人教新版九年级化学上学期 课题1 金刚石、石墨和C60 同步练习卷 含解析

6.1 金刚石、石墨和C60
一．选择题（共15小题）
1．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（　　）
A．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
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．构成它们的原子大小不同
2．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）
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，可观察到澄清石灰水变浑浊
C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
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
3．按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是（　　）
A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．可观察到澄清石灰水变浑浊
D．产生的气体一定没有CO
4．下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（　　）

用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
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里由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
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．C60是1985年科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
8．有关木炭还原氧化铜实验，图示关系正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．有化合价升降的反应是氧化还原反应，反应物中含有化合价升高元素的物质称为还原剂，在反应MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O中的还原剂是（　　）
A．MnCl2 B．MnO2 C．Cl2 D．HCl
10．如图所示，先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是（　　）
A．c试管中的颜色消失，水往c试管流，a试管无明显变化
B．a试管中的颜色消失，水往a试管流，c试管无明显变化
C．a、c两支试管中的颜色都消失，水同时流入两支试管
D．a、c两支试管都无明显变化
11．石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是（　　）
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
12．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
13．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时将导管从石灰水中取出后停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（　　）
A．装置II中出现气泡，说明I中反应已开始
B．反应中，装置I减少的质量是氧元素的质量
C．冷却后，若装置I中有黑色固体，说明碳有剩余
D．冷却后，装置I减少的质量小于生成气体的质量
14．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后气体混合物的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于12：16
D．若反应后气体中有氧气，则容器中C、O元素的质量比大于12：32
15．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（　　）
A．装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始
B．反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是反应生成的
C．冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量
D．装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体
二．填空题（共10小题）
16．请用相关内容的序号填空：
A．冰箱去味剂　B．切割玻璃　C．干电池电极　D．做燃料　E．冶炼金属　F．制油墨
（1）金刚石硬度大可用来　 　 （2）石墨的导电性能好可用来　 　
（3）活性炭的吸附能力强可用来作　 　 （4）单质碳具有还原性可用来　 　
（5）常温下碳的化学性质不活泼可用来　 　 （6）碳燃烧时放出大量的热可用来　 　．
17．世界上的几千万种物质都是由一百多种元素组成的，同一种元素能够形成不同种单质，如碳元素能形成的单质有　 　、　 　和C60等，这几种碳单质化学性质　 　（填“相似”或“不同”），物理性质　 　（填“相似”或“不同”），其原因是　 　；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和　 　（填化学式）．
18．碳单质有金刚石、石墨和足球烯（C60）等，碳的化合物更是种类繁多．
（1）金刚石由　 　构成（选填“分子”、“原子”或“离子”），足球烯（C60）在氧气中完全燃烧，生成物是　 　．
（2）小苏打片（NaHCO3）可治疗胃酸（主要成分是盐酸）过多，写出反应的化学方程式　 　．
（3）烯烃是一类重要的有机化合物，它由碳、氢两种元素组成，烯烃分子中碳、氢原子数目有一定关系，其关系式可用CnH2n表示（n≥2），n表示碳原子个数，当n＝2时是乙烯（C2H4），当n＝3时，其化学式为　 　．
19．碳在地壳中含量不高，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为碳原子的结构示意图，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单质的化学式是　 　．
20．如图所示，向盛有红棕色二氧化氮（NO2）气体的集气瓶中投入几小块木炭或活性炭，最终观察到集气瓶内红棕色　 　（填“变深”、“不变”或“消失”），漏斗中液面　 　（填“上升”、“下降”或“不变”）．其原因是：活性炭有　 　 作用，使瓶中气体压强　 　外界大气压（填“大于”、“等于”或“小于”）．根据木炭或活性炭的这一性质，写出其在生产、生活中的一种用途　 　．
21．化学是以实验为基础的学科，图示两个实验都与木炭有关，回答有关问题：
（1）实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应　 　插入 盛有氧气的集气瓶中；
（2）为了证明实验Ⅰ的生成物，接下来的操作是：　 　；
（3）实验Ⅱ中试管A内反应方程式为　 　；
（4）在这两个实验中，木炭表现出的化学性质有　 　．
22．如图为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。
（1）试管A中发生反应的化学方程式是　 　。
（2）酒精灯加网罩的作用是　 　。
（3）实验中，试管B中发生反应的化学方程式是　 　
（4）若要使80g氧化铜完全被还原，试管A中实际加入的碳的质量应　 　6g。（选填“＞”“＜”或“＝”）
23．化学是以实验为基础的学科，根据下列实验回答有关问题：
（1）实验I中反应的化学方程式为　 　，其中能证明空气中O2的含量的现象是　 　。
（2）实验Ⅱ中木炭表现出的化学性质为　 　。
（3）实验Ⅲ中，先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是a试管中　 　，c试管中　 　。
24．用木炭还原氧化铜的实验如图。
（1）酒精灯加灯罩的目的　 　；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是　 　；
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出反应的化学方程式：　 　、　 　；
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是　 　。
25．为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验．
（B、D装置内药品均足量）
①实验过程中，装置B、D中均可观察到的现象为　 　．
②写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式　 　．
③E处点燃尾气的目的是　 　．
④实验过程中，　 　（从A～E中选填）处发生的反应体现了一氧化碳的化学性质．

参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（　　）
A．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
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．构成它们的原子大小不同
【分析】根据金刚石、石墨、C60的构成可知，由于原子排列不同，彼此间物理性质有差异，它们是由同种的碳原子构成，原子的大小相同，组成元素相同。
【解答】解：因为构成金刚石、石墨、C60的碳原子的排列方式不同，导致物理性质有很大差异。所以A正确，B、C、D错误。
故选：A。
2．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）
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，可观察到澄清石灰水变浑浊
C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
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
【分析】根据木炭还原氧化铜的实验现象以及物质的性质进行分析解答即可。
【解答】解：A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，正确；
B、实验过程中生成了二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，正确；
C、碳在反应中与氧结合，发生了氧化反应，表现出还原性，正确；
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，防止液体倒流引起试管炸裂，错误；
故选：D。
3．按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是（　　）
A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．可观察到澄清石灰水变浑浊
D．产生的气体一定没有CO
【分析】A．为使反应充分，木炭粉末与CuO粉末须混合均匀；
B．酒精灯网罩的作用是提高温度；
C．根据二氧化碳性质分析；
D．木炭粉末与CuO粉末反应当碳粉过量时会产生一氧化碳；
【解答】解：A．为使反应充分，木炭粉末与CuO粉末须混合均匀；正确；
B．酒精灯网罩的作用是提高温度；正确
C．木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；正确；
D．木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，当碳粉过量时可能会产生一氧化碳；不正确。
故选：D。
4．下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（　　）

用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
【分析】A．根据石墨的导电性来分析；
B．根据金刚石的硬度来分析；
C．根据活性炭的吸附性来分析；
D．根据碳的还原性来分析．
【解答】解：A．石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；
B．金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故正确；
C．活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，故正确；
D．碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，故错误。
故选：D。
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里由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【分析】根据金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同进行解答。
【解答】解：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同。
故选：D。
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
【分析】含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应，据此结合碳具有还原性、常见元素的化合价、质量守恒定律等进行分析判断即可．
【解答】解：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．C60是1985年科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
【分析】由同种元素组成的纯净物是单质，由不同种元素组成的纯净物是化合物；据此结合C60的化学式进行分析判断即可。
【解答】解：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。
8．有关木炭还原氧化铜实验，图示关系正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】在木炭还原氧化铜实验时，开始加热时不会产生二氧化碳，剩余的固体有铜不会为零，物质的总质量不变，氧化铜能被碳还原成铜．据此分析判断．
【解答】解：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。
9．有化合价升降的反应是氧化还原反应，反应物中含有化合价升高元素的物质称为还原剂，在反应MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O中的还原剂是（　　）
A．MnCl2 B．MnO2 C．Cl2 D．HCl
【分析】根据化合价的变化判断还原剂．
【解答】解：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，该反应中元素的化合价变化为：HCl→Cl2，Cl元素由﹣1价→0价，失电子，化合价升高，所以HCl是还原剂。
故选：D。
10．如图所示，先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是（　　）
A．c试管中的颜色消失，水往c试管流，a试管无明显变化
B．a试管中的颜色消失，水往a试管流，c试管无明显变化
C．a、c两支试管中的颜色都消失，水同时流入两支试管
D．a、c两支试管都无明显变化
【分析】根据碳的单质的物理性质以及容器内压强的变化情况来分析解答。
【解答】解：因为活性炭具有较强的吸附性，而石墨没有吸附性，所以c试管中的颜色消失，当活性炭吸附NO2后，试管内压强减小，打开弹簧夹，大气压将水压入c试管，而a无明显变化。
故选：A。
11．石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是（　　）
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
【分析】①石墨烯是一种由碳元素组成的单质；
②这四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧后的产物都是CO2；
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质；
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的物理性质和金属相似。
【解答】解：①石墨烯是一种由碳元素组成的单质，错误；
②这四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧后的产物都是CO2，正确；
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质，正确；
④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的物理性质和金属相似，错误；
故选：B。
12．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
【分析】根据图象可知，纵坐标表示的物质或元素开始不变，再逐渐增加，反应停止后不变，结合各物质即元素在反应中的变化情况来分析。
【解答】解：通过分析C+2CuO2Cu+CO2↑可知，
A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，不符合题意，故A错误；
B、氧化铜的质量逐渐减小到零，故B错误；
C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，故C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，故D正确。
故选：D。
13．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时将导管从石灰水中取出后停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（　　）
A．装置II中出现气泡，说明I中反应已开始
B．反应中，装置I减少的质量是氧元素的质量
C．冷却后，若装置I中有黑色固体，说明碳有剩余
D．冷却后，装置I减少的质量小于生成气体的质量
【分析】根据木炭还原氧化铜的实验中的注意事项、现象和结论，对有关的说法进行分析和判断．
【解答】解：A、在木炭还原氧化铜的实验中，装置内的空气受热膨胀，装置II中也会出现气泡，不能说明I中反应已开始，故A错误；
B、由于在高温条件下，碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，二氧化碳和碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，反应中，装置I减少的质量不是氧元素的质量，故B错误；
C、冷却后，若装置I中有黑色固体，可能是碳有剩余，也有可能是氧化铜有剩余，也有可能是冷却至室温，部分空气会进入试管会与热的铜反应生成了氧化铜，故C错误；
D、由题意可知，实验结束时将导管从石灰水中取出后停止加热，冷却至室温，部分空气会进入试管，会与热的铜反应生成了氧化铜，冷却后，装置I减少的质量小于生成气体的质量，故D正确。
故选：D。
14．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后气体混合物的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于12：16
D．若反应后气体中有氧气，则容器中C、O元素的质量比大于12：32
【分析】木炭在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳．
【解答】解：A、因为碳在氧气中燃烧生成一氧化碳或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳的混合物，反应前后混合气体的质量发生改变，而氮气质量不变，因此氮气的质量分数发生改变，该选项说法不正确；
B、反应后气体混合物的组成有：氮气和二氧化碳，氮气和一氧化碳，氮气和一氧化碳、二氧化碳，氮气和二氧化碳、氧气等4种情况，该选项说法不正确；
C、若反应后气体是3种气体的混合物，则气体是氮气和一氧化碳、二氧化碳，或氮气和二氧化碳、氧气，一氧化碳中碳元素和氧元素质量比是12：16，二氧化碳中碳元素和氧元素质量比是12：32，因此无论气体是氮气和一氧化碳、二氧化碳，或氮气和二氧化碳、氧气，其中C、O元素的质量比一定小于12：16，该选项说法正确；
D、若反应后气体中有氧气，则气体是氮气和二氧化碳、氧气，容器中C、O元素的质量比小于12：32，该选项说法不正确。
故选：C。
15．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是（　　）
A．装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始
B．反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是反应生成的
C．冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量
D．装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体
【分析】高温条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，能使澄清石灰水变浑浊。
【解答】解：A、装置Ⅲ中出现气泡，不能说明Ⅰ中反应已开始，这是因为加热时，装置中的空气膨胀，导致烧杯中出现气泡，该选项说法不正确；
B、反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是药品中的水蒸发、冷凝导致的，该选项说法不正确；
C、冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量，这是因为反应生成的二氧化碳逸出装置，该选项说法正确；
D、装置Ⅱ中不能收集到一瓶二氧化碳气体，如果要收集一瓶二氧化碳气体，导管应该是长进短出，该选项说法不正确。
故选：C。
二．填空题（共10小题）
16．请用相关内容的序号填空：
A．冰箱去味剂　B．切割玻璃　C．干电池电极　D．做燃料　E．冶炼金属　F．制油墨
（1）金刚石硬度大可用来　B　 （2）石墨的导电性能好可用来　C　
（3）活性炭的吸附能力强可用来作　A　 （4）单质碳具有还原性可用来　E　
（5）常温下碳的化学性质不活泼可用来　F　 （6）碳燃烧时放出大量的热可用来　D　．
【分析】首先了解题目提供的物质和后面的信息，然后根据所学知识进行分析，金刚石硬度大所以可用于切割玻璃、石墨的导电性能好可用于作干电池电极、活性炭的吸附能力强，能吸附异味、单质碳具有还原性可用于冶炼金属、常温下碳的化学性质不活泼，可用于制油墨、碳燃烧时放热可用于作燃料进行解答．
【解答】解：金刚石硬度大所以可用于切割玻璃；
石墨的导电性能好可用于作干电池电极；
活性炭的吸附能力强，能吸附异味，可用于冰箱去味剂；
单质碳具有还原性可用于冶炼金属；
常温下碳的化学性质不活泼，可用于制油墨；
碳燃烧时放热可用于作燃料；
故答案为：（1）B；（2）C；（3）A；（4）E；（5）F；（6）D．
17．世界上的几千万种物质都是由一百多种元素组成的，同一种元素能够形成不同种单质，如碳元素能形成的单质有　金刚石　、　石墨　和C60等，这几种碳单质化学性质　相似　（填“相似”或“不同”），物理性质　不同　（填“相似”或“不同”），其原因是　碳原子排列不同　；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和　H2O2　（填化学式）．
【分析】碳元素形成的单质有：金刚石、石墨、C60等，它们的化学性质相似，物理性质不同，因为它们的碳原子排列不同；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和过氧化氢．
【解答】解：碳元素形成的单质有：金刚石、石墨、C60等，它们的化学性质相似，物理性质不同，因为它们的碳原子排列不同；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和过氧化氢即：H2O2．
故答案为：金刚石；石墨；相似；不同；碳原子排列不同；H2O2．
18．碳单质有金刚石、石墨和足球烯（C60）等，碳的化合物更是种类繁多．
（1）金刚石由　原子　构成（选填“分子”、“原子”或“离子”），足球烯（C60）在氧气中完全燃烧，生成物是　二氧化碳　．
（2）小苏打片（NaHCO3）可治疗胃酸（主要成分是盐酸）过多，写出反应的化学方程式　NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑　．
（3）烯烃是一类重要的有机化合物，它由碳、氢两种元素组成，烯烃分子中碳、氢原子数目有一定关系，其关系式可用CnH2n表示（n≥2），n表示碳原子个数，当n＝2时是乙烯（C2H4），当n＝3时，其化学式为　C3H6　．
【分析】（1）根据物质的结构和质量守恒定律来分析；
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
（3）根据烯烃中碳、氢原子的关系来分析．
【解答】解：（1）金刚石是碳元素的一种单质，是由碳原子构成的，根据足球烯的化学式可知，其完全燃烧生成二氧化碳；故填：原子；二氧化碳；
（2）小苏打（NaHCO3）与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故填：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
（3）烯烃的关系式可用CnH2n表示，当n＝3时，其化学式为C3H6．故填：C3H6．
19．碳在地壳中含量不高，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为碳原子的结构示意图，常温下碳的化学性质　不活泼　（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　金刚石　，图③单质的名称是　石墨　，图④单质的化学式是　C60　．
【分析】（1）根据常温下单质的化学性质分析回答；
（2）根据常见的碳单质的结构分析回答，金刚石的碳原子的排列是空间网状结构，石墨的碳原子的排列是层状结构，C60的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球；
【解答】解：（1）在常温下碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易其变化；
（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的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；图④由60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是C60；
故答为：（1）不活泼；（2）金刚石，石墨，C60．
20．如图所示，向盛有红棕色二氧化氮（NO2）气体的集气瓶中投入几小块木炭或活性炭，最终观察到集气瓶内红棕色　消失　（填“变深”、“不变”或“消失”），漏斗中液面　上升　（填“上升”、“下降”或“不变”）．其原因是：活性炭有　吸附　 作用，使瓶中气体压强　小于　外界大气压（填“大于”、“等于”或“小于”）．根据木炭或活性炭的这一性质，写出其在生产、生活中的一种用途　制糖工业中作脱色剂（或防毒面具里作滤毒剂等）　．
【分析】木炭具有吸附性进行分析可得集气瓶内气体变为无色；结合物理知识“瓶中的压强小于外界大气压强”分析可知水在外界大气压强下会被压进漏斗．
【解答】解：木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，将几块经过烘烤并冷却后的木炭，投入到盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中，轻轻摇动，NO2气体被活性炭吸附，所以集气瓶内气体红棕色逐渐消失；由于瓶中的压强小于外界大气压强，所以水在外界大气压强下会被压进漏斗，即漏斗中的液面上升．根据木炭或活性炭的这一性质，其在生产、生活中的一种用途是：制糖工业中作脱色剂（或防毒面具里作滤毒剂等）．
故答案为：消失、上升、吸附、小于、制糖工业中作脱色剂（或防毒面具里作滤毒剂等）．
21．化学是以实验为基础的学科，图示两个实验都与木炭有关，回答有关问题：
（1）实验Ⅰ中夹有红热木炭的坩埚钳应　由瓶口向下缓慢　插入 盛有氧气的集气瓶中；
（2）为了证明实验Ⅰ的生成物，接下来的操作是：　向集气瓶中倒入少理澄清石灰水，振荡　；
（3）实验Ⅱ中试管A内反应方程式为　C+2CuO2Cu+CO2↑　；
（4）在这两个实验中，木炭表现出的化学性质有　可燃性和还原性　．
【分析】根据已有的碳的性质以及实验中的注意事项进行分析解答即可．
【解答】解：（1）做木炭燃烧实验时，要将红热的木炭由瓶口向下缓慢的插入盛有氧气的集气瓶中，故填：由瓶口向下缓慢；
（2）木炭燃烧生成的是二氧化碳，检验二氧化碳使用的是澄清的石灰水，故填：向集气瓶中倒入少理澄清石灰水，振荡；
（3）木炭和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，故填：C+2CuO2Cu+CO2↑；
（4）实验Ⅰ说明木炭具有可燃性，实验Ⅱ说明木炭具有还原性，故填：可燃性和还原性．
22．如图为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。
（1）试管A中发生反应的化学方程式是　2CuO+C2Cu+CO2↑　。
（2）酒精灯加网罩的作用是　集中火焰，提高温度　。
（3）实验中，试管B中发生反应的化学方程式是　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　
（4）若要使80g氧化铜完全被还原，试管A中实际加入的碳的质量应　＞　6g。（选填“＞”“＜”或“＝”）
【分析】（1）根据在高温条件下，碳能还原氧化铜写出反应的化学方程式；
（2）酒精灯加网罩能集中火焰，提高温度，据此分析回答；
（3）根据二氧化碳能与氢氧化钙反应写出反应的化学方程式；
（4）根据实验的过程分析回答。
【解答】解：（1）在高温条件下，碳能还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，所以试管A中发生反应的化学方程式是：2CuO+C2Cu+CO2↑。
（2）在实验时，给酒精灯加网罩的作用是集中火焰，提高温度。
（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，所以实验中，试管B中发生反应的化学方程式是：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）若要使80g氧化铜完全被还原，由于碳能与氧气反应等，试管A中实际加入的碳的质量应＞6g。
故答为：（1）2CuO+C2Cu+CO2↑。
（2）集中火焰，提高温度。
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（4）＞。
23．化学是以实验为基础的学科，根据下列实验回答有关问题：
（1）实验I中反应的化学方程式为　4P+5O22P2O5　，其中能证明空气中O2的含量的现象是　液面最终上升至1处　。
（2）实验Ⅱ中木炭表现出的化学性质为　还原性　。
（3）实验Ⅲ中，先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是a试管中　无明显变化　，c试管中　颜色消失　。
【分析】（1）根据化学反应的原理、测定空气中氧气含量的方法来分析；
（2）根据实验现象推断物质的化学性质；
（3）根据活性炭的吸附性来分析。
【解答】解：（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；红磷燃烧熄灭后，装置冷却至室温，液面上升至刻度1处，说明氧气约占空气总体积的，能证明空气中O2的含量；故填：4P+5O22P2O5；液面最终上升至1处；
（2）实验中观察到黑色粉末慢慢变成红色，这是碳夺取了氧化铜中的氧元素，将其转化为铜，同时生成了二氧化碳，在反应中碳做还原剂，具有还原性；故填：还原性；
（3）因为活性炭具有较强的吸附性，而石墨没有吸附性，所以c试管中的颜色消失，当活性炭吸附NO2后，试管内压强减小，打开弹簧夹，大气压将水压入c试管，而a无明显变化。故填：无明显变化；颜色消失。
24．用木炭还原氧化铜的实验如图。
（1）酒精灯加灯罩的目的　为了提高温度　；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是　试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡　；
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出反应的化学方程式：　CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O　、　2CuO+C2Cu+CO2↑　；
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是　防止发生倒吸。因为铜温度很高，所以要密封防止其被氧化。　。
【分析】（1）木炭还原氧化铜实验需要高温，所以酒精灯上加网罩，可以聚拢火焰，提高温度；
（2）预热时试管①中的空气受热膨胀；
（3）石灰水变浑浊说明有二氧化碳气体产生，黑色粉末中出现红色物质说明碳和氧化铜反映产生了单质铜；
（4）停止加热，应该先撤去导管后熄灭酒精灯，灼热的铜容易被氧气氧化，所以要做好密闭措施。
【解答】解：（1）因为这个实验对温度的要求较高，所以加灯罩是为了聚拢火焰，使温度更高，简单的说就是为了提高温度；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡；
（3）反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；2CuO+C2Cu+CO2↑；
（4）必须要密封的原因是防止灼热的铜又被氧气氧化成氧化铜。
故答案为：
（1）为了提高温度；
（2）试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡；
（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；2CuO+C2Cu+CO2↑；
（4）防止发生倒吸。因为铜温度很高，所以要密封防止其被氧化。
25．为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验．
（B、D装置内药品均足量）
①实验过程中，装置B、D中均可观察到的现象为　石灰水变浑浊（生成白色沉淀）　．
②写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式　CO+CuOCu+CO2　．
③E处点燃尾气的目的是　防止有毒的CO污染空气　．
④实验过程中，　C、E　（从A～E中选填）处发生的反应体现了一氧化碳的化学性质．
【分析】根据已有的知识进行分析，碳在高温时能与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能用于还原金属氧化物，一氧化碳具有毒性，需要进行尾气处理，以防污染空气，据此进行解答．
【解答】解：①二氧化碳能与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙而使溶液变浑浊，故填：石灰水变浑浊（生成白色沉淀）；
②A中碳与二氧化碳反应能生成一氧化碳，一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故填：CO+CuOCu+CO2；
③一氧化碳具有毒性，需要进行尾气处理，以防污染空气，故填：防止有毒的CO污染空气；
④C中体现了一氧化碳的还原性，E处体现了一氧化碳的可燃性，故填：C、E．