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第2课时　碳单质的化学性质
　碳的稳定性
1.书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水,主要原因是 (　　)
A.碳是黑色的 B.碳粉末细小
C.碳不溶于水 D.常温下碳单质化学性质稳定
2.下列事实能体现单质碳的稳定性的是 (　　)
A.用活性炭处理工业废水
B.钻石恒久远,一颗永流传
C.用木炭作燃料
D.制糖工业中用活性炭脱色
　碳的可燃性
3.下列关于碳的燃烧的描述,错误的是 (　　)
A.碳与氧气的反应属于化合反应
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量
C.金刚石的硬度很大,所以金刚石不能燃烧
D.碳在氧气中燃烧的产物可能是混合物
4.(1)常温下,碳的化学性质　　　　,但在高温下,碳能够跟很多物质发生反应,碳燃烧都为　　　　
(填“吸”或“放”)热反应。
(2)碳在点燃的条件下,可以跟氧气发生氧化反应,具有　　　　性。氧气充足时生成　　　　,化学方程式为　　　　　　　;氧气不充足时生成　　　　,化学方程式为　　　　　　　　　　。对比以上两个反应,可以得出:反应物和反应条件都相同,由于　　　　　　 不同,可能导致　　　　不同。
　碳的还原性
5.试管里有一黑色粉末状固体,加热后有红色固体生成,同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,此固体物质可能是 (　　)
A.二氧化锰 B.氧化铜
C.木炭粉 D.氧化铜和木炭粉的混合物
6.(教材变式)某同学设计了如下实验,进行碳能与氧化铜反应的验证,对实验进行分析并回答下列问题:
(1)酒精灯上加网罩的作用是 　　　　　 。
(2)证明碳能与氧化铜反应的实验现象是 　 。
(3)实验结束时,应先将导管从试管②中撤出再熄灭酒精灯,这样操作的目的是　　　　　　　　;之后用弹簧夹夹紧胶皮管,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出,这样操作的目的是　
　　　　　　　　　　　　。
(4)小刚在做实验时,几乎没有观察到任何现象,造成实验失败的原因可能是　　　　(填字母)。
A.装置气密性不好
B.加热温度不够高
C.装木炭和氧化铜的试管不够大
1.在一定条件下,下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是 (　　)
A.O2 B.CO2
C.Fe2O3 D.CO
2.当氧化铜中混有少量炭粉,提纯的方法是 (　　)
A.隔绝空气加热混合物
B.加入水后过滤
C.在氧气流中加热混合物
D.通过颜色分离
3.将6 g碳和32 g氧气在一个密闭的容器中点燃,充分燃烧后,密闭容器中的气体物质是 (　　)
A.CO B.CO2
C.CO　CO2 D.CO2　O2
4.有如图所示变化:
(1)写出化学式:
B.　　　　　;C.　　　　;
D.　　　　　;E.　　　　。
(2)写出以上各步骤中的化学方程式:
①　　　　　　　　　　　;
②　　　　　　　　　　　;
③　　　　　　　　　　　。
5.我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜,在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙微型实验装置(其中长柄V形玻璃管用小玻璃管制成),开展以下探究活动。
图甲 图乙
(1)图甲试管A中观察到的现象是　　　　　　,请你写出反应的化学方程式:　
　　　　　　　。
(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是　　　　　　　(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验,完毕后先停止加热,可能引起的后果是　 。
6.我国古代已熟练掌握了在高温条件下用木炭来冶炼铜的技术,反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑。
(1)该反应说明木炭能使氧化铜　　　　(填“还原”或“氧化”)为铜。
(2)要使80 g氧化铜完全还原为铜,请计算需要木炭的质量。(写出计算过程)
7.(科学思维)取碳和氧化铜的混合物a g并使其在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点表示反应刚好结束
C.反应后产生气体的总质量为b g
D.0~t2 min内,固体中铜元素的质量分数不变
【详解答案】
基础达标
1.D　2.B　3.C
4.(1)不活泼　放
(2)可燃　二氧化碳　C+O2CO2
一氧化碳　2C+O22CO
反应物的量　生成物
5.D
6.(1)集中火焰,提高温度
(2)试管①中黑色固体变成红色,试管②中澄清石灰水变浑浊
(3)防止发生倒吸,使试管炸裂　防止灼热的铜被氧化为氧化铜　(4)B
能力提升
1.D　解析:A.氧气能够与碳在点燃的条件下反应生成二氧化碳,选项不符合题意;B.二氧化碳能够与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳,选项不符合题意;C.氧化铁与碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,选项不符合题意;D.一氧化碳不能与碳发生化学反应,选项符合题意。故选D。
2.C　解析:A项,炭粉与氧化铜隔绝空气加强热的条件下生成铜和二氧化碳,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。B项,氧化铜和炭粉都不溶于水,故加入水后过滤无法分离,故选项所采取的方法错误。C项,在氧气流中加热混合物,氧气与碳粉反应生成二氧化碳,而氧化铜不变,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。D项,氧化铜和炭粉都是黑色固体,通过颜色无法分离,故选项所采取的方法错误。
3.D　解析:碳和氧气反应的化学方程式及其质量关系:
C+O2CO2,2C+O22CO,
12 32 24 32
碳和氧气恰好完全反应生成二氧化碳时碳和氧气质量比是12∶32,碳和氧气恰好完全反应生成一氧化碳时碳和氧气质量比是24∶32,将6 g C和32 g O2在一个密闭的容器中点燃,氧气充足,充分燃烧后,密闭容器中留下的物质是碳和氧气反应生成的二氧化碳和过量的氧气。
4.(1)Cu　CO2　CuO　CO
(2)①2CuO+C2Cu+CO2↑
②2Cu+O22CuO
③CO2+C2CO
5.(1)黑色固体变为红色固体
C+2CuO2Cu+CO2↑
(2)澄清石灰水开始变浑浊
(3)操作简单(或节约试剂或反应速率快等)
(4)液体倒流,引起试管爆裂
解析:(1)在高温条件下碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳,题图甲试管A中观察到的现象是黑色固体变为红色固体,反应的化学方程式是C+2CuO2Cu+CO2↑,该实验中碳夺取了氧化铜中的氧,表现出碳的还原性。(2)由于碳与氧化铜在高温条件生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是澄清石灰水开始变浑浊。(3)使用题图乙装置与使用题图甲装置相比,其优点是操作简单、节约试剂、反应速率快等。(4)用题图甲装置进行实验,完毕后先停止加热,试管内压强迅速减小,可能引起的后果是液体倒流,引起试管爆裂。
6.解:(1)还原
(2)设需要木炭的质量为x。
2CuO+C2Cu+CO2↑
160　 12
80 g　 x
=
x=6 g
答:需要木炭的质量为6 g。
7.B　解析:A项,碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,M点时反应还在进行,此时固体中含有碳、氧化铜和铜三种物质,故错误;B项,N点后固体质量不变,则表示反应结束,故正确;C项,根据反应前后物质的总质量不变,则反应后产生气体的质量为(a-b) g,故错误;D项,反应前后固体中铜元素质量不变,但固体质量减小,则固体中铜元素的质量分数增大,故错误。

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