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C
D
C
B
C
单质
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$

$\ce{Cu}$
$+2$
​$ \mathrm {C} + 2\mathrm {CuO}\xlongequal{高温}2\mathrm {Cu} + \mathrm {CO}_{2}↑$​

$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
【分析】
本题考查碳单质的性质应用,解题思路为:先明确题目核心——墨汁中的炭黑使书法作品长期保存不变色的原因,再逐一分析各选项对应的性质是否匹配题意:A选项的颜色、B选项的机械强度与长期保存无关;D选项的还原性是高温下的性质,常温下不体现;只有常温下碳的化学性质稳定,才是作品长久保存不变色的关键,据此选出正确选项。
【解析】
结合碳单质的性质逐一分析选项:
1. 选项A:炭黑是黑色固体,其颜色与书法作品长期保存不变色无关联,该选项错误;
2. 选项B:炭黑的机械强度高,与作品长期保存的稳定性无关,该选项错误;
3. 选项C:常温下碳的化学性质稳定,不易与空气中的氧气、水分等物质发生化学反应,因此用含炭黑的墨汁书写的作品能长期保存不变色,该选项正确;
4. 选项D:炭黑的还原性是高温条件下表现出的性质,常温下不体现,与作品长期保存无关,该选项错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
碳的化学性质
【点评】
本题结合文化遗产情境考查碳单质的常温稳定性,属于基础知识点的实际应用,难度较小,体现了化学与传统文化的联系。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决本题,需先明确“用木炭还原氧化铜”实验的操作特点与安全需求,再逐一分析各图标对应的含义,判断实验中是否需要该标识。该实验需要高温加热,用到酒精灯,反应后装置温度高,实验中需防护飞溅物,结合各标识的含义即可得出结论。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:护目镜标识,实验中反应可能产生固体或液体飞溅,需佩戴护目镜保护眼睛,实验需要该标识;
2. 选项B:热烫标识,实验需加热,反应后装置温度很高,存在烫伤风险,实验需要该标识;
3. 选项C:明火标识,实验用酒精灯加热,属于明火环境,实验需要该标识;
4. 选项D:用电标识,该实验的加热工具是酒精灯,并非用电设备,实验不需要该标识。
【答案】
D
【知识点】
化学实验安全、实验标识
【点评】
本题考查化学实验中的安全标识,需结合具体实验的操作特点判断所需标识,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
【分析】
本题要求选出事实与解释对应错误的选项,需逐一分析各选项:A选项,钻石是碳单质,常温下碳的化学性质不活泼,不易发生化学反应,因此能长久保存,解释正确;B选项,石墨具有优良的导电性,适合作为干电池的电极材料,解释正确;C选项,焦炭还原铁的氧化物时,作为还原剂体现的是还原性,而非氧化性,解释错误;D选项,活性炭有吸附性,可吸附色素,因此制糖工业中用作脱色剂,解释正确。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:钻石的主要成分为碳单质,常温下碳的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应,所以能长期保存,“钻石恒久远”的解释正确。
2. 选项B:石墨具有优良的导电性,因此可作为干电池的电极材料,解释正确。
3. 选项C:焦炭在还原铁的氧化物矿石的反应中,夺取铁的氧化物中的氧,作为还原剂,体现的是还原性,而非氧化性,该解释错误。
4. 选项D:活性炭具有疏松多孔的结构,有较强的吸附性,能吸附色素,因此制糖工业中用活性炭作脱色剂制白糖,解释正确。
【答案】
C
【知识点】
碳单质的性质、还原性与氧化性
【点评】
本题考查碳单质的性质及应用,属于基础题型,需准确掌握碳单质的化学性质(常温稳定性、还原性)和物理性质(导电性、吸附性),区分氧化性与还原性的概念,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】要判断发生还原反应的物质,需依据氧化还原反应的规律:物质所含元素化合价降低的反应为还原反应,该物质发生还原反应。解题时先标注反应中各元素的化合价,再找出化合价降低的元素对应的反应物,即可确定答案。
【解析】首先标注反应中各元素的化合价:反应物中,Cu单质为0价,$\ce{H_{2}O}$中H为+1价、O为-2价;生成物中,$\ce{Cu_{2}O}$中Cu为+1价、O为-2价,$\ce{H_{2}}$为0价。根据还原反应的定义,元素化合价降低的物质发生还原反应。反应中H元素的化合价从+1价降低到0价,对应反应物为$\ce{H_{2}O}$,因此发生还原反应的物质是$\ce{H_{2}O}$。
【答案】B
【知识点】氧化还原反应、化合价变化
【点评】本题考查氧化还原反应中还原反应的判断,核心是通过化合价变化分析反应类型,属于基础题型,需掌握化合价计算及还原反应的判断方法。
【难度系数】0.7
【分析】
要判断各选项的正误,需结合实验原理、物质的化学性质及实验操作的注意事项逐一分析:先明确铜加热变黑的原因,再分析木炭还原氧化铜的现象与结论,接着判断试管口略向下倾斜的目的,最后掌握实验结束后的操作顺序,从而找出不正确的说法。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:铜在加热条件下,与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜(反应:$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$),因此铜丝加热变黑是生成了新物质,该选项说法正确。
B选项:变黑的铜丝表面为$\ce{CuO}$,插入木炭粉中加热时,木炭($\ce{C}$)在高温下还原$\ce{CuO}$,反应为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$,铜丝表面会重新变红,生成的$\ce{CO_{2}}$能使澄清石灰水变浑浊,说明木炭夺取了$\ce{CuO}$中的氧,具有还原性,该选项说法正确。
C选项:本实验中,木炭与氧化铜反应的生成物是铜和二氧化碳,没有水生成,因此试管口略向下倾斜的目的不是防止反应生成的水回流,该选项说法错误。
D选项:反应结束后,若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,会导致澄清石灰水倒吸入热的试管,使试管骤冷炸裂,因此应先夹紧弹簧夹,再熄灭酒精灯,防止倒吸,该选项说法正确。
综上,不正确的说法是C。
【答案】
C
【知识点】
碳的还原性、铜的化学性质、实验操作规范
【点评】
本题围绕木炭还原性实验展开,考查物质的化学性质、实验操作的目的与注意事项,属于初中化学基础实验题,需准确掌握实验原理和操作细节,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解答本题,需先明确物质分类的概念,再结合石墨烯的组成判断其类别,最后根据碳的化学性质书写完全燃烧的化学方程式。单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物;碳完全燃烧生成二氧化碳,反应条件为点燃。
【解析】
1. 判断石墨烯的类别:石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片,石墨仅由碳元素一种元素组成,属于纯净物,因此石墨烯属于单质。
2. 书写完全燃烧的化学方程式:石墨烯的组成元素为碳,碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,反应条件为点燃,化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$。
【答案】
单质;$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
【知识点】
物质的分类(单质);化学方程式的书写
【点评】
本题考查化学基础知识点,涉及物质分类和碳的燃烧反应,难度较低,学生只需掌握单质定义和常见反应方程式即可解答。
【难度系数】
0.8
【分析】首先根据特征反应推断物质:C能与澄清石灰水反应生成白色难溶固体E,故E为碳酸钙,C为二氧化碳;D为红色固体单质,初中常见为铜;A、B是黑色粉末,B为单质,反应①是高温下的置换反应,结合生成CO₂和Cu,可知B为碳单质,A为氧化铜。再根据各物质的性质和反应关系逐一解答问题。
【解析】根据转化关系:C与澄清石灰水反应生成白色难溶物E,故E是$\ce{CaCO_{3}}$,C是$\ce{CO_{2}}$;D是红色固体单质,确定为$\ce{Cu}$;A、B为黑色粉末,B是单质,反应①是高温下碳还原氧化铜的反应,因此A是$\ce{CuO}$,B是$\ce{C}$。
(1) D为铜,化学式为$\ce{Cu}$;
(2) A是$\ce{CuO}$,氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,铜元素化合价为+2;
(3) 反应①是碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$;反应中碳得到氧,发生氧化反应,故被氧化的物质是碳;
(4) B是碳,C是二氧化碳,高温下二者反应生成一氧化碳,化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$。
【答案】$\ce{Cu}$;+2;$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$;碳;$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
【知识点】碳的还原性,化合价计算,化学方程式书写
【点评】本题为物质推断题,需利用物质的特征性质(如颜色、与澄清石灰水的反应)作为突破口,结合常见化学反应推断物质,重点考查碳和金属氧化物的反应,是初中化学常见的中等题型。
【难度系数】0.6