6.1碳单质的多样性同步练习---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

6.1 碳单质的多样性 一、选择题 1．宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳 A．还原性好 B．化学性质不活泼 C．导电性能好 D．吸附能力强 2．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正确的是 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．都具有导电性 3．如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是    A．网罩的作用：集中火焰并提高温度 B．试管b的作用是检验有二氧化碳生成 C．试管a中黑色粉末变红，说明碳具有还原性 D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察现象 4．下列有关含碳物质的性质或用途对应不正确的是 选项 物质 性质 用途 A 金刚石 硬度大 用于钻机的钻头 B 石墨 质软 用作电极材料 C 活性炭 吸附性 除去色素和异味 D 木炭 可燃性 用作燃料 A．A B．B C．C D．D 5．“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业高温上采用火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是 A．反应中X的化学式为 B．NiO是一种氧化物 C．碳过量时，气体产物中可能有CO D．此反应说明碳具有氧化性 6．日前，研究人员在月壤中发现天然的石墨烯。石墨烯具有非凡的导电性能和导热性能。下列有关石墨烯说法错误的是 A．石墨烯和石墨的物理性质相似 B．石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳 C．石墨烯和金刚石的化学性质相似 D．石墨烯可以做电极芯 7．我国古代书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不褪色是因为墨汁中碳 A．具有可燃性 B．常温下性质稳定 C．具有氧化性 D．具有还原性 8．2023年诺贝尔化学奖颁给了量子点，量子点是一种通常仅由几千个原子组成的晶体。金刚石、石墨、C60化学性质相似，物理性质却有很大差异的原因是 A．构成它们的原子数目不同 B．构成它们的原子的大小不同 C．金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 D．金刚石、石墨、C60里碳原子的排列方式不同 二、填空与简答 9．物质的结构与性质、用途有密切关联，根据下图回答问题： (1)图A表示的物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。 (2)图B表示的物质可作铅笔芯的原因 ，图C表示的物质硬度大，可用作 。 (3)图B、C所表示的两种物质的物理性质不同的原因是 。 (4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到红棕色变浅。从微观结构上分析，木炭具有 的结构，具有吸附性。 (5)在书写档案时规定必须使用碳素墨水，原因是 ，使档案能长久保存。 10．如图所示的是几种常见物质的转化关系，其中A、B是单质，C、D、甲、乙是氧化物。已知：C是红棕色粉末，D与A反应产物中还有一种红色固体。（部分反应物、生成物及反应条件已略去）请回答下列问题： (1)乙的化学式为 ，D的化学式为 。 (2)A与C反应的化学方程式为 。 (3)写出B的一条用途 。 11．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 (填基本反应类型)。 12．在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。 (1)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是 。 (2)活性炭有较强的 性，是因为活性炭具有疏松多孔的结构。 (3)在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是 。 (4)石墨在一定条件下转化为金刚石，该反应属于 （填“物理”或“化学”）变化。 13．认真阅读下列材料； 一直以来，科学家们对碳元素的研究不曾间断。透明、坚硬的金刚石、灰黑色质软的石墨以及结构酷似足球的都是由碳元素组成的单质。英国两位物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯（如图所示），共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯的结构特点决定了其具有坚硬、导热性强、导电率高、结构稳定等特点。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚的石墨大约包含300万层石墨烯。 (1)石墨烯具有的物理性质是 （答一条即可）。 (2)金刚石和石墨的物理性质不同，是因为 不同。 (3)石墨转变成石墨烯属于 （物理变化或化学变化）。 14．碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。 (1)图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为 ，该元素位于元素周期表中第 周期。 (2)“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是 ，图3中用到的碳单质是 ，图4说明活性炭具有 性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。 (3)C60的分子结构与足球相似，下列有关C60的说法正确的是______（填字母）。 A．与石墨是同一种单质 B．是一种化合物 C．完全燃烧生成CO2 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】宋代许道宁用墨（主要成分为单质碳）所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，是因为墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨画长久保存不变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，不易发生反应； 故选：B。 2．B 【详解】A、金刚石是无色透明的固体，石墨是灰黑色固体，在室温下，C60以紫红色的固态形式存在，不符合题意； B、金刚石、石墨、C60均属于碳单质，它们在氧气中充分燃烧均生成二氧化碳，符合题意； C、金刚石和石墨均是由碳原子构成，C60由C60分子构成，C60分子由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故它们物理性质差异很大，不符合题意； D、石墨具有良好的导电性，金刚石不具有导电性，C60常态下不导电，不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A、网罩可以使火焰集中，提高温度，故选项说法正确； B、碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此试管b中澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成，故选项说法正确； C、试管a中黑色粉末变红，是因为碳能夺走氧化铜中的氧生成了铜，说明碳具有还原性，故选项说法正确； D、反应结束后立即把试管a中的物质倒出来，其中的铜可能在较高温度下与空气中的氧气发生反应生成氧化铜，所以不能反应结束后立即把a中的物质倒出来观察现象，故选项说法不正确。 故选D。 4．B 【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于钻机的钻头，故A正确； B、石墨用作电极材料是利用了石墨的导电性，而石墨呈灰黑色、质软可用作铅笔芯，故B错误； C、活性炭有吸附性，可除去水中的色素和异味，故C正确； D、木炭具有可燃性，可作燃料，故D正确。 故选：B。 5．D 【详解】A、依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的个数和种类不变，，反应前1个碳原子，2个镍原子，2个氧原子，反应后2个镍原子，则X中含有2个氧原子，1个碳原子，则反应中X化学式为，说法正确； B、由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，NiO是一种氧化物，说法正确； C、由化学方程式可知：该反应有二氧化碳生成，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，碳过量时，气体产物中可能有CO，说法正确； D、由化学方程式可知：碳夺走氧化镍中的氧元素，属于还原剂，此反应说明碳具有还原性，说法错误； 答案：D。 6．A 【详解】A、石墨烯和石墨的碳原子的排列方式不同，结构不同，物理性质也不同，故A说法错误； B、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则石墨烯可以在氧气中燃烧生成二氧化碳，故B说法正确； C、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质，二者的化学性质相似，故C说法正确； D、石墨烯具有非凡对的导电性能，可以做电极芯，故D说法正确； 故选：A。 7．B 【详解】 常温下墨汁中碳的化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应，所以用墨绘制的字画能够保存多年而不褪色。 故选B。 8．D 【详解】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同； 故选：D。 9．(1)分子 (2) 石墨质软 玻璃刀的刀头（合理即可） (3)碳原子的排列方式不同 (4)疏松多孔 (5)常温下碳的化学性质不活泼 【详解】（1）图A表示的物质是C60，是由C60分子构成的； （2）图B、C所表示的两种物质分别为石墨、金刚石；石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，所以石墨可制铅笔芯；金刚石是天然存在的硬度最大的物质，所以金刚石可作玻璃刀的刀头； （3）图B、C所表示的两种物质分别为石墨、金刚石；石墨和金刚石都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，因此两种物质的物理性质不同； （4）从微观结构上分析，木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性； （5）碳素墨水的主要成分是碳，在书写档案时规定必须使用碳素墨水，原因是常温下碳的化学性质不活泼，使档案能长久保存。 10．(1) CO CuO (2) (3)医疗急救（合理即可） 【分析】A、B是单质，C、D、甲、乙是氧化物，C是红棕色粉末，则为氧化铁；碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则甲为二氧化碳；碳燃烧也生成二氧化碳，则B为氧气；碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，则乙为一氧化碳；D与A反应产物中还有一种红色固体，碳和氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳，则D为氧化铜。 【详解】（1）由分析可知，乙的化学式为CO；D的化学式为CuO。 （2）A与C的反应为碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 （3）B为氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，且氧气具有助燃性，可用于工业生产等。 11． 不活泼/稳定 二氧化碳/CO2 C+O2CO2 一氧化碳/CO 2C+O22CO 化合反应 【详解】常温下，碳的化学性质稳定； 碳充分燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：； 碳不充分燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； 两个反应均为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。 12．(1)金刚石、石墨的碳原子排列方式不同 (2)吸附 (3)碳的化学性质不活泼 (4)化学 【详解】（1）由于金刚石、石墨的碳原子排列方式不同，所以金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大。故填：金刚石、石墨的碳原子排列方式不同。 （2）由于为活性炭具有疏松多孔的结构，所以活性炭有较强的吸附性。故填：吸附。 （3）由于碳素墨水中的碳的化学性质不活泼，所以在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水。故填：碳的化学性质不活泼。 （4）石墨很软，金刚石最硬，所以二者不属于相同物质，石墨在一定条件下转化为金刚石，由一种物质变为另一种物质，即有新物质生成属于化学变化。 故填：化学。 13．(1)坚硬（或导热性强、导电率高等） (2)碳原子的排列方式 (3)化学变化 【详解】（1）硬度、导热性、导电率等均不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质，故石墨烯具有的物理性质是：坚硬、导热性强、导电率高； （2）金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大； （3）石墨和石墨烯是两种不同的物质，石墨转变成石墨烯，有新物质生成，属于化学变化。 14．(1) 6 二/2 (2) 金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同 (3)C 【详解】（1）在原子结构示意图中，圆圈内的数字即为质子数，因此碳原子核内有6个质子； 在原子结构示意图中，原子的电子层数=该元素所在的周期数，碳原子的核外有2个电子层，因此碳元素在元素周期表中位于第二周期； （2）图2中用到的碳单质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的物质，可以用来裁玻璃； 图3中用到的碳单质是石墨，石墨质软，且呈深灰色，可用于制铅笔芯； 图4中用到的碳单质是活性炭，活性炭具有吸附性，可以作吸味剂； 不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子排列方式不同； （3）A、C60是一种由碳元素组成的单质，与石墨是不同单质，故错误； B、C60是一种由碳元素组成的单质，故错误； C、C60是一种由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则C60完全燃烧时生成二氧化碳，故正确； 故选：C。 答案第4页，共6页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$