《课题1
金刚石、石墨和C60》
第2课时
能力提升卷
1.下列关于碳单质的变化中属于化学变化的是(
)
A.石墨导电
B.活性炭除去冰箱里异味
C.金刚石琢磨成钻石
D.石墨在一定条件下转变成钻石
2.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.金刚石和石墨都是硬度最大的物质
C.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
D.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
3.某同学进行木炭还原氧化铜实验操作,其中正确的是(
)
A.装药品时先装氧化铜再装木炭粉
B.反应结束时,先熄灭酒精灯
C.用酒精灯先预热,然后再集中加热
D.盛放药品的试管口向上倾斜
4.下列关于碳单质的说法中正确的是(
)
A.C60的相对分子质量为720
B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成,结构相同
C.木炭具有还原性,常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D.石墨很软,不能用于制石墨电极
5.十八世纪,拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧,得到二氧化
碳。坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成。下列说法错误的是(
)
A.金刚石燃烧过程放出热量
B.金刚石属于化合物
C.金刚石具有可燃性
D.聚集日光温度达到金刚石的着火点
6.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.与石墨是同一物质
B.石墨烯与金刚石的结构相似
C.硬度小于金刚石
D.在氧气中充分燃烧可生成二氧化碳
7.如图是碳和氧化铜反应的实验装置,相关说法错误的是(
)
A.灯罩的作用是:集中火焰提高温度
B.理论上
a
中减少的质量等于
b
中增加的质量
C.a
中黑色粉末变成光亮红色说明碳具有还原性
D.反应结束后立即把
a
中的粉末倒出观察生成物的颜色
8.已知:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑.如图表示一定量的木炭和氧化铁固体
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.固体中氧化铁的质量
C.二氧化碳的质量
D.固体中铁元素的质量分数
9.下列物质中,既有可燃性,又有还原性的物质是(
)
A.氧气
B.氮气
C.木炭
D.二氧化硫
10.我们要以发展的眼光看待碳的单质,科学家继
C60
之后,相继发现了纳米管
和石墨烯等以新的形态存在的碳单质,它们以其神奇特性承载着人们的无数想象,以下说法错误的是(
)
A.它们与金刚石和石墨的组成元素相同,原子排列方式不相同
B.石墨烯是一种新型的化合物
C.在氧气中燃烧可能生成
CO2、CO
或二者的混合物
D.常温下化学性质稳定
11.2010年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者。以石墨为原料,先制备氧化石墨,再经过热还原制备石墨烯。石墨烯硬度大,导电性能好,有韧性,可弯曲。下列关于金刚石、石墨、C60和石墨烯四种单质的叙述错误的是(
)
将石墨变成石墨烯发生了化学变化
B.四种物质碳原子的排列方式不同
C.四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D.石墨烯是一种新型的化合物
12.在隔绝空气下,用木炭还原氧化铜。下列叙述正确的是(
)
A.反应前后固体中氧原子的数目保持不变
B.反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C.反应中消耗的氧化铜分子与碳原子的数目一定相等
D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
13.用墨绘制的字画能够保存多年而不褪色,这是由于碳(
)
A.具有还原性
B.具有可燃性
C.常温下性质稳定
D.不溶于水
14.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1nm=10-9m)的空心管。下列说法错误的是(
)
A.纳米碳管是一种新型的有机化合物
B.纳米碳管如果完全燃烧,生成物是二氧化碳
C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强
D.纳米碳管在常温下化学性质稳定
15.下列实验事实不能作为相应观点的证据是(
)
选项
实验事实
观点
A
碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳;
碳在少量氧气中燃烧生成一氧化碳
反应物用量不同生成产物不同
B
水电解可得到氢气和氧气
分子是可分的
C
少量白糖加入水中,不久“消失”
微粒是不断运动的
D
5mL
酒精和
5mL
水混合后体积小于10mL
分子不同性质不同
16.古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,
这是因为(
)
A.纸的质量好
B.碳的化学性质在常温下比较稳定
C.碳在高温下化学性质活泼
D.碳在任何条件下都不与其他物质反应
17.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(
)
给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度
实验过程中,可观察到澄清石灰水变浑浊
碳在反应中表现出还原性
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
18.一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
趋势如图,其中纵坐标
y
表示(
)
A.碳的质量
B.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
19.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(
)
装置
II
中出现气泡,说明
I
中反应已开始
反应中,装置
I
减少的质量是氧元素的质量
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
20.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.石墨转化为金刚石是物理变化
21.最近科学家发现,无定形碳在利用单脉冲激光冲激下生成
Q﹣碳,硬度比砖
石还高.下列关于这种“Q﹣碳”的说法不正确的是(
)
A.化学性质与普通碳单质相同
B.Q﹣碳中原子间没有间隔
C.碳原子的排列方式不同于金刚石
D.Q﹣碳中原子仍然在不断地运动
22.在下列各种碳单质的用途中,利用其化学性质的是(
)
A.石墨用作电极
B.焦炭用于金属的冶炼
C.活性炭用于某些气体或液体的净化
D.炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
23.最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料,在440℃和800
atm的条件下,成功合成了金刚石,同时生成氧化钠,首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。该反应的化学方程式是_________________,反应类型是_____________。
24.碳具有可燃性。①
碳在氧气中充分燃烧的反应方程式_________________;②
碳在氧气中不充分燃烧的反应方程式_________________。
25.化学是一门以实验为基础的科学,请根据实验
1、实验
2
回答下列问题:
(1)实验
1
是探究水的组成实验,接通直流电源一段时间后,甲试管与乙试管内气体的体积比为
,该实验常要在水中加一点硫酸钠等物质,目的是
.
实验
2
试管
A
中观察到的现象是
,试管
B
中澄清石灰水的作用
是
,该实验表明了木炭具有
的化学性质.
20.实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计出如下实验装
置对碳与氧化铜反应生成的气体产物进行了探究,请回答有关问题:
(1)装置
A
处的酒精灯需加上网罩,其作用是
.
(2)点燃
A
处酒精灯,加热固体混合物,数分钟后发现试管中的黑色固体物质
变红,则该红色物质是
(化学式).若已知一氧化碳的特征反应是使浸有
磷钼酸溶液的黄色氯化钯试纸变成蓝色.观察到装置
B
中的现象为
,请
写出装置
B
中发生反应的化学方程式为
,还观察到装置
C
中黄色试纸变
蓝,则说明碳与氧化铜反应,生成的气体产物中既有
CO
也有
CO2.
(3)分析产生
CO
产生的原因可能有:①木炭和氧化铜在高温条件下直接发生
反出产生
CO;②反应中的
C+2CuO2Cu+CO2↑一种产物和反应物木炭再次反应又产生了
CO;用化学方程式分别表示为
、
.
(4)实验结束时,为防止
,必须先停止加热,应将导管从
B
中撤出,并
用弹簧夹夹紧橡皮管,待铜冷却后再将试管口的胶塞取下,这样操作的原因
是
.
(5)请你根据实验结论,在设计装置时还要考虑环保因素,上述装置
C
后的尾
气处理方法和理由分别是
、
.
21.取化学式为
MO
的黑色氧化物进行如下实验.将
MO
和碳粉充分混合物,平
铺在玻璃管
a
中,在
b
瓶中盛足量澄清石灰水.按图连接仪器.
实验开始时缓缓通入氮气,过一段时间后,加热玻璃管
a.待反应完全后,停止
加热,
,直至玻璃管冷却,此时,管中有红色金属生成.
根据以上叙述回答:
(1
)元素
M
是
;M
的氧化物除
MO
外,还有一种氧化物的化学式
为
(2)A
仪器的名称
,实验过程中
b
装置中的实验现象有
,反应的化学方程式
.
(3)实验前为什么要将
MO
与
C
充分混合?
,玻璃管
a
中发生的反应有
2MO+C2M+CO2↑和
(请再举一例,用化学方程式表示),请补全
题干中的实验步骤
.
(4)实验开始时先缓缓通入氮气,过一段时间后,再加热玻璃管
a
的原因
.停止加热前是否需要先断开
a
和
b
的连接处?
(填“是”或“否”)
为什么?
.
(5)若反应管
a
中只发生反应
2MO+C2M+CO2↑,则
1.8g
的
MO
与
0.12g
的
C
充分反应,①生成的二氧化碳至少需要溶质质量发生为
0.1%的澄清石灰水
多少
g
才能完全吸收,转化为碳酸钙?(MO
的相对分子质量为
80)
②反应后,玻璃管
a
中剩余的固体是
,质量比为
.
22
.
我
们
知
道
碳
单
质
(
如
木
炭
)
燃
烧
有
两
种
形
式
:
①
C+O2
CO2
②
2C+O2
2CO
(1)根据①要生成
CO2,此时
m(C):m(O2)≤3:8;根据②要生成
CO,此时
m(C):m(O2)
3:4.
(2)当
3:8<m(C):m(O2)<3:4
时,生成物是
.
(3)下面数轴上的点表示
m(C):m(O2)的比值,请你在
m(C):m(O2)
的三个区间处的括号内写出相应的产物化学式
23.有一定质量的木炭,在空气中燃烧生成
23.2g
气体,将这种气体通入过量的
澄清石灰水中,滤出沉淀并干燥,称重得
40g,试分析气体的成分.