登录
对点练3 磁州窑是北方著名民窑，其烧制瓷器的釉料还原过程用到碳的还原性，实验小组按图1装置进行木炭还原氧化铜的实验(恰好完全反应)，试管①中固体质量随加热时间的变化如图2所示。
(1)M点时反应
(2)试管①的反应中，
(3)实验结束时，应先
(4)从N点到P点，固体中铜元素的质量分数
(1)M点时反应
未
(填“已”或“未”)开始，N点时试管①中有三(或3)
种固体物质，P点对应试管①中固体的颜色为红
色。(2)试管①的反应中，
氧化铜
(填“碳”或“氧化铜”)发生还原反应。(3)实验结束时，应先
撤导管
(填“熄灭酒精灯”或“撤导管”)。(4)从N点到P点，固体中铜元素的质量分数
增大
(填“增大”或“减小”)。答案
(1) 未 三(或3) 红
(2) 氧化铜
(3) 撤导管
(4) 增大
(2) 氧化铜
(3) 撤导管
(4) 增大
解析
【分析】
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开，需结合反应原理、实验过程中物质的变化、图像的含义及实验操作注意事项分析各问题：首先，反应未开始时固体质量不变，反应进行时因生成CO₂逸出固体质量减少；还原反应是物质失去氧的反应；实验结束需防止倒吸；铜元素质量不变时，固体质量减小则其质量分数增大。
【解析】
(1) M点时固体质量未下降，说明反应未开始（反应开始后会生成CO₂气体逸出，固体质量才会减少）；N点处于固体质量下降阶段，反应正在进行，此时试管①中有生成的Cu，以及未反应的C和CuO，共3种固体；P点反应恰好完全，固体只有Cu，颜色为红色。
(2) 反应中，氧化铜失去氧被还原，发生还原反应；碳得到氧发生氧化反应。
(3) 实验结束时，若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，石灰水会倒吸入热试管导致试管炸裂，因此应先撤导管，再熄灭酒精灯。
(4) 从N点到P点，反应持续进行，固体质量因CO₂生成而减小，而铜元素质量在反应前后不变，故固体中铜元素的质量分数增大。
【答案】
(1) 未；三(或3)；红
(2) 氧化铜
(3) 撤导管
(4) 增大
【知识点】
木炭还原氧化铜、还原反应、实验操作注意事项、质量分数
【点评】
本题结合实验装置与图像分析反应过程，考查基础实验的核心知识点，需掌握反应阶段的物质变化、实验操作规范，是化学实验的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开，需结合反应原理、实验过程中物质的变化、图像的含义及实验操作注意事项分析各问题：首先，反应未开始时固体质量不变，反应进行时因生成CO₂逸出固体质量减少；还原反应是物质失去氧的反应；实验结束需防止倒吸；铜元素质量不变时，固体质量减小则其质量分数增大。
【解析】
(1) M点时固体质量未下降，说明反应未开始（反应开始后会生成CO₂气体逸出，固体质量才会减少）；N点处于固体质量下降阶段，反应正在进行，此时试管①中有生成的Cu，以及未反应的C和CuO，共3种固体；P点反应恰好完全，固体只有Cu，颜色为红色。
(2) 反应中，氧化铜失去氧被还原，发生还原反应；碳得到氧发生氧化反应。
(3) 实验结束时，若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，石灰水会倒吸入热试管导致试管炸裂，因此应先撤导管，再熄灭酒精灯。
(4) 从N点到P点，反应持续进行，固体质量因CO₂生成而减小，而铜元素质量在反应前后不变，故固体中铜元素的质量分数增大。
【答案】
(1) 未；三(或3)；红
(2) 氧化铜
(3) 撤导管
(4) 增大
【知识点】
木炭还原氧化铜、还原反应、实验操作注意事项、质量分数
【点评】
本题结合实验装置与图像分析反应过程，考查基础实验的核心知识点，需掌握反应阶段的物质变化、实验操作规范，是化学实验的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
1. T-碳是一种蓬松的碳材料，内部有很大的可利用空间，密度非常小(约为石墨的$\frac{2}{3}$，金刚石的$\frac{1}{2}$)，具有很高的硬度。下列关于T-碳的说法中，不正确的是 (
A.T-碳、石墨、金刚石都属于碳单质
B.相同体积的T-碳、石墨、金刚石，质量最轻的是石墨
C.T-碳、石墨、金刚石在常温下化学性质都很稳定
D.T-碳具有可燃性，完全燃烧时生成二氧化碳
B
)A.T-碳、石墨、金刚石都属于碳单质
B.相同体积的T-碳、石墨、金刚石，质量最轻的是石墨
C.T-碳、石墨、金刚石在常温下化学性质都很稳定
D.T-碳具有可燃性，完全燃烧时生成二氧化碳
答案
1. B
解析
【分析】
要判断各选项说法是否正确，需结合碳单质的相关知识及题目给出的T-碳密度信息分析：首先明确T-碳是碳的同素异形体，属于碳单质；再根据密度公式m=ρV判断相同体积下的质量大小；同时回忆碳单质的化学性质（常温稳定性、可燃性），逐一分析选项即可找出不正确的说法。
【解析】
1. 选项A：T-碳、石墨、金刚石均是由碳元素组成的纯净物，属于碳单质（同素异形体），说法正确；
2. 选项B：根据公式m=ρV，相同体积V时，密度ρ越小，质量m越小。题目中T-碳密度约为石墨的$\frac{2}{3}$、金刚石的$\frac{1}{2}$，即密度大小：金刚石＞石墨＞T-碳，因此相同体积下质量最轻的是T-碳，而非石墨，说法错误；
3. 选项C：碳单质在常温下化学性质稳定，说法正确；
4. 选项D：碳单质具有可燃性，完全燃烧时生成二氧化碳，说法正确。
综上，不正确的是选项B。
【答案】B
【知识点】碳单质的性质、同素异形体
【点评】本题考查碳单质的分类、密度与质量的关系及化学性质，属于基础题型，需准确理解密度公式和碳单质的基本性质即可解答。
【难度系数】0.6
要判断各选项说法是否正确，需结合碳单质的相关知识及题目给出的T-碳密度信息分析：首先明确T-碳是碳的同素异形体，属于碳单质；再根据密度公式m=ρV判断相同体积下的质量大小；同时回忆碳单质的化学性质（常温稳定性、可燃性），逐一分析选项即可找出不正确的说法。
【解析】
1. 选项A：T-碳、石墨、金刚石均是由碳元素组成的纯净物，属于碳单质（同素异形体），说法正确；
2. 选项B：根据公式m=ρV，相同体积V时，密度ρ越小，质量m越小。题目中T-碳密度约为石墨的$\frac{2}{3}$、金刚石的$\frac{1}{2}$，即密度大小：金刚石＞石墨＞T-碳，因此相同体积下质量最轻的是T-碳，而非石墨，说法错误；
3. 选项C：碳单质在常温下化学性质稳定，说法正确；
4. 选项D：碳单质具有可燃性，完全燃烧时生成二氧化碳，说法正确。
综上，不正确的是选项B。
【答案】B
【知识点】碳单质的性质、同素异形体
【点评】本题考查碳单质的分类、密度与质量的关系及化学性质，属于基础题型，需准确理解密度公式和碳单质的基本性质即可解答。
【难度系数】0.6
2. 下列对一些事实的解释错误的是 （
|选项|事实|解释|
|----|----|----|
|A|书写档案规定必须使用碳素墨水|常温下碳的化学性质稳定|
|B|木炭用于烧烤
|木炭具有可燃性|
|C|制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖|活性炭具有还原性|
|D|石墨和金刚石的物理性质不同|碳原子的排列方式不同|
C
）|选项|事实|解释|
|----|----|----|
|A|书写档案规定必须使用碳素墨水|常温下碳的化学性质稳定|
|B|木炭用于烧烤
|木炭具有可燃性||C|制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖|活性炭具有还原性|
|D|石墨和金刚石的物理性质不同|碳原子的排列方式不同|
答案
2. C
解析
【分析】
要判断各选项的事实与解释是否匹配，需回忆碳单质的相关性质：常温下碳的化学性质稳定性、木炭的可燃性、活性炭的吸附性、碳单质物理性质差异的原因。逐一分析每个选项，找出解释错误的选项。
【解析】
选项A：书写档案规定用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质稳定，不易发生化学反应，能让档案长时间保存，解释正确；
选项B：木炭用于烧烤，是利用木炭燃烧放热，即木炭具有可燃性，解释正确；
选项C：制糖工业用活性炭脱色，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，能吸附色素，并非利用还原性，解释错误；
选项D：石墨和金刚石都是碳单质，物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，解释正确。
因此解释错误的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
碳的化学性质、活性炭的吸附性、碳单质的结构与性质
【点评】
本题考查碳单质的性质与用途的对应关系，需准确区分不同碳单质的性质及对应的用途，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的事实与解释是否匹配，需回忆碳单质的相关性质：常温下碳的化学性质稳定性、木炭的可燃性、活性炭的吸附性、碳单质物理性质差异的原因。逐一分析每个选项，找出解释错误的选项。
【解析】
选项A：书写档案规定用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质稳定，不易发生化学反应，能让档案长时间保存，解释正确；
选项B：木炭用于烧烤，是利用木炭燃烧放热，即木炭具有可燃性，解释正确；
选项C：制糖工业用活性炭脱色，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，能吸附色素，并非利用还原性，解释错误；
选项D：石墨和金刚石都是碳单质，物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，解释正确。
因此解释错误的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
碳的化学性质、活性炭的吸附性、碳单质的结构与性质
【点评】
本题考查碳单质的性质与用途的对应关系，需准确区分不同碳单质的性质及对应的用途，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
3. [数字化实验](2026·深圳一模)木炭与CuO反应产生的气体除$\ce{CO_{2}}$还可能有$\ce{CO}$。用
装置进行两组实验(每组实验中CuO与木炭的质量比不同，其他条件相同)，测得产生$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CO}$的体积分数随时间的变化分别如图2、图3所示。下列说法错误的是 (
A.气体产物中有$\ce{CO}$的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
B.其他条件相同时，CuO与木炭的质量比越大，生成的$\ce{CO}$越多
C.为防止装置内氧气影响实验，实验前可用氦气排尽装置内空气
D.证明木炭具有还原性的证据：试管中有红色固体生成，图2、图3中$\ce{CO_{2}}$的量增大
装置进行两组实验(每组实验中CuO与木炭的质量比不同，其他条件相同)，测得产生$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CO}$的体积分数随时间的变化分别如图2、图3所示。下列说法错误的是 (B
)A.气体产物中有$\ce{CO}$的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
B.其他条件相同时，CuO与木炭的质量比越大，生成的$\ce{CO}$越多
C.为防止装置内氧气影响实验，实验前可用氦气排尽装置内空气
D.证明木炭具有还原性的证据：试管中有红色固体生成，图2、图3中$\ce{CO_{2}}$的量增大
答案
3. B
解析
【分析】本题结合数字化实验图像，探究木炭与氧化铜反应的气体产物，需依据碳还原氧化铜的反应原理、副反应规律，对比两组实验的图像数据，逐一分析选项的正误。解题时要明确：木炭还原氧化铜时，若木炭过量，会与生成的$\ce{CO_{2}}$反应生成$\ce{CO}$；需对比不同质量比下$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$的体积分数变化，判断各选项描述是否正确。
【解析】逐一分析选项：
A. 木炭还原$\ce{CuO}$生成$\ce{CO_{2}}$，若木炭过量，过量的$\ce{C}$会与生成的$\ce{CO_{2}}$在高温下反应生成$\ce{CO}$，反应为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，因此气体产物中可能有$\ce{CO}$，该选项正确。
B. 由图2（$m(\ce{CuO}):m(\ce{C})=40:3$）和图3（$m(\ce{CuO}):m(\ce{C})=20:3$）可知：$\ce{CuO}$与木炭的质量比越大（即$\ce{CuO}$越多、木炭越少），$\ce{CO}$的体积分数越小，说明生成的$\ce{CO}$越少，该选项描述错误。
C. 装置内的氧气会与木炭反应生成$\ce{CO_{2}}$或$\ce{CO}$，干扰实验结果，因此实验前用氦气排尽装置内空气，可防止氧气影响实验，该选项正确。
D. 木炭还原$\ce{CuO}$生成红色的$\ce{Cu}$（固体），同时$\ce{CO_{2}}$体积分数增大，说明$\ce{C}$得到氧被氧化，证明木炭具有还原性，该选项正确。
【答案】B
【知识点】碳的还原性、木炭还原氧化铜实验、图像数据分析
【点评】本题以数字化实验为载体，考查碳还原氧化铜的反应原理，需要结合图像对比分析不同质量比下的产物变化，难度中等，侧重考查学生的实验分析与图像解读能力。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析选项：
A. 木炭还原$\ce{CuO}$生成$\ce{CO_{2}}$，若木炭过量，过量的$\ce{C}$会与生成的$\ce{CO_{2}}$在高温下反应生成$\ce{CO}$，反应为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，因此气体产物中可能有$\ce{CO}$，该选项正确。
B. 由图2（$m(\ce{CuO}):m(\ce{C})=40:3$）和图3（$m(\ce{CuO}):m(\ce{C})=20:3$）可知：$\ce{CuO}$与木炭的质量比越大（即$\ce{CuO}$越多、木炭越少），$\ce{CO}$的体积分数越小，说明生成的$\ce{CO}$越少，该选项描述错误。
C. 装置内的氧气会与木炭反应生成$\ce{CO_{2}}$或$\ce{CO}$，干扰实验结果，因此实验前用氦气排尽装置内空气，可防止氧气影响实验，该选项正确。
D. 木炭还原$\ce{CuO}$生成红色的$\ce{Cu}$（固体），同时$\ce{CO_{2}}$体积分数增大，说明$\ce{C}$得到氧被氧化，证明木炭具有还原性，该选项正确。
【答案】B
【知识点】碳的还原性、木炭还原氧化铜实验、图像数据分析
【点评】本题以数字化实验为载体，考查碳还原氧化铜的反应原理，需要结合图像对比分析不同质量比下的产物变化，难度中等，侧重考查学生的实验分析与图像解读能力。
【难度系数】0.6
