资源简介

课前引入
一、碳的稳定性
碳的原子结构示意图为__________，最外层电子数为_____，所以不容易得电子也不容易失电子，因此常温下化学性质稳定。
【答案】 4
说明
二、碳的可燃性
1．充分燃烧：_____________________________（氧气充足）
2. 不充分燃烧：____________________________（氧气不充足）
【答案】C + O2 CO2
2C + O2 2CO
注意
三、碳的还原性
1．碳还原氧化铜
实验探究
实验操作 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，并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。用酒精灯或酒精喷灯加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。杨sir化学，侵权必究
实验现象 黑色粉末_______，产生澄清石灰水__________。
实验结论 生成了______和__________。
反应原理
【答案】变红 变浑浊 Cu CO2 2CuO + C 2Cu + CO2↑
思考与交流
【答案】使火焰集中并提高温度 防止澄清石灰水倒流入热的试管，致使试管破裂
防止生成的铜被氧化成氧化铜
2．碳还原氧化铁 杨sir化学，侵权必究
化学方程式：____________________________________
【答案】3C + 2Fe2O3 4Fe +3CO2↑
说明
3．碳还原二氧化碳
化学方程式：____________________________________
【答案】C+CO2 2CO
四、还原反应、还原性
1. 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。
2. 将含氧化合物中的氧夺去的性质，叫还原性。杨sir化学，侵权必究
题型一：碳的稳定性杨sir化学，侵权必究
【例1】我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质
A．化学性质稳定 B．具有氧化性
C．具有还原性 D．具有可燃性
【答案】A
【详解】
我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质化学性质稳定，即使受阳光照射或与空气、水分接触，也不易起变化，
故选A。
【变1-1】为了使重要文件长期保存，签署文件时一般用
A．纯蓝墨水笔 B．铅笔 C．圆珠笔 D．碳素墨水笔
【答案】D
【分析】
由于要长期保存，所以应该选择化学性质稳定的物质来书写，还得保证不易涂改的书写工具。
【详解】
A、蓝色墨水书写的字迹沾水后会逐渐的变淡消失，故A错误；
B、铅笔是石墨和粘土的混合物，铅笔书写的字迹能用橡皮擦掉，容易涂改，故B错误；
C、圆珠笔书写的字迹，时间久了会氧化褪色，故C错误；
D、在常温下，碳的化学性质不活泼，碳素墨水笔写字可以保存较长时间，故D正确。
故选D。
【变1-2】用墨汁书写的字画经久不褪色，其主要原因是___________。杨sir化学，侵权必究
【答案】常温下碳单质的化学性质稳定
【详解】
墨汁的主要成分炭黑，是碳单质，碳单质常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应，所以用墨汁书写的字画经久不褪色。
题型二：碳的可燃性杨sir化学，侵权必究
【例2】
（2021·山东莒南·九年级期末）如图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”，下列说法正确的是（ ）
A．碳片是一种混合物 B．碳片和C60是同一种物质
C．在一定条件下，碳片可与金属氧化物反应 D．碳片在氧气中完全燃的产物是CO
【答案】C
【详解】
A、碳片中只含有一种物质，属于纯净物，A错误；
B、碳片和C60的结构不同，不是同一种物质，B错误；
C、在高温条件下，碳片可与金属氧化物反应，C正确；
D、碳片在氧气中完全燃的产物是CO2，D错误；
故选C。
题型三：碳的还原性杨sir化学，侵权必究
【例3】图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是
A．网罩的作用：集中火焰并提高温度
B．理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量
C．a中黑色粉末变红说明碳具有还原性
D．反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象
【答案】D
【详解】
A、网罩可以使火焰集中，提高温度，正确。
B、理论上a中减少的质量为反应生成的二氧化碳的质量，b中增加的质量为吸收二氧化碳的质量，理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量，正确。
C、a中黑色粉末变红，说明碳能夺走氧化铜中的氧，说明碳具有还原性，正确。
D、反应结束后立即把a中的物质铜倒出来，铜可能在较高温度下与空气中的氧气发生反应生成氧化铜，所以不能反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象，错误。
故选D。
【变3-1】试管中有黑色粉末，高温加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是
A．氧化铜 B．四氧化三铁与木炭粉
C．氧化铜与木炭粉 D．铜与木炭粉
【答案】C
【详解】
A、氧化铜加热没有新的物质生成，故错误。
B、四氧化铁和碳的混合物加热生成铁和二氧化碳，不会生成红色固体，故错误。
C、氧化铜和木炭粉都是黑色物质，它们的混合物加热生成铜（红色）和二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故正确；
D、铜是红色固体，加热后生成黑色的氧化铜，木炭粉是黑色固体，加热后生成二氧化碳气体，故错误。
故选：C。
【变3-2】下列图象能正确反应对应变化关系的是
A．木炭还原氧化铜
B．在密闭容器中燃烧红磷
C．在密闭容器中燃烧镁条
D．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰杨sir化学，侵权必究
【答案】C
【详解】
A、由于木炭还原氧化铜生成金属铜和二氧化碳，因此达到一定温度时随着反应的进行固体的质量会越来越少，但不会减到为零，错误；
B、在密闭容器中红磷燃烧，根据质量守恒定律可知，氧原子个数不变，错误；
C、在密闭容器中燃烧镁条，根据质量守恒定律可知，镁元素质量不变，正确；
D、过氧化氢分解生成水和氧气，因此水的质量不断增加直至反应结束，错误。
故选C。
【例4】炼铁炉中某反应的微观示意图(不同的球代表不同的原子)如下图所示，下列说法不正确的是
A．该反应属于化合反应 B．该反应表示CO2与C反应生成CO
C．反应中共有三种化合物 D．反应前后分子的种类发生了变化
【答案】C
【详解】
A、该反应是两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，正确。
B、假如表示氧原子，表示碳原子，该微观示意图表示二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，正确。
C、化合物是由多种元素组成的纯净物。反应中共有两种化合物和，是只含有一种元素的纯净物，是单质。错误。
D、化学反应的实质是分子拆分成原子，原子又构成新的分子，化学反应前后分子种类一定发生改变。正确。
故选C。
【例5】如图是木炭还原氧化铜的实验。
（1）在此实验过程中，可以观察到的现象：杨sir化学，侵权必究
①_______________；
②_______________。
（2）实验时，酒精灯加铁丝网罩的目的是_________。
（3）写出该反应的化学方程式____________。
（4）此装置中仪器C换成空的集气瓶还可以做的实验是___________。
【答案】
（1） 黑色固体逐渐变红 澄清石灰水变浑浊
（2）集中火焰、提高温度
（3）
（4）实验室制取氧气
【分析】
（1）
木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故现象为：①黑色固体逐渐变红；②澄清石灰水变浑浊；
（2）
实验时，酒精灯加铁丝网罩的目的是：集中火焰，提高温度；
（3）
木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（4）
此装置中仪器C换成空的集气瓶，该装置还可用于实验室制取氧气，因为实验室可用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固体加热反应，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集。
【变5】某实验小组同学在用甲和乙装置做木炭还原氧化铜的实验中，发现从乙装置的导管口不断有气泡冒出，以为是反应产生的CO2未被石灰水完全吸收。于是在乙装置后又连接上丙装置，重新实验，发现丙装置仍不断有气泡冒出，且石灰水未见浑浊。那么从丙装置中冒出的气体是什么呢？请完成下列探究中的有关问题：
（1）你认为从丙装置中冒出的气体可能是______________，写出生成这种气体的化学方程式：_______________。杨sir化学，侵权必究
（2）请按下表要求，设计实验方案，验证你的猜想。
操作实验 现象 结论
①收集一小试管气体，_________ _________ 从丙装置中冒出的气体是______________
②__________ ________
（3）写出乙装置中反应的化学方程式：________________。
（4）根据以上探究，该实验小组同学认为上述装置还不够完善，其理由是____________。于是他们在丙装置后再增加一个________装置，例如___________。
【答案】CO（或一氧化碳） 点燃 气体燃烧产生蓝色火焰 待火焰熄灭后，向小试管中倒入少量澄清石灰水，振荡 石灰水变浑浊 一氧化碳 反应产生有毒气体CO，逸散到空气中污染空气 尾气处理装置 在丙装置的导管口下方放一只燃着的酒精灯（或在丙装置的导管口接一个气球或在丙装置的导管口接一个尖嘴玻璃管，使尖嘴伸入酒精灯火焰中）
【详解】
（1）化学反应前后元素种类不变；碳和氧化铜可能生成一氧化碳气体，故从丙装置中冒出的气体可能是CO（或一氧化碳），碳和氧化铜高温生成铜和一氧化碳，化学方程式为：；
（2）一氧化碳气体具有可燃性，燃烧有淡蓝色火焰生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体；故实验设计可以为：①收集一小试管气体，点燃，气体燃烧产生蓝色火焰；②待火焰熄灭后，向小试管中倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊；得出实验结论：从丙装置中冒出的气体是一氧化碳气体；
（3）乙装置中反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：；
（4）一氧化碳气体有剧毒，会污染空气；上述装置还不够完善，其理由是反应产生有毒气体CO，逸散到空气中污染空气。于是他们在丙装置后再增加一个尾气处理装置，例如在丙装置的导管口下方放一只燃着的酒精灯（或在丙装置的导管口接一个气球或在丙装置的导管口接一个尖嘴玻璃管，使尖嘴伸入酒精灯火焰中）；
题型四：碳的相关计算杨sir化学，侵权必究
【例6】两份质量不同的碳与氧气反应，分别生成二氧化碳和一氧化碳时，消耗的氧气质量相同，这两份碳的质量比是
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:2
【答案】B
【详解】
反应前后原子种类数目质量不变；观察CO2、CO分子可知，分别生成二氧化碳和一氧化碳时，消耗的氧气质量相同，那么生成二氧化碳、一氧化碳的分子个数比为1:2，则反应碳原子的个数比为1:2，故两份碳的质量比是1:2；
故选B。
【变6-1】碳在氧气中燃烧由于二者的质量比不同，产生的产物也不同，若生成物为CO和CO2的混合物，则碳和氧气的质量比可能是
A．3：4 B．3：5
C．3：6 D．3：8
【答案】BC
【详解】
若碳和氧气反应全部生成二氧化碳，碳和氧气的质量比为12：32=3：8；若碳和氧气反应全部生成一氧化碳， 碳和氧气的质量比为（12×2）：32=3：4；若生成物为CO和CO2的混合物，碳和氧气的质量比大于3：8，且小于3：4，故选BC。
【变6-2】在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p，则a与b的关系可能为（　　）
A．a=5b/16 B．a>3b/8 C．a<3b/8 D．a>3b/4杨sir化学，侵权必究
【答案】C
【详解】
根据题意，由于反应前后容器内气体压强不变，根据在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（P）与气体分子数目（n）成正比关系（P=kn），可判断反应前后气体的分子数目没改变。由与，可判断该容器内发生的反应是碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳。假设ag碳和bg氧气恰好完全反应，则
若容器中氧气有剩余，反应前后分子数目也不变，反应前后压强也相同，因此，容器中碳与氧气的质量比≤，故选C。
【点睛】
碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，碳不充分燃烧生成一氧化碳，根据这两个反应前后气体的分子个数关系，可以判断该题中所发生的反应为充分燃烧生成二氧化碳，这是解决问题的关键。
【例7】某化学兴趣小组的同学探究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：
（提出假设）气体产物是CO2。
（查阅资料）①氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。
②高温下可以发生下列反应：
杨sir化学，侵权必究
（设计方案）将一定量Fe2O3在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应，用实验中测得的有关物质的质量，进行分析、判断。
（进行实验）用如图所示装置进行实验。
首先称得玻璃管C的质量为48.48 g，再称取2.40 g Fe2O3和1.50 g炭粉，加到玻璃管C中。连接好装置，通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。待玻璃管C中固体质量不再变化时，称得玻璃管C与残留固体共51.30 g。
（问题分析）（1）用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是_____。
（2）玻璃管中的现象是_____。
（3）尾气处理的方法是_____。
（4）若Fe2O3与炭粉反应的气体产物全部是CO2.求2.40 g Fe2O3完全反应时生成CO2的质量_____。（写出计算过程）
（5）根据实验数据计算，实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比为_____。
（6）结论：原假设_____（填“能”或“不能”）成立，理由是_____。
【答案】酒精喷灯火焰温度比酒精灯高，能够提供高温 红色固体变黑色 点燃或收集 设生成CO2的质量为x
x=0.99g
答：2.40gFe2O3完全反应时生成CO2的质量是0.99g。 1：2 不能 二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为12：32=3：8，与实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比不相等
【详解】
（1）用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是酒精喷灯火焰温度比酒精灯高，能够提供高温。
（2）Fe2O3在隔绝空气的环境下与炭粉充分反应，生成铁和二氧化碳，现象是红色固体变黑色。
（3）由于过量的炭粉会和二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳有毒，不能排放到空气中，一氧化碳具有可燃性，故尾气处理的方法是点燃或收集。
（4）设生成二氧化碳质量为x，
x=0.99g，
答：若Fe2O3与炭粉反应的气体产物全部是CO2，2.40gFe2O3完全反应时生成CO2的质量是0.99g。
（5）产生气体的质量：48.48g+2.40g+1.50g-51.30g=1.08g，气体中氧元素质量：，气体中碳元素质量：1.08g-0.72g=0.36g，实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比为：0.36g：0.72g=1：2。
（6）原假设不能成立，理由：二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为：12：32=3：8，与实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比不相等。
题型五：碳的性质综合杨sir化学，侵权必究
【例8】影响碳的化学性质的主要因素是
A．空气 B．日光 C．水分 D．温度
【答案】D
【详解】
碳单质在常温下化学性质稳定不容易参加反应，在高温下可以和许多物质反应；故影响碳的化学性质的主要因素是温度。
故选D。
【变8】下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是
A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同
B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性
C．活性炭常用来制作防毒面具因其具有良好吸附性
D．所有碳单质燃烧一定只生成二氧化碳
【答案】C
【详解】
A、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意；
B、用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色，是因为常温下，碳化学性质稳定，不符合题意；
C、活性炭具有吸附性，可以吸附有毒物质，故可用来制作防毒面具，符合题意；
D、碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，不符合题意。
故选C。
【例9】现有A、B、C、D、E五种常见的物质，常温下A和B都是黑色固体，D是一种紫红色金属单质，它们之间的转化关系如图所示，反应条件均已略去。
（1）E的名称是______。
（2）反应A+B→C+D的化学方程式是______。
（3）C在生产生活中有很多用途，请列举一条：______。
【答案】氧气 用于灭火（答案合理均可）
【分析】
D是一种紫红色金属单质，为铜；碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳气体，常温下A和B都是黑色固体，能生成C和铜，铜能生成B，则B为氧化铜、A为碳、C为二氧化碳；碳和氧气生成二氧化碳，E为氧气；代入检验推理正确；
【详解】
（1）E为氧气。
（2）由分析可知，A为碳，B为氧化铜，C为二氧化碳，D为铜，所以反应A+B→C+D是碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：。
（3）二氧化碳不燃烧不支持燃烧，可以用于灭火（答案合理均可）。
【变9】有四种纯净物A、B、C、D，其中A、B、C组成中均含有相同的一种元素。它们的转化关系如图（转化过程中部分条件和其他物质未全写出）。B能使澄清的石灰水变浑浊。回答下列问题：
（1）若A和D是同一种物质，则A的化学式为______。A与CuO反应的化学方程式为______；
（2）若A和C是同一种物质，C的化学式为______，D的化学式为______。杨sir化学，侵权必究
【答案】C CO C
【分析】
根据题干信息，B能使澄清的石灰水变浑浊，则B是二氧化碳；A点燃生成二氧化碳，A与氧化铜反应生成二氧化碳，且A、B组成中均含有相同的一种元素，则A可能是碳或一氧化碳。
【详解】
（1）若A和D是同一种物质，即A必须符合能同时与氧化铜、氧气、二氧化碳发生反应，综上分析可知，则A是碳，即碳与氧化铜在高温条件下生成二氧化碳，碳点燃生成二氧化碳，碳与二氧化碳在高温下生成一氧化碳，即C是一氧化碳；代入框图，推论合理。
根据分析可知，物质A是碳，其化学式为：C。A与CuO反应即碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，其化学方程式为：。故分别填：C； 。
（2）已知B是二氧化碳，根据质量守恒定律，可推知A一定含有碳元素，根据A能同时与CuO、O2发生反应，可知A是具有可燃性、还原性的物质，则A可能是一氧化碳或木炭，根据C是B、D在高温反应下的生成物，属于化合反应，所以C不可能是单质碳，若A、C为同一物质，A只能是一氧化碳；代入框图，推论合理。
根据分析可知，物质C是一氧化碳，其化学式为：CO。物质B是二氧化碳，物质C是一氧化碳，二氧化碳和D在高温下生成一氧化碳，即D是碳，该反应是碳与二氧化碳在高温下生成一氧化碳，即碳的化学式为：C。故分别填：CO；C。
【题1】下列用途利用了单质碳的还原性的是（　　）
A．刻划玻璃 B．石墨电极 C．吸附毒气 D．冶金工业
【答案】D
【详解】
A、刻划玻璃是利用金刚石的硬度较大，A不符合题意；
B、石墨电极是利用石墨的导电性，B不符合题意；
C、吸附毒气是利用活性炭的吸附性，C不符合题意；
D、冶金工业是利用了单质碳的还原性，D符合题意；
故选D。
【题2】2019年我国正式进入5G元年，5G是最新一代蜂窝移动通信技术，石墨烯被列为5G交换机唯一有效的散热方案。石墨烯为单层石墨，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材料，下列有关石墨烯的说法中正确的是
A．石墨烯是一种新型化合物 B．常温下化学性质活泼杨sir化学，侵权必究
C．在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳 D．石墨烯的硬度小于金刚石
【答案】C
【详解】
A、石墨烯为单层石墨，石墨是碳单质，所以石墨烯也是单质，错误；
B、石墨烯是碳单质，常温下化学性质稳定，错误；
C、碳单质在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，正确；
D、石墨烯被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的材料，所以硬度大于金刚石，错误。
故选：C。
【题3】物质的用途与性质对应关系不合理的是
A．碳素墨水书写档案——稳定性
B．石墨做电池电极——导电性
C．焦炭冶炼金属——可燃性
D．金刚石切割玻璃——硬度大
【答案】C
【详解】
A、碳素墨水书写档案，是因为常温下，碳的化学性质稳定，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化，不符合题意；
B、石墨做电池电极，是因为石墨具有良好的导电性，不符合题意；
C、焦炭冶炼金属，是因为焦炭具有还原性，符合题意；
D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，不符合题意。
故选C。
【题4】为探究CuO和C反应的最佳质量比（忽略其它副反应），化学兴趣小组按如图一所示装置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图二所示。以下说法不正确的是
①实验过程中，观察到黑色固体变红，说明反应己经结束
②实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后只有氧元素的化合价没有发生改变杨sir化学，侵权必究
④反应前后铜元素在固体中的质量分数不变
⑤CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点
⑥a点时，反应消耗的C的质量为9.2g，CuO的质量为8g
⑦c点对应的原固体中CuO和C的质量分别为17.2g、0g
A．③⑤⑦ B．④③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑦
【答案】C
【详解】
①氧化铜为黑色，被碳还原为铜，铜颜色是红色，所以实验过程中，观察到黑色固体变红，只能证明发生了反应，不能证明反应已结束，说法错误；
②实验结束时先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，可防止水倒吸入加热的试管中，造成试管炸裂，所以说法正确；
③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后氧元素化合价均为-2价，反应前C元素化合价为0价，反应后化合价为+4价，反应前Cu元素化合价为+2价，反应后化合价为0价，说法正确；
④反应过程中固体逐渐变为Cu，氧元素和碳元素转化为二氧化碳排出，总质量减少，Cu元素质量不变，所以反应前后铜元素在固体中的质量分数增大，所以说法错误；
⑤图中b点时Cu的质量最大，所以CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点，说法正确；
⑥a点时氧化铜的质量分数为，所以原混合物中氧化铜的质量=，C的质量为17.2g-8g=9.2g，根据方程式可知1份碳和一份氧化铜发生反应，8g氧化铜最多与1.2g碳发生反应，所以说法错误；
⑦C点在x轴上表示生成铜的质量为0，所以不原混合物中不含C，所以氧化铜质量为17.2g，C质量为0g，说法正确。
说法不正确的有①④⑥
故选C
【题5】图是课本上碳还原氧化铜的实验，实验中观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。但是小芳同学提出，碳与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，因此她用图装置继续探究二氧化碳产生的原因。
（实验过程）
（1）打开弹簧夹，使氮气通入硬质玻璃管，目的是______。
（2）通入氮气一段时间后，夹紧弹簧夹，用酒精灯对硬质玻璃管中的固体加热，使用金属网罩的作用是______，玻璃管中的现象是______。
（3）当导管口不再冒出气泡后，先______，后______（填字母）。杨sir化学，侵权必究
A、打开弹簧夹，通入氮气 B、移去酒精灯
（实验结论）澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳是碳与氧化铜反应生成的。写出碳还原氧化铜反应的化学方程式：______。
（反思与提高）反应前后玻璃管中固体的质量变化情况如下表，则参加反应的氧化铜质量是______。
玻璃管和固体的质量（单位：g）
反应前 68.6
反应后 67.5
【答案】排尽装置内的氧气 集中火焰，提高温度 黑色固体变红 A B 4
【详解】
实验过程：（1）打开弹簧夹，使氮气通入硬质玻璃管，目的是排尽装置内的氧气，防止碳与氧气反应生成二氧化碳；
（2）碳还原氧化铜需要在高温条件下进行，使用酒精灯网罩的作用是集中火焰，提高温度；
碳和氧化铜都是黑色固体，碳和氧化铜在高温条件下反应生成红色的铜和二氧化碳，玻璃管中的现象是黑色固体变红；
（3）为防止液体倒吸炸裂玻璃管，应先打开弹簧夹，通入氮气，再移去酒精灯；
故填：A；B；
实验结论：碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；
反思与提高：反应生成二氧化碳的质量为：68.6g-67.5g=1.1g；
解：设参加反应氧化铜的质量为x
解得
答：参加反应的氧化铜的质量为4g。
【练1】下列碳单质的各种用途中，利用其化学性质的是
A．用金刚石切割大理石 B．用焦炭冶炼金属
C．用活性炭做汽车除味剂 D．用石墨做铅笔笔芯
【答案】B
【详解】
A、用金刚石切割大理石是利用其硬度大，属于物理性质，不符合题意。
B、用焦炭冶炼金属是利用焦炭的还原性，属于化学性质，符合题意。
C、用活性炭做除味剂，是利用其吸附性，属于物理性质，不符合题意。
D、用石墨做铅笔芯，是利用它的硬度比较小，属于物理性质，不符合题意。
故选B。
【练2】关于金刚石、石墨、C60三种物质的叙述，正确的是（ ）
A．都具有导电性 B．都属于碳单质
C．性质都相同 D．完全燃烧的产物不同
【答案】B
【详解】
A、石墨具有良好的导电性，金刚石和C60不具有导电性，不符合题意；
B、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的碳单质，符合题意；
C、金刚石、石墨、C60都是碳单质，化学性质相同，物理性质不同，不符合题意；
D、金刚石、石墨、C60都是碳单质，完全燃烧的产物都是二氧化碳，不符合题意。
故选B。
【练3】下列关于碳和氧化铜反应的说法正确的是
A．碳被还原 B．氧化铜发生氧化反应杨sir化学，侵权必究
C．该反应是化合反应 D．反应后碳的化合价升高
【答案】D
【详解】
A、在反应中碳得到氧，发生了氧化反应，说法错误；
B、在反应中氧化铜失去了氧，发生了还原反应，说法错误；
C、该反应的反应物是两种，生成物是两种，不符合化合反应的概念，说法错误；
D、反应前碳单质中碳元素化合价为0，反应后二氧化碳中碳元素化合价为+4价，反应后碳的化合价升高，说法正确。
故选：D。
【练4】向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几块烘烤过的木炭，发现红棕色消失，说明木炭具有________作用。用墨汁书写或绘画的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为常温下碳的化学性质________。石墨和C60的物理性质存在明显差异的原因是________。
【答案】吸附 不活泼 碳原子的排列方式不同
【详解】
木炭具有疏松多孔的结构，决定了木炭具有吸附能力，故向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几块烘烤过的木炭，发现红棕色消失，说明木炭具有吸附作用；
用墨汁写绘的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，常温下碳的化学性质不活泼；
由于碳原子的排列方式不同，所以石墨、C60在物理性质上存在明显差异。
【练5】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。利用墨粉打印的资料经阳光、日晒后都不易褪色，是因为___。但墨粉怕火，写出其遇火后发生反应的化学方程式___。
【答案】常温下碳的化学性质稳定 或
【详解】
利用墨粉打印的资料经阳光、日晒后都不易褪色，是因为常温下碳的化学性质稳定。
墨粉怕火，碳遇火后发生反应生成二氧化碳或一氧化碳，反应的化学方程式或。
【练6】焦炭在工业上用于冶炼金属，写出碳与氧化铜高温加热发生反应的化学方程式：_________，发生还原反应的物质是___________。杨sir化学，侵权必究
【答案】
CuO（或氧化铜）
【详解】
碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
在该反应中，氧化铜失去氧，发生了还原反应。
【练7】某同学设计了如图实验装置，进行碳的还原性的性质验证，对实验进行分析并回答：
（1）检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手握住试管，若观察到水中导管口__________，说明装置气密性良好。
（2）酒精灯加上网罩的作用是___________。
（3）该实验的两个主要现象是_____________，_____________。
（4）CuO发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
（5）左边试管中发生反应的化学方程式为：____________。
（6）实验结束后，应该先撤出导气管，再停止加热，原因是____________。
【答案】
（1）有气泡冒出
（2）使火焰集中，提高温度
（3） 黑色粉末逐渐变成光亮的红色 澄清的石灰水变浑浊
（4）还原
（5）
（6）防止石灰水倒流，使试管炸裂。
【分析】
（1）
检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手握住试管，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。故填：有气泡冒出
（2）
这个实验最好使用酒精喷灯，若用酒精灯，可加网罩，以使火焰集中，提高温度。故填：使火焰集中，提高温度
（3）
该实验的两个主要现象是黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。故填：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊
（4）
在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。故填：还原
（5）
左边试管中是木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳。故填：
（6）
实验结束后，应该先撤出导气管，再停止加热，以防止石灰水倒流使试管炸裂。故填：防止石灰水倒流使试管炸裂
【点睛】
含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
【练8】某同学用碳还原氧化铜，若要还原80g的氧化铜，则需要多少克的碳？
【答案】解：设需要碳的质量为x
答：设需要碳的质量为6g。
【详解】
见答案。课前引入
一、碳的稳定性
碳的原子结构示意图为__________，最外层电子数为_____，所以不容易得电子也不容易失电子，因此常温下化学性质稳定。
说明
二、碳的可燃性
1．充分燃烧：_____________________________（氧气充足）
2. 不充分燃烧：____________________________（氧气不充足）
注意
三、碳的还原性
1．碳还原氧化铜
实验探究
实验操作 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，并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。用酒精灯或酒精喷灯加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。杨sir化学，侵权必究
实验现象 黑色粉末_______，产生澄清石灰水__________。
实验结论 生成了______和__________。
反应原理
思考与交流
2．碳还原氧化铁 杨sir化学，侵权必究
化学方程式：____________________________________
说明
3．碳还原二氧化碳
化学方程式：____________________________________
四、还原反应、还原性
1. 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。
2. 将含氧化合物中的氧夺去的性质，叫还原性。杨sir化学，侵权必究
题型一：碳的稳定性杨sir化学，侵权必究
【例1】我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质
A．化学性质稳定 B．具有氧化性
C．具有还原性 D．具有可燃性
【变1-1】为了使重要文件长期保存，签署文件时一般用
A．纯蓝墨水笔 B．铅笔 C．圆珠笔 D．碳素墨水笔
【变1-2】用墨汁书写的字画经久不褪色，其主要原因是___________。杨sir化学，侵权必究
题型二：碳的可燃性杨sir化学，侵权必究
【例2】
（2021·山东莒南·九年级期末）如图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”，下列说法正确的是（ ）
A．碳片是一种混合物 B．碳片和C60是同一种物质
C．在一定条件下，碳片可与金属氧化物反应 D．碳片在氧气中完全燃的产物是CO
题型三：碳的还原性杨sir化学，侵权必究
【例3】图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是
A．网罩的作用：集中火焰并提高温度
B．理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量
C．a中黑色粉末变红说明碳具有还原性
D．反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象
【变3-1】试管中有黑色粉末，高温加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是
A．氧化铜 B．四氧化三铁与木炭粉
C．氧化铜与木炭粉 D．铜与木炭粉
【变3-2】下列图象能正确反应对应变化关系的是
A．木炭还原氧化铜
B．在密闭容器中燃烧红磷
C．在密闭容器中燃烧镁条
D．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰杨sir化学，侵权必究
【例4】炼铁炉中某反应的微观示意图(不同的球代表不同的原子)如下图所示，下列说法不正确的是
A．该反应属于化合反应 B．该反应表示CO2与C反应生成CO
C．反应中共有三种化合物 D．反应前后分子的种类发生了变化
【例5】如图是木炭还原氧化铜的实验。
（1）在此实验过程中，可以观察到的现象：杨sir化学，侵权必究
①_______________；
②_______________。
（2）实验时，酒精灯加铁丝网罩的目的是_________。
（3）写出该反应的化学方程式____________。
（4）此装置中仪器C换成空的集气瓶还可以做的实验是___________。
【变5】某实验小组同学在用甲和乙装置做木炭还原氧化铜的实验中，发现从乙装置的导管口不断有气泡冒出，以为是反应产生的CO2未被石灰水完全吸收。于是在乙装置后又连接上丙装置，重新实验，发现丙装置仍不断有气泡冒出，且石灰水未见浑浊。那么从丙装置中冒出的气体是什么呢？请完成下列探究中的有关问题：
（1）你认为从丙装置中冒出的气体可能是______________，写出生成这种气体的化学方程式：_______________。杨sir化学，侵权必究
（2）请按下表要求，设计实验方案，验证你的猜想。
操作实验 现象 结论
①收集一小试管气体，_________ _________ 从丙装置中冒出的气体是______________
②__________ ________
（3）写出乙装置中反应的化学方程式：________________。
（4）根据以上探究，该实验小组同学认为上述装置还不够完善，其理由是____________。于是他们在丙装置后再增加一个________装置，例如___________。
题型四：碳的相关计算杨sir化学，侵权必究
【例6】两份质量不同的碳与氧气反应，分别生成二氧化碳和一氧化碳时，消耗的氧气质量相同，这两份碳的质量比是
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:2
【变6-1】碳在氧气中燃烧由于二者的质量比不同，产生的产物也不同，若生成物为CO和CO2的混合物，则碳和氧气的质量比可能是
A．3：4 B．3：5
C．3：6 D．3：8
【变6-2】在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p，则a与b的关系可能为（　　）
A．a=5b/16 B．a>3b/8 C．a<3b/8 D．a>3b/4杨sir化学，侵权必究
【例7】某化学兴趣小组的同学探究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：
（提出假设）气体产物是CO2。
（查阅资料）①氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。
②高温下可以发生下列反应：
杨sir化学，侵权必究
（设计方案）将一定量Fe2O3在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应，用实验中测得的有关物质的质量，进行分析、判断。
（进行实验）用如图所示装置进行实验。
首先称得玻璃管C的质量为48.48 g，再称取2.40 g Fe2O3和1.50 g炭粉，加到玻璃管C中。连接好装置，通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹T，点燃酒精喷灯加热。待玻璃管C中固体质量不再变化时，称得玻璃管C与残留固体共51.30 g。
（问题分析）（1）用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是_____。
（2）玻璃管中的现象是_____。
（3）尾气处理的方法是_____。
（4）若Fe2O3与炭粉反应的气体产物全部是CO2.求2.40 g Fe2O3完全反应时生成CO2的质量_____。（写出计算过程）
（5）根据实验数据计算，实验中实际获得气体中碳元素和氧元素的质量比为_____。
（6）结论：原假设_____（填“能”或“不能”）成立，理由是_____。
题型五：碳的性质综合杨sir化学，侵权必究
【例8】影响碳的化学性质的主要因素是
A．空气 B．日光 C．水分 D．温度
【变8】下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是
A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同
B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性
C．活性炭常用来制作防毒面具因其具有良好吸附性
D．所有碳单质燃烧一定只生成二氧化碳
【例9】现有A、B、C、D、E五种常见的物质，常温下A和B都是黑色固体，D是一种紫红色金属单质，它们之间的转化关系如图所示，反应条件均已略去。
（1）E的名称是______。
（2）反应A+B→C+D的化学方程式是______。
（3）C在生产生活中有很多用途，请列举一条：______。
【变9】有四种纯净物A、B、C、D，其中A、B、C组成中均含有相同的一种元素。它们的转化关系如图（转化过程中部分条件和其他物质未全写出）。B能使澄清的石灰水变浑浊。回答下列问题：
（1）若A和D是同一种物质，则A的化学式为______。A与CuO反应的化学方程式为______；
（2）若A和C是同一种物质，C的化学式为______，D的化学式为______。杨sir化学，侵权必究
【题1】下列用途利用了单质碳的还原性的是（　　）
A．刻划玻璃 B．石墨电极 C．吸附毒气 D．冶金工业
【题2】2019年我国正式进入5G元年，5G是最新一代蜂窝移动通信技术，石墨烯被列为5G交换机唯一有效的散热方案。石墨烯为单层石墨，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材料，下列有关石墨烯的说法中正确的是
A．石墨烯是一种新型化合物 B．常温下化学性质活泼杨sir化学，侵权必究
C．在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳 D．石墨烯的硬度小于金刚石
【题3】物质的用途与性质对应关系不合理的是
A．碳素墨水书写档案——稳定性
B．石墨做电池电极——导电性
C．焦炭冶炼金属——可燃性
D．金刚石切割玻璃——硬度大
【题4】为探究CuO和C反应的最佳质量比（忽略其它副反应），化学兴趣小组按如图一所示装置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图二所示。以下说法不正确的是
①实验过程中，观察到黑色固体变红，说明反应己经结束
②实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后只有氧元素的化合价没有发生改变杨sir化学，侵权必究
④反应前后铜元素在固体中的质量分数不变
⑤CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点
⑥a点时，反应消耗的C的质量为9.2g，CuO的质量为8g
⑦c点对应的原固体中CuO和C的质量分别为17.2g、0g
A．③⑤⑦ B．④③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑦
【题5】图是课本上碳还原氧化铜的实验，实验中观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。但是小芳同学提出，碳与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，因此她用图装置继续探究二氧化碳产生的原因。
（实验过程）
（1）打开弹簧夹，使氮气通入硬质玻璃管，目的是______。
（2）通入氮气一段时间后，夹紧弹簧夹，用酒精灯对硬质玻璃管中的固体加热，使用金属网罩的作用是______，玻璃管中的现象是______。
（3）当导管口不再冒出气泡后，先______，后______（填字母）。杨sir化学，侵权必究
A、打开弹簧夹，通入氮气 B、移去酒精灯
（实验结论）澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳是碳与氧化铜反应生成的。写出碳还原氧化铜反应的化学方程式：______。
（反思与提高）反应前后玻璃管中固体的质量变化情况如下表，则参加反应的氧化铜质量是______。
玻璃管和固体的质量（单位：g）
反应前 68.6
反应后 67.5
【练1】下列碳单质的各种用途中，利用其化学性质的是
A．用金刚石切割大理石 B．用焦炭冶炼金属
C．用活性炭做汽车除味剂 D．用石墨做铅笔笔芯
【练2】关于金刚石、石墨、C60三种物质的叙述，正确的是（ ）
A．都具有导电性 B．都属于碳单质
C．性质都相同 D．完全燃烧的产物不同
【练3】下列关于碳和氧化铜反应的说法正确的是
A．碳被还原 B．氧化铜发生氧化反应杨sir化学，侵权必究
C．该反应是化合反应 D．反应后碳的化合价升高
【练4】向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几块烘烤过的木炭，发现红棕色消失，说明木炭具有________作用。用墨汁书写或绘画的字画能从古代保存至今而不褪色，是因为常温下碳的化学性质________。石墨和C60的物理性质存在明显差异的原因是________。
【练5】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。利用墨粉打印的资料经阳光、日晒后都不易褪色，是因为___。但墨粉怕火，写出其遇火后发生反应的化学方程式___。
【练6】焦炭在工业上用于冶炼金属，写出碳与氧化铜高温加热发生反应的化学方程式：_________，发生还原反应的物质是___________。杨sir化学，侵权必究
【练7】某同学设计了如图实验装置，进行碳的还原性的性质验证，对实验进行分析并回答：
（1）检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手握住试管，若观察到水中导管口__________，说明装置气密性良好。
（2）酒精灯加上网罩的作用是___________。
（3）该实验的两个主要现象是_____________，_____________。
（4）CuO发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
（5）左边试管中发生反应的化学方程式为：____________。
（6）实验结束后，应该先撤出导气管，再停止加热，原因是____________。
【练8】某同学用碳还原氧化铜，若要还原80g的氧化铜，则需要多少克的碳？

展开更多......

收起↑