第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60第2课时1. 运用碳单质的稳定性、可燃性和还原性等知识解释实际生活中相关的化学问题。2. 正确书写有关碳单质的可燃性、还原性的化学方程式。3. 从得氧和失氧的角度判断氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等。1. 下列说法正确的是( )。A. 木炭在空气中燃烧一定生成二氧化碳B. 高温下，木炭能夺取氧化铁中的氧气，发生氧化反应C. 以单质形式存在的碳都是黑色的D. 金刚石、石墨的化学性质相似DAA. CuO具有氧化性B. C发生了还原反应C. 反应前后氧元素的化合价发生了改变D. 反应前后固体质量不变3. 我国早在 3 000 多年前就掌握了较成熟的“火法炼铜”技术。“火法炼铜”是用碳与氧化铜发生反应，从而将铜还原出来。李白秋浦歌中的一首描写的就是“火法炼铜”的热烈场面：“炉火照天地，红星乱紫烟。赧郎明月夜，歌曲动寒川”。(1)该诗句中描写了碳的燃烧现象的是_，为了使碳充分燃烧，可采取的措施是_。(2)“火法炼铜”的化学方程式是_。炉火照天地，红星乱紫烟将碳粉碎4. 在做木炭还原氧化铜的实验时，试管口要向下倾斜的原因是_；若无酒精喷灯而用酒精灯加热，则应在酒精灯火焰上加一网罩，目的是_；实验完后应先撤导管的原因是_；实验观察到的现象有_；反应的化学方程式为_。防止冷凝在试管口的水珠倒流到试管底部使试管炸裂使火焰集中，提高火焰温度防止石灰水沿导管进入试管中使试管炸裂黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊5. 某同学设计了如图实验装置，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_、_。用手紧握(或用热毛巾捂住或用酒精灯微热)试管，水中导管口有气泡冒出，松开手，一段时间后形成一段水柱(或用冷毛巾捂住试管，水中导管口形成一段水柱)黑色固体变成红色澄清石灰水变浑浊(3)CuO发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(4)酒精灯加上网罩的作用是_。还原集中火焰提高温度6. 根据碳与氧气的反应，回答下列问题：(1)做“木炭的燃烧”实验时，将燃烧匙中的木炭引燃后，由上而下_(填“缓慢”或“迅速”)伸入盛有集满氧气的集气瓶中。(2)碳在氧气不足时，发生不完全燃烧，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)在相同温度和相同体积的条件下，气体压强与气体分子数成正比关系。将12 g碳和m g氧气放入一恒容密闭容器中，在一定条件下恰好完全反应，相同温度下，测得反应前后容器内的气体压强分别为P1、P2。如果P1P2，则m的取值范围是_。缓慢放热16m32【解析】(1)为了使木炭与氧气充分反应，反应效果更好，同时防止瓶内氧气受热膨胀逸出，应将燃烧匙缓慢伸入盛有集满氧气的集气瓶中；(2)碳在氧气不足时，发生不完全燃烧，该反应是放热反应；(3)假设12 g碳和质量为m g的氧气正好完全反应生成二氧化碳，假设正好完全反应生成一氧化碳，因为P1P2，说明一定有一氧化碳生成，即m的取值范围是16m32。7. 实验室常用木炭粉还原氧化铜，实验装置如图所示，关于该实验，下列叙述正确的说法个数有( )。澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等B反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大反应前后固体中氧原子的质量保持不变反应后的气体中可能含有COA. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个【解析】澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，故正确；反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量和参加反应的碳的质量，故错误；根据该反应的化学方程式反应中消耗的氧化铜与木炭的质量之比是403，故错误；由于碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，所以反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大，故正确；由于碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，反应前后固体中氧原子的质量减少，故错误；反应后的气体中可能含有CO，故正确。8. 2019央视春晚长春分会场演员们所穿发热服的材料是石墨烯。石墨烯可通过使石墨的厚度逐渐变薄获得。(1)石墨烯属于_(填“单质”或“化合物”)。(2)石墨烯可用于海水淡化，通过机械手段进一步压缩石墨烯薄膜中的毛细通道尺寸，控制孔径大小，能高效过滤海水中的盐分，该过程属于_(填“物理变化”或“化学变化”)。(3)石墨烯卷曲处理可以得到碳纳米管，可推测碳纳米管具有的物理性质为_。(4)石墨烯的化学性质与石墨相似，石墨烯不完全燃烧的化学方程式是_。单质物理变化韧性好(或质软)(5)在书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水，这是因为在常温下，碳的化学性质_。稳定9. (科学探究与创新意识)我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图1)，又能用改进的微型实验装置(见图2)。化学兴趣小组采用图2装置，开展以下探究活动。【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？【查阅资料】(1)木炭与CuO的反应是若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜(Cu2O)。(2)Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2OH2SO4=CuCuSO4(蓝色溶液)H2O【做出猜想】红色固体的成分：全部是Cu；全部是Cu2O；_。【实验探究】(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再加少许CaCl2(能降低反应温度，加快反应速率)均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。(2)按图2连好实验装置，_，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清石灰水_，此时停止加热。Cu和Cu2O的混合物检查气密性变浑浊(3)待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证：稀硫酸蓝【评价反思】(1)使用图2装置与使用图1装置相比，其优点是_(写出1条即可)。(2)要证明氯化钙(CaCl2)是催化剂还需要验证CaCl2反应前后_不变。【拓展提高】生活中的铜有一部分是由辉铜矿主要成分为硫化亚铜(Cu2S)的矿石冶炼而成，经测定该矿石由硫化亚铜(Cu2S)和其他不含铜元素的物质组成。现用100 g该矿石制得2.16 g纯氧化亚铜(Cu2O)，该纯氧化亚铜(Cu2O)中铜元素的质量是_g。若制得氧化亚铜(Cu2O)的过程中，铜元素的总损耗为20%，通过计算确定该矿石中硫化亚铜(Cu2S)的质量分数(请写出计算过程)。节约药品质量和化学性质1.9210. (2020四川成都)按下图进行实验，下列分析或结论正确的是( )。A. 导管口刚有气泡冒出说明反应开始B. 实验结束应立即倒出粉末C. 木炭能使氧化铜还原为铜D. 固体减少的质量一定等于生成二氧化碳的质量 C【解析】A. 导管口刚有气泡产生，不能说明反应发生，产生的气体可能是装置中的空气受热逸出；B. 实验结束后，为防止铜粉重新被氧化，应待铜粉冷却至室温后，再将其倒出；C. 实验过程中可观察到黑色固体逐渐变为红色，说明反应过程中有铜生成，因此木炭能使氧化铜还原为铜；D. 实验过程中，可能存在反应：因此固体减少的质量可能还包含反应生成CO的质量。11. (2020广西贵港)芯片是电脑、手机等的核心部件，碳基芯片采用石墨烯碳纳米管工艺，性能比硅基芯片更好，我国已突破半导体碳纳米管关键材料的技术瓶颈。请回答：(1)石墨烯碳纳米管具有良好的_性。(2)如图是硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图，图中a_，硅的相对原子质量是_，硅元素位于元素周期表中的第_周期。导电1428.09三(3)化学反应中元素化合价升高的物质是还原剂，元素化合价降低的物质是氧化剂。在制硅反应发生还原反应的物质是_。CSiO2(1)由题干信息可知，石墨烯碳纳米管具有良好的导电性；(2)由硅原子结构示意图可知，硅原子的质子数为14，原子序数质子数，因此a14，由元素周期表的信息可知，硅元素的相对原子质量为28.09，硅原子的核外有3个电子层，所以硅元素位于元素周期表中的第三周期；(3)在化学反应中，硅元素由4价变成0价，碳元素由0价变成2价，所以在制硅反应中还原剂是碳，发生还原反应的物质是二氧化硅。光速解法 明确如图各符号的意义可快速解题。