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课题1金刚石、石墨和C60测试时间:15分钟一、选择题1.活性炭可用来除去冰箱中的异味、净化饮用水等,这是利用活性炭的()A.稳定性B.还原性C.可燃性D.吸附性答案D活性炭是碳单质的一种,具有疏松多孔的结构,有较强的吸附性,能够用来除去冰箱中的异味、净化饮用水等。2.(2017湖北荆州中考)金刚石、石墨、C60的化学性质相似,但物理性质相差甚远,这是因为()A.构成它们的原子大小不同B.构成它们的原子数目不同C.构成它们的原子种类不同D.构成它们的原子排列方式不同答案D金刚石、石墨、C60的化学性质相似,物理性质却有很大差异,其原因是碳原子的排列方式不同。3.碳单质的存在形式有多种,用途各不相同。下图中体现活性炭用途的是()答案D石墨较软,在纸上划过会留下痕迹,常用来制铅笔芯;石墨具有优良的导电性,常用来制干电池的电极;金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来制玻璃刀头;活性炭具有吸附性,可用来净水。4.有关反应2CuO+C2Cu+CO2↑的下列说法正确的是()A.CuO具有氧化性B.C发生了还原反应C.反应前后氧元素的化合价发生了改变D.反应前后固体质量不变答案A在该反应中,CuO失去氧发生还原反应,具有氧化性。二、填空题5.Cu的常见化合价有+2和+1,+1价的铜的化合物称为亚铜化合物。(1)写出下列物质的化学式:氧化铜,氧化亚铜。(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,反应的化学方程式是;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现象是。答案(1)CuOCu2O(2)C+2CuO2Cu+CO2↑(3)2Cu2O+O24CuO红色粉末变成黑色解析(1)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0的原则可以得出氧化铜和氧化亚铜的化学式分别为CuO、Cu2O。(3)红色的氧化亚铜在加热条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜。6.科学家发现C60的每个分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球(如图C所示),因此又叫足球烯。另一种碳的单质——碳纳米管,是由呈六边环形排列的碳原子构成的管状大分子(如图D所示)。图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图,图中小球均代表碳原子。用你所学到的化学知识回答下列问题。(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是。(2)常温下,足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?简要说明理由:。(3)请你设计一个方案,证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字简要叙述):。答案(1)碳原子的排列方式不同(2)不活泼,因为碳原子的最外层电子数为4,常温下不易得失电子(3)将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧,测定其生成物是二氧化碳,且二氧化碳里所含碳元素的质量等于燃烧后足球烯所减少的质量解析(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳元素组成的不同单质。但由于碳原子的排列方式不同,它们的物理性质有较大差异。(2)足球烯、碳纳米管都是由碳元素组成的碳单质,由于碳原子的最外层电子数为4,常温下不易得失电子,故这些碳单质在常温下的化学性质很稳定。(3)要想证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的单质,首先利用其可燃性证明其含有碳元素,其次通过定量测定证明其只含碳元素。三、计算题7.将30g木炭和氧化铜粉末的混合物加热一段时间后冷却,称得剩余固体为25.6g。计算:(1)生成了多少克CO2?(2)生成了多少克Cu?(3)有多少克CuO参加了反应?答案(1)4.4g(2)12.8g(3)16g解析根据质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为30g-25.6g=4.4g。设生成Cu的质量为x,参加反应的CuO的质量为y。2CuO+C2Cu+CO2↑16012844yx4.4g=解得:y=16g=解得:x=12.8g。