課題1碳單質(zhì)的多樣性（第2課時(shí)）

二、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)差異很大，但化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)椤?/p>

2.碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：

⑴常溫下碳化學(xué)性質(zhì)，如：

①古代字畫年深日久不變色是因?yàn)槟泻?，而碳常溫下化學(xué)性質(zhì)。

②木樁埋入地下部分要燒焦是因?yàn)椋?，?/p>

⑵有：氧氣充足時(shí)碳燃燒生成，氧氣不足時(shí)燃燒生成；方程式依

次為，。（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(yīng)物

點(diǎn)燃點(diǎn)燃

C+O2CO22C+O22CO

質(zhì)量比3：83：4

反應(yīng)物相同時(shí)，若反應(yīng)物的，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(yīng)用點(diǎn)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，

從而證明該物質(zhì)含有。

⑶有性：

木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①黑色粉末逐漸變

成；生成了紅色的銅和二氧化碳；

②澄清石灰化學(xué)方程式：

水。

實(shí)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(yīng)生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應(yīng)。

驗(yàn)②火焰加金屬網(wǎng)罩的目的：，。

分③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先撤出導(dǎo)氣管，再停止加熱的目的：。

析④待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因：。

⑤木炭配比比理論值稍微多一點(diǎn)，因?yàn)槟咎繒驮嚬苤械难鯕夥磻?yīng)，

⑷歸類總結(jié)：初中常見的三大還原劑是、、，都可用來。其中黑色固

體單質(zhì)是，氣體單質(zhì)是，有毒的化合物是。在此類反應(yīng)中，還原劑奪取氧

被，氧化銅等失去氧的物質(zhì)叫劑，反應(yīng)時(shí)被。

高溫△△

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

⑸計(jì)算思維辨析：固體木炭還原氧化銅，完全反應(yīng)后固體減少量為。用氫氣和一氧化碳兩

種氣體還原氧化銅時(shí)，則固體減少量是。

⑹若用焦炭煉赤鐵礦，則反應(yīng)為：。

三、氧化還原反應(yīng)

1.碳還原金屬氧化物（用于工業(yè)冶煉金屬）

2.氧化還反應(yīng)分析

CuO，有氧化性，是氧化劑，，發(fā)生反應(yīng)

C奪取，有還原性，是還原劑，，發(fā)生反應(yīng)

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

氧化劑：在反應(yīng)中提供氧元素的物質(zhì)，具有氧化性，如CuO；

還原劑：在反應(yīng)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(yīng)：

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

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(dǎo)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(shí)間

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(dǎo)電D．常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑

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(shí)吸熱D．KNO3屬于氧化物

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(shí)間不變色

D．干冰升華吸收大量的熱，可用作制冷劑

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

主要是因?yàn)闀鴮懽髌窌r(shí)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

高溫

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

出（）

A．吸附性B．穩(wěn)定性

C．助燃性D．還原性

7．（2024·安徽馬鞍山·三模）某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用木炭還原氧化銅設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)。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(yīng)均為C+CuOCu+CO-

C．將C、CuO均勻混合，有利于增大反應(yīng)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

8．下列關(guān)于木炭與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)說法不正確的是（）

A．實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)時(shí)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

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(xué)性質(zhì)都不活潑

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(yīng)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(xué)式為CO2

B．反應(yīng)前后鋅元素質(zhì)量不變

C．②反應(yīng)中ZnO發(fā)生了還原反應(yīng)

D．②反應(yīng)前后鋅元素化合價(jià)升高

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(yīng)中NiO發(fā)生氧化反應(yīng)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

12．（2024·福建福州·模擬預(yù)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(tuán)……冷定毀罐取出。”下列對鋅的冶煉敘述不正確的是（）

A．“爐甘石熔化成團(tuán)”屬于物理變化B．“鋪薪發(fā)火”涉及氧化反應(yīng)

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(xué)變化

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(jià)一定逐漸升高

B．CO能通過與多種物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2

高溫

C．CO2通過與C反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO，化學(xué)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(xué)性質(zhì)不相似

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(dǎo)電性好等特點(diǎn)

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

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(jī)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(yīng)

D．鐵質(zhì)輸水管的內(nèi)壁若采用超疏水性材料能防銹蝕

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(yīng)。下列說法不正確的是（）

高溫

①ZnCO3ZnO+CO2↑

高溫

②C+2ZnO2Zn+X↑

A．X的化學(xué)式為CO2B．反應(yīng)①中元素化合價(jià)均沒變

C．反應(yīng)②中ZnO發(fā)生了還原反應(yīng)D．反應(yīng)②中碳具有氧化性

17．（2024·廣西南寧·模擬預(yù)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)中煤炭粉與氧化銅的質(zhì)量比應(yīng)約為12：1

B．實(shí)驗(yàn)過程中氧化銅作氧化劑

C．可用稀硫酸檢驗(yàn)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

18．（2024·吉林長春·模擬預(yù)測）元素化合價(jià)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(jià)類二維圖”，下列說法正確的是（）

A．M為“混合物”B．X點(diǎn)對應(yīng)的物質(zhì)只有一種

C．Y點(diǎn)對應(yīng)的物質(zhì)為CO2D．X只能通過與氧氣反應(yīng)生成Y

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

是（）

A．孔雀石由5種元素組成

B．反應(yīng)①中沒有元素化合價(jià)的變化

C．反應(yīng)②屬于置換反應(yīng)

D．反應(yīng)②的黑色物質(zhì)中有紅色物質(zhì)生成

20．（2024·江西南昌·模擬預(yù)測）興趣小組同學(xué)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(qiáng)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(diǎn)炭粉一定完全反應(yīng)

B．t2時(shí)，裝置中氣體只有CO2

C．t2時(shí)，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(yīng)

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(shí)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(xué)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(fù)錘敲達(dá)“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。

22．碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

（1）古代字畫能長久保存的原因是：常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)。

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

寫出化學(xué)方程式。

（3）寫出木炭還原氧化銅的化學(xué)方程式；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：。木炭還原二氧化碳的化學(xué)方程式。

23．碳的還原性的應(yīng)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：。

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(jì)）和碳酸鉀。某學(xué)習(xí)

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

碳的催化劑）。

（1）實(shí)驗(yàn)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。

（3）石英方舟中的氧化銅全部變紅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（4）若充分反應(yīng)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。

25．（2024·吉林長春·模擬預(yù)測）Cu可以形成化合價(jià)為+2和+1的化合物。其中+1價(jià)化合物稱為亞銅化合

物。

（1）寫出氧化亞銅的化學(xué)式。

（2）高溫時(shí)，氧化銅可被木炭還原為銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

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

驗(yàn)氮?dú)庵惺欠窈醒鯕猓ㄑb置如圖所示），判斷氮?dú)庵泻醒鯕獾膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

26．單質(zhì)碳、氫氣和一氧化碳有著相似的化學(xué)性質(zhì)：可燃性和還原性。學(xué)校興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證：

（1）甲實(shí)驗(yàn)：其中反應(yīng)的化學(xué)方程式：，還