初中化学碳单质的物理性质及用途解答题

饮水安全是脱贫攻坚“两不愁、三保障、安全”的重要内容和指标，关乎百姓生命健康，必须对天然水进行净化达标后才能饮用。

（1）在净化水的过程中常用 　 　来吸附水中的色素和异味，用二氧化氯（ClO₂）消毒杀菌，二氧化氯中氯元素的化合价为 　 　。

（2）某同学在使用“除垢剂”去除热水瓶中的水垢时，发现有气泡产生。根据水垢的主要成分含有碳酸钙等物质，猜想到“除垢剂”的有效成分中可能含有酸。于是，他分别设计了在家庭中和实验室用两类不同物质且产生两种不同现象的实验方案验证自己的猜想，请完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
家庭中：取适量“除垢剂”于瓷碗中，向其中加入 　 　。		“除垢剂”的有效成分中一定含有酸。
实验室：取适量“除垢剂”于试管中，向其中加入 　 　。

根据实验结论，得出使用“除垢剂”时的注意事项有 　             　（写一条）。

化学就在我们身边，请回答下列问题。

（1）玉米中富含的基本营养素是　　。在种植玉米的过程中常施用铵态氮肥，铵态氮肥不能与碱性物质混合施用，是因为其能与碱性物质发生反应，生成　　，逸散到空气中，降低肥效。

（2）生活中鉴别羊毛纤维和棉纤维的方法是　　。

（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质却存在很大差异，其原因是　　。

（4）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并能在一定程度上减少汽车尾气的污染。请写出乙醇燃烧的化学方程式　　。

南通滨临长江，将长江水净化处理可成为居民生活用水。

（1）水净化时先加入絮凝剂，沉降过滤后，通过活性炭。活性炭的作用是　　。

（2）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。

①一个Ca²⁺可以交换出　　个Na⁺。

②阳离子交换柱长时间使用后，Na⁺变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是　　。

（3）二氧化氯（ClO₂）可用于饮用水的杀菌消毒。取100mL经ClO₂消毒后的饮用水于锥形瓶中，调节溶液至弱碱性，加入足量KI充分反应，测得生成I₂的质量为0.0254mg。上述过程中发生的反应为2ClO₂+2KI═2KClO₂+I₂，其他物质不参与反应。计算该饮用水中ClO₂的残留量（以mg/L计），在答题卡上写出计算过程。

化学丰富了人类的生活。

（1）下列是与人类的生产、生活密切相关的物质：A．碳酸氢钠 B．木炭 C．氮气 D．硬铝。选择相应物质的字母填空：

①　　可用于制造飞机

②　　可用作冰箱除味剂

③　可用于治疗胃酸过多症

④　　可用作焊接金属时的保护气

（2）我国科学家屠呦呦因为对青蒿素的研究取得巨大成就而荣获了诺贝尔奖。她用乙醚代替水成功提取出青蒿素，说明研究青蒿素在不同的　　（选填“溶质”或“溶剂”）中的溶解性很有价值。为了提高药物在水中或油中的溶解性，对其进行了分子结构修饰，说明了物质的　　决定物质的性质。

（3）结合二氧化碳的性质、灭火的原理，分析二氧化碳灭火器可用来扑灭纸质图书档案失火的主要原因。　　。

化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用，利用化学综合应用自然资源，以使人类生活得更加美好。目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气等。煤的综合利用如图所示：

已知高炉内发生的主要化学反应如下：

C+O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CO₂

C+CO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2CO

3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Fe+3CO₂

（1）将煤隔绝空气加强热的过程是　　变化。

（2）粗氨水经提纯后可用作化肥，是因为含有植物所需的　　（填元素符号）。

（3）焦炭常作为炼铁工业的原料，请你分析焦炭在炼铁过程中的作用　　。

化学来源于生活。请用化学知识解决下列问题：

（1）新房装修会产生有毒物质，为了减少对人体的伤害，可采取的措施是：　　（写一种即可）；

（2）在日常生活中，我们每个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活。写出符合“低碳”生活的措施。　　（写一种即可）；

（3）天气炎热，食物容易变质。为延长食品的保鲜期，可以采取的方法是：　　（写一种即可）。

化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。请回答下列问题：

（1）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？ 　　。

（2）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是什么？ 　　。

（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成，为什么它们的物理性质存在着明显差异？ 　　。

直饮水机的水处理过程如图所示。

（1）“可直接饮用水”属于　　（填“混合物”或“纯净物”）。

（2）炭罐的作用是　　（填选项字母）。

a．过滤

b．脱色除味

c．消毒杀菌

2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。

（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于　　（填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是　　。

（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式：　　。

（3）地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅（SiO₂）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于　　（填“物理变化”或“化学变化”）。

（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的　　性。

（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是　　。

（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式：　　。

2017年12月18日，南通地铁正式开建，标志着南通进入“地铁时代”。

（1）地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于　　（填“金属材料”或“合成材料”），镁铝合金的优点是　　。

（2）地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应，写出该反应的化学方程式：　　。

₂）和晶体硅（Si）。将二氧化硅转化为硅的过程属于　　（填“物理变化”或“化学变化”）。

（4）地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等，都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理，这是利用了活性炭的　　性。

（5）为确保消防安全，地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是　　。

（6）地铁施工工程车的尾气中含NO、CO．尾气经过如图2所示催化转化后，可实现达标排放。写出单质X的化学式：　　。

碳及其氧化物性质的应用。

（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有 　　能力，其原因是木炭具有 　　的结构。

（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是 　　。

（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式 　　；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于 　　时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。

（4）在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，理由是 　　。

（5）写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使80g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少？（在答题卡上写出计算过程）

学好化学能使我们更好地认识各种现象，更能合理地解决实际问题。下表列出生活中部分常见的问题和解决方法。

生活中常见问题	（1）冰箱、汽车内有异味	（2）洗涤油污	（3）被蚂蚁、蚊子叮咬
解决方法	在冰箱、汽车内放活性炭	使用洗洁精清洗	涂上肥皂水

请你用化学知识分别叙述上表中三种解决方法的原理

（1） 　　

（2） 　　

（3） 　　

2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N₂），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：6Li+N₂＝2Li₃N．请回答：

（1）氮气在空气中的含量约为　　

（2）Li₃N中氮元素的化合价为　　

（3）锂原子的原子核内质子数为　　，它在化学反应中易　　（填“得到”或“失去”）电子。

（4）玻璃纤维是玻璃熔融状态下抽成丝制得，它属于　　（填序号）

A．无机非金属材料    B．金属材料    C．有机高分子材料

（5）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的　　（填一种物理性质即可）

学校新建了塑胶跑道，校园美观了，但空气中总是弥漫着一股难闻的气味．

（1）写出初中化学所涉及到的常用来吸附异味的物质名称．（答一种即可）

（2）空气中弥漫着难闻的气味，体现了分子的什么性质？

（3）合成橡胶除了制作橡胶跑道外还广泛应用于农业、国防、交通及日常生活中，合成橡胶与天然橡胶相比，合成橡胶有哪些优良的性能？（答一点即可）

学好化学，有助于我们科学地处理和解决生产、生活中的一些问题：

（1）青少年多食用豆类、虾皮等富含 　 　元素的食物可以有效预防佝偻病；

（2）利用活性炭的 　 　性可以有效地取出冰箱异味；

（3）将空气中含量最多的物质 　 　（填化学式）充入食品包装袋可以延长食品保质期；

（4）炒菜时油锅着火，可用 　 　的方法扑灭．