第六单元　课题1　金刚石、石墨和C60 同步练习 2023-2024 人教版化学九年级上册

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  课题1　金刚石、石墨和C60 一、常见的碳单质1.金刚石和石墨名称金刚石(C)石墨(C)结构物理性质外观　无　色透明的固体 　灰黑　色不透明的细　鳞片　状固体,有　金属　光泽 导电性无导电性有优良的导电性硬度硬度　大　(自然界存在的　最硬　的物质) 质　软　 用途做　饰品　、　玻璃刀　、钻头 铅笔芯、电极、润滑剂　【易错点拨】 金刚石和石墨具有不同的物理性质的原因是碳原子的排列方式不同。2.木炭和活性炭的吸附性(1)原因:两者都具有　疏松多孔　的结构。 (2)应用:活性炭常用于　水的净化　、防毒面具、红糖脱色等。 3.C60(1)结构:每个C60分子由60个碳原子构成,形似足球。 (2)用途:用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。【特别提醒】 (1)活性炭的吸附过程属于物理变化。(2)“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素、碳单质;而“炭”是由碳单质和少量杂质组成的混合物。【交流讨论】 由同种元素组成的物质一定是纯净物吗?为什么?不是。由同种元素组成的物质不一定是纯净物,也可能是混合物,如金刚石和石墨的混合物。二、碳单质的化学性质化学性质条件化学方程式用途原子结构稳定性常温—炭黑制墨可燃性点燃C+O2CO2(充分燃烧)2C+O22CO(不充分燃烧)作燃料还原性高温C+2CuO2Cu+CO2↑(黑变红)2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑(红变黑)冶炼金属【情境思考】 高考答卷、重要文件、协议的签署均要求使用黑色签字笔,为什么?　要求用黑色签字笔签署是因为黑色签字笔主要含碳元素,碳单质常温下很稳定,不容易被氧化,所以字迹保存时间比较长。　  【探究主题】木炭还原氧化铜结合碳还原氧化铜的实验装置完成相关问题。任务一:有关实验常考点的探究1.反应现象:左侧试管中　黑色固体变红　;右侧试管中澄清石灰水　变浑浊　。 2.反应原理:左侧试管中发生反应的化学方程式为　2CuO+C2Cu+CO2↑　。 3.刚开始预热时,试管②中立即有气泡冒出,但澄清的石灰水没有变浑浊,原因是　刚开始排出的是装置内的空气　。 4.实验结束时,应　(1)　(填序号)。 (1)先撤出导管,再熄灭酒精灯(2)先熄灭酒精灯,再撤出导管5.实验结束后,要等试管①冷却后才能把试管里的粉末倒出来,原因是什么?　实验结束后试管中的物质是热的铜,立即倒出后,会和空气中的氧气发生反应。　 【深度探究】任务二:对实验成功关键点的探究要保证该实验成功,有以下关键环节:1.较高的温度。据此,实验中对酒精灯进行的改进是　加上网罩　。 2.两种固体反应物的质量比。(1)若碳不足,则氧化铜不能被全部还原;若碳过多,则除了生成铜和二氧化碳外还会生成　CO　(填化学式),原因是　CO2+C2CO　(填化学方程式)。 (2)为了使氧化铜中的铜完全被还原,对于下列三组氧化铜和炭粉的质量比例,你建议选择　A　(填写字母),简要说明你的理由: 　反应中炭粉会与试管内的氧气反应而被消耗一部分,故稍过量的炭粉有利于反应的进行　。 A.36∶3　　　B.40∶3　　　C.48∶3A层 基础练知识点1常见的碳单质1.如图所示物质的应用正确的是 (D)2.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是(D)A.都是无色透明B.都有良好的导电性C.质地都很软,可作润滑剂D.都由碳原子构成3.下列关于碳单质的说法正确的是 (A)A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的4.下列图示为几种碳单质的结构图,请回答以下问题; (1)请写出甲物质的物理性质及其对应的用途:　金刚石质地坚硬　,　作钻探机的钻头(合理即可)　。 (2)物质乙是由　碳原子　构成的(填一种微粒名称),乙转化为甲发生的是　化学　(填“物理”或“化学”)变化。 (3)物质丙的化学式为　C60　,从化学式中你得到的信息是　C60由分子构成(或该物质由碳元素组成等)　。 知识点2碳单质的化学性质5.(2022·无锡中考改编)下列物质的用途主要利用其化学性质的是 (D)A.金刚石用于切割玻璃B.石墨制作铅笔芯C.活性炭用于净水D.木炭用作燃料6.下列有关碳的化学性质的描述正确的是(D)A.碳单质具有可燃性,燃烧时一定生成二氧化碳B.碳燃烧所得产物一定是化合物C.木炭可以燃烧,金刚石不能燃烧D.碳具有还原性,高温时能与二氧化碳发生反应7.按如图进行实验,下列分析或结论正确的是 (C)A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始B.实验结束应立即倒出粉末C.木炭能使氧化铜还原为铜D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳的质量易错点不能正确理解物质的还原性、还原反应8.(多选)有关2CuO+C2Cu+CO2↑的反应,说法正确的是　BD　。 A.碳发生了还原反应B.碳体现了还原性C.反应前后固体质量不变D.反应前后碳元素的化合价发生了变化【易错点拨】 物质得到氧发生的是氧化反应,体现了该物质的还原性;物质失去氧发生的是还原反应,体现了该物质的氧化性。B层 能力练9.2022年在卡塔尔举办了世界杯足球赛,化学中C60的分子结构和足球相似。下列关于碳单质的说法正确的是              (D)A.碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳B.重要档案用碳素墨水书写只利用了碳的物理性质C.金刚石、石墨和C60的物理性质有很大差异的原因是构成它们的碳原子结构不同D.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10. 化学观念化学知识能反映出丰富的化学基本观念。某同学将化学知识与基本观念对应起来,整理出以下内容。其中认识错误的是              (A)A.微粒观:金刚石和C60都由碳原子构成B.能量观:C60在氧气中燃烧是放热反应C.变化观:一定条件下可以将石墨转化为金刚石D.结构观:碳原子排列方式不同,因此三种物质的物理性质存在差异11. 最新科技石墨烯是由石墨剥离而成的单原子层石墨,它是目前发现最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。下列说法不正确的是              (A)A.石墨烯是一种新型化合物B.石墨烯强度大,能燃烧C.石墨烯能还原氧化铜D.石墨烯与金刚石的碳原子排列方式不同12.当氧化铜中混有少量的炭粉时,下列除去炭粉的方法中合理的是 (B)A.隔绝空气,将混合物加强热B.在空气中灼烧混合物C.加水溶解,过滤D.加入足量的氧化铁后加强热13.将6 g碳和32 g氧气在一个密闭的容器中点燃,充分燃烧后,密闭容器中的气体物质是              (D)A.CO　　B.CO2  C.CO　CO2  D.CO2　O214.(2022·福州质检)已知:C+2CuO2Cu+CO2↑。如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中,某变量y随加热时间的变化趋势,其中纵坐标y表示              (D)A.固体的质量B.固体中氧化铜的质量C.二氧化碳的质量D.固体中铜元素的质量分数15.将两种黑色固体粉末A和B装入大试管中加强热,产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体C,当试管里的物质反应完毕后,黑色粉末变成了红色的E。若将C通过炽热的固体A,则转变成一种气体D,C、D具有相同元素。根据以上叙述填空。(1)用化学式表示:A　C　;B　CuO　;  C　CO2　;D　CO　; E　Cu　。 (2)写出下列两步转化的化学方程式。A+B→C+E　C+2CuO2Cu+CO2↑　; C+A→D　C+CO22CO　。 C层 拓展练16. 实验创新题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　黑色固体变为红色固体　,该实验表现出碳的　还原　性。 (2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是　澄清石灰水开始变浑浊　。 (3)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是　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)　(写出一条即可)。 (4)用甲装置进行实验,完毕后先停止加热,可能引起的后果是　液体倒流,引起试管爆裂　。