内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 碳单质的多样性
第1课时 碳的单质
碳单质的物理性质和用途
(宜昌中考改编)碳单质的性质与用途对应关系错误的是( D )
A.石墨导电性好可作电池电极
B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C.金刚石硬度大可制玻璃刀
D.石墨有滑腻感可用来制铅笔芯
“碳海绵”是世界上最轻、吸油力最强的固体材料,主要成分是石墨烯和碳纳米管(二者都是碳单质)。“碳海绵”由碳元素组成,具有疏松多孔的结构。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是( A )
A.是一种新型的碳单质
B.具有较强的吸附性
C.难溶于水
D.可处理海上泄漏的石油
碳单质的结构
(九江庐山区期中)如图为金刚石、石墨和C60的结构示意图,下列说法正确的是( C )
A.金刚石、石墨属于单质,C60属于化合物
B.它们都是由碳元素组成的,属于同一种物质
C.这三种物质中碳原子的排列方式不同
D.石墨在一定条件下转化为金刚石属于化学变化
碳纳米管是由从石墨中剥离出的单层石墨片层卷成的无缝、中空的管体,下列相关说法正确的是( B )
A.碳纳米管不能燃烧
B.碳纳米管具有导电性
C.碳纳米管是一种新型化合物
D.每1个碳原子连接6个碳原子
(鞍山中考)下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( D )
A.都是黑色固体 B.都有良好的导电性
C.硬度都很大 D.都由碳原子构成
碳单质在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)下列物质的用途中,利用了石墨能导电的是④(填序号,下同);利用了金刚石硬度大的是①③。
(2)炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合。因为活性炭有疏松多孔的结构,具有吸附能力,所以炭雕既可以净化室内空气,又可以美化居住环境。
碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
(1)C物质的名称为金刚石;木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似。
(2)C60属于单质(填“单质”或“化合物”),它是由分子(填“分子”或“原子”)构成的。
(3)B物质常用作电极,是因为它具有导电性。
(4)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。
(5)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到的现象是烧瓶中的红棕色消失,水倒吸入烧瓶,原因是木炭具有吸附性,吸附NO2气体,使瓶内压强减小。
第2课时 碳单质的化学性质
常温下碳单质的稳定性
请回答下列问题:
1题图
(1)如图为碳原子结构示意图,常温下碳的化学性质不活泼(填“活泼”或“不活泼”),其微观原因是碳原子的最外层电子数为4,不容易得到电子,也不容易失去电子。
(2)激光打印机是常见的办公用品,它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。利用墨粉打印的资料能长时间保存不褪色, 是因为常温下碳的化学性质稳定。
碳单质的可燃性
下列有关碳的化学性质的描述中,正确的是( D )
A.碳单质具有可燃性,燃烧时一定生成二氧化碳
B.碳充分燃烧时放热,不充分燃烧时吸热
C.木炭可以燃烧,金刚石不能燃烧
D.C60在氧气中充分燃烧的化学方程式为C60+60O2 60CO2
两份质量相等的木炭,一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与适量的氧气反应全部生成一氧化碳。则前者与后者消耗氧气的质量比为( C )
A.3∶4 B.3∶8 C.2∶1 D.1∶2
碳单质的还原性
如图是用木炭在高温条件下还原氧化铜的实验装置图,按要求回答下列问题。
(1)实验中在酒精灯上加装了金属网罩,作用是集中火焰,提高温度。
(2)加热一段时间后,被加热的试管中观察到的现象是黑色粉末逐渐变为红色,发生反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑。
(3)停止加热时,应先把导管移出装有澄清石灰水的试管,再熄灭酒精灯,原因是防止石灰水倒吸,使试管炸裂。
(南昌东湖区期中)为了长期保存重要文件,在签署文件时一般用( C )
A.纯蓝墨水笔 B.铅笔
C.碳素墨水笔 D.圆珠笔
单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅(SiO2 )转化为硅:SiO2 +2CSi+2CO↑,下列分析正确的是( C )
A.二氧化硅发生了氧化反应
B.碳发生了还原反应
C.碳表现还原性
D.该反应中没有化合价的变化
[传统文化]如图是《墨经》中记载的“立窑烧烟法”示意图。炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟(主要为炭黑)可用于制墨。请回答下列问题:
(1)水墨画能长时间保存,说明常温下碳的化学性质不活泼。
(2)炭黑产量与炉膛口的大小有关(填“有关”或“无关”)。
(3)请你写出炉膛中发生化学变化的化学方程式:C+O2CO2(或2C+O22CO或C+CO22CO)(写一个)。
化学是以实验为基础的科学,如图所示的实验都与碳有关,回答有关问题:
(1)图甲实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应缓慢(填“缓慢”或“快速”)地插入盛满氧气的集气瓶中。
(2)为了验证图甲中实验Ⅰ的生成物,接下来的操作及实验现象是向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
(3)图甲实验Ⅱ中,试管A内发生反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑。
(4)如图乙所示,先将a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体,然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭,塞紧胶塞,经过一段时间后,打开弹簧夹,观察到的现象是c试管中的颜色消失,水进入c试管,a试管内无明显变化。
如图是模拟工业炼铁的微型装置。酒精喷灯加热部分发生反应的化学方程式为3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;在上述反应中,氧化铁发生了还原(填“氧化”或“还原”)反应;装置中气球的作用是收集尾气,平衡装置内外压强。
化学实验深受同学们的喜爱,同学们在实验室完成木炭粉和氧化铜的实验时发现可能会产生一氧化碳有毒且容易爆炸,实验结束未及时撤出导管澄清石灰水会倒吸,存在安全隐患。于是他们对教材实验装置进行了如图改进:
(1)按如图组装好仪器,检查装置的气密性。加热前,要先从左端通入一段时间氮气后,再关闭旋塞。目的是排尽装置中的空气,防止混有空气爆炸。
(2)打开连接MCH陶瓷加热棒的直流电源充分加热,观察到长柄U形玻璃管中的现象为黑色固体变成红色。发生还原反应的物质有氧化铜。
(3)待冷却后打开旋塞,滴入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
(4)判断碳粉与氧化铜是否完全反应,最简单的方法是观察反应后剩余固体为红色且没有黑色粉末。
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