2021学年课题1 金刚石、石墨和C60精品课后复习题

这是一份2021学年课题1 金刚石、石墨和C60精品课后复习题，共14页。试卷主要包含了某小组利用如图装置进行创新实验等内容，欢迎下载使用。
碳的化学性质练习一．选择题（共13小题）1．2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是（　　）A．用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜 B．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜 C．加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO D．气球可防止有害气体外逸，污染空气2．某小组利用如图装置进行创新实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是（　　）A．酒精灯加网罩是为了提高火焰温度 B．气球可以收集尾气，防止污染空气 C．反应过程中，黑色氧化铜变为红色固体 D．装置中发生反应：C+2CuO2Cu+CO2↑3．青铜是铜锡合金，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：2C+SnO2Sn+2CO↑。下列有关说法不正确的是（　　）A．该反应中，C体现了还原性 B．该化学反应后，固体质量减小 C．SnO2在该过程中发生了氧化反应 D．一氧化碳有毒，可以用气球收集来进行尾气处理4．《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，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．炭黑主要成分是碳的化合物 B．黑烟是由松木不完全燃烧产生 C．炉膛的进气口大小和瓮的高矮会影响炭黑产量 D．水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性5．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质叙述正确的是（　　）A．都是黑色固体 B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 C．碳原子的排列方式相同 D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳6．某化学兴趣小组同学在做木炭还原氧化铜实验（如图）时，最终没有得到红色固体，你认为下列解释不合理的是（　　）A．酒精灯未加网罩 B．实验结束仍有少量木炭剩余 C．实验结束装置未冷却打开橡胶塞 D．装置气密性不好7．如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是（　　）A．木炭能使氧化铜还原为铜 B．实验结束应立即倒出粉末 C．导管口刚有气泡冒出说明反应开始 D．固体减少的质量一定等于生成CO2的质量8．明代诗人于谦在其诗中写道“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉”，诗中所写的“乌金”主要成分是（　　）A．金 B．二氧化锰 C．炭 D．氧化铜9．如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。下列有关该实验的说法正确的是（　　）A．木炭发生还原反应 B．先装入药品再检查装置气密性 C．给酒精灯加网罩的作用是集中火焰，提高温度 D．实验结束立即倒出①处粉末即可得到纯净的铜粉10．将3g碳与10g氧气置于密闭容器中，在一定条件下充分反应，反应后密闭容器中的物质为（　　）A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．氧气和二氧化碳 D．一氧化碳和二氧化碳11．小明同学做木炭还原氧化铜的实验，待实验结束后，发现被还原出来的亮红色金属铜又变成了黑色。导致这一现象的原因是（　　）A．空气进入试管内，其中的铜被氧化成氧化铜 B．木炭量不足 C．反应得不够完全 D．酒精灯火焰的温度偏低12．下列图象能正确反映对应变化关系的是（　　）A．高温加热氧化铜与碳粉的混合物 B．4.8g镁在8.0g氧气中充分燃烧 C．在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量 D．通电分解水13．试管里有一黑色粉末状固体，加热后有红色固体生成，同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体．此固体物质可能是（　　）A．氧化铜和木炭粉的混合物 B．氧化铜 C．木炭粉 D．二氧化锰二．填空题（共3小题）14．碳和碳的化合物都是非常重要的物质，碳原子的结构示意为：（1）碳原子的最外层电子数为 　 　，碳元素在周期表中排在第 　 　周期；（2）古代字画年深日久不变色，其中说明了碳在常温下化学性质 　 　；（3）石墨用作电极、铜用作导线，因为它们都具有的性质是 　 　。15．金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质 　               　。（2）石墨具有优良的 　               　，常用作干电池的电极。（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2Si+2CO↑，该反应中SiO2发生 　               　（填“氧化”或“还原”）反应。（4）已知反应：2Mg+CO22 　               　+C，则Mg着火时 　               　（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。16．木炭还原氧化铜的实验如图，请回答下列问题：（1）试管口略向下倾斜的目的是　             　。（2）刚开始预热，试管②中立即观察到有气泡，但澄清的石灰水并没有变浑浊，其原因是　             　。（3）实验完毕，要先　             　（用序号填空）。A、先熄灭酒精灯B、先将导管从石灰水中拿出（4）通过这个实验，得到的结论是碳在高温条件下具有　             　性。（5）写出木炭还原氧化铜的化学反应方程式　             　。三．实验探究题（共4小题）17．某校“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　                　；（2）实验结束时，应 　                　（填写下列操作代号）。①先撤出导管，再熄灭酒精灯②先熄灭酒精灯，再撤出导管Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。（3）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                　。（4）实验前，需检查装置的气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 　                　。（5）请指出上述实验中的一项缺陷 　                　。（6）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　                　g CO。18．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的实验装置如图。请回答下列问题：（1）写出图中仪器①的名称　    　。（2）木炭与CuO反应的化学方程式为　    　，该反应中，还原剂是　    　。（3）判断木炭与CuO已经发生化学反应的依据是　    　。（4）利用该装置进行实验，完毕后先停止加热，可能会引起的后果是　    　。19．化学是以实验为基础的学科，如图所示的实验都与碳有关，回答有关问题：（1）实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应　   　（填“缓慢”或“快速”）插入盛满氧气的集气瓶中。（2）为了证明实验Ⅰ的生成物，接下来的操作是　   　；发生反应的化学方程式为　   　。（3）实验Ⅱ中试管A内反应的化学方程式为　   　。（4）如图2所示，先将a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是　   　；　   　。20．用木炭还原氧化铜的实验如图．（1）酒精灯加灯罩的目的　          　；（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，观察到试管①中现象　          　，②中现象　          　．请你写出试管①中的化学方程式：　          　，②中发生反应的化学方程式是　          　；在这个反应中　          　（填“木炭”或“氧化铜”）发生还原反应，　          　（填“木炭”或“氧化铜”）具有还原性．（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，这样操作的原因是　          　．（5）如果实验过程中始终无铜生成的可能原因是　          　．参考答案与试题解析一．选择题（共13小题）1．【解答】解：A、用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳不能与氧化铜反应，不能还原氧化铜，故选项说法正确。B、先用酒精灯加热炭粉，碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应，黑色氧化铜变为红色，不能证明炭粉还原氧化铜，故选项说法错误。C、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO，故选项说法正确。D、一氧化碳有毒，会污染环境，气球可防止有害气体外逸，污染空气，故选项说法正确。故选：B。2．【解答】解：A、酒精灯加网罩能集中火焰，是为了提高火焰温度，故A说法正确；B、由于在高温条件下碳和二氧化碳反应生成了一氧化碳，气球可以收集尾气一氧化碳，防止污染空气，故B说法正确；C、反应过程中，在高温条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，黑色氧化铜变为红色固体，故C说法正确；D、由于碳和氧化铜不接触，不能发生反应，发生的反应是在高温条件下一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，方程式是：CO+CuOCu+CO2，故D说法错误。故选：D。3．【解答】解：A、该反应中，碳夺取了SnO2中的氧，C体现了还原性，故选项说法正确。B、该化学反应后，有一氧化碳气体生成，固体质量减小，故选项说法正确。C、SnO2在该过程中失去了氧，发生了还原反应，故选项说法错误。D、一氧化碳有毒，会污染空气，可以用气球收集来进行尾气处理，故选项说法正确。故选：C。4．【解答】解：A、炭黑的主要成分是碳，主要成分是碳的单质，故选项说法错误。B、烟是固体小颗粒分散到空气中形成的，黑烟是由松木不完全燃烧产生的，故选项说法正确。C、炉膛的进气口大小和瓮的高矮会影响松木的燃烧，会影响炭黑产量，故选项说法正确。D、墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性，故选项说法正确。故选：A。5．【解答】解：A、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色的，故选项说法错误。B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，一定条件下，石墨转化成金刚石属于化学变化，故选项说法错误。C、金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故选项说法正确。故选：D。6．【解答】解：A、酒精灯未加网罩，温度达不到反应温度，可能没有发生反应，造成最终没有得到红色固体，故选项错误。B、实验结束仍有少量木炭剩余，不会造成最终没有得到红色固体，故选项正确。C、实验结束装置未冷却打开橡胶塞，空气进入试管，铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，造成最终没有得到红色固体，故选项错误。D、装置气密性不好，反应后空气进入试管，铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，造成最终没有得到红色固体，故选项错误。故选：B。7．【解答】解：A、实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，木炭能使氧化铜还原为铜，故选项说法正确。B、实验结束应不能立即倒出粉末，以防止生成的铜再次被氧化，故选项说法错误。C、导管口刚有气泡冒出，不能说明反应开始，排出的试管中的空气，故选项说法错误。D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，故选项说法错误。故选：A。8．【解答】解：凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉，描述的是乌金能燃烧，放出热量，乌金主要成分是炭，颜色是黑色，具有可燃性，能燃烧。故选：C。9．【解答】解：A、反应中木炭夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，故选项说法错误。B、先检查装置气密性再装入药品，故选项说法错误。C、该反应的反应条件是高温，网罩的作用是集中火焰、提高温度，故选项说法正确。D、实验结束立即倒出①处粉末可能是木炭和铜粉，不能得到纯净的铜粉，故选项说法错误。故选：C。10．【解答】解：碳完全燃烧的化学方程式为C+O2CO2                                            12   32                                     即：故质量比为3：8的碳和氧气反应后，碳和氧气恰好完全反应生成二氧化碳，但将3g碳与10g氧气置于密闭容器中，氧气有剩余，故密闭容器中的气态物质是二氧化碳和氧气；      碳不完全燃烧的化学方程式为2C+O22CO                                                24    32                                         即：故质量比为3：4的碳和氧气反应后，碳和氧气恰好完全反应生成一氧化碳，但将3g碳与10g氧气置于密闭容器中，氧气有剩余，且氧气与一氧化碳进一步反应生成二氧化碳，                 O2+2CO2CO2                  32    56                即：故质量比为7：4的一氧化碳和氧气反应后，恰好完全反应生成二氧化碳，且氧气依旧有剩余；综上可知，但将3g碳与10g氧气置于密闭容器中，氧气有剩余；故选：C。11．【解答】解：做木炭还原氧化铜的实验，待实验结束后，发现被还原出来的亮红色金属铜又变成了黑色，是因为实验结束后，空气进入试管内，其中的铜在加热条件下被氧化成了黑色的氧化铜。故选：A。12．【解答】解：A、反应前固体中铜元素质量分数不是0，该选项对应关系不正确；B、镁燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式及其质量关系：2Mg+O22MgO，48     32             804.8g镁完全反应生成8.0g氧化镁，消耗氧气质量是3.2g，最终氧气剩余：8.0g﹣3.2g＝4.8g，该选项对应关系正确；C、红磷燃烧生成五氧化二磷，最终温度降低至室温，氧气消耗，容器中压强比原来小，该选项对应关系不正确；D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气质量比是1：8，该选项对应关系不正确。故选：B。13．【解答】解：试管里有一黑色粉末状固体，加热后有红色固体生成，同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，由气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，说明试管中黑色粉末中含有碳元素；由黑色物质加热后变为红色，铜是红色物质，可知黑色物质中含有铜元素，常见黑色物质有：氧化铜、碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉等，则含有铜元素的黑色物质是氧化铜，还必须有具有还原性的黑色固体物质，才能把氧化铜中的铜元素还原出来，木炭具有还原性，且属于黑色固体，所以黑色粉末是木炭和氧化铜的混合物。故选：A。二．填空题（共3小题）14．【解答】解：（1）原子结构示意图中，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，离圆圈最远的弧线表示最外层，则碳原子的最外层电子数为4；周期数＝原子核外电子层数，碳元素的原子核外有2个电子层，则在元素周期表中，碳元素位于第二周期。（2）墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，古代字画年深日久不变色，其中说明了碳在常温下化学性质不活泼。（3）石墨用作电极、铜用作导线，因为它们都具有的性质是导电性。故答案为：（1）4；二；（2）不活泼；（3）导电性。15．【解答】解：（1）红磷、白磷（或氧气、臭氧等）是另一组由同种元素形成的不同单质。（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极。（3）工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2Si+2CO↑，该反应中SiO2失去了氧，发生了还原反应。（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前镁、碳、氧原子个数分别为2、1、2，反应后的生成物中镁、碳、氧原子个数分别为0、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个镁原子和2个氧原子，则每个X分子由1个镁原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为MgO。Mg能在二氧化碳中燃烧，镁着火时不能使用干粉灭火器灭火。故答案为：（1）红磷、白磷（或氧气、臭氧等）；（2）导电性；（3）还原；（4）MgO；不能。16．【解答】解：（1）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水倒流，炸裂试管；（2）刚开始预热，试管②中立即观察到有气泡，但澄清的石灰水并没有变浑浊，其原因是刚开始排出的气体是空气；（3）实验结束，要先撤导管，然后再熄灭酒精灯，防止石灰水倒流，炸裂试管，故选：BA；（4）通过这个实验，得到的结论是碳在高温条件下具有还原性；（5）碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。故答案为：（1）防止冷凝水倒流，炸裂试管；（2）刚开始排出的气体是空气；（3）BA；（4）还原；（5）C+2CuO2Cu+CO2↑。三．实验探究题（共4小题）17．【解答】解：Ⅰ：（1）高温条件下，C与CuO反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：C+2CuO2Cu+CO2↑；故答案为：C+2CuO2Cu+CO2↑；（2）实验结束时，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管；故答案为：①；Ⅱ：（3）若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：D 中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊；故答案为：D中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊；（4）实验前，需检查装置气密性；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2段时间，其作用为排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果；故答案为：排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果；（5）一氧化碳有毒，扩散到空气中污染环所以要对尾气进行处理；故答案为：没有处理尾气；（6）反应的化学方程式及其质量关系：C+2CuO2Cu+CO2↑                                                         12   160                    44                                                        1.2g  16.0g                4.4g                                                          CO2+C2CO                                                                  12         56                                                           1.44g﹣1.2g      1.12g由以上质量关系可知，将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成C，理论上可生成1.12gCO；故答案为：1.12。18．【解答】解：（1）图中仪器①的名称是铁架台；（2）在高温的条件下，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，其中氧化铜失去氧发生了还原反应，碳得到氧发生了氧化反应，氧化铜是氧化剂、碳是还原剂；（3）碳和氧化铜均为黑色，铜是红色的，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，均证明发生了化学反应；（4）用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，会导致液体到吸入试管，而造成试管的炸裂；故答案为：（1）铁架台；（2）C+2CuO2Cu+CO2↑；C；（3）黑色固体中逐渐有红色固体产生，澄清的石灰水变浑浊；（4）液体倒流，引起试管爆裂。19．【解答】解：（1）做木炭燃烧实验时，要将红热的木炭由瓶口向下缓慢的插入盛有氧气的集气瓶中，故填：缓慢；（2）木炭燃烧生成的是二氧化碳，检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，接下来的操作是：向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察现象；发生反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；故填：向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察现象；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）木炭和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，反应化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；故填：C+2CuO2Cu+CO2↑；（4）因为活性炭具有较强的吸附性，而石墨没有吸附性，所以c试管中的颜色消失，当活性炭吸附NO2后，试管内压强减小，打开弹簧夹，大气压将水压入c试管，而a无明显变化。故填：c试管中的颜色消失；水进入c试管而a无明显变化。20．【解答】解：（1）因为这个实验对温度的要求较高，所以加灯罩是为了集中火焰，提高温度；故答为：集中火焰，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①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡；故答为：试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡．（3）加热过程中，观察到试管①中现象是黑色变红色；②中现象是澄清的石灰水变浑浊；说明了碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，木炭具有还原性，氧化铜被还原；澄清的石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙白色沉淀的缘故．故答案为：黑色粉末变红；澄清的石灰水变浑浊；2CuO+C2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；氧化铜；木炭．（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，这样操作的原因是防止石灰水倒流入热的试管引起试管的炸裂．故答案为：防止石灰水倒流入热的试管引起试管的炸裂．（5）如果实验过程中始终无铜生成的可能原因是温度不够高，故答案为：温度低．声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2021/10/27 10:23:39；用户：化学；邮箱：yingchuang2@xyh.com；学号：31596026