人教版（2024）课题1 金刚石、石墨和C60课后测评

这是一份人教版（2024）课题1 金刚石、石墨和C60课后测评，共10页。试卷主要包含了下列物质中，硬度最大的是等内容，欢迎下载使用。

基础过关全练
知识点1 碳单质的结构、物理性质和用途
1.(2021江苏南京中考)下列物质中，硬度最大的是( )
A.金刚石 B.石墨 C.活性炭 D.焦炭
2.(2021辽宁鞍山中考)下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A.都是黑色固体 B.都有良好的导电性
C.硬度都很大 D.都由碳原子构成
3.如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中的小球代表碳原子。下列说法错误的是( )

A.碳原子的排列方式不同，导致金刚石和石墨物理性质差异很大
B.在特定的条件下，石墨转化为金刚石，属于物理变化
C.石墨具有滑腻感，可用作润滑剂
D.C60是由C60分子构成的
4.多彩的“碳”，多姿的生活，相信随着科学技术的发展，碳单质的用途将不断扩大。

图1 图2
(1)如图1物质的用途中，利用了石墨导电性的是 (填序号)。
(2)炭雕(如图2)是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，这里利用了活性炭的 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)世界上最轻的材料“碳海绵”由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力(不吸水)，将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的是 (填字母)。
A.具有吸附性
B.可重复利用
C.可处理海上石油泄漏
知识点2 碳单质的化学性质
5.“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词，被美国的《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一，该广告词能体现的钻石的性质是( )
A.硬度大 B.不能导电
C.化学性质稳定 D.熔点低
6.(2022独家原创)高科技让冬奥“暖暖的”，北京冬奥礼仪服使用的石墨烯发热材料是目前世界上导热率最高的材料之一。石墨烯是单层的石墨片，下列有关石墨烯的说法不正确的是 ( )
A.石墨烯完全燃烧的产物为CO2
B.石墨烯在一定条件下可还原氧化铜
C.石墨烯是一种新型化合物
D.石墨烯与金刚石的碳原子的排列方式不同
7.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅(SiO2)转化为硅：SiO2+2C Si+2CO↑，下列分析正确的是( )
A.二氧化硅发生了氧化反应
B.碳发生了还原反应
C.碳表现还原性
D.碳表现氧化性
8.(2022河北辛集期末)如图是用木炭在高温条件下还原氧化铜的实验装置图，按要求回答下列问题。
(1)实验中在酒精灯上加装了金属网罩，作用是 。
(2)加热一段时间后，被加热的试管中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)停止加热时，应该 ，再熄灭酒精灯，原因是
。
能力提升全练
9.(2021重庆中考A卷，6，)实验室里，用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是( )
A.Al B.MnO2 C.Al2O3 D.Mn
10.(2021湖北宜昌中考，23，)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
11.(2021广东广州中考，12，)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.1 g 金刚石和1 g 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
12.(2020四川成都中考，12，)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
13.(2022吉林长春宽城期末，6，)“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+2NiO2Ni+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
14.(2022吉林延边州期末，17，)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 。
素养探究全练
15. [科学态度与社会责任]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+4KNO3 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
。
答案全解全析
基础过关全练
1.A 金刚石是天然存在的最硬的物质。
2.D 金刚石是无色透明的固体，石墨呈深灰色；石墨具有良好的导电性，金刚石不具有导电性；金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软；金刚石和石墨都是由碳原子构成的。
3.B 石墨与金刚石属于不同种物质，石墨转化为金刚石，属于化学变化。
4.答案 (1)④ (2)物理 (3)ABC
解析 (1)石墨具有导电性，可以制成电极。(3)碳海绵具有多孔结构，具有吸附性；碳海绵将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，可重复使用；碳海绵对石油有很强的吸附能力，可处理海上石油泄漏。
5.C 钻石是由金刚石打磨而成的，金刚石的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质稳定。
6.C 石墨烯是由碳元素组成的单质。
7.C 物质得到氧的反应是氧化反应，物质失去氧的反应是还原反应，故A、B项均不正确；物质夺取氧的性质是还原性，物质供给氧的性质是氧化性，故C项正确，D项不正确。
8.答案 (1)集中火焰，提高温度 (2)黑色粉末逐渐变为红色 C+2CuO2Cu+CO2↑ (3)先把导管移出装有澄清石灰水的试管 防止石灰水倒吸，使试管炸裂
解析 (3)停止加热时，应该先把导管移出装有澄清石灰水的试管，再熄灭酒精灯，如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，引起石灰水倒吸，使试管炸裂。
能力提升全练
9.A 在该反应中，铝夺取了二氧化锰中的氧元素，表现出了还原性。
10.C 石墨质软，呈深灰色，在纸上划过会留下痕迹，可制作铅笔芯；金刚石硬度大，不能制作铅笔芯。
11.C 构成金刚石和石墨的原子都是碳原子，大小相同；金刚石和石墨中原子排列方式不同；1 g 金刚石和1 g 石墨所含原子数相同；金刚石和石墨在氧气中都能燃烧生成二氧化碳。
12.C 导管口最开始排出的气体是装置内的空气，此时反应未开始，A错误。实验结束时不能立即倒出粉末，因为热的铜粉能与空气中的氧气反应生成氧化铜，B错误。木炭具有还原性，能将氧化铜还原为铜，C正确。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的二氧化碳的质量，D错误。
13.D 根据化学反应前后原子的种类、数目均不变可知，物质X的化学式为CO2；NiO属于氧化物；碳过量时，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳；反应中NiO失去了氧，发生了还原反应。
14.答案 (1)黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊 (2)装置简单(合理即可)
解析 (2)该装置具有组装较为简单、使用的药品较少等优点。
素养探究全练
15.答案 (1)C (2)2 2 5 (3)工业应用 (4)①错 ②对 (5)在实验研究的范围内，温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好(合理即可)
解析 (1)由图1可知，金刚石属于晶形碳。(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工业应用。(4)①石墨是一种含碳的物质。