6.1 碳的多样性 第二课时（分层作业）-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

6.1 碳的多样性 第二课时（分层作业）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．金刚石是自然界最硬的物质 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．是一种新型的化合物 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 2024年12月4日，我国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。回答下列问题。 2．用墨写的福字和春联成为春节的传统，福字和春联在次年更换时墨迹依然清晰，体现出碳单质具有的性质是 A．常温下，碳的化学性质稳定 B．氧化性 C．可燃性 D．还原性 3．腊月二十五做豆腐。做豆腐时要磨浆、榨浆、点浆，其中榨浆通常在布袋中进行，能分离出豆浆和豆腐渣，该过程与实验室中下列哪种操作相似 A．蒸馏 B．沉降 C．分馏 D．过滤 4． 我国科学家合成了全新分子——C6，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中，错误的是（　　） A．属于新型化合物 B．每个分子由6个碳原子构成 C．相对分子质量为72 D．与O2反应生成碳的氧化物 5．下列有关“碳家族”成员的说法中，错误的是 A．石墨导电性好，可作电池的电极 B．木炭具有可燃性，可用作燃料 C．金刚石硬度大，可制成铅笔芯 D．活性炭吸附性强，可作冰箱除味剂 6．文房四宝——笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展史上发挥了重要作用。下列有关说法正确的是 A．笔：毛笔笔杆由竹子制作，竹子还可制成竹炭包吸附异味，这利用了其吸附性 B．墨：用炭黑墨汁绘的字画经久不变色可流传千年，原因是碳的化学性质十分稳定 C．纸：宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸，该操作相当于沉降 D．砚：紫端砚石为富含铝、钾、铁的硅酸盐类岩石，其中铝、钾、铁、硅是指离子 7．在密闭容器中盛有6g碳和12g氧气，加热使它们充分反应，最后容器中的气体应该是(　　). A．CO2 B．CO C．CO2和CO D．CO2和O2 8．按如图所示装置进行实验，有关说法及分析不正确的是(　　). A．烘干的木炭粉末与CuO粉末需混合均匀 B．网罩的作用是集中火焰，提高温度 C．可观察到澄清石灰水变浑浊 D．产生的气体一定没有 CO 9．“笔墨纸砚”被称为文房四宝，承载着优秀的中华传统文化。 （1）笔尖在氧气中点燃产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则笔尖中含有　 　元素。 （2）墨汁的主要成分是骨胶和炭黑，用墨汁书写的字画，历经千年，久不褪色，是因为　 　。 （3）墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁，说明墨棒的硬度　 　(填“大于”或“小于”)砚台。 10．中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。 （1）图中利用水从高处流下冲击水排，将势能转化为　 　能，带动风箱鼓风。 （2）风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是　 　，冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体　 　(写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体　 　(写化学式)。 （3）古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3•Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3•Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为　 　色。 11．请阅读下面短文，然后回答有关问题。 C60是在20世纪80年代被发现的，它的一个分子是由60个碳原子构成的像足球一样的32面体（如图1），又名足球烯，也叫做富勒烯。C60在常温下为紫红色晶体，有微弱荧光，不导电，有金属光泽。C60在材料科学、超导体、医学等方面有着很好的应用前景。例如：利用其独特的分子结构，可将锂原子嵌入分子内制成高效能锂电池，也可以将放射性元素的原子置于分子内，注射到癌变部位，从而提高放射治疗的效力并减少副作用。 2004年，科学家成功从石墨（结构如图2）中剥离出石墨烯（如图3，由单层碳原子构成的二维薄片），石墨烯具有优异的导电、导热性和非常良好的光学特性，是目前已知导电性能最出色和厚度最薄的碳质新材料。 （1）从物质分类视角看，足球烯和石墨烯均属于　 　。 （2）将石墨剥离成石墨烯的过程属于　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）常温下，区分石墨与C60晶体的一种简单方法是　 　。 （4）C60的上述用途可说明其分子结构的独特之处是　 　。 （5）猜想石墨烯的一种化学性质可能是　 　（用化学方程式表示）。 12．大多数博物馆禁止使用闪光灯，强闪光灯会加快光敏性文物（如纺织品、动植物标本、漆器、壁画、书画等）的老化、褪色等。若闪光灯产生紫外线，可能发生如图所示的反应。 （1）古代用墨书写的字画文物能长期保存而不变色，是因为常温下碳的化学性质　 　。 （2）请在上图方框中填上合适的模型图　 　。 （3）写出示意图中对应的化学方程式：　 　，基本反应类型为　 　反应，反应物中的氧化物与生成物中的氧化物的质量比为　 　。 （4）和化学性质不同的本质原因是　 　。 （5）文物保存不当，会造成不可逆转的破坏，请你对文物保存提出一条合理建议：　 　。 13．碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料，由不同原料经聚合、纺丝、氧化、高温碳化而成，其化学性质与碳相似。碳纤维复合材料具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗腐蚀、耐摩擦等优异的物理及化学性能，被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、体育用品等领域，图1为国产碳纤维复合材料在翼型风帆上的应用。为提高碳纤维的强度，须将碳纤维原丝进行预氧化处理，测得碳纤维在不同高温下与拉伸强度的关系图(见图2)。 （1）碳纤维是否属于碳单质　 　(填“是”或“否”)。 （2）碳纤维的制造经历“氧化”“高温碳化”，这两个环节主要发生　 　(填“物理”或“化学”)变化。依据图2，碳化温度1370~1400℃下，碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而　 　。 （3）翼型风帆可以为远洋船舶提供辅助动力，减少船舶的燃油消耗。翼型风帆选用碳纤维复合材料的优点是　 　。 a.密度小 b.硬度小 c.耐腐蚀 d.强度高 （4）预测碳纤维的化学性质有　 　(写一点)。 （5）碳纤维主要成分为碳元素，形成过程复杂，其中包括化学反应：2C2H6+2NH3+3O22C2H3N+6X，则X的化学式为　 　。产物C2H3N中质量分数最小的元素是　 　(填元素名称)。 14．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究： 【提出猜想】 （1）猜想一：只有CO2； 猜想二：只有CO； 猜想三：　 　。 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。 一氧化碳具有毒性，是空气污染物之一。 【实验探究】 （2）连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示： 步骤一：实验前先通一段时间N2； 步骤二：点燃酒精喷灯加热。 现象 结论 如果装置B中氯化钯试纸不变色，装置C中澄清石灰水变浑浊 则猜想①成立 如果装置B中氯化钯试纸变蓝，装置C中　 　 则猜想②成立 如果装置B中　 　，装置C中　 　。 则猜想③成立 【实验结论】实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。 【分析思考】 （3）同学们对CO产生的原因进行了分析： 原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO； 原因二：CO可能是碳与CO2在高温下反应生成，写出反应的化学方程式为　 　。 【实验反思】 （4）该实验开始前通一会儿N2的目的是：　 　。 （5）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：　 　。 15．工业上合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步作出了巨大贡献。合成氨的工艺流程图如图所示： 试回答： （1）合成氨需要大量纯净的氮气作原料，工业上为了制得氮气主要是采用分离液态空气法制得。空气中氮气的体积分数为　 　。 （2）工业上通常采用水煤气法制氢气，焦炭与水蒸气在高温下可发生如下反应： 在上述两个反应中，其反应物表现出还原性的是　 　（任意写一种）。 （3）写出N2和H2化合生成NH3的化学方程式：　 　。 （提示：从流程图中查找反应的条件，化学方程式一定要配平，要注明反应的条件。） 16．初中化学课堂上老师和同学们开展了碳与氧化铜反应的实验。 （1）要使80g氧化铜完全反应，理论上需要碳的质量至少是多少？（写出具体计算过程） （2）将80g氧化铜和8.4g的炭粉在隔绝空气的容器中持续加强热，通过传感器测得容器内的质量变化曲线如图所示。 ①时的质量　 　。 ②分析密闭容器中CO2的质量减少的原因是　 　。 ③时容器内气体的碳、氧元素质量比为　 　。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.1 碳的多样性 第二课时（分层作业）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．金刚石是自然界最硬的物质 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．是一种新型的化合物 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 【答案】C 【解析】【解答】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，不符合题意； B、金刚石、石墨、碳纳米管、C60均属于碳单质，都能在氧气中完全燃烧，不符合题意； C、C60只碳元素组成，属于单质，符合题意； D、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，所以物理性质差异很大，不符合题意。 故答案为：C。 2024年12月4日，我国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。回答下列问题。 2．用墨写的福字和春联成为春节的传统，福字和春联在次年更换时墨迹依然清晰，体现出碳单质具有的性质是 A．常温下，碳的化学性质稳定 B．氧化性 C．可燃性 D．还原性 3．腊月二十五做豆腐。做豆腐时要磨浆、榨浆、点浆，其中榨浆通常在布袋中进行，能分离出豆浆和豆腐渣，该过程与实验室中下列哪种操作相似 A．蒸馏 B．沉降 C．分馏 D．过滤 【答案】A D 4． 我国科学家合成了全新分子——C6，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中，错误的是（　　） A．属于新型化合物 B．每个分子由6个碳原子构成 C．相对分子质量为72 D．与O2反应生成碳的氧化物 【答案】A 【解析】【解答】A、由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，由同种元素组成的纯净物叫做单质，C6只由碳元素组成的纯净物，属于单质，故A错误； B、元素符号右下角的数字表示一个分子中所含的原子个数，所以C6表示一个C6分子由6个碳原子构成，故B正确； C、C6的相对分子质量=12×6=72，故C正确； D、含碳物质和氧气在点燃的条件下完全燃烧都会生成二氧化碳，不完全燃烧会生成一氧化碳，故D正确。 故答案为：A。 5．下列有关“碳家族”成员的说法中，错误的是 A．石墨导电性好，可作电池的电极 B．木炭具有可燃性，可用作燃料 C．金刚石硬度大，可制成铅笔芯 D．活性炭吸附性强，可作冰箱除味剂 【答案】C 【解析】【解答】A、石墨具有导电性，则可作电极，不符合题意； B、木炭具有可燃性，可用作燃料，不符合题意； C、制作铅笔芯的材料需质软，金刚石硬度大，不能作铅笔芯，符合题意； D、活性炭具有吸附性，能吸附颜色和异味，可作冰箱除味剂，不符合题意。 故答案为：C。 6．文房四宝——笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展史上发挥了重要作用。下列有关说法正确的是 A．笔：毛笔笔杆由竹子制作，竹子还可制成竹炭包吸附异味，这利用了其吸附性 B．墨：用炭黑墨汁绘的字画经久不变色可流传千年，原因是碳的化学性质十分稳定 C．纸：宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸，该操作相当于沉降 D．砚：紫端砚石为富含铝、钾、铁的硅酸盐类岩石，其中铝、钾、铁、硅是指离子 【答案】A 【解析】【解答】A. 竹炭包具有吸附性，能吸附异味，这利用了其吸附性，故正确，符合题意； B. 用炭黑墨汁绘的字画经久不变色可流传千年，原因是常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应，故错误，不符合题意； C. 用竹帘从纸浆中捞纸，该操作相当于过滤，故错误，不符合题意； D. 物质由元素组成，紫端砚石为富含铝、钾、铁的硅酸盐类岩石，其中铝、钾、铁、硅是指元素，与具体形态无关，故错误，不符合题意。 故答案为：A。 7．在密闭容器中盛有6g碳和12g氧气，加热使它们充分反应，最后容器中的气体应该是(　　). A．CO2 B．CO C．CO2和CO D．CO2和O2 【答案】C 【解析】【解答】在密闭容器中碳和氧气反应可能生成二氧化碳或一氧化碳，故该反应的方程式为： ，当碳和氧气反应完毕后，容器中气体可能有四种情况： 12 32 24 32 ⑴O2过量时，碳反应完后，容器中有CO2 和O2，此时碳与氧气的质量比小于3：8； ⑵碳与氧气恰好完全反应生成CO2，容器中只有CO2气体，此时碳与氧气的质量比等于3：8； ⑶O2量不足，只能与碳反应生成CO，容器中只有CO气体；这时碳与氧气的质量比应该大于或等于3：4； ⑷当碳与氧气的质量比在3：8和3：4之间时，碳与氧气反应就会生成CO和CO2的混合气体；而题目所给数据中碳和氧气的质量比为1：2，介于3：8和3：4之间，故6克碳和12克氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳。 故答案为：C. 8．按如图所示装置进行实验，有关说法及分析不正确的是(　　). A．烘干的木炭粉末与CuO粉末需混合均匀 B．网罩的作用是集中火焰，提高温度 C．可观察到澄清石灰水变浑浊 D．产生的气体一定没有 CO 【答案】D 【解析】【解答】碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的现象是黑色固体变红色，澄清石灰水变变浑浊。 A、烘干的木炭粉末与CuO粉末需混合均匀使其充分反应，该说法正确，不符合题意； B、网罩的作用是集中火焰，提高温度，该说法正确，不符合题意； C、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可观察到澄清石灰水变浑浊，该说法正确，不符合题意； D、当氧化铜的量不足时，碳足量时，那么碳和氧化铜反应生成一氧化碳，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，故该反应可能产生CO，该说法错误，符合题意。 故答案为：D. 9．“笔墨纸砚”被称为文房四宝，承载着优秀的中华传统文化。 （1）笔尖在氧气中点燃产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则笔尖中含有　 　元素。 （2）墨汁的主要成分是骨胶和炭黑，用墨汁书写的字画，历经千年，久不褪色，是因为　 　。 （3）墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁，说明墨棒的硬度　 　(填“大于”或“小于”)砚台。 【答案】（1）碳 （2）炭黑的主要成分是碳，常温下，碳的化学性质不活泼 （3）小于 【解析】【解答】（1）碳元素在氧气中燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀，从而使石灰水变浑浊。所以笔尖中含有碳元素。 （2）墨汁的主要成分是骨胶和炭黑，炭黑的主要成分是碳，常温下，碳的化学性质不活泼，所以用墨汁书写的字画，历经千年，久不褪色。 （3）由于墨棒的硬度小于砚台，所以墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁。 10．中国古代冶炼金属铜的一种方法如图所示。水排转动带动风箱向“冶铜炉”鼓风，最后将冶炼出的液态铜浇铸成铜器。 （1）图中利用水从高处流下冲击水排，将势能转化为　 　能，带动风箱鼓风。 （2）风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是　 　，冶铜炉中木炭先燃烧产生热能，并生成气体　 　(写名称)，此气体再与木炭反应生成还原性气体　 　(写化学式)。 （3）古代冶铜所用的铜矿通常是绿色的孔雀石[CuCO3•Cu(OH)2]或深蓝色的石青石[2CuCO3•Cu(OH)2]等，孔雀石受热分解后，生成氧化铜、水和二氧化碳，反应后颜色会变为　 　色。 【答案】（1）动 （2）增加助燃剂(或空气或氧气)，使燃烧更旺(或提高炉内温度)；二氧化碳；CO （3）黑 【解析】【解答】（1）据图分析可知，利用水从高处流下冲击水排，将水的重力势能转化为水排的动能，带动风箱鼓风。 （2）为风箱向冶铜炉中鼓“风”的目的是增大封箱内的氧气，使碳完全燃烧提供温度；木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与木炭高温条件下反应生成还原性气体一氧化碳，化学式为CO。 （3）碱式碳酸铜的俗称铜绿CuCO3•Cu(OH)2受热分解生成黑色固体粉末氧化铜、水和二氧化碳，则现象是固体由绿色变成黑色。 11．请阅读下面短文，然后回答有关问题。 C60是在20世纪80年代被发现的，它的一个分子是由60个碳原子构成的像足球一样的32面体（如图1），又名足球烯，也叫做富勒烯。C60在常温下为紫红色晶体，有微弱荧光，不导电，有金属光泽。C60在材料科学、超导体、医学等方面有着很好的应用前景。例如：利用其独特的分子结构，可将锂原子嵌入分子内制成高效能锂电池，也可以将放射性元素的原子置于分子内，注射到癌变部位，从而提高放射治疗的效力并减少副作用。 2004年，科学家成功从石墨（结构如图2）中剥离出石墨烯（如图3，由单层碳原子构成的二维薄片），石墨烯具有优异的导电、导热性和非常良好的光学特性，是目前已知导电性能最出色和厚度最薄的碳质新材料。 （1）从物质分类视角看，足球烯和石墨烯均属于　 　。 （2）将石墨剥离成石墨烯的过程属于　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）常温下，区分石墨与C60晶体的一种简单方法是　 　。 （4）C60的上述用途可说明其分子结构的独特之处是　 　。 （5）猜想石墨烯的一种化学性质可能是　 　（用化学方程式表示）。 【答案】（1）单质（或纯净物等） （2）化学 （3）观察颜色 （4）C60分子是中空的 （5） 【解析】【解答】 (1)、图1是足球烯，图2为石墨，图3是石墨烯。而足球烯是由碳60分子构成的碳的单质，石墨是由碳原子构成的碳的单质，石墨烯是由碳原子直接构成的碳的单质。故从物质分类视角看，足球烯和石墨烯均属于单质。 (2)、由于石墨和石墨烯是由碳原子构成的不同单质，故将石墨剥离成石墨烯属于化学变化。 (3)、常温下，石墨是黑色固体粉末，而足球烯是紫红色晶体，有微弱荧光，有金属光泽。故区分石墨与C60晶体的一种简单方法是观察颜色。 (4)、根据图1碳60的结构图分析可知，碳60分子结构中间是空心的。故C60的上述用途可说明其分子结构的独特之处是C60分子是中空的。 (5)、石墨、石墨烯、C60属于碳的单质，在常温下，化学性质稳定；在高温下，具有可燃性和还原性。石墨烯的一种化学性质可能是： 。 12．大多数博物馆禁止使用闪光灯，强闪光灯会加快光敏性文物（如纺织品、动植物标本、漆器、壁画、书画等）的老化、褪色等。若闪光灯产生紫外线，可能发生如图所示的反应。 （1）古代用墨书写的字画文物能长期保存而不变色，是因为常温下碳的化学性质　 　。 （2）请在上图方框中填上合适的模型图　 　。 （3）写出示意图中对应的化学方程式：　 　，基本反应类型为　 　反应，反应物中的氧化物与生成物中的氧化物的质量比为　 　。 （4）和化学性质不同的本质原因是　 　。 （5）文物保存不当，会造成不可逆转的破坏，请你对文物保存提出一条合理建议：　 　。 【答案】（1）稳定 （2） （3）；化合；9：17 （4）分子构成不同 （5）避光保存 【解析】【解答】(1) 古代用墨书写的字画文物能长期保存而不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定； 故答案为：稳定； （2）一个氧分子分解生成两个氧原子，所以方框内填的是两个氧原子，其模型图为 ； 故答案为： ； （3）由示意图可知该反应是水和氧气在紫外线的条件下合成过氧化氢，其反应的化学方程式为： ，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，反应物中的氧化物与生成物中的氧化物质量比为：2×（1×2+16）：2×（1×2+16×2）=36：68=9：17 ； 故答案为：；化合； 9：17； （4）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子， 表示水分子，表示过氧化氢分子，两者化学性质不同的本质原因是分子的构成不同； 故答案为：分子构成不同； （5）由题干可知强闪光灯会加快光敏性文物（如纺织品、动植物标本、漆器、壁画、书画等）的老化、褪色等，所以文物应该避光保存； 故答案为：避光保存。 13．碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳材料，由不同原料经聚合、纺丝、氧化、高温碳化而成，其化学性质与碳相似。碳纤维复合材料具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗腐蚀、耐摩擦等优异的物理及化学性能，被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、体育用品等领域，图1为国产碳纤维复合材料在翼型风帆上的应用。为提高碳纤维的强度，须将碳纤维原丝进行预氧化处理，测得碳纤维在不同高温下与拉伸强度的关系图(见图2)。 （1）碳纤维是否属于碳单质　 　(填“是”或“否”)。 （2）碳纤维的制造经历“氧化”“高温碳化”，这两个环节主要发生　 　(填“物理”或“化学”)变化。依据图2，碳化温度1370~1400℃下，碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而　 　。 （3）翼型风帆可以为远洋船舶提供辅助动力，减少船舶的燃油消耗。翼型风帆选用碳纤维复合材料的优点是　 　。 a.密度小 b.硬度小 c.耐腐蚀 d.强度高 （4）预测碳纤维的化学性质有　 　(写一点)。 （5）碳纤维主要成分为碳元素，形成过程复杂，其中包括化学反应：2C2H6+2NH3+3O22C2H3N+6X，则X的化学式为　 　。产物C2H3N中质量分数最小的元素是　 　(填元素名称)。 【答案】（1）否 （2）化学；减小 （3）acd （4）可燃性 （5）H2O；氢元素 【解析】【解答】（1）碳纤维是含碳量在90%以上的碳材料，不是由碳元素组成的纯净物，不属于碳单质； （2）“氧化”“高温碳化” 过程中有新物质生成属于化学变化； 依据图 2，碳化温度在1370～1400℃下，碳纤维拉伸强度随碳化温度的增大而减小； （3）翼型风帆选用碳纤维复合材料的优点是密度小、耐腐蚀、强度高，这样可以减轻船舶重量、提高使用寿命和承载能力等，而硬度小不是其优点； 故答案为：acd. （4）因为碳纤维化学性质与碳相似，而碳具有可燃性、还原性等，所以碳纤维可能具有可燃性（或还原性等合理即可）； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变；该反应中，反应前有4个碳原子、18个氢原子、2个氮原子、6个氧原子，反应后有4个碳原子、6个氢原子、2个氮原子，故6X中含有6个氧原子和12个氢原子，则X的化学式为H2O； C2H3N中碳、氢、氮三种元素的质量比=(12×2)：(1×3)：14=24：3：14，氢元素质量占比较小，质量分数最小。 14．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究： 【提出猜想】 （1）猜想一：只有CO2； 猜想二：只有CO； 猜想三：　 　。 【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。 一氧化碳具有毒性，是空气污染物之一。 【实验探究】 （2）连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示： 步骤一：实验前先通一段时间N2； 步骤二：点燃酒精喷灯加热。 现象 结论 如果装置B中氯化钯试纸不变色，装置C中澄清石灰水变浑浊 则猜想①成立 如果装置B中氯化钯试纸变蓝，装置C中　 　 则猜想②成立 如果装置B中　 　，装置C中　 　。 则猜想③成立 【实验结论】实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。 【分析思考】 （3）同学们对CO产生的原因进行了分析： 原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO； 原因二：CO可能是碳与CO2在高温下反应生成，写出反应的化学方程式为　 　。 【实验反思】 （4）该实验开始前通一会儿N2的目的是：　 　。 （5）请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处：　 　。 【答案】CO2和CO的混合物；澄清石灰水不变浑浊；氯化钯试纸变蓝；澄清石灰水变浑浊；CO2+C2CO；排尽装置内的空气，防止空气中的氧气与碳反应，对碳和氧化铜反应产物检验的干扰；没有尾气处理装置 【解析】【解答】（1）结合其它猜想可知，气体也可能为二氧化碳和一氧化碳的混合物。 （2）浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，猜想②成立，则澄清石灰水不变浑浊； 若猜想③成立，则可观察到装置B中氯化钯试纸变蓝，装置C中澄清石灰水变浑浊。 （3）碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：。 （4）空气中含有氧气，碳能和氧气反应，则先通入一段时间氮气，可除去装置内的空气，防止对碳和氧化铜反应产物检验的干扰。 （5）一氧化碳有毒，会污染空气，该装置没有尾气处理装置。 15．工业上合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步作出了巨大贡献。合成氨的工艺流程图如图所示： 试回答： （1）合成氨需要大量纯净的氮气作原料，工业上为了制得氮气主要是采用分离液态空气法制得。空气中氮气的体积分数为　 　。 （2）工业上通常采用水煤气法制氢气，焦炭与水蒸气在高温下可发生如下反应： 在上述两个反应中，其反应物表现出还原性的是　 　（任意写一种）。 （3）写出N2和H2化合生成NH3的化学方程式：　 　。 （提示：从流程图中查找反应的条件，化学方程式一定要配平，要注明反应的条件。） 【答案】（1）78% （2）C或CO （3） 【解析】【解答】(1)、 空气中氮气的体积分数为78%，是空气中含量最多的气体； (2)、 在中，C得到氧，属于还原剂，表现出还原性；在中CO得到氧，属于还原剂，表现出还原性； (3)、 由图可知，氮气和氢气在高温高压催化剂的作用下反应生成氨气，该反应的化学方程式为 16．初中化学课堂上老师和同学们开展了碳与氧化铜反应的实验。 （1）要使80g氧化铜完全反应，理论上需要碳的质量至少是多少？（写出具体计算过程） （2）将80g氧化铜和8.4g的炭粉在隔绝空气的容器中持续加强热，通过传感器测得容器内的质量变化曲线如图所示。 ①时的质量　 　。 ②分析密闭容器中CO2的质量减少的原因是　 　。 ③时容器内气体的碳、氧元素质量比为　 　。 【答案】（1）解：理论上需要碳的质量为x， x=6g 答：要使80g氧化铜完全反应，理论上需要碳的质量至少为6g。 （2）22g；高温下生成的二氧化碳与剩余的碳继续反应生成一氧化碳；21：40 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $