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第六单元碳和碳的氧化物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是
A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯
C．C60是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割玻璃
2．“低碳节能，从我做起”，下列做法不符合“低碳生活”理念的是
A．草稿纸双面使用 B．出门随手关灯
C．废旧书籍焚烧处理 D．减少使用一次性餐具
3．党的二十大报告提出，积极稳妥推进碳达峰、碳中和。下列关于碳和碳的化合物的说法中正确的是
A．碳的单质都是天然存在的最硬的物质
B．室内放一盆清水可以防止一氧化碳中毒
C．“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
D．一氧化碳和二氧化碳组成元素相同、分子构成相同
4．下列四种变化中，有一种与其他三种有所区别，该变化是
A．水结成冰 B．干冰升华 C．酒精挥发 D．汽油燃烧
5．下列有关能源利用的说法错误的是
A．电动汽车使用的电能都来自可再生能源
B．石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C．可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D．煤燃烧产生的二氧化硫会导致酸雨的形成
6．2019年我国正式进入5G元年，5G是最新一代蜂窝移动通信技术，石墨烯被列为5G交换机唯一有效的散热方案。石墨烯为单层石墨，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的材料，下列有关石墨烯的说法中正确的是
A．石墨烯是一种新型化合物 B．常温下化学性质活泼
C．在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳 D．石墨烯的硬度小于金刚石
7．金刚石、石墨和C60都是碳的单质，下列有关叙述正确的是
A．都是黑色固体 B．一定条件下，石墨转化为金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同 D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
8．北京大学科研团队用甲烷与二氧化碳合成乙酸，部分反应过程如图。有关说法错误的是
A．合成乙酸的反应是化合反应
B．消耗的甲烷与生成的乙酸质量比为
C．催化剂在反应前后质量和化学性质不变
D．有利于减缓温室效应
二、非选择题
9．如何用集气瓶收集室内的气体？ 。
10．检验二氧化碳的方法：将气体通入 中，石灰水变 ，说明是二氧化碳，反应的化学方程式为 。
11．实验室制取二氧化碳用的药品是 （或 ）和 。反应原理为 。
12．氧气能用向上排空气法收集的原因是 ，且不与空气中的成分反应；氧气能用排水法收集的原因是 ，且不与水反应。
13．二氧化碳的物理性质：无色、无味的气体， 水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为 （用途制冷剂、 、食物储运、制造舞台烟雾效果）。
14．碳单质的还原性
1木炭还原氧化铜
（1）现象：
（2）化学方程式：
（3）操作：酒精灯罩网罩的好处是 。试管口必须 ，原因 ；实验结束时，先 后 原因是 ；取出的导气管必须用弹簧夹加紧橡皮管的原因是 ；刚开始试验时，右边试管中有气泡，但石灰水没有变浑浊的原因是 ；
2木炭还原氧化铁化学方程式
3木炭还原二氧化碳化学方程式
4小结：
木炭 氧，发生 反应，做 剂、具有 性；氧化铜 氧，发生 反应，做 剂、具有 性。
的反应叫做还原反应。碳单质具有 性，可用来 。
15．小红和同学们完成了实验室制取氧气和验证氧气性质的实验，并进行了相关问题的思考。请结合图文信息完成下列任务。
(1)图1：仪器a的名称是 ，给试管预热的操作是 。
(2)图2：当气体从b端进c端出时，可收集到的一种气体是 (写名称)。
(3)图3：点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待 时，插入集气瓶中。
16．填空
(1)实验与探究是化学学习的重要方法和内容。
①小强同学设计了如下四个实验，并按如图实验操作来验证质量守恒定律。
实验中观察到实验前后天平依然保持平衡，他认为实验都能验证质量守恒定律，你认为他的说法 (填“是”或“不”)正确；而实验天平不平衡，其中D实验天平不平衡的原因是 。
②小强同学对①中D装置进行了如图所示的改进，实验时，先将装有药品的装置放在天平上，调至天平平衡。然后取下装置，将滴管中的盐酸滴入盛有大理石的小试管中，反应后再将装置放置于天平上，观察到天平平衡，从而验证了质量守恒定律。该实验体系中发生的化学反应有 个；其中澄清石灰水的作用是 (用化学方程式表示)。小强认为：实验时，即使锥形瓶中未盛装石灰水，实验前后天平也将会保持平衡。老师在赞许小强积极发言的同时，指明了如果不使用石灰水可能会存在一定的问题，该问题是 。
(2)分析和推理是化学学习常用的思维方法。
如图中的A-E均为初中化学常见的物质，其中B、E是单质，A、C、D是氧化物，D中两种元素的质量比为1:16，图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应，“”表示物质间存在转化关系，反应条件、部分反应物和生成物已略去。
①写出符合条件的D、E的化学式 、 。
②写出的化学方程式 。
③若时火星四射，有黑色固体产生，则发生反应的化学方程式是 。
17．请结合下图回答：
(1)图中“蒸发”环节属于 （填“物理变化”或“化学变化”），水分子在该过程中 （选填编号）。
A．间隔变大 B．分解成氢、氧原子 C．质量增大
(2)图中⑤⑥⑦⑧消耗氧气的途径有 ；（选填编号）
(3)有关二氧化碳的功过相对论：
①“过”：随着大气中二氧化碳含量的增大，会导致 ；
②“功” ：（任写一条）
(4)用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是_____（选填编号）
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变
C．平衡观：碳、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
D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(5)大气中溶于水是自然界“碳循环”的重要环节。一位同学进行了模拟实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
①向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约1/3体积的蒸馏水，拧紧瓶塞后振荡。 二氧化碳能溶于水
②继续向瓶中滴加紫色石蕊溶液，振荡 二氧化碳能与水反应，反应的化学方程式：
【反思评价】
Ⅰ.甲同学认为步骤②还有待完善，补充了对照实验：将一朵纸花用紫色石蕊浸润后干燥，再通入干燥的二氧化碳气体，现象是 ，说明步骤②的结论是正确的。
Ⅱ.通过上述探究，同学们提出可以用海水吸收二氧化碳，乙同学却认为这种方法存在弊端，理由是 。
Ⅲ.为减少大气中二氧化碳含量，我们可以采取哪些措施？（至少写一条） 。
研究发现，水在光和催化剂（TiO2）的条件下，可产生氢气和氧气，请写出化学方程式 。将氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应合成甲醇，并通过后续反应合成淀粉，从而实现碳转化。
《第六单元碳和碳的氧化物》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C C D A C D B
1．A
【详解】A、金刚石不能够导电，A说法错误；
B、石墨质软、有滑腻感，可以做铅笔芯，B说法正确；
C、C60是由碳元素组成的单质，它的结构酷似足球，C说法正确；
D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，D说法正确。
故选A。
【点睛】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，但由于三种物质中，碳原子的排列方式不同，导致它们的物理性质有较大差异。
2．C
【详解】A、草稿纸双面使用，有利于减少纸张的用量，间接减少森林的砍伐，从而增加二氧化碳的消耗，符合“低碳生活”理念，A选项不符合题意；
B、出门随手关灯，有利于节能，从而减少火力发电煤的使用，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”理念，B选项不符合题意；
C、废旧书籍做焚烧处理，会生成二氧化碳，不符合“低碳生活”理念，C选项符合题意；
D、减少使用一次性餐具，有利于减少木材的用量，间接减少森林的砍伐，从而增加二氧化碳的消耗，符合“低碳生活”理念，D选项不符合题意。
故选：C。
3．C
【详解】A、碳的单质包括石墨、金刚石、C60等，其中金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨质软，故错误；
B、一氧化碳难溶于水，也不与水反应，所以室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，故错误；
C、“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳，故正确；
D、一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，分子构成不相同，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，故错误。
故选C。
4．D
【详解】A、水结成冰的过程中，只是物质的状态发生改变，属于物理变化；
B、干冰为固体二氧化碳，干冰升华过程中，只是物质的状态发生改变，属于物理变化；
C、酒精挥发过程中，只是物质的状态发生改变，属于物理变化；
D、汽油燃烧过程中，有新物质生成，属于化学变化。
故选D。
5．A
【详解】A、电动汽车使用的电能来源多样，并非全部来自可再生能源（如风能、太阳能）。在许多地区，电能主要来自化石燃料（如煤、天然气）或核能，这些都不是可再生能源。因此，该说法过于绝对，故A符合题意；
B、石油分馏可得到汽油、煤油、柴油，故B不符合题意；
C、可燃冰（主要成分为甲烷水合物）是一种新型能源，其开发和利用可以减少对石油、煤等传统化石能源的依赖，有助于缓解能源短缺问题，故C不符合题意；
D、煤中含有硫元素，燃烧时会产生二氧化硫，二氧化硫是酸雨的主要成因之一，故D不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A、石墨烯为单层石墨，石墨是碳单质，所以石墨烯也是单质，错误；
B、石墨烯是碳单质，常温下化学性质稳定，错误；
C、碳单质在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，正确；
D、石墨烯被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的材料，所以硬度大于金刚石，错误。
故选：C。
7．D
【详解】A、金刚石是无色透明的，不是黑色固体，不符合题意；
B、一定条件下，石墨转化为金刚石，有新物质生成，是化学变化，不符合题意；
C、金刚石和石墨均是由碳原子构成，C60由C60分子构成，C60分子由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意；
D、金刚石、石墨和C60均属于碳单质，充分燃烧均能生成二氧化碳，符合题意。
故选D。
8．B
【分析】根据示意图可知，该反应是甲烷（CH4）与二氧化碳（CO2）在催化剂作用下生成乙酸（C2H4O2），反应的化学方程式为：CH4+ CO2 C2H4O2。
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，根据分析可知，该反应符合化合反应的特征，属于化合反应，该说法正确，不符合题意；
B、根据化学方程式可知，消耗的甲烷与生成的乙酸质量比=（12+1×4）:(12×2+1×4+16×2)=，该说法错误，符合题意。
C、催化剂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，说法正确，不符合题意；
D、该反应将甲烷和二氧化碳这两种温室气体转化为乙酸，减少了大气中甲烷和二氧化碳的含量，有利于减缓温室效应，该说法正确，不符合题意。
故选B。
9．集气瓶先装满水，带到室内倒掉，再盖上瓶盖
【详解】收集一瓶室内空气可以采用排水法收集，收集方法是：集气瓶先装满水，带到室内倒掉，再盖上瓶盖。
10． 澄清石灰水 浑浊
【解析】略
11． 大理石 石灰石 稀盐酸
【解析】略
12． 氧气密度大于空气 氧气不易溶于水
【详解】由于氧气密度比空气大，且不与空气中的成分反应，所以可采用向上排空气法收集；
由于氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可采用排水法收集。
13． 能溶于 干冰 人工降雨
【详解】二氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，能溶于水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为干冰（用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果）。
14． 黑色固体变为红色物质 集中火焰，提高温度 略向下倾斜 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 将导管移离澄清石灰水 熄灭酒精灯 防止澄清石灰水倒流回试管，使试管炸裂 防止生成的铜再次被氧化 排出的是试管中原有的空气 得 氧化 还原 还原 失 还原 氧化 氧化 失去氧 还原 冶炼金属
【解析】略
15．(1) 铁架台 使酒精灯的火焰在试管下方来回移动
(2)氧气/二氧化碳(合理即可)
(3)火柴快燃尽
【详解】（1）由图可知，a为铁架台，给试管预热的操作是使酒精灯的火焰在试管下方来回移动，装置的试管中有棉花，所以是用高锰酸钾制氧气，故填：铁架台；使酒精灯的火焰在试管下方来回移动。
（2）当气体从b端进c端出时，收集的气体的密度大于空气，则气体是氧气或二氧化碳，故填：氧气或二氧化碳。
（3）实验的目的是让铁丝反应，所以应该尽可能让火柴燃烧的彻底一些，不让火柴消耗更多的氧气，所以点燃火柴后，铁丝插入集气瓶中的适宜时刻是：待火柴快燃尽时，从瓶口往下缓缓伸入瓶中，故填：火柴快燃尽。
16．(1) 不 反应生成的二氧化碳逸出装置 2 瓶塞飞出
(2)
【详解】（1）①B实验中，食盐溶于水没有发生化学反应，不能用质量守恒定律解释，故填：不；D实验天平不平衡的原因是产生的二氧化碳逸散到空气中；
②实验过程中，该体系中发生的化学反应有2个（碳酸钙和盐酸反应、二氧化碳和氢氧化钙反应）；碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：；如果不使用石灰水可能会存在一定问题，该问题是二氧化碳增多，气体膨胀，气压增大，导致瓶塞飞出；
（2）A-E均为初中化学常见的物质，其中B、E是单质，A、C、D是氧化物，D中两种元素的质量比为1:16，D能生成A和B，A能生成B，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解成水和氧气，水在通电的条件下生成氢气和氧气，则A是水，B是氧气，E是氢气，D是过氧化氢，氧气能转化成许多物质，C是哪种物质具体情况再具体分析。
①D是过氧化氢，E是氢气，化学式为：、；
②A→B的反应是水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：；
③若时火星四射，有黑色固体产生，则发生的反应是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：。
17．(1) 物理变化 A
(2)⑦⑧/⑧⑦
(3) 温室效应 灭火
(4)AC
(5) 瓶子变瘪 紫色的石蕊溶液变红色 CO2+H2O=H2CO3 试纸不变色 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会导致海水酸化，影响海洋生物的生存 乘坐公共交通工具（答案不唯一）
(6)2H2O2H2↑+O2↑
【详解】（1）蒸发过程中没有产生新物质，属于物理变化，在蒸发过程中，水分子间隔变大；
（2）图中⑤⑥⑦⑧消耗氧气的途径有⑦呼吸作用，⑧化石燃料的燃烧，⑤蒸腾没有生成新物质，不属于化学变化，⑥光合作用消耗二氧化碳生成氧气；
（3）随着大气中二氧化碳含量的增大，会导致温室效应，同时二氧化碳可用于灭火、生产汽水、化肥等；
（4）A、每个人都有呼吸作用，故每个人都在参与碳、氧循环，故正确；
B、碳、氧循环过程中各元素守恒，化合价发生改变，如光合作用中，氧元素的化合价发生了改变，故错误；
C、碳、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，故正确；
D、由质量守恒定律可知，化学反应中原子的种类与数目保持不变，故错误。
故填：AC；
（5）二氧化碳能溶于水，若向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，拧紧瓶塞后振荡， 会观察到瓶子变瘪；
二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变红色，化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3；
[反思评价]I.甲同学认为步骤②还有待完善，补充了对照实验：将一朵纸花用紫色石蕊浸润后干燥，再通入干燥的二氧化碳气体，现象是试纸不变色，说明步骤②的结论是正确的；
II.用海水吸收二氧化碳，这种方法存在弊端，理由是二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会导致海水酸化，影响海洋生物的生存；
III.为减少大气中二氧化碳含量的做法有乘坐公共交通工具出行或开发利用新能源、植树造林等；
（6）水在光和催化剂(TiO2)的条件下，可产生氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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