《2026年大联考单元期末测试卷九年级化学全一册人教版》

16. (7 分)核心素养·科学探究与实践碳单质在生产生活中有着重要的用途。某化学学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
任务一:认识碳单质的性质和用途
(1) 金刚石、石墨都是常见的碳单质,其物理性质差异很大的原因是。
(2) 高铁动车与电路连接的石墨电刷利用到的石墨的性质是(填字母)。
A. 稳定性
B. 滑腻感
C. 还原性
D. 导电性
任务二:碳还原氧化铜实验的探究
某化学兴趣小组对碳和氧化铜在高温下反应的产物进行了如下探究:

【查阅资料】①氧化亚铜为红色固体。
②氮气不与碳反应、也不与氧化铜反应。
③氧化亚铜能和稀硫酸反应:Cu₂O + H₂SO₄ = CuSO₄ + Cu + H₂O,硫酸铜溶于水形成蓝色溶液。
【实验探究】(3) 加热前,通入纯净干燥的氮气,其目的是。
(4) 点燃酒精喷灯,请写出碳和氧化铜反应的化学方程式:。
(5) 实验中,硬质玻璃管内固体由黑色逐渐完全变成红色,方框内试管里观察到的现象是。
探究一:探究产物的固体成分
【提出问题 1】红色固体中是否有 Cu₂O?
【设计实验】(6) 取少量反应后的红色固体,加入足量稀硫酸,观察到的现象,说明红色固体含 Cu₂O。
注意:若答对第(7)(8)小题奖励 3 分,化学总得分不超过 40 分。
探究二:探究生成的气体成分
【提出问题 2】生成的气体中是否有一氧化碳? 数据记录如下表所示(假设固体生成物只有铜):

【数据处理】(7) 经测算,参加反应的碳元素质量为 0.64 g,因此气体生成物是(此空 2 分)。
(8) 实验室在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行炭粉还原氧化铜实验,数字化仪器绘制出的密闭容器中气体质量随反应时间变化的曲线如图乙所示。(“目数”是指固体的粗细度,目数越大颗粒越小)

分析 a、b、c 三条曲线,在所用炭粉质量相同的情况下,炭粉目数与反应速率之间的关系为________________________。

答案： 16.
(1)碳原子的排列方式不同
(2)ABD
(3)排净装置内的空气
(4)C+2CuO$\overset{高温}{=}$2Cu+CO₂↑
(5)澄清石灰水变浑浊
(6)红色固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色
(7)CO和CO₂(或一氧化碳和二氧化碳)
(8)炭粉的目数越大,反应速率越快(合理即可)
【解析】本题主要考查碳单质的性质与用途,探究碳与氧化铜反应产物的成分等。
(1)金刚石、石墨都是由碳原子构成的碳单质,其物理性质差异很大的原因是两种物质中碳原子的排列方式不同。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用到的石墨的性质是石墨具有导电性、滑腻感,且化学性质稳定。
(3)加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气,目的是排尽装置内的空气,避免加热不纯的一氧化碳发生爆炸。
(4)碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,故反应的化学方程式为C+2CuO$\overset{高温}{=}$2Cu+CO₂↑。
(5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故实验中,方框内试管里观察到的现象为澄清石灰水变浑浊。
(6)由题文可知,氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,取少量反应后的红色固体,加入足量稀硫酸,观察到红色固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色,说明红色固体含Cu₂O。
(7)根据质量守恒定律,反应后生成的气体的质量=4.80g+3.00g+48.48g-54.36g=1.92g,参加反应的碳元素的质量为0.64g,则生成的气体中氧元素的质量=1.92g-0.64g=1.28g,生成的气体中碳元素与氧元素的质量比=0.64g:1.28g=1:2,二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比=12:(16×2)=3:8＜1:2,一氧化碳中碳元素与氧元素的质量比=12:16=3:4＞1:2,所以生成的气体中既含有二氧化碳,又含有一氧化碳。
(8)分析a、b、c三条曲线,在所用炭粉质量相同的情况下,炭粉目数与反应速率之间的关系为炭粉的目数越大,反应速率越快(合理即可)。