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7. 下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小球均代表碳原子。
（1）在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有
（2）根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途：
（3）图中物质丙的化学式为$\ce{C_{60}}$，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为
（1）在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有
4
个碳原子。（2）根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途：
作铅笔芯(合理即可)
。（3）图中物质丙的化学式为$\ce{C_{60}}$，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为
$\ce{Si_{60}C_{60}}$或$\ce{C_{60}Si_{60}}$
。答案
(1) 4
(2) 作铅笔芯(合理即可)
(3) $\ce{Si_{60}C_{60}}$ 或 $\ce{C_{60}Si_{60}}$
(2) 作铅笔芯(合理即可)
(3) $\ce{Si_{60}C_{60}}$ 或 $\ce{C_{60}Si_{60}}$
解析
【分析】
本题考查碳的几种单质的结构、性质及化学式书写。（1）需识别甲为金刚石结构，回忆其碳原子成键特点；（2）乙为石墨，利用其滑腻感的性质推导用途；（3）根据丙的结构和原子数，结合硅单质的对应结构，确定新型分子的原子组成。
【解析】
（1）甲是金刚石的结构，金刚石中每个碳原子与周围4个碳原子通过共价键结合，形成空间网状结构，因此每个碳原子最多连有4个碳原子。
（2）乙是石墨，层与层之间作用力较弱，能发生滑动，具有滑腻感，可用于制作铅笔芯、作润滑剂等（合理即可）。
（3）物质丙的化学式为$\ce{C_{60}}$，其分子由60个碳原子构成；硅的单质与丙结构相同、原子数相同，故该硅单质为$\ce{Si_{60}}$；将$\ce{C_{60}}$分子和$\ce{Si_{60}}$分子结合形成新型分子，该分子的化学式为$\ce{C_{60}Si_{60}}$（或$\ce{Si_{60}C_{60}}$）。
【答案】
(1) 4；(2) 作铅笔芯（合理即可）；(3) $\ce{C_{60}Si_{60}}$（或$\ce{Si_{60}C_{60}}$）
【知识点】
碳的单质、化学式书写、物质性质与用途
【点评】
本题围绕碳的同素异形体的结构、性质展开，考查基础知识点，难度较低，需准确记忆常见碳单质的结构和性质。
【难度系数】
0.8
本题考查碳的几种单质的结构、性质及化学式书写。（1）需识别甲为金刚石结构，回忆其碳原子成键特点；（2）乙为石墨，利用其滑腻感的性质推导用途；（3）根据丙的结构和原子数，结合硅单质的对应结构，确定新型分子的原子组成。
【解析】
（1）甲是金刚石的结构，金刚石中每个碳原子与周围4个碳原子通过共价键结合，形成空间网状结构，因此每个碳原子最多连有4个碳原子。
（2）乙是石墨，层与层之间作用力较弱，能发生滑动，具有滑腻感，可用于制作铅笔芯、作润滑剂等（合理即可）。
（3）物质丙的化学式为$\ce{C_{60}}$，其分子由60个碳原子构成；硅的单质与丙结构相同、原子数相同，故该硅单质为$\ce{Si_{60}}$；将$\ce{C_{60}}$分子和$\ce{Si_{60}}$分子结合形成新型分子，该分子的化学式为$\ce{C_{60}Si_{60}}$（或$\ce{Si_{60}C_{60}}$）。
【答案】
(1) 4；(2) 作铅笔芯（合理即可）；(3) $\ce{C_{60}Si_{60}}$（或$\ce{Si_{60}C_{60}}$）
【知识点】
碳的单质、化学式书写、物质性质与用途
【点评】
本题围绕碳的同素异形体的结构、性质展开，考查基础知识点，难度较低，需准确记忆常见碳单质的结构和性质。
【难度系数】
0.8
8. A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质，它们都含有一种相同的元素，其中A、D是固体，A是单质，B、C是无色气体。它们的转化关系如图所示，请分析并填空。
(1) 写化学式：A
(2) 反应Ⅰ的化学方程式：
(1) 写化学式：A
C
，BCO
，C$\ce{CO_{2}}$
，D$\ce{CaCO_{3}}$
。(2) 反应Ⅰ的化学方程式：
$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
。答案
(1) C CO $\ce{CO_{2}}$ $\ce{CaCO_{3}}$
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
解析
【分析】
本题为化学物质推断题，解题思路如下：①根据题干信息，四种物质含相同元素，A是固体单质，结合与O₂的反应，可先确定A为碳单质（C）；②A与O₂反应，O₂不足时生成气体CO（即B），O₂充足时生成气体CO₂（即C），符合B、C为无色气体的条件；③C（CO₂）与D可相互转化，且D煅烧生成C，结合含碳化合物的转化，碳酸钙（CaCO₃）煅烧分解生成CO₂，CO₂与碱反应可生成碳酸钙，故D为CaCO₃；④反应Ⅰ是B（CO）转化为C（CO₂），即CO在氧气中燃烧生成CO₂。
【解析】
(1) 结合上述推断：A是碳单质，化学式为$\ce{C}$；B是一氧化碳，化学式为$\ce{CO}$；C是二氧化碳，化学式为$\ce{CO_{2}}$；D是碳酸钙，化学式为$\ce{CaCO_{3}}$。
(2) 反应Ⅰ为一氧化碳在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$。
【答案】
(1) $\ce{C}$；$\ce{CO}$；$\ce{CO_{2}}$；$\ce{CaCO_{3}}$
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
【知识点】
碳及其化合物转化；化学方程式书写；物质推断
【点评】
本题考查常见含碳元素物质的相互转化，需掌握碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙的性质及转化关系，是化学推断题中的基础题型，侧重对核心知识的应用。
【难度系数】
0.6
本题为化学物质推断题，解题思路如下：①根据题干信息，四种物质含相同元素，A是固体单质，结合与O₂的反应，可先确定A为碳单质（C）；②A与O₂反应，O₂不足时生成气体CO（即B），O₂充足时生成气体CO₂（即C），符合B、C为无色气体的条件；③C（CO₂）与D可相互转化，且D煅烧生成C，结合含碳化合物的转化，碳酸钙（CaCO₃）煅烧分解生成CO₂，CO₂与碱反应可生成碳酸钙，故D为CaCO₃；④反应Ⅰ是B（CO）转化为C（CO₂），即CO在氧气中燃烧生成CO₂。
【解析】
(1) 结合上述推断：A是碳单质，化学式为$\ce{C}$；B是一氧化碳，化学式为$\ce{CO}$；C是二氧化碳，化学式为$\ce{CO_{2}}$；D是碳酸钙，化学式为$\ce{CaCO_{3}}$。
(2) 反应Ⅰ为一氧化碳在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$。
【答案】
(1) $\ce{C}$；$\ce{CO}$；$\ce{CO_{2}}$；$\ce{CaCO_{3}}$
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
【知识点】
碳及其化合物转化；化学方程式书写；物质推断
【点评】
本题考查常见含碳元素物质的相互转化，需掌握碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙的性质及转化关系，是化学推断题中的基础题型，侧重对核心知识的应用。
【难度系数】
0.6
9. 李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应的化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}} 2Cu + CO_{2}↑}$。他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
（1）点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是
（2）装置B中的实验现象是
（3）C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有
【实验反思】
（4）李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO；
②原因二：反应$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}} 2Cu + CO_{2}↑}$中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO；
③原因三：……
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：
（5）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C后添加
【查阅资料】CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
（1）点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是
Cu(或铜)
。（2）装置B中的实验现象是
澄清石灰水变浑浊
。（3）C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有
CO
气体生成，证明李洋同学的判断是正确的。【实验反思】
（4）李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应产生CO；
②原因二：反应$\ce{C + 2CuO\xlongequal{\mathrm{高温}} 2Cu + CO_{2}↑}$中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO；
③原因三：……
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：
$\ce{C + CuO\xlongequal{高温} Cu + CO\uparrow}$(或$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$)
。（5）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C后添加
尾气处理(或点燃尾气或尾气收集)
装置。答案
(1) Cu(或铜)
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) CO
(4) $\ce{C + CuO\xlongequal{高温} Cu + CO\uparrow}$(或$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$)
(5) 尾气处理(或点燃尾气或尾气收集)
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) CO
(4) $\ce{C + CuO\xlongequal{高温} Cu + CO\uparrow}$(或$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$)
(5) 尾气处理(或点燃尾气或尾气收集)
解析
【分析】
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开，需结合碳、氧化铜、二氧化碳、一氧化碳的性质分析各问题：（1）根据反应产物判断红色物质；（2）利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质分析B装置现象；（3）依据资料中CO的检验方法判断气体；（4）根据题目给出的原因，书写对应化学方程式；（5）结合CO有毒的性质，考虑尾气处理。
【解析】
（1）木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，铜为红色固体，因此黑色固体变红后，红色物质是铜（Cu）。
（2）反应生成的$\ce{CO_{2}}$进入装置B，与澄清石灰水中的$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀，故装置B的现象是澄清石灰水变浑浊。
（3）根据查阅资料，$\ce{CO}$气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，C装置中试纸变蓝，说明有$\ce{CO}$气体生成。
（4）若选原因一，木炭和氧化铜在高温下直接反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为$\ce{C + CuO\xlongequal{\mathrm{高温}} Cu + CO\uparrow}$；若选原因二，反应生成的$\ce{CO_{2}}$与木炭在高温下反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CO}$。
（5）$\ce{CO}$有毒，会污染空气，因此需在装置C后添加尾气处理装置，如点燃尾气（将$\ce{CO}$转化为无毒的$\ce{CO_{2}}$）或收集尾气（防止$\ce{CO}$逸散）。
【答案】
(1) Cu(或铜)
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) CO
(4) $\ce{C + CuO\xlongequal{高温} Cu + CO\uparrow}$(或$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$)
(5) 尾气处理(或点燃尾气或尾气收集)
【知识点】
碳的化学性质、二氧化碳的性质、一氧化碳的性质
【点评】
本题考查木炭还原氧化铜的实验，涵盖反应产物判断、物质性质应用、化学方程式书写及实验安全处理，是初中化学核心实验题型，需掌握相关物质性质与实验原理。
【难度系数】
0.6
本题围绕木炭还原氧化铜的实验展开，需结合碳、氧化铜、二氧化碳、一氧化碳的性质分析各问题：（1）根据反应产物判断红色物质；（2）利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质分析B装置现象；（3）依据资料中CO的检验方法判断气体；（4）根据题目给出的原因，书写对应化学方程式；（5）结合CO有毒的性质，考虑尾气处理。
【解析】
（1）木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，铜为红色固体，因此黑色固体变红后，红色物质是铜（Cu）。
（2）反应生成的$\ce{CO_{2}}$进入装置B，与澄清石灰水中的$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀，故装置B的现象是澄清石灰水变浑浊。
（3）根据查阅资料，$\ce{CO}$气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，C装置中试纸变蓝，说明有$\ce{CO}$气体生成。
（4）若选原因一，木炭和氧化铜在高温下直接反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为$\ce{C + CuO\xlongequal{\mathrm{高温}} Cu + CO\uparrow}$；若选原因二，反应生成的$\ce{CO_{2}}$与木炭在高温下反应生成$\ce{CO}$，化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CO}$。
（5）$\ce{CO}$有毒，会污染空气，因此需在装置C后添加尾气处理装置，如点燃尾气（将$\ce{CO}$转化为无毒的$\ce{CO_{2}}$）或收集尾气（防止$\ce{CO}$逸散）。
【答案】
(1) Cu(或铜)
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) CO
(4) $\ce{C + CuO\xlongequal{高温} Cu + CO\uparrow}$(或$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$)
(5) 尾气处理(或点燃尾气或尾气收集)
【知识点】
碳的化学性质、二氧化碳的性质、一氧化碳的性质
【点评】
本题考查木炭还原氧化铜的实验，涵盖反应产物判断、物质性质应用、化学方程式书写及实验安全处理，是初中化学核心实验题型，需掌握相关物质性质与实验原理。
【难度系数】
0.6
