金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列有关说法正确的是

A.硬度相同 B.都是黑色固体

C.碳原子的排列方式相同 D.完全燃烧都生成二氧化碳

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

下列有关碳及其化合物的说法不正确的是

A.金刚石导电性能良好 B.CO2是导致温室效应的主要气体

C.干冰可用于人工降雨 D.紧闭门窗用木炭烤火易煤气中毒

实验室用如图装置模拟炼铁。下列说法正确的是

A.该反应属于置换反应

B.应先加热Fe2O3，再通入CO

C.红棕色的Fe2O3粉末逐渐变黑

D.气体通过澄清石灰水后直接排放

我国著名化学家徐光宪院士说：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学”。在分子一原子层面上改变原子的排列方式就可以创造新物质。石墨在超高压和高温的条件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列形式，就得到金刚石（方框中的碳原子a对应的石墨中的碳原子a）。

1985年，英国化学家克罗托发现C60，提出C60是由12个正五边形和20个正六边形构成封闭的完美对称的笼状分子，由于C60分子的形状和结构酷似英国式足球，所以又被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽。

1991年，日本科学家发现了碳纳米管，它是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异，可制作金属催化剂载体，作为贮氢。材料制作燃料电池等，碳纳米管还可用于纳米机器人、计算机芯片等前沿领域。

2004年，英国科学家成功制得石墨烯，这种碳单质的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。

依据文章内容，回答下列问题。

（1）短文中涉及到的碳单质共有_____种。

（2）文中提到“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，这一变化是_____变化。

（3）C60在常温下是_____色晶体，猜想C60的一种化学性质可能是_____（用化学方程式表示），它与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是_____。

（4）碳纳米管机械加工：性能优异，弹性较好，易于弯曲，这些性质都源于它是_____结构。

（5）石墨烯具有较高的导电性和透光性，可以用来制作_____。

（6）结合本文，你认为从微观角度创造新物质的可能途径有_____。

煤合成天然气（SNG）的工艺过程如图所示。

（1）气化炉中生成的单质是_____。

（2）在气化炉中，煤炭中的碳发生了多个反应。

① 碳与氧气生成CO2反应的基本反应类型为_____。

② 碳与水反应生成了CO，同时还有一种产物是_____。

（3）经变换炉反应后，产物中CO2和H2含量增加，CO含量降低，反应过程中化合价发生改变的元素有_____。

（4）合成天然气中的氢元素来自于原料中的_____。

回答下列与含碳物质有关的问题。

（1）天然存在的最硬的物质是_____；

（2）CO2和H2O反应,生成一种能使石蕊溶液变红的物质，这种物质是_____；

（3）CO2和CO化学性质不同的原因是_____不同；

（4）CH4、C2H5OH在空气中充分燃烧，都能生成_____。

某同学选用如下装置，探究物质的化学性质（实验中连接的装置气密性均良好）。

①证明无色气体是水蒸气，选用_______，观察到的实验现象是_______；发生反应的化学方程式是_______，证明无色气体是一氧化碳，选用_______和_______。

②依次连接A、B、C、D 装置，探究碳的化学性质。

A 中发生反应的化学方程式是_______，C 中发生反应的化学方程式是_______；有同学认为，只 连接 A、D 装置，也可以探究碳的化学性质，装置D 中酒精灯的作用是______。

③依次连接A、B、C、D 装置，探究一氧化碳与氧化铜的反应。该实验中两次用到石灰水，请分析石灰水作用的不同之处_______，该实验得出的结论是_______。

某课外小组利用H2 还原CuO 粉末的实验测定水的组成，图甲是测定装置的示意图。

（设计实验步骤）

①连接好装置，并检查气密性

②装入药品，打开弹簧夹，通入一段时间氢气后关闭弹簧夹

③分别称量装置C、D 的质量

④再次打开弹簧夹，通入氢气后，加热装置C

⑤待C 中固体全部变为红色后，停止加热

⑥继续通入氢气，待装置C 恢复至室温后，关闭弹簧夹

⑦再次分别称量装置C、D 的质量

（完善实验设计）经过讨论同学们认为，为了提高实验的安全性，步骤④加热装置 C 前， 应在 E 导管口收集一试管气体后，进行如图乙所示操作，若操作过程中听到尖锐爆鸣声， 则反应的化学方程式是_____。

（进行实验）该小组的同学按上述步骤进行实验，并进行了实验数据（C 中玻璃管质量为60.0g）

（1）小组同学利用锌粒和稀硫酸反应制氢气，请写出反应的化学方程式_____。在锌与稀硫酸反应的过程中，若夹紧弹簧夹，则A 中反应停止，其原理是_____。

（2）步骤⑥的目的是_____。

（数据处理）

（1）根据上表中数据，水中氢、氧元素的质量比等于_____（使用原始数据列式，不用计算出结果）。

（拓展探究）该小组同学参考上述实验原理，模仿实验步骤，设计了如图装置（假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳），打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8，请分析可能的原因_____。

下列熄灭蜡烛的方法，其对应原理错误的是（ ）

A. 扇灭－隔绝氧气 B. 剪掉灯芯－隔离可燃物

C. 湿抹布盖灭－隔绝氧气 D. 水浇灭－降低温度至着火点以下