初中化學(xué)人教版九上6.1金剛石、石墨和C60（第2課時） 層級練習(xí)（含解析）

課題1金剛石、石墨和C60課時2碳的化學(xué)性質(zhì)【基礎(chǔ)練習(xí)】1.文房四寶“筆墨紙硯”中的“墨”主要成分是（

）A.

Si

B.

C

C.

P

D.

Fe【答案】B【解析】文房四寶“筆墨紙硯”中的“墨”主要成分是碳，碳常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用墨書寫的字畫能保存較長時間，碳的元素符號為C，故答案為：B。2.關(guān)于金剛石和石墨的說法正確的是（

）A.

都有可燃性

B.

都是無色固體

C.

硬度都很大

D.

都能導(dǎo)電【答案】A【解析】A.金剛石和石墨是碳的單質(zhì)，都具有可燃性，A項符合題意；B.石墨是黑色固體，B項不符合題意；C.金剛石是自然界最硬的物質(zhì)，但石墨很軟，C項不符合題意；D.金剛石不能導(dǎo)電，石墨能導(dǎo)電，D項不符合題意。故答案為：A。3.物質(zhì)的用途與性質(zhì)對應(yīng)關(guān)系不合理的是（

）A.

碳素墨水書寫檔案——穩(wěn)定性

B.

石墨做電池電極——導(dǎo)電性

C.

焦炭冶煉金屬——可燃性

D.

金剛石切割玻璃——硬度大【答案】C【解析】A、碳素墨水書寫檔案，是因為常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化，不符合題意；B、石墨做電池電極，是因為石墨具有良好的導(dǎo)電性，不符合題意；C、焦炭冶煉金屬，是因為焦炭具有還原性，符合題意；D、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用于切割玻璃，不符合題意。故答案為：C。4.炭雕是一種集觀賞、凈化空氣于一體的工藝品，其主要成分是木炭。下列說法錯誤的是（

）A.

炭雕作為藝術(shù)品可以長久保存

B.

炭雕能吸附室內(nèi)微量的有害氣體

C.

擺放炭雕必須遠(yuǎn)離火種

D.

水能溶解掉炭雕，所以不能經(jīng)常用濕抹布擦拭，以免炭雕消失【答案】D【解析】A、碳在常溫下具有穩(wěn)定性，炭雕作為藝術(shù)品可以長久保存。故不符合題意；B、炭雕具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)具有吸附性，能吸附室內(nèi)微量的有害氣體。故不符合題意；C、碳具有可燃性，擺放炭雕必須遠(yuǎn)離火種。故不符合題意；D、碳不能溶于水，故符合題意；故答案為：D。5.2019年我國正式進(jìn)入5G元年，5G是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，石墨烯被列為5G交換機(jī)唯一有效的散熱方案。石墨烯為單層石墨，這種“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認(rèn)為是目前世界上最薄、最堅硬、傳導(dǎo)電子速度最快的材料，下列有關(guān)石墨烯的說法中正確的是（

）A.石墨烯是一種新型化合物

B.常溫下化學(xué)性質(zhì)活潑

C.在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳

D.石墨烯的硬度小于金剛石【答案】C【解析】A.石墨烯為單層石墨，石墨是碳單質(zhì)，所以石墨烯也是單質(zhì)，故不符合題意；B.石墨烯是碳單質(zhì)，常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故不符合題意；C.碳單質(zhì)在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳，故符合題意；D.石墨烯被公認(rèn)為是目前世界上最薄、最堅硬、傳導(dǎo)電子速度最快的材料，所以硬度大于金剛石，故不符合題意。故答案為：C。6.《墨經(jīng)》記載“立窯燒煙法”的示意圖如圖所示，甕中收集的黑煙主要為炭黑可用于制墨，下列說法錯誤的是（

）A.

炭黑主要成分是碳的化合物

B.

黑煙是由松木不完全燃燒產(chǎn)生

C.

爐膛的進(jìn)氣口大小和甕的高矮會影響炭黑產(chǎn)量

D.

水墨畫能長時間保存，體現(xiàn)了常溫下碳的穩(wěn)定性【答案】A【解析】A、炭黑主要成分是碳，不是碳的化合物，A符合題意。B、黑煙是由松木不完全燃燒產(chǎn)生的碳，B不符合題意。C、爐膛的進(jìn)氣口大小甕的高矮會影響爐膛氧氣含量，會影響燃燒充分程度，進(jìn)而影響炭黑產(chǎn)量，C不符合題意。D、水墨畫能長時間保存，體現(xiàn)了常溫下碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性，D不符合題意。故答案為：A。7.下列有關(guān)碳單質(zhì)的說法正確的是：（

）A.

金剛石堅硬，石墨很軟，是因為構(gòu)成他們的原子不同

B.

用墨汁書寫的字畫能保存很長時間而不變色是因為碳具有還原性

C.

活性炭常用來制作防毒面具因其具有良好吸附性

D.

金剛石和石墨在足量的氧氣中燃燒生成物不同【答案】C【解析】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成的碳單質(zhì)，金剛石堅硬，石墨很軟，是因為原子的排列方式不同，不符合題意；B、用墨汁書寫的字畫能保存很長時間而不變色，是因為常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不符合題意；C、活性炭常用來制作防毒面具因其具有良好吸附性，可以吸附有毒物質(zhì)，符合題意；D、金剛石和石墨在足量的氧氣中燃燒生成物相同，都是二氧化碳，不符合題意。故答案為：C。8.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，關(guān)于它們的說法正確的是（

）①都是黑色固體

②是同一種物質(zhì)

③碳原子的排列方式相同

④物理性質(zhì)相似

⑤化學(xué)性質(zhì)相似

⑥完全燃燒都生成二氧化碳A.

①②③④

B.

⑤⑥

C.

②③④

D.

①②③④⑤⑥【答案】B【解析】金剛石是無色固體；金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的不同單質(zhì)，不是同一種物質(zhì)；碳的三種單質(zhì)中碳原子的排列不同，所以結(jié)構(gòu)不同；由于結(jié)構(gòu)不同，所以物理性質(zhì)差別很大，化學(xué)性質(zhì)相似，完全燃燒時都產(chǎn)生同一產(chǎn)生二氧化碳；⑤⑥符合題意。故答案為：B。9.浙江大學(xué)實驗室里誕生了世界上最輕的材料——“碳海綿”?！疤己＞d”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質(zhì)）。下列關(guān)于“碳海綿”的說法中不正確的是（

）A.

常溫下化學(xué)性質(zhì)活潑

B.

具有吸附性

C.

在一定條件下可還原氧化銅

D.

在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2【答案】A【解析】A.碳單質(zhì)常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，故說法錯誤，符合題意；B.“碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，故說法正確，不符合題意；C.碳單質(zhì)具有還原性，在一定條件下可還原氧化銅，故說法正確，不符合題意；D.碳單質(zhì)在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2，故說法正確，不符合題意；故答案為：A。10.按如圖進(jìn)行實驗，下列分析或結(jié)論正確的是（

）A.

導(dǎo)管口剛有氣泡冒出說明反應(yīng)開始

B.

實驗結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末

C.

木炭能使氧化銅還原為銅

D.

固體減少的質(zhì)量一定等于生成二氧化碳質(zhì)量【答案】C【解析】A、試管中有空氣，導(dǎo)管口剛有氣泡冒出的是受熱膨脹的空氣，不能說明反應(yīng)開始，不符合題意；B、實驗結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末，此時產(chǎn)物銅的溫度較高，容易和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，又產(chǎn)生黑色的氧化銅，所以要等固體冷卻后才能倒出，不符合題意；C、木炭具有還原性，能奪取氧化銅中的氧元素，使氧化銅失去氧，變成單質(zhì)銅，符合題意；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，固體減少的質(zhì)量等于氧化銅中失去的氧元素的質(zhì)量和參加反應(yīng)的碳元素的質(zhì)量的總和，反應(yīng)中可能生成一氧化碳，所以固體減少的質(zhì)量不一定等于生成二氧化碳質(zhì)量，不符合題意。故答案為：C。11.某化學(xué)興趣小組同學(xué)在做木炭還原氧化銅實驗(如下圖)時，最終沒有得到紅色固體，你認(rèn)為下列解釋不合理的是（

）A.

酒精燈未加網(wǎng)罩

B.

實驗結(jié)束仍有少量木炭剩余

C.

實驗結(jié)束裝置未冷卻打開橡膠塞

D.

裝置氣密性不好【答案】B【解析】A.酒精燈未加網(wǎng)罩，溫度可能低，不符合題意；B.實驗結(jié)束后若仍有少量木炭剩余，則不會不出現(xiàn)紅色固體，符合題意；C.實驗結(jié)束裝置未冷卻打開橡膠塞，生成的銅可能又被氧化，不符合題意；D.裝置氣密性不好，即使生成了銅也可能與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，不符合題意；故答案為：B.12.化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，如圖所示的實驗都與碳有關(guān)，回答有關(guān)問題：（1）實驗Ⅰ中夾有紅熱木炭的坩堝鉗應(yīng)________(填“緩慢”或“快速”)插入盛滿氧氣的集氣瓶中；（2）為了證明實驗Ⅰ的生成物，接下來的操作是________；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（3）實驗Ⅱ中試管A內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（4）如圖2所示，先將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兩支試管中加入質(zhì)量相等的足量的石墨和活性炭，塞緊膠塞，經(jīng)過一段時間后，打開彈簧夾，所觀察到的現(xiàn)象是________；________。【答案】（1）緩慢

（2）向集氣瓶中倒入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象；

（3）

（4）c試管中的顏色消失；水進(jìn)入c試管而a無明顯變化【解析】（1）做木炭燃燒實驗時，要將紅熱的木炭由瓶口向下緩慢的插入盛有氧氣的集氣瓶中，使木炭和氧氣充分反應(yīng)；

（2）

木炭燃燒生成的是二氧化碳，檢驗二氧化碳使用的是澄清的石灰水；為了證明實驗Ⅰ的生成物，接下來的操作是向集氣瓶中倒入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象；二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水：；

（3）實驗Ⅱ中試管A內(nèi)碳和氧化銅在高溫下生成銅和二氧化碳，；

（4）因為活性炭具有較強(qiáng)的吸附性，而石墨沒有吸附性，所以c試管中的顏色消失，當(dāng)活性炭吸附NO2后，試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，打開彈簧夾，大氣壓將水壓入c試管，而a無明顯變化。

13.學(xué)習(xí)興趣小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了木炭還原氧化銅實驗時，用如圖所示裝置。（1）（觀察與討論）酒精燈火焰周圍加了金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)的作用是

__________，試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

__________

__________；（2）（提出問題）試管中冷卻后，他們將試管中固體取出，發(fā)現(xiàn)固體中仍有黑色物質(zhì)，黑色物質(zhì)可能是什么？（猜想與假設(shè)）小五同學(xué)可能是木炭小常同學(xué)可能是氧化銅小美同學(xué)_____________（3）（查閱資料）氧化銅在空氣中不燃燒。（表達(dá)交流）小五同學(xué)猜想的理由是

__________________________

。（4）（設(shè)計實驗）小五同學(xué)為了驗證自己的猜想：設(shè)計實驗如圖所示，取黑色固體，放入試管中加強(qiáng)熱，觀察到澄清石灰水變白色渾濁，即得出自己猜想正確的結(jié)論，請你對小五同學(xué)的結(jié)論做出正確評價

__________________________

。（5）（進(jìn)行實驗）小美同學(xué)對實驗產(chǎn)生興趣也按小五同學(xué)的實驗設(shè)計進(jìn)行實驗，在整個過程中觀察到

_____________

的現(xiàn)象，從而證明自己的猜想正確。（6）（反思與總結(jié)）根據(jù)上述實驗探究內(nèi)容，我們可以總結(jié)出：在根據(jù)實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象驗證物質(zhì)成分時，需要注意_____________，才能準(zhǔn)確得出結(jié)論。【答案】（1）聚攏火焰提高溫度；2CuO+C2Cu+CO2↑

（2）木炭和氧化銅

（3）過量的木炭與氧化銅反應(yīng)生成紫紅色的銅和二氧化碳?xì)怏w，將氧化銅耗盡后木炭有剩余

（4）不正確，若木炭與氧化銅同時有剩余，加強(qiáng)熱后反應(yīng)生成的二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁

（5）試管①中黑色粉末逐漸變成紅色，試管②中導(dǎo)管口有氣泡冒出，澄清石灰水變白色渾濁

（6）觀察現(xiàn)象要全面【解析】(1)金屬網(wǎng)的作用是聚攏火焰提高溫度。高溫條件下，氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑。(2)可能是木炭和氧化銅。(3)小五同學(xué)猜想的理由：過量的木炭與氧化銅反應(yīng)生成紫紅色的銅和二氧化碳?xì)怏w，將氧化銅耗盡后木炭有剩余。(4)小五同學(xué)的結(jié)論不正確，是因為若木炭與氧化銅同時有剩余，加強(qiáng)熱后反應(yīng)生成的二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁。(5)在整個過程中觀察到試管①中黑色粉末逐漸變成紅色，試管②中導(dǎo)管口有氣泡冒出，澄清石灰水變白色渾濁，是因為高溫條件下氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，從而證明自己的猜想正確。(6)在根據(jù)實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象驗證物質(zhì)成分時，觀察現(xiàn)象要全面，才能準(zhǔn)確得出結(jié)論。【能力提升】1.明代詩人于謙在其詩中寫道“鑿開混沌得烏金，藏蓄陽和意最深。爝火燃回春浩浩，烘爐照破夜沉沉”詩中所寫的“烏金”主要成分是（

）A.

金

B.

二氧化錳

C.

炭

D.

氧化銅【答案】C【解析】詩“鑿開混沌得烏金，藏蓄陽和意最深”中的“烏金”指的是煤炭，它的主要成分是炭，在燃燒時發(fā)出紅色的火焰：爝火燃回春浩浩，洪爐照破夜沉沉，故答案為：C。2.下列說法錯誤的是（

）A.

“低碳”是指較低的二氧化碳排放

B.

金剛石、石墨和C60物理性質(zhì)差異大是因為碳原子的排列方式不同

C.

碳納米管是一種以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)，它具有導(dǎo)電性好的特點

D.

將烘烤過的木炭投入盛有紅棕色的二氧化氮氣體的集氣瓶中，紅棕色消失，證明木炭具有還原性【答案】D【解析】A、“低碳”是指較低的二氧化碳排放，不符合題意；B、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的碳單質(zhì)，物理性質(zhì)差異大是因為碳原子的排列方式不同，不符合題意；C、碳單質(zhì)有很多種，碳納米管是一種以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)，它具有導(dǎo)電性好的特點，不符合題意；D、將烘烤過的木炭投入盛有紅棕色的二氧化氮氣體的集氣瓶中，紅棕色消失，是因為木炭具有吸附性，與還原性無關(guān)，符合題意。故答案為：D。3.我國科學(xué)家讓石墨烯（單層石墨）"發(fā)聲"，幫助聾啞人"說話"。關(guān)于石墨烯說法正確的是（

）A.

一定條件下可還原氧化銅

B.

性質(zhì)活潑，可作電池的電極材料

C.

是一種特殊的化合物

D.

導(dǎo)電性強(qiáng)，可與鹽酸反應(yīng)生成氫氣【答案】A【解析】A.石墨烯屬于碳單質(zhì)，具有還原性，可還原氧化銅，符合題意；B.石墨化學(xué)性質(zhì)不活潑，但具有導(dǎo)電性，可作電極材料，不符合題意；C.石墨烯為碳單質(zhì)，不符合題意；D.石墨不與鹽酸反應(yīng)，不符合題意；故答案為：A。4.碳單質(zhì)及其化合物的變化與我們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。（1）金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質(zhì)。下圖中___________表示的是石墨結(jié)構(gòu)。___________表示C60的分子結(jié)構(gòu)。(填編號)（2）用如圖裝置，按如下步驟進(jìn)行實驗。步驟一：取一小塊銅片，在酒精燈上加熱至紅熱后在空氣中自然冷卻，銅片表面變黑。步驟二：取少量木炭粉裝入試管，將步驟一所得銅片放入試管，使其一半被木炭粉包埋。步驟三：裝好裝置，充分預(yù)熱后，先加熱木炭粉包埋銅片的部分，觀察到澄清石灰水變渾濁；然后著重加熱未包埋部分，觀察到銅片表面由黑變紅。步驟四：停止加熱。待試管冷卻后倒出管內(nèi)物質(zhì)，取出銅片用清水沖洗后觀察到銅片光亮如初。請回答如下問題：①“步驟一”中用于夾持銅片的儀器名稱是___________，銅片表面變黑的反應(yīng)的化學(xué)方程式是

______________________

；②“步驟二”中，裝入木炭粉的實驗操作是：將試管______________________，將木炭粉送至試管底部。③“步驟三"中，木炭粉與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是

___________________，澄清石灰水變渾濁是因為有難溶于水的碳酸鈣生成，碳酸鈣中含有原子團(tuán)___________(用化學(xué)符號表示)。使未被木炭粉包埋的“銅片”表面由黑變紅的物質(zhì)是_________

(填化學(xué)式)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。④結(jié)合步驟三的變化，從環(huán)保和安全角度考慮，原實驗裝置右邊部分應(yīng)該換成下列裝置中的___________或

___________。(填編號)【答案】（1）B；A

（2）坩鍋鉗；2Cu+O22CuO；傾斜；C+2CuO2Cu+CO2↑；；CO；CO+CuOCu+CO2；A；C【解析】（1）金剛石是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨是六邊形層狀結(jié)構(gòu)，C60由60個碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，又名足球烯，所以表示石墨結(jié)構(gòu)的是B，表示C60的分子結(jié)構(gòu)的是A，故填：B；A；（2）①夾持銅片的儀器是坩堝鉗，銅片在加熱的條件下生成氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O22CuO；故填：坩堝鉗；2Cu+O22CuO；②裝入木炭粉的實驗操作是：將試管傾斜，將木炭粉送至試管底部，故填：傾斜；③木炭粉與氧化銅在高溫條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2CuO2Cu+CO2↑；碳酸鈣是由鈣離子和碳酸根離子構(gòu)成，碳酸鈣中含有的原子團(tuán)是CO32-；木炭粉與反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳在高溫條件下生成一氧化碳（也可能是木炭粉不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳），一氧化碳再與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以使未被木炭粉包埋的“銅片”表面由黑變紅的物質(zhì)是CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO+CuOCu+CO2，故填：C+2CuO2Cu+CO2↑；CO32-；CO；CO+CuOCu+CO2；④由于反應(yīng)中有一氧化碳生成，一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣處理，可以采用氣球收集法或在導(dǎo)管末端放一盞燃著的酒精燈，故將原實驗裝置右邊部分應(yīng)該換成下列裝置中的A或C，故填：A；C。5.木炭作為還原劑冶煉金屬已有幾千年的歷史，教材利用圖甲介紹了這一知識。圖甲與教材中的裝置還是略作了改進(jìn)。（1）（知識回顧）實驗結(jié)束時，可先用彈簧夾夾緊橡皮管，再熄滅酒精燈，這樣做的目的除了防止石灰水倒吸入熱的試管，避免試管炸裂外，還可以防止________。