化学人教版九年级上册 6.1 金刚石、石墨和C60 讲义

6.1 金刚石、石墨和C60
考点精讲
【知识点一】碳的单质
1. 金刚石、石墨和C60
项目 金刚石 石墨 C60
结构
外观 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽 —
硬度 天然存在的最硬的物质 软、滑，在纸上划过可留下痕迹 —
熔点 很高 高（耐高温） 较低
导电性 几乎不导电 优良 —
导热性 差 良好 差
用途 钻头、刻刀、装饰品 润滑剂、铅笔芯、电极 作超导体、制备新材料、医学应用
物理性质差异的原因 金刚石、石墨和C60虽然都是碳的单质，但其单质中碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质差异很大
【特别提醒】
（1）C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。
（2）碳：指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物，在物质组成中写“碳”。
（3）炭：指的是具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑，这些碳的单质的名称中写“炭”。
2．无定形碳
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是碳单质，它们的结构与石墨类似。
①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。
②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。
③焦炭：用于冶金工业。
④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。
【特别提醒】
①一种元素可以组成不同种单质；
②石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；
③活性炭的吸附性是物理性质。
3. 活性炭的吸附实验
在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（成活性炭）。轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物质。
【典型例题】
下列有关碳单质的说法中，不正确的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的物质
B．C60是由60个碳原子构成的单质
C．石墨具有优良的导电性能
D．活性炭可用作冰箱除味剂
【答案】B
【解析】
A.金刚石是天然存在的最硬的物质；
B.C60的一个分子是由60个碳原子构成的单质；
C.石墨具有优良的导电性能；
D.活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂。
【举一反三】
1．下列有关金刚石、石墨、C60、木炭的说法错误的是（）
A．金刚石是天然存在最硬的物质
B．C60是一种新型的化合物
C．石墨具有优良的导电性，可用作电极材料
D．木炭疏松多孔，具有吸附能力
【答案】B
【解析】A.金刚石是天然存在最硬的物质，正确；B.C60的一个分子是由60个碳原子构成的，是同种元素组成，属于单质，不是化合物，错误；C.石墨具有优良的导电性，可用作电极材料，正确；D.木炭疏松多孔，具有吸附能力，正确。
2．碳单质的性质与用途对应关系错误的是（）
A．石墨导电性好可作电池电极 B．活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C．金刚石硬度大可制作铅笔芯 D．炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
【答案】C
【解析】A.石墨导电性好可作电池电极，故选项正确；B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂是利用了活性炭的吸附性，故选项正确；C.石墨在刻划时容易留下痕迹，可以制作铅笔芯，故选项错误；D.常温下，碳单质的化学性质稳定，可制墨汁，故选项正确。故选C。
3．关于金刚石和石墨的说法正确的是（）
A．都有可燃性 B．都是无色固体
C．硬度都很大 D．都能导电
【答案】A
【解析】A.金刚石和石墨是碳的单质，都具有可燃性，A项正确；B.石墨是黑色固体，B项错误；C.金刚石是自然界最硬的物质，但石墨很软，C项错误；D.金刚石不能导电，石墨能导电，D项错误。故选A。
【技巧方法】
①物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反应物质的性质。
②一种元素可以组成不同种单质；
③石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化；
④活性炭的吸附性是物理性质。
【拓展延伸】
1.碳单质物理性质差别的原因为碳原子的排列顺序不同。金刚石中碳原子排列呈正四面体结构，石墨中碳原子排列呈片层结构，C60中碳原子排列呈足球状结构。
2.无定性碳
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
【针对训练】
1．文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（ ）
A．碳 B．硅 C．磷 D．碘
【答案】A。
【解析】A.“墨”是用炭黑制成的，主要成分是碳，故选项正确。
B.“墨”是用炭黑制成的，主要成分是碳，而不是硅，故选项错误。
C.“墨”是用炭黑制成的，主要成分是碳，而不是磷，故选项错误。
D.“墨”是用炭黑制成的，主要成分是碳，而不是碘，故选项错误。
2．下列说法中，错误的是（ ）
A．C60可用作超导材料 B．木炭可用作电池电极
C．石墨可用于制铅笔芯 D．金刚石可用于裁割玻璃
【答案】B。
【解析】A.C60具有金属光泽，有许多优异性能，如超导、强磁性、耐高压、抗抗化学腐蚀、在光、电、磁等领域有潜在的应用前景，故正确。
B.石墨用作电池的电极，是因为石墨具有导电性，木炭不具有导电性，故错误；
C.石墨很软且在纸上划过会留下痕迹，故可用于制作铅笔芯，故正确；
D.金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于裁割玻璃，故正确；
3．有关金刚石和石墨的说法正确的是（ ）
A．都有可燃性 B．都有导电性
C．都是黑色固体 D．都有滑腻感
【答案】A。
【解析】A.金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确。
B.金刚石不具有导电性，故选项说法错误。
C.金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误。
D.石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。
4．石墨烯是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，碳纳米管主要是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，它们的微观结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碳元素只能组成碳纳米管和石墨烯两种单质
B．碳纳米管不与其他物质发生反应
C．构成石墨烯的原子间有一定间隔
D．构成碳纳米管的原子不再运动
【答案】C。
【解析】A.碳元素可以组成多种单质，例如金刚石、石墨、碳60等，故A错；
B.碳纳米管不易与其他物质发生反应，并不是不能反应，故B错；
C.原子之间都有间隔，故C正确；
D.原子始终在不断运动，故D错。
5．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（）
A．构成它们的原子大小不同
B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，故选D。
【知识点二】碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质稳定
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。
实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2．碳能与氧气反应——可燃性
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO
无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。
3．碳能与某些金属氧化物反应——还原性
单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
（1）木炭还原氧化铜
①实验操作
a．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；
b．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；
c．集中加热；
d．过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
②实验现象
澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
③实验原理
C+2CuO2Cu+CO2↑
在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生氧化反应，具有还原性。CuO在反应中失去氧，发生还原反应，具有氧化性。
④实验操作目的及注意事项
a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。
c．在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰、提高温度。
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
（2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
（3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO22CO
（4）高温下，木炭还能与水反应：C（红热）+H2O（蒸汽）CO+H2O
注：工业上水煤气的制取方法
【典型例题】
如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是( )
A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性
D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】A
【解析】
A.给酒精灯加网罩，使火焰集中并提高温度，有利于反应的进行，正确；
B.实验过程中，可观察到黑色固体粉末逐渐变红，由碳和氧化铜的混合物变为铜单质，错误；
C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，作还原剂，错误；
D.实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，这样可以起到防倒吸的作用，反之试管内温度变小，气压变低，会倒吸，错误。
故选A。
【举一反三】
1．按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（）
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【答案】C
【解析】A.试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；
B.实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；
C.木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；
D.根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意。故选C。
2．已知：C+2CuO2Cu+CO2↑。如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（）
A．固体的质量
B．固体中氧化铜的质量
C．二氧化碳的质量
D．固体中铜元素的质量分数
【答案】D
【解析】A.氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，错误；B.氧化铜的质量逐渐减小到零，错误；C.二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，错误；D.铜元素质量不变，固体质量逐渐减小，所以固体中铜元素的质量分数逐渐增加，然后不变，正确。故选D。
3．用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生的化学反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+2CuOCu+CO↑．某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图。有关说法不正确的是（ ）
A．实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止干扰
B．本实验能证明含氧元素的证据是澄清石灰水变浑浊
C．硬质玻璃管中黑色固体变红，可以证明氧化铜含有氧元素
D．本实验的不足是没有处理尾气
【答案】C。
【解析】A.实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止氧气对证明氧化铜中含有氧元素造成干扰，故选项说法正确。
B.二氧化碳能使石灰水变浑浊，二氧化碳中含有氧元素，可以判断氧化铜中的确含有氧元素，故选项说法正确。
C.硬质玻璃管中黑色固体变红，说明生成了铜，不能证明氧化铜含有氧元素，故选项说法错误。
D.实验中可能由一氧化碳生成，一氧化碳有毒，会污染空气，本实验的不足是没有处理尾气，故选项说法正确。
4．在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳：C+CO22CO，下列说法不正确的是（）
A．反应中碳发生了还原反应
B．产物是空气污染物之一
C．该反应为吸热反应
D．该反应中原子数目在反应前后不变
【答案】A
【解析】A.碳夺取了二氧化碳中的氧，发生了氧化反应，故选项说法错误；B.生成物是一氧化碳，是空气污染物之一，故选项说法正确；C.该反应在高温下进行，为吸热反应，故选项说法正确；D.由质量守恒定律，该反应中原子数目在反应前后不变，故选项说法正确。
故选A。
【技巧方法】
解答这类题目，首先要理解和熟记碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识。然后根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意或图表信息等各种信息资源，联系起来综合分析，按照题目要求进行认真地选择或解答。
【拓展延伸】
碳原子常温下化学性质稳定的原因为最外层电子数为4个，达到半稳定结构，故化学性质不稳定。
【针对训练】
1. 将装有黑色粉末的试管加强热后，有红色物质生成，同时产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该黑色粉末是（）
A.氧化铜
B.木炭粉和二氧化锰
C.木炭粉
D.木炭粉和氧化铜
【答案】D
【解析】黑色粉末变成红色是氧化铜还原成铜的一个明显现象，而且还有能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体产生，证明黑色粉末不是单一的物质，而是木炭粉和氧化铜的混合物。
2. 为除去氧化铜中混有的少量杂质碳，而又不增加新的杂质，可采取的措施是（）
A.在氧气流中加热混合物
B.在密闭容器中灼热混合物
C.过滤
D.蒸发
【答案】A
【解析】在氧气流中加热，达不到氧化铜与碳反应的条件。但是碳和氧气在加热的条件下，反应生成了二氧化碳，从而将碳杂质除去。
3．已知：2CuO+C2Cu+CO2↑．如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势。下列说法中错误的是（ ）
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．b是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
【答案】C。
【解析】A.碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，由图示可知，t1时，开始发生反应，故选项说法正确。
B.碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变，故选项说法正确。
C.图中b反应后减少至0，固体混合物的质量逐渐减少，但不可能减少至0，故选项说法错误。
D.碳与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：C+2CuO2Cu+CO2↑，生成铜和二氧化碳的质量比为128：88，则d是二氧化碳的质量，故选项说法正确。
4．某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时，a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。
【査阅资料】氧化亚铜（Cu2O）是红色固体，能与稀硫酸发生如下
反应：Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O。
【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有
氧化亚铜（Cu2O）呢？
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中，加入____________
溶液，试管中出现___________________________________，证明固体中确实含有Cu2O。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？
【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：_________________。
【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是____________________________。
【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，证明猜想______是正确的，该反应的化学方程式为____________________________________。
【交流反思】兴趣小组认为上图装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成下列______装置（填字母序号）。
A B C D
【答案】
【实验验证】稀硫酸；固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色；
【提出猜想】CO2和CO；
【提出质疑】仅有一氧化碳时不能使澄清石灰水变浑浊；
【验证猜想】三；CO＋CuOCu＋CO2；
【交流反思】A或B或D。
【解析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中，加入稀硫酸，试管中出现固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色，说明氧化亚铜和硫酸反应生成了硫酸铜，证明固体中确实含有Cu2O。
【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：CO2和CO；
【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，理由是一氧化碳不能和氢氧化钙反应，因此b中的试管内不能产生白色沉淀。
【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，说明氧化铜和一氧化碳反应生成了铜和二氧化碳，证明猜想三是正确的；
【交流反思】为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成如图2中的A.B.D都可以，这是因为A.B.D装置都能够防止一氧化碳进入空气中。
5．实验室可利用碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验。
（1）制备氧化铜并检验产物，装置如图所示（省略夹持仪器）：
A B C D
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气。
步骤二：关闭活塞，连上C和D，开始加热。
步骤三：在加热过程中，记录在B中固体质量变化如下表，在t3时停止加热。
加热时间（min） 0 t1 t2 t3
B中固体质量（g） 6.66 5.20 4.80 4.80
B中发生反应的化学方程式为：___Cu2(OH)2CO3＝___CuO＋___H2O＋___CO2↑；
C中的试剂是________；A的作用是吸收空气中的_____________，防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是____________________________________________________。
（2）一定量碳粉还原（1）中制得的氧化铜并检验产物，装置如图
所示：
实验过程中，观察到F中溶液变浑浊，E中的现象是____________________________；反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是___________________________。
（3）分析：若（1）中省略步骤三，对（2）中反应产物判断可能产生的影响及其原因：______________
_________________________________________________。
【答案】
（1）1.2.1.1；无水硫酸铜；水蒸气和二氧化碳；固体质量不再减少，证明碱式碳酸铜已经完全分解；
（2）黑色粉末变成红色；F中的液体通过导管流入E中，造成试管炸裂；
（3）不能确定炭粉还原氧化铜的生成物中是否含有二氧化碳，因为可能有（1）中未分解的碱式碳酸铜在实验（2）中分解，产生二氧化碳气体，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成物的判断。
【解析】
（1）依据质量守恒定律（化学反应前后同种原子的数目不变）配平化学方程式，配平后的系数依次为1.2.1.1；该反应是实验室利用碱式碳酸铜制备氧化铜，并检验产物，检验水常用无水硫酸铜，检验二氧化碳常用澄清石灰水，需要先检验水，再检验二氧化碳，所以C中试剂是无水硫酸铜，空气中的二氧化碳和水蒸气会对二氧化碳、水蒸气的检验造成干扰，所以A烧碱固体的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，固体质量不再变化时，可以认为碱式碳酸铜完全分解， t2，t3时固体质量不再改变，所以选择t3时停止加热的理由是：固体质量不再减少，证明碱式碳酸铜已经完全分解；
（2）氧化铜是黑色粉末，氧化铜和木炭在高温的条件下会生成铜和二氧化碳，铜是红色固体，所以E中的现象是：黑色粉末变成红色，反应完全后，仅撤走酒精喷灯，会使试管内的温度降低，导致试管内压强骤然降低，澄清石灰水会倒流入试管内，造成试管炸裂，所以反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是：F中的液体通过导管流入E中，造成试管炸裂；
（3）通过步骤三中的数据比较，可以判断碱式碳酸铜是否分解完全，如果没有分解完全，在后面的加热过程中，碱式碳酸铜会生成二氧化碳，对氧化铜和木炭的还原产物的检验造成干扰，所以若（1）中省略步骤三，对（2）中反应产物判断可能产生的影响及其原因：不能确定炭粉还原氧化铜的生成物中是否含有二氧化碳。因为可能有（1）中未分解的碱式碳酸铜在实验②②中分解，产生二氧化碳气体，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成物的判断。
【知识点三】氧化反应与还原反应
1．氧化反应、还原反应
物质与氧发生的反应叫做氧化反应。含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。简记为“得氧被氧化，失氧被还原”。
2．氧化性、还原性
在反应中物质供给氧的性质叫做氧化性，物质夺取氧的性质叫做还原性。
在2CuO+C2Cu+CO2↑反应里，氧化铜失去氧而变成了铜单质，氧化铜发生还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，是还原剂。木炭跟氧化铜里的氧起反应生成了二氧化碳，又发生了氧化反应。氧化铜在反应中提供氧，具有氧化性，是氧化剂。
氧化反应与还原反应是从得氧失氧的角度研究化学反应的，不属于基本反应类型。氧化剂是指能够供给氧的物质，还原剂是指能够得到氧的物质，氧化剂、还原剂指的都是反应物。氧化反应和还原反应是针对化学反应中的某一反应物而言的，如C与CuO的反应中，C发生了氧化反应，CuO发生了还原反应。
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。
【典型例题】
高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中，发生还原反应的物质是（ ）
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
【答案】A。
【解析】一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铁失氧发生了还原反应，是氧化剂。
【举一反三】
1. 在化学反应，C＋2CuO2Cu＋CO2↑中，氧化剂是( )
A．CuO B．C C．Cu D．CO2
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应的相关概念“失去氧的为氧化剂，氧化剂被还原，发生还原反应，得到的产物是还原产物”可知：该反应中失去氧的是氧化铜，所以氧化剂是氧化铜。故A选项正确。
2．化学上规定，有化合价升降的反应属于氧化还原反应。下列实验室制取气体的反应不属于氧化还原反应的是( )
A．加热高锰酸钾制O2 B．用双氧水和二氧化锰混合物制O2
C．用大理石和稀盐酸制CO2 D．用金属锌与稀硫酸反应制H2
【答案】C
【解析】本题考查了氧化还原反应，掌握氧化还原反应和化合价的关系是解答本题的关键。
A．加热高锰酸钾制O2中氧元素的化合价由﹣2价变为0价，锰元素的化合价由﹢7价变为﹢6价和﹢4价，化合价有升降，属于氧化还原反应。故A选项不符合题意；
B．用双氧水和二氧化锰混合物制O2中氧元素的化合价由﹣1价变为﹣2价和0价，化合价有升降，属于氧化还原反应。故B选项不符合题意；
C．用大理石和稀盐酸制CO2中各元素的化合价都没有改变，不属于氧化还原反应。故C选项符合题意；
D．用金属锌与稀硫酸反应制H2中锌的化合价由0价变为﹢2价，氢元素的化合价由﹢1价变为0价，化合价有升降，属于氧化还原反应。故D选项不符合题意。
3．如图是木炭还原氧化侗的微观模拟图，有以下说法，其中不正确的是（ ）
A．氧化铜被夺去氧，发生了还原反应
B．碳夺取了氧，表现出还原性
C．参与反应的三种元素中，只有氧元素的化合价没有改变
D．根据质量守恒定律可知，此反应前后固体的没有改变
【答案】D。
【解析】A.根据图示可知氧化铜被夺去氧，发生了还原反应，故A正确；
B.根据图示可知碳夺取了氧，表现出还原性，故B正确；
C.参与反应的三种元素中，只有氧元素的化合价没有改变，碳元素的化合价由0价变为+4价，铜元素的化合价由+2价变为0价，故C正确；
D.根据质量守恒定律可知，参加反应木炭和氧化铜的质量等于生成铜和二氧化碳的质量，所以此反应前后固体的减少，故D错误。
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