化学九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60优秀测试题

课题1 《金刚石、石墨和C60》同步测试题

一、单选题

1．下列属于金刚石用途的是（　　）

A．玻璃刀的刀头                                 B．防毒面具中的吸附剂

C．铅笔中的铅笔芯                               D．电池中的电极

2．初中化学学业水平考试实行网上阅卷，考生答题时必须使用2B铅笔填涂答题卡，2B铅笔芯的主要成分是(　　) 

A．石墨 B．木炭 C．焦炭 D．铅

3．商店出售的黑底橡胶运动鞋，其鞋底具有良好的耐磨性能．这是因为在橡胶中加入了一种耐磨的填料，这种填料是（　　） 

A．石墨粉 B．活性炭 C．木炭粉 D．炭黑

4．金刚石和石墨的物理性质有很大差异，其原因是（　　）

A．构成它们的原子大小不同

B．构成它们的原子数目不同

C．金刚石、石墨由不同种原子构成

D．金刚石、石墨里碳原子的排列方式不同

5．由于空气的污染原因，在雾霾天气里人们常佩戴有活性炭滤层的口罩，活性炭用于口罩滤层是因为活性炭（　　）  

A．可以燃烧   

B．在高温时具有还原性

C．有吸附性   

D．在常温下化学性质不活泼

6．古代的水墨山水画用得墨汁，主要成分为炭黑粒子，用这种墨汁画出的画不易褪色，这是因为墨汁中的碳（　　） 

A．具有强还原性 

B．常温下化学性质稳定

C．具有吸附性 

D．具有氧化性

7．下列关于金刚石、石墨和C60三种物质的说法错误的是（　　） 

A．元素组成不同 B．化学性质相似

C．硬度、导电性不同 D．原子的排列方式不同

8．下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成的”是（　　）

A．它们的熔点相同

B．都不溶于水

C．燃烧后都得同一产物二氧化碳

D．石墨在一定条件下可转化为金刚石

9．炭雕（主要成分是木炭）是体重集观赏与空气净化于一体的工艺品。下列关于它的说法中错误的是（　　）

A．炭雕工艺品须特别注意防火                  

B．炭雕是轻质透明且不易变质的固体

C．碳的性质比较稳定，炭雕艺术品可以长期保存  

D．炭雕能吸附室内微量有害气体，有利健康

10．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构．下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（　　） 

A．碳海绵易溶解于水 

B．碳海绵是灰黑色固体

C．碳海绵有吸附作用 

D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳

11．关于碳的单质的组成和用途的说法不正确的是（　　） 

A．用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活

B．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的

C．活性炭可用作防毒面具的滤毒剂

D．铅笔芯主要用铅和少量碳粉制成

12．因天然金刚石资源稀少，难以满足需求。人们就根据金刚石的组成和结构设法制造金刚石，以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成，下列说法正确的是（　　）  

A．石墨合成金刚石是物理变化

B．石墨与金刚石具有相似的化学性质

C．石墨和金刚石是由同种元素组成的化合物

D．因为石墨能导电，所以合成的金刚石也能导电

13．性质决定用途。下列物质的性质与其用途不相符的是（　　） 

A．石墨有优良的导电性能——用于制铅笔芯

B．C60分子很稳定，有超导性——广泛用于超导领域

C．金刚石是天然存在的最硬物质——用于装在钻探机的钻头上

D．CO有还原性在冶金工业用于炼铁

14．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料．纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10﹣9m）的空心管．下列说法错误的是（　　）

A．纳米碳管是一种新型的化合物材料

B．纳米碳管具有管道多，表面积大，吸附能力强的性质

C．纳米碳管在常温下化学性质稳定

D．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳

15．化学上将由同种元素形成的不同单质互称为同素异形体．下列各组物质属于同素异形体的是（　　） 

A．液氢和氢气 B．H2O和H2O2

C．石墨和活性炭 D．红磷和白磷

二、综合题

16．请用相关内容的序号填空：

A．冰箱去味剂B．切割玻璃C．干电池电极D．做燃料  E．冶炼金属  F．制油墨

（1）金刚石硬度大可用来　     　；  

（2）石墨的导电性能好可用来　     　；  

（3）活性炭的吸附能力强可用来作　     　；  

（4）单质碳具有还原性可用来　     　；  

（5）常温下碳的化学性质不活泼可用来　     　；  

（6）碳燃烧时放出大量的热可用来　     　。  

17．碳元素是组成物质种类最多的一种元素，许多物质都是与我们生活息息相关。

（1）如下图是几种常见的碳单质的结构。

①石墨的结构是　     　（填序号），金刚石由　     　构成的（填“分子”“原子”或“离子”），C60是由　     　构成的。以下变化C（石墨） C（金刚石）属于　     　 变化（填“物理”或“化学”），该反应的微观本质是　                           　。

②金刚石和石墨物理性质存在差异，但它们的化学性质相似，如都具有可燃性，试写出碳在氧气中不充分燃烧的化学方程式　                 　。

（2）通过上述讨论，我们知道物质的结构决定其性质，请利用该理论回答下列问题：

①净水过程中常用活性炭吸附水中的色素和异味，是由于其具有的 　         　结构。

②CO和CO2性质上存在很大的差异，原因是　                       　。

18．已知A、B、C是初中化学常见的物质，B、C组成元素相同。其相互反应及转化关系如图所示。(图中“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物和反应条件已略去)。请回答。

（1）A物质的化学式可能是　     　。

（2）B的一种用途是　                   　 。

（3）A到C的转化　     　是化合反应(填“一定"或“不一定”)。

（4）写出C→B反应的化学方程式 　                   　，此反应属于　     　反应(填“吸热"或“放热”)。

三、实验探究题

19．用木炭还原氧化铜的实验如图． 

（1）酒精灯加灯罩的目的　                   　； 

（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是　                　； 

（3）继续加热，观察到试管①中现象　           　，②中现象　              　．请你写出试管①中的化学方程式：                　，②中发生反应的化学方程式是　          　；在这个反应中　     　（填“木炭”或“氧化铜”）发生还原反应，　     　（填“木炭”或“氧化铜”）具有还原性． 

（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，这样操作的原因是　                    　； 

（5）如果实验过程中始终无铜生成的可能原因是　     　。 

20．为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件，取木炭粉和氧化铜的干燥混合物1-2.5g用如图所示装置进行实验。

（1）木炭还原氧化铜的化学方程式为　                   　。实验过程中A装置中试管内产生的现象是　                 　。

（2）酒精灯火焰加金属网罩的目的是　                     　。

（3）（查阅资料）①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜；氧化亚铜为红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O+H2SO4==CuSO4+H2O+Cu

（进行试验）取一定量的混合物，用上图所示装置进行实验。

（结论与解释）由上述实验可以得到的结论是　                    　，条件最佳。

（4）（反思与评价）为了检验生成的红色固体中是否含有Cu2O，所需试剂是　           　。

（5）该装置与教材中的装置相比略作改进，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂外，还可以防止　             　。

四、计算题

21．用化学方程式计算:实验室用碳还原氧化铜，充分反应后将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水增重了8.8g，求:生成铜的质量是多少g?  

答案解析

1．【答案】A

【解析】A、金刚石的硬度大，可用于玻璃刀的刀头，属于金刚石用途，故A正确；

B、活性炭具有吸附性，可用于防毒面具中的吸附剂，但不属于金刚石用途，故B错误；

C、石墨比较软，可用于铅笔中的铅笔芯，但不属于金刚石用途，故C错误；

D、石墨具有导电性，可用于电池中的电极，但不属于金刚石用途，故D错误．

故选：A．

【分析】A、根据金刚石的硬度大进行解答；

B、根据活性炭具有吸附性进行解答；

C、根据石墨比较软进行解答；

D、根据石墨具有导电性进行解答．

2．【答案】A

【解析】2B铅笔芯的主要成分是石墨，铅笔芯是石墨和粘土按照一定比例混合而成的，石墨质软，刻画时容易留下痕迹，常用作铅笔芯的材料。

故答案为：A。

【分析】根据石墨质软的性质确定其用途分析。

3．【答案】D

【解析】橡胶中加入炭黑能够增强其耐磨性． 

故选D．

【分析】在橡胶中加入炭黑可以增强橡胶的耐磨性能．

4．【答案】D

【解析】由于金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同造成了金刚石和石墨物理性质具有很大差异；

故选：D．

【分析】从金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同造成了金刚石和石墨物理性质具有很大差异去分析解答．

5．【答案】C

【解析】活性炭用于口罩滤层是因为活性炭具有吸附性，能吸附有毒、有害物质，

故答案为：C。

【分析】本题难度不大，掌握活性炭具有吸附性并能灵活运用是符合题意解答本题的关键.

6．【答案】B

【解析】A、用墨汁书写的字或绘制的古画多年不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定，而不是碳具有强还原性，故选项错误． 

B、用墨汁书写的字或绘制的古画多年不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定，故选项正确．

C、用墨汁书写的字或绘制的古画多年不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定，而不是碳具有吸附性，故选项正确．

D、用墨汁书写的字或绘制的古画多年不变色，是因为常温下碳的化学性质稳定，而不是碳具有氧化性，故选项错误．

故选：B．

【分析】根据墨汁中含有碳，墨的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，据此进行分析判断．

7．【答案】A

【解析】A、金刚石、石墨和C60三种物质都是由碳元素组成，符合题意；

B、金刚石、石墨和C60三种物质都是碳元素组成的单质，所以化学性质相似，不符合题意；

C、金刚石是自然界中最硬的物质之一，石墨是最软的矿物之一，石墨导电性好，可作电极，金刚石不导电，由此可知硬度、导电性不同，不符合题意；

D、金刚石、石墨和C60三种物质都是由碳元素组成，物理性质相差大，主要是由于构成它们的碳原子的排列不同，不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据碳单质的性质进行分析

8．【答案】C

【解析】石墨和金刚石两种物质的熔点相同，都不溶于水，一定条件下可以相互转化等方面的性质，不能说明两种物质是由同种元素组成的；
石墨和金刚石燃烧后都得同一产物二氧化碳，说明石墨和金刚石都是由碳元素组成的．
故选：C．
【分析】熔点相同、不溶于水、石墨在一定条件下可转化为金刚石等性质不能说明金刚石和石墨是由相同元素组成的；
燃烧后都得同一产物二氧化碳，说明石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质．碳元素可以组成金刚石、石墨等物质，由于它们的原子排列不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似．

9．【答案】B

【解析】A、木炭具有可燃性，离火太近，会使其达到着火点而燃烧，故A正确，

B、由碳元素形成的单质中，金刚石是无色透明的，木炭是黑色，它不会是透明的，故B错误，

C、在常温下，碳的化学性质稳定，木炭是有碳元素组成的，性质也较稳定，故C正确，

D、木炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故D正确．

故答案为：B

【分析】A、根据木炭具有可燃性分析
B碳单质大多为黑色或灰色
C根据常温下碳的化学性质不活波
D根据木炭具有吸附性解答

10．【答案】A

【解析】 

A、碳单质难溶于水，碳海绵难溶于水，故说法不正确；

B、石墨是灰黑色固体，“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管，故说法正确

C、“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，故说法正确；

D、碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故说法正确．

因为该题选择错误的，

故选：A．

【分析】A、根据碳单质的溶解性考虑；

B、根据石墨的颜色考虑；

C、根据具有疏松多孔的结构考虑；

D、根据碳完全燃烧的产物考虑．

11．【答案】D

【解析】A、铅笔芯的粉末的主要成分是石墨，石墨具有润滑性，所以用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活，故A正确； 

B、天然钻石是由碳元素组成的单质，故B正确；

C、活性炭具有吸附性，所以活性炭可用作防毒面具的滤毒剂，故C正确；

D、铅笔芯主要用石墨和粘土制成的，而不含有铅，故D错误．

故选：D．

【分析】A、根据铅笔芯的粉末的主要成分是石墨，石墨具有润滑性进行解答；

B、根据天然钻石是由碳元素组成的单质进行解答；

C、根据活性炭具有吸附性进行解答；

D、根据铅笔芯主要用石墨和粘土制成的进行解答．

12．【答案】B

【解析】A、石墨与金刚石是两种不同的单质，故石墨合成金刚石发生的是化学变化，故不符合题意；B、石墨与金刚石都是由碳元素组成的单质，具有相似的化学性质，故符合题意；

C、石墨与金刚石都是由碳元素组成的单质，故不符合题意；

D、石墨和金刚石中的碳原子排列方式不同，它们的物理性质差别很大，石墨能导电，但金刚石不能导电，故错；

故答案为：B。

【分析】A、根据石墨与金刚石是两种不同的单质分析；
B、根据石墨与金刚石都是碳元素组成，化学性质相似分析；
C、根据石墨与金刚石是两种不同的单质分析；
D、根据金刚石不导电分析。

13．【答案】A

【解析】A. 石墨有优良的导电性能，可以用于制导线，不相符，故符合题意；

B. C60分子很稳定，有超导性，可以广泛用于超导领域，物质的性质与其用途相符，故不符合题意；

C. 金刚石是天然存在的最硬物质，可以用于装在钻探机的钻头上，物质的性质与其用途相符，故不符合题意；

D. CO有还原性在冶金工业用于炼铁，物质的性质与其用途相符，故不符合题意；

故答案为：A。

【分析】根据物质的性质决定用途，进行分析。

14．【答案】A

【解析】A、纳米碳管是一种由碳原子构成，所以属于单质，故A说法错误；

B、纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10﹣9m）的空心管，所以具有管道多，表面积大，吸附能力强的性质，故B说法正确；

C、碳的化学性质稳定，故C说法正确；

D、碳完全燃烧能生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故D说法正确．

故选A．

【分析】A、根据纳米碳管的组成考虑；B、根据空心管的特点考虑；C、根据碳的化学性质考虑；D、根据碳燃烧的产物考虑．

15．【答案】D

【解析】判断同素异形体的关键把握两点：①同种元素形成，②不同单质． 

A、液氢是液态的氢气，与氢气属于是同一种物质，不是同素异形体，故选项错误．

B、H2O和H2O2都是化合物，不是单质，故选项错误．

C、石墨和活性炭不是同素异形体，故选项错误．

D、白磷、红磷都是由磷元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，故选项正确．

故选D

【分析】同一种元素往往能形成不同种单质，这些单质互称为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质；据此进行分析判断．

16．【答案】（1）B（2）C（3）A（4）E（5）F（6）D

【解析】（1）金刚石硬度大所以用来切割玻璃
（2）石墨的导电性能好用于制作干电池的电极
（3）活性炭的吸附能力强，能吸附异味，可用于冰箱除味剂
（4）单质碳具有还原性可用于冶炼金属
（5）常温下碳的化学性质不活波，可用于制作油墨
（6）碳燃烧时放出热量可以用来作燃料
【分析】根据已有知识结合所学的碳单质的性质和对应的用途分析解答

17．【答案】

（1）B；原子；分子；化学；碳原子的排列方式发生了改变；2C+O2 点燃 2CO

（2）疏松多孔；CO和CO2 的分子构成不同

【解析】（1）①石墨的结构是分层状的，

故答案为：B；金刚石是固态非金属单质，是由原子直接构成；C60是由C60分子构成；石墨和金刚石是碳元素的两种不同的单质，故相互转化是化学变化；金刚石和石墨中的碳原子的排列方式不同；②碳在氧气不充足的情况下点燃生成一氧化碳，化学方程式为： 2C+O2 点燃2CO (O2不足)；
（2）①活性炭具有疏松多孔状结构，故具有吸附性；②分子是保持物质化学性质的最小微粒，二氧化碳与一氧化碳的性质不同是由于分子的种类和构成不同；

【分析】（1）观察分子结构图示即可作答，因为结构的不同导致性质的不同，相互转化属于化学变化。

18．【答案】（1）C或O2

（2）做燃料（合理即可）

（3）不一定

（4）C + CO2 高温 2CO；吸热

【解析】 B、C组成元素相同，且B燃烧生成C，则B为一氧化碳，C为二氧化碳，A能生成一氧化碳和二氧化碳，则A为氧气或碳；
（1）A物质化学式可能是C或O2 ；
（2）B为一氧化碳，可用作燃料或冶炼金属等；
（3）A到C转化为碳或氧气生成二氧化碳，若是碳与氧化铜等反应属于置换反应，若为碳与氧气点燃生成二氧化碳则属于化合反应，故不一定是化合反应；
（4）C→B反应为碳高温与二氧化碳反应生成一氧化碳，方程式为C + CO2高温2CO，该反应吸收热量。
【分析】先由一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，且可相互转化，结合框图中转化关系推导出各物质，再按要求进行解答即可。
19．【答案】（1）集中火焰，提高温度

（2）试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡

（3）黑色粉末变红；澄清的石灰水变浑浊；2CuO+C  高温2Cu+CO2↑；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；氧化铜；木炭

（4）防止石灰水倒流入热的试管引起试管的炸裂

（5）温度低

【解析】（1）因为这个实验对温度的要求较高，所以加灯罩是为了集中火焰，提高温度；故答为：集中火焰，提高温度．（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡；故答为：试管①中的空气受热膨胀进入试管②中产生气泡．（3）加热过程中，观察到试管①中现象是黑色变红色；②中现象是澄清的石灰水变浑浊；说明了碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，木炭具有还原性，氧化铜被还原；澄清的石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙白色沉淀的缘故．故答案为：黑色粉末变红；澄清的石灰水变浑浊；2CuO+C 高温 2Cu+CO2↑，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；氧化铜；木炭．（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，这样操作的原因是防止石灰水倒流入热的试管引起试管的炸裂．故答案为：防止石灰水倒流入热的试管引起试管的炸裂．（5）如果实验过程中始终无铜生成的可能原因是温度不够高，故答案为：温度低． 

【分析】（1）木炭还原氧化铜实验需要高温，所以酒精灯上加网罩，可以集中火焰，提高温度；（2）预热时试管①中的空气受热膨胀；（3）根据木炭与氧化铜的反应分析回答；（4）停止加热，应该先撤去导管后熄灭酒精灯，防止水倒吸，灼热的铜容易被氧气氧化，所以要做好密闭措施．（5）根据木炭还原氧化铜的条件等分析回答．

20．【答案】（1）2CuO+C  高温2Cu+CO2↑；黑色粉末变成红色

（2）使火焰集中，提高温度

（3）木炭粉与氧化铜的质量比为1：12时

（4）稀硫酸(或稀盐酸)

（5）空气进入试管与热的铜反应使铜再次被氧化

【解析】（1）木炭粉和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO+C高温 2Cu+CO2↑；所以实验过程中A装置中试管内产生的现象是黑色粉末变成红色；
（2） 酒精灯的火焰上加有金属网罩可使火焰集中加热提高火焰的温度；
（3）由实验提供的数据以及实验现象可以看出，木炭与氧化铜质量比为1：12时恰好完全反应，因此木炭与氧化铜反应的最佳质量比为1：12；
（4） 为检验生成的红色固体中是否含Cu2O，根据题干提供的信息，氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的硫酸铜反应，故所需试剂是稀硫酸；
（5） 铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，所以除了防止石灰水倒吸入热的试管，使试管炸裂外，还可以防止铜被重新氧化。
【分析】（1）根据木炭粉和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，写出化学方程式。
（2） 根据酒精灯上加有网罩，可以提高火焰的温度，进行分析。
（3）根据实验提供的数据以及实验现象，进行分析。
（4） 根据题干提供的信息，氧化亚铜能与硫酸反应生成蓝色的额硫酸铜反应，故所需试剂是稀硫酸；
（5）铜在加热下，能与氧气反应生成氧化铜。

21．【答案】  有题意可知，石灰水增重的质量即二氧化碳的质量为8.8g，设生成的铜的质量为x， 

x=25.6g，

答：生成铜的质量是25.6g。

【解析】【分析】先设未知数，正确写出碳与氧化铜反应的化学方程式；再找准有关物质，已知量是二氧化碳的质量，未知量是生成铜的质量；列比例式计算。