第18練 金剛石、石墨和C60-【中考鎖分】2021年中考化學一輪復習加分寶達標檢測

【中考鎖分】2021年中考化學一輪復習加分寶達標檢測第18練

金剛石、石墨和C60

一.選擇題（共12小題）

1.華為在Mate20中首次正式應用“石墨烯”材料，做了一塊石墨烯薄片液冷散熱系統(tǒng)，這是利用了石墨

烯的（）

A.透光性好B.硬度大C.導熱性好D.導電性強

2.畢業(yè)會考填涂答題卡必須使用2B鉛筆。2B鉛筆芯的主要成分是（）

A.石墨B.鉛C.活性炭D.金剛石

3.兩位英國科學家因在石墨烯材料方面的開創(chuàng)性研究獲得2010年的諾貝爾物理學獎。石墨烯是由碳元素

組成的單質，下列關于碳單質的說法正確的是（）

A.金剛石是天然存在的最硬的物質，可用來裁玻璃

B.石墨有金屬光澤，有導電性，所以是一種金屬

C.活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質

D.金剛石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接構成的

4.如圖所示進行有關碳及其氧化物的性質實驗，不正確的說法是（)

硬質玻璃管

木炭粉氧化銅

A.A、B兩處的現(xiàn)象分別是：黑色粉末減少、黑色粉末逐漸變紅

B.A處發(fā)生的反應是典型的吸熱反應

c.c處試管可防止液體倒吸

D.該裝置的不足之處是未進行尾氣處理

5.下列實驗現(xiàn)象描述正確的是（）

A.水通電分解，電極附近產生氫氣和氧氣

B.木炭還原氧化銅，黑色固體逐漸變成紅色

C.硫在氧氣中燃燒，發(fā)出微弱的淡藍色火焰，放熱

D.鎂帶燃燒，產生耀眼的白色火焰，放熱，冒白煙

6.關于碳的化學性質不正確的是（）

A.溫度越高，碳的活動性越強

B.碳具有還原性，高溫時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，而不充分燃燒時是吸熱反應

D.碳在常溫下能長時間保存不變質

7.小明同學學習了金剛、石墨和C60以后形成了下列的說法，不正確的是（）

A.相同元素組成的不同物質，化學性質相同

B.相同元素組成的不同物質，在足量的氧氣中完全燃燒，產物相同

C.原子的排列方式改變，則構成的物質種類改變

D.在特定的條件下，石墨既可轉化為金剛石，也可轉化為C60

8.如圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管結構示意圖，下列說法正確的是（）

金剛石石墨C60碳納米管

A.這四種物質都很軟，可作潤滑劑

B.這四種物質碳原子的排列方式相同

C.這四種物質完全燃燒后的產物都是C02

D.這四種物質都由原子直接構成

9.下列關于金剛石、石墨、C60的說法不正確的是（）

A.金剛石、石墨、C60物理性質不同，但化學性質相同

B.金剛石、石墨、C”）都是由碳元素組成的

C.金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同

D.C60由碳原子直接構成

10.液態(tài)N2O4與N2H4是火箭常使用的燃料。這二種物質混合并于適當條件下反應，可產生N2、H2O及大

量熱能，而得以推動火箭順利升空。上述反應中，關于N2O4、N2H4的敘述正確的是（）

A.N2O4進行氧化反應，作還原劑

B.N2O4進行還原反應，作還原劑

C.N2H4進行還原反應，作還原劑

D.N2H4進行氧化反應，作還原劑

11.高爐煉鐵核心反應Fe2O3+3CO向皿2Fe+3c02中，發(fā)生還原反應的物質是（）

A.Fe2O3B.COC.FeD.CO2

12.生產電腦芯片的材料主要是高純硅，工業(yè)生產硅的原理為：2C+SiO2向皿Si+2co主在反應中發(fā)生

了還原反應的是（）

A.CB.SiO2C.SiD.CO

二.填空題（共12小題）

13.鉛筆為什么有軟和硬的差別呢？這是由于石墨太軟，光用石墨做筆芯，既易斷又易磨損，因此，生產

上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉末以增加硬度。表為部分普通鉛筆的標號及筆芯原料的配比:

/2HHHB2B

石墨74.0%75.2%81.3%85.5%

(質量分數(shù))

粘土26.0%24.8%18.7%14.5%

(質量分數(shù))

試回答下列問題：

(1)表中硬度最大的鉛筆是_______;

(2)請列舉石墨的另外一種用途；

(3)海底埋藏著大量的“可燃冰”，可成為未來的新能源，其主要成分是甲烷水合物。甲烷完全燃燒的

化學方程式為：o

14.泉水是“泉城”濟南的文化之魂。節(jié)水環(huán)保、杜絕水污染、建設美麗泉城，是我們泉城人的職責。

(I)有些村民打井取用地下水，檢驗地下水是硬水還是軟水，可選用的物質是。

(2)用活性炭除去水中的異味，這是利用了活性炭的作用。

(3)生活中常用的硬水軟化的方法是。

(4)用量筒時讀數(shù)的正確方法是：量筒放平，視線與相平。

15.2019年10月9日，97歲高齡的約翰?B?古迪納夫獲得諾貝爾化學獎，他在鋰離子電池研究方面做出了

突出貢獻，被業(yè)界稱為“鋰電池之父”。

(1)石墨可以用來做干電池的電極，是因為石墨_______。

(2)LiMn2O4是鋰離子電池的一種正極材料，制備LiMn2O4的化學反應方程式為8X+2Li2c03：

4LiMn2O4+2CO2t+O2t,該反應中物質X的化學式為,LiMn2O4中鋰元素與氧元素的質量比

為。

16.回答與含碳物質有關的問題。

(1)金剛石和石墨都是碳單質，物理性質有很大差異，原因是;

(2)用墨汁書寫的古代字畫能保存至今，體現(xiàn)了碳在常溫下化學性質；

(3)CO和CO都足碳元素的氧化物，化學性質完全不同，原因是它們的；

(4)大然氣的主要成分是甲烷，寫出甲烷燃燒反應方程式。

17.實驗室有如圖所示裝置，回答下列問題：

(1)連接裝置時，需根據(jù)導管的高度調節(jié)處的高度，再確定處的高度。(填“甲”或“乙”)

(2)結束實驗的操作作是：先再。

(3)澄清石灰水中的化學反應方程式：。

18.學好化學，能使我們更好地認識各種現(xiàn)象，更合理地解決實際問題。

(1)用墨繪制的字畫年深日久也不易褪色，原因是；

(2)硬水給生活和生產帶來很多麻煩，生活中可用來區(qū)分硬水和軟水，生活中常用的方

法來降低水的硬度。

(3)水是生命之源，我們每個人都要愛護水資源。請你提出一條保護水資源的合理化建議.

19.英國兩位科學家因研究石墨烯榮獲2010年諾貝爾物理獎，石墨烯是目前已知導電性能最出色和厚度最

薄的碳質新材料。

(1)碳原子的結構示意如圖1,則碳原子的核電荷數(shù)為?

(2)碳的單質分別有金剛石、石墨和C60等，其中由分子構成的是(序號)。

20.石墨和金剛石物理性質有很大差異的原因是o二氧化碳與一氧化碳化學性質不同的原因

是o

21.在日常生活中有很多化學知識，請根據(jù)所學化學知識解決下列回答：

(1)生活中常用來區(qū)分軟水和硬水；

(2)過濾可以除去水中不溶性雜質，其中用到的玻璃儀器是；

(3)金剛石和石墨物理性質不同的原因是o

22.工業(yè)煉鐵的原理是：Fe2O3+3CO向皿2Fe+3co2,該反應的還原劑是。

23.根據(jù)問題填空：生產電腦芯片的材料主要是高純硅。工業(yè)生產硅的原理為：2C+SiO2向皿Si+2co

t,在反應中SiO2發(fā)生了(填“氧化”或“還原”)反應。該反應生產的是粗硅，將粗硅提純才

能得到高純硅，在提純過程中發(fā)生的反應之一是：H2+SiC14向皿HC1+X,X的化學式為。

24.科學上把反應前后元素化合價有變化的反應叫氧化還原反應，把元素化合價升高的反應物叫還原劑，

把元素化合價降低的反應物叫氧化劑。例如反應：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,其中Fe作還原劑，CuSO4

作氧化劑。過氧化氫俗名雙氧水，醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來清洗傷口。現(xiàn)有下列反應：

A.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2

B.C12+H2O2=O2+2HC1

C.2H2O2=2H2O+O2t

D.3H2O2+Cr2（S04）3+10KOH=2K2CrC）4+3K2so4+8H2O

（1）在上述反應中，氫元素的化合價（選填“不變、升高、降低”）;

（2）H2O2既作氧化劑又作還原劑的反應是（填字母序號）。

三.實驗探究題（共12小題）

25.根據(jù)所提供的信息回答下列問題：

（1）圖A石墨做電刷主要是利用了石墨具有等性能（填序號）。

A.深灰色、很軟B.導電性好、熔點高C.不透明、有金屬光澤

（2）圖B防毒面具的濾毒罐里的物質是,具有作用

（3）圖C整個實驗過程中可觀察到的現(xiàn)象是暗紅色固體燃燒，（發(fā)光）放熱，產生大量白煙，

生成白色固體，氣球且比原來小，待裝置冷卻到室溫后，再次稱量天平平衡。錐形瓶底鋪一層細

沙的目的是。

26.根據(jù)下列實驗裝置改進，回答問題:

——Ch

城一木炭

圖2

(1)實驗室有如圖I所示裝置，連接裝置時，需根據(jù)導管的高度調節(jié)處的高度，再確定

處的高度。(填“甲”或“乙”)

(2)圖2中一段時間后，瓶內氣體的黃綠色消失，原因是

27.同學們做了有關物質性質的實驗(如圖所示)，回答下列問題。

,tfWgiaJ—活性炭

(1)A中一段時間后，瓶內氣體的黃綠色消失，這是由于活性炭具有性。

(2)B中a管中的氣體是,該實驗得出水是由組成的。

(3)C中反應的化學方程式是。

28.化學是一門以實驗為基礎的科學。回答下列問題。

(1)甲實驗得出的結論是：空氣中氧氣約占,發(fā)生反應的化學方程式為.

(2)乙是鐵絲在氧氣中燃燒實驗，集氣瓶中水的作用是。

(3)丙實驗開始后，與(填“正”“負”)極相連的碳棒產生氣泡快；碳棒(主要成分是石墨)

可以做電極是因為石墨具有性。

29.已知金屬鉛密度很大，活潑性與金屬鐵相似，試回答：鉛筆芯的主要成分是(填“金屬鉛”或

“石墨”)，請設計簡單的實驗方案驗證鉛筆芯的主要成分(其它成分不干擾實驗)o

30.如圖，分別往A、B兩支大試管中加入少量紅墨水，其中試管A加入少量的活性炭，振蕩，再分別往

試管中加入一大團棉花(棉花的量以塞緊試管為宜)，用玻璃棒把棉花輕輕推入至試管底部。

(1)沒放棉花前，A試管中的現(xiàn)象是；

(2)放棉花后，A試管中的現(xiàn)象是,B試管中的現(xiàn)象是,棉花的作用是；

(3)若只做A試管實驗則實驗結論不嚴謹，原因是。

-W-

■花鐲

31.某同學設計如下實驗裝置，驗證碳的還原性，對實驗進行分析并回答：

①檢查裝置氣密性的方法是：將導管浸入水中，雙手緊握試管，如果,說明裝置氣密性良好。

②當看到澄清的石灰水剛剛出現(xiàn)渾濁時，是否可以確定氧化銅和炭粉已經開始反應？為什么？

③證明碳具有還原性的實驗現(xiàn)象是,;發(fā)生反應的化學方程式依次是，。

④結束實驗的操作是：先，再0

⑤查閱資料獲知，碳與水蒸氣在高溫下反應，生成兩種可燃性氣體，這兩種氣體都能與氧化銅反應，碳

與水蒸氣反應的化學方程式是。

碳粉和

(1)寫出碳粉與氧化銅反應的化學方程式O

(2)要保證該實驗成功，有以下關鍵環(huán)節(jié)：

①較高的溫度。據(jù)此，實驗中應對酒精燈進行的改進是。

②兩種固體反應物的質量比。若碳不足，則氧化銅不能被全部還原；若碳過多，則除了生成銅和二氧化

碳外還會生成(填化學式)，原因是(填反應方程式)。

(3)裝有澄清石灰水的試管中的現(xiàn)象是，化學反應方程式為。

33.如圖為用木炭粉還原氧化銅的實驗裝置，請回答問題：

(1)往試管中裝入固體粉末時，可先使試管傾斜、用把藥品小心地送至試管底部。

(2)連接裝置時，需根據(jù)導管的高度調節(jié)處的高度，再確定處的高度。(填“甲”或“乙”)。

(3)實驗中，能說明該反應有Cu生成的現(xiàn)象是

澄清

34.木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史。

I、教材用如圖I所示實驗介紹這一知識。請回答下列問題。

①實驗時要把木炭烘干并制成粉末，再和氧化銅粉末混合均勻。制粉末時常用圖HI所示儀器，該儀器的

名稱,把木炭制成粉末的目的是；

②在將混合好的粉末裝入試管時試管應_______(填“傾斜”、“直立”或“橫放”)；用藥匙將藥品送到

試管底部，也可用將藥品送到試管底部；

③實驗完畢時要先撤出導氣管，待試管冷卻后，要先撤出導氣管的原因是,該實驗說明木炭具

有的化學性質是o

II、【知識回顧】

①木炭與氧化銅反應的化學方程式是，此反應中還原劑為;

②圖I中實驗現(xiàn)象為；

A.①中黑色粉末變成紅色

B.②中澄清的石灰水變渾濁

C.①中紅色粉末變成黑色

D.生成二氧化碳氣體

③圖I與教材中的裝置還是略作了改進，實驗結束時，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o

III、【拓展研究】

為了提高成功率，某研究小組設計如圖n方案進行實驗。分別稱取2g木炭與Cuo混合物，按每種比例

重復實驗3次，記錄開始反應的時間及實驗現(xiàn)象，實驗記錄如下表：

總質量相同（2g）但木炭與CuO比例不同的實驗對比表

比例1：61：71：81：91：10-1：111：121：13

加熱時r5i"1,43〃r57"2，21"2‘00"1'53"4'

間

實驗現(xiàn)紅熱，產生大量氣泡，石灰水變渾濁偶爾紅熱，

象氣泡較少

實驗結表層銅球較大，出現(xiàn)未完全反應的木炭粉末反應較完全，部分生成主要產物

果生成網狀銅CU2O是CU2O

塊

①裝置中酒精燈上的網罩作用是;

②由實驗數(shù)據(jù)分析，除溫度外，影響實驗結果的因素是

③從產物分析，該反應混合物的最佳比例范圍是。

IV、【裝置改進】由于試管中有空氣，實驗時應注意:

①混合物需進行預熱，除了使試管受熱均勻外，另外的目的是;

②從理論上講，并不能把石灰水變渾濁作為木炭跟CuO開始反應的充分證據(jù)。其理由是(用化

學方程式表示)。

35.在木炭還原氧化銅的實驗中(裝置如圖所示)：

(1)反應開始后，在盛澄清石灰水的試管中觀察到的現(xiàn)象是，被加熱的試管中現(xiàn)象是,

反應方程式為:

(2)如圖中酒精燈上加一個金屬網罩的作用是;

(3)實驗結束時，應先,再o

C+CuO

貴.澄清的

：石灰水

36.木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史。科學興趣小組按下列裝置進行木炭與氧化銅反應實驗

時，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成。為觀察到有紫紅色銅的生成，興趣小組同學采取了以下的方法，

對實驗進行了改進。

(1)采用超細炭粉與氧化銅粉末混合進行實驗。這樣的做法的好處是.

(2)待反應結束，先將導氣管從石灰水中取出，然后關閉止水夾，讓產物自然冷卻。若不關閉止水夾,

可能出現(xiàn)的問題是。

(3)探究影響實驗的反應物的比例。按下表的比例稱取2克木炭與CuO的混合物，重復實驗3次。實

驗記錄如表：總質量相同(2克)但木炭與CuO比例不同的實驗對比表：

反應物比例1：61：71：81：91：10-1：111：121：13

加熱時間1'51"1'43"\'57"1'51"1'51"1'53"4'

實驗現(xiàn)象紅熱，產生大量氣泡，石灰水變渾濁偶爾紅熱，

氣泡較少

實驗結果表層銅較大：出現(xiàn)未完全反應的黑色木炭粉反應較完全，生成部分生成主要產物是

末，且木炭含量越高黑色粉末越多亮紅色網狀銅塊CU20

CU20

分析表中相關數(shù)據(jù)，當反應物比例為時，反應最充分。

四.解答題（共14小題）

37.如圖所示，向盛有二氧化氮氣體（紅棕色）的燒瓶內投入若干小木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看

到的現(xiàn)象是；原因是o

38.請回答下列與含碳物質有關的問題：

（1）自來水廠用活性炭除去水中的異味和有色物質，這利用了它的性；

（2）CO和C02都是碳的氧化物，但由于它們的不同，導致化學性質不同;

（3）酒精是可再生的綠色能源，其揮發(fā)是由于分子造成的，故要密封保存.

39.碳和碳的氧化物都是常見的含碳物質，回答下列問題.

（1）在金剛石和石墨中，可用于制作鉛筆芯的是；

（2）CO和C02都是碳的化合物，但由于它的分子構成不同，導致一定不同；

（3）在煉鐵的化學反應中（3CO+Fe2O3向皿2Fe+3c0。發(fā)生氧化反應的物質是

40.閱讀下面科普短文

活性炭具有疏松多孔結構，有較強的吸附能力，被廣泛用于空氣凈化、污水處理等方面。

表1活性炭對常見氣體的吸附能力均值

氣體H2N202CO2C12

吸附能力（mL/cm3）4.5113597494

按原料的材質可將活性炭分為煤質活性炭、木質活性炭和纖維活性炭三種，它們在碘吸附值（mg/g）、比

表面積（m2/g）、充填密度（g/cn?）、強度（％）方面的對比如圖1所示（圖中充填密度與強度數(shù)值都進

行了可視化處理）

用含碳量高、成本低廉、可再生能力強的農作物制備木質活性炭，有著很好的前景與可行性，比如以新

疆的棉花秸稈為原料，采用氯化鋅活化法可制備高效的木質活性炭。分別稱取不同質量的棉花秸稈活性

炭，加入到50mL50mg的亞甲基藍溶液中，lOmin后測定其吸附率結果見圖2。

通?？捎孟铝蟹椒▍^(qū)分木質活性炭和煤質活性炭：①掂重量。木質活性炭的主要特點是密度小、手感輕。

相同重量的活性炭，木質活性炭的體積明顯大于煤質活性炭。②看外形。木質活性炭一般為破碎顆粒狀

或片狀，而煤質活性炭一般為柱狀或球狀。

隨著工藝的不斷改進，活性炭在環(huán)保、食品、醫(yī)藥、化工、農業(yè)等諸多領域的用途會更加廣泛。

依據(jù)文章內容回答下列問題。

圖1圖2

(1)表1氣體中，活性炭對的吸附能力最強。

(2)由圖I可知，下列說法不正確的是(填字母序號，下同)。

A.比表面積越大，活性炭對碘的吸附值越大

B.纖維活性炭和木質活性炭的強度沒有明顯差異

C.煤質活性炭的充填密度大于纖維活性炭

(3)可以用棉花秸稈為原料制作木質活性炭，原因是o

(4)由圖2可知，活性炭對亞甲基藍的吸附率和活性炭投入量的關系是

(5)下列說法正確的是.

A.活性炭廣泛用于化工、食品等諸多領域

B.煤質活性炭通常比木質活性炭密度大、手感重

C.用木質活性炭凈化時，投入量越多，凈化效果越好

D.活性炭對氣體的吸附能力強弱可能與氣體的相對分子質量有關

41.日常生活中使用的墨水筆，一般使用黑色碳素墨水

(1)將一滴黑墨水滴入一杯水中，一會兒整杯水都會變黑色，這是現(xiàn)象；在分別盛有冷水和熱

水的杯中，各滴入一滴墨水，從看到的現(xiàn)象可以推斷；分子的運動隨著而加劇.

(2)用碳素墨水寫的字能夠長時間不褪色，這是因為碳在常溫下具有性.

42.某班級同學分組進行碳的性質實驗，并回收實驗后的固體制取膽研。

圖1

固體A——---------"溶液B|蒸發(fā)濃縮>冷卻結晶>膽磯

圖2

①按圖1進行碳和氧化銅反應的實驗，觀察到試管中出現(xiàn)色固體；燒杯中澄清石灰水變渾濁的

化學方程式是。碳與氧化銅的反應中，表現(xiàn)出還原性的物質是(選填“碳”或“氧化銅”)。

②上述實驗結束后，回收各小組試管內的固體殘渣，并以此為原料(固體A)制取膽研。為將其中的銅

元素全部轉化到硫酸銅中，有關實驗設計如圖2。

I.回收得到的固體A中可能含有銅、碳、氧化銅。請根據(jù)①中的實驗，寫出A中可能含有氧化銅的

一個原因o

II.膽研的化學式是。

III.溶液B中溶質主要是硫酸銅。請將“固體A”轉化為“溶液B”所需的實驗步驟補充完整(在

各步驟中須寫明所用試劑及進行的操作)。

43.請用微粒觀、結構觀或化學方程式來回答下列問題。

(1)一滴水中約含有1.67X1021個水分子。

(2)使用體溫計測體溫______。

(3)古代字畫能夠保存很長時間不褪色。

碳9

44.請根據(jù)圖中信息回答下列問題:

（1）投入幾小塊烘烤過的木炭，紅棕色會消失的原因是木炭具有性。

（2）寫出木炭還原氧化銅的化學方程式：,發(fā)生還原反應的物質是

45.通過化學知識的學習，回答化學中的一些問題。

（1）金剛石和石墨都是碳元素的單質，但兩者的物理性質差異很大，其原因是;

（2）鈉原子和鈉離子屬于同一種元素的依據(jù)是o

46.我國著名化學家徐光憲院士說：“化學是不斷發(fā)明和制造對人類更有用的新物質的科學”。在分子-原

子層面上改變原子的排列方式就可以創(chuàng)造新物質。

石墨在超高壓和高溫的條件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到擠壓，凸出到層間的空間中，與上

一層正六邊形的碳原子形成正四面體的排列形式，就得到金剛石（方框中的碳原子a對應的石墨中的碳

原子a）?

1985年，英國化學家克羅托發(fā)現(xiàn)C60,提出C60是由12個正五邊形和20個正六邊形構成封閉的完美對

稱的籠狀分子，由于C60分子的形狀和結構酷似英國式足球，所以又被形象地稱為“足球烯”。C60在常

溫下是紫紅色晶體，具有金屬光澤。

1991年，日本科學家發(fā)現(xiàn)了碳納米管，它是碳原子以正六邊形排列而成的管狀結構，直徑一般為幾納米

到幾十納米。碳納米管的管狀結構決定了它的彈性和彎曲性都比較優(yōu)異，可制作金屬催化劑載體，作為

貯氫材料制作燃料電池等，碳納米管還可用于納米機器人、計算機芯片等前沿領域。

2004年，英國科學家成功制得石墨烯，這種碳單質的碳原子是以正六邊形緊密排列的單層結構，石墨烯

（如圖2所示）具有很多優(yōu)異性能：比表面積大、透光率高、導電性強、機械性能優(yōu)異等，使石墨烯在

透明電極、太陽能電池、傳感器、手機屏幕、電腦觸摸屏等方面有著良好的應用前景。

科學家在一定條件下可以選取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以將片段卷起來得到碳納米管。

依據(jù)文章內容，回答下列問題。

（1）短文中涉及到的碳單質共有種。

（2）文中提到“在超高溫和高壓的條件下，石墨可以轉變?yōu)榻饎偸保@一變化是變化.

（3）C60在常溫下是______色晶體，猜想C60的一種化學性質可能是（用化學方程式表示），它

與金剛石性質上存在明顯差異，可能的原因是。

（4）碳納米管祝械加工性能優(yōu)異，彈性較好，易于彎曲，這些性質都源于它是結構。

（5）石墨烯具有較高的導電性和透光性，可以用來制作。

（6）結合本文，你認為從微觀角度創(chuàng)造新物質的可能途徑有o

圖A石墨圖B金剛石圖CUo

圖1

足球烯碳納米管石墨

圖2

47.將下列有關性質、變化、現(xiàn)象不同的原因填寫在橫線上:

（1）金剛石和石墨的硬度不同，主要原因是它們的不同。

（2）硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象不同，主要原因是不同。

（3）H20和H2O2元素組成相同，但是化學性質不同，主要原因是它們的不同。

48.閱讀下面科普短文

碳元素是最早被人類認識和利用的元素。碳元素在地球上雖然廣泛分布，但其含量不足0.03%。

碳元素是一切有機體骨架的組成元素，在人體中的含量約占18%.主要以有機含碳化合物形式存在，如

糖類、蛋白質等。人體中的無機含碳化合物種類較少，在血漿中主要以碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)（H2cO3/HCO3

一）的形式存在，人體細胞通過有氧氧化和無氧酵解產生的二氧化碳，是碳元素在人體內的另一種無機形

式。

迄今為止，發(fā)現(xiàn)了15種碳原子，它們在元素周期表中占據(jù)如圖1所示的同一個“格”，其中C-12和C

-13屬于穩(wěn)定型，考古研究中，通過測定C-14含量估算古物的年代。

工纂；金三守

圖1圖2富勒烯圖3碳納米管圖4石墨爆

20世紀起，人類對碳元素的認識突飛猛進。下表列出了與之相關的主要事件：

時間40年代1967年1969年1985年1991年21世紀

事件發(fā)現(xiàn)C-發(fā)現(xiàn)六角金發(fā)現(xiàn)銀白色發(fā)現(xiàn)富勒烯發(fā)現(xiàn)碳從石墨中剝離出僅

14剛石和單斜的白炭的第一個成納米管由一層碳原子構成

超硬碳員C60（圖2）（圖3）的薄片-石墨烯（圖

4）

碳的這些新型結構的發(fā)現(xiàn)和性能研究的發(fā)展，使其廣泛應用于工業(yè)、材料、生物醫(yī)學等領域。

依據(jù)文章內容回答下列問題:

(1)碳在人體中的存在形式有種。

(2)關于圖1所示的相關信息分析，錯誤的是。

A.原子序數(shù)為6B.電子數(shù)為12C.元素符號為C

(3)結合你所學的知識，你認為C-12和C-13的不同點是。

A.質子數(shù)不同B.電子數(shù)不同C.中子數(shù)不同

(4)在20世紀有關碳的重大發(fā)現(xiàn)中，有一項與其它不同，它是。

(5)C60的含義是?

49.分類和類比是學習化學常用方法。

(1)化學是一門以實驗為基礎的科學，下面是我們在初中化學課本經歷的實驗:

ABCD

根據(jù)化學方程式提供的信息將上述實驗平均分兩類，選出的一組實驗是①.。②你的分類依據(jù)

是

(2)已知H2、CO、C是初中常見的還原劑，請根據(jù)它們還原氧化銅的方程式中各元素化合價的變化情

況，分析在反應SO2+2H2S-SI+2H20中作為還原劑的是①，該反應的氧化劑中發(fā)生改變的元

素，其化合價的變化情況是②。

50.“化學--我們的生活，我們的未來

(1)“化學為人類改善環(huán)境汽車尾氣處理裝置能使某些有毒氣體轉化為無毒氣體：2NO+2CO

催化劑

N2+2CO2,其還原劑是.

(2)“化學為人類提供動力.”我國發(fā)射“嫦娥三號”的長征三號乙火箭工作時化學反應方程式:

占燃

C2H8N2+2N2O42co2+3X+4H2O,其中物質x的化學式為.

(3)“化學為人類提供新材料.”信息技術需要使用硅晶片，單質硅是由石英固體(Si02)與碳在高溫條

件下反應制成的，同時生成一種可燃性氣體，該反應的化學方程式為

【中考鎖分】2021年中考化學一輪復習加分寶達標檢測第18練金剛石、石

墨和C60參考答案與試題解析

一.選擇題（共12小題）

I.答案：C

解：石墨烯薄片可以制作液冷散熱系統(tǒng)，這是利用了石墨烯的導熱性能好。

故選：Co

2.答案：A

解：填涂答題卡使用2B鉛筆，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。

故選：A。

3.答案：A

解：A、金剛石是天然存在的最硬的物質，可以做鉆頭，切割玻璃大理石等，正確；

B、石墨有金屬光澤，有導電性，但不是金屬，選項錯誤；

C、活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物質，選項錯誤；

D、金剛石、石墨是由碳原子直接構成的，但足球烯（C60）是由碳分子構成的，選項錯誤：

故選：A。

4.答案：D

解：A、在A處，在高溫條件下碳能與二氧化碳反應生成了一氧化碳，在B處在加熱的條件下一氧化碳

與氧化銅反應生成了二氧化碳和銅，所以，A、B兩處的現(xiàn)象分別是：黑色粉末減少，黑色粉末逐漸變

紅，故A正確；

B、在A處，在高溫條件下碳能與二氧化碳反應生成了一氧化碳，是典型的吸熱反應，B正確;

C、由裝置的特點可知，C處試管可防止液體倒吸，故C正確：

D、由裝置的特點可知，D裝置可以收集未反應的一氧化碳，不需要尾氣處理。故D錯誤。

故選：D。

5.答案：B

解：A、水通電分解，電極附近產生氫氣和氧氣，不是現(xiàn)象是結論，故選項說法錯誤。

B、高溫條件下木炭還原氧化銅生成銅，會觀察到黑色固體逐漸變成紅色，故選項說法正確。

C、硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產生一種具有刺激性氣味的氣體，故選項說法錯誤。

D、鎂條燃燒，產生耀眼的白光，放熱，冒白煙，故選項說法錯誤。

故選：B?

6.答案：C

解：A、常溫下化學性質不活潑，但溫度越高，碳的活動性越強，故選項說法正確。

B、碳具有還原性，高溫時碳能使氧化鐵還原成鐵，故選項說法正確。

C、碳在氧氣中充分燃燒是放熱反應，不充分燃燒時也是放熱反應，故選項說法錯誤。

D、常溫下化學性質不活潑，碳在常溫下能長時間保存不變質，故選項說法正確。

故選：Co

7.答案：A

解：A、相同元素組成的不同物質，化學性質不相同，同種分子性質相同，不同分子性質不同，故A說

法錯誤；

B、金剛石、石墨、C60在足量的氧氣中完全燃燒，產物都是二氧化碳，故B說法正確；

C、金剛石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，構成物質的種類不同，故C說法正確；

D、金剛石、石墨、C60的組成元素相同，可以相互轉化，故D說法正確。

故選：A?

8.答案：C

解：A、金剛石的硬度很大，錯誤；

B、由四種物質的結構示意圖可知，四種物質碳原子的排列方式是不相同的，錯誤；

C、這四種物質都是由碳元素組成的，完全燃燒后的產物都是C02,正確；

D、碳60是由碳60分子構成的，錯誤；

故選：Co

9.答案：D

解：A、金剛石、石墨、C60物理性質不同，但化學性質相同，正確；

B、金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的，正確；

C、金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，正確；

D、C60由碳60分子構成的，錯誤；

故選：D。

10.答案：D

解：液態(tài)N2O4與N2H4反應的化學方程式為：2N2H4+N2O4=t+4H2O,

A、N2O4中氮元素的化合價為+4價，生成N2,化合價降低，發(fā)生還原反應，是氧化劑；A錯誤；

B、N2O4中氮元素的化合價為+4價，生成N2,化合價降低，發(fā)生還原反應，是氧化劑，B錯誤；

C、N2H4中氮元素的化合價為-2價，生成N2,化合價升高，發(fā)生氧化反應，是還原劑；C錯誤;

D、N2H4中氮元素的化合價為-2價，生成N2,化合價升高，發(fā)生氧化反應，是還原劑；D正確;

故選：Do

11.答案：A

解：?氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，在此反應中一氧化碳得氧發(fā)生了氧化反應，是還原劑；

氧化鐵失氧發(fā)生了還原反應，是氧化劑。

故選：Ao

12.答案：B

解：根據(jù)工業(yè)生產硅的原理為：2C+SiO2-前皿.Si+2cot,可知：在此反應中碳得氧發(fā)生了氧化反應，

是還原劑；SiO2失氧發(fā)生了還原反應，是氧化劑。

故選：Bo

二.填空題（共12小題）

13.答案：見試題解答內容

解：（1）2H的鉛筆芯中粘土的含量高，硬度最大；故填：2H；

（2）石墨的導電性很好，可以用來制做電極；石墨具有滑膩感，可以做潤滑劑；故填：做電極；

占燃

（3）在點燃的條件下，甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和水；故填：CH4+2O2”八-CO2+2H2O。

14.答案：（1）肥皂水；

（2）吸附；

（3）煮沸；

（4）凹液面的最低處。

解：（1）檢驗地下水是硬水還是軟水，可選用的物質是肥皂水，其中產生泡沫較多的是軟水，泡沫較少

的是硬水；故填：肥皂水；

（2）活性炭具有吸附性，所以可用活性炭除去水中的異味；故填：吸附：

（3）生活中常用的硬水軟化的方法是煮沸；故填：煮沸;

(4)用量筒時讀數(shù)的正確方法是：量筒放平，視線與凹液面的最低處。故填：凹液面的最低處。

15.答案：見試題解答內容

解：(1)石墨具有導電性，所以石墨可以用來做干電池的電極；故填：具有導電性；

(2)由質量守恒定律可知，反應前后，原子的種類與數(shù)目不變，反應前：4個鋰原子、2個碳原子、6

個氧原子；反應后：4個鋰原子、2個碳原子、22個氧原子和8個鐳原子，因此8X中含有8個錦原子和

16個氧原子，因此每個X分子中含有1個鈦原子和2個氧原子，化學式為MnO2;LiMn2C>4中鋰元素與

氧元素的質量比為7：(16*4)=7：64；故填：MnO2：7：64。

16.答案：見試題解答內容

解：(1)金剛石和石墨都是由碳原子構成的，但物理性質不同，原因是碳原子的排列方式不同。

(2)古代用墨書寫或繪制的字畫雖年久仍不變色，原因是碳在常溫下具有穩(wěn)定性。

(3)CO和C02都是由碳元素和氧元素組成的，但性質上存在很大的差異，原因是分子構成不同。

占燃

(4)甲烷(CH4)燃燒生成水和CO2,反應方程式為CH4+2O2-'”'"CO2+2H2O;

占燃

答案為：(1)碳原子的排列方式不同；(2)穩(wěn)定；(3)分子構成不同；(4)CH4+2O?八-CO2+2H2O。

17.答案：見試題解答內容

解：(1)連接裝置時，需根據(jù)導管的高度調節(jié)乙處的高度，再根據(jù)酒精燈火焰的高度調整試管高度的旋

鈕，確定甲處的高度。

(2)結束實驗的操作是：先移出導管，再熄滅酒精燈，以防止石灰水倒吸，使試管炸裂。

(3)碳和氧化銅高溫反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳通入澄清石灰水中的化學反應方程式為Ca(OH)

2+CO2=CaCO?I+H2O；

故答案為：

(1)乙；甲；

(2)移出導管：熄滅酒精燈

(3)Ca(OH)2+CO2—CaCO3I+H2O。

18.答案：見試題解答內容

解：（1）用墨繪制的字畫年深日久也不易褪色，原因是墨的主要成分碳的化學性質穩(wěn)定，不易和其他物

質反應；

（2）生活中可用肥皂水區(qū)分軟水和硬水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水，生活中常用煮沸的方法將

硬水轉化為軟水；

（3）保護水資源可以節(jié)約用水，可以防止水污染，所以可以一水多用，例如淘米的水用來澆花，洗衣服

的水用來沖廁所等，生活污水凈化處理后再排放等。

故答案為：（1）墨的主要成分為碳，碳在常溫下化學性質穩(wěn)定（意思對即可）；（2）肥皂水；煮沸；（3）

生活污水凈化后再排放（合理即可）。

19.答案：見試題解答內容

解：（1）由原子結構示意圖，根據(jù)“原子序數(shù)=核內質子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)"，可知碳原子的核

電荷數(shù)為6；

（2）金剛石、石黑和C60等都是由碳元素組成的單質，金剛石、石墨是由碳原子構成的；C60是由碳分

子構成的。

答案為：（1）6；（2）Co

20.答案：見試題解答內容

解：金剛石和石墨物理性質不同的原因是：碳原子的排列方式不同。

同種分子性質相同，不同分子性質不同，二氧化碳和一氧化碳化學性質不同的原因是：分子的構成不同。

故答案為：碳原子排列方式不同；分子構成不同。

21.答案：見試題解答內容

解：（1）硬水和軟水的區(qū)別在于所含的鈣鎂離子的多少，生活中可用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水，產生泡

沫較多的是軟水，較少的硬水。

（2）過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，過濾操作的裝置由鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏

斗四種儀器組成，其中用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒。

（3）金剛石和石墨物理性質不同，是因為碳原子的排列方式不同。

故答案為：

（1）肥皂水；

（2）燒杯、漏斗、玻璃棒；

（3）碳原子的排列方式不同。

22.答案：見試題解答內容

解：在此反應中一氧化碳得氧發(fā)生了氧化反應，是還原劑；Fe2O3失氧發(fā)生了還原反應，是氧化劑；

故答案為：CO；

23.答案：見試題解答內容

解：在反應ZC+SiOz-K皿”Si+2cot中,SiO2失去氧而生成單質Si,發(fā)生失氧的還原反應；

古辛日

根據(jù)反應的化學方程式H2+SiC14司皿.HC1+X,反應前的兩種反應物的分子中含H、Si、Cl三種原子

的個數(shù)分別為2、1、4,而生成物HC1的一個分子由僅含有1個H原子和1個C1原子，根據(jù)反應前后原

子種類、數(shù)目不變，可判斷生成的每個X分子由1個H原子、I個Si原子和3個C1原子構成，則物質

X的化學式為HSiCh；

故答案是：還原；HSiCho

24.答案：見試題解答內容

解：（1）在上述反應中氫元素的化合價都沒有改變，故填：不變；

（2）在2H2O2=2H2O+O2t,氧元素的化合價既升高也降低，既作氧化劑乂作還原劑，故填：C。

三.實驗探究題（共12小題）

25.答案：見試題解答內容

解：（1）石墨具有導電性好、熔點高的特點，所以石墨可制成電刷：故填：B；

（2）活性炭具有較好的吸附性，可以吸附有毒氣體，所以圖B防毒面具的濾毒罐里的物質是活性炭；

故填：活性炭；吸附；

（3）紅磷燃燒放出熱量造成裝置內的壓強增大，所以觀察到氣球膨脹；當紅磷熄滅后，氣球體積慢慢變

小，由于氧氣被消耗，所以氣球變得比原來還??；在錐形瓶底鋪一層細沙的目的防止生成的高溫生成物

炸裂錐形瓶；故填：氣球膨脹；縮??；防止生成的高溫生成物炸裂錐形瓶。

26.答案：見試題解答內容

解：（1）連接裝置時，需根據(jù)導管的高度調節(jié)甲處的高度，再根據(jù)導管的高度調整酒精燈的高度。

故填：甲；乙；

（2）木炭具有吸附性，可以吸附色素和異味，所以一段時間后，瓶內氣體的黃綠色消失，故填：木炭具

有吸附性。

27.答案：見試題解答內容

解：（1）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和異味，所以A中-一段時間后，瓶內氣體的黃綠色消失；故

填：吸附；

（2）圖示中，a試管中氣體的體積較小，所以是氧氣，另一只試管中產生的是氫氣，由質量守恒定律可

知，水是由氫兀素和氧元素組成的；故填：氧氣；氫元素和氧元素；

占燃

（3）在點燃的條件下，鐵和氧氣反應生成四氧化三鐵；故填：3Fe+2O?-”、-艮304。

28.答案：見試題解答內容

解：（1）該實驗結束后，打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入瓶內的水達到刻度1處，這一現(xiàn)象說明空氣中氧氣約占

占球占撅

五分之一，反應的化學反應方程式為4P+5O2」'、'-2P205;故填：五分之一；4P+5O2一八,-2P2O5;

（2）為防止鐵絲劇烈燃燒后生成的高溫熔融物濺落，炸裂瓶底，所以實驗前集氣瓶內先加入少量的水或

在瓶底鋪一層細沙；故填：防止高溫生成物濺落、炸裂瓶底；

(3)丙實驗開始后，連接負極的一端產生的是氫氣，氣體體積較大，因此與負極相連的碳棒產生氣泡快；

碳棒(主要成分是石