第6單元 碳和碳的氧化物練習(xí)18 金剛石、石墨和C60自主學(xué)習(xí)1下列物質(zhì)中可用來(lái)刻劃玻璃的是 ( )A.大理石 B.石墨 C.金剛石 D.鋁答案:C2下列關(guān)于石墨的性質(zhì)和用途的說(shuō)法中，不正確的是 ( )A.熔點(diǎn)高，有滑膩感，可用于制潤(rùn)滑劑B質(zhì)軟，在紙上劃過(guò)留痕跡，可用于制鉛筆芯C有良好的導(dǎo)電性，可用于制干電池中的電極D耐高溫，可用于制作刻劃玻璃的工具答案:D3人們把活性炭加入紅糖溶液中脫色，這是利用了它的 ( )A.氧化性 B.吸附性 C還原性 D不溶于水答案:B4下列物質(zhì)屬于混合物的是 ( )A冰和水 B金剛石和石墨 C.四氧化三鐵 D二氧化碳答案:B5古代的字畫(huà)經(jīng)久不變色，其原因是 ( )A.顏料質(zhì)量好 B.字畫(huà)保存得好C碳的化學(xué)性質(zhì)在常溫下穩(wěn)定 D因?yàn)槭呛谏拇鸢?C6下列關(guān)于碳的化學(xué)性質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是 ( )A.碳和氧氣反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物只能是二氧化碳B.碳和氧氣反應(yīng)無(wú)論生成物是什么，都要放出熱量C熾熱的碳能還原二氧化碳D碳和氫化銅反應(yīng)中，碳有還原性答案:A基礎(chǔ)鞏固7金剛石和石墨都是由_組成的_，它們的_性質(zhì)存在巨大差異，其主要原因是_.答案:碳元素 單質(zhì) 物理 碳原子的排列不同8石墨可用來(lái)做電極，因?yàn)樗衉；金剛石可以做石油鉆機(jī)的鉆頭，因?yàn)樗莀；活性炭用來(lái)除臭、脫色是利用它的_；制造墨、油墨等需用_；冶煉生鐵需用_.答案:良好的導(dǎo)電性 自然界最硬的物質(zhì) 吸附性 炭黑 焦炭9金剛石與石墨的化學(xué)性質(zhì)_.在常溫下，它們的化學(xué)性質(zhì)_，隨著溫度的升高，活動(dòng)性_.答案:相同 穩(wěn)定 增強(qiáng)10用木炭還原氧化銅的裝置與實(shí)驗(yàn)室用_制取氧氣的裝置相似，該實(shí)驗(yàn)觀察到在黑色固體中出現(xiàn)_色物質(zhì)，證明產(chǎn)物有CO2的方法是_，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中所用的儀器有_.答案:高錳酸鉀 紅 將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水試管、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、單孔橡皮塞、玻璃導(dǎo)管11鉛筆有軟和硬的差別，這是由于石墨太軟，光用石墨作筆心，既易斷，又易磨損，因此生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土粉末，以增加硬度表6-1為部分鉛筆的標(biāo)號(hào)及筆心原料的配比試回答下列問(wèn)題：(1)表6-1中硬度最大的鉛筆是_(填序號(hào))；(2)請(qǐng)列舉石墨的另一種用途_.表6-1原料配比2H鉛筆H鉛筆HB鉛筆2B鉛筆石墨74.0%75.2%81.3%85.5%粘土(質(zhì)量分?jǐn)?shù))26.0%24.8%18.7%14.5%答案:(1)2H (2)作電極(或潤(rùn)滑劑)能力提高12由同種元素組成的物質(zhì) ( )A.一定是單質(zhì) B一定是純凈物 C可能是混合物 D可能是化合物答案:C 單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物，但有些元素(如C，P，O等)能形成多種不同的單質(zhì)如將同種元素形成的不同單質(zhì)混合在一起，所得。的物質(zhì)中“只含一種元素”，但它屬于混合物，可見(jiàn)“由同種元素組成的物質(zhì)”，可能是單質(zhì)(純凈物)，也可能是混合物，但不可能是化合物，因?yàn)榛衔锸怯刹煌亟M成的純凈物13為了增加汽車(chē)輪胎的耐磨性，常在制輪胎的橡膠中加入的耐磨物質(zhì)是 ( )A.石墨粉 B活性炭 C.木炭粉 D.炭黑答案:D14可以把金剛石、石墨、氧氣歸為一類(lèi)物質(zhì)，下列物質(zhì)中與它們同一類(lèi)的有 ( )A.水 B氫氣 C.二氧化碳 D.空氣答案:B15據(jù)報(bào)道意大利科學(xué)家使用普通氧分子與帶正電的氧離子作用，制造出新物質(zhì)O4下列關(guān)于O4的說(shuō)法正確的是 ( )A.O4與O2、O3都是氧單質(zhì) B.合成O4的反應(yīng)屬于物理變化CO4分子是由氧元素構(gòu)成的 D.O4屬于氧化物答案:A16下列變化屬于化學(xué)變化的是 ( )A.混有紅棕色二氧化氮的空氣通過(guò)裝有木炭的玻璃管，氣體顏色消失B石墨高溫高壓下變成金剛石C蒸餾水中滴入幾滴紅墨水，加適量活性炭，攪拌過(guò)濾后濾液褪色D石墨制鉛筆芯答案:B判斷一種變化是否為化學(xué)變化，關(guān)鍵在于變化時(shí)有無(wú)新的物質(zhì)生成有新的物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化，沒(méi)有新的物質(zhì)生成的變化是物理變化本題中木炭、活性炭的吸附作用是將被吸附的氣體或小題粒吸附在它的表面，并沒(méi)有新的物質(zhì)生成，因此不屬于化學(xué)變化石墨制鉛筆芯是將石墨和粘土簡(jiǎn)單混合而制成的，也不是化學(xué)變化石墨和金剛石是碳元素的兩種不同單質(zhì)，是兩種不同的物質(zhì)，因此石墨高溫高壓下變成金剛石是化學(xué)變化17下列說(shuō)法正確的是 ( )A.金剛石和石墨都是由碳元素組成的，所以?xún)烧呋旌显谝黄鹦纬傻氖羌儍粑顱.金剛石和石墨燃燒后都能生成二氧化碳，證明它們都是僅由碳元素組成的C石墨能導(dǎo)電，木炭有吸附性D.金剛石和石墨物理性質(zhì)的差異是由于兩種物質(zhì)的組成元素不同答案:C 物質(zhì)的物理性質(zhì)除了與組成的元素種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)外，還決定于這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成物質(zhì)的微粒間以怎樣的方式排列，這是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容之一本題可從這方面進(jìn)行思考按照這一思路同樣可以解釋氧氣(O2)和臭氧(O)、白磷和紅磷、足球烯(C60)和金剛石、石墨等物質(zhì)的有關(guān)問(wèn)題182020年中國(guó)足球隊(duì)進(jìn)入“世界杯”。，小小足球牽動(dòng)著人們的心化學(xué)物質(zhì)中有一種由多個(gè)五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱(chēng)為“足球烯”(如圖6-1)，化學(xué)式(分子式)為C60.關(guān)于C60的說(shuō)法正確的是 ( )A屬于單質(zhì) B屬于混合物C碳元素的化合價(jià)為+4 D.相對(duì)分子質(zhì)量為60答案:A 19水煤氣主要成分是CO和H2通常由反應(yīng)C+HCO+ H2來(lái)制圖61 足球烯結(jié)構(gòu)得，關(guān)于這個(gè)反應(yīng)的說(shuō)法正確的是 ( ) A.這是一個(gè)置換反應(yīng) B反應(yīng)中，C是還原劑C反應(yīng)中H2O是還原劑 D反應(yīng)中，H2是還原劑答案:AB20中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)錢(qián)逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700時(shí)制造出納米級(jí)的金剛石粉末該成果發(fā)表在世界權(quán)威的科學(xué)雜志上，立即被科學(xué)家們?cè)u(píng)價(jià)為“稻草變黃金”同學(xué)們對(duì)此的一些“理解”不正確的是式 ( )A.金剛石屬于金屬單質(zhì) B制造過(guò)程中元素的種類(lèi)沒(méi)有發(fā)生變化CCCl是一種化合物 D.這個(gè)反應(yīng)是置換反應(yīng)答案:A21有一包黑色粉末48g，它是由氧化銅和木炭粉混合而成，現(xiàn)將它裝入大試管中，加熱到不再生成紅色物質(zhì)為止，冷卻后分離，得紅色物質(zhì)24g,那么原混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是 ( )A953 B906 C.625 D無(wú)法確定答案:C22在蠟燭火焰的上方蓋一片碎瓷片，片刻后瓷片上有非常細(xì)小的黑色物質(zhì)出現(xiàn)，這種物質(zhì)是_.答案:炭黑23用“碳”和“炭”填空：(1)木_屬于一種無(wú)定形_；(2)金剛石和石墨都是_的單質(zhì)；(3)CO和CO2中_元素呈不同的化合價(jià)；(4)冶煉生鐵需要大量的焦_.答案:(1)炭 碳 (2)碳 (3)碳 (4)炭 分析：“碳”和“炭”的用法容易出錯(cuò)碳指的是碳元素，是核電荷數(shù)為6的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)，有廣泛概括的含義，只用作化學(xué)用語(yǔ)，在表示元素和含碳的化合物時(shí)用“碳”；“炭”指的是具體物質(zhì)，如炭黑、木炭、活性炭、焦炭等，這幾種物質(zhì)都是由碳元素形成的單質(zhì)，表示名稱(chēng)時(shí)用炭本題可從以上思路進(jìn)行思考24以美國(guó)為首的北約部隊(duì)空襲南聯(lián)盟的發(fā)電廠時(shí)，使用了一種“石墨炸彈”這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，使設(shè)備短路而停電其原因是_.北約軍隊(duì)準(zhǔn)備使用的還有一種“油氣炸彈”，這種炸彈爆炸是首先放出大量可燃性氣體，然后將可燃性氣體引爆這時(shí)躲在防護(hù)工事里的人，即使不被炸死，也不能生還其原因是_.答案:石墨有良好的導(dǎo)電性 該炸彈爆炸時(shí)消耗了大量的氧氣，使防護(hù)工事里的人因缺氧而窒息死亡25木炭、硫磺、火硝(KNO3)按一定比例混合而成的黑火藥，爆炸時(shí)生成硫化鉀、氮?dú)夂投趸己诨鹚幈ǖ幕瘜W(xué)方程式是_.答案：3C+S+2KNO3K2S+N2+3CO226現(xiàn)有ag氧氣和bg單質(zhì)碳，在密閉的容器里充分反應(yīng)，求下列各情況下ab的取值范圍：(1)全部生成二氧化碳，ab的范圍是_；(2)全部生成一氧化碳，ab的范圍是_；(3)既生成二氧化碳又生成一氧化碳，ab的范圍是_答案：(1)aB83 (2)a/b43 (3)43ab83碳與氧氣的反應(yīng)有兩種情況：C+O2CO2，2C+O22CO到底發(fā)生哪一個(gè)或兩個(gè)反應(yīng)，可根據(jù)題目中的產(chǎn)物要求來(lái)判斷，然后根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出相應(yīng)的質(zhì)量比范圍27圖6-2為高溫下用過(guò)量的木炭粉還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)根據(jù)B中發(fā)生的現(xiàn)象，可判斷反應(yīng)是否開(kāi)始發(fā)生，則B中的試劑為(填名稱(chēng))_；(2)a處排出的氣體中，除沒(méi)有排盡的空氣和被完全吸收的帶有水蒸氣的二氧化碳外，還一定含有少量(填化學(xué)式)_氣體；(3)寫(xiě)出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式_ 圖6-2答案：(1)石灰水(2)CO (3)C+2CuO2Cu+CO2CO2+C2CO28既然金剛石和石墨都是碳元素的單質(zhì)，那么金剛石和石墨之間的相互轉(zhuǎn)化是物理變化過(guò)程，對(duì)嗎?為什么?答案：不對(duì)；因?yàn)榻饎偸褪莾煞N不同的物質(zhì)，由金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭行挛镔|(zhì)產(chǎn)生，是化學(xué)變化29現(xiàn)用圖6-3所示的實(shí)驗(yàn)裝置及藥品證明“石墨是由碳元素組成的單質(zhì)”這一結(jié)論實(shí)驗(yàn)前需要測(cè)得哪幾個(gè)數(shù)據(jù)?如何通過(guò)這些數(shù)據(jù)說(shuō)明上述結(jié)論?(石墨已烘干，所帶少量水分省略不計(jì)；濃硫酸作干燥劑)圖6-3答案：反應(yīng)前石墨的質(zhì)量W1；B容器以及濃硫酸的質(zhì)量W2；C容器以及石灰水的質(zhì)量W3。將石墨在充滿(mǎn)氧氣的A容器中充分燃燒至無(wú)殘留物反應(yīng)后B容器以及濃硫酸的質(zhì)量W2，C容器及石灰水的質(zhì)量W3，由題意W2=W2，則W1=(W3-w3)×1244 本題是利用石墨燃燒法來(lái)證明“石墨是由碳元素組成的單質(zhì)”這一結(jié)論，只需測(cè)得反應(yīng)后生成的二氧化碳?xì)怏w中的碳元素質(zhì)量與石墨的質(zhì)量相等即可，而二氧化碳?xì)怏w被澄清石灰水吸收，因此實(shí)驗(yàn)前后需測(cè)哪些數(shù)據(jù)就不難得知30有兩包黑色粉末，分別是鐵粉和木炭粉，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別用兩種方法鑒別這兩種黑色粉末，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論答案：方法1：用磁鐵分別檢驗(yàn)兩種物質(zhì)，能被磁鐵吸引的物質(zhì)為鐵粉，不能被磁鐵吸引的物質(zhì)為木炭粉；方法2：分別取兩種物質(zhì)各少量在空氣中充分灼燒，灼燒后消失的是木炭粉，有殘留物的是鐵粉31現(xiàn)有含雜質(zhì)為15的氧化銅160g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))，要將其還原為金屬銅，至少需要碳多少克?(相對(duì)原子質(zhì)量：C12；016；Cu64)答案：192 g32木炭和碳酸鈣(CaCO3)的混合物在空氣中受強(qiáng)熱后，碳酸鈣完全分解生成氧化鈣(CaO)和二氧化碳，木炭被完全氧化如果生成二氧化碳的總質(zhì)量等于混合物的總質(zhì)量，試計(jì)算混合物中木炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)答案：174 混合物中木炭和碳酸鈣在強(qiáng)熱后發(fā)生的反應(yīng)為：C+O2CO2，CaCO3CaO+CO2由題意可知，C和CaCO3混合物的質(zhì)量=反應(yīng)生成的CO2的總質(zhì)量，據(jù)化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律可知，C完全燃燒所消耗氧氣的質(zhì)量：CaCO3完全分解所生成CaO的質(zhì)量，從而計(jì)算出木炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)此外，本題還可根據(jù)反應(yīng)前后碳元素的質(zhì)量不變這一守恒原理進(jìn)行巧解中考鏈接33(2020，宜昌)1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了C60分子1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種新的碳單質(zhì)一碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子如圖6-4中(d)，圖中小黑點(diǎn)均代表碳原子，讀圖6-4，用你所學(xué)到的化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題(1)C60分子的結(jié)構(gòu)示意圖是_(填序號(hào))(2)請(qǐng)你推測(cè)C60和碳納米管可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由(3)根據(jù)你推測(cè)的結(jié)果，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的推測(cè).圖64答案：(1)(c) (2)常溫下穩(wěn)定性；可燃性；還原性因?yàn)樗鼈兌际翘嫉膯钨|(zhì)，具有相同的化學(xué)性質(zhì)(3)將C60或碳納米管在空氣中燃燒，收集燃燒后的物質(zhì)能使澄清石灰水變渾濁，則證明具有可燃性；或用C60或碳納米管還原氧化銅，看黑色粉末是否變成紅色，生成的氣體能否使澄清石灰水變渾濁，即可證明還原性。 雖然碳的單質(zhì)的物理性質(zhì)差異很大，但是化學(xué)性質(zhì)相同因此，無(wú)論是碳的哪種單質(zhì)，它的化學(xué)性質(zhì)總是常溫下的穩(wěn)定性、可燃性、還原性