金刚石、石墨和C60专题检测（带解析）
1、下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图．它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异，其原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同
B．金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
C．构成它们的原子数目不同
D．金刚石、石墨、C60里碳原子的排列方式不同
答案 分析：
观察金刚石、石墨、C60的结构示意图可知，由于原子排列不同，彼此间物理性质有差异，它们是由同种的碳原子构成，原子的大小相同，组成元素相同．
解：根据图示可知金刚石、石墨、C60的原子排列方式不同．造成金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异的主要原因是：碳原子排列方式不同．
故选D．
2、王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵．你认为他的书法能保存完好的原因是（ ）
A．因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色
B．因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
C．因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
D．因为现代科学技术发达，能够把古代书法还原本色
答案 分析：
可以从碳的化学性质，以及影响字迹消失的因素等方面进行研究分析．
解答：
解：A、书法墨宝不易褪色，与书写用力的大小无关，故A错误，
B、纸放在空气中长期会发生腐烂，墨宝不变质，与纸的好坏无关，故B错误，
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C、在常温下，碳的化学性质不活泼，不会和空气中的其他物质发生反应，故C正确，
D、现代科学技术虽然可以将书法还原，但是改变了原来的本质，故D错误，
故选：C．
3、下列对一些事实的解释错误的是( )
事实
解释
A
书写档案规定必须使用碳素墨水
碳的化学性质稳定
B
石墨能够作电池的电极材料
石墨能够导电
C
焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来
焦炭具有氧化性
D
制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖
活性炭具有吸附性
答案 C
4、轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有现耐高温，不易氧化，能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用（ ）
A．金刚石 B．铝 C．石墨 D．铜
答案 C
5、用所学的化学知识回答下列问题
①金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因 ．
②CO和CO2的化学性质不同的原因 ．
答案 分析：
根据物质的组成和分子的构成进行分析解答即可．
解：①金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因是二者的碳原子的排列方式不同，故填：碳原子排列方式不同；
②CO和CO2的化学性质不同的原因是二者的分子构成不同，故填：分子构成不同．
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6、以下物质：①金刚石 ②石油 ③干冰 ④一氧化碳 ⑤石墨
（1）可用于人工降雨的是 （填序号，下同）；（2）可用来切割玻璃的是 ；（3）具有毒性的气体是 ；（4）能做润滑剂固体单质是 。
答案 ③ 、①、④、⑤
7、如图，将几块经过烘烤并冷却后的木炭（或活性炭），投入到盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中，轻轻摇动，红棕色逐渐消失，这是因为 ；倒扣的漏斗内水面 （填“上升”、“下降”或“不变”）．
答案 分析：
活性炭具有吸附性进行分析可得集气瓶内气体变为无色；结合物理知识“瓶中的压强小于外界大气压强”分析可知水在外界大气压强下会被压进漏斗．
解：活性炭具有吸附性，将几块经过烘烤并冷却后的木炭（或活性炭），投入到盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中，轻轻摇动，NO2气体被活性炭吸附，所以集气瓶内气体红棕色逐渐消失；由于瓶中的压强小于外界大气压强，所以水在外界大气压强下会被压进漏斗，即漏斗中的液面上升．
故答案为：木炭吸附二氧化氮气体； 上升．
8、仔细观察右图后回答：
（1）该图反映的环境问题是 ；
（2）请你提出一条合理化建议 。
答案 （1） 温室效应 （全球气候变暖） ；（2） 植树造林（答案合理均可） 。
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9、下表列出了一定温度和压强下，一定质量的活性炭所能吸附常见气体的体积，分析表中数据与气体组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是（ ）
气体
H2
N2
O2
CO2
Cl2
气体的沸点/℃
－252
－196
－183
－78
－34
被吸附体积/mL
4.5
11
35
97
494
A．气体的沸点越低，越易被吸附
B．气体分子所含原子个数越多，越易被吸附
C．气体是化合物时，易被吸附
D．气体的相对分子质量越大，越易被吸附
答案 D
10、金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是 （ ）
①碳原子的排列方式不同 ②化学性质相似 ③物理性质相似
④是同一种物质 ⑤完全燃烧都生成CO2 ⑥都是黑色固体
A．①②⑤ B．②④⑤ C．①②④ D．③④⑥
答案 A
11、长期饮用纯净水不利于人体健康，如今很多家庭开始使用直饮机，机身内部结构采用“活性炭+超滤膜+紫外线”的组合工艺获得直饮水，活性炭起 作用；用紫外线代替氯气对水进行处理，其作用是 ；欲检验经过直饮机后的水是硬水还是软水，应加入少量 ，若观察到 ，则为软水．
答案 分析：
根据已有的净水的知识结合物质的性质进行分析解答．
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解：活性炭具有吸附作用，能吸附色素和异味，故在净水的过程中起吸附作用，紫外线具有杀菌的作用，代替氯气对水进行处理，其作用是消毒；硬水与肥皂水混合产生浮渣，软水与肥皂水混合产生泡沫，故可以使用肥皂水鉴别是硬水还是软水，故填：吸附，消毒，肥皂水，有泡沫产生．
12、宣城市被授予中国“文房四宝之乡”，“文房四宝”中的徽墨、宣纸、歙砚是我国享誉中外的文化瑰宝。
⑴徽墨是由松枝不完全燃烧生成的烟炱（tái）加工制成，用其写字作画永不变色。徽墨中主要成分的化学名称是 。
⑵有人认为歙砚由大理石加工而成，怎样用实验证明？ 。
⑶宣纸的主要成分是纤维素，为了证明宣纸中含有碳元素，可以采用的实验方法是 。
答案 ⑴石墓；
⑵取少量样品，滴加稀盐酸，出现大量气泡，说明歙砚是由大理石加工而成的；
⑶取少量样品，点燃，把生成的气体通入澄清的石灰水中，发现变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳，即能说明宣纸中含有碳元素。
13、请你根据上图所示回答下列问题：
⑴上图所寓示的含义是： ；
⑵造成温室效应的主要原因是： ；
⑶请你再举两件你可以做到的有利于减缓温室效应的事情。
答案 ⑴温室效应造成全球变暖及引发的后果；
⑵二氧化碳的大量增加；
⑶答案合理且自己可以做到的有利于减缓温室效应的事情均可。
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14、体会内在联系，填写下表内容：
物质名称
（1）
石墨
组成元素
C
C
微观结构模型
物质性质
颜色
无色
黑色
硬度
（2）
小
导电性
不导电
导电
用途
制作钻石、切割玻璃等
（3） （写出一种）
答案 （1）金刚石 （2）大 （3）作电极（其他合理答案均可）
解析：（1）根据结构模型可知，该物质为金刚石。（2）金刚石是自然界中最硬的物质，即金刚石的硬度大。（3）石墨能够导电，可用于制干电池的电极；石墨呈黑色且较软，可用来制造铅笔芯等。
15、下图分别是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，说法正确的是( )
A. 这四种物质都很软，可作润滑剂
B. 这四种物质碳原子的排列方式相同
C. 这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D. 这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
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答案 C
16、如右下图所示三种物质的物理性质（填：有、无） 差异。你在初中化学中先后接触到以下几组物质：O2和O3；红磷和白磷；金刚石、石墨和C60。由此可以得出的结论是 。
答案 有；同种元素可形成不同单质
17、 “碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（ ）
A.碳海绵有吸附作用 B.碳海绵是灰黑色固体
C.碳海绵易溶解于水 D.碳海绵燃烧会产生CO2
答案 C 解析：碳海绵具有疏松多孔的结构，故A正确；碳海绵的主要成分是石墨烯和碳纳米管，石墨是灰黑色固体，且不易溶于水，故B正确、C错误；碳单质在氧气中充分燃烧会产生CO2，故D正确。
18、下列对一些事实的解释正确的是（ ）
序号
事实
解释
A
氧气用于金属切割
氧气具有可燃性
B
石墨用来制取金刚石
石墨中的碳原子可以重新排列
C
墨汁写的字或作的画可永久保存
碳的化学性质在任何条件都不活泼
D
水电解产生氢气和氧气
化学变化中原子是可以再分的
答案
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B 解析：氧气用于切割金属，利用的是氧气的助燃性而不是可燃性，故选项A解释错误；金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，用石墨制取金刚石时，石墨中的碳原子进行了重新排列，故选项B解释正确；用墨汁写的字或作的画可永久保存，是因为墨汁中的碳的化学性质稳定，在通常情况下不容易与其他物质发生化学反应，故选项C解释错误；在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分，水电解生成氢气和氧气，说明分子可以再分，故选项D解释错误。
19、“低碳生活”、“低碳经济”、“碳减排”等日常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是指 ( )
A．生活中不用含碳的物质 B．尽量减少含碳物质的排放和浪费
B．停止含碳矿物的开采和加工 D．禁止使用煤炭、石油
答案 B
20、 石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下图所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是（ ）
A．都是黑色固体 B．都质软可作润滑剂
C．碳原子排列方式都相同 D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
答案 D
21、澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6到9nm，在低于－183℃时，泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是（ ）
A．“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
B．“碳纳米泡沫”在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳
C．“碳纳米泡沫”是碳单质
D．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物
答案 A
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22、在常温下，碳的化学性质__________，在点燃条件下，碳跟充足的氧气反应生成______，化学方程式是__________________ ；当氧气不充足时，碳燃烧生成______，化学方程式是_____________________ ；这两个反应都属于________反应（基本反应类型）。
答案 稳定 二氧化碳 C+O2CO2 一氧化碳 2C+O22CO 化合
23、碳单质存在形式有多种，用途各不相同。下图中体现活性炭用途的是（ ）
答案 D
24、将几块经过烘烤并放冷的木炭（或活性炭），投入到盛满二氧化氮的集气瓶中，轻轻摇动，红棕色逐渐消失，这是因为 ；倒扣的漏斗内水面 （填“上升”、“下降”或“不变”）。
答案 二氧化氮被木炭所吸附；上升
25、（1）纯净的金刚石是无色透明、 正八面体形状的固体。它是天然存在的最 硬的物质，可用来裁玻璃。
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（2）电车与电缆接触的部分称作“电刷”，制作“电刷”的物质是一种碳的单质，这种碳单质是 石墨
（填名称）。该物质应该具备的性质是 ③
（填序号）。①硬度大 ②导热性 ③导电性
（3）活性炭具有 疏松多孔的结构，具有 吸附能力，制糖工业利用活性炭来脱色制白糖。
（4）古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色，这是由于 在常温下，碳的化学性质不活泼 。
答案 （1）正八面体 、、、硬 ；硬
（2）石墨、③；③
（3）疏松多孔、，，吸附；（4）在常温下，碳的化学性质不活泼在常温下，碳的化学性质不活泼
26、化学与生活密切相关，请用所学化学知识回答下列问题
（1）氧气可用于医疗急救，这是利用了氧气 的性质．
（2）一场火灾往往是由一个烟头引起的，烟头在火灾中的“罪状”是
（3）铝制品在生活中使用广泛，其抗腐蚀性能好的原因是
（4）古代字画虽年深日久却不变色的原因是 ．
答案 分析： （1）氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸，氧气用于医疗急救就是因为氧气供给呼吸；
（2）燃烧的条件是：（1）物质具有可燃性．（2）可燃物与氧气接触．（3）温度达到可燃物的着火点．三个条件必须同时具备，缺一不可；
（3）铝在空气中与氧气发生反应表面生成一层致密的氧化铝保护膜；
（4）碳常温下化学性质稳定．
解答： 解：（1）氧气用于医疗急救就是因为氧气供给呼吸，故答案：供给呼吸；
（2）香烟燃烧能够放出热量，从而使可燃物的温度升高，当达到可燃物的着火点时，可燃物就燃烧起来．
故答案：使可燃物达到燃烧的温度；
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（3）铝在空气中与氧气发生反应表面生成一层致密的氧化铝保护膜，故答案：铝在空气中与氧气发生反应表面生成一层致密的氧化铝保护膜；
（4）墨的主要成分是炭黑，炭黑是碳的一种单质，常温下碳的化学性质比较稳定，故答案：碳常温下化学性质稳定．
27、下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。
(1)在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有______个碳原子。
(2)根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途：________________。
(3)图中物质丙的化学式为C60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为________。
答案 (1)4 (2)作铅笔芯(或润滑剂) (3)Si60C60
28、科学家用有机分子和球形笼状分子，首次制成了“纳米车”（如图）。“纳米车”底盘和轮轴由一种有机分子构成，而轮轴末端是四个球形笼状的C60分子制成的轮子。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子，生产复杂的材料或药物。下列有关“纳米车”的说法正确的是（ ）
A．C60是一种新型的金属单质
B．“纳米车”是由新型的化合物组成的
C．“纳米车”运输单个的有机分子的过程肉眼可见
D．“纳米车”研制成功说明人类操纵分子技术又进入一个新的阶段
答案 D
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29、科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片说法错误的是（ ）
A．石墨片是一种单质
B．石墨片与C60是同种物质，具有导电性
C．在一定条件下，石墨片可还原氧化铜
D．石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
答案 B
30、从2013年开始，学生实验操作成绩计入中考，某校进行实验考查，给出以下三个考题：①粗盐提纯；②二氧化碳的制取；③氧气的制取。考查规定由学生抽签确定考题。
Ⅰ. 甲同学抽签后被监考老师引导至准备了上图仪器和药品的实验台前：
(1)上图中仪器A的名称是 ；甲同学抽到的考题是 （"填序号）；实验前甲同学发现其中缺少了一种药品，该药品是 ；写出该实验反应的化学方程式
（2）下图是甲同学实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是 （填字母标号），其中装置有误的是 （填字母标号），改正的方法是 。
（3）当观察到 现象时，甲同学可以开始b操作。
（4）若另选药品，也能完成另一个考题的气体制备，其反应化学方程式表示为 。
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Ⅱ.乙同学抽签后，监考老师告诉他：食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。乙同学思考后按以下流程除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁：
请根据流程图回答：
（1）操作Ⅰ的名称是 ；加入的试剂A是
（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式 ；
（3）蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是 。
答案 I (1) 铁架台；③；二氧化锰；2H2O2=MnO2=2H2O+O2↑；
（2）cabd；a；将长颈漏斗浸没在液面以下； （3）气泡连续均匀冒出
（4）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H20；
Ⅱ（1）过滤 ；Na2CO3
（2）2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl
（3）搅拌，防止局部过热导致残留物飞溅
31、下列对一些事实的解释错误的是（ ）
事实
解释
A
书写档案规定必须使用碳素墨水
碳的化学性质稳定
B
石墨能够做电池的电极材料
石墨能够导电
15
C
焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来
焦炭具有氧化性
D
制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖
活性炭具有吸附性
答案 C 解析：A、B、D体现了性质与用途的对应关系，C中，焦炭可以把铁从其氧化物中还原出来，利用了焦炭的还原性，而不是氧化性。
32、把经过烘干的过量的木炭粉和少量的氧化铜粉末混合均匀，小心地平铺在硬质试管底部，并将硬质试管固定在铁架台上。然后，用酒精喷灯加热，同时用导管将生成的气体导出（如右图所示）。
请你对导出的气体成分进行猜想，并设计实验进行探究。
（1）猜想：导出的气体可能是 （只写出一种猜想）；
（2）实验操作： ；
（3）实验现象预测： ；
（4）根据你的探究结果，写出在探究过程中所发生反应的化学方程式： 。
答案 猜想一：（1）CO2（2）将导出的气体通入澄清石灰水；（3）澄清石灰水变浑浊； （4）CO2 + Ca(OH)2 ="=" CaCO3↓+H2O 猜想二：（1）CO（2）将导出的气体点燃；（或气体通入澄清石灰水后，再将气体点燃）（3）气体能燃烧，火焰呈蓝色并放出热量（4）2CO + O22CO2猜想三：CO2
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和CO（2）先将气体通入澄清石灰水后，再将气体点燃（3）澄清石灰水变浑浊，气体能被点燃，火焰呈蓝色并放出热量（4）CO2 + Ca(OH)2 ="=" CaCO3↓+H2O；2CO + O22CO2
33、用图2所示装置研究“活性炭吸附能力与温度变化的关系”。将NH4NO3固体加入到水中搅拌，观察到两侧玻璃管中液面上升的高度不同。
（1）由于试管内气体的压强 （选填“增大”或“减小”），使得玻璃管内液面上升。
（2）NH4NO3固体溶于水 （选填“放出”或“吸收”）热量。
（3）活性炭吸附气体的能力随温度 而增强。
答案 （1） 减小 （2） 吸收 （3） 降低
34、现有五种物质：①明矾、②干冰、③氦气、④酒精、⑤氮气，请选择相应物质的序号填空： (1)空气中含量最多的气体是 (2)实验室中常用的燃料是 (3)可用于人工降雨的是 (4) 探空气球中常填充的气体是 (5)净水时吸附水中微小颗粒物的是
答案 ⑤ ④ ② ③ ①
35、在：活性炭、氦气、一氧化碳、氮气、明矾、金刚石中选择适当的物质填空
①冰箱除异味的是 ； ②霓虹灯中充入的是 ；
③薯片等膨化食品包装袋内的是 ； ④煤气中的主要成分是 ；
⑤可用来切割玻璃的是 ； ⑥自来水厂常用的絮凝剂是 。
答案 (1)活性炭；(2)氦气；(3)氮气； (4)一氧化碳；(5)金刚石；(6)明矾。
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