人教版九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60同步练习题

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【提分突破】
1、由同种元素组成的物质不可能是下列物质中的（ ）
A．混合物 B．单质 C．化合物 D．纯净物
【答案】C
【解析】化合物是由两种或两种以上的元素组成的，故同种元素不可能组成化合物。
2、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而
不变色的原因是（ ）
A．碳在常温下化学性质不活泼 B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质 D．碳单质不溶于水
【答案】A
【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确。
B、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误。
C、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误。
D、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。
故选：A。
3、金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．原子种类不同 B．原子大小不同 C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
【答案】C
【解析】金刚石、石墨、C60均是由碳原子构成的固态非金属单质，但是由于金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同造成了金刚石、石墨、C60物理性质具有很大差异。
故选C。
4、两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。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
【答案】A
【解析】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。
5、下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（ ）
A．金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层
B．干电池里的碳棒是石墨制成的
C．防毒面具用活性炭吸收有毒气体
D．制糖工业用炭黑来吸附有色物质
【答案】D
【解析】A、金刚石的硬度大，金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确；
B、由于石墨能够导电，干电池里的电极是石墨制成的；正确；
C、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以防毒面具用活性炭吸收有毒气体；正确；
D、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以制糖工业的脱色剂一般用活性炭，不用炭黑（炭黑较为细腻，容易进入糖中，很难分离，炭黑一般用于加工墨汁等）；错误。
故选D。
6、2019年5月30日，中国石墨烯产业高质量发展论坛在无锡举行。石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料。下列叙述错误的是（ ）
A. 石墨烯是一种单质 B. 石墨烯是一种化合物
C. 石墨烯具有导电性 D. 石墨烯具有导热性
【答案】B
【解析】A、单质是由同种元素组成的纯净物，石墨烯是由碳原子直接构成的纯净物，是碳的一种单质，选项A正确；
B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，石墨烯是由碳元素一种元素组成的，不是化合物，选项B错误；
C、题中已知，石墨烯是由碳原子组成的导电性能很强的一种新材料，因此石墨烯具有导电性，选项C正确；
D、题中已知，石墨烯是由碳原子组成的导热性能很强的一种新材料，因此石墨烯具有导热性，选项D正确。故选B。
7、下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( )
A.都是由碳元素组成 B.都是黑色固体
C.都能导电 D.硬度都很大
【答案】A
【解析】A.金钢石和石墨都由碳元素组成，A 正确；
B、自然状态下金钢石是透明正面体晶体，石墨是黑色有金属光泽固体，B 错误；
C石墨导电，金钢石不导电，C 错误；
D金钢石硬度大，石墨质软，D 错误； 故选A。
8、如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
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．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
【答案】C
【解析】A、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A说法正确；
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、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C说法错误；
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：C。
9、互为同素异形体的一组物质是（ ）
A.金刚石和石墨 B.氧气和液氧 C.冰和干冰 D.水和双氧水
【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成，且都是单质，则互为同素异形体，符合题意；
B、氧气和液氧是由氧元素组成的一种物质，只是状态不同，不符合题意；
C、冰是由氢、氧元素组成的化合物，干冰是由碳、氧元素组成的化合物，不符合题意；
D、水和双氧水的组成相同，都是氢、氧元素组成，但二者都是化合物，则不互为同素异形体，不符合题意。
故答案为：A。
10、化学反应C+H2OH2+CO中的还原剂是（ ）
A．CB．H2OC．H2D．CO
【答案】A
【解析】在氧化还原反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，在C+H2OH2+CO中，C得氧被氧化是还原剂，水失氧被还原是氧化剂。
11、下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A.这四种物质的质地都很软 B.这四种物质碳原子的排列方式相同
C.这四种物质都可作润滑剂 D.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
【答案】D
【解析】A、这四种物质中金刚石是最硬的物质，故A项错误；
B、这四种物质碳原子的排列方式是不相同，故B项错误；
C、这四种物质中石墨很软，可作润滑剂，故C是错误的；
D、金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质都是由碳元素组成的单质，其化学性质相似，完全燃烧产物为CO2 ， 故该项是正确的；
故选D．
12、下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（ ）
①干电池里的碳棒是石墨制成的 ②电冰箱的除味剂是活性炭 ③防毒面具用焦炭吸收有毒气体 ④制糖工业用炭黑来吸附有色物质 ⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层．
A．①②③B．②③④C．③④D．④⑤
【答案】C
【解析】①干电池里的碳棒是石墨制成的；正确；
②电冰箱的除味剂是活性炭；正确；
③防毒面具用活性炭吸附有毒气体，不是用焦炭；错误；
④制糖工业用活性炭来吸附有色物质，不是用炭黑；错误；
⑤金刚石的硬度很大，不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确。
故选：C。
13、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，其中纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管，则下列说法中错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管如果完全燃烧后生成二氧化碳
C．纳米碳管在常温下化学性质稳定
D．纳米碳管属于纯净物
【答案】A
【解析】A、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质不是化合物，故A说法错误；
B、纳米碳管是由碳元素组成，碳完全燃烧后生成二氧化碳，故B说法正确；
C、纳米碳管是由碳元素组成，碳的化学性质很稳定，所以纳米碳管在常温下化学性质稳定，故C说法正确；
D、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质，属于纯净物，故D说法正确。
故选A。
14、向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，红棕色消失的原因是______ __．
【答案】木炭具有吸附作用
【解析】木炭能够吸附集气瓶中的二氧化氮，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，最终观察到红棕色消失．
故答案为：木炭具有吸附作用
15、金刚石、石墨和C60都是由________元素组成的单质．写出C60在空气中完全燃烧的化学方程式 。
【答案】碳；C60+60O260CO2
【解析】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，C60和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，化学方程式为：C60+60O260CO2，故答案为：碳元素，C60+60O260CO2。
16、物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途，木炭具有还原性，可用于冶炼金属，请根据如图回答问题．
（1）请写出木炭还原氧化铜的化学方程式_____ ___；
（2）图中酒精灯加网罩的作用是_____ ___；
（3）装置中澄清石灰水的作用是_____ ___；
（4）该实验中观察到的现象是____ ____。
【答案】（1）C+2CuO 2Cu+CO2↑
（2）使酒精灯火焰集中，提高温度
（3）验证产生二氧化碳
（4）黑色固体逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊
【解析】（1）在高温的条件下，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；故填：C+2CuO 2Cu+CO2↑；（2）酒精灯加灯罩能集中火焰，从而起到提高温度的作用；故填：使酒精灯火焰集中，提高温度；（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，常用来检验二氧化碳，装置中澄清石灰水是用来验证反应是否产生二氧化碳；故填：验证产生 二氧化碳；（4）碳能与氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，铜粉是红色固体，故能观察到黑色粉末变红的现象，反应生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故答：黑色固体逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊．
17、同学们要做碳和氧化铜反应的实验，图（1）是课本上的装置，图（2）是同学们改进的装置．

写出碳和氧化铜反应的化学方程式________；该反应中的还原剂是________；装置中澄清的石灰水的作用是________；为了使氧化铜完全还原常加入过量的碳粉，由此猜测改进装置中气球的作用是________．
【答案】2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳；检验生成二氧化碳气体；收集有毒的一氧化碳，防止造成空气污染。
【解析】碳还原氧化铜可生成铜和二氧化碳，化学反应式时：2CuO+C 2Cu+CO2↑；此反应中，碳得到了氧转化为了二氧化碳，体现了碳的还原性；澄清的石灰水能与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以澄清的石灰水是用来检验生成二氧化碳气体的；过量的碳粉会与装置内的氧气、二氧化碳反应生成一氧化碳，所以气球可以将有害的一氧化碳气体收集起来，避免造成空气的污染． 故答案为：2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳；检验生成二氧化碳气体；收集有毒的一氧化碳，防止造成空气污染．
【模拟考场】
1、下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）
A.都能导电 B.都是黑色固体
C.硬度都很小 D.都由碳元素组成
【答案】D
【解析】A、金刚石不能导电，石墨具有良好的导电性，不符合题意；
B、石墨是灰黑色固体，金刚石是无色透明的固体，不符合题意；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，不符合题意；
D、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，符合题意。故选D。
【解题技巧】本题难度不大，掌握碳单质的物理性质和碳单质的组成是正确解答本题的关键。
2、按如图进行实验，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.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【答案】C
【解析】A、试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；
B、实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；
C、木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；
D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意。故选C。
【解题技巧】本题难度不大，掌握碳的化学性质与物理性质、该实验的现象、原理以及氧化还原反应等是正确解答本类题的关键。