初中化學人教版九上6.1金剛石、石墨和C60（第1課時） 層級練習（含解析）

課題1金剛石、石墨和C60課時1碳的單質【基礎練習】1.天然存在的最硬的物質是（

）A.金剛石B.鐵礦石C.石墨D.大理石【答案】A【解析】金剛石是一種碳的單質，是天然存在的硬度大物質。故答案為：A。2.初中化學學業(yè)水平考試實行網(wǎng)上閱卷，考生答題時必須使用2B鉛筆填涂答題卡，2B鉛筆芯的主要成分是（

）A.

石墨B.

木炭

C.

焦炭D.

鉛【答案】A【解析】2B鉛筆芯的主要成分是石墨，鉛筆芯是石墨和粘土按照一定比例混合而成的，石墨質軟，刻畫時容易留下痕跡，常用作鉛筆芯的材料。故答案為：A。3.“石墨炸彈”使高壓輸電線短路，這是利用了石墨的（

）A.

可燃性

B.

還原性

C.

導電性

D.

潤滑性【答案】C【解析】以美國為首的北約曾用“石墨炸彈”使南聯(lián)盟的高壓輸電線短路，這是利用了石墨的導電性，與可燃性、還原性、潤滑性無關。故答案為：C。4.下列物質能用于除去水中異味和色素的是（

）A.

明礬

B.

活性炭

C.

氯氣

D.

細沙【答案】B【解析】A、明礬溶于水后可以吸附水中的懸浮雜質而加速其沉降，但不能除去水中的色素和異味，不合題意；B、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和異味，符合題意；C、凈化水時，氯氣可以殺滅水中的微生物，但不能除去水中的色素和異味，不合題意；D、凈化水時，細沙層可以過濾掉部分難溶性雜質，但不能除去水中的色素和異味，不合題意；故答案為：B。5.下列有關金剛石和石墨的說法中，正確的是（

）A.都能導電B.都是黑色固體C.硬度都很大D.都由碳原子構成【答案】D【解析】A.石墨具有良好的導電性，金剛石沒有，故不符合題意；B.石墨是黑色晶體，但金剛石不是黑色晶體，故不符合題意；C.金剛石硬度大，石墨的硬度小，故不符合題意；D.金剛石和石墨都是由碳原子直接構成的氣態(tài)非金屬單質，故符合題意。故答案為：D。6.性質決定用途。下列物質的性質與其用途不相符的是（

）A.

石墨有優(yōu)良的導電性能——用于制鉛筆芯B.

C60分子很穩(wěn)定，有超導性——廣泛用于超導領域C.

金剛石是天然存在的最硬物質——用于裝在鉆探機的鉆頭上D.

CO有還原性在冶金工業(yè)用于煉鐵【答案】A【解析】A.

石墨有優(yōu)良的導電性能，可以用于制電極，不相符，故符合題意；B.

C60分子很穩(wěn)定，有超導性，可以廣泛用于超導領域，物質的性質與其用途相符，故不符合題意；C.

金剛石是天然存在的最硬物質，可以用于裝在鉆探機的鉆頭上，物質的性質與其用途相符，故不符合題意；D.

CO有還原性在冶金工業(yè)用于煉鐵，物質的性質與其用途相符，故不符合題意；故答案為：A。7.碳單質的性質與用途對應關系錯誤的是（

）A.

石墨導電性好可作電池電極

B.

活性炭吸附性強可作冰箱除味劑C.

金剛石硬度大可制作鉛筆芯

D.

炭黑常溫化學性質穩(wěn)定可制墨汁【答案】C【解析】A、石墨導電性好可作電池電極，不符合題意；B、活性炭吸附性強可作冰箱除味劑是利用了活性炭的吸附性，不符合題意；C、石墨在刻劃時容易留下痕跡，可以制作鉛筆芯，符合題意；D、常溫下，碳單質的化學性質穩(wěn)定，可制墨汁，不符合題意。故答案為：C。8.圖為金剛石、石墨和足球烯（C60）的結構模型圖（小球表示碳原子）。下列說法錯誤的是（

）A.足球烯由C60分子構成，其相對分子質量為720B.金剛石硬度大，石墨質地較軟，其主要原因是兩者的構成微粒不同C.金剛石、石墨、足球烯在足量的氧氣中完全燃燒，產(chǎn)物相同D.金剛石、石墨與足球烯之間的轉化為化學變化【答案】B【解析】A.足球烯由C60分子構成，故足球烯的相對分子質量為12×60=720，故正確，不符合題意；B.金剛石和石墨都是由碳原子構成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性質差異很大，故錯誤，符合題意；C.金剛石、石墨、足球烯都是碳單質，在氧氣中完全燃燒，均生成二氧化碳，故正確，不符合題意；D.金剛石、石墨、足球烯是不同的物質，它們之間相互轉化，屬于化學變化，故正確，不符合題意。故答案為：B。9.5G時代，芯片運行速度提升，會帶來散熱問題?？茖W家成功地從石墨中分離出單層的石墨片(又稱石墨烯)，高性能石墨烯復合材料散熱片可以很好的解決芯片這一問題。關于石墨烯以下說法錯誤的是（

）A.

組成：碳元素

B.

結構：微粒排列方式不同于金剛石C.

性質：和碳的化學性質相同

D.

用途：用作超輕絕緣材料或導熱性材料【答案】D【解析】A.從石墨中分離出單層的石墨片，又稱石墨烯，則石墨烯是碳元素形成的單質，組成元素為碳元素，A不符合題意。B.石墨烯是從石墨中分離出單層的石墨片，微粒排列方式不同于金剛石，B不符合題意。C.石墨烯是碳元素形成的單質，和碳的化學性質相同，C不符合題意。D.芯片運行速度提升，會帶來散熱問題，高性能石墨烯復合材料散熱片可以很好的解決芯片這一問題，說明石墨烯具有良好的散熱性，則石墨烯可用作導熱性材料，但石墨具有優(yōu)良的導電性，不能用作超輕絕緣材料，D符合題意。故答案為：D。10.物質的結構決定物質的性質。下列因果關系中有錯誤的是（

）選項性質結構A石墨很軟有滑膩感石墨具有層狀結構B木炭具有吸附能力木炭具有疏松多孔結構C金剛石很硬金剛石中的碳原子排列呈空間立體網(wǎng)狀結構D氮氣化學性質不活潑氮原子的核外電子排布為穩(wěn)定結構【答案】D【解析】A.物質的性質與其構成有關，石墨很軟有滑膩感是因為石墨具有層狀結構，不符合題意；B.木炭具有吸附能力，是因為其疏松多孔的結構，不符合題意；C.金剛石很硬是因為金剛石中的碳原子排列呈空間立體網(wǎng)狀結構，不符合題意；D.氮氣是由分子構成，且氮原子的核外電子數(shù)為5，沒有達到相對穩(wěn)定結構，符合題意；故答案為：D。11.石墨烯可用機械剝離法從石墨中剝離制得。它是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體（如圖），圖中每一個小球代表一個碳原子。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。關于石墨烯，下列說法錯誤的是（

）A.

石墨烯和金剛石都由碳元素組成

B.

石墨烯的導電性比銀強C.

石墨烯中每個碳原子為三個六元環(huán)共用

D.

從石墨中剝離出石墨烯屬于物理變化【答案】D【解析】解：A、石墨烯和金剛石都由碳元素組成，故A說法不符合題意；B、由題意可知，石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，所以石墨烯的導電性比銀強，故B說法不符合題意；C、由石墨烯的結構可知，石墨烯中每個碳原子為三個六元環(huán)共用，故C說法不符合題意。D、石墨與石墨烯是不同種物質，因此從石墨中剝離出石墨烯屬于化學變化，故說法D符合題意。故該題選D。12.生活中我們經(jīng)常會接觸到一些碳家族成員請完成下列填空：（1）屬于自然界中最堅硬的碳家族成員是________；（2）石墨因具有________性可作干電池的電極；（3）利用活性炭的________性可進行食品添加劑的脫色；（4）金剛石、石墨的物理性質差異較大的原因是_______________?！敬鸢浮浚?）金剛石（2）導電（3）吸附（4）碳原子的排列方式不同【解析】①自然界中最堅硬的碳家族成員是金剛石；②石墨具有良好的導電性，可作干電池的電極；③活性炭結構疏松多孔，具有吸附性，能吸附異味和色素，可進行食品添加劑的脫色；④物質的性質由物質的組成、結構決定，金剛石、石墨的物理性質差異較大的原因是碳原子的排列方式不同。13.如圖所示，調(diào)節(jié)杠桿平衡。（1）實驗1：加熱細銅絲團一段時間后移走酒精燈，觀察到銅絲變?yōu)楹谏–uO），細銅絲團________（填“上升”或“下沉”）。（2）實驗2：通入NO2一段時間后，活性炭包下沉，原因是________?！敬鸢浮浚?）下沉（2）活性炭具有吸附性，吸附二氧化氮，質量增加【解析】（1）銅和氧氣加熱生成氧化銅，則實驗1：加熱細銅絲團一段時間后移走酒精燈，觀察到銅絲變?yōu)楹谏–uO），由質量守恒定律可知，細銅絲團質量增加，故細銅絲團下沉。（2）活性炭具有吸附性，可以吸附二氧化氮，故實驗2：通入NO2一段時間后，活性炭包下沉，原因是活性炭具有吸附性，吸附二氧化氮，質量增加?！灸芰μ嵘?.2019年10月，清華大學科研團隊實現(xiàn)一步法制備99.9999%半導體碳納米管陣列。下列說法正確的是（

）A.

陣列中的碳原子在不斷運動

B.

碳元素只能組成一種物質C.

陣列中的碳原子間沒有間隔

D.

該物質與金剛石的化學性質不同【答案】A【解析】A.原子總是在不斷地運動，陣列中的碳原子也在不斷運動，故A符合題意；B.碳元素可以組成金剛石、石墨等多種物質，故B不符合題意；C.半導體碳納米管陣列中的原子間有間隔，故C不符合題意；D.半導體碳納米管陣列與金剛石都是由碳元素組成的碳單質，化學性質相似，故D不符合題意。故答案為：A。2.如下圖所示，先在a、c兩支相同的大試管中充滿紅棕色的NO2氣體，然后分別向a、c試管中加入質量相等的足量的石墨和活性炭，迅速塞上帶導管的膠塞，經(jīng)過一段時間后，打開彈簧夾，所觀察到的現(xiàn)象（

）A.a、c兩試管都無明顯變化B.a、c兩試管的顏色都消失，水往兩試管流C.a試管中的顏色消失，水往a試管流，c試管無明顯變化D.c試管中的顏色消失，水往c試管流，a試管無明顯變化【答案】D【解析】因為活性炭具有較強的吸附性，而石墨沒有吸附性，所以c試管中的顏色消失，當活性炭吸附NO2后，試管內(nèi)壓強減小，打開彈簧夾，大氣壓將水壓入c試管，而a無明顯變化。故答案為：D。3.下列因果關系錯誤的是（

）A.

因為分子構成不同，所以水和過氧化氫的化學性質不同B.

因為質子數(shù)不同，所以碳原子和氮原子所屬的元素種類不同C.

因為碳原子排列方式不同，所以金剛石和石墨的性質完全不同D.

因為電子層數(shù)及最外層電子數(shù)不同，所以鈉原子和鈉離子的化學性質不同【答案】C【解析】A.分子是保持物質化學性質的最小微粒，因此分子構成不同，水和過氧化氫的化學性質不同，故A不符合題意；B.元素是具有相同核電荷數(shù)（即質子數(shù)）同一類原子的總稱，質子數(shù)不同，則碳原子和氮原子所屬的元素種類不同，故B不符合題意；C.由于碳原子排列方式不同，則金剛石和石墨的物理性質不同，化學性質近似，故C符合題意；D.微粒的化學性質與最外層電子數(shù)關系密切，鈉原子和鈉離子的最外層電子數(shù)不同，化學性質也不同，故D不符合題意。故答案為：C。4.中國林業(yè)科學研究院將木材經(jīng)化學品處理，剝離半纖維素和木質素制成的木材海綿，可以從水中吸附油脂，吸油量可達到其自身重量的16-46倍，可重復使用多達10次。這種新型海綿在容量、質量和可重復使用性方面超越了現(xiàn)有的所有其他海綿或吸附劑。下列說法正確的是（

）A.

在木質海綿中碳原子不再運動B.

木材海綿能夠有效解決石油和化學品泄漏對世界各地的水體造成的破壞C.

木質海綿吸附油污的過程中生成了新物質D.

木質海綿是一種新型化合物【答案】B【解析】A.原子是不斷運動的；故不符合題意；B.從題干中可知木質海綿具有很強的吸附性，能有效解決石油和化學品泄漏對世界各地的水體造成的破壞；故符合題意；C.吸附性屬于物理性質，吸附過程中沒有生成新物質；故不符合題意；D.從木質海綿制作過程可知，其屬于混合物；故不符合題意；故答案為：B。5.閱讀下面科普短文。2018年平昌冬奧會閉幕式上，“北京8分鐘”驚艷世界，演員們穿著的輕便防寒服是用“石墨烯”制成的。石墨烯是一種由碳原子構成的、六角型晶格的二維碳納米材料。英國兩位物理學家因從石墨中成功分離出石墨烯，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。實際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。石墨烯的結構特點決定了其具有薄且堅硬、透光度好、導熱性強、導電率高、結構穩(wěn)定等特性。根據(jù)其層數(shù)不同，石墨烯一般可以分成單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯和多層石墨烯。層數(shù)不同，石墨烯的性能也不同，如圖2所示。通過石墨烯與氫氣發(fā)生化合反應可得到石墨烷，其中所有的碳原子形成六角網(wǎng)絡結構，氫原子以交替形式從石墨烯平面的兩端與碳原子相連，石墨烷表現(xiàn)出半導體性質。石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。（1）石墨烯具有的物理性質是________