金刚石,石墨和C60 习题(含答案)

金刚石，石墨和C60 习题（含答案）一、单选题(本大题共10小题，共20.0分)1.防毒面具滤毒罐内盛放的物质是（） A.石墨B.活性炭C.焦炭D.生石灰 2.在书写档案是，规定必须使用含有单质碳的墨水，其理由是（） A.单质碳不跟其他任何物质反应B.常温下，碳的化学性质不活泼C.碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质D.这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物 3.将CO2通入盛有紫色石蕊溶液的试管中，加热试管，然后在试管中加入活性炭，溶液颜色的变化是（） A.红色无色紫色B.蓝色紫色无色C.无色紫色红色D.红色紫色无色 4.下列有关金刚石、石墨、木炭和C60的比较归纳中，正确的是（） A.它们的物理性质相同B.它们的碳原子排列方式相同C.都是由碳元素组成的同一种物质D.都可以和氧气反应生成二氧化碳 5.金刚石干冰石墨烯活性炭的一些用途为：保存食物，作吸附剂，裁切玻璃、超导材料按四种物质的用途排列次序正确的是（） A.B.C.D. 6.下列有关对碳单质的认识不正确的是（） A.金刚石坚硬且价格昂贵，所以金刚石在点燃的条件下不会与氧气反应B.石墨粉很滑腻，常代替易燃的油类物质，在一些特殊的环境中作润滑剂C.C60分子形似足球，这种结构的碳分子很稳定，常用于材料科学和超导体等方面D.碳单质的物理性质差异较大，是因为碳单质中碳原子的排列方式不同而导致的7.下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是（） A.一氧化碳用于冶金工业-一氧化碳能够燃烧B.氮气充入食品包装防腐-氮气的化学性质不活泼C.金刚石用于裁玻璃-金刚石很硬D.石墨用做铅笔芯-石墨软 8.1985年科学家发现了碳-60，它由60个碳原子构成，形状像足球，又叫足球烯下列有关碳-60的描述正确的是（） A.它是一种复杂的混合物B.它是一种化合物C.它是一种单质D.碳-60同金刚石、石墨一样，直接由碳原子构成 9.下列有关“物质-性质-用途”的叙述中，用途与性质不相关的是（） 序号物质性质用途A一氧化碳还原性冶炼金属B氧气助燃性医疗急救C活性炭吸附性防毒面具D干冰蒸发时吸收热量制冷剂A.AB.BC.CD.D 10.C60发现使人类了解到一个全新的碳世界，关于C60的说法错误的是（） A.这种物质由原子构成B.1molC60的质量为720gC.0.1molC60中约含有3.6121024个碳原子D.与金刚石具有不同的物理性质 二、填空题(本大题共3小题，共3.0分)11.碳原子的核外电子排布第一层有 _ 个电子， _ 层4个电子，常温下碳的化学性质 _ ，自然界存在的碳单质有 _ 和 _ 12.金刚石、石墨、C60都是碳的单质但性质却有很大不同的原因 _ ，CO、CO2都由碳和氧元素组成但性质却有很大不同的原因 _ 13.硅藻泥是目前较为流行的室内墙壁环保涂料，它类似于活性炭可以消除有毒气体、净化空气硅藻泥与活性炭都具有的相似物理性质是 _ 门窗等装修材料常使用铝合金而不用纯铝的原因是 _ 三、简答题(本大题共6小题，共30.0分)14.物质的性质和用途是化学的重要研究内容 （1）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用含有炭黑的碳素墨水，因为常温下碳的化学性质 _ （2）物质的结构决定性质，物质的性质决定用途，请举例说明 _ （3）如图是石墨的部分用途请写出石墨的两条性质 _ 15.某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图所示回答下列问题： （1）在实验前通入氮气的目的是 _ ； （2）本实验能证明氧化铜中含有氧元素的证据是 _ ，写出产生该现象的化学方程式 _ ； （3）为了使实验成功，反应物要研细混匀，而且木炭粉与氧化铜的质量比为 _ （填字母）效果较好选择该质量比的理由是 _ ； A3：20B1：12 （4）你认为本实验设计中的不足之处是 _ 16.用你学过的知识回答下列问题 （1）为什么在书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水 （2）化学反应中的热量变化被广泛应用于生活和生产中，请你举出一个实际应用的例子 17.自来水厂净水过程中用到活性炭，其作用是 _ 18.（1）某同学设计了如图所示实验来验证质量守恒定律，实验中发现天平不平衡，该实验是否遵守质量守恒定律，请解释 （2）碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧，生成一氧化碳，对比得出的结论是什么？ 19.归纳与比较，是学习化学的重要方法之一对比CO和CO2，它们的化学性质不同的原因是 _ ；对比金刚石和石墨，它们的物理性质不同的原因是 _ 四、推断题(本大题共1小题，共10.0分)20.用木炭还原氧化铜的实验，如图所示： （1）酒精灯加网罩的目的 _ ； （2）继续加热，观察到 石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质请你写出划线部分的化学方程式： _ ， （3）停止加热时，应先将导气管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出这样操作的原因是 _ 金刚石，石墨和C60 习题（含答案）【答案】1.B2.B3.D4.D5.D6.A7.A8.C9.B10.A11.2；二；很稳定；金刚石；石墨12.碳原子的排列方式不同；分子的构成不同13.吸附性；铝合金质轻而坚硬，抗腐蚀14.不活泼；金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，物理性质差异较大，金刚石也用于切割玻璃，而石墨可用于制作铅笔芯（合理即可）；质软、具有优良的导电性15.排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应；澄清的石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O；B；控制木炭粉的质量，促进二氧化碳的生成；没有尾气处理装置16.解：（1）碳素墨水的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质不活泼，即化学性质稳定，故在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水； （2）生活中可以利用燃料燃烧产生的热量取暖做饭等； 故答案为：（1）在常温下，碳的性质不活泼； （2）用燃料燃烧产生的热量取暖做饭等（其他合理答案均可）17.吸附异味和色素18.解：（1）所有的化学变化都遵循质量守恒定律盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳，而烧杯是敞开的，所以生成的二氧化碳逸散到空气中使质量减小，故指针偏右，但这并不意味着该反应不遵循质量守恒定律 （2）碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，在不足的氧气中燃烧生成一氧化碳；对比这两个反应可得到的结论是：应该尽可能的使碳充分燃烧，充分燃烧时既能获得更多的热量，又比较环保，因为一氧化碳有毒故答案为：（1）是；所有的化学变化都遵循质量守恒定律盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳，而烧杯是敞开的，所以生成的二氧化碳逸散到空气中使质量减小，故指针偏右；（2）我们应该尽可能的使碳充分燃烧，充分燃烧时既能获得更多的热量，又比较环保19.分子的构成不同；原子的排列方式不同20.使火焰集中，提高温度；CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O；防止液体倒吸，使试管炸裂；避免灼热的铜与氧气反应又变为黑色氧化铜【解析】1.解：防毒面具滤毒罐内盛放的物质是活性炭，因为活性炭对毒气有很强的吸附能力 故选B 活性炭具有吸附作用，能够吸附色素和异味 本题主要考查物质的性质和用途，物质具有多种性质，解答时应该理解物质的用途是由物质的哪种性质决定的 2.解：A、单质碳在燃烧的条件下能和氧气反应故错误； B、常温下，碳的化学性质不活泼，使用含有单质碳的墨水书写的档案能保存很长的时间故正确； C、在通常情况下碳的化学性质不活泼，不能与纸张反应故错误； D、这种墨水不是化合物故错误 故选B 在通常情况下碳的化学性质不活泼一般不与其它物质发生化学反应 解答本题的关键是要充分理解碳的化学性质方面的知识，只有这样才能对问题做出正确的判断 3.解：将CO2通入盛有紫色石蕊溶液的试管中，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色；碳酸不稳定，受热又会生成二氧化碳和水，因此红色又变回紫色；活性炭具有吸附作用，能吸附一些染料、色素等，因此又会变无色，所以D正确 故选D 根据二氧化碳和活性炭的性质分析二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，碳酸不稳定，受热又会生成二氧化碳和水；活性炭具有吸附作用，能吸附一些染料、色素等 本考点考查了二氧化碳的化学性质和活性炭的吸附作用，特别考查了二氧化碳与水的反应，也体现了碳酸的不稳定性本考点基础性强，主要出现在选择题和实验题中 4.解：A、它们的碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质不相同故A不正确 B、它们的碳原子排列方式不相同故B不正确 C、因为它们的碳原子的排列方式不同，所以它们不是同一种物质故C不正确 D、因为它们都是由碳元素组成的所以都可以和氧气反应生成二氧化碳故D正确 故选D 金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的纯净物，属于单质它们的碳原子的排列方式不同，在氧气中燃烧都生成二氧化碳，化学性质相同 解答本题的关键是要掌握金刚石、石墨、木炭和C60的盐酸组成和原子排列方面的知识，只有这样才能对问题做出正确的判断 5.解：金刚石硬度大，因此可用来裁切玻璃；干冰升华吸收热量，可用来保存食物；石墨烯导电性强，因此可用来超导材料；活性炭具有吸附作用，可用作吸附剂 故选D 根据金刚石干冰石墨烯活性炭的用途进行分析解答 本题主要考查物质的性质和用途，解答时要充分理解各种物质的性质，然后再根据物质的性质方面进行分析、判断，从而确定物质的用途 6.解：A、金刚石的硬度和价格与其化学性质无关，它是由碳元素组成的单质，在点燃的条件下能与氧气反应生成二氧化碳，所以错误 B、石墨粉很滑腻，且熔点高在高温条件下常代替易燃的油类物质作润滑剂，所以正确 C、C60分子形似足球，这种结构的碳分子很稳定，它用途广泛，常用于材料科学和超导体等方面，所以正确 D、物质的性质主要取决于物质的结构，碳单质的物理性质差异较大，是因为碳单质中碳原子的排列方式不同，所以正确 故选A A、根据金刚石的组成和性质判断 B、根据石墨的性质和用途判断 C、根据碳60的结构、性质和用途判断 D、根据物质的性质主要取决于物质的结构判断 本题主要考查物质的组成、结构、性质，体现化学学科考查以教材为根本的原则，符合中考方向，提示我们在学习中要注重双基训练 7.解：A、一氧化碳用于冶炼金属是因为一氧化碳具有还原性，故A错误； B、氮气的化学性质不活泼，所以常用于食品包装袋内防腐，故B正确； C、金刚石用于刻划玻璃是利用了金刚石硬度最大，故C正确； D、石墨用做铅笔芯是因为石墨软，能在纸上留下痕迹，故D正确 故选A 物质的性质决定用途，根据一氧化碳的还原性，氮气化学性质不活泼，金刚石的硬度大以及活性炭的吸附性分别判断即可 本题主要考查物质的性质和用途，解答时应该理解物质的用途是由物质的哪种性质决定的 8.解：A、C60是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不是混合物，故选项说法错误 B、C60是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不是化合物，故选项说法错误 C、C60是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法正确 D、由新物质的化学式C60可知，它的一个分子是由60个碳原子构成的，是由分子构成的物质，故选项说法错误 故选C 根据组成为C60的物质化学式的含义进行分析判断 本题难度不大，是对一种新型碳单质的考查，掌握化学式的含义、单质与化合物的特征、分子的概念等即可正确解答本题 9.解：A、在冶金工业上，一氧化碳可用来从某些氧化物中冶炼金属，这是利用一氧化碳的还原性，故选项用途与性质相关 B、氧气能支持燃烧，能与许多物质反应并放出热量供，可用作助燃剂，医疗急救是因为氧气的有助于呼吸，故选项用途与性质不相关 C、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，可用于防毒面具，故选项用途与性质相关 D、干冰蒸发时吸收热量用于制冷剂，故选项用途与性质相关 故选B 物质的性质决定物质的用途，根据氧气能支持燃烧，一氧化碳的还原性，干冰的用途，活性炭具有吸附性等进行分析判断即可 本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键 10.解：A、C60是由60个碳原子构成的碳分子，所以由分子构成，错误； B、1molC60的质量为720g，正确； C、0.1molC60中约含有3.6121024个碳原子，正确； D、金刚石和C60的物理性质不同是由于碳原子排列方式不同，正确； 故选A 根据C60的构成和性质解答即可 本题难度不大，掌握碳单质的物理性质、化学性质与用途是正确解答本题的关键 11.解：碳的原子结构示意图为可知，碳原子的核外电子排布第一层有2个电子，二层4个电子，常温下碳的化学性质很稳定，自然界存在的碳单质有金刚石和石墨 故答案为：2；二；很稳定；金刚石；石墨 根据碳的原子结构示意图为可知其核外电子排布以及自然界存在的碳单质进行解答 本题难度不大，了解核外电子在化学反应中的作用，正确理解元素的化学性质与最外层电子数的关系是正确解答本题的关键 12.金刚石、石墨虽然都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质差异很大； 一个CO分子含有一个碳原子和一个氧原子，而一个CO2分子含有一个碳原子和两个氧原子，由于它们的分子构成不同所以它们的性质有较大的差异 故答案为：碳原子的排列方式不同；分子的构成不同； 根据物质的结构和性质的关系来解答该题； 根据二氧化碳和一氧化碳的分子构成来完成解答 决定元素化学性质的是最外层电子数，决定元素种类的是核内质子数或核电荷数，同时要知道物质的结构决定物质的性质 13.解：活性炭具有较好的吸附性，所以能够用来吸收装修材料释放出的甲醛、苯等有毒气体；硅藻泥与活性炭都具有的相似物理性质是吸附性； 铝合金材料性能比金属单质高，则装修门窗使用的铝合金质轻而坚硬，抗腐蚀，所以门窗等装修材料常使用铝合金而不用纯铝； 答案：吸附性；铝合金质轻而坚硬，抗腐蚀 依据活性炭具有较好的吸附性分析解答；依据金属与合金性能的差别分析解答即可； 此题是一道多点知识考查题，解题的关键是能够较好的掌握有关各个相关的基础知识，难度不大题型基础； 14.解：（1）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用含有炭黑的碳素墨水，碳素墨水的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质不活泼，即化学性质稳定 （2）金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差异较大，如金刚石硬度大，而石墨质软，金刚石也用于切割玻璃，而石墨可用于制作铅笔芯（合理即可） （3）石墨用于制作铅笔芯，石墨说明质软；石墨用于电极，是利用了石墨具有优良的导电性； 故答案为：（1）不活泼；（2）金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，物理性质差异较大，金刚石也用于切割玻璃，而石墨可用于制作铅笔芯（合理即可）； （3）质软、具有优良的导电性 （1）根据碳素墨水的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质不活泼，进行分析解答 （2）本题有很大的开放性，物质可任意选择，结合常见化学物质的结构、性质与用途，进行分析解答 （3）根据图中石墨的用途，进行分析解答 本题难度不大，物质的性质决定用途，掌握碳单质的化学性质、物理性质并能灵活运用是正确解答本题的关键 15.解： （1）在实验前通入氮气的目的是排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应； （2）因为木炭粉与氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故本实验能证明氧化铜中含有氧元素的证据是澄清的石灰水变浑浊，产生该现象的化学方程式Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O； （3）根据C+2CuO2Cu+CO2，C+CuOCu+CO 12160 1280 从方程式中的关系可以看出，反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行为了使实验成功，反应物要研细混匀，而且木炭粉与氧化铜的质量比为1：12效果较好选择该质量比的理由是控制木炭粉的质量，促进二氧化碳的生成 （4）本实验设计中的不足之处是 没有尾气处理装置 故答案为： （1）排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应； （2）澄清的石灰水变浑浊，Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O； （3）B，控制木炭粉的质量，促进二氧化碳的生成 （4）没有尾气处理装置 （1）考虑排除装置中的空气，防止碳与空气中的氧气反应； （2）考虑木炭粉与氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊； （3）考虑木炭粉与氧化铜充分反应生成二氧化碳； （4）考虑尾气处理装置 本题考查的是碳和氧化铜的反应，完成此题，可以依据题干提供的信息结合碳和氧化铜的性质以及反应的现象进行 16.（1）根据碳素墨水的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质不活泼，进行分析解答； （2）根据化学反应中的热量变化及其应用分析解答 本题难度不大，掌握碳的化学性质、化学反应在生活中的应用是正确解答本题的关键 17.解：活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素等，故自来水厂净水过程中用到活性炭，其作用是吸附异味和色素 故答案为：吸附异味和色素 根据活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素等，进行分析解答 本题难度不大，了解活性炭具有吸附性并能灵活运用是正确解答本题的关键 18.（1）根据质量守恒定律的适用范围来分析 （2）根据燃烧的产物放出热量的多少分析 此题难度不大，掌握质量守恒定律的有关知识等是顺利解题的关键所在 19.解：CO和CO2化学性质差异很大的原因是分子的构成不同，CO分子是由一个碳原子和一个氧原子构成，而CO2分子是由一个碳原子和两个氧原子构成； 金刚石和石墨，它们的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同 故答案为：分子的构成不同；原子的排列方式不同 分子的结构决定物质的性质；原子排列方式不同物理性质不同 解答本题关键是要知道分子是保持物质化学性质的最小粒子，同种分子性质相同 20.解：（1）木炭还原氧化铜的条件是高温，酒精灯加网罩的目的使火焰集中，提高温度 （2）石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O （3）停止加热时，应先将导气管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出，这样做的目的是：防止液体倒吸，使试管炸裂；避免灼热的铜与氧气反应又变为黑色氧化铜 故答案为：（1）使火焰集中，提高温度；（2）CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O；（3）防止液体倒吸，使试管炸裂；避免灼热的铜与氧气反应又变为黑色氧化铜 （1）根据酒精灯加网罩，能使火焰集中，进行分析解答 （2）石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，写出反应的化学方程式即可 （3）根据木炭还原氧化铜的实验注意事项，铜在加热条件下生成氧化铜，进行分析解答 本题难度不大，掌握木炭还原氧化铜的反应原理、注意事项等是正确解答本题的关键 初中化学试卷第7页，共8页