第5章 奇妙的二氧化碳 拔尖自主测评-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

第5章奇妙的二氧化碳 第5章拔尖自主测评 O满分：100分◎时间：60分钟 可能用到的相对原子质量：H一1C一12N-14O-16S-32C1-35.5Ca—40Fe-56 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共40分） 1.下列说法中，与“珍爱地球，人与自然和谐共生”理念不相符的是 () A.要积极开发利用氢能、太阳能等新能源 B.对生活垃圾要分类，以便回收再利用 C.生活污水直接排入水体中不会引起污染 D.固定利用CO2有利于实现“碳中和” 2.建立化学观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识，不正确的是 ( A.守恒观：12gC与32gO2完全反应可生成44gCO2 B.变化观：石墨在一定条件下转化为金刚石，碳原子的排列方式发生了变化 C.微粒观：保持C60化学性质的最小微观粒子是碳原子 D.结构观：CO和CO2的化学性质不同，原因是分子构成不同 3.如果某气体的相对分子质量大于29，那么这种气体的密度比空气的大；如果小于29，那么密度比 空气小。按照这种方法判断，下列气体中可以用向下排空气法收集的一组气体是 () A.N2,Cl2 B.CH4,H2 C.CO2,CO D.SO2,HCI 4.火星大气中含有一种被称为硫化羰的物质，其化学式为COS。已知硫化羰与二氧化碳的结构相 似，但能在氧气中燃烧。下列有关硫化羰的说法，正确的是 () A.硫化羰是氧化物 B.硫化羰的化学性质与二氧化碳的完全相同 C.硫化羰可用作灭火剂 D.硫化羰是由碳、氧、硫三种元素组成的 5.下列关于二氧化碳的说法，正确的是 () A.水中通入二氧化碳后仍为无色，说明二氧化碳与水未发生反应 B.二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质，又利用了它的化学性质 C.空气中二氧化碳含量达到一定量时会致人死亡，说明二氧化碳有毒 D.将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳 6.若有质量相同的两份碳酸钙，一份在高温下完全分解生成氧化钙和二氧化碳，另一份加入足量的 稀盐酸并充分反应，则产生的二氧化碳气体 () A.两种情况一样多B.高温分解后的多 C.加稀盐酸后的多 D.无法比较 7.一种以CO2为原料生产炭黑的物质转化如图所示。下列说法 太阳能 0 中，正确的是 ）>2026.85℃ 反应I A.反应I发生后，固体物质所含氧元素质量分数变大 Fe,O. 426.85℃ B.反应Ⅱ发生后，碳元素化合价升高 C反应Ⅱ CO. C.反应Ⅱ中，FeO与C的质量比为18：1 (第7题图) D.整个循环过程可将CO2转化为C和O2 8.甲、乙、丙、丁都是初中化学中常见的物质，它们之间的转化关系如图所示(“→”表示 物质间的转化关系)，已知甲和丁均为单质，乙和丙都是氧化物且组成元素相同，常温 下乙、丙、丁都是气体，自然界中的绿色植物可实现丙→丁的转化。下列说法中，不正 79 拔尖特训·化学（沪教版）九年级上 确的是 A.乙是造成“煤气中毒”的主要原因 甲 乙 B.丁的化学性质活泼，能供给呼吸 C.要实现甲→乙只有一种反应途径 丙 丁 D.甲→丙可用化学方程式表示为C+0,点燃C0, (第8题图)》 9.下列实验方案中，能达到预期目的的是 A.用稀盐酸除去盛过石灰水的试剂瓶内壁上的白膜 B.将混合气体通过澄清石灰水除去二氧化碳中混有的一氧化碳 C.用点燃法除去CO2中混有的少量CO D.将气体通过木炭粉在高温条件下除去CO2中混有的少量O2,得到纯净的CO2 10.有CO2和N2的混合气体120g,其中碳元素的质量分数为20%。将混合气体通入过量的澄清石 灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为 () A.50g B.100g C.150g D.200g 二、非选择题（共60分） 11.(15分)[2025无锡期中]将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一，我国科学家研制 出了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CHOH)的装置，有利于实现“碳中和”。如图所示为将 二氧化碳在一定条件下转化成CHOH的工艺流程图。 查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点：一97.8℃，沸点：64.7℃。 (1)二氧化碳和甲醇中都含碳 (填“单质”或“元素”)。 (2)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 (3)小明在实验室进行过滤操作时，发现所得滤液仍然浑浊，经检查，滤纸和其他仪器均正常，失 败的原因可能是 (4)请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式： (5)根据资料，请你设计分离出CHOH的一种方案： C02 CHOH,分离 水蒸气 H催化剂冷却-过滤 CH.OH a b 多孔隔板 铁粉 Fe04-一定 H,0 蕊饱和碳酸 条件 H 催化剂 氢钠溶液 FeO C (第11题图) (第12题图甲) 12.(27分)[2025常州期中]CO2对人类生存、生活有着重大影响。某小组同学对CO2 的相关知识作如下探究。 (1)该小组用一定浓度的盐酸和大理石为原料，且利用如图甲所示装置制备二氧化碳。 ①装置A或B都可以作为制取二氧化碳的发生装置，装置B相对于装置A的优点是 ,实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ②装置C可用于收集二氧化碳，气体应从 (填“a”或“b”)口进入C,请推测用该方法收 集二氧化碳的依据是 80 第5章奇妙的二氧化碳 (2)探究是否可用排水集气法收集到CO2。利用传感器对是否可用排水集气法收集到CO2展 开探究，实验装置如图乙所示。 压强传感器 数据 110.5 采集器 109.5 CO a 108.5 稀盐酸 出 107.5 106.50 20 406080100120 碳酸钙 时间/s 干燥的紫色石蕊小花 乙 丙 丁 (第12题图) 【实验步骤】①按图乙组装仪器。 ②用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶注入50mL空气，并一直压住注射器，若 压强传感器的读数 ,证明装置气密性良好。 ③打开活塞A,将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应一段时间后，收集满CO2后迅速 关闭活塞A,并用弹簧夹夹住胶皮管B处。 ④用压强传感器自带的注射器通过活塞A向三颈烧瓶中注入15mLH2O,观察两分钟之内体 系的压强变化如图丙所示。 【总结与拓展】⑤图丙中，30s到100s之间压强逐渐减小的原因是 ⑥经过测算，消耗CO2的量约为收集到的CO2总量的0.53%，因此排水集气法 (填 “可以”或“不可以”)收集到CO2气体 (3)验证CO2的性质。如图丁所示为验证CO2性质的实验装置，实验时，持续通入CO2。 步骤I:打开K1关闭K2,观察现象。 步骤Ⅱ：关闭K1,打开K2,点燃酒精灯，一段时间后，观察现象。 ①步骤I说明CO2具有的化学性质是 ②步骤Ⅱ：一段时间后，观察到的实验现象是 说明CO2能与水反应。 13.(18分)[2024烟台]化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放 入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量 与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示（该石灰石中杂质不溶解于水，也 不与酸反应)。回答下列问题： 加入稀盐酸的总质量/g 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.8 92.36 (1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g,产生二 氧化碳的总质量是 g (2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程） (3)这种测定方法产生误差的原因可能是 (写一条即可)。 “答案与解析”见P4381利用，水、氧气、二氧化碳都被循环利用，D正确。 4.A题图甲中，转化1表示二氧化碳与水反应生成碳酸， X是碳酸：题图乙中转化1是植物的光合作用，是二氧化碳 与水反应生成葡萄糖和氧气，Y是葡萄糖，X和Y不是同 种物质，B错误：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的 种类和数目不变，绿色植物不能使自然界中的氧原子总 数增加，C错误；自然界的水循环过程中，发生改变的只 是水分子的状态，水分子本身没有发生改变，属于物理 变化，D错误。 5.(1)温室(2)H2O+C02一HCO2(3)碳替代 4①疏松多孔②CaC0,s70℃Ca0+C0,+ 〔解析)(1)二氧化碳是温室气体，排入大气中的CO2越来 越多，导致温室效应增强。(2)过量的二氧化碳进入海洋， 使海洋酸化，是由于二氧化碳与水反应生成碳酸。(3)由 图甲可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 碳替代，占47%。(4)①疏松多孔的结构比坚实致密的结 构更容易吸附物质，故吸附剂可能具有疏松多孔的结构。 ②图乙中反应Ⅱ是碳酸钙在870℃下分解生成氧化钙与 二氧化碳。 6.(1)CO.+2NaOHNa,CO+HO (2)NaOH, CaO[或NaOH,Ca(OH)2](3)光合作用(4)①> ②1 〔解析)(1)由题图甲中信息可知，“捕捉室”中发生反应的 化学方程式为CO2+2NaOH-NaCO3+HO,NaCO 进人“颗粒反应室”中与加人的Ca(OH)2反应生成CaCO 沉淀和NaOH。(2)分析题图甲可知，“颗粒反应室”中生 成的NaOH可以重新加入“捕捉室”中，“煅烧炉”中生成的 CaO和水反应生成的Ca(OH)2可以重新加入“颗粒反应 室”中，故它们都可以循环使用。(3)绿色植物通过光合作 用把CO2转化为葡萄糖。(4)①根据反应a中四种物质 的化学计量数均为1，可知反应前只有甲醇分子中含有氢 原子，而反应后过氧化氢分子中也含有氢原子，由反应前 后原子的个数不变可知，甲醇分子中的氢原子数目比甲醛 分子中的多。②过氧化氢分解时，过氧化氢与生成氧气的 分子个数关系为2HO2~O2,由反应a中四种物质的化学 计量数均为1可知，反应a中氧气与生成过氧化氢的分子 个数关系为O2~HO2,为了使甲醇能够持续转化为甲醛 侧理论上需要补充的过氧化氢的分子个数应大于或等于 反应a中生成的过氧化氢的分子个数，即 N(需要补充的H2O2) N(反应a中生成的LO,)≥1。 跨学科实践活动4探寻低碳 生活的行动方案 1.(1)温室(2)AIH+3HO一A1(OH)3+3H (3)ACD 〔解析)(3)积极开展绿化国土的行动，建立绿色家园，可 以增加二氧化碳的吸收：提高煤炭产量，增加火力发电在 电力生产中所占的比例，会产生大量的二氧化碳：鼓励使 用电动汽车，加快充电桩的配套设施建设，可以减少化石 燃料的使用，减少二氧化碳的排放；积极开发利用风能、太 阳能、地热能和潮汐能等，可以减少化石燃料的使用，减少 二氧化碳的排放。 2.(1)30丙(2)二氧化碳分子间有间隔，压强增大，分 子间的间隔变小(3)双面使用纸张（合理答案均可） 〔解析)(1)根据控制变量法，对比实验要控制变量的唯一 性，图I中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰 水、氢氧化钠浓溶液，x的数值应为30：实验最后烧瓶内压 强越小，说明“捕捉”二氧化碳效果越好，则分析图Ⅱ可知。 “捕捉”二氧化碳效果最好的是丙。(2)从微观角度分析， 二氧化碳是由分子构成的，则将二氧化碳压缩存入地下， 实现二氧化碳的封存，这一技术能够实现的原因是二氧化 碳分子间有间隔，压强增大，分子间的间隔变小。(3)积极 助力“低碳”的做法是节水节电、双面使用纸张等。 第5章拔尖自主测评 1.C生活污水若直接排人水体中会造成水体污染，应处 理达标后再排放，C错误。 2.C碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方 程式为C+0,点燃C0,其中碳、氧气、二氧化碳的质量比 为12：32：44，则12g碳与32g氧气完全反应可生成44g 二氧化碳，A正确。金刚石和石墨都由碳原子构成，但是碳 原子的排列方式不同，则石墨在一定条件下转化为金刚 石，是碳原子的排列方式发生了变化，B正确。由分子构成 的物质，分子是保持物质化学性质的最小微观粒子，C由 C6,分子构成，则保持C化学性质的最小微观粒子是Cm 分子，C不正确。C0和CO,的化学性质不同，是因为它们 的分子构成不同，D正确。 3.B氮气的相对分子质量为28，与空气密度非常相近， 氯气的相对分子质量为71，大于29，氮气、氯气不能用向下 排空气法收集，A不符合题意。甲烷和氢气的相对分子质 量都小于29，都可以用向下排空气法收集，B符合题意。 二氧化碳的相对分子质量大于29，故不能用向下排空气法 收集，C不符合题意。二氧化硫和氯化氢气体的相对 分子质量都大于29，都不能用向下排空气法收集，D不 符合题意。 4.D硫化羰是由碳、氧、硫三种元素组成的，不是氧化物， A错误、D正确：由于硫化羰和二氧化碳的分子构成不同， 两者的化学性质不可能完全相同，B错误；硫化羰能在氧气 中燃烧，不能用作灭火剂，C错误。 5.B二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应无明显现象，A 错误。二氧化碳用于灭火，利用了其密度比空气大、不能 燃烧一般也不支持燃烧的性质，既利用了它的物理性质， 又利用了它的化学性质，B正确。空气中二氧化碳含量达 到一定量时会致人死亡，是因为二氧化碳不能供给呼吸， 二氧化碳本身没有毒性，C错误。将燃着的木条伸人一 瓶气体中，木条立即熄灭，不能证明瓶内原有气体就是 二氧化碳，也可能是氮气等其他不能燃烧且不支持燃 烧的气体，D错误 6.A碳酸钙分解的化学方程式为C:C0,高温Ca0十C0,↑， 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3十2HC1 CaCL2+HO十CO,个，虽然发生的反应不同，但是完全反 应时CaCO。与CO2的质量比相同，故碳酸钙质量相同时， 两种情况下生成的CO2一样多。 7.D反应I是四氧化三铁在太阳能、高温作用下生成氧 太阳能 气和氧化亚铁，化学方程式为2e,0,>202885C0,个+ 6FO,由于产生了氧气，固体物质所含氧元素质量分数变 小，A错误；反应Ⅱ是二氧化碳和氧化亚铁在一定条件下 转化为碳和四氧化三铁，反应前碳元素为十4价，反应后为 0价，故碳元素化合价降低，B错误；反应Ⅱ的化学方程式 为6F0+C0,42685℃2Fe.0,+C,故F0与C的质量 比为[(56十16)×6们：12=36：1，C错误；根据物质转化图 示可知，整个循环过程可将CO2转化为C和O2,D正确。 8.C乙和丙都是氧化物且组成元素相同，常温下乙、丙都 是气体，则乙、丙分别是二氧化碳与一氧化碳中的一种：甲 和丁均为单质，自然界中的绿色植物可实现丙→丁的转 化，则甲为碳单质，丁为氧气，丙为二氧化碳，乙为一氧化 碳。由分析可知，乙为一氧化碳，是造成“煤气中毒”的主要 原因，A正确；丁为氧气，其化学性质活泼，能供给呼吸，B 正确：甲为碳单质，乙为一氧化碳，碳单质在氧气不足时燃 烧能够生成一氧化碳，碳单质还能与二氧化碳在高温条件 下反应生成一氧化碳，C错误；甲为碳单质，丙为二氧化碳， 则甲→丙的反应可以是碳单质和氧气在点燃的条件下反 应生成二氧化碳，反应可用化学方程式表示为C+O,点燃 CO2,D正确 9.A盛过石灰水的试剂瓶内壁上的白膜是氢氧化钙与二 氧化碳反应生成的碳酸钙，稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化 钙、水和二氧化碳，所以可用稀盐酸除去盛过石灰水的试 剂瓶内壁上的白膜，A能达到预期目的；一氧化碳与澄清 石灰水不反应，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反 应生成碳酸钙沉淀和水，将混合气体通过澄清石灰水不能 除去二氧化碳中混有的一氧化碳，反而会将欲保留的二氧 化碳除去，不符合除杂原则，B不能达到预期目的；当CO2 中混有少量CO时，无法点燃CO,C不能达到预期目的；在 高温条件下，木炭能与二氧化碳反应生成一氧化碳，除去 氧气的同时会消耗二氧化碳而引人新杂质一氧化碳，不符 合除杂原则，D不能达到预期目的。 10.D根据题意分析可知，原混合气体中碳元素的质量等 于最终所得白色沉淀（碳酸钙）中碳元素的质量。设充分反 应后得到白色沉淀的质量为x。 C ~CaCO 12 100 120g×20% x 12120g×20% 100 x=200g 故得到白色沉淀的质量为200g。 11.(1)元素(2)光合作用(3)液面高于滤纸边缘（或 盛接滤液的烧杯不干净等合理答案均可)(4)3Fe十 4H0(气)高温Fe0,十4H(5)蒸馏，将混合物加热到 64.7℃（合理答案均可） 〔解析)(4)由流程图可知，水蒸气与铁在高温条件下反应 生成氢气和四氧化三铁。(5)根据资料：甲醇常温下是一 种无色液体，易溶于水，熔点：一97.8℃，沸点：64.7℃。水 的沸点是100℃，可利用水和甲醇的沸点不同进行分离。 12.(1)①可以控制反应的发生与停止CaCO3+2HC 一一CaCL2十H,2O十CO2↑②b二氧化碳不溶于饱和碳 酸氢钠溶液(2)②先增大后保持不变⑤二氧化碳溶 于水中并与水反应⑥可以(3)①不能燃烧也不支持 燃烧②I中干燥的紫色石蕊小花不变色，Ⅱ中干燥的紫 色石蕊小花变红 〔解析)(1)①装置B中，可将固体放在多孔隔板上，关闭 弹簧夹，产生的气体无法排出，液体被压入长颈漏斗中，固 液分离，反应停止，打开弹簧夹，液体又进入试管中，与固体 接触，发生反应，则装置B相对于装置A的优点为可以控 制反应的发生与停止。实验室制取二氧化碳的反应为碳 酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学 13.(1)30.002.64 方程式为CaCO2+2HCI一CaC2+HO+CO2个。 (2)解：设该样品中碳酸钙的质量分数为x。 ②二氧化碳密度小于饱和碳酸氢钠溶液，收集时，气体应 CaCO.+2HCI-CaCl,+H,O+CO, 从b口进入装置C:用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二 100 44 10g×x 2.64g 氧化碳，可能是因为二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。 10010g×x (2)②将注射器通过活塞A向三颈烧瓶注人50mL空气， 442.64g x=60% 并一直压住注射器，装置中的压强大于外界大气压，若装 答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%。 置气密性良好，则压强传感器的读数应先增大后保持不 (3)稀盐酸中的氯化氢挥发导致装置减小的质量偏大 变。⑤向装置中加人水后，压强先增大后减小，30s到 (或有部分二氧化碳溶解在锥形瓶里的溶液中等合理 100s时压强减小，说明二氧化碳含量减少，原因是二氧化 答案均可) 碳溶于水中并与水反应。⑥消耗CO2的量约为收集到的 〔解析)(1)根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质 CO2总量的0.53%，消耗量很少，故用排水法可以收集到 量不变，由表中数据可知，产生二氧化碳的总质量为 CO2。(3)①步骤I能观察到蜡烛从下到上依次熄灭，说 60.00g十35.00g-92.36g=2.64g;加人10.00g稀盐酸 明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧（化学性质），密度比空 完全反应，生成二氧化碳的质量为60.00g十10.00g 气大（物理性质）。②二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸 69.12g=0.88g,所以10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完 能使紫色石蕊变红，进入Ⅱ中的二氧化碳中含有水蒸气， 2.64g 全反应时，消耗的稀盐酸的总质量为10.00g×0.8g 若I中干燥的紫色石蕊小花不变色，Ⅱ中干燥的紫色石蕊 30.00g 小花变红，就能说明二氧化碳能与水反应。 第6章 金属资源综合利用 第1节金属矿物及铁的冶炼 的存在，B说法正确。d装置的作用较多，可以收集未反应 的一氧化碳，可以判断反应的发生与结束，最初可以检验 1.D炼铁时焦炭的作用是提供热量和制取还原剂CO,A 是否排尽装置中的空气，防止加热时气体不纯发生爆炸， 错误；高炉气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，需要进行处 起安全作用，C说法正确。实验前，在a装置的左端添加注 理，B错误：化学方程式未配平，C错误：通过高炉炼得的生 射器并向装置中推入空气，若d装置中有气泡产生，说明气 铁中仍含有碳等少量杂质，D正确。 密性良好，D说法正确。 2.(1)化学(2)CaO、Mg0(3)燃料（或还原剂）炉 4.B由化学反应前后原子的种类、数目不变，可知X为 尘(4)350 〔解析)(3)C0可用作燃料或还原剂，因为一氧化碳可以 CO2,A正确：炼锡过程中碳元素的化合价从0变为十4，化 燃烧、具有还原性：题图中高炉炼铁产出的炉尘可供高温 合价发生了改变，B不正确：煤饼燃烧放热，能提供炼锌所 烧结使用。(4)1000t含四氧化三铁46.4%的磁铁矿中四 需的热量，C正确；题图b中必须冷却后才能取锌，这是为 氧化三铁的质量为1000t×46.4%=464t。设可以得到含 了防止锌在较高的温度下又被氧化成氧化锌，D正确。 杂质4%的生铁的质量为x。 5.D海绵铁含有铁和较多杂质，是混合物，A错误；木炭 Fe,O,十4C0高温 还可与CO2反应生成一氧化碳，可用于炼铁，因此炼制海 3Fe +4C0 232 168 绵铁的过程中，木炭不只是作为燃料使用，还可以作为制 464t xX(1-4%) 造一氧化碳的原料，B错误；赤铁矿的主要成分是氧化铁， 232 464t 168x×(1-4%) x=350t 工业上，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化 3.A 由HCOOH(甲酸)浓酸C0个+H0可知，在制 碳，化学方程式为Fe,O,十3C0商温2e十3C0,该反应中 △ 160 112 一氧化碳的过程中，浓硫酸作为催化剂，硫酸的质量不变， 氧化铁和铁的质量比为160：112，所以用160t氧化铁可 但由于生成了水，浓硫酸浓度减小，A说法错误。铁能被 以制得112t铁粉，而160t赤铁矿中还含有杂质，故用 磁铁吸引，用磁铁来拉动黑色固体进人装置，可以证明铁 160t赤铁矿不能够制得112t铁粉，C错误；由题图可知， 45