课堂达标练基础 61.docx

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课堂达标练基础61

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课堂达标·练基础

题组一

碳单质的组成、结构和物理性质

1.（2014·邵阳中考）2014年邵阳市中考实行网上阅卷，考生答题时必须用2B铅笔填涂答题卡。

2B铅笔芯的主要成分是（　　）

A.木炭　　　　B.石墨　　　　C.焦炭　　　　D.铅

【解析】选B。

铅笔芯是石墨和泥沙的混合物，而不是铅制的，此题迷惑性较大。

2.（2015·玉溪市浦贝中学期中）下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图。

它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（　　）

A.构成它们的原子大小不同

B.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成

C.构成它们的原子数目不同

D.金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同

【解析】选D。

根据图示可知金刚石、石墨、C60的原子排列方式不同，这是造成金刚石、石墨、C60的物理性质有很大差异的主要原因。

3.下列说法正确的是（　　）

A.目前人们已经发现的元素数量与其组成的单质数量相同

B.只含有一种元素的物质一定是纯净物

C.金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的

D.金刚石和石墨都是碳元素组成的单质

【解析】选D。

金刚石和石墨都是由碳元素组成的，所以同种元素可以组成不同的单质，A、B的说法都不正确，D说法正确；金刚石、石墨是由碳原子构成的，而C60是由分子构成的，C说法不正确。

4.（创新题）用爆炸法生产金刚石是某工业技术院化学研究所发明的。

因为在炸药爆炸的瞬间，可以产生40万个大气压的超高压和5000℃的超高温，爆炸时产生的超高压和超高温条件应该说完全可以“压”出金刚石。

科研人员把装有炸药和碳粉的钢制敞口容器，沉入一个直径8m、深约5m的混凝土制成的水槽内，在爆炸时，其中的碳粉就基本上处于缺氧的条件下，让炸出的金刚石自然沉淀。

请同学们结合上述材料回答下列有关问题：

（1）下列叙述不属于金刚石用途的是________。

A.用来裁玻璃

B.琢磨成璀璨夺目的钻石

C.作润滑剂

D.用作钻探机钻头

（2）该研究所科研人员用来制金刚石的原料是________（填“碳粉”或“石墨”），所发生的变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。

（3）为什么科学家使碳粉处于缺氧的条件下发生转化？

__________。

（4）中国科学技术大学的化学家在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到了金刚石和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小。

请写出这一反应的化学方程式：

__________________。

【解析】

（1）金刚石的最大用途体现在它的硬度大，可用作钻探机钻头和裁玻璃，又因其璀璨夺目且常温下性质稳定常用作装饰品钻石。

（2）根据资料可知科研人员用来制金刚石的原料是碳粉，因碳粉和金刚石的结构（即碳原子排列方式）不同，它们属于两种不同碳单质，因此用碳粉制造金刚石属于化学变化。

（3）科研人员是在缺氧条件将碳粉“炸”成金刚石的，因没有氧气，碳粉无法变成CO2或CO。

（4）该反应的反应物是钠和二氧化碳，生成物是金刚石（碳）和碳酸钠，根据化学方程式书写步骤完成书写并配平。

答案：

（1）C　

（2）碳粉　化学

（3）单质碳在高温下极易与氧气反应生成CO2或CO，不可能制出金刚石

（4）4Na+3CO2

C（金刚石）+2Na2CO3

5.如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块木炭，最终观察到红棕色________（填“变深”“不变”或“变浅”），漏斗中液面________（填“上升”“下降”或“不变”）。

其原因为木炭具有________作用，使瓶中气体压强________外界大气压。

【解析】由于木炭具有吸附性，会吸附红棕色的二氧化氮气体，气体的颜色会变浅，同时由于气体被吸附，瓶中的压强会减小，在大气压的作用下，漏斗中的液面会上升。

答案：

变浅　上升　吸附　小于

【拓展延伸】木炭与活性炭的吸附性

木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，其中孔隙越多，跟气体或溶液的接触面积越大，吸附能力越强，吸附过程属于物理变化。

活性炭是木炭经过水蒸气高温处理而得到的，因此，活性炭具有更大的表面积，它的吸附能力比木炭还要强，防毒面具里的滤毒剂、制糖工业的脱色剂利用的都是活性炭。

题组二

单质碳的化学性质

1.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。

工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅（SiO2）转化为硅：

SiO2+2C

Si+2CO↑，下列分析正确的是（　　）

A.二氧化硅发生了氧化反应

B.碳发生了还原反应

C.碳具有还原性

D.碳具有氧化性

【解析】选C。

在该反应中，SiO2失去氧变成Si，发生了还原反应；SiO2提供氧，具有氧化性；碳与氧结合会变成CO，发生了氧化反应，碳具有还原性。

2.两份质量相等的碳，一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳。

则前者与后者消耗的氧气的质量比为（　　）

A.3∶4B.3∶8C.2∶1D.1∶2

【解析】选C。

从化学方程式可以看出：

C　+　O2

CO2

12∶32

2C　+　O2

2CO

24∶32（即12∶16）

因此等质量的碳前者消耗的氧气是后者消耗的氧气的2倍，其质量比为2∶1。

【方法归纳】推导法在化学计算中的应用

（1）推导法又称讨论法，是根据基本概念、化学原理和物质的性质应用已知条件进行分析、推理的一种解题方法。

其特点是解题的结果常有几种可能性，必须通过全面分析，一一列举它的每种可能性，再根据已知条件进行检验，确定正确结果。

（2）解这类题的要点。

①正确分析所发生的化学反应；②依据有关化学方程式和数据进行过量判断或划分取值范围；③确定在不同取值范围内所对应的产物或反应混合物的成分；④进行必要的计算求解。

讨论法要有足够的根据，并紧扣题意。

3.（2014·绵阳中考）“炭火烧烤”是许多同学喜爱的食物，其原理是利用木炭燃烧的高温来烤熟食物，木炭燃烧反应的化学方程式是__________________。

冬天，在门窗紧闭的房间里吃“烧烤”容易发生的危险是________________。

如果在红热的木炭上撒一些红棕色氧化铁粉末，可能发生反应的化学方程式是____________________________________________________。

【解析】根据碳充分燃烧和不充分燃烧以及木炭的还原性来分析解答。

木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，一氧化碳有毒；在高温的条件下，碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。

答案：

C+O2

CO2　CO中毒

3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑

4.激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。

（1）碳粉不具有的性质是________（填序号）。

A.黑色　

B.易溶于水

C.可燃性

D.常温下稳定

（2）将碳粉与氧化铜混合后加强热，发生反应的化学方程式为____________，

该反应中碳表现出________（填“氧化”或“还原”）性。

【解析】

（1）碳粉是黑色的，难溶于水，常温下稳定，在点燃时能燃烧具有可燃性。

所以B不正确，A、C、D正确；

（2）在高温条件下，碳粉与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为C+2CuO

2Cu+CO2↑；在反应中碳夺去了氧化铜中的氧，与氧结合生成二氧化碳。

该反应中碳表现出还原性。

答案：

（1）B　

（2）C+2CuO

2Cu+CO2↑　还原

5.用木炭还原氧化铜的实验如图。

（1）试管①的管口略向下倾斜的原因是__________________。

（2）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质，请你写出石灰水变浑浊的化学方程式：

___________________。

（3）停止加热时，应先将导气管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。

这样操作的原因是_______________。

（4）a处排出的气体中，除没有排净的空气和没有被完全吸收的带有水蒸气的二氧化碳外，还含少量的__________________（填化学式）。

【解析】

（1）试管①中的药品含有水分，受热时会变成水蒸气，且在试管口冷凝成小水滴，若试管口向上倾斜，小水滴会回流到试管底，使试管炸裂；

（2）澄清石灰水能与二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙，因此会出现浑浊现象；（3）导管从溶液中撤出后先用弹簧夹夹紧橡皮管，是为了防止石灰水倒流进入试管①，使试管炸裂并防止空气进入试管①使生成的铜重新被氧化；（4）碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，故a处排出的气体可能含CO。

答案：

（1）防止冷凝水回流到试管底，使试管炸裂

（2）Ca（OH）2+CO2

CaCO3↓+H2O

（3）防止石灰水倒流进入试管①，使试管炸裂并防止空气进入试管①，把生成的铜氧化　（4）CO

6.（2014·广东中考改编）某兴趣小组在做完碳还原氧化铜实验后，进行了如图的探究：

【猜想】把氧化铜还原成铜的物质是Ⅰ石墨；Ⅱ________。

【实验】用天平称量1.5g氧化铜粉末，直接用铝箔纸包裹，按上述操作步骤实验，黑色粉末________，那么猜想Ⅱ不成立。

【结论】石墨棒能把氧化铜还原成铜，该反应的化学方程式为____________。

【改进】把石墨棒换成铝粉重复上述操作，又获成功。

那么称取等量的铝粉并进行同样的操作，其目的是__________________________________________。

该反应的化学方程式为____________________________________。

【拓展】如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果更好，联想在空气中灼烧的铁丝不能燃烧，而铁粉能燃烧，其原因是________________。

【解析】【猜想】给出的物质中有氧化铜、石墨棒和铝箔，因此能还原氧化铜的物质就从石墨和铝箔进行猜想；

【实验】氧化铜是黑色的粉末，被还原以后生成的铜粉是红色的，如果猜想Ⅱ不成立，则看不到黑色粉末变红的现象；

【结论】石墨的组成元素是碳，碳和氧化铜在高温的条件下能反应生成铜和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式：

2CuO+C

2Cu+CO2↑；

【改进】设计实验要称量等质量的铝粉，是采用了控制变量法，铝和氧化铜在高温的条件下能反应生成氧化铝和铜，据此写出反应的化学方程式并配平：

2Al+3CuO

Al2O3+3Cu；

【拓展】铁丝在空气中不能燃烧而铁粉能燃烧，说明反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率快）。

答案：

铝箔　不变红　2CuO+C

2Cu+CO2↑　对比实验（或控制变量法）　2Al+3CuO

Al2O3+3Cu　反应物的接触面积（或物质形状）影响反应速率（或反应物间的接触面积大，反应速率快）

7.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】产生的气体有三种情况：

①CO；②CO2；③____________________。

【设计方案】实验前后分别对试管和烧杯里的物质进行称量，数据如下：

称量对象

反应前

质量

反应后

质量

质量差

试管+固体混合物

M1

M2

Δm1即（M1-M2）

烧杯+澄清石灰水

M3

M4

Δm2即（M4-M3）

（1）若Δm2=0，说明反应产生的气体不能被澄清石灰水吸收，则猜想________成立。

（2）若猜想②正确，理论上Δm1与Δm2的关系是：

Δm1______Δm2（填“>”“<”或“=”）。

【实验并记录】实验得到的数据如下表：

称量对象

反应前质量

反应后质量

质量差

试管+固体混合物

69.8g

65.4g

Δm1

烧杯+澄清石灰水

118.8g

122.6g

Δm2

用以上实验数据分析，结果应该是猜想______________成立。

【反思与评价】经查阅资料知道：

木炭还原氧化铜产生CO2气体，该反应的化学方程式为___________________。

【解析】结合题示信息可以推测木炭还原氧化铜产生气体的第三种情况是CO和CO2的混合物；如果反应前后盛有澄清石灰水的烧杯质量不变，说明没有CO2生成，则猜想①成立。

若猜想②正确，说明试管+固体混合物的减少质量等于烧杯+澄清石灰水增加的质量，即Δm1=Δm2。

分析表中的数据可知，试管与固体混合物减少的质量大于烧杯与澄清石灰水增加的质量说明产生的气体未全被石灰水吸收，故推断有CO和CO2产生，故猜想③成立。

答案：

【提出猜想】③CO和CO2

【设计方案】

（1）①　

（2）=　【实验并记录】③

【反思与评价】C+2CuO

2Cu+CO2↑

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