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1. (2025·无锡)金刚石和石墨具有相同的 (
A.组成
B.结构
C.性质
D.应用
A
)A.组成
B.结构
C.性质
D.应用
答案
1. A
解析
【分析】
要解答本题，需明确金刚石和石墨的相关特性：二者均为碳元素组成的单质，属于同素异形体。它们的碳原子排列方式不同，导致结构、物理性质、应用存在差异，据此逐一分析选项即可得出正确答案。
【解析】
金刚石和石墨都由碳元素组成，因此组成相同；但二者碳原子的排列方式不同，故结构不同；结构差异使它们物理性质差异显著（如金刚石硬度大，石墨质软、导电），应用也因性质不同而不同。因此相同的是组成，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的组成；同素异形体的差异
【点评】
本题考查碳单质的基础知识点，核心是区分金刚石与石墨的组成、结构、性质及应用的不同，属于基础识记类题目，需牢记同素异形体的相关概念。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需明确金刚石和石墨的相关特性：二者均为碳元素组成的单质，属于同素异形体。它们的碳原子排列方式不同，导致结构、物理性质、应用存在差异，据此逐一分析选项即可得出正确答案。
【解析】
金刚石和石墨都由碳元素组成，因此组成相同；但二者碳原子的排列方式不同，故结构不同；结构差异使它们物理性质差异显著（如金刚石硬度大，石墨质软、导电），应用也因性质不同而不同。因此相同的是组成，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的组成；同素异形体的差异
【点评】
本题考查碳单质的基础知识点，核心是区分金刚石与石墨的组成、结构、性质及应用的不同，属于基础识记类题目，需牢记同素异形体的相关概念。
【难度系数】
0.8
2. 如图为金刚石、石墨和足球烯($\ce{C_{60}}$)的结构示意图(小球表示碳原子)。下列说法错误的是 (
A.金刚石的硬度大,石墨的质地较软,其主要原因是构成两者的微观粒子不同
B.足球烯由$\ce{C_{60}}$分子构成,每个$\ce{C_{60}}$分子由 60 个碳原子构成
C.金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
D.金刚石、石墨与足球烯之间的转化属于化学变化
A
)A.金刚石的硬度大,石墨的质地较软,其主要原因是构成两者的微观粒子不同
B.足球烯由$\ce{C_{60}}$分子构成,每个$\ce{C_{60}}$分子由 60 个碳原子构成
C.金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
D.金刚石、石墨与足球烯之间的转化属于化学变化
答案
2. A
解析
【分析】本题考查碳的三种单质（金刚石、石墨、足球烯）的结构、性质及转化，需逐一分析选项：明确金刚石和石墨均由碳原子构成，硬度差异源于碳原子排列方式；足球烯由C₆₀分子构成；碳单质完全燃烧产物均为CO₂；不同单质间的转化属于化学变化，据此判断错误选项。
【解析】A选项：金刚石和石墨都由碳原子构成，二者硬度不同的原因是碳原子的排列方式不同，并非构成的微观粒子不同，该选项说法错误；B选项：足球烯（C₆₀）由C₆₀分子构成，每个C₆₀分子含60个碳原子，说法正确；C选项：三种物质均只含碳元素，在足量氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，产物相同，说法正确；D选项：金刚石、石墨、足球烯是碳元素组成的不同单质，相互转化时有新物质生成，属于化学变化，说法正确。因此错误选项为A。
【答案】A
【知识点】碳的同素异形体、化学变化、碳单质的燃烧
【点评】本题围绕碳的同素异形体的核心性质展开，需掌握结构与性质的关系、同素异形体的转化特点，属于基础题，需准确区分易混淆的知识点。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：金刚石和石墨都由碳原子构成，二者硬度不同的原因是碳原子的排列方式不同，并非构成的微观粒子不同，该选项说法错误；B选项：足球烯（C₆₀）由C₆₀分子构成，每个C₆₀分子含60个碳原子，说法正确；C选项：三种物质均只含碳元素，在足量氧气中完全燃烧都生成二氧化碳，产物相同，说法正确；D选项：金刚石、石墨、足球烯是碳元素组成的不同单质，相互转化时有新物质生成，属于化学变化，说法正确。因此错误选项为A。
【答案】A
【知识点】碳的同素异形体、化学变化、碳单质的燃烧
【点评】本题围绕碳的同素异形体的核心性质展开，需掌握结构与性质的关系、同素异形体的转化特点，属于基础题，需准确区分易混淆的知识点。
【难度系数】0.5
3. 我国科学家成功合成了$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$两种碳分子材料。下列有关$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$的说法不正确的是（
A.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$都是由碳元素组成的单质
B.构成$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$的分子不同
C.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$都属于新型化合物
D.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
C
）A.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$都是由碳元素组成的单质
B.构成$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$的分子不同
C.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$都属于新型化合物
D.$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
答案
3. C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确单质、化合物的定义，以及碳单质的构成和化学性质：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物；分子由原子构成，分子不同则构成不同；碳单质充分燃烧生成二氧化碳。据此逐一分析选项即可。
【解析】
1. 明确核心概念：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。
2. 分析选项A：$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$均只由碳元素一种元素组成，属于碳的单质，A说法正确。
3. 分析选项B：$\ce{C_{10}}$的分子由10个碳原子构成，$\ce{C_{14}}$的分子由14个碳原子构成，二者分子构成不同，B说法正确。
4. 分析选项C：$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$均只含碳元素，属于单质，不是化合物，C说法错误。
5. 分析选项D：碳单质在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳，因此$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳，D说法正确。
综上，不正确的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
单质与化合物、碳的化学性质
【点评】
本题考查碳的单质的基本概念与性质，属于化学基础题，需准确区分单质和化合物的定义，掌握碳单质的燃烧规律，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确单质、化合物的定义，以及碳单质的构成和化学性质：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物；分子由原子构成，分子不同则构成不同；碳单质充分燃烧生成二氧化碳。据此逐一分析选项即可。
【解析】
1. 明确核心概念：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。
2. 分析选项A：$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$均只由碳元素一种元素组成，属于碳的单质，A说法正确。
3. 分析选项B：$\ce{C_{10}}$的分子由10个碳原子构成，$\ce{C_{14}}$的分子由14个碳原子构成，二者分子构成不同，B说法正确。
4. 分析选项C：$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$均只含碳元素，属于单质，不是化合物，C说法错误。
5. 分析选项D：碳单质在氧气中充分燃烧的产物为二氧化碳，因此$\ce{C_{10}}$和$\ce{C_{14}}$在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳，D说法正确。
综上，不正确的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
单质与化合物、碳的化学性质
【点评】
本题考查碳的单质的基本概念与性质，属于化学基础题，需准确区分单质和化合物的定义，掌握碳单质的燃烧规律，难度较低。
【难度系数】
0.7
4. 按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验，实验前后均通入一段时间氮气，实验时玻璃管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析正确的是 （
A.M点时，澄清石灰水中的导管口有气泡冒出，说明反应开始发生
B.N→P的过程中，固体中铜元素的质量分数不变
C.M→P的过程中，固体减小的质量等于生成气体的质量
D.实验结束时应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
C
）A.M点时，澄清石灰水中的导管口有气泡冒出，说明反应开始发生
B.N→P的过程中，固体中铜元素的质量分数不变
C.M→P的过程中，固体减小的质量等于生成气体的质量
D.实验结束时应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
答案
4. C
解析
【分析】
这道题考查木炭还原氧化铜的实验相关知识，解题时需结合实验原理、操作注意事项及质量守恒定律逐一分析选项：①实验原理为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应需高温条件；实验前后通氮气是为排尽装置内空气，防止加热爆炸或生成的铜被氧化。②分析各选项：A选项，M点时可能是装置内空气受热膨胀逸出，导管口冒泡不一定是反应开始，反应需高温；B选项，N→P过程中固体质量减少，铜元素质量不变，质量分数应增大；C选项，根据质量守恒，固体减少质量等于生成气体质量；D选项，实验结束应先移导管再灭酒精灯，防止倒吸。
【解析】
逐一分析选项：
A. M点时，加热初期装置内空气受热膨胀，导管口冒泡是空气逸出的现象，并非反应开始的标志（反应需高温条件），故A错误；
B. N→P过程中，$\ce{CuO}$转化为$\ce{Cu}$，固体总质量减小，但铜元素质量不变，因此固体中铜元素的质量分数增大，故B错误；
C. 根据质量守恒定律，参加反应的$\ce{CuO}$和$\ce{C}$的总质量等于生成的$\ce{Cu}$和$\ce{CO_{2}}$的总质量，因此固体减少的质量（$\ce{CuO}$与$\ce{C}$的质量和减去$\ce{Cu}$的质量）等于生成$\ce{CO_{2}}$气体的质量，故C正确；
D. 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玻璃管导致炸裂，应先将导管移出澄清石灰水，再熄灭酒精灯，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
木炭还原氧化铜实验、质量守恒定律、实验操作规范
【点评】
本题围绕木炭还原氧化铜实验，综合考查反应原理、实验现象判断、质量守恒应用及实验操作注意事项，需学生熟悉实验细节，属于中等难度的实验综合题。
【难度系数】
0.6
这道题考查木炭还原氧化铜的实验相关知识，解题时需结合实验原理、操作注意事项及质量守恒定律逐一分析选项：①实验原理为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应需高温条件；实验前后通氮气是为排尽装置内空气，防止加热爆炸或生成的铜被氧化。②分析各选项：A选项，M点时可能是装置内空气受热膨胀逸出，导管口冒泡不一定是反应开始，反应需高温；B选项，N→P过程中固体质量减少，铜元素质量不变，质量分数应增大；C选项，根据质量守恒，固体减少质量等于生成气体质量；D选项，实验结束应先移导管再灭酒精灯，防止倒吸。
【解析】
逐一分析选项：
A. M点时，加热初期装置内空气受热膨胀，导管口冒泡是空气逸出的现象，并非反应开始的标志（反应需高温条件），故A错误；
B. N→P过程中，$\ce{CuO}$转化为$\ce{Cu}$，固体总质量减小，但铜元素质量不变，因此固体中铜元素的质量分数增大，故B错误；
C. 根据质量守恒定律，参加反应的$\ce{CuO}$和$\ce{C}$的总质量等于生成的$\ce{Cu}$和$\ce{CO_{2}}$的总质量，因此固体减少的质量（$\ce{CuO}$与$\ce{C}$的质量和减去$\ce{Cu}$的质量）等于生成$\ce{CO_{2}}$气体的质量，故C正确；
D. 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玻璃管导致炸裂，应先将导管移出澄清石灰水，再熄灭酒精灯，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
木炭还原氧化铜实验、质量守恒定律、实验操作规范
【点评】
本题围绕木炭还原氧化铜实验，综合考查反应原理、实验现象判断、质量守恒应用及实验操作注意事项，需学生熟悉实验细节，属于中等难度的实验综合题。
【难度系数】
0.6
5. 化学兴趣小组的同学在学完木炭还原氧化铜的实验后，在实验室用木炭粉末和氧化铜进行了如图1所示实验。
(1)写出装置甲试管中发生反应的化学方程式：
。
(2)实验过程中，装置乙的导管口不断有气泡冒出，小侨同学认为是反应产生的$\ce{CO_{2}}$没有完全被澄清石灰水吸收，小渝同学认为该气体还可能是$\ce{CO}$，他的理由是
为弄清该气体的成分，小组同学继续设计并进行了如下探究实验。
【提出问题】碳与氧化铜反应生成气体的成分是什么？
【作出猜想】猜想一:$\ce{CO}$ 猜想二:$\ce{CO_{2}}$ 猜想三:$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$
【进行实验】实验装置如图2所示。已知:氢氧化钠($\ce{NaOH}$)能与$\ce{CO_{2}}$发生化学反应，实验室常用$\ce{NaOH}$溶液吸收$\ce{CO_{2}}$。
【得出结论】
(3)同学们观察到A中黑色固体全部变成红色，B中澄清石灰水变浑浊，以及
等现象，得出猜想三正确。
【反思评价】
(4)小江同学提出该实验装置尚有不足之处，请你进行改进：
。
(5)实验结束后，小南同学提出既然生成的气体不全是$\ce{CO_{2}}$，那么生成的固体全是铜吗？同学们为此查阅资料得知:碳还原氧化铜还可能有氧化亚铜($\ce{Cu_{2}O}$)产生。$\ce{Cu_{2}O}$是红色固体，难溶于水，可与稀硫酸($\ce{H_{2}SO_{4}}$)反应生成$\ce{Cu}$和$\ce{CuSO_{4}}$。铜不能和稀硫酸反应。同学们向反应后A中得到的红色固体中加入稀硫酸，观察到
的现象，证明生成的红色固体也不全是铜。实验中发生反应的化学方程式为
(6)进一步查阅资料得知:生成$\ce{Cu_{2}O}$的质量与加热时间的关系如图3所示，为确保碳还原$\ce{CuO}$所得固体产物尽可能不含$\ce{Cu_{2}O}$，应采取的措施是
(1)写出装置甲试管中发生反应的化学方程式：
$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
。
(2)实验过程中，装置乙的导管口不断有气泡冒出，小侨同学认为是反应产生的$\ce{CO_{2}}$没有完全被澄清石灰水吸收，小渝同学认为该气体还可能是$\ce{CO}$，他的理由是
$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
（用化学方程式解释）。为弄清该气体的成分，小组同学继续设计并进行了如下探究实验。
【提出问题】碳与氧化铜反应生成气体的成分是什么？
【作出猜想】猜想一:$\ce{CO}$ 猜想二:$\ce{CO_{2}}$ 猜想三:$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$
【进行实验】实验装置如图2所示。已知:氢氧化钠($\ce{NaOH}$)能与$\ce{CO_{2}}$发生化学反应，实验室常用$\ce{NaOH}$溶液吸收$\ce{CO_{2}}$。
【得出结论】
(3)同学们观察到A中黑色固体全部变成红色，B中澄清石灰水变浑浊，以及
D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊
等现象，得出猜想三正确。
【反思评价】
(4)小江同学提出该实验装置尚有不足之处，请你进行改进：
在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气(或在装置末端用气球收集尾气等)
。
(5)实验结束后，小南同学提出既然生成的气体不全是$\ce{CO_{2}}$，那么生成的固体全是铜吗？同学们为此查阅资料得知:碳还原氧化铜还可能有氧化亚铜($\ce{Cu_{2}O}$)产生。$\ce{Cu_{2}O}$是红色固体，难溶于水，可与稀硫酸($\ce{H_{2}SO_{4}}$)反应生成$\ce{Cu}$和$\ce{CuSO_{4}}$。铜不能和稀硫酸反应。同学们向反应后A中得到的红色固体中加入稀硫酸，观察到
红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色
的现象，证明生成的红色固体也不全是铜。实验中发生反应的化学方程式为
$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$
。(6)进一步查阅资料得知:生成$\ce{Cu_{2}O}$的质量与加热时间的关系如图3所示，为确保碳还原$\ce{CuO}$所得固体产物尽可能不含$\ce{Cu_{2}O}$，应采取的措施是
加热足够长的时间
。答案
5. (1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
(3)D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊
(4)在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气(或在装置末端用气球收集尾气等)
(5)红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色；$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$
(6)加热足够长的时间
(2)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
(3)D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊
(4)在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气(或在装置末端用气球收集尾气等)
(5)红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色；$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$
(6)加热足够长的时间
解析
【分析】
本题围绕碳还原氧化铜的产物探究展开，需结合碳、一氧化碳、二氧化碳的化学性质，逐一分析各问题：(1)考查木炭还原氧化铜的反应方程式书写，需注意反应条件与配平；(2)解释气体含CO的原因，利用碳与二氧化碳的反应；(3)验证猜想三（气体含CO和CO₂），需分别检验两种气体（CO₂用澄清石灰水，CO通过还原CuO并检验产物）；(4)针对有毒尾气CO的处理；(5)利用Cu₂O与稀硫酸的反应特性鉴别红色固体；(6)结合图像分析避免Cu₂O生成的措施。
【解析】
(1) 木炭在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
(2) 反应生成的$\ce{CO_{2}}$与过量的木炭在高温下反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为：$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$；
(3) 猜想三正确说明气体含$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，除B中澄清石灰水变浑浊（证明原气体含$\ce{CO_{2}}$），还需$\ce{CO}$还原CuO的现象：D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊；
(4) 反应生成的$\ce{CO}$有毒，需进行尾气处理，改进措施为：在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气（或在装置末端用气球收集尾气等）；
(5) $\ce{Cu_{2}O}$与稀硫酸反应，而铜不反应，因此观察到红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色，反应的化学方程式为：$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$；
(6) 由图可知，加热足够长的时间时，$\ce{Cu_{2}O}$质量为0，因此应采取的措施是加热足够长的时间。
【答案】
(1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
(3)D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊
(4)在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气(或在装置末端用气球收集尾气等)
(5)红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色；$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$
(6)加热足够长的时间
【知识点】
碳的化学性质、二氧化碳与一氧化碳的性质、化学方程式书写
【点评】
本题为实验探究题，综合考查碳还原氧化铜的产物分析、气体检验、尾气处理及物质鉴别等知识点，注重实验逻辑与基础知识的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳还原氧化铜的产物探究展开，需结合碳、一氧化碳、二氧化碳的化学性质，逐一分析各问题：(1)考查木炭还原氧化铜的反应方程式书写，需注意反应条件与配平；(2)解释气体含CO的原因，利用碳与二氧化碳的反应；(3)验证猜想三（气体含CO和CO₂），需分别检验两种气体（CO₂用澄清石灰水，CO通过还原CuO并检验产物）；(4)针对有毒尾气CO的处理；(5)利用Cu₂O与稀硫酸的反应特性鉴别红色固体；(6)结合图像分析避免Cu₂O生成的措施。
【解析】
(1) 木炭在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$；
(2) 反应生成的$\ce{CO_{2}}$与过量的木炭在高温下反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为：$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$；
(3) 猜想三正确说明气体含$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，除B中澄清石灰水变浑浊（证明原气体含$\ce{CO_{2}}$），还需$\ce{CO}$还原CuO的现象：D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊；
(4) 反应生成的$\ce{CO}$有毒，需进行尾气处理，改进措施为：在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气（或在装置末端用气球收集尾气等）；
(5) $\ce{Cu_{2}O}$与稀硫酸反应，而铜不反应，因此观察到红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色，反应的化学方程式为：$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$；
(6) 由图可知，加热足够长的时间时，$\ce{Cu_{2}O}$质量为0，因此应采取的措施是加热足够长的时间。
【答案】
(1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
(3)D中黑色固体变成红色，E中澄清石灰水变浑浊
(4)在装置末端放一个燃着的酒精灯点燃尾气(或在装置末端用气球收集尾气等)
(5)红色固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色；$\ce{Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + Cu + H_{2}O}$
(6)加热足够长的时间
【知识点】
碳的化学性质、二氧化碳与一氧化碳的性质、化学方程式书写
【点评】
本题为实验探究题，综合考查碳还原氧化铜的产物分析、气体检验、尾气处理及物质鉴别等知识点，注重实验逻辑与基础知识的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
