【状元讲练】初中化学人教版九年级上册分层综合练：6.1 金刚石、石墨和C60（学生版）

6.1金刚石、石墨和C60分层综合练知识点1碳单质的结构1.金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（）A.原子排列方式不同 B.原子大小不同 C.原子种类不同 D.原子数目不同2.我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（）A.分子 B.原子 C.离子 D.中子3.下图是金刚石、石墨的结构示意图，下列说法不正确的是（）A.它们的化学式都可以用C表示 B.石墨转化成金刚石是物理变化C.金刚石与石墨的原子排列方式不同 D.石墨很软，有滑腻感4.C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。根据图示回答下列问题：（1）C60属于________（填“单质”或“化合物”）。（2）C60这种物质是由________（填“分子”或“原子”）构成的。（3）C60与金刚石、石墨具有相似的________（填“化学”或“物理”）性质。知识点2碳单质的性质与用途5.能用来填充防毒面具的是（）A.石墨 B.活性炭 C.金刚石 D.炭黑6.有关石墨的用途描述错误的是（）A.制造铅笔芯 B.做干电池电极 C.用于切割玻璃 D.用作润滑剂7.下列说法中错误的是（）A.C60可用作超导材料 B.木炭可用作电池电极 C.石墨可用于制铅笔芯 D.金刚石可用于裁割玻璃8.右图是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入滴有品红的水，净水器的下端流出的水变为无色。下列说法正确的是（） （）A.活性炭能与品红反应，使之褪色B.品红颗粒较大，不能通过活性炭C.活性炭可吸附品红分子D.该实验原理与过滤完全相同知识点3碳的稳定性9.古代字画能保存很长时间不褪色，是因为单质碳在常温下具有（）A.可燃性 B.还原性 C.稳定性 D.吸附性10.下列事实中没有体现单质碳的稳定性的是（）A.书写档案材料时必须使用碳素墨水 B.钻石恒久远，一颗永流传C.木头电线杆在埋入地下前将表面稍微烤焦 D.制糖工业中用活性炭脱色知识点4碳的可燃性11.把8g碳和16g氧气放在密闭的容器里，在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有（）A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.二氧化碳和一氧化碳 D.二氧化碳和氧气12.根据碳与氧气的反应，回答下列问题：（1）做“木炭的燃烧”实验时，将放入燃烧匙的木炭点燃，由上而下________（填“缓慢”或“迅速”）伸入盛有集满氧气的集气瓶中。（2）碳不完全燃烧的化学方程式是________________。（3）红热木炭在氧气中燃烧的实验现象是________________，验证碳燃烧的产物是二氧化碳，其操作方法是________________________。知识点5碳的还原性13.我国的锡储量占世界第一位。古代记载的炼锡方法的化学方程式为SnO2+2Ceq\o(\s\up5(△),\s\do3(＝))Sn+2CO↑此反应说明碳具有（）A.稳定性 B.可燃性 C.氧化性 D.还原性14.下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（）A.给酒精灯火焰加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出1.实验室里，用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO2eq\o(\s\up4(高温),\s\do4(＝))=2Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是（）A.Al B.MnO2 C.Al2O3 D.Mn2.碳单质的性质与用途对应关系错误的是（）A.石墨导电性好可作电池电极 B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂C.金刚石硬度大可制作铅笔芯 D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁3.金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（）A.构成金刚石和石墨的原子大小不同 B.金刚石和石墨中原子排列方式相同 C.1g金刚石和1g石墨所含原子数相同 D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧4.按下图进行实验，下列分析或结论正确的是（）A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B.实验结束应立即倒出粉末 C.木炭能将氧化铜还原为铜 D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量5.“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业上采用火法炼镍的原理是C+2NiOeq\o(\s\up4(高温),\s\do4(＝))2Ni+X↑，下列说法错误的是（）A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物C.碳过量时，气体产物中可能有CO D.反应中NiO发生氧化反应6.某化学兴趣小组对木炭和氧化铜反应的实验装置进行了改进，请根据改进后的实验装置（如图所示），回答下列问题。（1）判断木炭与氧化铜已经反应的依据是________________________________________。（2）与传统型装置相比，该装置的优点是____________________________________________________________。7.阅读下面科普短文。碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。依据文章内容回答下列问题。（1）金刚石属于________（填序号）。A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：5C+4KNO3eq\o(\s\up4(高温),\s\do4(＝))_________K2O+_________N2↑+_________CO2↑（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是____________________。（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。①石墨是一种含铅的物质：____________________。 ②碳材料具有广阔的应用和发展前景：________________________。（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。1.阅读下面科普短文。石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料，它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。目前常用的制备方法是氧化石墨还原法，石墨片与浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等反应，再经超声处理得到氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。我国的科研团队发现了石墨烯的防腐功能，利用其独特的二维片层结构，在涂层中叠加形成致密的隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。如图2所示，表面叠加了石墨烯薄膜的铜在高温下也没有被腐蚀。将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料，可提升涂料的防腐蚀性能。表：某复合涂料的基本性能（涂膜厚度相同）与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。依据文章内容回答下列问题。（1）石墨烯具有的物理性质是________________（写一点即可）。（2）石墨烯属于________（填“单质”或“化合物”）。（3）石墨烯可以防腐的原因是________________。（4）依据表格分析，该复合涂料中石墨烯的比例为________时基本性能最好。2.某校科学兴趣小组利用木炭做还原剂使木炭与氧化铜进行反应，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体Cu2O出现。小科认为木炭和氧化铜反应需要较高温度，建议用乙装置代替甲装置，即用酒精喷灯替代酒精灯，并添加了止水夹，在实验结束时及时夹上。针对上述实验，回答下列问题：（1）稍过量的炭粉有利于反应的进行，对下列三种氧化铜和炭粉的质量比例，建议选择________。A.11：1 B.40：3 C.16：1（2）该小组按改进后的方案进行实验（如图乙），他们在检验了装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，________（填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。（3）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，再移走酒精灯，让产物自然冷却，终于获得了紫红色的铜，若不关闭止水夹，可能出现的问题是________________________________________________。1.（2022·海南）项目式学习小组制作的简易净水器（如图），下列说法正确的是（）A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味2.（2022·吉林）碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（）A.硬度都很大 B.都可用于制造铅笔芯C.都是黑色固体 D.常温下化学性质都不活泼3.（2022·广西贺州）下列物质中，硬度最大的是（）A.C60 B.活性炭 C.石墨 D.金刚石4.（2022·湖南长沙）“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5.（2022·江西）取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如下图，下列说法正确的是（）A.M点对应的固体物质只有两种B.N点对应的固体为黑色C.反应后产生气体的总质量为（a－b）gD.0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变6.（2022·湖南衡阳）阅读下面科普短文：2004年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片（有人称为石墨烯），其层内微观结构如图1。这种单层的石墨片有优异的导电、导热性和其他奇特性质。石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体，在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图2。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域