第99页 - 通城学典课时作业本九年级化学人教版江苏专用

D

B

使火焰集中并提高温度

黑色粉末逐渐变为

红色

 先把导管移出装有澄清石灰水的试管

防止

石灰水倒吸，使试管炸裂

A

 装置中的氧气会消耗部分木炭粉，因此木炭粉要稍过量

导管口不再冒气泡

炭黑

碳

 解：设至少需要木炭粉的质量是$x。$

 $\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
    160      12

    32g       x

 $\frac{160}{12}=\frac{32\ \mathrm{g}}{x}$

 $x=2.4\ \mathrm{g}$

 答：至少需要木炭粉的质量是2.4 g。

【分析】
本题考查碳单质的化学性质，需逐一分析每个选项，结合碳单质的稳定性、可燃性、燃烧反应的能量变化及化学方程式书写规则判断正误，最终确定正确选项。
【解析】
A选项：常温下碳单质的化学性质稳定，而非比较活泼，该选项错误；
B选项：碳单质充分燃烧和不充分燃烧均属于放热反应，只是不充分燃烧放出的热量更少，该选项错误；
C选项：木炭、金刚石均为碳的单质，都具有可燃性，都能燃烧，该选项错误；
D选项：$\ce{C_{60}}$是碳的单质，在氧气中充分燃烧生成$\ce{CO_{2}}$，根据质量守恒定律，反应的化学方程式为$\ce{C_{60} +60O_{2}\xlongequal{点燃}60CO_{2}}$，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的化学性质，化学方程式的书写
【点评】
本题为碳单质性质的基础考查题，需准确记忆碳单质的核心化学性质，区分不同碳单质的共性，掌握燃烧反应的能量变化及化学方程式的配平规则，难度较低。
【难度系数】
0.8

【分析】要提纯氧化铜中的少量木炭粉，需遵循除杂原则：不消耗原物质氧化铜，不引入新杂质，且能将杂质木炭粉除去。需结合各物质的化学性质逐一分析选项，判断是否符合除杂要求。
【解析】首先明确除杂的核心原则，再逐一分析选项：
1. 选项A：隔绝空气加强热时，氧化铜会与木炭粉发生反应：$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，消耗了原物质氧化铜，不符合除杂要求，错误。
2. 选项B：氧化铜和木炭粉均难溶于水，加水后过滤无法分离两者，不能达到除杂目的，错误。
3. 选项C：在氢气流中加热时，氢气会与氧化铜反应：$\ce{H_{2} + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + H_{2}O}$，消耗了原物质氧化铜，且不与木炭粉反应，无法除去杂质，错误。
4. 选项D：在氧气流中加热时，木炭粉与氧气反应生成二氧化碳气体：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\Delta} CO_{2}↑}$，二氧化碳逸出，而氧化铜不发生反应，既除去了杂质又不消耗原物质，符合除杂要求，正确。
【答案】D
【知识点】物质的除杂、碳的化学性质、氧化铜的化学性质
【点评】本题考查初中化学基础的物质除杂题型，核心是利用杂质与原物质的化学性质差异选择合适的方法，牢记“不增、不减、易分离”的除杂原则是解题关键，需避免误选消耗原物质的选项。
【难度系数】0.5

【分析】首先明确碳与氧化铜共热的反应为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应中固体质量减少是因为生成的$\ce{CO_{2}}$气体逸出。结合图像：$0∼ t_1$时固体质量不变，说明反应未开始；$t_1∼ t_2$时固体质量减少，是反应进行阶段；$t_2$后固体质量不变，反应结束。逐一分析选项：A选项，$t_1$时固体质量开始下降，说明反应刚开始，正确；B选项，剩余固体质量为$n\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体可能是生成的铜，也可能是铜与过量的碳或氧化铜，因此$n\ \mathrm{g}$不一定全是铜，错误；C选项，根据质量守恒，反应前固体总质量为$m\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体为$n\ \mathrm{g}$，减少的质量就是生成$\ce{CO_{2}}$气体的质量，即$(m-n)\mathrm{g}$，正确；D选项，铜元素始终在固体中（$\ce{CO_{2}}$不含铜），反应中固体质量减少，铜元素质量不变，故铜元素质量分数先变大，反应结束后固体质量不变，分数不再变化，正确。
【解析】碳和氧化铜在高温下反应：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$。
1. 图像分析：$0∼ t_1$剩余固体质量不变，反应未启动；$t_1∼ t_2$剩余固体质量减小，反应进行，生成$\ce{CO_{2}}$逸出；$t_2$后剩余固体质量不变，反应完全。
2. 选项判断：
A：$t_1\ \mathrm{s}$时固体质量开始减少，说明反应刚开始，说法正确；
B：反应后剩余固体为$n\ \mathrm{g}$，可能是$\ce{Cu}$，也可能是$\ce{Cu}$与过量的$\ce{C}$或$\ce{CuO}$，因此生成$\ce{Cu}$的质量不一定为$n\ \mathrm{g}$，说法错误；
C：根据质量守恒，反应前后固体质量差为生成气体的质量，即生成气体质量为$(m-n)\mathrm{g}$，说法正确；
D：铜元素全部留在固体中，反应过程中固体质量减小，铜元素质量不变，故铜元素质量分数先变大；反应结束后固体质量不变，分数不再变化，说法正确。
综上，不正确的选项为B。
【答案】B
【知识点】碳还原氧化铜、质量守恒定律、元素质量分数
【点评】本题结合图像考查碳还原氧化铜的反应，需理解反应中固体质量变化的本质，易错点是剩余固体的成分判断，剩余固体不一定仅为生成的铜，可能存在过量反应物，需结合反应原理分析各选项。
【难度系数】0.5

【分析】
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开，需结合反应条件、实验现象、操作规范、化学方程式计算等知识点逐一分析：
1. 木炭还原氧化铜需要高温条件，酒精灯加金属网罩的目的是集中火焰提升温度；
2. 反应中黑色的氧化铜被还原为红色的铜，据此判断试管内现象；
3. 停止加热时若先灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，会导致澄清石灰水倒吸，需先移导管再灭酒精灯；
4. 根据反应的化学方程式计算理论质量比，结合装置内氧气会消耗部分木炭，判断需稍过量的木炭对应的质量比；
5. 反应产生CO₂使导管口冒气泡，不再冒气泡时反应完成。
【解析】
（1）木炭还原氧化铜的反应条件为高温，酒精灯加金属网罩可集中火焰、减少热量散失，从而提高加热温度，故作用是使火焰集中并提高温度。
（2）加热时，黑色的氧化铜被木炭还原为红色的铜，因此被加热的试管中现象是黑色粉末逐渐变为红色。
（3）停止加热时，若先熄灭酒精灯，试管内温度降低，气体压强减小，会导致澄清石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂，因此应先把导管移出装有澄清石灰水的试管，再熄灭酒精灯，原因是防止石灰水倒吸，使试管炸裂。
（4）木炭还原氧化铜的化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应中CuO与C的理论质量比为$(2×80):12 = 40:3$；但装置内的氧气会消耗部分木炭粉，因此需要木炭粉稍过量，选项A中CuO与C的质量比为$36:3$，此时木炭粉比反应所需的量稍多，可保证氧化铜完全反应，故选A。
（5）反应过程中会产生CO₂气体，导管口持续冒气泡，当反应完成后不再产生CO₂，因此最能说明反应完成的现象是导管口不再冒气泡。
【答案】
（1）使火焰集中并提高温度
（2）黑色粉末逐渐变为红色
（3）先把导管移出装有澄清石灰水的试管；防止石灰水倒吸，使试管炸裂
（4）A；装置中的氧气会消耗部分木炭粉，因此木炭粉要稍过量
（5）导管口不再冒气泡
【知识点】
碳的还原性；化学实验基本操作；根据化学方程式计算
【点评】
本题考查木炭还原氧化铜实验的核心知识点，涵盖装置改进、实验现象、操作规范、定量分析等，是初中化学基础实验的典型考查题型，需准确掌握实验细节才能正确解答。
【难度系数】
0.6

【分析】
第（1）问：蜡烛在火焰上方放置冷碟子时，蜡烛不完全燃烧会产生黑色物质；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，结合生成物的元素组成可推断蜡烛含有的元素。第（2）问：根据木炭与氧化铜反应的化学方程式，已知氧化铜的质量，设需要木炭粉的质量为未知数，利用化学方程式中各物质的相对质量与实际质量的比例关系计算即可。
【解析】
（1）蜡烛不完全燃烧生成黑色的炭黑，因此冷碟子底部的黑色物质是炭黑；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氧气仅含氧元素，生成物炭黑含碳元素，说明蜡烛中含有碳元素。
（2）解：设至少需要木炭粉的质量是x。
$\ce{2CuO + C\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
160 12
32g x
$\frac{160}{12}=\frac{32\ \mathrm{g}}{x}$
$x=2.4\ \mathrm{g}$
答：至少需要木炭粉的质量是2.4 g。
【答案】
炭黑；碳；至少需要木炭粉的质量是2.4 g。
【知识点】
质量守恒定律、碳的化学性质、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合生活中的化学现象和化学计算，考查初中化学基础知识点，需掌握质量守恒定律的应用、碳的性质及化学方程式的计算步骤，难度适中。
【难度系数】
0.6