课题3 结构多样的碳单质 第2课时（分层作业）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳有哪些重要的化学性质 分层作业 1．“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是：。下列有关说法错误的是 A．含镍不锈钢耐腐蚀 B．含镍不锈钢的硬度小于纯铁 C．反应中碳是还原剂 D．反应后镍元素的化合价降低了 2．物质的性质决定物质的用途，下列物质的用途主要是利用其化学性质的是 A．干冰人工降雨 B．氢气填充气球 C．用焦炭冶金 D．金刚石切割玻璃 3.下列不属于CO的物理性质的是 A．无色 B．无臭 C．可燃性 D．难溶于水 4．下列关于碳和碳的氧化物说法错误的是 A．高温条件下木炭能使氧化铜还原为铜 B．二氧化碳通过炽热的炭层能转化为一氧化碳 C．可通过观察气体颜色鉴别一氧化碳和二氧化碳 D．一氧化碳可用于冶金工业 5．“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料加入了金属镍增强其性能，工业上采用火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+X↑，下列说法错误的是 A．反应中X的化学式为CO2 B．NiO中Ni元素的化合价为+2价 C．碳过量时，气体产物中可能有CO D．C在该反应中发生了还原反应 6．对于化学反应，下列说法不正确的是 A．产物是一种空气污染物 B．此反应中碳元素有两种化合价 C．此反应涉及两种氧化物 D．此反应为化合反应 7．红热的铁块放入水中急速冷却，反应为：，发生还原反应的是 A．Fe B．H2O C．Fe3O4 D．H2 8.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)。 9．物质的性质决定用途，用途体现性质。请用下列物质的序号填空。 ①石墨；②焦炭；③酒精；④金刚石 （1）可用作燃料的是 。 （2）可用于切割玻璃的是 。 （3）可用于制作铅笔芯的是 。 （4）可用于冶炼金属的是 。 10．性质决定用途，请用相关内容的序号填空： A．冰箱去味剂  B．切割玻璃  C．制干电池电极  D．冶炼金属  E.制油墨 （1）金刚石硬度大，可用来 ； （2）石墨的导电性能好，可用来 ； （3）活性炭的吸附能力强，可用来作 ； （4）单质碳具有还原性，可用来 ； （5）常温下碳的化学性质不活泼，可用来 ； 1.“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业高温上采用火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是 A．反应中X的化学式为 B．NiO是一种氧化物 C．碳过量时，气体产物中可能有CO D．此反应说明碳具有氧化性 2．下列关于物质性质及用途的描述中，错误的是 A．木炭具有还原性，可冶炼金属 B．稀有气体化学性质不活泼，可用于霓虹灯 C．氮气的化学性质不活泼，可作为保护气 D．石墨具有导电性，用作电池的电极材料 3．我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生：①；②。下列有关说法不正确的是 A．①反应中X的化学式为CO2 B．①反应类型为分解反应 C．②反应中 ZnO发生了还原反应 D．②反应前后锌元素化合价升高 4．浙江大学实验室里诞生了世界上最轻材料--碳海绵。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”说法正确的是 A．常温下易与氧气反应 B．在一定条件下可还原氧化铜 C．不能用于水中的杂质去除 D．在氧气中燃烧的产物一定是CO2 5．C+2CuO2Cu+CO2↑，该反应中的还原剂是 A．CuO B．CO2 C．Cu D．C 6．中国科研团队受“弓弩”等结构启发，研制出碳单质家族的新成员—“碳弹簧”，该新型碳材料由多孔碳材料制作而成。下列关于“碳弹簧”的说法正确的是 A．常温下，“碳弹簧”的化学性质很活泼 B．“碳弹簧”中碳原子静止不动 C．在一定条件下，“碳弹簧”可以还原氧化铜 D．“碳弹簧”在氧气中燃烧只生成二氧化碳 7．下列有关几种碳单质用途的叙述错误的是 A．用活性炭作冰箱除味剂 B．用焦炭冶炼金属 C．用铅笔芯粉末开启长期未用的铁锁 D．用炭粉和铅制铅笔芯 8．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.墨在中国传统文化中，一直是“雅”的代表。浓墨的厚重，淡墨的素雅，无一不彰显着东方传统的美学理念。以松树为原料制作墨的主要工艺流程如下图所示，请分析并回答问题。 （1）集烟制墨。松烟墨以松树在密闭燃炉中烧制的烟灰制作，松树燃烧时的能量转化方式是 。 （2）筛烟时需用细绢筛子，缓缓筛动，去除烟泥中的草芥、渣滓等杂质，保证墨的质量，该过程类似实验室中的 (填实验操作)。 （3）搜烟时将一斤净烟与胶和药汁倒入白色瓷盆，用手搅拌成细砂状烟泥。搅拌的目的是 。 （4）压膜成型后，若采用阳光直晒或火烤烘干，均会导致墨的变形或爆裂，需要在室内自然晾干。利用室内自然晾干时要注意的事项有 。 （5）墨(主要成分为碳)在空气中充分燃烧的符号表达式为 。 9．文房四宝“笔墨纸砚”在我国书法和绘画史上发挥了重要作用。 （1）在宣纸制作中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与实验中的_____相似。 A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．沉降 （2）《富春山居图》是元代画家黄公望的水墨画，保存完好的原因是 。 （3）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以加工成竹炭，用于除去冰箱、衣柜、汽车等内部循环中的异味，这是利用了竹炭的 性。 10．用木炭还原氧化铜的实验装置如下图所示。请回答相关问题。 （1）木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是 。 （2）酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是 。 （3）装固体的试管管口略向下倾斜的原因是 。 （4）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，继续加热，观察到试管①中的现象为 ，②中现象为 。 1．在给定条件下，下列物质间的转化能实现的是 A． B． C． D． 2．下列对一些事实的解释错误的是 事实 解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下碳的化学性质稳定 B 石墨能够做干电池电极材料 石墨具有优良的导电性 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭做脱色剂制白糖 活性炭具有吸附性 3．丰富多彩的物质世界是由元素组成的，一种元素可能组成多种不同的单质。下列关于碳单质的说法正确的是 A．由于石墨具有良好的导电性，因此石墨可用于制高铁的电刷 B．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 C．金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的 D．重要档案用碳素墨水书写只利用了碳的物理性质 4.跨越时空的“碳”索之旅。 Ⅰ、“碳”寻文物 （1）用墨书写的“里耶秦简”距今两千多年，秦简上文字清晰可见，说明常温下碳单质化学性质 （填“稳定”或“活泼”）。 Ⅱ、“碳”索燃烧 （2）东汉《说文》：“炭…寒月供然火取暖者，不烟不焰…”。碳燃烧的现象是______（填标号）。 A．发光放热 B．产生蓝色火焰 C．生成二氧化碳 （3）分析下表，说明促进含碳燃料充分燃烧的意义： 。 1g碳 产物 释放热量/kJ 完全燃烧 32.8 不完全燃烧 9.2 Ⅲ、“碳”索冶金 （4）实验室模拟古代火法炼铜装置如图。 ①实验过程证明生成二氧化碳的现象是 。实验结束先将导管移出右试管，再熄灭酒精灯的原因是 。 ②炼铜反应的化学方程式为 。 ③实验改进：往固体试剂中加入适量无水氯化钙，用酒精灯（无网罩）加热即可制得光亮红色的铜，该实验 。（“能”或“不能”）证明氯化钙为催化剂，为什么： 。 5．某学习小组结合“中国传统文化”，围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动： （1）活动一：探究碳的“文雅之美” 学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴，但并没有因为长期展出而褪色，经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质，说明碳单质在常温下的化学性质 。 （2）活动二：探究碳的“火热之美” 【查阅资料】 ①“壶火惊四座，焰气拔山河”，湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产，寓意驱疾避祸、百家安宁，火壶中燃烧的是木炭，体现了碳的火热之美。 ②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度，即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。 ③空气中的二氧化碳为，一氧化碳为0ppm。 【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验： 组别 实验方案 现象 结论 甲组 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热后，伸入集气瓶中，盖上玻璃片，一段时间后取出木炭，并倒入少量的澄清石灰水，振荡，观察现象。 木炭发出红光，放出热量， 碳燃烧生成二氧化碳 乙组 步骤1：在集气瓶底部放少量细沙，将加热的小块木炭放在细沙上面，连接好二氧化碳传感器。 传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。 结论1：碳充分燃烧生成二氧化碳 步骤2：一段时间后取下二氧化碳传感器，连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。 传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。 结论2：碳不充分燃烧生成一氧化碳 【解释分析】相同的反应物，反应物的量不同，产物不同。 【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨，理由是： 。 （3）活动三：探究碳的“还原之美” “古人铸铜作钟鼎，一片光辉照千古”，我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来，学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。 【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为： 。 【反思评价】在拆装置时，有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中，他们反思自己的实验操作，应该是 导致的。 【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜，请帮其设计一个合理的实验方案： 。 活动四：探究碳的“发展之美” 碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。 【表达交流】通过以上探究，同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳有哪些重要的化学性质 分层作业 1．“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是：。下列有关说法错误的是 A．含镍不锈钢耐腐蚀 B．含镍不锈钢的硬度小于纯铁 C．反应中碳是还原剂 D．反应后镍元素的化合价降低了 【答案】B 【解析】A、含镍不锈钢是铁的合金，抗腐蚀性强，故选项说法正确； B、合金的硬度比组成它的纯金属额硬度大，该不锈钢合金的硬度大于纯铁，故选项说法错误； C、根据可知，碳夺取了NiO中的氧，NiO失去了氧，反应中碳是还原剂，碳使NiO发生了还原反应，故选项说法正确； D、NiO中镍元素显+2价，生成物中镍是单质，镍元素的化合价为0，反应后镍元素的化合价降低了，故选项说法正确。 故选B。 2．物质的性质决定物质的用途，下列物质的用途主要是利用其化学性质的是 A．干冰人工降雨 B．氢气填充气球 C．用焦炭冶金 D．金刚石切割玻璃 【答案】C 【解析】A、用干冰进行人工降雨是利用二氧化碳易升华吸热，使周围温度降低，使水蒸气冷凝成水，没有新物质生成，属于物理性质，故A错误； B、用氢气填充气球是利用氢气的密度比空气小，属于物质的物理性质，故B错误； C、用焦炭炼铁，是利用焦炭的还原性，属于化学性质，故C正确； D、用金刚石来切割玻璃，是利用金刚石硬度大的性质，属于物理性质，故D错误。 故选C。 3.下列不属于CO的物理性质的是 A．无色 B．无臭 C．可燃性 D．难溶于水 【答案】C 【解析】A.一氧化碳是一种无色气体，颜色是感官可直接观察的性质，不涉及化学变化，属于物理性质，故A项不符合题意； B.一氧化碳无味（无臭），气味是感官可感知的性质，不改变物质组成，属于物理性质，故B项不符合题意； C.一氧化碳可以燃烧（与氧气反应生成二氧化碳），这涉及化学反应和物质组成的改变，属于化学性质，故C项符合题意； D.一氧化碳在水中的溶解度低，溶解性是物质在溶剂中分散的能力，不涉及化学变化，属于物理性质，故D项不符合题意。 综上，正确选项是C。 4．下列关于碳和碳的氧化物说法错误的是 A．高温条件下木炭能使氧化铜还原为铜 B．二氧化碳通过炽热的炭层能转化为一氧化碳 C．可通过观察气体颜色鉴别一氧化碳和二氧化碳 D．一氧化碳可用于冶金工业 【答案】C 【解析】A、在高温条件下，木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧，使氧化铜还原为铜，A正确； B、二氧化碳通过炽热的炭层时，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，B正确； C、一氧化碳和二氧化碳都是无色气体，无法通过观察气体颜色鉴别它们，C错误； D、一氧化碳具有还原性，可用于冶金工业，例如在炼铁过程中，一氧化碳可将铁矿石中的铁还原出来，D正确； 故选：C。 5．“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料加入了金属镍增强其性能，工业上采用火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+X↑，下列说法错误的是 A．反应中X的化学式为CO2 B．NiO中Ni元素的化合价为+2价 C．碳过量时，气体产物中可能有CO D．C在该反应中发生了还原反应 【答案】D 【解析】由反应的化学方程式C+2NiO2Ni+X↑可知，反应前碳、镍、氧原子个数分别为1、2、2，反应后的生成物中碳、镍、氧原子个数分别为0、2、0，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有1个碳原子和2个氧原子，所以X的化学式为CO2。 A、由分析可知，反应中X的化学式为CO2，说法正确，不符合题意； B、NiO中O元素的化合价为﹣2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，Ni元素的化合价为+2价，说法正确，不符合题意； C、当碳过量时，二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳，则气体产物中可能有CO，说法正确，不符合题意； D、C在该反应中夺取了NiO中的O，发生了氧化反应，说法错误，符合题意。 故选D。 6．对于化学反应，下列说法不正确的是 A．产物是一种空气污染物 B．此反应中碳元素有两种化合价 C．此反应涉及两种氧化物 D．此反应为化合反应 【答案】B 【解析】A. 该反应产物为一氧化碳（）。一氧化碳有毒，能与血红蛋白结合导致人体缺氧，是常见的空气污染物。因此，该说法正确； B. 反应物中：碳单质（）的化合价为 （单质中元素化合价均为 ）；二氧化碳（）中，氧元素化合价为 ，根据化合物元素正负化合价代数和为 ，得出碳元素化合价为 。同理，求得一氧化碳（）中，碳元素化合价为 。整个反应中，碳元素表现出三种化合价：、 和 。选项说“有两种化合价”，与事实不符，说法错误； C.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。反应物：二氧化碳（）由碳和氧两种元素组成，是氧化物；碳单质（）不是氧化物。产物：一氧化碳（）由碳和氧两种元素组成，是氧化物。因此，反应涉及两种氧化物： 和 。该说法正确； D. 化合反应是指两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。本反应中，反应物为碳（）和二氧化碳（），生成物为一氧化碳（），符合化合反应定义（多变一）。说法正确。 故选 B。 7．红热的铁块放入水中急速冷却，反应为：，发生还原反应的是 A．Fe B．H2O C．Fe3O4 D．H2 【答案】B 【解析】A、铁反应后得到氧，具有还原性，属于还原剂，发生氧化反应，故错误； B、H2O在反应中提供氧，具有氧化性，属于氧化剂，发生还原反应，故正确； C、Fe3O4是铁被氧化后的产物，故错误； D、H2是水被还原的产物，故错误。 故选B。 8.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） 【解析】（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）。 9．物质的性质决定用途，用途体现性质。请用下列物质的序号填空。 ①石墨；②焦炭；③酒精；④金刚石 （1）可用作燃料的是 。 （2）可用于切割玻璃的是 。 （3）可用于制作铅笔芯的是 。 （4）可用于冶炼金属的是 。 【答案】（1）③ （2）④ （3）① （4）② 【解析】（1）酒精具有可燃性，可用作燃料，故选③； （2）金刚石硬度大，可用于切割玻璃，故选④； （3）石墨用于制铅笔芯是利用石墨软，故选①； （4）焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，故选②。 10．性质决定用途，请用相关内容的序号填空： A．冰箱去味剂  B．切割玻璃  C．制干电池电极  D．冶炼金属  E.制油墨 （1）金刚石硬度大，可用来 ； （2）石墨的导电性能好，可用来 ； （3）活性炭的吸附能力强，可用来作 ； （4）单质碳具有还原性，可用来 ； （5）常温下碳的化学性质不活泼，可用来 ； 【答案】（1）B （2）C （3）A （4）D （5）E 【解析】（1）金刚石硬度大，可用来切割玻璃，故填：B； （2）石墨的导电性能好，可用来制干电池电极，故填：C； （3）活性炭的吸附能力强，可用来作冰箱去味剂，故填：A； （4）单质碳具有还原性，可用来冶炼金属，故填：D； （5）常温下碳的化学性质不活泼，可用来制油墨，故填：E。 1.“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业高温上采用火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是 A．反应中X的化学式为 B．NiO是一种氧化物 C．碳过量时，气体产物中可能有CO D．此反应说明碳具有氧化性 【答案】D 【解析】A、依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的个数和种类不变，，反应前1个碳原子，2个镍原子，2个氧原子，反应后2个镍原子，则X中含有2个氧原子，1个碳原子，则反应中X化学式为，说法正确； B、由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，NiO是一种氧化物，说法正确； C、由化学方程式可知：该反应有二氧化碳生成，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，碳过量时，气体产物中可能有CO，说法正确； D、由化学方程式可知：碳夺走氧化镍中的氧元素，属于还原剂，此反应说明碳具有还原性，说法错误； 答案：D。 2．下列关于物质性质及用途的描述中，错误的是 A．木炭具有还原性，可冶炼金属 B．稀有气体化学性质不活泼，可用于霓虹灯 C．氮气的化学性质不活泼，可作为保护气 D．石墨具有导电性，用作电池的电极材料 【答案】B 【解析】A、木炭具有还原性，可冶炼金属，选项正确； B、稀有气体化学性质不活泼，可用作保护气，选项错误； C、氮气的化学性质不活泼，可作为保护气，选项正确； D、石墨具有导电性，用作电池的电极材料，选项正确； 故选B。 3．我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生：①；②。下列有关说法不正确的是 A．①反应中X的化学式为CO2 B．①反应类型为分解反应 C．②反应中 ZnO发生了还原反应 D．②反应前后锌元素化合价升高 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，碳酸锌加热分解为氧化锌和二氧化碳，即X的化学式是 CO2，故选项说法正确； B、由可知，此反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法正确； C、②反应中ZnO失去了氧，发生了还原反应，故选项说法正确； D、②反应前后锌元素化合价降低，由+2价变为0价，故选项说法错误。 故选D。 4．浙江大学实验室里诞生了世界上最轻材料--碳海绵。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”说法正确的是 A．常温下易与氧气反应 B．在一定条件下可还原氧化铜 C．不能用于水中的杂质去除 D．在氧气中燃烧的产物一定是CO2 【答案】B 【解析】A、碳单质常温下化学性质稳定，不易与氧气反应，A 错误； B、碳海绵主要成分是碳单质，碳单质在一定条件下（如高温）具有还原性，可还原氧化铜，B 正确； C、碳海绵具备疏松多孔的结构，具有吸附性，能用于水中杂质去除，C 错误； D、碳海绵主要成分是碳单质，在氧气中燃烧，氧气充足时产物是CO2，氧气不充足时产物是CO，D 错误。 故选B。 5．C+2CuO2Cu+CO2↑，该反应中的还原剂是 A．CuO B．CO2 C．Cu D．C 【答案】D 【解析】在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂，故选D。 6．中国科研团队受“弓弩”等结构启发，研制出碳单质家族的新成员—“碳弹簧”，该新型碳材料由多孔碳材料制作而成。下列关于“碳弹簧”的说法正确的是 A．常温下，“碳弹簧”的化学性质很活泼 B．“碳弹簧”中碳原子静止不动 C．在一定条件下，“碳弹簧”可以还原氧化铜 D．“碳弹簧”在氧气中燃烧只生成二氧化碳 【答案】C 【解析】A、根据题意可知，“碳弹簧”属于碳单质，则常温下，碳的化学性质不活泼，错误： B、原子总是在不断运动，错误； C、“碳弹簧”属于碳单质，在一定条件下，碳可以还原氧化铜，正确； D、“碳弹簧”属于碳单质，碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，错误。 故选C。 7．下列有关几种碳单质用途的叙述错误的是 A．用活性炭作冰箱除味剂 B．用焦炭冶炼金属 C．用铅笔芯粉末开启长期未用的铁锁 D．用炭粉和铅制铅笔芯 【答案】D 【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素及异味，可作冰箱除味剂，说法正确，不符合题意； B、焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，说法正确，不符合题意； C、石墨具有润滑作用，铅笔芯由石墨制成，所以用铅笔芯粉末可以开启长期未用的铁锁，说法正确，不符合题意； D、铅笔芯是由石墨和黏土按照一定比例混合制成的，不含炭粉和铅，说法错误，符合题意。 故选：D。 8．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 【解析】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.墨在中国传统文化中，一直是“雅”的代表。浓墨的厚重，淡墨的素雅，无一不彰显着东方传统的美学理念。以松树为原料制作墨的主要工艺流程如下图所示，请分析并回答问题。 （1）集烟制墨。松烟墨以松树在密闭燃炉中烧制的烟灰制作，松树燃烧时的能量转化方式是 。 （2）筛烟时需用细绢筛子，缓缓筛动，去除烟泥中的草芥、渣滓等杂质，保证墨的质量，该过程类似实验室中的 (填实验操作)。 （3）搜烟时将一斤净烟与胶和药汁倒入白色瓷盆，用手搅拌成细砂状烟泥。搅拌的目的是 。 （4）压膜成型后，若采用阳光直晒或火烤烘干，均会导致墨的变形或爆裂，需要在室内自然晾干。利用室内自然晾干时要注意的事项有 。 （5）墨(主要成分为碳)在空气中充分燃烧的符号表达式为 。 【答案】（1）化学能转化成热能和光能 （2）过滤 （3）使净烟、胶和药汁充分混合，得到均匀的烟泥 （4）控制温度、通风(合理即可) （5） 【解析】（1）松烟墨以松树在密闭燃炉中烧制的烟灰制作，松树燃烧时的能量转化方式是化学能转化成热能和光能；故填：化学能转化成热能和光能。 （2）筛烟是根据颗粒的大小，去除烟泥中的草芥、渣滓等杂质，保证墨的质量，该过程类似实验室中的过滤；故填：过滤。 （3）搅拌的目的是使净烟、胶和药汁充分混合，得到均匀的烟泥；故填：使净烟、胶和药汁充分混合，得到均匀的烟泥。 （4）压膜成型后，若采用阳光直晒或火烤烘干，均会导致墨的变形或爆裂，故须在室内自然晾干，利用室内自然晾干时要注意控制温度、通风；故填：控制温度、通风(合理即可)。 （5）墨(主要成分为碳)在空气中充分燃烧生成二氧化碳，反应的符号表达式为；故填：。 9．文房四宝“笔墨纸砚”在我国书法和绘画史上发挥了重要作用。 （1）在宣纸制作中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与实验中的_____相似。 A．过滤 B．吸附 C．蒸馏 D．沉降 （2）《富春山居图》是元代画家黄公望的水墨画，保存完好的原因是 。 （3）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以加工成竹炭，用于除去冰箱、衣柜、汽车等内部循环中的异味，这是利用了竹炭的 性。 【答案】（1）A （2） 墨的主要成分是碳，常温下化学性质稳定 （3） 吸附 【解析】（1）A、捞纸是将纸浆中的纤维（固体）与水（液体）分离，类似于过滤操作，符合题意； B、吸附是物质附着在表面或吸附到小孔内，不符合题意； C、蒸馏是利用沸点不同分离液体混合物，不符合题意； D、沉降是固体自然沉淀，不符合题意。 故选：A。 （2）墨的主要成分是碳，常温下化学性质稳定，在常温下不易与其他物质反应，因此画作不易氧化或变质。 （3）竹炭具有疏松多孔的结构，可吸附异味分子（物理吸附）。 10．用木炭还原氧化铜的实验装置如下图所示。请回答相关问题。 （1）木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是 。 （2）酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是 。 （3）装固体的试管管口略向下倾斜的原因是 。 （4）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，继续加热，观察到试管①中的现象为 ，②中现象为 。 【答案】（1）增大反应物间的接触面积，使反应更快、更充分 （2）使火焰更集中，提高加热温度 （3）防止冷凝水倒流使试管炸裂 （4）固体由黑色变成红色 澄清石灰水变浑浊 【解析】（1）反应物间的接触面积越大，反应越充分，木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与粉末混合均匀后使用，这样处理的目的是增大反应物间的接触面积，使反应更充分。 （2）碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应条件是高温，酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是集中火焰，提高温度。 （3）用试管给固体加热，要求试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂。 （4）继续加热，碳和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，试管①中现象为黑色固体逐渐变红，②中现象为澄清石灰水变浑浊。 1．在给定条件下，下列物质间的转化能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、氧气不足时，碳不完全燃烧生成一氧化碳，符合题意； B、一氧化碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，常温下，一氧化碳与氧气不反应，不符合题意； C、铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，不是氧化铁，不符合题意； D、水通电分解生成氢气和氧气，水常温下不能反应生成氧气，不符合题意。 故选A。 2．下列对一些事实的解释错误的是 事实 解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下碳的化学性质稳定 B 石墨能够做干电池电极材料 石墨具有优良的导电性 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭做脱色剂制白糖 活性炭具有吸附性 【答案】C 【解析】A、常温下碳的化学性质稳定，所以书写档案规定必须使用碳素墨水以保持长久，不符合题意； B、石墨具有优良的导电性，所以石墨能够做干电池的电极材料，不符合题意； C、焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来是因为焦炭具有还原性，符合题意； D、活性炭具有吸附性，所以制糖工业中用活性炭做脱色剂制白糖，不符合题意； 故选C。 3．丰富多彩的物质世界是由元素组成的，一种元素可能组成多种不同的单质。下列关于碳单质的说法正确的是 A．由于石墨具有良好的导电性，因此石墨可用于制高铁的电刷 B．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 C．金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的 D．重要档案用碳素墨水书写只利用了碳的物理性质 【答案】A 【解析】A、石墨具有导电性，可用于制电刷，此选项正确； B、碳单质燃烧可能生成一氧化碳或二氧化碳，此选项错误； C、金刚石、石墨由碳原子直接构成的，足球烯（）由分子构成，非直接由碳原子构成，此选项错误； D、利用碳的化学性质稳定，所以重要档案用碳素墨水书写，此选项错误。 故选：A。 4.跨越时空的“碳”索之旅。 Ⅰ、“碳”寻文物 （1）用墨书写的“里耶秦简”距今两千多年，秦简上文字清晰可见，说明常温下碳单质化学性质 （填“稳定”或“活泼”）。 Ⅱ、“碳”索燃烧 （2）东汉《说文》：“炭…寒月供然火取暖者，不烟不焰…”。碳燃烧的现象是______（填标号）。 A．发光放热 B．产生蓝色火焰 C．生成二氧化碳 （3）分析下表，说明促进含碳燃料充分燃烧的意义： 。 1g碳 产物 释放热量/kJ 完全燃烧 32.8 不完全燃烧 9.2 Ⅲ、“碳”索冶金 （4）实验室模拟古代火法炼铜装置如图。 ①实验过程证明生成二氧化碳的现象是 。实验结束先将导管移出右试管，再熄灭酒精灯的原因是 。 ②炼铜反应的化学方程式为 。 ③实验改进：往固体试剂中加入适量无水氯化钙，用酒精灯（无网罩）加热即可制得光亮红色的铜，该实验 。（“能”或“不能”）证明氯化钙为催化剂，为什么： 。 【答案】（1）稳定 （2）A （3）使燃料释放更多的热量，提高能源的利用效率，减少能源浪费，减少污染 （4）澄清石灰水变浑浊 防止液体倒吸，炸裂试管 不能 没有对比实验来证明无水氯化钙在反应前后质量和化学性质不变 【解析】（1）墨的主要成分是碳，碳单质在常温下化学性质稳定，不易发生化学反应，所以用墨书写的“里耶秦简”距今两千多年，秦简上文字依然清晰可见。 （2）碳燃烧时会发光放热，这是燃烧的普遍现象；而碳在空气中燃烧时不会产生蓝色火焰；生成二氧化碳是碳燃烧的产物，是实验结论而不是燃烧现象，所以碳燃烧的现象是发光放热。 （3）从表格中可以看出1g碳完全燃烧生成CO2时释放热量为32.8kJ，不完全燃烧生成CO时释放热量为9.2kJ，一氧化碳有毒，会污染环境，完全燃烧释放的热量远大于不完全燃烧释放的热量，这说明促进含碳燃料充分燃烧可以使燃料释放更多的热量，提高能源的利用效率，减少能源浪费，减少污染。 （4）①实验过程中证明生成二氧化碳的现象：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以当观察到澄清石灰水变浑浊时，可证明有二氧化碳生成；实验结束先将导管移出右试管，再熄灭酒精灯的原因：若先熄灭酒精灯，装置内温度降低，压强减小，会导致石灰水倒吸进入热的试管，可能使试管炸裂，所以要先将导管移出右试管，再熄灭酒精灯，可防止液体倒吸，炸裂试管。 ②高温条件下，碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为 ；。 ③催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，该实验只是加入无水氯化钙后用酒精灯加热得到了铜，没有对比实验来证明无水氯化钙在反应前后质量和化学性质不变，所以不能证明氯化钙为催化剂。 5．某学习小组结合“中国传统文化”，围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动： （1）活动一：探究碳的“文雅之美” 学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴，但并没有因为长期展出而褪色，经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质，说明碳单质在常温下的化学性质 。 （2）活动二：探究碳的“火热之美” 【查阅资料】 ①“壶火惊四座，焰气拔山河”，湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产，寓意驱疾避祸、百家安宁，火壶中燃烧的是木炭，体现了碳的火热之美。 ②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度，即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。 ③空气中的二氧化碳为，一氧化碳为0ppm。 【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验： 组别 实验方案 现象 结论 甲组 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热后，伸入集气瓶中，盖上玻璃片，一段时间后取出木炭，并倒入少量的澄清石灰水，振荡，观察现象。 木炭发出红光，放出热量， 碳燃烧生成二氧化碳 乙组 步骤1：在集气瓶底部放少量细沙，将加热的小块木炭放在细沙上面，连接好二氧化碳传感器。 传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。 结论1：碳充分燃烧生成二氧化碳 步骤2：一段时间后取下二氧化碳传感器，连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。 传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。 结论2：碳不充分燃烧生成一氧化碳 【解释分析】相同的反应物，反应物的量不同，产物不同。 【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨，理由是： 。 （3）活动三：探究碳的“还原之美” “古人铸铜作钟鼎，一片光辉照千古”，我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来，学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。 【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为： 。 【反思评价】在拆装置时，有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中，他们反思自己的实验操作，应该是 导致的。 【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜，请帮其设计一个合理的实验方案： 。 活动四：探究碳的“发展之美” 碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。 【表达交流】通过以上探究，同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。 【答案】（1）比较稳定/不活泼 （2）澄清石灰水变浑浊 一氧化碳也可能是碳和二氧化碳反应生成的 （3） 未将导管移出液面就撤离酒精灯 将固体混合物置于烧杯中，加入足量稀盐酸(或稀硫酸)，搅拌，待充分反应后，过滤，洗涤，低温烘干 【解析】（1）碳单质的化学性质在常温下具有稳定性，则用墨书写的书画能保存很长时间。 （2）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊； 可能是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，则该结论不严谨。 （3）[解释分析]碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 [反思评价]石灰水倒吸，可能原因为实验结束时，先熄灭酒精灯，正确操作应为：应先撤离导管再熄灭酒精灯，否则会由于试管内气压变小，大气压将液体倒吸入试管中造成试管炸裂。 [拓展延伸]氧化铜能和硫酸反应，但铜不能和硫酸反应，则可在混合物中加入过量稀盐酸(或稀硫酸)充分反应后再利用过滤进行固液分离，并对固体进行洗涤，为防止铜在高温下与氧气反应，应低温烘干。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $