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课题1 碳单质的多样性
第2课时 碳单质的化学性质
分层作业
1．（24-25九年级上·甘肃庆阳·期末）教材中介绍湖北出土的战国古墨能保存至今，这是因为在常温下单质碳
A．化学性质稳定 B．具有还原性 C．导电、导热性好 D．质软
2．（24-25九年级上·四川雅安·阶段练习）《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法，化学方程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑。该反应中表现出还原性的物质是
A．ZnO B．CO2 C．Zn D．C
3．（25-26九年级上·安徽·课后作业）下列用途利用了碳单质的化学性质的是
①石墨作电极 ②制糖工业中用活性炭脱色 ③石墨作润滑剂 ④作燃料 ⑤冶炼金属
A．①②③④ B．②⑤ C．①③⑤ D．④⑤
4．（24-25九年级上·全国·单元测试）关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是
A．金刚石、石墨和C60在氧气中充分燃烧，产物是CO2
B．碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同
C．碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D．碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
5．（2025·上海杨浦·三模）有关碳还原氧化铜的实验如图，分析正确的是
A．开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是
B．实验中，装置I中铜元素的质量始终不变
C．停止加热前，必须将导管从装置Ⅲ中取出
D．结束后，装置I中仍有黑色固体说明碳过量
6．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是
A．可观察到澄清石灰水变浑浊
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中
D．烘干的木炭粉末与粉末要混合均匀
7．（24-25九年级上·安徽安庆·期末）某实验小组利用如图装置来进行木炭还原氧化铜的实验。下列有关说法错误的是
A．酒精灯加网罩是为了集中火焰，提高火焰温度
B．将木炭和氧化铜均匀混合可以使反应充分进行
C．木炭还原氧化铜的反应为C+2CuO2Cu+CO2
D．本实验装置为“微型”装置，可以节约试剂
8．（2024·上海松江·二模）一定质量的碳和氧化铜混合物，高温下反应至固体质量不再减小，固体总质量的变化如图。下列说法正确的是
A．M点对应的固体物质只有二种
B．N点对应的固体是铜
C．混合物中碳和氧化铜物质的量之比一定为1：2
D．0～t2min内，固体中碳元素的质量减小
9．（23-24九年级上·广西河池·期末）按一定质量比例取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是
A．M点对应的固体物质只有两种
B．N点对应的固体为黑色
C．0～t2 min内，固体中铜元素的质量分数不变
D．反应后产生气体的总质量为(a－b)g
10．（24-25八年级下·上海静安·期末）在学习碳的化学性质时，我们学习了木炭和氧化铜的反应，该实验装置如下图所示。
（1）A装置中反应的化学方程式为 。
（2）该反应中A装置能看到的现象为___________。
A．黑色固体变红 B．红色固体变黑 C．氧化铜变红 D．氧化铜变黑
（3）实验装置中的止水夹的作用是___________。
A．防止冷凝水倒流炸裂试管 B．防止石灰水倒吸炸裂试管
C．防止反应物粉末堵塞导管 D．防止灼热的铜被再次氧化
1．（24-25九年级上·全国·课后作业）有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是
A．二氧化碳发生了还原反应 B．碳具有氧化性
C．反应前后氧元素的化合价发生了改变 D．反应前后固体的质量不变
2．（24-25八年级下·山东淄博·期末）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中引燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO。则原来密闭容器中碳和氧气的质量比可能是
A．3∶4 B．3∶8 C．1∶2 D．1∶3
3．（2025·安徽合肥·三模）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，下列关于该实验分析正确的是
A．装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯
B．试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始
C．试管②中溶液由红色变为无色说明试管①反应结束
D．实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快
4．（24-25八年级下·黑龙江大庆·期中）下面是某同学做完碳的还原性实验后所写的化学方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑。下列说法中正确的是
A．实验时大试管中红色粉末变黑
B．化学反应前后试管中固体总质量不变，符合质量守恒定律
C．碳发生了还原反应，有还原性
D．该反应中CuO中的氧被C夺去
5．（2025·安徽淮南·模拟预测）实验小组的同学按照图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析错误的是
A．M点时反应未开始
B．N点对应的固体物质只有两种
C．M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量
D．反应中木炭表现出还原性，将氧化铜还原为铜
6．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）松松同学做碳单质还原氧化铜实验，装置如图所示，加热一段时间后，发现试管中有红色固体生成，也有部分黑色固体，他对黑色固体的成分进行了进一步探究。
（1）左侧试管内发生反应的化学方程式 ；反应结束撤出导管后，用弹簧夹夹紧乳胶管的原因 （文字描述）。
【提出问题】剩余黑色固体是什么？
【猜想假设】
（2）猜想一：；猜想二： （填化学式）；猜想三：C和；猜想四：。经过讨论同学们一致认为无需验证就知道猜想 是错误的。
【进行实验】
（3）
实验操作 现象 结论
取反应后剩余黑色固体继续在空气中灼烧 无明显现象 猜想 成立
【拓展延伸】
（4）此实验中体现出的碳的化学性质可以用于 （填一种用途）。
（5）为了使所有氧化铜能充分反应完，碳单质与氧化铜的质量比最合适的是___（填序号）。
A． B． C．
1．（2025·河南·中考真题）古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
2．（2025·湖南·中考真题）我国是世界上烧制木炭最早的国家之一，木炭具有可燃性，则可用于 。
答案和解析
分层作业
1．（24-25九年级上·甘肃庆阳·期末）教材中介绍湖北出土的战国古墨能保存至今，这是因为在常温下单质碳
A．化学性质稳定 B．具有还原性 C．导电、导热性好 D．质软
【答案】A
【解析】常温下，碳单质的化学性质稳定，因此古墨能保存至今，故选：A。
2．（24-25九年级上·四川雅安·阶段练习）《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法，化学方程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑。该反应中表现出还原性的物质是
A．ZnO B．CO2 C．Zn D．C
【答案】D
【解析】由化学方程式可知，反应过程中碳夺取了氧化锌中的氧，具有还原性。
故选：D。
3．（25-26九年级上·安徽·课后作业）下列用途利用了碳单质的化学性质的是
①石墨作电极 ②制糖工业中用活性炭脱色 ③石墨作润滑剂 ④作燃料 ⑤冶炼金属
A．①②③④ B．②⑤ C．①③⑤ D．④⑤
【答案】D
【解析】①石墨作电极：利用石墨的导电性，这属于物理性质（电子在石墨层间移动，不涉及化学反应）。
②制糖工业中用活性炭脱色：利用活性炭的吸附性（物理吸附），色素被吸附在活性炭表面，不涉及化学变化。
③石墨作润滑剂：利用石墨的层状结构易滑动的特性，这属于物理性质（摩擦时层间滑动，无化学反应）。
④作燃料：碳燃烧时与氧气反应生成二氧化碳（），利用了碳的可燃性，属于化学性质（涉及化学变化）。
⑤冶炼金属：例如碳还原金属氧化物（如），利用了碳的还原性，属于化学性质（发生氧化还原反应）。
综上，只有④和⑤利用了碳单质的化学性质。
故选D。
4．（24-25九年级上·全国·单元测试）关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是
A．金刚石、石墨和C60在氧气中充分燃烧，产物是CO2
B．碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同
C．碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D．碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
【答案】D
【解析】A、金刚石、石墨和均是由碳元素组成的碳单质，碳单质具有可燃性，在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，故金刚石、石墨和在氧气中充分燃烧，产物是，说法正确，不符合题意；
B、碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，碳与氧气的质量比为；碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳，化学方程式为，碳与氧气的质量比为，故碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同，说法正确，不符合题意；
C、碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热，说法正确，不符合题意；
D、碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，则碳燃烧得到的产物可能是一氧化碳和二氧化碳的混合物，说法错误，符合题意。
故选：D。
5．（2025·上海杨浦·三模）有关碳还原氧化铜的实验如图，分析正确的是
A．开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是
B．实验中，装置I中铜元素的质量始终不变
C．停止加热前，必须将导管从装置Ⅲ中取出
D．结束后，装置I中仍有黑色固体说明碳过量
【答案】B
【解析】A、加热装置I，装置中空气受热膨胀逸出，因此开始加热时，装置Ⅲ中出现的气泡是装置中的空气，说法错误，不符合题意；
B、碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则实验中，装置I中铜元素的质量始终不变，说法正确，符合题意；
C、停止加热前，不需要将导管从装置Ⅲ中取出，是因为装置II可以防倒吸，说法错误，不符合题意；
D、结束后，装置I中仍有黑色固体，由于碳、氧化铜均为黑色固体，则可能是碳过量，也可能是氧化铜过量，说法错误，不符合题意。
故选：B。
6．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是
A．可观察到澄清石灰水变浑浊
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中
D．烘干的木炭粉末与粉末要混合均匀
【答案】C
【解析】A、碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故可观察到澄清石灰水变浑浊，故A不符合题意；
B、网罩的作用是集中火焰，提高温度，故B不符合题意；
C、实验结束后，先将导管取出，再停止加热，防止澄清石灰水倒流将试管炸裂，故C符合题意；
D、烘干的木炭粉与CuO粉末混合均匀，才能充分反应，提高反应速率，故D不符合题意。
故选C。
7．（24-25九年级上·安徽安庆·期末）某实验小组利用如图装置来进行木炭还原氧化铜的实验。下列有关说法错误的是
A．酒精灯加网罩是为了集中火焰，提高火焰温度
B．将木炭和氧化铜均匀混合可以使反应充分进行
C．木炭还原氧化铜的反应为C+2CuO2Cu+CO2
D．本实验装置为“微型”装置，可以节约试剂
【答案】C
【解析】A、酒精灯加网罩是为了集中火焰，提高火焰温度，说法正确，不符合题意；
B、将木炭和氧化铜均匀混合可以使反应充分进行，说法正确，不符合题意；
C、木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为，说法错误，符合题意；
D、本实验装置为“微型”装置，可以节约试剂，说法正确，不符合题意。
故选：C。
8．（2024·上海松江·二模）一定质量的碳和氧化铜混合物，高温下反应至固体质量不再减小，固体总质量的变化如图。下列说法正确的是
A．M点对应的固体物质只有二种
B．N点对应的固体是铜
C．混合物中碳和氧化铜物质的量之比一定为1：2
D．0～t2min内，固体中碳元素的质量减小
【答案】D
【解析】A、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，固体的总质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，至N点完全反应，则M点对应的固体物质有碳、氧化铜、铜三种，故选项说法错误；
B、至N点完全反应，N点对应的固体是碳、铜或氧化铜、铜或铜，故选项说法错误；
C、至N点完全反应，N点对应的固体是碳、铜或氧化铜、铜，结合可知，混合物中碳和氧化铜物质的量之比不一定为1：2，故选项说法错误；
D、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，0～t2min内，固体中碳元素的质量减小，故选项说法正确；
故选D。
9．（23-24九年级上·广西河池·期末）按一定质量比例取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图，下列说法正确的是
A．M点对应的固体物质只有两种
B．N点对应的固体为黑色
C．0～t2 min内，固体中铜元素的质量分数不变
D．反应后产生气体的总质量为(a－b)g
【答案】D
【解析】A、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，有气体生成固体质量减少，M点时固体质量还有减小的趋势，还未完全反应，此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质，错误；
B、N点时，固体质量不再减小，恰好完全反应，对应的固体为铜，为紫红色不是黑色，错误；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，反应过程中铜元素的质量不变，但是0～t2min内，固体的质量减少，固体中铜元素的质量分数增大，错误；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应后产生气体的总质量为(a－b)g，正确。
故选D。
10．（24-25八年级下·上海静安·期末）在学习碳的化学性质时，我们学习了木炭和氧化铜的反应，该实验装置如下图所示。
（1）A装置中反应的化学方程式为 。
（2）该反应中A装置能看到的现象为___________。
A．黑色固体变红 B．红色固体变黑 C．氧化铜变红 D．氧化铜变黑
（3）实验装置中的止水夹的作用是___________。
A．防止冷凝水倒流炸裂试管 B．防止石灰水倒吸炸裂试管
C．防止反应物粉末堵塞导管 D．防止灼热的铜被再次氧化
【答案】（1）
（2）A
（3）BD
【解析】（1）A中是木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（2）A中是木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，现象为：黑色固体变红，故选A；
（3）因为铜与氧气在加热条件下易生成氧化铜，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，避免试管炸裂外，还可以防止灼热的铜与空气接触再次被氧化，故选BD。
1．（24-25九年级上·全国·课后作业）有关碳与二氧化碳高温下发生的反应，下列说法正确的是
A．二氧化碳发生了还原反应 B．碳具有氧化性
C．反应前后氧元素的化合价发生了改变 D．反应前后固体的质量不变
【答案】A
【解析】A、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，二氧化碳中的氧被碳夺取，作为氧化剂，发生了还原反应，故A正确；
B、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，碳夺取了二氧化碳的氧，作为还原剂，具有还原性，故B错误；
C、二氧化碳中氧元素显-2价，生成物一氧化碳中氧元素显-2价，即反应前后氧元素的化合价未改变，故C错误；
D、碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳气体，则反应前后固体的质量减小，故D错误。
故选A。
2．（24-25八年级下·山东淄博·期末）将一定质量的碳和氧气放入密闭容器中引燃，两者恰好完全反应，测得容器中只有CO2和CO。则原来密闭容器中碳和氧气的质量比可能是
A．3∶4 B．3∶8 C．1∶2 D．1∶3
【答案】C
【解析】碳完全燃烧生成CO2的反应：，碳与氧气的质量比为：12:32=3:8；
碳不完全燃烧生成CO的反应：，碳与氧气的质量比为：（12×2）:32=3:4。
当产物为CO2和CO的混合物时，质量比必须在 和 之间，故选C。
3．（2025·安徽合肥·三模）如图所示是木炭还原氧化铜的实验，下列关于该实验分析正确的是
A．装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯
B．试管②导管口刚有气泡冒出说明试管①反应开始
C．试管②中溶液由红色变为无色说明试管①反应结束
D．实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止试管冷却过快
【答案】A
【解析】A、该实验需要在高温下进行，故装置中的酒精灯可以改用酒精喷灯，符合题意；
B、试管②导管口刚有气泡冒出，不能说明试管①反应开始，还可能是装置内气体受热膨胀逸出，不符合题意；
C、试管①中木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，试管②中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，溶液由红色变为无色，说明氢氧化钙完全反应（氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红），但是不能说明试管①反应结束，不符合题意；
D、实验结束，用弹簧夹夹紧乳胶管是防止液体倒流，炸裂试管，不符合题意。
故选A。
4．（24-25八年级下·黑龙江大庆·期中）下面是某同学做完碳的还原性实验后所写的化学方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑。下列说法中正确的是
A．实验时大试管中红色粉末变黑
B．化学反应前后试管中固体总质量不变，符合质量守恒定律
C．碳发生了还原反应，有还原性
D．该反应中CuO中的氧被C夺去
【答案】D
【解析】A、氧化铜和碳均为黑色，铜为红色，故实验时大试管中黑色粉末变红，说法错误，不符合题意；
B、氧化铜与碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳是气体会逸散到空气中，所以反应后试管中固体总质量减少，但该反应仍符合质量守恒定律，说法错误，不符合题意；
C、该反应中碳结合氧元素，是还原剂，具有还原性，发生了氧化反应，说法错误，不符合题意；
D、该反应中CuO中的氧被C夺去，说法正确，符合题意。
故选：D。
5．（2025·安徽淮南·模拟预测）实验小组的同学按照图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析错误的是
A．M点时反应未开始
B．N点对应的固体物质只有两种
C．M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量
D．反应中木炭表现出还原性，将氧化铜还原为铜
【答案】B
【解析】A、M点时固体质量不变，反应没有发生，故正确；
B、从图2可知，N点时反应还没有结束，此时固体物质有未反应的氧化铜、木炭以及生成的铜三种物质，故错误；
C、木炭和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，在M→P的过程中，固体减少的质量等于生成气体的质量，故正确；
D、反应中木炭夺取了氧化铜中的氧，表现出还原性，将氧化铜还原为铜，故正确。
故选B。
6．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）松松同学做碳单质还原氧化铜实验，装置如图所示，加热一段时间后，发现试管中有红色固体生成，也有部分黑色固体，他对黑色固体的成分进行了进一步探究。
（1）左侧试管内发生反应的化学方程式 ；反应结束撤出导管后，用弹簧夹夹紧乳胶管的原因 （文字描述）。
【提出问题】剩余黑色固体是什么？
【猜想假设】
（2）猜想一：；猜想二： （填化学式）；猜想三：C和；猜想四：。经过讨论同学们一致认为无需验证就知道猜想 是错误的。
【进行实验】
（3）
实验操作 现象 结论
取反应后剩余黑色固体继续在空气中灼烧 无明显现象 猜想 成立
【拓展延伸】
（4）此实验中体现出的碳的化学性质可以用于 （填一种用途）。
（5）为了使所有氧化铜能充分反应完，碳单质与氧化铜的质量比最合适的是___（填序号）。
A． B． C．
【答案】（1） 防止生成的灼热的铜被空气中的氧气氧化（合理即可）
（2）C 四
（3）一
（4）冶金工业（合理即可）
（5）A
【解析】（1）碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：；
灼热的铜在高温下会与氧气反应，因此反应结束撤出导管后，用弹簧夹夹紧乳胶管的原因是：防止生成的灼热的铜被空气中的氧气氧化；
（2） 氧化铜和木炭均为黑色，由题意可知，猜想二为碳，化学式为 C ；
铜是红色固体，不是黑色，所以无需验证就知道猜想四是错误的；
（3）取反应后剩余黑色固体继续在空气中灼烧，无明显现象，说明固体中没有碳，碳在空气中灼烧会与氧气反应，所以猜想一成立。
（4）此实验中碳能还原氧化铜，体现了碳的还原性，可用于冶炼金属。
（5）根据化学方程式 可知，反应中C和CuO的质量比为（1×12）：（64×2+16×2)=3:40，因为木炭中含有杂质，为使氧化铜完全反应，木炭和氧化铜的质量比应大于3：40，故选A。
1．（2025·河南·中考真题）古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
【答案】墨中的碳在常温下化学性质稳定。
【解析】碳的稳定性：古代水墨画使用的墨主要成分是碳（如炭黑），碳单质在常温下化学性质非常稳定，不易与氧气、水等物质发生反应，因此不易氧化或变质，这种稳定性使得用墨绘制的书画即使长期保存，颜色仍能保持不变。
2．（2025·湖南·中考真题）我国是世界上烧制木炭最早的国家之一，木炭具有可燃性，则可用于 。
【答案】作燃料
【解析】木炭具有可燃性，则可用于作燃料。
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