人教版九年级化学上册单元分层复习训练：第六单元课时1碳和碳的氧化物

课时 1 碳和碳的氧化物 夯实基础 1. [2020·南京]C60 在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。关于 C60 的叙述不正确的是 ( ) A. 该物质由 C60 分子构成 B. 该物质由 60 个碳原子构成 C. 其相对分子质量为 720 D. C60 和 C70 是两种物质 2. [2020·长沙]两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得 2020 年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组 成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是 ( ) A. 金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 B. 石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属 C. 活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质 D. 金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的 3. 按如图 1 进行实验。下列分析或结论正确的是 ( ) 图 1 A. 导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B. 实验结束应立即倒出粉末 C. 木炭能使氧化铜还原为铜 D. 固体减少的质量一定等于生成 CO2 的质量 4. [2020·湘西]下列关于 CO2、CO 的说法不正确的是 ( ) A. CO 是许多气体燃料(如水煤气)的主要成分 B. 冬天用煤火取暖时，在煤炉上放一壶水不能防止 CO 中毒 C. CO2 无毒，当空气中的 CO2 超过正常含量时，不会对人体健康产生影响 D. 大气中的 CO2 能起到对地球保温的作用 5. [2020·临沂]下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是 ( ) A. 金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同 B. CO 具有还原性，可以用来冶炼金属 C. 碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳 D. 自然界消耗 CO2 的主要途径是植物的光合作用 6. [2020·菏泽]“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入人心。下列做法不符合该理念的是( ) A. 为节约和环保，分类回收生活垃圾 B. 能源结构向多元、清洁和低碳方向转型 C. 为防止影响小区人们生活，在空旷偏僻的地方燃烧塑料垃圾 D. 鼓励乘坐公交车或骑自行车出行 拓展提升 1. 下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是 ( ) A. CO 和 CO2 的组成元素相同，所以它们的化学性质也相同 B. 碳在空气中充分燃烧时生成 CO2，不充分燃烧时生成 CO C. CO 可用于冶炼金属、作气体燃料；CO2 可用于人工降雨 D. 清明上河图至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定 2. 碳及含碳物质有如图 2 所示转化关系，下列说法不正确的是 ( ) 图 2 A. 物质 Y 可以为稀硫酸 B. X 可以是酒精 C. 反应①一定是化合反应 D. 反应②可以是吸热反应 3. CO、CO2 和 CaCO3 的转化关系如图 3 所示。下列说法错误的是 ( ) 图 3 A. ①可通过物质的还原性实现 B. ②可通过物质的可燃性实现 C. ③可通过与澄清石灰水反应实现 D. ④可通过分解反应实现 4. [2020·泰安]自然界中的“碳循环”和“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障，循环过程中 CO2 起着非常重要的作用，如图 4 是这种作用的具体体现之一。 图 4 (1)CO2 的水溶液能使紫色石蕊溶液变红色，其原因是 (用化学方程式表示)。 (2)有机物 A 完全燃烧的化学方程式为 A+6O2 6CO2+6H2O，则 A 的化学式是 。 (3)下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法错误的是 (填序号，下同)。 A. 无机物和有机物性质不同，但在一定条件下能相互转化 B. 碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 C. 绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能 D. 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 (4)煤的燃烧会产生大量 CO2；通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。 下列说法正确的是 。 A. 煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B. 人类只能通过燃料的燃烧获取能量 C. 煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质 D. 煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外， 还含有少量硫、氮等元素 5. [2020·广东]某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时，了解到高温下 C 与 CuO 反应生成 CO2，C 还能使 CO2 转变成 CO。于是对过量木炭还原 CuO 的气体产物中是否含有 CO 进行了探究。 猜想与假设 C 还原 CuO 时产生的 CO2 与 C 进一步反应生成 CO，化学方程式是 。 查阅资料 CO 不与 NaOH、Ca(OH)2 及 H2SO4 反应。 实验方案 取研细和干燥后的木炭(0. 3 g)和 CuO(2. 0 g)，混合均匀并装入试管，连接装置，高温反应，检验气 体。 实验过程 (1)由图 5 装置③中粉末的颜色变化可检验 CO，除此之外，还可通过几种装置的组合，由另一种明 显的现象来进一步确定 CO 的存在，则装置连接的最佳顺序为 (填序号)→ 尾气处理。 A. ①→②→③→④ B. ④→①→②→③→① C. ①→④→①→③→② D. ③→④→①→② 图 5 (2)上述进一步确定 CO 存在的现象是 (装置③中粉末的颜色变化除外)。 (3)装置③中发生反应的化学方程式是 。 (4)写出 CO 尾气处理的方法： (写一种即可)。 实验结论 高温下，过量木炭还原 CuO 的气体产物中有 CO。 延伸应用 冬天，室内用炭火取暖时，应注意 。 6. 碳元素是组成许多物质的基本元素。根据图 6 回答下列问题。 图 6 (1)元素周期表中碳元素信息如图甲所示，碳的原子序数是 。 (2)C60 这种物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。 (3)金刚石和石墨都是由碳元素组成的 (填“单质”或“化合物”)，它们的物理性质 (填 “相似”或“不同”)，原因是 。 (4)古代用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，原因是 。 (5)焦炭可用于冶炼金属，焦炭和氧化铁在高温下反应的化学方程式为 。 (6)倡导“低碳”生活，主要为了减少 的排放量。 (7)为限制二氧化碳的排放，科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为乙 烯(C2H4)和水，该反应的化学方程式为 。 (8)煤的气化过程会产生物质 A 和 B，A 和 B 在一定条件下反应生成 C 和 D，微观过程如图乙所示。该反应中， B 和 C 的质量比为 。 【参考答案】 夯实基础 1. B [解析]C60 属于非金属单质，由 C60 分子构成，一个 C60 分子由 60 个碳原子构成，其相对分子质量为 720； C60 由 C60 分子构成，C70 由 C70 分子构成，它们是两种物质。 2. A [解析]金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃；石墨有金属光泽，有导电性，但不是金属；活 性炭具有吸附性，主要吸附色素与异味，并不能吸附所有物质；金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，足球 烯是由 C60 分子构成的。 3. C [解析]导管口刚有气泡冒出，不能说明反应开始，因为试管中的空气受热后也会逸出，也能够观察到气 泡；实验结束后，应该先冷却，后倒出粉末，否则热的铜可能重新被氧化；木炭具有还原性，能使氧化铜还 原为铜；固体减少的质量等于氧化铜中失去氧元素的质量与参加反应的木炭的质量之和，反应中可能生成一 氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳的质量。 4. C [解析]一氧化碳具有可燃性，是水煤气等气体燃料的主要成分；一氧化碳难溶于水，冬天用煤火取暖时， 在煤炉上放一壶水不能防止 CO 中毒；CO2 无毒，不能供给呼吸，当空气中的 CO2 超过正常含量时，会对人 体健康产生影响；大气中的二氧化碳能产生温室效应，能起到对地球保温的作用。 5. C [解析]金刚石、石墨物理性质有很大差异，是因为它们的碳原子排列方式不同；CO 具有还原性，在工 业上可以用来冶炼金属；碳在氧气中燃烧不充分会生成一氧化碳；植物的光合作用吸收二氧化碳，自然界消 耗 CO2 的主要途径是植物的光合作用。 6. C [解析]空旷偏僻的地方燃烧塑料垃圾，也会对环境造成污染，垃圾应该分类回收利用。 拓展提升 1. A [解析]CO 和 CO2 组成元素相同，但分子构成不同，所以它们的化学性质不同。 2. C [解析]稀硫酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳，所以 Y 可以是稀硫酸；酒精燃烧可以产生二氧化碳，所以 X 可以是酒精；反应①可以是碳和氧化铜反应生成二氧化碳和铜，该反应不属于化合反应；碳和二氧化碳在 高温条件下反应生成一氧化碳为吸热反应，所以反应②可以是吸热反应。 3. B [解析]一氧化碳具有还原性，在加热的条件下，一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，即①可通过物 质的还原性实现；在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，②并不能通过物质的可燃性实现；二 氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，即③可通过与澄清石灰水反应实现；在高温的条件下，碳酸钙 分解为氧化钙和二氧化碳，即④可通过分解反应实现。 4. (1)H2O+CO2 H2CO3 (2)C6H12O6 (3)B (4)D [解 析 ] (1)二 氧化 碳 和 水反 应 生成 碳 酸， 碳 酸 显酸 性 ，能 使 紫色 石 蕊 溶液 变 红色 ， 化学 方 程 式 为 H2O+CO2 H2CO3。 (2)根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数、种类不变，则 A 的化学式是 C6H12O6。 (3)由图可知，无机物和有机物性质不同，但在一定条件下能相互转化；碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧 元素的循环；绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，储存在有机物中；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。 (4)煤加工成焦炭的过程中，产生了新物质，属于化学变化；人类不仅可以通过燃料的燃烧获取能量，还可以 通过其他方式获取能量，如太阳能、风能；煤燃烧产生的氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫以及悬浮固体颗粒 是污染空气的主要物质；煤是复杂的混合物，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素。 5. 猜想与假设 CO2+C 2CO 实验过程 (1)B (2)前一个装置①中澄清石灰水不变浑浊，而后一个装置①中澄清石灰水变浑浊 (3)CO+CuO Cu+CO2 (4)用酒精灯点燃(或用气球收集) 延伸应用 通风 [解析] 猜想与假设 二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为 CO2+C 2CO。实验过程 (1)验证一氧化碳存在，先除去混合气体中的二氧化碳，然后进行检验，具体做法是先将混合气体通入氢氧化 钠溶液，将气体中的二氧化碳除去，接着使气体通过澄清石灰水，验证二氧化碳是否除净，然后通入浓硫酸 干燥气体，再通入灼热的氧化铜中，观察固体颜色变化，最后通入澄清石灰水，证明一氧化碳与氧化铜反应 有二氧化碳生成，顺序为④→①→②→③→①。 (2)在加热条件下，一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若按上述顺序连 接装置，前一个装置①中澄清石灰水不变浑浊，而后一个装置①中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中有一 氧 化 碳 的 存 在 。 (3) 一 氧 化 碳 与 氧 化 铜 在 加 热 条 件 下 反 应 生 成 铜 和 二 氧 化 碳 ， 化 学 方 程 式 为 CO+CuO Cu+CO2。(4)一氧化碳有毒，不能直接排放，可以用酒精灯点燃或用气球收集。延伸应用 室内 用炭火取暖时，若木炭燃烧不充分会生成一氧化碳，需要做好通风，避免一氧化碳中毒。 6. (1)6 (2)分子 (3)单质 不同 碳原子排列方式不同 (4)在常温下，碳的化学性质不活泼 (5)3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ (6)CO2 (7)2CO2+6H2 C2H4+4H2O (8)3∶8