6.1金剛石石墨和C60九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)講義（人教版）

6.1金剛石、石墨和C60目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)習(xí)目標(biāo)重難點(diǎn)1.了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途2.掌握碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)3.知道不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)重點(diǎn)：1.碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)2.還原反應(yīng)和還原劑的判定難點(diǎn)：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的判定知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01碳的單質(zhì)1.同一種元素可以組成不同的單質(zhì)：

金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是由于碳原子排列方式不同，即結(jié)構(gòu)不同，因此它們的性質(zhì)存在著差異。

金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)C60的結(jié)構(gòu)

2.金剛石、石墨和C60的比較：名稱金剛石石墨C60外觀無色透明、正八面體形狀的固體，仔細(xì)琢磨后有璀璨奪目的光澤深灰色不透明的細(xì)鱗片狀的固體，有金屬光澤C60分子形狀似足球?qū)щ娦詭缀醪粚?dǎo)電良好幾乎不導(dǎo)電硬度天然存在的最硬的物質(zhì)質(zhì)軟（最軟的礦物之一）質(zhì)脆導(dǎo)熱性良好良好很差用途鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤滑劑等制備新材料、超導(dǎo)材料等3.木炭、活性炭的吸附性：

木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物質(zhì)都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，所以從嚴(yán)格的意義上來說它們還不是碳的單質(zhì)（被稱為無定形碳）。由于木炭和活性炭均具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它們具有較強(qiáng)的吸附能力，可以吸附毒氣、色素以及有異味的物質(zhì)等。木炭和活性炭有吸附性，所以它們?cè)谥铺枪I(yè)、食品工業(yè)、防毒面具制作等方面有重要的應(yīng)用。

【特別注意】1.金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這個(gè)轉(zhuǎn)化過程發(fā)生了化學(xué)變化。2.物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。3.由于木炭疏松多孔，有很大的表面積，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更強(qiáng)。吸附作用是將氣體或溶液里的微小粒子吸附在固體表面，沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化。4.“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6的一類原子的總稱。比如碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳等，這兒不能用“炭”。而“炭”指的是具體物質(zhì)，它表示由碳元素組成的某種單質(zhì)——木炭、活性炭、焦炭等。一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，如“熾熱的碳”、“當(dāng)碳燃燒時(shí)”。知識(shí)點(diǎn)02碳的化學(xué)性質(zhì)

1.穩(wěn)定性：在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。在高溫下，碳能夠與很多物質(zhì)起反應(yīng)。

2.可燃性（碳與氧氣反應(yīng)）：

（1）當(dāng)氧氣充足時(shí)，碳完全燃燒，生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木炭在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體。C+O2CO2（2）當(dāng)氧氣不足時(shí)，碳不完全燃燒，生成一氧化碳，同時(shí)放出熱量。2C+O22CO

3.還原性（碳與某些氧化物反應(yīng)）：高溫下碳能跟某些氧化物反應(yīng)，奪取某些氧化物中的氧元素，使這些氧化物失去氧而發(fā)生還原反應(yīng)。木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)：藥品：木炭粉（黑色）、氧化銅（黑色粉末）。

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2CuO＋C2Cu＋CO2↑

（4）幾點(diǎn)說明：

①酒精燈加網(wǎng)罩可使火焰集中并提高溫度；

②試管口要略向下傾斜；

③裝置的氣密性要良好；

④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先撤出導(dǎo)氣管，然后再熄滅酒精燈（防止澄清石灰水倒流入熱的試管致使試管破裂），待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上（防止生成的銅再被氧化成氧化銅）知識(shí)點(diǎn)03氧化還原反應(yīng)1、碳還原金屬氧化物（用于工業(yè)冶煉金屬）碳+某些金屬氧化物高溫金屬單質(zhì)+CO2↑2、氧化還原反應(yīng)分析CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)C奪取氧元素，有還原性，是還原劑，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)：物質(zhì)結(jié)合氧元素的反應(yīng)。還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。氧化劑：在反應(yīng)中提供氧元素的物質(zhì)，具有氧化性，如CuO；還原劑：在反應(yīng)中得到氧元素的物質(zhì)，具有還原性，如C、CO、H2等；3、碳與二氧化碳反應(yīng)：C+CO22CO（吸熱反應(yīng)）4、補(bǔ)充：置換反應(yīng)：一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)易錯(cuò)提示易錯(cuò)提示易錯(cuò)01碳的單質(zhì)常見錯(cuò)誤分析錯(cuò)誤類型實(shí)例與解讀對(duì)碳單質(zhì)的性質(zhì)認(rèn)識(shí)不清金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的不同單質(zhì)，所以它們的性質(zhì)完全相同物理性質(zhì)差異較大，主要因?yàn)樘荚优帕蟹绞讲煌；瘜W(xué)性質(zhì)幾乎相同對(duì)碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤金剛石無色透明、正八面體形狀的固體石墨深灰色、不透明的細(xì)鱗片狀固體，有金屬光澤。C60每個(gè)分子由60個(gè)碳原子組成足球樣分子。性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤金剛石用作鉆頭、刻刀硬度大金剛石作裝飾品利用金剛石的光學(xué)性質(zhì)石墨制作鉛筆芯利用石墨硬度小的性質(zhì)石墨做電極和電刷利用石墨能導(dǎo)電的性質(zhì)石墨坩堝利用石墨耐高溫的性質(zhì)C60作超導(dǎo)體、制備新材料、醫(yī)學(xué)應(yīng)用。利用C60特殊的結(jié)構(gòu)賦予的性質(zhì)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤誤認(rèn)為石墨轉(zhuǎn)變成金剛石是物理變化因?yàn)槭D(zhuǎn)變成金剛石過程中，生成新物質(zhì)金剛石，故屬于化學(xué)變化。不能木炭、活性炭的吸附性做出解釋只是知道木炭、活性炭的吸附性木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)不能準(zhǔn)確判斷氧化劑和還原劑氧化劑氧化劑一失去氧→被還原一發(fā)生還原反應(yīng)還原劑還原劑→得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)易錯(cuò)02二氧化碳性質(zhì)和用途常見錯(cuò)誤分析錯(cuò)誤類型實(shí)例與解讀二氧化碳性質(zhì)認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅二氧化碳與水反應(yīng)的產(chǎn)物—碳酸使紫色石蕊溶液變紅。二氧化碳不能支持燃燒活潑金屬Na、鎂可以在CO2中燃燒，應(yīng)強(qiáng)調(diào)一般情況下。二氧化碳能與所有的堿反應(yīng)二氧化碳不能與難溶性的堿反應(yīng)，如氫氧化鎂等。二氧化碳用途認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤二氧化碳能用于人工降雨事實(shí)上是二氧化碳的固態(tài)形式干冰，升華吸熱，用于制冷、人工降雨。二氧化碳有百害而無一利二氧化碳能參與光合作用、維持地球溫度二氧化碳是空氣污染物二氧化碳能引起溫室效應(yīng)，但不是空氣污染物。二氧化碳檢驗(yàn)、吸收方法錯(cuò)誤用燃著木條檢驗(yàn)二氧化碳應(yīng)選用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳應(yīng)澄清石灰水吸收二氧化碳由于氫氧化鈣的溶解性很小，一般不選用澄清石灰水吸收二氧化碳，而是用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳。易錯(cuò)03一氧化碳性質(zhì)和用途常見錯(cuò)誤錯(cuò)誤類型實(shí)例與解讀對(duì)一氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識(shí)不足一氧化碳只有毒性一氧化碳不只有毒性，還有還原性。不能對(duì)一氧化碳的毒性做出科學(xué)解釋一氧化碳有毒是因?yàn)椴荒苤С趾粑谎趸纪ㄟ^呼吸系統(tǒng)進(jìn)入血液與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合，使生物體內(nèi)缺氧而中毒甚至死亡。對(duì)一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的知識(shí)掌握不全面只描寫黑色粉末逐漸變紅現(xiàn)象現(xiàn)象描寫不完整！還有澄清石灰水變渾濁、尾管處火焰為藍(lán)色。先停止通入CO后熄滅酒精燈實(shí)驗(yàn)步驟錯(cuò)誤不注重尾氣處理尾氣有毒，可點(diǎn)燃或收集。易錯(cuò)04本節(jié)的一些細(xì)節(jié)（1）C60由分子構(gòu)成，C60可以表示一個(gè)C60分子，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成。（2）碳：指碳元素、碳原子、碳的單質(zhì)及化合物，在物質(zhì)組成中寫“碳”。（3）炭：指的是具體的物質(zhì)，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，這些碳的單質(zhì)的名稱中寫“炭”。（4）一種元素可以組成不同種單質(zhì)；（5）石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化為化學(xué)變化；（6）活性炭的吸附性是物理性質(zhì)。（7）金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異較大的原因：碳原子排列方式不同易錯(cuò)05實(shí)驗(yàn)—木炭還原氧化銅(1)實(shí)驗(yàn)操作a．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(jìn)試管；b．將試管固定在鐵架臺(tái)上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管；c．集中加熱；d．過幾分鐘后，先撤出導(dǎo)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。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。(3)實(shí)驗(yàn)原理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。(4)實(shí)驗(yàn)操作目的及注意事項(xiàng)a．反應(yīng)開始的標(biāo)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(shí)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(shí)驗(yàn)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。經(jīng)典例題經(jīng)典例題題型01碳的單質(zhì)【例1】下圖為金剛石、石墨和石墨烯的結(jié)構(gòu)模型圖，圖中小球代表碳原子。下列說法正確的是（）①石墨烯是一種混合物②三種物質(zhì)分別在足量的氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物相同③金剛石和石墨烯是組成相同但結(jié)構(gòu)不同的兩種物質(zhì)④石墨烯有超強(qiáng)的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，說明石墨烯的化學(xué)性質(zhì)和金屬相似A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④【答案】B【解析】①石墨烯是由碳原子直接構(gòu)成的碳單質(zhì)，屬于純凈物，故①錯(cuò)誤；②金剛石、石墨、石墨烯均為碳單質(zhì)，在氧氣中充分燃燒均會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，故②正確；③根據(jù)圖示可知，金剛石和石墨烯均是由碳原子直接構(gòu)成的碳單質(zhì)，但是結(jié)構(gòu)不同，屬于兩種物質(zhì)，故③正確；④石墨烯有超強(qiáng)的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性屬于物理性質(zhì)，說明石墨烯的物理性質(zhì)和金屬相似，故④錯(cuò)誤；綜上，②③正確?！咀兪健肯铝姓f法錯(cuò)誤的是（）A．同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)不一定相同B．同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)一定相同C．不同的單質(zhì)可以由同一種元素組成D．不同的單質(zhì)可以有相同的化學(xué)性質(zhì)【答案】B【解析】A、同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)不一定相同，如O2，O3，兩物質(zhì)都是由氧元素組成，但是構(gòu)成物質(zhì)的分子不同，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，則化學(xué)性質(zhì)不同，正確；B、同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)不一定相同，根據(jù)上述分析可知O2，O3，組成元素相同，但化學(xué)性質(zhì)不同，錯(cuò)誤；C、不同的單質(zhì)可以由同一種元素組成，如O2與O3，都是由氧元素組成的不同種單質(zhì)，正確；D、不同的單質(zhì)可以有相同的化學(xué)性質(zhì)，如金剛石與石墨，兩物質(zhì)都是由碳原子組成的不同單質(zhì)，但兩物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同，正確。題型02單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)【例2】某同學(xué)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(jià)為0，氧化銅中銅元素顯+2價(jià)，氧元素顯2價(jià)，銅單質(zhì)中銅元素化合價(jià)為0，二氧化碳中碳元素顯+4價(jià)，氧元素顯2價(jià)，故銅元素的化合價(jià)降低，正確；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，正確；C、該反應(yīng)中，碳得到氧，屬于還原劑，發(fā)生了氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；D、銅是紅色固體，正確?！咀兪健坑媚咎窟€原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如圖。(1)酒精燈加網(wǎng)罩的目的是_____________；(2)剛開始預(yù)熱，試管②中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是_____________；(3)繼續(xù)加熱，觀察到試管①中現(xiàn)象_____________；②中現(xiàn)象_____________；請(qǐng)你寫出試管①中的化學(xué)方程式：_____________；木炭常用于冶金工業(yè)，寫出木炭與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________；(4)停止加熱時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從試管②中撤出，這樣操作的原因是_____________?！敬鸢浮?1)集中火焰，提高溫度(2)產(chǎn)生的氣泡是裝置中的空氣(3)固體由黑色逐漸變?yōu)榧t色澄清的石灰水變渾濁C+2CuO高溫2Cu+CO2↑3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑(4)防止石灰水倒流炸裂試管【解析】（1）酒精燈加網(wǎng)罩可以集中火焰，提高溫度。（2）剛開始預(yù)熱時(shí)，由于試管中的氣體受熱膨脹，則試管②中產(chǎn)生的氣泡是裝置中的空氣。（3）碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，碳和氧化銅為黑色，銅為紅色，則試管①中現(xiàn)象是固體由黑色逐漸變?yōu)榧t色；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則②中現(xiàn)象為澄清的石灰水變渾濁；試管①中的化學(xué)方程式為C+2CuO高溫2Cu+CO2↑；木炭具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑。（4）停止加熱時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從試管②中撤出，可防止石灰水倒流炸裂試管。根據(jù)課后強(qiáng)化課后強(qiáng)化1．元素化合價(jià)和物質(zhì)類別是研究物質(zhì)的兩個(gè)重要維度。如圖為碳元素的部分“價(jià)類二維圖”，下列說法正確的是A．M為“混合物” B．X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)只有一種C．Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)為 D．生成Y的方式只有一種【答案】C【詳解】A、一氧化碳是由碳元素和氧元素組成的純凈物屬于氧化物，所以M為氧化物，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是碳的單質(zhì)，碳的單質(zhì)有很多，如金剛石、石墨、碳60等，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、根據(jù)M為氧化物，且Y中碳元素化合價(jià)為+4價(jià)，氧元素化合價(jià)為2價(jià)，根據(jù)正價(jià)在左負(fù)價(jià)在右，正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，化合價(jià)數(shù)值約到最簡交叉寫在元素右下角，可知Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)為CO2，選項(xiàng)正確；D、Y是二氧化碳，碳酸鈣可以與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，也可以通過高溫煅燒生成二氧化碳，選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。2．碳是形成化合物種類最多的元素，含碳物質(zhì)是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。下列有關(guān)含碳物質(zhì)的性質(zhì)或用途錯(cuò)誤的是A．璀璨奪目的鉆石是由碳原子構(gòu)成B．金剛石和石墨的物理性質(zhì)很大差異的原因是碳原子排列方式不同C．制糖工業(yè)中利用活性炭來脫色制白糖D．鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制成的【答案】D【詳解】A、天然的金剛石經(jīng)過仔細(xì)研磨后形成鉆石，金剛石是由碳原子構(gòu)成的，故A正確；B、金剛石、石墨物理性質(zhì)差異很大，是因?yàn)樗鼈兊奶荚拥呐帕蟹绞讲煌?，故B正確；C、活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素，制糖工業(yè)中利用活性炭來脫色制白糖，故C正確；D、石墨質(zhì)軟，呈深灰色，可用于制鉛筆芯，鉛筆芯不是用鉛和少量碳粉制成的，鉛筆芯是由石墨和粘土按照一定比例混合制成的，故D錯(cuò)誤；故選：D。3．“催化轉(zhuǎn)化器”可以將汽車尾氣中的有毒氣體一氧化碳和一氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒氣體，其反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是A．和性質(zhì)不同的原因是分子構(gòu)成不同B．參加反應(yīng)的兩種物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)比為1：1C．反應(yīng)物均為氧化物D．反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)均未改變【答案】D【詳解】A.同種分子的化學(xué)性質(zhì)相同，和分別表示一氧化碳、二氧化碳，它們性質(zhì)不同的原因是分子構(gòu)成不同，此選項(xiàng)正確；B.根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO+2NON2+2CO2，則參加反應(yīng)的兩種物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)比為1：1，此選項(xiàng)正確；C.氧化物是由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素。反應(yīng)物均為氧化物，此選項(xiàng)正確；D.反應(yīng)前后氮元素、碳元素的化合價(jià)發(fā)生了改變，此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D。4．古人會(huì)將爐甘石（）和木炭粉混合，加熱到高溫后可得到金屬鋅，實(shí)驗(yàn)過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：①②。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是A．X的化學(xué)式為B．反應(yīng)②中C做氧化劑C．反應(yīng)①前后各元素化合價(jià)均不改變D．反應(yīng)前后鋅元素質(zhì)量不變【答案】B【詳解】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)②中反應(yīng)物含C、Zn、O的個(gè)數(shù)分別是1、2、2，生成物中含C、Zn、O的個(gè)數(shù)分別是0、2、0，故生成物中還應(yīng)含1個(gè)C、2個(gè)O，故X的化學(xué)式為：CO2，不符合題意；B、氧化還原反應(yīng)中，能奪取含氧化物中氧元素的物質(zhì)具有還原性，作還原劑，C在反應(yīng)②中奪取了氧化鋅中的氧，做還原劑，符合題意。C、反應(yīng)①中，鋅元素反應(yīng)前后的化合價(jià)都為+2，氧元素反應(yīng)前后的化合價(jià)都為2，碳元素反應(yīng)前后的化合價(jià)都為+4，不符合題意；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素質(zhì)量不變，因此反應(yīng)前后鋅元素質(zhì)量不變，不符合題意；故選：B。5．化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)在化學(xué)課程中的具體化。下列有關(guān)知識(shí)理解正確的是A．化學(xué)觀念：可以添加合適的催化劑，將水轉(zhuǎn)化成汽油以節(jié)約石油資源B．科學(xué)思維：金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以它們的物理性質(zhì)不同C．科學(xué)探究與實(shí)踐：向某水樣中加入適量肥皂水，振蕩，出現(xiàn)大量泡沫，則該水樣是硬水D．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：NO2、SO2、CO都是空氣污染物，排放到空氣中都會(huì)形成酸雨，應(yīng)控制排放【答案】B【詳解】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會(huì)發(fā)生變化，汽油中含有碳元素，而水分子中只含有氫和氧兩種元素，催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中只起到催化作用，所以水不可能通過催化反應(yīng)來制取汽油，說法錯(cuò)誤；B、金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以它們的物理性質(zhì)不同，說法正確；C、使用肥皂水檢驗(yàn)?zāi)匙詠硭欠駷橛菜?，產(chǎn)生泡沫多的是軟水，產(chǎn)生泡沫少的是硬水，說法錯(cuò)誤；D、一氧化碳不與水反應(yīng)，不會(huì)結(jié)合生成酸性物質(zhì)形成酸雨，NO2、SO2排放到空氣中會(huì)形成酸雨，說法錯(cuò)誤。故選B。6．下列相關(guān)事實(shí)用微觀粒子的知識(shí)解釋正確的是選項(xiàng)事實(shí)解釋A金剛石和石墨物理性質(zhì)有很大差異碳原子結(jié)構(gòu)不同B酒精溫度計(jì)測(cè)溫度原子間的間隔受熱增大、遇冷減小C氧氣和液氧都能支持燃燒構(gòu)成的分子相同，化學(xué)性質(zhì)相同D酸堿鹽的水溶液導(dǎo)電溶液中含有大量自由移動(dòng)的電子A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，碳原子的結(jié)構(gòu)完全相同，是因?yàn)樘荚优帕蟹绞讲煌?，所以它們的物理性質(zhì)有很大差異。故不符合題意；B、酒精是由分子構(gòu)成的，分子間有間隔，在受熱時(shí)分子之間的間隔變大。故不符合題意；C、氧氣和液氧都能支持燃燒，是因?yàn)樗鼈兌加裳醴肿訕?gòu)成，同種分子化學(xué)性質(zhì)相同。故符合題意；D、酸堿鹽溶液都能導(dǎo)電，是因?yàn)槿芤褐杏凶杂梢苿?dòng)的離子，不是自由移動(dòng)的電子。故不符合題意。故選：C7．下列有關(guān)敘述、對(duì)應(yīng)方程式、基本反應(yīng)類型都正確的是A．拉瓦錫測(cè)定空氣成分實(shí)驗(yàn)：2Hg+O2HgO

化合反應(yīng)B．工業(yè)制取二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑

分解反應(yīng)C．煤爐內(nèi)產(chǎn)生藍(lán)色火焰的反應(yīng)：2C+O22CO

化合反應(yīng)D．用木炭還原氧化銅：2CuO+C2Cu+CO2↑

還原反應(yīng)【答案】B【詳解】A.拉瓦錫測(cè)定空氣成分實(shí)驗(yàn)：2Hg+O22HgO，由兩種或兩種以上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)是化合反應(yīng)，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，此選項(xiàng)不正確；B.工業(yè)制取二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑，由一種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)是分解反應(yīng)，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，此選項(xiàng)完全正確；C.煤爐內(nèi)產(chǎn)生藍(lán)色火焰是一氧化碳在燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO+O22CO2，由兩種或兩種以上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)是化合反應(yīng)，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，此選項(xiàng)不完全正確；D.用木炭還原氧化銅：2CuO+C2Cu+CO2↑，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，基本反應(yīng)類型包括化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，不包括還原反應(yīng)，此選項(xiàng)不完全正確。故選B。8．實(shí)驗(yàn)室將一定量的碳粉和氧化銅粉末混合共熱，剩余固體隨著時(shí)間的關(guān)系如圖。下列說法不正確的是A．t1時(shí)反應(yīng)剛開始B．生成銅的質(zhì)量一定為ngC．生成氣體的質(zhì)量為(mn)gD．剩余固體中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先變大后不變【答案】B【詳解】A、由圖可知，t1后固體質(zhì)量才開始減少，則此時(shí)才開始反應(yīng)，說法正確；B、若碳過量，則剩余固體的質(zhì)量為銅和碳，則銅的質(zhì)量小于ng，說法錯(cuò)誤；C、根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，則生成的氣體的質(zhì)量為(mn)g，說法正確；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后固體中銅元素的質(zhì)量不變，但固體質(zhì)量減小，則剩余固體中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先變大后不變，說法正確。故選B。9．科學(xué)思維是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，下列示例說法錯(cuò)誤的是A．比較：金剛石和石墨的碳原子排列方式不同，故二者物理性質(zhì)有較大差異B．轉(zhuǎn)化：H2O、KClO3中均含氧元素，故都可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣C．分析：稀有氣體用于霓虹燈，因?yàn)橥姇r(shí)稀有氣體發(fā)出不同顏色的光D．推理：分子是由原子構(gòu)成的，所以氧分子是由氧原子構(gòu)成的【答案】B【詳解】A、金剛石和石墨的物理性質(zhì)有較大差異，是因?yàn)樗鼈兊奶荚优帕蟹绞讲煌?，故A不符合題意；B、KClO3中含氧元素可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，水中含有氧元素通電可產(chǎn)生氧氣，但反應(yīng)較慢，不用于實(shí)驗(yàn)室制氧氣，故B符合題意；C、稀有氣體通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光，可用于霓虹燈，故C不符合題意；D、分子是由原子構(gòu)成的，所以氧分子是由氧原子構(gòu)成的，故D不符合題意。故選B。10．“宏觀辨識(shí)與微觀探析”是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一、下列事實(shí)的微觀解釋正確的是A．荷香繚繞如簇?zé)?，清風(fēng)拂面醉人間—荷香繚繞，說明分子在不斷地運(yùn)動(dòng)B．分離液態(tài)空氣制取氧氣和氮?dú)狻諝夥肿涌煞纸鉃榈肿雍脱醴肿覥．水通電分解生成氫氣和氧氣—水中含有氫分子和氧分子D．金剛石和石墨物理性質(zhì)不同—構(gòu)成物質(zhì)的原子不同【答案】A【詳解】A、能聞到香味，是因?yàn)榉肿釉诓粩噙\(yùn)動(dòng)，向四周擴(kuò)散，使人們聞到香味，該選項(xiàng)解釋正確；B、空氣中含有氮?dú)夂脱鯕?，分離液態(tài)空氣是利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，將它們進(jìn)行分離，空氣是混合物，不存在空氣分子，該選項(xiàng)解釋不正確；C、水中不含氫分子和氧分子，電解水生成氫氣和氧氣，根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，則可知水是由氫、氧元素組成，該選項(xiàng)解釋不正確；D、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，由于碳原子的排列方式不同，則它們的物理性質(zhì)不同，該選項(xiàng)解釋不正確。故選A。11．知道物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，可幫助我們分析物質(zhì)的性質(zhì)。金剛石和石墨是常見的碳單質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．構(gòu)成金剛石和石墨的原子大小不同B．金剛石和石墨中原子排列方式相同C．1g金剛石和1g石墨所含原子數(shù)相同D．金剛石和石墨的物理性質(zhì)完全相同【答案】C【詳解】A、構(gòu)成金剛石和石墨的原子都是碳原子，大小相同，故A不符合題意；B、金剛石和石墨中原子排列方式不同，故B不符合題意；C、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，所以1g金剛石和1g石墨所含原子數(shù)相同，故C符合題意；D、金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異很大，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，故D不符合題意。故選C。12．化學(xué)技術(shù)驅(qū)動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”。CO2轉(zhuǎn)化為炭黑回收利用的反應(yīng)機(jī)理如圖所示，依次發(fā)生過程Ⅰ和Ⅱ，“→”表示從反應(yīng)物到生成物。下列說法不正確的是A．過程Ⅰ的化學(xué)方程式為 B．過程Ⅰ、Ⅱ中有鐵元素化合價(jià)發(fā)生改變C．FeO在整個(gè)反應(yīng)機(jī)理中可循環(huán)使用 D．C具有還原性，在該過程中被氧化【答案】D【詳解】A、由流程圖可知，二氧化碳與FeO在一定條件下生成四氧化三鐵和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故選項(xiàng)說法正確；B、過程Ⅱ是四氧化三鐵分解為氧化亞鐵和氧氣，四氧化三鐵的中鐵元素的化合價(jià)為+2、+3價(jià)，氧化亞鐵中的鐵元素顯+2價(jià)，結(jié)合過程Ⅰ的化學(xué)方程式可知，過程Ⅰ、Ⅱ中有鐵元素化合價(jià)發(fā)生改變，故選項(xiàng)說法正確；C、由流程圖可知，F(xiàn)eO在整個(gè)反應(yīng)機(jī)理中可循環(huán)使用，故選項(xiàng)說法正確；D、C具有還原性，由流程圖可知，但C是生成物，沒有被氧化，故選項(xiàng)說法不正確。故選D。13．下列選項(xiàng)中，符合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的是A．創(chuàng)新與實(shí)踐：用鐵絲代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)B．變化與守恒：化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類、質(zhì)量與元素種類、質(zhì)量均不變C．宏觀與微觀：金剛石和石墨中碳原子排列方式不同，所以它們的化學(xué)性質(zhì)不同D．結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：二氧化碳分子與一氧化碳分子由同種原子構(gòu)成，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相同【答案】B【詳解】A、鐵絲在空氣中不能燃燒，因此不能用鐵絲代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，不符合題意；B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類、質(zhì)量與元素種類、質(zhì)量均不變，符合題意；C、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，二者碳原子排列方式不同，所以它們的物理性質(zhì)存在較大差異，而它們的化學(xué)性質(zhì)相同，不符合題意；D、二氧化碳分子與一氧化碳分子由同種原子構(gòu)成，但是一個(gè)二氧化碳分子比一個(gè)一氧化碳分子多一個(gè)氧原子，它們分子的構(gòu)成不同，不同種的分子性質(zhì)不同，故一氧化碳與二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不同，不符合題意；故選B。14．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，……冷淀，毀罐取出，……，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶煉Zn的化學(xué)方程式為ZnCO3+2CZn+3CO↑ D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法【答案】A【詳解】A、爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭，均不含鉛，則倭鉛中不含鉛，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；B、碳具有還原性，可將鋅還原出來，故煤炭中起主要作用的是碳，故選項(xiàng)說法正確；C、反應(yīng)物為碳和碳酸鋅，生成物為鋅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物中含C、O元素，故可能生成了一氧化碳，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：碳與碳酸鋅反應(yīng)生成鋅，同時(shí)能生成一氧化碳，反應(yīng)方程式為：，故選項(xiàng)說法正確；D、冶煉過程中碳酸鋅失去了氧，冶煉過程中有還原反應(yīng)發(fā)生，故選項(xiàng)說法正確。故選A。15．圖中所示的事例分析不正確的是A．圖甲：用墨繪制的古畫保存至今——常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑B．圖乙：往魚缸里不斷通入空氣，增加水中含氧量——氧氣不易溶于水C．圖丙：利用懸掛重物的細(xì)線檢查墻壁是否豎直——重力的方向總是豎直向下D．圖丁：在硬幣上方沿與桌面平行方向吹氣，硬幣可能跳過木板——流體中流速越大的位置壓強(qiáng)越大【答案】D【詳解】A.圖甲：墨中含有炭黑，炭黑是一種碳單質(zhì)，用墨繪制的古畫保存至今，是因?yàn)槌叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，此選項(xiàng)正確；B.圖乙：往魚缸里不斷通入空氣，增加水中含氧量，因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?，水中的氧氣不足以供給魚呼吸，此選項(xiàng)正確；C.圖丙：利用懸掛重物的細(xì)線檢查墻壁是否豎直，因?yàn)橹亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下，此選項(xiàng)正確；D.圖?。涸谟矌派戏窖嘏c桌面平行方向吹氣，硬幣可能跳過木板，是因?yàn)榱黧w中流速越大的位置壓強(qiáng)越小，此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D。16．以某燒渣（主要成分為，含少量）為原料制備鐵紅（）的流程如下：查閱資料：“沉鐵”環(huán)節(jié)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：(1)“焙燒”環(huán)節(jié)發(fā)生反應(yīng)CO與作用生成FeO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(2)“焙燒”過程中炭的作用有。（寫一條即可）(3)當(dāng)溫度超過30℃時(shí)，“沉鐵”的效率隨溫度升高而逐漸下降，原因可能是。(4)“沉鐵”后過濾得到粗產(chǎn)品，其表面附著的陽離子為（填離子符號(hào)），故還需對(duì)其進(jìn)行洗滌與干燥?！敬鸢浮?1)(2)提供熱量（或提供還原劑CO）（合理即可）(3)受熱易分解(4)（寫了不扣分）【詳解】（1）“焙燒”環(huán)節(jié)發(fā)生反應(yīng)CO與Fe2O3作用生成FeO，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物中還含有碳元素，故還應(yīng)生成了二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（2）“焙燒”過程中炭燃燒生成二氧化碳，放出大量的熱，二氧化碳和炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，故“焙燒”過程中炭的作用有：提供熱量，提供還原劑CO；（3）當(dāng)溫度超過30℃時(shí)，“沉鐵”的效率隨溫度升高而逐漸下降，原因可能是：碳酸氫銨受熱易分解；（4）“沉鐵”環(huán)節(jié)發(fā)生反應(yīng)為碳酸氫銨和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸銨、碳酸亞鐵、二氧化碳和水，故其表面附著的物質(zhì)為硫酸銨，陽離子為：。17．在“宏微符”之間建立聯(lián)系是化學(xué)特有的學(xué)科思維。(1)宏觀探微觀：金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是。(2)微觀知宏觀：催化生產(chǎn)甲醇（CH3OH）的化學(xué)反應(yīng)微觀示意圖如圖。①所表示的物質(zhì)中，碳，氫、氧元素的質(zhì)量比為（填最簡整數(shù)比）。②處的微粒是（填化學(xué)式）?！敬鸢浮?1)碳原子的排列方式不同(2)3：1：4H2O【詳解】（1）金剛石（空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）和石墨（層狀結(jié)構(gòu)）的物理性質(zhì)有很大差異，是因?yàn)槎咛荚拥呐帕蟹绞讲煌?；?）①

所表示的物質(zhì)的化學(xué)式為CH3OH，碳，氫、氧元素的質(zhì)量比為12：4：16=3：1：4；②根據(jù)質(zhì)量守恒定定律，反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前有2個(gè)O、1個(gè)C，6個(gè)H，反應(yīng)后有1個(gè)O、1個(gè)C、4個(gè)H，則

處有1個(gè)O和2個(gè)H，化學(xué)式為H2O；18．化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段。根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)回答下列問題：(1)圖1為電解水的裝置，a、b兩支玻璃管內(nèi)生成氣體的體積比為。(2)圖2實(shí)驗(yàn)（填“能”或“不能”）用來測(cè)定空氣中氧氣含量。(3)圖3實(shí)驗(yàn)中兩種金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，其中鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是。(4)圖4中酒精燈上加金屬網(wǎng)罩的作用是；試管中木炭和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是?！敬鸢浮?1)1：2(2)不能(3)劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體(4)集中火焰提高溫度【詳解】（1）電解水正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，體積比為1：2；a管內(nèi)產(chǎn)生的氣體較少為氧氣，b管為氫氣，故a、b兩支玻璃管內(nèi)生成氣體的質(zhì)量比為體積比為1：2；（2）木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，內(nèi)外不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，故不能用木炭燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量；（3）鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體；（4）酒精燈火焰加上網(wǎng)罩后火焰會(huì)集中，從而提高了火焰的溫度；木炭和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。19．銅是人類最早使用的金屬之一，我國商代就有了