人教版(2024)2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)上冊提升講義6.1碳單質(zhì)的多樣性(學(xué)生版+解析)

第六單元走進化學(xué)世界課題1碳單質(zhì)的多樣性板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)了解金剛石、石墨的物理性質(zhì)和主要用途，知道它們物理性質(zhì)存在明顯差異的原因。掌握單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)，熟悉碳與氧氣、某些氧化物的反應(yīng)。熟悉木炭還原氧化銅的實驗，了解還原反應(yīng)。重點:金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途；碳與氧氣和氧化銅的反應(yīng)。難點:碳與某些氧化物的反應(yīng)；還原反應(yīng)。一、碳的單質(zhì)1．碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途碳單質(zhì)金剛石石墨C60化學(xué)式構(gòu)成微粒由構(gòu)成由構(gòu)成由構(gòu)成結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)無色透明的的固體。天然存在的最的物質(zhì)。特殊條件下制備的金剛石薄膜好、大；好。的有金屬光澤的固體；很，有；熔點高，有良好的。有特殊的物理性質(zhì)用途制裝飾品(鉆石)；制鉆頭、、；金剛石薄膜用作；用于。作電極或電刷、制鉛筆芯、做坩堝，作機械高溫潤滑劑用于超導(dǎo)、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域物理性質(zhì)不同的原因金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)有明顯差異的原因：【易錯提醒】1．C60中的60是指：一個C60分子中含有60個碳原子。2．同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，可能是混合物。（如O2和O3混合；紅磷和白磷混合等）3．同種元素組成的純凈物才是單質(zhì)。4．石墨在高溫高壓和催化劑的條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，二者是碳元素組成的不同單質(zhì)，該轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。2．其它碳單質(zhì)（1）焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是，結(jié)構(gòu)與類似。木炭、活性炭有的結(jié)構(gòu)，因此有，活性炭的比木炭強。（2）活性炭的應(yīng)用：可用于中除去毒氣、制糖業(yè)中以制白糖；水的凈化處理；冰箱去味；吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體。防毒面具環(huán)?；钚蕴堪涑魟?）活性炭、木炭的吸附性是而不是。【易錯提醒】“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”是元素名稱，常在書寫碳元素單質(zhì)和含有碳元素化合物的名稱時使用。如：碳元素、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸、碳氫化合物“炭”表示由碳元素組成的具體物質(zhì)。只在書寫“焦炭、木炭、活性炭、炭黑”這些名稱時用。二、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳的幾種單質(zhì)物理性質(zhì)各不相同，而化學(xué)性質(zhì)卻。（由于碳的不同單質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)的，所以它們的化學(xué)性質(zhì)是相似的。）1．下碳的化學(xué)性質(zhì)（1）原因：碳原子的最外層電子數(shù)為4，常溫下。（2）用途：用炭黑制成的書寫繪畫，檔案資料用書寫，木質(zhì)電線桿埋入地下部分烤焦增強耐腐蝕性。湖北出土的戰(zhàn)國古墨碳素墨水記錄的上世紀80年代的工資表2．反應(yīng)物氧氣充足，碳氧氣不足，碳化學(xué)方程式質(zhì)量比碳與氧氣的質(zhì)量比為碳與氧氣的質(zhì)量比為結(jié)論反應(yīng)物相同時，若不同，則不同反應(yīng)后物質(zhì)成分分析碳與氧氣的質(zhì)量比<3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是碳與氧氣的質(zhì)量比=3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是碳與氧氣的質(zhì)量比介于3/8和3/4時，反應(yīng)后物質(zhì)是碳與氧氣的質(zhì)量比=3/4，反應(yīng)后物質(zhì)是碳與氧氣的質(zhì)量比>3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是應(yīng)用（1）作燃料（2）證明某物質(zhì)含有碳元素（證明燃燒有二氧化碳生成）：3.還原性木炭還原氧化銅的實驗實驗現(xiàn)象=1\*GB3①黑色粉末逐漸變成；=2\*GB3②澄清石灰水?；瘜W(xué)方程式實驗結(jié)論生成了紅色的和；C是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。實驗注意點（1）木炭粉和氧化銅粉末烘干的原因：防止木炭與水蒸氣反應(yīng)生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應(yīng)。（2）火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：。（3）實驗結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：。（4）待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：。（5）木炭配比比理論值稍微多一點，因為木炭會和試管中的氧氣反應(yīng)，應(yīng)用（1）冶煉金屬（煉鐵）：（2）與二氧化碳反應(yīng)：（吸熱反應(yīng)）（燒得很旺的煤爐，添加大量的新煤后，爐火溫度降低）三、氧化還原反應(yīng)高溫1.碳還原金屬氧化物（用于工業(yè)冶煉金屬）高溫碳+某些金屬氧化物金屬單質(zhì)+CO2↑2.氧化還反應(yīng)分析CuOCuO氧元素，有氧化性，是氧化劑，被，發(fā)生反應(yīng)CC氧元素，有還原性，是還原劑，被，發(fā)生反應(yīng)：物質(zhì)結(jié)合氧元素的反應(yīng)。：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。氧化劑：在反應(yīng)中的物質(zhì)，具有，如CuO；還原劑：在反應(yīng)中的物質(zhì)，具有，如C、CO、H2等；1．判斷題（1）金剛石很硬，所以可以用作裝飾品()（2）航天飛機表面覆蓋石墨瓦，主要是利用石墨熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定()（3）石墨可用于制鉛筆芯，是因為石墨質(zhì)軟，顏色為深灰色，因為常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以用墨書寫的文字可以長時間保存。()（4）金剛石硬度大，石墨質(zhì)地較軟，其主要原因是兩者的構(gòu)成微粒不同()（5）一種元素可能形成幾種單質(zhì)()（6）同種元素組成的不同種單質(zhì)性質(zhì)相同()（7）相同元素組成的不同碳單質(zhì)，在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物相同()（8）金剛石、石墨與足球烯之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化()（9）金剛石和石墨混合在一起得到的肯定是純凈物()（10）金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異是因為構(gòu)成它們的原子大小不同()（11）金剛石和石墨常溫下均為黑色固體，且硬度很大()（12）碳納米管是一種新型的化合物。()（13）木炭、活性炭的主要成分是單質(zhì)碳，因為它們具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，都具有吸附性。()（14）活性炭的吸附性很強，可用作食品脫色劑()（15）石墨有滑膩感，具有導(dǎo)電性、還原性和常溫下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定等性質(zhì)()（16）用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色是因為碳具有還原性()（17）在氧氣充足時，碳燃燒生成二氧化碳。()（18）焦炭具有可燃性，可用于冶煉金屬鐵()（19）碳和氧氣反應(yīng)無論生成物是什么，都要放出熱量()（20）有關(guān)的反應(yīng)中CuO發(fā)生了氧化反應(yīng)()（21）加熱氧化銅與木炭的混合物，紅色粉末變黑，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體()（22）熾熱的碳能還原二氧化碳()2．“低碳生活”、“低碳生產(chǎn)”，早日達到“碳中和”是目前全世界人民努力的方向，但是“碳家族”也是重要的生活和生產(chǎn)原料，有著至關(guān)重要的作用。(1)金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，但兩者性質(zhì)差異較大，它們性質(zhì)不同的根本原因是；(2)干電池中使用石墨作為電極材料，說明石墨具有性；(3)活性炭能作為冰箱除味劑，是因為活性炭具有性。3．根據(jù)圖片信息回答問題：(1)古畫保存很長時間而不變色的原因：常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)；(2)石墨做電刷因為石墨具有性、性、熔點高的性質(zhì)；(3)防毒面具用活性炭做濾毒劑是因為它具結(jié)構(gòu)，有很強的能力；4．碳和碳的氧化物與我們的生活密切相關(guān)，請依據(jù)圖示回答問題。(1)圖1是碳原子結(jié)構(gòu)示意圖，其原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為，該元素在元素周期表中位于第周期。(2)碳元素組成的不同碳單質(zhì)有廣泛的用途。圖2中用到的碳單質(zhì)是，圖3中用到的碳單質(zhì)是，圖4中用到的碳單質(zhì)是；不同碳單質(zhì)物理性質(zhì)存在明顯差異的原因是。5．閱讀下列短文，回答問題：石墨、石墨烯、碳納米管都是碳單質(zhì)。石墨烯可用機械剝離法從石墨中剝離制得。它是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料?？茖W(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。(1)從石墨中剝離出石墨烯屬于變化。(2)石墨、石墨烯、碳納米管的物理性質(zhì)差異較大，原因是。(3)中國高鐵的核心技術(shù)走在了世界前列，高鐵動車的運行依靠頂部的石墨電刷與電線接觸獲取電力。下列石墨的性質(zhì)與石墨制成的電刷無關(guān)的是A．滑膩感 B．還原性 C．穩(wěn)定性 D．導(dǎo)電性(4)碳元素還能組成其他單質(zhì)。“鉆石恒久遠，一顆永流傳”體現(xiàn)了碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)；水的凈化過程中通常會利用活性炭的性除去色素和異味，因為其具有的結(jié)構(gòu)。?問題一同種元素組成的物質(zhì)【典例1】由同種元素組成的不同種單質(zhì)稱為同素異形體。比如：紅磷與白磷都是由磷元素組成的單質(zhì)互為同素異形體。下列和氧氣互為同素異形體的是A．臭氧（） B．液氧 C．一氧化碳 D．二氧化碳【解題必備】1．同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，可能是混合物。（如O2和O3混合；紅磷和白磷混合等）2．同種元素組成的純凈物才是單質(zhì)。【變式1-1】現(xiàn)代科學(xué)又發(fā)現(xiàn)了H3、C60、C90、N5、N60、…，據(jù)此可作出的推測是①同一種元素可以形成多種單質(zhì)

②同種元素構(gòu)成的物質(zhì)不一定是純凈物③單質(zhì)可能存在復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)④同種元素形成的單質(zhì)之間可能存在更多的相互轉(zhuǎn)化。A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④【變式1-2】某物質(zhì)含有一種元素A．可能是純凈物也可能是混合物 B．可能是單質(zhì)也可能是化合物C．一定是混合物 D．一定是純凈物?問題二金剛石、石墨和C60【典例2】根據(jù)圖示，分析下列說法，其中描述錯誤的是A．四種物質(zhì)都是由碳原子構(gòu)成的B．四種物質(zhì)均可以在氧氣中燃燒C．碳納米管具有尺寸小、導(dǎo)電性好等特點D．金剛石和石墨性質(zhì)存在差異的原因是原子排列方式不同【解題必備】1．金剛石的性質(zhì)和對應(yīng)的用途：（1）無色透明，折光率高，可制成鉆石做裝飾品；（2）硬度大，可制成鉆頭、玻璃刀、切割大理石等；（3）金剛石薄膜透光性好、硬度大，可做光學(xué)窗口和透鏡的涂層，又因為導(dǎo)熱性好，可用于集成電路基板散熱。2．石墨的性質(zhì)和對應(yīng)的用途：（1）石墨灰黑色，質(zhì)軟，可制作鉛筆芯；（2）導(dǎo)電性好，可做電極；（3）導(dǎo)電性好、有滑膩感、耐高溫，可做高鐵列車的受電弓滑板；3．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是化學(xué)變化。4．C60有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可用于超導(dǎo)、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域?！咀兪?-1】石墨是常見的碳單質(zhì)。下列有關(guān)石墨說法錯誤的是A．石墨具有良好的導(dǎo)電性 B．以石墨為原料制造金剛石是物理變化C．石墨可用于制作鉛筆芯 D．石墨常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑【變式2-2】金剛石和石墨的物理性質(zhì)有著很大的差異，主要原因是A．組成的元素不同 B．原子排列方式不同C．構(gòu)成的原子不同 D．原子的結(jié)構(gòu)不同?問題三碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)【典例3】宋代許道寧用墨(主要成分為單質(zhì)碳)所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色，這是因為在常溫下單質(zhì)碳A．還原性好 B．化學(xué)性質(zhì)不活潑 C．導(dǎo)電性能好 D．吸附能力強【解題必備】常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？扇夹匝鯕獬渥悖啥趸糃+O2點燃CO2氧氣不足，生成一氧化碳2C+O2點燃2CO還原性（1）碳與氧化銅反應(yīng)：C+2CuO2Cu+CO2↑（2）碳與氧化鐵反應(yīng)：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（3）碳與氧化銅反應(yīng)：C+CO22CO【變式3-1】將6g碳和12g氧氣放入密閉容器中引燃，兩者恰好完全反應(yīng)。則密閉容器中的物質(zhì)是A．CO B．CO2和CO C．O2和CO2 D．無法確定【變式3-2】我國古代將爐甘石（ZnCO3）和木炭粉混合后，加熱到約800°C可得到鋅。主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：①；②，回答下列問題。(1)X的化學(xué)式為。(2)反應(yīng)①的基本反應(yīng)類型為。(3)該反應(yīng)說明木炭具有性。?問題四實驗探究木炭還原氧化銅【典例4】下列關(guān)于木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗說法不正確的是A．實驗中觀察到黑色固體變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁B．核反應(yīng)中木炭具有還原性C．若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應(yīng)時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比小于3：8D．酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中并提高溫度【解題必備】（1）化學(xué)方程式：C+2CuO2Cu+CO2↑（2）實驗現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清石灰水變渾濁。（3）注意點：=1\*GB3①火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：集中火焰，提高溫度。=2\*GB3②實驗結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：防止石灰水倒流炸裂熱的試管。=3\*GB3③待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：防止熱的銅接觸空氣又被氧化?！咀兪?-1】用木炭還原氧化銅的實驗如圖所示：(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中的現(xiàn)象是。(4)請寫出試管①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：，該反應(yīng)中木炭發(fā)生了反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)；表示反應(yīng)停止的現(xiàn)象。(5)該實驗結(jié)束后，應(yīng)先然后再?！咀兪?-2】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(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(m-n)gD．剩余固體中銅元素的質(zhì)量分數(shù)先變大后不變?問題五氧化還原反應(yīng)【典例5】我國古代將爐甘石(主要成分為ZnCO3)和木炭粉混合后加熱到約800℃，有如下2個反應(yīng)。下列說法不正確的是①ZnCO3ZnO+CO2↑②C+2ZnO2Zn+X↑A．X的化學(xué)式為CO2 B．反應(yīng)①中元素化合價均沒變C．反應(yīng)②中ZnO發(fā)生了還原反應(yīng) D．反應(yīng)②中碳具有氧化性【解題必備】以木炭還原氧化銅（C+2CuO2Cu+CO2↑）為例：CuO失去氧元素，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，是氧化劑，具有氧化性；C奪取氧元素，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，具有還原性。【變式5-1】明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》曾記載了煉錫的方法，其化學(xué)方程式為：，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是A．C B．SnO2 C．CO D．Sn【變式5-2】工業(yè)上用石英砂、焦炭為原料制粗硅的化學(xué)方程式為。下列有關(guān)說法錯誤的是A．反應(yīng)中SiO2失去氧，發(fā)生氧化反應(yīng) B．反應(yīng)前后，碳元素的化合價升高C．在該反應(yīng)里，焦炭具有還原性 D．參加反應(yīng)的SiO2與C的質(zhì)量比為5：21．在“一帶一路”偉大戰(zhàn)略實施中，代表中國智造的高鐵走在了前列，高鐵動車與電路連接的石墨電刷沒有用到石墨的性質(zhì)是()A．穩(wěn)定性 B．滑膩感 C．還原性 D．導(dǎo)電性2．“碳家族”的成員很多。下列關(guān)于其成員說法正確的是A．石墨不具有潤滑性 B．C60單質(zhì)是由碳原子直接構(gòu)成的C．金剛石和石墨都能導(dǎo)電 D．常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑3．碳單質(zhì)在生活、生產(chǎn)、科學(xué)研究中扮演著重要的角色。如圖是一種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)，關(guān)于它的分析正確的是A．它是石墨 B．它由碳原子構(gòu)成 C．它的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定 D．它可用于超導(dǎo)領(lǐng)域4．碳納米管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米的空心管，下列說法錯誤()A．碳納米管是一種新型的化合物B．碳納米管常溫下性質(zhì)穩(wěn)定C．碳納米管完全燃燒生成物是CO2D．碳納米管材料管道多，表面積大吸附強5．關(guān)于碳的化學(xué)性質(zhì)不正確的是()A．溫度越高，碳的活動性越強B．高溫時碳能與二氧化碳反應(yīng)C．碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應(yīng)，而不充分燃燒時是吸熱反應(yīng)D．碳在常溫下能長時間保存不變質(zhì)6．鐵制的菜刀在生產(chǎn)時要通過“粹火”處理來增加刀的硬度，具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻。此時發(fā)生反應(yīng)如下，該反應(yīng)中屬于還原劑的是A．Fe B．H2O C．Fe3O4 D．H27．如圖所示是碳與氧化銅反應(yīng)的實驗裝置，下列說法錯誤的是（）A．網(wǎng)罩的作用：集中火焰并提高溫度B．理論上試管a中減少的質(zhì)量等于試管b增加的質(zhì)量C．a(chǎn)中黑色粉末變紅說明碳具有還原性D．反應(yīng)結(jié)束后立即把a中的物質(zhì)倒出來觀察現(xiàn)象8．明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》中記載了用爐甘石（）與煤炭餅“火法煉鋅”的方法，其中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式為。下列說法不正確的是A．反應(yīng)前后碳元素的化合價升高 B．該反應(yīng)說明碳具有還原性C．碳與氧化鋅的質(zhì)量比為6：81 D．“火法煉鋅”過程中煤炭餅只能提供熱量9．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、用途有密切關(guān)聯(lián)，根據(jù)下圖回答問題：(1)圖A表示的物質(zhì)是由(填“分子”或“原子”)構(gòu)成。(2)圖B表示的物質(zhì)可作鉛筆芯的原因，圖C表示的物質(zhì)硬度大，可用作。(3)圖B、C所表示的兩種物質(zhì)的物理性質(zhì)不同的原因是。(4)圖D中向盛有紅棕色NO2氣體的燒瓶中投入若干塊木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到紅棕色變淺。從微觀結(jié)構(gòu)上分析，木炭具有的結(jié)構(gòu)，具有吸附性。(5)在書寫檔案時規(guī)定必須使用碳素墨水，原因是，使檔案能長久保存。10．在豐富多彩的物質(zhì)世界里，碳及其化合物占有重要地位。(1)金剛石和石墨均是碳元素組成的單質(zhì)，但兩者物理性質(zhì)差異較大，其原因是構(gòu)成它們的不同。(2)活性炭有較強的吸附能力，是因為活性炭具有的結(jié)構(gòu)。(3)在書寫具有保存價值的圖書檔案時，規(guī)定使用碳素墨水，其原因是。(4)某有機化合物R在氧氣中充分燃燒的化學(xué)方程式是2R+5O24CO2+2H2O，則R的化學(xué)式為。11．木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史?；瘜W(xué)興趣小組按照課本實驗方法(如圖甲)，做木炭與氧化銅反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，他們決定對這個實驗進行探究和改進。甲乙(1)木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)使用甲裝置進行實驗，在實驗結(jié)束時先將導(dǎo)管從石灰水中移出再熄滅酒精燈的目的是。(3)甲圖中酒精燈外加網(wǎng)罩的作用是。(4)檢查了乙裝置的氣密性后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時，(填“可以”或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。(5)待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻。若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是。待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實驗獲得了圓滿成功。12．為探究木炭還原氧化銅的最佳條件，用木炭粉和氧化銅進行一系列實驗?！静殚嗁Y料】①木炭還原氧化銅得到銅中可能含有少量的氧化亞銅；②氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：；③銅不能和稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！具M行實驗】取一定量的混合物，用如圖所示的裝置進行多次實驗，獲得如下實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象

碳和氧化銅的質(zhì)量比1:91:101:111:121:13實驗現(xiàn)象混有少量黑色物質(zhì)混有很少量黑色物質(zhì)混有極少量黑色物質(zhì)無黑色物質(zhì)混有較多黑色物質(zhì)________填寫在（2）處，澄清石灰水變渾濁【解釋與結(jié)論】(1)實驗裝置中，酒精燈加金屬網(wǎng)罩的作用是。(2)表格中的實驗現(xiàn)象是；本實驗反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)由上述實驗可以得到的結(jié)論是：木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比為時，條件最佳。(4)為了檢驗生成的紅色固體中是否含有Cu2O，所需試劑是。(5)實驗結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)先，再，防止發(fā)生倒吸炸裂試管。(6)下列有關(guān)該實驗的說法不正確的是。a.反應(yīng)開始的標志是試管b中氣泡產(chǎn)生b.這個反應(yīng)不屬于化合反應(yīng)c.銅元素是地殼中含量最高的金屬元素1．金剛石、石墨、C60都由碳元素組成，下列有關(guān)這三種物質(zhì)的敘述，正確的是A．物理性質(zhì)相同 B．碳原子的排列方式不同C．在氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物不同 D．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理變化2．2024年4月17日，全球首顆用牡丹制成的鉆石亮相洛陽中國國花園。這顆“牡丹鉆石”是通過把牡丹花中的碳元素提取出來制作而成。下列說法錯誤的是A．提取過程中碳元素的質(zhì)量不變 B．制成的鉆石中碳原子之間有間隔C．制成的鉆石中碳原子不運動 D．常溫下鉆石的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定3．氮化硼（BN）是一種新型功能陶瓷，結(jié)構(gòu)與金剛石相似。下列說法錯誤的是（）A．氮化硼由分子構(gòu)成 B．氮化硼的硬度很大C．氮化硼屬于化合物 D．氮化硼可用于切割玻璃4．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)由C60制取的化合物M具有抑制艾滋病毒的作用，下列敘述錯誤的是()A．由C60制取M的過程中發(fā)生了化學(xué)變化B．化合物M中含有碳元素C．C60中的碳原子比石墨中的大D．C60在空氣中燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)是化合反應(yīng)5．碳的單質(zhì)除了金剛石、石墨和C60外，科學(xué)家們還合成了C90、C240、C540等系列物質(zhì)，據(jù)此可作出的推測是（）①同一種元素可以形成多種單質(zhì)；②單質(zhì)可能存在復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)；③單質(zhì)的研究具有廣闊的前景；④同種元素形成的單質(zhì)之間可能存在更多的互相轉(zhuǎn)化。只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④6．實驗室利用下圖裝置進行碳還原氧化銅的實驗。下列說法不正確的是

A．裝置①中固體變成紅色，說明有單質(zhì)銅生成B．裝置②用于收集CO2C．裝置③中出現(xiàn)氣泡，不能說明裝置①中反應(yīng)已開始D．若m（碳）：m（氧化銅）>3：40，反應(yīng)過程中還會產(chǎn)生一氧化碳，需進行尾氣處理7．興趣小組同學(xué)將80g氧化銅和8.4g的炭粉在隔絕空氣的密閉裝置中持續(xù)加強熱，通過傳感器測得裝置內(nèi)CO2的質(zhì)量變化如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)點炭粉一定完全反應(yīng)B．時，裝置中氣體只有CO2C．時，裝置中木炭的質(zhì)量為2.4gD．裝置中CO2的質(zhì)量減少的原因是高溫下炭粉與二氧化碳反應(yīng)8．將一定質(zhì)量的氧化銅粉末與1.5g碳單質(zhì)的超細粉末裝入試管后混合均勻，并在高溫的條件下充分反應(yīng)，實驗過程中試管內(nèi)固體質(zhì)量的變化情況如下圖所示，下列說法中正確的是(提示：碳單質(zhì)只與氧化銅反應(yīng))A．a(chǎn)的數(shù)值為17.2 B．參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為20gC．13.1g剩余固體中含有12.8g銅 D．此過程中，碳單質(zhì)發(fā)生了還原反應(yīng)9．碳在地殼中的含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣。根據(jù)所學(xué)知識回答：(1)圖①為碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，碳原子最外層電子數(shù)為_______________，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)_______________，(填“活潑”或“不活潑”)。(2)金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)相差很大，原因是_____________________。(3)寫出石墨充分燃燒的化學(xué)方程式___________________________。10．閱讀下面科普短文。納米海綿是一種新型環(huán)保清潔產(chǎn)品，具有網(wǎng)狀多孔的結(jié)構(gòu)，清潔過程中可以吸附物體表面的污漬。納米海綿不僅可有效清潔茶垢、油垢等，還是很好的吸油材料。經(jīng)過改良的納米海綿具有良好的吸油能力、循環(huán)利用性以及環(huán)境友好等特性，可用于解決海上石油泄漏造成的污染?？茖W(xué)家測定了納米海綿對不同油品的吸收能力(吸油質(zhì)量比越高，其吸油能力越強)，結(jié)果如圖1。吸油能力的差異性取決于油品自身的密度。油品密度越大，納米海綿的吸油能力越強。納米海綿還具有良好的循環(huán)利用性。通過擠壓，可將納米海綿吸附的油品擠出，經(jīng)洗滌干燥后再次使用。圖2為兩種吸油材料對泵油的循環(huán)吸收測試結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米海綿的性能會不斷提升，更好的服務(wù)于生活、生產(chǎn)。依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。(1)納米海綿可以吸附物體表面污漬的原因是。(2)環(huán)己烷(C6H12)中，碳元素和氫元素的質(zhì)量比為。(3)納米海綿對柴油的吸收能力比對黑芝麻油的強，其原因是。(4)判斷下列說法是否正確(填“對”或“錯”)。①納米海綿可用于清潔茶杯、油煙機等。②納米海綿對環(huán)己烷吸收能力最強。(5)由圖2得到的實驗結(jié)論：在其他條件相同時，，隨循環(huán)使用次數(shù)的增加，納米海綿吸油能力變化不明顯，細菌纖維素的吸油能力變差。11．中國“芯”彰顯中國“智”造。芯片的基體材料是高純硅?如圖是工業(yè)上以石英砂（主要成分是SiO2）為主要原料制取純硅的一種工藝流程，請回答下列問題：

（1）SiO2中Si元素的化合價為?（2）流程①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)中焦炭表現(xiàn)出（選填“還原”或“氧化”）性?（3）流程②中發(fā)生反應(yīng)的基本類型是，寫出流程③的化學(xué)方程式：，該反應(yīng)要在無氧氣的環(huán)境中進行，原因是（答出一種即可）?12．在學(xué)習(xí)了“碳的化學(xué)性質(zhì)”后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下打算進行“木炭還原氧化銅”的實驗。裝置如圖所示，請回答下列問題：(1)此實驗在酒精燈火焰上罩網(wǎng)罩的目的是：，左側(cè)試管中的現(xiàn)象是；(2)加熱一段時間后停止加熱，并將裝置冷卻至室溫后，將試管內(nèi)固體取出，同學(xué)們對固體的成分產(chǎn)生了濃厚的興趣【提出問題】試管內(nèi)固體成分是什么？【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)的猜想：銅和氧化銅乙同學(xué)的猜想：氧化銅和碳丙同學(xué)的猜想：銅、碳和氧化銅丁同學(xué)的猜想：銅你的猜想：；【收集證據(jù)】同學(xué)們一致認為，乙同學(xué)的猜想錯誤，原因是（用化學(xué)方程式表示），在老師的幫助下，同學(xué)們最終得出了丙同學(xué)的猜想正確的結(jié)論，并繼續(xù)對固體加熱完成了此實驗。下圖是甲同學(xué)根據(jù)整個反應(yīng)進程繪制的生成銅的質(zhì)量（m）與加熱時間（t）的關(guān)系圖像。你認為同學(xué)們在實驗過程中第一次對固體停止加熱的時間點是（填“”、“”、“”或“”）【討論交流】①木炭還原氧化銅實驗停止加熱時要注意，為了防止試管炸裂，正確的操作是（填字母）。A．先熄滅酒精燈，再撤出導(dǎo)氣管

B．先撤出導(dǎo)氣管，再熄滅酒精燈②此實驗中體現(xiàn)的碳的化學(xué)性質(zhì)可用于（填一種用途）。13．為測定10g氧化銅樣品（含少量銅）中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)，在高溫的條件下加入足量木炭粉使其完全反應(yīng)，固體總質(zhì)量隨時間的變化如圖所示：(1)完全反應(yīng)后，產(chǎn)生二氧化碳的總質(zhì)量是；(2)試計算氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）。第六單元走進化學(xué)世界課題1碳單質(zhì)的多樣性板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)了解金剛石、石墨的物理性質(zhì)和主要用途，知道它們物理性質(zhì)存在明顯差異的原因。掌握單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)，熟悉碳與氧氣、某些氧化物的反應(yīng)。熟悉木炭還原氧化銅的實驗，了解還原反應(yīng)。重點:金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途；碳與氧氣和氧化銅的反應(yīng)。難點:碳與某些氧化物的反應(yīng)；還原反應(yīng)。一、碳的單質(zhì)1．碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途碳單質(zhì)金剛石石墨C60化學(xué)式CCC60構(gòu)成微粒由碳原子構(gòu)成由碳原子構(gòu)成由C60分子構(gòu)成結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)無色透明的的固體。天然存在的最硬的物質(zhì)。特殊條件下制備的金剛石薄膜透光性好、硬度大；導(dǎo)熱性好?；液谏挠薪饘俟鉂傻墓腆w；很軟，有滑膩感；熔點高，有良好的導(dǎo)電性。有特殊的物理性質(zhì)用途制裝飾品(鉆石)；制鉆頭、切割大理石、裁玻璃；金剛石薄膜用作光學(xué)窗口和透鏡的涂層；用于集成電路基板散熱。作電極或電刷、制鉛筆芯、做坩堝，作機械高溫潤滑劑用于超導(dǎo)、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域物理性質(zhì)不同的原因金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)有明顯差異的原因：原子的排列方式不同【易錯提醒】1．C60中的60是指：一個C60分子中含有60個碳原子。2．同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，可能是混合物。（如O2和O3混合；紅磷和白磷混合等）3．同種元素組成的純凈物才是單質(zhì)。4．石墨在高溫高壓和催化劑的條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，二者是碳元素組成的不同單質(zhì)，該轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。2．其它碳單質(zhì)（1）焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。木炭、活性炭有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此有吸附性，活性炭的吸附作用比木炭強。（2）活性炭的應(yīng)用：可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖；水的凈化處理；冰箱去味；吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體。防毒面具環(huán)保活性炭包冰箱除臭劑（3）活性炭、木炭的吸附性是物理性質(zhì)而不是化學(xué)性質(zhì)?！疽族e提醒】“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”是元素名稱，常在書寫碳元素單質(zhì)和含有碳元素化合物的名稱時使用。如：碳元素、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸、碳氫化合物“炭”表示由碳元素組成的具體物質(zhì)。只在書寫“焦炭、木炭、活性炭、炭黑”這些名稱時用。二、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳的幾種單質(zhì)物理性質(zhì)各不相同，而化學(xué)性質(zhì)卻相似。（由于碳的不同單質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)的最小粒子是相同的碳原子，所以它們的化學(xué)性質(zhì)是相似的。）1．常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑（1）原因：碳原子的最外層電子數(shù)為4，常溫下不易得失電子。（2）用途：用炭黑制成的墨書寫繪畫，檔案資料用碳素墨水書寫，木質(zhì)電線桿埋入地下部分烤焦增強耐腐蝕性。湖北出土的戰(zhàn)國古墨碳素墨水記錄的上世紀80年代的工資表2．可燃性反應(yīng)物氧氣充足，碳完全燃燒氧氣不足，碳不完全燃燒化學(xué)方程式C+O2點燃CO22C+O2點燃2CO質(zhì)量比碳與氧氣的質(zhì)量比為3：8碳與氧氣的質(zhì)量比為3：4結(jié)論反應(yīng)物相同時，若反應(yīng)物的用量不同，則生成物不同反應(yīng)后物質(zhì)成分分析碳與氧氣的質(zhì)量比<3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是CO2和O2碳與氧氣的質(zhì)量比=3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是CO2碳與氧氣的質(zhì)量比介于3/8和3/4時，反應(yīng)后物質(zhì)是CO2和CO碳與氧氣的質(zhì)量比=3/4，反應(yīng)后物質(zhì)是CO碳與氧氣的質(zhì)量比>3/8，反應(yīng)后物質(zhì)是CO和C應(yīng)用（1）作燃料（2）證明某物質(zhì)含有碳元素（證明燃燒有二氧化碳生成）：點燃該物質(zhì)，火焰上方罩內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，若渾濁，則有二氧化碳生成，從而證明該物質(zhì)含有碳元素。3.還原性木炭還原氧化銅的實驗實驗現(xiàn)象=1\*GB3①黑色粉末逐漸變成光亮的紅色；=2\*GB3②澄清石灰水變渾濁?；瘜W(xué)方程式C+2CuO2Cu+CO2↑實驗結(jié)論生成了紅色的銅和二氧化碳；C是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。實驗注意點（1）木炭粉和氧化銅粉末烘干的原因：防止木炭與水蒸氣反應(yīng)生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應(yīng)。（2）火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：集中火焰，提高溫度。（3）實驗結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：防止石灰水倒流炸裂熱的試管。（4）待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：防止熱的銅接觸空氣又被氧化。（5）木炭配比比理論值稍微多一點，因為木炭會和試管中的氧氣反應(yīng)，應(yīng)用（1）冶煉金屬（煉鐵）：2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2↑（2）與二氧化碳反應(yīng)：C+CO2高溫2CO（吸熱反應(yīng)）（燒得很旺的煤爐，添加大量的新煤后，爐火溫度降低）三、氧化還原反應(yīng)高溫1.碳還原金屬氧化物（用于工業(yè)冶煉金屬）高溫碳+某些金屬氧化物金屬單質(zhì)+CO2↑2.氧化還反應(yīng)分析CuOCuO失去氧元素，有氧化性，是氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)CC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；1．判斷題（1）金剛石很硬，所以可以用作裝飾品()（2）航天飛機表面覆蓋石墨瓦，主要是利用石墨熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定()（3）石墨可用于制鉛筆芯，是因為石墨質(zhì)軟，顏色為深灰色，因為常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以用墨書寫的文字可以長時間保存。()（4）金剛石硬度大，石墨質(zhì)地較軟，其主要原因是兩者的構(gòu)成微粒不同()（5）一種元素可能形成幾種單質(zhì)()（6）同種元素組成的不同種單質(zhì)性質(zhì)相同()（7）相同元素組成的不同碳單質(zhì)，在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物相同()（8）金剛石、石墨與足球烯之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化()（9）金剛石和石墨混合在一起得到的肯定是純凈物()（10）金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異是因為構(gòu)成它們的原子大小不同()（11）金剛石和石墨常溫下均為黑色固體，且硬度很大()（12）碳納米管是一種新型的化合物。()（13）木炭、活性炭的主要成分是單質(zhì)碳，因為它們具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，都具有吸附性。()（14）活性炭的吸附性很強，可用作食品脫色劑()（15）石墨有滑膩感，具有導(dǎo)電性、還原性和常溫下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定等性質(zhì)()（16）用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色是因為碳具有還原性()（17）在氧氣充足時，碳燃燒生成二氧化碳。()（18）焦炭具有可燃性，可用于冶煉金屬鐵()（19）碳和氧氣反應(yīng)無論生成物是什么，都要放出熱量()（20）有關(guān)的反應(yīng)中CuO發(fā)生了氧化反應(yīng)()（21）加熱氧化銅與木炭的混合物，紅色粉末變黑，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體()（22）熾熱的碳能還原二氧化碳()【答案】(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)√(9)×(10)×(11)×(12)×(13)√(14)√(15)√(16)×(17)√(18)×(19)√(20)×(21)×(22)√2．“低碳生活”、“低碳生產(chǎn)”，早日達到“碳中和”是目前全世界人民努力的方向，但是“碳家族”也是重要的生活和生產(chǎn)原料，有著至關(guān)重要的作用。(1)金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，但兩者性質(zhì)差異較大，它們性質(zhì)不同的根本原因是；(2)干電池中使用石墨作為電極材料，說明石墨具有性；(3)活性炭能作為冰箱除味劑，是因為活性炭具有性?！敬鸢浮?1)碳原子排列方式不同(2)導(dǎo)電(3)吸附【詳解】（1）金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，兩者的性質(zhì)差異大，金剛石硬度大、正八面體結(jié)構(gòu)，石墨灰黑色的細鱗片狀固體，原因是碳原子排列方式不同；（2）使用石墨作為電極材料，說明石墨具有導(dǎo)電性；（3）活性炭能作為冰箱除味劑，也能吸附水中的色素和異味，是因為活性炭有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性。3．根據(jù)圖片信息回答問題：(1)古畫保存很長時間而不變色的原因：常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)；(2)石墨做電刷因為石墨具有性、性、熔點高的性質(zhì)；(3)防毒面具用活性炭做濾毒劑是因為它具結(jié)構(gòu)，有很強的能力；【答案】(1)不活潑（或穩(wěn)定）(2)導(dǎo)電潤滑(3)疏松多孔吸附【詳解】（1）古畫保存很長時間而不變色的原因：常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑（穩(wěn)定），不易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，故填：不活潑（或穩(wěn)定）；（2）石墨做電刷是因為石墨具有導(dǎo)電性、潤滑性和熔點高的性質(zhì)，故填：導(dǎo)電；潤滑；（3）活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，從而具有吸附性，可以在防毒面具中做濾毒劑，故填：疏松多孔；吸附。4．碳和碳的氧化物與我們的生活密切相關(guān)，請依據(jù)圖示回答問題。(1)圖1是碳原子結(jié)構(gòu)示意圖，其原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為，該元素在元素周期表中位于第周期。(2)碳元素組成的不同碳單質(zhì)有廣泛的用途。圖2中用到的碳單質(zhì)是，圖3中用到的碳單質(zhì)是，圖4中用到的碳單質(zhì)是；不同碳單質(zhì)物理性質(zhì)存在明顯差異的原因是?！敬鸢浮?1)6二(2)金剛石石墨活性炭碳原子排列方式不同【詳解】（1）在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的數(shù)字即為質(zhì)子數(shù)，碳原子原子序數(shù)為6，因此碳原子核內(nèi)有6個質(zhì)子；在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，原子的電子層數(shù)即為該元素所在的周期數(shù)，碳原子的核外有2個電子層，因此碳元素在元素周期表中位于第二周期；（2）圖2中用到的碳單質(zhì)是金剛石，金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可以用來裁玻璃；圖3中用到的碳單質(zhì)是石墨，石墨質(zhì)軟，且呈深灰色，可用于制鉛筆芯；圖4中用到的碳單質(zhì)是活性炭，活性炭具有吸附性，可以作吸味劑；不同碳單質(zhì)物理性質(zhì)存在明顯差異的原因是碳原子排列方式不同。5．閱讀下列短文，回答問題：石墨、石墨烯、碳納米管都是碳單質(zhì)。石墨烯可用機械剝離法從石墨中剝離制得。它是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料。科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。(1)從石墨中剝離出石墨烯屬于變化。(2)石墨、石墨烯、碳納米管的物理性質(zhì)差異較大，原因是。(3)中國高鐵的核心技術(shù)走在了世界前列，高鐵動車的運行依靠頂部的石墨電刷與電線接觸獲取電力。下列石墨的性質(zhì)與石墨制成的電刷無關(guān)的是A．滑膩感 B．還原性 C．穩(wěn)定性 D．導(dǎo)電性(4)碳元素還能組成其他單質(zhì)?！般@石恒久遠，一顆永流傳”體現(xiàn)了碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)；水的凈化過程中通常會利用活性炭的性除去色素和異味，因為其具有的結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮?1)化學(xué)(2)原子排列方式不同(3)B(4)穩(wěn)定吸附疏松多孔【詳解】（1）從石墨中剝離出石墨烯，有新物質(zhì)的生成，屬于化學(xué)變化；（2）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因為原子排列方式不同，所以石墨、石墨烯、碳納米管的物理性質(zhì)差異較大；（3）高鐵動車的運行依靠頂部的石墨電刷與電線接觸獲取電力體現(xiàn)出石墨的滑膩感、穩(wěn)定性、導(dǎo)電性，故選B；（4）①“鉆石恒久遠，一顆永流傳”體現(xiàn)了碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；②水的凈化過程中通常會利用活性炭的吸附性除去色素和異味；③活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以具有吸附性，能除去水中的異味和色素。?問題一同種元素組成的物質(zhì)【典例1】由同種元素組成的不同種單質(zhì)稱為同素異形體。比如：紅磷與白磷都是由磷元素組成的單質(zhì)互為同素異形體。下列和氧氣互為同素異形體的是A．臭氧（） B．液氧 C．一氧化碳 D．二氧化碳【答案】A【詳解】A、臭氧和氧氣是由氧元素形成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故選項正確；B、液氧是液態(tài)的氧氣，與氧氣是同一種物質(zhì)，不是同素異形體，故選項錯誤；C、一氧化碳是由碳、氧元素形成的化合物，與氧氣不是同素異形體，故選項錯誤；D、二氧化碳是由碳、氧元素形成的化合物，與氧氣不是同素異形體，故選項錯誤。故選A?！窘忸}必備】1．同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，可能是混合物。（如O2和O3混合；紅磷和白磷混合等）2．同種元素組成的純凈物才是單質(zhì)?！咀兪?-1】現(xiàn)代科學(xué)又發(fā)現(xiàn)了H3、C60、C90、N5、N60、…，據(jù)此可作出的推測是①同一種元素可以形成多種單質(zhì)

②同種元素構(gòu)成的物質(zhì)不一定是純凈物③單質(zhì)可能存在復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)④同種元素形成的單質(zhì)之間可能存在更多的相互轉(zhuǎn)化。A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④【答案】D【詳解】①同一種元素可以形成多種單質(zhì)，如氧元素可以形成氧氣、臭氧，碳元素可以形成金剛石、石墨，該說法正確；②同種元素構(gòu)成的物質(zhì)有多種，故同種元素構(gòu)成的物質(zhì)不一定是純凈物，如C60和C90形成的物質(zhì)中只含碳元素一種元素，但屬于混合物，該說法正確；③單質(zhì)中可能含有多個原子，可能存在復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，該說法正確；④同種元素形成的單質(zhì)之間能相互轉(zhuǎn)化，單質(zhì)越多，則存在的相互轉(zhuǎn)化也可能越多，該說法正確。故選D?！咀兪?-2】某物質(zhì)含有一種元素A．可能是純凈物也可能是混合物 B．可能是單質(zhì)也可能是化合物C．一定是混合物 D．一定是純凈物【答案】A【詳解】一種元素可組成不同的單質(zhì)，如由氧元素組成的單質(zhì)有氧氣和臭氧，因此含有一種元素的不一定是純凈物，也有可能是由幾種單質(zhì)混合在一起的混合物；化合物是由兩種及以上元素組成的純凈物，所以只含一種元素的一定不是化合物，故選：A。?問題二金剛石、石墨和C60【典例2】根據(jù)圖示，分析下列說法，其中描述錯誤的是A．四種物質(zhì)都是由碳原子構(gòu)成的B．四種物質(zhì)均可以在氧氣中燃燒C．碳納米管具有尺寸小、導(dǎo)電性好等特點D．金剛石和石墨性質(zhì)存在差異的原因是原子排列方式不同【答案】A【詳解】A、金剛石、石墨、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的，是由分子構(gòu)成的，說法錯誤，符合題意；B、金剛石、石墨、碳納米管、都屬于碳單質(zhì)，均可以在氧氣中燃燒，說法正確，不符合題意；C、碳納米管具有尺寸小、導(dǎo)電性好等特點，說法正確，不符合題意；D、金剛石和石墨性質(zhì)存在差異的原因是碳原子的排列方式不同，說法正確，不符合題意。故選：A。【解題必備】1．金剛石的性質(zhì)和對應(yīng)的用途：（1）無色透明，折光率高，可制成鉆石做裝飾品；（2）硬度大，可制成鉆頭、玻璃刀、切割大理石等；（3）金剛石薄膜透光性好、硬度大，可做光學(xué)窗口和透鏡的涂層，又因為導(dǎo)熱性好，可用于集成電路基板散熱。2．石墨的性質(zhì)和對應(yīng)的用途：（1）石墨灰黑色，質(zhì)軟，可制作鉛筆芯；（2）導(dǎo)電性好，可做電極；（3）導(dǎo)電性好、有滑膩感、耐高溫，可做高鐵列車的受電弓滑板；3．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是化學(xué)變化。4．C60有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可用于超導(dǎo)、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域?！咀兪?-1】石墨是常見的碳單質(zhì)。下列有關(guān)石墨說法錯誤的是A．石墨具有良好的導(dǎo)電性 B．以石墨為原料制造金剛石是物理變化C．石墨可用于制作鉛筆芯 D．石墨常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑【答案】B【詳解】A、石墨具有良好的導(dǎo)電性，可用作電極材料，說法正確，不符合題意；B、以石墨為原料制造金剛石，該過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，說法錯誤，符合題意；C、石墨質(zhì)軟，能在紙上留下灰黑色的痕跡，可以用于制作鉛筆芯，說法正確，不符合題意；D、石墨在常溫下不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此表現(xiàn)出不活潑的化學(xué)性質(zhì)，說法正確，不符合題意。故選：B?！咀兪?-2】金剛石和石墨的物理性質(zhì)有著很大的差異，主要原因是A．組成的元素不同 B．原子排列方式不同C．構(gòu)成的原子不同 D．原子的結(jié)構(gòu)不同【答案】B【詳解】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成，該選項不符合題意；B、金剛石和石墨的碳原子排列方式不同，則物理性質(zhì)有很大差異，該選項符合題意；C、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成，該選項不符合題意；D、構(gòu)成金剛石和石墨的碳原子結(jié)構(gòu)相同，該選項不符合題意。故選B。?問題三碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)【典例3】宋代許道寧用墨(主要成分為單質(zhì)碳)所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色，這是因為在常溫下單質(zhì)碳A．還原性好 B．化學(xué)性質(zhì)不活潑 C．導(dǎo)電性能好 D．吸附能力強【答案】B【詳解】宋代許道寧用墨（主要成分為單質(zhì)碳）所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色，是因為墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨畫長久保存不變色，是因為在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易發(fā)生反應(yīng)；故選：B?！窘忸}必備】常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？扇夹匝鯕獬渥悖啥趸糃+O2點燃CO2氧氣不足，生成一氧化碳2C+O2點燃2CO還原性（1）碳與氧化銅反應(yīng)：C+2CuO2Cu+CO2↑（2）碳與氧化鐵反應(yīng)：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（3）碳與氧化銅反應(yīng)：C+CO22CO【變式3-1】將6g碳和12g氧氣放入密閉容器中引燃，兩者恰好完全反應(yīng)。則密閉容器中的物質(zhì)是A．CO B．CO2和CO C．O2和CO2 D．無法確定【答案】B【詳解】根據(jù)化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為：；根據(jù)化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為：；由題給條件可知，介于和之間，所以既生成了二氧化碳又生成了一氧化碳；故選B?！咀兪?-2】我國古代將爐甘石（ZnCO3）和木炭粉混合后，加熱到約800°C可得到鋅。主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：①；②，回答下列問題。(1)X的化學(xué)式為。(2)反應(yīng)①的基本反應(yīng)類型為。(3)該反應(yīng)說明木炭具有性?！敬鸢浮?1)ZnO(2)分解反應(yīng)(3)還原【詳解】（1）由化學(xué)反應(yīng)①的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)前出現(xiàn)了1個鋅原子、1個碳原子和3個氧原子，反應(yīng)后出現(xiàn)了1個碳原子和2個氧原子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后尚缺的1個鋅原子和1個氧原子存在于X中，則X的化學(xué)式為ZnO，故填ZnO。（2）由化學(xué)反應(yīng)①的化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)是一種物質(zhì)生成兩種新物質(zhì)的反應(yīng)，符合分解反應(yīng)的特點，屬于分解反應(yīng)，故填分解反應(yīng)。（3）由化學(xué)反應(yīng)②的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)中，碳得到氧元素形成二氧化碳，表現(xiàn)了碳的還原性，故填還原。?問題四實驗探究木炭還原氧化銅【典例4】下列關(guān)于木炭與氧化銅反應(yīng)的實驗說法不正確的是A．實驗中觀察到黑色固體變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁B．核反應(yīng)中木炭具有還原性C．若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應(yīng)時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比小于3：8D．酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中并提高溫度【答案】C【詳解】A、木炭與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，會看到黑色固體變?yōu)榧t色，同時生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，說法正確，不符合題意；B、在該反應(yīng)中木炭奪取了氧化銅中的氧，表現(xiàn)出還原性，說法正確，不符合題意；C、若生成的氣體中含有一氧化碳，一氧化碳中碳、氧元素質(zhì)量比為12:16=3:4，二氧化碳中碳、氧元素質(zhì)量比為3:8，所以反應(yīng)時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比會大于3:8，說法錯誤，符合題意；D、酒精燈加網(wǎng)罩的目的主要是提高溫度，而不是使火焰集中，說法正確，不符合題意。故選C?！窘忸}必備】（1）化學(xué)方程式：C+2CuO2Cu+CO2↑（2）實驗現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清石灰水變渾濁。（3）注意點：=1\*GB3①火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：集中火焰，提高溫度。=2\*GB3②實驗結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：防止石灰水倒流炸裂熱的試管。=3\*GB3③待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：防止熱的銅接觸空氣又被氧化?！咀兪?-1】用木炭還原氧化銅的實驗如圖所示：(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中的現(xiàn)象是。(4)請寫出試管①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：，該反應(yīng)中木炭發(fā)生了反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)；表示反應(yīng)停止的現(xiàn)象。(5)該實驗結(jié)束后，應(yīng)先然后再?！敬鸢浮?1)集中火焰、提高溫度(2)此時逸出的氣體是試管內(nèi)的空氣，而非二氧化碳(3)固體由黑色逐漸變紅(4)氧化②試管中導(dǎo)管口沒有氣泡冒出(5)②試管中的導(dǎo)管移出水面熄滅酒精燈【詳解】（1）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；（2）剛開始加熱時試管內(nèi)空氣膨脹逸出，此時碳和氧化銅未反應(yīng)，沒有二氧化碳生成，所以會有氣泡產(chǎn)生，但石灰水不會變渾濁；（3）碳和氧化銅反應(yīng)能生成銅和二氧化碳，所以試管①中的現(xiàn)象應(yīng)該是固體由黑色逐漸變紅；（4）碳和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成二氧化碳和銅，化學(xué)方程式為：；該反應(yīng)中木炭得到氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)；表示反應(yīng)停止的現(xiàn)象②試管中導(dǎo)管口沒有氣泡冒出；（5）該實驗結(jié)束后，應(yīng)先將②試管中的導(dǎo)管移出水面，然后再熄滅酒精燈，以防冷水倒吸，炸裂試管?！咀兪?-2】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(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(m-n)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(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(m-n)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)量分數(shù)先變大后不變，說法正確。故選B。?問題五氧化還原反應(yīng)【典例5】我國古代將爐甘石(主要成分為ZnCO3)和木炭粉混合后加熱到約800℃，有如下2個反應(yīng)。下列說法不正確的是①ZnCO3ZnO+CO2↑②C+2ZnO2Zn+X↑A．X的化學(xué)式為CO2 B．反應(yīng)①中元素化合價均沒變C．反應(yīng)②中ZnO發(fā)生了還原反應(yīng) D．反應(yīng)②中碳具有氧化性【答案】D【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)物中含C、Zn、O的個數(shù)分別是1、2、2，已知的生成物中含C、Zn、O的個數(shù)分別是0、2、0，故生成物X中還應(yīng)含1個C、2個O，X的化學(xué)式為CO2，選項A正確；B、反應(yīng)①中鋅元素都顯+2價，碳元素都顯+4價，氧元素都顯-2價，化合價沒發(fā)生改變，選項B正確；C、反應(yīng)②中ZnO失去氧生成Zn，發(fā)生了還原反應(yīng)，選項C正確；D、反應(yīng)②中碳得到氧生成二氧化碳，具有還原性，選項D不正確。故選D。【解題必備】以木炭還原氧化銅（C+2CuO2Cu+CO2↑）為例：CuO失去氧元素，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，是氧化劑，具有氧化性；C奪取氧元素，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，具有還原性?！咀兪?-1】明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》曾記載了煉錫的方法，其化學(xué)方程式為：，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是A．C B．SnO2 C．CO D．Sn【答案】B【詳解】根據(jù)可知，SnO2在該過程中失去了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)。故選B?！咀兪?-2】工業(yè)上用石英砂、焦炭為原料制粗硅的化學(xué)方程式為。下列有關(guān)說法錯誤的是A．反應(yīng)中SiO2失去氧，發(fā)生氧化反應(yīng) B．反應(yīng)前后，碳元素的化合價升高C．在該反應(yīng)里，焦炭具有還原性 D．參加反應(yīng)的SiO2與C的質(zhì)量比為5：2【答案】A【詳解】A、在該反應(yīng)中，二氧化硅失去了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)，該選項說法錯誤；B、C中碳元素的化合價為0，CO中氧元素化合價為-2價，根據(jù)“化合物中各元素化合價代數(shù)和為零”，則其中碳元素的化合價為+2價，則反應(yīng)前后，碳元素的化合價升高，該選項說法正確；C、在該反應(yīng)中，焦炭奪取了二氧化硅中的氧，體現(xiàn)了焦炭的還原性，該選項說法正確；D、由方程式可知，參加反應(yīng)的SiO2與C的質(zhì)量比為（28+16×2）：（12×2）=5：2，該選項說法正確。故選A。1．在“一帶一路”偉大戰(zhàn)略實施中，代表中國智造的高鐵走在了前列，高鐵動車與電路連接的石墨電刷沒有用到石墨的性質(zhì)是()A．穩(wěn)定性 B．滑膩感 C．還原性 D．導(dǎo)電性【答案】C【解析】石墨電刷利用了石墨的導(dǎo)電性，電刷在運動的過程中為了減少摩擦，利用到滑膩感，同時互相摩擦產(chǎn)生大量的熱量，要求石墨的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故選C。2．“碳家族”的成員很多。下列關(guān)于其成員說法正確的是A．石墨不具有潤滑性 B．C60單質(zhì)是由碳原子直接構(gòu)成的C．金剛石和石墨都能導(dǎo)電 D．常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑【答案】D【詳解】A、石墨是自然界存在的最軟的礦物之一，有滑膩感，具有潤滑性，故A錯誤；B、C60是由C60分子構(gòu)成的，故B錯誤；C、金剛石不具有導(dǎo)電性，故C錯誤；D、常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)，故D正確。故選D。3．碳單質(zhì)在生活、生產(chǎn)、科學(xué)研究中扮演著重要的角色。如圖是一種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)，關(guān)于它的分析正確的是A．它是石墨 B．它由碳原子構(gòu)成 C．它的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定 D．它可用于超導(dǎo)領(lǐng)域【答案】D【詳解】A、如圖是一種足球狀的碳單質(zhì)，它是C60，分析錯誤；B、C60是由C60分子構(gòu)成的，分析錯誤；C、C60結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，分析錯誤；D、C60可用于超導(dǎo)領(lǐng)域，分析正確；答案：D。4．碳納米管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米的空心管，下列說法錯誤()A．碳納米管是一種新型的化合物B．碳納米管常溫下性質(zhì)穩(wěn)定C．碳納米管完全燃燒生成物是CO2D．碳納米管材料管道多，表面積大吸附強【答案】A【解析】A、碳納米管是由碳元素組成的碳的單質(zhì),不是化合物，故說法錯誤；B、碳單質(zhì)在常溫型化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故說法正確；C、碳納米管由碳元素組成，碳完全燃燒生成二氧化碳，說法正確；D、納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強，故說法正確；故選A。5．關(guān)于碳的化學(xué)性質(zhì)不正確的是()A．溫度越高，碳的活動性越強B．高溫時碳能與二氧化碳反應(yīng)C．碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應(yīng)，而不充分燃燒時是吸熱反應(yīng)D．碳在常溫下能長時間保存不變質(zhì)【答案】C【解析】A、常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但溫度越高，碳的活動性越強，故選項說法正確。B、碳具有還原性，高溫時碳能與二氧化碳反應(yīng)，故選項說法正確。C、碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應(yīng)，不充分燃燒時也是放熱反應(yīng)，故選項說法錯誤。D、常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳在常溫下能長時間保存不變質(zhì)，故選項說法正確。故選C。6．鐵制的菜刀在生產(chǎn)時要通過“粹火”處理來增加刀的硬度，具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻。此時發(fā)生反應(yīng)如下，該反應(yīng)中屬于還原劑的是A．Fe B．H2O C．Fe3O4 D．H2【答案】A【詳解】在反應(yīng)中，得到氧生成為，是還原劑；失去氧生成氫氣，是氧化劑。故選A?！军c睛】在化學(xué)反應(yīng)中氧化劑和還原劑往往同時存在，初中一般利用“得氧”和“失氧”來判斷，得氧的物質(zhì)是還原劑，失氧的物質(zhì)是氧化劑。7．如圖所示是碳與氧化銅反應(yīng)的實驗裝置，下列說法錯誤的是（）A．網(wǎng)罩的作用：集中火焰并提高溫度B．理論上試管a中減少的質(zhì)量等于試管b增加的質(zhì)量C．a(chǎn)中黑色粉末變紅說明碳具有還原性D．反應(yīng)結(jié)束后立即把a中的物質(zhì)倒出來觀察現(xiàn)象【答案】D【解析】A、網(wǎng)罩可以使火焰集中，提高溫度，正確。B、理論上a中減少的質(zhì)量為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，b中增加的質(zhì)量為吸收二氧化碳的質(zhì)量，理論上試管a中減少的質(zhì)量等于試管b增加的質(zhì)量，正確。C、a中黑色粉末變紅，說明碳能奪走氧化銅中的氧，說明碳具有還原性，正確。D、反應(yīng)結(jié)束后立即把a中的物質(zhì)銅倒出來，銅可能在較高溫度下與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，所以不能反應(yīng)結(jié)束后立即把a中的物質(zhì)倒出來觀察現(xiàn)象，錯誤。故選D。8．明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》中記載了用爐甘石（）與煤炭餅“火法煉鋅”的方法，其中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式為。下列說法不正確的是A．反應(yīng)前后碳元素的化合價升高 B．該反應(yīng)說明碳具有還原性C．碳與氧化鋅的質(zhì)量比為6：81 D．“火法煉鋅”過程中煤炭餅只能提供熱量【答案】D【詳解】A、碳單質(zhì)中碳元素化合價為0，二氧化碳中碳元素顯+4價，故反應(yīng)前后碳元素的化合價升高，不符合題意；B、該反應(yīng)中，碳得到氧，屬于還原劑，說明碳具有還原性，不符合題意；C、該反應(yīng)中，碳與氧化鋅的質(zhì)量比為：，不符合題意；D、煤炭燃燒生成二氧化碳，放出大量的熱，且二氧化碳能與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，故“火法煉鋅”過程中煤炭餅的作用是：提供熱量，提供還原劑一氧化碳，符合題意。故選D。9．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、用途有密切關(guān)聯(lián)，根據(jù)下圖回答問題：(1)圖A表示的物質(zhì)是由(填“分子”或“原子”)構(gòu)成。(2)圖B表示的物質(zhì)可作鉛筆芯的原因，圖C表示的物質(zhì)硬度大，可用作。(3)圖B、C所表示的兩種物質(zhì)的物理性質(zhì)不同的原因是。(4)圖D中向盛有紅棕色NO2氣體的燒瓶中投入若干塊木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到紅棕色變淺。從微觀結(jié)構(gòu)上分析，木炭具有的結(jié)構(gòu)，具有吸附性。(5)在書寫檔案時規(guī)定必須使用碳素墨水，原因是，使檔案能長久保存?！敬鸢浮?1)分子(2)石墨質(zhì)軟玻璃刀的刀頭（合理即可）(3)碳原子的排列方式不同(4)疏松多孔(5)常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑【詳解】（1）圖A表示的物質(zhì)是C60，是由C60分子構(gòu)成的；（2）圖B、C所表示的兩種物質(zhì)分別為石墨、金剛石；石墨質(zhì)軟，能在紙上留下灰黑色痕跡，所以石墨可制鉛筆芯；金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，所以金剛石可作玻璃刀的刀頭；（3）圖B、C所表示的兩種物質(zhì)分別為石墨、金剛石；石墨和金剛石都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，因此兩種物質(zhì)的物理性質(zhì)不同；（4）從微觀結(jié)構(gòu)上分析，木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性；（5）碳素墨水的主要成分是碳，在書寫檔案時規(guī)定必須使用碳素墨水，原因是常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，使檔案能長久保存。10．在豐富多彩的物質(zhì)世界里，碳及其化合物占有重要地位。(1)金剛石和石墨均是碳元素組成的單質(zhì)，但兩者物理性質(zhì)差異較大，其原因是構(gòu)成它們的不同。(2)活性炭有較強的吸附能力，是因為活性炭具有的結(jié)構(gòu)。(3)在書寫具有保存價值的圖書檔案時，規(guī)定使用碳素墨水，其原因是。(4)某有機化合物R在氧氣中充分燃燒的化學(xué)方程式是2R+5O24CO2+2H2O，則R的化學(xué)式為。【答案】(1)碳原子的排列方式(2)疏松多孔(3)常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑(4)C2H2【詳解】（1）金剛石和石墨均是碳元素組成的單質(zhì)，但兩者物理性質(zhì)差異較大，其原因是構(gòu)成它們的碳原子的排列方式不同；（2）活性炭有較強的吸附能力，是因為活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)；（3）在書寫具有保存價值的圖書檔案時，應(yīng)使用碳素墨水筆，是因為碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑；（4）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，反應(yīng)前有10個氧原子，反應(yīng)后有10個氧原子、4個碳原子、4個氫原子，則2R分子中含有4個碳原子和4個氫原子，則每個R分子由2個碳原子和2個氫原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為C2H2。11．木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史?；瘜W(xué)興趣小組按照課本實驗方法(如圖甲)，做木炭與氧化銅反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，他們決定對這個實驗進行探究和改進。甲乙(1)木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)使用甲裝置進行實驗，在實驗結(jié)束時先將導(dǎo)管從石灰水中移出再熄滅酒精燈的目的是。(3)甲圖中酒精燈外加網(wǎng)罩的作用是。(4)檢查了乙裝置的氣密性后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當(dāng)看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時，(填“可以”或“不能”)確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。(5)待反應(yīng)結(jié)束，先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻。若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是。待產(chǎn)物冷卻后，同學(xué)們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實驗獲得了圓滿成功?！敬鸢浮?1)(2)防止澄清石灰水倒流，引起熱的試管炸裂(3)集中火焰，提高溫度(4)不能(5)空氣進入試管，高溫的銅會被氧化【詳解】（1）木炭和氧化銅在高溫條件下生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（2）加熱固體時，停止加熱時，為了防止澄清石灰水倒流，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈。（3）在酒精燈火焰上方罩網(wǎng)罩，可集中酒精燈火焰，提高溫度。（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，由于碳燃燒生成二氧化碳，則石灰水變渾濁時，不能確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應(yīng)。（5）由于高溫的銅與空氣接觸會生成氧化銅，則關(guān)閉彈簧夾，可防止進入空氣，使生成的銅重新被氧化。12．為探究木炭還原氧化銅的最佳條件，用木炭粉和氧化銅進行一系列實驗?！静殚嗁Y料】①木炭還原氧化銅得到銅中可能含有少量的氧化亞銅；②氧化亞銅為紅色固體，能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：；③銅不能和稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。【進行實驗】取一定量的混合物，用如圖所示的裝置進行多次實驗，獲得如下實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象

碳和氧化銅的質(zhì)量比1:91:101:111:121:13實驗現(xiàn)象混有少量黑色物質(zhì)混有很少量黑色物質(zhì)混有極少量黑色物質(zhì)無黑色物質(zhì)混有較多黑色物質(zhì)________填寫在（2）處，澄清石灰水變渾濁【解釋與結(jié)論】(1)實驗裝置中，酒精燈加金屬網(wǎng)罩的作用是。(2)表格中的實驗現(xiàn)象是；本實驗反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)由上述實驗可以得到的結(jié)論是：木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比為時，條件最佳。(4)為了檢驗生成的紅色固體中是否含有Cu2O，所需試劑是。(5)實驗結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)先，再，防止發(fā)生倒吸炸裂試管。(6)下列有關(guān)該實驗的說法不正確的是。a.反應(yīng)開始的標志是試管b中氣泡產(chǎn)生b.這個反應(yīng)不屬于化合反應(yīng)c.銅元素是地殼中含量最高的金屬元素【答案】(1)集中火焰，提高溫度(2)有紅色固體生成(3)1：12(4)稀硫酸(5)移開導(dǎo)管再熄滅酒精燈(6)ac【詳解】（1）金屬網(wǎng)罩的作用是為了使酒精燈集中火焰，并且提高火焰的溫度，故填：集中火焰，提高溫度；（2）黑色的氧化銅被木炭還原成銅單質(zhì)，同時生成二氧化碳，所以反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是：黑色的氧化銅變紅，澄清的石灰水變渾濁；反應(yīng)的方程式為：；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，碳與氧化銅的質(zhì)量比為1：12時，條件最佳，因為此時無黑色物質(zhì)，故填：1：12；（4）根據(jù)題干信息可知，氧化亞銅可以與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，硫酸銅溶液顯藍色，而銅不能與稀硫酸反應(yīng)，故檢驗氧化亞銅可以用稀硫酸，故填：稀硫酸；（5）實驗結(jié)束后，若先移走酒精燈，試管內(nèi)溫度下降，壓強變小，會在外界大氣壓的作用下澄清的石灰水會倒流入試管中炸裂試管，所以應(yīng)當(dāng)先將導(dǎo)管移出液面，再熄滅酒精燈，防止發(fā)生倒吸炸裂試管，故填：將導(dǎo)管移出液面；熄滅酒精燈；（6）a、剛開始加熱時試管內(nèi)氣體膨脹會逸出，b中有氣泡產(chǎn)生，并不能說明反應(yīng)開始，故該選項說法不正確