人教版九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60课时作业

这是一份人教版九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60课时作业，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．已知CO+CuOCu+CO2，该反应中发生还原反应的物质是（ ）
A．COB．CuOC．CuD．CO2
2．在城市建设过程中，经常用到玻璃材料．切割玻璃的玻璃刀头上镶的物质是（ ）
A．石墨B．硬玻璃C．不锈钢D．金刚石
3．活性炭口罩具有防毒、除臭、滤菌、阻尘等功效，其中除臭是利用了活性炭的（ ）
A．导电性B．导热性C．滑腻感D．吸附性
4．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（ ）
A．构成它们的原子数目不同
B．构成它们的原子大小不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
5．石墨具有优异的光学、电学和力学特性，是一种革命性材料。如图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子，下列说法正确的是（ ）
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④构成金刚石和石墨的原子大小不同
A．①④B．②③C．①③D．②③④
二、填空题。
6．对比、分析、归纳是学习化学的重要方法。
（1）已知H2、CO、C是初中化学常见的还原剂，请分析下列反应：
H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C+O2CO2
得出的结论是：物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后 （选填“升高”或“降低”或“不变”）。
（2）依据上述结论，则在反应SO2+2H2S═3S+2H2O中作为还原剂的物质是 。
（3）已知甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的化学式分别为CH4、C2H6、C3H8、C4H10，从中发现这类碳氢化合物的分子中，碳原子和氢原子的结合有一定规律，若1个分子中的碳原子个数为n，则其化学式为 。
7．钠元素和镁元素的本质区别是 不同；H2O和H2O2都是由氢元素和氧元素组成，但是化学性质不同，是因为 不同，金刚石与石墨物理性质差异比较大的原因
是 不同。
8．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广．根据所学知识回答：

（1）图1为碳原子结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性
质 （填“活泼”或“不活泼”）。
（2）图2、3、4对应三种碳单质：图2单质的名称是 ，图3单质的名称是 ，图4单质的化学式是 。
（3）C为+4价，Cl为﹣1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为 。
9．化学于生活，应用于生活。
（1）储备化学知识
①钠的原子结构示意图 ；
②三个氧原子构成的分子 （填化学式）；
③2OH﹣ （填表达的含义）。
（2）解答生活问题：
①蚊虫叮咬处，涂抹肥皂水，可减轻痛痒，这是因为肥皂水显 性；
②中国的水墨画一般用墨汁完成，比西方的油画容易保存，这是因为墨汁中的碳在常温下 。
10．化学与生活息息相关。请用所学化学知识回答下列问题：
（1）氧气可用于抢救危重病人，是因为氧气能 。
（2）长期饮用硬水不利于健康，生活中常用 方法来降低水的硬度。
（3）铁在氧气中燃烧的实验里，集气瓶底放少量水的作用是 。
（4）水银是体温计中的物质，构成水银的微粒是 （填名称）。
（5）用墨汁绘制的字画年深日久不褪色，这是因为常温下碳的 。
11．化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。请回答下列生活中的化学问题。
（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能 。
（2）用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是 。
（3）生活中可用 来检验是硬水还是软水，要降低水的硬度，在生活中可采取的简便可行的方法是 。
（4）通常用活性炭除去冰箱中的异味，这是因为活性炭具有 性。
三、实验探究题。
12．李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
（1）点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，反应的化学方程式为： 。
（2）装置B中发生反应的化学方程式为： 。
（3）刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊，原因是 ，实验结束后应该先 （填“熄灭酒精灯”或“拿出导管”）。
（4）C装置中出现 的现象，说明有CO气体生成，证明该同学的判断是正确的。
【实验反思】（5）李洋同学对CO产生的原因进行了分析。
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO。
②原因二：反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO，请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示其反应原理： 。
（6）此实验装置存在缺陷，应该如何改进？ 。
四、解答题。
13．实验是化学学习的重要方法。根据以下实验回答问题。
（1）在实验A中，刚接通电时观察到的现象是 。
（2）在实验B中，使用过量的白磷的目的是 。
（3）实验C中，酒精灯加网罩的目的是 。
（4）实验D中，集气瓶底预留少量水的作用是 。
14．2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了太空授课。
（1）王亚平说“水是生命之，人类的生活离不开水”。请写出水在中国空间站的一个用途 。“空间站里的每一滴水都会物尽其用”，写出一条在生活中让水物尽其用的做法 。
（2）随着科学技术的进步，空间站实现了水的再生。请写出一个有水生成的化学方程式 。
（3）王亚平将蓝色颜料注入水球之中，整个水球变成了蓝色，将泡腾片放在水球中，产生很多小气泡，并闻到阵阵香气。“闻到香气”说明分子具有的性质是 。如果将实验后蓝色水球中的水重新净化为无色，需要使用 （填物质名称）吸附色素。
答案解析
一、选择题。
1．已知CO+CuOCu+CO2，该反应中发生还原反应的物质是（ ）
A．COB．CuOC．CuD．CO2
【答案】B。
【解析】在CO+CuOCu+CO2中氧化铜失去氧，发生了还原反应，被还原，而一氧化碳得到氧，发生了氧化反应，被氧化。
故选：B。
2．在城市建设过程中，经常用到玻璃材料．切割玻璃的玻璃刀头上镶的物质是（ ）
A．石墨B．硬玻璃C．不锈钢D．金刚石
【答案】D。
【解析】由题意可知，经常用到玻璃材料。切割玻璃的玻璃刀头上镶的物质应是硬度很大的物质，该物质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的矿物质。故D正确。
故选：D。
3．活性炭口罩具有防毒、除臭、滤菌、阻尘等功效，其中除臭是利用了活性炭的（ ）
A．导电性B．导热性C．滑腻感D．吸附性
【答案】D。
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，因此可用活性炭来吸附色素和异味，可除臭。
故选：D。
4．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（ ）
A．构成它们的原子数目不同
B．构成它们的原子大小不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【答案】D。
【解析】金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同，因而物理性质不同，故选D。
5．石墨具有优异的光学、电学和力学特性，是一种革命性材料。如图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子，下列说法正确的是（ ）
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④构成金刚石和石墨的原子大小不同
A．①④B．②③C．①③D．②③④
【答案】B。
【解析】①石墨烯是由碳原子构成的，所以是一种新型单质，故①错误；
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同，都是二氧化碳，故②正确；
③金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的，但是结构不同的两种物质，故③正确；
④构成金刚石和石墨的原子大小是相同的，故④错误。
故选：B。
二、填空题。
6．对比、分析、归纳是学习化学的重要方法。
（1）已知H2、CO、C是初中化学常见的还原剂，请分析下列反应：
H2+CuOCu+H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C+O2CO2
得出的结论是：物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后 升高 （选填“升高”或“降低”或“不变”）。
（2）依据上述结论，则在反应SO2+2H2S═3S+2H2O中作为还原剂的物质是 H2S 。
（3）已知甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的化学式分别为CH4、C2H6、C3H8、C4H10，从中发现这类碳氢化合物的分子中，碳原子和氢原子的结合有一定规律，若1个分子中的碳原子个数为n，则其化学式为 CnH（2n+2） 。
【答案】（1）升高；（2）H2S；（3）CnH（2n+2）。
【解析】（1）在H2+CuOCu+H2O； Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； C+O2CO2中，H2、C属于单质，其中氢元素和碳元素的化合价为0；CO中氧元素显﹣2价，碳元素显+2价；生成物水、二氧化碳中，水中氢元素显+1价，二氧化碳中碳元素显+4价，则物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后升高．故填：升高；
（2）根据反应可以看出，二氧化硫中硫元素的化合价反应后降低，氧元素的化合价不变，故不是还原剂；硫化氢中氢元素的化合计反应前后不变，硫元素的化合价由反应前的﹣2价变为0价，故化合价升高，作的是还原剂；H2S；故填：H2S；
（3）甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10），碳原子的个数分别是1、3、4时，氢原子个数是4、8、10，所以分子中的碳原子数为n，则其化学式为CnH（2n+2）；故填：CnH（2n+2）。
7．钠元素和镁元素的本质区别是 质子数 不同；H2O和H2O2都是由氢元素和氧元素组成，但是化学性质不同，是因为 分子构成 不同，金刚石与石墨物理性质差异比较大的原因是 碳原子的排列方式 不同。
【答案】质子数；分子构成；碳原子的排列方式不同。
【解析】根据元素的定义可知，质子数不同元素的种类不同，故钠元素和镁元素的本质区别是质子数不同；水是由水分子构成，过氧化氢是由过氧化氢分子构成，根据分子的定义可知，两种物质化学性质不同的原因是分子构成不同；金刚石和石墨物理性质差异比较大的原因是碳原子的排列方式不同；
故答案为：质子数；分子构成；碳原子的排列方式不同。
8．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广．根据所学知识回答：

（1）图1为碳原子结构示意图，碳原子最外层电子数为 4 ，常温下碳的化学性质 不活泼 （填“活泼”或“不活泼”）．
（2）图2、3、4对应三种碳单质：
图2单质的名称是 金刚石 ，图3单质的名称是 石墨 ，图4单质的化学式是 C60 ．
（3）C为+4价，Cl为﹣1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为 CCl4 ．
【答案】（1）4；不活泼；（2）金刚石；石墨；C60；（3）CCl4。
【解析】（1）由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电子数为4；既不易得电子，也不易失电子，常温下碳的化学性质不活泼；
（2）由碳单质的结构可知，图②的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；图3是层状结构属于石墨；图④由60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是C60．
（3）正价在前，负价在后，先约简再交叉，所以C和Cl组成的化合物的化学式为：CCl4
故答案为：（1）4；不活泼；（2）金刚石；石墨；C60；（3）CCl4．
9．化学于生活，应用于生活。
（1）储备化学知识
①钠的原子结构示意图 ；
②三个氧原子构成的分子 O3 （填化学式）；
③2OH﹣ 2个氢氧根离子 （填表达的含义）。
（2）解答生活问题：
①蚊虫叮咬处，涂抹肥皂水，可减轻痛痒，这是因为肥皂水显 碱 性；
②中国的水墨画一般用墨汁完成，比西方的油画容易保存，这是因为墨汁中的碳在常温下 化学性质稳定 。
【答案】（1）①。②O3。③2个氢氧根离子。（2）①碱。②化学性质稳定。
【解析】（1）①钠原子核外电子数是11，第一层是2个，第二层是8个，第三层是1个，钠的原子结构示意图：。
故答案为：。
②三个氧原子构成的分子是臭氧分子，可以表示为O3。
故答案为：O3。
③2OH﹣表示2个氢氧根离子。
故答案为：2个氢氧根离子。
（2）①蚊虫叮咬处，涂抹肥皂水，可减轻痛痒，这是因为肥皂水显碱性。
故答案为：碱。
②中国的水墨画一般用墨汁完成，比西方的油画容易保存，这是因为墨汁中的碳在常温下化学性质稳定。
故答案为：化学性质稳定。
10．化学与生活息息相关。请用所学化学知识回答下列问题：
（1）氧气可用于抢救危重病人，是因为氧气能 帮助呼吸 。
（2）长期饮用硬水不利于健康，生活中常用 煮沸 方法来降低水的硬度。
（3）铁在氧气中燃烧的实验里，集气瓶底放少量水的作用是 防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底 。
（4）水银是体温计中的物质，构成水银的微粒是 汞原子 （填名称）。
（5）用墨汁绘制的字画年深日久不褪色，这是因为常温下碳的 化学性质稳定 。
【答案】（1）帮助呼吸；（2）煮沸；（3）防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底；（4）汞原子；（5）化学性质稳定。
【解析】（1）氧气可用于抢救危重病人，是因为氧气能帮助呼吸；
（2）硬水中的可溶性钙镁矿物质热稳定性差，受热易分解生成难溶性物质，故生活中常用煮沸方法来降低水的硬度；
（3）铁在氧气中燃烧的实验里，集气瓶底放少量水是为了防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底；
（4）构成水银的微粒是汞原子；
（5）用墨汁绘制的字画年深日久不褪色，这是因为常温下碳的化学性质稳定；
故答案为：（1）帮助呼吸；（2）煮沸；（3）防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底；（4）汞原子；（5）化学性质稳定。
11．化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。请回答下列生活中的化学问题。
（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能 供给呼吸 。
（2）用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是 常温下碳的化学性质稳定 。
（3）生活中可用 肥皂水 来检验是硬水还是软水，要降低水的硬度，在生活中可采取的简便可行的方法是 煮沸（或加热煮沸） 。
（4）通常用活性炭除去冰箱中的异味，这是因为活性炭具有 吸附 性。
【答案】（1）供给呼吸；（2）常温下碳的化学性质稳定；（3）肥皂水；煮沸（或加热煮沸）（4）吸附。
【解析】（1）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救。
（2）墨的主要成分是碳，用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定。
（3）硬水含有较多的钙、镁离子，而软水含有较少的或不含钙、镁离子，所以当加入肥皂水并搅拌后，硬水不会产生或产生较少的泡沫，而软水能够产生大量的泡沫，可以据此来选择肥皂水来区分硬水和软水；煮沸能除去水中的一些可溶性钙、镁化合物，生活中常用煮沸的方法软化硬水。
（4）活性炭具有疏松多孔的结构，具有较好的吸附作用，能吸附异味和色素。
故答案为：（1）供给呼吸；（2）常温下碳的化学性质稳定；（3）肥皂水；煮沸（或加热煮沸）（4）吸附。
三、实验探究题。
12．李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
（1）点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，反应的化学方程式为： C+2CuO2Cu+CO2↑ 。
（2）装置B中发生反应的化学方程式为： Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 。
（3）刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊，原因是 玻璃管内空气受热膨胀逸出 ，实验结束后应该先 拿出导管 （填“熄灭酒精灯”或“拿出导管”）。
（4）C装置中出现 湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色 的现象，说明有CO气体生成，证明该同学的判断是正确的。
【实验反思】（5）李洋同学对CO产生的原因进行了分析。
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO。
②原因二：反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO，请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示其反应原理： C+CuOCu+CO↑或2C+O22CO 。
（6）此实验装置存在缺陷，应该如何改进？ 末端放一盏酒精灯，进行尾气处理 。
【答案】C+2CuO2Cu+CO2↑；（2）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；（3）玻璃管内空气受热膨胀逸出；拿出导管。（4）湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色；（5）C+CuOCu+CO↑或2C+O22CO；（6）：末端放一盏酒精灯，进行尾气处理。
【解析】（1）木炭和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；故答案为：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）B中是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，反应的方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；故答案为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；
（3）刚开始预热时，B中立即有气泡产生，但石灰水不变浑浊，原因是玻璃管内空气受热膨胀逸出；实验结束后应该先拿出导气管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸入试管；故答案为：玻璃管内空气受热膨胀逸出；拿出导管。
（4）CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明生成了一氧化碳，故答案为：湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色；
（5）碳和氧化铜高温条件下生成铜和一氧化碳或二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，反应的方程式为：C+CuOCu+CO↑或2C+O22CO；故答案为：C+CuOCu+CO↑或2C+O22CO；
（6）一氧化碳污染环境，此实验装置存在缺陷，应该末端放一盏酒精灯，进行尾气处理，故答案为：末端放一盏酒精灯，进行尾气处理。
四、解答题。
13．实验是化学学习的重要方法。根据以下实验回答问题。
（1）在实验A中，刚接通电时观察到的现象是 两电极上有气泡产生 。
（2）在实验B中，使用过量的白磷的目的是 充分消耗瓶中的氧气 。
（3）实验C中，酒精灯加网罩的目的是 集中火焰，提高温度 。
（4）实验D中，集气瓶底预留少量水的作用是 防止溅落的高温熔化物炸裂集气瓶底 。
【答案】（1）两电极上有气泡产生；（2）充分消耗瓶中的氧气；（3）集中火焰，提高温度；（4）防止溅落的高温熔化物炸裂集气瓶底。
【解析】（1）电解水正极生成氧气，负极生成氢气，故在实验A中，刚接通电时观察到的现象是两电极上有气泡产生。
（2）白磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，实验中白磷需要过量，将集气瓶中的氧气消耗完全，故在实验B中，使用过量的白磷的目的是充分消耗瓶中的氧气。
（3）酒精灯加网罩可以使外界与火焰之间的空气流通变差，空气流通的少了，带走的热量也就少了，火焰就可以达到更高的温度集中加热一个部分，故实验C中，酒精灯加网罩的目的是集中火焰，提高温度。
（4）铁丝在氧气中点燃剧烈燃烧，放出大量的热，火星四射，生成黑色高温熔融物四氧化三铁，为防止四氧化三铁溅落炸裂集气瓶底，需要在集气瓶底预留少量水，故实验D中，集气瓶底预留少量水的作用是防止溅落的高温熔化物炸裂集气瓶底。
故答案为：（1）两电极上有气泡产生；（2）充分消耗瓶中的氧气；（3）集中火焰，提高温度；（4）防止溅落的高温熔化物炸裂集气瓶底。
14．2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了太空授课。
（1）王亚平说“水是生命之，人类的生活离不开水”。请写出水在中国空间站的一个用途 饮用（合理即可） 。“空间站里的每一滴水都会物尽其用”，写出一条在生活中让水物尽其用的做法 淘米水浇花（合理即可） 。
（2）随着科学技术的进步，空间站实现了水的再生。请写出一个有水生成的化学方程式 H2CO3＝H2O+CO2↑（合理即可） 。
（3）王亚平将蓝色颜料注入水球之中，整个水球变成了蓝色，将泡腾片放在水球中，产生很多小气泡，并闻到阵阵香气。“闻到香气”说明分子具有的性质是 分子不断运动 。如果将实验后蓝色水球中的水重新净化为无色，需要使用 活性炭 （填物质名称）吸附色素。
【答案】故答案为：饮用（合理即可）；淘米水浇花（合理即可）；（2）H2CO3＝H2O+CO2↑（合理即可）；（3）活性炭。
【解析】（1）水在中国空间站的用途有饮用、洗澡等；在生活中让水物尽其用的做法有一水多用，如淘米水浇花、洗衣服的水拖地等；故答案为：饮用（合理即可）；淘米水浇花（合理即可）；
（2）碳酸分解生成二氧化碳和水，化学方程式为H2CO3＝H2O+CO2↑；故答案为：H2CO3＝H2O+CO2↑（合理即可）；
（3）“闻到香气”说明分子具有的性质是分子不断运动。如果将实验后蓝色水球中的水重新净化为无色，需要使用活性炭吸附色素，因为活性炭具有吸附性；故答案为：分子不断运动；活性炭。