人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)課時(shí)同步練6.1 金剛石、石墨、C60（解析版）

第6單元碳和碳的氧化物6.1金剛石、石墨、C601．下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)和用途以及其對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）選項(xiàng)物質(zhì)性質(zhì)用途A金剛石無(wú)色透明做玻璃刀刀頭B石墨顏色很黑古代書(shū)籍保留至今字跡仍然清晰C木炭具有氧化性用于冶鐵煉鋼D活性炭有吸附性用于凈水【答案】D【解析】解：A．金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，所以可制成玻璃刀刀頭，對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤；B．石墨是一種碳單質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以古代書(shū)籍保留至今字跡仍然清晰，對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤；C．碳具有還原性，所以也用于冶煉鋼鐵，對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤；D．活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和異味，用于凈化水，對(duì)應(yīng)關(guān)系正確。故選：D。2．下列物質(zhì)中，硬度最大的是（）A．金剛石 B．石墨 C．鐵礦石 D．石灰石【答案】A【解析】解：天然存在的最硬的物質(zhì)是金剛石，則四種物質(zhì)中硬度最大的金剛石，故選：A。3．兩位英國(guó)科學(xué)家因在石墨烯材料方面的開(kāi)創(chuàng)性研究獲得2022年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳單質(zhì)的說(shuō)法正確的是（）A．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來(lái)裁玻璃 B．石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，所以是一種金屬 C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質(zhì) D．金剛石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接構(gòu)成的【答案】A【解析】解：A、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可以做鉆頭，切割玻璃大理石等，正確；B、石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，但不是金屬，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物質(zhì)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、金剛石、石墨是由碳原子直接構(gòu)成的，但足球烯（C60）是由碳分子構(gòu)成的，選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：A。4．下列物質(zhì)能用于除去水中異味和色素的是（）A．明礬 B．活性炭 C．石子 D．細(xì)沙【答案】B【解析】解：A．明礬溶于水后可以吸附水中的懸浮雜質(zhì)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(shí)，石子層可以過(guò)濾掉部分難溶性雜質(zhì)，但不能除去水中的色素和異味，不合題意；D．凈化水時(shí)，細(xì)沙層可以過(guò)濾掉部分難溶性雜質(zhì)，但不能除去水中的色素和異味，不合題意；故選：B。5．下列關(guān)于金剛石與石墨的說(shuō)法中正確的是（）A．都能導(dǎo)電 B．都是黑色固體 C．硬度都很小 D．都由碳元素組成【答案】D【解析】解：A．石墨具有良好的導(dǎo)電性，金剛石沒(méi)有導(dǎo)電性，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；B．純凈的金剛石是無(wú)色透明的固體，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；C．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；D．金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：D。6．如圖所示物質(zhì)的應(yīng)用正確的是（）A．用鉛制鉛筆芯 B．用石墨做冰箱的去味劑 C．用炭黑制環(huán)保炭包 D．用石墨做電極【答案】D【解析】解：A．石墨質(zhì)軟，能在紙上留下灰黑色痕跡，所以石墨可用于制鉛筆芯，而不是金屬鉛，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；B．活性炭具有吸附性，可用作冰箱內(nèi)的去味劑，而不是石墨，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；C．活性炭具有吸附性，可用來(lái)制環(huán)保炭包，而不是炭黑，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；D．石墨具有導(dǎo)電性，可用來(lái)制電極，選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：D。7．金剛石、石墨是常見(jiàn)的碳單質(zhì)，其物理性質(zhì)有較大差異的原因是（）A．金剛石、石墨由不同種原子構(gòu)成 B．構(gòu)成金剛石、石墨的原子數(shù)目不同 C．構(gòu)成金剛石、石墨的原子大小不同 D．金剛石、石墨中碳原子排列方式不同【答案】D【解析】解：金剛石、石墨的物理性質(zhì)有較大差異的原因是碳原子排列結(jié)構(gòu)不同，A、金剛石、石墨由同種原子構(gòu)成，說(shuō)法錯(cuò)誤；B、構(gòu)成金剛石、石墨的原子數(shù)目相同，說(shuō)法錯(cuò)誤；C、構(gòu)成金剛石、石墨的原子大小相同，說(shuō)法錯(cuò)誤；D、金剛石、石墨的物理性質(zhì)有較大差異的原因是碳原子排列結(jié)構(gòu)不同，說(shuō)法正確；故選：D。8．碳納米管是從石墨中剝離出的單層石墨片層卷成的無(wú)縫、中空的管體，有關(guān)碳納米管說(shuō)法正確的是（）A．碳納米管不能燃燒 B．碳納米管具有導(dǎo)電性 C．碳納米管是一種新型化合物 D．每1個(gè)碳原子連結(jié)6個(gè)碳原子【答案】B【解析】解：A、資料中給出碳納米管是碳的單質(zhì)，因此應(yīng)具有碳的可燃性等，因此A錯(cuò)誤，B、資料中給出碳納米管是由石墨剝離制成，因此應(yīng)具有石墨的導(dǎo)電性等，正確；C、石墨屬于碳單質(zhì)，因此碳納米管也是碳單質(zhì)，因此C錯(cuò)誤；D、右圖中觀察可知1個(gè)碳原子與3個(gè)碳原子相連，因此D錯(cuò)誤。故選：B。9．關(guān)于碳的化學(xué)性質(zhì)不正確的是（）A．溫度越高，碳的活動(dòng)性越強(qiáng) B．碳具有還原性，高溫時(shí)碳能使氧化鐵還原成鐵 C．碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應(yīng)，而不充分燃燒時(shí)是吸熱反應(yīng) D．碳在常溫下能長(zhǎng)時(shí)間保存不變質(zhì)【答案】C【解析】解：A、常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，但溫度越高，碳的活動(dòng)性越強(qiáng)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、碳具有還原性，高溫時(shí)碳能使氧化鐵還原成鐵，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。C、碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應(yīng)，不充分燃燒時(shí)也是放熱反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳在常溫下能長(zhǎng)時(shí)間保存不變質(zhì)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：C。10．木炭與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)如圖所示。說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)中觀察到a試管中固體由黑色變成紅色 B．剛開(kāi)始預(yù)熱，b試管中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁 C．碳在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先停止加熱，再將導(dǎo)管從澄清石灰水中撤出【答案】D【解析】解：A、在高溫條件下，木炭將氧化銅還原為銅，實(shí)驗(yàn)中觀察到a試管中固體由黑色變成紅色，說(shuō)法正確；B、剛開(kāi)始預(yù)熱，試管中的空氣受熱膨脹，b試管中立即產(chǎn)生氣泡，石灰水不變渾濁，說(shuō)法正確；C、碳在反應(yīng)中與氧結(jié)合，發(fā)生了氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性，說(shuō)法正確；D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先將導(dǎo)氣管從澄清石灰水中撤出，再停止加熱，防止液體倒流引起試管炸裂，說(shuō)法錯(cuò)誤；故選：D。二．填空題（共3小題）11．用下列物質(zhì)的字母序號(hào)填空：A．稀有氣體B．氧化鐵C．金剛石D．活性炭E．鎂帶F．大理石（1）用以制作玻璃刀和鉆頭的是 。（2）可用作冰箱除臭劑的是 。【答案】（1）C；（2）D【解析】解：（1）金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，所以可用以制作玻璃刀和鉆頭；故填：C；（2）活性炭具有吸附性，可以除去冰箱內(nèi)的臭味；故填：D。12．在抗擊新冠肺炎的過(guò)程中，測(cè)體溫、戴口罩、勤消毒等是必需的防疫措施。（1）測(cè)體溫①用水銀體溫計(jì)測(cè)量體溫時(shí)，汞柱上升，汞原子之間的 增大。②用紅外測(cè)溫儀測(cè)體溫時(shí)，內(nèi)裝電池中能量是 轉(zhuǎn)化為電能。（2）戴口罩為了身體健康，人們出行時(shí)都佩戴了口罩，它的種類(lèi)有活性炭、N95、外科醫(yī)用口罩等，其中活性炭起到的作用是 。（3）勤消毒“免洗消毒洗手液”的主要成分是酒精（C2H5OH），酒精中共含有 種元素，洗手時(shí)可使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性達(dá)到消毒目的?！敬鸢浮浚?）①間隔。②化學(xué)。（2）吸附作用；（3）三。【解析】解：（1）①用水銀體溫計(jì)測(cè)量體溫時(shí)，汞柱上升，汞原子之間的間隔增大；故填：間隔。②用紅外測(cè)溫儀測(cè)體溫時(shí)，內(nèi)裝電池中能量是化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能；故填：化學(xué)。（2）活性炭具有吸附作用，可以作為口罩的內(nèi)充物；故填：吸附作用；（3）由酒精的化學(xué)式可知，酒精是由三種元素組成的；故填：三。13．芯片是電腦、手機(jī)等的核心部件，碳基芯片采用石墨烯碳納米管工藝，性能比硅基芯片更好，我國(guó)已突破半導(dǎo)體碳納米管關(guān)鍵材料的技術(shù)瓶頸。請(qǐng)回答：（1）石墨烯碳納米管具有良好的 性。（2）如圖是硅元素在元素周期表中的部分信息及原子結(jié)構(gòu)示意圖，圖中a＝ ，硅的相對(duì)原子質(zhì)量是 ，硅元素位于元素周期表中的第 周期。（3）化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是還原劑，元素化合價(jià)降低的物質(zhì)是氧化劑。在制硅反應(yīng)SiO2+2CSi+2CO↑中還原劑是 ，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 。【答案】（1）導(dǎo)電；（2）14；28.09；三；（3）C；SiO2?！窘馕觥拷猓海?）由題干信息可知，石墨烯碳納米管具有良好的導(dǎo)電性；故填：導(dǎo)電；（2）由硅原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，硅原子的質(zhì)子數(shù)為14，原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，因此a＝14，由元素周期表的信息可知，硅元素的相對(duì)原子質(zhì)量為28.09，硅原子的核外有3個(gè)電子層，所以硅元素位于元素周期表中的第三周期；故填：14；28.09；三；（3）在化學(xué)反應(yīng)中，硅元素由+4價(jià)變成0價(jià)，碳元素由0價(jià)變成+2價(jià)，所以在制硅反應(yīng)SiO2+2CSi+2CO↑中還原劑是碳，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是二氧化硅；故填：C；SiO2。三．解答題（共1小題）14．“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”是重要的化學(xué)學(xué)科思想。請(qǐng)根據(jù)提供的信息，填寫(xiě)表中相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。物質(zhì)金剛石石墨木炭炭黑結(jié)構(gòu)③（填文字）碳原子性質(zhì)①質(zhì)軟、滑膩感吸附性④用途裁玻璃、切割大理石、做鉆頭等②吸附劑制墨，用于書(shū)寫(xiě)的字長(zhǎng)期保存不褪色【答案】①硬度很大；②制鉛筆芯（或做潤(rùn)滑劑）；③疏松多孔；④常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑。【解析】解：金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，所以金剛石可用于裁玻璃、切割大理石、做鉆頭等；石墨質(zhì)軟、能在紙上留下灰黑色痕跡，可用于制鉛筆芯；石墨具有滑膩感，可用于制潤(rùn)滑劑；木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，可用做吸附劑；單質(zhì)碳在常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以可用于制成墨，用于書(shū)寫(xiě)的字長(zhǎng)期保存不褪色。四．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）15．某同學(xué)在學(xué)習(xí)木炭和氧化銅反應(yīng)的知識(shí)后，產(chǎn)生了疑問(wèn)：木炭與氧化銅反應(yīng)生成的氣體有哪些？同學(xué)們帶著疑問(wèn)進(jìn)行了下列探究：[提出猜想]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三： 。[查閱資料]浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀試紙遇二氧化碳無(wú)變化，但遇到微量一氧化碳會(huì)立即變成藍(lán)色。[實(shí)驗(yàn)步驟]連接好實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示（夾持儀器已?。翰襟E一：實(shí)驗(yàn)前先通一段時(shí)間N2；步驟二：點(diǎn)燃酒精噴燈加熱。玻璃管中的現(xiàn)象是 。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]（1）若觀察到氯化鈀試紙不變色，澄清石灰水變渾濁，則猜想一成立，請(qǐng)寫(xiě)出澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式： 。（2）若觀察到氯化鈀試紙變藍(lán)，澄清石灰水不變渾濁，則猜想 成立。（3）若觀察到氯化鈀試紙 ，澄清石灰水 ，則猜想三成立。[實(shí)驗(yàn)反思]（1）該實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通一會(huì)兒N2的目的是： 。（2）有同學(xué)認(rèn)為該裝置需要添加尾氣處理裝置，你認(rèn)為是否需要？請(qǐng)說(shuō)明理由 。【答案】[提出猜想]CO2、CO。[實(shí)驗(yàn)步驟]黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]（1）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（2）二。（3）變藍(lán)色；變渾濁。[實(shí)驗(yàn)反思]（1）排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣中的氧氣對(duì)碳與氧化銅反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾。（2）不需要；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳已收集在裝置E中，沒(méi)有排放到空氣中，不會(huì)造成污染。【解析】解：[提出猜想]猜想一：只有CO2；猜想二：只有CO；猜想三：CO2、CO。故填：CO2、CO。[實(shí)驗(yàn)步驟]玻璃管中氧化銅和碳反應(yīng)生成銅和碳的氧化物，觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色。故填：黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]（1）澄清石灰水變渾濁，是因?yàn)槎趸己蜌溲趸}反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。（2）若觀察到氯化鈀試紙變藍(lán)，說(shuō)明氣體中含有一氧化碳，澄清石灰水不變渾濁，說(shuō)明氣體中不含有二氧化碳，則猜想二成立