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考点24 碳单质的性质与用途
考点解读
金刚石、石墨、木炭、活性炭等的性质与用途的关系
考查频度
★★★☆☆
命题角度
1．考查常见碳单质的物理性质与用途。
2．以材料的形式提供新的碳单质，考查其性质与用途。
以填空题为主
一、单质碳的物理性质和用途
1．金刚石、石墨与C60的物理性质和用途比较
金刚石
石墨
C60
结构
模型
状态
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
分子形状似足球
硬度
天然存在的最硬的物质
很软，有滑腻感
质脆
导电性
几乎不导电
有优良的导电性能
几乎不导电
用途
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、装在钻探机的钻头上钻凿岩层等
制铅笔芯、电刷、电极等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
2．木炭和活性炭的吸附性
由于木炭和活性炭都具有疏松多孔的结构，因此它们都具有较强的吸附能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。
温馨提示 （1）一种元素可以组成多种不同的单质。如碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60等，氧元素可以组成氧气、臭氧，同种元素组成的不同单质之间的转化属于化学变化。
（2）金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，因为碳原子的排列方式不同。
（3）“碳”与“炭”的区别：“碳”是指碳元素，如二氧化碳、一氧化碳中的碳是指碳元素，而“炭”是指具体的物质——由碳元素组成的单质，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
二、单质碳的化学性质
1．单质碳的化学性质和用途
化学性质
用途
常温
化学性质不活泼
可制作墨汁等
高温或点燃
可燃性
①氧气充足时，C+O2CO2
可作燃料
②氧气不充足时，2C+O22CO
还原性
①和氧化铜反应：2CuO+C2Cu+CO2↑，
现象：黑色粉末逐渐变成红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
可用于冶炼金属
②和二氧化碳反应：CO2+C2CO
2．木炭与氧化铜反应实验
温馨提示 （1）酒精灯上加一个罩，使火焰集中，提高温度，也可使用酒精喷灯。
（2）试管口应略向下倾斜，防止试管炸裂。
（3）反应结束后，先撤出导气管，再熄灭酒精灯，防止石灰水倒流使试管炸裂。
氧化剂和还原剂的判断方法
氧化还原反应是一类常见的反应类型，它不属于基本反应类型，初中阶段，主要是从得氧、失氧的角度判断氧化还原反应。
氧化反应是指物质跟氧发生的反应（或者说，物质得到氧的反应）；还原反应是指含氧化合物中的氧被夺去的反应（或者说物质失去氧的反应)。一种物质得到氧，必然有另一种物质失去氧，故氧化反应和还原反应是同时发生的，通常叫做氧化还原反应。
在氧化还原反应中，能提供氧的物质叫做氧化剂，氧化剂失去氧发生的是还原反应；能得到氧的物质叫做还原剂，还原剂发生的是氧化反应。
以碳还原氧化铜为例，它们之间的关系为：
即：氧化剂一失去氧→被还原一发生还原反应；还原剂→得到氧→被氧化→发生氧化反应。
【例1】
物质的用途与性质对应关系不合理的是
A．石墨作电池电极—导电性
B．焦炭冶炼金属—可燃性
C．金刚石切割玻璃—硬度大
D．活性炭除异味—吸附性
【答案】B
【解析】石墨能导电，可以作电池电极，A正确;焦炭具有还原性，可用于冶金工业，B错误;金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可用于裁玻璃，C正确;活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，可用于净水，D正确。
【名师点睛】解答此类题目应明确以下两点：一是物质的结构决定物质的性质，结构不同，性质不同，如金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同，物理性质不同；二是物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现物质的性质，如石墨具有优良的导电性能，可用作电极材料。
【例2】
在木炭还原氧化铜的实验中（装置如图所示）：
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是 ，说明该反应生成物中有 生成，被加热的试管中现象是 ，反应方程式为　 。
（2）如图中酒精灯上加一个金属罩的作用是 。
（3）实验结束时，应先 ，再撤掉 。
（4）待试管完全冷却后再把试管里的粉末倒在纸上的原因 。
（5）该装置产生的生成物气体是否是纯净物 （填是或否），如果不是，产生另一种气体的化学方程式为 （如果是纯净物，此空不填）。
【答案】（1）澄清的石灰水变浑浊 二氧化碳 黑色粉末变红 C+2CuO2Cu+CO2↑
（2）集中火焰，提高温度
（3）把导管从石灰水中移出 酒精灯
（4）防止刚反应完时粉末温度过高将纸引燃
（5）否 CO2+C2CO
【解析】（1）反应开始后，观察到澄清的石灰水变浑浊，说明木炭与了氧化铜反应生成了二氧化碳，试管中黑色粉末变红，反应方程式是：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（2）酒精灯火焰加上罩后火焰会集中，从而提高了火焰的温度；
（3）实验结束要先移导管后熄灯，防止石灰水倒吸引起试管炸裂；
（4）该反应条件是高温，刚反应完粉末温度过高会引燃纸张，所以要冷却后再倒出；
（5）碳和生成的二氧化碳在高温条件下会生成一氧化碳，所以纸张产生的气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物，反应生成一氧化碳的方程式是：CO2+C2CO。
1．C60是1985年学家发现的一种物质，下列关于它的叙述中，错误的是
①每个C60分子由60个碳原子构成 ②每个C60分子由60个碳元素组成 ③C60是一种单质 ④C60是一种化合物
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
2．在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是
A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性
3．石墨烯是单层的石墨，它是已知世界上最薄、最坚硬的新型材料，有良好的导电性，具有很好的应用前景。下列有关石墨烯的说法正确的是
A．与C60是同一物质
B．属于新型的化合物
C．硬度小于金刚石
D．在氧气中燃烧可能生成CO2、CO或二者的混合物
4．碳在氧气中燃烧，下列说法中，符合质量守恒定律的是
A．8 g碳和3 g氧气完全化合，可生成11 g二氧化碳
B．6 g碳和16 g氧气完全化合，可生成22 g二氧化碳
C．6 g碳和20 g氧气完全化合，可生成26 g二氧化碳
D．32 g碳和12 g氧气完全化合，可生成44 g二氧化碳
5．王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。你认为他的书法能保存完好的原因是
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
C．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
D．因为现代学技术发达，能够把古代书法还原本色
6．有关2CuO+C2Cu+CO2↑的反应，说法正确的是
A．CuO具有还原性
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
7．有关木炭还原氧化铜实验，图示关系正确的是
A． B．
C． D．
8．如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是
A．金刚石和石墨的质地较软，常用来做润滑剂
B．这四种物质都是由碳元素组成的单质，化学式都是C
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此化学性质完全不同
9．一定量的碳与氧化铜混合加热，反应前后测定装置I、Ⅱ的质量如下。
反应前质量（g）
反应后质量（g）
装置I
56.3
55.2
装置Ⅱ
242.9
243.7
关于该实验有如下分析：
①生成的气体是二氧化碳
②I中减少的质量是氧元素的质量
③反应后I中固体成分可能有3种情况
④Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量
上述分析中错误的是
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
10．（1）二氧化硅可用来制造高性能通讯光导纤维。
请写出二氧化硅的化学式： ；硅元素在自然界的含量仅次于 元素；
（2）碳可用来制备碳纤维复合材料，常见的碳的单质有石墨、金刚石、木炭、活性炭等。
①石墨用于制造铅笔芯是利用了其 的特性；
②“钻石恒久远、一颗永流传”体现了碳 的特性；
③金刚石与石墨物理性质的巨大差异源于 ；
④水的净化过程中通常会用到哪一种碳单质： 。
11．某化学小组同学用如图甲所示的玻璃管进行碳还原氧化铜的实验．
（1）当B处的澄清石灰水变浑浊时，可观察到A处的现象是 。
（2）该小组的同学通过查阅资料得知：反应生成的固体中除了铜以外还可能含有氧化亚铜（Cu2O），且氧化亚铜可以与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。请你用学过的知识设计实验证明生成的固体全部是铜。
实验操作
实验现象
实验结论
生成的固体全部是铜
（3）在装置乙中，a为 ；图甲和图乙所示的装置相比，图甲所示的装置具有的优点是： 。（一条即可）
12．碳是一种常见的元素，目前发现的物质中99%以上含有碳元素。
（1）物质的性质决定用途，物质的用途体现性质。
①古代字画能长期保存，重要的材料规定用碳素墨水书写，都是由于单质碳在常温下具有 性；
②口罩中填充活性炭是利用其 性，以减少污染的吸入。
（2）某同学设计了如图实验装置，进行了碳还原性性质的验证，对实验进行分析并回答：
①该实验的现象是 ；
②该实验的化学方程式为 ；
③该实验结束时先撤导管后灭酒精灯的目的是 。
（3）学完《化学式和化合价》，请你完成下列问题：
①C60中“60”的含义是 ；
②二硫化碳（CS2）与CO2有很多相似之处，等质量的CS2和CO2中含有碳元素的质量比为 。
（4）焦炭可以把铁从它的氧化物矿石中还原出来，已知赤铁矿的主要成分为Fe2O3，现有100 g含Fe2O380%的赤铁矿，用焦炭还原该赤铁矿石最多得到铁的质量为多少？
1．【2017年上海市】活性炭能净水，主要是因为它具有
A．难溶性 B．稳定性 C．吸附性 D．可燃性
2．【2017年上海市】互为同素异形体的一组物质是
A．金刚石和石墨 B．铁粉和铁丝 C．液氧和氧气 D．银和汞
3．【2017年四川省雅安市】下列物质的性质与用途对应的是
A．氧气具有可燃性，可用于潜水、航天
B．金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石
C．氮气的化学性质不活泼，可用于制造硝酸和氮肥
D．一氧化碳具有可燃性，可用于冶金工业
4．【2017年江西省】金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是
A．原子排列方式不同 B．原子大小不同 C．原子种类不同 D．原子数目不同
5．【2017年湖北省鄂州市】下列碳单质的各种用途中，利用了其化学性质的是
A．做钻头　　　　 B．做电极　　　　 C．冶炼金属　　　 D．做冰箱除味剂
6．【2017年湖南省长沙市】下列有关碳单质的说法错误的是
A．金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
B．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同
C．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼
D．金刚石和石墨都是硬度最大的物质
7．【2017年甘肃省兰州市】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的化学性质不活泼
C．C60表示一个C60分子
D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳
8．【2017年湖南省长沙市】某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：
a．可能是二氧化碳；
b．可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下：
Ⅰ．若澄清的石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳；
Ⅱ．若澄清的石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。
请你分析并回答：
（1）该同学的猜想是否严谨？请你说明理由：_________；___________ ；
（2）设计一个实验，验证（1）中你的理由。请简述你的实验方案_____________________________；
（3）该实验装置存在的缺陷是________________________；
（4）反应结束时，停止实验的操作步骤是________________________；
（5）实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物，清洗试管①的方法是____________。
你有什么收获，总结一下吧！
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考点24 碳单质的性质与用途
考点解读
金刚石、石墨、木炭、活性炭等的性质与用途的关系
考查频度
★★★☆☆
命题角度
1．考查常见碳单质的物理性质与用途。
2．以材料的形式提供新的碳单质，考查其性质与用途。
以填空题为主
一、单质碳的物理性质和用途
1．金刚石、石墨与C60的物理性质和用途比较
金刚石
石墨
C60
结构
模型
状态
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
分子形状似足球
硬度
天然存在的最硬的物质
很软，有滑腻感 21世纪教育
质脆
导电性
几乎不导电
有优良的导电性能
几乎不导电
用途
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、装在钻探机的钻头上钻凿岩层等
制铅笔芯、电刷、电极等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
2．木炭和活性炭的吸附性
由于木炭和活性炭都具有疏松多孔的结构，因此它们都具有较强的吸附能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。
温馨提示 （1）一种元素可以组成多种不同的单质。如碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60等，氧元素可以组成氧气、臭氧，同种元素组成的不同单质之间的转化属于化学变化。
（2）金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，因为碳原子的排列方式不同。
（3）“碳”与“炭”的区别：“碳”是指碳元素，如二氧化碳、一氧化碳中的碳是指碳元素，而“炭”是指具体的物质——由碳元素组成的单质，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
二、单质碳的化学性质
1．单质碳的化学性质和用途
化学性质
用途
常温
化学性质不活泼
可制作墨汁等
高温或点燃
可燃性
①氧气充足时，C+O2CO2
可作燃料
②氧气不充足时，2C+O22CO
还原性
①和氧化铜反应：2CuO+C2Cu+CO2↑，
现象：黑色粉末逐渐变成红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
可用于冶炼金属
②和二氧化碳反应：CO2+C2CO
2．木炭与氧化铜反应实验
温馨提示 （1）酒精灯上加一个罩，使火焰集中，提高温度，也可使用酒精喷灯。
（2）试管口应略向下倾斜，防止试管炸裂。
（3）反应结束后，先撤出导气管，再熄灭酒精灯，防止石灰水倒流使试管炸裂。
氧化剂和还原剂的判断方法
氧化还原反应是一类常见的反应类型，它不属于基本反应类型，初中阶段，主要是从得氧、失氧的角度判断氧化还原反应。
氧化反应是指物质跟氧发生的反应（或者说，物质得到氧的反应）；还原反应是指含氧化合物中的氧被夺去的反应（或者说物质失去氧的反应)。一种物质得到氧，必然有另一种物质失去氧，故氧化反应和还原反应是同时发生的，通常叫做氧化还原反应。
在氧化还原反应中，能提供氧的物质叫做氧化剂，氧化剂失去氧发生的是还原反应；能得到氧的物质叫做还原剂，还原剂发生的是氧化反应。
以碳还原氧化铜为例，它们之间的关系为：
即：氧化剂一失去氧→被还原一发生还原反应；还原剂→得到氧→被氧化→发生氧化反应。
【例1】
物质的用途与性质对应关系不合理的是
A．石墨作电池电极—导电性
B．焦炭冶炼金属—可燃性
C．金刚石切割玻璃—硬度大
D．活性炭除异味—吸附性
【答案】B
【名师点睛】解答此类题目应明确以下两点：一是物质的结构决定物质的性质，结构不同，性质不同，如金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同，物理性质不同；二是物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现物质的性质，如石墨具有优良的导电性能，可用作电极材料。
【例2】
在木炭还原氧化铜的实验中（装置如图所示）：
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是 ，说明该反应生成物中有 生成，被加热的试管中现象是 ，反应方程式为　 。
（2）如图中酒精灯上加一个金属罩的作用是 。
（3）实验结束时，应先 ，再撤掉 。
（4）待试管完全冷却后再把试管里的粉末倒在纸上的原因 。
（5）该装置产生的生成物气体是否是纯净物 （填是或否），如果不是，产生另一种气体的化学方程式为 （如果是纯净物，此空不填）。
【答案】（1）澄清的石灰水变浑浊 二氧化碳 黑色粉末变红 C+2CuO2Cu+CO2↑
（2）集中火焰，提高温度
（3）把导管从石灰水中移出 酒精灯
（4）防止刚反应完时粉末温度过高将纸引燃
（5）否 CO2+C2CO
1．C60是1985年学家发现的一种物质，下列关于它的叙述中，错误的是
①每个C60分子由60个碳原子构成 ②每个C60分子由60个碳元素组成 ③C60是一种单质 ④C60是一种化合物
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
【答案】B
【解析】①由C60的化学式可知，每个C60分子由60个碳原子构成，故说法正确；
②由C60的化学式可知，每个C60分子由60个碳原子构成，元素不论个数，故选项说法错误；
③C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法正确；
④C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法错误；故选B。
2．在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是
A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性
【答案】C
【解析】动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电源，使用石墨制作电刷不仅因为石墨能耐高温、化学性质稳定、具有滑腻感，还利用了石墨的导电性，与碳单质的还原性无关。故选C。
3．石墨烯是单层的石墨，它是已知世界上最薄、最坚硬的新型材料，有良好的导电性，具有很好的应用前景。下列有关石墨烯的说法正确的是
A．与C60是同一物质
B．属于新型的化合物
C．硬度小于金刚石
D．在氧气中燃烧可能生成CO2、CO或二者的混合物
【答案】D
4．碳在氧气中燃烧，下列说法中，符合质量守恒定律的是
A．8 g碳和3 g氧气完全化合，可生成11 g二氧化碳
B．6 g碳和16 g氧气完全化合，可生成22 g二氧化碳
C．6 g碳和20 g氧气完全化合，可生成26 g二氧化碳
D．32 g碳和12 g氧气完全化合，可生成44 g二氧化碳
【答案】B
【解析】由化学方程式C+O2CO2能够可知：每有12份质量的碳和32份质量的氧在点燃的条件下完全化合生成44份质量的二氧化碳，即参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳质量之比=3∶8∶11；
A、不符合各比例关系，碳有剩余，氧气不足；故错误；
B、符合质量守恒定律；故正确；
C、碳完全反应，氧气有剩余；故错误；
D、碳有剩余，氧气不足；故错误。故选：B。
5．王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。你认为他的书法能保存完好的原因是
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用 -
C．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
D．因为现代学技术发达，能够把古代书法还原本色
【答案】C
6．有关2CuO+C2Cu+CO2↑的反应，说法正确的是
A．CuO具有还原性
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
【答案】C
【解析】A、该反应中，碳夺取了氧化铜中的氧，具有还原性，故选项说法错误。
B、在该反应中，氧化铜失去了氧，发生了还原反应，故选项说法错误。
C、反应前后，氧元素的化合价均为﹣2价，故选项说法正确。
D、由质量守恒定律，由于有二氧化碳气体生成，反应后固体质量减少，故选项说法错误。故选：C。
7．有关木炭还原氧化铜实验，图示关系正确的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、在木炭还原氧化铜实验时，开始加热时不会产生二氧化碳，故A错误；
B、由于剩余的固体中有铜，剩余固体不会为零，故B错误；
C、由质量守恒定律可知，物质的总质量不变，故C错误；
D、由于氧化铜能被碳还原成铜，生成的铜随着参加反应氧化铜的增多而增多，故D正确。故选D。
8．如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是
A．金刚石和石墨的质地较软，常用来做润滑剂
B．这四种物质都是由碳元素组成的单质，化学式都是C
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此化学性质完全不同
【答案】C
9．一定量的碳与氧化铜混合加热，反应前后测定装置I、Ⅱ的质量如下。
反应前质量（g）
反应后质量（g）
装置I
56.3
55.2
装置Ⅱ
242.9
243.7
关于该实验有如下分析：
①生成的气体是二氧化碳
②I中减少的质量是氧元素的质量
③反应后I中固体成分可能有3种情况
④Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量
上述分析中错误的是
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】A
10．（1）二氧化硅可用来制造高性能通讯光导纤维。
请写出二氧化硅的化学式： ；硅元素在自然界的含量仅次于 元素；
（2）碳可用来制备碳纤维复合材料，常见的碳的单质有石墨、金刚石、木炭、活性炭等。
①石墨用于制造铅笔芯是利用了其 的特性；
②“钻石恒久远、一颗永流传”体现了碳 的特性；
③金刚石与石墨物理性质的巨大差异源于 ；
④水的净化过程中通常会用到哪一种碳单质： 。
【答案】（1）SiO2 氧
（2）①质软 ②在常温下化学性质不活泼 ③碳原子的排列方式不同 ④活性炭
11．某化学小组同学用如图甲所示的玻璃管进行碳还原氧化铜的实验．
（1）当B处的澄清石灰水变浑浊时，可观察到A处的现象是 。
（2）该小组的同学通过查阅资料得知：反应生成的固体中除了铜以外还可能含有氧化亚铜（Cu2O），且氧化亚铜可以与稀硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。请你用学过的知识设计实验证明生成的固体全部是铜。
实验操作
实验现象
实验结论
生成的固体全部是铜
（3）在装置乙中，a为 ；图甲和图乙所示的装置相比，图甲所示的装置具有的优点是： 。（一条即可）学+
【答案】（1）黑色粉末变成红色物质
（2）
实验操作
实验现象
取少量固体放入试管中，加入适量的稀硫酸，加热
看到固体不溶解，溶液不变色
（3）铁架台 节约药品，操作简单
12．碳是一种常见的元素，目前发现的物质中99%以上含有碳元素。
（1）物质的性质决定用途，物质的用途体现性质。
①古代字画能长期保存，重要的材料规定用碳素墨水书写，都是由于单质碳在常温下具有 性；
②口罩中填充活性炭是利用其 性，以减少污染的吸入。
（2）某同学设计了如图实验装置，进行了碳还原性性质的验证，对实验进行分析并回答：
①该实验的现象是 ；
②该实验的化学方程式为 ；
③该实验结束时先撤导管后灭酒精灯的目的是 。
（3）学完《化学式和化合价》，请你完成下列问题：
①C60中“60”的含义是 ；
②二硫化碳（CS2）与CO2有很多相似之处，等质量的CS2和CO2中含有碳元素的质量比为 。
（4）焦炭可以把铁从它的氧化物矿石中还原出来，已知赤铁矿的主要成分为Fe2O3，现有100 g含Fe2O380%的赤铁矿，用焦炭还原该赤铁矿石最多得到铁的质量为多少？
【答案】（1）①稳定 ②吸附
（2）①黑色固体变为红色，澄清石灰水变浑浊 ②C+2CuO2Cu+CO2↑ ③防止石灰水倒吸入试管，引起试管炸裂
（3）①一个C60中含有60个碳原子 ②11∶19
（4）56 g
③该实验结束时先撤导管后灭酒精灯的目的是：防止温度降低，试管内气压减小，石灰水倒吸入试管，引起试管炸裂；
（3）①C60中“60”表示一个分子中含有60个碳原子；
②设二者质量均为1g，则等质量的CS2和CO2中含有碳元素的质量比是：=11∶19；
（4）设用焦炭还原该赤铁矿石最多得到铁的质量为x。
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
320 224
100g×80% x
x=56 g
答：用焦炭还原该赤铁矿石最多得到铁的质量为56g。
1．【2017年上海市】活性炭能净水，主要是因为它具有
A．难溶性 B．稳定性 C．吸附性 D．可燃性
【答案】C
【解析】活性炭结构疏松多孔，有吸附性，能吸附色素异味。选C。
2．【2017年上海市】互为同素异形体的一组物质是
A．金刚石和石墨 B．铁粉和铁丝 C．液氧和氧气 D．银和汞
【答案】A
【解析】由同种元素组成的不同单质称为同素异形体。A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的两种不同单质，互为同素异形体；B．铁粉和铁丝是同一物质的两种不同形状的物体；C．液氧和氧气是同一单质的两种不同状态；D．银和汞是两种不同的物质。选A。
3．【2017年四川省雅安市】下列物质的性质与用途对应的是
A．氧气具有可燃性，可用于潜水、航天
B．金刚石是天然最硬的物质，可用于切割大理石
C．氮气的化学性质不活泼，可用于制造硝酸和氮肥
D．一氧化碳具有可燃性，可用于冶金工业
【答案】B
4．【2017年江西省】金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是
A．原子排列方式不同 B．原子大小不同 C．原子种类不同 D．原子数目不同
【答案】A
【解析】金刚石和石墨物理性质却有很大差异的原因是构成它们的碳原子的排列方式不同，故选A。
5．【2017年湖北省鄂州市】下列碳单质的各种用途中，利用了其化学性质的是
A．做钻头　　　　 B．做电极　　　　 C．冶炼金属　　　 D．做冰箱除味剂
【答案】C
【解析】必须经化学变化才能表现的性质叫化学性质，不需要发生化学变化就能表现的性质叫物理性质。A做钻头利用了金刚石硬度大的物理性质；B．做电极利用了石墨有良好的导电性的物理性质；C．冶炼金属，利用了碳的还原性，能和金属氧化物反应生成金属单质，是化学性质； D．做冰箱除味剂利用了碳的吸附性的物理性质；选C。
6．【2017年湖南省长沙市】下列有关碳单质的说法错误的是
A．金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
B．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同
C．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼
D．金刚石和石墨都是硬度最大的物质
【答案】D
7．【2017年甘肃省兰州市】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的化学性质不活泼
C．C60表示一个C60分子
D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳
【答案】C
【解析】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的排列方式不同；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常温下碳的化学性质稳定，常温下不易发生化学变化；C．C60表示一个C60分子；D．所有碳单质完全燃烧燃烧只生成二氧化碳；不完全燃烧会生成一氧化碳。选C。
8．【2017年湖南省长沙市】某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：
a．可能是二氧化碳；
b．可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下：
Ⅰ．若澄清的石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳；
Ⅱ．若澄清的石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。
请你分析并回答：
（1）该同学的猜想是否严谨？请你说明理由：_________；___________ ；
（2）设计一个实验，验证⑴中你的理由。请简述你的实验方案_____________________________________；
（3）该实验装置存在的缺陷是________________________；
（4）反应结束时，停止实验的操作步骤是________________________；
（5）实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物，清洗试管①的方法是_______________________。
【答案】（1）不严谨；气体产物可能是CO和CO2的混合物
（2）先将混合气体通入澄清石灰水，再通入足量NaOH溶液，再通过盛装 CuO的硬质玻璃管加热， 观察现象，若CuO变红则猜想正确
（3）没有尾气处理装置 -
（4）先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
（5）在试管①中用足量稀盐酸清洗。
你有什么收获，总结一下吧！
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