常见的单质（原卷版）-2024年九年级化学寒假提升学与练（人教版）

专题01常见的单质

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杳考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺

S题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题

难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

学以致用：真题感知+提升专练，全面突破

»复习要点聚焦

1.单质的概念与分类。

2.氧气的性质和用途。

3.氢气的性质和用途。

4.单质碳的性质和用途。

5.两个重要的还原性实验。

»知识网络聚焦

as.

一.氧气

1.物理性质

标准状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气,溶于水。

【点拨】氧气有三态变化，固体和液体为淡蓝色。

2.化学性质

（1）与非金属单质反应。

反应物实验现象反应方程式

在空气中____色火焰

占燃

硫放热，生成带有_____气味的气体s+o=so

在氧气中____色火焰22

在空气中发出—光

占燃

木炭放热，生成能使澄清石灰水______的气体c+o=co

在氧气中发出—光22

在空气或

占燃

磷发出黄色火焰，放出热量、产生大量_______4P+5O=2PO

氧气中225

在空气或

占燃

氢气产生________色火焰，放出热量2H+O=2HO

氧气中222

【注意事项】

①与硫磺和磷反应时，集气瓶中要预留少量水

②氢气点燃之前要—，防止发生爆炸。

（2）与金属单质反应。

反应物实验现象反应方程式

剧烈燃烧、____________、生成_____色固体，放出大量

铁在氧气中3Fe+2O=FeO4

的热23

在空气或剧烈燃烧，发出__________，放出热量，生成______色固

占燃

镁2Mg+O=^2MgO

氧气中体2

在空气或

铜铜丝表面____2CU+O=2CUO

氧气中2

【注意事项】

①铁丝在空气中不能燃烧，只是—；镁在氧气中燃烧0

②做铁丝燃烧实验时，集气瓶中要预留少量水

（3）与化合物反应。

反应物实验现象反应方程式

一氧

在氧气中产生______色火焰，放出大量的热CO+CuO=Cu+CO

化碳2

在空气或

占燃

甲烷产生_____色火焰，放出大量的热CH4+2O2UCO2+2H2O

氧气中

在空气或

占燃

乙醇产生—火焰，放出大量的热CHOH+3O=^=2CO2+3H2O

氧气中252

【注意事项】

甲烷和一氧化碳在点燃之前要,防止发生爆炸。

二.氢气

1.物理性质

颜色常温下的状态气味水溶性密度

无臭

无色气体—____的气体，密度比空气小

2.化学性质

(1)可燃性

①装置:

②原理：_____________________

③现象：，烧杯变热；发出

(2)还原性

②步骤：通入丛一加热一熄灭酒精灯-继续通入比直至完全冷却

③现象：逐渐变成;试管口有o

④原理：_____________________

⑤结论：氢气具有

3.氢气的验纯

如图所示，收集一试管氢气，用拇指住管口，管口向下，火焰,,如发出表明

气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。

I.用拇指堵住集满II.靠近火焰，移开氢气的试管口拇指点火

4.氢气的用途

(1)密度小——填充探空气球。

(2)可燃性一作燃料。

三.碳的单质

1.存在形式：

①金刚石：无色透明的固体，是自然界中—的物质，可用于等。

②石墨：深灰色固体，是—的矿物之一，有优良的导电性、导热和耐高温。可用于

和冶炼金属用烟的材料。

③C60：由构成，形似足球，它应用于等方面。

④其它形式：碳纳米管、单层石墨片等。

⑤无定形碳：包括焦炭、木炭、活性炭和炭黑。是冶金和生活的常用燃料。疏松多孔，

有很强的—能力，可作防毒口罩的滤毒层，或作防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料。炭黑在常

温时非常稳定，用—墨汁所绘的画和书写的字经久不变色。

【点拨】

①金刚石、石墨和C60的物理性质差异较大的原因：；

②一种元素可以组成o

2.化学性质

(1)常温下，碳单质的化学性质稳定

在常温下，碳的化学性质o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—材料一般用书写。

(2)木质电线杆埋入地下部分o

(2)碳能与氧气反应——可燃性

在点燃的条件下，碳可以在氧气(或空气)里燃烧，放出热量。

卢燃

①氧气充足时，：C+02-C02

点燃

②氧气不充足时，：2c+02二2co

无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。

(3)碳能与某些氧化物反应——还原性

C+CuO

①实验操作

a.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末，小心地—进试管；

b.将试管—在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；

c.集中；

d.过几分钟后，，待试管再把试管里的。观察现象并分析。

②实验现象

③实验原理

在碳还原氧化铜的反应中，―在反应中，发生氧化反应，具有O____在反应中，发生

还原反应，具有O

④实验操作目的及注意事项

a.反应：澄清的=

b.应：防止冷凝水—使试管炸裂。

C.在酒精灯上的目的：o

d.配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。

@@@@

题型一氧气的性质和用途

下图是小宸同学用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与掌心氧气反应，则下列说法正

确的是

A.硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰

B.磷燃烧产生大量的有毒白雾，会污染空气

C.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作烟花、照明弹

D.氧气能与所有的物质反应，化学性质比较活泼，具有可燃性

典例2

下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述中，正确的是

A.木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量

B.红磷在空气中燃烧，产生大量烟雾，放出热量

C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成四氧化三铁

D.硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，生成一种无色无味气体

题型二氢气和氢气的性质

典例3

我国发射的“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船，实施了首次空间飞行器无人交会对接试验.“天宫一

号”飞行器升空所用燃料之一为液氢.下列有关氢气的说法，你认为不正确的是

A.氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体

B.氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰

C.氢气和液氢的化学性质不同

D.点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯

典例4

水是生命活动不可缺少的物质。下图是探究水的组成实验装置，请回答相关的问题。

图1

(1)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转

化为氢气，同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。

①图1中导管口吹出来的肥皂泡往上飘走，说明氢气的密度比空气o

②该反应的化学方程式为。

(2)电解水实验的简易装置如图2所示，a中收集到的气体是(填化学式)；从该实验得到关于水的组成

的结论是;电解水反应的化学方程式为;从能量变化角度看，该过程是将

能转化为化学能。

题型三碳单质的性质和用途

典例5

碳世界丰富多彩，根据如图回答下列问题:

BCI)

(1)图C代表的物质的名称为,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与□(从A、B、C

中选择)类似。

⑵图A表示的物质是由&填“分子”或“原子”)构成的。

(3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是o

(4)由C在一定条件下制取B,发生的变化属于_________二(填“物理”或“化学”)变化。

(5)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到红棕色变浅的

原因是木炭具有Q性。

题型四木炭还原氧化铜

典例6

碳元素被称为“大自然的建筑师”，回答下列与含碳物质有关的问题。

C+CuO

(1)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色的原因是。

(2)金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，它们物理性质不同的原因是。

(3)如图是木炭还原氧化铜的实验，左边大试管中的反应现象是，其反应的化学方程式

是-单质碳的还原性可以用于冶金工业。右边小试管中的现象是,

有关化学方程式是。

典例7

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】

(1)猜想一：只有；猜想二：只有co；猜想三：既有C02又有co。

【查阅资料】

a.浸有磷铝酸溶液的氯化钿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。

b.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊

【实验步骤】

连接好实验装置，并进行实验，装置如图所示（夹持仪器已省略）:

C+CuO

浸有磷铝酸

溶液的氯

化把试纸

ABCDEF

步骤一：打开弹簧夹，先通一会儿纯净干燥的氮气；

步骤二：关闭弹簧夹，点燃酒精喷灯对硬质玻璃管加热。

步骤三：实验结束后，拆洗装置和仪器。

【实验分析】

（2）若观察到氯化钿试纸,澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立。

（3）若观察到,则猜想三成立。

（4）若猜想一成立则B中发生反应的方程式为o

【实验反思】

（5）该实验开始前通一会儿N2的目的是0实验过程中硬质玻璃管中的现象是=

（6）实验结束时，熄灭酒精喷灯的同时停止通入N2,有同学认为在实验过程中装置D没有作用，可以去

除，你认为是否可行？（填“可行”或“不可行”），请说明理由______o

强化点一氧气性质实验中的易错点

1.要正确使用描述现象的词语，如“烟”与“雾”、“光”与“火焰”等词语的使用场景各不相同；

现象解释实例

烟由固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象。红磷燃烧时产生大量“白烟”

打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶塞看到

雾小液滴悬浮在空气中形成的现象。

“白雾

光熔点较高的可燃物燃烧时没有火焰，只产生光或火星。

可燃性气体（如氢气）、熔点较低的固

火焰气态物质燃烧时产生的特有现象

体（如硫磺）、易汽化的液体（如酒精）

燃烧时除发光、放热外都有火焰。

2.氧气燃烧实验中操作细节要正确把握

①点燃可燃物后，应自上而下缓慢插入到集气瓶中，防止燃烧放热，使氧气受热膨胀溢出；

②铁丝应用火柴引燃，且待接近熄灭时再插入到氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧耗去较多的氧气，使铁丝

不能燃烧；集气瓶中要预留少量水防止高温熔融物溅落瓶底，使集气瓶炸裂。

③与硫磺和磷反应时，集气瓶中要预留少量水吸收有毒有害物质，防止污染空气。

④氢气、一氧化碳、甲烷点燃之前要验纯，防止发生爆炸。

强化点二两个还原性实验注意点

1.氢气还原氧化铜时，一定要先通氢气，将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸；

2.氢气还原氧化铜时，试管口略向下倾斜，防止生成的水倒流，使试管炸裂；

3.氢气还原氧化铜实验结束后，应继续通入通入一段时间的氢气，防止红热的铜被氧化；

4.木炭还原氧化铜时，要在酒精灯火焰周围添加金属网罩（集中火焰，提高温度），或使用酒精喷灯；

5.木炭还原氧化铜实验结束时，应先撤导管，再熄灭酒精灯，防止液体倒流，使试管炸裂。

B0®®

»真题感知

1.（2023广西真题）下列实验现象描述正确的是

A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾

B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰

C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体

D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

2.（2023四川省凉山州真题）某同学在奥运五环中填入了五种物质，图中环的相交部分是两种物质在一定

条件下发生化学反应的现象，其中描述错误的是

A.产生淡蓝色火焰，生成无色无味气体

B.剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

C.有红色固体析出，溶液逐渐由蓝色变成浅绿色

D.产生蓝色沉淀

3.（2022湖南长沙真题）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是

A.石墨不具有导电性B.C60单质是由碳原子直接构成的

C.活性炭具有吸附性D.金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同

4.（2022江苏泰州真题）以氢能源作为新型汽车燃料是未来重点发展领域。

（1）纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰；若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆

炸，氢气安静地燃烧和爆炸的反应原理（填“是”或“不”）一样。

（2）将点燃H2伸入黄绿色的C12中，H2继续燃烧，发出苍白色火焰，放热，微观反应过程如图所示：

图1也在Cb中燃烧图2氏在Ch中燃烧微观示意图

①氢气在氯气中燃烧的化学方程式为,与氢气在氧气中燃烧的操作一样，在试验氢气在氯气

中燃烧前，必须先。

①从氢气可在氯气中燃烧，其结论：燃烧（填“一定”或“不一定”）要有氧气参加。

»提升专练

1.“新冠肺炎”重症患者需要使用呼吸机来为其提供氧气，下列关于氧气的描述正确的是

A.通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体

B.氧气是一种密度比空气密度略小的气体

C.氧气在低温、高压时能变为无色液体或固体

D.水中鱼能生存，说明氧气易溶于水

2.同学们在观察实验时描述的下列实验现象正确的是

A.红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾

B.石蜡在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳生成

C.硫粉在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味气体并放热

D.铁在空气中剧烈燃烧、火星四射、生成白色固体

3.如图是硫和铁在空气中和氧气中燃烧的实验，铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即

可剧烈燃烧。下列说法正确的是

空气

纳米

铁粉

A.实验甲和乙观察到的现象不一样，是因为反应物的种类不一样

B.实验甲和乙的生成物相同，但是实验丙和丁的生成物不同

C.从四个实验中可以看出，增大反应物的浓度和反应物接触面积，可以使反应更剧烈

D.四个实验中，水的主要作用都是防止集气瓶炸裂

4.氢气肥皂泡在空气中迅速上升，这一事实说明氢气

A.无色B.无气味C.难溶于水D.密度比空气小

5.中科院赣江创新研究院等开发出高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时

间，助力北京冬奥会。下列关于氢气的说法不正确的是

A.氢气燃烧产生明亮的蓝紫色火焰B,氢气燃烧不会产生污染物

C.同温同压时，氢气密度比空气小D.氢气在点燃前需检验纯度

6.用排空气法收集氢气检验纯度，有爆鸣声，接下去的操作是

A.用向上排空气法收集

B.可以做有关氢气性质的实验

C.用拇指堵住管口一会儿，再用向下排空气法收集

D.立即用原试管再收集，再检验纯度

7.下列用途，利用氢气物理性质的是

A.还原金属氧化物B.制取盐酸

C.充填探空气球D.高能燃料

8.通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的是

A.氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰

B.点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟

C.点燃氢气，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成

D.由实验可知水是由氢气和氧气组成的

9.中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力。石

墨制成的电刷与下列石墨的性质无关的是

A.滑腻感B.还原性C.稳定性D.导电性

10.下列关于碳单质的说法正确的是

A.金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃

B.石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属

C.活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质

D.金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的

11.中国科学家成功制备出石墨双焕包覆的睇纳米空心立方盒，可用作钠离子电池负极材料。石墨烯和石

墨双焕均由碳原子构成，具有优良的导电性，结构如下。下列说法不正确的是

石墨烯石墨双烘

A.石墨烯和石墨双焕都是单质

B.石墨烯和石墨双焕性质完全相同

C.石墨烯和石墨双焕完全燃烧都生成CO2

D.石墨烯和石墨双焕均可作电极材料

12.兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体，设计如图装置进行实验:

步骤①先向波形管中通入N2一会儿，在戊处连接瘪气球，关闭甲处止水夹；

步骤②点燃丁处酒精灯，观察到CuO不变色；

步骤③继续加热丁处，点燃乙处酒精灯。

观察到乙、丁两处均有红色物质生成，丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是

A.通N2是为了排出氧气，避免干扰后续实验

B.步骤②与步骤③均加热丁处，是对照实验

C.从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO2

D.从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO

13.如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装置。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上，先

加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是

A.铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成了新物质

B.铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性

C.试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水回流

D.反应结束后应先夹紧弹簧夹再熄灭酒精灯

14.如图为氢气燃烧的微观示意图:

Qo分解OO

OO

88

氧分子氢分子氢原子

（1）读图获得的信息是（写一条即可）。

（2）根据图示写出氢气燃烧的化学反应方程式：,该反应属于（填一种基本反应类型）。

⑶纯净的氢气在空气中安静地燃烧，若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸。所以在点燃氢气前，

必须先检验氢气的。

（4）“氢气具有可燃性”，这属于氢气的（填“物理”或“化学”）性质。此性质决定了氢气的用途是

15.阅读科普短文，回答下列问题。

5G平板电脑创新搭载了3