61 人教版九年级上册化学第六章《碳和碳的氧化物》课题1 金刚石石墨和C60含答案解析Word格式.docx
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A.石墨
B.铁
C.金刚石
D.石灰石
【分析】根据天然存在的最硬的物质是金刚石,进行分析解答.
【解答】A、石墨是很软,故选项错误.
B、铁较软,故选项错误.
C、天然存在的最硬的物质是金刚石,故选项正确.
D、石灰石的硬度较大,但不是硬度最大的物质,故选项错误.
故选C.
5、如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭,最终观察到红棕色__________(填“变深”或“消失”或“不变”),漏斗中液面__________(填“上升”或“下降”或“不变”).其原因为:
木炭具有__________作用,使瓶中气体压强__________外界大气压.
【分析】木炭具有吸附性进行分析可得集气瓶内气体变为无色;
结合物理知识“瓶中的压强小于外界大气压强”分析可知水在外界大气压强下会被压进漏斗.
【解答】木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,将几块经过烘烤并冷却后的木炭,投入到盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中,轻轻摇动,NO2气体被活性炭吸附,所以集气瓶内气体红棕色逐渐消失;
由于瓶中的压强小于外界大气压强,所以水在外界大气压强下会被压进漏斗,即漏斗中的液面上升.
故答案为:
消失;
上升;
吸附;
小于.
6、用如图所示装置研究“活性炭吸附能力与温度变化的关系”.将NH4NO3固体加入到水中搅拌,观察到两侧玻璃管中液面上升的高度不同.
(1)由于试管内气体的压强__________(选填“增大”或“减小”),使得玻璃管内液面上升.
(2)NH4NO3固体溶于水__________(选填“放出”或“吸收”)热量.
(3)活性炭吸附气体的能力随温度__________而增强.
【分析】硝酸铵溶于水吸热,从而使得温度降低,气体的压强减小.左图是个对比的实验,因为在同样降温的情况下,气体的体积因为降温而产生的液柱上升应该是一样的,既然原本活性炭的存在导致液面明显上升,就说明在温度降低的情况下,活性炭吸附气体的能力随温度降低而增强
【解答】
(1)硝酸铵溶于水热从而使得试管中的气体温度降低,压强减小,在外界大气压的作用下,两侧玻璃管中液面上升.故填:
减小.
(2)NH4NO3固体溶于水吸收热量.故填:
吸收.
(3)由实验现象可知,左图是个对比的实验,因为在同样降温的情况下,气体的体积因为降温而产生的液柱上升应该是一样的,既然原本活性炭的存在导致液面明显上升,就说明在温度降低的情况下,活性炭吸附气体的能力随温度降低而增强.填:
降低.
7、碳在地壳中的含量不高,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,碳原子最外层电子数为__________,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__________.
(3)C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为__________.
【分析】
(1)根据原子的结构示意图中各部分的含义回答,根据碳在常温下化学性质分析回答;
(2)根据常见的碳单质的结构分析回答,金刚石的碳原子的排列是空间网状结构,石墨的碳原子的排列是层状结构,C60的碳原子的排列是由60个原子构成的分子,形似足球;
(4)根据化合价原则,由化合价会写出化学式.
(1)由原子结构示意图的意义可知,碳原子最外层电子数为4;
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;
(3)由在化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知,C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为:
CCl4.
故答为:
(1)4,不活泼;
(2)金刚石,石墨,C60;
(3)CCl4.
1、常温下,金属具有导电性,但部分非金属也能导电.例如( )
A.硫
B.石墨
C.红磷
D.金刚石
【分析】在非金属中最常见的导电性的物质是碳的一些单质,以石墨为代表,另外的碳的单质像金刚石就不导电.
【解答】导电的非金属并不多,以石墨最为常见,但碳的单质并不是都导电,金刚石就不导电,这与其内部结构有关.
2、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,下列说法正确的是( )
A.它们是同一种物质
B.它们碳原子的排列方式不同
C.它们的化学性质不同
D.它们的物理性质不同
【分析】A、根据分子的意义进行分析.
B、分子组成不同,排列方式就不同.
C、三者都是由碳元素组成的单质,化学性质相似.
D、排列方式不同,物理性质不同.
【解答】A、因为三者分子组成不同,所以是不同物质,错误.
B、三者是由碳元素组成的不同单质,结构不同,排列方式不同,所以正确.
C、它们都是有同一种元素组成的单质,所以化学性质相似.所以不正确.
D、它们的碳原子的排列方式不同,结构不同,物理性质也不同.所以正确.
故选BD.
3、1996年诺贝尔化学奖授于发现C60有重大贡献的三位科学家,现在C70也已制得.C60和C70这两种物质的叙述错误的是( )
A.它们都是碳元素组成的单质
B.C60的相对分子质量是720
C.它们都是由分子构成的
D.它们是两种新型的化合物
【分析】本题考查单质和混合物的概念,单质是只有一种元素组成的纯净物,化合物是至少两种元素组成的纯净物.
【解答】A中C60和C70两种物质根据化学式可知其有固定的组成,都是只有一种元素的纯净物,都是单质,故A说法正确;
B中C60的相对分子质量为12×
60═720,说法正确,故B说法正确;
C中C60和C70都是多原子构成的单质,则是分子构成物质,说法正确,故C说法正确;
D中C60和C70两种物质根据化学式可知其有固定的组成,都是只有一种元素的纯净物,都是单质,不是化合物,故D说法错误.
故选D.
4、碳单质存在形式有多种,用途各不相同.下列各图中体现活性炭用途的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】观察图示,分析物质的性质和用途,找出体现活性炭用途的选择项.
【解答】A、由于石墨很软,具有深灰色,可用作铅笔芯,体现了石墨的用途.故A不符合题意;
B、由于石墨有优良的导电性,可用作电极,体现了石墨的用途.故B不符合题意;
C、由于金刚石的硬度大,可用作玻璃刀.体现了金刚石的用途.故C不符合题意;
D、由于活性炭有吸附性,可用作净水器的吸附剂,体现活性炭的用途.故D符合题意.
5、同学进行木炭还原氧化铜实验时有如下实验记录,其中符合事实的是( )
A.装药品时先装氧化铜再装木炭粉
B.用酒精灯加热,上层固体先变成红色
C.反应共耗时30秒
D.反应后剩余固体显紫红色
【分析】碳还原氧化铜时,要把刚烘干的碳粉和氧化铜粉末要均匀混合后,平铺在试管底部,试管口略向下倾斜,用酒精灯加热,试管中的固体由黑色逐渐变成亮红色;
实验结束时,要先撤出导气管,再移走并熄灭酒精灯,待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上.
A、碳还原氧化铜时,要把刚烘干的碳粉和氧化铜粉末要均匀混合后,平铺在试管底部,试管口略向下倾斜;
B、用酒精灯加热,下层固体先变成红色;
C、用酒精灯加热混合物几分钟;
D、碳还原氧化铜生成紫红色的铜,试管中的固体由黑色逐渐变成紫红色.
6、“钻石恒久远,一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一,该广告词能体现钻石的( )
A.硬度大
B.不能导电
C.化学性质稳定
D.熔点低
【分析】碳在常温下化学性质稳定,很难与其它物质发生反应,保存的时间较长,所以说钻石恒久远,一颗永留传.
【解答】A、与硬度大无关,故A错误;
B、与导电性无关,故B错误;
C、碳在常温下化学性质稳定,故能长时间保存.
D、与熔点低无关,故D错误.
7、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
【分析】根据墨的主要成分是炭黑,在常温下,碳的化学性质不活泼,进行解答.
【解答】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:
8、在木炭还原氧化铜的实验中:
(1)反应开始后,在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是_________,说明反应中有_________生成,被加热的试管中发生的化学反应方程式是_________.
(2)反应完成冷却后,把试管里的粉末倒在纸上可以看到有_________色的_________,这是由于_________.
(3)如图中酒精灯上加一金属网罩的作用_________.
(4)实验结束时,应先_________,再撤掉_________.
(1)根据木炭和氧化铜反应生成二氧化碳和铜,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答;
(2)根据木炭还原氧化铜生成红色铜,木炭具有还原性,可与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳分析解答;
(3)根据酒精灯火焰加上网罩后火焰集中分析解答;
(4)根据实验结束要先移导管后熄灯,防止石灰水倒吸引起试管炸裂进行解答;
(1)反应开始后,观察到澄清的石灰水变浑浊,说明木炭与了氧化铜反应生成了二氧化碳,方程式是:
C+2CuO
2Cu+CO2↑;
(2)反应完成后,把被加热的试管里的粉末倒出,可以看到有红色的铜,是由于木炭还原氧化铜生成了红色的铜,说明木炭具有还原性;
(3)酒精灯火焰加上网罩后火焰会集中,从而提高了火焰的温度;
(4)实验结束要先移导管后熄灯,防止石灰水倒吸引起试管炸裂;
(1)澄清的石灰水变浑浊;
二氧化碳;
(2)红;
铜;
木炭与氧化铜反应生成了铜;
(3)集中火焰提高温度;
(4)把导管从石灰水中移出;
酒精灯;
难题
1、继“分子足球”C60之后,科学家又发现另一种“分子足球”N60.
一定条件下N60中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来,是未来的火箭燃料,N60属于( )
A.金属单质
B.非金属单质
C.化合物
D.混合物
【分析】单质是由同种元素组成的纯净物.由金属元素组成的单质属于金属单质;
由非金属元素组成的单质属于非金属单质.
【解答】N60是由非金属元素氮元素组成的纯净物,属于非金属单质.
2、下列物质中,一定条件下不能与碳单质发生化学反应的是( )
A.O2
B.CO
C.CO2
D.CuO
【解答】A、碳具有可燃性,在点燃条件下能与氧气反应生成二氧化碳,故选项错误.
B、碳一定条件下不能一氧化碳反应,故选项正确.
C、碳在高温下能与氧气反应生成一氧化碳,故选项错误.
D、碳具有还原性,能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,故选项错误.
3、下列关于碳单质用途的叙述中,错误的是( )
①干电池里的碳棒是石墨制成的
②电冰箱的除味剂是活性炭
③防毒面具用焦炭吸收有毒气体
④制糖工业用炭黑来吸附有色物质
⑤金刚石不仅能刻划玻璃,还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层.
A.①②③
B.②③④
C.③④
D.④⑤
【分析】石墨具有良好的导电性,可以用于制作干电池的电极;
活性炭具有吸附性,可以用于电冰箱、防毒面具、制糖工业中吸附异味、毒气和色素;
金刚石的硬度很大,可以用于刻划玻璃等.
【解答】①干电池里的碳棒是石墨制成的.正确;
②电冰箱的除味剂是活性炭.正确;
③防毒面具用活性炭吸附有毒气体,不是用焦炭.错误;
④制糖工业用活性炭来吸附有色物质,不是用炭黑.
错误;
⑤金刚石的硬度很大,不仅能刻划玻璃,还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层.正确.
4、当氧化铜中混有少量木炭粉,提纯氧化铜可采用的方法是( )
A.加热混合物
B.在氢气流中加热混合物
C.在氧气流中加热混合物
D.加过量水后过滤
【分析】根据氧化铜具有氧化性,而碳具有可燃性和还原性的不同的性质进行分析解答.
【解答】A、加热混合物,如果碳过量的话,反应后的混合物中会混有碳而不纯净,碳和铜都不会溶于酸和水,而没法将它们分离,故A错误,
B、在加热时,氢气会将氧化铜还原成铜,而题中要求除去木炭,但实际上除去了有用的物质氧化铜,没有起到出除杂的目的,故B错误,
C、木炭和氧气反应会生成二氧化碳,在氧气流中,既除去了木炭,又避免了碳将氧化铜还原,故C正确,
D、碳和氧化铜都不会溶于水,所以该方法不会将木炭除去,故D错误.
5、科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片,这是目前世界上人工制得的最薄的材料,如图所示.下列有关石墨片说法错误的是( )
A.石墨片是一种单质
B.石墨片与C60是同种物质,具有导电性
C.在一定条件下,石墨片可还原氧化铜
D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
【分析】由题意知碳可分为很多单质,但其化学性质是完全相同的.
【解答】碳各种单质的物理性质各有不同,但碳的化学性质都是相同的.
A、石墨片是由一种碳原子构成的,即由碳元素组成的纯净物,所以为单质,故A说法正确;
B、虽然都是有碳原子构成,但是碳原子的组合排列方式不同,所以不属于同一物质,故B说法错误;
C、由于属于碳的单质,所以化学性质和其他碳单质相同,所以碳片可以还原氧化铜,故C说法正确;
D、由于是碳的单质,所以充分燃烧时生成二氧化碳,故D说法正确;
6、如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,下列说法错误的是( )
A.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
B.这四种物质的物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同
C.常温下C60和碳纳米管的化学性质很活泼
D.碳纳米管在室温下能贮存和凝聚大量的H2
【分析】A、碳元素组成的单质完全燃烧时,产物都是二氧化碳;
B、碳原子的排列方式不同,组成的单质的物理性质就不同;
C、通常情况下,碳元素组成的单质的化学性质稳定;
D、碳纳米管具有较大的表面积.
【解答】A、金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素组成的单质,完全燃烧时的产物都是二氧化碳.正确.
B、因为碳原子的排列方式不同,所以金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质的物理性质有较大差异.正确.
C、常温下C60和碳纳米管的化学性质很稳定.错误.
D、碳纳米管具有较大的表面积,在室温下能贮存和凝聚大量的氢气.正确.
7、具体填写
(1)~(3)组物质性质不同的原因.并以此为例,再另写两组实例.
(1)金刚石、石墨、C60:
碳原子_________不同;
(2)H2O和H2O2:
分子的_________不同;
(3)钠原子和氯原子:
原子的_________不同;
(4)_________;
(5)_________.
【分析】可以根据物质的结构和性质等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论.
碳原子排列方式不同,金刚石中的碳原子是正四面体结构,石墨中的碳原子是正六边形结构,C60是足球状结构.故填:
排列方式.
分子的构成不同.每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,每个过氧化氢分子是由2个氢原子和2个氧原子构成的,故填:
构成.
原子的种类不同;
故填:
种类.
(4)一氧化碳、二氧化碳.分子的构成不同.
(5)红磷、白磷.磷原子排列结构不同.
8、如图所示,向盛有红棕色NO2气体的平底烧瓶,放入少量的活性炭,按装置连接好,稍待片刻观察到的现象:
(1)_________;
(2)_________,原因是_________
【分析】根据木炭的性质进行分析,木炭具有吸附性,能吸附有色气体,据此解答.
【解答】木炭具有吸附性,能将红棕色气体吸附在其表面,从而瓶内的红棕色消失,由于气体被消耗,左边压强变小,故右边玻璃管内的液面上升,故填:
(1)红棕色消失;
(2)右边玻璃管内的液面上升;
气体被消耗,左边压强变小.
9、铅笔为什么有软和硬的差别?
这是由于石墨太软,光用石墨作铅笔芯,既易断又易磨损,因此,生产上常在石墨粉末中掺一些黏土以增加硬度,黏土掺得越多,铅笔就越硬.下表为部分普通铅笔的标号及笔芯.
标号
原料配比
2H
H
HB
2B
石墨(质量分数)
74.0%
75.2%
81.3%
85.5%
粘土(质量分数)
26.0%
24.8%
18.7%
14.5%
请回答下列问题:
(1)上表中硬度最大的铅笔是(填标号)__________;
(2)若欲验证石墨的导电性,应选用铅笔的标号是__________;
(3)能否只用石墨作笔芯?
为什么?
(4)请列举石墨的另一种用途.
(1)根据表中提供的数据可以判断铅笔的硬度;
(2)石墨的含量越高,导电性越好;
(3)根据石墨的性质可以判断石墨的用途;
(4)石墨可以用作干电池的电极,也可以用作润滑剂等.
(1)因为黏土掺得越多,铅笔就越硬,2H铅笔中,黏土含量最高,所以硬度最大.
2H.
(2)若欲验证石墨的导电性,应该是铅笔中石墨的含量越高越好,2B铅笔中石墨的含量最高.
2B.
(3)不能;
因为石墨太软,光用石墨作铅笔芯,既易断又易磨损.
(4)石墨除用于制作铅笔芯外,还可以用于制作电极、润滑剂等.
1、下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积,分析表中数据与气体的组成、性质的关系,你认为下列结论正确的是( )
气体性质
H2
CO2
O2
CO
Cl2
气体的沸点/℃
-252
-78
-183
-196
-34
被吸附体积/mL
4.5
97
35
11
494
A.每个气体分子所含原子个数越多,越容易被吸附
B.沸点越低的气体,越易被吸附
C.气体是化合物时,易被吸附
D.气体的相对分子质量越大,越易被吸附
【分析】分析表中数据与对应物质可知,气体的相对分子质量和沸点决定着气体被吸附剂吸附的多少;
相对分子质量越大,沸点越高的气体容易被吸附剂吸附,以此解答该题.
【解答】A.不是每个气体分子所含原子个数越多,越容易被吸附,比较CO2和Cl2的表中相关数据即得结果,故A错误;
B.由表中数据可知沸点越高的气体,越易被吸附,故B错误;
C.比较CO2和Cl2的表中相关数据可知CO2气体是化合物,但不如Cl2易被吸附,故C错误;
D.气体的相对分子质量越大,越易被吸附,此说法符合表中相关数据,可比较表中五种气体的数据即可,故D正确.
2、中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700℃时制造出纳米级金刚石粉末.该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”.同学们对此的一些“理解”,不正确的是( )
A.金刚石属于金属单质
B.制造过程中元素种类没有变化
C.CCl4是一种化合物
D.这个反应是置换反应
【分析】可以根据制取金刚石的过程进行分析、判断,从而得出正确的结论.
【解答】A、金刚石属于非金属单质.
B、化学变化前后元素种类不变.
C、CCl4是一种化合物.
D、CCl4和金属钠反应生成金刚石和氯化钠,属于置换反应.
故选A.
3、同学们从课本和资料中发现,许多元素有多种单质,如H2、H3;
C60、C90、C240;
N5、N60.根据这种现象他们做出了推测:
①同种元素可以形成多种单质
②单质可能存在着复杂的分子结构
③单质的研究前景广阔
④同种元素的单质之间可能会相互转化.你认为以上推测正确的是( )
A.只有①②
B.只有②③
C.只有③④
D.①②③④
【分析】可根据信息结合单质的概念及所学过的氧气和臭氧、金刚石和石墨的知识迁移进行分析解答.
【解答】①从元素组成和单质的概念分析,H2、H3都是H元素组成的不同单质,C60、C90、C240都是C元素组成的不同单质,所以正确.
②根据分子的概念,可知这些单质都是有不同结构的物质,对组成复杂的如C240肯定是复杂的分子.所以正确.
③从我们课本熟悉的C60可知这些新物质都有着特殊的性质,所以研究这些物质前景广阔.正确.
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