化学人教版九上课后提分练：6.1 金刚石、石墨和C60

金刚石、石墨和C60一、选择题1．下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是A．单质碳用于冶金工业——单质碳能够燃烧B．活性炭用于防毒面具——活性炭具有强的吸附性C．金刚石用于裁玻璃——金刚石很硬D．石墨用于制铅笔芯——石墨很软2．木炭和活性炭具有很强的吸附性，是由于A．是无定形碳 B．它们的密度小C．疏松多孔，表面积大 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质3．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B．金刚石是单质、而石墨是化合物C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质4．将一种黑色粉末装入试管中加强热后，有红色物质生成，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则此黑色粉末是A．氧化铜 B．木炭粉和二氧化碳 C．木炭粉 D．氧化铜和木炭粉5．我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质A．化学性质稳定 B．具有氧化性C．具有还原性 D．具有可燃性6．科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是。A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60的相对分子质量是840C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为07．下列说法正确的是A．C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物B．金刚石很硬，所以可以用作装饰品C．石墨有良好的导电性，可以用作电极D．石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同8．近年来，科学家研制出一种新分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式是C60，下列说法正确的是A．它是一种新型的化合物 B．它与金刚石.石墨都是碳的单质C．该物质是由金刚石和石墨构成的 D．该物质的相对分子质量为609．下列说法正确的是A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质10．消防员若需要进入到有毒气的现场时，必须戴上防毒面具。你建议他们最好用以下哪种材料做滤毒罐A．棉花 B．活性炭 C．布条 D．碎纸11．“本以为是青铜，没想到是王者”，用这句话来形容材料界的超级黑马石墨烯再合适不过了。石墨烯是从石墨中剥离出来的只有一层碳原子厚度的物质。具有优异的光学、电学和力学特性，被认为是一种革命性的材料。下列关于石墨烯的说法正确的是A．石墨烯是一种新型化合物B．石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯是一种金属材料C．石墨烯与金刚石的物理性质不同，原因是碳原子排列方式不同D．石墨烯在空气中燃烧，产物不可能有一氧化碳12．科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述不正确的是A．厦大化学家制得了C50，它与C60都是单质B．某物质含有C50分子和C60分子，该物质是化合物C．由C60制取化合物M的过程，发生了化学变化D．C60与金刚石、石墨都属于碳的单质13．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如下图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是A．碳膜片属于单质B．碳膜片与C60是同一种物质C．碳膜片属于一种新型的金属材料D．碳膜片属于一种新型化合物14．结构决定性质，性质决定用途，下列对应关系错误的是A．石墨、金刚石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同B．活性炭多孔，可用于制糖工业脱色C．碳有还原性，常用焦炭冶炼金属D．CO和CO2组成元素相同，化学性质相似15．碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管，下列说法错误()A．碳纳米管是一种新型的化合物B．碳纳米管常温下性质稳定C．碳纳米管完全燃烧生成物是CO2D．碳纳米管材料管道多，表面积大吸附强二、填空题16．完成下列反应的化学表达式（1）木炭充分燃烧：_____________；（2）木炭不充分燃烧：_________________；（3）木炭粉和氧化铜在高温的条件下反应：____________；（4）用焦炭和氧化铁反应来炼铁：________________。17．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为______，常温下碳的化学性质______，（填“活泼”或“不活泼”）。（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是______，图③单质的名称是______，图④单质的化学式是______。（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______。（4）C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式______；______。18．多彩的“碳”，多姿的物质。（1）1﹣18号元素原子最外层电子数与原子序数的关系如图。

①碳属于_____（填“金属”或“非金属”）元素；请画出碳原子的结构示意图_____。②图1中与碳元素化学性质相似的元素是_____（填元素名称）。③从图1中你发现的规律是_____（写一条）。（2）碳有几种不同的形式，如钻石、石墨等，它们物理性质不同的原因是_____，它们完全燃烧的产物_____（填“相同”或“不相同”）。（3）近期化学家首次制造出纯碳环，将极大推动分子晶体管的发展。科学家在高真空的室内，操作“氧﹣碳”分子（C24O6），逐步除去其多余的含氧部分，最终得到环碳分子。C24O6C22O4C20O2C18（制备环碳的步骤）①制备环碳的各步骤中，每次去除的物质X为_____（填化学式）。②一个环碳分子是由_____个碳原子构成。三、实验题19．我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式________________________，其中发生还原反应的物质是________。(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是_________________________________________________。(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是__________(写出一条即可)。(4)用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，可能引起的后果是__________________________。四、科学探究题20．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]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：_____。[查阅资料]没有磷钼酸溶液的氯化钯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。[实验步骤]连接好实验装置，并进行实验，装置如下图所示（夹持仪器已省）：步骤一：实验前先通一段时间N2；步骤二：点燃酒精喷灯加热。玻璃管中的现象是_____。[实验结论]（1）若观察到氯化钯试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则猜想一成立，请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式：_____。（2）若观察到氯化钯试纸变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则猜想_____成立。（3）若观察到氯化钯试纸_____，澄清石灰水_____，则猜想三成立。[实验反思]（1）该实验开始前通一会儿N2的目的是：_____。（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要?请说明理由。_____。答案解析一、选择题1．下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是A．单质碳用于冶金工业——单质碳能够燃烧B．活性炭用于防毒面具——活性炭具有强的吸附性C．金刚石用于裁玻璃——金刚石很硬D．石墨用于制铅笔芯——石墨很软【答案】A【详解】A、碳用于冶金工业是因为碳具有还原性，而不是碳的燃烧的缘故，物质的用途与其依据的性质不相符合；B、活性炭疏松多孔，具有强的吸附性，可用于防毒面具，物质的用途与其依据的性质相符合；C、金刚石用于裁玻璃是因为金刚石很硬，物质的用途与其依据的性质相符合；D、石墨用于制铅笔芯是因为石墨很软，物质的用途与其依据的性质相符合。故选：A。2．木炭和活性炭具有很强的吸附性，是由于A．是无定形碳 B．它们的密度小C．疏松多孔，表面积大 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质【答案】C【详解】木炭和活性炭具有很强的吸附性，是由于疏松多孔，表面积大。故选C。3．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B．金刚石是单质、而石墨是化合物C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质【答案】C【详解】金刚石中的碳原子的排列方式为正八面体结构，石墨中的碳原子是正六边形结构，并且形成层状，由于金刚石和石墨里碳原子的排列不同，才导致了金刚石和石墨的物理性质有很大差异。故选：C。4．将一种黑色粉末装入试管中加强热后，有红色物质生成，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则此黑色粉末是A．氧化铜 B．木炭粉和二氧化碳 C．木炭粉 D．氧化铜和木炭粉【答案】D【详解】能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则将一种黑色粉末装入试管中加强热后，有红色物质生成，同时产生二氧化碳，此黑色粉末是氧化铜和木炭粉，该两种物质发生反应生成红色的铜和二氧化碳，故选D。5．我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质A．化学性质稳定 B．具有氧化性C．具有还原性 D．具有可燃性【答案】A【详解】我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质化学性质稳定，即使受阳光照射或与空气、水分接触，也不易起变化，故选A。6．科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是。A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60的相对分子质量是840C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为0【答案】C【详解】A、N60和N2均是由氮元素组成的纯净物，所以两者均是氮元素的单质，故选项正确；B、N60的相对分子质量=14×60=840，故选项正确；C、物质N60是由N60分子构成的，其中不含氮分子，故选项错误；D、N60是单质所以其中氮元素的化合价为0，故选项正确。故选C7．下列说法正确的是A．C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物B．金刚石很硬，所以可以用作装饰品C．石墨有良好的导电性，可以用作电极D．石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同【答案】C【详解】A、C60是一种由60个碳原子构成的分子，但只含碳元素，所以该物质是单质不是化合物，故选项错误；B、金刚石很硬，可用作切割玻璃，用作装饰品与其硬度大小无关，故选项错误；C、石墨可以用作电极是因为石墨有良好的导电性，故选项正确；D、石墨、金刚石、C60都是由碳元素组成的，所以他们的化学性质相同，但物理性质不同，故选项错误。故选C8．近年来，科学家研制出一种新分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式是C60，下列说法正确的是A．它是一种新型的化合物 B．它与金刚石.石墨都是碳的单质C．该物质是由金刚石和石墨构成的 D．该物质的相对分子质量为60【答案】B【详解】A、根据化学式C60可知该物质是单质而不是化合物，故选项错误；B、C60是只含碳元素的纯净物，是碳的单质，故选项正确；C、该物质是由C60分子构成的，不是由金刚石和石墨构成的，故选项错误；D、该物质的相对分子质量＝60×12＝720，故选项错误。故选B9．下列说法正确的是A．一种元素只能形成一种单质 B．由碳元素形成的单质都是黑色的C．同种元素组成的不同种单质性质相同 D．一种元素可能形成几种单质【答案】D【详解】A、一种元素可能形成几种单质，如氧气、臭氧，故原说法错误；B、由碳元素形成的单质不一定都是黑色的，如金刚石是无色透明的，故原说法错误；C、同种元素组成的不同种单质化学性质相同，物理性质不同，故原说法错误；D、一种元素可能形成几种单质，如石墨、金刚石，故原说法正确。故选D10．消防员若需要进入到有毒气的现场时，必须戴上防毒面具。你建议他们最好用以下哪种材料做滤毒罐A．棉花 B．活性炭 C．布条 D．碎纸【答案】B【详解】活性炭具有吸附性，可吸收空气中的异味和毒气，棉花、布条、碎纸均不能起到该作用，故选B。11．“本以为是青铜，没想到是王者”，用这句话来形容材料界的超级黑马石墨烯再合适不过了。石墨烯是从石墨中剥离出来的只有一层碳原子厚度的物质。具有优异的光学、电学和力学特性，被认为是一种革命性的材料。下列关于石墨烯的说法正确的是A．石墨烯是一种新型化合物B．石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯是一种金属材料C．石墨烯与金刚石的物理性质不同，原因是碳原子排列方式不同D．石墨烯在空气中燃烧，产物不可能有一氧化碳【答案】C【详解】A、石墨烯是碳元素组成的纯净物，属于单质，错误；B、石墨烯虽然有超强的导电性和导热性，但它是碳元素组成的纯净物，不属于金属材料，错误；C、石墨烯与金刚石的物理性质不同，原因是碳原子排列方式不同，正确；D、石墨烯在空气中不完全燃烧，能生成一氧化碳，错误。故选C。12．科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述不正确的是A．厦大化学家制得了C50，它与C60都是单质B．某物质含有C50分子和C60分子，该物质是化合物C．由C60制取化合物M的过程，发生了化学变化D．C60与金刚石、石墨都属于碳的单质【答案】B【详解】略13．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如下图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是A．碳膜片属于单质B．碳膜片与C60是同一种物质C．碳膜片属于一种新型的金属材料D．碳膜片属于一种新型化合物【答案】A【详解】碳膜片是由碳元素组成的纯净物，应该属于单质，故A正确，D错误；碳元素属于非金属元素，故C错误；碳膜片与C60不是同一种物质。14．结构决定性质，性质决定用途，下列对应关系错误的是A．石墨、金刚石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同B．活性炭多孔，可用于制糖工业脱色C．碳有还原性，常用焦炭冶炼金属D．CO和CO2组成元素相同，化学性质相似【答案】D【详解】A、由于碳原子排列方式不同，石墨、金刚石的物理性质存在较大差异，选项对应关系正确；B、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可吸附色素和异味，可用于制糖工业脱色，选项对应关系正确；C、碳具有还原性，在高温下将金属从其化合物中还原出来，所以常用焦炭冶炼金属，选项对应关系正确；D、CO和CO2组成元素相同，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，分子的构成不同，化学性质不同，选项对应关系不正确。故选D。15．碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管，下列说法错误()A．碳纳米管是一种新型的化合物B．碳纳米管常温下性质稳定C．碳纳米管完全燃烧生成物是CO2D．碳纳米管材料管道多，表面积大吸附强【答案】A【详解】A．碳纳米管是由碳元素组成的碳的单质,不是化合物，故说法错误；B．碳单质在常温型化学性质稳定，因此纳米碳管在常温下化学性质稳定，故说法正确；C．碳纳米管由碳元素组成，碳完全燃烧生成二氧化碳，说法正确；D．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强，故说法正确；故选：A。二、填空题16．完成下列反应的化学表达式（1）木炭充分燃烧：_____________；（2）木炭不充分燃烧：_________________；（3）木炭粉和氧化铜在高温的条件下反应：____________；（4）用焦炭和氧化铁反应来炼铁：________________。【答案】（1）（2）（3）（4）【详解】（1）木炭充分燃烧生成二氧化碳，化学表达式为（2）木炭不充分燃烧生成一氧化碳，化学表达式为（3）木炭粉和氧化铜在高温的条件下反应生成二氧化碳和铜，化学表达式为（4）用焦炭和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学表达式为17．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：（1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为______，常温下碳的化学性质______，（填“活泼”或“不活泼”）。（2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是______，图③单质的名称是______，图④单质的化学式是______。（3）C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______。（4）C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式______；______。【答案】（1）4不活泼（2）金刚石石墨C60（3）CCl4（4）【详解】（1）由图可知，碳原子最外层电子数为4，既不容易得到也不容易失去电子，故常温下化学性质不活泼；（2）金刚石碳原子排列为网状结构，石墨为层状结构，C60为足球状。（3）根据约简交叉法可知四氯化碳的化学式为CCl4；（4）2C+O22COC+CO22CO18．多彩的“碳”，多姿的物质。（1）1﹣18号元素原子最外层电子数与原子序数的关系如图。

①碳属于_____（填“金属”或“非金属”）元素；请画出碳原子的结构示意图_____。②图1中与碳元素化学性质相似的元素是_____（填元素名称）。③从图1中你发现的规律是_____（写一条）。（2）碳有几种不同的形式，如钻石、石墨等，它们物理性质不同的原因是_____，它们完全燃烧的产物_____（填“相同”或“不相同”）。（3）近期化学家首次制造出纯碳环，将极大推动分子晶体管的发展。科学家在高真空的室内，操作“氧﹣碳”分子（C24O6），逐步除去其多余的含氧部分，最终得到环碳分子。C24O6C22O4C20O2C18（制备环碳的步骤）①制备环碳的各步骤中，每次去除的物质X为_____（填化学式）。②一个环碳分子是由_____个碳原子构成。【答案】（1）非金属硅同一周期元素原子的最外层电子数从1递增到8（2）碳原子排列方式不同相同（3）CO18【详解】（1）①碳属于非金属元素，碳原子核内有6个质子，核外有两个电子层，第一层2个电子，第二层4个电子，碳原子的结构示意图为；②最外层电子数相等的元素化学性质相似，故与碳元素化学性质相似的元素是硅；③从图中发现的一条规律是：同一周期元素原子的最外层电子数从1递增到8；（2）金刚石和石墨的物理性质不同是由于碳原子排列方式不同；金刚石和石墨的化学式都可以用C表示，都是由碳元素组成，化学性质相同，在氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳；（3）①根据C24O6C22O4C20O2C18（制备环碳的步骤）可知2X含有2个碳原子和2个氧原子，故X含有一个碳和一个氧，故X为CO；②由题意可知，一个环碳分子是由18个碳原子构成。三、实验题19．我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜，在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置(见图甲)，又可用改进的微型实验装置(见图乙)。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。(1)写出木炭与氧化铜反应的化学方程式________________________，其中发生还原反应的物质是________。(2)判断木炭与氧化铜已经发生反应的依据是_________________________________________________。(3)使用图乙装置与使用图甲装置相比，其优点是__________(写出一条即可)。(4)用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，可能引起的后果是__________________________。【答案】（1）C＋2CuO2Cu＋CO2↑CuO（2）黑色粉末中逐渐有红色固体产生，澄清的石灰水变浑浊操作简单(或其他合理答案)（3）液体倒流，引起试管炸裂【详解】（1）在高温的条件下，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C＋2CuO2Cu＋CO2↑；其中氧化铜失去氧发生了还原反应，碳得到氧发生了氧化反应，氧化铜是氧化剂、碳是还原剂；（2）碳和氧化铜均为黑色反应后生成铜和二氧化碳，铜是红色的，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，均证明发生了化学反应；（3）微型实验装置药品用量较少，节约药品，现象明显，操作简单；（4）用甲装置进行实验，完毕后先停止加热，会导致液体到吸入试管，而造成试管的炸裂。四、科学探究题20．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