初中化学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第1课时课后复习题

第1课时　碳的单质

碳的单质有多种，请回答下列问题。

(1)根据下列叙述，请你填写它们分别是哪种碳的单质(或主要成分是碳单质的物质)。

①寒冷的冬季，甘愿燃烧自己，温暖别人，这是____________。

②吸进的是毒气、废气，却把清新的空气留给人们，它是____________。

③出生时间不长，超导方面功德无量，这是____________。

④开矿采油时，冲锋在前，专打硬仗，这是____________。

⑤长相平凡用处大，开锁、导电全靠它，这是____________。

⑥虽然雍容华贵，但也乐意做划玻璃这样的小事，它是____________。

(2)下列物质的用途与性质不对应的是________(填字母)。

A．活性炭脱色制白糖——吸附性 

B．石墨制铅笔芯——深灰色、质软

C．金刚石切割玻璃——有光泽 

D．石墨制电刷——导电性

[核心知识] 1.金刚石的硬度大，可用于切割玻璃等。石墨有优良的导电性，可用作干电池的电极等。

2．金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同。

[易错点拨] 同一种元素可以形成不同的单质(如金刚石和石墨等)，因此由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。

1．2018·广州下列有关金刚石、石墨的说法正确的是(　　)

A．都由碳元素组成        B．都是黑色固体

C．都能导电         D．硬度都很大

2．2018·雅安金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是(　　)

A．原子的种类不同        B．原子的大小不同

C．原子的排列方式不同       D．原子的数目不同

3．碳单质除了金刚石、石墨、C60外，科学家们还合成了C70、C90、C240等，由此作出如下推测：①同一元素可以形成多种单质；②单质可能存在复杂的分子结构；③单质的研究具有广阔的前景。其中正确的是(　　)

A．①     B．①③     C．②③     D．①②③

4．在一个锥形瓶中加入一定量的水，滴入一滴红墨水，再投入烘烤过的活性炭，振荡后锥形瓶内的水变成无色。下列说法不正确的是(　　)

A．该过程涉及化学变化

B．该实验说明活性炭具有吸附性

C．该实验说明活性炭不溶于水

D．活性炭具有吸附性与其疏松多孔的结构有关

5．2019·无锡石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种材料。下列叙述中错误的是(　　)

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

6．2018·兰州下列有关碳单质的说法错误的是(　　)

A．金刚石是自然界中最硬的物质，可制作钻头

B．石墨有导电性，可制作电极

C．C60具有稳定结构，不能燃烧

D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用于净水

7．已知二氧化氮(NO2)是一种红棕色气体，按如图6－1－1所示进行实验，下列说法错误的是(　　)

图6－1－1

A．烧瓶中的红棕色气体逐渐消失

B．此实验说明活性炭具有吸附性

C．烧瓶中的气体压强逐渐增大，导管口有气泡冒出

D．烧瓶中的气体压强逐渐减小，导管中会上升一段水柱

8．我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐磨、耐高温的碳化硅(SiC)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

9．如图6－1－2是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。

图6－1－2

(1)在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有________个碳原子。

(2)根据物质乙层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途：________________。

(3)图中物质丙的化学式为C60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为________。

10．C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据图6－1－3回答下列问题。

图6－1－3

(1)C60属于________(填“单质”或“化合物”)。

(2)C60这种物质由__________(填“分子”或“原子”)构成。

(3)C60与金刚石、石墨具有相似的____________(填“化学”或“物理”)性质。

11．碳的单质在生活与生产中有广泛应用。

(1)温泉水对人体具有保健和美容的作用，池中的水常采用“沙滤－活性炭－消毒剂”净水工艺进行净化。

其中活性炭净水是利用其__________性。臭氧(O3)是常用于净化水的消毒剂，但氧气却不能用于消毒，臭氧和氧气化学性质不同的原因是__________________________________________。

(2)金刚石常用于切割大理石、加工坚硬的金属，这是利用金刚石__________的性质。

(3)根据金刚石和石墨的结构和性质推断，下列观点不正确的是____________(填字母)。

A．不同的物质具有不同的结构

B．不同物质的组成元素一定不同

C．不同物质具有不同的性质

D．物质的结构决定了物质的性质

12．某校兴趣小组同学自制了三个简易净水器(如图6－1－4所示)，并分别向其中添加了如下表所示的物质，做了三个对比实验。首先取一个大烧杯，装满水，并向其中滴加几滴红墨水，搅拌均匀后，将其分成等体积的三份，再分别倒入三个净水器中，同学们把观察到的溶液的颜色变化情况记录如下：

图6－1－4

通过实验，你得出的结论：

(1)________________________________________________________________________。

(2)________________________________________________________________________。

13．在化学上，把由同种元素组成的不同种单质互称为“同素异形体”。下列各组物质不属于同素异形体的是(　　)

A．红磷和白磷 

B．金刚石和石墨

C．氧气和臭氧(O3) 

D．二氧化硫和三氧化硫

教师详解详析

[核心·易错]

(1)①木炭　②活性炭　③C60　④金刚石　⑤石墨

⑥金刚石

(2)C

[应考能力提升练]

1．A　[解析] 金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质；石墨是深灰色固体，金刚石是无色透明的固体；石墨能导电，金刚石不能导电；金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨是自然界中硬度较小的物质。

金刚石和石墨都是由碳原子构成的，由于碳原子的排列方式不同，两种物质的物理性质差异较大。

2．C　[解析] 金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是构成物质的碳原子的排列方式不同。

3．D　

4．A　[解析] 活性炭具有疏松多孔的结构，所以具有吸附能力，活性炭的吸附涉及的是物理变化。

5．B　[解析] 石墨烯是由碳元素组成的，属于单质，不属于化合物。

6．C　[解析] C60在一定条件下可以燃烧生成二氧化碳。

7．C　[解析] 活性炭具有吸附性，烧瓶中的二氧化氮气体被活性炭吸附后，烧瓶中的气体压强逐渐减小，导管中会上升一段水柱。

8．B　[解析] 金刚石是由原子直接构成的物质，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，所以碳化硅也是由原子构成的。

9．(1)4　(2)作润滑剂　

(3)Si60C60

[解析] 在金刚石中每个碳原子最多与4个碳原子相连；石墨具有润滑性，可用作润滑剂；该分子由60个碳原子和60个硅原子构成，所以其化学式为Si60C60。

10．(1)单质　(2)分子　(3)化学

[解析] (1)C60是由碳元素组成的纯净物，属于单质。(2)C60是由分子构成的物质。(3)因为构成金刚石、石墨、C60的碳原子的排列方式不同，导致它们的物理性质有很大差异，但它们都是由碳元素组成的，故具有相似的化学性质。

11．(1)吸附　构成两种物质的分子不同

(2)硬度大　(3)B

(1)活性炭疏松多孔，吸附能力较强，常用于城市污水、工业废水和饮用水的净化处理。(2)金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻探机的钻头上。(3)物质的组成与结构决定物质的性质。金刚石、石墨和C60(或氧气和臭氧等)虽然都是由同种元素组成的单质，但由于原子的排列方式不同或分子的构成不同，因此性质上存在差异。

12．(1)活性炭的质量越大，其吸附能力越强(合理即可)

(2)等质量的木炭和活性炭，活性炭的吸附作用比木炭强

[解析] 结合实验记录可以发现实验一和实验二相比，都是加入活性炭，但实验二红色消失而实验一红色变浅，说明活性炭的质量越大，其吸附能力越强；实验二和实验三相比，加入等质量的木炭和活性炭，实验二红色消失而实验三红色变浅，可得出活性炭的吸附作用比木炭强等结论。

[初高衔接拓展练]

13．D　[解析] 二氧化硫、三氧化硫都是由硫元素和氧元素组成的化合物，不是单质，所以不属于同素异形体。