第18练 金刚石、石墨和C60-【中考锁分】2021年中考化学一轮复习加分宝达标检测

【中考锁分】2021年中考化学一轮复习加分宝达标检测第18练

金刚石、石墨和C60

一.选择题（共12小题）

1.华为在Mate20中首次正式应用“石墨烯”材料，做了一块石墨烯薄片液冷散热系统，这是利用了石墨

烯的（）

A.透光性好B.硬度大C.导热性好D.导电性强

2.毕业会考填涂答题卡必须使用2B铅笔。2B铅笔芯的主要成分是（）

A.石墨B.铅C.活性炭D.金刚石

3.两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2010年的诺贝尔物理学奖。石墨烯是由碳元素

组成的单质，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

4.如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（)

硬质玻璃管

木炭粉氧化铜

A.A、B两处的现象分别是：黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红

B.A处发生的反应是典型的吸热反应

c.c处试管可防止液体倒吸

D.该装置的不足之处是未进行尾气处理

5.下列实验现象描述正确的是（）

A.水通电分解，电极附近产生氢气和氧气

B.木炭还原氧化铜，黑色固体逐渐变成红色

C.硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放热

D.镁带燃烧，产生耀眼的白色火焰，放热，冒白烟

6.关于碳的化学性质不正确的是（）

A.温度越高，碳的活动性越强

B.碳具有还原性，高温时碳能使氧化铁还原成铁

C.碳在氧气中充分燃烧是放热反应，而不充分燃烧时是吸热反应

D.碳在常温下能长时间保存不变质

7.小明同学学习了金刚、石墨和C60以后形成了下列的说法，不正确的是（）

A.相同元素组成的不同物质，化学性质相同

B.相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同

C.原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变

D.在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60

8.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）

金刚石石墨C60碳纳米管

A.这四种物质都很软，可作润滑剂

B.这四种物质碳原子的排列方式相同

C.这四种物质完全燃烧后的产物都是C02

D.这四种物质都由原子直接构成

9.下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是（）

A.金刚石、石墨、C60物理性质不同，但化学性质相同

B.金刚石、石墨、C”）都是由碳元素组成的

C.金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同

D.C60由碳原子直接构成

10.液态N2O4与N2H4是火箭常使用的燃料。这二种物质混合并于适当条件下反应，可产生N2、H2O及大

量热能，而得以推动火箭顺利升空。上述反应中，关于N2O4、N2H4的叙述正确的是（）

A.N2O4进行氧化反应，作还原剂

B.N2O4进行还原反应，作还原剂

C.N2H4进行还原反应，作还原剂

D.N2H4进行氧化反应，作还原剂

11.高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO向皿2Fe+3c02中，发生还原反应的物质是（）

A.Fe2O3B.COC.FeD.CO2

12.生产电脑芯片的材料主要是高纯硅，工业生产硅的原理为：2C+SiO2向皿Si+2co主在反应中发生

了还原反应的是（）

A.CB.SiO2C.SiD.CO

二.填空题（共12小题）

13.铅笔为什么有软和硬的差别呢？这是由于石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断又易磨损，因此，生产

上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。表为部分普通铅笔的标号及笔芯原料的配比:

/2HHHB2B

石墨74.0%75.2%81.3%85.5%

(质量分数)

粘土26.0%24.8%18.7%14.5%

(质量分数)

试回答下列问题：

(1)表中硬度最大的铅笔是_______;

(2)请列举石墨的另外一种用途；

(3)海底埋藏着大量的“可燃冰”，可成为未来的新能源，其主要成分是甲烷水合物。甲烷完全燃烧的

化学方程式为：o

14.泉水是“泉城”济南的文化之魂。节水环保、杜绝水污染、建设美丽泉城，是我们泉城人的职责。

(I)有些村民打井取用地下水，检验地下水是硬水还是软水，可选用的物质是。

(2)用活性炭除去水中的异味，这是利用了活性炭的作用。

(3)生活中常用的硬水软化的方法是。

(4)用量筒时读数的正确方法是：量筒放平，视线与相平。

15.2019年10月9日，97岁高龄的约翰・B•古迪纳夫获得诺贝尔化学奖，他在锂离子电池研究方面做出了

突出贡献，被业界称为“锂电池之父”。

(1)石墨可以用来做干电池的电极，是因为石墨_______。

(2)LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，制备LiMn2O4的化学反应方程式为8X+2Li2c03：

4LiMn2O4+2CO2t+O2t,该反应中物质X的化学式为,LiMn2O4中锂元素与氧元素的质量比

为。

16.回答与含碳物质有关的问题。

(1)金刚石和石墨都是碳单质，物理性质有很大差异，原因是;

(2)用墨汁书写的古代字画能保存至今，体现了碳在常温下化学性质；

(3)CO和CO都足碳元素的氧化物，化学性质完全不同，原因是它们的；

(4)大然气的主要成分是甲烷，写出甲烷燃烧反应方程式。

17.实验室有如图所示装置，回答下列问题：

(1)连接装置时，需根据导管的高度调节处的高度，再确定处的高度。(填“甲”或“乙”)

(2)结束实验的操作作是：先再。

(3)澄清石灰水中的化学反应方程式：。

18.学好化学，能使我们更好地认识各种现象，更合理地解决实际问题。

(1)用墨绘制的字画年深日久也不易褪色，原因是；

(2)硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用来区分硬水和软水，生活中常用的方

法来降低水的硬度。

(3)水是生命之源，我们每个人都要爱护水资源。请你提出一条保护水资源的合理化建议.

19.英国两位科学家因研究石墨烯荣获2010年诺贝尔物理奖，石墨烯是目前已知导电性能最出色和厚度最

薄的碳质新材料。

(1)碳原子的结构示意如图1,则碳原子的核电荷数为«

(2)碳的单质分别有金刚石、石墨和C60等，其中由分子构成的是(序号)。

20.石墨和金刚石物理性质有很大差异的原因是o二氧化碳与一氧化碳化学性质不同的原因

是o

21.在日常生活中有很多化学知识，请根据所学化学知识解决下列回答：

(1)生活中常用来区分软水和硬水；

(2)过滤可以除去水中不溶性杂质，其中用到的玻璃仪器是；

(3)金刚石和石墨物理性质不同的原因是o

22.工业炼铁的原理是：Fe2O3+3CO向皿2Fe+3co2,该反应的还原剂是。

23.根据问题填空：生产电脑芯片的材料主要是高纯硅。工业生产硅的原理为：2C+SiO2向皿Si+2co

t,在反应中SiO2发生了(填“氧化”或“还原”)反应。该反应生产的是粗硅，将粗硅提纯才

能得到高纯硅，在提纯过程中发生的反应之一是：H2+SiC14向皿HC1+X,X的化学式为。

24.科学上把反应前后元素化合价有变化的反应叫氧化还原反应，把元素化合价升高的反应物叫还原剂，

把元素化合价降低的反应物叫氧化剂。例如反应：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,其中Fe作还原剂，CuSO4

作氧化剂。过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。现有下列反应：

A.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2

B.C12+H2O2=O2+2HC1

C.2H2O2=2H2O+O2t

D.3H2O2+Cr2（S04）3+10KOH=2K2CrC）4+3K2so4+8H2O

（1）在上述反应中，氢元素的化合价（选填“不变、升高、降低”）;

（2）H2O2既作氧化剂又作还原剂的反应是（填字母序号）。

三.实验探究题（共12小题）

25.根据所提供的信息回答下列问题：

（1）图A石墨做电刷主要是利用了石墨具有等性能（填序号）。

A.深灰色、很软B.导电性好、熔点高C.不透明、有金属光泽

（2）图B防毒面具的滤毒罐里的物质是,具有作用

（3）图C整个实验过程中可观察到的现象是暗红色固体燃烧，（发光）放热，产生大量白烟，

生成白色固体，气球且比原来小，待装置冷却到室温后，再次称量天平平衡。锥形瓶底铺一层细

沙的目的是。

26.根据下列实验装置改进，回答问题:

——Ch

城一木炭

图2

(1)实验室有如图I所示装置，连接装置时，需根据导管的高度调节处的高度，再确定

处的高度。(填“甲”或“乙”)

(2)图2中一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失，原因是

27.同学们做了有关物质性质的实验(如图所示)，回答下列问题。

,tfWgiaJ—活性炭

(1)A中一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失，这是由于活性炭具有性。

(2)B中a管中的气体是,该实验得出水是由组成的。

(3)C中反应的化学方程式是。

28.化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题。

(1)甲实验得出的结论是：空气中氧气约占,发生反应的化学方程式为.

(2)乙是铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶中水的作用是。

(3)丙实验开始后，与(填“正”“负”)极相连的碳棒产生气泡快；碳棒(主要成分是石墨)

可以做电极是因为石墨具有性。

29.已知金属铅密度很大，活泼性与金属铁相似，试回答：铅笔芯的主要成分是(填“金属铅”或

“石墨”)，请设计简单的实验方案验证铅笔芯的主要成分(其它成分不干扰实验)o

30.如图，分别往A、B两支大试管中加入少量红墨水，其中试管A加入少量的活性炭，振荡，再分别往

试管中加入一大团棉花(棉花的量以塞紧试管为宜)，用玻璃棒把棉花轻轻推入至试管底部。

(1)没放棉花前，A试管中的现象是；

(2)放棉花后，A试管中的现象是,B试管中的现象是,棉花的作用是；

(3)若只做A试管实验则实验结论不严谨，原因是。

-W-

■花镯

31.某同学设计如下实验装置，验证碳的还原性，对实验进行分析并回答：

①检查装置气密性的方法是：将导管浸入水中，双手紧握试管，如果,说明装置气密性良好。

②当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时，是否可以确定氧化铜和炭粉已经开始反应？为什么？

③证明碳具有还原性的实验现象是,;发生反应的化学方程式依次是，。

④结束实验的操作是：先，再0

⑤查阅资料获知，碳与水蒸气在高温下反应，生成两种可燃性气体，这两种气体都能与氧化铜反应，碳

与水蒸气反应的化学方程式是。

碳粉和

(1)写出碳粉与氧化铜反应的化学方程式O

(2)要保证该实验成功，有以下关键环节：

①较高的温度。据此，实验中应对酒精灯进行的改进是。

②两种固体反应物的质量比。若碳不足，则氧化铜不能被全部还原；若碳过多，则除了生成铜和二氧化

碳外还会生成(填化学式)，原因是(填反应方程式)。

(3)装有澄清石灰水的试管中的现象是，化学反应方程式为。

33.如图为用木炭粉还原氧化铜的实验装置，请回答问题：

(1)往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜、用把药品小心地送至试管底部。

(2)连接装置时，需根据导管的高度调节处的高度，再确定处的高度。(填“甲”或“乙”)。

(3)实验中，能说明该反应有Cu生成的现象是

澄清

34.木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。

I、教材用如图I所示实验介绍这一知识。请回答下列问题。

①实验时要把木炭烘干并制成粉末，再和氧化铜粉末混合均匀。制粉末时常用图HI所示仪器，该仪器的

名称,把木炭制成粉末的目的是；

②在将混合好的粉末装入试管时试管应_______(填“倾斜”、“直立”或“横放”)；用药匙将药品送到

试管底部，也可用将药品送到试管底部；

③实验完毕时要先撤出导气管，待试管冷却后，要先撤出导气管的原因是,该实验说明木炭具

有的化学性质是o

II、【知识回顾】

①木炭与氧化铜反应的化学方程式是，此反应中还原剂为;

②图I中实验现象为；

A.①中黑色粉末变成红色

B.②中澄清的石灰水变浑浊

C.①中红色粉末变成黑色

D.生成二氧化碳气体

③图I与教材中的装置还是略作了改进，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样

做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，避免试管炸裂外，还可以防止o

III、【拓展研究】

为了提高成功率，某研究小组设计如图n方案进行实验。分别称取2g木炭与Cuo混合物，按每种比例

重复实验3次，记录开始反应的时间及实验现象，实验记录如下表：

总质量相同（2g）但木炭与CuO比例不同的实验对比表

比例1：61：71：81：91：10-1：111：121：13

加热时r5i"1,43〃r57"2，21"2‘00"1'53"4'

间

实验现红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊偶尔红热，

象气泡较少

实验结表层铜球较大，出现未完全反应的木炭粉末反应较完全，部分生成主要产物

果生成网状铜CU2O是CU2O

块

①装置中酒精灯上的网罩作用是;

②由实验数据分析，除温度外，影响实验结果的因素是

③从产物分析，该反应混合物的最佳比例范围是。

IV、【装置改进】由于试管中有空气，实验时应注意:

①混合物需进行预热，除了使试管受热均匀外，另外的目的是;

②从理论上讲，并不能把石灰水变浑浊作为木炭跟CuO开始反应的充分证据。其理由是(用化

学方程式表示)。

35.在木炭还原氧化铜的实验中(装置如图所示)：

(1)反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是，被加热的试管中现象是,

反应方程式为:

(2)如图中酒精灯上加一个金属网罩的作用是;

(3)实验结束时，应先,再o

C+CuO

贵.澄清的

：石灰水

36.木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年历史。科学兴趣小组按下列装置进行木炭与氧化铜反应实验

时，发现很难观察到紫红色铜的生成。为观察到有紫红色铜的生成，兴趣小组同学采取了以下的方法，

对实验进行了改进。

(1)采用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验。这样的做法的好处是.

(2)待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹,

可能出现的问题是。

(3)探究影响实验的反应物的比例。按下表的比例称取2克木炭与CuO的混合物，重复实验3次。实

验记录如表：总质量相同(2克)但木炭与CuO比例不同的实验对比表：

反应物比例1：61：71：81：91：10-1：111：121：13

加热时间1'51"1'43"\'57"1'51"1'51"1'53"4'

实验现象红热，产生大量气泡，石灰水变浑浊偶尔红热，

气泡较少

实验结果表层铜较大：出现未完全反应的黑色木炭粉反应较完全，生成部分生成主要产物是

末，且木炭含量越高黑色粉末越多亮红色网状铜块CU20

CU20

分析表中相关数据，当反应物比例为时，反应最充分。

四.解答题（共14小题）

37.如图所示，向盛有二氧化氮气体（红棕色）的烧瓶内投入若干小木炭，连接好装置，稍待片刻，能看

到的现象是；原因是o

38.请回答下列与含碳物质有关的问题：

（1）自来水厂用活性炭除去水中的异味和有色物质，这利用了它的性；

（2）CO和C02都是碳的氧化物，但由于它们的不同，导致化学性质不同;

（3）酒精是可再生的绿色能源，其挥发是由于分子造成的，故要密封保存.

39.碳和碳的氧化物都是常见的含碳物质，回答下列问题.

（1）在金刚石和石墨中，可用于制作铅笔芯的是；

（2）CO和C02都是碳的化合物，但由于它的分子构成不同，导致一定不同；

（3）在炼铁的化学反应中（3CO+Fe2O3向皿2Fe+3c0。发生氧化反应的物质是

40.阅读下面科普短文

活性炭具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力，被广泛用于空气净化、污水处理等方面。

表1活性炭对常见气体的吸附能力均值

气体H2N202CO2C12

吸附能力（mL/cm3）4.5113597494

按原料的材质可将活性炭分为煤质活性炭、木质活性炭和纤维活性炭三种，它们在碘吸附值（mg/g）、比

表面积（m2/g）、充填密度（g/cn?）、强度（％）方面的对比如图1所示（图中充填密度与强度数值都进

行了可视化处理）

用含碳量高、成本低廉、可再生能力强的农作物制备木质活性炭，有着很好的前景与可行性，比如以新

疆的棉花秸秆为原料，采用氯化锌活化法可制备高效的木质活性炭。分别称取不同质量的棉花秸秆活性

炭，加入到50mL50mg的亚甲基蓝溶液中，lOmin后测定其吸附率结果见图2。

通常可用下列方法区分木质活性炭和煤质活性炭：①掂重量。木质活性炭的主要特点是密度小、手感轻。

相同重量的活性炭，木质活性炭的体积明显大于煤质活性炭。②看外形。木质活性炭一般为破碎颗粒状

或片状，而煤质活性炭一般为柱状或球状。

随着工艺的不断改进，活性炭在环保、食品、医药、化工、农业等诸多领域的用途会更加广泛。

依据文章内容回答下列问题。

图1图2

(1)表1气体中，活性炭对的吸附能力最强。

(2)由图I可知，下列说法不正确的是(填字母序号，下同)。

A.比表面积越大，活性炭对碘的吸附值越大

B.纤维活性炭和木质活性炭的强度没有明显差异

C.煤质活性炭的充填密度大于纤维活性炭

(3)可以用棉花秸秆为原料制作木质活性炭，原因是o

(4)由图2可知，活性炭对亚甲基蓝的吸附率和活性炭投入量的关系是

(5)下列说法正确的是.

A.活性炭广泛用于化工、食品等诸多领域

B.煤质活性炭通常比木质活性炭密度大、手感重

C.用木质活性炭净化时，投入量越多，净化效果越好

D.活性炭对气体的吸附能力强弱可能与气体的相对分子质量有关

41.日常生活中使用的墨水笔，一般使用黑色碳素墨水

(1)将一滴黑墨水滴入一杯水中，一会儿整杯水都会变黑色，这是现象；在分别盛有冷水和热

水的杯中，各滴入一滴墨水，从看到的现象可以推断；分子的运动随着而加剧.

(2)用碳素墨水写的字能够长时间不褪色，这是因为碳在常温下具有性.

42.某班级同学分组进行碳的性质实验，并回收实验后的固体制取胆研。

图1

固体A——---------"溶液B|蒸发浓缩>冷却结晶>胆矶

图2

①按图1进行碳和氧化铜反应的实验，观察到试管中出现色固体；烧杯中澄清石灰水变浑浊的

化学方程式是。碳与氧化铜的反应中，表现出还原性的物质是(选填“碳”或“氧化铜”)。

②上述实验结束后，回收各小组试管内的固体残渣，并以此为原料(固体A)制取胆研。为将其中的铜

元素全部转化到硫酸铜中，有关实验设计如图2。

I.回收得到的固体A中可能含有铜、碳、氧化铜。请根据①中的实验，写出A中可能含有氧化铜的

一个原因o

II.胆研的化学式是。

III.溶液B中溶质主要是硫酸铜。请将“固体A”转化为“溶液B”所需的实验步骤补充完整(在

各步骤中须写明所用试剂及进行的操作)。

43.请用微粒观、结构观或化学方程式来回答下列问题。

(1)一滴水中约含有1.67X1021个水分子。

(2)使用体温计测体温______。

(3)古代字画能够保存很长时间不褪色。

碳9

44.请根据图中信息回答下列问题:

（1）投入几小块烘烤过的木炭，红棕色会消失的原因是木炭具有性。

（2）写出木炭还原氧化铜的化学方程式：,发生还原反应的物质是

45.通过化学知识的学习，回答化学中的一些问题。

（1）金刚石和石墨都是碳元素的单质，但两者的物理性质差异很大，其原因是;

（2）钠原子和钠离子属于同一种元素的依据是o

46.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-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

（如图2所示）具有很多优异性能：比表面积大、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）碳纳米管祝械加工性能优异，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o

图A石墨图B金刚石图CUo

图1

足球烯碳纳米管石墨

图2

47.将下列有关性质、变化、现象不同的原因填写在横线上:

（1）金刚石和石墨的硬度不同，主要原因是它们的不同。

（2）硫在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，主要原因是不同。

（3）H20和H2O2元素组成相同，但是化学性质不同，主要原因是它们的不同。

48.阅读下面科普短文

碳元素是最早被人类认识和利用的元素。碳元素在地球上虽然广泛分布，但其含量不足0.03%。

碳元素是一切有机体骨架的组成元素，在人体中的含量约占18%.主要以有机含碳化合物形式存在，如

糖类、蛋白质等。人体中的无机含碳化合物种类较少，在血浆中主要以碳酸氢盐缓冲系统（H2cO3/HCO3

一）的形式存在，人体细胞通过有氧氧化和无氧酵解产生的二氧化碳，是碳元素在人体内的另一种无机形

式。

迄今为止，发现了15种碳原子，它们在元素周期表中占据如图1所示的同一个“格”，其中C-12和C

-13属于稳定型，考古研究中，通过测定C-14含量估算古物的年代。

工纂；金三守

图1图2富勒烯图3碳纳米管图4石墨爆

20世纪起，人类对碳元素的认识突飞猛进。下表列出了与之相关的主要事件：

时间40年代1967年1969年1985年1991年21世纪

事件发现C-发现六角金发现银白色发现富勒烯发现碳从石墨中剥离出仅

14刚石和单斜的白炭的第一个成纳米管由一层碳原子构成

超硬碳员C60（图2）（图3）的薄片-石墨烯（图

4）

碳的这些新型结构的发现和性能研究的发展，使其广泛应用于工业、材料、生物医学等领域。

依据文章内容回答下列问题:

(1)碳在人体中的存在形式有种。

(2)关于图1所示的相关信息分析，错误的是。

A.原子序数为6B.电子数为12C.元素符号为C

(3)结合你所学的知识，你认为C-12和C-13的不同点是。

A.质子数不同B.电子数不同C.中子数不同

(4)在20世纪有关碳的重大发现中，有一项与其它不同，它是。

(5)C60的含义是»

49.分类和类比是学习化学常用方法。

(1)化学是一门以实验为基础的科学，下面是我们在初中化学课本经历的实验:

ABCD

根据化学方程式提供的信息将上述实验平均分两类，选出的一组实验是①.。②你的分类依据

是

(2)已知H2、CO、C是初中常见的还原剂，请根据它们还原氧化铜的方程式中各元素化合价的变化情

况，分析在反应SO2+2H2S-SI+2H20中作为还原剂的是①，该反应的氧化剂中发生改变的元

素，其化合价的变化情况是②。

50.“化学--我们的生活，我们的未来

(1)“化学为人类改善环境汽车尾气处理装置能使某些有毒气体转化为无毒气体：2NO+2CO

催化剂

N2+2CO2,其还原剂是.

(2)“化学为人类提供动力.”我国发射“嫦娥三号”的长征三号乙火箭工作时化学反应方程式:

占燃

C2H8N2+2N2O42co2+3X+4H2O,其中物质x的化学式为.

(3)“化学为人类提供新材料.”信息技术需要使用硅晶片，单质硅是由石英固体(Si02)与碳在高温条

件下反应制成的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为

【中考锁分】2021年中考化学一轮复习加分宝达标检测第18练金刚石、石

墨和C60参考答案与试题解析

一.选择题（共12小题）

I.答案：C

解：石墨烯薄片可以制作液冷散热系统，这是利用了石墨烯的导热性能好。

故选：Co

2.答案：A

解：填涂答题卡使用2B铅笔，2B铅笔芯的主要成分是石墨，铅笔芯是石墨和粘土按照一定比例混合而

成的。

故选：A。

3.答案：A

解：A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，正确；

B、石墨有金属光泽，有导电性，但不是金属，选项错误；

C、活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物质，选项错误；

D、金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，但足球烯（C60）是由碳分子构成的，选项错误：

故选：A。

4.答案：D

解：A、在A处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，在B处在加热的条件下一氧化碳

与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，所以，A、B两处的现象分别是：黑色粉末减少，黑色粉末逐渐变

红，故A正确；

B、在A处，在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳，是典型的吸热反应，B正确;

C、由装置的特点可知，C处试管可防止液体倒吸，故C正确：

D、由装置的特点可知，D装置可以收集未反应的一氧化碳，不需要尾气处理。故D错误。

故选：D。

5.答案：B

解：A、水通电分解，电极附近产生氢气和氧气，不是现象是结论，故选项说法错误。

B、高温条件下木炭还原氧化铜生成铜，会观察到黑色固体逐渐变成红色，故选项说法正确。

C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。

D、镁条燃烧，产生耀眼的白光，放热，冒白烟，故选项说法错误。

故选：B»

6.答案：C

解：A、常温下化学性质不活泼，但温度越高，碳的活动性越强，故选项说法正确。

B、碳具有还原性，高温时碳能使氧化铁还原成铁，故选项说法正确。

C、碳在氧气中充分燃烧是放热反应，不充分燃烧时也是放热反应，故选项说法错误。

D、常温下化学性质不活泼，碳在常温下能长时间保存不变质，故选项说法正确。

故选：Co

7.答案：A

解：A、相同元素组成的不同物质，化学性质不相同，同种分子性质相同，不同分子性质不同，故A说

法错误；

B、金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧，产物都是二氧化碳，故B说法正确；

C、金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，构成物质的种类不同，故C说法正确；

D、金刚石、石墨、C60的组成元素相同，可以相互转化，故D说法正确。

故选：A«

8.答案：C

解：A、金刚石的硬度很大，错误；

B、由四种物质的结构示意图可知，四种物质碳原子的排列方式是不相同的，错误；

C、这四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧后的产物都是C02,正确；

D、碳60是由碳60分子构成的，错误；

故选：Co

9.答案：D

解：A、金刚石、石墨、C60物理性质不同，但化学性质相同，正确；

B、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的，正确；

C、金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，正确；

D、C60由碳60分子构成的，错误；

故选：D。

10.答案：D

解：液态N2O4与N2H4反应的化学方程式为：2N2H4+N2O4=t+4H2O,

A、N2O4中氮元素的化合价为+4价，生成N2,化合价降低，发生还原反应，是氧化剂；A错误；

B、N2O4中氮元素的化合价为+4价，生成N2,化合价降低，发生还原反应，是氧化剂，B错误；

C、N2H4中氮元素的化合价为-2价，生成N2,化合价升高，发生氧化反应，是还原剂；C错误;

D、N2H4中氮元素的化合价为-2价，生成N2,化合价升高，发生氧化反应，是还原剂；D正确;

故选：Do

11.答案：A

解：•氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；

氧化铁失氧发生了还原反应，是氧化剂。

故选：Ao

12.答案：B

解：根据工业生产硅的原理为：2C+SiO2-前皿.Si+2cot,可知：在此反应中碳得氧发生了氧化反应，

是还原剂；SiO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。

故选：Bo

二.填空题（共12小题）

13.答案：见试题解答内容

解：（1）2H的铅笔芯中粘土的含量高，硬度最大；故填：2H；

（2）石墨的导电性很好，可以用来制做电极；石墨具有滑腻感，可以做润滑剂；故填：做电极；

占燃

（3）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水；故填：CH4+2O2”八-CO2+2H2O。

14.答案：（1）肥皂水；

（2）吸附；

（3）煮沸；

（4）凹液面的最低处。

解：（1）检验地下水是硬水还是软水，可选用的物质是肥皂水，其中产生泡沫较多的是软水，泡沫较少

的是硬水；故填：肥皂水；

（2）活性炭具有吸附性，所以可用活性炭除去水中的异味；故填：吸附：

（3）生活中常用的硬水软化的方法是煮沸；故填：煮沸;

(4)用量筒时读数的正确方法是：量筒放平，视线与凹液面的最低处。故填：凹液面的最低处。

15.答案：见试题解答内容

解：(1)石墨具有导电性，所以石墨可以用来做干电池的电极；故填：具有导电性；

(2)由质量守恒定律可知，反应前后，原子的种类与数目不变，反应前：4个锂原子、2个碳原子、6

个氧原子；反应后：4个锂原子、2个碳原子、22个氧原子和8个镭原子，因此8X中含有8个锦原子和

16个氧原子，因此每个X分子中含有1个钛原子和2个氧原子，化学式为MnO2;LiMn2C>4中锂元素与

氧元素的质量比为7：(16*4)=7：64；故填：MnO2：7：64。

16.答案：见试题解答内容

解：(1)金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但物理性质不同，原因是碳原子的排列方式不同。

(2)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色，原因是碳在常温下具有稳定性。

(3)CO和C02都是由碳元素和氧元素组成的，但性质上存在很大的差异，原因是分子构成不同。

占燃

(4)甲烷(CH4)燃烧生成水和CO2,反应方程式为CH4+2O2-'”'"CO2+2H2O;

占燃

答案为：(1)碳原子的排列方式不同；(2)稳定；(3)分子构成不同；(4)CH4+2O?八-CO2+2H2O。

17.答案：见试题解答内容

解：(1)连接装置时，需根据导管的高度调节乙处的高度，再根据酒精灯火焰的高度调整试管高度的旋

钮，确定甲处的高度。

(2)结束实验的操作是：先移出导管，再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒吸，使试管炸裂。

(3)碳和氧化铜高温反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳通入澄清石灰水中的化学反应方程式为Ca(OH)

2+CO2=CaCO?I+H2O；

故答案为：

(1)乙；甲；

(2)移出导管：熄灭酒精灯

(3)Ca(OH)2+CO2—CaCO3I+H2O。

18.答案：见试题解答内容

解：（1）用墨绘制的字画年深日久也不易褪色，原因是墨的主要成分碳的化学性质稳定，不易和其他物

质反应；

（2）生活中可用肥皂水区分软水和硬水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水，生活中常用煮沸的方法将

硬水转化为软水；

（3）保护水资源可以节约用水，可以防止水污染，所以可以一水多用，例如淘米的水用来浇花，洗衣服

的水用来冲厕所等，生活污水净化处理后再排放等。

故答案为：（1）墨的主要成分为碳，碳在常温下化学性质稳定（意思对即可）；（2）肥皂水；煮沸；（3）

生活污水净化后再排放（合理即可）。

19.答案：见试题解答内容

解：（1）由原子结构示意图，根据“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数"，可知碳原子的核

电荷数为6；

（2）金刚石、石黑和C60等都是由碳元素组成的单质，金刚石、石墨是由碳原子构成的；C60是由碳分

子构成的。

答案为：（1）6；（2）Co

20.答案：见试题解答内容

解：金刚石和石墨物理性质不同的原因是：碳原子的排列方式不同。

同种分子性质相同，不同分子性质不同，二氧化碳和一氧化碳化学性质不同的原因是：分子的构成不同。

故答案为：碳原子排列方式不同；分子构成不同。

21.答案：见试题解答内容

解：（1）硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡

沫较多的是软水，较少的硬水。

（2）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏

斗四种仪器组成，其中用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。

（3）金刚石和石墨物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同。

故答案为：

（1）肥皂水；

（2）烧杯、漏斗、玻璃棒；

（3）碳原子的排列方式不同。

22.答案：见试题解答内容

解：在此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；Fe2O3失氧发生了还原反应，是氧化剂；

故答案为：CO；

23.答案：见试题解答内容

解：在反应ZC+SiOz-K皿”Si+2cot中,SiO2失去氧而生成单质Si,发生失氧的还原反应；

古辛日

根据反应的化学方程式H2+SiC14司皿.HC1+X,反应前的两种反应物的分子中含H、Si、Cl三种原子

的个数分别为2、1、4,而生成物HC1的一个分子由仅含有1个H原子和1个C1原子，根据反应前后原

子种类、数目不变，可判断生成的每个X分子由1个H原子、I个Si原子和3个C1原子构成，则物质

X的化学式为HSiCh；

故答案是：还原；HSiCho

24.答案：见试题解答内容

解：（1）在上述反应中氢元素的化合价都没有改变，故填：不变；

（2）在2H2O2=2H2O+O2t,氧元素的化合价既升高也降低，既作氧化剂乂作还原剂，故填：C。

三.实验探究题（共12小题）

25.答案：见试题解答内容

解：（1）石墨具有导电性好、熔点高的特点，所以石墨可制成电刷：故填：B；

（2）活性炭具有较好的吸附性，可以吸附有毒气体，所以图B防毒面具的滤毒罐里的物质是活性炭；

故填：活性炭；吸附；

（3）红磷燃烧放出热量造成装置内的压强增大，所以观察到气球膨胀；当红磷熄灭后，气球体积慢慢变

小，由于氧气被消耗，所以气球变得比原来还小；在锥形瓶底铺一层细沙的目的防止生成的高温生成物

炸裂锥形瓶；故填：气球膨胀；缩小；防止生成的高温生成物炸裂锥形瓶。

26.答案：见试题解答内容

解：（1）连接装置时，需根据导管的高度调节甲处的高度，再根据导管的高度调整酒精灯的高度。

故填：甲；乙；

（2）木炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，所以一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失，故填：木炭具

有吸附性。

27.答案：见试题解答内容

解：（1）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，所以A中-一段时间后，瓶内气体的黄绿色消失；故

填：吸附；

（2）图示中，a试管中气体的体积较小，所以是氧气，另一只试管中产生的是氢气，由质量守恒定律可

知，水是由氢兀素和氧元素组成的；故填：氧气；氢元素和氧元素；

占燃

（3）在点燃的条件下，铁和氧气反应生成四氧化三铁；故填：3Fe+2O?-”、-艮304。

28.答案：见试题解答内容

解：（1）该实验结束后，打开止水夹，发现进入瓶内的水达到刻度1处，这一现象说明空气中氧气约占

占球占撅

五分之一，反应的化学反应方程式为4P+5O2」'、'-2P205;故填：五分之一；4P+5O2一八,-2P2O5;

（2）为防止铁丝剧烈燃烧后生成的高温熔融物溅落，炸裂瓶底，所以实验前集气瓶内先加入少量的水或

在瓶底铺一层细沙；故填：防止高温生成物溅落、炸裂瓶底；

(3)丙实验开始后，连接负极的一端产生的是氢气，气体体积较大，因此与负极相连的碳棒产生气泡快；

碳棒(主要成分是石