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初中化学课题1 金刚石、石墨和C60同步练习题
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这是一份初中化学课题1 金刚石、石墨和C60同步练习题，共19页。
课题1 金刚石、石墨和C60
【知识精要】
一、金刚石、石墨和C60
名称
金刚石
石墨
C60
结构
构成
物理性质
用途
物理性质差异的原因
二、无定形碳
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳： 、 、 、 。木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是 ，它们的结构与 类似。
①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附
②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附 。
③焦炭：用于 。
④炭黑：常用于 等。
【特别提醒】
①
②
三、碳单质的化学性质
1.常温下具有
在常温下，碳的化学性质 。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2.可燃性——碳能和氧气反应
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：
3.还原性——能与某些氧化物反应
①与氧化铜反应： ②与氧化铁反应：
③与二氧化碳反应： ④与水反应：
五、碳单质的用途：
① ② ③
六、木炭还原氧化铜实验
（1）实验装置
（2）实验操作
①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
②将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管
③集中加热
④过几分钟后，先 ，待试管 后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析
（3） 实验现象： ；
（4） 实验原理：
（5） 总结：在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生 反应，具有 。CuO在反应中失去氧，发生 反应，具有 。
（6）实验操作目的及注意事项
a． 反应开始的标志：
b．试管口应略向下倾斜： 。
c．在酒精灯上加网罩的目的：
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：
七、氧化还原反应
1.还原反应： 称为还原反应。即失去氧的反应
2.氧化反应： 称为氧化反应，即得到氧的反应
其本质区别是：
3.氧化剂：具有 的物质称为氧化剂，它在化学发应中 ，使别的物质发生 ，自身发生 。
4.还原剂：具有 ，它在化学发应中 ，使别的物质发生 ，自身发生 。
以碳还原氧化铜为例，它们之间的关系为
①从得氧失氧角度
氧化铜作 ， 氧，被 ，自身发生
碳作 ， 氧，被 ，自身发生
②从化合价升降角度
【题典精讲】
【例题1】有关金刚石和石墨说法的说法正确的是（ ）
A.都有可燃性 B.都有导电性 C.都有滑腻感 D.都是由碳分子构成
【变式题】有关金刚石和石墨说法的说法正确的是（ ）
A.都能导电 B.都是很色固体 C.化学性质相同 D.结构相同
【例题2】C60在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。下列关于C60的叙述不正确的是（ ）
A.该物质由C60分子构成 B.该物质由60个碳原子构成
C.其相对分子质量是720 D.C60和C70是两种物质
【例题3】下列有关碳的化学性质的描述中正确的是（ ）
A. 碳具有可燃性，燃烧时一定生成二氧化碳
B. 碳充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸热
C. 木炭可以燃烧，金刚石不能燃烧
D. C60在氧气中充分燃烧的化学方程式是C60+60O2点燃===60CO2
【例题4】关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是（ ）
A． 价值不菲的钻石，默默无闻的碳棒，在氧气中充分燃烧后，产物都是CO2
B． 碳和氧气的质量比不同，燃烧产物可能不同
C．碳充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸热
D．碳在氧气中燃烧的产物可能是混合物
【例题5】金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同 B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成 D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【例题6】下列有关金刚石、石墨、C60、木炭的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在最硬的物质 B．C60是一种新型的化合物
C．石墨具有优良的导电性，可用作电极材料 D．木炭疏松多孔，具有吸附能力
【例题7】下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图（ ）
A. 实验结束后立即倒出固体粉末
B. 木炭发生了还原反应
C. 导管口一有气泡冒出时说明反应已经开始
D. 观察到试管中黑色粉末变红
【例题8】按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【例题9】已知：C+2CuO2Cu+CO2↑。如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（ ）
A．固体的质量 B．固体中氧化铜的质量
C．二氧化碳的质量 D．固体中铜元素的质量分数
【例题10】用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生的化学反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+2CuOCu+CO↑．某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图。有关说法不正确的是（ ）
A．实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止干扰
B．本实验能证明含氧元素的证据是澄清石灰水变浑浊
C．硬质玻璃管中黑色固体变红，可以证明氧化铜含有氧元素
D．本实验的不足是没有处理尾气
【例题11】在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳：C+CO22CO，下列说法不正确的是（ ）A．反应中碳发生了还原反应 B．产物是空气污染物之一
C．该反应为吸热反应 D．该反应中原子数目在反应前后不变
【例题12】为除去氧化铜中混有的少量杂质碳，而又不增加新的杂质，可采取的措施是（ ）
A.在氧气流中加热混合物 B.在密闭容器中灼热混合物
C.过滤 D.蒸发
【例题13】已知：2CuO+C2Cu+CO2↑．如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势。下列说法中错误的是（ ）
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．b是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
【例题14】高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中，发生还原反应的物质是（ ）
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
【例题15】化学上规定，有化合价升降的反应属于氧化还原反应。下列实验室制取气体的反应不属于氧化还原反应的是( )
A．加热高锰酸钾制O2 B．用双氧水和二氧化锰混合物制O2
C．用大理石和稀盐酸制CO2 D．用金属锌与稀硫酸反应制H2
【例题16】将3g木炭和6g氧气至于密闭容器中点燃，恰好完全反应。产物可能是（ ）
A.CO B.CO2 C.CO和CO2 D.无法确定
【例题17】某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时，a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。
【査阅资料】氧化亚铜（Cu2O）是红色固体，能与稀硫酸发生如下反应：Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O。【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜（Cu2O）呢？
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中，加入____________溶液，试管中出现___________________________________，证明固体中确实含有Cu2O。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？
【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：_________________。
【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是____________________________。
【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，证明猜想______是正确的，该反应的化学方程式为____________________________________。
【交流反思】兴趣小组认为上图装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成下列______装置（填字母序号）。
A B C D
5．实验室可利用碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验。
（1）制备氧化铜并检验产物，装置如图所示（省略夹持仪器）：
A B C D
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气。
步骤二：关闭活塞，连上C和D，开始加热。
步骤三：在加热过程中，记录在B中固体质量变化如下表，在t3时停止加热。
加热时间（min）
0
t1
t2
t3
B中固体质量（g）
6.66
5.20
4.80
4.80
B中发生反应的化学方程式为：___Cu2(OH)2CO3＝___CuO＋___H2O＋___CO2↑；
C中的试剂是________； A的作用是吸收空气中的_____________水蒸气和二氧化碳，防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是____________________________________________________。
（2）一定量碳粉还原（1）中制得的氧化铜并检验产物，装置如图所示：
实验过程中，观察到F中溶液变浑浊，E中的现象是____________________________；反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是___________________________。
（3）分析：若（1）中省略步骤三，对（2）中反应产物判断可能产生的影响及其原因：______________
_________________________________________________。
【考点训练】
1.文房四宝“笔墨纸砚”中，墨的主要成分是（ ）
A.碳 B.硅 C.磷 D.碘
2.我国古代画家、书法家用墨（炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）
A.碳在常温下化学性质不活波 B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质 D.碳单质不溶于水
3.木炭和活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A．是无定形碳 B．它们的密度小
C．疏松多孔，表面积大 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
4.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是（ ）
A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60的相对分子质量是840
C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为0
5.下列说法正确的是（ ）
A．C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物
B．金刚石很硬，所以可以用作装饰品
C．石墨有良好的导电性，可以用作电极
D．石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同
6.下列说法正确的是（ ）
A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的
C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质
7.“碳海绵”是目前已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（ ）
A.碳海绵具有吸附性作用 B.碳海绵是灰黑色固体
C.碳海绵不能做还原剂 D.碳海绵燃烧会产生二氧化碳
8.下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）
金刚石 石墨 C60 碳纳米管
A．这四种物质都很软，可作润滑剂 B．这四种物质碳原子的排列方式相同
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
9.我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生①ZnCO3高温===ZnO+CO2↑ ②C+2ZnO高温===2Zn+X↑，下列有关说法错误的是（ ）
A.X的化学式是CO2 B.反应前后锌元素质量不变
C.②反应中 ZnO发生了氧化反应 D.②反应前后锌元素化合价升高
10.小青同学称取木炭和氧化铜的混合物17.2g，在高温下反应（只生成二氧化碳），冷却后称的固体质量12.8g。求参加反应的氧化铜质量是多少？
【培优训练】
1.经测定某物质中只含碳元素，关于该物质的说法正确的是（ ）
A.一定是单质 B.一定是化合物 C.一定是一种碳单质 D.一定不是化合物
2.下列变化属于化学变化的是（ ）
A.金刚石制成钻石 B.石墨制成金刚石 C.活性炭除色素 D.石墨制成铅笔芯
3.一定条件下，下列物质不能与单质碳发生化学反应的是（ ）
A.CO B.CO2 C.Mg D.H2O
4.高铁被誉为中国“新四大发明”之一，高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现石墨具有的性质的是（ ）
A.导电性 B.滑腻感 C.还原性 D.稳定性
5.下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素组成的不同单质的是（ ）
A．测量其密度 B．测量其熔点
C．用水溶解 D．分别燃烧验证燃烧产物
6.结构决定性质，性质决定用途，下列对应关系错误的是（ ）
A．石墨、金刚石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同 B．活性炭多孔，可用于制糖工业脱色
C．碳有还原性，常用焦炭冶炼金属 D．CO和CO2组成元素相同，化学性质相似
7.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（ ）
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂
8.两份质量相等的碳,一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与氧气反应全部生成一氧化碳,则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ）
A．2:1 B．1:2 C．3:4 D．3:8
9.多彩的“碳”，多姿的物质。
（1）1﹣18号元素原子最外层电子数与原子序数的关系如图。
①碳属于_____（填“金属”或“非金属”）元素；请画出碳原子的结构示意图_____。
②图 1中与碳元素化学性质相似的元素是_____（填元素名称）。
③从图 1中你发现的规律是_____（写一条）。
（2）碳有几种不同的形式，如钻石、石墨等，它们物理性质不同的原因是_____，它们完全燃烧的产物_____（填“相同”或“不相同”）。
（3）近期化学家首次制造出纯碳环，将极大推动分子晶体管的发展。科学家在高真空的室内，操作“氧﹣碳”分子（C24O6），逐步除去其多余的含氧部分，最终得到环碳分子。C24O6C22O4C20O2C18（制备环碳的步骤）
①制备环碳的各步骤中，每次去除的物质X为_____（填化学式）。
②一个环碳分子是由_____个碳原子构成。
10.我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。
(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式________________________，其中发生还原反应的物质是________。(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是_________________________________________________。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是__________(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，可能引起的后果是__________________________。
11．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些?同学们带着疑问进行了下列探究：
[提出猜想]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：_____。
[查阅资料]没有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
[实验步骤]连接好实验装置，并进行实验，装置如下图所示（夹持仪器已省） ：
步骤一：实验前先通一段时间N2；步骤二：点燃酒精喷灯加热。
玻璃管中的现象是_____。
[实验结论]
（1）若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立， 请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式：_____。
（2）若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想_____成立。
（3）若观察到氯化钯试纸_____，澄清石灰水_____，则猜想三成立。
[实验反思]
（1）该实验开始前通一会儿N2的目的是：_____。
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要?请说明理由。_____。
12. 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物进行系列实验。
（査阅资料）①碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：。②铜不能与稀硫酸反应
（进行实验）实验1：取质量比1：11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。
实验2：取一定量的混合物，用1-2装置进行实验。
（解释与结论）
（1）木炭还原氧化铜的化学方程式是 。
（2）实验1-2中，证明产生了CO2的现象是
（3）实验1的目的是 。
（4）实验2的结论是
（反思与评价）
（5）实验2没有进行质量比为1：14的实验，理由是
（6）为检验2——4的红色固体中是否含Cu2O，所需的试剂是 。
【拔尖训练】
1．对下列事实的微观解释错误的是（ ）
选项
事实
解释
A
冰水混合物是纯净物
都由同种分子构成
B
金刚石和石墨物理性质差异较大
两者的原子排列方式不同
C
一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同
分子构成不同
D
水银体温计测量体温，水银柱上升
温度升高，分子间的间隔变大
A．A B．B C．C D．D
2．学习化学要用化学观念认识世界。下列选项正确的是（ ）
A．变化与守恒：依据X+2O2= 2CO2+2H2O可知，X是C2H4O
B．模型与推理：离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但其原子的排列方式不同
D．实验与探究：证明CuO是H2O2分解的催化剂，只需验证CuO能加快反应速率
3．《天工开物》中关于宝石的部分记载如下：“凡水晶出深山穴内瀑流石醇之中，水晶的主要成分为SiO2，其结构与金刚石相似，下列关于水晶的说法不正确的是（ ）
A．难溶于水
B．化学性质稳定
C．质地坚硬
D．其主要成分由分子构成
4．研究表明，在相同温度和相同体积下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p＝kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内气体压强为p。在一定条件使容器内的物质充分反应，待温度复原后，测得容器内气体压强仍然为p。下列分析正确的是（ ）
A．反应后容器内气体一定有CO和CO2
B．碳一定耗尽，反应后原容器中只有CO2气体
C．氧气一定有剩余，反应后容器内是O2和CO2
D．a和b一定满足：
5．某同学课堂笔记片段如下，其中记录不正确的一处是（ ）
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
6．“中国芯”的核心材料是单质硅，工业上制取粗硅的化学方程式为：。下列说法正确的是（ ）
A．Si 属于金属元素 B．X 的化学式为 CO2
C．该反应属于还原反应 D．Si 是地壳中含量最多的元素
7．下列图象能正确反映所对应叙述关系的是（ ）
A． B. C. D.
A. ①图表示一定量的木炭还原氧化铜，剩余固体质量与反应时间的关系
B． 图②是用C还原CuO来测定固体中CuO中铜元素的质量变化关系
C． 图③是一定质量的氯酸钾和二氧化锰制氧气时，二氧化锰的质量分数(a%)随时间(t)变化的曲线图
D． 图④是用适量的KClO3和MnO2混合物加热制O2
8．碳在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳，当碳燃烧不充分时生成一氧化碳。碳和氧气在不同质量比时可能得到的生成物质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Q点对应的生成物是一氧化碳，M点对应的生成物是二氧化碳
B．若实验在密闭容器中进行，P点对应的生成物只有二氧化碳
C．当碳和氧气的质量比为3：6时，生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物
D．若反应所得一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体中，碳元素质量分数为36%，则混合气体中一氧化碳的质量分数一定是54%
9．高温下，置于密闭容器中的碳和氧气充分反应，碳和氧气的质量比如图，下列关于反应后密闭容器中的剩余物的说法中，不正确的是（ ）
A．甲点对应的剩余物是二氧化碳和氧气 B．乙点对应的剩余物是二氧化碳
C．丙点对应的剩余物是二氧化碳和一氧化碳 D．丁点对应的剩余物是一氧化碳
10．为探究CuO和C反应生成Cu和CO2的最佳质量比（忽略其它副反应），化学兴趣小组按如图1所示装置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图2所示，以下说法不正确的是（ ）
①实验过程中，观察到有红色固体铜生成
②实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，不需要夹住胶皮管
③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后只有氧元素的化合价没有发生改变
④反应前后铜元素在固体中的质量分数不变
⑤CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点
⑥a点时，反应消耗的C的质量为9.2g，CuO的质量为8g
⑦c点对应的原固体中CuO和C的质量分别为17.2g、0g
A．③⑤⑦ B．①③⑥ C．①②④⑥ D．①③④⑦
11．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+ CuOCu+CO↑。现用 1.2g 木炭粉末还原 8.0g 氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是（ ）
A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO
12．（Ⅰ）小李同学要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示，请回答以下问题：
(1)首先加入絮凝剂 A，通常为______，操作①的名称为______
(2)操作②主要是利用活性炭除去一些异味和色素，其净水原理是利用活性炭的______作用。
(3)小李取少量液体 D 于试管中，加入少量______，并振荡，发现产生少量泡沫，较多浮渣，说明液体 D 是硬水。
（Ⅱ）某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。
已知：①碳酸镁加热分解：
②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体
③无水氯化钙能吸收水蒸气
(4)写出装置 B 中发生反应的化学方程式：______。
(5)本实验可以验证碳酸镁按照已知①发生反应， 开始试管中碳酸镁质量为 W 克，待充分反应后剩余固体的质量为______克。（用 W 的式子表示）
(6)从环保角度看，该装置有明显不足之处是______。
(7)图中装置 F 是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置______之间添加装置 F。
13．为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。
（1）探究气体生成物
金属罩的作用是______。A处溶液是______，其目的是为了检验是否有_____生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为______。
（2）探究固体生成物
查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。
提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？
实验步骤
实验现象或数据
实验分析与结论
I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应
观察到固体部分溶解，溶液变_____色
红色固体中含有氧化亚铜，其质量为_______g
Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行__________，洗涤，干燥，称量
固体质量为1.5g
（3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是___________。
14．已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应：，学兴趣小组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究：
探究一：检验产物的成分
提出问题：实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么？
查阅资料：氧化亚铜（Cu2O）为红色固体：。
猜想与假设：暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O。
（1）取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象：______，说明暗红色固体含有Cu2O。用氢氧化钠可检验生成物中有Cu2+，该反应的方程式是______。
探究二：测定产物中Cu2O的含量：原理：，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物），通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。
（2）装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是______。
（3）装置e的作用是______，若不加装置e，实验结果会偏______（填“大”或“小”）。
（4）点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是______。
①打开K2，关闭K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭K2，打开K1，通氢气一段时间
（5）还可通过测定反应前后装置______（填“a”、“b”或“c”）的质量达到实验目的。
（6）小聪认为，探究一的方案也可以测定产物的成分，同学们又进行了如下实验：
取mg红色固体于试管中，加入过量的稀硫酸充分反应，然后过滤、洗涤、干燥、称量，得到ng固体，当n>______（含m的代数式）时，可以得出产物含Cu2O和Cu的结论。
课题1 金刚石、石墨和C60
【知识精要】
一、金刚石、石墨和C60
名称
金刚石
石墨
C60
结构
构成
物理性质
用途
物理性质差异的原因
二、无定形碳
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳： 、 、 、 。木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是 ，它们的结构与 类似。
①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附
②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附 。
③焦炭：用于 。
④炭黑：常用于 等。
【特别提醒】
①
②
三、碳单质的化学性质
1.常温下具有
在常温下，碳的化学性质 。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2.可燃性——碳能和氧气反应
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：
3.还原性——能与某些氧化物反应
①与氧化铜反应： ②与氧化铁反应：
③与二氧化碳反应： ④与水反应：
五、碳单质的用途：
① ② ③
六、木炭还原氧化铜实验
（1）实验装置
（2）实验操作
①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
②将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管
③集中加热
④过几分钟后，先 ，待试管 后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析
（3） 实验现象： ；
（4） 实验原理：
（5） 总结：在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生 反应，具有 。CuO在反应中失去氧，发生 反应，具有 。
（6）实验操作目的及注意事项
a． 反应开始的标志：
b．试管口应略向下倾斜： 。
c．在酒精灯上加网罩的目的：
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：
七、氧化还原反应
1.还原反应： 称为还原反应。即失去氧的反应
2.氧化反应： 称为氧化反应，即得到氧的反应
其本质区别是：
3.氧化剂：具有 的物质称为氧化剂，它在化学发应中 ，使别的物质发生 ，自身发生 。
4.还原剂：具有 ，它在化学发应中 ，使别的物质发生 ，自身发生 。
以碳还原氧化铜为例，它们之间的关系为
①从得氧失氧角度
氧化铜作 ， 氧，被 ，自身发生
碳作 ， 氧，被 ，自身发生
②从化合价升降角度
【题典精讲】
【例题1】有关金刚石和石墨说法的说法正确的是（ ）
A.都有可燃性 B.都有导电性 C.都有滑腻感 D.都是由碳分子构成
【变式题】有关金刚石和石墨说法的说法正确的是（ ）
A.都能导电 B.都是很色固体 C.化学性质相同 D.结构相同
【例题2】C60在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。下列关于C60的叙述不正确的是（ ）
A.该物质由C60分子构成 B.该物质由60个碳原子构成
C.其相对分子质量是720 D.C60和C70是两种物质
【例题3】下列有关碳的化学性质的描述中正确的是（ ）
A. 碳具有可燃性，燃烧时一定生成二氧化碳
B. 碳充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸热
C. 木炭可以燃烧，金刚石不能燃烧
D. C60在氧气中充分燃烧的化学方程式是C60+60O2点燃===60CO2
【例题4】关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是（ ）
A． 价值不菲的钻石，默默无闻的碳棒，在氧气中充分燃烧后，产物都是CO2
B． 碳和氧气的质量比不同，燃烧产物可能不同
C．碳充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸热
D．碳在氧气中燃烧的产物可能是混合物
【例题5】金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其主要原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同 B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60由不同种原子构成 D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【例题6】下列有关金刚石、石墨、C60、木炭的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在最硬的物质 B．C60是一种新型的化合物
C．石墨具有优良的导电性，可用作电极材料 D．木炭疏松多孔，具有吸附能力
【例题7】下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图（ ）
A. 实验结束后立即倒出固体粉末
B. 木炭发生了还原反应
C. 导管口一有气泡冒出时说明反应已经开始
D. 观察到试管中黑色粉末变红
【例题8】按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【例题9】已知：C+2CuO2Cu+CO2↑。如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（ ）
A．固体的质量 B．固体中氧化铜的质量
C．二氧化碳的质量 D．固体中铜元素的质量分数
【例题10】用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生的化学反应是：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+2CuOCu+CO↑．某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图。有关说法不正确的是（ ）
A．实验前先通入N2的目的是排尽玻璃管中的空气，防止干扰
B．本实验能证明含氧元素的证据是澄清石灰水变浑浊
C．硬质玻璃管中黑色固体变红，可以证明氧化铜含有氧元素
D．本实验的不足是没有处理尾气
【例题11】在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳：C+CO22CO，下列说法不正确的是（ ）A．反应中碳发生了还原反应 B．产物是空气污染物之一
C．该反应为吸热反应 D．该反应中原子数目在反应前后不变
【例题12】为除去氧化铜中混有的少量杂质碳，而又不增加新的杂质，可采取的措施是（ ）
A.在氧气流中加热混合物 B.在密闭容器中灼热混合物
C.过滤 D.蒸发
【例题13】已知：2CuO+C2Cu+CO2↑．如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势。下列说法中错误的是（ ）
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．b是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
【例题14】高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中，发生还原反应的物质是（ ）
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
【例题15】化学上规定，有化合价升降的反应属于氧化还原反应。下列实验室制取气体的反应不属于氧化还原反应的是( )
A．加热高锰酸钾制O2 B．用双氧水和二氧化锰混合物制O2
C．用大理石和稀盐酸制CO2 D．用金属锌与稀硫酸反应制H2
【例题16】将3g木炭和6g氧气至于密闭容器中点燃，恰好完全反应。产物可能是（ ）
A.CO B.CO2 C.CO和CO2 D.无法确定
【例题17】某化学兴趣小组的同学探究木炭还原氧化铜的实验，实验装置如图。实验时，a中的固体由黑色变红色，b中的试管内产生气泡和白色沉淀。
【査阅资料】氧化亚铜（Cu2O）是红色固体，能与稀硫酸发生如下反应：Cu2O＋H2SO4＝Cu＋CuSO4＋H2O。【提出问题】已知实验后a中的红色固体含有单质铜，是否还含有氧化亚铜（Cu2O）呢？
【实验验证】取a中的红色固体少量于试管中，加入____________溶液，试管中出现___________________________________，证明固体中确实含有Cu2O。
【提出问题】木炭还原氧化铜产生的气体是什么？
【提出猜想】猜想一：CO2；猜想二：CO；猜想三：_________________。
【提出质疑】甲同学认为猜想二不正确，他的理由是____________________________。
【验证猜想】乙同学将木炭还原氧化铜产生的气体通入灼热的氧化铜粉末中，黑色固体变红，证明猜想______是正确的，该反应的化学方程式为____________________________________。
【交流反思】兴趣小组认为上图装置不够完善，为了防止尾气对空气的污染，应该把上图装置中的b部分装置换成下列______装置（填字母序号）。
A B C D
5．实验室可利用碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验。
（1）制备氧化铜并检验产物，装置如图所示（省略夹持仪器）：
A B C D
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气。
步骤二：关闭活塞，连上C和D，开始加热。
步骤三：在加热过程中，记录在B中固体质量变化如下表，在t3时停止加热。
加热时间（min）
0
t1
t2
t3
B中固体质量（g）
6.66
5.20
4.80
4.80
B中发生反应的化学方程式为：___Cu2(OH)2CO3＝___CuO＋___H2O＋___CO2↑；
C中的试剂是________； A的作用是吸收空气中的_____________水蒸气和二氧化碳，防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是____________________________________________________。
（2）一定量碳粉还原（1）中制得的氧化铜并检验产物，装置如图所示：
实验过程中，观察到F中溶液变浑浊，E中的现象是____________________________；反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是___________________________。
（3）分析：若（1）中省略步骤三，对（2）中反应产物判断可能产生的影响及其原因：______________
_________________________________________________。
【考点训练】
1.文房四宝“笔墨纸砚”中，墨的主要成分是（ ）
A.碳 B.硅 C.磷 D.碘
2.我国古代画家、书法家用墨（炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（ ）
A.碳在常温下化学性质不活波 B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质 D.碳单质不溶于水
3.木炭和活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A．是无定形碳 B．它们的密度小
C．疏松多孔，表面积大 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
4.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是（ ）
A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60的相对分子质量是840
C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为0
5.下列说法正确的是（ ）
A．C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物
B．金刚石很硬，所以可以用作装饰品
C．石墨有良好的导电性，可以用作电极
D．石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同
6.下列说法正确的是（ ）
A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的
C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质
7.“碳海绵”是目前已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（ ）
A.碳海绵具有吸附性作用 B.碳海绵是灰黑色固体
C.碳海绵不能做还原剂 D.碳海绵燃烧会产生二氧化碳
8.下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）
金刚石 石墨 C60 碳纳米管
A．这四种物质都很软，可作润滑剂 B．这四种物质碳原子的排列方式相同
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
9.我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃，有如下反应发生①ZnCO3高温===ZnO+CO2↑ ②C+2ZnO高温===2Zn+X↑，下列有关说法错误的是（ ）
A.X的化学式是CO2 B.反应前后锌元素质量不变
C.②反应中 ZnO发生了氧化反应 D.②反应前后锌元素化合价升高
10.小青同学称取木炭和氧化铜的混合物17.2g，在高温下反应（只生成二氧化碳），冷却后称的固体质量12.8g。求参加反应的氧化铜质量是多少？
【培优训练】
1.经测定某物质中只含碳元素，关于该物质的说法正确的是（ ）
A.一定是单质 B.一定是化合物 C.一定是一种碳单质 D.一定不是化合物
2.下列变化属于化学变化的是（ ）
A.金刚石制成钻石 B.石墨制成金刚石 C.活性炭除色素 D.石墨制成铅笔芯
3.一定条件下，下列物质不能与单质碳发生化学反应的是（ ）
A.CO B.CO2 C.Mg D.H2O
4.高铁被誉为中国“新四大发明”之一，高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现石墨具有的性质的是（ ）
A.导电性 B.滑腻感 C.还原性 D.稳定性
5.下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素组成的不同单质的是（ ）
A．测量其密度 B．测量其熔点
C．用水溶解 D．分别燃烧验证燃烧产物
6.结构决定性质，性质决定用途，下列对应关系错误的是（ ）
A．石墨、金刚石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同 B．活性炭多孔，可用于制糖工业脱色
C．碳有还原性，常用焦炭冶炼金属 D．CO和CO2组成元素相同，化学性质相似
7.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（ ）
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂
8.两份质量相等的碳,一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与氧气反应全部生成一氧化碳,则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ）
A．2:1 B．1:2 C．3:4 D．3:8
9.多彩的“碳”，多姿的物质。
（1）1﹣18号元素原子最外层电子数与原子序数的关系如图。
①碳属于_____（填“金属”或“非金属”）元素；请画出碳原子的结构示意图_____。
②图 1中与碳元素化学性质相似的元素是_____（填元素名称）。
③从图 1中你发现的规律是_____（写一条）。
（2）碳有几种不同的形式，如钻石、石墨等，它们物理性质不同的原因是_____，它们完全燃烧的产物_____（填“相同”或“不相同”）。
（3）近期化学家首次制造出纯碳环，将极大推动分子晶体管的发展。科学家在高真空的室内，操作“氧﹣碳”分子（C24O6），逐步除去其多余的含氧部分，最终得到环碳分子。C24O6C22O4C20O2C18（制备环碳的步骤）
①制备环碳的各步骤中，每次去除的物质X为_____（填化学式）。
②一个环碳分子是由_____个碳原子构成。
10.我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。
(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式________________________，其中发生还原反应的物质是________。(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是_________________________________________________。
(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是__________(写出一条即可)。
(4)用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，可能引起的后果是__________________________。
11．某同学在学习木炭和氧化铜反应的知识后，产生了疑问：木炭与氧化铜反应生成的气体有哪些?同学们带着疑问进行了下列探究：
[提出猜想]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：_____。
[查阅资料]没有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇二氧化碳无变化，但遇到微量一氧化碳会立即变成蓝色。
[实验步骤]连接好实验装置，并进行实验，装置如下图所示（夹持仪器已省） ：
步骤一：实验前先通一段时间N2；步骤二：点燃酒精喷灯加热。
玻璃管中的现象是_____。
[实验结论]
（1）若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立， 请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式：_____。
（2）若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想_____成立。
（3）若观察到氯化钯试纸_____，澄清石灰水_____，则猜想三成立。
[实验反思]
（1）该实验开始前通一会儿N2的目的是：_____。
（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要?请说明理由。_____。
12. 为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，用木炭粉和氧化铜的干燥混合物进行系列实验。
（査阅资料）①碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：。②铜不能与稀硫酸反应
（进行实验）实验1：取质量比1：11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g，进行实验。
实验2：取一定量的混合物，用1-2装置进行实验。
（解释与结论）
（1）木炭还原氧化铜的化学方程式是 。
（2）实验1-2中，证明产生了CO2的现象是
（3）实验1的目的是 。
（4）实验2的结论是
（反思与评价）
（5）实验2没有进行质量比为1：14的实验，理由是
（6）为检验2——4的红色固体中是否含Cu2O，所需的试剂是 。
【拔尖训练】
1．对下列事实的微观解释错误的是（ ）
选项
事实
解释
A
冰水混合物是纯净物
都由同种分子构成
B
金刚石和石墨物理性质差异较大
两者的原子排列方式不同
C
一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同
分子构成不同
D
水银体温计测量体温，水银柱上升
温度升高，分子间的间隔变大
A．A B．B C．C D．D
2．学习化学要用化学观念认识世界。下列选项正确的是（ ）
A．变化与守恒：依据X+2O2= 2CO2+2H2O可知，X是C2H4O
B．模型与推理：离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但其原子的排列方式不同
D．实验与探究：证明CuO是H2O2分解的催化剂，只需验证CuO能加快反应速率
3．《天工开物》中关于宝石的部分记载如下：“凡水晶出深山穴内瀑流石醇之中，水晶的主要成分为SiO2，其结构与金刚石相似，下列关于水晶的说法不正确的是（ ）
A．难溶于水
B．化学性质稳定
C．质地坚硬
D．其主要成分由分子构成
4．研究表明，在相同温度和相同体积下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p＝kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内气体压强为p。在一定条件使容器内的物质充分反应，待温度复原后，测得容器内气体压强仍然为p。下列分析正确的是（ ）
A．反应后容器内气体一定有CO和CO2
B．碳一定耗尽，反应后原容器中只有CO2气体
C．氧气一定有剩余，反应后容器内是O2和CO2
D．a和b一定满足：
5．某同学课堂笔记片段如下，其中记录不正确的一处是（ ）
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
6．“中国芯”的核心材料是单质硅，工业上制取粗硅的化学方程式为：。下列说法正确的是（ ）
A．Si 属于金属元素 B．X 的化学式为 CO2
C．该反应属于还原反应 D．Si 是地壳中含量最多的元素
7．下列图象能正确反映所对应叙述关系的是（ ）
A． B. C. D.
A. ①图表示一定量的木炭还原氧化铜，剩余固体质量与反应时间的关系
B． 图②是用C还原CuO来测定固体中CuO中铜元素的质量变化关系
C． 图③是一定质量的氯酸钾和二氧化锰制氧气时，二氧化锰的质量分数(a%)随时间(t)变化的曲线图
D． 图④是用适量的KClO3和MnO2混合物加热制O2
8．碳在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳，当碳燃烧不充分时生成一氧化碳。碳和氧气在不同质量比时可能得到的生成物质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Q点对应的生成物是一氧化碳，M点对应的生成物是二氧化碳
B．若实验在密闭容器中进行，P点对应的生成物只有二氧化碳
C．当碳和氧气的质量比为3：6时，生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物
D．若反应所得一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体中，碳元素质量分数为36%，则混合气体中一氧化碳的质量分数一定是54%
9．高温下，置于密闭容器中的碳和氧气充分反应，碳和氧气的质量比如图，下列关于反应后密闭容器中的剩余物的说法中，不正确的是（ ）
A．甲点对应的剩余物是二氧化碳和氧气 B．乙点对应的剩余物是二氧化碳
C．丙点对应的剩余物是二氧化碳和一氧化碳 D．丁点对应的剩余物是一氧化碳
10．为探究CuO和C反应生成Cu和CO2的最佳质量比（忽略其它副反应），化学兴趣小组按如图1所示装置，取CuO和C的混合物17.2g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图2所示，以下说法不正确的是（ ）
①实验过程中，观察到有红色固体铜生成
②实验结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，不需要夹住胶皮管
③该反应中氧化铜发生了还原反应，反应前后只有氧元素的化合价没有发生改变
④反应前后铜元素在固体中的质量分数不变
⑤CuO和C的最佳质量比对应图二中的b点
⑥a点时，反应消耗的C的质量为9.2g，CuO的质量为8g
⑦c点对应的原固体中CuO和C的质量分别为17.2g、0g
A．③⑤⑦ B．①③⑥ C．①②④⑥ D．①③④⑦
11．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+ CuOCu+CO↑。现用 1.2g 木炭粉末还原 8.0g 氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是（ ）
A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO
12．（Ⅰ）小李同学要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示，请回答以下问题：
(1)首先加入絮凝剂 A，通常为______，操作①的名称为______
(2)操作②主要是利用活性炭除去一些异味和色素，其净水原理是利用活性炭的______作用。
(3)小李取少量液体 D 于试管中，加入少量______，并振荡，发现产生少量泡沫，较多浮渣，说明液体 D 是硬水。
（Ⅱ）某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。
已知：①碳酸镁加热分解：
②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体
③无水氯化钙能吸收水蒸气
(4)写出装置 B 中发生反应的化学方程式：______。
(5)本实验可以验证碳酸镁按照已知①发生反应， 开始试管中碳酸镁质量为 W 克，待充分反应后剩余固体的质量为______克。（用 W 的式子表示）
(6)从环保角度看，该装置有明显不足之处是______。
(7)图中装置 F 是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置______之间添加装置 F。
13．为了探究活性炭和氧化铜反应的生成物，某教师设计实验如图所示(固定装置省略)。
（1）探究气体生成物
金属罩的作用是______。A处溶液是______，其目的是为了检验是否有_____生成。在B处看到黑色粉末变成红色时，证明有CO生成，B处反应的化学方程式为______。
（2）探究固体生成物
查阅资料：氧化亚铜(Cu2O)呈红色、且能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。
提出问题：试管中生成的红色固体是否含有氧化亚铜？
实验步骤
实验现象或数据
实验分析与结论
I.称取试管中的红色固体2g于烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应
观察到固体部分溶解，溶液变_____色
红色固体中含有氧化亚铜，其质量为_______g
Ⅱ.对步骤I中烧杯内的剩余物进行__________，洗涤，干燥，称量
固体质量为1.5g
（3）实验反思：从实验安全的角度分析，本实验存在的不足是___________。
14．已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应：，学兴趣小组对该实验产物（假设反应物已完全反应）作如下探究：
探究一：检验产物的成分
提出问题：实验产物是暗红色固体，很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么？
查阅资料：氧化亚铜（Cu2O）为红色固体：。
猜想与假设：暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O。
（1）取少量暗红色固体，加入稀硫酸，如果观察到现象：______，说明暗红色固体含有Cu2O。用氢氧化钠可检验生成物中有Cu2+，该反应的方程式是______。
探究二：测定产物中Cu2O的含量：原理：，称取一定质量的固体样品，用如图装置进行实验（固定装置略去，碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物），通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。
（2）装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸，原因是______。
（3）装置e的作用是______，若不加装置e，实验结果会偏______（填“大”或“小”）。
（4）点燃酒精灯前涉及的部分操作如下，正确的顺序是______。
①打开K2，关闭K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭K2，打开K1，通氢气一段时间
（5）还可通过测定反应前后装置______（填“a”、“b”或“c”）的质量达到实验目的。
（6）小聪认为，探究一的方案也可以测定产物的成分，同学们又进行了如下实验：
取mg红色固体于试管中，加入过量的稀硫酸充分反应，然后过滤、洗涤、干燥、称量，得到ng固体，当n>______（含m的代数式）时，可以得出产物含Cu2O和Cu的结论。
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