8. 根据下列图示回答问题。

(1)物质甲的名称是，物质乙是由构成的。
(2)物质丙的化学式为，每个丙分子是由构成的。
(3)甲、乙、丙物理性质有很大差异，其原因是。
(4)由碳元素和氯元素组成的一种化合物中碳元素为+4价，氯元素为-1价，其化学式为。

8. (1) 金刚石 碳原子
(2) $\ce{C_{60}}$ 60个碳原子
(3) 碳原子的排列方式不同
(4) $\ce{CCl_{4}}$

【分析】
本题需要根据碳的几种单质的结构特征判断物质名称，结合化合价规则书写化合物化学式，明确物质结构与性质的关系。首先识别甲、乙、丙对应的碳单质，再结合相关知识点逐一解答问题。
【解析】
(1) 甲的结构为空间网状结构，是金刚石的结构，故物质甲名称为金刚石；乙是石墨的结构，石墨由碳原子直接构成。
(2) 丙是足球烯，化学式为$\ce{C_{60}}$，每个$\ce{C_{60}}$分子由60个碳原子构成。
(3) 金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$均为碳元素组成的单质，物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。
(4) 化合物中正负化合价代数和为0，碳元素为+4价，氯元素为-1价，设化学式为$\ce{C_{x}Cl_{y}}$，则$(+4)×x + (-1)×y = 0$，解得$x:y=1:4$，故化学式为$\ce{CCl_{4}}$。
【答案】
(1) 金刚石；碳原子
(2) $\ce{C_{60}}$；60个碳原子
(3) 碳原子的排列方式不同
(4) $\ce{CCl_{4}}$
【知识点】
碳的同素异形体、化学式书写、化合价应用
【点评】
本题考查碳的常见单质的结构、性质差异及化学式书写，属于化学基础知识点的考查，需要学生掌握常见碳单质的结构特征和化合价规则。
【难度系数】
0.3

1. 我国许多古代书法家、画家用墨书写和绘制的字画保存至今，字迹和画面依然清晰，其中的原因是（）。

A.碳具有还原性
B.碳具有可燃性
C.碳具有吸附性
D.常温下碳的化学性质稳定

1. D

【分析】首先明确墨的主要成分是碳单质，再结合碳的不同化学性质的用途逐一分析选项：碳的还原性用于高温冶炼金属，可燃性用于作燃料，吸附性用于吸附杂质，而常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，这是字画能长期保存的原因。
【解析】墨的主要成分是碳单质，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，因此用墨书写或绘制的字画能够长时间保存，字迹和画面依然清晰。A选项碳的还原性、B选项碳的可燃性、C选项碳的吸附性均与字画长期保存无关，故正确答案为D。
【答案】D
【知识点】碳的化学性质、常温下碳的稳定性
【点评】本题结合古代字画保存的实例，考查碳单质化学性质的实际应用，属于基础识记类题目，难度较低。
【难度系数】0.9

2. 物质是由分子、原子构成的，物质的结构决定性质，物质的性质决定用途，是化学核心素养中化学观念的重要内容。下面是四种碳单质的结构示意图，其中判断正确的是 （）。


A.它们的碳原子排列方式不同
B.它们的结构决定了它们都很软
C.它们都是由碳原子直接构成的
D.它们和氧气反应，产物一定是二氧化碳

2. A

【分析】要判断各选项的正误，需结合金刚石、石墨、C₆₀、碳纳米管这四种碳单质的结构与性质分析：首先明确碳单质的共性与特性，它们均由碳元素组成，但碳原子排列方式不同，导致性质差异；再逐一分析选项的描述是否符合事实。
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：金刚石、石墨、C₆₀、碳纳米管都是碳元素形成的单质，从结构示意图可看出，它们的碳原子排列方式不同，该选项正确。
2. 选项B：金刚石是自然界中硬度最大的物质，仅石墨等少数碳单质质软，并非所有都很软，该选项错误。
3. 选项C：金刚石、石墨、碳纳米管由碳原子直接构成，而C₆₀是由C₆₀分子构成的，并非都由碳原子直接构成，该选项错误。
4. 选项D：碳单质与氧气反应时，氧气充足生成二氧化碳，氧气不足生成一氧化碳，产物不一定是二氧化碳，该选项错误。
【答案】A
【知识点】碳单质的结构与性质、同素异形体
【点评】本题考查常见碳单质的结构与性质，需明确不同碳单质的构成微粒、结构特点及化学性质差异，属于基础知识点的应用，需准确掌握各物质的特性。
【难度系数】0.6

3. 物质的性质决定它的用途。以下碳单质的用途中，利用其化学性质的是（）。

A.石墨用作电池电极
B.焦炭用于金属冶炼
C.活性炭用于空气净化
D.金刚石用作贵重饰品

3. B

【分析】
要解决这道题，需先明确物理性质和化学性质的核心区别：化学性质是物质在化学变化中表现出的性质，物理性质是不需要发生化学变化就表现出的性质（如导电性、吸附性、光泽等）。再逐一分析每个选项的用途对应的性质类型，选出利用化学性质的选项。
【解析】
判断依据：化学性质需通过化学变化体现，物理性质无需化学变化即可体现。
选项A：石墨作电池电极，利用石墨的导电性，导电性属于物理性质，不符合要求；
选项B：焦炭用于金属冶炼，利用焦炭的还原性，还原性需通过冶炼金属的化学变化体现，属于化学性质，符合要求；
选项C：活性炭用于空气净化，利用活性炭的吸附性，吸附性属于物理性质，不符合要求；
选项D：金刚石用作贵重饰品，利用金刚石的光泽等物理性质，不符合要求。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
碳单质的性质与用途、物理性质与化学性质的区分
【点评】
本题为基础题型，考查碳单质的性质及物理、化学性质的判断，需学生准确掌握两类性质的定义，结合各碳单质的用途对应性质分析，难度较低。
【难度系数】
0.8

4. 木炭在氧气中燃烧，当时，生成，化学方程式是；当时，生成，化学方程式是。以上反应都表明碳具有性。

4. 充分燃烧 二氧化碳 $\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$ 不充分燃烧 一氧化碳 $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO}$ 可燃

【分析】
本题考查木炭在氧气中燃烧的规律，需明确反应产物与氧气量的关系：氧气充足时木炭充分燃烧，氧气不足时木炭不充分燃烧，结合对应产物和化学方程式，总结碳的性质。
【解析】
木炭主要成分为碳，在氧气中燃烧时，若氧气充足，发生充分燃烧，生成二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$；若氧气不足，发生不充分燃烧，生成一氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO}$；两个反应均是碳与氧气的反应，表明碳具有可燃性。
【答案】
充分燃烧 二氧化碳 $\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$ 不充分燃烧 一氧化碳 $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO}$ 可燃
【知识点】
碳的可燃性、化学方程式书写
【点评】
本题为初中化学基础题，考查木炭燃烧的两种反应情况，侧重对反应条件、产物及性质的记忆，是核心知识点的直接应用。
【难度系数】
0.8

5. 基于事实进行证据推理、建构模型推测物质是化学学科核心素养的内容之一。根据如下图所示的变化，回答下列问题。

(1)写出物质名称或化学式。
A: ;E: 。
(2)写出以上各步反应的化学方程式。
① 。
② 。
③ 。

5. (1) CuO 和 C CO
(2) ① $\ce{2CuO + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
② $\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$
③ $\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$

【分析】
先根据物质的特征颜色和反应关系推理：初中常见红色固体为铜（Cu），铜在空气中加热会与氧气反应生成黑色的氧化铜（CuO），因此红色固体B是Cu，黑色固体D是CuO；黑色混合物A高温反应生成Cu和无色气体C，该反应是碳还原氧化铜，故A为CuO和C的混合物，反应生成的无色气体C是CO₂；CO₂通过高温碳层会与碳反应生成一氧化碳，因此无色气体E是CO。再根据推断结果解答问题即可。
【解析】
(1) 由上述推理可知，A是氧化铜和碳的混合物，化学式为CuO和C；E是一氧化碳，化学式为CO。
(2) 反应①是碳在高温下还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CuO + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$；反应②是铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，化学方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$；反应③是二氧化碳在高温下与碳反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$。
【答案】
(1) CuO和C；CO (2) ①$\ce{2CuO + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2Cu + CO_{2}\uparrow}$；②$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$；③$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}2CO}$
【知识点】
物质推断、碳的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题通过物质的特征颜色和转化关系考查碳及其氧化物的性质，需要学生熟悉常见物质的特征反应，属于中等难度的推断题。
【难度系数】
0.6