中考化学《金刚石石墨和C60》考点例析及高分冲刺强化训练Word文档格式.docx
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小结：
还原剂：
得到氧元素，发生氧化反应。
具有还原性
氧化剂：
失去氧元素，发生还原反应。
具有氧化性
应用：
冶金工业：
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
C＋CO2
2CO
三、典型题例精讲
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于结构中碳原子的排列方式不同，因此它们的性质存在着较大的差异，而性质的差异又导致它们具有不同的用途。
由此可见，在学习中应体会物质的结构、性质和用途之间的关系，即结构决定性质，性质决定用途；
反过来，用途反映了性质，性质反映了结构。
【例题1】请阅读下列两则信息，然后回答问题。
1.
金刚石、石墨和C60的比较
金刚石
石墨
C60
结构特点
正八面体形状的固体
层状结构的细磷片状固体
由60个碳原子构成的分子，形似足球
导电性
几乎不导电
良好
硬度
天然存在的最硬物质
质软
质脆
用途
钻头、刻刀、装饰品
电极、铅笔芯、润滑剂
应用于材料科学、超导体等领域
2.无定形碳——木炭、活性炭
物质类别
混合物（由石墨的微小晶体和少量杂质构成）
结构
疏松多孔
主要物理性质
吸附性（活性炭的吸附性强于木炭）
去异味、吸附毒气、脱色等
（1）请找出物质的结构决定其性质的两个例子；
（2）请找出物质的性质决定其用途的两个例子；
（3）请你以生活中的事实,再举出物质的性质决定用途的例子。
【解析】从信息中我们可以提炼出物质的结构决定性质，性质决定用途的多个例子，在今后的化学学习中，要学会运用从分析物质的结构入手，推测物质的性质，进而推断物质的用途的方法。
【答案】
（1）木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此它们具有吸附性；
C60分子结构形似足球，可能具有特殊的性质；
（或石墨是细磷片状结构，轻轻在纸上划过就会使“磷片”脱落，在纸上留下痕迹，因此可以制铅笔芯）；
（2）金刚石硬度大，可用来刻画玻璃；
石墨具有导电性，可用作电极（或活性炭具有吸附性，可用于制糖时作脱色剂）；
（3）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救；
木炭可燃，用作燃料。
【例题2】如右图所示，向盛有红棕色
气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装
置，稍待片刻，能看到的现象是：
（1）_______________________________________；
（2）_______________________________________。
原因是______________________________________。
木炭为什么具有这种性质？
_________________________________________________。
【解析】木炭有疏松多孔的结构，因此木炭具有吸附性，它将烧瓶中
吸附到其表面，使烧瓶中气体量减少，故烧瓶中气体的红棕色变浅，压强也减小，水会被压入烧瓶中。
（1）瓶内的红棕色逐渐变浅
（2）会有水倒流入烧瓶中木炭吸附了红棕色
气体，烧瓶内气压低于大气压强，因此水被压入烧瓶中木炭具有疏松多孔的结构
二、碳的化学性质
在常温下碳的化学性质稳定。
在点燃或高温的条件下碳有如下化学性质。
1.可燃性
碳充分燃烧时成二氧化碳（
），碳不充分燃烧时生成一氧化碳
。
2.还原性（与氧化物反应）
↑
【例题3】在做氧化铜与木反应的实验时，往往会发现反应后试管中仍有黑色固体。
小明对此进行了探究，并邀请你一起参与。
［提出问题］氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中的黑色固体是什么？
［猜想或假设］可能是①________________________；
②________________________。
［查阅资料］铜、木炭都不与稀硫酸反应，而氧化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。
［实验与结论］小明设计的实验方案是：
向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。
如果猜想①确，现象应该是；
如果猜想②正确，现象应该是。
［实验设计］科学探究的方法有多种，请你再设计2种方法来证明小明的猜想。
实验步骤
实验现象
实验结论
【解析】本题中由于氧化铜与木炭充分反应，生成物铜是红色固体，而此反应结束后试管中存在的黑色固体应该是过量的氧化铜或过量的木炭。
用实验来鉴别黑色固体是木炭还是氧化铜，鉴别方法有多种：
①加稀硫酸；
②灼烧；
③与已知的氧化铜混合加强热等。
【答案】①氧化铜②木炭黑色固体全部溶解，溶液由无色变成蓝色黑色固体不溶解，溶液颜色不变
将黑色固体放在空气中灼烧
若有火星出现，且黑色固体逐渐减少
黑色固体为木炭
将黑色固体与已知的氧化铜混合加强热
有光亮的红色固体出现
四、高分冲刺强化训练
（注：
红色字体为答案）
1.下列气体中，有毒的是【】
A．N2B．O2C．COD．CO2
2.碳的单质中，质地较软，常用作电极的是【】
A.金刚石B.活性炭C.炭黑D.石墨
3.下列物质中，硬度最大的是【】
A．金刚石B．石墨C．焦炭D．活性炭
4.物质的用途和性质密切相关。
下列用途主要是利用其化学性质的是【】
A.活性炭用于防毒面具B.金刚石作装饰品C.铜丝作导线D.氢气作高能燃料
5.关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是【】
A．都是大气污染物B．都能与水反应
C．都能还原氧化铜D．都能通过碳与氧气反应制得
6.右图是同学们利用大可乐瓶设计的储气装置（铁架台未画出），以下说法不正确的是【】
A．打开止水夹a、b。
气体从d管倒入储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶
B．取用气体时，可通过控制止水夹a、b，靠水的重力方便地将气体排出
C．气体被储存在装置中，c导管也必须安装止水夹
D．该装置也可用于实验室制取二氧化碳的发生装置
7.下列说法中，正确的是【】
A．C、CO和CO2都具有还原性
B．用石蕊溶液可区分CO和CO2
C．金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成的，性质相同
D．碳具有可燃性，因此，在常温下其化学性质比较活泼
8.CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体，下列对它们的认识中，正确的是【】
Ａ．都含有氧分子 Ｂ．都能供动物呼吸
Ｃ．都不溶于水Ｄ．密度都比空气大
9.下列有关O2和CO2的自述中属于物理性质的
【
B
】
10.科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“碳片”（示意图如下），碳片是世界上最薄的材料。
下列说洪错误的是【】
A．碳片是一种单质B．碳片和C60是同一种物质
C．在一定条件下，碳片可还原氧化铁D．碳片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
11.以下结构示意图表示C60分子的是【】
ABCD
12.金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是【】
A.都是黑色固体B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C.碳原子的排列方式相同D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
13.参考下列物质的微观结构图示，其中由阴，阳离子构成的物质是【】
A．铜B．干冰C．氯化钠D．金刚石
14.下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是【】
A．干冰用于人工降雨
B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
15.美国首颗“嗅碳”卫星在2009年2月24日在发射升空过程中因运载火箭出现故障坠毁，这颗卫星的主要任务是绘制全球二氧化碳循环地理分布图。
下面关于二氧化碳的叙述不正确的是【】
A．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
B．二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料
C．自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的呼吸作用.
D．固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂
16.仔细观察在煤炉中燃烧的煤，你会发现有如下图所示的现象。
请你指出在图中蓝色火焰处发生的反应的化学方程式【】
A．C＋O2
CO2B．2C＋O2
2CO
C．2CO＋O2
2COD．CO2＋C
17.科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述不正确的是【】
A．厦大化学家制得了C50，它与C60都是单质
B．某物质含有C50分子和C60分子，该物质是化合物
C．由C60制取化合物M的过程，发生了化学变化
D．C60在空气中燃烧生成二氧化碳的反应是化合反应
18.取四朵用石蕊试剂染成紫色的干燥纸花进行如下操作，能够观察到纸花变红的是【】
A．喷石灰水B．直接喷水
C．直接放入CO2中D．喷水后放入CO2中
19.
碳和部分碳的化合物间转化关系如图5所示。
（1）物质X的化学式为。
（2）在物质的分类中，CO属于。
（填标号）
A．酸B．碱C．盐D．氧化物
（3）从图中任选一种物质，它的一种用途。
（4）写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式。
答案：
（1）CO2
（2）D（3）CO可作燃料（4）C+O2
CO2（合理答案均可）
20.2009年11月首届“世界低碳与生态大会暨技术博览会”将在江西南昌市举行。
低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。
请问：
（1）近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是，自
然界中消耗二氧化碳的主要途径是；
（2）科学家正在研究将二氧化碳加氢转化成甲烷（CH4）、甲醇（CH3OH）、甲酸（CH3COOH）等化工原料，
这些化工原料属于（填“无化合机物”或“有机化合物”）；
（3）下列做法中不符合“低碳经济”理念的是（填序号）；
①改造或淘汰高能耗、高污染产业；
②大力发展火力发电；
③研制和开发新能源替代传统能源；
④优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电。
（4）请你另举一例在日常生活中符合“节能减排”的做法。
（1）矿物燃料的燃烧；
植物的光合作用（或海水吸收）
（2）有机化合物（3）②（4）随手关灯（或步行代替乘车等）
21．气象资料显示，全球年平均气温呈上升趋势。
请回答下列问题：
（1）如右图，地球在呻吟，假若你是地球，你最担忧的是；
导致空气CO2的含量显著增加的主要原因是。
（2）汽车安装的催化式排气净化器能将有害气体90％转化为危害较轻
的气体排出。
根据右图提供的信息回答：
①汽车尾气中，属于有毒、有害的气体是（填化学式）。
②针对经催化式排气净化处理器处理后尾气的组成，你若是科学家，还应解决的问题有
。
（1）冰川融化陆地大量被淹没，土地沙漠化，植物无法生长，人类无法生存人类消耗能源急剧增加，森林遭到破坏
（2）①CO、NO、NO2②进一步提高有毒有害气体的转化率，有效回收和利用CO2气体
22．类比法是化学研究物质的重要方法之一。
草酸的化学性质与碳酸相似。
已知碳酸易分解，
草酸在受热条件下也分解，仅生成三种氧化物。
某校研究性学习小组对此展开探究：
⑴小明首先根据草酸中含有元素，可推测生成物中含有水。
⑵小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一：
将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设二】生成物中有一氧化碳
实验二：
小明用右图装段进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答：
A装置中黑色固体粉末是（填化学式），
A装置中的实验现象是。
⑶讨论交流：
小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小芳的观点：
（填“支持”或“不支持”），请说出你的理由：
小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：
，处理的方法是。
⑴氢（或氢和氧）⑵澄清石灰水变浑浊CuO黑色固体变为红色⑶支持只要根据氧化铜由黑色变为红色，就可判断三种氧化物中一定含有一氧化碳缺少尾气处理装置将尾气通到酒精灯的火焰上
23．今年我市九年级化学实验操作考查的方法是由考生抽签确定考题，小华同学抽到
的题目是“以鸡蛋壳和稀盐酸为原料制取CO2”。
小华完成该实验的部分操作过程如下图所示：
（1）小华上述操作过程中有明显错误的是▲（填字母序号）。
（2）操作A中，小华松开手片刻后，看到烧杯内的导管中形成一段▲，证明装置不漏气。
（3）若要验证鸡蛋壳的主要成分CaCO3中的Ca2+，只要在反应后溶液中逐滴加入▲溶液，观察到▲现象即可（鸡蛋壳中的杂质不干扰反应现象）。
若所加试剂正确，但实验刚开始阶段却观察不到应有的现象，则原因是▲。
（4）若将鸡蛋壳换为锌粒，利用上述实验中涉及到的仪器和药品可以制取另一种常见气体，该反应的化学方程式是▲。
（1）B
（2）水柱（3）Na2CO3（碳酸钠）或K2CO3（碳酸钾）等，白色沉淀，盐酸过量。
（4）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
24．请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。
实验仪器如下图所示（导管、橡皮塞等未画出）：
实验药品：
氯酸钾、5％双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾
【比较研究】请填写下表
制取气体
反应物的状态
反应条件
收集方法和依据
氧气
固体
加热
排水集气法
O2难溶于水
二氧化碳
固体和液体
常温
▲
【实践研究】
（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学选用的药品是 ▲ 。
下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是 ▲ 。
A．先检查装置的气密性，后加药品B．先固定试管，后放置酒精灯
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（2）四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置。
可上下移
动的铜丝
装固体的铜网兜
ABCD
{
他们对设计的装置相互进行了交流评价。
其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是 ▲ ；
能够使反应随时停止和发生的装置是 ▲ 。
发生装置------反应物状态和反应条件
收集装置------气体密度、气体溶解性和 ▲
【反思小结】
气体制取和收集装置的选择依据
【比较研究】向上排空气法密度比空气大【实践研究】
（1）高锰酸钾BC
（2）AD
【反思小结】气体是否与水反应
25．下图是实验室常用的实验仪器与装置，根据所学知识回答下列问题：
A
B
CD
E
F
G
（1）实验室制取氧气，发生装置可选
37（填序号，下同）；
用该发生装置制取氧气的一个化学方程式是
38
（2）选用B装置来制取氧气时，小明是“将二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的锥形瓶中”，小亮是“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的锥形瓶中”，为得到平稳的氧气流，
39
（填小明或小亮）的操作更好。
（3）小明欲检验CO2，请完善反应原理：
CO2+Ca（OH）2错误！
未找到引用源。
40+H2O；
（4）检验二氧化碳时却出现了意外：
将二氧化碳通入新配制的饱和澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象。
小明为了获得纯净的二氧化碳，将气体先通过
41
装置再通过42
装置后，最终才用
43
装置来收集。
37：
A（或B）38：
若发生装置选A：
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3
2KCl+3O2↑若发生装置选B：
2H2O2
2H2O+O2↑39：
小亮；
40：
CaCO3↓41：
F；
42：
G；
43：
C。
26．为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究。
【对固体猜想】
猜想I：
全部是金属铜；
猜想Ⅱ：
除铜外，还含有氧化铜；
猜想Ⅲ：
除铜外，还含有木炭；
猜想Ⅳ：
除铜外，还含有氧化铜、。
【进行实验】实验流程见下图：
【问题与讨论】
（1）步骤②包括溶解、两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、。
（2）C的化学式为，D的化学式为，由此推出固体B中含有
（写化学式），步骤④发生反应的化学方程式为。
（3）结合
（2）的结论推断：
如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为，说明样品
中含有，则证明猜想成立；
如果溶液A无色，则证明猜想成立。
猜想IV：
木炭
（1）过滤玻璃棒
（2）CO2CuOC和Cu
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O（3）CuSO4氧化铜（或CuO）IVⅢ
27．在图2中，甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉练铁示意图。
请
回答下列问题。
（1）写出甲图中的实验现象：
（2）甲图中装置的不足之处是：
（3）请写出高炉中生成铁的化学方程式：
（1）红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊（只需回答一种现象即可）
（2）没有尾气处理装置（3）Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
28．自然界中存在着氧循环和碳循环。
请回答下列问题。
⑴氟里昂在高中受紫外线辐射产生Cl原子，Cl原子对臭氧层有破坏作用，其过程可表示为：
①Cl+O3→ClO+O2；
②ClO+O→Cl+O2。
则Cl原子在臭氧反应消耗的过程中是____________（填“反应
物”、“生成物”或“催化剂”）。
⑵大气中CO2的含量的增加会加剧温室效应。
下列反应中，对维持大气中CO2气体总量平衡至关
光照
重要的是_________（填序号）。
叶绿素
①2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O②6CO2+6H2OC6H12O6+6O2③CO2+H2O＝H2CO3
⑶科学家将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料和水，化学
方程式：
2CO2＋6H2=X+4H2O，则X的化学式为__________。
（1）催化剂
（2）②（3）C2H4
29．实验室制取气体所需装置如下图所示。
ABCDE
请回答以下问题：
（1）装置中标“a”的仪器名称是_____。
（2）用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置是_____（填字母序号，下同），收集装置是C或_____。
MnO2
（3）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，所选用的发生装置是_____，其反应的化学方程式为_____。
该装置还可用于制氧气，其反应的化学方程式为_____。
（1）集气瓶
（2）AD（3）BCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2H2O2=2H2O＋O2↑
30．请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
（1）选择药品。
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
组别
药品
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析，一般选择第
组药品，该组药品发生反应的化学方程式为；
不选择第
组药品的原因是。
（2）选择装置。
通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。
你认为他选择的依据是。
（3）制取气体。
将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。
验满方法是。
（4）气体检验。
将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。
他的检验方法是否正确？
请说明理由。
（1）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同）（3）将燃着的木条放在机器瓶口，观察火焰是否熄灭
（4）不正确。
其他气体也可能使石蕊溶液变红（或应该用澄清的石灰水检验二氧化碳）
31．右图所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程：
认真阅读有关信息，回答下列问题：
（1）将铁从铁矿石中还原出来的物质是（填化学式）；
（2）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是，发生反应的化学方程式为，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是（填化学式），请设计一个简单实验证明你的判断，简要写出主要操作和现象 。
（1）CO；
（2）有气泡产生、溶液逐渐变为浅绿色；
C；
Fe+2HCl=Fe2O3+H2↑；
将黑色固体放在坩埚内加热至其燃烧，并在火焰上方罩一个杯壁沾有澄清石灰水的烧杯，杯壁出现白色斑点。
32．用集气瓶可完成多种实验。
请根据如下实验示意图，回答有关问题：
Ⅴ
（1）实验I完成的实验
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