初中化学人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60优秀课时练习

这是一份初中化学人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60优秀课时练习，文件包含61---金刚石石墨和C60含培优竞赛试题原卷版docx、61---金刚石石墨和C60含培优竞赛试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。

知识01 碳的单质
一、金刚石、石墨和C60
金刚石、石墨和C60
二、木炭、活性炭、焦炭和炭黑
1.无定形碳种类和用途
①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。
②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。
③焦炭：用于冶金工业。
④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。
2.无定形碳种类和用途
在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（成活性炭）。轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物质。
三、本专题的一些细节

（1）C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。
（2）碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。
（3）炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写“炭”。
（4）一种元素可以组成不同种单质；
（5）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；
（6）活性炭的吸附性是物理性质。
（7）金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因：碳原子排列方式不同
1．（2023秋·广西贺州·九年级统考期末）下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是
A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯
C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割玻璃
【答案】A
【解析】A、金刚石不能够导电，A说法错误；
B、石墨质软、有滑腻感，可以做铅笔芯，B说法正确；
C、C60是由碳元素组成的单质，它的结构酷似足球，C说法正确；
D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，D说法正确。
故选A。
2．（2023秋·山东德州·九年级统考期末）化学学习要建构若干基本观念，以下四类化学基本观念中认识不正确的是
A．元素观：金刚石和石墨均由碳元素组成
B．分类观：金刚石和石墨是两种碳单质
C．变化观：石墨转化为金刚石属于物理变化
D．微粒观：金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同
【答案】C
【解析】A、宏观对应元素，金刚石、石墨都是由碳元素组成的物质，A表述正确，不符合题意；
B、由同种元素组成的纯净物叫做单质，金刚石、石墨都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，B表述正确，不符合题意；
C、有新物质生成的变化是化学变化，石墨、金刚石是两种不同的物质，石墨转化为金刚石的过程中，有新物质生成，属于化学变化，C表述错误，符合题意；
D、金刚石中，碳原子排列成立体的网状结构，石墨中，碳原子排列成平面的层状结构，D表述正确，不符合题意。
故选C。
3．石墨和金刚石的物理性质差异很大的原因是
A．原子的大小不同B．原子的种类不同
C．原子的数目不同D．原子排列方式不同
【答案】D
【分析】本题考查碳的性质。
【解析】石墨和金刚石都是碳的单质，但是它们物理性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，故选D。
4．（2023春·黑龙江大庆·八年级统考期末）金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．构成金刚石和石墨的碳原子的大小是不同的
B．金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同
C．金刚石和石墨都是黑色的固体
D．金刚石和石墨都没有可燃性
【答案】B
【分析】金刚石、石墨是由同种碳原子构成的不同种单质。
【解析】A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故选项A说法错误；
B、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，故选项B说法正确；
C、金刚石是无色的固体，石墨是深灰色固体，故选项C说法错误；
D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都具有可燃性，故选项D说法错误；
故选：B。
5．（2023秋·新疆阿克苏·九年级统考期末）石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是
A．可作散热材料B．是一种单质
C．石墨烯和金刚石的碳原子排列方式相同D．可作新型电池的电极
【答案】C
【解析】A、石墨烯具有超强导热的性能，则可作散热材料 ，故选项A正确；
B、石墨烯是一种由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项B正确；
C、石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同，故选项C错误；
D、石墨烯具有超强导电性能，则可作新型电池的电极，故选项D正确。故选：C。
知识02 碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质稳定
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。
实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2．碳能与氧气反应——可燃性
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))CO2
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))2CO
无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。
3．碳能与某些氧化物反应——还原性
单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
（1）木炭还原氧化铜：C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑
（2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))4Fe+3CO2↑
（3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO2eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2CO
（4）高温下，木炭还能与水反应：C（红热）+H2O（蒸汽）eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))CO+H2O
注：工业上水煤气的制取方法
4．实验—木炭还原氧化铜

(1)实验操作
a．把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；
b．将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；
c．集中加热；
d．过几分钟后，先撤出导气管，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
澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
(3)实验原理
在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生氧化反应，具有还原性。CuO在反应中失去氧，发生还原反应，具有氧化性。
(4)实验操作目的及注意事项
a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。
c．在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰、提高温度。
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
1．（2023·江苏连云港·统考中考真题）宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳
化学性质不活泼B．硬度高
C．导电性能好D．吸附能力强
【答案】A
【解析】A、常温下单质碳化学性质不活泼，不易发生反应，所以所画的画能保存至今，故A正确；B、碳可作为墨，硬度较小，故B错误；C、用碳画的画保存至今与导电性无关，故C错误；D、用碳画的画保存至今与吸附能力无关，故D错误。故选A。
2．（2023·辽宁铁岭·统考模拟预测）下列关于碳单质金刚石、石墨和的说法正确的是
A．都可以燃烧生成二氧化碳B．硬度都很大
C．常温下化学性质比较活泼D．都是由原子构成的
【答案】A
【解析】A、金刚石、石墨、C60都为碳单质，燃烧都能生成二氧化碳，该选项说法正确；B、金刚石硬度很大，但石墨很软，该选项说法不正确；C、常温下，碳单质化学性质比较稳定，该选项说法不正确；D、金刚石和石墨是由原子构成的，而C60是由分子构成，该选项说法不正确。故选A。
3．（2023·陕西咸阳·统考模拟预测）如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装登。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上，先加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是
A．铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质
B．铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性
C．试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水倒流
D．反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯
【答案】C
【解析】A、铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜是黑色的，故铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质，故A正确，不符合题意；
B、木炭会与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，木炭还原了氧化铜，氧化铜变为了铜，故铜丝表面由黑色又变红，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性，故B正确，不符合题意；
C、反应为木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，故反应中无水生成，故试管向下倾斜的目的是不是防止反应生成的水倒流，而是防止冷凝水倒流引起试管炸裂，故C不正确，符合题意；
D、反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯，防止熄灭酒精灯导致试管温度降低，压强变小，澄清石灰水倒流引起试管炸裂，故D正确，不符合题意。故选：C。
4．（2023秋·广东广州·九年级统考期末）下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法不正确的是
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯
D．该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同
【答案】B
【解析】A 、木炭与氧化铜反应的条件是高温，所以该实验酒精灯需要罩上网罩，获得较高温度。A正确；
B、木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，即木炭被氧化成二氧化碳，即木炭发生了氧化反应。B不正确；
C、为防止温度降低，试管能压强变小，石灰水倒流到热试管，使试管炸裂，实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯。C正确；
D、木炭粉和石墨粉成分相同，都是碳，化学性质相同，所以该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同。D正确。
综上所述：选择B。
知识03 氧化还原反应
氧化还反应分析
CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原，发生还原反应
C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应
氧化反应：物质结合氧元素的反应。
还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
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；
1．（2023春·吉林长春·九年级统考期末）“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业上采用火法炼镍的原理是：C+2NiOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Ni+CO2↑，下列说法错误的是
A．化学反应前后元素种类没变
B．反应中NiO发生还原反应
C．反应中碳元素化合价没有发生变化
D．碳过量时，气体产物中可能有CO
【答案】C
【解析】A、根据化学方程式可知，化学反应前后元素种类没变，说法正确；
B、根据化学方程式可知，反应中NiO失去氧元素，发生还原反应，说法正确；
C、反应前碳元素化合价为0价，反应后二氧化碳中碳元素化合价为+4价，反应中碳元素化合价发生变化，说法错误；
D、二氧化碳与碳在高温条件下生成二氧化碳，碳过量时，气体产物中可能有CO，说法正确。
故选C。
2．（2023·重庆九龙坡·重庆实验外国语学校校考三模）铁制的菜刀在生产时要通过“粹火”处理来增加刀的硬度，具体操作是将红热的菜刀浸入水中急速冷却。此时发生反应如下3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑，该反应中属于还原剂的是
A．FeB．H2O
C．Fe3O4D．H2
【答案】A
【解析】在反应3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑中，Fe得到氧生成为Fe3O4，是还原剂；H2O失去氧生成氢气，是氧化剂。故选A。
3．我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡（锡的元素符号为Sn）的方法，用化学方程式可表示为：2C+2SnO2eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Sn+2CO↑。下列关于该反应的描述不正确的是
A．该炼锡方法会污染环境
B．CO在该反应中表现出了还原性
C．SnO2在反应中提供氧，发生了还原反应
D．该化学反应后，固体质量减小
【答案】B
【解析】A、该炼锡方法生成了一氧化碳，其有毒，能污染空气，选项说法正确，故不符合题意；
B、碳夺取了SnO2中的氧，碳在该反应中作还原剂，表现出了还原性，并且被氧化成CO，即CO在该反应中只是碳被氧化后的生成物，选项说法不正确，故符合题意；
C、SnO2在反应中提供氧，被还原，发生了还原反应，选项说法正确，故不符合题意；
D、根据质量守恒定律，参与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，由于反应后有气体生成，所以该化学反应后，固体质量减小，选项说法正确，故不符合题意。
故选B。
1. 金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因是设么？
答：碳原子排列方式不同
2. 木炭燃烧一定生成二氧化碳吗？
答：不一定，燃烧的产物取决于氧气的用量；具体情况如下表。
3. 木炭还原氧化铜的实验中应注意什么问题？
答：①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因： 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。
③实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。
④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。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点，因为木炭会和试管中的氧气反应。
4. 怎样快速判断是否属于氧化还原反应？
答：凡是有化合价升降的反应，一定是氧化还原反应。
（1）所含元素化合价升高的物质，一定是还原剂。还原剂具有还原性，反应中被氧化，发生氧化反应；
（2）所含元素化合价降低的物质，一定是氧化剂。还原剂具有氧化性，反应中被还原，发生还原反应。
题型一 碳的单质及用途
例1.（2023秋·山西大同·九年级大同市第六中学校校考期末）近日，科学家在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶金刚石。次晶金刚石是目前发现的非晶材料中硬度和热导率最高的材料，在高端技术领域和极端环境下具有重要的应用前景。下列有关说法正确的是
A．次晶金刚石是一种新型化合物B．次晶金刚石中碳元素的化合价为+4
C．次晶金刚石很坚固，不能燃烧D．石墨与次晶金刚石的碳原子排列方式不同
【答案】D
【解析】A、次晶金刚石是一种新形态的金刚石，与金刚石形态不同，金刚石是由碳元素组成的单质，次晶金刚石也是由碳元素组成的单质，选项不正确；
B、次晶金刚石是由碳元素组成的单质，碳元素的化合价为0，选项不正确；
C、根据材料可知次晶金刚石硬度高，很坚固；碳具有可燃性，次晶金刚石能燃烧，选项不正确；
D、石墨与次晶金刚石都是碳元素组成的单质，性质不同是由于碳原子排列方式不同，选项正确；
故选D。
变式1．（2023秋·广东·九年级校联考期末）研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单质）制造的，其导热效率为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是
A．“超级黑”说明碳单质都是黑色B．“超级黑”的结构和性质与金刚石相似
C．“超级黑”在一定条件下能够燃烧D．“超级黑”是一种新型的金属材料
【答案】C
【解析】A、金刚石就是碳元素组成的单质，但它不是黑色的；故说法错误；
B、纯净的金刚石是无色，不导电、不导热；而“超级黑”是黑色的，能导热，故说法错误；
C、在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故说法正确；
D、“超级黑”是一种新型的非金属材料，故说法错误；
故选C。
变式2．（2022秋·四川绵阳·九年级统考期末）性质决定用途，下列有关物质的性质与其用途不相符的是
A．石墨有优良的导电性能——用于制铅笔芯
B．C60分子很稳定，有超导性——广泛用于超导领域
C．稀有气体通电时会发出不同颜色的有色光——可用作电光源
D．金刚石是天然存在的最硬物质——用于装在钻探机的钻头上
【答案】A
【解析】A、石墨用于制铅笔芯是因为石墨质软，在纸上划过后会留下划痕，该选项性质与用途不相符；
B、C60分子很稳定，有超导性，可用于超导领域，该选项性质与用途相符；
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，则可作电光源，该选项性质与用途相符；
D、金刚石是天然存在最硬的物质，则可用于作钻探机的钻头上，该选项性质与用途相符。
故选A。
变式3．（2022秋·四川广安·九年级统考期末）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．炭黑具有还原性，可制作墨水B．石墨具有导电性，可制作铅笔芯
C．金刚石硬度大，可用于切割玻璃D．木炭具有吸附性，可用作燃料
【答案】C
【解析】A、碳具有还原性，常用于冶铁工业，说法错误；
B、石墨具有导电性，常用作电极，石墨质软，能在纸上留下灰褐色痕迹，所以可用来制铅笔芯，说法错误；
C、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，说法正确；
D、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法错误。
故选C。
变式4．（2022秋·安徽马鞍山·九年级校考期末）石墨烯是目前科学界最热门的材料，它是厚度只有一个碳原子的单层石墨片。石墨烯具有薄、硬、结构非常稳定、强度大、透光性好、导电能力强等优良性能。下列说法错误的是
A．石墨烯是一种新型的化合物B．石墨烯如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C．石墨烯的硬度大于金刚石D．石墨烯材料在常温下化学性质稳定
【答案】A
【解析】A、石墨烯是厚度只有一个碳原子的单层石墨片，因为石墨是碳单质，所以石墨烯也是碳单质，不是化合物，故A选项错误；
B、石墨烯是碳单质，碳单质都有可燃性，在氧气（或空气）中完全燃烧都生成二氧化碳和水，故B选项正确；
C、石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它是一种透明的良好导体，是目前最薄、最硬的纳米材料，石墨烯的硬度大于金刚石，故C选项正确；
D、石墨烯属于碳单质，常温下化学性质稳定，故D选项正确；
故选项A。
题型二 单质碳的化学性质
1. (广西南宁市良庆区银海三雅学校2023-2024上学期月考)下列关于碳单质的说法错误的是
A. 金刚石、石墨和C60都具有可燃性
B. 焦炭能用于冶炼金属，体现了碳单质具有氧化性
C. 石墨具有良好的导电性，能用于制作电极
D. 使用碳素墨水书写档案，有利于保存更长的时间
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们都具有可燃性，故A说法正确；
B、焦炭能用于冶炼金属，体现了碳单质具有还原性，故B说法错误；
C、石墨具有良好的导电性，能用于制作电极，故C说法正确；
D、碳素墨水是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，常温下碳的化学性质不活泼，所以使用碳素墨水书写档案，有利于保存更长的时间，故D说法正确；
故选：B。
2.（2023年湖南省长沙市初中学业水平适应性测试）2022年央视春晚的舞蹈诗剧《只此青绿》创作灵感来源于北宋王希孟创作的绢本设色画《千里江山图》。此画保存至今而不变色的原因是
A. 碳很容易和空气中氧气反应
B. 碳单质不溶于水
C. 碳在空气中能形成一层致密的Al2O3保护膜
D. 碳在常温下化学性质不活泼
【答案】D
【解析】A、碳单质常温下化学性质不活泼，碳不容易和空气中氧气反应，错误；
B、碳在常温下化学性质不活泼，所以画保存至今而不变色，与碳单质不溶于水无关，错误。
C、碳只含有碳元素，不含有铝元素，在空气中不能能形成一层致密的Al2O3保护膜，错误；
D、碳在常温下化学性质不活泼，所以画保存至今而不变色，正确。
故选D。
3.（2023上海松江统考一模）碳还原氧化铜如图所示，判断该反应发生的现象是
A．被加热试管的管口有无色液滴 B．生成无色气体
C．导管口冒气泡 D．固体由黑色变红色
【答案】D
【解析】
A、氧化铜和碳高温反应生成铜和二氧化碳，无水生成，试管口无无色液滴，或无色液滴可能是药品中所含的水蒸发后液化形成，不能说明有新物质生成，不能判断该反应发生，错误；
B、无法直接观察到有无色气体生成，可通过澄清石灰水变浑浊判断有二氧化碳生成，从而判断发生了该反应。错误；
C、导管口冒气泡，可能是试管内空气受热膨胀溢出，不能判断该反应发生，错误；
D、固体由黑色变红色，说明有新物质生成，能判断该反应发生，正确，故选D。
4．（2021秋·江苏无锡·九年级校考期末）隔绝空气情况下，将按一定比例混合的木炭和氧化铜在高温下充分反应：C + 2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====)) 2Cu + CO2↑，下列叙述不正确的是
A．反应过程中固体质量逐渐变小
B．反应前后固体中铜元素质量增加
C．反应前后碳元素化合价升高，铜元素化合价降低
D．反应后固体减轻的质量等于生成二氧化碳的质量
【答案】B
【解析】A、根据题干所给的方程式分析，反应前固体的质量应该等于反应后生成的铜的质量与二氧化碳的质量和，而二氧化碳是气体，因此反应后的固体的质量应该是减小的，故A正确；
B、根据质量守恒定律，反应前后，同种元素元素的质量不会改变，故B错误；
C、反应前，碳元素以单质形式存在，化合价为0，反应后碳元素存在于二氧化碳中，化合价为+4，故碳元素化合价升高；反应前，铜元素存在于氧化铜中，化合价为+2，反应后，铜元素以单质形式存在，化合价为0，故铜元素化合价降低，故C正确；
D、根据质量守恒定律，该反应前后，固体减少的质量等于反应后生成的二氧化碳的质量，故D正确；
故选择B
题型三 氧化还原反应
1．（2022·黑龙江·统考中考真题）我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生①eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====)) ②eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))。下列有关说法错误的（ ）
A．X的化学式为CO2
B．反应前后锌元素质量不变
C．②反应中ZnO发生了还原反应
D．②反应前后锌元素化合价升高
【答案】D
【解析】A、化学反应前后各原子的种类、数目都不变，②中反应前有1个碳原子、2个锌原子、2个氧原子，反应后已有2个锌原子，则X中有1个碳原子、2个氧原子，所以X的化学式为CO2，故A不符合题意；
B、化学反应前后元素的质量不变，①反应中反应物ZnCO3 和生成物ZnO中的锌元素质量相等，②反应中反应物ZnO和生成物Zn中的锌元素质量相等，所以反应前后锌元素质量不变，故B不符合题意；C、含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应，②反应中ZnO中的氧被C夺去生成了锌，所以ZnO发生了还原反应，故C不符合题意；
D、②反应前ZnO中锌元素的化合价是+2，反应后Zn的化合价是0，②反应前后锌元素化合价降低，故D符合题意。故选D。
2．实验室里，可用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO2eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是
A．AlB．MnO2C．Al2O3D．Mn
【答案】A
【分析】还原反应是指含氧化合物里的氧被夺去的反应．其中的还原剂就是夺取氧的物质。
【解析】由化学方程式可知，在该反应中，铝夺取了二氧化锰中的氧元素，所以铝表现出了还原性。
故选：A。
1．（2023·福建泉州·校联考模拟预测）单层石墨被称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料。下列关于石墨烯的叙述中正确的是
A．石墨烯没有导电性
B．石墨烯的硬度与石墨的一样大
C．石墨烯叠加过程中有新物质产生
D．常温下，单层和双层石墨烯的化学性质均很稳定
【答案】D
【解析】A、石墨为传导电子速度最快的新型材料，则具有导电性，该选项叙述不正确；
B、石墨质软，但石墨烯硬度很大，该选项叙述不正确；
C、石墨烯叠加的过程中没有新物质生成，该选项叙述不正确；
D、常温下，碳的化学性质稳定，则单层和双层石墨烯的化学性质均很稳定，该选项叙述正确。故选D。
2．（2023·湖南长沙·湖南师大附中博才实验中学校联考一模）2022年春晚上的舞蹈诗剧《只此青绿》的创作灵感来源于南宋的水墨画《千里江山图》（墨由炭黑等制成）。此画保存至今而不变色的原因是
A．炭黑具有很强的吸附能力B．炭黑转化了更稳定的其它物质
C．常温下，碳的化学性质不活泼D．碳单质不溶于水
【答案】C
【解析】常温下，碳的化学性质不活泼，不易发生反应，所以此画保存至今而不变色，故选C。
3．（2023·广东汕头·校考二模）淄博烧烤自3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是
A．其结构疏松多孔，可使红墨水褪色
B．把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味
C．将其放入水中，可以杀菌消毒
D．将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体
【答案】C
【解析】A、竹炭与活性炭类似，结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素，可使红墨水褪色，故选项说法正确；
B、竹炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附异味，可以吸附冰箱异味，故选项说法正确；
C、竹炭是碳单质，具有吸附性，不具有杀菌消毒的功能，故选项说法不正确；
D、竹炭是碳单质，完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。故选C。
4．（2023•潼南区二模）“文房四宝”之一的墨是由炭黑和天然胶等制成。下列说法不正确的是
A．墨是多种物质形成的混合物
B．含碳物质完全燃烧可制炭黑
C．“磨墨”说明炭黑质地较软
D．水墨画能长久保存说明常温下炭黑化学性质稳定
【答案】B
【解析】A、墨是由炭黑和天然胶等制成，是多种物质形成的混合物，该选项正确。
B、含碳物质不完全燃烧可制炭黑，该选项不正确。
C、“磨墨”说明炭黑质地较软，该选项正确。
D、水墨画能长久保存说明常温下炭黑化学性质稳定，该选项正确。
故选：B。
5．（2022秋•醴陵市期末）碳家族的成员很多，用途很广，下列关于碳的应用与其性质不对应的是（ ）
A．净水器中利用活性炭除异味——活性炭具有吸附性
B．金刚石作钻探机的钻头——在常温下碳的化学性质不活泼
C．利用碳冶炼金属——碳具有还原性
D．利用石墨作电极材料——石墨具有导电性
【答案】B
【解析】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故净水器中可利用活性炭除异味，故不符合题意；
B、金刚石的硬度大，可用作钻探机的钻头，故符合题意；
C、碳具有还原性，可用于冶炼金属，故不符合题意；
D、石墨具有导电性，可用作电极材料，故不符合题意；
故选：B。
6．（2023秋·广东广州·九年级统考期末）下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法不正确的是
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯
D．该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同
【答案】B
【解析】A 、木炭与氧化铜反应的条件是高温，所以该实验酒精灯需要罩上网罩，获得较高温度。A正确；
B、木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，即木炭被氧化成二氧化碳，即木炭发生了氧化反应。B不正确；
C、为防止温度降低，试管能压强变小，石灰水倒流到热试管，使试管炸裂，实验结束前应先撤出导管，再熄灭酒精灯。C正确；
D、木炭粉和石墨粉成分相同，都是碳，化学性质相同，所以该实验中的木炭粉换成石墨粉，实验现象相同。D正确。
综上所述：选择B。
7．在C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑反应中，发生还原反应的物质是
A．CuOB．CO2C．CD．Cu
【答案】A
【分析】在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；还原剂得氧被氧化，发生了氧化反应；据此进行分析判断即可。
【解析】在C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑反应中，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
故选：A。
8．取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图所示，下列说法正确的是
A．M点对应的固体物质只有两种B．N点对应的固体为黑色
C．反应后生成铜的质量为bgD．0t2min内，固体中铜元素的质量分数不变
【答案】C
【分析】CuO与C在高温下可以反应生成Cu与CO2。
【解析】A、图中的M点对应的时刻反应正在持续发生，则固体的为CuO、C、Cu三种物质的混合物，故选项说法错误；
B、N点对应的时刻为反应恰好完全进行，则剩余的固体为Cu，Cu为红色的固体，故选项说法错误；
C、CuO与C完全反应后生成CO2与Cu，则剩余的固体为Cu，根据图示可知Cu的质量为bg，故选项说法正确；
D、化学反应前后物质的总质量不发生变化，反应生成的CO2逸散到空气中导致反应后固体的质量减小，反应中铜元素的质量不发生变化，则反应过程中铜元素的质量分数逐渐变大，故选项说法错误。
故选C。
9．（2023·辽宁抚顺·统考模拟预测）碳家族在日常生活中有着广泛的用途。
(1)根据碳原子结构示意图可知碳原子内的质子数是 ；
(2)我们每个人都应该传播“低碳”理念，“低碳”是指较低的 排放
(3)钻石是经过琢磨的金刚石。一句广告词“钻石恒久远，一颗永流传”。该广告词能体现出金刚石所具有的化学性质是 。
(4)高铁被誉为中国“新四大发明”之一。高铁动车与电路连接处是石墨电刷，它主要利用石墨具有滑腻感和 的物理性质。
(5)制糖工业中利用 来脱色以制白糖。
(6)石墨烯是一种革命性材料，它也是碳元素组成的一种单质。如果它在氧气中燃烧不充分，易产生的气体是 。实验室收集这种气体可以用 方法。
【答案】
(1)6；
(2)二氧化碳/CO2；
(3)在常温下，碳的化学性质不活泼；
(4)导电性；
(5)活性炭；
(6) 一氧化碳/CO；排水法
【解析】（1）原子结构示意图中，圆圈内的数字表示原子的质子数，则由图可知，碳原子内的质子数是6。（2）“低碳”是指较低的二氧化碳排放。（3）金刚石能流传很久，说明在常温下，金刚石的化学性质稳定。
（4）石墨可作电刷，是因为石墨具有滑腻感和导电性。（5）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能除去颜色和异味，则可用于脱色来制白糖。（6）石墨烯为碳单质，碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳；
一氧化碳的相对分子质量为12+16=28，与29接近，则一氧化碳密度与空气接触，且一氧化碳难溶于水，则可选用排水法收集一氧化碳。
10. (吉林省长春市第一外国语中学2023-2024上学期10月月考)某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些？同学们带着疑问进行了下列探究：
【提出猜想】
（1）猜想一：只有______； 猜想二：只有CO； 猜想三：既有CO2又有CO。
【查阅资料】
a．浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
b．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【实验步骤】
连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省）：
步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气；
步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯对硬质玻璃管加热。
步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。
【实验分析】
（2）若观察到氯化钯试纸______，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立。
（3）若观察到______，则猜想三成立。
（4）若猜想一成立则B中发生反应的方程式：______。
【实验反思】
（5）该实验开始前通一会儿N2的目的是______。实验过程中硬质玻璃管中的现象是______。
（6）实验结束时，熄灭酒精喷灯的同时停止通入N2，有同学认为在实验过程中装置D没有作用，可以去除，你认为是否可行？______（填“可行”或“不可行”），请说明理由______。
【答案】
（1）CO2
（2）无变化
（3）氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水变浑浊
（4）2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑
（5）排出实验器材内的空气 黑色固体变红
（6）不可行 如去掉D，熄灭酒精喷灯并停止通入氮气后E中液体会倒吸入热的玻璃管中，导致玻璃管炸裂
【解析】
（1）碳和氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，结合化学反应前后不变，铜、碳、氧能组成的常见气体时一氧化碳、二氧化碳，结合猜想二、猜想三，可推测猜想一：只有CO2；
（2）结论是猜想一成立，则无一氧化碳，浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色，则观察到氯化钯试纸无变化；
（3）猜想三成立则有二氧化碳和一氧化碳，所以观察到的现象是氯化钯试纸变蓝且澄清石灰水变浑浊；
（4）若猜想一成立，则B中发生反应：碳和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：2CuO+Ceq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑；
（5）通入氮气可以排出原来装置中的空气，空气中含有氧气，能和碳点燃生成二氧化碳，所以通入氮气的目的是排出原装置中的空气，避免碳和氧气反应生成二氧化碳，对二氧化碳的检验造成影响；实验过程中硬质玻璃管中碳和氧化铜加热反应生成铜和气体，则现象是黑色固体变为红色；
（6）通过D装置中的两个导管都是短管可知D是一个防倒吸装置，同时停止加热及通入氮气，则玻璃管内的气体收缩，如有D，则E中液体进入D后不会继续倒吸入C及B，如没有D，则E中液体倒吸入C，C中长导管与B相连，则进入C中的液体会从导管进入B中，会导致玻璃管遇冷炸裂，所以不可行，理由是如去掉D，熄灭酒精喷灯并停止通入氮气后E中液体会倒吸入热的玻璃管中，导致玻璃管炸裂。
11.（2023上海虹口统考一模）某小组用碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜反应制取铜，实验装置如下图所示。
【实验一】碳与氧化铜反应制取铜
（1）A处发生反应的化学方程式是 ；B中的现象是 。
（2）加热至不再产生气体时，应夹紧弹簧夹、熄灭酒精喷灯，待冷却至室温后取出剩余固体。按上述顺序操作的目的是 。
【实验二】一氧化碳与氧化铜反应制取铜
（3）开始实验时，下列操作正确的顺序是 。
a、通入一氧化碳一段时间 b、点燃C处酒精灯
c、点燃E处酒精灯 d、检验k处气体纯度
（4）实验二有尾气处理装置，该装置是 （选填“C”“D”或“E”）。
（5）经测定，上述两个实验中氧化铜均全部转化为铜、实验一中剩余固体的质量大于实验二中剩余固体的质量，则实验一剩余固体的成分是 。
【答案】
（1）C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊
（2）防倒吸
（3）dcab
（4）E
（5）C、Cu
【解析】（1）A处是碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑；A中有二氧化碳生成，可以观察到B中澄清石灰水变浑浊；
（2）加热至不再产生气体时，应夹紧弹簧夹、熄灭酒精喷灯，待冷却至室温后取出剩余固体，按上述顺序操作的目的是防止B试管中的液体药品倒吸入A试管中炸裂试管；
（3）一氧化碳还原氧化铜的实验时，应先检查一氧化碳的纯度，一氧化碳不纯会发生爆炸，然后点燃E处的酒精等，防止之后通入一氧化碳泄露污染空气，然后通入一氧化碳一段时间，最后才可以点燃C处的酒精灯，故正确的操作顺序是dcab；
（4）实验二中C装置的酒精灯是加热试管，D中的石灰水不与一氧化碳反应，是用来检验生成的二氧化碳，E装置的酒精灯是燃烧一氧化碳，属于尾气处理装置；
（5）由反应的化学方程式可知，
C+2CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2Cu+CO2↑ CO+CuOeq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))Cu+CO2
12 160 128 80 64
反应前后铜元素的质量不变，生成铜的质量相等，实验一剩余固体的质量大于实验二剩余固体的质量，说明实验一中碳有剩余，则实验一剩余固体的成分是C、Cu。
12．如图是木炭还原氧化铜的探究实验装置。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生什么气体？
【提出猜想】
(1)产生的气体有三种情况
猜想一：CO；猜想二：CO2；猜想三： 。
【设计方案】实验前后分别对两支试管里的物质进行称量，数据设计如下：
(2)若△m2=0，则猜想 成立。
(3)若猜想二正确，理论上△m1与△m2的关系是：△m1 △m2（填“>”“