化學人教版九上培優(yōu)精講精練：6.1 金剛石、石墨和C60

課題1金剛石、石墨和C60【知識精要】一、金剛石、石墨和C60名稱金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)構(gòu)成碳原子碳原子C60分子物理性質(zhì)無色透明，正八面體固體，天然存在最硬的物質(zhì)，熔點高，幾乎不導電，導熱性差深灰色不透明，細鱗片狀固體，有金屬光澤，質(zhì)軟，有滑膩感，導電性好，熔點高，耐高溫，良好導熱性常溫下紫紅色固體，微弱熒光，超導性用途鉆頭、玻璃刀、裝飾品制造鉛筆芯，潤滑劑，做電極作超導體，制備新材料，用于醫(yī)學生物領(lǐng)域物理性質(zhì)差異的原因金剛石、石墨、C60雖然都是碳單質(zhì)，但其單質(zhì)中碳原子排列方式不同，故物理性質(zhì)差異很大二、無定形碳無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，沒有固定形狀。常見的無定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。其主要成分都是碳單質(zhì)，它們的結(jié)構(gòu)與石墨類似。①木炭：具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有吸附性，常用于吸附色素和異味②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和異味。③焦炭：用于冶金工業(yè)。④炭黑：常用于制造墨、油漆、顏料等?！咎貏e提醒】①一種元素可以組成不同單質(zhì)②石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，屬于化學變化三、碳單質(zhì)的化學性質(zhì)1.常溫下具有穩(wěn)定性在常溫下，碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定。碳受日光照射或與空氣、水等接觸都不容易起變化。實際生活中利用這一性質(zhì)有以下應(yīng)用：（1）需要長期保存的檔案材料一般用碳素墨水書寫。（2）木質(zhì)電線桿埋入地下部分用火燒焦。2.可燃性——碳能和氧氣反應(yīng)在點燃的條件下，碳可以在氧氣（或空氣）里燃燒，放出熱量。（1）氧氣充足時，完全燃燒：C+O2點燃===CO（2）氧氣不充足時，不完全燃燒：2C+O2點燃===23.還原性——能與某些氧化物反應(yīng)①與氧化銅反應(yīng)：C+2CuO高溫===2Cu+CO2↑②與氧化鐵反應(yīng)：3C+2Fe2O3高溫===4Fe+3③與二氧化碳反應(yīng)：C+CO2高溫===2CO④與水反應(yīng)：C+H2O高溫===五、碳單質(zhì)的用途：①碳素墨水書寫檔案②作燃料③冶煉金屬六、木炭還原氧化銅實驗（1）實驗裝置（2）實驗操作①把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管②將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導管③集中加熱④過幾分鐘后，先撤出導氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析實驗現(xiàn)象：試管中黑色固體變紅；澄清石灰水變渾濁實驗原理：C+2CuO高溫===2Cu+CO2總結(jié)：在碳還原氧化銅的反應(yīng)中，C在反應(yīng)中得到氧，發(fā)生氧化反應(yīng)，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，具有氧化性。（6）實驗操作目的及注意事項反應(yīng)開始的標志：澄清的石灰水變渾濁b．試管口應(yīng)略向下傾斜：防止冷凝水倒流使試管炸裂。c．在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：集中火焰、提高溫度d．配制混合物時木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化e．實驗完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。七、氧化還原反應(yīng)1.還原反應(yīng)：含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。即失去氧的反應(yīng)2.氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)，即得到氧的反應(yīng)其本質(zhì)區(qū)別是：得氧和失氧3.氧化劑：具有氧化性的物質(zhì)稱為氧化劑，它在化學發(fā)應(yīng)中失去氧元素，使別的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，自身發(fā)生還原反應(yīng)。4.還原劑：具有還原性，它在化學發(fā)應(yīng)中得到氧元素，使別的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，自身發(fā)生氧化反應(yīng)。以碳還原氧化銅為例，它們之間的關(guān)系為①從得氧失氧角度氧化銅作氧化劑，失去氧，被還原，自身發(fā)生還原反應(yīng)碳作還原劑，得到氧，被氧化，自身發(fā)生氧化反應(yīng)②從化合價升降角度【題典精講】【例題1】有關(guān)金剛石和石墨說法的說法正確的是（）A.都有可燃性B.都有導電性C.都有滑膩感D.都是由碳分子構(gòu)成【答案】A【解析】A.都是由碳元素組成，具有可燃性，故A正確；B.金剛石不導電，故B錯誤；C.石墨具有滑膩感，金剛石沒有，故C錯誤；D.都是由碳原子構(gòu)成，故D錯誤【變式題】有關(guān)金剛石和石墨說法的說法正確的是（）A.都能導電B.都是很色固體C.化學性質(zhì)相同D.結(jié)構(gòu)相同【答案】C【解析】A.金剛石不導電，故A錯誤；B.金剛石是無色透明的，故B錯誤；C.都是由碳原子構(gòu)成，化學性質(zhì)相同，故C正確；D.結(jié)構(gòu)不同，故D錯誤【例題2】C60在能、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。下列關(guān)于C60的敘述不正確的是（）A.該物質(zhì)由C60分子構(gòu)成B.該物質(zhì)由60個碳原子構(gòu)成C.其相對分子質(zhì)量是720D.C60和C70是兩種物質(zhì)【答案】B【解析】C60是由分子構(gòu)成，C60分子是由60個碳原子構(gòu)成；故B錯誤；其相對分子質(zhì)量為60×12=720，故C正確；D.C60和C70分子構(gòu)成不同，是兩種不同的物質(zhì)，故D正確?！纠}3】下列有關(guān)碳的化學性質(zhì)的描述中正確的是（）碳具有可燃性，燃燒時一定生成二氧化碳碳充分燃燒時放熱，不充分燃燒時吸熱木炭可以燃燒，金剛石不能燃燒C60在氧氣中充分燃燒的化學方程式是C60+60O2點燃===60CO【答案】D【解析】A.碳具有可燃性，當氧氣濃度較低時，燃燒可能產(chǎn)生CO，故A錯誤；B.碳燃燒都會放熱，故B錯誤；C.碳單質(zhì)具有相似的化學性質(zhì)，故金剛石也能燃燒，故C錯誤；D.C60在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，故D正確。故選D【例題4】關(guān)于碳的燃燒，下列說法中不正確的是（）價值不菲的鉆石，默默無聞的碳棒，在氧氣中充分燃燒后，產(chǎn)物都是CO2 碳和氧氣的質(zhì)量比不同，燃燒產(chǎn)物可能不同 C．碳充分燃燒時放熱，不充分燃燒時吸熱 D．碳在氧氣中燃燒的產(chǎn)物可能是混合物【答案】C【解析】A.都屬于碳單質(zhì)，在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，故A正確；B.碳和氧氣的質(zhì)量比不同產(chǎn)物不同，當碳和氧質(zhì)量比位3:8時，只生成二氧化碳，當碳和氧質(zhì)量比是3:4時，只生成CO，故B正確；C.碳燃燒都會放熱碳燃燒都會放熱，故C錯誤；D.當碳和氧質(zhì)量比介于3:8和3:4之間時，產(chǎn)物是CO和CO2混合物。故選C【例題5】金剛石、石墨和C60的化學性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異，其主要原因是（）A．構(gòu)成它們的原子大小不同B．構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同C．金剛石、石墨和C60由不同種原子構(gòu)成D．金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同【答案】D【解析】金剛石、石墨和C60的化學性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，故選D?！纠}6】下列有關(guān)金剛石、石墨、C60、木炭的說法錯誤的是（）A．金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)B．C60是一種新型的化合物C．石墨具有優(yōu)良的導電性，可用作電極材料D．木炭疏松多孔，具有吸附能力【答案】B【解析】金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)，故A正確；B.C60是碳單質(zhì)，故B錯誤；C.石墨導電性好，可做電極，故C正確；D.木炭疏松多孔，具有吸附的作用，故D正確。故選B【例題7】下圖是木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗裝置圖，下列說法正確的是（）實驗結(jié)束后立即倒出固體粉末木炭發(fā)生了還原反應(yīng)導管口一有氣泡冒出時說明反應(yīng)已經(jīng)開始觀察到試管中黑色粉末變紅【答案】D【解析】A.實驗結(jié)束，等試管冷卻后再倒出粉末，防止銅再次被氧化，故A錯誤；B.木炭發(fā)生了氧化反應(yīng)，故B錯誤；C.導管口一有氣泡冒出不能說明反應(yīng)開始，有可能是空氣，故C錯誤；D.試管中黑色粉末變紅，正確。故選D【例題8】按如圖進行實驗，下列分析或結(jié)論正確的是（）A.導管口剛有氣泡冒出說明反應(yīng)開始B.實驗結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末C.木炭能使氧化銅還原為銅D.固體減少的質(zhì)量一定等于生成二氧化碳質(zhì)量【答案】C【解析】A、試管中有空氣，導管口剛有氣泡冒出的是受熱膨脹的空氣，不能說明反應(yīng)開始，不符合題意；B、實驗結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末，此時產(chǎn)物銅的溫度較高，容易和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，又產(chǎn)生黑色的氧化銅，所以要等固體冷卻后才能倒出，不符合題意；C、木炭具有還原性，能奪取氧化銅中的氧元素，使氧化銅失去氧，變成單質(zhì)銅，符合題意；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，固體減少的質(zhì)量等于氧化銅中失去的氧元素的質(zhì)量和參加反應(yīng)的碳元素的質(zhì)量的總和，反應(yīng)中可能生成一氧化碳，所以固體減少的質(zhì)量不一定等于生成二氧化碳質(zhì)量，不符合題意。故選C?！纠}9】已知：C+2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu+CO2↑。如圖表示一定量的木炭和氧化銅固體混合物受熱過程中，某變量y隨加熱時間的變化趨勢，其中縱坐標y表示（）A．固體的質(zhì)量 B．固體中氧化銅的質(zhì)量C．二氧化碳的質(zhì)量 D．固體中銅元素的質(zhì)量分數(shù)【答案】D【解析】A、氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，固體質(zhì)量逐漸減小，錯誤；B、氧化銅的質(zhì)量逐漸減小到零，錯誤；C、二氧化碳的質(zhì)量應(yīng)該從零開始不斷增加，錯誤；D、銅元素質(zhì)量不變，固體質(zhì)量逐漸減小，所以固體中銅元素的質(zhì)量分數(shù)逐漸增加，然后不變，正確。故選D【例題10】用純凈的木炭粉還原氧化銅粉末時，可能發(fā)生的化學反應(yīng)是：C+2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu+CO2↑，C+2CuOeq\o\ac(\s\up5(△),\o(===,====))Cu+CO↑．某同學設(shè)計實驗，欲證明氧化銅中含有氧元素，實驗裝置如圖。有關(guān)說法不正確的是（）A．實驗前先通入N2的目的是排盡玻璃管中的空氣，防止干擾 B．本實驗?zāi)茏C明含氧元素的證據(jù)是澄清石灰水變渾濁 C．硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅，可以證明氧化銅含有氧元素 D．本實驗的不足是沒有處理尾氣【答案】C?！窘馕觥緼、實驗前先通入N2的目的是排盡玻璃管中的空氣，防止氧氣對證明氧化銅中含有氧元素造成干擾，故選項說法正確。B、二氧化碳能使石灰水變渾濁，二氧化碳中含有氧元素，可以判斷氧化銅中的確含有氧元素，故選項說法正確。C、硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅，說明生成了銅，不能證明氧化銅含有氧元素，故選項說法錯誤。D、實驗中可能由一氧化碳生成，一氧化碳有毒，會污染空氣，本實驗的不足是沒有處理尾氣，故選項說法正確?！纠}11】在高溫條件下，碳能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳：C+CO2eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2CO，下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)中碳發(fā)生了還原反應(yīng)B．產(chǎn)物是空氣污染物之一C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．該反應(yīng)中原子數(shù)目在反應(yīng)前后不變【答案】A【解析】A、碳奪取了二氧化碳中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，故選項說法錯誤；B、生成物是一氧化碳，是空氣污染物之一，故選項說法正確；C、該反應(yīng)在高溫下進行，為吸熱反應(yīng)，故選項說法正確；D、由質(zhì)量守恒定律，該反應(yīng)中原子數(shù)目在反應(yīng)前后不變，故選項說法正確。故選A?！纠}12】為除去氧化銅中混有的少量雜質(zhì)碳，而又不增加新的雜質(zhì)，可采取的措施是（）A.在氧氣流中加熱混合物B.在密閉容器中灼熱混合物C.過濾D.蒸發(fā)【答案】A【解析】在氧氣流中加熱，達不到氧化銅與碳反應(yīng)的條件。但是碳和氧氣在加熱的條件下，反應(yīng)生成了二氧化碳，從而將碳雜質(zhì)除去。故選A【例題13】已知：2CuO+Ceq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu+CO2↑．如圖表示一定質(zhì)量的CuO和C固體混合物在受熱過程中各物質(zhì)質(zhì)量隨時間的變化趨勢。下列說法中錯誤的是（）A．t1時，開始發(fā)生反應(yīng) B．t1和t2時，固體中銅元素質(zhì)量保持不變 C．b是固體混合物的質(zhì)量 D．d是二氧化碳的質(zhì)量【答案】C。【解析】A、碳與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，由圖示可知，t1時，開始發(fā)生反應(yīng)，故選項說法正確。B、碳與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，t1和t2時，固體中銅元素質(zhì)量保持不變，故選項說法正確。C、圖中b反應(yīng)后減少至0，固體混合物的質(zhì)量逐漸減少，但不可能減少至0，故選項說法錯誤。D、碳與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：C+2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu+CO2↑，生成銅和二氧化碳的質(zhì)量比為128：88，則d是二氧化碳的質(zhì)量，故選項說法正確。故選C【例題14】高爐煉鐵核心反應(yīng)Fe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是（）A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2【答案】A?！窘馕觥恳谎趸寂c氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，在此反應(yīng)中一氧化碳得氧發(fā)生了氧化反應(yīng)，是還原劑；氧化鐵失氧發(fā)生了還原反應(yīng)，是氧化劑。故選A【例題15】化學上規(guī)定，有化合價升降的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。下列實驗室制取氣體的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是()A．加熱高錳酸鉀制O2B．用雙氧水和二氧化錳混合物制O2C．用大理石和稀鹽酸制CO2D．用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2【答案】C【解析】本題考查了氧化還原反應(yīng)，掌握氧化還原反應(yīng)和化合價的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。A．加熱高錳酸鉀制O2中氧元素的化合價由﹣2價變?yōu)?價，錳元素的化合價由﹢7價變?yōu)椹€6價和﹢4價，化合價有升降，屬于氧化還原反應(yīng)。故A選項不符合題意；B．用雙氧水和二氧化錳混合物制O2中氧元素的化合價由﹣1價變?yōu)椹?價和0價，化合價有升降，屬于氧化還原反應(yīng)。故B選項不符合題意；C．用大理石和稀鹽酸制CO2中各元素的化合價都沒有改變，不屬于氧化還原反應(yīng)。故C選項符合題意；D．用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2中鋅的化合價由0價變?yōu)椹€2價，氫元素的化合價由﹢1價變?yōu)?價，化合價有升降，屬于氧化還原反應(yīng)。故D選項不符合題意。故選C【例題16】將3g木炭和6g氧氣至于密閉容器中點燃，恰好完全反應(yīng)。產(chǎn)物可能是（）A.COB.CO2C.CO和CO2D.無法確定【答案】C【解析】3g木炭和6g氧氣至于密閉容器中點燃，恰好完全反應(yīng)，所得氣體中碳元素和氧元素質(zhì)量比是3g:6g=1:2，若是CO，則碳元素和氧元素質(zhì)量比是3:4;若是CO2，則碳元素和氧元素質(zhì)量比是3:8；而38<12<34【例題17】某化學興趣小組的同學探究木炭還原氧化銅的實驗，實驗裝置如圖。實驗時，a中的固體由黑色變紅色，b中的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡和白色沉淀?！緰碎嗁Y料】氧化亞銅（Cu2O）是紅色固體，能與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O?！咎岢鰡栴}】已知實驗后a中的紅色固體含有單質(zhì)銅，是否還含有氧化亞銅（Cu2O）呢？【實驗驗證】取a中的紅色固體少量于試管中，加入____________溶液，試管中出現(xiàn)___________________________________，證明固體中確實含有Cu2O?！咎岢鰡栴}】木炭還原氧化銅產(chǎn)生的氣體是什么？【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：_________________。【提出質(zhì)疑】甲同學認為猜想二不正確，他的理由是____________________________?！掘炞C猜想】乙同學將木炭還原氧化銅產(chǎn)生的氣體通入灼熱的氧化銅粉末中，黑色固體變紅，證明猜想______是正確的，該反應(yīng)的化學方程式為____________________________________?！窘涣鞣此肌颗d趣小組認為上圖裝置不夠完善，為了防止尾氣對空氣的污染，應(yīng)該把上圖裝置中的b部分裝置換成下列______裝置（填字母序號）。ABCD【答案】【實驗驗證】稀硫酸；固體部分溶解，溶液由無色變成藍色；【提出猜想】CO2和CO；【提出質(zhì)疑】僅有一氧化碳時不能使澄清石灰水變渾濁；【驗證猜想】三；CO＋CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Cu＋CO2；【交流反思】A或B或D?！窘馕觥勘绢}主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論。【實驗驗證】取a中的紅色固體少量于試管中，加入稀硫酸，試管中出現(xiàn)固體部分溶解，溶液由無色變成藍色，說明氧化亞銅和硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅，證明固體中確實含有Cu2O。【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：CO2和CO；【提出質(zhì)疑】甲同學認為猜想二不正確，理由是一氧化碳不能和氫氧化鈣反應(yīng)，因此b中的試管內(nèi)不能產(chǎn)生白色沉淀?！掘炞C猜想】乙同學將木炭還原氧化銅產(chǎn)生的氣體通入灼熱的氧化銅粉末中，黑色固體變紅，說明氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成了銅和二氧化碳，證明猜想三是正確的；【交流反思】為了防止尾氣對空氣的污染，應(yīng)該把上圖裝置中的b部分裝置換成如圖2中的A、B、D都可以，這是因為A、B、D裝置都能夠防止一氧化碳進入空氣中。5．實驗室可利用堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】制備氧化銅，并進行碳粉還原氧化銅的實驗。（1）制備氧化銅并檢驗產(chǎn)物，裝置如圖所示（省略夾持儀器）：ABCD步驟一：連接A和B，打開活塞，通入空氣。步驟二：關(guān)閉活塞，連上C和D，開始加熱。步驟三：在加熱過程中，記錄在B中固體質(zhì)量變化如下表，在t3時停止加熱。加熱時間（min）0t1t2t3B中固體質(zhì)量（g）6.665.204.804.80B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：___Cu2(OH)2CO3＝___CuO＋___H2O＋___CO2↑；C中的試劑是________；A的作用是吸收空氣中的_____________，防止對產(chǎn)物檢驗造成干擾。選擇t3時停止加熱的理由是____________________________________________________。（2）一定量碳粉還原（1）中制得的氧化銅并檢驗產(chǎn)物，裝置如圖所示：實驗過程中，觀察到F中溶液變渾濁，E中的現(xiàn)象是____________________________；反應(yīng)完全后，若僅撤走酒精噴燈停止加熱，可能導致的后果是___________________________。（3）分析：若（1）中省略步驟三，對（2）中反應(yīng)產(chǎn)物判斷可能產(chǎn)生的影響及其原因：_______________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）1、2、1、1；無水硫酸銅；水蒸氣和二氧化碳；固體質(zhì)量不再減少，證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解；（2）黑色粉末變成紅色；F中的液體通過導管流入E中，造成試管炸裂；（3）不能確定炭粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳，因為可能有（1）中未分解的堿式碳酸銅在實驗（2）中分解，產(chǎn)生二氧化碳氣體，干擾對炭粉還原氧化銅反應(yīng)生成物的判斷?！窘馕觥浚?）依據(jù)質(zhì)量守恒定律配平化學方程式，配平后的系數(shù)依次為1、2、1、1；該反應(yīng)是實驗室利用堿式碳酸銅制備氧化銅，并檢驗產(chǎn)物，檢驗水常用無水硫酸銅，檢驗二氧化碳常用澄清石灰水，需要先檢驗水，再檢驗二氧化碳，所以C中試劑是無水硫酸銅，空氣中的二氧化碳和水蒸氣會對二氧化碳、水蒸氣的檢驗造成干擾，所以A燒堿固體的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，固體質(zhì)量不再變化時，可以認為堿式碳酸銅完全分解，t2，t3時固體質(zhì)量不再改變，所以選擇t3時停止加熱的理由是：固體質(zhì)量不再減少，證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解；（2）氧化銅是黑色粉末，氧化銅和木炭在高溫的條件下會生成銅和二氧化碳，銅是紅色固體，所以E中的現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色，反應(yīng)完全后，僅撤走酒精噴燈，會使試管內(nèi)的溫度降低，導致試管內(nèi)壓強驟然降低，澄清石灰水會倒流入試管內(nèi)，造成試管炸裂，所以反應(yīng)完全后，若僅撤走酒精噴燈停止加熱，可能導致的后果是：F中的液體通過導管流入E中，造成試管炸裂；（3）通過步驟三中的數(shù)據(jù)比較，可以判斷堿式碳酸銅是否分解完全，如果沒有分解完全，在后面的加熱過程中，堿式碳酸銅會生成二氧化碳，對氧化銅和木炭的還原產(chǎn)物的檢驗造成干擾，所以若（1）中省略步驟三，對（2）中反應(yīng)產(chǎn)物判斷可能產(chǎn)生的影響及其原因：不能確定炭粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳。因為可能有（1）中未分解的堿式碳酸銅在實驗②②中分解，產(chǎn)生二氧化碳氣體，干擾對炭粉還原氧化銅反應(yīng)生成物的判斷?！究键c訓練】1.文房四寶“筆墨紙硯”中，墨的主要成分是（）A.碳B.硅C.磷D.碘【答案】A【解析】利用碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定性，故A正確，故選A2.我國古代畫家、書法家用墨（炭黑等制成）繪制或書寫的字畫能夠保存至今而不變色的原因是（）A.碳在常溫下化學性質(zhì)不活波B.炭黑具有很強的吸附能力C.部分炭黑轉(zhuǎn)變成了更穩(wěn)定的物質(zhì)D.碳單質(zhì)不溶于水【答案】A【解析】碳在常溫下化學性質(zhì)不活波，故可以長期保存，故A正確；B.C.D.都不合題意。故選A3.木炭和活性炭具有很強的吸附性，是由于（）A．是無定形碳 B．它們的密度小C．疏松多孔，表面積大 D．金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)【答案】C【解析】木炭和活性炭具有很強的吸附性，是由于疏松多孔，表面積大。故選C。4.科學家已證實了有一種具有空心球狀結(jié)構(gòu)的N60分子，以下判斷不正確的是（）A．N60和N2都是氮元素的單質(zhì) B．N60的相對分子質(zhì)量是840C．N60中含有30個氮分子 D．N60中氮元素的化合價為0【答案】C【解析】A、N60和N2均是由氮元素組成的純凈物，所以兩者均是氮元素的單質(zhì)，故選項正確；B、N60的相對分子質(zhì)量=14×60=840，故選項正確；C、物質(zhì)N60是由N60分子構(gòu)成的，其中不含氮分子，故選項錯誤；D、N60是單質(zhì)所以其中氮元素的化合價為0，故選項正確。故選C5.下列說法正確的是（）A．C60是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，所以屬于化合物B．金剛石很硬，所以可以用作裝飾品C．石墨有良好的導電性，可以用作電極D．石墨、金剛石、C60都是由碳元素組成的，所以它們的性質(zhì)相同【答案】C【解析】A、C60是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，但只含碳元素，所以該物質(zhì)是單質(zhì)不是化合物，故選項錯誤；B、金剛石很硬，可用作切割玻璃，用作裝飾品與其硬度大小無關(guān)，故選項錯誤；C、石墨可以用作電極是因為石墨有良好的導電性，故選項正確；D、石墨、金剛石、C60都是由碳元素組成的，所以他們的化學性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不同，故選項錯誤。故選C6.下列說法正確的是（）A．一種元素只能形成一種單質(zhì) B．由碳元素形成的單質(zhì)都是黑色的C．同種元素組成的不同種單質(zhì)性質(zhì)相同 D．一種元素可能形成幾種單質(zhì)【答案】D【解析】A、一種元素可能形成幾種單質(zhì)，如氧氣、臭氧，故原說法錯誤；B、由碳元素形成的單質(zhì)不一定都是黑色的，如金剛石是無色透明的，故原說法錯誤；C、同種元素組成的不同種單質(zhì)化學性質(zhì)相同，物理性質(zhì)不同，故原說法錯誤；D、一種元素可能形成幾種單質(zhì)，如石墨、金剛石，故原說法正確。故選D7.“碳海綿”是目前已知最輕的固體材料，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質(zhì)），具有疏松多孔結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于“碳海綿”性質(zhì)的推測一定有錯誤的是（）A.碳海綿具有吸附性作用B.碳海綿是灰黑色固體C.碳海綿不能做還原劑D.碳海綿燃燒會產(chǎn)生二氧化碳【答案】C【解析】A.碳海綿具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，具有吸附作用，故A正確；B.大多數(shù)碳單質(zhì)都是灰黑色的，故B正確；C.碳海綿是碳單質(zhì)，具有碳單質(zhì)的化學性質(zhì)還原性，可以做還原劑，故C錯誤；D.碳海綿充分燃燒生成二氧化碳，故D正確。故選C8.下圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是（）金剛石石墨C60碳納米管A．這四種物質(zhì)都很軟，可作潤滑劑B．這四種物質(zhì)碳原子的排列方式相同C．這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2D．這四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中都是每個碳原子連接3個碳原子【答案】C【解析】A．金剛石的硬度很大，石墨質(zhì)軟，石墨可用作潤滑劑，但金剛石不行。故A選項錯誤；B．由結(jié)構(gòu)圖可知，這四種物質(zhì)碳原子的排列方式不同。故B選項錯誤；C．這四種物質(zhì)都是由碳元素組成的，完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2。故C選項正確；D．在石墨、C60、碳納米管中，每個碳原子是與另外3個碳原子相連；但在金剛石中，每個碳原子與其余4個碳原子相連，形成正四面體結(jié)構(gòu)。故D選項錯誤。故選C9.我國古代將爐甘石（ZnCO3）、赤銅和木炭粉混合后加熱到約800℃，有如下反應(yīng)發(fā)生①ZnCO3高溫===ZnO+CO2↑②C+2ZnO高溫===2Zn+X↑，下列有關(guān)說法錯誤的是（A.X的化學式是CO2B.反應(yīng)前后鋅元素質(zhì)量不變C.②反應(yīng)中ZnO發(fā)生了氧化反應(yīng)D.②反應(yīng)前后鋅元素化合價降低【答案】C【解析】A.根據(jù)質(zhì)量守恒配平，可知X是CO2；故A正確；B.質(zhì)量守恒定律可知，化學反應(yīng)前后元素種類不變，故B正確；C.②反應(yīng)中ZnO作氧化劑，失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D.②反應(yīng)前鋅元素化合價是+2價，反應(yīng)后生成鋅單質(zhì)，化合價是0價，化合價降低，故D正確。故選C10.小青同學稱取木炭和氧化銅的混合物17.2g，在高溫下反應(yīng)（只生成二氧化碳），冷卻后稱的固體質(zhì)量12.8g。求參加反應(yīng)的氧化銅質(zhì)量是多少？【答案】16g【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成二氧化碳質(zhì)量是17.2g-12.8g=4.4g，設(shè)參加反應(yīng)的氧化銅質(zhì)量xC＋2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu＋CO216044x4.4g160答：參加反應(yīng)的氧化銅質(zhì)量16g【培優(yōu)訓練】1.經(jīng)測定某物質(zhì)中只含碳元素，關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是（）A.一定是單質(zhì)B.一定是化合物C.一定是一種碳單質(zhì)D.一定不是化合物【答案】D【解析】某物質(zhì)只含碳元素，他可能是一種單質(zhì)，也可能是同種元素組成多種單質(zhì)的混合物，如金剛石、石墨。故選D2.下列變化屬于化學變化的是（）A.金剛石制成鉆石B.石墨制成金剛石C.活性炭除色素D.石墨制成鉛筆芯【答案】B【解析】A.金剛石制成鉆石，沒有新物質(zhì)出現(xiàn)，是外觀的變化，是物理變化，故A錯誤；B.石墨制成金剛石，物質(zhì)種類發(fā)生了改變，是化學變化，故B正確；C.活性炭除色素，屬于物理變化，故C錯誤；D.石墨制成鉛筆芯，沒新物質(zhì)產(chǎn)生，故D錯誤。故選B3.一定條件下，下列物質(zhì)不能與單質(zhì)碳發(fā)生化學反應(yīng)的是（）A.COB.CO2C.MgD.H2O【答案】A【解析】根據(jù)碳的化學性質(zhì)可知，碳不能與CO反應(yīng)，故選A4.高鐵被譽為中國“新四大發(fā)明”之一，高鐵動車與電路連接的是石墨電刷，它沒有體現(xiàn)石墨具有的性質(zhì)的是（）A.導電性B.滑膩感C.還原性D.穩(wěn)定性【答案】C【解析】石墨電刷，體現(xiàn)了導電性，滑膩感，以及穩(wěn)定性，還原性未體現(xiàn)，故選C5.下列實驗?zāi)茏C明金剛石和石墨是由同種元素組成的不同單質(zhì)的是（）A．測量其密度

B．測量其熔點C．用水溶解

D．分別燃燒驗證燃燒產(chǎn)物【答案】D【解析】A．由于二者是不同的物質(zhì)，它們的密度不同，不能證明二者都是由碳元素組成的。故A選項錯誤；B．由于二者是不同的物質(zhì)，它們的熔點不同，不能證明二者都是由碳元素組成的。故B選項錯誤；C．二者都不溶于水，是物理性質(zhì)，不能證明二者都是由碳元素組成的。故C選項錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變。二者和氧氣反應(yīng)都得同一產(chǎn)物二氧化碳，說明二者都是由碳元素組成的單質(zhì)。故D選項正確。6.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是（）A．石墨、金剛石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同B．活性炭多孔，可用于制糖工業(yè)脫色C．碳有還原性，常用焦炭冶煉金屬D．CO和CO2組成元素相同，化學性質(zhì)相似【答案】D【解析】A、由于碳原子排列方式不同，石墨、金剛石的物理性質(zhì)存在較大差異，選項對應(yīng)關(guān)系正確；B、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，可吸附色素和異味，可用于制糖工業(yè)脫色，選項對應(yīng)關(guān)系正確；C、碳具有還原性，在高溫下將金屬從其化合物中還原出來，所以常用焦炭冶煉金屬，選項對應(yīng)關(guān)系正確；D、CO和CO2組成元素相同，一氧化碳由一氧化碳分子構(gòu)成，二氧化碳由二氧化碳分子構(gòu)成，分子的構(gòu)成不同，化學性質(zhì)不同，選項對應(yīng)關(guān)系不正確。故選D。7.下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和用途的說法，錯誤的是（）A．璀燦奪目的天然鉆石是由碳元素組成的B．長期未用而難開啟的鐵鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯來作潤滑劑C．鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制成的D．活性炭可作防毒面具的濾毒劑【答案】C【解析】A．金剛石是碳單質(zhì)，所以璀璨奪目的天然鉆石是由碳元素組成的。故A選項正確；B．鉛筆芯的主要成分石墨具有潤滑性，所以長期未用而難以開啟的鐵鎖，可在鎖孔里加入少量鉛筆芯粉末做潤滑劑。故B選項正確；C．鉛筆芯是由石墨和粘土按一定比例混合制成的，而不是用鉛和少量炭粉制成的。故C選項錯誤；D．活性炭具有吸附性，所以可用作防毒面具的濾毒劑。故D選項正確。8.兩份質(zhì)量相等的碳,一份與足量的氧氣完全反應(yīng)生成二氧化碳,另一份與氧氣反應(yīng)全部生成一氧化碳,則前者與后者消耗氧氣的質(zhì)量比為（）A．2:1 B．1:2 C．3:4 D．3:8【答案】A【解析】碳充分燃燒時，C+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\o(===,====))CO2，一個碳原子跟兩個氧原子結(jié)合生成一分子二氧化碳，即一個碳原子消耗兩個氧原子；碳不充分燃燒時，2C+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\o(===,====))2CO，一個碳原子跟一個氧原子結(jié)合生成一分子一氧化碳，即一個碳原子消耗一個氧原子；由于兩份碳的質(zhì)量相等，碳原子的質(zhì)量一定。設(shè)每份碳中碳原子的個數(shù)為x，則生成二氧化碳和一氧化碳時消耗氧氣的質(zhì)量之比為：（氧原子的質(zhì)量×2x）：（氧原子的質(zhì)量×x）=2：1前者與后者消耗氧氣的質(zhì)量之比2：1。故選A。9.多彩的“碳”，多姿的物質(zhì)。（1）1﹣18號元素原子最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系如圖。①碳屬于_____（填“金屬”或“非金屬”）元素；請畫出碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖_____。②圖1中與碳元素化學性質(zhì)相似的元素是_____（填元素名稱）。③從圖1中你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是_____（寫一條）。（2）碳有幾種不同的形式，如鉆石、石墨等，它們物理性質(zhì)不同的原因是_____，它們完全燃燒的產(chǎn)物_____（填“相同”或“不相同”）。（3）近期化學家首次制造出純碳環(huán)，將極大推動分子晶體管的發(fā)展?？茖W家在高真空的室內(nèi)，操作“氧﹣碳”分子（C24O6），逐步除去其多余的含氧部分，最終得到環(huán)碳分子。C24O6eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C22O4eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C20O2eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C18（制備環(huán)碳的步驟）①制備環(huán)碳的各步驟中，每次去除的物質(zhì)X為_____（填化學式）。②一個環(huán)碳分子是由_____個碳原子構(gòu)成。【答案】（1）非金屬硅同一周期元素原子的最外層電子數(shù)從1遞增到8（2）碳原子排列方式不同相同（3）CO18【解析】（1）①碳屬于非金屬元素，碳原子核內(nèi)有6個質(zhì)子，核外有兩個電子層，第一層2個電子，第二層4個電子，碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為；②最外層電子數(shù)相等的元素化學性質(zhì)相似，故與碳元素化學性質(zhì)相似的元素是硅；③從圖中發(fā)現(xiàn)的一條規(guī)律是：同一周期元素原子的最外層電子數(shù)從1遞增到8；（2）金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同是由于碳原子排列方式不同；金剛石和石墨的化學式都可以用C表示，都是由碳元素組成，化學性質(zhì)相同，在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳；（3）①根據(jù)C24O6eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C22O4eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C20O2eq\o\ac(\s\up7(—2X),\o(===,====))C18（制備環(huán)碳的步驟）可知2X含有2個碳原子和2個氧原子，故X含有一個碳和一個氧，故X為CO；②由題意可知，一個環(huán)碳分子是由18個碳原子構(gòu)成。10.我國勞動人民早在五千年前就會使用木炭煉銅，在化學實驗室里模擬煉銅，既可用傳統(tǒng)的實驗裝置(見圖甲)，又可用改進的微型實驗裝置(見圖乙)。化學興趣小組采用圖乙裝置，開展以下探究活動。(1)寫出木炭與氧化銅反應(yīng)的化學方程式________________________，其中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是________。(2)判斷木炭與氧化銅已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)的依據(jù)是_________________________________________________。(3)使用圖乙裝置與使用圖甲裝置相比，其優(yōu)點是__________(寫出一條即可)。(4)用甲裝置進行實驗，完畢后先停止加熱，可能引起的后果是__________________________?！敬鸢浮浚?）C＋2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu＋CO2↑CuO（2）黑色粉末中逐漸有紅色固體產(chǎn)生，澄清的石灰水變渾濁操作簡單(或其他合理答案)（3）液體倒流，引起試管炸裂【解析】（1）在高溫的條件下，碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，化學方程式為：C＋2CuOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Cu＋CO2↑；其中氧化銅失去氧發(fā)生了還原反應(yīng)，碳得到氧發(fā)生了氧化反應(yīng)，氧化銅是氧化劑、碳是還原劑；（2）碳和氧化銅均為黑色反應(yīng)后生成銅和二氧化碳，銅是紅色的，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，均證明發(fā)生了化學反應(yīng)；（3）微型實驗裝置藥品用量較少，節(jié)約藥品，現(xiàn)象明顯，操作簡單；（4）用甲裝置進行實驗，完畢后先停止加熱，會導致液體到吸入試管，而造成試管的炸裂。11．某同學在學習木炭和氧化銅反應(yīng)的知識后，產(chǎn)生了疑問：木炭與氧化銅反應(yīng)生成的氣體有哪些?同學們帶著疑問進行了下列探究：[提出猜想]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：_____。[查閱資料]沒有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇二氧化碳無變化，但遇到微量一氧化碳會立即變成藍色。[實驗步驟]連接好實驗裝置，并進行實驗，裝置如下圖所示（夾持儀器已?。翰襟E一：實驗前先通一段時間N2；步驟二：點燃酒精噴燈加熱。玻璃管中的現(xiàn)象是_____。[實驗結(jié)論]（1）若觀察到氯化鈀試紙不變色，澄清石灰水變渾濁，則猜想一成立，請寫出澄清石灰水變渾濁的化學方程式：_____。（2）若觀察到氯化鈀試紙變藍，澄清石灰水不變渾濁，則猜想_____成立。（3）若觀察到氯化鈀試紙_____，澄清石灰水_____，則猜想三成立。[實驗反思]（1）該實驗開始前通一會兒N2的目的是：_____。（2）有同學認為該裝置需要添加尾氣處理裝置，你認為是否需要?請說明理由。_____。12.為探究碳還原氧化銅的最佳實驗條件，用木炭粉和氧化銅的干燥混合物進行系列實驗。（査閱資料）①碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅；氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸反應(yīng)：。②銅不能與稀硫酸反應(yīng)（進行實驗）實驗1：取質(zhì)量比1：11的木炭粉和氧化銅混合物1.3g，進行實驗。實驗2：取一定量的混合物，用1-2裝置進行實驗。（解釋與結(jié)論）（1）木炭還原氧化銅的化學方程式是。（2）實驗1-2中，證明產(chǎn)生了CO2的現(xiàn)象是（3）實驗1的目的是。（4）實驗2的結(jié)論是（反思與評價）（5）實驗2沒有進行質(zhì)量比為1：14的實驗，理由是（6）為檢驗2——4的紅色固體中是否含Cu2O，所需的試劑是。【答案】[提出猜想]既有CO2又有CO[實驗步驟]黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色[實驗結(jié)論]CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O二變藍變渾濁[實驗反思]排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣中的氧氣對碳與氧化銅反應(yīng)產(chǎn)物檢驗的干擾（答案合理即可）不需要;實驗過程中產(chǎn)生的一氧化碳已收集在裝置E中，沒有排放到空氣中，不會造成污染（答案合理即可）【解析】[提出猜想]木炭粉與氧化銅反應(yīng)生成物有三種可能：①氣體產(chǎn)物全部是CO2；②氣體產(chǎn)物全部是CO；③氣體產(chǎn)物是CO2和CO的混合物；[實驗步驟]玻璃管中氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和一氧化碳、二氧化碳，可觀察到黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色；[實驗結(jié)論]（1）二氧化碳能使C中澄清的石灰水變渾濁，生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O；（2）若觀察到氯化鈀試紙變藍說明有一氧化碳；澄清石灰水不變渾濁說明沒有二氧化碳，則猜想二正確；（3）因為浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇一氧化碳變量，若試紙變藍，則有一氧化碳；如果澄清石灰水變渾濁，則有CO2，則猜想三成立；[實驗反思]（1）實驗中要排除空氣的影響，故氮氣的作用是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣中的氧氣對碳與氧化銅反應(yīng)產(chǎn)物檢驗的干擾（答案合理即可）；（2）CO有毒，是大氣污染物，但本題不需要添加尾氣處理裝置，因為實驗過程中產(chǎn)生的一氧化碳已收集在裝置E中，沒有排放到空氣中，不會造成污染（答案合理即可）?！景渭庥柧殹?．對下列事實的微觀解釋錯誤的是（）選項事實解釋A冰水混合物是純凈物都由同種分子構(gòu)成B金剛石和石墨物理性質(zhì)差異較大兩者的原子排列方式不同C一氧化碳和二氧化碳的化學性質(zhì)不同分子構(gòu)成不同D水銀體溫計測量體溫，水銀柱上升溫度升高，分子間的間隔變大A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A、冰和水是同種物質(zhì)，都由同種分子構(gòu)成，選項正確；B、金剛石和石墨物理性質(zhì)差異較大是因為它們的原子排列方式不同，選項正確；C、一氧化碳和二氧化碳的化學性質(zhì)不同是銀為它們的分子構(gòu)成不同，選項正確；D、水銀體溫計測量體溫，水銀柱上升，是為溫度升高，微粒間的間隔變大，而汞是由原子構(gòu)成，故是原子間間隔不同，選項錯誤。故選D。2．學習化學要用化學觀念認識世界。下列選項正確的是（）A．變化與守恒：依據(jù)X+2O2=2CO2+2H2O可知，X是C2H4OB．模型與推理：離子是帶電的粒子，所以帶電的粒子一定是離子C．宏觀與微觀：金剛石和石墨的組成元素相同，但其原子的排列方式不同D．實驗與探究：證明CuO是H2O2分解的催化劑，只需驗證CuO能加快反應(yīng)速率【答案】C【解析】A、變化與守恒：在反應(yīng)X+2O2=2CO2+2H2O中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后的元素種類和原子的種類和個數(shù)不變，已知反應(yīng)前：4個氧原子；反應(yīng)后：2個碳原子、4個氫原子，6個氧原子，則反應(yīng)前X中有2個碳原子、4個氫原子，2個氧原子，則X的化學式為C2H4O2，選項說法錯誤；B、模型與推理：離子都是帶電的粒子，但是帶電的粒子不一定是離子，例如原子核是帶電的微粒，選項說法錯誤；C、宏觀與微觀：金剛石和石墨的組成元素相同，但其原子的排列方式不同，選項說法正確；D、實驗與探究：探究氧化銅是否為過氧化氫分解的催化劑，不僅需設(shè)計實驗證明氧化銅能改變化學反應(yīng)速率，還必須設(shè)計實驗證明氧化銅本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不改變，選項說法錯誤。故選C。3．《天工開物》中關(guān)于寶石的部分記載如下：“凡水晶出深山穴內(nèi)瀑流石醇之中，水晶的主要成分為SiO2，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，下列關(guān)于水晶的說法不正確的是（）A．難溶于水 B．化學性質(zhì)穩(wěn)定C．質(zhì)地堅硬 D．其主要成分由分子構(gòu)成【答案】D【解析】A、水晶的主要成分為SiO2，難溶于水，故選項說法正確；B、二氧化硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石，化學性質(zhì)與金剛石相似，常溫下金剛石的化學性質(zhì)穩(wěn)定，則單質(zhì)硅常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定，故選項說法正確；C、水晶的主要成分為SiO2，質(zhì)地堅硬，故選項說法正確；D、二氧化硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石，金剛石是由原子直接構(gòu)成的，則二氧化硅是由原子構(gòu)成的物質(zhì)，故選項說法錯誤。故選：D。4．研究表明，在相同溫度和相同體積下，氣體壓強（p）與氣體分子數(shù)目（n）成正比關(guān)系（p＝kn）。若ag碳和bg氧氣放入一密閉容器中，測得容器內(nèi)氣體壓強為p。在一定條件使容器內(nèi)的物質(zhì)充分反應(yīng)，待溫度復(fù)原后，測得容器內(nèi)氣體壓強仍然為p。下列分析正確的是（）A．反應(yīng)后容器內(nèi)氣體一定有CO和CO2B．碳一定耗盡，反應(yīng)后原容器中只有CO2氣體C．氧氣一定有剩余，反應(yīng)后容器內(nèi)是O2和CO2D．a(chǎn)和b一定滿足：【答案】D【解析】根據(jù)題意知反應(yīng)后容器內(nèi)氣體壓強仍為P，說明反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變。碳與氧氣可能發(fā)生的反應(yīng)是：；；分析兩個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的變化可知：前者反應(yīng)前后氣體分子數(shù)沒有變化，后者反應(yīng)后氣體分子數(shù)增加。所以反應(yīng)只有第一個反應(yīng)，據(jù)此分析。A、根據(jù)分析可知，反應(yīng)后容器內(nèi)氣體沒有CO，故A錯誤；B、根據(jù)生成的是二氧化碳，說明氧氣充足，則碳一定耗盡，反應(yīng)后原容器中一定有CO2氣體，可能有氧氣，故B錯誤；C、氧氣可能有剩余，反應(yīng)后容器內(nèi)是O2和CO2或CO2，故C錯誤；D、當碳和氧氣恰好完全反應(yīng)時當氧氣過量時反應(yīng)仍按（1）進行，反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變，則此時。綜合上面的兩種情況：，即。故D正確。故選：D。5．某同學課堂筆記片段如下，其中記錄不正確的一處是（）A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處【答案】C【解析】A、該反應(yīng)中，碳單質(zhì)的化合價為0，氧化銅中銅元素顯+2價，氧元素顯-2價，銅單質(zhì)中銅元素化合價為0，二氧化碳中碳元素顯+4價，氧元素顯-2價，故銅元素的化合價降低，不符合題意；B、碳和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)條件是高溫，不符合題意；C、該反應(yīng)中，碳得到氧，屬于還原劑，發(fā)生了氧化反應(yīng)，符合題意；D、銅是紅色固體，不符合題意。故選C。6．“中國芯”的核心材料是單質(zhì)硅，工業(yè)上制取粗硅的化學方程式為：。下列說法正確的是（）A．Si屬于金屬元素 B．X的化學式為CO2C．該反應(yīng)屬于還原反應(yīng) D．Si是地殼中含量最多的元素【答案】C【解析】A、硅帶“石”字旁，屬于固態(tài)非金屬元素，故選項說法錯誤；B、由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應(yīng)的化學方程式，反應(yīng)前硅、氧、碳原子個數(shù)分別為1、2、2，反應(yīng)后的生成物中硅、氧、碳原子個數(shù)分別為1、0、0，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則2X分子中含有2個碳原子和2個氧原子，則每個X分子由1個碳原子和1個氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學式為CO，故選項說法錯誤；C、該反應(yīng)是氧化硅和碳在高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，氧化硅中的氧被碳奪去，反應(yīng)前后物質(zhì)的化合價發(fā)生了改變，屬于還原反應(yīng)，故選項說法正確；D、地殼含量較多的元素（前四種）按含量從高到低的排序為：氧、硅、鋁、鐵，氧是地殼中含量最多的元素，故選項說法錯誤。故選：C。7．下列圖象能正確反映所對應(yīng)敘述關(guān)系的是（）A．B.C.D.A.①圖表示一定量的木炭還原氧化銅，剩余固體質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系B．圖②是用C還原CuO來測定固體中CuO中銅元素的質(zhì)量變化關(guān)系C．圖③是一定質(zhì)量的氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，二氧化錳的質(zhì)量分數(shù)(a%)隨時間(t)變化的曲線圖D．圖④是用適量的KClO3和MnO2混合物加熱制O2【答案】A【解析】A、木炭還原氧化銅會生成金屬銅和二氧化碳氣體，原來的固體是木炭和氧化銅，反應(yīng)后氧元素和碳元素組成二氧化碳氣體逸出，剩下的固體是金屬銅，隨著反應(yīng)地進行固體的質(zhì)量應(yīng)有所減少，當反應(yīng)停止時，固體的質(zhì)量不會再減少，故A正確；B、碳還原氧化銅是發(fā)生了化學變化，化學變化前后，元素的質(zhì)量不變，銅元素的質(zhì)量在反應(yīng)前后不變，曲線應(yīng)與橫坐標軸保持平行，而不是如圖所示，故B錯誤；C、一定質(zhì)量的氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，二氧化錳作為該反應(yīng)的催化劑，在化學反應(yīng)后，催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)均不變，反應(yīng)后氯酸鉀中的氧元素組成氧氣，所以剩余固體質(zhì)量會減少，因此二氧化錳的質(zhì)量分數(shù)（a%）隨時間（t）進行逐漸增大，最后為一定值，故C錯誤；D、用適量的KClO3和MnO2混合物加熱制O2，開始加熱時，由于溫度未達到反應(yīng)條件，所以不會立刻放出氧氣，需要加熱到一定溫度時才能放出氧氣，故D錯誤。故選A。8．碳在氧氣中充分燃燒時生成二氧化碳，當碳燃燒不充分時生成一氧化碳。碳和氧氣在不同質(zhì)量比時可能得到的生成物質(zhì)量如圖所示。下列說法不正確的是（）A．Q點對應(yīng)的生成物是一氧化碳，M點對應(yīng)的生成物是二氧化碳B．若實驗在密閉容器中進行，P點對應(yīng)的生成物只有二氧化碳C．當碳和氧氣的質(zhì)量比為3：6時，生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物D．若反應(yīng)所得一氧化碳和二氧化碳組成的混合氣體中，碳元素質(zhì)量分數(shù)為36%，則混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量分數(shù)一定是54%【答案】D【解析】碳在氧氣中完全燃燒：，參加反應(yīng)的碳與氧氣的質(zhì)量比為：12:32=3:8；碳不完全燃燒：，參加反應(yīng)的碳與氧氣的質(zhì)量比為：3:4。如果碳和氧氣的質(zhì)量比≤，只生成二氧化碳，如果＜碳和氧氣的質(zhì)量比＜，則生成二氧化碳和一氧化碳的混合物，如果碳和氧氣的質(zhì)量比≥，則只生成一氧化碳。A、由圖可知，Q點時，碳和氧氣的質(zhì)量比為，故只生成一氧化碳，M點時，碳和氧氣的質(zhì)量比為：，只生成二氧化碳，不符合題意；B、由圖可知，P點碳和氧氣的質(zhì)量比為，故P點對應(yīng)的生成物只有二氧化碳，不符合題意；C、當碳和氧氣的質(zhì)量比為3：6時，則＜碳和氧氣的質(zhì)量比＜，生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物，不符合題意；D、設(shè)混合氣體的質(zhì)量為100g，則碳元素質(zhì)量為：100g×36%=36g，設(shè)混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量為m，則二氧化碳的質(zhì)量為100-m，故，m=56g，故混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量分數(shù)為：，符合題意。故選D。9．高溫下，置于密閉容器中的碳和氧氣充分反應(yīng)，碳和氧氣的質(zhì)量比如圖，下列關(guān)于反應(yīng)后密閉容器中的剩余物的說法中，不正確的是（）A．甲點對應(yīng)的剩余物是二氧化碳和氧氣 B．乙點對應(yīng)的剩余物是二氧化碳C．丙點對應(yīng)的剩余物是二氧化碳和一氧化碳 D．丁點對應(yīng)的剩余物是一氧化碳【答案】D【解析】碳完全燃燒生成二氧化碳：，當恰好完全反應(yīng)時，碳和氧氣的質(zhì)量比為：12:32=3:8；碳不完全燃燒生成一氧化碳：，當恰好完全反應(yīng)時，碳和氧氣的質(zhì)量比為：24:32=3:4。A、甲點碳和氧氣的質(zhì)量比小于3:8，當碳和氧氣的質(zhì)量比小于3:8時，剩余物是二氧化碳和氧氣，不符合題意；B、乙點碳和氧氣的質(zhì)量比為3:8，剩余物只有二氧化碳，不符合題意；C、丙點碳和氧氣的質(zhì)量比在之間時，剩余物有二氧化碳和一氧化碳，不符合題意；D、丁點碳和氧氣的質(zhì)量比大于3：4，剩余物是一氧化碳和碳，符合題意。故選D。10．為探究CuO和C反應(yīng)生成Cu和CO2的最佳質(zhì)量比（忽略其它副反應(yīng)），化學興趣小組按如圖1所示裝置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的質(zhì)量比進行實驗，實驗結(jié)果如圖2所示，以下說法不正確的是（）①實驗過程中，觀察到有紅色固體銅生成②實驗結(jié)束時應(yīng)先將導管移出水面，再熄滅酒精燈，不需要夾住膠皮管③該反應(yīng)中氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)，反應(yīng)前后只有氧元素的化合價沒有發(fā)生改變④反應(yīng)前后銅元素在固體中的質(zhì)量分數(shù)不變⑤CuO和C的最佳質(zhì)量比對應(yīng)圖二中的b點⑥a點時，反應(yīng)消耗的C的質(zhì)量為9.2g，CuO的質(zhì)量為8g⑦c點對應(yīng)的原固體中CuO和C的質(zhì)量分別為17.2g、0gA．③⑤⑦ B．①③⑥ C．①②④⑥ D．①③④⑦【答案】C【解析】①實驗過程中，碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，現(xiàn)象為有紅色固體生成，現(xiàn)象中不能說出物質(zhì)的名稱，①錯誤；②實驗結(jié)束時應(yīng)先將導管用止水夾夾住然后移出水面，再熄滅酒精燈，防止石灰水倒吸進試管，使試管炸裂，②錯誤；③該反應(yīng)中氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)，反應(yīng)前后只有氧元素的化合價沒有發(fā)生改變，③正確；④反應(yīng)前固體為碳和氧化銅的混合物，反應(yīng)后固體中只有銅，故銅的質(zhì)量分數(shù)變大，④錯誤；⑤由圖可知，在b點的時候生成的銅的質(zhì)量最大，故CuO和C的最佳質(zhì)量比對應(yīng)圖二中的b點，⑤正確；⑥在a點的時候是碳過量，反應(yīng)消耗的碳的質(zhì)量為0.6g，故⑥錯誤；⑦c點表示生成的銅的質(zhì)量為0，氧化銅的質(zhì)量最大，碳的質(zhì)量為0，故c點對應(yīng)的原固體中CuO和C的質(zhì)量分別為17.2g、0g，⑦正確。故選C11．用純凈的木炭粉末還原氧化銅粉末時，可發(fā)生的反應(yīng)有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+CuOCu+CO↑?，F(xiàn)用1.2g木炭粉末還原8.0g氧化銅粉末，反應(yīng)物剛好反應(yīng)完全，則生成的氣體產(chǎn)物是（）A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO【答案】A【解析】設(shè)1.2g碳和氧化銅完全反應(yīng)生成二氧化碳，消耗的氧化銅的質(zhì)量為x。x=16g設(shè)1.2g碳和氧化銅完全反應(yīng)生成一氧化碳，消耗的氧化銅的質(zhì)量為y。y=8g而取的氧化銅的質(zhì)量只有8g，所以生成氣體只能為一氧化碳。故選：A。12．（Ⅰ）小李同學要模擬自來水廠的凈水過程，最終制成自來水。其實驗過程如圖所示，請回答以下問題：(1)首先加入絮凝劑A，通常為______，操作①的名稱為______(2)操作②主要是利用活性炭除去一些異味和色素，其凈水原理是利用活性炭的______作用。(3)小李取少量液體D于試管中，加入少量______，并振蕩，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生少量泡沫，較多浮渣，說明液體D是硬水。（Ⅱ）某研究小組利用如圖所示裝置進行探究實驗。已知：①碳酸鎂加熱分解：②氫氧化鈉溶液常用于吸收二氧化碳氣體③無水氯化鈣能吸收水蒸氣(4)寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：______。(5)本實驗可以驗證碳酸鎂按照已知①發(fā)生反應(yīng)，開始試管中碳酸鎂質(zhì)量為W克，待充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為______克。（用W的式子表示）(6)從環(huán)保角度看，該裝置有明顯不足之處是______。(7)圖中裝置F是安全瓶，能防倒吸，從實驗安全角度考慮，本實驗還應(yīng)該