13. A 木炭、活性炭可作吸附剂,是因为它们都具有
疏松多孔
的结构;石墨作铅笔芯,是利用石墨深灰色且质软
的性质;我国一些古建筑里埋入地下的木柱用火将表面烧成黑色,这是因为在常温下,碳的化学性质不活泼
。答案
13.疏松多孔 深灰色且质软 在常温下,碳的化学性质不活泼
解析
【分析】本题考查碳单质的相关性质,解题时需结合木炭活性炭的结构特点、石墨的物理性质、碳的化学性质,逐一对应每个空的考查点分析答案:第一个空对应木炭活性炭作吸附剂的结构原因;第二个空对应石墨作铅笔芯的性质;第三个空对应木柱烧黑的化学原理。
【解析】1. 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构,该结构使其具备较强的吸附性,可吸附色素和异味,因此可作吸附剂,故第一个空填疏松多孔;2. 石墨是深灰色固体,且质地较软,在纸上划过会留下深灰色痕迹,适合制作铅笔芯,故第二个空填深灰色且质软;3. 木头烧焦后生成碳,常温下碳的化学性质不活泼,不易与其他物质发生反应,能防止木柱被腐蚀,因此古建筑埋入地下的木柱表面烧成黑色,故第三个空填在常温下,碳的化学性质不活泼。
【答案】13.疏松多孔 深灰色且质软 在常温下,碳的化学性质不活泼
【知识点】碳单质的性质、碳的化学性质、石墨的物理性质
【点评】本题为化学基础题,考查碳相关单质的结构、物理性质及化学性质的对应用途,均为课本核心基础知识点,侧重对基础知识的记忆与应用。
【难度系数】0.9
【解析】1. 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构,该结构使其具备较强的吸附性,可吸附色素和异味,因此可作吸附剂,故第一个空填疏松多孔;2. 石墨是深灰色固体,且质地较软,在纸上划过会留下深灰色痕迹,适合制作铅笔芯,故第二个空填深灰色且质软;3. 木头烧焦后生成碳,常温下碳的化学性质不活泼,不易与其他物质发生反应,能防止木柱被腐蚀,因此古建筑埋入地下的木柱表面烧成黑色,故第三个空填在常温下,碳的化学性质不活泼。
【答案】13.疏松多孔 深灰色且质软 在常温下,碳的化学性质不活泼
【知识点】碳单质的性质、碳的化学性质、石墨的物理性质
【点评】本题为化学基础题,考查碳相关单质的结构、物理性质及化学性质的对应用途,均为课本核心基础知识点,侧重对基础知识的记忆与应用。
【难度系数】0.9
14. $A$ 比较是一种良好的学习方法,比较下列各组的不同并解释。
(1)金刚石、石墨物理性质不同,原因是
(2)$H_{2}O$和$H_{2}O_{2}$化学性质不同,原因是
(3)碳元素和氮元素属于不同种元素,原因是
(4)$\mathrm{C-}12$原子和$\mathrm{C-}13$原子是不同种原子,原因是
(5)$Na^{+}$和$Na$化学性质不同,原因是
(1)金刚石、石墨物理性质不同,原因是
碳原子排列方式
不同。(2)$H_{2}O$和$H_{2}O_{2}$化学性质不同,原因是
分子的构成
不同。(3)碳元素和氮元素属于不同种元素,原因是
质子数
不同。(4)$\mathrm{C-}12$原子和$\mathrm{C-}13$原子是不同种原子,原因是
中子数
不同。(5)$Na^{+}$和$Na$化学性质不同,原因是
最外层电子数
不同。答案
14.(1)碳原子排列方式
(2)分子的构成
(3)质子数
(4)中子数
(5)最外层电子数
(2)分子的构成
(3)质子数
(4)中子数
(5)最外层电子数
解析
【分析】
本题考查化学中物质结构、元素、原子等基础概念的应用,需逐一分析每组差异对应的本质原因:
1. 金刚石和石墨均由碳原子构成,物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同,这是碳单质结构差异的核心;
2. H₂O和H₂O₂是两种不同的分子,分子的构成不同导致它们的化学性质不同;
3. 元素的定义是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,因此不同种元素的本质区别是质子数不同;
4. C-12和C-13属于碳元素的不同原子,它们的质子数相同,中子数不同,因此是不同种原子;
5. 元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定,Na原子和Na⁺的最外层电子数不同,所以化学性质不同。
【解析】
根据上述分析,逐一对应各小问的答案:
(1) 金刚石、石墨物理性质不同,原因是碳原子排列方式不同;
(2) H₂O和H₂O₂化学性质不同,原因是分子的构成不同;
(3) 碳元素和氮元素属于不同种元素,原因是质子数不同;
(4) C-12原子和C-13原子是不同种原子,原因是中子数不同;
(5) Na⁺和Na化学性质不同,原因是最外层电子数不同。
【答案】
(1) 碳原子排列方式
(2) 分子的构成
(3) 质子数
(4) 中子数
(5) 最外层电子数
【知识点】
物质结构与性质的关系、元素的定义、原子的构成
【点评】
本题为初中化学基础概念的综合考查题,涵盖碳单质结构、分子与化学性质的关系、元素的本质区别、同位素特点、原子结构与化学性质的关系等核心知识点,侧重基础概念的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查化学中物质结构、元素、原子等基础概念的应用,需逐一分析每组差异对应的本质原因:
1. 金刚石和石墨均由碳原子构成,物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同,这是碳单质结构差异的核心;
2. H₂O和H₂O₂是两种不同的分子,分子的构成不同导致它们的化学性质不同;
3. 元素的定义是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,因此不同种元素的本质区别是质子数不同;
4. C-12和C-13属于碳元素的不同原子,它们的质子数相同,中子数不同,因此是不同种原子;
5. 元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定,Na原子和Na⁺的最外层电子数不同,所以化学性质不同。
【解析】
根据上述分析,逐一对应各小问的答案:
(1) 金刚石、石墨物理性质不同,原因是碳原子排列方式不同;
(2) H₂O和H₂O₂化学性质不同,原因是分子的构成不同;
(3) 碳元素和氮元素属于不同种元素,原因是质子数不同;
(4) C-12原子和C-13原子是不同种原子,原因是中子数不同;
(5) Na⁺和Na化学性质不同,原因是最外层电子数不同。
【答案】
(1) 碳原子排列方式
(2) 分子的构成
(3) 质子数
(4) 中子数
(5) 最外层电子数
【知识点】
物质结构与性质的关系、元素的定义、原子的构成
【点评】
本题为初中化学基础概念的综合考查题,涵盖碳单质结构、分子与化学性质的关系、元素的本质区别、同位素特点、原子结构与化学性质的关系等核心知识点,侧重基础概念的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
15. $A$ 等质量的两份碳分别发生不充分燃烧和充分燃烧,消耗$O_{2}$的质量比为
$1:2$
,生成$CO$和$CO_{2}$的质量比为$7:11$
(填最简整数比)。答案
15.$1:2$ $7:11$
解析
【分析】本题需利用碳不充分燃烧和充分燃烧的化学方程式,结合等质量的碳,计算两种情况下消耗氧气的质量、生成一氧化碳和二氧化碳的质量,再化简为最简整数比。解题思路为:①写出两种燃烧反应的化学方程式;②设碳的质量为具体数值(如12g,方便计算);③根据化学方程式分别计算对应消耗O₂的质量、生成CO和CO₂的质量;④计算比值并化简。
【解析】设两份碳的质量均为12g。
1. 碳不充分燃烧的反应:$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
24g C消耗O₂质量为32g,生成CO质量为56g;则12g C不充分燃烧时,消耗O₂质量为$\frac{32g}{24g}×12g=16g$,生成CO质量为$\frac{56g}{24g}×12g=28g$。
2. 碳充分燃烧的反应:$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$
12g C消耗O₂质量为32g,生成CO₂质量为44g。
3. 消耗O₂的质量比:$16g:32g=1:2$;
生成CO和CO₂的质量比:$28g:44g=7:11$。
【答案】1:2;7:11
【知识点】化学方程式计算;碳的燃烧反应
【点评】本题考查碳的两种燃烧反应的基础计算,核心是利用化学方程式的计量关系,结合等质量的碳进行计算,属于初中化学的基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
【解析】设两份碳的质量均为12g。
1. 碳不充分燃烧的反应:$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
24g C消耗O₂质量为32g,生成CO质量为56g;则12g C不充分燃烧时,消耗O₂质量为$\frac{32g}{24g}×12g=16g$,生成CO质量为$\frac{56g}{24g}×12g=28g$。
2. 碳充分燃烧的反应:$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$
12g C消耗O₂质量为32g,生成CO₂质量为44g。
3. 消耗O₂的质量比:$16g:32g=1:2$;
生成CO和CO₂的质量比:$28g:44g=7:11$。
【答案】1:2;7:11
【知识点】化学方程式计算;碳的燃烧反应
【点评】本题考查碳的两种燃烧反应的基础计算,核心是利用化学方程式的计量关系,结合等质量的碳进行计算,属于初中化学的基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
16. A “史上最贵”的实验。
步骤Ⅰ.让金刚石在充足的氧气中燃烧,收集生成的气体;
步骤Ⅱ.让足量镁条在步骤Ⅰ生成的气体中燃烧,生成黑色的炭粉和白色的固体氧化物。
(1)写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式:
(2)若金刚石的质量为$m_1$,按上述步骤反应且转化完全,生成的炭粉的质量为$m_2$,则$m_1$
步骤Ⅰ.让金刚石在充足的氧气中燃烧,收集生成的气体;
步骤Ⅱ.让足量镁条在步骤Ⅰ生成的气体中燃烧,生成黑色的炭粉和白色的固体氧化物。
(1)写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式:
$2Mg +CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO +C$
。(2)若金刚石的质量为$m_1$,按上述步骤反应且转化完全,生成的炭粉的质量为$m_2$,则$m_1$
$=$
(填“$<$”“$=$”或“$>$”)$m_2$,理由为物质转化过程中元素质量守恒(合理答案均可)
。答案
16.(1)$2Mg +CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO +C$
(2)$=$ 物质转化过程中元素质量守恒(合理答案均可)
(2)$=$ 物质转化过程中元素质量守恒(合理答案均可)
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确各步骤的反应原理:步骤Ⅰ中金刚石(碳单质)在充足氧气中燃烧生成二氧化碳;步骤Ⅱ是镁条在二氧化碳中燃烧,根据产物(黑色炭粉、白色固体氧化物)确定反应产物,再配平化学方程式。第(2)问需结合质量守恒定律,分析碳元素的质量变化,判断金刚石和炭粉的质量关系。
【解析】
(1) 步骤Ⅰ生成的气体为CO₂,镁与CO₂在点燃条件下反应,生成MgO和C,配平后化学方程式为:$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO + C}$;
(2) 根据质量守恒定律,化学反应前后碳元素的质量不变,金刚石中的碳元素全部转化为炭粉中的碳元素,因此金刚石质量$m_1$等于生成炭粉的质量$m_2$。
【答案】
(1)$\ce{2Mg +CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO +C}$
(2)$=$ 物质转化过程中元素质量守恒(合理答案均可)
【知识点】
化学方程式的书写、质量守恒定律
【点评】
本题以创新实验为背景,综合考查碳的化学性质与质量守恒定律的应用,侧重基础知识的灵活运用,需学生理清反应中元素的转化关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确各步骤的反应原理:步骤Ⅰ中金刚石(碳单质)在充足氧气中燃烧生成二氧化碳;步骤Ⅱ是镁条在二氧化碳中燃烧,根据产物(黑色炭粉、白色固体氧化物)确定反应产物,再配平化学方程式。第(2)问需结合质量守恒定律,分析碳元素的质量变化,判断金刚石和炭粉的质量关系。
【解析】
(1) 步骤Ⅰ生成的气体为CO₂,镁与CO₂在点燃条件下反应,生成MgO和C,配平后化学方程式为:$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO + C}$;
(2) 根据质量守恒定律,化学反应前后碳元素的质量不变,金刚石中的碳元素全部转化为炭粉中的碳元素,因此金刚石质量$m_1$等于生成炭粉的质量$m_2$。
【答案】
(1)$\ce{2Mg +CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO +C}$
(2)$=$ 物质转化过程中元素质量守恒(合理答案均可)
【知识点】
化学方程式的书写、质量守恒定律
【点评】
本题以创新实验为背景,综合考查碳的化学性质与质量守恒定律的应用,侧重基础知识的灵活运用,需学生理清反应中元素的转化关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
17. $\mathbb{B}$ ①X 是一种无色气体,与炽热的固体 A 反应,生成一种无色气体 Y;②A 与氧化铜在高温条件下发生反应,又生成 X。
(1)写出下列物质的名称:X
(2)写出各反应的化学方程式。
①
②
(1)写出下列物质的名称:X
二氧化碳
,Y 一氧化碳
,A 碳
。(2)写出各反应的化学方程式。
①
$CO_{2} +C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO$
,基本反应类型:化合反应
。②
$C +2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu +CO_{2}\uparrow$
。答案
17.(1)二氧化碳 一氧化碳 碳
(2)①$CO_{2} +C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO$ 化合反应
②$C +2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu +CO_{2}\uparrow$
(2)①$CO_{2} +C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO$ 化合反应
②$C +2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu +CO_{2}\uparrow$
解析
【分析】
首先根据物质的特征反应进行推断:能与氧化铜在高温下反应的固体A,结合初中常见还原性固体,碳符合该性质;碳与氧化铜高温反应生成二氧化碳,故气体X为二氧化碳;再根据X(二氧化碳)与炽热固体A(碳)反应生成无色气体Y,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,因此Y为一氧化碳。
【解析】
(1) 推断:A是碳,碳还原氧化铜生成二氧化碳(X);二氧化碳与炽热碳反应生成一氧化碳(Y),故X为二氧化碳,Y为一氧化碳,A为碳。
(2) ① 二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$,该反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
② 碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 二氧化碳;一氧化碳;碳
(2) ①$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$;化合反应
②$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
碳及其化合物的性质;化学方程式书写;反应类型判断
【点评】
本题为物质推断题,需利用碳及其氧化物的特征转化关系推导,重点考查碳的还原性、二氧化碳与碳的反应等核心知识点,要求学生熟练掌握常见物质的转化规律。
【难度系数】
0.6
首先根据物质的特征反应进行推断:能与氧化铜在高温下反应的固体A,结合初中常见还原性固体,碳符合该性质;碳与氧化铜高温反应生成二氧化碳,故气体X为二氧化碳;再根据X(二氧化碳)与炽热固体A(碳)反应生成无色气体Y,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,因此Y为一氧化碳。
【解析】
(1) 推断:A是碳,碳还原氧化铜生成二氧化碳(X);二氧化碳与炽热碳反应生成一氧化碳(Y),故X为二氧化碳,Y为一氧化碳,A为碳。
(2) ① 二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$,该反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
② 碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 二氧化碳;一氧化碳;碳
(2) ①$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$;化合反应
②$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
碳及其化合物的性质;化学方程式书写;反应类型判断
【点评】
本题为物质推断题,需利用碳及其氧化物的特征转化关系推导,重点考查碳的还原性、二氧化碳与碳的反应等核心知识点,要求学生熟练掌握常见物质的转化规律。
【难度系数】
0.6
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