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第6单元　碳和碳的氧化物 单元测试卷
可能用到的相对原子质量：O—16　K—39　Mn—55
一、单项选择题（本题包括7个小题，每小题2分，共14分）
1.天然存在的最硬的物质是（　 　）
A.金刚石 B.铁矿石 C.石墨 D.大理石
2.对于二氧化碳的排放，我国提出力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。下列做法符合这一主题的是（　 　）
A.露天焚烧垃圾 B.多开燃油汽车
C.大量植树造林 D.工厂废气直接排放
3.下列关于碳及其化合物的说法中，正确的是（　 　）
A.石墨质软，金刚石坚硬，是因为碳原子的排列方式不同
B.除去CO2中少量的CO，可通入澄清的石灰水中
C.在室内放一盆水可以防止CO中毒
D.CO和CO2都是大气污染物
4.如图，杠杆调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2；在一段时间后观察实验现象。下列说法不正确的是（　 　）
A.通入CO2气体后，左端乒乓球上升
B.该实验可用于验证CO2密度比空气大
C.一段时间后，若杠杆恢复原状，说明微粒在不断地运动
D.其他条件不变，将CO2换成H2会产生同样现象
5.当氧化铜中混有少量木炭粉时，除去木炭粉的方法是（　 　）
A.隔绝空气加热混合物 B.在氢气流中加热混合物
C.加水溶解、过滤 D.在氧气流中加热混合物
6.用如图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表（不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响）。下列说法错误的是（　 　）
CO2的体积分数/％ 36.3 39.2 43.1 44.3
木条的燃烧状况 正常燃烧 火焰变小 火焰变小 熄灭
　
A.采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B.若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C.当O2的体积分数为12％时，瓶口的木条熄灭
D.该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
7.草酸（H2C2O4）受热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水，白色的无水硫酸铜粉末遇水变为蓝色。为验证草酸分解产物，将产物持续通入下列装置（假设每一步反应都完全进行），对该实验的分析正确的是（　 　）
A.该实验中①、②装置可以互换
B.一氧化碳有毒，所以要点燃尾气，防止污染空气
C.反应结束后，③中的固体物质一定属于混合物
D.该实验中③和④装置是为了验证分解产物中含有二氧化碳
二、非选择题（本题包括6个小题，共46分）
8.（5分）下面是碳的几种单质的结构图和碳原子的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。据图回答下列问题。
（1）图乙所对应物质的名称为 ，物质乙层与层之间能发生滑动，具有滑腻感，据此写出它的一种用途： 。
（2）请写出物质甲的一种用途： 。
（3）物质丙是由 构成的。
（4）在一定条件下，物质乙转化为物质甲属于 （填“物理”或“化学”）变化。
9.（10分）兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
（1）说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。
（2）寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。
　　
图1
①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖（C6H12O6）和氧气。
②岩石圈中，石灰岩（主要成分是碳酸钙）在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，该反应的化学方程式是 。
（3）控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如下表：
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率 47％ 21％ 15％ 17％
由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。请你写出一条减少二氧化碳排放的措施： 。
（4）捕碳：同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图2所示。
写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式 ，采用“喷雾”的优点是 。
图2 图3
（5）碳转化：CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气（CO和H2），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图3所示。
①消碳反应产物“”的化学式是 。
②反应一段时间后，催化剂的催化效果降低的原因是 （2分）。
10.（5分）碳和碳的氧化物是我们人类非常重要的物质，请同学们用学过的知识回答下列问题。
（1）冰箱中放入几块木炭可以除去冰箱中的异味，是利用了木炭的 性。
（2）金刚石和石墨化学性质相似，但物理性质却存在明显差异的原因是 ；一氧化碳与二氧化碳组成元素相同，但性质（特别是化学性质）却存在明显差异的原因是 。
（3）冬天生炭火取暖时要保持室内空气流通，防止煤气中毒，请写出木炭不充分燃烧的化学方程式 ；进入久未开启的菜窖之前要先做灯火试验，这是利用了二氧化碳 的性质。
11.（9分）利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
　
（1）写出标号仪器名称：① 。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ；其中装置B或C均可用于制取二氧化碳。与装置B相比较，使用装置C的优点为 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选择的发生装置是 （填字母），要制取3.2 g的氧气，需要高锰酸钾的质量为 g（2分）。实验时，还需对该装置作出的改动是 。
（4）若用装置G收集二氧化碳，证明二氧化碳收集满的操作是 。
（5）实验室常用氯化铵固体与氢氧化钙固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小、极易溶于水的气体。制取并收集氨气，应从图A～F中选择 （填字母）。
12.（8分）在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为了确定该粉末的成分，同学们进行如下探究，请回答下列问题。
【猜想假设】（1）黑色粉末是铁粉；（2）黑色粉末是氧化铜粉末；
（3）黑色粉末是 。
【设计方案】取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应。（实验装置如图所示）请填写下表空白：（不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应）
　
实验中可能出现的现象 结论
猜想（1）成立
黑色粉末全部变红，澄清的石灰水变浑浊 猜想（2） （填“成立”或“不成立”）
猜想（3）成立
【实验结论】经过分析实验现象，确认猜想（3）成立。
【反思评价】（1）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是 。
（2）从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是 。
（3）猜想（2）玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
（4）实验中，用酒精灯直接加热，反应比较缓慢。为了提高反应温度而增大反应速率，请你设计提高酒精灯火焰温度的改进措施： 。
13.（9分）某化学兴趣小组用贝壳和一定浓度的稀盐酸制取二氧化碳并验证二氧化碳的部分性质，在实验中使用了压强和温度两种传感器。
【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其他杂质对实验影响可以忽略不计；
②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。
【探究一　二氧化碳的制取】
（1）在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是 。
（2）分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的足量稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，如图2和图3。
①根据图2回答：对比分析可知，曲线 （填“①”或“②”）表示粉末状贝壳与稀盐酸反应。
②根据图3分析，贝壳与盐酸反应 （填“放出”或“吸收”）热量。
【探究二　二氧化碳的性质】
图4 图5
（5）如图4，在实验1所示的实验中观察到的现象是： ，由此说明二氧化碳的性质是 。
（6）向A、B两支试管中分别加入2 mL蒸馏水，然后各滴入1～2滴石蕊溶液。向B试管中通入CO2，观察到 ，反应的化学方程式为 。
【实验拓展】用三个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验，如图5所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡三个烧瓶。从左到右依次得到如图6所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线1、2、3。回答下列问题。
（7）实验步骤中，曲线1、2、3中ab段压强增大的原因是 。
（8）根据图6所示，可以得出的结论是 （填序号）。
A.1体积水中溶解CO2的量约为1体积
B.CO2能与水发生反应生成碳酸
C.40％NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2第6单元　碳和碳的氧化物 单元测试卷
可能用到的相对原子质量：O—16　K—39　Mn—55
一、单项选择题（本题包括7个小题，每小题2分，共14分）
1.天然存在的最硬的物质是（　A　）
A.金刚石 B.铁矿石 C.石墨 D.大理石
2.对于二氧化碳的排放，我国提出力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。下列做法符合这一主题的是（　C　）
A.露天焚烧垃圾 B.多开燃油汽车
C.大量植树造林 D.工厂废气直接排放
3.下列关于碳及其化合物的说法中，正确的是（　A　）
A.石墨质软，金刚石坚硬，是因为碳原子的排列方式不同
B.除去CO2中少量的CO，可通入澄清的石灰水中
C.在室内放一盆水可以防止CO中毒
D.CO和CO2都是大气污染物
4.如图，杠杆调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2；在一段时间后观察实验现象。下列说法不正确的是（　D　）
A.通入CO2气体后，左端乒乓球上升
B.该实验可用于验证CO2密度比空气大
C.一段时间后，若杠杆恢复原状，说明微粒在不断地运动
D.其他条件不变，将CO2换成H2会产生同样现象
5.当氧化铜中混有少量木炭粉时，除去木炭粉的方法是（　D　）
A.隔绝空气加热混合物 B.在氢气流中加热混合物
C.加水溶解、过滤 D.在氧气流中加热混合物
6.用如图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表（不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响）。下列说法错误的是（　C　）
CO2的体积分数/％ 36.3 39.2 43.1 44.3
木条的燃烧状况 正常燃烧 火焰变小 火焰变小 熄灭
　
A.采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B.若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C.当O2的体积分数为12％时，瓶口的木条熄灭
D.该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
7.草酸（H2C2O4）受热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水，白色的无水硫酸铜粉末遇水变为蓝色。为验证草酸分解产物，将产物持续通入下列装置（假设每一步反应都完全进行），对该实验的分析正确的是（　B　）
A.该实验中①、②装置可以互换
B.一氧化碳有毒，所以要点燃尾气，防止污染空气
C.反应结束后，③中的固体物质一定属于混合物
D.该实验中③和④装置是为了验证分解产物中含有二氧化碳
二、非选择题（本题包括6个小题，共46分）
8.（5分）下面是碳的几种单质的结构图和碳原子的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。据图回答下列问题。
（1）图乙所对应物质的名称为　石墨　，物质乙层与层之间能发生滑动，具有滑腻感，据此写出它的一种用途：　润滑剂（合理即可）　。
（2）请写出物质甲的一种用途：　裁玻璃（或作钻头等，合理即可）　。
（3）物质丙是由　分子　构成的。
（4）在一定条件下，物质乙转化为物质甲属于　化学　（填“物理”或“化学”）变化。
9.（10分）兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
（1）说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是　二氧化碳（或CO2）　。
（2）寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。
　　
图1
①生物圈中，二氧化碳通过　光合　作用转化为葡萄糖（C6H12O6）和氧气。
②岩石圈中，石灰岩（主要成分是碳酸钙）在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，该反应的化学方程式是　CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2　。
（3）控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如下表：
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率 47％ 21％ 15％ 17％
由表中数据可知，贡献率最大的途径是　碳替代　。请你写出一条减少二氧化碳排放的措施：　少开私家车，乘坐公共交通（合理即可）　。
（4）捕碳：同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图2所示。
写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式　CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　，采用“喷雾”的优点是　增大反应物之间的接触面积，使反应更充分　。
图2 图3
（5）碳转化：CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气（CO和H2），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图3所示。
①消碳反应产物“”的化学式是　CO　。
②反应一段时间后，催化剂的催化效果降低的原因是　反应生成的碳在催化剂表面积累，妨碍了催化剂与反应物的接触，故造成了催化剂的催化效果减缓　（2分）。
10.（5分）碳和碳的氧化物是我们人类非常重要的物质，请同学们用学过的知识回答下列问题。
（1）冰箱中放入几块木炭可以除去冰箱中的异味，是利用了木炭的　吸附　性。
（2）金刚石和石墨化学性质相似，但物理性质却存在明显差异的原因是　碳原子的排列方式不同　；一氧化碳与二氧化碳组成元素相同，但性质（特别是化学性质）却存在明显差异的原因是　分子的构成不同　。
（3）冬天生炭火取暖时要保持室内空气流通，防止煤气中毒，请写出木炭不充分燃烧的化学方程式　2C＋O22CO　；进入久未开启的菜窖之前要先做灯火试验，这是利用了二氧化碳　不能燃烧、不支持燃烧　的性质。
11.（9分）利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
　
（1）写出标号仪器名称：①　长颈漏斗　。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　；其中装置B或C均可用于制取二氧化碳。与装置B相比较，使用装置C的优点为　可以控制反应的发生与停止　。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选择的发生装置是　A　（填字母），要制取3.2 g的氧气，需要高锰酸钾的质量为　31.6　g（2分）。实验时，还需对该装置作出的改动是　在试管口放一团棉花　。
（4）若用装置G收集二氧化碳，证明二氧化碳收集满的操作是　将燃着的木条放在b导管口处，若木条熄灭，则二氧化碳已集满　。
（5）实验室常用氯化铵固体与氢氧化钙固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小、极易溶于水的气体。制取并收集氨气，应从图A～F中选择　A和F　（填字母）。
12.（8分）在探究课上，老师给同学们一包黑色粉末，该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成。为了确定该粉末的成分，同学们进行如下探究，请回答下列问题。
【猜想假设】（1）黑色粉末是铁粉；（2）黑色粉末是氧化铜粉末；
（3）黑色粉末是　氧化铜和铁粉的混合物　。
【设计方案】取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应。（实验装置如图所示）请填写下表空白：（不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应）
　
实验中可能出现的现象 结论
　黑色粉末无变化，澄清石灰水不变浑浊　 猜想（1）成立
黑色粉末全部变红，澄清的石灰水变浑浊 猜想（2）　成立　（填“成立”或“不成立”）
　黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊　 猜想（3）成立
【实验结论】经过分析实验现象，确认猜想（3）成立。
【反思评价】（1）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是　防止生成的铜被氧化　。
（2）从环保角度上看，上述设置有不足之处，改进措施是　在b处放一盏燃着的酒精灯（合理即可）　。
（3）猜想（2）玻璃管中发生反应的化学方程式是　CO＋CuOCu＋CO2　。
（4）实验中，用酒精灯直接加热，反应比较缓慢。为了提高反应温度而增大反应速率，请你设计提高酒精灯火焰温度的改进措施：　在火焰上方罩上金属网罩　。
13.（9分）某化学兴趣小组用贝壳和一定浓度的稀盐酸制取二氧化碳并验证二氧化碳的部分性质，在实验中使用了压强和温度两种传感器。
【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其他杂质对实验影响可以忽略不计；
②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。
【探究一　二氧化碳的制取】
（1）在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是　用碳的燃烧来制取CO2时，反应物中有氧气参加，氧气的量不易控制，氧气过量，收集的气体是二氧化碳和氧气的混合物，氧气不足收集的气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物　。
（2）分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的足量稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，如图2和图3。
①根据图2回答：对比分析可知，曲线　①　（填“①”或“②”）表示粉末状贝壳与稀盐酸反应。
②根据图3分析，贝壳与盐酸反应　放出　（填“放出”或“吸收”）热量。
【探究二　二氧化碳的性质】
图4 图5
（5）如图4，在实验1所示的实验中观察到的现象是：　下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭　，由此说明二氧化碳的性质是　密度比空气大，不助燃、不可燃　。
（6）向A、B两支试管中分别加入2 mL蒸馏水，然后各滴入1～2滴石蕊溶液。向B试管中通入CO2，观察到　紫色石蕊溶液变红色　，反应的化学方程式为　H2O＋CO2H2CO3　。
【实验拓展】用三个250 mL的烧瓶收集满CO2进行实验，如图5所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡三个烧瓶。从左到右依次得到如图6所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线1、2、3。回答下列问题。
（7）实验步骤中，曲线1、2、3中ab段压强增大的原因是　注射器内的液体全部注入烧瓶中，烧瓶内物质体积增大，气体体积变小，导致压强增大　。
（8）根据图6所示，可以得出的结论是　AC　（填序号）。
A.1体积水中溶解CO2的量约为1体积
B.CO2能与水发生反应生成碳酸
C.40％NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2

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