人教版九年级化学上册第六单元-碳和碳的氧化物同步练习试卷(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练习考试时间：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、下列描述错误的是A．金刚石和石墨的物理性质差异很大，原因是碳原子排列方式不同B．硫单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体C．铜粉在空气中加热后质量增加，该反应不遵守质量守恒定律D．钙元素和钡元素是不同种元素，是因为它们的原子中质子数不同2、向紫色的石蕊溶液中通入二氧化碳，充分反应后将所得的溶液加热，所观察到的实验现象是A．先变红色后变无色 B．变红色C．先变红色后变紫色 D．先变无色后变红色3、物质的用途主要由化学性质决定的是A．用石墨制作干电池的电极 B．自来水生产中用氯气杀菌消毒C．用活性炭作饮水机的净水剂 D．稀有气体用于制作霓虹灯4、下列实验方案可以达到实验目的的是选项实验目的实验设计A除去二氧化碳中的一氧化碳将混合气体点燃B检验O2是否收集满把带火星的木条伸入集气瓶中C分离铁粉和木炭粉加足量的盐酸溶解、过滤D鉴别水和过氧化氢溶液取样，分别加入少量的二氧化锰A．A B．B C．C D．D5、下列实验操作不能达到实验目的的是选项实验目的实验操作A除去CO2中少量的CO通过澄清石灰水B除去浑浊河水中的泥沙过滤C鉴别氧气和空气伸入带火星的木条D鉴别硬水和软水加入肥皂水A．A B．B C．C D．D6、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7、下列物质的性质，属于化学性质的是A．N2不支持燃烧 B．金刚石硬度大 C．H2的密度小 D．O2不易溶于水8、下列物质的性质与用途的对应关系错误的是A．金刚石是天然存在最硬的物质，可用于切割玻璃B．氧气能支持燃烧，可用作火箭的高能燃料C．氮气化学性质不活泼，则可用作粮食和仪器仓库的保护气D．稀有气体通电可发出不同颜色的光，可用作电光源9、化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是A．食物的腐烂变质与动植物的新陈代谢均为氧化反应B．进入菜窖前应先检验窖内二氧化碳的浓度，目的是防止二氧化碳中毒C．用肥皂水检验硬水和软水，硬水泡沫多，软水泡沫少D．石油的分馏得到多种化工产品，是利用各物质的熔点不同10、只含有游离态氧元素的物质是A．O2 B．CaCO3 C．CO2 D．H2O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、化学是一门以实验为基础的学科，请完成下列关于实验的相关问题：（1）实验室用来制取二氧化碳的药品名称是___________。（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察到瓶子变瘪了，这个实验___________(填“能”或“不能”)说明二氧化碳能与水发生化学反应。（3）某化学兴趣小组要量取40mL的稀盐酸来制取二氧化碳，所需要的仪器是___________，如果在量取的过程中俯视量筒，会使量取的液体___________(“大于”、“等于”或“小于”)40mL。2、建立宏观与微观之间的联系是化学学科重要的思维方式。（1）金刚石、石墨都是由______元素组成的，但物理性质存在明显差异，原因是______不同。（2）如图是氧、硫和氯三种元素的原子结构示意图。Ⅰ、氯原子的结构示意图中x的数值是______。Ⅱ、氧和硫两种元素的化学性质具有相似性的原因是它们原子的______相同，由钠元素和硫元素组成的化合物硫化钠的化学式为______。Ⅲ、氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的______不相同。3、北京冬奥会将于2022年2月4日至20日举行。（1）冬奥场馆提供的直饮水经过二氧化氯消毒处理，二氧化氯的化学式为___________。直饮水中可溶性钙、镁化合物的含量很低，属于___________(填“硬水”或“软水”)。（2）冬奥会将加强防疫。运动员所戴的口罩能对空气中的尘粒、病毒等进行___________和吸附；场馆也将用低温消毒剂C9H16CI2N4进行消毒，该物质中氢、氮元素的质量比为___________。（3）冬奥会速滑馆的冰面拟用目前最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术制作。固态二氧化碳能用于制冷的原因是___________；水变成冰时，从微观角度看，发生改变的是___________。4、回答下列与CO2和CO有关问题。（1）结构：CO2和CO组成元素相同，但化学性质有很大差异的原因是___________。（2）转化：在一定条件下CO2能转化为CO，化学方程式为___________。（3）除杂：除去CO2中的CO的方法是___________。5、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：________。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、碳在高温时还原氧化铜的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。请计算：（1）CO2分子中，C原子与O原子的原子个数比为___________；（2）CuO中，Cu元素与O元素的质量比为___________；（3）CuO中，Cu元素的质量分数为___________。（4）要使320g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少？（计算结果保留一位小数）2、在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数是64%，将该气体5g通过足量的灼热的CuO粉末，完全反应后，气体通过足量的澄清石灰水得到白色沉淀的质量是__________。3、某地石灰石资源丰富，某校九年级化学兴趣小组的同学为了探究该地石灰石中碳酸钙的含量，在一山洞中取石灰石样品30g放于烧杯中，然后向烧杯中加入100g稀盐酸恰好完全反应（石灰石中的杂质既不溶于水也不与稀盐酸反应），待实验结束后对实验数据的收集整理如图所示。请你根据图示，试求：（1）生成气体的量为______g；（2）样品中碳酸钙的质量______。4、小铭同学为测定某大理石样品中碳酸钙的含量，称取20.0g大理石样品于锥形瓶中(锥形瓶重237.0g)，向其中加入100.0g稀盐酸(杂质不与盐酸反应也不溶于水)，恰好完全反应。反应后，测定锥形瓶和药品的总质量为352.6g（1）该反应中产生二氧化碳的质量为_____g。（2）该样品中含有碳酸钙的质量为_____克？(写出计算过程)5、某课外活动小组的同学欲测定一种大理石样品中碳酸钙的含量，他们称取25.0g大理右样品，放入盛有100g一定浓度的稀盐酸（足量）的烧杯中，并且隔一定时间使用精确的电子天平称出烧杯中物质的质量，记录如下表：时间T1T2T3T4T5烧杯中物质的质量/g122.8120.6118.4116.2116.2请计算：（1）测定过程中产生二氧化碳的质量为________；（2）大理石样品中碳酸钙的质量分数为多少？四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、某实验小组在探究二氧化碳的性质时，进行如下实验：Ⅰ、向充满二氧化碳的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖振荡，塑料瓶变瘪。Ⅱ、取Ⅰ中瓶内液体喷到紫色石蕊溶液染成的干燥纸花上，纸花变红。该小组同学对此提出疑问：二氧化碳溶于水的同时，是否与水发生反应呢？（探究思路）溶于水，______（填“能”或“不能”）用观察的方法判断是否发生反应。（提出猜想）根据实验Ⅱ纸花变红的现象，提出猜想：①______使石蕊变红；②水使石蕊变红；③二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红。（实验设计与实验）用三朵紫色石蕊溶液染成的干燥纸花进行实验。请完成下列实验报告：实验操作实验现象结论取一朵干燥紫色纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中、______猜想①不成立______紫色纸花不变色猜想②不成立______紫色纸花变红色猜想③______（实验结论）猜想③成立，反应的化学方程式为______。（反思交流）要证明二氧化碳与水反应生成的新物质是酸，需要另取一朵干燥紫色纸花，选择某种酸做一个对比实验，请写出实验操作及现象：______。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A.金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，二者因碳原子的排列方式不同，所以物理性质差异很大，正确；B.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，正确；C.任何化学反应都遵循质量守恒定律，铜粉在空气中加热是铜与氧气反应生成氧化铜，所以该反应遵守质量守恒定律，错误；D.元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称，因为钙元素和钡元素的质子数不同，所以二者是不同种元素，正确；故选C。2、C【详解】二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；碳酸不稳定，加热分解为二氧化碳和水，红色石蕊溶液又变成紫色。故选：C。3、B【详解】A、用石墨制作干电池的电极，是因为石墨具有良好的导电性，导电性属于物理性质；B、自来水生产中用氯气杀菌消毒，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质；C、用活性炭作饮水机的净水剂，是因为活性炭具有吸附性，吸附性属于物理性质；D、稀有气体用于制作霓虹灯，是因为稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质。故选B。4、D【详解】A、除去二氧化碳中的一氧化碳，应该通入灼热氧化铜，点燃是不行的，错误；B、检验O2是否收集满，应把带火星的木条伸入集气瓶口，错误；C、加足量的盐酸溶解、过滤，铁反应了。碳粉出来了，不能达到分离铁粉和木炭粉的目的，错误；D、取样，分别加入少量的二氧化锰，产生气泡是过氧化氢溶液，无变化的是水，可以鉴别水和过氧化氢溶液，正确。故选D。5、A【详解】A、二氧化碳能与澄清石灰水反应，一氧化碳不与澄清石灰水反应，该选项不能达到实验目的；B、泥沙不能溶解，可以通过过滤除去，该选项能达到实验目的；C、空气不能使带火星的木条复燃，氧气具有助燃性，氧气能使带火星的木条复燃，该选项能达到实验目的；D、加入肥皂水，产生泡沫的是软水，产生浮渣的是硬水，该选项能够达到实验目的。故选A。【点睛】6、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。7、A【分析】化学性质：需要发生化学变化才能体现出来的性质。【详解】A.N2不支持燃烧，需要发生化学才能体现出来，所以属于化学性质。B.金刚石硬度大，硬度属于物理性质。C.H2的密度小，密度属于物理性质。D.O2不易溶于水，水溶性属于物理性质。故选：A8、B【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃等，不符合题意；B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，符合题意；C、氮气化学性质比较稳定，可用作粮食和仪器仓库的保护气，不符合题意；D、稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，不符合题意。故选B。9、A【详解】A.食物的腐烂变质与动植物的新陈代谢均与氧气发生反应，故均为氧化反应，正确；B.因为二氧化碳不能供给呼吸，所以进入菜窖前应先检验窖内二氧化碳的浓度，查看是否超标，错误；C.用肥皂水检验硬水和软水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水，错误；D.石油的分馏得到多种化工产品，是利用各物质的沸点不同，而不是熔点，错误；故选A。【点睛】10、A【详解】游离态是元素存在的一种状态，和化合态相对，在化学上，指一元素以单质的形式存在的状态；化合态是指元素以化合物的形式存在的状态，氧气属于单质，故氧气中的氧元素以游离态形式存在，碳酸钙、二氧化碳、水都是化合物，即氧元素以化合物的形式存在于三种物质中，故选A。二、填空题1、（1）大理石和稀盐酸（2）不能（3）量筒、胶头滴管小于【解析】（1）实验室使用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，所需药品名称为大理石、稀盐酸；（2）瓶子变瘪，说明瓶中二氧化碳气体减少，而二氧化碳可溶于水，也可以和水反应生成碳酸，这两个特点都会导致瓶内气体减少，故不能说明二氧化碳和水发生反应，故填不能；（3）量取液体药品时需要使用量筒，并需要胶头滴管滴加到指定刻度线，故填量筒、胶头滴管；量筒使用过程中俯视刻度线，会造成读数偏大，实际体积小于读数的情况，故填小于；2、（1）碳碳原子排列方式（2）7最外层电子数Na2S质子数【分析】在化学上，原子、分子、离子都可以构成物质。物质性质不同是由结构不同决定的。同种元素形成的不同单质之所以物理性质不同，是因为原子的排列方式不同。原子结构示意图直观的反映了原子核和核外电子排布的情况，原子核内的质子数决定元素的种类，最外层电子数决定了元素的性质。（1）根据分析，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同。（2）Ⅰ、原子中原子核内的质子数等于核外的电子数，根据氯原子的结构示意图可知，在氯原子中，17=2+8+x，x=7；Ⅱ、氧和硫两种元素的化学性质之所以相似，是因为它们的原子的最外层电子数都是6；在化合物中，钠元素显+1价，氯元素显-2价，故硫化钠的化学式为Na2S；Ⅲ、根据分析，原子核内的质子数决定元素的种类，所以氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数不相同。【点睛】在原子的结构中，质子数等于核电荷数等于核外电子数。有的原子没有中子，如H原子，质子数不一定等于中子数。3、（1）ClO2软水（2）过滤2:7（3）固态二氧化碳升华吸热，能使周围温度降低分子之间的间隔【分析】（1）根据“先读后写”，二氧化氯的化学式为：ClO2；直饮水中可溶性钙、镁化合物的含量很低，属于软水；（2）运动员所戴的口罩能对空气中的尘粒、病毒等进行过滤和吸附；由化学式可知，该物质中氢、氮元素的质量比为：16：（14×4）=2:7；（3）固态二氧化碳能用于制冷的原因是：固态二氧化碳升华吸热，能使周围温度降低；水变成冰时，从微观角度看，发生改变的是分子之间的间隔，分子的大小不变。4、（1）分子构成不同（2）（3）通过灼热的氧化铜【分析】（1）二氧化碳和一氧化碳组成元素相同，但是分子构成不同，故化学性质不同；（2）二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：；（3）除去二氧化碳中的一氧化碳，可通过灼热的氧化铜，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，可除去杂质。5、（1）切割玻璃（合理即可）电极化学（2）CaCO3C+CO22CO（3）CO+2H2CH3OH【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+CO22CO，故填：C+CO22CO；（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+2H2CH3OH，故填：CO+2H2CH3OH。三、计算题1、（1）1:2（2）氧化铜中，铜元素与氧元素的质量比为：64:16=4:1（3）氧化铜中，铜元素的质量分数为：（4）解：设要使320g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是xx=24.0g答：使320g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是24.0g。【分析】（1）由化学式可知，二氧化碳分子中碳原子与氧原子的个数比为：1:2；（2）见答案；（3）见答案；（4）见答案。2、15g【详解】混合气体中氧元素质量分数为64%，则碳元素质量分数为1-64%=36%，故碳元素质量为：5g×36%=1.8g。一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氧化铜足量故一氧化碳反应完全，全部转化为二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学反应前后元素质量不变，故混合气体中碳元素等于碳酸钙中碳元素质量为1.8g，故碳酸钙质量为：=15g。【点睛】3、（1）3.872g解：生成二氧化碳气体的质量为x。x=3.872g答：生成二氧化碳气体的质量为3.872g。（2）8.8g【解析】（1）根据题意可知加入100g稀盐酸恰好反应后剩余物为杂质，则样品中碳酸钙质量为30g-21.2g=8.8g，列出化学方程式，利用碳酸钙的质量计算二氧化碳的质量，过程见答案。（2）由上可知样品中碳酸钙质量为30g-21.2g=8.8g。4、（1）4.4（2）解：设样品中含有碳酸钙的质量为x=x=10.0g答：样品中含有碳酸钙的质量为10.0g。【解析】（1）由质量守恒