5.2 碳（分层作业） 化学科粤版2024九年级上册

5.2 碳 一、选择题 1．碳元素的开发与利用贯穿人类发展史下列含碳物质最早被人类利用的是 A．煤炭 B．C60 C．石墨烯 D．碳纳米管 【答案】A 【解析】煤炭是最早被人类利用的含碳物质，故选：A。 2．中国制造的高铁动车用电作动力，高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是 A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性 【答案】C 【解析】动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电源，使用石墨制作电刷不仅因为石墨能耐高温、化学性质稳定、具有滑腻感，还利用了石墨的导电性，与碳单质的还原性无关。 故选C。 3．石墨的性质和用途对应错误的是 A．黑色、柔软——铅笔 B．导电性——电极 C．稳定性——冶炼金属 D．有滑腻感——润滑剂 【答案】C 【解析】A 、石墨是黑色、柔软的，可用于制作铅笔，对应正确，不符合题意； B、石墨具有良好的导电性，可作电极，对应正确，不符合题意； C 、石墨性质稳定，但这与冶炼金属无关。通常利用焦炭来冶炼金属，而不是石墨，对应错误，符合题意； D、石墨有滑腻感，可用作润滑剂，对应正确，不符合题意。 故选C。 4．金刚石的下列用途，不是利用它的高硬度的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、金刚石用作钻头，利用的是其硬度大的性质，不符合题意； B、金刚石用作轴承，利用的是其硬度大的性质，不符合题意； C、金刚石用作钻戒，利用的是其折光的性质，符合题意； D、金刚石用作刻刀，利用的是其硬度大的性质，不符合题意。 故选：C。 5．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，具有广泛的用途。科学家用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过(如图)。下列有关说法正确的是 A．石墨烯属于混合物 B．石墨烯常温下可还原氧化铜 C．“筛掉”氯化钠的过程类似于吸附操作 D．上述过程可应用于海水淡化 【答案】D 【解析】A、石墨烯是一种单层碳原子晶体，由一种物质组成，属于纯净物，故选项说法不正确； B、石墨烯是一种单层碳原子晶体，属于碳单质，碳单质具有还原性，石墨烯常温下不能还原氧化铜，但在高温下能还原氧化铜，故选项说法不正确； C、“筛掉”氯化钠的过程类似于过滤操作，故选项说法不正确； D、用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，上述过程能将氯化钠和海水分离，可应用于海水淡化，故选项说法正确。 故选D。 6．“碳家族”的成员很多。下列关于其成员说法正确的是 A．石墨不具有润滑性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．金刚石和石墨都能导电 D．常温下碳的化学性质不活泼 【答案】D 【解析】A、石墨是自然界存在的最软的矿物之一，有滑腻感，具有润滑性，故A错误； B、C60是由C60分子构成的，故B错误； C、金刚石不具有导电性，故C错误； D、常温下碳的化学性质不活泼，不易与其它物质反应，故D正确。 故选D。 7．宋时期画家许道宁通过墨（主要成分为单质碳）的浓淡来表现雪景，他所画的《关山密雪图》保存至今而不褪色，这是因为在常温下单质碳 A． 化学性质稳定 B．具有还原性 C．导电、导热性好 D．吸附能力强 【答案】A 【解析】北宋时期画家许道宁通过墨（主要成分为单质碳）的浓淡来表现雪景，他所画的《关山密雪图》保存至今而不褪色，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稳定，不易发生反应； 故选：A。 8．碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图： 下列有关说法错误的是 A．碳纤维属于无定形碳 B．一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化 C．不同碳单质中碳原子的排列方式不同 D．不同的碳单质，化学性质相似 【答案】B 【解析】A、从图中看出碳纤维属于无定形碳，A正确； B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，石墨在一定条件下转变为金刚石，属于化学变化，B错误； C、不同碳单质中碳原子的排列方式不同，C正确； D、化学性质由元素原子的最外层电子数决定，不同碳单质组成元素相同，其最外层电子数相同，因此化学性质相似，D正确。 故选B。 9．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 【答案】A 【解析】A、金刚石、石墨、碳纳米管都是由碳原子构成的，是由分子构成的，说法错误，符合题意； B、金刚石、石墨、碳纳米管、都属于碳单质，均可以在氧气中燃烧，说法正确，不符合题意； C、碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点，说法正确，不符合题意； D、金刚石和石墨性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，说法正确，不符合题意。 故选：A。 10．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是 A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯 C．是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割大理石 【答案】A 【解析】A、金刚石不能够导电，该选项说法不正确； B、石墨质软，灰黑色，可以做铅笔芯，该选项说法正确； C、C60是一种新型的碳单质，该选项说法正确； D、金刚石是天然硬度最大的物质之一，可用于切割大理石，该选项说法正确； 故选A。 11．下列属于石墨化学性质的是 A．质软 B．导电性 C．吸附性 D．可燃性 【答案】D 【解析】A、石墨质软不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； B、石墨的导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、石墨的吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、石墨的可燃性需要在化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意。 故选：D。 12．部分碳单质的结构示意图如图，下列说法不正确的是 A．甲物质是金刚石 B．三种物质都由原子构成 C．铅笔芯可由丙物质制成 D．丙物质转化为甲物质属于化学变化 【答案】B 【解析】A、金刚石是正八面体结构，甲可表示金刚石，A选项正确； B、金刚石是正八面体结构，甲可表示金刚石，石墨是平面结构，丙可表示石墨，C60的结构是足球状，乙可以表示C60，金刚石和石墨是由原子构成的，C60是由分子构成的，B选项错误； C、石墨是平面结构，丙可表示石墨，石墨质软，呈深灰色，可用于铅笔芯中，即铅笔芯中含有的物质是丙，C选项正确； D、丙是C60，甲是金刚石，是两种物质，化学变化有新物质生成，丙物质转化为甲物质属于化学变化，D选项正确。 故选：B。 13．如图是金刚石、石墨、C60等碳单质的结构示意图，下列说法正确的是 A．物质的质地都很软 B．碳原子的排列方式都相同 C．完全燃烧后的产物都是CO2 D．都由碳原子构成 【答案】C 【解析】 解：A.上述五种物质中，金刚石是最硬的物质，故错误； B.由五种物质的结构示意图可知，这五种物质碳原子的排列方式是不相同的，故错误； C.这五种物质都是由碳元素组成的单质，其化学性质相似，完全燃烧产物为CO2，故正确； D.C60是由分子构成的，故错误。 故选：C。 14．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 【答案】A 【解析】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。 15．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 【答案】B 【解析】A、无色透明的金刚石、灰色的石墨、足球状的C60都是由碳元素组成的单质，它们都不是黑色固体。A不正确； B、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异。B正确； C、石墨具有导电性，金刚石、C60都不能导电。所以它们不都能导电。C不正确； D、金刚石是自然界中最硬的物质，石墨很软，C60分子形似足球。它们的物理性质不相同。 综上所述：选择B。 一、填空题 1.根据图片信息回答问题： (1)古画保存很长时间而不变色的原因：常温下，碳的化学性质 ； (2)石墨做电刷因为石墨具有 性、 性、熔点高的性质； (3)防毒面具用活性炭做滤毒剂是因为它具 结构，有很强的 能力； 【答案】(1)不活泼（或稳定） (2) 导电 润滑 (3) 疏松多孔 吸附 【解析】（1）古画保存很长时间而不变色的原因：常温下，碳的化学性质不活泼（稳定），不易与其它物质发生反应，故填：不活泼（或稳定）； （2）石墨做电刷是因为石墨具有导电性、润滑性和熔点高的性质，故填：导电；润滑； （3）活性炭具有疏松多孔的结构，从而具有吸附性，可以在防毒面具中做滤毒剂，故填：疏松多孔；吸附。 2.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。 【答案】(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 【解析】（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。 3.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)甲的名称是 ，请写出物质甲的一条用途： 。 (2)物质乙是由 (填具体粒子名称)构成的，在一定条件下，物质乙转化为物质甲是 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)物质丙的化学式为 ，从其化学式可以获得的信息是 (写一条)。 【答案】(1)金刚石 制作玻璃刀 (2)碳原子 化学 (3)C60 1个C60分子由60个碳原子构成 【解析】（1）由物质甲的结构示意图可知，甲具有正八面体结构，是金刚石； 金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割大理石、制作玻璃刀等； （2）石墨的碳原子的排列是层状结构，石墨由碳原子构成； 石墨转化为金刚石生成了新物质，属于化学变化； （3）C60的碳原子的排列是由60个原子构成的分子，形似足球，所以物质丙是C60； 从其化学式可知：它的一个分子是由60个碳原子构成的。 4.碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。 根据所学知识回答： (1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性质 ，（填“活泼”或“不活泼”）。 (2)图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是 ，图③单质的名称是 ，图④单质的化学式是 。 (3)C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为 。 (4)C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式 ； 。 【答案】(1)4 不活泼 (2)金刚石 石墨 C60 (3)CCl4 (4) 【解析】（1）由图可知，碳原子最外层电子数为4，既不容易得到也不容易失去电子，故常温下化学性质不活泼；（2）金刚石碳原子排列为网状结构，石墨为层状结构，C60为足球状。（3）根据约简交叉法可知四氯化碳的化学式为CCl4；（4）2C+O22CO        C+CO22CO 5.阅读科普材料，用所学化学知识回答下列问题。 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。 C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，在C60的使用中注意一定要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。 石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。2004年，科学家用一种非常简单易行的机械剥离法得到石墨烯，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业上可采用甲烷在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 (1)文中能表示石墨微观结构的是 (填写文中序号“A、B或C”)。 (2)推测C60的一个物理性质是 。 (3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 (4)写出石墨烯燃烧的化学方程式 。 (5)文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异，可能的原因是 。 【答案】(1)B (2)在常温下是紫红色晶体（合理即可） (3)管状 (4) (5)碳原子排列方式不同 【解析】（1）根据题意，在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石，故石墨的微观结构是B； （2）不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质；因此根据题文，物理性质是在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽； （3）根据题意，碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。故填：管状； （4）石墨烯燃烧即碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式：； （5）根据题意，碳单质家族中各物质物理性质存在差异，可能的原因是碳原子排列方式不同。 6.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。图中“→”表示两端的物质通过一步反应能转化，“一”表示相连的两种物质能反应，甲、乙、丙分别表示一氧化碳、碳、氧气中的某种物质。 (1)丙的化学式 ； (2)甲和乙反应的化学方程式 ，基本反应类型是 反应； (3)甲的用途 （写一条即可）。 【答案】(1)C (2) 化合 (3)冶炼金属（答案不唯一，合理即可） 【分析】由图可知，甲能转化为二氧化碳，甲和乙能反应，乙和丙能反应，丙和二氧化碳能反应，甲、乙、丙分别表示一氧化碳、碳、氧气中的某种物质，推知甲为一氧化碳，乙为氧气，丙为碳，据此思路进行解析。 【解析】（1）由分析可知，丙为碳，化学式为：C，故填写：C。 （2）由分析可知，甲为一氧化碳，乙为氧气，一氧化碳和氧气在点燃条件下反应，生成二氧化碳，化学方程式为：，故填写：； 该反应中反应物有两种，生成物只有一种，符合化合反应“多变一”的特征，属于化合反应，故填写：化合。 （3）由分析可知，甲为一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可以冶炼金属；CO具有可燃性，所以可用来作燃料等，故填写：冶炼金属（答案不唯一，合理即可）。 7.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 【答案】(1)6 二/2 (2)金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同 (3)C 【解析】（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。 8.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)。 【答案】不活泼/稳定 二氧化碳/CO2 C+O2CO2 一氧化碳/CO 2C+O22CO 化合反应 【解析】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。 9.金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 (1)石墨常作为电池的电极，是利用石墨性质中的 。 (2)石墨在5万～6万大气压及1000℃~2000℃高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)C60在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。 【答案】(1)导电性 (2)化学 (3) 【解析】（1）将石墨制作成电极，说明石墨具有导电性。 （2）石墨在5～6万大气压及1000℃～2000℃高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石粉末，此过程生成了新物质，该反应属于化学变化。 （3）C60在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 10.金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 (1)金刚石硬度很大对应的一种用途是 。 (2)石墨在5万→6万大气压及1000℃~2000℃高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)C60是由 (填“原子”“分子”或“离子”)构成的。 【答案】(1)切割玻璃(合理即可) (2)化学 (3)分子 【解析】（1）金刚石的硬度很大，可以用来切割玻璃等； （2）石墨在5-6万大气压及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石粉末，此过程生成了新物质，该反应属于化学变化； （3）C60是由C60分子构成的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.2 碳 一、选择题 1．碳元素的开发与利用贯穿人类发展史下列含碳物质最早被人类利用的是 A．煤炭 B．C60 C．石墨烯 D．碳纳米管 2．中国制造的高铁动车用电作动力，高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是 A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性 3．石墨的性质和用途对应错误的是 A．黑色、柔软——铅笔 B．导电性——电极 C．稳定性——冶炼金属 D．有滑腻感——润滑剂 4．金刚石的下列用途，不是利用它的高硬度的是 A． B． C． D． 5．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，具有广泛的用途。科学家用石墨烯膜制成“筛子”，当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过(如图)。下列有关说法正确的是 A．石墨烯属于混合物 B．石墨烯常温下可还原氧化铜 C．“筛掉”氯化钠的过程类似于吸附操作 D．上述过程可应用于海水淡化 6．“碳家族”的成员很多。下列关于其成员说法正确的是 A．石墨不具有润滑性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．金刚石和石墨都能导电 D．常温下碳的化学性质不活泼 7．宋时期画家许道宁通过墨（主要成分为单质碳）的浓淡来表现雪景，他所画的《关山密雪图》保存至今而不褪色，这是因为在常温下单质碳 A．化学性质稳定 B．具有还原性 C．导电、导热性好 D．吸附能力强 8．碳元素是人类接触和利用最早的元素之一、由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图： 下列有关说法错误的是 A．碳纤维属于无定形碳 B．一定条件下石墨变成金刚石属于物理变化 C．不同碳单质中碳原子的排列方式不同 D．不同的碳单质，化学性质相似 9．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 10．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是 A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯 C．是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割大理石 11．下列属于石墨化学性质的是 A．质软 B．导电性 C．吸附性 D．可燃性 12．部分碳单质的结构示意图如图，下列说法不正确的是 A．甲物质是金刚石 B．三种物质都由原子构成 C．铅笔芯可由丙物质制成 D．丙物质转化为甲物质属于化学变化 13．如图是金刚石、石墨、C60等碳单质的结构示意图，下列说法正确的是 A．物质的质地都很软 B．碳原子的排列方式都相同 C．完全燃烧后的产物都是CO2 D．都由碳原子构成 14．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 15．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 一、填空题 1.根据图片信息回答问题： (1)古画保存很长时间而不变色的原因：常温下，碳的化学性质 ； (2)石墨做电刷因为石墨具有 性、 性、熔点高的性质； (3)防毒面具用活性炭做滤毒剂是因为它具 结构，有很强的 能力； 2.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。 3.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)甲的名称是 ，请写出物质甲的一条用途： 。 (2)物质乙是由 (填具体粒子名称)构成的，在一定条件下，物质乙转化为物质甲是 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)物质丙的化学式为 ，从其化学式可以获得的信息是 (写一条)。 4.碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。 根据所学知识回答： (1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性质 ，（填“活泼”或“不活泼”）。 (2)图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是 ，图③单质的名称是 ，图④单质的化学式是 。 (3)C为+4价，Cl为-1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为 。 (4)C可以转化成CO，请写出转化的化学方程式 ； 。 5.阅读科普材料，用所学化学知识回答下列问题。 化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。 在超高压和高温条件下，石墨中某些碳原子受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式，就得到金刚石。 C60分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。C60分子形似足球，被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽，可用于超导、催化等领域，在C60的使用中注意一定要远离火源。 碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领域。 石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。2004年，科学家用一种非常简单易行的机械剥离法得到石墨烯，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业上可采用甲烷在高温和Cu-Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 (1)文中能表示石墨微观结构的是 (填写文中序号“A、B或C”)。 (2)推测C60的一个物理性质是 。 (3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 (4)写出石墨烯燃烧的化学方程式 。 (5)文中涉及的碳单质家族中各物质物理性质存在差异，可能的原因是 。 6.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。图中“→”表示两端的物质通过一步反应能转化，“一”表示相连的两种物质能反应，甲、乙、丙分别表示一氧化碳、碳、氧气中的某种物质。 (1)丙的化学式 ； (2)甲和乙反应的化学方程式 ，基本反应类型是 反应； (3)甲的用途 （写一条即可）。 7.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 8.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)。 9.金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 (1)石墨常作为电池的电极，是利用石墨性质中的 。 (2)石墨在5万～6万大气压及1000℃~2000℃高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)C60在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。 10.金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。 (1)金刚石硬度很大对应的一种用途是 。 (2)石墨在5万→6万大气压及1000℃~2000℃高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石粉末，该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (3)C60是由 (填“原子”“分子”或“离子”)构成的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$