． (2)“碳转化”是实现碳达峰碳中和的途径之一． 在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸（HCOOH），化学方程式为，X的化学式为 ． 【答案】(1) 碳原子的排列方式不同 +2 钴属于金属元素（合理即可） (2)O2 【详解】（1）①碳元素能组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因是碳原子的排列方式不同； ② 根据在化合物中正负化合价代数和为零，铁元素显+3，氧元素显-2，设钴元素（Co）的化合价是x，则：x+（+3）×2+（-2）×4=0，则x=+2； ③根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为27；钴带“钅”字旁，属于金属元素；汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为58.93； （2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前C、O、H原子的个数分别为2、6、4，反应后C、O、H原子的个数分别为2、4、4，则X的化学式为O2。 23．（8分，每空1分）课外活动中，同学们用A、B、C、D、E五种物质(分别为H2O、CO2、CO、H2CO3、O2中的一种)进行“化学反应接龙”游戏，游戏规则是：前一种物质分解或与另一种物质反应生成下一种物质。A是参与光合作用的气体，按要求回答下列问题： (1)在图中标出A、B、C、D、E五种物质的化学式 ：A： ；B： ；C： ；D： ；E： ； (2)写出由C转化为D的实验现象： ； (3)D转化为E的化学方程式是： 。 【答案】(1) CO2 H2CO3 H2O O2 CO (2)产生气泡，负极产生气体的体积约为正极产生气体的体积的两倍 (3) 【分析】A、B、C、D、E五种物质分别为H2O、CO2、CO、H2CO3、O2中的一种，光合作用的原料是CO2、H2O，A是参与光合作用的气体，则A是CO2。游戏规则是：前一种物质分解或与另一种物质反应生成下一种物质，由于H2O、CO2、H2CO3、O2四种物质中，CO只能通过一步反应转化为其中的CO2，则E是CO。而H2O、O2、H2CO3中，H2CO3无法通过一步反应转化为CO，所以D不是H2CO3。则H2CO3是B、C其中之一。假设B是H2CO3，H2CO3无法通过一步反应生成O2，则C是H2O，B（H2CO3）可以分解生成C（H2O）。此时D是O2，C（H2O）可以在通电条件下分解生成D（O2），D（O2）可以与碳单质在不充分燃烧情况下反应生成E（CO），E（CO）燃烧生成A（CO2）。则假设成立，B可以是H2CO3，此时A、B、C、D、E分别是CO2、H2CO3、H2O、O2、CO。 假设C是H2CO3，H2CO3无法通过一步反应转化为O2，则D是H2O，此时B是O2，而B（O2）无法通过一步反应转化为C（H2CO3），所以假设不成立，C不是H2CO3。 综上所述，A、B、C、D、E分别是CO2、H2CO3、H2O、O2、CO。 【详解】（1）根据分析，A、B、C、D、E分别是CO2、H2CO3、H2O、O2、CO。 （2）C是H2O，D是O2，则该反应是水在通电条件下分解生成H2、O2，化学方程式为，实验现象是产生气泡，负极产生气体的体积约为正极产生气体的体积的两倍。 （3）D是O2，E是CO，O2和碳单质在不充分燃烧情况下生成CO，化学方程式为。 四、实验题 24．（10分，每空1分）实验室现有石灰石、稀盐酸、氯酸钾、二氧化锰等必要的实验用品及相关的实验装置，请结合下列装置回答问题： (1)分解高锰酸钾制取氧气时发生反应的化学方程式为 。 (2)因为氧气 ，则可用E图所示的方法来收集氧气，收集过程中当看到集气瓶口有 的明显现象时，说明氧气已经收集满。 (3)制取二氧化碳选用的装置是 （填字母），A中仪器a的名称是 。 (4)若需检验生成的二氧化碳，则F中应盛放的药品是 ，发生反应的化学方程式为 。 (5)进行G图所示实验时观察到了两支蜡烛由下至上依次熄灭的现象，则可验证二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧且 的性质。 【答案】(1) (2) 不易溶于水，且与水不反应 大气泡冒出 (3) AC 锥形瓶 (4) 澄清石灰水 (5)密度比空气大 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；：； （2）可用E图所示的方法，即排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应； 用排水法收集氧气时，当看到集气瓶口有大气泡冒出的明显现象时，说明氧气已经收集满； （3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选A，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C，故填：AC； 由图可知，A中仪器a的名称是：锥形瓶； （4）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故若需检验生成的二氧化碳，则F中应盛放的药品是澄清石灰水，该反应的化学方程式为：； （5）进行G图所示实验时观察到了两支蜡烛由下至上依次熄灭的现象，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。 25．（5分，每空1分）如图，可验证二氧化碳的性质。 (1)实验甲中现象为纸花 ； (2)实验乙中现象为 ； (3)实验乙中的方程式为 ； (4)图1实验丙部分说明了二氧化碳具有的物理性质是 。 【答案】(1)变红 (2)澄清石灰水变浑浊 (3) (4)密度比空气大 【详解】（1）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，故实验甲中现象为纸花变红； （2）实验乙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊； （3）实验乙中反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：； （4）实验丙中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质。 五、计算题 26．（6分）贝壳的主要成分是碳酸钙，取25g贝壳于烧杯中，加入稀盐酸(杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应)，剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图。 求： (1)25g贝壳中碳酸钙的质量是 g。 (2)反应生成的二氧化碳质量。 【答案】(1)20 (2)设生成CO2的质量为x，则： = x=8.8g 答：生成CO2的质量为8.8g。 【详解】（1）由图可知，25g贝壳中碳酸钙的质量是25g-5g=20g。 （2）见答案。 27．（8分）某兴趣小组对石灰石样品进行如下实验分析：取12g样品放入烧杯中，将100g稀盐酸分4次加入到烧杯中，充分反应后（杂质不溶于水，也不与酸反应），测得剩余固体的质量记录如下。请计算： 次数 1 2 3 4 加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25 剩余固体的质量/g 8 4 2 2 求： (1)样品中杂质的质量为 g。 (2)样品中碳酸钙的质量分数为 （保留小数点后一位）。 (3)产生CO2的质量（写出计算过程）。 【答案】(1)2 (2)83.3% (3)解：设产生CO2的质量为x 参与反应的CaCO3质量为： x=4.4g 答：产生CO2的质量为4.4g。 【详解】（1）石灰石主要成分是CaCO3，CaCO3能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为，随着反应的进行，固体质量不断减小。根据题目信息，杂质不溶于水，也不与酸反应，第3次加入稀盐酸后，剩余固体质量为2g，第4次加入稀盐酸后，剩余固体仍为2g，说明第3次加入稀盐酸后，CaCO3已完全反应，剩余固体是杂质，因此样品中杂质的质量为2g。 （2）根据（1）的分析，杂质的质量为2g，则样品中CaCO3的质量为，CaCO3的质量分数为。 （3）根据（2）的分析，参与反应的CaCO3的质量为10g，据此可通过化学方程式计算出产生CO2的质量，详见答案。 试卷第20页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六单元 碳和碳的氧化物（B卷·拔高卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 （选择题 共30分） 一、选择题（本题10小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题2分，共20分） 1．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 2．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是 A．变化与守恒：依据化学方程式MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2X+Cl2↑，可推测X的化学式为H2O2 B．模型与推理：化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 C．宏观与微观：物质都是由微观粒子构成的，不同的微观粒子构成不同的物质，同种微观粒子由于之间的结合方式不同，也能构成不同的物质 D．探究与创新：探究氧化铁是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铁能否改变反应速率即可 3．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 4．下列实验操作不正确的是 A．熄灭酒精灯 B．二氧化碳验满 C．用滴管吸取液体 D．检查装置的气密性 5．宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳 A．还原性好 B．化学性质不活泼 C．导电性能好 D．吸附能力强 6．“碳家族”的成员很多。下列关于其成员说法正确的是 A．石墨不具有润滑性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．金刚石和石墨都能导电 D．常温下碳的化学性质不活泼 7．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，具有广泛的用途。科学家用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过(如图)。下列有关说法正确的是 A．石墨烯属于混合物 B．石墨烯常温下可还原氧化铜 C．“筛掉”氯化钠的过程类似于吸附操作 D．上述过程可应用于海水淡化 8．如图是汽车尾气处理装置中发生反应的微观示意图。下列说法不正确的是 A．通过该反应，可减少汽车尾气对大气的污染 B．化学变化中，构成反应物的分子直接组合成新的分子 C．反应后催化剂的质量和化学性质都不发生改变 D．CO和CO2的分子结构不同，二者化学性质有差异 9．关于“碳循环”和“氧循环”，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 D．自然界中碳循环和氧循环主要通过化学变化实现 10．下列过程发生化学变化的是 A．倾倒二氧化碳 B．在一定条件下，石墨转化为金刚石 C．石墨导电实验 D．将干燥的石蕊小花放入二氧化碳中 A．A B．B C．C D．D 二、不定项选择题（本题包括5小题，共10分） 11．过氧化钙常用作杀菌剂、供氧剂，相关性质如下： ①   ② 向14.4g固体中通入一定量的，充分反应后，得到固体R质量为17.2g；在固体R中加入200g稀盐酸，恰好完全反应，下列说法不正确的是 A．固体R为纯净物 B．固体R中含8.0g钙元素 C．所加稀盐酸溶质的质量分数为14.6% D．反应中共产生氧气的质量为3.2g 12．碳及其化合物有如下转化关系，以下叙述错误的是 CCOCO2CaCO3CO2 A．①中能观察到白色火焰 B．②体现了CO的还原性 C．③反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．④中碳元素的化合价不会发生改变 13．构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”。下列说法不正确的是 A．B点对应的物质可能是石墨 B．C点和D点的物质之间可以互相转化 C．C点对应的物质与水反应可得到碳酸 D．B点对应的物质充分燃烧可以得到C点对应的物质 14．在锥形瓶甲中放入10 g块状的碳酸钙，在锥形瓶乙中放入10 g粉末状的碳酸钙，下图中对该实验产生气体的质量和反应时间的关系，描述正确的是 A． B． C． D． 15．新能源汽车高速发展，对陶瓷部件的需求不断增加。氮化硅(Si3N4)陶瓷与金刚石结构相似，以高硬度、高耐磨性扮演着重要角色。氮化硅与氢氟酸反应如下：，下列相关说法正确的是 A．X的化学式为SiF4 B．X的化学式为F4Si C．Si3N4由分子构成 D．Si3N4由原子构成 第II卷 （非选择题 共70分） 三、填空与简答（化学方程式2分一个） 16．（5分，每空1分）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。 (1)“钻石恒久远，一颗永流传”。钻石是非常昂贵的装饰品，它可以代代相传的原因是 。 (2)石墨轴承是以石墨为主要基材并在金属轴承的基础上发展起来的碳质轴承，下列属于石墨轴承的特性的是________（填字母）。 A．密度大 B．润滑性好 C．耐高温 D．化学性质稳定 (3)的发现使人类了解到一个全新的碳世界，它广泛应用于超导、催化剂、材料、医学及生物领域，属于 （选填“单质”或“化合物”）。 (4)我国科学家在世界上首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉，如图为人工合成淀粉过程第一步反应的微观示意图。 ①参加反应的分子个数比为 ； ②该反应前后氢元素的化合价 （填写“改变”、“不变”）。 17．（8分，每空1分）根据化学知识，回答下列问题 (1)地壳中最多的金属元素是 ；空气中最多的元素是 。 (2)相同数目分子的二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)的质量比为 。 (3)氧原子的相对原子质量为16，氧原子的质子数为 ，中子数为 。 (4)石墨作铅笔芯是由于 ；活性炭可用于净水，利用它的 性。 (5)质量守恒定律的六不变是 。 18．（3分，每空1分）一氧化碳和二氧化碳是一对孪生兄弟。 (1)一氧化碳中碳、氧元素的质量比为 ； (2)分子个数相同的CO和CO2中所含的碳原子的质量比为 ； (3)相同质量的碳完全燃烧和不完全燃烧所消耗的O2的质量比为 。 19．（4分，每空1分）Cu 可以形成化合价为+2 和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。 (1)写出氧化亚铜的化学式 。 (2)高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是 。 (3)氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应生成氧化铜，利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气（装置如图所示），判断氮气中含有氧气的实验现象是 。 20．（5分，每空1分）“节能减排”是我们每个公民应尽的责任和义务，为保护人类的家园“地球”，我们应作出一份努力。 (1)自然界中二氧化碳的循环如图所示，下列过程放在X处不合理的是______(填字母)。 A．人和动植物的呼吸作用 B．绿色植物的光合作用 C．化石燃料的燃烧 D．死亡动植物的腐烂 (2)CO2过多排放导致的环境问题是 。 (3)为减少CO2的排放，可以将CO2进行转化。我国科学家已成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)，该反应的微观过程如图所示： ①该反应的化学方程式为 。 ②该反应 (填“属于”或“不属于”)分解反应。 21．（4分，每空1分）用化学符号填空： (1)锌元素 。 (2)水银温度计中的金属元素 。 (3)造成温室效应的气体是 。 (4)地壳中含量最多的非金属元素和人体中含量最多的金属元素组成的化合物的化学式 。 22．（4分，每空1分）化学作为实用的，创造性的学科，在认识自然，服务社会中发挥着不可替代的作用． (1)中国某研究团队受“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探测． ①“碳弹簧”由多孔碳材料制作而成．碳元素组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因 ． ②也是制造智能磁性材料的原料之一，已知中铁元素的化合价为+3价，则钴（Co）元素的化合价为 ． ③钻在元素周期表中的信息如图2，你能得到的一条信息是 ． (2)“碳转化”是实现碳达峰碳中和的途径之一． 在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸（HCOOH），化学方程式为，X的化学式为 ． 23．（8分，每空1分）课外活动中，同学们用A、B、C、D、E五种物质(分别为H2O、CO2、CO、H2CO3、O2中的一种)进行“化学反应接龙”游戏，游戏规则是：前一种物质分解或与另一种物质反应生成下一种物质。A是参与光合作用的气体，按要求回答下列问题： (1)在图中标出A、B、C、D、E五种物质的化学式 ：A： ；B： ；C： ；D： ；E： ； (2)写出由C转化为D的实验现象： ； (3)D转化为E的化学方程式是： 。 四、实验题 24．（10分，每空1分）实验室现有石灰石、稀盐酸、氯酸钾、二氧化锰等必要的实验用品及相关的实验装置，请结合下列装置回答问题： (1)分解高锰酸钾制取氧气时发生反应的化学方程式为 。 (2)因为氧气 ，则可用E图所示的方法来收集氧气，收集过程中当看到集气瓶口有 的明显现象时，说明氧气已经收集满。 (3)制取二氧化碳选用的装置是 （填字母），A中仪器a的名称是 。 (4)若需检验生成的二氧化碳，则F中应盛放的药品是 ，发生反应的化学方程式为 。 (5)进行G图所示实验时观察到了两支蜡烛由下至上依次熄灭的现象，则可验证二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧且 的性质。 25．（5分，每空1分）如图，可验证二氧化碳的性质。 (1)实验甲中现象为纸花 ； (2)实验乙中现象为 ； (3)实验乙中的方程式为 ； (4)图1实验丙部分说明了二氧化碳具有的物理性质是 。 五、计算题 26．（6分）贝壳的主要成分是碳酸钙，取25g贝壳于烧杯中，加入稀盐酸(杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应)，剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图。 求： (1)25g贝壳中碳酸钙的质量是 g。 (2)反应生成的二氧化碳质量。 27．（8分）某兴趣小组对石灰石样品进行如下实验分析：取12g样品放入烧杯中，将100g稀盐酸分4次加入到烧杯中，充分反应后（杂质不溶于水，也不与酸反应），测得剩余固体的质量记录如下。请计算： 次数 1 2 3 4 加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25 剩余固体的质量/g 8 4 2 2 求： (1)样品中杂质的质量为 g。 (2)样品中碳酸钙的质量分数为 （保留小数点后一位）。 (3)产生CO2的质量（写出计算过程）。 试卷第10页，共10页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$