【例 1】金刚石、石墨和$C_{60}$都是由碳元素组成的单质,下列说法正确的是()
A.它们是同一种物质
B.它们碳原子的排列方式不同
C.它们的化学性质不同
D.它们的物理性质相同
思路分析：解答本题的关键是熟记金刚石、石墨和$C_{60}$物理性质的差异。
答案：B
点拨：金刚石、石墨和$C_{60}$是由碳元素组成的不同单质,它们的物理性质差异很大,化学性质相同。金刚石和石墨都由碳原子构成,它们的碳原子的排列方式不同,$C_{60}$由分子构成。

B

金刚石、石墨和$C_{60}$都是由碳元素组成的不同单质，属于同素异形体。它们的碳原子排列方式不同，导致物理性质差异很大，但化学性质相似。选项A错误，因为它们是不同物质；选项C错误，因为化学性质相同；选项D错误，因为物理性质不同。选项B正确。

【例 2】如图所示,请你选用下列装置回答问题：

(1)若要制得并验证二氧化碳,选用的装置是(用字母表示),验证时产生的现象是,该反应的化学方程式为。
(2)若将制得的二氧化碳转化为一氧化碳,并验证一氧化碳的还原性,选用的装置是(用字母表示),验证时产生的现象是,该反应的化学方程式为,尾气中含有毒气体,排放到空气中容易造成污染,处理尾气的方法是。
思路分析：这是一道实验室制取$CO_{2}$,并将$CO_{2}转化为CO$,然后用$CO再还原CuO$的综合实验题,解答本题的关键是掌握实验室制$CO_{2}$的反应原理、实验装置和检验方法以及$CO还原CuO$的反应原理。
答案：(1)AD 澄清石灰水变浑浊 $CO_{2}+Ca(OH)_{2}= CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$ (2)CB 装置 B 中黑色粉末变成红色 $CO+CuO\xlongequal{\triangle}Cu+CO_{2}$ 收集或点燃
点拨：实验室选用 A 装置制取$CO_{2}$,用澄清石灰水鉴别$CO_{2}$气体。$CO_{2}转化为CO$的方法是通过灼热的炭层,装置是 C。验证$CO的还原性可将CO通过灼热的CuO$,装置是 B。尾气中含有$CO$,$CO$有毒,处理尾气的方法可以将尾气收集,也可以将$CO点燃转化成CO_{2}$,再排放。

答题卡：
(1)
选用的装置：A、D
验证时产生的现象：澄清石灰水变浑浊
化学方程式：$CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + H_{2}O$
(2)
选用的装置：C、B
验证时产生的现象：装置B中黑色粉末变成红色
化学方程式：$CO + CuO \xlongequal{\triangle} Cu + CO_{2}$
尾气处理方法：收集或点燃

(1)AD；澄清石灰水变浑浊；${CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O}$
(2)CB；装置B中黑色粉末变成红色；${CO + CuO\xlongequal{\triangle}Cu + CO2}$；收集或点燃

【例 3】将$3g木炭和6g$氧气置于密闭容器中点燃,充分反应,产物为()
A.$CO$
B.$CO_{2}$
C.$CO和CO_{2}$
D.无法确定
思路分析：掌握碳的化学性质,选用极端假设法是正确解题的关键。
答案：C
点拨：充分燃烧时,根据$C+O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}可得\dfrac{m(C)}{m(O_{2})}= \dfrac{12}{32}= \dfrac{3}{8}$；不充分燃烧时,根据$2C+O_{2}\xlongequal{点燃}2CO可得\dfrac{m(C)}{m(O_{2})}= \dfrac{24}{32}= \dfrac{3}{4}$。由题意可知,$\dfrac{m(C)}{m(O_{2})}= \dfrac{3g}{6g}= \dfrac{1}{2}$,即$\dfrac{3}{8}＜\dfrac{m(C)}{m(O_{2})}＜\dfrac{3}{4}$,所以产物为$CO和CO_{2}$的混合气体。

C

首先，我们考虑碳在氧气中完全燃烧的情况，化学方程式为：$C + O_{2}\overset{点燃}{=}CO_{2}$，在这个反应中，碳和氧气的质量比为$12:32$，简化后为$3:8$。
接着，我们考虑碳在氧气中不完全燃烧的情况，化学方程式为：$2C + O_{2}\overset{点燃}{=}2CO$，在这个反应中，碳和氧气的质量比为$24:32$，简化后为$3:4$。
根据题目，木炭和氧气的质量比为$3g:6g$，即$1:2$，这个比例介于$3:8$和$3:4$之间，说明反应既产生了$CO_{2}$又产生了$CO$，因此产物是两者的混合物。