第一节 认识碳单质（分层作业）化学鲁教版五四学制2024八年级全一册

第一节 认识碳单质 分层作业 1．（24-25九年级上·辽宁锦州·月考）性质决定用途，下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是 A．金刚石因其透光性好，可用于切割玻璃 B．明矾能加速水中悬浮杂质的沉降，用作净化水的絮凝剂 C．常温下氮气化学性质稳定，可充入食品包装防腐 D．氦气密度小且化学性质稳定，可填充飞艇 2．（25-26九年级上·江苏扬州·期中）下列物质的性质与其用途对应关系正确的是 A．氮气沸点低，可用作灯泡填充气 B．金刚石有光泽，可用于切割玻璃 C．金属镁质软，可用于制作照明弹 D．铜具有导电性，可用于制作导线 3．（24-25九年级上·山西晋城·期中）石墨烯被称为“新材料之王”，是国产智能温控服装的主要原材料，在通电条件下能自行发热并保持恒温。石墨烯是石墨的单层结构(如图)，与石墨的化学性质相似。下列关于石墨烯的说法正确的是 A．属于化合物 B．与金刚石结构相同 C．具有良好的导电性 D．可以用于切割玻璃 4．（25-26九年级上·吉林·月考）“性质决定用途”。下列性质与用途不能一一对应的是 A．金刚石硬度大——裁切玻璃 B．石墨导电性良好——电池电极 C．木炭具有可燃性——除去色素和异味 D．碳单质具有还原性——冶炼金属 5．（25-26九年级上·河南漯河·期中）金刚石、石墨、碳纳米管等碳单质具有多样性和不同的物理性质，其主要原因是 A．各物质中，原子的排列方式不同 B．各物质中，原子的核外电子排布不同 C．各物质中，元素组成不同 D．各物质中，原子的最外层电子数不同 6．（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）在浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法中，错误的是 A．具有吸附性 B．常温下化学性质比较活泼 C．在一定条件下可还原氧化铜 D．在氧气中不完全燃烧可能产生CO 7．（24-25九年级上·安徽马鞍山·阶段练习）科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构(如图所示)。下列说法正确的是 A．在石墨烯中，每个碳原子连接4个六元环 B．石墨烯在空气中燃烧只生成二氧化碳 C．石墨烯与石墨的性质完全相同 D．石墨烯在一定条件下可还原氧化铜 8．（24-25八年级下·山东淄博·期末）某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验，酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。下列说法错误的是 A．该反应说明木炭具有还原性 B．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 C．该反应中，化合价降低的是铜元素和碳元素 D．装置中发生反应： 9．（2025·上海杨浦·三模）有关碳还原氧化铜的实验如图，分析正确的是 A．开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是 B．实验中，装置I中铜元素的质量始终不变 C．停止加热前，必须将导管从装置Ⅲ中取出 D．结束后，装置I中仍有黑色固体说明碳过量 10．（25-26九年级上·全国·课后作业）木炭在氧气不足的情况下燃烧，容易产生气体。下列关于气体的叙述，不正确的是 A．气体可以作燃料 B．高温下，气体可与等含铁氧化物反应生成和 C．在相对密闭的环境里，气体容易使人中毒 D．将通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 11．（25-26九年级上·吉林长春·期中）中华传统文化中蕴含丰富的化学知识，《富春山居图》是我国十大传世名画之一，其画面用墨（主要成分是炭黑）绘制，历经千年仍清晰可见。结合碳单质性质回答下列问题。 (1)炭黑的主要成分是碳单质，古代字画能长期保存不变色的原因是 。 (2)金刚石、石墨均为碳单质，但物理性质差异显著，根本原因是 。 (3)我国自主研发的新型干电池采用石墨作为电极材料，利用了石墨的 性。 (4)自来水厂的净水流程为：取水→沉降→过滤→吸附→消毒→配水，其中吸附步骤最常用的物质是 ，选择该物质是因为其具有疏松多孔的结构，使其吸附能力较强。 12．（25-26九年级上·广东广州·期中）造纸术是中国四大发明之一，承载了中国数千年的文明历史。以竹麻为原料制作纸的主要工艺流程如图所示，请分析并回答问题。 (1)切麻是将竹麻切碎，此过程发生的是 (选填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)浸灰水是向生石灰、草木灰(主要成分是碳酸钾)固体中加水制成灰水，用于浸泡溶解竹子中的木质素。草木灰属于 (选填“纯净物”或“混合物”，碳酸钾能溶于水，这属于 (选填“物理性质”或“化学性质”)。 (3)蒸煮时，古代常用木柴(主要成分是碳)作燃料，写出碳在空气中燃烧时发生反应的符号表达式 。 (4)方解石是一种天然矿物，现阶段利用方解石造纸已较为普遍。先将方解石粉碎成超细纳米级粉末，再加上塑脂压成纸，全程无需用水，比同等规模下传统造纸的能耗低，造价仅为传统造纸的三分之一。相较于传统的造纸技术，方解石造纸的优点有 (写一点)。 13．（23-24九年级下·重庆渝中·期末）已知A、B为两种黑色粉末，D为红色金属单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示。请回答： (1)C的化学式为 ；D的化学式为 ；E的化学式为 ； (2)反应①的化学方程式为 ； (3)反应②的化学方程式为 ；实验现象是 。 14．（23-24九年级上·江西宜春·阶段练习）碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。 (1)图1是碳原子结构示意图，碳原子的最外层电子数为 。 (2)图2、图3、图4对应的三种碳单质中，由分子构成的是 （填图序），写出图4对应物质完全燃烧的化学方程式 。 (3)如图5是木炭还原氧化铜的实验，其反应的化学方程式是 。 15．（23-24八年级下·上海·课前预习）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 。 1．（25-26九年级上·河南许昌·期中）下列四个图像中有关量的变化趋势与对应的叙述关系正确的是 A．加热一定质量木炭粉和氧化铜的混合物 B．一定质量的红磷在密闭容器中燃烧 C．5 mL 5%的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的条件下反应 D．加热一定质量的高锰酸钾至完全分解 2．（25-26九年级上·上海·月考）木炭还原氧化铜的实验如图所示，有关说法不正确的是 A．大试管中反应的化学方程式为 B．小试管中现象为澄清石灰水变浑浊 C．依据质量守恒定律，反应前后大试管中固体总质量不变 D．反应后，大试管中铜元素的质量分数增大 3．（24-25八年级下·山东泰安·期末）某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜，进行了如下实验： (1)加热一段时间后，观察到a试管中的现象为 ，反应的方程式为 ，b试管中的现象为 。 (2)实验结束时，应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)，原因是 。移开酒精喷灯后，还应立即用弹簧夹夹紧乳胶管，这样做的目的是 。 (3)利用下图甲装置进行实验可知，碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。 老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的，请分析可能的原因是 。 4．（24-25八年级下·上海闵行·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。 (1)用来切割玻璃的碳单质是 （填名称），因为它具有 的性质，对应的结构模型是图中的 （填字母）；石墨棒可以作电极，是因为它具有 性。 (2)如图是碳原子的原子结构示意图，原子核内质子数是 个，最外层电子数是 个。 (3)结构决定性质，性质决定用途，说法错误的是 。 A．不同的物质具有不同的结构 B．不同的物质具有不同的性质 C．不同的物质组成的元素一定不同 D．同种元素能组成不同物质是因为原子内部结构不同 (4)如图是高温下木炭与氧化铜反应的实验装置。 ①Ⅰ处试管中观察到的现象是 。 ②反应结束后先进行的操作是 。 A．熄灭酒精喷灯 B．从石灰水中撤出导管 ③Ⅰ处试管中剩余固体随着时间的变化如图，分析错误的是 。 A．t1时反应开始 B．生成铜的质量为ng C．生成气体的质量为（m﹣n）g D．t2时反应结束 5．（24-25九年级上·重庆·期末）某同学称取碳和氧化铜的固体混合物ag，置于密闭容器中在高温条件下恰好完全反应，固体物质由黑色变成红棕色，实验测得相关量的变化如下图所示，完成下列填空： (1)M点对应的固体物质有 种； (2)N点对应固体物质的化学式是 ； (3)min时，反应产生气体的总质量为 g； (4)min内，铜在固体中的质量分数 （选填“不变”、“增大”或“减小”）。 6．（25-26九年级上·辽宁抚顺·月考）阅读下面科普短文。 多孔活性炭具有较好的吸附性能，是一种优良的催化剂载体材料，广泛应用于各行各业，其生产一直以煤、竹子、木材等宝贵资源为原料。随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。 白酒糟是酿酒过程的副产物，富含纤维素[(C6H10O5)n]。以白酒糟为原料生产多孔活性炭的过程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中，加热至650℃，将其中的纤维素转化为炭质原料（主要成分碳）。活化过程是以水蒸气或二氧化碳为活化剂，，在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应，生成气体，形成孔隙结构，制备多孔活性炭。 也有研究者在其他条件相同的情况下，通过实验测定所得多孔活性炭对碘的吸附值与水蒸气、二氧化碳用量的关系分别如图1、2所示。 尽管以白酒糟为原料，制备多孔活性炭材料的技术仍有许多问题有待于进一步探索、解决，但已有研究为富含纤维素工业残渣的利用提供了可能途径。 依据文章内容，回答下列问题： (1)以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是 。 (2)以白酒糟制备多孔活性炭的完整流程主要包括干燥、炭化、活化三个环节，其中直接决定了多孔活性炭“多孔”这一核心特征的环节是 。 (3)白酒糟的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]，其中 元素的质量分数最大。 (4)在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好，原因是增大了反应物与催化剂的 。 (5)炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气环境中，理由是 。 (6)结合图1数据趋势，当水蒸气活化剂与炭质原料比值超过0.075后，对碘的吸附值呈现的变化规律是 。 (7)由图1、图2可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是 （填“水蒸气”或“二氧化碳”）。 (8)若提高多孔活性炭的吸附值，结合现有资料，可调整的变量是 、 （写两个变量）。 1．（25-26九年级上·广东惠州·期中）阅读以下短文，回答相关问题。 石墨烯是从石墨(C)中剥离出来的单层碳原子晶体，也是目前已知最薄、最坚硬的材料。它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。 石墨烯有广泛的用途。可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1.石墨烯还具有防腐功能，如图2，其在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。石墨烯也可用于常温吸附氢气储氢。 (1)石墨烯具有的物理性质是 (写一条)。 (2)石墨烯在氧气中完全燃烧的化学方程式 ；该反应属于基本反应类型中的 反应。 (3)为减少紫外线对人体皮肤的伤害，遮阳伞最好选用图1中的 材料制作。 (4)石墨烯具有防腐功能的原因是 。 (5)某纯净物与在一定条件下反应生成和CO，该纯净物的组成元素中一定含有 元素；利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，说明的沸点比CO的沸点 (填“高”或“低”)。分离CO后所得用石墨烯储存。 2．（25-26九年级上·广东江门·期中）碳元素是人类接触和利用最早的元素之一，由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图一。 文段一  石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与共熔后产生，才确定了它是含碳的物质。 文段二：碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图二。 文段三：科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如图三。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。依据文章内容回答下列问题： (1)碳元素能组成多种碳单质，结合所学知识说明金刚石、石墨的物理性质存在明显差异的原因 。 (2)阅读材料，金刚石属于______（填序号）。 A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳 (3)石墨在一定条件下可以转化为金刚石，是 变化 (4)石墨与共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式： 。 (5)由图二可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 。 (6)下列说法正确的是 。 A．石墨是一种含铅的物质 B．石墨很硬，有滑腻感，可以做润滑剂 C．碳材料具有广阔的应用和发展前景 D．碳气凝胶能净化环境 (7)对比图三中三条曲线，得到的实验结论是 。 3．（25-26九年级上·上海·期中）某实验小组探究碳与氧化铜的反应，进行了如下实验： (1)实验开始时：搭建装置 写出相应仪器名称：A： 、B： 。 (2)实验过程中：观察到试管中黑色固体 ，说明产生的物质是 。可以观察到澄清石灰水 ，此处发生的化学方程式为 。 (3)实验结束时：应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)。 (4)以下操作中可能会导致试管破裂的是___________。 A．碳和氧化铜未混合均匀 B．装置A向上倾斜 C．酒精喷灯未预热直接加热 D．使用酒精灯代替酒精喷灯 (5)实验结论： 实验反思：探究氧化铜粉末与碳粉按照不同比例混合时，产生的气体成分。 实验小组将氧化铜粉末与碳粉按照不同的比例混合后，分别置于充满氮气的密闭容器中进行高温加热，并用和CO传感器测定实验过程中两种气体的浓度变化(见下图)。 (6)通过实验，小组同学发现实验中除了同时还有 产生，观察图一后发现的浓度达到一定峰值会下降，可能的原因是 。 (7)通过两组实验对照，从环保角度考虑，氧化铜粉末和碳粉在高温下进行反应，选择哪一组氧化铜与碳质量比更合适？并说明原因。 。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 认识碳单质 分层作业 1．（24-25九年级上·辽宁锦州·月考）性质决定用途，下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是 A．金刚石因其透光性好，可用于切割玻璃 B．明矾能加速水中悬浮杂质的沉降，用作净化水的絮凝剂 C．常温下氮气化学性质稳定，可充入食品包装防腐 D．氦气密度小且化学性质稳定，可填充飞艇 【答案】A 【详解】A、金刚石用于切割玻璃是因为其硬度大，而非透光性好，符合题意； B、明矾能加速悬浮杂质沉降，用作絮凝剂正确，不符合题意； C、氮气化学性质稳定，可用于食品防腐正确，不符合题意； D、氦气密度小且稳定，可填充飞艇正确，不符合题意。 故选：A。 2．（25-26九年级上·江苏扬州·期中）下列物质的性质与其用途对应关系正确的是 A．氮气沸点低，可用作灯泡填充气 B．金刚石有光泽，可用于切割玻璃 C．金属镁质软，可用于制作照明弹 D．铜具有导电性，可用于制作导线 【答案】D 【详解】A、氮气化学性质稳定，可用作灯泡填充气，对应关系不正确； B、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，对应关系不正确； C、金属镁燃烧时，发出耀眼的白光，可用于制作照明弹，对应关系不正确； D、铜具有导电性，可用于制作导线，对应关系正确。 故选：D。 3．（24-25九年级上·山西晋城·期中）石墨烯被称为“新材料之王”，是国产智能温控服装的主要原材料，在通电条件下能自行发热并保持恒温。石墨烯是石墨的单层结构(如图)，与石墨的化学性质相似。下列关于石墨烯的说法正确的是 A．属于化合物 B．与金刚石结构相同 C．具有良好的导电性 D．可以用于切割玻璃 【答案】C 【详解】A、石墨烯是石墨的单层结构，是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意； B、石墨烯是石墨的单层结构，金刚石是立体网状结构，两者结构不相同，不符合题意； C、石墨烯在通电条件下能自行发热，说明石墨烯具有良好的导电性，符合题意； D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，石墨烯通常不用于切割玻璃，不符合题意。 故选C。 4．（25-26九年级上·吉林·月考）“性质决定用途”。下列性质与用途不能一一对应的是 A．金刚石硬度大——裁切玻璃 B．石墨导电性良好——电池电极 C．木炭具有可燃性——除去色素和异味 D．碳单质具有还原性——冶炼金属 【答案】C 【详解】A.金刚石的硬度大，可做玻璃刀的刀头，用于切割玻璃，选项物质性质与其对应的用途相符，故选项说法正确，不符合题意。 B.石墨具有优良的导电性，可用作电池的电极，选项物质性质与其对应的用途相符，故选项说法正确，不符合题意。 C.木炭有可燃性，可用作燃料，除去色素和异味是木炭吸附性的用途，选项物质性质与其对应的用途不相符，故选项说法错误，符合题意。 D.碳单质具有还原性，可用于冶炼金属，选项物质性质与其对应的用途相符，故选项说法正确，不符合题意。 故选：C。 5．（25-26九年级上·河南漯河·期中）金刚石、石墨、碳纳米管等碳单质具有多样性和不同的物理性质，其主要原因是 A．各物质中，原子的排列方式不同 B．各物质中，原子的核外电子排布不同 C．各物质中，元素组成不同 D．各物质中，原子的最外层电子数不同 【答案】A 【详解】金刚石、石墨、碳纳米管等都是由碳元素组成的单质，它们物理性质不同的主要原因是原子的排列方式不同，碳原子的核外电子排布、最外层电子数是一样的。 故选A。 6．（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）在浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法中，错误的是 A．具有吸附性 B．常温下化学性质比较活泼 C．在一定条件下可还原氧化铜 D．在氧气中不完全燃烧可能产生CO 【答案】B 【详解】A. “碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，因此“碳海绵”具有吸附性，故正确。 B. 碳单质常温下化学性质稳定（如金刚石、石墨不易反应），“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，因此“碳海绵”常温下化学性质不活泼，故错误。 C. 碳在高温下可还原氧化铜（如木炭与氧化铜共热生成铜和二氧化碳），“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，因此“碳海绵”在一定条件下可还原氧化铜，故正确。 D. 碳不完全燃烧生成CO（氧气不足时），“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，因此“碳海绵”在氧气中不完全燃烧可能产生CO，故正确。 故选B。 7．（24-25九年级上·安徽马鞍山·阶段练习）科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构(如图所示)。下列说法正确的是 A．在石墨烯中，每个碳原子连接4个六元环 B．石墨烯在空气中燃烧只生成二氧化碳 C．石墨烯与石墨的性质完全相同 D．石墨烯在一定条件下可还原氧化铜 【答案】D 【详解】A、由图可知，在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环，故选项说法不正确； B、石墨烯在空气中充分燃烧生成二氧化碳，如果氧气不足，可能生成一氧化碳，故选项说法不正确； C、石墨烯与石墨均是由碳元素组成的单质，化学性质相似，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片，它们的微观结构不完全相同，则石墨烯和石墨物理性质不完全相同，故选项说法不正确； D、由于石墨片属于碳元素的单质，具有还原性，所以石墨烯在一定条件下能够还原氧化铜，故选项说法正确。 故选D。 8．（24-25八年级下·山东淄博·期末）某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验，酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。下列说法错误的是 A．该反应说明木炭具有还原性 B．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 C．该反应中，化合价降低的是铜元素和碳元素 D．装置中发生反应： 【答案】C 【详解】A、在该反应中，木炭夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜被还原为铜，这说明木炭具有还原性，A 正确。    B、由于反应生成了铜，铜是红色固体，而反应物氧化铜是黑色固体，所以反应过程中黑色氧化铜变为红色固体，B 正确。    C、在反应中，铜元素的化合价从 + 2价降低到0价；碳元素的化合价从0价升高到 + 4价，C 错误。    D、装置中发生的反应就是木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为，D 正确。    故选C。 9．（2025·上海杨浦·三模）有关碳还原氧化铜的实验如图，分析正确的是 A．开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是 B．实验中，装置I中铜元素的质量始终不变 C．停止加热前，必须将导管从装置Ⅲ中取出 D．结束后，装置I中仍有黑色固体说明碳过量 【答案】B 【详解】A、加热装置I，装置中空气受热膨胀逸出，因此开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是装置中的空气，说法错误，不符合题意； B、碳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，则实验中，装置I中铜元素的质量始终不变，说法正确，符合题意； C、停止加热前，不需要将导管从装置Ⅲ中取出，是因为装置II可以防倒吸，说法错误，不符合题意； D、结束后，装置I中仍有黑色固体，由于碳、氧化铜均为黑色固体，则可能是碳过量，也可能是氧化铜过量，说法错误，不符合题意。 故选：B。 10．（25-26九年级上·全国·课后作业）木炭在氧气不足的情况下燃烧，容易产生气体。下列关于气体的叙述，不正确的是 A．气体可以作燃料 B．高温下，气体可与等含铁氧化物反应生成和 C．在相对密闭的环境里，气体容易使人中毒 D．将通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 【答案】D 【详解】A、具有可燃性，燃烧时放出热量，生成二氧化碳。因此，可用作燃料，例如在煤气中作为主要成分。A选项正确。 B、这是高炉炼铁的原理。在高温下作为还原剂，与氧化铁（）反应，生成铁和二氧化碳。该反应属于还原反应。B选项正确。 C、有毒，因为它与血红蛋白结合的能力比氧气强，阻止血红蛋白运输氧气，导致人体缺氧窒息。在密闭环境中，容易积累，浓度升高，增加中毒风险。C选项正确。 D、澄清石灰水是氢氧化钙溶液，用于检验二氧化碳。当通入时，发生反应生成碳酸钙沉淀，使溶液变浑浊。但是中性气体，不溶于水，也不与氢氧化钙反应，因此通入不会使澄清石灰水变浑浊。D选项错误。 故选D。 11．（25-26九年级上·吉林长春·期中）中华传统文化中蕴含丰富的化学知识，《富春山居图》是我国十大传世名画之一，其画面用墨（主要成分是炭黑）绘制，历经千年仍清晰可见。结合碳单质性质回答下列问题。 (1)炭黑的主要成分是碳单质，古代字画能长期保存不变色的原因是 。 (2)金刚石、石墨均为碳单质，但物理性质差异显著，根本原因是 。 (3)我国自主研发的新型干电池采用石墨作为电极材料，利用了石墨的 性。 (4)自来水厂的净水流程为：取水→沉降→过滤→吸附→消毒→配水，其中吸附步骤最常用的物质是 ，选择该物质是因为其具有疏松多孔的结构，使其吸附能力较强。 【答案】(1)常温下碳的化学性质不活泼 (2)碳原子排列方式不同 (3)导电 (4)活性炭 【详解】（1）碳单质在常温下化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应，因此古代字画用炭黑（碳单质）绘制能长期保存不变色。 故填：常温下碳的化学性质不活泼。 （2）金刚石和石墨均为碳单质，但碳原子的排列方式不同（金刚石为正四面体结构，石墨为层状结构），这是它们物理性质差异显著的根本原因。 故填：碳原子排列方式不同。 （3）石墨具有导电性，因此可作为干电池的电极材料（电极需具备导电能力）。 故填：导电。 （4）自来水厂吸附步骤最常用的物质是活性炭，其疏松多孔的结构使其具有较强的吸附能力，可吸附水中的色素、异味等杂质。 故填：活性炭。 12．（25-26九年级上·广东广州·期中）造纸术是中国四大发明之一，承载了中国数千年的文明历史。以竹麻为原料制作纸的主要工艺流程如图所示，请分析并回答问题。 (1)切麻是将竹麻切碎，此过程发生的是 (选填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)浸灰水是向生石灰、草木灰(主要成分是碳酸钾)固体中加水制成灰水，用于浸泡溶解竹子中的木质素。草木灰属于 (选填“纯净物”或“混合物”，碳酸钾能溶于水，这属于 (选填“物理性质”或“化学性质”)。 (3)蒸煮时，古代常用木柴(主要成分是碳)作燃料，写出碳在空气中燃烧时发生反应的符号表达式 。 (4)方解石是一种天然矿物，现阶段利用方解石造纸已较为普遍。先将方解石粉碎成超细纳米级粉末，再加上塑脂压成纸，全程无需用水，比同等规模下传统造纸的能耗低，造价仅为传统造纸的三分之一。相较于传统的造纸技术，方解石造纸的优点有 (写一点)。 【答案】(1)物理变化 (2) 混合物 物理性质 (3) (4)无需用水（或能耗低、造价低，合理即可） 【详解】（1）切麻只是将竹麻切碎，没有新物质生成，此过程发生的是物理变化。 故填：物理变化。 （2） 草木灰主要成分是碳酸钾，还含有其他杂质，属于混合物； 溶解性不需要通过化学变化就能体现，因此碳酸钾能溶于水属于物理性质。 故填：混合物；物理性质。 （3）碳在空气中燃烧生成二氧化碳，符号表达式为。 故填：。 （4）根据题干信息，方解石造纸的优点有无需用水（或能耗低、造价低，合理即可）。 故填：无需用水（或能耗低、造价低，合理即可）。 13．（23-24九年级下·重庆渝中·期末）已知A、B为两种黑色粉末，D为红色金属单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示。请回答： (1)C的化学式为 ；D的化学式为 ；E的化学式为 ； (2)反应①的化学方程式为 ； (3)反应②的化学方程式为 ；实验现象是 。 【答案】(1) CO2 Cu CaCO3 (2) (3) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 澄清石灰水变浑浊 【分析】A、B为两种黑色粉末，D为红色金属单质，可知D为铜；A、B一个为氧化铜，一个为碳；C能与澄清石灰水反应，所以为C为二氧化碳；E为碳酸钙。 【详解】（1）根据分析可知C：CO2；D：Cu；E：CaCO3。 （2）反应①是碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为。 （3）反应②是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为，实验现象为澄清石灰水变浑浊。 14．（23-24九年级上·江西宜春·阶段练习）碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。 (1)图1是碳原子结构示意图，碳原子的最外层电子数为 。 (2)图2、图3、图4对应的三种碳单质中，由分子构成的是 （填图序），写出图4对应物质完全燃烧的化学方程式 。 (3)如图5是木炭还原氧化铜的实验，其反应的化学方程式是 。 【答案】(1)4 (2) 2 (3) 【详解】（1）由图可知，碳原子最外层电子数为4。 （2）由图可知，图2是由分子构成的。 图4对应的物质为碳单质，碳完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：。 （3）木炭和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 15．（23-24八年级下·上海·课前预习）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（合理即可） (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：；此反应过程中碳将氧化铜还原为铜，说明碳具有还原性； （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。 1．（25-26九年级上·河南许昌·期中）下列四个图像中有关量的变化趋势与对应的叙述关系正确的是 A．加热一定质量木炭粉和氧化铜的混合物 B．一定质量的红磷在密闭容器中燃烧 C．5 mL 5%的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的条件下反应 D．加热一定质量的高锰酸钾至完全分解 【答案】B 【详解】A、加热一定质量木炭粉和氧化铜的混合物，木炭和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应生成了气体，故加热到一定温度后，随着反应的进行，固体的质量会逐渐减小，但是不会减少至零，不符合题意； B、一定质量的红磷在密闭容器中燃烧生成五氧化二磷，该反应有新物质生成，属于化学变化，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，符合题意； C、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故5 mL 5%的过氧化氢溶液分别在有、无MnO2的条件下反应，有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相等，不符合题意； D、加热一定质量的高锰酸钾至完全分解，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，反应生成了氧气，故随着反应的进行，固体中氧元素的质量逐渐减小，但是锰酸钾和二氧化锰中还含有氧元素，故固体中氧元素的质量不会减少至零，不符合题意。 故选B。 2．（25-26九年级上·上海·月考）木炭还原氧化铜的实验如图所示，有关说法不正确的是 A．大试管中反应的化学方程式为 B．小试管中现象为澄清石灰水变浑浊 C．依据质量守恒定律，反应前后大试管中固体总质量不变 D．反应后，大试管中铜元素的质量分数增大 【答案】C 【详解】A、木炭还原氧化铜的化学方程式为C + 2CuO2Cu + CO2↑，所以A正确。    B、反应会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以B正确。    C、大试管中碳和氧化铜在高温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，物质的总质量不变，有气体生成，则反应后大试管中固体总质量减小，所以C错误。    D、反应前大试管中有氧化铜（含铜元素）和木炭，反应后生成铜，同时有二氧化碳气体生成逸出（反应后大试管内固体质量减小）。铜元素的质量在反应前后不变，而固体总质量减小，根据元素质量分数公式（元素质量分数 = 该元素质量÷物质总质量×100%），所以反应后大试管中铜元素的质量分数增大，D正确。 故选C。 3．（24-25八年级下·山东泰安·期末）某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜，进行了如下实验： (1)加热一段时间后，观察到a试管中的现象为 ，反应的方程式为 ，b试管中的现象为 。 (2)实验结束时，应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)，原因是 。移开酒精喷灯后，还应立即用弹簧夹夹紧乳胶管，这样做的目的是 。 (3)利用下图甲装置进行实验可知，碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。 老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的，请分析可能的原因是 。 【答案】(1) 黑色粉末逐渐变成红色 澄清石灰水变浑浊 (2) 将导管撤出石灰水 防止b中的石灰水倒吸入a中，使试管炸裂 防止灼热的铜被氧化 (3)碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳 【详解】（1）碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，铜是红色固体，氧化铜为黑色固体，可观察到a中黑色粉末逐渐变成红色； 方程式为：； 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以可观察到b中澄清石灰水逐渐变浑浊； （2）实验结束时，移开酒精喷灯后，立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是温度下降，防止b试管内液体被倒吸入a中，使a试管炸裂； 停止加热时，被还原的铜温度很高，如果与氧气接触，铜会与氧气反应生成氧化铜，所以停止加热时，应先将导管从试管b中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管a冷却后再把试管里的粉末倒出。移开酒精喷灯后，立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是防止灼热的铜被氧化； （3）由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，所以一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的。 4．（24-25八年级下·上海闵行·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。 (1)用来切割玻璃的碳单质是 （填名称），因为它具有 的性质，对应的结构模型是图中的 （填字母）；石墨棒可以作电极，是因为它具有 性。 (2)如图是碳原子的原子结构示意图，原子核内质子数是 个，最外层电子数是 个。 (3)结构决定性质，性质决定用途，说法错误的是 。 A．不同的物质具有不同的结构 B．不同的物质具有不同的性质 C．不同的物质组成的元素一定不同 D．同种元素能组成不同物质是因为原子内部结构不同 (4)如图是高温下木炭与氧化铜反应的实验装置。 ①Ⅰ处试管中观察到的现象是 。 ②反应结束后先进行的操作是 。 A．熄灭酒精喷灯 B．从石灰水中撤出导管 ③Ⅰ处试管中剩余固体随着时间的变化如图，分析错误的是 。 A．t1时反应开始 B．生成铜的质量为ng C．生成气体的质量为（m﹣n）g D．t2时反应结束 【答案】(1) 金刚石 硬度大 a 导电 (2) 6 4 (3)CD (4) 黑色固体逐渐变红 B B 【详解】（1）用来切割玻璃的碳单质是金刚石，因为它具有硬度大的性质；金刚石是正四面体结构，对应的结构模型是图中的a； 石墨棒可以作电极，是因为它具有导电性。 （2）原子结构示意图中，圆圈内的数字表示原子的质子数，则原子核内质子数为6；离核最远的为最外层电子，则碳原子最外层电子数为4。 （3）A、不同的物质具有不同的结构，比如金刚石和石墨的结构不同，该选项说法正确； B、不同的物质具有不同的性质，比如金刚石和石墨的物理性质不同，该选项说法正确； C、不同的物质组成的元素可能相同，比如一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成，该选项说法错误； D、同种元素能组成不同物质是因为原子的排列方式不同，比如金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，该选项说法错误。 故选：CD。 （4）①Ⅰ处试管中发生的反应是碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，观察到的现象是黑色固体逐渐变红。 ②反应结束后先进行的操作是从石灰水中撤出导管，再熄灭酒精喷灯，防止水倒流进试管使试管炸裂，故选：B。 ③A、碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，由图可知，t1时固体质量开始减少，说明此时反应开始，该选项说法正确； B、由图可知，反应后剩余固体的质量为ng，若碳和氧化铜恰好完全反应，则生成铜的质量为ng，若一种反应物有剩余，则生成铜的质量小于ng，该选项说法错误； C、碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，固体减少的质量即为生成气体的质量，由图可知，生成气体的质量为（m-n）g，该选项说法正确； D、由图可知，t2之后固体质量不再改变，说明t2时反应结束，故选项说法正确。 故选：B。 5．（24-25九年级上·重庆·期末）某同学称取碳和氧化铜的固体混合物ag，置于密闭容器中在高温条件下恰好完全反应，固体物质由黑色变成红棕色，实验测得相关量的变化如下图所示，完成下列填空： (1)M点对应的固体物质有 种； (2)N点对应固体物质的化学式是 ； (3)min时，反应产生气体的总质量为 g； (4)min内，铜在固体中的质量分数 （选填“不变”、“增大”或“减小”）。 【答案】(1)3/三 (2)Cu (3) (4)增大 【详解】（1）碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳是气体，则固体总质量逐渐减少，由图可知，M点固体总质量还在减少，说明此时反应正在进行中，则M点对应的固体物质有碳、氧化铜、铜三种； （2）碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，由图可知，N点时固体总质量不再变化，说明此时碳与氧化铜恰好完全反应，则N点对应固体物质为铜，其化学式为Cu； （3）碳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，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，min时固体总质量不再变化，说明此时碳与氧化铜恰好完全反应，则min时，反应产生气体的总质量为； （4）碳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，则固体中铜元素的质量不变，由图可知，min内固体总质量逐渐减少，则铜在固体中的质量分数增大。 6．（25-26九年级上·辽宁抚顺·月考）阅读下面科普短文。 多孔活性炭具有较好的吸附性能，是一种优良的催化剂载体材料，广泛应用于各行各业，其生产一直以煤、竹子、木材等宝贵资源为原料。随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。 白酒糟是酿酒过程的副产物，富含纤维素[(C6H10O5)n]。以白酒糟为原料生产多孔活性炭的过程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中，加热至650℃，将其中的纤维素转化为炭质原料（主要成分碳）。活化过程是以水蒸气或二氧化碳为活化剂，，在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应，生成气体，形成孔隙结构，制备多孔活性炭。 也有研究者在其他条件相同的情况下，通过实验测定所得多孔活性炭对碘的吸附值与水蒸气、二氧化碳用量的关系分别如图1、2所示。 尽管以白酒糟为原料，制备多孔活性炭材料的技术仍有许多问题有待于进一步探索、解决，但已有研究为富含纤维素工业残渣的利用提供了可能途径。 依据文章内容，回答下列问题： (1)以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是 。 (2)以白酒糟制备多孔活性炭的完整流程主要包括干燥、炭化、活化三个环节，其中直接决定了多孔活性炭“多孔”这一核心特征的环节是 。 (3)白酒糟的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]，其中 元素的质量分数最大。 (4)在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好，原因是增大了反应物与催化剂的 。 (5)炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气环境中，理由是 。 (6)结合图1数据趋势，当水蒸气活化剂与炭质原料比值超过0.075后，对碘的吸附值呈现的变化规律是 。 (7)由图1、图2可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是 （填“水蒸气”或“二氧化碳”）。 (8)若提高多孔活性炭的吸附值，结合现有资料，可调整的变量是 、 （写两个变量）。 【答案】(1)白酒糟是清洁廉价的资源 (2)活化 (3)氧 (4)接触面积 (5)防止碳与氧气反应（合理即可） (6)碘的吸附值随比值增大反而降低 (7)水蒸气 (8) 活化温度 活化剂与原料配比（合理即可） 【详解】（1）根据文中信息：随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。故以白酒糟为原料制备多孔活性炭比使用煤、木材等更有优势的原因是：白酒糟是清洁廉价的资源； （2）活化过程是以水蒸气或二氧化碳为活化剂，在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应，生成气体，形成孔隙结构，制备多孔活性炭，所以其中直接决定了多孔活性炭“多孔”这一核心特征的环节是：活化； （3）白酒糟的主要成分纤维素[（C6H10O5）n]中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×6n）：（1×10n）：（16×5n）=36：5：40，则其中氧元素的质量分数最大； （4）在化学反应中以多孔活性炭作催化剂载体比直接使用催化剂效果好，原因是增大了反应物与催化剂的接触面积，可以加快反应速率； （5）氧气是一种化学性质较活泼的气体，能与许多物质反应。炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气（化学性质不活泼，可用作保护气）环境中，理由是防止碳（或纤维素/白酒糟）与氧气（或空气）反应； （6）结合图1数据趋势，当水蒸气活化剂与炭质原料比值超过0.075后，碘的吸附值随比值增大反而降低； （7）图1、图2数据可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是水蒸气，这是因为水蒸气作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到450mg/g，而二氧化碳作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到400mg/g； （8）根据题中数据和文字描述，活化温度、活化剂与原料配比等变量都会影响最终吸附性能。 1．（25-26九年级上·广东惠州·期中）阅读以下短文，回答相关问题。 石墨烯是从石墨(C)中剥离出来的单层碳原子晶体，也是目前已知最薄、最坚硬的材料。它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。 石墨烯有广泛的用途。可做遮阳伞材料，复合纤维中石墨烯含量对紫外线透过率的影响如图1.石墨烯还具有防腐功能，如图2，其在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。石墨烯也可用于常温吸附氢气储氢。 (1)石墨烯具有的物理性质是 (写一条)。 (2)石墨烯在氧气中完全燃烧的化学方程式 ；该反应属于基本反应类型中的 反应。 (3)为减少紫外线对人体皮肤的伤害，遮阳伞最好选用图1中的 材料制作。 (4)石墨烯具有防腐功能的原因是 。 (5)某纯净物与在一定条件下反应生成和CO，该纯净物的组成元素中一定含有 元素；利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，说明的沸点比CO的沸点 (填“高”或“低”)。分离CO后所得用石墨烯储存。 【答案】(1)优良的导电性（合理即可） (2) 化合 (3)2%石墨烯的纤维 (4)在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过 (5) 氧/O 低 【详解】（1）物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质，根据短文可知，石墨烯的物理性质有熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能等。 （2）石墨烯为碳单质，完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：； 该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。 （3）由图可知，含2%石墨烯的纤维对紫外线透过率最低，所以为减少紫外线对人体皮肤的伤害，选用含 2% 石墨烯的纤维制作遮阳伞最好。 （4）由题干信息可知，石墨烯具有防腐功能的原因是：其在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过。 （5）某纯净物与在一定条件下反应生成和CO，反应前后元素种类不变，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，而甲烷中含有碳、氢元素，则该纯净物中一定含有氧元素； 利用液氮的低温可将生成的CO液化后分离，则说明的沸点比CO的沸点低。 2．（25-26九年级上·广东江门·期中）碳元素是人类接触和利用最早的元素之一，由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图一。 文段一  石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与共熔后产生，才确定了它是含碳的物质。 文段二：碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图二。 文段三：科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中吸附的选择性值，实验结果如图三。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对的选择性吸附性能越好。 随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。依据文章内容回答下列问题： (1)碳元素能组成多种碳单质，结合所学知识说明金刚石、石墨的物理性质存在明显差异的原因 。 (2)阅读材料，金刚石属于______（填序号）。 A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳 (3)石墨在一定条件下可以转化为金刚石，是 变化 (4)石墨与共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式： 。 (5)由图二可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 。 (6)下列说法正确的是 。 A．石墨是一种含铅的物质 B．石墨很硬，有滑腻感，可以做润滑剂 C．碳材料具有广阔的应用和发展前景 D．碳气凝胶能净化环境 (7)对比图三中三条曲线，得到的实验结论是 。 【答案】(1)碳原子的排列方式不同 (2)C (3)化学 (4) 2 5 (5)工业应用 (6)CD (7)温度越低、压强越大，选择性值越高，碳气凝胶对二氧化碳的选择性吸附性能越好 【详解】（1）金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的，构成微粒相同，所以化学性质相似；虽然金刚石、石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，所以物理性质存在明显差异； （2） 由图一可知，金刚石属于晶形碳，故选C； （3）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，是改变了其结构，碳原子的排列方式发生改变，金刚石和石墨属于不同的物质，是化学变化； （4）根据质量守恒反应前后原子种类数目不变，配平化学方程式，化学方程式为； （5） 由图二可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用； （6） A、石墨是一种单质，不含铅，不符合题意； B、石墨质软，有滑腻感，可以做润滑剂，不符合题意； C、由材料可知，碳材料其有广阔的应用和发展前景，符合题意； D、碳气凝胶具有优良的吸附性能，能净化环境，符合题意； 故选CD； （7）对比图三中三条曲线，温度越低，压强越大，碳气凝胶对二氧化碳的选择性吸附性能越好，得到的实验结论制是：温度越低、压强越大，选择性值越高，碳气凝胶对二氧化碳的选择性吸附性能越好。 3．（25-26九年级上·上海·期中）某实验小组探究碳与氧化铜的反应，进行了如下实验： (1)实验开始时：搭建装置 写出相应仪器名称：A： 、B： 。 (2)实验过程中：观察到试管中黑色固体 ，说明产生的物质是 。可以观察到澄清石灰水 ，此处发生的化学方程式为 。 (3)实验结束时：应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)。 (4)以下操作中可能会导致试管破裂的是___________。 A．碳和氧化铜未混合均匀 B．装置A向上倾斜 C．酒精喷灯未预热直接加热 D．使用酒精灯代替酒精喷灯 (5)实验结论： 实验反思：探究氧化铜粉末与碳粉按照不同比例混合时，产生的气体成分。 实验小组将氧化铜粉末与碳粉按照不同的比例混合后，分别置于充满氮气的密闭容器中进行高温加热，并用和CO传感器测定实验过程中两种气体的浓度变化(见下图)。 (6)通过实验，小组同学发现实验中除了同时还有 产生，观察图一后发现的浓度达到一定峰值会下降，可能的原因是 。 (7)通过两组实验对照，从环保角度考虑，氧化铜粉末和碳粉在高温下进行反应，选择哪一组氧化铜与碳质量比更合适？并说明原因。 。 【答案】(1) 试管 铁架台 (2) 变红 Cu（或铜） 变浑浊 (3)将导管撤出石灰水 (4)BC (5) (6) CO（或一氧化碳） 高温下碳粉与二氧化碳反应生成了一氧化碳 (7)选择氧化铜与碳质量比为13.3：1这一组更合适，在该比例下反应生成的有毒气体CO更少，更环保 【详解】（1）仪器A是试管，仪器B是铁架台，故填：试管；铁架台。 （2）碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，碳和氧化铜是黑色，铜是红色，故实验过程中能观察到黑色固体变红；同时反应生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应方程式为：。故填：变红；Cu（或铜）；变浑浊；。 （3）实验结束时，应先将导管撤出石灰水，再移开酒精喷灯，防止石灰水倒吸进入试管使试管破裂；故填：将导管撤出石灰水。 （4）A、碳和氧化铜未混合均匀，只会影响反应充分与否，不会导致试管破裂，A不符合题意； B、装置A应略向下倾斜，若向上倾斜，冷凝水倒流可能会导致试管破裂，B符合题意； C、酒精喷灯未预热直接加热，会使试管受热不均，可能导致试管破裂，C符合题意； D、使用酒精灯代替酒精喷灯，只是反应条件可能达不到，不会导致试管破裂，D不符合题意。 故选BC。 （5）碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应方程式为：。故填： （6）根据实验图像可知实验中除了CO2还有CO产生，图一CO2浓度达到一定峰值后会下降，可能原因是高温条件下，生成的CO2会与过量的碳粉反应，导致浓度下降。故填：CO（或一氧化碳）；高温下碳粉与二氧化碳反应生成了一氧化碳。 （7）由图可知氧化铜与碳质量比为13.3：1时，反应生成的CO更少，CO是有毒气体，会污染环境。故填：选择氧化铜与碳质量比为13.3：1这一组更合适，在该比例下反应生成的有毒气体CO更少，更环保。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $