5.2 组成燃料的主要元素——碳
[易错辨析]
将下列物质的用途和对应的性质用线连起来。
a.金刚石 ①灰黑色,质地软而滑(最软矿物之一)
②硬度大(天然存在的最硬物质)
b.石墨
③光彩夺目,折光性强
④耐高温⑤导电性好
c.无定形碳
⑥常温下化学性质稳定
⑦吸附性强
能力训练
1.[2020·本溪]
下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是( )
A.都能导电
B.都是黑色固体
C.硬度都很小
D.都由碳元素组成
2.[2020·黄石改编]
下列有关碳单质的说法错误的是( )
A.金刚石在一定条件下转化为石墨发生的是化学变化
B.金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同
C.碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳
D.水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
3.竹炭制品深受广大消费者欢迎,竹炭是竹子经过碳化处理后形成的多孔性材料。竹炭不具有的性质是( )
A.黑色固体
B.易溶于水
C.有吸附性
D.能够燃烧
4.下列关于一氧化碳的叙述错误的是( )
A.含碳燃料在燃烧的过程中可能生成一氧化碳
B.在煤炉旁边放盆水可防止煤气中毒
C.一氧化碳点燃之前要验纯
D.可以通过检验燃烧产物鉴别氢气和一氧化碳
5.下列关于碳的化学性质的叙述中,错误的是( )
A.碳在常温下化学性质稳定
B.碳充分燃烧时放出热量,不充分燃烧时吸收热量
C.炽热的碳能还原二氧化碳
D.高温下,木炭能还原氧化铜,木炭具有还原性
6.下列说法中正确的是( )
A.由同种元素组成的物质可能是混合物
B.目前人们发现了114种元素,也就是说发现了114种单质
C.由同种元素组成的物质一定是单质
D.碳的各种单质的化学性质完全不同
7.[2020·长沙改编]
两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是( )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
8.已知二氧化氮(NO2)是一种红棕色气体,按如图所示装置进行实验,下列说法错误的是
( )
A.烧瓶中的红棕色气体逐渐消失
B.此实验说明活性炭具有吸附性
C.烧瓶中的气体压强逐渐增大,导管口有气泡冒出
D.烧瓶中的气体压强逐渐减小,导管内会上升一段水柱
9.在通风良好、燃烧正旺的煤炉中,下列反应最不容易发生的是( )
A.C+O2CO2
B.2CO+O22CO2
C.CO2+C2CO
D.2C+O22CO
10.某物质在空气中充分燃烧后,只产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,则下列有关该物质的叙述中错误的是( )
A.肯定是石墨
B.有可能是几种碳单质的混合物
C.可能是一氧化碳
D.该物质中一定含有碳元素
11.将碳与氧气按下列质量比充分反应,最后所得物质为纯净物的是( )
A.3:7
B.3:5
C.2:1
D.3:4
12.[2020·呼和浩特]
石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图),图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯,下列说法错误的是( )
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
13.用化学方程式表示如图所示的转化关系。
①
;?
②
;?
③
;
④
。14.化学与我们的生活密切相关。会用化学眼光看物质世界,是学习化学知识后应有的素养。根据已学知识填空。
(1)从物质的元素组成看,CO是由?
组成的。
(2)从化学物质类别看,CO属于 (填“单质”或“化合物”)。?
(3)从能量变化角度看,“放出大量的热”是化学能转化为 能的过程。?
(4)从应用化学用语角度,“CO燃烧”可表示为 。在此反应中碳的化合价由+2升高到 。?
(5)从微观变化角度,“CO燃烧”的微观示意图如图所示,请把图中“反应中”的内容填画完整。
15.“分子足球”C60发现之后不久,科学家又发现了另一种“分子足球”N60。一定条件下N60中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来,是未来的火箭燃料。N60属于( )
A.混合物
B.化合物
C.金属单质
D.非金属单质
16.在化学上,把由同种元素组成的不同种单质互称为“同素异形体”。下列各组物质不属于同素异形体的是( )
A.红磷和白磷
B.金刚石和石墨
C.氧气和臭氧(O3)
D.二氧化硫和三氧化硫
典题讲评与答案详析
[易错辨析]
能力训练
1.D
2.C [解析]
若氧气不足,碳在氧气中燃烧生成一氧化碳。
3.B
4.B [解析]
含碳燃料不完全燃烧会生成一氧化碳;一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放盆水不能防止煤气中毒;一氧化碳易燃、易爆,点燃之前要验纯;氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,可以通过检验燃烧产物鉴别氢气和一氧化碳。
5.
B [解析]
碳充分或不充分燃烧时都放出热量。
6.A
7.A [解析]
石墨有金属光泽,有导电性,但它是碳的单质,是一种非金属;活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味;金刚石、石墨是由碳原子直接构成的,足球烯(C60)是由分子构成的。
8.C [解析]
活性炭具有吸附性,烧瓶中的二氧化氮气体被活性炭吸附后,烧瓶中的气体压强逐渐减小,导管内会上升一段水柱。
9.D 10.A
11.D
碳与氧气反应,当碳和氧气的质量比为3?8时,二者恰好完全反应生成二氧化碳;碳和氧气的质量比为3?4时,二者恰好完全反应生成一氧化碳;若碳和氧气的质量比介于上述二者之间,则产物既有二氧化碳,又有一氧化碳;若碳和氧气的质量比小于3?8,则说明氧气有剩余;若碳和氧气的质量比大于3?4,则说明碳有剩余。
12.
D [解析]
石墨与石墨烯是不同种物质,因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化。
13.①C+O2CO2
②2C+O22CO(合理即可)
③2CO+O22CO2
④CO2+C2CO
14.(1)碳元素和氧元素
(2)化合物
(3)热
(4)2CO+O22CO2 +4
(5)
15.D [解析]
N60是由N60分子构成的纯净物,该纯净物只含有氮元素一种元素,属于非金属单质。
16.D [解析]
判断同素异形体的关键是:①由同种元素组成,②不同单质。二氧化硫和三氧化硫都是化合物,不是单质,不属于同素异形体。