第六单元 课题一 金刚石、石墨和C60（补充练习1）
碳的还原性专项练习
一、描述实验现象和书写化学方程式
资料：下列是一些物质的颜色和状态，可用于描述实验现象。
CuO：黑色固体 Fe2O3：红棕色固体 Fe3O4：黑色固体 Fe粉：黑色粉末 Cu：红色固体
| 反应 | 实验现象 | 化学方程式 |
| 碳和氧化铜反应 | ||
| 碳和氧化铁反应 | ||
| 碳和四氧化三铁反应 |
二、根据实验现象进行推论：
1．某黑色粉末在加强热后变成了红色粉末，并产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该黑色粉末是 ；
2．在碳还原氧化铜的实验中，若停止实验后，试管中仍有黑色固体，则该黑色固体的组成可能是 ；（提示：此题考虑问题要全面，将所有的可能的组成都写出来）
3．将两种黑色固体粉末A和B装入试管中加热，产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体M。将M通过炽热的固体A，则转化为一种可燃性气体D。D气体在氧气中燃烧又变成气体M。当试管里的物质反应完毕后，黑色粉末变成了红色的E。根据以上叙述回答：
①写出各物质的化学式：A B M D E
②写出下列两步转化的化学方程式：
A+B®M+E
M+A®D
三、在碳还原氧化铜的实验中，表明反应开始发生的现象是
，表明实验已经停止的现象是
。实验结束时的正确操作是，应先 ，再
，原因是
。
四、某同学将过量的木炭和少量氧化铜粉末混合，装入试管中，加热一段时间后试管中有铜和剩余的木炭。为得到纯净的铜，该同学将此混合物置于蒸发皿中加强热，以除去剩余的木炭。你认为该同学能否达到目的？ （填能或不能），原因是
。若不能，你觉得可以怎么除去剩余的木炭？
*五、定量实验（相对原子质量：Fe-56 O-16 C-12）
某学习小组对过量炭粉和氧化铁反应物中气体的成分进行研究（如图6-4）
（1）假设：该反应的气体产物全部都是二氧化碳。
（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。
（4）实验操作及现象：见小表。
（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量伪0.96g……….
（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是
| 操作步骤及实验现象 | 简答 |
| ①称取3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合，放入质量为48.48g的玻璃管中，按上图装置连接 | 写出装置中编号仪器的名称： A B |
| ②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气 | 其目的是 |
| ③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊 | 该现象说明
|
| ④完全反应后，冷却至室温，称的玻璃管和固体的总质量为52.24g |
六、创新探究题
如图6-2，1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（图C），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质—碳纳米管，这是由六边形的碳原子构成的管状大分子（图D）。图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。用你所学过的化学知识回答下列问题。
图6-2
（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管的物理性质有较大差异的原因是什么？
（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？简要说明理由。
（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简要叙述）