初中化学北京课改版九年级上册第8章 碳的世界第一节 碳的单质章节测试习题4.docx
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初中化学北京课改版九年级上册第8章碳的世界第一节碳的单质章节测试习题4
章节测试题
【答题】（3）图1、图2实验过程中，观察到A、C装置中相同的现象是______，A、C中反应的化学方程式分别为______、______，两反应中氧化铜都失去氧元素，发生了______反应（填“氧化”或“还原”）；碳酸钙能与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙，则B、D中的石灰水先变浑浊后又变澄清的原因是______、______（用两个化学方程式表示）。
【答案】黑色粉末变红色； CO+CuO
Cu+CO2 ；2CuO+C
2Cu+CO2↑ ；还原；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
【分析】本题考查一氧化碳、碳还原氧化铜实验。
【解答】黑色的氧化铜被还原为红色的铜，故A、C装置中相同的现象是黑色粉末变红色，一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳， CO+CuO
Cu+CO2 ；碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，2CuO+C
2Cu+CO2↑ ；含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应，故氧化铜都失去氧元素，发生了还原反应。
澄清石灰水先变浑浊，即CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；又变澄清，因为碳酸钙能与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙，CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2 。
【答题】（4）对比两实验的加热仪器可知，图2实验比图1实验所需温度相对要______（填“高”或“低”）。
【答案】高
【分析】本题考查一氧化碳、碳还原氧化铜实验。
【解答】图1实验用的是酒精灯，图2实验用的是酒精喷灯，火焰温度比酒精灯高。
1.【答题】学习了碳单质的化学性质，知道碳与氧气反应能够生成CO2或CO后，某学习小组同学联想到木炭粉与氧化铜发生反应可能有：
①2CuO+C
2Cu+CO2↑
②CuO+C
Cu+CO↑
他们想验证自己的想法，请你同他们一起进行探究。
【猜想与假设】木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能：
（1）产物是铜和一氧化碳；
（2）产物是铜和二氧化碳；（3）产物是______。
【设计方案】（4）如何检验产物是否存在CO，学习小组同学查找了资料：
CO的特征反应是CO能使某种氯化钯的黄色混合液变蓝。
实验结论、设计的实验装置（如图）：
将实验现象和实验结论补充完整：
（5）______；（6）______。
【答案】（3）Cu和CO，CO2 ；（5）黄色试纸变蓝；（6）CO2
【分析】本题考查炭与氧化铜反应的实验。
【解答】根据所学知识和题中信息知，木炭粉与氧化铜反应的产物可能是Cu和CO、CO2 ；CO的特征反应是CO能使某种氯化钯的黄色混合液变蓝，B中有CO生成，则可以观察到实验现象为黄色试纸变蓝。
C中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成。
2.【答题】某同学用如图装置，进行有关碳及其氧化物的实验（图中夹持已略去），在完成气密性检査后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。
（1）填写表格中的空白内容：
a.______；b.______；c.______。
（2）有同学认为该装罝需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？
______。
（填“需要”或“不需要”）
【答案】气泡；液面下降或石灰水沿右侧导气管进入E；CO；D中液体进入；不需要
【分析】本题考查二氧化碳和碳的反应，一氧化碳的还原反应。
【解答】
（1）碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，故D中有气泡产生，澄清石灰水变浑浊，因为气体进入D中，故D中压强变大，液面下降或石灰水沿右侧导气管进入E，B处玻璃管内红色粉末变黑色，是氧化铁被还原为铁，说明一氧化碳有还原性。
停止通入二氧化碳，熄灭A、B两处的火焰，C内压强变小，D中的液体进入C。
未反应的一氧化碳进入D中，不会再逸出，故不需要再添加尾气处理装置。
3.【综合题文】阅读下面科普短文。
提到“笼”字，你可能会马上想到鸟笼、灯笼等。
在自然界还存在着另外的笼子。
这些笼子很小，只能用放大倍数为十万倍至百万倍的电子显微镜才能看到。
这些笼子的尺寸在纳米级，只有几十个氧气分子的大小。
C60分子就是这样的笼。
C60是由12个五边形、20个六边形组成的足球状中空的32面体，C原子位于顶角上，是一个完美对称的笼状分子。
因为其酷似足球，所以又被称为足球烯。
生产C60的方法很多，目前的主要生产方法是石墨电弧法。
它是以石墨为原料，进行高温汽化，然后在惰性气体中冷却来制备C60。
作为一种碳的存在形态，C60分子本身并不能很方便地直接应用。
为了改善其性能，目前国内外都对其进行了大量的研究工作，这些工作可以形象地分为笼外修饰与笼中化学。
笼外化学修饰，在C60分子外表面接一些官能团，可以改变它们的性质。
有实验表明将氯仿（CHCl3）和溴仿（CHBr3）掺入C60中，超导临界温度更可大大提高。
笼中化学也别有一番天地。
科研人员以石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下高压经电弧放电得到烟灰，并经后续的一系列处理，可得到一系列内含式金属C60。
科学家们还发展了一种新型的方法——化学开笼法。
它通过化学修饰断开一个或多个碳—碳键，在球烯表面开出一个窗口，然后控制一定的条件，使金属离子穿过小窗进入空腔。
目前已经应用“分子手术”的方法成功地将比C60内径更小的金属原子和氢分子装入了C60的笼内。
如把放射性的钴－60植入可用于局部治疗癌症，将锂注入碳笼可有望制成高效能的锂电池。
我们相信，随着C60化学和物理性能研究的不断深入和扩展，将会对现代科技产生不可估量的影响。
依据文章内容回答下列问题。
【答题】
（1）C60分子的相对分子质量是______。
【答案】720
【分析】本题考查相对分子质量的计算。
【解答】C60分子的相对分子质量是12×60=720。
【答题】
（2）在C60笼外接一些官能团的目的是______。
【答案】改变它的性质
【分析】根据材料描述解题。
【解答】根据材料描述，在C60分子外表面接一些官能团，可以改变它们的性质。
有实验表明将氯仿（CHCl3）和溴仿（CHBr3）掺入C60中，超导临界温度更可大大提高。
【答题】（3）下列有关笼中化学修饰方案理解正确的是______。
（填序号）
A.石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下经高压电弧放电制取内含式金属足球烯
B.用化学方法在足球烯表面打开一个窗口，使锂的离子穿过小窗进入足球烯内部空腔，有望获得高效能锂电池材料
C.利用“分子手术”，将氢气分子装入笼内，形成非金属分子包合物
【答案】ABC
【分析】本题是根据材料信息推测C60的性质。
【解答】A、根据材料描述，科研人员以石墨与金属混合物做电极，在惰性气氛下高压经电弧放电得到烟灰，并经后续的一系列处理，可得到一系列内含式金属C60，正确；B、根据材料描述，用化学方法在足球烯表面打开一个窗口，使锂的离子穿过小窗进入足球烯内部空腔，有望获得高效能锂电池材料，正确；C、利用“分子手术”，将氢气分子装入笼内，形成非金属分子包合物，正确。
故选ABC。
9.【题文】2013年3月浙江大学实验室里诞生了世界最轻的固体材料——“碳海绵”，被称为压不弯的狗尾巴草！
是一种气凝胶，主要成分是石墨稀和碳纳米管（二者都是碳单质）。
“碳海绵”的横空出世给世界材料科技带来辉煌前景！
可用于：
（1）实心耐油海绵柱——防止海上石油泄漏
（2）单面复合布医用海绵——给病人包扎
（3）高效空气过滤网——用于雾霾天气口罩。
由此请说出“碳海绵”的三条性质。
【答案】高弹性、密度小、疏松多孔、吸附性强
【分析】本题考查碳的性质。
【解答】“世界最轻的固体材料”说明密度小，“碳海绵”被称为压不弯的狗尾巴草，说明高弹性，“实心耐油海绵柱——防止海上石油泄漏”说明“碳海绵”疏松多孔，“高效空气过滤网——用于雾霾天气口罩”说明“碳海绵”吸附性强。
10.【题文】请你用掌握的化学知识，完成下列问题。
（1）用墨（用炭黑等制成）绘制的古代字画能留传至今而不变色的原因是什么？
（2）甲同学做铁在氧气中燃烧实验时，先在集气瓶中放了少量水；乙同学做硫在氧气中燃烧实验时，仿照甲同学的操作，也在集气瓶中放少量水（其中溶有氢氧化钠），请简要说明上述两个实验放少量水作用是否相同，为什么？
【答案】
（1）碳在常温下化学性质不活泼。
（2）不相同。
铁丝在氧气中燃烧，先在集气瓶中加少量水，是防止生成的高温融化物溅落下来使集气瓶底炸裂，起降温的作用；而硫在氧气燃烧，先在集气瓶中加少量水，是防止生成的二氧化硫排放到空气中，造成空气污染，起吸收二氧化硫的作用。
【分析】本题考查碳的化学性质、氧气的性质实验。
【解答】
（1）碳单质的化学性质有：
常温下的稳定性、可燃性、还原性。
其中用墨（用炭黑等制成）绘制的古代字画能留传至今而不变色是因为碳在常温下化学性质不活泼；
（2）铁在氧气中燃烧与硫在氧气中燃烧，集气瓶中的水作用不相同。
铁丝在氧气中燃烧，先在集气瓶中加少量水，是防止生成的高温融化物溅落下来使集气瓶底炸裂，起降温的作用；而硫在氧气燃烧，先在集气瓶中加少量水，是防止生成的二氧化硫排放到空气中，造成空气污染，起吸收二氧化硫的作用。
11.【题文】如图为木炭还原氧化铜实验装置图，请回答下列问题：
（1）左侧试管中能观察到什么现象？
（2）酒精灯加网罩的作用是什么？
（3）写出右侧试管中发生反应的化学方程式。
【答案】
（1）黑色粉末变红；
（2）提高温度；（3）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
【分析】本题考查碳还原氧化铜的实验。
【解答】
（1）碳能与氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，铜粉是红色固体，故能观察到黑色粉末变红的现象；
（2）酒精灯加灯罩能集中火焰，从而起到提高温度的作用；（3）反应生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，即CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
7.【答题】活性炭是防毒面具滤毒罐里的吸附剂，可用来吸附氯气等有毒气体。
下表列出了一定温度和压强下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积。
气体
二氧化碳
氢气
氧气
氮气
氯气
气体的相对分子质量
44
2
32
28
71
气体的沸点/℃
-78
-252
-183
-196
-34
被吸附体积/mL
97
4.5
35
11
494
请你分析表中数据，找出活性炭吸附气体的规律。
（1）______；
（2）______。
【答案】
（1）相同条件下，气体的沸点越高，越容易被活性炭吸附
（2）相同条件下，气体的相对分子质量越大，越容易被活性炭吸附
【分析】本题考查碳的性质。
解答本题的关键是要充分理解表中提供数据的含义。
【解答】由表中数据可知，氯气的相对分子质量最大，被吸附体积也最大；氯气的沸点最高，被吸附体积也最大。
故可找出活性炭吸附气体的规律：
（1）相同条件下，气体的沸点越高，越易被活性炭吸附；
（2）相同条件下，气体的相对分子质量越大，越易被活性炭吸附。
13.【题文】家庭小实验是同学们可以在家中完成的微型实验，你做过下面的家庭小实验吗？
请你根据要求回答：
（1）请你写出清洗餐具的操作方法。
（2）把一根石墨电极或6B的铅笔芯和导线连接在一起,接通电源后,灯泡是否发亮？
这个实验说明了什么？
【答案】
（1）在热水中加几滴洗涤剂，然后清洗，并用净水把餐具上的洗涤剂漂洗干净。
（2）灯泡亮，说明石墨电极或6B铅笔芯能导电。
【分析】本题考查分子的性质，石墨的导电性。
【解答】
（1）使用热水滴加2滴洗涤剂的方法，因为温度高微粒运动加快，使乳化更快、更彻底。
所以清洗餐具的操作方法是在热水中加几滴洗涤剂，然后清洗，并用净水把餐具上的洗涤剂漂洗干净。
（2）发亮、灯泡亮说明石墨具有导电性的物理性质；故答案为：
发亮、说明石墨具有优良的导电性。
14.【题文】金刚石与石墨混合在一起，组成的物质是单质还是混合物？
甲：
是单质。
因为金刚石是碳的单质，石墨也是碳的单质，它们混合在一起，仍只含一种元素，所以仍是单质。
诊断：
乙：
是混合物。
金刚石和石墨都是碳的单质，但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。
诊断：
【答案】错误，正确
【分析】本题考查碳的单质、纯净物和混合物的判断。
【解答】混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成，金刚石与石墨都是碳的单质，但是他们的组成和结构不同，因此它们是两种不同的物质，属于混合物。
10.【答题】如图，连接装置，检查装置的气密性后，在集气瓶内充满红棕色的二氧化氮气体，再投入几小块活性炭，观察：
（1）现象：
①______；②______。
（2）原因：
______。
【答案】
（1）①红棕色逐渐消失；②漏斗中的液面上升；
（2）活性炭具有吸附性
【分析】本题考查碳的性质。
解答本题要掌握活性炭的结构特点及其吸附性，只有掌握了活性炭的性质才能正确的判断活性炭的作用；还考查了物理知识和化学知识融汇贯通的综合能力。
【解答】活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，将活性炭投入到盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中，轻轻摇动，NO2气体被活性炭吸附，所以集气瓶内气体红棕色逐渐消失；由于瓶中的压强小于外界大气压强，所以水在外界大气压强下会被压进漏斗，即漏斗中的液面上升。
11.【综合题文】如图是木炭还原氧化铜的探究实验装置。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生什么气体？
【答题】【提出猜想】产生的气体有三种情况：
①CO；②CO2；③______。
【答案】CO、CO2
【分析】本题考查碳的化学性质。
【解答】反应前后元素的种类不变，故可能是CO、CO2的混合气体。
【答题】【设计方案】实验前后分别对试管和烧杯里的物质进行称量，数据设计如下：
称量对象
反应前质量
反应后质量
质量差
试管+固体混合物
m1
m2
△m1，即（m1－m2）
烧杯+澄清石灰水
m3
m4
△m2，即（m4－m3）
（1）若△m2=0，说明反应产生的气体不能被澄清石灰水吸收，则猜想______成立。
（2）若猜想②正确，理论上△m1与△m2的关系是：
△m1______△m2（填“＞”“＜”或“=”）。
【答案】①；=
【分析】本题考查碳的化学性质。
【解答】澄清石灰水能吸收二氧化碳，不能吸收一氧化碳，故△m2=0，说明猜想①成立。
如果猜想②成立，发生装置产生二氧化碳的质量等于澄清石灰水吸收二氧化碳的质量，即△m1=△m2。
【答题】【实验并记录】实验得到的数据如下表：
称量对象
反应前质量
反应后质量
质量差
试管+固体混合物
69.8g
65.4g
△m1
烧杯+澄清石灰水
118.9g
122.6g
△m2
用以上实验数据分析，结果应该是猜想______成立。
同学们对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：
木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；反应的化学方程式为______。
②原因二：
木炭和氧化铜在高温条件下反应中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；反应方程式为______
【答案】③；CuO+C
Cu+CO2↑；CO2+C
2CO
【分析】本题考查碳的化学性质。
【解答】△m1=69.8g-65.4g=4.4g，△m2=122.6g-118.9g=3.7g，4.4g＞3.7g，产生的气体质量多，吸收的气体质量少，说明既有CO2又有CO，即猜想③成立。
①木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO气体的化学方程式是：
CuO+C
Cu+CO↑；②木炭和氧化铜在高温条件下反应生成CO2，CO2和木炭发生化学反应的化学方程式是：
CO2+C
2CO。
【答题】【反思与评价】经查阅资料知道：
木炭还原氧化铜产生CO2气体，反应化学方程式为______。
本次实验结果与资料显示不一致，对其可能原因有同学提出下列分析，其中合理的是______。
A．装置漏气
B．生成的CO2部分与过量的C反应生成了CO
C．澄清石灰水吸收CO2效果不好
D．装置内还有CO2气体未被吸收
【答案】2CuO+C
2Cu+CO2↑；BCD
【分析】本题考查碳的化学性质。
【解答】理论上发生装置产生二氧化碳的质量等于澄清石灰水吸收二氧化碳的质量，实际上二氧化碳转化为CO或CO2没有完全被澄清石灰水吸收都可能导致结果与理论不一致。
故选BCD。
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