第2课时 碳单质的化学性质
测试时间：20分钟
一、选择题
1.清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色，这是因为墨汁中的碳 ( )
A.具有可燃性 B.具有氧化性
C.具有还原性 D.在常温下化学性质稳定
2.(2023山东临沂六中月考)单层石墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的导电性、导热性和其他奇特性质。下列说法正确的是 ( )
①石墨烯是一种新型化合物
②金刚石和石墨烯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活泼
A.①④ B.②③ C.①③ D.②③④
3.《天工开物》记载火法炼锌的工艺：“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。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌)其过程中主要发生的化学反应是2C+ZnCO3 Zn+3CO↑。下列说法正确的是 ( )
A.炉甘石属于纯净物 B.反应前后固体的质量不变
C.该反应中有元素的化合价发生改变 D.该过程中碳发生了还原反应
4.(2023湖北阳新国和中学期末)把8 g碳和16 g氧气放在密闭的容器里，二者在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有 ( )
A.二氧化碳 B.一氧化碳
C.二氧化碳和一氧化碳 D.二氧化碳和氧气
5.(2023重庆沙坪坝月考)如图是碳还原氧化铜的装置，下列有关说法错误的是 ( )
A.氧化铜在反应中作氧化剂，发生还原反应
B.实验结束后，先将导管移出液面，再熄灭酒精灯
C.酒精灯加网罩的目的是集中火焰，提高温度
D.若观察到澄清石灰水变浑浊，则该反应一定发生了
二、填空题
6.(2023吉林长春九台期末)根据碳和碳的氧化物回答下列问题：
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，其中 是由分子构成的；
(2)在书写具有保存价值的图书、档案时，规定使用碳素墨水的原因是 ；
(3)在CO2+C 2CO中表现出还原性的物质是 。
7.已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示：
请回答：
(1)C物质的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为 ，该反应中被还原物质的化学式是 。
三、实验题
8.(2023辽宁大连八十中期末)某小组进行活性炭与氧化铜反应的实验，装置气密性良好。
【实验准备】如图，取一具支试管，在支管处连接一段导气管。将铜丝一端绕成螺旋状，另一端固定在橡胶塞上，加热铜丝至表面变黑。
【实验步骤】
①取活性炭粉末置于具支试管中，在支管口放一团棉花，固定装置。
②将橡胶塞塞紧，使铜丝的螺旋状部分与活性炭粉末接触。
③预热后固定加热，2 min后观察到澄清石灰水变浑浊。
④……(步骤待补全)。冷却后，取出铜丝，用水清洗，对比接触活性炭粉末部分和没接触活性炭粉末部分的颜色。
【反思分析】
(1)证明活性炭和氧化铜发生化学反应的另一现象是 ，该实验可说明活性炭有 性，写出该反应的化学方程式： 。
(2)支管口放一团棉花的作用是 。
(3)补全“……”处的实验步骤，并说明原因： 。
答案全解全析
一、选择题
1.答案 D 墨汁中的碳在常温下化学性质稳定，在通常情况下不容易与其他物质发生化学反应。
2.答案 B 石墨烯是碳单质；金刚石和石墨烯都是碳单质，二者在氧气充足的条件下完全燃烧均产生二氧化碳；金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的单质，但是两种物质的结构不同；导电性和导热性都属于物理性质。
3.答案 C 炉甘石属于混合物；反应后生成的一氧化碳气体逸出，故反应后固体的质量减小；反应物碳是单质，生成物锌是单质，所以该反应中一定有元素的化合价发生改变；碳夺取了碳酸锌中的氧，该过程中碳发生了氧化反应。
4.答案 C 根据化学方程式C+O2 CO2、2C+O2 2CO可知，当碳与氧气的质量比为12∶32=3∶8时，二者完全反应生成CO2；当碳与氧气的质量比为24∶32=3∶4时，二者完全反应生成CO；由题给条件知，碳与氧气的质量比为8 g∶16 g=1∶2，则最终密闭容器中有二氧化碳和一氧化碳。
5.答案 D 该反应在高温下进行，装置内有空气，碳可能与氧气反应生成二氧化碳，也能观察到澄清石灰水变浑浊。
二、填空题
6.答案 (1)C60 (2)碳在常温下化学性质稳定 (3)C
解析 (1)金刚石、石墨都是由原子直接构成的，而C60是由分子构成的。(2)碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定。(3)碳夺取了二氧化碳中的氧，表现出了还原性。
7.答案 (1)CO2 (2)2CuO+C 2Cu+CO2↑ CuO
解析 (1)C物质能使澄清石灰水变浑浊，所以C是二氧化碳，A、B两种黑色粉末混合在高温的条件下反应会生成红色单质D和二氧化碳，所以D是铜，A和B分别是氧化铜、碳中的一种，经过验证，推导正确。(2)反应①是碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中氧化铜被还原为铜。
三、实验题
8.答案 (1)接触活性炭的铜丝的黑色螺旋状部分变红 还原 2CuO+C 2Cu+CO2↑
(2)防止活性炭粉末进入支管 (3)夹紧弹簧夹后，熄灭酒精灯；这样能够防止液体倒吸炸裂具支试管
解析 (1)证明活性炭和氧化铜发生化学反应的另一现象是接触活性炭的铜丝的黑色螺旋状部分变红。(2)支管口放一团棉花的作用是防止活性炭粉末进入支管。(3)夹紧弹簧夹后，熄灭酒精灯，这样能够防止液体倒吸炸裂具支试管。
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