5.3.2 结构多样的碳单质-【帮课堂】2024-2025学年八年级化学全一册同步学与练（沪科版·上海五四学制2024）

主题3 物质的组成与结构 专题5 物质的微观构成 课题3 结构多样的碳单质（2） 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.结合碳单质的实例，认识物质结构决定性质。 2.通过实验探究，认识碳单质的重要化学性质。 3.基于结构多样的碳单质，体会研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。 二、碳有哪些重要的化学性质 用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，受日光照射或与空气、水接触，都不容易发生化学变化。但若改变条件，碳也可以燃烧或与某些氧化物反应。 1. 碳与氧气的反应 当氧气充足时，碳充分燃烧，生成二氧化碳，同时放出大量的热。反应的文字表达式为 当氧气不足时，碳燃烧不充分，生成一氧化碳，同时放出热量。反应的文字表达式为 一氧化碳是一种无色、无气味、难溶于水的气体。一氧化碳有毒，它很容易与血液中的血红蛋白结合，从而阻碍血红蛋白与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。所以，在室内使用可能产生一氧化碳的装置时，要保证有充分的通风措施，防止一氧化碳中毒。如果发生一氧化碳中毒，轻度的应立即呼吸大量新鲜空气，严重的应立即送医治疗。 2. 碳与某些氧化物的反应 【实验探究】木炭与氧化铜反应 （1）将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末放入研钵中充分研磨，观察研磨后的固体。 （2）取研磨后的固体平铺于硬质试管底部，按图 5.28 所示搭建装置。将导管通入澄清石灰水中，用酒精喷灯对固体加热，观察硬质试管和澄清石灰水中的现象。 （3）几分钟后，撤出导管，熄灭酒精喷灯，待装置冷却后，将试管中的固体倒在滤纸上，观察。 性质与现象 反应前 反应后 固体物质的颜色、光泽 固体黑色，无金属光泽 出现红色固体、有金属光泽 盛有澄清石灰水的试管中的现象 澄清、透明 产生白色沉淀 【证据推理】 实验结论：在高温条件下，木炭与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳。反应的文字表达式为 在高温条件下，碳还可以与其他化合物反应，如碳能使二氧化碳转变为一氧化碳。反应的文字表达式为 例 题 导 引 问题：不同碳单质在氧气中充分燃烧都能生成二氧化碳，C60 在足量氧气中燃烧前后，构成物质的微观粒子发生了哪些变化？C60与足量氧气(02)反应生成二氧化碳(CO2)。在化学反应中，分子发生变化，而原子不发生变化。所以，在该反应发生前后，构成物质的微观粒子减少的有 C60分子和氧分子，增加的是二氧化碳分子。 + 1．《茶经·五之煮》中记载“其火，用炭，次用劲薪”，意为：煮茶的燃料最好用木炭，其次是硬柴。木炭充分燃烧时的符号表达式为 。 【答案】 【解析】木炭充分燃烧生成二氧化碳，反应的符号表达式为，故填：； 2．宋慈在《洗冤集录》中写到：“中煤炭毒，土炕漏火气而臭秽者，人受熏蒸不觉自毙。”其主要含义为：密闭环境中氧气不足，木炭不充分燃烧产生的气体会使人中毒。写出木炭不完全燃烧的符号表达式： 。 【答案】 【详解】木炭不充分燃烧生成一氧化碳，方程式为：； 3．过年贴春联是中华民族的传统习俗，书法家用墨书写对联，墨的主要成分是碳，对联能保存很长时间而不变色，因为 ； 【答案】在常温下，碳单质的化学性质不活泼 【详解】在常温下，碳单质的化学性质不活泼，因此用墨书写的对联能保存很长时间而不变色，故填：在常温下，碳单质的化学性质不活泼； 4．我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。 用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 性。 【答案】还原 【详解】用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，碳夺走了氧化铜中的氧，则该反应体现了木炭的还原性。 5．碳元素的变化与我们的生活密切相关。 (1)图1所示三种物质中碳原子的 (填“相对原子质量”或“排列方式”)不同，所以物理性质不同。 (2)一定条件下，图1中物质B转化为物质A属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)在实验室进行“木炭还原氧化铜”的实验，如图2所示的纵坐标y可以表示 (填序号)。 ①CO2的质量 ②固体质量 ③Cu元素质量 【答案】(1)排列方式 (2)化学 (3)② 【详解】（1）结构决定性质，图1所示三种物质中碳原子的排列方式不同，所以物理性质不同； （2）一定条件下，图1中物质B(石墨)转化为物质A(金刚石)，此过程有新物质生成，属于化学变化； （3）①木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，二氧化碳的质量逐渐增加，直至木炭与氧化铜完全反应不再变化，则图2所示的纵坐标y不可以表示的质量，不符合题意； ②木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳是气体会逸散到空气中，因此随着反应的进行，固体质量逐渐减小，直至木炭与氧化铜完全反应不再变化，则图2所示的纵坐标y可以表示固体质量，符合题意； ③木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则铜元素的质量在反应前后保持不变，则图2所示的纵坐标y不可以表示Cu元素质量，不符合题意。 故选：②。 6．如图为木炭还原氧化铜的实验装置， （1）大试管中观察到黑色粉末逐渐变为 ，小试管中澄清石灰水变 。写出大试管中发生反应的符号表达式 ； （2）该实验中酒精灯加网罩的作用是 ；实验结束时应先 （填“熄灭酒精灯”或“移出导管”）。 【答案】 红色 浑浊 集中火焰，提高温度 移出导管 【详解】（1）碳还原氧化铜实验中，碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此大试管中观察到黑色粉末逐渐变为红色，小试管中澄清石灰水变浑浊；木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式为； （2）该实验中酒精灯加网罩的作用是集中火焰，提高温度；实验结束时应先移出导管，然后熄灭酒精灯，防止水倒吸，使试管炸裂，故填：集中火焰，提高温度；移出导管。 ►问题一 碳的稳定性 【典例1-1】《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。画作用水墨打底，此画保存至今而不变色的原因是 A．炭黑具有很强的吸附能力 B．碳在常温下化学性质不活泼 C．部分炭黑转变成了更稳定的物质 D．碳单质不溶于水 【答案】B 【详解】在常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其它物质发生化学反应，故画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质不活泼； 故选B。 【典例1-2】书写档案文书时，最好使用 A．铅笔 B．碳素墨水笔 C．蓝黑墨水笔 D．圆珠笔 【答案】B 【详解】碳素墨水中含有碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，重要文件资料书写时最好使用碳素墨水笔。 故选B。 【解题必备】 【变式1-1】墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。 【答案】稳定 【详解】由于墨汁中的炭黑的主要成分碳在常温下化学性质稳定，所以水墨画能长时间保存。故填：稳定。 【变式1-2】（24-25九年级上·河南新乡·期末）文房四宝--笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展历史上发挥了重要作用。 (1)在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的 (填字母) 有相似之处。 a. 沉降           b. 过滤         c. 吸附          d. 蒸馏 (2)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是 。 (3)竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的 性。 【答案】(1)b (2)常温下，碳的化学性质稳定 (3)吸附 【详解】（1）过滤的过程是把固体和液体物质分开的一种分离方法；在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的过滤有相似之处，故选b； （2）墨的主要成分为碳，《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是常温下，碳的化学性质稳定，不易发生反应； （3）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭包，用于去除冰箱、衣柜汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的吸附性。 ►问题二 碳的可燃性 【典例2-1】关于碳的化学性质不正确的是(　　) A．温度越高，碳的活动性越强 B．高温时碳能与二氧化碳反应 C．碳在氧气中充分燃烧是放热反应，而不充分燃烧时是吸热反应 D．碳在常温下能长时间保存不变质 【答案】C 【解析】A、常温下化学性质不活泼，但温度越高，碳的活动性越强，故选项说法正确。B、碳具有还原性，高温时碳能与二氧化碳反应，故选项说法正确。C、碳在氧气中充分燃烧是放热反应，不充分燃烧时也是放热反应，故选项说法错误。D、常温下化学性质不活泼，碳在常温下能长时间保存不变质，故选项说法正确。故选C。 【典例2-2】（24-25九年级上·山东济南·期中）金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的，下列关于这四种物质叙述正确的是 A．C60是一种化合物 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 【答案】B 【详解】A、C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，而不是化合物，故A错误； B、因为它们都是由碳元素组成的，根据碳的化学性质，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故B正确； C、这四种物质中碳原子的排列方式不同，这也是它们性质存在差异的原因，故C错误； D、石墨和金刚石是两种不同的物质，一定条件下，石墨转化成金刚石，有新物质生成，是化学变化，故D错误； 故选：B。 【解题必备】 【变式2-1】据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料—碳膜片，其厚度只有一根头发丝的二十万分之一，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中正确的是（ ） A．碳膜片和C60是同一种物质 B．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物与碳在氧气中完全燃烧的产物不同 C．碳膜片属于人工合成有机高分子材料 D．碳膜片属于单质 【答案】D 【详解】A、由于碳膜片与C60的分子构成不同，所以不是同一种物质，故错误； B、碳膜片是由碳元素组成的，在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，都是二氧化碳，故错误； C、由题目中可知碳膜片是由碳原子构成的，是由同种元素组成的纯净物，所以属于单质，碳膜片不属于有机化合物，故错误； D、由题目中可知碳膜片是由碳原子构成的，是由同种元素组成的纯净物，所以属于单质，故正确。 故选D。 【变式2-2】贴春联是春节的传统活动，书写春联常用到“笔、墨、纸、砚”。 (1)墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。 (2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 （填“完全”或“不完全”）燃烧。 (3)敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x]。石青中铜元素为+2价，x的值为 。 【答案】(1)稳定 (2)不完全 (3)2 【详解】（1）由于墨汁中的炭黑的主要成分碳在常温下化学性质稳定，所以水墨画能长时间保存。故填：稳定。 （2）由于松木不完全燃烧生成炭黑可用于制墨。所以“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧。。故填：不完全。 （3）石青中铜元素为+2价，氧元素为－2价，氢元素为+1价，碳元素为+4价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，可求出：x=2。故填：2。 ►问题三 碳的还原性 【典例3-1】如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是 A．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑 B．给酒精灯加网罩的目的是集中火焰、提高温度 C．木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有氧化性 D．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 【答案】B 【解析】A、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，可观察都黑色固体变红色，该选项说法不正确； B、酒精灯火焰上加网罩，能集中火焰，提高温度，该选项说法正确； C、氧化铜中的氧被木炭夺走，体现了木炭的还原性，该选项说法不正确； D、为了防止澄清石灰水倒吸，实验结束时，先将导管移出澄清石灰水，再停止加热，该选项说法不正确。 故选B。 【解题必备】 （1）实验现象：①黑色固体变成红色固体； ②澄清的石灰水变浑浊。 （2）实验中的问题 ①反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。 ②在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。 ③配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：使氧化铜反应更充分。 ④实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 （3）碳还能还原其他物质，如 ①碳还原二氧化碳②碳还原氧化铁 【变式3-1】（24-25九年级上·山东济南·期中）金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的，下列关于这四种物质叙述正确的是 A．C60是一种化合物 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 【答案】B 【详解】A、C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，而不是化合物，故A错误； B、因为它们都是由碳元素组成的，根据碳的化学性质，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故B正确； C、这四种物质中碳原子的排列方式不同，这也是它们性质存在差异的原因，故C错误； D、石墨和金刚石是两种不同的物质，一定条件下，石墨转化成金刚石，有新物质生成，是化学变化，故D错误； 故选：B。 【变式3-2】下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是 A．木炭具有可燃性，可以用来取暖 B．焦炭可以用来冶炼金属，因为其具有还原性 C．金刚石硬度大，可制作铅笔芯 D．炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁 【答案】C 【详解】A、木炭具有可燃性，燃烧放热，可以用来取暖，对应关系正确，不符合题意； B、焦炭具有还原性，可以用来冶炼金属，对应关系正确，不符合题意；C、金刚石硬度大，可用于切割玻璃等，石墨质软，可制作铅笔芯，对应关系错误，符合题意； D、炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁，对应关系正确，不符合题意。 故选C。 ►问题四 一氧化碳 【典例4-1】（24-25九年级下·山东日照·开学考试）化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释错误的是 选项 现象或事实 解释 A 冬季用煤取暖，注意排气通风 血红蛋白与一氧化碳结合，会导致中毒 B 打开汽水瓶盖时，汽水会自动喷出来 气体的溶解度随压强的减小而减小 C 液氮遇热汽化 分子间隔变大 D 石墨用于制作电极 石墨质软 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、冬季用煤取暖，若通风不畅，煤不充分燃烧会产生有毒的一氧化碳，一氧化碳与血红蛋白结合会导致煤气中毒，因此要注意排气通风，选项解释正确； B、打开汽水瓶盖时，压强减小，汽水会自动喷出来，是因为气体在水中溶解度随压强的减小而减小，选项解释正确； C、液氮遇热汽化，是因为分子间的间隔变大，选项解释正确； D、石墨用于电极，是因为石墨具有导电性，选项解释错误； 故选D。 【解题必备】 【变式4-1】（24-25九年级上·山东德州·期末）学完化学后，下列对生活中物质或事实的认识不正确的是 A．空气中对人类有用的所有物质的总体积分数为 B．水是生命活动不可缺少的物质，应保持每天饮用适量的水 C．厨房燃气中常掺杂一种难闻气味的气体，目的是帮助人们及时发现燃气泄露 D．书写重要的档案资料应使用碳素笔，是因为常温下，碳的化学性质不活泼 【答案】A 【详解】A、空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，空气中有很多物质，空气是一种宝贵的自然资源，空气中的各个成分都对人类有用，例如氧气可以供给呼吸，氮气可用于制作氮肥等，故选项说法不正确； B、就人体的生理功能而言，人体内发生的一切化学反应都是在介质水中进行的，水是生命活动不可缺少的物质，应保持每天饮用适量的水，故选项说法正确； C、燃气是无色、无味的气体，一旦泄漏，人很难觉察，极易引起爆炸事故，厨房燃气中常掺杂一种难闻气味的气体，目的是帮助人们及时发现燃气泄露，避免爆炸的发生，故选项说法正确； D、书写重要的档案资料应使用碳素笔，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，不易发生化学反应，故选项说法正确； 故选A。 【变式4-2】（24-25九年级上·吉林·期末）下列物质的用途和性质对应不正确的是 A．石墨为灰黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯 B．氦气密度小于空气，可用于填充探空气球 C．氮气难溶于水，可用作保护气 D．一氧化碳有可燃性，可用作燃料 【答案】C 【详解】A、石墨为灰黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯，选项正确； B、氦气密度小于空气，可用于填充探空气球，选项正确； C、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，选项错误； D、一氧化碳有可燃性，可用作燃料，选项正确； 故选C。 1．（24-25九年级上·河北张家口·期末）如图所示的元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》现藏于北京故宫博物院，保存了这么长时间也没变色，是因为墨汁中的炭黑具有的性质是 A．可燃性 B．还原性 C．很强的吸附能力 D．常温下化学性质不活泼 【答案】D 【详解】墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》保存了这么长时间也没变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，故选D。 2．下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是 A．木炭具有可燃性，可以用来取暖 B．焦炭可以用来冶炼金属，因为其具有还原性 C．金刚石硬度大，可制作铅笔芯 D．炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁 【答案】C 【详解】A、木炭具有可燃性，燃烧放热，可以用来取暖，对应关系正确，不符合题意； B、焦炭具有还原性，可以用来冶炼金属，对应关系正确，不符合题意；C、金刚石硬度大，可用于切割玻璃等，石墨质软，可制作铅笔芯，对应关系错误，符合题意； D、炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁，对应关系正确，不符合题意。 故选C。 3．（24-25九年级上·安徽铜陵·期末）近日，同济大学科研团队首次精准合成两种全新的碳分子材料——芳香性环型碳和（如图所示），下列关于和的描述中正确的是 A．是两种新型的化合物 B．其结构与金刚石均不同 C．在氧气中燃烧时都生成二氧化碳 D．碳原子是决定其化学性质的最小微粒 【答案】B 【详解】A、C10和C14都是只含碳元素一种元素的纯净物，都是碳的单质，故A错误； B、C10和C14是环状结构，金刚石是立体网状结构，其结构与金刚石均不同，故B正确； C、C10和C14是碳的单质，它们的化学性质相似，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故C错误； D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子。对于C10和C14来说，它们的化学性质是由C10分子和C14分子分别保持的，而不是由单个的碳原子保持的，故D错误。 故选B。 4．下列有关实验现象的描述，正确的是 A．碳与氧化铜反应，红色固体变成黑色 B．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 C．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 D．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 【答案】D 【详解】A、碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，观察到黑色固体变成红色，说法错误，不符合题意； B、红磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，产生大量白烟，说法错误，不符合题意； C、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，生成氧化镁是实验结论，不是实验现象，说法错误，不符合题意； D、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确，符合题意。 故选：D。 5．鉴别、除杂是重要的实验技能。除去下列物质中的少量杂质，方法不正确的是 选项 物质 杂质 除去杂质的方法 A 氧化铜 木炭粉末 隔绝空气，高温 B N2 O2 通过灼热的铜网 C CaCO3 CaCl2 溶解、过滤 D CO CO2 通过炽热的炭层 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、隔绝空气，木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，既除去了杂质木炭，也除去了原物质氧化铜，不符合除杂原则，方法不正确，符合题意； B、通过灼热的铜网，氧气与铜反应生成氧化铜，氮气与铜不反应，能除去杂质氧气且不会引入新杂质，符合除杂原则，方法正确，不符合题意； C、碳酸钙难溶于水，氯化钙易溶于水，通过溶解、过滤能除去杂质氯化钙，且不会引入新杂质，符合除杂原则，方法正确，不符合题意； D、通过炽热的炭层，木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，能除去杂质二氧化碳且不会引入新杂质，符合除杂原则，方法正确，不符合题意。 故选：A。 6．科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法错误的是 A. 碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质 B. 碳纳米泡沫是一种单质 C. 碳纳米泡沫不具有可燃性 D. 碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜 【答案】C 【详解】A、科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种的物质。A正确； B、碳纳米泡沫由碳原子构成，是一种单质。B正确； C、碳单质具有可燃性，碳纳米泡沫在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳。C错误； D、碳单质具有还原性，碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜。D正确。 综上所述：选择C 7．研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管制造的，其导热效率约为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是 A．“超级黑”说明碳单质都呈黑色 B．“超级黑”的结构和性质与金刚石相似 C．“超级黑”是一种新型化合物 D．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 【答案】D 【详解】A、金刚石是碳元素组成的碳单质，但它是无色透明的，说法错误，不符合题意； B、纯净的金刚石是无色、不导电、不导热的物质；而“超级黑”是黑色、能导热的物质，则“超级黑”的结构和性质与金刚石不相似，说法错误，不符合题意； C、“超级黑”是由碳元素组成的纯净物，属于单质，说法错误，不符合题意； D、“超级黑”是碳单质，在一定条件下能够燃烧，说法正确，符合题意。 故选：D。 8．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅0.16mg•cm-3，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管等。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是 A．“碳海绵”能浮在水面上 B．“碳海绵”是一种新型的化合物 C．“碳海绵”不易导电 D．“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 【答案】B 【详解】A、水的密度为1g•cm-3，“碳海绵”密度仅0.16mg•cm-3，比水小，因此“碳海绵”能浮在水面上，A选项正确； B、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管等，含有多种物质，属于混合物，B选项错误； C、“碳海绵”是一种良好的绝缘材料，不易导电，C选项正确； D、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管等，含有碳元素，燃烧会产生二氧化碳，D选项正确。 故选：B。 9．实验小组的同学按照如图所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，下列说法中正确的是 A．实验中可以观察到试管a中红色粉末变黑 B．酒精灯加网罩的作用：集中火焰、提高温度 C．试管实验结束时先熄灭酒精灯，再撤出导管 D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察 【答案】B 【详解】A、氧化铜为黑色，铜是红色，氧化铜被还原为铜，试管a中应该是黑色固体变红，说法错误； B、在木炭还原氧化铜的实验中，酒精灯加网罩的作用是集中火焰、提高温度，说法正确； C、实验结束时应先将导管从澄清石灰水中拿出，再熄灭酒精灯，防止水倒流使试管炸裂，说法错误； D、反应结束后立即把试管a中的物质倒出来，其中的铜可能在较高温度下与空气中的氧气发生反应生成氧化铜，所以反应结束后不能立即把a中的物质倒出来观察现象，说法错误。 故选B。 10．请根据材料回答下列问题： 碳单质家族 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，使用中要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。 请根据上述材料回答下列问题： (1)在一定条件下，石墨可转变为金刚石。这一变化是 变化。 (2)写出的一种物理性质 ，推测的一种化学性质 （用符号表达式表示）。 (3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 (4)石墨烯的优良性能决定它的用途是 （写出一条）。 【答案】(1)化学 (2) 常温下是紫红色晶体，具有金属光泽 (3)管状 (4)可用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面 【详解】（1）在一定条件下，石墨可转变为金刚石，该过程中有新物质生成，属于化学变化； （2）由题干信息可知，C60的物理性质是：常温下是紫红色晶体，具有金属光泽； 由题干信息可知，在使用中要远离火源，说明具有可燃性，即在氧气中燃烧会生成二氧化碳，符号表达式为； （3）由题干信息可知，碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是管状结构； （4）由题干信息可知，石墨烯的优良性能决定它的用途是：可用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面。 11．木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。 (1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到______（填序号）。 A．试管中红棕色消失 B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管 C．试管中红棕色消失 D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管 (3)实验2中，木炭发生 （填“氧化反应”或“还原反应”）。其中金属网罩的作用是 。 【答案】(1)混合物 (2)CD (3) 氧化反应 使酒精灯火焰集中，提高加热温度 【详解】（1）木炭和氧气燃烧反应生成二氧化碳，反应的符号表达式为：，木炭和氧气的质量比约为1：2，说明木炭不完全燃烧，可能生成一氧化碳，生成的气体为混合物； （2）活性炭具有吸附性，NO2气体被活性炭吸附，所以n瓶气体变为无色；由于n瓶中的压强小于外界大气压强，打开弹簧夹，水进入n中，n中的液面上升，而石墨没有吸附性，所以m中无变化，故选：CD； （3）木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中木炭得到氧，生成二氧化碳，发生了氧化反应，其中金属网罩的作用是使酒精灯火焰集中，提高加热温度。 12．（24-25九年级上·广东汕尾·期末）二维材料是一类新兴材料（如图），我国科研人员在二维过渡材料碲化物及二维材料石墨烯的制备方向取得新进展。石墨烯因其奇特的超导、导电、磁性、催化活性等物理和化学性质，在催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力。     (1)二维材料石墨烯是一种 （填“单质”或“化合物”）。 (2)二维材料石墨烯与金刚石均由碳元素组成，但它们导电性差异很大，其原因是 。 (3)古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳在常温下 。单质碳还具有还原性，在高温条件下能还原氧化铜，其符号表达式为 。 【答案】(1)单质 (2)碳原子的排列方式不同 (3) 化学性质不活泼 【详解】（1）石墨烯是由同种元素组成的纯净物，属于单质。故填：单质。 （2）物质的结构决定物质的性质，石墨烯与金刚石均由碳元素组成，但它们导电性差异很大，其原因是碳原子的排列方式不同。故填：碳原子的排列方式不同。 （3）古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳在常温下化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应；碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的符号表达式为：。故填：化学性质不活泼；。 1．闽西籍科学家谢素原通过化学技术得到C50、C66、C68等新型富勒烯。下列关于C50、C66、C68说法错误的是 A．化合价都相同 B．相对分子质量都相同 C．都是由碳元素组成的单质 D．完全燃烧时都生成二氧化碳 【答案】B 【详解】A、单质中元素化合价为0，C50、C66、C68均属于碳单质，碳元素的化合价相同，均为0价，故选项说法正确； B、C50、C66、C68分子中所含碳原子的个数不同，则相对分子质量不相等，故选项说法不正确； C、C50、C66、C68均是由碳元素组成的纯净物，均属于单质，故选项说法正确； D、碳单质具有可燃性，完全燃烧时都只生成二氧化碳，故选项说法正确。 故选B。 2．（24-25九年级上·北京·期末）石墨烯是最薄、传导电子速度最快的材料，关于石墨烯的说法错误的是 A．完全燃烧的产物为CO2 B．常温下化学性质稳定 C．具有导电性 D．碳元素的化合价为+4 【答案】D 【详解】A、石墨烯是碳的单质，完全燃烧产生二氧化碳，故A不符合题意； B、石墨烯是碳的单质，常温下化学性质稳定，故B不符合题意； C、石墨烯具有导电性，故C不符合题意； D、单质中元素化合价为0，石墨烯中碳元素的化合价为0，故D符合题意。 故选D。 3．吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是 A．其结构疏松多孔，可使红墨水褪色 B．把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味 C．将其放入水中，可以杀菌消毒 D．将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体 【答案】C 【详解】A、竹炭与活性炭类似，结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素，可使红墨水褪色。故选项说法正确，不符合题意； B、竹炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附异味，可以吸附冰箱异味。故选项说法正确，不符合题意； C、竹炭是碳单质，具有吸附性，不具有杀菌消毒的功能。故选项说法不正确，符合题意； D、竹炭是碳单质，完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确，不符合题意。 故选C。 4．家用煤气的主要成分为一氧化碳。下列关于CO说法中正确的是 A．CO有毒，因此进入CO泄漏的房间前，应做“灯火实验” B．CO可燃，燃烧时产生黄色火焰并放出热量 C．CO能与某些氧化物在一定条件下反应，可用于冶金工业 D．冬天用煤火取暖时，在室内放一盆水可防止中毒 【答案】C 【详解】A、一氧化碳具有可燃性，泄漏后与空气混合，遇明火容易发生爆炸，故选项错误； B、CO可燃，燃烧时产生蓝色火焰并放出热量，故选项错误； C、CO能与某些金属氧化物在一定条件下反应，生成相应的金属单质和二氧化碳，可用于冶金工业，故选项正确； D、一氧化碳难溶于水，冬天用煤火取暖时，在室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，故选项错误； 故选C。 5．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）下列实验设计或操作正确的是 A．加热时，先预热再集中加热 B．用托盘天平称取5.85g氯化钠 C．用蜡烛代替红磷测定空气中氧气含量 D．用灼热的碳层除去N2中的O2 【答案】A 【详解】A、加热时，先预热再集中加热，防止发生炸裂，故A正确； B、托盘天平的精度为0.1g，用托盘天平不能称取5.85g氯化钠，故B错误； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，不能用蜡烛代替红磷测定空气中氧气含量，故C错误； D、碳与氧气反应生成二氧化碳，用灼热的碳层不能除去N2中的O2，会产生杂质气体，故D错误。 故选A。 6．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）我国化学团队世界首次合成、，有望发展成为新型半导体材料，并在分子电子器件中有着广阔的应用前景。下列说法错误的是 A．、是有别于的新物质 B．、都是由分子构成的 C．具有可燃性，而不具有可燃性 D．利用化学合成的新材料，能够提高人类的生活质量 【答案】C 【详解】A. 、、是由不同种分子构成的，所以、是有别于的新物质，此选项正确； B. 、都是由分子构成的，此选项正确； D. 、都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，都具有可燃性，此选项错误； D. 利用化学合成的新材料，能够提高人类的生活质量，此选项正确； 故选C。 7．（24-25九年级上·四川眉山·期中）按如图进行实验，下列分析或结论正确的 A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B．实验结束应立即倒出粉末 C．木炭具有还原性，发生氧化反应 D．该反应中没有元素化合价的改变 【答案】C 【详解】A、导管口刚有气泡冒出，是因为试管中的空气受热膨胀逸出，不能说明反应开始，故选项说法错误； B、实验结束不能立即倒出粉末，以防止较高温度下铜被空气中的氧气氧化，故选项说法错误； C、木炭具有还原性，能使氧化铜还原为铜，发生氧化反应，故选项说法正确； D、木炭和氧化铜高温洗反应生成铜和二氧化碳，该反应有单质参与和生成，单质中元素的化合价为0，则该反应中一定有元素化合价的改变，故选项说法错误； 故选：C。 8．（24-25九年级上·广东深圳·期末）木炭与反应产生的气体除，还可能有。用图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与的质量比不同，其他条件相同)，测得产生的体积分数随时间变化 如图2.下列说法错误的是 A．实验前排尽装置内的空气，以免影响实验结果 B．实验中观察到试管内的黑色粉末逐渐变为红色 C．气体产物中有的原因可能是 D．其他条件相同，木炭与的质量比越大，生成的越少 【答案】D 【详解】A、反应有气体产生，实验前必须检查装置气密性，故正确； B、木炭还原氧化铜反应产生铜和二氧化碳，现象为黑色粉末逐渐变红，故正确； C、木炭具有还原性，可能也还原了二氧化碳产生了一氧化碳，故正确； D、由图2可知，木炭与的质量比越大，生成的越多，故错误。 故选D。 9．（24-25九年级上·山东德州·期末）按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析不正确的是 A．实验前通入氮气的目的是排净装置内的空气，防止干扰实验 B．点时，澄清石灰水内导管口处有气泡冒出，说明反应开始发生 C．点对应的固体物质应有3种 D．的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 【答案】B 【详解】A、木炭会与空气中氧气反应，故实验前通入氮气的目的是排净装置内的空气，防止干扰实验，A正确； B、M 点时，澄清石灰水内导管口处有气泡冒出，但①中固体的质量没有发生变化，说明反应未开始发生，B错误； C、N 点反应还未结束，此时对应的固体物质应有木炭、铜和氧化铜3种，C正确； D、M→P 的过程中，根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成气体的质量，D正确。 故选B。 10．（24-25九年级上·黑龙江·单元测试）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐 ，黑色粉末中出现 。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 【答案】(1)使火焰集中并提高温度 (2)开始排出的是试管内的空气 (3) 变浑浊 红色物质 还原 (4)防止灼热的铜被氧化 【详解】（1）酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度。 （2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是试管中的空气受热膨胀，排出试管。 （3）继续加热，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以观察到石灰水逐渐变浑浊；铜是红色固体，氧化铜为黑色固体，氧化酮反应生成铜，所以黑色粉末中出现红色物质；碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式为。这个实验说明木炭具有还原性。 （4）停止加热时，被还原的铜温度很高，如果与氧气接触，铜会与氧气反应，所以停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是防止灼热的铜被氧化。 11．（24-25九年级上·辽宁·单元测试）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 【答案】(1)使火焰集中并提高温度 (2)开始排出的是试管内的空气 (3) 还原 (4)防止灼热的铜被氧化 【详解】（1）该实验是在较高的温度下进行，酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度； （2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是开始排出的是试管内的空气； （3）试管①中发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式：；这个实验过程中碳得到氧元素，说明木炭具有还原性； （4）弹簧夹夹紧橡皮管是为了防止空气进入试管与热的铜反应再生成氧化铜，即防止灼热的铜被氧化。 12．为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验。将干燥的二氧化碳通入下图所示装置，一段时间后，点燃A处酒精喷灯和C、D处酒精灯。 (1)A处玻璃管中发生反应的符号表达式是 ； (2)C处玻璃管中的现象是 。 (3)D处尾气处理的目的是 。 (4)实验过程中，体现了一氧化碳具有的化学性质是 。 【答案】(1) (2)黑色粉末变红色 (3)防止污染空气 (4)还原性、可燃性 【详解】（1）A处玻璃管内，二氧化碳与碳高温时反应生成一氧化碳，符号表达式为：； （2）C处玻璃管内，一氧化碳与氧化铜加热时反应生成二氧化碳和铜，故现象是黑色粉末变红色； （3）一氧化碳有毒，属于空气污染物，且其具有可燃性，故D处酒精灯可以去除一氧化碳，防止其污染空气； （4）一氧化碳在C处还原氧化铜，体现其还原性，在D处被点燃，体现其可燃性。 13．（24-25九年级上·安徽六安·期末）某化学兴趣小组用木炭进行了相关探究。 【探究一】木炭的还原性 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。 查阅资料：氧化铜()为黑色固体。 进行实验：实验1：取质量比的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，用甲、乙两种装置进行实验。 装置 现象 甲：黑色粉末中含有少量红色固体 乙：红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质 实验2：取一定量的混合物，用乙装置进行实验。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 2-1 1：9 红色固体有金属光泽 混有少量黑色物质 2-2 1：10 混有很少量黑色物质 2-3 1：11 混有极少量黑色物质 2-4 1：12 无黑色物质 2-5 1：13 混有较多黑色物质 解释与结论 (1)实验前，小组同学将木炭研磨成粉末的目的是 。写出C和反应的符号表达式： 。 (2)实验1的目的是 。 (3)他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入己干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， (填“能”或“不能”)确定氧化铜和木炭粉已经开始反应。 (4)实验2的结论是 。实验2没有进行质量比为的实验，理由是 。 【答案】(1) 增加反应物的接触面积，加快反应速率 (2)探究氧化铜与木炭粉的受热面积对其反应的影响 (3)不能 (4) 木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭粉与氧化铜反应的最佳比为 木炭与氧化铜质量比为时，氧化铜过量。 【详解】（1）将木炭研磨成粉末，能增加反应物的接触面积，加快反应速率； 碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式为：。 （2）实验1中，两个装置中的固体的受热面积不同，则实验目的为：探究氧化铜与木炭粉的受热面积对其反应的影响。 （3）由于碳和空气中的氧气反应生成二氧化碳，则澄清的石灰水刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和木炭粉已经开始反应。 （4）由实验可知当碳和氧化铜质量比为1：12时，无黑色物质，则说明此时恰好完全反应，则木炭粉与氧化铜反应的最佳比为 1:12； 当碳和氧化铜质量比为1：13时，有较多黑色物质，说明此时氧化铜已过量，则无需进行质量比为1：14的实验。 14．（24-25九年级上·广东惠州·期末）《天工开物》中记载，松木在密封严实的窑中燃烧得松烟，松烟可用于制墨，窑中还能得到木炭(如图1)，木炭与孔雀石【主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3】在炭火炉中煅烧可得到铜(如图2)。 根据图文回答问题。 (1)松木属于 (填“化石”或“生物质”)能源，它需在“密封严实”的窑中燃烧才能得到较多的松烟，其原因是 。 (2)墨的主要成分是 (填化学式)，它用于写字作画长时间不变色的原因是 。 (3)A与木炭反应生成铜的符号表达式是 。 (4)孔雀石煅烧时发生反应的基本反应类型是 。 【答案】(1) 生物质 在氧气不足的条件下，松木不充分燃烧才能生成更多的松烟（合理即可） (2) C 碳在常温下化学性质稳定 (3) (4)分解反应 【详解】（1）化石能源包括煤、石油、天然气，生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量，则松木属于生物质能源；氧气含量不足，松木不充分燃烧，生成较多烟，它需在“密封严实”的窑中燃烧才能得到较多的松烟，其原因是在氧气不足的条件下，松木不充分燃烧才能生成更多的松烟； （2）墨是由碳元素组成的单质，主要成分是碳，化学式为C，它用于写字作画长时间不变色的原因是碳在常温下化学性质稳定； （3）孔雀石煅烧生成氧化铜，A为氧化铜，木炭和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，则A与木炭反应生成铜的符号表达式是：； （4）孔雀石煅烧时分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应符合一变多，则该反应的基本反应类型是分解反应。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题3 物质的组成与结构 专题5 物质的微观构成 课题3 结构多样的碳单质（2） 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.结合碳单质的实例，认识物质结构决定性质。 2.通过实验探究，认识碳单质的重要化学性质。 3.基于结构多样的碳单质，体会研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。 二、碳有哪些重要的化学性质 用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，受日光照射或与空气、水接触，都不容易发生化学变化。但若改变条件，碳也可以燃烧或与某些氧化物反应。 1. 碳与氧气的反应 当氧气充足时，碳充分燃烧，生成二氧化碳，同时放出大量的热。反应的文字表达式为 当氧气不足时，碳燃烧不充分，生成一氧化碳，同时放出热量。反应的文字表达式为 一氧化碳是一种无色、无气味、难溶于水的气体。一氧化碳有毒，它很容易与血液中的血红蛋白结合，从而阻碍血红蛋白与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。所以，在室内使用可能产生一氧化碳的装置时，要保证有充分的通风措施，防止一氧化碳中毒。如果发生一氧化碳中毒，轻度的应立即呼吸大量新鲜空气，严重的应立即送医治疗。 2. 碳与某些氧化物的反应 【实验探究】木炭与氧化铜反应 （1）将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末放入研钵中充分研磨，观察研磨后的固体。 （2）取研磨后的固体平铺于硬质试管底部，按图 5.28 所示搭建装置。将导管通入澄清石灰水中，用酒精喷灯对固体加热，观察硬质试管和澄清石灰水中的现象。 （3）几分钟后，撤出导管，熄灭酒精喷灯，待装置冷却后，将试管中的固体倒在滤纸上，观察。 性质与现象 反应前 反应后 固体物质的颜色、光泽 固体黑色，无金属光泽 出现红色固体、有金属光泽 盛有澄清石灰水的试管中的现象 澄清、透明 产生白色沉淀 【证据推理】 实验结论：在高温条件下，木炭与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳。反应的文字表达式为 在高温条件下，碳还可以与其他化合物反应，如碳能使二氧化碳转变为一氧化碳。反应的文字表达式为 例 题 导 引 问题：不同碳单质在氧气中充分燃烧都能生成二氧化碳，C60 在足量氧气中燃烧前后，构成物质的微观粒子发生了哪些变化？C60与足量氧气(02)反应生成二氧化碳(CO2)。在化学反应中，分子发生变化，而原子不发生变化。所以，在该反应发生前后，构成物质的微观粒子减少的有 C60分子和氧分子，增加的是二氧化碳分子。 + 1．《茶经·五之煮》中记载“其火，用炭，次用劲薪”，意为：煮茶的燃料最好用木炭，其次是硬柴。木炭充分燃烧时的符号表达式为 。 2．宋慈在《洗冤集录》中写到：“中煤炭毒，土炕漏火气而臭秽者，人受熏蒸不觉自毙。”其主要含义为：密闭环境中氧气不足，木炭不充分燃烧产生的气体会使人中毒。写出木炭不完全燃烧的符号表达式： 。 3．过年贴春联是中华民族的传统习俗，书法家用墨书写对联，墨的主要成分是碳，对联能保存很长时间而不变色，因为 ； 4．我国冶铜文明源远流长，凝聚了劳动人民的智慧。 用孔雀石冶铜过程中存在木炭将CuO转化为Cu的反应，该反应体现了木炭的 性。 5．碳元素的变化与我们的生活密切相关。 (1)图1所示三种物质中碳原子的 (填“相对原子质量”或“排列方式”)不同，所以物理性质不同。 (2)一定条件下，图1中物质B转化为物质A属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)在实验室进行“木炭还原氧化铜”的实验，如图2所示的纵坐标y可以表示 (填序号)。 ①CO2的质量 ②固体质量 ③Cu元素质量 6．如图为木炭还原氧化铜的实验装置， （1）大试管中观察到黑色粉末逐渐变为 ，小试管中澄清石灰水变 。写出大试管中发生反应的符号表达式 ； （2）该实验中酒精灯加网罩的作用是 ；实验结束时应先 （填“熄灭酒精灯”或“移出导管”）。 ►问题一 碳的稳定性 【典例1-1】《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。画作用水墨打底，此画保存至今而不变色的原因是 A．炭黑具有很强的吸附能力 B．碳在常温下化学性质不活泼 C．部分炭黑转变成了更稳定的物质 D．碳单质不溶于水 【典例1-2】书写档案文书时，最好使用 A．铅笔 B．碳素墨水笔 C．蓝黑墨水笔 D．圆珠笔 【解题必备】 【变式1-1】墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。 【变式1-2】（24-25九年级上·河南新乡·期末）文房四宝--笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展历史上发挥了重要作用。 (1)在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的 (填字母) 有相似之处。 a. 沉降           b. 过滤         c. 吸附          d. 蒸馏 (2)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是 。 (3)竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的 性。 ►问题二 碳的可燃性 【典例2-1】关于碳的化学性质不正确的是(　　) A．温度越高，碳的活动性越强 B．高温时碳能与二氧化碳反应 C．碳在氧气中充分燃烧是放热反应，而不充分燃烧时是吸热反应 D．碳在常温下能长时间保存不变质 【典例2-2】（24-25九年级上·山东济南·期中）金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的，下列关于这四种物质叙述正确的是 A．C60是一种化合物 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 【解题必备】 【变式2-1】据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料—碳膜片，其厚度只有一根头发丝的二十万分之一，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中正确的是（ ） A．碳膜片和C60是同一种物质 B．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物与碳在氧气中完全燃烧的产物不同 C．碳膜片属于人工合成有机高分子材料 D．碳膜片属于单质 【变式2-2】贴春联是春节的传统活动，书写春联常用到“笔、墨、纸、砚”。 (1)墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。 (2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 （填“完全”或“不完全”）燃烧。 (3)敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x]。石青中铜元素为+2价，x的值为 。 ►问题三 碳的还原性 【典例3-1】如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是 A．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑 B．给酒精灯加网罩的目的是集中火焰、提高温度 C．木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有氧化性 D．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 【解题必备】 （1）实验现象：①黑色固体变成红色固体； ②澄清的石灰水变浑浊。 （2）实验中的问题 ①反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。 ②在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。 ③配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：使氧化铜反应更充分。 ④实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 （3）碳还能还原其他物质，如 ①碳还原二氧化碳②碳还原氧化铁 【变式3-1】（24-25九年级上·山东济南·期中）金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的，下列关于这四种物质叙述正确的是 A．C60是一种化合物 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 【变式3-2】下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是 A．木炭具有可燃性，可以用来取暖 B．焦炭可以用来冶炼金属，因为其具有还原性 C．金刚石硬度大，可制作铅笔芯 D．炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁 ►问题四 一氧化碳 【典例4-1】（24-25九年级下·山东日照·开学考试）化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释错误的是 选项 现象或事实 解释 A 冬季用煤取暖，注意排气通风 血红蛋白与一氧化碳结合，会导致中毒 B 打开汽水瓶盖时，汽水会自动喷出来 气体的溶解度随压强的减小而减小 C 液氮遇热汽化 分子间隔变大 D 石墨用于制作电极 石墨质软 A．A B．B C．C D．D 【解题必备】 【变式4-1】（24-25九年级上·山东德州·期末）学完化学后，下列对生活中物质或事实的认识不正确的是 A．空气中对人类有用的所有物质的总体积分数为 B．水是生命活动不可缺少的物质，应保持每天饮用适量的水 C．厨房燃气中常掺杂一种难闻气味的气体，目的是帮助人们及时发现燃气泄露 D．书写重要的档案资料应使用碳素笔，是因为常温下，碳的化学性质不活泼 【变式4-2】（24-25九年级上·吉林·期末）下列物质的用途和性质对应不正确的是 A．石墨为灰黑色质软的固体，可用于生产铅笔芯 B．氦气密度小于空气，可用于填充探空气球 C．氮气难溶于水，可用作保护气 D．一氧化碳有可燃性，可用作燃料 1．（24-25九年级上·河北张家口·期末）如图所示的元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》现藏于北京故宫博物院，保存了这么长时间也没变色，是因为墨汁中的炭黑具有的性质是 A．可燃性 B．还原性 C．很强的吸附能力 D．常温下化学性质不活泼 2．下列碳单质的性质与用途对应关系错误的是 A．木炭具有可燃性，可以用来取暖 B．焦炭可以用来冶炼金属，因为其具有还原性 C．金刚石硬度大，可制作铅笔芯 D．炭黑常温下化学性质稳定，可制墨汁 3．（24-25九年级上·安徽铜陵·期末）近日，同济大学科研团队首次精准合成两种全新的碳分子材料——芳香性环型碳和（如图所示），下列关于和的描述中正确的是 A．是两种新型的化合物 B．其结构与金刚石均不同 C．在氧气中燃烧时都生成二氧化碳 D．碳原子是决定其化学性质的最小微粒 4．下列有关实验现象的描述，正确的是 A．碳与氧化铜反应，红色固体变成黑色 B．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾 C．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁 D．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 5．鉴别、除杂是重要的实验技能。除去下列物质中的少量杂质，方法不正确的是 选项 物质 杂质 除去杂质的方法 A 氧化铜 木炭粉末 隔绝空气，高温 B N2 O2 通过灼热的铜网 C CaCO3 CaCl2 溶解、过滤 D CO CO2 通过炽热的炭层 A．A B．B C．C D．D 6．科学家在制备碳纳米管时得到了一种由碳原子构成的副产品，该副产品外观类似泡沫、质地轻盈，被称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法错误的是 A. 碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质 B. 碳纳米泡沫是一种单质 C. 碳纳米泡沫不具有可燃性 D. 碳纳米泡沫在一定条件下可以还原氧化铜 7．研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管制造的，其导热效率约为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是 A．“超级黑”说明碳单质都呈黑色 B．“超级黑”的结构和性质与金刚石相似 C．“超级黑”是一种新型化合物 D．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 8．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅0.16mg•cm-3，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管等。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是 A．“碳海绵”能浮在水面上 B．“碳海绵”是一种新型的化合物 C．“碳海绵”不易导电 D．“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 9．实验小组的同学按照如图所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，下列说法中正确的是 A．实验中可以观察到试管a中红色粉末变黑 B．酒精灯加网罩的作用：集中火焰、提高温度 C．试管实验结束时先熄灭酒精灯，再撤出导管 D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察 10．请根据材料回答下列问题： 碳单质家族 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，使用中要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。 请根据上述材料回答下列问题： (1)在一定条件下，石墨可转变为金刚石。这一变化是 变化。 (2)写出的一种物理性质 ，推测的一种化学性质 （用符号表达式表示）。 (3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 (4)石墨烯的优良性能决定它的用途是 （写出一条）。 11．木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。 (1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到______（填序号）。 A．试管中红棕色消失 B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管 C．试管中红棕色消失 D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管 (3)实验2中，木炭发生 （填“氧化反应”或“还原反应”）。其中金属网罩的作用是 。 12．（24-25九年级上·广东汕尾·期末）二维材料是一类新兴材料（如图），我国科研人员在二维过渡材料碲化物及二维材料石墨烯的制备方向取得新进展。石墨烯因其奇特的超导、导电、磁性、催化活性等物理和化学性质，在催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力。     (1)二维材料石墨烯是一种 （填“单质”或“化合物”）。 (2)二维材料石墨烯与金刚石均由碳元素组成，但它们导电性差异很大，其原因是 。 (3)古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳在常温下 。单质碳还具有还原性，在高温条件下能还原氧化铜，其符号表达式为 。 1．闽西籍科学家谢素原通过化学技术得到C50、C66、C68等新型富勒烯。下列关于C50、C66、C68说法错误的是 A．化合价都相同 B．相对分子质量都相同 C．都是由碳元素组成的单质 D．完全燃烧时都生成二氧化碳 2．（24-25九年级上·北京·期末）石墨烯是最薄、传导电子速度最快的材料，关于石墨烯的说法错误的是 A．完全燃烧的产物为CO2 B．常温下化学性质稳定 C．具有导电性 D．碳元素的化合价为+4 3．吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是 A．其结构疏松多孔，可使红墨水褪色 B．把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味 C．将其放入水中，可以杀菌消毒 D．将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体 4．家用煤气的主要成分为一氧化碳。下列关于CO说法中正确的是 A．CO有毒，因此进入CO泄漏的房间前，应做“灯火实验” B．CO可燃，燃烧时产生黄色火焰并放出热量 C．CO能与某些氧化物在一定条件下反应，可用于冶金工业 D．冬天用煤火取暖时，在室内放一盆水可防止中毒 5．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）下列实验设计或操作正确的是 A．加热时，先预热再集中加热 B．用托盘天平称取5.85g氯化钠 C．用蜡烛代替红磷测定空气中氧气含量 D．用灼热的碳层除去N2中的O2 6．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）我国化学团队世界首次合成、，有望发展成为新型半导体材料，并在分子电子器件中有着广阔的应用前景。下列说法错误的是 A．、是有别于的新物质 B．、都是由分子构成的 C．具有可燃性，而不具有可燃性 D．利用化学合成的新材料，能够提高人类的生活质量 7．（24-25九年级上·四川眉山·期中）按如图进行实验，下列分析或结论正确的 A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B．实验结束应立即倒出粉末 C．木炭具有还原性，发生氧化反应 D．该反应中没有元素化合价的改变 8．（24-25九年级上·广东深圳·期末）木炭与反应产生的气体除，还可能有。用图1装置进行三组实验(每组实验中木炭与的质量比不同，其他条件相同)，测得产生的体积分数随时间变化 如图2.下列说法错误的是 A．实验前排尽装置内的空气，以免影响实验结果 B．实验中观察到试管内的黑色粉末逐渐变为红色 C．气体产物中有的原因可能是 D．其他条件相同，木炭与的质量比越大，生成的越少 9．（24-25九年级上·山东德州·期末）按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通一段时间氮气，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析不正确的是 A．实验前通入氮气的目的是排净装置内的空气，防止干扰实验 B．点时，澄清石灰水内导管口处有气泡冒出，说明反应开始发生 C．点对应的固体物质应有3种 D．的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 10．（24-25九年级上·黑龙江·单元测试）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐 ，黑色粉末中出现 。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 11．（24-25九年级上·辽宁·单元测试）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是 。 (2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。 (3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。 (4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。 12．为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验。将干燥的二氧化碳通入下图所示装置，一段时间后，点燃A处酒精喷灯和C、D处酒精灯。 (1)A处玻璃管中发生反应的符号表达式是 ； (2)C处玻璃管中的现象是 。 (3)D处尾气处理的目的是 。 (4)实验过程中，体现了一氧化碳具有的化学性质是 。 13．（24-25九年级上·安徽六安·期末）某化学兴趣小组用木炭进行了相关探究。 【探究一】木炭的还原性 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。 查阅资料：氧化铜()为黑色固体。 进行实验：实验1：取质量比的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，用甲、乙两种装置进行实验。 装置 现象 甲：黑色粉末中含有少量红色固体 乙：红色固体有金属光泽，混有极少量黑色物质 实验2：取一定量的混合物，用乙装置进行实验。 序号 木炭粉与氧化铜的质量比 反应后物质的颜色、状态 2-1 1：9 红色固体有金属光泽 混有少量黑色物质 2-2 1：10 混有很少量黑色物质 2-3 1：11 混有极少量黑色物质 2-4 1：12 无黑色物质 2-5 1：13 混有较多黑色物质 解释与结论 (1)实验前，小组同学将木炭研磨成粉末的目的是 。写出C和反应的符号表达式： 。 (2)实验1的目的是 。 (3)他们在检验了乙装置的气密性后，往试管中加入己干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， (填“能”或“不能”)确定氧化铜和木炭粉已经开始反应。 (4)实验2的结论是 。实验2没有进行质量比为的实验，理由是 。 14．（24-25九年级上·广东惠州·期末）《天工开物》中记载，松木在密封严实的窑中燃烧得松烟，松烟可用于制墨，窑中还能得到木炭(如图1)，木炭与孔雀石【主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3】在炭火炉中煅烧可得到铜(如图2)。 根据图文回答问题。 (1)松木属于 (填“化石”或“生物质”)能源，它需在“密封严实”的窑中燃烧才能得到较多的松烟，其原因是 。 (2)墨的主要成分是 (填化学式)，它用于写字作画长时间不变色的原因是 。 (3)A与木炭反应生成铜的符号表达式是 。 (4)孔雀石煅烧时发生反应的基本反应类型是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$