2.下列说法中错误的是
（）

A.金刚石和石墨的物理性质不同,是因为它们的原子排列方式不同
B.金刚石、石墨在氧气中完全燃烧都能生成二氧化碳
C.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳或一氧化碳,是因为反应物的量不同
D.木炭在氧气中充分燃烧发出白光,放出热量,生成黑色固体

2.D 解析:金刚石和石墨都是碳的单质,由于碳原子的排列方式不同,导致它们的物理性质不同,但它们燃烧都能生成二氧化碳。木炭与氧气反应时,由于反应物的量不同,会生成二氧化碳或一氧化碳。木炭充分燃烧的产物是二氧化碳,是无色气体。

【分析】
本题要求选出说法错误的选项，需逐一分析各选项涉及的碳单质相关性质：先回忆金刚石、石墨的结构与性质，再结合木炭燃烧的反应规律，判断每个选项的正误，最终确定错误选项。
【解析】
A选项：金刚石和石墨均为碳的单质，由于碳原子的排列方式不同，导致二者物理性质存在明显差异，该说法正确；
B选项：金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，该说法正确；
C选项：木炭在氧气中燃烧时，若氧气充足则生成二氧化碳，若氧气不足则生成一氧化碳，反应产物由反应物（氧气）的量决定，该说法正确；
D选项：木炭在氧气中充分燃烧时，发出白光、放出热量，生成的二氧化碳是无色气体，并非黑色固体，该说法错误。
综上，错误的说法是D选项。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的结构与性质；碳的燃烧反应
【点评】
本题考查碳单质的基础性质，属于初中化学核心基础考点，需准确掌握碳单质的结构差异、燃烧产物及现象，难度不大，是学生需熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.7

3.我们知道碳单质燃烧有两种形式:①$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$,②$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$。
(1)根据①,要生成的气体都是$\ce{CO_{2}}$,此时$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})≤ 3:8$;根据②,要生成的气体都是$\ce{CO}$,此时$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})\_\_\_\_\_\_3:4$。
(2)当$3:8＜m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})＜3:4$时,生成物是。
(3)下面数轴上的点表示$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})$的值,请你在$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})$的三个区间处的括号内写出相应产物的化学式。

3.(1)≥
(2)CO和CO₂
(3)①CO₂ ②CO₂和CO ③CO

【分析】
要解决本题，需先根据碳完全燃烧和不完全燃烧的化学方程式，计算两种反应中碳与氧气的质量比，再结合质量比的大小关系判断不同区间的燃烧产物：
1. 写出碳完全燃烧（生成$\ce{CO_{2}}$）和不完全燃烧（生成$\ce{CO}$）的化学方程式，计算对应$\ce{C}$与$\ce{O_{2}}$的质量比；
2. 根据质量比的意义，明确：当$\ce{C}$的质量占比越小（即$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})$越小），氧气越充足，生成$\ce{CO_{2}}$；当$\ce{C}$的质量占比越大（即$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})$越大），氧气越不足，生成$\ce{CO}$；中间区间则两种产物共存；
3. 对应数轴的三个区间，分别确定产物的化学式。
【解析】
1. 计算两种反应中碳与氧气的质量比：
碳完全燃烧（生成$\ce{CO_{2}}$）：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2}}$，$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})=12:32=3:8$，此时氧气充足，生成$\ce{CO_{2}}$，对应$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})≤3:8$；
碳不完全燃烧（生成$\ce{CO}$）：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$，$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})=(2×12):32=24:32=3:4$，此时氧气不足、碳过量，生成$\ce{CO}$，对应$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})≥3:4$；
2. 当$3:8＜m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})＜3:4$时，氧气量介于两种情况之间，生成物为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$；
3. 数轴区间对应产物：
区间①：$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})≤\frac{3}{8}$，产物为$\ce{CO_{2}}$；
区间②：$\frac{3}{8}＜m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})＜\frac{3}{4}$，产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CO}$；
区间③：$m(\mathrm{C}):m(\mathrm{O}_{2})≥\frac{3}{4}$，产物为$\ce{CO}$。
【答案】
(1)≥；(2)$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$；(3)①$\ce{CO_{2}}$ ②$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CO}$ ③$\ce{CO}$
【知识点】
根据化学方程式计算质量比，碳的燃烧产物，化学方程式的意义
【点评】
本题围绕碳的两种燃烧反应，考查质量比与产物的对应关系，核心是掌握化学方程式的质量计算，理解不同氧气供给量下的产物判断，属于化学基础应用题型，需准确计算质量比并对应区间分析。
【难度系数】
0.5

4.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并把试管固定在铁架台上,将导管插入澄清石灰水中(如图)。打开弹簧夹,用酒精灯给混合物加热,使其充分反应。

(1)图中酒精灯火焰上方加了一个金属网罩,这样做的好处是。
(2)被加热的试管中发生反应的化学方程式为,可观察到的现象为。
(3)刚开始加热时右侧试管中有气泡冒出,澄清石灰水不变浑浊的原因是。
(4)实验结束时,应先(填“熄灭酒精灯”或“撤出导管”)。
(5)实验结束后,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上,原因是。

4.(1)使火焰集中,提高温度
(2)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$ 黑色粉末逐渐变成红色
(3)刚开始左侧试管内的空气受热膨胀,排出来的气体是空气
(4)撤出导管
(5)防止生成的铜重新被氧化
解析:(1)木炭还原氧化铜的条件是高温,酒精灯火焰上方罩一个网罩,就是为了使火焰集中,提高温度。
(2)木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$;可观察到的现象为黑色粉末逐渐变成红色。
(3)刚开始加热时右侧试管中有气泡冒出,澄清石灰水不变浑浊的原因是刚开始左侧试管内的空气受热膨胀,排出来的气体是空气。
(4)实验结束时,应先撤出导管,再熄灭酒精灯,并用弹簧夹夹紧乳胶管,防止石灰水倒流引起试管炸裂。
(5)由于热的铜能与氧气反应,实验结束后,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上,原因是防止生成的铜重新被氧化。

【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、反应原理、实验操作注意事项等逐一分析各小问：(1)木炭还原氧化铜需要高温，金属网罩可优化火焰效果；(2)需掌握反应的化学方程式及实验现象；(3)分析初始气泡的成分；(4)考虑实验结束时防止倒吸的操作；(5)理解冷却后处理粉末的原因。
【解析】
(1)木炭还原氧化铜的反应条件为高温，酒精灯火焰上方加金属网罩，能使火焰集中，减少热量散失，从而提高反应所需的温度；
(2)碳和氧化铜在高温下发生置换反应，生成铜和二氧化碳，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$；氧化铜为黑色粉末，生成的铜为红色，因此可观察到黑色粉末逐渐变成红色；
(3)刚开始加热时，左侧试管内的空气受热膨胀，先排出的是装置内的空气，还未产生大量二氧化碳，因此右侧澄清石灰水不变浑浊；
(4)实验结束时，若先熄灭酒精灯，装置内温度降低、压强减小，澄清石灰水会倒吸入热的试管，导致试管炸裂，因此应先撤出导管；
(5)反应生成的铜在高温下能与空气中的氧气反应重新被氧化为氧化铜，所以需待试管冷却后再倒出粉末，防止铜被氧化。
【答案】
(1)使火焰集中，提高温度；
(2)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}↑}$；黑色粉末逐渐变成红色；
(3)刚开始左侧试管内的空气受热膨胀，排出来的气体是空气；
(4)撤出导管；
(5)防止生成的铜重新被氧化
【知识点】
碳还原氧化铜、化学方程式书写、实验操作注意事项
【点评】
本题是初中化学经典基础实验题，全面考查木炭还原氧化铜实验的原理、操作、现象及注意事项，侧重对实验细节的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6