第6单元课题1《金刚石、石墨和C60》课时练
能力进阶
一、碳元素组成的单质及物理性质
1.（2017•重庆模拟）重庆天原化工厂发生氯气泄漏事故，救援人员使用了防毒面具，以下适用于填充防毒面具并吸附毒气的是（ ）
A．金刚石 B．炭黑 C．活性炭 D．石墨
2.（2017•巫溪县一模）金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．石墨转化成金刚石是物理变化
3.化学上把由同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体的是（ ）
A.一氧化碳和二氧化碳 B.金刚石和石墨
C.过氧化氢和水 D.氧气和液氧
4.单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中正确的是（ ）
A.石墨烯的化学式为C B.石墨烯的硬度小于金刚石
C.石墨烯属于化合物 D.石墨烯不能导电
5.（2017•花都区一模）如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是（
A．金刚石和石墨的质地较软，常用来做润滑剂
B．这四种物质都是由碳元素组成的单质，化学式都是C
C．这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此化学性质完全不同
二、单质碳的化学性质
1.（2017•鄂州二模）“轻轨列车”是近年来又一新兴的交通工具，具有无污染的优点．当轻轨列车开动时，在轻轨列车跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应具有耐高温、不易氧化、能导电的性质．你认为选用该接触点上的材料，较为合适的物质是（ ）
A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．铁
2.科学家在制备C60和碳纳米管时得到一种副产物。其外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究。下列说法错误的是（ ）
A.碳纳米泡沫是一种化合物
B.碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质
C.碳纳米泡沫完全燃烧的产物是二氧化碳
D.碳纳米泡沫在一定条件下可以置换氧化铜
3.（2017•海南模拟）从2CuO+C2Cu+CO2↑的化学反应中，获得的下列信息不正确的是（ ）
5
A．C具有还原性
B．该反应属于分解反应
C．反应物和生成物都是一种单质和一种化合物
D．CuO发生了还原反应
4.（2017•枝江市校级模拟）有关2CuO+C2Cu+CO2↑的反应，说法正确的是（ ）
A．CuO具有还原性
B．C发生了还原反应
C．反应前后氧元素的化合价没有改变
D．反应前后固体质量不变
5.（2017•延庆县一模）已知：C+2CuO2Cu+CO2↑．如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（ ）
A．固体的质量
B．固体中氧化铜的质量
C．二氧化碳的质量
D．固体中铜元素的质量分数
6.（2017•长宁区二模）有关木炭还原氧化铜实验，图示关系正确的是（ ）
A． B． C．D．
7.（2017•武汉模拟）一定量的碳与氧化铜混合加热，反应前后测定装置I、Ⅱ的质量如下．
反应前质量（g）
反应后质量（g）
装置I
56.3
55.2
装置Ⅱ
242.9
243.7
关于该实验有如下分析：
①生成的气体是二氧化碳
②I中减少的质量是氧元素的质量
③反应后I中固体成分可能有3种情况
④Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量
上述分析中错误的是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
5
8.小洋和他的课外兴趣小组对碳还原氧化铜的实验进行了如下创新探究，取一根洁净的石墨棒，置于一张大小适宜的铝箱内，在其表面均匀撒上适量氧化铜粉末，将其包紧，置于酒精灯上加热（如图），几分钟后，冷却，拆开铝箱，发现氧化铜由黑色变为红色。
⑴小洋说：实验创新获得了成功，小玲对此提出了质疑，理由是 。
⑵小玲为了验证自己的质疑，进行了下列实验，取适量氧化铜粉末 ，按上述操作步骤实验，观察到 ，于是肯定了小洋的实验结论。
⑶小羊实验结论的化学方程式为 。
⑷小田又对小洋的实验提出了改进意见：如果使用复印机的“碳粉”代替石墨棒还原氧化铜，效果会更好。他的依据是：他的依据是：反应物之间的 越大，化学反应速率越快。
真题面对面
1.【2017•贵阳】在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前列．高铁动车与电路连接A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性
2.【2017•上海】活性炭能净水，主要是因为它具有（ ）
A．难溶性 B．稳定性 C．吸附性 D．可燃性
3．【2017年湖南省长沙市】下列有关碳单质的说法错误的是( )
A．金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
B．金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同
C．书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼
D．金刚石和石墨都是硬度最大的物质
4．【2017年四川省自贡市】2017年6月5日是世界环境日，中国主题是“绿水青山就是金山银山”是一种健康、环保的生活理念．下列行为中符合该理念的是（ ）
A．就地焚烧秸秆，增加田间肥料 B．燃放烟花爆竹，增强节日气氛
C．将实验后的废液直接倒入水池中 D．尽量选择公共交通工具出行
5.（2017•福建）十八世纪，拉瓦锡用放大镜聚集日光使玻璃罩内的金刚石燃烧，得到二氧化碳，坦南特进一步研究确认金刚石仅由碳元素组成．下列说法错误的是（ ）
A．金刚石属于有机物
B．金刚石燃烧过程放出热量
C．金刚石具有可燃性
D．聚集日光使温度达到金刚石的着火点
6.（2017•铁岭）金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，关于它们说法正确的是（ ）
A．物理性质相似 B．碳原子排列方式相同
C．属于同种物质 D．燃烧都能生成二氧化碳
7.（2017•辽阳）如图是初中化学中的一些常见实验，请回答：
（1）A实验造成的后果是 ；
（2）B实验网罩的作用是
5
；
（3）C实验红磷要足量的原因是 ；
（4）D实验玻璃棒不断搅拌的目的是 ．
能力进阶
一、碳元素形成的单质及其物理性质
1.C
2.B
提示：A、在这四种物质中，金刚石不是黑色固体，故错误；
B、这四种物质都是由碳元素组成的，在空气中完全燃烧都生成二氧化碳，故正确；
C、在这四种物质中，碳原子的排列方式不同，故错误；
D、一定条件下，石墨转化成金刚石是生成了新的物质，属于化学变化，故错误；
3.B
提示 判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素形成，②不同单质。一氧化碳和二氧化碳、过氧化氢和水都是化合物，不是单质；液氧是液态的氧气，与氧气属于是同一种物质。
4.A
提示 石墨烯被公认为是目前世界上最薄、最坚硬的材料，石墨烯的硬度大于金刚石；单层石墨称为石墨烯，则石墨烯属于单质；石墨具有导电性，则石墨烯具有导电性。
6.C
二、单质碳的化学性质
1.B
2.A
提示 碳纳米泡沫由碳的微小颗粒组成，是由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质；碳纳米泡沫外观类似泡沫，而碳纳米管呈管状，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质；碳纳米泡沫属于碳的单质，具有可燃性，完全燃烧的产物是二氧化碳；碳纳米泡沫具有还原性，在一定条件下可以置换氧化铜。
3.B
4.C
提示：A、该反应中，碳夺取了氧化铜中的氧，具有还原性，故选项说法错误．
B、在该反应中，氧化铜失去了氧，发生了还原反应，故选项说法错误．
C、反应前后，氧元素的化合价均为-2价，故选项说法正确．
D、由质量守恒定律，由于有二氧化碳气体生成，反应后固体质量减少，故选项说法错误．
5.D
提示：A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，不符合题意，故A错误；
B、氧化铜的质量逐渐减小到零，故B错误；
C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，故C错误；
D、铜元素质量不变，固体质量逐渐减小，所以固体中铜元素的质量分数逐渐增加，然后不变，故D正确．
6.D
提示：A、在木炭还原氧化铜实验时，开始加热时不会产生二氧化碳，故A错误；
B、由于剩余的固体中有铜．剩余固体不会为零，故B错误；
C、由质量守恒定律可知，物质的总质量不变，故C错误．
D、由于氧化铜能被碳还原成铜，生成的铜随着参加反应氧化铜的增多而增多．故D正确．
7.A
提示
5
：①装置Ⅰ中减少1.1g，装置Ⅱ中增加0.8g，所以生成的气体中含有一氧化碳，生成的气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物，故错误；
②碳和氧化铜在高温的条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，所以Ⅰ中减少的质量是碳、氧元素的质量，故错误；
③装置Ⅰ中减少1.1g，装置Ⅱ中增加0.8g，所以生成的气体中含有一氧化碳，说明反应中碳过量，所以反应后Ⅰ中固体成分可能是铜或碳和铜或碳、铜、氧化铜三种情况，故正确；
④二氧化碳和氢氧化钠会生成碳酸钠和水，氢氧化钠不会与一氧化碳反应，所以Ⅱ中增加的质量是吸收的二氧化碳的质量，故正确；
6.⑴铝可能把氧化铜还原成铜；⑵在其表面均匀撒上适量铝粉；黑色粉末变红；⑶2Al+3CuO Al2O3+3Cu；⑷接触面积
提示 给出的物质中有氧化铜、石墨棒和铝箔，因此能还原氧化铜的物质就从石墨和铝箔进行猜想。
真题面对面
1.C 2.C
3.D
4.D
【解析】A、就地焚烧秸秆会产生大量的可吸入颗粒物，会污染空气，错误；B、燃放烟花爆竹会产生大量的二氧化硫从而污染空气，错误；C、实验后的废液可能会组成水体污染，错误；D、选择公共交通工具出行有利于节约资源、保护环境，正确。
5.A
提示：A、金刚石是碳元素形成的单质，而有机物是有机化合物的简称，金刚石不属于有机物，故选项说法错误．
B、金刚石是碳元素形成的单质，具有可燃性，燃烧过程放出热量，故选项说法正确．
C、金刚石是碳元素形成的单质，具有可燃性，故选项说法正确．
D、聚集日光，能使温度达到金刚石的着火点，使金刚石发生燃烧，故选项说法正确．
6.D
提示：A、金刚石、石墨和C60中碳原子的排列不同，所以物理性质也不同，故错误；
B、金刚石、石墨和C60中碳原子的排列不同，故错误；
C、金刚石、石墨和C60是3种不同的物质，故错误；
D、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，完全燃烧后的产物是二氧化碳，故正确．
7.（1）集气瓶炸裂；（2）火焰集中并提高温度；（3）将集气瓶中的氧气耗尽；（4）防止局部温度过高造成液滴飞溅．
提示：（1）由图示可知，A实验是铁丝在氧气中燃烧，底部没有加少量的水或细沙，造成的后果是集气瓶炸裂；
（2）B实验网罩的作用是
5
火焰集中并提高温度；
（3）由图示可知，C实验是测定空气中氧气的含量，红磷要足量的原因是将集气瓶中的氧气耗尽；
（4）D实验是蒸发，玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高造成液滴飞溅．
5
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