課題1碳單質(zhì)的多樣性（第2課時）

二、碳單質(zhì)的化學性質(zhì)

1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)差異很大，但化學性質(zhì)相同，因為都由碳元素組成。

2.碳單質(zhì)的化學性質(zhì)：

⑴常溫下碳化學性質(zhì)不活潑，如：

①古代字畫年深日久不變色是因為墨水中含碳，而碳常溫下化學性質(zhì)不活潑。

②木樁埋入地下部分要燒焦是因為木材燒焦后變成了木炭，而木炭常溫下化學性質(zhì)不活潑，不易腐爛。

點燃

⑵有可燃性：氧氣充足時碳燃燒生成二氧化碳，氧氣不足時燃燒生成一氧化碳；方程式依次為

點燃

C+O2═══CO2，2C+O2═══2CO。（注：完全燃燒、不完全燃燒都放熱）。

氧氣充足，碳完全燃燒氧氣不足，碳不完全燃燒

反應物

點燃點燃

C+O2CO22C+O22CO

質(zhì)量比3：83：4

反應物相同時，若反應物的用量不同，則生成物不同

結(jié)論

證明某物質(zhì)含有碳元素（證明燃燒有二氧化碳生成）：

應用點燃該物質(zhì)，火焰上方罩內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，若渾濁，則有二氧化碳生成，

從而證明該物質(zhì)含有碳元素。

⑶有還原性：

木炭還原氧化銅實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

生成了紅色的銅和二氧化碳；

①黑色粉末逐漸變成光亮的紅色；

化學方程式

②澄清石灰水變渾濁。

C+2CuO2Cu+CO2↑

①木炭粉和氧化銅粉末烘干的原因：防止木炭與水蒸氣反應生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應。

實

②火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：集中火焰，提高溫度。

驗

③實驗結(jié)束后，先撤出導氣管，再停止加熱的目的：防止石灰水倒流炸裂熱的試管。

分

④待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：防止熱的銅接觸空氣又被氧化。

析

⑤木炭配比比理論值稍微多一點，因為木炭會和試管中的氧氣反應，

⑷歸類總結(jié)：初中常見的三大還原劑是木炭、氫氣、一氧化碳，都可用來冶煉金屬。其中黑色固體單質(zhì)是

木炭，氣體單質(zhì)是氫氣，有毒的化合物是一氧化碳。在此類反應中，還原劑奪取氧被氧化了，氧化銅等失

去氧的物質(zhì)叫氧化劑，反應時被還原了。

高溫△△

C+2CuO═══2Cu+CO2↑，H2+CuO══Cu+H2O，CO+CuO══Cu+CO2。

⑸計算思維辨析：固體木炭還原氧化銅，完全反應后固體減少量為生成的二氧化碳質(zhì)量。用氫氣和一氧化

碳兩種氣體還原氧化銅時，則固體減少量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量。

高溫

⑹若用焦炭煉赤鐵礦，則反應為：3C+2Fe2O3═══4Fe+3CO2↑。

三、氧化還原反應

1.碳還原金屬氧化物（用于工業(yè)冶煉金屬）

高溫

碳+某些金屬氧化物金屬單質(zhì)+CO2↑

2.氧化還反應分析

CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應

C奪取氧元素，有還原性，是還原劑，被氧化，發(fā)生氧化反應

氧化反應：物質(zhì)結(jié)合氧元素的反應。還原反應：含氧化合物里的氧被奪去的反應。

氧化劑：在反應中提供氧元素的物質(zhì)，具有氧化性，如CuO；

還原劑：在反應中得到氧元素的物質(zhì)，具有還原性，如C、CO、H2等；

3.碳與二氧化碳反應：C+CO22CO（吸熱反應）

4.補充：置換反應：一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應。

1．下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯誤的是（）

A．金剛石、石墨和C60都具有可燃性

B．焦炭能用于冶煉金屬，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有氧化性

C．石墨具有良好的導電性，能用于制作電極

D．使用碳素墨水書寫檔案，有利于保存更長的時間

【答案】B

【解析】A、金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們都具有可燃性，故A說法正確；

B、焦炭能用于冶煉金屬，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有還原性，故B說法錯誤；

C、石墨具有良好的導電性，能用于制作電極，故C說法正確；

D、碳素墨水是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑，所以使用碳素墨水書寫

檔案，有利于保存更長的時間，故D說法正確；

故選：B。

2．（2024·廣西梧州·一模）“碳家族”的成員很多。下列關(guān)于其成員說法正確的是（）

A．石墨不具有潤滑性B．C60單質(zhì)是由碳原子直接構(gòu)成的

C．金剛石和石墨都能導電D．常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑

【答案】D

【解析】A、石墨是自然界存在的最軟的礦物之一，有滑膩感，具有潤滑性，故A錯誤；

B、C60是由C60分子構(gòu)成的，故B錯誤；

C、金剛石不具有導電性，故C錯誤；

D、常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑，不易與其它物質(zhì)反應，故D正確。

故選D。

3．（2024·江蘇連云港·中考真題）黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列說

法正確的是（）

A．C、S均具有可燃性B．黑火藥可存放于高溫處

C．黑火藥爆炸時吸熱D．KNO3屬于氧化物

【答案】A

【解析】A、C、S均具有可燃性，碳完全燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，符合題意；

B、黑火藥屬于易燃易爆物質(zhì)，不能存放于高溫處，防止發(fā)生危險，不符合題意；

C、黑火藥爆炸時放出大量的熱，不符合題意；

D、氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物，硝酸鉀由K、N、O三種元素組成，不屬

于氧化物，不符合題意。

故選A。

4．（2024·云南·中考真題）下列有關(guān)碳及其化合物的說法錯誤的是（）

A．CO可用于冶煉金屬

B．CO和CO2不能相互轉(zhuǎn)化

C．用墨繪制的畫能保存長時間不變色

D．干冰升華吸收大量的熱，可用作制冷劑

【答案】B

【解析】A、一氧化碳有還原性，可用于冶煉金屬，故說法正確；

B、CO燃燒可生成二氧化碳，CO2在高溫下能與碳反應生成一氧化碳，CO和CO2在一定條件下能相互轉(zhuǎn)

化，故說法錯誤；

C、墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常溫下化學性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應，保存的時間

較長，故說法正確；

D、干冰升華時要吸收大量的熱，可用作制冷劑，故說法正確。

故選B。

5．（2023·湖北十堰·中考真題）《中國書法大會》書寫時代精神。唐懷素《自敘帖》保存至今仍不變色，

主要是因為書寫作品時所用的墨汁中含有的炭黑（）

A．是黑色固體B．具有吸附性

C．常溫下性質(zhì)穩(wěn)定D．具有還原性

【答案】C

【解析】A、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定，與碳是黑色固體無關(guān)，故選

項錯誤；

B、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定，與碳的吸附性無關(guān)，故選項錯誤；

C、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定，故選項正確；

D、用墨汁寫的字不易褪色，是因為常溫下墨汁中碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定，與碳的還原性無關(guān)，故選項錯誤。

故選C。

高溫

6．（2024·上海徐匯·二模）高溫下碳和氧化銅可發(fā)生反應：C+2CuO2Cu+CO2-，在該反應中碳表現(xiàn)

出（）

A．吸附性B．穩(wěn)定性

C．助燃性D．還原性

【答案】D

高溫

【解析】高溫下碳和氧化銅可發(fā)生反應：C+2CuO2Cu+CO2-，碳奪取了氧化銅中的氧，發(fā)生了氧化

反應，具有還原性，作還原劑。故選D。

7．（2024·安徽馬鞍山·三模）某化學興趣小組同學利用木炭還原氧化銅設(shè)計如圖所示實驗。下列有關(guān)說法

錯誤的是（）

A．金屬網(wǎng)罩的作用是集中火焰并提高溫度

高溫

B．甲、乙兩處發(fā)生的反應均為C+CuOCu+CO-

C．將C、CuO均勻混合，有利于增大反應物間的接觸面積

D．若觀察到乙處黑色粉末變紅，說明甲處產(chǎn)生了CO

【答案】B

【解析】A、該實驗中，金屬網(wǎng)罩的作用是：集中火焰，提高溫度，不符合題意；

高溫

B、該實驗中，甲處反應可能是碳和氧化銅在高溫下反應生成銅和一氧化碳，即C+CuOCu+CO-，乙

處發(fā)生反應應為一氧化碳和氧化銅在高溫的條件下反應生成銅和二氧化碳，該反應的化學方程式為：

高溫

CO+CuOCu+CO2，符合題意；

C、將C、CuO均勻混合，可以增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分，不符合題意；

D、一氧化碳能與氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，故若觀察到乙處黑色粉末變紅，說明甲處產(chǎn)生了

CO，不符合題意。

故選B。

8．下列關(guān)于木炭與氧化銅反應的實驗說法不正確的是（）

A．實驗中觀察到黑色固體變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁

B．核反應中木炭具有還原性

C．若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比小于3：8

D．酒精燈加網(wǎng)罩的目的是使火焰集中并提高溫度

【答案】C

【解析】A、木炭與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，會看到黑色固體變?yōu)榧t色，同時生成的二氧化碳使澄清

石灰水變渾濁，說法正確，不符合題意；

B、在該反應中木炭奪取了氧化銅中的氧，表現(xiàn)出還原性，說法正確，不符合題意；

C、若生成的氣體中含有一氧化碳，一氧化碳中碳、氧元素質(zhì)量比為12:16=3:4，二氧化碳中碳、氧元素質(zhì)

量比為3:8，所以反應時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比會大于3:8，說法錯誤，符合題意；

D、酒精燈加網(wǎng)罩的目的主要是提高溫度，而不是使火焰集中，說法正確，不符合題意。

故選C。

9．碳元素能組成多種單質(zhì)。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法中正確的是（）

A．硬度都很大B．都可用于制造鉛筆芯

C．都是黑色固體D．常溫下化學性質(zhì)都不活潑

【答案】D

【解析】A、由于碳原子的排列方式不同，金剛石和石墨的性質(zhì)存在差異，金剛石的硬度很大，石墨的質(zhì)地

軟，故A不符合題意；

B、金剛石的硬度很大，不能用于制造鉛筆芯，石墨的質(zhì)地軟，可用于制造鉛筆芯，故B不符合題意；

C、純凈的金剛石是無色透明的正八面體形狀的固體，故C不符合題意；

D、常溫下碳單質(zhì)的化學性質(zhì)都不活潑，故D符合題意。

故選D。

高溫

10．我國古代將爐甘石(ZnCO3)、赤銅和木炭粉混合后加熱到約800℃，有如下反應發(fā)生①ZnCO3

高溫

ZnO+CO2-②C+2ZnO2Zn+X-。下列有關(guān)說法錯誤的（）

A．X的化學式為CO2

B．反應前后鋅元素質(zhì)量不變

C．②反應中ZnO發(fā)生了還原反應

D．②反應前后鋅元素化合價升高

【答案】D

【解析】A、化學反應前后各原子的種類、數(shù)目都不變，②中反應前有1個碳原子、2個鋅原子、2個氧原

子，反應后已有2個鋅原子，則X中有1個碳原子、2個氧原子，所以X的化學式為CO2，故A不符合題

意；

B、化學反應前后元素的質(zhì)量不變，①反應中反應物ZnCO3和生成物ZnO中的鋅元素質(zhì)量相等，②反應

中反應物ZnO和生成物Zn中的鋅元素質(zhì)量相等，所以反應前后鋅元素質(zhì)量不變，故B不符合題意；

C、含氧化合物里的氧被奪去的反應，叫做還原反應，②反應中ZnO中的氧被C奪去生成了鋅，所以ZnO

發(fā)生了還原反應，故C不符合題意；

D、②反應前ZnO中鋅元素的化合價是+2，反應后Zn的化合價是0，②反應前后鋅元素化合價降低，故D

符合題意。

故選D。

11．（2024·湖北十堰·三模）“中國高鐵，世界第一、”高鐵列車車體材料使用了含鎳不銹鋼，工業(yè)上火法煉

高溫

鎳的原理是C+2NiO2Ni+CO2-，下列說法正確的是（）

A．反應中NiO發(fā)生氧化反應B．該不銹鋼合金的硬度大于純鐵

C．該不銹鋼中只含有鐵和鎳D．氣體產(chǎn)物中不可能含有CO

【答案】B

【解析】A、反應中NiO被還原，則NiO發(fā)生還原反應，故A錯誤；

B、合金的硬度大于組成其純金屬的硬度，故該不銹鋼合金的硬度大于純鐵，故B正確；

C、不銹鋼是鐵的合金，主要雜質(zhì)是碳，所以該不銹鋼中含有鐵和碳，故C錯誤；

D、生成的二氧化碳與碳在高溫條件下可發(fā)生反應生成一氧化碳，所以氣體產(chǎn)物中可能有CO，故D錯誤。

故選B。

12．（2024·福建福州·模擬預測）《天工開物》中記載了用爐甘石（含ZnCO3）煉鋅的方法：“……其底鋪

薪發(fā)火煅紅，罐中爐甘石熔化成團……冷定毀罐取出?！毕铝袑︿\的冶煉敘述不正確的是（）

A．“爐甘石熔化成團”屬于物理變化B．“鋪薪發(fā)火”涉及氧化反應

C．爐甘石煉鋅的過程中，有二氧化碳產(chǎn)生D．“冷定毀罐”屬于化學變化

【答案】D

【解析】A、“爐甘石熔化成團”過程中爐甘石狀態(tài)、形狀發(fā)生改變，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，A選

項正確；

B、“鋪薪發(fā)火”過程中，可燃物燃燒，而燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的氧化反應，所以該過程涉及氧化反應，

B選項正確；

C、“薪”主要成分是碳單質(zhì)，爐甘石煉鋅的過程中，ZnCO3在高溫條件下分解生成ZnO、CO2，ZnO與碳單

質(zhì)在高溫條件下反應生成Zn、CO2，所以該過程有二氧化碳產(chǎn)生，C選項正確；

D、“冷定毀罐”過程中，物質(zhì)溫度降低，罐子破碎，沒有新物質(zhì)生成，不屬于化學變化，D選項錯誤。

故選：D。

13．（2024·四川眉山·一模）碳及其化合物存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：C?CO€CO2€X（“→”表示一種物質(zhì)

會一步轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)）。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A．由C轉(zhuǎn)化為X的過程中，碳元素的化合價一定逐漸升高

B．CO能通過與多種物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化為CO2

高溫

C．CO2通過與C反應轉(zhuǎn)化為CO，化學方程式為C+CO22CO

D．CO和CO2元素組成相同，但他們的構(gòu)成分子不同，所以它們的化學性質(zhì)不相似

【答案】A

【解析】A、由C轉(zhuǎn)化為X的過程中，二氧化碳和X可以相互轉(zhuǎn)化，X可能是碳酸或碳酸鈣等碳酸鹽，二

氧化碳與碳酸、碳酸鹽的轉(zhuǎn)化中，碳元素的化合價均為+4價，選項說法錯誤；

B、一氧化碳和氧氣點燃可生成二氧化碳，CO在加熱時還原氧化銅也可以生成CO2，選項說法正確；

C、CO2通過與C反應轉(zhuǎn)化為CO，二氧化碳和碳高溫下反應生成一氧化碳，化學方程式為

高溫

C+CO22CO，選項說法正確；

D、由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子。CO和CO2元素組成相同，但二者的分子構(gòu)

成不同，二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成的，一氧化碳是由一氧化碳分子構(gòu)成的，不同種分子化學性質(zhì)不

同，所以它們的化學性質(zhì)不相似，選項說法正確；

故選：A。

14．（2024·河南信陽·二模）根據(jù)圖示，分析下列說法，其中描述錯誤的是（）

A．四種物質(zhì)都是由碳原子構(gòu)成的

B．四種物質(zhì)均可以在氧氣中燃燒

C．碳納米管具有尺寸小、導電性好等特點

D．金剛石和石墨性質(zhì)存在差異的原因是原子排列方式不同

【答案】A

【解析】A、金剛石、石墨、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的，C60是由C60分子構(gòu)成的，說法錯誤，符合題意；

B、金剛石、石墨、碳納米管、C60都屬于碳單質(zhì)，均可以在氧氣中燃燒，說法正確，不符合題意；

C、碳納米管具有尺寸小、導電性好等特點，說法正確，不符合題意；

D、金剛石和石墨性質(zhì)存在差異的原因是碳原子的排列方式不同，說法正確，不符合題意。

故選：A。

15．（2024·江蘇無錫·一模）超疏水性仿生材料對水的作用與荷葉相似，水滴在其表面不易附著。將玻璃放

在蠟燭火焰上灼燒，表面會沉積一層黑色物質(zhì)(見下圖)，該方法可獲得一種能用于手機觸屏的超疏水性材

料。下列說法不正確的是（）

A．黑色物質(zhì)由石蠟蒸氣冷凝而成

B．黑色物質(zhì)由石蠟不充分燃燒產(chǎn)生

C．黑色物質(zhì)能與O2發(fā)生燃燒反應

D．鐵質(zhì)輸水管的內(nèi)壁若采用超疏水性材料能防銹蝕

【答案】A

【解析】A、石蠟蒸氣冷凝成的固體是白色的，該黑色物質(zhì)是石蠟不充分燃燒得到的炭黑，選項說法錯誤；

B、該黑色物質(zhì)是石蠟不充分燃燒得到的炭黑，選項說法正確；

C、該黑色物質(zhì)是石蠟不充分燃燒得到的炭黑，能與氧氣在點燃的條件下反應，選項說法正確；

D、炭黑主要成分是碳的單質(zhì)，在常溫下碳單質(zhì)的化學性質(zhì)穩(wěn)定，所以鐵質(zhì)輸水管的內(nèi)壁若采用超疏水性材

料能防銹蝕，選項說法正確。

故選A。

16．（2024·重慶·二模）我國古代將爐甘石(主要成分為ZnCO3)和木炭粉混合后加熱到約800℃，有如下2

個反應。下列說法不正確的是（）

高溫

①ZnCO3ZnO+CO2↑

高溫

②C+2ZnO2Zn+X↑

A．X的化學式為CO2B．反應①中元素化合價均沒變

C．反應②中ZnO發(fā)生了還原反應D．反應②中碳具有氧化性

【答案】D

【解析】A、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數(shù)目不變。反應物中含C、Zn、O的個數(shù)分

別是1、2、2，已知的生成物中含C、Zn、O的個數(shù)分別是0、2、0，故生成物X中還應含1個C、2個O，

X的化學式為CO2，選項A正確；

B、反應①中鋅元素都顯+2價，碳元素都顯+4價，氧元素都顯-2價，化合價沒發(fā)生改變，選項B正確；

C、反應②中ZnO失去氧生成Zn，發(fā)生了還原反應，選項C正確；

D、反應②中碳得到氧生成二氧化碳，具有還原性，選項D不正確。

故選D。

17．（2024·廣西南寧·模擬預測）《采銅煉銅記》記載：“……炭八九千斤（約4800kg），不過得銅五六百

斤（約320kg）”，按照記載配比，開展如下圖所示的模擬古代豎爐煉銅實驗，經(jīng)高溫煅燒，冷卻后觀察到

石英方舟上下方均出現(xiàn)紅色物質(zhì)，下列說法錯誤的是（）

A．按記載配比，實驗中煤炭粉與氧化銅的質(zhì)量比應約為12：1

B．實驗過程中氧化銅作氧化劑

C．可用稀硫酸檢驗殘留固體中是否含有氧化銅

D．若將氧化銅換成氧化鐵，能觀察到相同的現(xiàn)象

【答案】D

【解析】A、由題目可知，煤炭粉的質(zhì)量約4800kg，銅的質(zhì)量約320kg，則實驗中氧化銅的質(zhì)量約為

64

320kg?（′100%）=400kg，實驗中煤炭粉與氧化銅的質(zhì)量比應約為4800kg：400kg=12：1，故A不

64+16

符合題意；

B、氧化銅和碳在高溫下反應生成銅和二氧化碳，該反應中氧化銅失去氧，發(fā)生還原反應，是氧化劑，故B

不符合題意；

C、稀硫酸能和氧化銅反應生成硫酸銅和水，若觀察到溶液由無色變?yōu)樗{色，則說明殘留固體中有氧化銅，

故可用稀硫酸檢驗殘留固體中是否含有氧化銅，故C不符合題意；

D、氧化銅和碳在高溫下反應生成銅和二氧化碳，觀察到黑色固體逐漸變紅，氧化鐵與碳在高溫下反應生成

鐵和二氧化碳，觀察到紅色粉末逐漸變黑，故現(xiàn)象不同，故D符合題意；

故選：D。

18．（2024·吉林長春·模擬預測）元素化合價和物質(zhì)類別是研究物質(zhì)的兩個重要維度。如圖為碳元素的部分

“價類二維圖”，下列說法正確的是（）

A．M為“混合物”B．X點對應的物質(zhì)只有一種

C．Y點對應的物質(zhì)為CO2D．X只能通過與氧氣反應生成Y

【答案】C

【解析】A、M對應的物質(zhì)有CO，CO是由碳元素和氧元素組成的化合物，屬于氧化物，故M為氧化物，

故A說法錯誤；

B、X點對應的是碳元素組成的單質(zhì)，有可能是石墨或金剛石等，所以X點對應的物質(zhì)不只有一種，故B

說法錯誤；

C、Y點對應的物質(zhì)中含有+4價碳元素的氧化物，氧元素在化合物中顯示-2價，故Y點對應的物質(zhì)為CO2，

故C說法正確；

D、X是單質(zhì)碳，Y是二氧化碳，碳與氧化銅反應也會產(chǎn)生二氧化碳和銅，故D說法錯誤。

故選C。

19．（2024·陜西咸陽·二模）我國古代煉銅的一種方法是將孔雀石【Cu2（OH）2CO3】和焦炭混合加熱，發(fā)

Δ

生的反應有①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2-+H2O，②生成的氧化銅與碳在高溫下反應。以下說法不正確的

是（）

A．孔雀石由5種元素組成

B．反應①中沒有元素化合價的變化

C．反應②屬于置換反應

D．反應②的黑色物質(zhì)中有紅色物質(zhì)生成

【答案】A

【解析】A、根據(jù)孔雀石[Cu?(OH)?CO?]化學式可知，孔雀石由銅、氧、氫、碳四種元素組成，不是5種元

素，說法錯誤，符合題意；

B、反應①中銅元素在孔雀石中顯+2價，在氧化銅中也顯+2價，氫元素在反應前后的化合價都是+1價；

碳元素在反應前后的化合價都是+4價；氧元素在反應前后的化合價都是-2價，說法正確，不符合題意；

C、反應②是碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，該反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另

一種化合物，屬于置換反應，說法正確，不符合題意；

D、碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，會看到黑色物質(zhì)中有紅色物質(zhì)生成，說法正確，不符合題意。

故選A。

20．（2024·江西南昌·模擬預測）興趣小組同學將80g氧化銅和8.4g的炭粉在隔絕空氣的密閉裝置中持續(xù)

加強熱，通過傳感器測得裝置內(nèi)CO2的質(zhì)量變化如圖所示。下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點炭粉一定完全反應

B．t2時，裝置中氣體只有CO2

C．t2時，裝置中木炭的質(zhì)量為2.4g

D．t1~t2裝置中CO2的質(zhì)量減少的原因是高溫下炭粉與二氧化碳反應

【答案】D

【分析】高溫條件下，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，碳與二氧化碳反應生成一氧化碳。設(shè)至少需要

木炭的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y，

高溫

C+2CuO2Cu+CO2

1216044

x80gy

x12

=x=6g

80g160

y44

=y=2.2g，

80g160

設(shè)2.2g二氧化碳消耗炭粉的質(zhì)量為z，

高溫

C＋CO22CO

1244

z2.2g

z12

=

2.2g44

z=0.6g，

所以反應結(jié)束后剩余炭粉的質(zhì)量=8.4g-6g-0.6g=1.8g，二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為一氧化碳。

【解析】A、由分析可知，a點炭粉剩余的質(zhì)量=8.4g-6g=2.4g，故說法錯誤；

B、由分析可知，t2時，裝置中氣體只有一氧化碳，故說法錯誤；

C、由分析可知，t2時，裝置中木炭的質(zhì)量為1.8g，故說法錯誤；

D、由分析可知，t1~t2裝置中CO2的質(zhì)量減少的原因是高溫下炭粉與二氧化碳反應生成一氧化碳，故說法

正確。

故選D。

21．墨是文房四寶之一，是一件融繪畫、書法、雕刻于一體的藝術(shù)品，墨文化是中國文化的一部分。古語

有云“一兩黃金一兩墨，千錘萬杵方制成”，古法制墨需要兩年時間才能制成。下面是古代制墨的主要工藝流

程圖。分析流程，回答問題。

（1）通過“煉煙”制得煙料的主要成分為炭黑，松枝中一定含有的元素是。

（2）墨具有的化學性質(zhì)是。

（3）“千錘萬杵方制成”指的就是“和料”的過程，據(jù)說需要反復錘敲達“十萬杵”，請你分析這樣做的原因

是。

（4）“晾干”過程中發(fā)生的主要變化是。

（5）描金層光亮、整潔、色層均勻，描金的作用是。

【答案】（1）碳/C

（2）可燃性

（3）使煙料和膠合料混合均勻

（4）物理變化

（5）美觀

【解析】（1）炭黑中含有碳元素，故松枝中一定含有碳元素，故填：碳或C；

（2）墨的主要成分是碳，能與氧氣充分反應生成生成二氧化碳，故填：可燃性；

（3）“千錘萬杵方制成”指的是“和料”的過程，反復錘敲達“十萬杵”可以使煙料和膠合料混合均勻，故填：

使煙料和膠合料混合均勻；

（4）晾干使水分蒸發(fā)的過程，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故填：物理變化；

（5）描金使其更為美觀，故填：美觀。

22．碳單質(zhì)的化學性質(zhì)

（1）古代字畫能長久保存的原因是：常溫下碳的化學性質(zhì)。

（2）木炭完全燃燒（O2充足）生成CO2，寫出化學方程式；木炭不完全燃燒（O2不足）生成CO，

寫出化學方程式。

（3）寫出木炭還原氧化銅的化學方程式；實驗現(xiàn)象是：。木炭還原二氧化碳的化學方程式。

【答案】（1）不活潑

點燃點燃

（2）C+O2CO22C+O22CO

高溫高溫

（3）C+2CuO2Cu+CO2-黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁C+CO22CO

【解析】（1）古代字畫能長久保存的原因是：常溫下碳的化學性質(zhì)不活潑，即使受日光照射或與氧氣接觸，

也不易起變化；

點燃

（2）木炭完全燃燒生成二氧化碳，該反應的化學方程式為：C+O2CO2；

點燃

木炭不完全燃燒生成一氧化碳，該反應的化學方程式為：2C+O22CO；

高溫

（3）木炭和氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，該反應的化學方程式為：C+2CuO2Cu+CO2-；

實驗現(xiàn)象是：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁；

高溫

木炭和二氧化碳在高溫下反應生成一氧化碳，該反應的化學方程式為：C+CO22CO。

23．碳的還原性的應用

（1）用于冶金工業(yè)，如：焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來。

原理：；

（2）在高溫條件下，碳能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳。

原理：。

高溫

【答案】（1）2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

高溫

（2）CO2+C2CO

【解析】（1）碳單質(zhì)具有還原性，高溫時碳單質(zhì)與氧化鐵發(fā)生反應生成二氧化碳和鐵單質(zhì)，化學方程式為

高溫

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑；

高溫

（2）高溫時碳單質(zhì)與二氧化碳反應生成一氧化碳，化學方程式為CO2+C2CO。

24．（2024·福建泉州·二模）古代火法煉銅所使用的原料是煤炭、銅礦石（以氧化銅計）和碳酸鉀。某學習

活動小組開展模擬古代火法煉銅的實驗，如圖所示（石英無色透明，不參加反應；碳酸鉀是碳還原二氧化

碳的催化劑）。

（1）實驗中用石英坩堝而不用瓷質(zhì)坩堝的原因是。

（2）炭與氧化銅反應的實驗現(xiàn)象為。

（3）石英方舟中的氧化銅全部變紅，其反應的化學方程式為。

（4）若充分反應后，坩堝底部的固體只有少量變紅，石英方舟中的氧化銅不變色，可能的原因是。

【答案】（1）石英無色透明，能觀察反應變化過程

（2）黑色固體變?yōu)榧t色

Δ

（3）CO+CuOCu+CO2

（4）煤炭粉量太少（合理即可）

【解析】（1）由題目信息可知石英無色透明，所以實驗中用石英坩堝而不用瓷質(zhì)坩堝的原因是使用石英坩

堝能觀察反應變化過程；

（2）炭與氧化銅均為黑色固體，二者混合高溫下反應生成銅和一氧化碳，實驗現(xiàn)象是黑色固體變?yōu)榧t色；

（3）煤炭粉燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與碳高溫下在催化劑的作用下反應生成一氧化碳，石英方舟中的

Δ

氧化銅全部變紅，其反應的化學方程式為CO+CuOCu+CO2；

（4）石英方舟中的氧化銅未與煤炭粉接觸，發(fā)生反應的CO來源于煤炭粉與二氧化碳在碳酸鉀催化下產(chǎn)生

的一氧化碳；若充分反應后，坩堝底部的固體只有少量變紅，石英方舟中的氧化銅不變色，可能原因是煤

炭粉量太少，不足以與氧化銅完全反應。

25．（2024·吉林長春·模擬預測）Cu可以形成化合價為+2和+1的化合物。其中+1價化合物稱為亞銅化合

物。

（1）寫出氧化亞銅的化學式。

（2）高溫時，氧化銅可被木炭還原為銅，反應的化學方程式是。

（3）氧化亞銅是一種紅色粉末。加熱時，氧化亞銅能與氧氣發(fā)生化合反應生成氧化銅，利用這一性質(zhì)可檢

驗氮氣中是否含有氧氣（裝置如圖所示），判斷氮氣中含有氧氣的實驗現(xiàn)象是。

【答案】（1）Cu2O

高溫

（2）2CuO+CCO2-+2Cu

（3）固體由紅色變黑色

【解析】（1）氧化亞銅中銅元素顯+1價，氧元素顯-2價，故氧化亞銅的化學式為：Cu2O；

（2）木炭能與氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，該反應的化學方程式為：

高溫

C+2CuO2Cu+CO2-；

（3）氧化亞銅是一種紅色粉末。加熱時，氧化亞銅能與氧氣發(fā)生化合反應生成氧化銅，氧化銅是黑色粉末，

利用這一性質(zhì)可檢驗氮氣中是否含有氧氣，故判斷氮氣中含有氧氣的現(xiàn)象是：固體由紅色變黑色。

26．單質(zhì)碳、氫氣和一氧化碳有著相似的化學性質(zhì)：可燃性和還原性。學校興趣小組設(shè)計實驗進行了驗證：

（1）甲實驗：其中反應的化學方程式：，還原劑是，現(xiàn)象是。

（2）乙實驗：能夠證明試管中反應已經(jīng)發(fā)生的明顯現(xiàn)象有(填字母)。若實驗室沒有酒精噴燈，可以

用和代替。

A．紅色粉末變?yōu)楹谏獴．導管口出現(xiàn)氣泡

C．澄清石灰水出現(xiàn)大量渾濁D．試管口有無色液滴

（3）甲乙兩個實驗中加熱裝置不一樣，說明實驗所需的溫度更高。

Δ

【答案】（1）