第23讲 碳单质的多样性（二）（暑假培优讲义）新九年级化学新教材人教版

第23讲 碳单质的多样性（二） 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1．了解碳单质的化学性质及其应用； 2．熟悉碳与氧气、碳与某些氧化物的反应； 3．掌握木炭还原氧化铜的实验； 4．了解还原反应。 重点01 常温下，碳的化学性质不活泼 常温下，碳单质的化学性质不活泼。碳单质受日光照射或与空气、水接触，都不容易发生变化。 1．原因：碳原子的最外层电子数为4，常温下 。 2．实例： ①古代用炭黑制成的 写字、绘画，历经千百年不变色； ②档案资料用 书写，字迹经久不褪，利于长期保存； ③木质电线杆埋入地下部分烧焦防腐； ④钻石恒久不变； ⑤焦炭、木炭露天存放不变质。 湖北出土的战国古墨 碳素墨水记录的上世纪80年代的工资表 【易错提醒】 1．碳只有在常温下化学性质才不活泼（稳定），点燃或加热时碳能与很多物质反应 重点02 碳单质与氧气反应 1．氧气充足：碳 ，生成二氧化碳，同时放出 化学方程式： 反应中碳与氧气的质量比为 2．氧气不充足：碳 ，生成一氧化碳，同时放出 化学方程式： 反应中碳与氧气的质量比为 3．归纳小结：化学反应中，反应物相同时，若 不同，则 不同 4．应用：作燃料。 5．拓展提升：碳与氧气反应后生成物成分分析 （1）碳与氧气的质量比< 3/8，反应后物质是 （2）碳与氧气的质量比= 3/8，反应后物质是 （3）碳与氧气的质量比介于3/8和3/4时，反应后物质是 （4）碳与氧气的质量比= 3/4，反应后物质是 （5）碳与氧气的质量比> 3/8，反应后物质是 【方法技巧】 证明某物质含有碳元素的方法：证明燃烧有二氧化碳生成。具体操作为：点燃该物质，火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若浑浊，则有二氧化碳生成，从而证明该物质含有碳元素。 重点03 碳单质与某些氧化物反应 1．实验探究木炭还原氧化铜 （1）实验过程：将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心铺放进试管，将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中，打开弹簧夹，加热混合物几分钟，然后先撤出导管，停止加热，用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象并分析。 （2）实验现象：黑色粉末变成 ，澄清石灰水 。 （3）实验结论：木炭与氧化铜反应，生成 和 （4）化学方程式： （5）实验分析：C是 剂，具有 性。CuO在反应中 氧元素，发生 反应。 （6）实验注意点： ①木炭粉和氧化铜粉均需要 。 ②金属网罩的作用： 。 ③实验结束后，先撤出导管再停止加热，目的： 。 ④用弹簧夹夹紧乳胶管，目的： 。 ⑤待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因： 。 【易错提醒】 木炭与氧化铜反应实验结束后，要先撤出导管再停止加热，不能先停止加热再撤出导管，防止石灰水倒流，炸裂试管。 2.碳单质与某些氧化物反应 （1）碳单质与某些金属氧化物反应： 碳 + 某些金属氧化物 高温 金属单质 + CO2↑ 应用： 如：工业炼铁 （2）与二氧化碳反应： （吸热反应） 实例：烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度会 。 【方法技巧】 碳的几种单质物理性质各不相同，而化学性质却相似。原因是碳的不同单质参加化学反应的最小粒子是相同的碳原子，所以它们的化学性质是相似的。 3.还原反应： 的反应。 在木炭还原氧化铜的反应中，氧化铜 氧元素生成铜，氧化铜被 ，发生了 反应。 拓展提升： 氧化还反应：氧化反应和还原反应在同一反应中，同时进行。 CuO失去氧元素，被还原，发生还原反应，有氧化性，是氧化剂； C夺取氧元素，被氧化，发生氧化反应，有还原性，是还原剂； 氧化反应：物质得到氧元素的反应。 还原反应：含氧化合物失去氧元素的反应。 氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO； 还原剂：在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等； 考向01 常温下碳的稳定性 【典例01】（25-26九年级下·江西上饶·期中）我国在制墨方面具有悠久历史，战国古墨能保存至今，说明碳具有的性质是 A．还原性 B．可燃性 C．吸附性 D．常温下稳定 【即时提升1-1】“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词体现了钻石的 A．不能导电 B．熔点低 C．化学性质稳定 D．硬度大 【即时提升1-2】（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下列说法不能说明碳在常温下化学性质稳定的是 A．用碳素墨水书写档案 B．古代的水墨画保存百年不褪色 C．钻石恒久远，一颗永流传 D．炭雕能吸附室内甲醛 考向02 碳单质的可燃性 【典例02】（25-26八年级下·山东泰安·阶段检测）《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，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨。下列说法错误的是 A．黑烟是由松木不完全燃烧产生的 B．炉膛口的大小和瓮的高矮会影响炭黑的产量 C．炭黑的主要成分是碳的化合物 D．常温下炭黑的化学性质不活泼 【即时提升2-1】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）如图是我国科学家成功合成的C10和C14两种碳分子材料。有关C10和C14的说法不正确的是 A．C10和C14都属于新型化合物 B．构成C10和C14的分子不同 C．C10和C14在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳 D．C10和C14都是碳元素组成的单质 【即时提升2-2】（25-26八年级上·河北邢台·期末）两份等质量的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与不足量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 A．2:1 B．4:3 C．3:4 D．3:8 考向03 碳单质的还原性 【典例03】如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是    A．网罩的作用：集中火焰并提高温度 B．试管b的作用是检验有二氧化碳生成 C．试管a中黑色粉末变红，说明碳具有还原性 D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察现象 【即时提升3-1】 （25-26九年级上·重庆·阶段检测）东汉《周易参同契》中记载：“胡粉投火中，色坏还为铅”，该反应过程的主要原理是。下列有关说法错误的是 A．为 B．反应中PbO发生了氧化反应 C．反应中C体现了还原性 D．反应前后各原子的质量不变 【即时提升3-2】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）物质的性质决定物质在生产和生活中的用途。木炭具有还原性，可用于冶炼金属。请根据图示回答下列问题。 (1)写出木炭还原氧化铜的化学方程式_________； (2)图中酒精灯加网罩的作用是_________； (3)开始加热时，观察到导管口有气泡冒出，但澄清石灰水却不变浑浊的原因是_________ (4)当观察到装置中_________的现象时，说明木炭和氧化铜粉末已经发生反应； (5)实验结束时，应先_______，再_________，并用弹簧夹夹紧乳胶管，等待试管冷却。 基础巩固 1．（2026·广西·一模）小明在整理爷爷的书房时，发现了一本泛黄的旧书，书中的字迹是用墨汁书写的，依然清晰。这些字迹的主要成分是 A．炭黑 B． C．金刚石 D．碳酸钙 2．（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）激光打印机所用的墨粉主要成分是极细的碳粉，碳粉不具有的性质是 A．可燃性 B．能与某些氧化物反应 C．易溶于水 D．常温下稳定 3．（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）下列关于碳的化学性质叙述正确的是 A．碳的化学性质不活泼 B．碳的化学性质很活泼 C．碳具有可燃性，碳在空气中燃烧的产物只有CO2 D．碳在高温下能和二氧化碳反应，还能还原许多金属氧化物 4．（25-26八年级下·山东德州·期中）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．“碳弹簧”是一种新型化合物 B．“碳弹簧”中碳原子静止不动 C．常温下，“碳弹簧”的化学性质很活泼 D．在一定条件下，“碳弹簧”可以与氧化铜发生反应 5.（25-26九年级上·河南鹤壁·期中）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中点燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO，则放入容器中碳和氧气的质量比可能为 A．3:8 B．3:4 C．1:2 D．1:4 6．（2025·山东临沂·二模）“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝，其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识，解析不正确的是 A．烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO B．徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化 C．徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定 D．徽墨制作中添加冰片（）作为防腐剂，徽墨属于纯净物 7．（25-26九年级上·广西桂林·阶段检测）将12 g的碳与48 g的氧气在一个密闭容器中点燃，充分反应后，密闭体系中存在的气体是 A．CO B． C． D． 8．（2026·云南昆明·二模）云南某铜矿企业利用碳还原法处理氧化铜矿渣(含少量杂质，杂质不参与反应)，在真空密闭容器、相同温度下，分别使用不同目数的碳粉(目数越大，颗粒越小)进行实验，测得生成二氧化碳的质量随反应时间变化如图所示。下列分析正确的是 A．曲线a对应碳粉的目数更大，反应更快 B．最终生成二氧化碳的质量不同，是因为碳粉颗粒大小不同 C．若将矿渣也粉碎成细粉，能加快反应速率，助力矿渣高效处理 D．该实验说明，固体颗粒大小不会影响反应的快慢 9．有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是 A．二氧化碳发生了还原反应 B．碳具有氧化性 C．反应前后氧元素的化合价发生了改变 D．反应前后固体的质量不变 10．明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是 A．C B．SnO2 C．CO D．Sn 11．按图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列分析正确的是 A．M、N 点时，固体中都只含两种物质 B．M→P 的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 C．M 点时，装置②处导管口有气泡冒出，说明反应开始发生 D．N→P 的过程中，固体中铜元素的质量分数不变 12．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）化学就在我们身边。请用相关的化学知识回答下列问题。 (1)活性炭有较强的吸附能力，常用作冰箱除味剂，这是因为活性炭具有_________的结构，利用其_________（填“物理”或“化学”）性质。 (2)木炭可用于冶炼金属，体现了碳单质的_________性。木炭燃烧不充分的化学方程式为_________。 13．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）在木炭还原氧化铜的实验中： (1)反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是___________，说明反应中有___________生成。该反应的化学方程式___________。 (2)图中的酒精灯上加金属网罩的目的是___________，被加热的试管中的现象是___________，该反应的化学方程式是___________。 (3)实验结束时，应先___________再___________。 14．（25-26九年级上·山东德州·期中）我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙微型实验装置(其中长柄V形玻璃管用小玻璃管制成)，开展以下探究活动。 (1)图甲试管A中观察到的现象是___________ ，请你写出反应的化学方程式：___________，该实验表现出碳的___________ 性。 (2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是___________ 。 (3)反应完全后停止加热时，应先将导管从盛有澄清石灰水的试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待硬质玻璃管冷却后再把试管里的粉末倒出。分析原因是___________ 。 (4)用甲装置进行实验，若完毕后，先停止加热，可能引起的后果是___________ 。 (5)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是___________ (写出一条即可)。在酒精灯上加个网罩的目的是___________ 。 (6)为了使氧化铜完全还原常加入过量的碳粉，由此猜测图丙中气球的作用是 ___________ 。 15．（2026·安徽蚌埠·三模）工业上常用焦炭与二氧化硅在高温条件下反应制取粗硅，反应方程式为：，请回答下列问题 (1)实际生产中，所需焦炭质量往往大于理论值，请分析原因____________________。 (2)若要制取5.6 t硅，理论上需要纯焦炭的质量为多少？（写出完整的计算过程） 培优拓展 16．（2026·河南平顶山·二模）《天工开物》中提及“凡墨，烧烟凝质而为之……”。后人赞其坚如玉，黑如漆，书写万载而不褪。这体现了墨(炭黑)具有的性质是 A．导电性 B．稳定性 C．可燃性 D．吸附性 17．（2026·湖南永州·一模）近期，我国科研团队在嫦娥五号月壤样品中首次发现天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳，其化学性质与单质碳相似，下列说法不正确的是 A．它们都是由碳原子构成的 B．碳纳米管充分燃烧的产物是二氧化碳 C．碳纳米管和石墨碳的结构中，碳原子排列方式不同 D．它们在常温下化学性质活泼，故而不易被发现 18．（2026·江苏扬州·一模）耐压密闭容器中有一定质量的碳粉和氧气，用电加热板引燃使之充分反应，碳粉完全消失(如图1)，利用压强传感器测定容器内的气压变化(如图2)。已知：一定温度和体积下，气体的压强与分子数成正比。下列说法正确的是 A．AB段压强增大说明容器中碳粉已开始燃烧 B．BC段压强增大仅是因为反应放热 C．若将碳粉换成硫粉，其他条件不变，则最终压强也会稳定在1.5 D．最终压强为1.5，说明最终气体为CO和的混合物 19．（2026·河南周口·一模）依据化学方程式从量的角度认识碳的可燃性，下列有关说法不正确的是 A．碳在空气中不充分燃烧时，参加反应的碳和氧气的质量比为 B．碳在空气中充分燃烧时，参加反应的碳和氧气的质量比为 C．反应物相同，反应条件相同，生成物不同的原因是：反应物的浓度不同 D．如果参加反应的碳和氧气的质量比为，则生成物为CO和 20．（24-25八年级下·山东淄博·期末）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中引燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO。则原来密闭容器中碳和氧气的质量比可能是 A．3∶4 B．3∶8 C．1∶2 D．1∶3 21.（24-25九年级上·湖北武汉·期末）学习木炭还原氧化铜实验后，某兴趣小组对产物中的气体产生了质疑，认为产生的气体中除了外，可能还含有CO。为了进一步探究，进行了图1实验，同时用数字传感器获得3组不同质量比产生CO的浓度情况如图2所示。（ppm是浓度的一种计量单位，即“百万分之一”）。 依据上述实验和所学知识，下列说法错误的是 A．反应过程中观察到石英试管中黑色固体逐渐变红 B．可能是C与生成的反应产生了CO C．可能是C与试管内的空气反应产生了CO D．为减少CO的量，应减小CuO和C的质量比 22．（2025·江西九江·二模）兴趣小组把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地放入试管，按图进行实验。实验中观察到黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。 (1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是___________，实验中酒精灯加网罩的目的是___________。 (2)实验结束时先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管后，再停止加热的原因是___________。 (3)实验中测得反应前后木炭粉末和氧化铜粉末的混合物的质量减少了0.88g，计算实验中生成的铜的质量___________。(写出计算过程) (4)为了使所有氧化铜能充分反应，木炭粉末与氧化铜粉末的最合适的质量比是___________(填字母)。 A．3∶36 B．3∶42 C．3∶48 D．3∶80‍ 23．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）某化学兴趣小组同学对木炭还原氧化铜实验及实验后剩余固体成分产生兴趣并进行了探究，木炭还原氧化铜的实验装置如图1所示。 【实验原理】 (1)图1所示实验中左侧试管内木炭还原氧化铜的化学方程式为：______。 【实验操作及现象】 (2)加热木炭和氧化铜的混合物几分钟，左侧试管内的黑色固体中出现______固体，然后先______(选择正确的实验操作顺序，并填字母)，待试管冷却后再把试管里的剩余固体粉末倒在纸上。 A．停止加热    B．撤出导管    C．用弹簧夹夹紧乳胶管 (3)左侧试管中出现上述现象，是由于氧化铜发生了______(选填“还原反应”或“氧化反应”)。 【实验分析】 (4)剩余固体中仍有黑色固体，请帮助兴趣小组的同学们，完善对实验后剩余固体成分的猜想。 猜想1 猜想2 猜想3 铜、木炭 铜、木炭、氧化铜 _______(填化学式) (5)兴趣小组同学对剩余固体成分展开实验探究，将其置于隔绝空气的密闭容器中，用酒精喷灯充分加热后，装置内气体的质量随时间变化的趋势如图2所示，则剩余固体的成分为______(填物质名称)。 (6)下列图像中能表示木炭还原氧化铜反应前后，固体中铜元素质量分数(w/%)的变化趋势的是______。 A． B． C．   D． 24．（2026·湖南邵阳·模拟预测）实验小组的同学将木炭粉末与氧化铜粉末混合均匀，并按照如图所示的装置进行实验，请回答下列问题： (1)图示反应过程中，可观察到b试管中的澄清石灰水变浑浊，a试管中的黑色固体逐渐变为_______色。 (2)该化学反应中木炭粉表现出的化学性质是_______(填“还原”或“可燃”)性。 (3)下列有关该实验操作的说法中，不正确的是_______(填字母)。 A．装入试剂前，应检查装置的气密性 B．酒精灯加网罩，可使火焰集中并提高温度 C．反应结束后，先停止加热再撤出导管 D．待试管a冷却后，再把试管里的粉末倒出来观察 25．（24-25九年级下·黑龙江大庆·期中）某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。 【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？ 【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4。 【猜想与假设】 (1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为___________。 同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。 【分析与交流】 (2)对下列三种氧化铜和炭的质量比例，小施建议选择_______（填选项序号）的比例。 A．32:3 B．40:3 C．48:3 【实验与结论】 (3)同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的__________后，往试管中加入已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“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。 (4)不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是___________（填“吸”或“放”）热反应。 (5)待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题_____________。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 1 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $ 第23讲 碳单质的多样性（二） 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1．了解碳单质的化学性质及其应用； 2．熟悉碳与氧气、碳与某些氧化物的反应； 3．掌握木炭还原氧化铜的实验； 4．了解还原反应。 重点01 常温下，碳的化学性质不活泼 常温下，碳单质的化学性质不活泼。碳单质受日光照射或与空气、水接触，都不容易发生变化。 1．原因：碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子。 2．实例： ①古代用炭黑制成的墨写字、绘画，历经千百年不变色； ②档案资料用碳素墨水书写，字迹经久不褪，利于长期保存； ③木质电线杆埋入地下部分烧焦防腐； ④钻石恒久不变； ⑤焦炭、木炭露天存放不变质。 湖北出土的战国古墨 碳素墨水记录的上世纪80年代的工资表 【易错提醒】 1．碳只有在常温下化学性质才不活泼（稳定），点燃或加热时碳能与很多物质反应 重点02 碳单质与氧气反应 1．氧气充足：碳充分燃烧，生成二氧化碳，同时放出大量的热 化学方程式：C ＋ O2 点燃 CO2 反应中碳与氧气的质量比为 3 ：8 2．氧气不充足：碳不充分燃烧，生成一氧化碳，同时放出热 化学方程式：2C ＋ O2 点燃 2CO 反应中碳与氧气的质量比为 3 ：4 3．归纳小结：化学反应中，反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同 4．应用：作燃料。 5．拓展提升：碳与氧气反应后生成物分析 （1）碳与氧气的质量比< 3/8，反应后物质是CO2和O2 （2）碳与氧气的质量比= 3/8，反应后物质是CO2 （3）碳与氧气的质量比介于3/8和3/4时，反应后物质是CO2和CO （4）碳与氧气的质量比= 3/4，反应后物质是CO （5）碳与氧气的质量比> 3/8，反应后物质是CO和C 【方法技巧】 证明某物质含有碳元素的方法：证明燃烧有二氧化碳生成。具体操作为：点燃该物质，火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若浑浊，则有二氧化碳生成，从而证明该物质含有碳元素。 重点03 碳单质与某些氧化物反应 1．实验探究木炭还原氧化铜 （1）实验过程：将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心铺放进试管，将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中，打开弹簧夹，加热混合物几分钟，然后先撤出导管，停止加热，用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象并分析。 （2）实验现象：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。 （3）实验结论：木炭与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳 （4）化学方程式：C + 2CuO 高温 2Cu+CO2↑ （5）实验分析：C是还原剂，具有还原性。CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应。 （6）实验注意点： ①木炭粉和氧化铜粉均需要烘干。 ②金属网罩的作用：集中火焰，提高温度。 ③实验结束后，先撤出导管再停止加热，目的：防止石灰水倒流，炸裂试管。 ④用弹簧夹夹紧乳胶管，目的：防止外界空气进入试管，使灼热的铜重新被氧化。 ⑤待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。 【易错提醒】 木炭与氧化铜反应实验结束后，要先撤出导管再停止加热，不能先停止加热再撤出导管，防止石灰水倒流，炸裂试管。 2.碳单质与某些氧化物反应 （1）碳单质与某些金属氧化物反应： 碳 + 某些金属氧化物 高温 金属单质 + CO2↑ 应用：冶炼金属 如：工业炼铁2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑ （2）与二氧化碳反应： C+CO2高温2CO（吸热反应） 实例：烧得很旺的煤炉，添加大量的新煤后，炉火温度会暂时降低。 【方法技巧】 碳的几种单质物理性质各不相同，而化学性质却相似。原因是碳的不同单质参加化学反应的最小粒子是相同的碳原子，所以它们的化学性质是相似的。 3.还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。 在木炭还原氧化铜的反应中，氧化铜失去氧元素生成铜，氧化铜被还原，发生了还原反应。 拓展提升： 氧化还反应：氧化反应和还原反应在同一反应中，同时进行。 CuO失去氧元素，被还原，发生还原反应，有氧化性，是氧化剂； C夺取氧元素，被氧化，发生氧化反应，有还原性，是还原剂； 氧化反应：物质得到氧元素的反应。 还原反应：含氧化合物失去氧元素的反应。 氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO； 还原剂：在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等； 考向01 常温下碳的稳定性 【典例01】（25-26九年级下·江西上饶·期中）我国在制墨方面具有悠久历史，战国古墨能保存至今，说明碳具有的性质是 A．还原性 B．可燃性 C．吸附性 D．常温下稳定 【答案】D 【详解】A. 还原性是碳在高温下夺取氧化物中氧元素的性质，与墨长期保存的情境无关，错误。 B. 可燃性是碳可燃烧作燃料的性质，与题干描述无关，错误。 C. 吸附性是多孔炭（如活性炭）的物理性质，用于吸附色素、异味，和保存时长无关，错误。 D. 常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，因此古墨可以长久保存不变质，正确。 【即时提升1-1】“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词体现了钻石的 A．不能导电 B．熔点低 C．化学性质稳定 D．硬度大 【答案】C 【详解】金刚石是钻石的原石，金刚石是碳的单质，常温下碳的化学性质稳定，所以“钻石恒久远，一颗永流传”； 故选C。 【即时提升1-2】（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下列说法不能说明碳在常温下化学性质稳定的是 A．用碳素墨水书写档案 B．古代的水墨画保存百年不褪色 C．钻石恒久远，一颗永流传 D．炭雕能吸附室内甲醛 【答案】D 【详解】A、用碳素墨水书写档案，是因为碳在常温下化学性质稳定，能使档案长期保存，该选项能说明； B、古代的水墨画保存百年不褪色，是因为墨中含碳，碳在常温下化学性质稳定，该选项能说明； C、钻石（主要成分是碳）恒久远，一颗永流传，是因为碳在常温下化学性质稳定，该选项能说明； D、炭雕能吸附室内甲醛，是因为活性炭具有吸附性，属于物理性质，与碳的化学性质稳定无关，该选项不能说明。 故选D。 考向02 碳单质的可燃性 【典例02】（25-26八年级下·山东泰安·阶段检测）《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，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨。下列说法错误的是 A．黑烟是由松木不完全燃烧产生的 B．炉膛口的大小和瓮的高矮会影响炭黑的产量 C．炭黑的主要成分是碳的化合物 D．常温下炭黑的化学性质不活泼 【答案】C 【详解】A、松木含碳元素，不完全燃烧会生成炭黑，即黑烟的主要成分，说法正确； B、炉膛口大小会影响进入的氧气量，瓮的高矮会影响炭黑的收集效果，二者都会影响炭黑产量，说法正确； C、炭黑的主要成分是碳单质，不是碳的化合物，说法错误； D、正确。 【即时提升2-1】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）如图是我国科学家成功合成的C10和C14两种碳分子材料。有关C10和C14的说法不正确的是 A．C10和C14都属于新型化合物 B．构成C10和C14的分子不同 C．C10和C14在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳 D．C10和C14都是碳元素组成的单质 【答案】A 【详解】A.由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，也就是说化合物中至少含有两种元素，C10和C14都是碳元素组成的单质，都只含有一种元素，故A选项错误； B.C10由C10分子构成，C14由C14分子构成，构成C10和C14的分子不同，故B选项正确； C.C10和C14都只含有碳元素，在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳，故C选项正确； D.单质是由一种元素组成的纯净物，C10和C14都由一种元素组成的纯净物，所以两种物质都为单质，故D选项正确； 故选A。 【即时提升2-2】（25-26八年级上·河北邢台·期末）两份等质量的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与不足量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 A．2:1 B．4:3 C．3:4 D．3:8 【答案】A 【详解】设两份碳的质量都为m克，碳和足量的氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，根据化学方程式可知，m克碳完全燃烧消耗氧气的质量为克。碳和不足量的氧气在点燃的条件下反应生成一氧化碳，根据化学方程式可知，m克碳不完全燃烧消耗氧气的质量为克。则前者与后者消耗氧气的质量比为=2：1。 故选A。 考向03 碳单质的还原性 【典例03】如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是    A．网罩的作用：集中火焰并提高温度 B．试管b的作用是检验有二氧化碳生成 C．试管a中黑色粉末变红，说明碳具有还原性 D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察现象 【答案】D 【详解】A、网罩可以使火焰集中，提高温度，故选项说法正确； B、碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此试管b中澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成，故选项说法正确； C、试管a中黑色粉末变红，是因为碳能夺走氧化铜中的氧生成了铜，说明碳具有还原性，故选项说法正确； 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，所以不能反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象，故选项说法不正确。 故选D。 【即时提升3-1】 （25-26九年级上·重庆·阶段检测）东汉《周易参同契》中记载：“胡粉投火中，色坏还为铅”，该反应过程的主要原理是。下列有关说法错误的是 A．为 B．反应中PbO发生了氧化反应 C．反应中C体现了还原性 D．反应前后各原子的质量不变 【答案】B 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应中，反应前有2个铅原子、2个氧原子和1个碳原子，反应后有2个铅原子，所以X中应含有1个碳原子和2个氧原子，即X为CO2，故A选项不符合题意； B、在该反应中，PbO失去氧，发生的是还原反应，而不是氧化反应，故B选项符合题意； C、碳在反应中得到氧，体现了还原性，故C选项不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后各原子的质量不变，故D选项不符合题意。 故选B。 【即时提升3-2】（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）物质的性质决定物质在生产和生活中的用途。木炭具有还原性，可用于冶炼金属。请根据图示回答下列问题。 (1)写出木炭还原氧化铜的化学方程式_________； (2)图中酒精灯加网罩的作用是_________； (3)开始加热时，观察到导管口有气泡冒出，但澄清石灰水却不变浑浊的原因是_________ (4)当观察到装置中_________的现象时，说明木炭和氧化铜粉末已经发生反应； (5)实验结束时，应先_______，再_________，并用弹簧夹夹紧乳胶管，等待试管冷却。 【答案】(1) (2)集中火焰，提高温度 (3)开始排出的是试管中因受热膨胀而逸出的空气 (4)黑色固体中出现红色物质，澄清石灰水变浑浊 (5) 移出导管 熄灭酒精灯 【详解】（1）木炭和氧化铜在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳：。 （2）略。 （3）刚开始加热时，装置内的空气受热膨胀，从导管口逸出，此时排出的是空气，还未产生二氧化碳，所以澄清石灰水不变浑浊。 （4）木炭和氧化铜反应生成红色的铜和能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳，故当观察到黑色固体中出现红色物质，澄清石灰水变浑浊时，说明反应已经发生。 （5）为防止澄清石灰水倒吸、生成的铜被重新氧化，操作顺序为：先将导管从澄清石灰水中移出；再熄灭酒精灯； 之后用弹簧夹夹紧乳胶管，防止空气进入使铜被氧化，待试管冷却。 基础巩固 1．（2026·广西·一模）小明在整理爷爷的书房时，发现了一本泛黄的旧书，书中的字迹是用墨汁书写的，依然清晰。这些字迹的主要成分是 A．炭黑 B． C．金刚石 D．碳酸钙 【答案】A 【详解】墨汁的主要成分为炭黑，炭黑属于碳单质，常温下碳单质的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，因此用墨汁书写的字迹能长时间保持清晰。 2．（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）激光打印机所用的墨粉主要成分是极细的碳粉，碳粉不具有的性质是 A．可燃性 B．能与某些氧化物反应 C．易溶于水 D．常温下稳定 【答案】C 【详解】可燃性、能与某些氧化物反应（还原性）、常温下稳定均属于碳具有的性质；碳单质难溶于水，不具备易溶于水的性质。 3．（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）下列关于碳的化学性质叙述正确的是 A．碳的化学性质不活泼 B．碳的化学性质很活泼 C．碳具有可燃性，碳在空气中燃烧的产物只有CO2 D．碳在高温下能和二氧化碳反应，还能还原许多金属氧化物 【答案】D 【详解】A、碳在常温下化学性质稳定，但在高温下化学性质活泼，故A错误； B、常温下，碳的化学性质不活泼，故B错误； C、碳具有可燃性，碳在空气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，故C错误； D、碳在高温下能和二氧化碳反应生成一氧化碳，还能还原许多金属氧化物，如碳和氧化铜高温下生成铜和二氧化碳，故D正确； 故选D。 4．（25-26八年级下·山东德州·期中）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．“碳弹簧”是一种新型化合物 B．“碳弹簧”中碳原子静止不动 C．常温下，“碳弹簧”的化学性质很活泼 D．在一定条件下，“碳弹簧”可以与氧化铜发生反应 【答案】D 【详解】A、 “碳弹簧”属于碳单质，仅由碳元素组成，化合物是由不同种元素组成的纯净物，因此不属于化合物，错误。 B、 构成物质的微粒总在不断运动，碳原子也在不断运动，并非静止不动，错误。 C、 碳单质常温下化学性质稳定，并不活泼，错误。 D、碳单质具有还原性，在高温条件下可与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，正确。 5.（25-26九年级上·河南鹤壁·期中）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中点燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO，则放入容器中碳和氧气的质量比可能为 A．3:8 B．3:4 C．1:2 D．1:4 【答案】C 【详解】碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，碳、氧气的质量比为12:32=3:8；碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，化学方程式为，碳、氧气的质量比为，将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中点燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有和CO，则碳、氧气的质量比应介于3:8和3:4之间，则放入容器中碳和氧气的质量比可能为1:2，故选：C。 6．（2025·山东临沂·二模）“一两黄金一两墨”古法徽墨制作是中国传统工艺的瑰宝，其制作过程中蕴含丰富的化学知识。以下是结合徽墨制作流程的化学知识，解析不正确的是 A．烟炱的制取过程中松木不完全燃烧主要产物是CO B．徽墨中的胶料的熬制蛋白质转化为氨基酸属于化学变化 C．徽墨能在纸上持久不褪色由于碳单质常温下化学性质稳定 D．徽墨制作中添加冰片（）作为防腐剂，徽墨属于纯净物 【答案】D 【详解】A、松木不完全燃烧时，主要产物是一氧化碳（CO），同时会产生炭黑等，该选项解析正确； B、蛋白质转化为氨基酸，有新物质生成，属于化学变化，该选项解析正确； C、徽墨的主要成分是碳，碳单质在常温下化学性质稳定，所以能在纸上持久不褪色，该选项解析正确； D、徽墨制作中除了添加冰片，还有炭黑、胶料等多种成分，由多种物质组成，属于混合物，并非纯净物，该选项解析错误。 故选D。 7．（25-26九年级上·广西桂林·阶段检测）将12 g的碳与48 g的氧气在一个密闭容器中点燃，充分反应后，密闭体系中存在的气体是 A．CO B． C． D． 【答案】D 【详解】设12 g的碳完全燃烧需要氧气的质量是x 解得x=32 g，故氧气过量，剩余气体为CO2和O2。 故选D。 8．（2026·云南昆明·二模）云南某铜矿企业利用碳还原法处理氧化铜矿渣(含少量杂质，杂质不参与反应)，在真空密闭容器、相同温度下，分别使用不同目数的碳粉(目数越大，颗粒越小)进行实验，测得生成二氧化碳的质量随反应时间变化如图所示。下列分析正确的是 A．曲线a对应碳粉的目数更大，反应更快 B．最终生成二氧化碳的质量不同，是因为碳粉颗粒大小不同 C．若将矿渣也粉碎成细粉，能加快反应速率，助力矿渣高效处理 D．该实验说明，固体颗粒大小不会影响反应的快慢 【答案】C 【详解】A、曲线b的斜率更大，反应速率更快，说明b对应碳粉颗粒更小、目数更大，a对应碳粉目数更小，错误。 B、图像显示最终生成气体质量相同，碳粉颗粒大小仅影响反应速率，不影响最终生成物质量，错误。 C、将矿渣粉碎为细粉，可增大反应物间的接触面积，加快反应速率，提升矿渣处理效率，正确。 D、相同时间内b生成的气体质量更大，反应更快，说明固体颗粒大小会影响反应快慢，错误。 9．有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是 A．二氧化碳发生了还原反应 B．碳具有氧化性 C．反应前后氧元素的化合价发生了改变 D．反应前后固体的质量不变 【答案】A 【详解】A、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，二氧化碳中的氧被碳夺取，作为氧化剂，发生了还原反应，故A正确； B、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，碳夺取了二氧化碳的氧，作为还原剂，具有还原性，故B错误； C、二氧化碳中氧元素显-2价，生成物一氧化碳中氧元素显-2价，即反应前后氧元素的化合价未改变，故C错误； D、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳气体，则反应前后固体的质量减小，故D错误。 故选A。 10．明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是 A．C B．SnO2 C．CO D．Sn 【答案】B 【详解】根据可知，SnO2在该过程中失去了氧，发生了还原反应。故选B。 11．按图甲所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图乙所示。下列分析正确的是 A．M、N 点时，固体中都只含两种物质 B．M→P 的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量 C．M 点时，装置②处导管口有气泡冒出，说明反应开始发生 D．N→P 的过程中，固体中铜元素的质量分数不变 【答案】B 【详解】A、由图乙可知，M点落在固体质量不变的横线上，说明M点时反应还没有发生，试管中固体为木炭和氧化铜两种，N点在固体质量下降的图线上，说明反应正在进行中，木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，因此，试管中固体为木炭、氧化铜和铜三种，A错误； B、根据质量守恒定律可知，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，即：参加反应的碳（固体）和氧化铜（固体）的质量和等于，生成的铜（固体）和二氧化碳（气体）的质量和，因此，M→P 的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量，B正确； C、由图乙可知，M点时反应还没有发生，此时冒出的气体是装置①中的空气，C错误； D、固体中铜元素的质量分数=，N→P的过程中，铜元素的质量没变，但固体混合物的总质量减少，故固体中铜元素的质量分数变大，D错误。 故选B。 12．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）化学就在我们身边。请用相关的化学知识回答下列问题。 (1)活性炭有较强的吸附能力，常用作冰箱除味剂，这是因为活性炭具有_________的结构，利用其_________（填“物理”或“化学”）性质。 (2)木炭可用于冶炼金属，体现了碳单质的_________性。木炭燃烧不充分的化学方程式为_________。 【答案】(1) 疏松多孔 物理 (2) 还原 【详解】（1）活性炭的疏松多孔结构使其具备吸附能力； 活性炭吸附过程没有新物质生成，该性质不需要发生化学变化就能体现，属于物理性质。 （2）冶炼金属时碳可夺取金属氧化物中的氧元素，还原出金属单质，体现还原性； 碳在氧气不足时燃烧不充分生成一氧化碳，化学方程式见答案。 13．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期中）在木炭还原氧化铜的实验中： (1)反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是___________，说明反应中有___________生成。该反应的化学方程式___________。 (2)图中的酒精灯上加金属网罩的目的是___________，被加热的试管中的现象是___________，该反应的化学方程式是___________。 (3)实验结束时，应先___________再___________。 【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳 (2) 集中火焰，提高温度 黑色固体变红 (3) 将导管移出石灰水 熄灭酒精灯 【详解】（1）木炭和氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式见答案。 （2）酒精灯上加金属网罩的作用是集中火焰，提高温度；木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色固体，铜是红色固体，故现象是黑色固体变红，反应的化学方程式见答案。 （3）验结束时，应先将导管移出石灰水，再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒吸入热的试管中，引起试管炸裂。 14．（25-26九年级上·山东德州·期中）我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙微型实验装置(其中长柄V形玻璃管用小玻璃管制成)，开展以下探究活动。 (1)图甲试管A中观察到的现象是___________ ，请你写出反应的化学方程式：___________，该实验表现出碳的___________ 性。 (2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是___________ 。 (3)反应完全后停止加热时，应先将导管从盛有澄清石灰水的试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待硬质玻璃管冷却后再把试管里的粉末倒出。分析原因是___________ 。 (4)用甲装置进行实验，若完毕后，先停止加热，可能引起的后果是___________ 。 (5)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是___________ (写出一条即可)。在酒精灯上加个网罩的目的是___________ 。 (6)为了使氧化铜完全还原常加入过量的碳粉，由此猜测图丙中气球的作用是 ___________ 。 【答案】(1) 黑色粉末逐渐变为红色 还原 (2)澄清石灰水变浑浊 (3)防止空气进入又将灼热的铜氧化 (4)液体倒流，引起试管破裂 (5) 操作简单（或现象明显、节约药品、反应条件容易达到、反应速率快等） 集中火焰，提高温度 (6)收集尾气（如一氧化碳等），防止污染空气 【详解】（1）在高温条件下，碳与氧化铜（黑色粉末）反应生成铜（红色粉末）和二氧化碳，所以现象是黑色粉末逐渐变为红色粉末；其化学方程式为；碳在反应中夺取了氧化铜中的氧，表现出碳的还原性；故填：黑色粉末逐渐变为红色；；还原。 （2）碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，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开始变浑浊时，说明木炭与氧化铜已经发生反应；故填：澄清石灰水变浑浊。 （3）因为热的铜能与氧气反应生成氧化铜，所以停止加热时，先将导管从盛有澄清石灰石的试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待硬质玻璃管冷却后再把试管里的粉末倒出，这样可以防止空气进入又将灼热的铜氧化；故填：防止空气进入又将灼热的铜氧化。 （4）实验完毕后先停止加热，试管内温度降低，压强迅速减小，会导致液体倒流，引起试管爆裂；故填：液体倒流，引起试管爆裂。 （5）使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是操作简单、现象明显、节约药品、反应条件容易到达、反应速率快等；在酒精灯上加上网罩可以集中火焰，从而提高温度。 故填：操作简单（或现象明显、节约药品、反应条件容易达到、反应速率快等）；集中火焰，提高温度。 （6）加入过量碳粉时，碳不完全燃烧可能生成一氧化碳（有毒，污染空气），同时反应生成二氧化碳，因此气球的作用是 收集尾气（如一氧化碳等），防止污染空气等；故填：收集尾气（如一氧化碳等），防止污染空气。 15．（2026·安徽蚌埠·三模）工业上常用焦炭与二氧化硅在高温条件下反应制取粗硅，反应方程式为：，请回答下列问题 (1)实际生产中，所需焦炭质量往往大于理论值，请分析原因____________________。 (2)若要制取5.6 t硅，理论上需要纯焦炭的质量为多少？（写出完整的计算过程） 【答案】(1)焦炭在高温下会发生部分燃烧以提供反应所需的热量；同时焦炭也可能参与其他副反应或在反应过程中有物理性损失，为了保证二氧化硅完全反应，实际生产中需要加入过量的焦炭 (2)解：设理论上需要纯焦炭的质量为x。 x=4.8t 答：制取5.6t硅，理论上需要纯焦炭的质量为4.8t。 【详解】（1）略。 （2）见答案。 培优拓展 16．（2026·河南平顶山·二模）《天工开物》中提及“凡墨，烧烟凝质而为之……”。后人赞其坚如玉，黑如漆，书写万载而不褪。这体现了墨(炭黑)具有的性质是 A．导电性 B．稳定性 C．可燃性 D．吸附性 【答案】B 【详解】题干中“书写万载而不褪”是核心判断依据，说明墨（炭黑，主要成分为碳单质）书写后长时间不会发生化学变化、字迹不变质，对应碳单质常温下化学性质稳定、不易与其他物质反应的特点，因此体现的是稳定性。故选B。 17．（2026·湖南永州·一模）近期，我国科研团队在嫦娥五号月壤样品中首次发现天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳，其化学性质与单质碳相似，下列说法不正确的是 A．它们都是由碳原子构成的 B．碳纳米管充分燃烧的产物是二氧化碳 C．碳纳米管和石墨碳的结构中，碳原子排列方式不同 D．它们在常温下化学性质活泼，故而不易被发现 【答案】D 【详解】A. 单壁碳纳米管、石墨碳都属于碳单质，均由碳原子直接构成，说法正确。 B. 碳单质具有可燃性，充分燃烧的产物为二氧化碳，说法正确。 C. 碳纳米管和石墨碳是不同的碳单质，二者的碳原子排列方式不同，说法正确。 D. 单质碳常温下化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，并非化学性质活泼，说法错误。 18．（2026·江苏扬州·一模）耐压密闭容器中有一定质量的碳粉和氧气，用电加热板引燃使之充分反应，碳粉完全消失(如图1)，利用压强传感器测定容器内的气压变化(如图2)。已知：一定温度和体积下，气体的压强与分子数成正比。下列说法正确的是 A．AB段压强增大说明容器中碳粉已开始燃烧 B．BC段压强增大仅是因为反应放热 C．若将碳粉换成硫粉，其他条件不变，则最终压强也会稳定在1.5 D．最终压强为1.5，说明最终气体为CO和的混合物 【答案】D 【详解】A、AB段压强增大是因为电热丝通电放热，容器内温度升高，气体受热膨胀，此时容器中碳粉还未开始燃烧，故A错误； B、BC段压强增大，是因为有气体生成且反应放热，故B错误； C、若将碳粉换成硫粉，硫与氧气反应的化学方程式为， 反应前后气体分子数不变，最终压强应稳定在P0，而不是1.5P0，故C错误。 D、已知一定温度和体积下，气体压强与分子数成正比， 若碳完全燃烧生成CO2： ，反应前后分子数不变，最终压强应为P0，若碳不完全燃烧生成CO：，反应后分子数变为原来的2倍，最终压强应为2P0，最终压强为1.5P0，介于P0和2P0之间，说明最终气体为CO和CO2的混合物，故D正确。 故选D。 19．（2026·河南周口·一模）依据化学方程式从量的角度认识碳的可燃性，下列有关说法不正确的是 A．碳在空气中不充分燃烧时，参加反应的碳和氧气的质量比为 B．碳在空气中充分燃烧时，参加反应的碳和氧气的质量比为 C．反应物相同，反应条件相同，生成物不同的原因是：反应物的浓度不同 D．如果参加反应的碳和氧气的质量比为，则生成物为CO和 【答案】C 【详解】A、碳不充分燃烧的反应为，参加反应的碳和氧气质量比为，不符合题意； B、碳充分燃烧的反应为，参加反应的碳和氧气质量比为，不符合题意； C、碳完全燃烧和不完全燃烧的产物不同，是由于反应物氧气的用量不同（氧气是否足量）导致的，这属于反应条件不同，符合题意； D、当碳和氧气质量比在和之间时，生成物为和的混合物，，在该区间内，不符合题意； 故选C。 20．（24-25八年级下·山东淄博·期末）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中引燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO。则原来密闭容器中碳和氧气的质量比可能是 A．3∶4 B．3∶8 C．1∶2 D．1∶3 【答案】C 【详解】碳完全燃烧生成CO2的反应：，碳与氧气的质量比为：12:32=3:8； 碳不完全燃烧生成CO的反应：，碳与氧气的质量比为：（12×2）:32=3:4。 当产物为CO2和CO的混合物时，质量比必须在 和 之间，故选C。 21.（24-25九年级上·湖北武汉·期末）学习木炭还原氧化铜实验后，某兴趣小组对产物中的气体产生了质疑，认为产生的气体中除了外，可能还含有CO。为了进一步探究，进行了图1实验，同时用数字传感器获得3组不同质量比产生CO的浓度情况如图2所示。（ppm是浓度的一种计量单位，即“百万分之一”）。 依据上述实验和所学知识，下列说法错误的是 A．反应过程中观察到石英试管中黑色固体逐渐变红 B．可能是C与生成的反应产生了CO C．可能是C与试管内的空气反应产生了CO D．为减少CO的量，应减小CuO和C的质量比 【答案】D 【详解】A、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，所以反应过程中观察到石英试管中黑色固体逐渐变红，故选项说法正确； B、碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，所以可能是C与生成的反应产生了CO，故选项说法正确； C、碳燃烧不充分生成一氧化碳，所以可能是C与试管内的空气反应产生了CO，故选项说法正确； D、由图可看出，氧化铜与木炭质量比越大，产生一氧化碳的量越少，所以为减少CO的量，应增大CuO和C的质量比，故选项说法错误； 故选：D。 22．（2025·江西九江·二模）兴趣小组把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地放入试管，按图进行实验。实验中观察到黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。 (1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是___________，实验中酒精灯加网罩的目的是___________。 (2)实验结束时先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管后，再停止加热的原因是___________。 (3)实验中测得反应前后木炭粉末和氧化铜粉末的混合物的质量减少了0.88g，计算实验中生成的铜的质量___________。(写出计算过程) (4)为了使所有氧化铜能充分反应，木炭粉末与氧化铜粉末的最合适的质量比是___________(填字母)。 A．3∶36 B．3∶42 C．3∶48 D．3∶80‍ 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，使其充分反应 集中火焰，提高温度 (2)防止石灰水倒吸进入试管，使试管炸裂；防止空气进入试管，生成的铜被氧化（合理即可） (3)设生成铜的质量为x， x=2.56g； (4)A 【详解】（1）把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是：增大反应物的接触面积，使其充分反应； 酒精灯加网罩可以集中火焰，提高温度； （2）熄灭酒精灯后，试管内的气压变小，石灰水会倒吸进入试管，刚加热完的试管遇到冷的石灰水，就会炸裂，而先撤掉导管，可以防止试管炸裂； 用弹簧夹夹紧橡皮管，则可以防止外部的空气进入试管，避免氧气热的铜反应； （3）见答案； （4）根据可知，计算参加反应的CuO与C的质量比为40：3，即氧化铜与木炭按照40：3的质量比混合后，理论上能恰好完全反应，为了使氧化铜中的铜完全被还原，应该增大木炭的质量或减小氧化铜的质量，据此分析，应选质量比36：3，故选A。 23．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）某化学兴趣小组同学对木炭还原氧化铜实验及实验后剩余固体成分产生兴趣并进行了探究，木炭还原氧化铜的实验装置如图1所示。 【实验原理】 (1)图1所示实验中左侧试管内木炭还原氧化铜的化学方程式为：______。 【实验操作及现象】 (2)加热木炭和氧化铜的混合物几分钟，左侧试管内的黑色固体中出现______固体，然后先______(选择正确的实验操作顺序，并填字母)，待试管冷却后再把试管里的剩余固体粉末倒在纸上。 A．停止加热    B．撤出导管    C．用弹簧夹夹紧乳胶管 (3)左侧试管中出现上述现象，是由于氧化铜发生了______(选填“还原反应”或“氧化反应”)。 【实验分析】 (4)剩余固体中仍有黑色固体，请帮助兴趣小组的同学们，完善对实验后剩余固体成分的猜想。 猜想1 猜想2 猜想3 铜、木炭 铜、木炭、氧化铜 _______(填化学式) (5)兴趣小组同学对剩余固体成分展开实验探究，将其置于隔绝空气的密闭容器中，用酒精喷灯充分加热后，装置内气体的质量随时间变化的趋势如图2所示，则剩余固体的成分为______(填物质名称)。 (6)下列图像中能表示木炭还原氧化铜反应前后，固体中铜元素质量分数(w/%)的变化趋势的是______。 A． B． C．   D． 【答案】(1) (2) 红色 BAC (3)还原反应 (4)Cu、CuO (5)铜、木炭、氧化铜 (6)B 【详解】（1）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； （2）木炭和氧化铜反应生成红色的铜，反应结束撤出导管后熄灭酒精灯，最后用弹簧夹夹紧乳胶管，目的是防止生成的灼热的铜被空气中的氧气氧化。 （3）木炭和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,该反应中氧化铜失去了氧，发生了还原反应。 （4）根据木炭和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，所以固体中一定有铜，可能有木炭、氧化铜，因此猜想3是铜和氧化铜，即Cu、CuO； （5）加热后气体质量增加，说明有气体生成，则必然有木炭参与反应。若仅有铜和木炭，则无法持续生成气体（在隔绝空气的条件下），木炭会还原氧化铜生成二氧化碳，所以剩余固体必有铜、木炭和氧化铜。 （6）根据反应前后元素质量不变，所以固体中铜元素的质量不变。但是反应中生成了二氧化碳气体，导致固体总质量减少，固体中铜元素的质量分数增大，直至反应结束，固体中铜元素的质量分数不变。 24．（2026·湖南邵阳·模拟预测）实验小组的同学将木炭粉末与氧化铜粉末混合均匀，并按照如图所示的装置进行实验，请回答下列问题： (1)图示反应过程中，可观察到b试管中的澄清石灰水变浑浊，a试管中的黑色固体逐渐变为_______色。 (2)该化学反应中木炭粉表现出的化学性质是_______(填“还原”或“可燃”)性。 (3)下列有关该实验操作的说法中，不正确的是_______(填字母)。 A．装入试剂前，应检查装置的气密性 B．酒精灯加网罩，可使火焰集中并提高温度 C．反应结束后，先停止加热再撤出导管 D．待试管a冷却后，再把试管里的粉末倒出来观察 【答案】(1)红 (2)还原 (3)C 【详解】（1）高温下木炭将黑色氧化铜还原为红色的铜单质，因此a试管中黑色固体逐渐变为红色。 （2）该反应中木炭夺取氧化铜中的氧元素，将氧化铜还原为铜，表现出还原性。 （3）A、有气体参与的实验，装入试剂前需检查气密性，操作正确； B、操作正确； C、先停止加热会使装置内压强降低，澄清石灰水倒吸入热的a试管，导致试管炸裂，操作错误； D、热的铜易被空气中的氧气重新氧化为氧化铜，需冷却后再倒出粉末观察，操作正确。 25．（24-25九年级下·黑龙江大庆·期中）某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。 【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？ 【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4。 【猜想与假设】 (1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为___________。 同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。 【分析与交流】 (2)对下列三种氧化铜和炭的质量比例，小施建议选择_______（填选项序号）的比例。 A．32:3 B．40:3 C．48:3 【实验与结论】 (3)同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的__________后，往试管中加入已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“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。 (4)不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是___________（填“吸”或“放”）热反应。 (5)待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题_____________。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。 【答案】(1)Cu2O (2)A (3)气密性 不能 (4)放 (5)高温下生成的铜被空气中的氧气重新氧化 【详解】（1）由题干可知，暗红色固体可能是一种化合物，氧化铜为黑色固体，其中铜元素的化合价为+2价，因此，暗红色固体化合物中铜元素的化合价为+1价，氧元素是-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0可知，暗红色固体化合物的化学式为Cu2O。 （2）木炭还原氧化铜的反应为：，计算得反应中氧化铜与碳的理论质量比为，实验中木炭会与试管内的氧气反应、部分木炭会与生成的CO2反应，因此木炭需要稍过量，因此选择小于理论比的32:3，填写： A。 （3）该反应需要生成气体通入澄清石灰水检验，因此加药品前需要先检验装置的气密性； 石灰水刚变浑浊时，二氧化碳可能是试管内的木炭和空气中的氧气加热反应生成的，不能确定是氧化铜和碳反应生成的，因此填“不能”。 （4）停止加热后，反应仍能维持红热现象，说明反应自身放出的热量可以维持反应进行，因此该反应是放热反应。 （5）若不关闭止水夹，空气会进入热的试管，生成的铜在高温下会和氧气反应，重新被氧化为氧化铜，导致实验失败。 2 / 26 学科网（北京）股份有限公司 $