人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 碳单质的多样性精品课后作业题

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 碳单质的多样性精品课后作业题，文件包含61碳单质的多样性专项训练含答案解析docx、61碳单质的多样性专项训练docx、61碳单质的多样性知识点梳理含答案解析docx、61碳单质的多样性知识点梳理docx等4份试卷配套教学资源，其中试卷共67页， 欢迎下载使用。
•知识点1 碳单质及其物理性质和用途
•知识点2 碳单质的化学性质
•知识点3 还原反应
•作业 巩固训练
知识点1
碳单质及其物理性质和用途
1、碳单质的物理性质比较
（1）C60 中的60是指：一个C60分子中含有60个碳原子。
（2）同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物（如O2和O3混合）；同种元素组成的纯净物才是单质。
（3）石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是化学变化。
（4）关于碳单质的物理性质及用途，可以根据“结构性质用途”这个相互关系来互推巧记和理解。
（5）虽然金刚石和石墨都是由碳元素组成的碳的单质，但是金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却可以说是天然存在的最软的物质，它们的物理性质之所以相差这么大，是由于其中的碳原子的排列方式不同造成的。
（6）金属光泽一般是金属的特性，可是石墨却具有金属光泽，但是它不是金属；这一点有特别注意。
2、不同种类的碳
（1）木炭和活性炭：有疏松多孔结构，具有吸附性，可吸附色素、异味等。
木炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。
活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气，制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。
（2）焦 炭：用于冶炼金属。
（3）炭 黑：制造黑色染料，油墨，油漆等，添加到橡胶里做补强剂，增强耐磨性。（碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质）。
【典例1-1】下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．金刚石非常坚硬，可用于制作钻石B．氖气性质稳定，可用作霓虹灯的填充气
C．镁有银白色光泽，可用于生产烟花D．常温下碳化学性质稳定，可利于书画保存不褪色
【答案】D
【详解】A、金刚石可用作制作钻石，是因为金刚石具有正八面体结构，可作装饰品钻石，与硬度无关，对应关系不正确；
B、氖气通电能发光，可用作霓虹灯的填充气，对应关系不正确；
C、镁用于制作烟花，利用的是镁在空气中燃烧时会发出耀眼的白光，对应关系不正确；
D、常温下碳化学性质稳定，可利于书画很难与其他物质发生反应，故保存不褪色，对应关系正确；
故选D。
【典例1-2】下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。
(1)甲的名称是 ，请写出物质甲的一条用途： 。
(2)物质乙是由 (填具体粒子名称)构成的，在一定条件下，物质乙转化为物质甲是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)物质丙的化学式为 ，从其化学式可以获得的信息是 (写一条)。
【答案】(1) 金刚石 制作玻璃刀
(2) 碳原子 化学
(3) C60 1个C60分子由60个碳原子构成
【详解】（1）由物质甲的结构示意图可知，甲具有正八面体结构，是金刚石；
金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割大理石、制作玻璃刀等；
（2）石墨的碳原子的排列是层状结构，石墨由碳原子构成；
石墨转化为金刚石生成了新物质，属于化学变化；
（3）C60的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球，所以物质丙是C60；
从其化学式可知：它的一个分子是由60个碳原子构成的。
【变式1-1】下列有关物质性质与对应用途的说法，错误的是
A．石墨有导电性，可用来作电极
B．氮气的化学性质不活泼，可用来作保护气
C．氧气具有助燃性，可用来炼钢
D．金刚石与石墨性质不同是由于碳原子的结构不同
【答案】D
【详解】A、石墨具有良好的导电性，可用作电极，不符合题意；
B、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，如可填充于食品包装中用于防腐，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，能支持燃烧，可用于炼钢，不符合题意；
D、金刚石与石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，化学性质相同，符合题意。
故选D。
【变式1-2】碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。
(1)图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为 ，该元素位于元素周期表中第 周期。
(2)“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是 ，图3中用到的碳单质是 ，图4说明活性炭具有 性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。
(3)C60的分子结构与足球相似，下列有关C60的说法正确的是______（填字母）。
A．与石墨是同一种单质B．是一种化合物C．完全燃烧生成CO2
【答案】(1) 6 二/2
(2) 金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同
(3)C
【详解】（1）在原子结构示意图中，圆圈内的数字即为质子数，因此碳原子核内有6个质子；
在原子结构示意图中，原子的电子层数=该元素所在的周期数，碳原子的核外有2个电子层，因此碳元素在元素周期表中位于第二周期；
（2）图2中用到的碳单质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的物质，可以用来裁玻璃；
图3中用到的碳单质是石墨，石墨质软，且呈深灰色，可用于制铅笔芯；
图4中用到的碳单质是活性炭，活性炭具有吸附性，可以作吸味剂；
不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子排列方式不同；
（3）A、C60是一种由碳元素组成的单质，与石墨是不同单质，故错误；
B、C60是一种由碳元素组成的单质，故错误；
C、C60是一种由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则C60完全燃烧时生成二氧化碳，故正确；
故选：C。
知识点2
碳单质的化学性质
1、常温下化学性质不活泼（原因：碳原子的最外层电子数为4，不易得失）
用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。
2、可燃性（作燃料）
3、还原性
【典例2-1】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正确的是
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．都具有导电性
【答案】B
【详解】A、金刚石是无色透明的固体，石墨是灰黑色固体，在室温下，C60以紫红色的固态形式存在，不符合题意；
B、金刚石、石墨、C60均属于碳单质，它们在氧气中充分燃烧均生成二氧化碳，符合题意；
C、金刚石和石墨均是由碳原子构成，C60由C60分子构成，C60分子由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故它们物理性质差异很大，不符合题意；
D、石墨具有良好的导电性，金刚石不具有导电性，C60常态下不导电，不符合题意。
故选B。
【典例2-2】在常温下，碳的化学性质 。在点燃条件下，碳跟充足的氧气反应生成 ，化学方程式是 ；当氧气不充足时，碳燃烧生成 ，化学方程式是 ；这两个反应都属于 (填基本反应类型)。
【答案】 不活泼/稳定 二氧化碳/CO2 C+O2CO2 一氧化碳/CO 2C+O22CO 化合反应
【详解】常温下，碳的化学性质稳定；
碳充分燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：；
碳不充分燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为：；
两个反应均为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。
【变式2-1】如图是金刚石、石墨、C60等碳单质的结构示意图，下列说法正确的是
A．物质的质地都很软
B．碳原子的排列方式都相同
C．完全燃烧后的产物都是CO2
D．都由碳原子构成
【答案】C
【详解】
解：A.上述五种物质中，金刚石是最硬的物质，故错误；
B.由五种物质的结构示意图可知，这五种物质碳原子的排列方式是不相同的，故错误；
C.这五种物质都是由碳元素组成的单质，其化学性质相似，完全燃烧产物为CO2，故正确；
D.C60是由分子构成的，故错误。
故选：C。
【变式2-2】2020年11月我国用长征五号遥五运载火箭成功将嫦娥五号探测器送入太空并成功从月球带回1731g月壤，彰显了我国在航天领域的科技实力。硅单质制作的太阳能电池为探测器提供能源，已知硅的结构与金刚石相似，则硅单质由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成。
【答案】原子
【详解】硅的结构与金刚石相似，金刚石由原子构成，则硅单质也是由原子构成。
知识点3
还原反应
1、碳还原金属氧化物（用于工业冶炼金属）：碳+某些金属氧化物高温 金属单质+CO2↑。
2、氧化还原反应分析：，CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原，发生还原反应；C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应。
（1）氧化反应：物质结合氧元素的反应。
（2）还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
（3）氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO。
（4）还原剂：在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等。
3、碳与二氧化碳反应：C + CO22CO（吸热反应）。
4、置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
【典例3-1】明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是
A．CB．SnO2C．COD．Sn
【答案】B
【详解】根据可知，SnO2在该过程中失去了氧，发生了还原反应。故选B。
【典例3-2】还原反应
(1)含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫 。
(2)氧化铜失去 变成 ， 得到氧变成二氧化碳。
(3)碳夺走氧化铜中的 ，作 ，它具有 。
【答案】(1)还原反应
(2) 氧 铜 碳
(3) 氧 还原剂 还原性
【详解】（1）含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应，不属于基本反应类型；
（2）氧化铜与碳反应，氧化铜失去氧变成铜，碳得到氧变成二氧化碳；
（3）氧化铜与碳反应，碳夺走氧化铜中的氧，碳在反应中做还原剂，具有还原性。
【变式3-1】如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是
A．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
B．给酒精灯加网罩的目的是集中火焰、提高温度
C．木炭使氧化铜还原为铜，木炭发生了还原反应
D．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】B
【详解】A、木炭和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，所以实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，故选项说法错误；
B、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确；
C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，发生氧化反应，故选项说法错误；
D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防止烧杯中的石灰水倒流，炸裂试管，故选项说法错误。
故选B。
【变式3-2】碳和碳的氧化物都是常见的含碳物质，回答下列问题。
(1)碳原子的排列方式不同，决定了石墨和金刚石的 （选填“物理”或“化学”）性质差异很大；
(2)下列物质理论上能够鉴别两瓶气体是CO和CO2的物质有_____。
A．燃着木条B．灼热的铜丝C．石蕊溶液
(3)如图所示，碳和碳的氧化物的转化关系中：
反应①属于哪种基本反应类型 ；
转化②中发生还原反应的物质是 。
【答案】(1)物理
(2)AC
(3) 化合反应 Fe2O3
【详解】（1）碳单质有相同的化学性质，由于碳原子排列方式不同，导致碳单质的物理性质有较大差异，故填：物理；
（2）一氧化碳有可燃性，二氧化碳没有可燃性，所以能用燃着的木条鉴别一氧化碳和二氧化碳；一氧化碳和二氧化碳都不与灼热的铜反应，所以，无法鉴别两种气体；一氧化碳不与水反应，二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以可用石蕊溶液鉴别两种气体，故答案选：AC。
（3）碳和氧气在点燃的条件下反应生成一氧化碳，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应；一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，属于氧化还原反应，不属于基本类型反应，该反应中氧化铁失去氧后被还原成铁，所以②中发生还原反应的物质是：氧化铁（或Fe2O3）。
一、选择题
1．石墨的性质和用途对应错误的是
A．黑色、柔软——铅笔B．导电性——电极
C．稳定性——冶炼金属D．有滑腻感——润滑剂
【答案】C
【详解】A 、石墨是黑色、柔软的，可用于制作铅笔，对应正确，不符合题意；
B、石墨具有良好的导电性，可作电极，对应正确，不符合题意；
C 、石墨性质稳定，但这与冶炼金属无关。通常利用焦炭来冶炼金属，而不是石墨，对应错误，符合题意；
D、石墨有滑腻感，可用作润滑剂，对应正确，不符合题意。
故选C。
2．对下列事实的解释正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A、分子种类不同，化学性质不同。一氧化碳和二氧化碳都是由分子构成的物质，它们化学性质不同，是因为分子种类不同，A选项错误；
B、二氧化碳气体受热膨胀，是因为温度升高，分子间隔增大，而分子本身不会变大，B选项错误；
C、干冰升华，是二氧化碳由固态变为气态，分子间隔增大，而分子种类不变，C选项错误；
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的物质，它们物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同，D选项正确。
故选：D。
3．下列化学方程式书写正确的是
A．S+O2SO2↑B．CaCO3CO2+CaO
C．CO2+C2COD．2CuO+CCO2↑+2Cu
【答案】D
【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫，化学方程式为：，A选项错误；
B、碳酸钙在高温条件下分解生成二氧化碳和氧化钙，化学方程式为：，B选项错误；
C、碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为：，C选项错误；
D、碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：，D选项正确。
故选：D。
4．下列物质的用途与其性质不匹配的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．活性炭具有吸附性，可以作除臭剂
C．镁燃烧发出耀眼的白光，可用于制照明弹
D．氧气具有可燃性，可用于焊接和切割金属
【答案】D
【详解】A、金刚石质地坚硬，是天然物质中硬度最大的物质，可用于切割玻璃，故A正确；
B、活性炭具有吸附性，可以吸附气体和有色物质，可以作除臭剂，故B正确；
C、镁条燃烧时产生耀眼的白光，可用作照明弹，故C正确；
D、氧气没有可燃性，具有助燃性，可用于焊接和切割金属，故D错误。
故选D。
5．下列各组物质，按单质、氧化物、混合物顺序排列的是
A．硫、氯酸钾、冰水混合物
B．铜、氧化镁、空气
C．臭氧、二氧化硫、氯化铵
D．金刚石、稀有气体、五氧化二磷
【答案】B
【分析】纯净物：由一种物质组成的物质； 混合物：由两种或多种物质组成的物质。 单质：由一种元素组成的纯净物； 化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物。 氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。
【详解】A、硫是由一种元素组成的纯净物，属于单质；氯酸钾是由三种元素组成的化合物，不属于氧化物；冰是水的固态形式，冰水混合物中只含有一种物质水，属于纯净物。不符合题意；
B、铜是由一种元素组成的纯净物，属于单质；氧化镁是由镁元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物。符合题意；
C、臭氧是由一种元素组成的纯净物，属于单质；二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；氯化铵是由一种物质组成的，属于纯净物。不符合题意；
D、金刚石是由碳元素组成的单质；稀有气体包括氦气、氖气等多种物质属于混合物；五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物。不符合题意。
故选B。
6．下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是
A．三种物质都是由碳原子直接构成的
B．在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C．三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D．三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同
【答案】B
【详解】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的单质，C60是由C分子构成的单质，故A错误；
B、由金刚石、石墨和C60的结构模型图可知，三者中碳原子的排列方式不同，故B正确；
C、相同元素组成的不同碳单质，它们的组成元素均为碳元素，在足量的氧气中充分燃烧，产物相同，故C错误；
D、由金刚石、石墨和C的结构模型图可知，碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，则相同元素组成的不同物质，性质不完全相同，故D错误。
故选B。
7．日前，研究人员在月壤中发现天然的石墨烯。石墨烯具有非凡的导电性能和导热性能。下列有关石墨烯说法错误的是
A．石墨烯和石墨的物理性质相似
B．石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳
C．石墨烯和金刚石的化学性质相似
D．石墨烯可以做电极芯
【答案】A
【详解】A、石墨烯和石墨的碳原子的排列方式不同，结构不同，物理性质也不同，故A说法错误；
B、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳，故B说法正确；
C、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质，二者的化学性质相似，故C说法正确；
D、石墨烯具有非凡对的导电性能，可以做电极芯，故D说法正确；
故选：A。
8．下列实验现象的解释不合理的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A、2mL无水酒精和2mL水混合后体积略小于4mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，故选项解释正确；
B、蜡烛在空气中燃烧，有黑色物质生成，说明有炭生成，炭中含有碳元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则蜡烛中一定含有碳元素，可能含有氧元素，故选项解释错误；
C、CO有可燃性，而二氧化碳不具有可燃性，是因为一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，不同种分子的化学性质不同，则二者的化学性质不同，故选项解释正确；D、金刚石和石墨的硬度不同，是因为二者的碳原子排列方式不同，则二者的物理性质差异较大，故选项解释正确；
故选：B。
9．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型不正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A、物质分为混合物和纯净物，混合物由多种物质组成，纯净物由一种物质组成，纯净物分为单质与化合物，由同种元素组成的纯净物，属于单质，由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，故氧化物属于化合物，化合物属于纯净物，图示模型正确；
B、宏观上物质是由元素组成的，分子、原子、离子是构成物质的微观粒子，图示模型正确；
C、物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，由两种或两种以上物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，氧化反应中有的属于化合反应，有的不属于化合反应；化合反应中有的属于氧化反应，有的不属于氧化反应，氧化反应和化合反应属于交叉关系，图示模型错误；
D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，入水口在下方，出水口在上方，这样做的优点是难溶固体不会沉积在活性炭表面，同时使除去异味和不溶性物质的效果更好，图示模型正确；
故选：C。
二、填空题
10．2024年3月22日是第32个世界水日，倡导人们珍惜水资源，回答下列问题。
(1)写出生活中一种节约用水的方法 ；
(2)水分子的相对分子质量是 18，这种描述是否准确 ；
(3)简易净水器中放入 吸附水中色素和异味。
【答案】(1)洗菜水浇花
(2)不准确
(3)活性炭
【详解】（1）生活中节约用水的方法：洗菜水浇花等。
（2）不是水分子的相对分子质量是18，而是水的相对分子质量是18，所以不准确。
（3）活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中色素和异味，所以简易净水器中放入活性炭吸附水中色素和异味。
11．化学研究物质的性质，性质决定用途，选择下列适当的物质填空。
A．氮气 B．液氧 C．稀有气体 D．活性炭
(1)可作电光源的是 （填字母，下同）。
(2)用作冰箱除味剂的是 。
(3)用作食品防腐的是 。
【答案】(1)C
(2)D
(3)A
【详解】（1）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，故填：C；
（2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附异味，可用作冰箱除味剂，故填：D；
（3）氮气化学性质稳定，可作保护气，可填充于食品包装中用于防腐，故填：A。
12．“绿水青山就是金山银山”。同学们对水的净化进行了调查和探究。
(1)图1中，水厂没有直接从水库中取水，而是在岸边另建取水口取水，这是利用了泥土对水的 作用。活性炭吸附池的作用是除去水中的 。
(2)走访环保部门得知：水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类，身边某条河流的水质监测结果由图2所示。近年来该河流的水质明显呈 （填“好转”或“变差”）趋势。
(3)如图3自制净水器，从上至下，放置下列三种物质的正确顺序是 （填字母代号）
A．石英砂B．活性炭C．小卵石
(4)请为母亲河——长江，写一条环保建议或措施 。
【答案】(1) 净化 色素及异味
(2)好转
(3)CAB
(4)加强长江沿岸工业废水和生活污水的治理，确保达标排放
【详解】（1）图1中，水厂没有直接从水库中取水，而是在岸边另建取水口取水，这是利用了泥土对水的净化作用；
活性炭吸附池的作用是除去水中的色素及异味；
（2）水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类，则由图2可知，近年来该河流的水质明显呈好转趋势；
（3）如图3自制净水器，从上至下，放置三种物质的正确顺序是小卵石、石英砂、活性炭，即CAB；
（4）为母亲河——长江，写一条环保建议或措施：加强长江沿岸工业废水和生活污水的治理，确保达标排放。
13．化学与人类的生活联系越来越紧密，生活中处处有化学，根据提示写出下列化学方程式。
(1)烧烤是人们非常喜欢的一种美食，制作烧烤时的主要燃料是木炭，请写出木炭完全燃烧的化学方程式： 。
(2)煤是重要的化石燃料，但是煤中含硫物质燃烧对环境有污染，日前生活中正逐步用其他清洁燃料代替煤。请写出硫在氧气中燃烧的化学方程式： 。
【答案】(1)
(2)
【详解】
（1）木炭完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为:。
（2）硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式是：。
14．贴春联是春节的传统活动，书写春联常用到“笔、墨、纸、砚”。
(1)墨是中国传统水墨画的绘画材料。墨由炭黑中加入天然胶等制成。水墨画能长时间保存，这是因为常温下碳的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
(2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 （填“完全”或“不完全”）燃烧。
(3)敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)x]。石青中铜元素为+2价，x的值为 。
(4)油画促进了中国绘画的多元化发展。长期放置的油画色彩变暗，是因为生成了黑色的PbS。油画修复的方法是用H2O2 将PbS变为白色的PbSO4（另一产物为 H2O），修复的化学方程式为 。
【答案】(1)稳定
(2)不完全
(3)2
(4)PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O
【详解】（1）由于墨汁中的炭黑的主要成分碳在常温下化学性质稳定，所以水墨画能长时间保存。故填：稳定。
（2）由于松木不完全燃烧生成炭黑可用于制墨。所以“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧。。故填：不完全。
（3）石青中铜元素为+2价，氧元素为－2价，氢元素为+1价，碳元素为+4价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，可求出：x=2。故填：2。
（4）根据题意可知，H2O2 与PbS反应生成PbSO4和水。化学方程式为PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O。故填：PbS + 4H2O2=PbSO4 + 4H2O。
三、实验题
15．自然界的水必须经过净化，才能成为饮用水。
(1)净水时，先加入适量的明矾或三氯化铁目的是 ；静置后过滤，然后加入 ，利用其吸附性除去异味，最后杀菌消毒发生的是 （填“化学变化”或“物理变化”）。化学实验室要制备纯净的水，可用 的方法。
(2)电解水的反应符号表达式是 。如图是电解水的简易装置，其中a是电源的 (填“正”或“负”)极。若得到10 mL氢气，则同时得到 mL氧气。电解水实验说明，水是由 组成的。
【答案】(1) 吸附沉降 活性炭 化学变化 蒸馏
(2) 负 5 氢元素、氧元素
【详解】（1）净水时，先加入适量的明矾或三氯化铁，是因为明矾或三氯化铁溶于水生成具有吸附性的物质，以吸附沉降水中悬浮的杂质；
静置后过滤，然后加入活性炭，利用其吸附性除去异味；
最后杀菌消毒，此过程细菌病毒失活，有新物质生成，属于化学变化；
蒸馏是净化程度最高的操作，故化学实验室要制备更纯净的水，可用蒸馏的方法；
（2）水在通电的条件下生成了氢气和氧气，反应的符号表达式是；
如图是电解水的简易装置，根据正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1可知，其中与a相连的试管收集的气体较多，是氢气，则a是电源的负极；
若得到10mL氢气，则同时得到5mL氧气；
电解水实验说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
16．如图是木炭还原氧化铜的实验装置图。回答下列问题：
(1)酒精灯加灯罩的目的 。
(2)加热一段时间后，试管①中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)停止加热时，应先 ，待试管冷却后再 ，该实验证明了木炭具有 性。
【答案】(1)集中火焰，提高温度
(2) 黑色固体逐渐变红
(3) 将导管从澄清石灰水中撤出 将硬质玻璃管内的粉末倒出 还原
【详解】（1）酒精灯加灯罩的目的集中火焰，提高温度，故填：集中火焰，提高温度；
（2）碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为，加热一段时间后，试管①中观察到的现象是黑色固体逐渐变红，故填：黑色固体逐渐变红；；
（3）停止加热时，应先将导管从澄清石灰水中撤出，待试管冷却后再将硬质玻璃管内的粉末倒出，目的是防止灼热的铜被氧化，该实验证明了木炭具有还原性，故填：将导管从澄清石灰水中撤出；将硬质玻璃管内的粉末倒出；还原。
碳单质
石墨C
碳原子构成
金刚石C
碳原子构成
C60
C60分子构成
微观结构
物理性质
深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体，耐高温，质地较软，有滑腻感，有良好的导电性。
无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。
用途
作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂
制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃
用于超导、催化、材料科学等领域
性质差异
金刚石和石墨物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同
反应物
氧气充足，碳完全燃烧
氧气不足，碳不完全燃烧
C + O2 点燃 CO2
2C + O2 点燃 2CO
质量比
3 ： 8
3 ： 4
结论
反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同
应用
证明某物质含有碳元素（证明燃烧有二氧化碳生成）：
点燃该物质，火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若浑浊，则有二氧化碳生成，从而证明该物质含有碳元素。
木炭还原氧化铜实验装置
实验现象
实验结论
= 1 \* GB3 ①黑色粉末逐渐变成光亮的红色； = 2 \* GB3 ②澄清石灰水变浑浊。
生成了红色的铜和二氧化碳；化学方程式C + 2CuO 高温 2Cu+CO2↑
实验分 析
= 1 \* GB3 ①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因： 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
= 2 \* GB3 ②火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。
= 3 \* GB3 ③实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。
= 4 \* GB3 ④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点，因为木炭会和试管中的氧气反应，
事实
解释
A
一氧化碳和二氧化碳化学性质不同
二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
B
二氧化碳气体受热膨胀
二氧化碳分子变大
C
干冰升华
分子种类改变
D
金刚石和石墨物理性质不同
碳原子排列方式不同
选项
实验现象
解释
A
2mL无水酒精和2mL水混合后体积略小于4mL
分子间存在空隙
B
蜡烛在空气中燃烧，有黑色物质生成
蜡烛中含有元素C、H、O
C
CO有可燃性，而CO2不具有可燃性
构成的分子不同
D
金刚石和石墨的硬度不同
碳原子的排列方式不同
A．物质分类
B．物质的组成与结构
C．反应之间的关系
D．活性炭净水器