九年级化学上册第六单元课题1金刚石、石墨和c60 同步练习（含答案解析）

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九年级化学上册 第六单元
课题1 金刚石、石墨和c60 同步练习
一、单选题
1．碳家族的成员很多，用途很广，下列关于碳的应用与其性质不对应的是（ ）
A．净水器中利用活性炭除异味—活性炭具有吸附性
B．金刚石作钻探机的钻头—在常温下碳的化学性质不活泼
C．利用碳冶炼金属—碳具有还原性
D．利用石墨作电极材料—石墨具有导电性
2．下列宏观事实的微观解释错误的是（ ）
A．端午时节粽飘香—分子是不断运动的
B．CO2和CO的化学性质不同—分子构成不同
C．在一定条件下，二氧化碳气体变成干冰—二氧化碳分子体积变小
D．金刚石、石墨、C60的物理性质有很大差异—碳原子的排列方式不同
3．下列图像能正确表示对应叙述的是（ ）

A．加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
B．等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别在有无催化剂的条件下制氧气
C．电解一定质量的水
D．高温加热碳和氧化铜的混合物
4．下列日常生活与解释说明相符的是（ ）
日常生活 解释说明
A 用铅笔写字 石墨具有导电性
B 节约用电 亮亮同学践行低碳的生活理念
C 用蜡烛照明 蜡烛燃烧生成CO2和H2O
D 晾晒湿衣服 水分子的质量和体积都很小
A．A B．B C．C D．D
5．建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释错误的是（ ）
A．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子能分解
B．金刚石很硬，石墨很软——碳原子的排列方式不同
C．氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同，化学性质相同
D．6000L氧气加压后装入容积为40L的钢瓶中——加压时，分子之间的间隔变小
6．下列有关物质的用途和性质之间的关系相符的是（ ）
A．因为氧气具有助燃性，因此可用于医疗急救
B．金刚石用于切割玻璃是因为金刚石化学性质稳定
C．稀有气体可用作保护气是因其化学性质稳定
D．氢气是未来最清洁的能源之一，因为相同条件下氢气的密度最小
7．下列各组物质中，都由离子构成的一组是（ ）
A． B． C． D．
8．下图是碳与其他物质之间的性质关系(“－”表示物质间可发生反底，“→”表示物质间可发生转化，反应条件及部分生成物已省略)，下列说法正确的是（ ）

A．反应①前后碳元素化合价不变
B．反应②前固体要混合均匀，增大接触面积
C．反应③前后固体质量增加，不符合质量守恒定律
D．反应④中与质量比为，一定只生成
9．“中国天眼”FAST的“眼镜片”是由金刚砂（）制造。下列说法正确的是（ ）
A．碳元素只有一种单质 B．硅元素在地壳中含量取高
C．碳的氧化物只有一种 D．中为价，则C为价
10．下列关于金刚石、石墨、C60的说法中不正确的是（ ）
A．它们都是由原子构成
B．金刚石硬度大，可用来切割大理石
C．石墨具有滑腻感，可用作润滑剂
D．它们的原子排列方式不同，所以物理性质存在巨大差异
11．下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是（ ）
A．都是碳的单质 B．都由碳元素组成
C．物理性质相同 D．碳原子排列方式不同
12．下列关于碳单质的说法中不正确的是（ ）
A．金刚石、石墨都由碳元素组成，结构相同
B．C60由C60分子构成
C．常温下石墨的化学性质不活泼
D．石墨能用于制电极、电刷
13．在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”(已知：炉甘石的主要成分是碳酸锌)下列说法正确的是（ ）
A．反应前后固体的质量不变
B．在此过程中只产生一种碳的氧化物
C．“罐中炉甘石熔化成团”，团的主要成分是锌
D．“逐层用煤炭饼垫盛”是为了燃烧提供高温
14．从宏观、微观的视角探究物质及其变化规律是化学特有的“科学思维”之一。下列从微角度对宏观事实的解释不合理的是（ ）
A．石油气压入钢瓶液化——分子间的间隔减小
B．端午粽飘香——分子在不断地运动
C．夏天汽车轮胎炸裂——分子种类发生改变
D．氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子，化学性质相同
15．下列物质的用途错误的是（ ）

A．焦炭吸附有毒气体 B．氧气用于气焊 C．金刚石用于裁玻璃 D．氢气作高能燃料
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．化学对满足人们日益增长的美好生活需要和社会可持续发展都做出了重要贡献。请运用所学化学知识，就相关问题表达观点，完成下列各题。
(1)化学使生活更加美好。将金刚石薄膜直接沉积在刀具表面，能极大地延长刀具的使用寿命，金刚石是由 (选填“分子”、“原子”或“离子”)构成的，请你再写出一种金刚石的用途： 。使用氢能源汽车有助于减少空气污染物的排放，请你举出一种空气污染物： 。
(2)化学为健康保驾护航。加碘食盐可以预防甲状腺肿大，其中碘指的是 (选填“元素”、“原子”或“离子”)。医用过氧化氢消毒液能用于环境物体表面与空气消毒，消毒时会产生无色气泡，发生反应的化学方程式是 。
(3)化学让未来充满希望。我国科研团队在世界上首次实现实验室从二氧化碳和水到淀粉的从头合成，淀粉是由 (填元素名称)组成的。采用蒸馏法可将海水变成淡水，缓解水资源短缺问题，蒸馏海水的过程中，发生了 变化。
(4)化学让世界变得更加绚丽多彩。空气中的可用于制造霓虹灯，让世界五彩缤纷。《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，画中的青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]，蓝铜矿颜料可以与稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和一种常见的氧化物，该氧化物的化学式是 。
17．我国最深的海底隧道---深江铁路珠江口隧道已开始施工，用于掘进隧道的盾构机，其钻头由金刚石微粉与合金制成，从物质类别来看，金刚石属于 ；施工过程中为防止隧道渗水，可用液氮填充某些地质区域，使其结冰后再开凿，将氮气转化为液氮的微观实质是 。
18．山西博物院保存的北魏木板漆画，题记和榜书处涂有黄漆，其上用墨书写文字，墨的主要成分是 （填化学式）。虽年代久远，但漆画内容仍清晰可见，说明书写、绘画所用材料具有的性质是 。
19．碳元素被称为“大自然的建筑师”，回答下列与含碳物质有关的问题。

(1)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色的原因是 。
(2)金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，它们物理性质不同的原因是 。
(3)如图是木炭还原氧化铜的实验，左边大试管中的反应现象是 ，其反应的化学方程式是 。单质碳的还原性可以用于冶金工业。右边小试管中的现象是 ，有关化学方程式是 。
20．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：

(1)图①为碳原子结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。
(2)图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是 ，图③单质的名称是 ，图④单质的名称是 。
(3)C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化学式为 。
(4)15g碳与24gO2充分反应，当反应停止后，剩余气体中包含 。
A．CO B．CO2 O2 C．CO CO2 D．CO CO2 O2
三、实验题
21．根据下列实验装置图回答问题。

(1)图1过滤操作中玻璃棒的作用是 ，请指出操作中存在的错误 。
(2)图2实验中，氢气在空气中燃烧发出 色火焰，请写出化学方程式 。
(3)图3实验中，测得反应前总质量 （填“大于”“小于”或“等于”）反应后总质量，这是因为 ；是否符合质量守恒定律？ （填“是”或“否”）
(4)图4实验中，加热一段时间后观察到左边试管中反应的化学方程式是 ，左边试管中的现象是 。实验结束后先将导管移出液面，后熄灭酒精喷灯的目的是 。
22．根据下图所示的实验回答问题：

(1)通过A实验的现象比较空气与呼出气体中的 含量高低。
(2)B实验中小灯泡发光，说明石墨具有 性。
(3)C实验用来验证质量守恒定律，其中气球的作用是 。
23．化学实验室常用如图装置进行木炭还原氧化铜实验，请根据实验回答：

(1)氧化铜中铜元素的质量分数为 ；
(2)实验中可以观察到的现象是 ；
(3)要使80g氧化铜完全被还原，需要碳的质量至少是多少？（写出计算过程）
(4)小深同学将80g氧化铜和8.4g的炭粉在隔绝空气的透明容器中持续加强热，通过CO 传感器测得容器内CO 的质量变化曲线如下图所示，t -t 时间段密闭容器中CO 的质量减少的原因是 （用化学方程式表示）。

四、计算题
24．同学们在实验室中做木炭还原3.2g氧化铜的实验，如下图所示。

(1)请计算：理论上至少需要木炭粉的质量（利用化学方程式计算并写出计算过程）
(2)实际加入的木炭粉比理论值要多，原因是 。
五、综合应用题
25．5G时代的到来给中国芯片产业的发展带来了新的机遇。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗(Ge)等。
(1)硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是 (填粒子名称)。
(2)重要的半导体材料锗，可由锗精矿(含GeO2、GeS2等)经下列流程制备金属锗，常见有+2、+4价。

①酸溶后的产物GeCl4中锗元素化合价为 。
②盐酸溶解GeO2的化学方程式为 。
③用H2将GeO2还原过程中，H2和生成Ge的质量之比为 。
(3)5G时代的到来也伴随着其他各项科技的快速发展和运用，很多都蕴含了化学知识。例如冬奥会新场馆内的冰壶机器人，其电池选用密度小且能提供足够能量的锂电池，该电池在工作中能量转化形式为 。再如太空“冰雪实验”用到的醋酸钠(化学式为CH3COONa)溶液，可利用醋酸(CH3COOH)和碱中和反应来制备，请写出该反应的化学方程式： 。
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参考答案：
1．B
【详解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故净水器中可利用活性炭除异味，故A正确，不符合题意；
B、金刚石的硬度大，可用作钻探机的钻头，故B错误，符合题意；
C、碳具有还原性，可用于冶炼金属，故C正确，不符合题意；
D、石墨具有导电性，可用作电极材料，故D正确，不符合题意；
故选B。
2．C
【详解】A、端午时节粽飘香，是因为粽子中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到粽香，故选项解释正确；
B、CO2和CO的化学性质不同，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子化学性质不同，故选项解释正确；
C、在一定条件下，二氧化碳气体变成干冰，是因为二氧化碳分子间的间隔变小，故选项解释错误；
D、金刚石、石墨、C60的物理质有很大差异，是因为碳原子的排列方式不同，故选项解释正确；
故选：C。
3．B
【详解】A、加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量减少，二氧化锰的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变。A不正确；
B、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气：有催化剂比无催化剂反应得快，但最终产生氧气相等。B正确；
C、电解水的实验中生成的氧气是生成氢气质量的8倍，氢气和氧气的体积比为2：1。C不正确；
D、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，随着反应的进行，二氧化碳逸出，固体的质量逐渐减少，但不可能减少至0，D不正确。
综上所述：选择B。
4．B
【详解】A、用石墨制作铅笔芯是利用了石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，与导电性无关，日常生活与解释说明不相符，选项不符合题意；
B、践行低碳生活理念，日常生活中可以节约用电等，日常生活与解释说明相符，符合题意；
C、用蜡烛照明，是因为蜡烛燃烧发光，日常生活与解释说明不相符，不符合题意；
D、晾晒湿衣服，是因为水分子在不断运动，运动到空气中，日常生活与解释说明不相符，不符合题意；
故选B。
5．A
【详解】A、蔗糖放入水中溶解，是因为蔗糖分子是在不断的运动的，运动到水分子中间去了，蔗糖分子本身没有变化，故选项解释错误；
B、金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，都是由碳原子构成的，但是碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质存在着较大的差异，如金刚石很硬，石墨很软，故选项解释正确；
C、氧气和液氧都是由氧分子构成的，分子相同，化学性质相同，所以氧气和液氧都能支持燃烧，故选项解释正确；
D、氧分子之间有间隔，加压后，氧分子间的间隔减小，氧气的体积变小，所以6000L氧气能装入40L的钢瓶中，故选项解释正确；
故选A。
6．C
【详解】A、氧气可用于医疗急救，是因为氧气能供给呼吸，故A错误；
B、金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度大，故B错误；
C、稀有气体化学性质很稳定，可用作保护气，故C正确；
D、氢气是未来最清洁的能源之一，是因为氢气燃烧产物只有水，无污染，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】A、氯化钠由钠离子和氯离子构成，硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成，符合题意；
B、C60由C60分子构成，甲烷由甲烷分子构成，不符合题意；
C、硅由硅原子直接构成，金由金原子直接构成，不符合题意；
D、氩气由氩原子直接构成，氯化钾由钾离子和氯离子构成，不符合题意；
故选A。
8．B
【详解】A、反应①是二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳，二氧化碳中碳元素为+4价，碳单质中碳元素化合价为0，一氧化碳中碳元素为+2价，碳元素化合价改变。错误；
B、反应物混合均匀可以增加反应物的接触面积，有利于反应充分快速的进行，所以反应②前固体要混合均匀，增大接触面积，正确；
C、反应③是铜和氧气加热生成氧化铜的反应，根据质量守恒定律参加反应的反应物的质量等于生成的生成物的质量，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量和氧气的质量，所以固体质量增大，该反应符合质量守恒定律，错误；
D、根据，参加反应的碳和氧气的质量比为12:32=3：8时，只生成二氧化碳，错误；
故选B。
9．D
【详解】A、碳元素组成的单质有多种，如金刚石、石墨等，故A错误；
B、硅元素在地壳中含量居第二位，含量最高的是氧元素，故B错误；
C、碳的氧化物有CO和CO2，故C错误；
D、化合物中各元素的化合价的代数和为零，SiC 中Si为+4价，则C为 4价，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】A、金刚石和石墨都是由原子构成的，C60是由分子构成的，故A说法不正确；
B、金刚石是天然存在的最硬的物质，金刚石硬度大，可用来切割大理石，故B说法正确；
C、石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，故C说法正确；
D、金刚石、石墨、C60的物理性质差异很大，是因为它们的碳原子排列方式不同，故D说法正确；
故选A。
11．C
【详解】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，故A正确；
B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，故B正确；
C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的物理性质差异较大，故C错误；
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，故D正确。
故选C。
12．A
【详解】A、金刚石、石墨都由碳元素组成，金刚石是网状结构，石墨是层状结构，所以结构不同，故A不正确；
B、C60由C60分子构成，故B正确；
C、石墨是由碳元素组成的单质，常温下石墨的化学性质不活泼，故C正确；
D、石墨具有导电性，能用于制电极、电刷，故D正确；
故选A。
13．C
【详解】A、反应后有气体生成，由质量守恒定律可得，反应前后固体的质量减小，错误；
B、在此过程中生成两种碳的氧化物，一氧化碳和二氧化碳，错误；
C、“罐中炉甘石熔化成团”，反应后生成的锌不再反应所以团的主要成分是锌 ，正确；
D、该反应中碳是反应物，“逐层用煤炭饼垫盛”是为了使碳与碳酸锌充分反应，错误。
故选C。
14．C
【详解】A、把液化气压缩进钢瓶，分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，故选项解释合理；
B、端午时节粽飘香，是因为粽子中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到粽香，故选项解释合理；
C、夏天汽车轮胎爆炸，是因为温度升高气体分子之间的间距增大，故选项解释不合理；
D、氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们是由氧分子构成的，同种的分子化学性质相同，故选项解释合理。
故选C。
15．A
【详解】A、焦炭吸附性较差，不用于吸附有毒气体，选项错误；
B、氧气有助燃性，可用于气焊，选项正确；
C、金刚石的硬度大，可用于裁玻璃，选项正确；
D、氢气燃烧生成水，放出大量热，作高能燃料，选项正确。
故选A。
16．(1) 原子 切割大理石 二氧化硫/二氧化氮等
(2) 元素
(3) 碳元素、氢元素和氧元素 物理
(4)H2O
【详解】（1）金刚石的化学式为C，是由固态非金属元素组成的物质，所以金刚石是由原子构成的；
金刚石硬度大，可用于切割大理石；
空气污染物为二氧化硫、二氧化氮等；
（2）物质由元素组成，则加碘食盐中碘指的是元素；
过氧化氢常温下生成水和氧气，该反应化学方程方式为：；
（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，二氧化碳由碳元素和氧元素组成，水由氢元素和氧元素组成，则淀粉是由碳、氢、氧三种元素组成；
蒸馏海水是利用物质的沸点不同将它们分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（4）蓝铜矿颜料可以与稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和一种常见的氧化物，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中有铜元素、氧元素、氢元素、碳元素、氯元素，生成的氯化铜、二氧化碳中有铜元素、氯元素、碳元素、氧元素，但没有氢元素，所以该常见的氧化物中一定有氢元素，故该常见的氧化物为水，其化学式为：H2O。
17． 单质 分子间间隙变小
【详解】金刚石是由碳元素组成的纯净物，像这样只由一种元素组成的纯净物属于单质；
氮气是由氮气分子构成的，分子间存在间隙，通常情况下，同种物质气态时分子间间隙大，液态时分子间间隙小，所以氮气由气态转化为液态的微观实质是分子间的间隙变小；
故填：单质；分子间间隙变小。
18． C 稳定性
【详解】墨是用炭黑制成的，其主要成分是碳，碳是由原子构成的，其化学式与元素符号相同，碳的化学式表示为：C；虽年代久远，但漆画内容仍清晰可见，是因为碳在常温下化学性质稳定；故填：C；稳定性。
19．(1)常温下碳的化学性质稳定
(2)碳原子排列方式不同
(3) 黑色固体变红色 澄清石灰水变浑浊
【详解】（1）碳单质常温下化学性质稳定，不易和其他物质反应，墨中的主要成分是碳单质，所以用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色。
（2）金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，金刚石中碳原子以空间网状结构排列，石墨中碳原子以层状结构排列，碳原子排列方式不同，所以物理性质不同。
（3）碳和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，则现象是黑色固体变红色，化学方程式为。澄清石灰水中的氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，则右边小试管中的现象是澄清石灰水变浑浊，化学方程式为。
20．(1) 4 不活泼
(2) 金刚石 石墨 C60
(3)CCl4
(4)C
【详解】（1）由碳原子结构示意图可知，碳原子的最外层电子数为4；
碳原子的最外层电子数为4，不易得电子，也不易失电子，故常温下碳的化学性质不活泼；
（2）由碳单质的结构可知，图②的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；
图③是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；
图④是足球状，具有这种结构的单质的名称是C60；
（3）由在化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知，C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为：CCl4；
（4）碳燃烧生成二氧化碳：，参加反应的碳和氧气的质量比为：12:32=3:8，碳燃烧生成一氧化碳：，参加反应的碳和氧气的质量比为：24:32=3:4=6:8，而碳和氧气的质量比为：15g：24g=5:8，大于3:8，小于6:8，故当反应停止后，剩余气体中包含一氧化碳和二氧化碳。
故选C。
21．(1) 引流 漏斗下端尖端末紧靠烧杯内壁
(2) 淡蓝
(3) 大于 生成的二氧化碳逸出到空气中 是
(4) 黑色固体变红 防止试管内的液体倒流造成试管炸裂
【详解】（1）过滤操作中玻璃棒的作用是：引流，图1操作中存在的错误是：漏斗下端尖端末紧靠烧杯内壁。故答案为：引流；漏斗下端尖端末紧靠烧杯内壁；
（2）图2实验中，氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，氢气在空气中燃烧生成水，该化学方程式：；
（3）图3实验中，由于生成的二氧化碳逸出，所以测得反应前总质量大于反应后总质量；如果改变一下实验仪器，在密闭容器内进行，控制二氧化碳不逸出，反应前后质量是符合质量守恒定律，因为质量守恒定律适用于一切化学反应；
（4）图4实验中，由于在高温条件下氧化铜与木炭加热反应生成铜和二氧化碳，所以一段时间后观察到左边试管中现象黑色固体变红，该反应的化学方程式是：，为了防止试管内的液体倒流造成试管炸裂，实验结束后必须先将导管移出液面，后熄灭酒精喷灯。
22．(1)氧气/O2
(2)导电
(3)缓冲气压，以防气压过大胶塞弹出
【详解】（1）A实验中燃着的木条在空气中正常燃烧，在呼出气体中很快熄灭，则说明空气中的氧气含量比呼出气体中的高，实验是为了比较氧气含量高低；
（2）B实验中小灯泡发光，形成闭合回路，说明石墨具有导电性；
（3）C实验中红磷燃烧会放热，导致锥形瓶内气压变大，因此气球的作用是缓冲气压，以防气压过大胶塞弹出。
23．(1)80%
(2)黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊
(3)解：设需要碳的质量至少为x
答：需要碳的质量至少是6g。
(4)
【详解】（1）氧化铜中铜元素的质量分数为。
（2）碳和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。所以可以观察到黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。
（3）详见答案。
（4）碳和氧化铜高温反应生成二氧化碳和铜，铜不能和二氧化碳反应，但碳可以和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，使二氧化碳含量减少，化学方程式为。
24．(1)解：设理论上至少需要木炭粉的质量为x。
答：理论上至少需要木炭粉的质量为0.24g。
(2)由于碳具有可燃性，加热时木炭会与试管内空气中的氧气先反应，会消耗一部分木炭（合理即可）
【详解】（1）详解见答案。
（2）由于碳具有可燃性，加热时木炭会与试管内空气中的氧气先反应，会消耗一部分木，故实际加入的木炭粉比理论值要多。
25．(1)硅原子/原子
(2) +4 GeO2+4HCl=GeCl4 +2H2O 4：73
(3) 化学能转化为电能(或化学能转化为电能，再转化为机械能) CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
【详解】（1）金刚石由碳原子构成，硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是硅原子。
（2）①酸溶后的产物GeCl4中氯元素化合价为-1，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，锗元素化合价为+4。②GeO2和盐酸反应生成GeCl4和水，反应的化学方程式为：GeO2+4HCl=GeCl4 +2H2O。③用H2将GeO2还原的化学方程式为：GeO2+ 2H2Ge+ 2H2O，则H2和生成Ge的质量之比为：（2×2）:73=4:73。
（3）酸碱反应生成盐和水，太空“冰雪实验”用到的醋酸钠(化学式为CH3COONa)溶液，可利用醋酸(CH3COOH)和碱中和反应来制备，则该反应的化学方程式为：CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
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