2023年中考化学重难点突破——碳单质的化学性质
一、单选题
1．下列叙述正确的是（ ）
A．木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳
B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C．铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁
D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
2．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是
A．碳海绵有吸附作用 B．碳海绵是灰黑色固体
C．碳海绵易溶解于水 D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳
3．下列有关说法正确的是（ ）
A．实现COCO2的相互转化，都只有一种途径
B．Al可以实现单质氧化物碱
C．实现C CO的转化，都利用了碳的可燃性
D．实现H2OO2相互转化，化学反应的基本类型不同
4．下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是
A．C可以将CuO中的Cu置换出来
B．在一定条件下CO2能够转变成CO
C．CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红
D．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
5．我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳具有
A．可燃性 B．还原性 C．在常温下，化学性质不活泼 D．吸附性
6．下列关于碳与碳的氧化物的说法不正确的是
A．木炭和一氧化碳都具有还原性
B．金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
C．二氧化碳能使被石蕊染成紫色的干花变红
D．在一定条件下二氧化碳能转化为一氧化碳
7．2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”的说法中不正确的是
A．常温下化学性质活泼 B．具有吸附性
C．在一定条件下可还原氧化铜 D．在氧气中完全燃烧的产物是CO2
8．在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是
A．反应产生的气体都有毒 B．反应中都有红色固体生成
C．反应类型都是置换反应 D．反应的生成物不同
9．下列关于物质性质及用途的描述中，错误的是
A．碳具有还原性，可冶炼金属
B．氧气具有氧化性，可作为燃料
C．氮气的化学性质稳定，可作为保护气
D．石灰石受热分解，可用于制备生石灰
10．如图四个图像中能正确反应其对应实验操作的是（ ）
A． 向等质量的铝粉和镁粉中分别滴入质量分数相同的足量的稀盐酸
B． 向一定量的氢氧化钡溶液中不断加入稀硫酸
C． 等质量的块状石灰石和粉末状石灰石分别与质量分数相同的足量的稀盐酸反应
D． 碳和氧化铜的固体混合物在高温条件下反应
二、填空题
11．写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明基本反应类型：
（1）水的电解__________，( )反应；
（2）生石灰投入水中__________，( )反应；
（3）一氧化碳还原氧化铜__________。
12．三明市资源丰富，享有福建矿产“聚宝盆”之美称。现已探的矿种有：煤矿、铁矿、萤石矿、石灰石、金矿……
(1)煤被称为“工业的粮食”，它属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)萤石的主要成分是氟化钙(CaF2)。CaF2中氟元素显________价。
(3)炼铁的原理之一是：高温下焦炭把赤铁矿(主要成分为Fe2O3)中的铁还原出来。其化学方程式为______________
(4)石灰石通过以下转化可得烧碱。写出指定的化学方程式：______________
反应①________________；反应③________________。
(5)市面上用黄铜 (铜锌合金)制成的仿金制品，与黄金饰品的外观极为相似。写出一种区别黄金、仿金饰品的化学方法：______________
13．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_____。
三、实验题
14．某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：
(1)检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，_____________________，说明装置气密性良好。
(2)证明碳具有还原性的实验现象是_______________，______________。
(3)CuO发生_________反应(填“氧化”或“还原”)。
(4)酒精灯加上网罩的作用是____________________________________。
15．下图甲是氢气和氧化铜反应的实验，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验．
铁的氧化物化学式 Fe2O3 Fe3O4 FeO
颜色 红 黑 黑
化学性质 可溶于酸 常温下不溶于稀酸 可溶于酸
（1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是_____性．
（2）、实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先_______后________，否则生成的红色的铜会变成黑色．
（3）、某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成_______
（4）、该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：
根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式_________
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象．
四、计算题
16．将木炭与氧化铜的粉末均匀混合，放入试管中高温加热至质量不再变化，冷却后粉末质量为16.8g。把该粉末全部倒入烧杯中，加入足量的稀硫酸搅拌，得到蓝色溶液和红色不溶物，经过滤、洗涤、干燥，所得红色不溶物的质量为12.8g。固体物质与所加稀硫酸之间的关系如图所示，则：
（1）反应生成铜的质量是___________ g；
（2）所加稀硫酸的溶质质量分数是___________；
（3）加热前氧化铜的质量是多少g？（写出计算过程）
参考答案：
1．B
【详解】A、木炭在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，故选项说法错误；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法正确；
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，故选项说法错误；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误；
故选B。
2．C
【详解】试题分析：A由于碳海绵具有疏松多孔的结构，所以具有吸附性的推测是成立的。此项正确。B碳海绵是碳的两种单质组成的，所以其为灰黑色固体的推测是可成立的。此项正确。C碳的单质大多难溶解于水，此项推测不正确。D碳海绵中主要含碳元素，燃烧会产生二氧化碳。此项推测中成立。所以应选C项。
考点：碳的几种单质
3．D
【详解】A、一氧化碳可以与氧气、金属氧化物反应转化为二氧化碳；二氧化碳与碳高温下反应可以生成一氧化碳，故A说法错误；
B、铝与氧气可生成氧化铝，而氧化铝不溶于水，不能与水形成碱，故B说法错误；
C、碳在氧气中不充分燃烧可以生成一氧化碳，利用了碳的可燃性；而碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，是利用了碳的还原性；故C说法错误；
D、水通电生成氢气和氧气，是分解反应；而氧气与氢气点燃生成水，是化合反应；两者的基本反应类型不同，故D说法正确；
故选D 。
4．C
【详解】A、碳有还原性，能还原氧化铜，发生置换反应，C可以将CuO中的Cu置换出来，故A正确；
B、二氧化碳和碳在高温条件下能生成一氧化碳，故B正确；
C、CO2能使被石蕊染成紫色的湿润的花变红，不能使干燥的花变红，因为二氧化碳要与水反应才能生成碳酸，故C错误；
D、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质，故D正确。故选C。
5．C
【详解】A、用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色与碳的可燃性无关；故A错误；
B、用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色与碳的还原性无关；故B错误；
C、墨的主要成分是炭黑，在常温下，碳的化学性质不活泼，故C正确；
D、用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色与碳的吸附性无关；故D错误；
故选C．
【点评】本题考查学生对在常温下，碳的化学性质不活泼知识的理解与掌握，并能灵活应用在解题中．
6．C
【分析】试题分析：木炭和一氧化碳都具有还原性；金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质；二氧化碳能使被石蕊染成紫色的湿润的花变红，因为二氧化碳和水反应才会产生碳酸；在一定条件下二氧化碳能转化为一氧化碳。故选C.
考点：碳与碳的氧化物
【详解】A、木炭和一氧化碳都具有还原性，都能还原金属氧化物等物质，正确；
B、金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，只是碳原子的排列方式不同，正确；
C、二氧化碳和水反应产生的碳酸能使被石蕊染成紫色的干花变红，不是二氧化碳使其变红，不正确；
D、二氧化碳在高温条件下和碳反应生成一氧化碳，正确；
故选C。
7．A
【详解】A、碳的单质在常温下化学性质稳定，在高温时化学性质活泼。此项错误。
B、很多物质有吸附性的原因就是因为它们有疏松多孔的结构，“碳海绵”就具备疏松多孔的结构，此项正确。
C、碳的单质具有还原性，“碳海绵”的主要成分是碳的单质，在一定条件下可还原氧化铜，所以此项正确。
D、石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），碳的单质在氧气充足的情况燃烧会生成CO2，此项正确。
故选A。
8．B
【详解】A、一氧化碳和木炭都能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成的气体是二氧化碳，二氧化碳无毒，A说法不正确；
B、木炭、一氧化碳有还原性，能将氧化铜还原为铜．所以，反应现象中都有试管内黑色粉末变成红色．故B正确；
C、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物属置换反应，C说法不正确；
D、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成物相同，D说法不正确；
故答案选B．
9．B
【详解】A.碳是具有还原性的物质，都可以用来冶炼金属， 正确；
B.氧气据有氧化性，可以作为助燃剂，但其本身不具有可燃性，并不能作为燃料，错误；
C.氮气化学性质不活泼，常作食品等的保护气，正确；
D．石灰石高温分解产生CaO和CO2，所以工业上用高温煅烧石灰石的方法来制备生石灰，正确。
故选B。
10．B
【详解】A、向等质量的铝粉和镁粉中分别滴入质量分数相同的足量稀盐酸，若消耗盐酸相同，则生成氢气质量相同，故开始两斜线重合，后因盐酸过量，铝消耗的盐酸多，生成的氢气多，拐点高些，故A错误；
B、向氢氧化钡中逐渐的滴加硫酸，两者反应会生成硫酸钡沉淀和水，所以溶质的质量会逐渐的减少，恰好完全反应，溶质质量为零，再滴加硫酸，溶质质量是硫酸，会逐渐的增加，图像能正确反映对应操作，故B正确；
C、反应物的接触面积越大，反应速率越快，粉末状的石灰石与盐酸接触面积大，反应快，用的时间少，图像不能正确反映对应操作，故C错误；
D、碳和氧化铜会生成铜和二氧化碳气体，固体质量会逐渐的减少，反应完全后，固体质量保持不变，图像不能正确反映对应操作，故D错误。
故选：B。
11． 2H2O2H2↑+O2 ↑ 分解 CaO+ H2O = Ca(OH)2 化合 CO+CuOCO2+Cu
【详解】（1）在通电的条件下，水生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2 ↑；该反应符合“一变多”特征，为分解反应。
（2）生石灰溶于水生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，该反应属于“多变一”，为化合反应。
（3）在加热的条件下，CO还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CO+CuOCO2+Cu。
12．(1)不可再生 (2)－1
(3)3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
(4)CaCO3CaO＋CO2↑
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
(5)将饰品加入稀硫酸中，看饰品是否部分溶解，且有气泡产生(其他合理答案均可)
【分析】根据已有的知识进行分析，化石燃料属于不可再生能源，根据化合价规则，在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零即可求得某元素的化合价，根据题干提供的信息即可写出有关反应的化学方程式，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．
【详解】（1）煤是化石能源，属于不可再生能源，所以本题答案为：不可再生；
（2）设氟的化合价为x，则有：（+2）+x×2=0，解得x=-1，所以本题答案为：-1；
（3）碳能与氧化铁反应生成铁和一氧化碳，所以本题答案为：3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
（4）碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以本题答案为：CaCO3CaO＋CO2↑，Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH；
（5）黄铜中含有的锌在氢前，能与稀硫酸反应生成氢气，而金在氢后，不与稀硫酸反应生成氢气，所以可以使用与稀硫酸反应的方法进行鉴别，所以本题答案为：将饰品加入稀硫酸中，看饰品是否部分溶解，且有气泡产生．
【点睛】本题考查了能源的类别、化合价的求算以及化学方程式的书写和金属的性质，完成此题，可以依据已有的知识进行，要求同学们熟练掌握常见金属的性质，加强基础知识的储备，书写反应的化学方程式要注意配平．
13． 不活泼 金刚石 石墨 C60
【详解】（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；
14． 用手紧握试管(或用酒精灯进行微热)，若导管口有气泡冒出 固体由黑变红 澄清石灰水变浑浊 还原 集中热量，提高温度
【详解】试题分析：检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出说明装置气密性良好；证明碳具有还原性的实验现象是固体由黑变红，澄清石灰水变浑浊，CuO发生还原反应，酒精灯加上网罩的作用是集中热量，提高温度。
考点：碳还原性性质验证
15． 还原 移出酒精灯 停止通氢气 铁 C+6Fe2O3
【详解】（1）氢气和木炭都得到氧是还原剂，具有还原性．
故答案为还原；
（2）氢气还原氧化铜的实验结束后，为防止铜被氧化，要先移出酒精灯，再停止通氢气．
故答案为移出酒精灯、停止通氢气；
（3）乙实验完成后，发现澄清石灰水变浑浊，生成部分黑色粉末，黑色粉末是Fe3O4，Fe3O4常温下不溶于稀酸，所以黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，说明反应没有发生，无铁单质生成．
故答案为铁；
（4）碳与氧化铁加热反应生成四氧化三铁和二氧化碳气体，化学反应式是：C+6Fe2O3△
16．（1）12.8（2）9.8%
（3）解：设与木炭反应的氧化铜质量为y，则
则加热前氧化铜的质量为16g+16.8g-12.8g=20g
答：加热前氧化铜的质量为20g。
【详解】（1）氧化铜能与硫酸反应，而铜不与硫酸反应，剩余的红色不溶物的质量12.8g，即为反应生成铜的质量，故填：12.8；
（2）冷却后粉末质量为16.8g，把该粉末全部倒入烧杯中，加入足量的稀硫酸搅拌，得到蓝色溶液和红色不溶物，说明该粉末中只含有氧化铜和铜，所以与硫酸反应的氧化铜质量为16.8g-12.8g=4g，设参加反应的H2SO4的质量为x，则有
所加稀硫酸的溶质质量分数是×100%=9.8%；
故填：9.8%；
（3）见答案。
