金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是

A.硬度相同 B.都是黑色固體

C.碳原子的排列方式相同 D.完全燃燒都生成二氧化碳

中國高鐵的核心技術(shù)走在了世界前列，高鐵動車的運行是依靠頂部的石墨電刷與電線接觸獲取電力。石墨制成的電刷與下列石墨的性質(zhì)無關(guān)的是

A.滑膩感 B.還原性

C.穩(wěn)定性 D.導(dǎo)電性

下列有關(guān)碳及其化合物的說法不正確的是

A.金剛石導(dǎo)電性能良好 B.CO2是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要氣體

C.干冰可用于人工降雨 D.緊閉門窗用木炭烤火易煤氣中毒

實驗室用如圖裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是

A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

B.應(yīng)先加熱Fe2O3，再通入CO

C.紅棕色的Fe2O3粉末逐漸變黑

D.氣體通過澄清石灰水后直接排放

我國著名化學(xué)家徐光憲院士說：“化學(xué)是不斷發(fā)明和制造對人類更有用的新物質(zhì)的科學(xué)”。在分子一原子層面上改變原子的排列方式就可以創(chuàng)造新物質(zhì)。石墨在超高壓和高溫的條件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到擠壓，凸出到層間的空間中，與上一層正六邊形的碳原子形成正四面體的排列形式，就得到金剛石（方框中的碳原子a對應(yīng)的石墨中的碳原子a）。

1985年，英國化學(xué)家克羅托發(fā)現(xiàn)C60，提出C60是由12個正五邊形和20個正六邊形構(gòu)成封閉的完美對稱的籠狀分子，由于C60分子的形狀和結(jié)構(gòu)酷似英國式足球，所以又被形象地稱為“足球烯”。C60在常溫下是紫紅色晶體，具有金屬光澤。

1991年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了碳納米管，它是碳原子以正六邊形排列而成的管狀結(jié)構(gòu)，直徑一般為幾納米到幾十納米。碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)決定了它的彈性和彎曲性都比較優(yōu)異，可制作金屬催化劑載體，作為貯氫。材料制作燃料電池等，碳納米管還可用于納米機器人、計算機芯片等前沿領(lǐng)域。

2004年，英國科學(xué)家成功制得石墨烯，這種碳單質(zhì)的碳原子是以正六邊形緊密排列的單層結(jié)構(gòu)。石墨烯具有很多優(yōu)異性能：表面積大、透光率高、導(dǎo)電性強、機械性能優(yōu)異等，使石墨烯在透明電極、太陽能電池、傳感器、手機屏幕、電腦觸摸屏等方面有著良好的應(yīng)用前景�？茖W(xué)家在一定條件下可以選取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以將片段卷起來得到碳納米管。

依據(jù)文章內(nèi)容，回答下列問題。

（1）短文中涉及到的碳單質(zhì)共有_____種。

（2）文中提到“在超高溫和高壓的條件下，石墨可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸�”，這一變化是_____變化。

（3）C60在常溫下是_____色晶體，猜想C60的一種化學(xué)性質(zhì)可能是_____（用化學(xué)方程式表示），它與金剛石性質(zhì)上存在明顯差異，可能的原因是_____。

（4）碳納米管機械加工：性能優(yōu)異，彈性較好，易于彎曲，這些性質(zhì)都源于它是_____結(jié)構(gòu)。

（5）石墨烯具有較高的導(dǎo)電性和透光性，可以用來制作_____。

（6）結(jié)合本文，你認(rèn)為從微觀角度創(chuàng)造新物質(zhì)的可能途徑有_____。

煤合成天然氣（SNG）的工藝過程如圖所示。

（1）氣化爐中生成的單質(zhì)是_____。

（2）在氣化爐中，煤炭中的碳發(fā)生了多個反應(yīng)。

① 碳與氧氣生成CO2反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為_____。

② 碳與水反應(yīng)生成了CO，同時還有一種產(chǎn)物是_____。

（3）經(jīng)變換爐反應(yīng)后，產(chǎn)物中CO2和H2含量增加，CO含量降低，反應(yīng)過程中化合價發(fā)生改變的元素有_____。

（4）合成天然氣中的氫元素來自于原料中的_____。

回答下列與含碳物質(zhì)有關(guān)的問題。

（1）天然存在的最硬的物質(zhì)是_____；

（2）CO2和H2O反應(yīng),生成一種能使石蕊溶液變紅的物質(zhì)，這種物質(zhì)是_____；

（3）CO2和CO化學(xué)性質(zhì)不同的原因是_____不同；

（4）CH4、C2H5OH在空氣中充分燃燒，都能生成_____。

某同學(xué)選用如下裝置，探究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（實驗中連接的裝置氣密性均良好）。

①證明無色氣體是水蒸氣，選用_______，觀察到的實驗現(xiàn)象是_______；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______，證明無色氣體是一氧化碳，選用_______和_______。

②依次連接A、B、C、D 裝置，探究碳的化學(xué)性質(zhì)。

A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______，C 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______；有同學(xué)認(rèn)為，只 連接 A、D 裝置，也可以探究碳的化學(xué)性質(zhì)，裝置D 中酒精燈的作用是______。

③依次連接A、B、C、D 裝置，探究一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)。該實驗中兩次用到石灰水，請分析石灰水作用的不同之處_______，該實驗得出的結(jié)論是_______。

某課外小組利用H2 還原CuO 粉末的實驗測定水的組成，圖甲是測定裝置的示意圖。

（設(shè)計實驗步驟）

①連接好裝置，并檢查氣密性

②裝入藥品，打開彈簧夾，通入一段時間氫氣后關(guān)閉彈簧夾

③分別稱量裝置C、D 的質(zhì)量

④再次打開彈簧夾，通入氫氣后，加熱裝置C

⑤待C 中固體全部變?yōu)榧t色后，停止加熱

⑥繼續(xù)通入氫氣，待裝置C 恢復(fù)至室溫后，關(guān)閉彈簧夾

⑦再次分別稱量裝置C、D 的質(zhì)量

（完善實驗設(shè)計）經(jīng)過討論同學(xué)們認(rèn)為，為了提高實驗的安全性，步驟④加熱裝置 C 前， 應(yīng)在 E 導(dǎo)管口收集一試管氣體后，進(jìn)行如圖乙所示操作，若操作過程中聽到尖銳爆鳴聲， 則反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（進(jìn)行實驗）該小組的同學(xué)按上述步驟進(jìn)行實驗，并進(jìn)行了實驗數(shù)據(jù)（C 中玻璃管質(zhì)量為60.0g）

（1）小組同學(xué)利用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。在鋅與稀硫酸反應(yīng)的過程中，若夾緊彈簧夾，則A 中反應(yīng)停止，其原理是_____。

（2）步驟⑥的目的是_____。

（數(shù)據(jù)處理）

（1）根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，水中氫、氧元素的質(zhì)量比等于_____（使用原始數(shù)據(jù)列式，不用計算出結(jié)果）。

（拓展探究）該小組同學(xué)參考上述實驗原理，模仿實驗步驟，設(shè)計了如圖裝置（假設(shè)氫氧化鈉溶液能完全吸收二氧化碳），打算測定二氧化碳中碳、氧元素的質(zhì)量比。但測出的碳、氧元素的質(zhì)量比總是小于 3:8，請分析可能的原因_____。

下列熄滅蠟燭的方法，其對應(yīng)原理錯誤的是（ ）

A. 扇滅－隔絕氧氣 B. 剪掉燈芯－隔離可燃物

C. 濕抹布蓋滅－隔絕氧氣 D. 水澆滅－降低溫度至著火點以下