中考化学重难点易错点复习讲练详解碳单质.docx
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中考化学重难点易错点复习讲练详解碳单质
详解碳单质
一、牢记重要的化学思想
物质的组成结构
物质的性质
物质的用途
二、掌握碳的几种单质：
金刚石、石墨、C60
碳单质
结构
物理性质
用途
金
刚
石
无色透明、正八面体形状的固体
装饰品──钻石
硬度大
（天然存在的最硬物质）
玻璃刀钻探机钻头
石
墨
深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体
铅笔芯
很软
能导电
电极
滑腻
润滑剂
C60
形似足球
制超导材料、制作新型催化剂等方面有
广阔的运用前景
注意：
（1）金刚石、石墨的组成元素相同，但其物理性质相差很大，原因是原子的排列方式不同。
（2）石墨在一定条件下可转化为金刚石，为化学变化。
（3）木炭、活性炭、焦炭、炭黑的主要成分也是碳单质。
木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，都具有很强的吸附性，均可用于吸附色素、异味，用于食品工业、净水、净化空气等；活性炭的吸附能力更强，可以用于防毒面具里的滤毒罐、制糖工业的脱色剂等。
三、单质碳的化学性质
化学性质
用途
稳定性
常温下化学性质稳定（不活泼）
用碳素墨水书写档案材料等
可燃性
完全燃烧（氧气充足）C+O2
CO2
不完全燃烧（氧气不充足）2C+O2
2CO
作燃料
还原性
C+2CuO
2Cu+CO2↑（置换反应）
现象：
①黑色粉末逐渐变成光亮的红色
②澄清石灰水变浑浊
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
C+CO2
2CO
冶炼金属
注意：
单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却基本相似。
四、木炭还原氧化铜的注意事项：
1.试管口要向下倾斜，防止药品中的水或加热生成的水进入试管底部炸裂试管。
2.加热时先使试管预热，然后在药品底部加热。
3.实验结束后应先撤离导管，后移去酒精灯，防止先撤酒精灯会使试管的温度降低，导致试管内的压强突然变小，石灰水会倒流入试管中，导致试管炸裂。
4.在碳的“还原性”实验的化学方程式
中，反应条件是“高温”，不能写成“加热”，即
C+2CuO
2Cu+CO2，不能写成C+2CuO
2Cu+CO2↑；实验时应使用酒精喷灯或加金属网罩以集中火焰，提高温度。
例题1（大连）下列有关物质性质与用途的说法，错误的是（）
A.石墨有滑腻感，可用来作电极
B.焦炭有还原性，可用于冶金工业
C.活性炭有吸附性，可用来吸附异味
D.金刚石的硬度大，可用来切割玻璃
解析：
A.石墨能用来做电极是因为其具有优良的导电性而不是油腻感；B.焦炭有还原性，故可以用来冶炼金属；C.活性炭有疏松多孔结构，故可吸附异味；D.金刚石是天然存在的最硬物质，故可切割玻璃。
答案：
A
点拨：
熟记各种碳的单质的性质和用途是解答此类题的基础。
例题2（日照）科学家
成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。
下列有关石墨片的说法，错误的是（）
A.石墨片是一种单质
B.石墨片与C60是同种物质，具有导电性
C.在一定条件下，石墨片可还原氧化铜
D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
解析：
A.石墨片是由一种碳原子构成的，即由碳元素组成的纯净物，所以为单质，故A说法正确；
B.虽然都是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，属于碳的不同单质，所以不属于同一物质，故B说法错误；
C.由于石墨片从石墨中分离出来，是碳的单质，所以化学性质和其他碳单质相同，所以碳片可以还原氧化铜，故C说法正确；
D.由于石墨片从石墨中分离出来，是碳的单质，所以充分燃烧时生成二氧化碳，故D说法正确。
答案：
B
点拨：
按“物质结构决定性质，性质决定用途”的规律来学习和理解碳的单质的知识。
碳的单质都由碳原子构成，但原子排列方式的不同决定了其物理性质的差异，而元素种类相同又决定了它们的化学性质相似。
例题3如下图所示，盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色（填“变深”或“消失”或“不变”），漏斗中液面（填“上升”或“下降”或“不变”）。
其原因为：
活性炭具有作用，使瓶中气体压强
外界大气压。
解析：
活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，将活性炭投入盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中，轻轻摇动，NO2气体被活性炭吸附，所以集气瓶内气体的红棕色逐渐消失；由于瓶中的压强小于外界大气压强，所以水在外界大气压强下会被压进漏斗，即漏斗中的液面上升。
答案：
消失；上升；吸附；小于
点拨：
要掌握活性炭的性质方面的知识，只有掌握了活性炭的性质才能正确的判断活性炭的作用；将物理知识中有关压强的知识和化学知识相结合。
【综合拓展】
对木炭还原氧化铜实验的再探究
出题角度：
经过实践得知，课本上木炭还原氧化铜的实验，存在现象不明显、实验效果欠佳等问题。
一是使用普通酒精灯加灯罩的方法不易稳定达到实验所需的高温；二是未指明氧化铜与木炭的质量比；三是未强调实验成功的关键。
实验题常常会以此为出发点，进行拓展探究。
解题思路：
此类实验题的解法没有固定的格式，解这类题时，只要从实验原理入手，结合具体实验题目的特点，根据题目所给信息，认真审题，抓住题眼，就能很快的理顺解答的思路。
答题技巧：
一是要紧扣实验要研究的问题，也就是实验目的，通读全题，明确问题与各环节的联系，多角度、多方面分析问题；
二是要根据实验条件筛选出合理的假设；
三是注意发现数据分布的规律和实验特征现象，正确推理出
结论。
例题木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。
化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成。
他们决定对这个实验进行探究和改进。
（1）木炭与氧化铜反应的化学方程式是__________________；
（2）木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用。
这样处理的目的是______________________________________；
（3）为了提高成功率，某研究小组设计如图乙方案进行实验。
【装置改进】
稳定的高温是本实验成功的关键因素之一，实验装置也会影响加热的效率。
与甲相比较，乙装置中将试管直立放置，酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是。
【实验研究】
分别称取2g木炭与CuO的混合物，按每种比例重复实验3次。
实验记录如下表：
总质量相同（2g），但木炭与CuO比例不同的实验对比表
比例
1:
6
1:
7
1:
8
1:
9
1:
10～1:
11
1:
12
1:
13
加热时间
1
′51″
1′43″
1′57″
1′51″
1′51″
1′53″
4′
实验现象
红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊
偶尔红热，气泡较少
实验结果
表层铜珠较大，出现未完全反应的黑色木炭粉末，且木炭含量越高黑色粉末越多
反应较完全，生成亮红色网状铜块
部分生成Cu2O
主要产物是Cu2O
分析实验数据，影响实验的另一因素是______________________________；从产物分析，该反应混合物的最佳比例范围是_____________________。
解析：
（1）直接写出化学方程式为：
C+2CuO
2Cu+CO2↑；
（2）与反应物的接触面积越大，反应速率越快且反应更充分，所以把块状的木炭变成炭粉更利于反应的进行；
（3）【装置改进】将卧式改为直立式，铁
丝网形成一个类似烟囱的空腔，使空气的对流加快，从而使燃烧更充分，可以使火焰更集中，提升温度，并可获得持续的高温，利于反应的进行。
【实验研究】通过实验数据可以看出氧化铜和炭粉的比例不同，得到的产物也不同，从实验结果中可以得出反应物的比例为1:
10至1:
11时反应是最充分的。
答案：
（1）C+2CuO
2Cu+CO2↑
（2）增大反应物的接触面积，使反应更充分
（3）【装置改进】使火焰更集中，提升温度
【实验研究】反应物的比例 ；1:
10至1:
11
（答题时间：
30分钟）
1.下列说法不正确的是（）
A.利用木炭的还原性由CuO冶炼铜
B.天然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石
C.利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味
D.利用石墨的导电性制作石墨电极
2.（兰州）同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用（ ）
A.铅笔B.圆珠笔C.红墨水笔D.碳素笔
*3.（兰州）单层石墨称为石墨烯，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.石墨烯的化学式为CB.石墨烯的硬度小于金刚石
C.石墨烯属于化合物D.石墨烯中碳元素的化合价为+4
4.（重庆）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。
下列关于“碳海绵”性质的推测，一定有错误的是（ ）
A. 碳海绵有吸附作用 B. 碳海绵是灰黑色固体
C. 碳海绵易溶解于水 D. 碳海绵燃烧会产生二氧化碳
5.（兰州）2018年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。
“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。
下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是（）
A.常温下化学性质活泼B.具有吸附性
C.在一定条件下可还原氧化铜D.在氧气中完全燃烧的产物是CO2
*6.（宜宾）下列关于碳单质的说法中正确的是（）
A.C60的相对分子质量为720
B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同
C.木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D.石墨很软，不能用于制石墨电极
7.中华炭雕（主要成分是木炭）是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说法错误的是（）
A.炭雕摆设要远离火种
B.炭雕艺术品可以长久保存
C.炭雕是轻质透明的固体
D.炭雕能吸附室内有害气体
8.（盐城）2018年3月，我国研制出世界上最轻、吸油力最强的固体材料——碳海绵。
碳海绵由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。
下列关于碳海绵的说法不正确的是（ ）
A.常温下化学性质不活泼B.是一种新型的化合物
C.具有较强的吸附性
D.可处理海上泄漏的石油
9.在石墨、金刚石、C60和活性炭四种碳的单质中，能应用于材料科学的是；用作滤毒剂的是；硬度最大的是；软而滑腻的是；导电性能好的是；能使集气瓶中红棕色的二氧化氮颜色消失的是，发生的变化是（填“物理”或“化学”）变化。
10.（佛山）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。
图①图②图③图④
根据所学知识回答：
（1）图①为碳原子的结构示意图，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。
*11.如图是高温下用木炭还原氧化铜的实验装置图
（1）根据B中发生的现象，可以判断反应是否开始发生，则B中的试剂为（填名称）________；
（2）a处排出的气体中，除没有排尽的空气和未被完全吸收的带有水蒸气的二氧化碳外，还一定含有少量的（填化学式）________气体；酒精灯上加罩的目的是______________；
（3）写出A中的化学方程式____________________________；
（4）根据下表实验数据，求出有________克氧化铜参加了反应.
称量对象
质量/g
试管
12
反应前试管、氧化铜和木炭粉
42
冷却后试管、氧化铜和木炭粉
37.6
**12.已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁。
某同学设计了一个实验，证明红棕色粉末中含有氧元素，并测定其中氧元素的质量分数，装置如下图所示。
（1）实验前，首先要进行的操作是________________________________________；
（2）实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是_________________________；
（3）实验中通入纯
净而干燥的氮气，其目的是_________________________________；
（4）尾气中可能含有的一种有毒气体是 。
（5）如果3.2g该红棕色粉末与碳充分反应，测得澄清石灰水增重1.32g，则该红棕色粉末中氧元素的质量分数为____________________________________________________。
1.C解析：
A.木炭具有还原性，所以可以利用木炭还原氧化铜而得到单质的铜；
B.金刚石是天然物质中最硬的非金属单质，所以可以制成钻石，作为装饰品耐磨且恒久；
C.利用活性炭吸附冰箱中的异味，是根据活性炭具有吸附性，而非稳定性；
D.石墨可以导电，所以可用来制造石墨电极。
2.D解析：
碳素笔中含有碳，其主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，因此同学们用碳素笔填写的“毕业生登记表”能长期保存。
3.A解析：
A.由题意可知，单层石墨称为石墨烯，所以，石墨烯的化学式为C，故A正确；
B.由题意可知，“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬的材料。
所以，石墨烯的硬度大于金刚石，故B错误；
C.由题意可知，单层石墨成为石墨烯，石墨烯属于单质，故C错误；
D.石墨烯属于单质，碳元素的化合价为0，故D错误。
4.C解析：
“碳海绵”具有疏松多孔结构，所以具有吸附性；“碳海绵”也可能和木炭一样呈灰黑色；不同的碳单质化学性质相同，所以“碳海绵”应具有常温下化学性质不活泼、有可燃性、还原性等性质，故碳海绵可燃烧。
5.A解析：
A.碳的化学性质稳定，不活泼，故A说法错误；
B.“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，故B说法正确；
C.碳具有还原性，“碳海绵”的主要成分是石墨烯和
碳纳米管，两者都是碳单质，所以在一定条件下可还原氧化铜，故C说法正确；
D.碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故D说法正确。
6.A解析：
A.C60的相对分子质量为：
12×60=720，故A正确；
B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，碳原子排列方式不同，结构不同，物理性质不同，故B错误；
C.木炭具有还原性，高温下可以将氧化铜中的铜还原出来，而不是常温，故C错误；
D.石墨有良好的导电性，可用于制石墨电极，故D错误。
7.C解析：
A.木炭在常温下尽管很稳定，但是木炭可以燃烧，所以必须远离火源，所以A正确。
B.因为碳的化学性质比较稳定，常温下不易反应，所以炭雕艺术品可以长久保存，所以B正确。
C.木炭是疏松多孔结构，所以质轻，但木炭是黑色的、不透明的，所以C不正确。
D.木炭具备疏松多孔结构，有很大的表面积，有很强的吸附能力，可以吸附室内各种有害的气体，起到净化空气，消除污染的作用，所以D正确。
8.B解析：
A.碳海绵由碳元素组成，碳的化学性质比较稳定，故说法A正确；
B.碳海绵由碳元素组成，属于单质，故说法不正确；
C.“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，故说法正确；
D.“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，可处理海上石油泄漏。
9.C60活性炭金刚石石墨石墨活性炭物理
解析：
能应用于科学材料的是C60；活性炭具有吸附性，用作滤毒剂；金刚石是天然存在的最硬物质；石墨质地较软，有滑腻感，有良好的导电性；活性炭能吸附色素，但无新物质生成，属于物理变化。
10.
（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；常温下碳的化学性质不活泼。
（2）根据常见的碳单质的结构，金刚石的碳原子的排列是空间网状结构（图②），石墨的碳原子的排列是层状结构（图③），C60的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球（图④）。
（3）根据化合价原则，由化合价写出化学式。
由在化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知，C为+4价，Cl为﹣1价，故C和Cl组成的化合物的化学式为：
CCl4。
11.
（1）澄清石灰水
（2）CO；使热量集中，温度更高
（3）C+2CuO
2Cu+CO2↑
（4）16
解析：
（1）该反应可生成二氧化碳气体，为检验二氧化碳气体的存在，所以B中的试剂是澄清石灰水。
（2）在高温条件下，碳也会与二氧化碳反应，生成一氧化碳。
所以一定有CO；网罩可集中火焰，集中的火焰可以使温度更高。
（3）反应物是碳和氧化铜，反应条件是高温，写出化学反应式：
C+2CuO
2Cu+CO2↑。
（4）生成的二氧化碳的量：
42-37.6=4.4g
解：
设产生4.4g二氧化碳需要氧化铜
g
C+2CuO
2Cu+CO2↑
160
44
4.4g
=
=16g
答：
有16克氧化铜参加了反应。
12.
（1）检查装置的气密性
（2）澄清石灰水变浑浊
（3）将装置中的二氧化碳全部赶入石灰水中
（4）一氧化碳（5）30%
解析：
（1）凡是有气体生成的装置都需要检查气密性。
（2）澄清石灰水可用于检验二氧化碳气体，因为“已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁”。
（3）因要测量产生的二氧化碳的质量，为了测量准确，需要将反应产生的二氧化碳气体全部赶入石灰水中以便测量准确。
（4）在高温条件下，碳会与二氧化碳反应，生成一氧化碳。
所以尾气中可能含有的一种有毒气体是CO。
（5）因二氧化碳与石灰水反应后没有气体生成，因此石灰水增重的质量即为产生的二氧化碳的质量。
而二氧化碳中所含氧元素的质量即为该红棕色粉末中氧元素的质量。
利用CO2～2O
44
32
1.32g
=0.96
2020年中考化学模拟试卷
一、选择题
1．蜡烛点燃后用氧气传感器测定瓶中氧气的含量，数据如图，下列说法正确的是
A．该实验是在纯氧条件下进行
B．氧气浓度过低不支持蜡烛燃烧
C．蜡烛燃烧后瓶内剩余气体都是二氧化碳
D．图中瓶壁上有水珠生成，说明蜡烛燃烧只发生化学反应
2．下列说法中，正确的是（）
A．酸碱中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应
B．某固体物质加入稀盐酸能产生气体，则该固体一定是活泼金属
C．将无色酚酞试液滴入某溶液后显红色，则该溶液一定是氢氧化钠溶液
D．在农业生产中，铵态氮肥一般不与碱性物质混合使用，以免使肥效降低
3．叶酸对防癌抗癌有积极作用，其化学式为C19H19N7O6．下列有关叶酸的说法中正确的是（）
A．叶酸属于高分子化合物
B．叶酸中氮元素的质量分数大于氧元素的质量分数
C．叶酸中碳、氢、氮、氧四种元素质量比为19：
19：
7：
6
D．叶酸由19个碳原子、19个氢原子、7个氮原子和6个氧原子构成
4．室温下，将稀盐酸滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出烧杯中溶液的温度，溶液温度随加入稀盐酸的质量而变化，如图所示，下列叙述错误的是（）
A．B点表示酸、碱恰好完全反应
B．稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应
C．从A到B过程中，烧杯中溶液的pH逐渐增大
D．C点时，溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢
5．逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理合理的是（）
A．单质是由一种元素组成的，所以凡是由一种元素组成的物质均为单质
B．元素的种类是由核内质子数决定，所以具有相同质子数的粒子属于同种元素
C．氦原子与镁原子最外层电子数相同，所以它们具有相似的化学性质
D．因为蜡烛在氧气里燃烧生成CO2和H2O，所以蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素
6．下表用甲试剂鉴别乙中的两种化肥，难以实现的是（）
甲
乙
甲
乙
A
Ca（OH）2
CO（NH2）2、NH4HCO3
B
Ba（NO3）2
KCl、（NH4）2SO4
C
AgNO3
NH4Cl、NH4NO3
D
NaCl
K2SO4、KNO3
A．A
B．B
C．C
D．D
7．如图所示：
装置气密性良好，广口瓶内装有某种固体，向其中滴加某种液体后，U形管内液面a低于b，不符合上述实验现象的一组试剂是（）
A．生石灰和水B．铁粉和稀盐酸
C．硝酸铵和水D．氢氧化钠和水
8．小科在碳酸钠溶液中滴加氯化钙溶液，产生白色沉淀，然后再滴入适量经过稀释的硫酸溶液．该实验过程的操作如图所示．下列有关操作与目的分析均正确的是（）
A．甲中试剂瓶标签正对手心，是为了防止手被腐蚀
B．乙中将滴管伸入试管内，是为了防止试剂滴落到试管外
C．丁中试剂瓶盖倒放在桌面上，主要是为了避免瓶中试剂受污染
D．戊中将水缓缓倒入浓硫酸并搅拌，是为了防止局部过热引起酸液飞溅
9．人们常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾。
Mg（OH）2是一种常见的阻燃剂，在380℃时分解成水蒸气和耐高温的MgO,并吸收大量的热。
下列说法错误的是（）
A．Mg（OH）2分解吸热能降低可燃物的着火点
B．Mg（OH）2分解吸热能降低可燃物的温度
C．Mg（OH）2分解的产物能使可燃物与氧气隔绝
D．MgCO3比CaCO3易分解，也可作阻燃剂
10．下列归纳总结完全正确的一组是
A．化学与社会发展
B．化学与健康
①广泛使用太阳能能有效减少碳排放
②普通玻璃属于无机非金属材料
③煤燃烧产生的二氧化硫易形成酸雨
①缺碘会引起骨质疏松
②糖类是人体最主要的供能物质
③为补充蛋白质只吃肉类不吃蔬菜
C．化学与安全
D．化学实验中的先与后
①进入溶洞前做灯火实验
②煤气泄露立即开灯查找泄露
③煤炉上放盆水防止CO中毒
①制取气体：
先加药品后检查装置气密性能
②称量一定质量药品：
先加药品后加砝码
③可燃性气体燃烧：
先验纯后点燃
A．AB．BC．CD．D
11．推理是学习化学的一种重要方法，下列推理合理的是（）
A．离子是带电荷的粒子，则带电荷的粒子一定是离子
B．单质是由同种元素组成的，则只含一种元素的纯净物一定是单质
C．中和反应有盐和水生成，则有盐和水生成的反应一定是中和反应
D．溶液具有均一性和稳定性，则具有均一性和稳定性的液体一定是溶液
12．下列化学用语表示正确的是（）
A．过氧化氢中氧的化合价：
B．硫酸铝：
AlSO4
C．60个碳原子：
C60D．硫原子的结构示意图：
13．三氧化钨（WO3）可用于制钨丝和防火材料等。
三氧化钨元素的化合价为
A．+1B．+2C．+3D．+6
14．如图是某反应的微观示意图。
下列说法正确
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