6.1金剛石石墨和C60九年級化學上冊講義（人教版）

6.1金剛石、石墨和C60目標導航目標導航學習目標重難點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：1.碳單質(zhì)的化學性質(zhì)2.還原反應和還原劑的判定難點：氧化反應和還原反應的判定知識精講知識精講知識點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，仔細琢磨后有璀璨奪目的光澤深灰色不透明的細鱗片狀的固體，有金屬光澤C60分子形狀似足球?qū)щ娦詭缀醪粚щ娏己脦缀醪粚щ娪捕忍烊淮嬖诘淖钣驳奈镔|(zhì)質(zhì)軟（最軟的礦物之一）質(zhì)脆導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，所以它們在制糖工業(yè)、食品工業(yè)、防毒面具制作等方面有重要的應用。

【特別注意】1.金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這個轉(zhuǎn)化過程發(fā)生了化學變化。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。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，習慣上用碳，如“熾熱的碳”、“當碳燃燒時”。知識點02碳的化學性質(zhì)

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

2.可燃性（碳與氧氣反應）：

（1）當氧氣充足時，碳完全燃燒，生成二氧化碳，同時放出大量的熱。實驗現(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）當氧氣不足時，碳不完全燃燒，生成一氧化碳，同時放出熱量。2C+O22CO

3.還原性（碳與某些氧化物反應）：高溫下碳能跟某些氧化物反應，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。木炭還原氧化銅實驗：藥品：木炭粉（黑色）、氧化銅（黑色粉末）。

（2）實驗現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁。

（3）實驗結(jié)論：2CuO＋C2Cu＋CO2↑

（4）幾點說明：

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實驗結(jié)束時，先撤出導氣管，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）知識點03氧化還原反應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C奪取氧元素，有還原性，是還原劑，被氧化，發(fā)生氧化反應氧化反應：物質(zhì)結(jié)合氧元素的反應。還原反應：含氧化合物里的氧被奪去的反應。氧化劑：在反應中提供氧元素的物質(zhì)，具有氧化性，如CuO；還原劑：在反應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：C+CO22CO（吸熱反應）4、補充：置換反應：一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應易錯提示易錯提示易錯01碳的單質(zhì)常見錯誤分析錯誤類型實例與解讀對碳單質(zhì)的性質(zhì)認識不清金剛石、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，主要因為碳原子排列方式不同?；瘜W性質(zhì)幾乎相同對碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)認識錯誤金剛石無色透明、正八面體形狀的固體石墨深灰色、不透明的細鱗片狀固體，有金屬光澤。C60每個分子由60個碳原子組成足球樣分子。性質(zhì)與用途對應錯誤金剛石用作鉆頭、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電的性質(zhì)石墨坩堝利用石墨耐高溫的性質(zhì)C60作超導體、制備新材料、醫(yī)學應用。利用C60特殊的結(jié)構(gòu)賦予的性質(zhì)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化認識錯誤誤認為石墨轉(zhuǎn)變成金剛石是物理變化因為石墨轉(zhuǎn)變成金剛石過程中，生成新物質(zhì)金剛石，故屬于化學變化。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)生還原反應還原劑還原劑→得到氧→被氧化→發(fā)生氧化反應易錯02二氧化碳性質(zhì)和用途常見錯誤分析錯誤類型實例與解讀二氧化碳性質(zhì)認識錯誤二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅二氧化碳與水反應的產(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，應強調(diào)一般情況下。二氧化碳能與所有的堿反應二氧化碳不能與難溶性的堿反應，如氫氧化鎂等。二氧化碳用途認識錯誤二氧化碳能用于人工降雨事實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，但不是空氣污染物。二氧化碳檢驗、吸收方法錯誤用燃著木條檢驗二氧化碳應選用澄清石灰水檢驗二氧化碳應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03一氧化碳性質(zhì)和用途常見錯誤錯誤類型實例與解讀對一氧化碳性質(zhì)的認識不足一氧化碳只有毒性一氧化碳不只有毒性，還有還原性。不能對一氧化碳的毒性做出科學解釋一氧化碳有毒是因為不能支持呼吸一氧化碳通過呼吸系統(tǒng)進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。對一氧化碳還原氧化銅實驗的知識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、尾管處火焰為藍色。先停止通入CO后熄滅酒精燈實驗步驟錯誤不注重尾氣處理尾氣有毒，可點燃或收集。易錯04本節(jié)的一些細節(jié)（1）C60由分子構(gòu)成，C60可以表示一個C60分子，每個分子由60個碳原子構(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05實驗—木炭還原氧化銅(1)實驗操作a．把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管；b．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；c．集中加熱；d．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。(2)實驗現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。(3)實驗原理在碳還原氧化銅的反應中，C在反應中得到氧，發(fā)生氧化反應，具有還原性。CuO在反應中失去氧，發(fā)生還原反應，具有氧化性。(4)實驗操作目的及注意事項a．反應開始的標志：澄清的石灰水變渾濁。b．試管口應略向下傾斜：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。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石墨烯有超強的導電性和導熱性，說明石墨烯的化學性質(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石墨烯有超強的導電性和導熱性，導電性和導熱性屬于物理性質(zhì)，說明石墨烯的物理性質(zhì)和金屬相似，故④錯誤；綜上，②③正確。【變式】下列說法錯誤的是（）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)化學性質(zhì)的最小微粒，則化學性質(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，但化學性質(zhì)不同，錯誤；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)的化學性質(zhì)相同，正確。題型02單質(zhì)碳的化學性質(zhì)【例2】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，正確；B、碳和氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，反應條件是高溫，正確；C、該反應中，碳得到氧，屬于還原劑，發(fā)生了氧化反應，錯誤；D、銅是紅色固體，正確?！咀兪健坑媚咎窟€原氧化銅的實驗如圖。(1)酒精燈加網(wǎng)罩的目的是_____________；(2)剛開始預熱，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_____________；請你寫出試管①中的化學方程式：_____________；木炭常用于冶金工業(yè)，寫出木炭與氧化鐵反應的化學方程式_____________；(4)停止加熱時，應先將導管從試管②中撤出，這樣操作的原因是_____________。【答案】(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）剛開始預熱時，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中的化學方程式為C+2CuO高溫2Cu+CO2↑；木炭具有還原性，能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑。（4）停止加熱時，應先將導管從試管②中撤出，可防止石灰水倒流炸裂試管。根據(jù)課后強化課后強化1．元素化合價和物質(zhì)類別是研究物質(zhì)的兩個重要維度。如圖為碳元素的部分“價類二維圖”，下列說法正確的是A．M為“混合物” B．X點對應的物質(zhì)只有一種C．Y點對應的物質(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，選項錯誤；B、X點對應的物質(zhì)是碳的單質(zhì)，碳的單質(zhì)有很多，如金剛石、石墨、碳60等，選項錯誤；C、根據(jù)M為氧化物，且Y中碳元素化合價為+4價，氧元素化合價為2價，根據(jù)正價在左負價在右，正負化合價代數(shù)和為零，化合價數(shù)值約到最簡交叉寫在元素右下角，可知Y點對應的物質(zhì)為CO2，選項正確；D、Y是二氧化碳，碳酸鈣可以與鹽酸反應生成二氧化碳，也可以通過高溫煅燒生成二氧化碳，選項錯誤；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，是因為它們的碳原子的排列方式不同，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，其反應的微觀示意圖如圖所示。下列有關(guān)該反應的說法不正確的是A．和性質(zhì)不同的原因是分子構(gòu)成不同B．參加反應的兩種物質(zhì)的分子個數(shù)比為1：1C．反應物均為氧化物D．反應前后各元素的化合價均未改變【答案】D【詳解】A.同種分子的化學性質(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，此選項正確；B.根據(jù)反應的微觀示意圖，該反應的化學方程式為：2CO+2NON2+2CO2，則參加反應的兩種物質(zhì)的分子個數(shù)比為1：1，此選項正確；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。反應物均為氧化物，此選項正確；D.反應前后氮元素、碳元素的化合價發(fā)生了改變，此選項錯誤。故選D。4．古人會將爐甘石（）和木炭粉混合，加熱到高溫后可得到金屬鋅，實驗過程中有如下反應發(fā)生：①②。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．X的化學式為B．反應②中C做氧化劑C．反應①前后各元素化合價均不改變D．反應前后鋅元素質(zhì)量不變【答案】B【詳解】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數(shù)目不變，反應②中反應物含C、Zn、O的個數(shù)分別是1、2、2，生成物中含C、Zn、O的個數(shù)分別是0、2、0，故生成物中還應含1個C、2個O，故X的化學式為：CO2，不符合題意；B、氧化還原反應中，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②中奪取了氧化鋅中的氧，做還原劑，符合題意。C、反應①中，鋅元素反應前后的化合價都為+2，氧元素反應前后的化合價都為2，碳元素反應前后的化合價都為+4，不符合題意；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素質(zhì)量不變，因此反應前后鋅元素質(zhì)量不變，不符合題意；故選：B。5．化學學科核心素養(yǎng)是中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)在化學課程中的具體化。下列有關(guān)知識理解正確的是A．化學觀念：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．科學探究與實踐：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．科學態(tài)度與責任：NO2、SO2、CO都是空氣污染物，排放到空氣中都會形成酸雨，應控制排放【答案】B【詳解】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素的種類不會發(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，催化劑在化學反應過程中只起到催化作用，所以水不可能通過催化反應來制取汽油，說法錯誤；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、使用肥皂水檢驗某自來水是否為硬水，產(chǎn)生泡沫多的是軟水，產(chǎn)生泡沫少的是硬水，說法錯誤；D、一氧化碳不與水反應，不會結(jié)合生成酸性物質(zhì)形成酸雨，NO2、SO2排放到空氣中會形成酸雨，說法錯誤。故選B。6．下列相關(guān)事實用微觀粒子的知識解釋正確的是選項事實解釋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酒精溫度計測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，化學性質(zhì)相同D酸堿鹽的水溶液導電溶液中含有大量自由移動的電子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，是因為碳原子排列方式不同，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，是因為它們都由氧分子構(gòu)成，同種分子化學性質(zhì)相同。故符合題意；D、酸堿鹽溶液都能導電，是因為溶液中有自由移動的離子，不是自由移動的電子。故不符合題意。故選：C7．下列有關(guān)敘述、對應方程式、基本反應類型都正確的是A．拉瓦錫測定空氣成分實驗：2Hg+O2HgO

化合反應B．工業(yè)制取二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑

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

化合反應D．用木炭還原氧化銅：2CuO+C2Cu+CO2↑

還原反應【答案】B【詳解】A.拉瓦錫測定空氣成分實驗：2Hg+O22HgO，由兩種或兩種以上的物質(zhì)發(fā)生化學反應生成另一種物質(zhì)的反應是化合反應，該反應屬于化合反應，此選項不正確；B.工業(yè)制取二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑，由一種物質(zhì)發(fā)生化學反應生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應是分解反應，該反應屬于分解反應，此選項完全正確；C.煤爐內(nèi)產(chǎn)生藍色火焰是一氧化碳在燃燒，反應的化學方程式為：2CO+O22CO2，由兩種或兩種以上的物質(zhì)發(fā)生化學反應生成另一種物質(zhì)的反應是化合反應，該反應屬于化合反應，此選項不完全正確；D.用木炭還原氧化銅：2CuO+C2Cu+CO2↑，該反應屬于置換反應，基本反應類型包括化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應，不包括還原反應，此選項不完全正確。故選B。8．實驗室將一定量的碳粉和氧化銅粉末混合共熱，剩余固體隨著時間的關(guān)系如圖。下列說法不正確的是A．t1時反應剛開始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)量分數(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，則此時才開始反應，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，說法錯誤；C、根據(jù)反應前后物質(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)量分數(shù)先變大后不變，說法正確。故選B。9．科學思維是化學核心素養(yǎng)的重要組成部分，下列示例說法錯誤的是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，故都可用于實驗室制取氧氣C．分析：稀有氣體用于霓虹燈，因為通電時稀有氣體發(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，是因為它們的碳原子排列方式不同，故A不符合題意；B、KClO3中含氧元素可用于實驗室制取氧氣，水中含有氧元素通電可產(chǎn)生氧氣，但反應較慢，不用于實驗室制氧氣，故B符合題意；C、稀有氣體通電時能發(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．“宏觀辨識與微觀探析”是化學學科的核心素養(yǎng)之一、下列事實的微觀解釋正確的是A．荷香繚繞如簇煙，清風拂面醉人間—荷香繚繞，說明分子在不斷地運動B．分離液態(tài)空氣制取氧氣和氮氣—空氣分子可分解為氮分子和氧分子C．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，是因為分子在不斷運動，向四周擴散，使人們聞到香味，該選項解釋正確；B、空氣中含有氮氣和氧氣，分離液態(tài)空氣是利用液氮和液氧的沸點不同，將它們進行分離，空氣是混合物，不存在空氣分子，該選項解釋不正確；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)反應前后元素種類不變，則可知水是由氫、氧元素組成，該選項解釋不正確；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，它們的化學性質(zhì)相似，故D不符合題意。故選C。12．化學技術(shù)驅(qū)動“碳達峰、碳中和”。CO2轉(zhuǎn)化為炭黑回收利用的反應機理如圖所示，依次發(fā)生過程Ⅰ和Ⅱ，“→”表示從反應物到生成物。下列說法不正確的是A．過程Ⅰ的化學方程式為 B．過程Ⅰ、Ⅱ中有鐵元素化合價發(fā)生改變C．FeO在整個反應機理中可循環(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，反應的化學方程式為，故選項說法正確；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為+2、+3價，氧化亞鐵中的鐵元素顯+2價，結(jié)合過程Ⅰ的化學方程式可知，過程Ⅰ、Ⅱ中有鐵元素化合價發(fā)生改變，故選項說法正確；C、由流程圖可知，F(xiàn)eO在整個反應機理中可循環(huán)使用，故選項說法正確；D、C具有還原性，由流程圖可知，但C是生成物，沒有被氧化，故選項說法不正確。故選D。13．下列選項中，符合化學學科核心素養(yǎng)的是A．創(chuàng)新與實踐：用鐵絲代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數(shù)B．變化與守恒：化學反應前后，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定空氣中氧氣的體積分數(shù)，不符合題意；B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，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，但是一個二氧化碳分子比一個一氧化碳分子多一個氧原子，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，故選項說法錯誤；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，故選項說法正確；C、反應物為碳和碳酸鋅，生成物為鋅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含C、O元素，故可能生成了一氧化碳，故該反應的化學方程式為：碳與碳酸鋅反應生成鋅，同時能生成一氧化碳，反應方程式為：，故選項說法正確；D、冶煉過程中碳酸鋅失去了氧，冶煉過程中有還原反應發(fā)生，故選項說法正確。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：利用懸掛重物的細線檢查墻壁是否豎直——重力的方向總是豎直向下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——流體中流速越大的位置壓強越大【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，是因為常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑，此選項正確；B.圖乙：往魚缸里不斷通入空氣，增加水中含氧量，因為氧氣不易溶于水，水中的氧氣不足以供給魚呼吸，此選項正確；C.圖丙：利用懸掛重物的細線檢查墻壁是否豎直，因為重力的方向總是豎直向下，此選項正確；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，是因為流體中流速越大的位置壓強越小，此選項錯誤。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)生反應的化學方程式為：(1)“焙燒”環(huán)節(jié)發(fā)生反應CO與作用生成FeO，該反應的化學方程式為；(2)“焙燒”過程中炭的作用有。（寫一條即可）(3)當溫度超過30℃時，“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），故還需對其進行洗滌與干燥?！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CO與Fe2O3作用生成FeO，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中還含有碳元素，故還應生成了二氧化碳，該反應的化學方程式為：；（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）當溫度超過30℃時，“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)生反應為碳酸氫銨和硫酸亞鐵反應生成硫酸銨、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)系是化學特有的學科思維。(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）的化學反應微觀示意圖如圖。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，是因為二者碳原子的排列方式不同；（2）①

所表示的物質(zhì)的化學式為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，反應前后原子種類和數(shù)目不變，反應前有2個O、1個C，6個H，反應后有1個O、1個C、4個H，則

處有1個O和2個H，化學式為H2O；18．化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗是科學探究的重要手段。根據(jù)下圖所示實驗回答下列問題：(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實驗（填“能”或“不能”）用來測定空氣中氧氣含量。(3)圖3實驗中兩種金屬都能與氧氣發(fā)生反應，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的化學方程式是?！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)外不會產(chǎn)生壓強差，故不能用木炭燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量；（3）鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現(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)罩后火焰會集中，從而提高了火焰的溫度；木炭和氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為：。19．銅是人類最早使用的金屬之一，我國商代就有了