人教版（2024）九年级上册（2024）碳单质的多样性第2课时当堂达标检测题

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1．下列关于碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石、石墨和C60都具有可燃性
B．焦炭能用于冶炼金属，体现了碳单质具有氧化性
C．石墨具有良好的导电性，能用于制作电极
D．使用碳素墨水书写档案，有利于保存更长的时间
2．（2024·广西梧州·一模）“碳家族”的成员很多。下列关于其成员说法正确的是（ ）
A．石墨不具有润滑性B．C60单质是由碳原子直接构成的
C．金刚石和石墨都能导电D．常温下碳的化学性质不活泼
3．（2024·江苏连云港·中考真题）黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是（ ）
A．C、S均具有可燃性B．黑火药可存放于高温处
C．黑火药爆炸时吸热D．KNO3属于氧化物
4．（2024·云南·中考真题）下列有关碳及其化合物的说法错误的是（ ）
A．CO可用于冶炼金属
B．CO和CO2不能相互转化
C．用墨绘制的画能保存长时间不变色
D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
5．（2023·湖北十堰·中考真题）《中国书法大会》书写时代精神。唐怀素《自叙帖》保存至今仍不变色，主要是因为书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑（ ）
A．是黑色固体B．具有吸附性
C．常温下性质稳定D．具有还原性
6．（2024·上海徐汇·二模）高温下碳和氧化铜可发生反应：，在该反应中碳表现出（ ）
A．吸附性B．稳定性
C．助燃性D．还原性
7．（2024·安徽马鞍山·三模）某化学兴趣小组同学利用木炭还原氧化铜设计如图所示实验。下列有关说法错误的是（ ）
A．金属网罩的作用是集中火焰并提高温度
B．甲、乙两处发生的反应均为
C．将C、CuO均匀混合，有利于增大反应物间的接触面积
D．若观察到乙处黑色粉末变红，说明甲处产生了CO
8．下列关于木炭与氧化铜反应的实验说法不正确的是（ ）
A．实验中观察到黑色固体变为红色，澄清石灰水变浑浊
B．核反应中木炭具有还原性
C．若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比小于3：8
D．酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度
9．碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（ ）
A．硬度都很大B．都可用于制造铅笔芯
C．都是黑色固体D．常温下化学性质都不活泼
10．我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生① ②。下列有关说法错误的（ ）
A．X的化学式为CO2
B．反应前后锌元素质量不变
C．②反应中ZnO发生了还原反应
D．②反应前后锌元素化合价升高
11．（2024·湖北十堰·三模）“中国高铁，世界第一、”高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是，下列说法正确的是（ ）
A．反应中NiO发生氧化反应B．该不锈钢合金的硬度大于纯铁
C．该不锈钢中只含有铁和镍D．气体产物中不可能含有CO
12．（2024·福建福州·模拟预测）《天工开物》中记载了用炉甘石（含ZnCO3）炼锌的方法：“……其底铺薪发火煅红，罐中炉甘石熔化成团……冷定毁罐取出。”下列对锌的冶炼叙述不正确的是（ ）
A．“炉甘石熔化成团”属于物理变化B．“铺薪发火”涉及氧化反应
C．炉甘石炼锌的过程中，有二氧化碳产生D．“冷定毁罐”属于化学变化
13．（2024·四川眉山·一模）碳及其化合物存在如下转化关系：（“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是（ ）
A．由C转化为X的过程中，碳元素的化合价一定逐渐升高
B．CO能通过与多种物质反应转化为CO2
C．CO2通过与C反应转化为CO，化学方程式为
D．CO和CO2元素组成相同，但他们的构成分子不同，所以它们的化学性质不相似
14．（2024·河南信阳·二模）根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是（ ）
A．四种物质都是由碳原子构成的
B．四种物质均可以在氧气中燃烧
C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点
D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同
15．（2024·江苏无锡·一模）超疏水性仿生材料对水的作用与荷叶相似，水滴在其表面不易附着。将玻璃放在蜡烛火焰上灼烧，表面会沉积一层黑色物质(见下图) ，该方法可获得一种能用于手机触屏的超疏水性材料。下列说法不正确的是（ ）
A．黑色物质由石蜡蒸气冷凝而成
B．黑色物质由石蜡不充分燃烧产生
C．黑色物质能与O2发生燃烧反应
D．铁质输水管的内壁若采用超疏水性材料能防锈蚀
16．（2024·重庆·二模）我国古代将炉甘石(主要成分为ZnCO3)和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下2个反应。下列说法不正确的是（ ）
①ZnCO3ZnO+CO2↑
②C+2ZnO2Zn+X↑
A．X的化学式为CO2B．反应①中元素化合价均没变
C．反应②中ZnO发生了还原反应D．反应②中碳具有氧化性
17．（2024·广西南宁·模拟预测）《采铜炼铜记》记载：“……炭八九千斤（约4800kg），不过得铜五六百斤（约320kg）”，按照记载配比，开展如下图所示的模拟古代竖炉炼铜实验，经高温煅烧，冷却后观察到石英方舟上下方均出现红色物质，下列说法错误的是（ ）
A．按记载配比，实验中煤炭粉与氧化铜的质量比应约为12：1
B．实验过程中氧化铜作氧化剂
C．可用稀硫酸检验残留固体中是否含有氧化铜
D．若将氧化铜换成氧化铁，能观察到相同的现象
18．（2024·吉林长春·模拟预测）元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。如图为碳元素的部分“价类二维图”，下列说法正确的是（ ）
A．M为“混合物”B．X点对应的物质只有一种
C．Y点对应的物质为CO2D．X只能通过与氧气反应生成Y
19．（2024·陕西咸阳·二模）我国古代炼铜的一种方法是将孔雀石【Cu2（OH）2CO3】和焦炭混合加热，发生的反应有①，②生成的氧化铜与碳在高温下反应。以下说法不正确的是（ ）
A．孔雀石由5种元素组成
B．反应①中没有元素化合价的变化
C．反应②属于置换反应
D．反应②的黑色物质中有红色物质生成
20．（2024·江西南昌·模拟预测）兴趣小组同学将80g氧化铜和8.4g的炭粉在隔绝空气的密闭装置中持续加强热，通过传感器测得装置内CO2的质量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．a点炭粉一定完全反应
B．时，装置中气体只有CO2
C．时，装置中木炭的质量为2.4g
D．装置中CO2的质量减少的原因是高温下炭粉与二氧化碳反应
21．墨是文房四宝之一，是一件融绘画、书法、雕刻于一体的艺术品，墨文化是中国文化的一部分。古语有云“一两黄金一两墨，千锤万杵方制成”，古法制墨需要两年时间才能制成。下面是古代制墨的主要工艺流程图。分析流程，回答问题。
（1）通过“炼烟”制得烟料的主要成分为炭黑，松枝中一定含有的元素是 。
（2）墨具有的化学性质是 。
（3）“千锤万杵方制成”指的就是“和料”的过程，据说需要反复锤敲达“十万杵”，请你分析这样做的原因是 。
（4）“晾干”过程中发生的主要变化是 。
（5）描金层光亮、整洁、色层均匀，描金的作用是 。
22．碳单质的化学性质
（1）古代字画能长久保存的原因是：常温下碳的化学性质 。
（2）木炭完全燃烧（O2充足）生成CO2，写出化学方程式 ；木炭不完全燃烧（O2不足）生成CO，写出化学方程式 。
（3）写出木炭还原氧化铜的化学方程式 ；实验现象是： 。木炭还原二氧化碳的化学方程式 。
23．碳的还原性的应用
（1）用于冶金工业，如：焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
原理： ；
（2）在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。
原理： 。
24．（2024·福建泉州·二模）古代火法炼铜所使用的原料是煤炭、铜矿石（以氧化铜计）和碳酸钾。某学习活动小组开展模拟古代火法炼铜的实验，如图所示（石英无色透明，不参加反应；碳酸钾是碳还原二氧化碳的催化剂）。
（1）实验中用石英坩埚而不用瓷质坩埚的原因是 。
（2）炭与氧化铜反应的实验现象为 。
（3）石英方舟中的氧化铜全部变红，其反应的化学方程式为 。
（4）若充分反应后，坩埚底部的固体只有少量变红，石英方舟中的氧化铜不变色，可能的原因是 。
25．（2024·吉林长春·模拟预测）Cu 可以形成化合价为+2 和+1的化合物。其中+1价化合物称为亚铜化合物。
（1）写出氧化亚铜的化学式 。
（2）高温时，氧化铜可被木炭还原为铜，反应的化学方程式是 。
（3）氧化亚铜是一种红色粉末。加热时，氧化亚铜能与氧气发生化合反应生成氧化铜，利用这一性质可检验氮气中是否含有氧气（装置如图所示），判断氮气中含有氧气的实验现象是 。
26．单质碳、氢气和一氧化碳有着相似的化学性质：可燃性和还原性。学校兴趣小组设计实验进行了验证：
（1）甲实验：其中反应的化学方程式： ，还原剂是 ，现象是 。
（2）乙实验：能够证明试管中反应已经发生的明显现象有 (填字母)。若实验室没有酒精喷灯，可以用 和 代替。
A．红色粉末变为黑色 B．导管口出现气泡
C．澄清石灰水出现大量浑浊 D．试管口有无色液滴
（3）甲乙两个实验中加热装置不一样，说明 实验所需的温度更高。
27．在学习了“碳的化学性质”后，化学兴趣小组的同学在老师的指导下打算进行“木炭还原氧化铜”的实验。装置如图所示，请回答下列问题：
（1）此实验在酒精灯火焰上罩网罩的目的是： ，左侧试管中的现象是 ；
（2）加热一段时间后停止加热，并将装置冷却至室温后，将试管内固体取出，同学们对固体的成分产生了浓厚的兴趣
【提出问题】试管内固体成分是什么？
【猜想与假设】
甲同学的猜想：铜和氧化铜
乙同学的猜想：氧化铜和碳
丙同学的猜想：铜、碳和氧化铜
丁同学的猜想：铜
你的猜想： ；
【收集证据】同学们一致认为，乙同学的猜想错误，原因是（用化学方程式表示） ，在老师的帮助下，同学们最终得出了丙同学的猜想正确的结论，并继续对固体加热完成了此实验。下图是甲同学根据整个反应进程绘制的生成铜的质量（m）与加热时间（t）的关系图像。你认为同学们在实验过程中第一次对固体停止加热的时间点是 （填“”、“”、“”或“”）
【讨论交流】
①木炭还原氧化铜实验停止加热时要注意，为了防止试管炸裂，正确的操作是 （填字母）。
A．先熄灭酒精灯，再撤出导气管
B．先撤出导气管，再熄灭酒精灯
②此实验中体现的碳的化学性质可用于 （填一种用途）。
二、碳单质的化学性质
1.碳单质的物理性质差异很大，但化学性质 ，因为 。
2.碳单质的化学性质：
⑴常温下碳化学性质 ，如：
①古代字画年深日久不变色是因为墨水中含 ，而碳常温下化学性质 。
②木桩埋入地下部分要烧焦是因为 ， ， 。
⑵有 ：氧气充足时碳燃烧生成 ，氧气不足时燃烧生成 ；方程式依次为 ， 。（注：完全燃烧、不完全燃烧都放热）。
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 ，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 ，
从而证明该物质含有 。
⑶有 性：
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 ；
= 2 \* GB3 ②澄清石灰水 。
生成了红色的铜和二氧化碳；
化学方程式：
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： ， 。
= 3 \* GB3 ③实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的： 。
= 4 \* GB3 ④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因： 。
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，
△
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高温
⑷归类总结：初中常见的三大还原剂是 、 、 ，都可用来 。其中黑色固体单质是 ，气体单质是 ，有毒的化合物是 。在此类反应中，还原剂夺取氧被 ，氧化铜等失去氧的物质叫 剂，反应时被 。
C+2CuO═══2Cu+CO2↑，H2+CuO══Cu+H2O，CO+CuO══Cu+CO2。
⑸计算思维辨析：固体木炭还原氧化铜，完全反应后固体减少量为 。用氢气和一氧化碳两种气体还原氧化铜时，则固体减少量是 。
⑹若用焦炭炼赤铁矿，则反应为： 。
三、氧化还原反应
1.碳还原金属氧化物 （用于工业冶炼金属）

2.氧化还反应分析
CuO ，有氧化性，是氧化剂， ，发生 反应
C夺取 ，有还原性，是还原剂， ，发生 反应
氧化反应：物质结合氧元素的反应。 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO；
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：
4.补充：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。