第 4课时 碳和碳的氧化物修改
一、选择题
P5更换第1、2、3、4、5、6、7题
1.(2008·镇江) 下列日常生活中的物质属于纯净物的是 ( B )
【解析】金刚石是单质，属于纯净物。
2. (2008·黑龙江) 在日常生活和农业生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是( B )
A . 用活性炭除去冰箱内的异味 B . 用天然气作燃料
C . 用金属铜制作电线 D . 用金刚石刻划玻璃
【解析】活性炭除去异味是利用其吸附性，金刚石刻划玻璃是利用其硬度最大的性质，金属 铜制作电线是利用铜的良好的导电性，这些均属于物理性质。
3．(2008·广东揭阳) 在国际上为了使作为历史资料的重要文件，在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一般用 ( B )
A ．蓝墨水 B ．碳素墨水 C ．蓝黑墨水 D ．墨汁
【解析】常温下碳的化学性质比较稳定，签字笔中一般使用碳素墨水能保存较长的时间。
4. (2008·安徽) 中国科学技术大学科学家在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到 了金刚石(化学式为C) 和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小，它将给天然金刚石
开采业带来极大挑战。下列说法不正确的是 ( D )
A . 金刚石是一种单质 B . 碳是非金属元素
C . 该反应是置换反应 D . 该反应中生成了新的原子
【解析】金属钠与二氧化碳反应，要遵守质量守恒定律，反应前后的原子种类不变。
5．(2008·南通) 下图是金刚石、石墨、C 60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ C ）
A ．这四种物质都很软，可作润滑剂
B ．这四种物质碳原子的排列方式相同
C ．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO 2
D ．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
【解析】金刚石、石墨、C 60、碳纳米管碳原子的排列方式都不相同，但都是碳单质，完全燃烧后的产物都是CO 2。
7.( 2008·南通) 有关2CuO + C 高温 2 Cu + CO2↑的反应，说法正确的是 ( A )
A .CuO 具有氧化性 B .C 发生了还原反应
C . 反应前后氧元素的化合价没有改变 D . 反应前后固体质量不变
【解析】CuO 是失去氧，发生还原反应，是具有氧化性。
P5更换第9题
9．(2008·自贡) 据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如右图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边
外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是
（ A ）
A ．碳膜片属于单质
B ．碳膜片与C 60是同一种物质
C ．碳膜片属于人工合成的有机高分子材料
D ．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
【解析】碳膜片与C 60都属于碳的单质， 但C 60形状形似足球，与碳膜片属于不同物质，B 选项错误。人工合成的有机高分子材料应是化合物，而碳膜片属于单质，C 选项错误。由于碳膜片只有碳元素组成，在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物是相同的，D 选项错误。
二、填空题
P5更换第11题
11. （4分）（2008·原创中考预测题）金刚石、石墨、C 60都是由碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是下列哪两项 （填序号）
①都是黑色固体 ②是同一种物质 ③碳原子排列方式相同 ④物理性质相似 ⑤化学性质相似 ⑥完全燃烧都生成二氧化碳
【解析】金刚石是无色透明的正八面体状的固体，石墨是深灰色的细鳞片状的固体，C60分子呈足球状，它们物理性质不同原因，是由于结构中碳原子排列方式不同。但金刚石、石墨、C 60都是由碳元素组成，它们化学性质相似，在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，不完全燃烧则会生成一氧化碳。
【答案】 ⑤ ⑥
P6插入第17、18题
17. （9分）（2006·南通海门）下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。
形单元向
甲 乙 丙
（1）在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有____个碳原子。
（2）根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途_________。
（3）图中物质丙的化学式为C 60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为 。
【解析】 由图示可以看出，在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有3个碳原子；根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，乙物质可以做润滑剂（或铅笔芯原料）；由于硅的一种单质有与物质丙相同的原子数和类似的结构，即Si 60，所以当把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中时，形成的新型分子的化学式应为Si 60C 60（或SiC ）。
【答案】（1）3 （2）做润滑剂（或铅笔芯）（3）Si 60C 60（或SiC ）
18．（14分）(2008·宜昌) 碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。
(1)右图是碳原子结构示意图，碳原子的质子数是，碳元
素在元素周期表中位于第 周期。
(2) 古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要
成分碳具有 性。右图是木炭还原氧化铜的实验，大试管中
的反应体现了碳的还原性，其反应的化学方程式
是 ，单质碳的还原性可以用于冶金工业。
(3) 二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”，但是大气中二氧化碳的含量不断上升，会使全球变暖，从而导致 。蔬菜大棚用作气肥的二氧化碳，可用多种方法制得，例如可以用稀硫酸与碳酸氢铵（NH 4HCO 3）反应制得，反应后生成硫酸铵、水和二氧化碳，这一反应的化学方程式是 。
(4) 研究发现：物质的结构决定性质，物质的性质决定用途。如：一氧化碳也能还原氧化铜，也有还原性。从化学反应前后碳元素化．合．价．的变化特点分析，一氧化碳和碳都具有还原性的原因是 。
【解析】(1)根据碳原子结构示意图，质子数是6，有2个电子层，说明在第2周期。
(2) 碳在常温下化学性质稳定，所以绘制的字画虽年久仍不变色；
(3) 空气中二氧化碳的含量不断上升会造成“温室效应”；
（4）从一氧化碳还原氧化铜和碳还原氧化铜分析，反应中碳元素的化合价升高。
【答案】(1)6； 2（或二）；
(2) 常温下的稳定（或常温下化学性质稳定或常温下化学性质不活泼）； ．．
C+2CuO2Cu+ CO2↑； 澄清的 石灰水 C+CuO
(3) 温室效应 H2SO 4+2NH4HCO 3==(NH4) 2SO 4+H2O+CO2↑
(4)碳元素的化合价升高（或碳元素的化合价由低到高或反应后碳元素变成+4价）
三、探究实验题
P6 更换第19题
19．（12分）(2008·临沂) 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，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑
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）当然A 处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是_____；
（2）装置B 中发生的实验现象是__________________________，该反应的化学方程式是______________________________________；
（3）C 装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有______气体生成，证明李洋同学是判断是正确的。 实验反思：
(4)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发生反出产生CO ；
②原因二：反应C+2CuO
应，产生了CO ；
③原因三：„„
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：
__________________________________________。
（5）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C 处添加______________装置。
2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反
【解析】此题对木炭粉还原氧化铜反应进行探究性学习。因为反应中生成CO 有木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO 、木炭粉过量等因素，而判断是否有CO 生成，则根据 “CO 会使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色”这一信息，通过题中的实验装置来确定生成的产物。
【答案】（1）Cu 或铜 （2）石灰水变浑浊 Ca(OH)2+ CO2= CaCO3↓+ H2O
（3）CO
（4）C+CuOCu+CO↑ 或CO 2+C2CO
(5)尾气处理或点燃尾气或尾气收集
第 4课时 碳和碳的氧化物修改
一、选择题
P5更换第1、2、3、4、5、6、7题
1.(2008·镇江) 下列日常生活中的物质属于纯净物的是 ( B )
【解析】金刚石是单质，属于纯净物。
2. (2008·黑龙江) 在日常生活和农业生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是( B )
A . 用活性炭除去冰箱内的异味 B . 用天然气作燃料
C . 用金属铜制作电线 D . 用金刚石刻划玻璃
【解析】活性炭除去异味是利用其吸附性，金刚石刻划玻璃是利用其硬度最大的性质，金属 铜制作电线是利用铜的良好的导电性，这些均属于物理性质。
3．(2008·广东揭阳) 在国际上为了使作为历史资料的重要文件，在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一般用 ( B )
A ．蓝墨水 B ．碳素墨水 C ．蓝黑墨水 D ．墨汁
【解析】常温下碳的化学性质比较稳定，签字笔中一般使用碳素墨水能保存较长的时间。
4. (2008·安徽) 中国科学技术大学科学家在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到 了金刚石(化学式为C) 和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小，它将给天然金刚石
开采业带来极大挑战。下列说法不正确的是 ( D )
A . 金刚石是一种单质 B . 碳是非金属元素
C . 该反应是置换反应 D . 该反应中生成了新的原子
【解析】金属钠与二氧化碳反应，要遵守质量守恒定律，反应前后的原子种类不变。
5．(2008·南通) 下图是金刚石、石墨、C 60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ C ）
A ．这四种物质都很软，可作润滑剂
B ．这四种物质碳原子的排列方式相同
C ．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO 2
D ．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
【解析】金刚石、石墨、C 60、碳纳米管碳原子的排列方式都不相同，但都是碳单质，完全燃烧后的产物都是CO 2。
7.( 2008·南通) 有关2CuO + C 高温 2 Cu + CO2↑的反应，说法正确的是 ( A )
A .CuO 具有氧化性 B .C 发生了还原反应
C . 反应前后氧元素的化合价没有改变 D . 反应前后固体质量不变
【解析】CuO 是失去氧，发生还原反应，是具有氧化性。
P5更换第9题
9．(2008·自贡) 据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如右图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边
外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是
（ A ）
A ．碳膜片属于单质
B ．碳膜片与C 60是同一种物质
C ．碳膜片属于人工合成的有机高分子材料
D ．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
【解析】碳膜片与C 60都属于碳的单质， 但C 60形状形似足球，与碳膜片属于不同物质，B 选项错误。人工合成的有机高分子材料应是化合物，而碳膜片属于单质，C 选项错误。由于碳膜片只有碳元素组成，在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物是相同的，D 选项错误。
二、填空题
P5更换第11题
11. （4分）（2008·原创中考预测题）金刚石、石墨、C 60都是由碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是下列哪两项 （填序号）
①都是黑色固体 ②是同一种物质 ③碳原子排列方式相同 ④物理性质相似 ⑤化学性质相似 ⑥完全燃烧都生成二氧化碳
【解析】金刚石是无色透明的正八面体状的固体，石墨是深灰色的细鳞片状的固体，C60分子呈足球状，它们物理性质不同原因，是由于结构中碳原子排列方式不同。但金刚石、石墨、C 60都是由碳元素组成，它们化学性质相似，在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，不完全燃烧则会生成一氧化碳。
【答案】 ⑤ ⑥
P6插入第17、18题
17. （9分）（2006·南通海门）下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。
形单元向
甲 乙 丙
（1）在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有____个碳原子。
（2）根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途_________。
（3）图中物质丙的化学式为C 60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为 。
【解析】 由图示可以看出，在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有3个碳原子；根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，乙物质可以做润滑剂（或铅笔芯原料）；由于硅的一种单质有与物质丙相同的原子数和类似的结构，即Si 60，所以当把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中时，形成的新型分子的化学式应为Si 60C 60（或SiC ）。
【答案】（1）3 （2）做润滑剂（或铅笔芯）（3）Si 60C 60（或SiC ）
18．（14分）(2008·宜昌) 碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。
(1)右图是碳原子结构示意图，碳原子的质子数是，碳元
素在元素周期表中位于第 周期。
(2) 古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是墨中主要
成分碳具有 性。右图是木炭还原氧化铜的实验，大试管中
的反应体现了碳的还原性，其反应的化学方程式
是 ，单质碳的还原性可以用于冶金工业。
(3) 二氧化碳能参与光合作用完成大气中的“碳循环”，但是大气中二氧化碳的含量不断上升，会使全球变暖，从而导致 。蔬菜大棚用作气肥的二氧化碳，可用多种方法制得，例如可以用稀硫酸与碳酸氢铵（NH 4HCO 3）反应制得，反应后生成硫酸铵、水和二氧化碳，这一反应的化学方程式是 。
(4) 研究发现：物质的结构决定性质，物质的性质决定用途。如：一氧化碳也能还原氧化铜，也有还原性。从化学反应前后碳元素化．合．价．的变化特点分析，一氧化碳和碳都具有还原性的原因是 。
【解析】(1)根据碳原子结构示意图，质子数是6，有2个电子层，说明在第2周期。
(2) 碳在常温下化学性质稳定，所以绘制的字画虽年久仍不变色；
(3) 空气中二氧化碳的含量不断上升会造成“温室效应”；
（4）从一氧化碳还原氧化铜和碳还原氧化铜分析，反应中碳元素的化合价升高。
【答案】(1)6； 2（或二）；
(2) 常温下的稳定（或常温下化学性质稳定或常温下化学性质不活泼）； ．．
C+2CuO2Cu+ CO2↑； 澄清的 石灰水 C+CuO
(3) 温室效应 H2SO 4+2NH4HCO 3==(NH4) 2SO 4+H2O+CO2↑
(4)碳元素的化合价升高（或碳元素的化合价由低到高或反应后碳元素变成+4价）
三、探究实验题
P6 更换第19题
19．（12分）(2008·临沂) 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，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑
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）当然A 处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是_____；
（2）装置B 中发生的实验现象是__________________________，该反应的化学方程式是______________________________________；
（3）C 装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有______气体生成，证明李洋同学是判断是正确的。 实验反思：
(4)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发生反出产生CO ；
②原因二：反应C+2CuO
应，产生了CO ；
③原因三：„„
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：
__________________________________________。
（5）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C 处添加______________装置。
2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反
【解析】此题对木炭粉还原氧化铜反应进行探究性学习。因为反应中生成CO 有木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO 、木炭粉过量等因素，而判断是否有CO 生成，则根据 “CO 会使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色”这一信息，通过题中的实验装置来确定生成的产物。
【答案】（1）Cu 或铜 （2）石灰水变浑浊 Ca(OH)2+ CO2= CaCO3↓+ H2O
（3）CO
（4）C+CuOCu+CO↑ 或CO 2+C2CO
(5)尾气处理或点燃尾气或尾气收集