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

2024—2025学年九年级化学人教版(2024)6.1 碳单质的多样性 一、选择题 1．宏观辨识与微观探析是学习化学常用的方法。下列对于宏观事实的微观解释不正确的是 A．变瘪的乒乓球放入热水中鼓起来——温度升高，分子变大 B．金刚石和石墨的物理性质不同——碳原子的排列方式不同 C．冰水共存物属于纯净物——冰和水都由水分子构成 D．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢——化学变化中分子分为原子，原子又结合成新的分子 2．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的示意图如图。下列有关叙述中，不正确的是 A．该反应属于化合反应 B．反应前后原子种类发生了变化 C．二氧化碳与氧气、碳的化学性质不同 D．该反应是利用炭火取暖时发生的主要反应 3．建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的一种思维方式。对下列宏观事实的微观解释正确的是 A．酒精会挥发——分子在不断运动 B．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子能分解 C．注射器中的气体通过压缩体积会变小——加压时气体分子变小 D．石墨一定条件下转变成金刚石——原子种类发生改变 4．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是 A．活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的气体和色素杂质 B．地球上的淡水资源取之不尽，用之不竭 C．肥皂水可以将硬水转化为软水 D．pH小于7的雨水就是酸雨 5．与金刚石互为同素异形体的物质是 A．煤炭 B．石墨 C．一氧化碳 D．碳酸钙 6．化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列示例说法中不正确的是 A．化学观念：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质存在明显差异 B．科学思维：Al与稀盐酸反应生成AlCl3，所以Fe也能与稀盐酸反应生成FeCl3 C．科学探究与实践：将燃着的木条伸入相同体积的空气和呼出气体中，比较人体吸入和呼出气体中氧气的含量 D．科学态度与责任：废旧金属的回收利用既节约金属资源，又能减少对环境的污染 7．下列关于金刚石、石墨、C60的说法中不正确的是 A．它们都是由原子构成 B．金刚石硬度大，可用来切割大理石 C．石墨具有滑腻感，可用作润滑剂 D．它们的原子排列方式不同，所以物理性质存在巨大差异 8．要学会从化学的视角认识世界，对下列事实的解释错误的是 选项 事实 解决 A 金刚石硬度大而石墨较软 原子的排列方式不同 B 古代用墨书写的字能够保存很长时间而不变色 碳原子最外层电子数是4，常温不易得失电子 C 加油站要严禁烟火 分子很小 D 将汽车尾气中的一氧化碳变为二氧化碳，减少汽车尾气污染 由分子构成的物质，分子种类改变化学性质改变 A．A B．B C．C D．D 9．下列物质由分子构成的是 A．铁 B．氯化钠 C．金刚石 D．液氧 10．如图是以物质类别为横坐标、碳的化合价为纵坐标制成的碳元素“价类二维图”。下列说法错误的是 A．图中A点对应着多种碳的单质表现出物质有多样性 B．图中B点和C点对应的两种物质分子构成不同 C．图中D点对应物质的化学式为 D．图中A→B→C对应的两步转化都只能通过与的反应来实现 11．下列说法不正确的是 A．一氧化碳（CO）和二氧化碳（）的化学性质不同是因为两者的分子构成不同 B．金刚石和石墨的物理性质不同是因为两者的碳原子排列方式不同 C．单质一定由同种元素组成，同种元素组成的物质一定属于单质 D．一种元素在同一种化合物中，可能显不同的化合价 12．用所学的知识对下列做法进行解释，错误的是 选项 做法 化学解释 A 洗洁精清洗餐具 洗洁精与油污发生中和反应 B 在厨灶上方安装天然气报警器 天然气易燃且密度小于空气（相同条件下） C 用硝酸铵固体和水制作冷敷袋 硝酸铵固体溶于水吸热，温度会降低 D 用活性炭作冰箱除味剂 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性 A．A B．B C．C D．D 13．下列事实及对这些事实的解释，不相符合的是                          选项 事实 对事实的解释 A 打开食醋瓶盖，能闻到醋味 分子不断运动 B 木炭燃烧生成二氧化碳和一氧化碳 反应物的质量不同生成物可能不同 C 金刚石和石墨物理性质不同 两种物质组成元素不同 D CO2气体降温加压后制成干冰 降温加压后分子间间隔改变 A．A B．B C．C D．D 14．下列物质的用途错误的是 A．金刚石用于裁玻璃 B．氦气用于磁悬浮列车 C．氮气用于保存食品 D．石墨用作电刷 15．某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是    A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒 C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味 二、计算题 16．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，同时还生成了氧化钠。 (1)上述反应的文字表达式为 ；金刚石与石墨的物理性质不同的原因是 。 (2)已知每44份质量的二氧化碳理论上可以制得12份质量的金刚石，若要制得100g纯度为96%的金刚石，需要二氧化碳的质量是多少？ 17．某造纸厂排放的黑色废水中含有氢氧化钠，为测定废水中氢氧化钠的溶质质量分数，将水样加入活性炭搅拌后过滤。取100g滤液，先滴几滴酚酞溶液，再逐滴滴入7.3%的稀盐酸。部分实验数据如下表： 实验序号 滴加稀盐酸的质量/g 实验现象 第n次 18 溶液为红色 第n+1次 19 溶液恰好变为无色，振荡后又变为红色 第n+2次 20 溶液恰好变为无色，振荡后也为无色 (1)水样中加入活性炭的主要目的是 。 (2)计算100g滤液中氢氧化钠的溶质质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A A B B A C D D 题号 11 12 13 14 15 答案 C A C B A 1．A 【详解】A、变瘪的乒乓球放入热水中鼓起来是因为温度升高，分子之间的间隔变大，微观解释不正确，符合题意； B、金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，微观解释正确，不符合题意； C、冰水共存物属于纯净物，是因为冰和水都由水分子构成，微观解释正确，不符合题意； D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，微观解释为化学变化中氢分子和氯分子分为氢原子和氯原子，氢原子和氯原子结合成新的分子，氯化氢分子，微观解释正确，不符合题意； 故选A。 2．B 【详解】A、据图可知，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，符合化合反应多变一的特征，该反应属于化合反应。A正确； B、原子是化学变化中的最小粒子，据图可知，反应物中含有碳原子、氧原子，生成物中含有的原子也是碳原子、氧原子。即反应前后原子种类没有发生变化。B不正确； C、二氧化碳由二氧化碳分子构成，氧气由氧分子构成，碳由碳原子构成，它们各自保持各自的化学性质，二氧化碳与氧气、碳的分子构成不同，所以二氧化碳与氧气、碳的化学性质不同。C正确； D、利用炭火取暖时发生的主要反应为木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，放出热量。D正确。 综上所述：选择B。 3．A 【详解】A、酒精会挥发，是因为酒精分子是在不断运动的，向空气中扩散，故选项微观解释正确； B、蔗糖放入水中溶解，是因为蔗糖分子是在不断地运动的，运动到水分子中间去了，故选项微观解释不正确； C、注射器中的气体通过压缩体积会变小，是因为加压时气体分子间的间隔变小，而分子大小不变，故选项微观解释不正确； D、石墨在一定条件下转变成金刚石是碳原子排列方式发生了改变，而原子的种类不变，故选项微观解释不正确。 故选A。 4．A 【详解】A、活性炭的结构是疏松多孔，所以可以用活性炭可以除去水中色素和异味，描述正确，符合题意； B、地球上的淡水资源是有限的，需要节约用水，不符合题意； C、可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫多的是软水，浮渣多的是硬水，但是不能将硬水转化成软水，硬水软化生活中可以煮沸，实验室可以用蒸馏的方法，不符合题意； D、酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、雹等大气降水，所以pH小于7并不一定是酸雨，因为空气中含有二氧化碳等气体，溶于水后呈现酸性，所以雨水本身就是pH小于7的，不符合题意； 故选A。 5．B 【分析】同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质。 【详解】A、煤炭的主要成分是碳，属于混合物，与金刚石不互为同素异形体，故选项错误； B、石墨和金刚石均是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故选项正确； C、一氧化碳属于化合物，与金刚石不互为同素异形体，故选项错误； D、碳酸钙属于化合物，与金刚石不互为同素异形体，故选项错误； 故选B。 6．B 【详解】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的碳原子排列方式不同，所以物理性质存在明显差异，说法正确； B、铝与盐酸反应生成AlCl3，但铁与盐酸反应生成FeCl2，而不是FeCl3，说法错误； C、氧气能支持燃烧，将燃着的木条伸入收集的呼出气体中燃着的木条熄灭，伸入空气中无明显变化，所以可以比较人体吸入和呼出气体中氧气的含量，说法正确； D、废旧金属的回收利用既节约金属资源，又能减少对环境的污染，说法正确； 故选B。 7．A 【详解】A、金刚石和石墨都是由原子构成的，C60是由分子构成的，故A说法不正确； B、金刚石是天然存在的最硬的物质，金刚石硬度大，可用来切割大理石，故B说法正确； C、石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，故C说法正确； D、金刚石、石墨、C60的物理性质差异很大，是因为它们的碳原子排列方式不同，故D说法正确； 故选A。 8．C 【详解】A、金刚石硬度大而石墨较软，是由于原子的排列方式不同，故选项不符合题意； B、碳原子最外层电子数是4，常温不易得失电子，化学性质不活泼，所以古代用墨书写的字能够保存很长时间而不变色，故选项不符合题意； C、油站要严禁烟火，是因为汽油分子在不断运动，汽油与空气混合遇明火易发生爆炸，故选项符合题意； D、由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，分子种类改变化学性质改变，所以将汽车尾气中的一氧化碳变为二氧化碳，能减少汽车尾气污染，故选项不符合题意； 故选：C。 9．D 【详解】A、铁属于金属单质，是由铁原子直接构成的，故选项错误； B、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故选项错误； C、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的，故选项错误； D、液氧是液态的氧气，氧气属于气态非金属单质，是由氧分子构成的，故选项正确。 故选：D。 10．D 【详解】A、图中 A 点对应着多种碳单质，可以是金刚石、石墨等等，故选项说法正确； B、图中 B 点为一氧化碳和 C 点为二氧化碳，两点对应的两种物质分子构成不同，故选项说法正确； C、图中 D 点对应物质为酸，其中碳元素的化合价为+4价，所以为碳酸，对应的化学式为 H2CO3，故选项说法正确； D、图中 A→B→C也就是碳→一氧化碳→二氧化碳对应的两步转化都能通过与 O2 的反应来实现，也可以是碳和金属氧化物反应生成，也可以是一氧化碳与金属氧化物反应生成，选项说法错误； 故选：D。 11．C 【详解】A、一氧化碳是由一氧化碳分子构成，二氧化碳是由二氧化碳分子构成，分子种类不同，其化学性质不同，故正确； B、因为金刚石和石墨中，碳原子的排列方式不同，所以物理性质存在着较大的差异，故正确； C、单质是由一种元素组成的纯净物，但是由同种元素组成的物质不一定属于单质，如氧气和臭氧的混合物中也只有氧元素，故错误； D、一种元素在同一种化合物中，可能显不同的化合价，例如硝酸铵，化学式NH4NO3，前面氮元素的化合价为-3，后面氮元素的化合价为+5，故正确。 故选C。 12．A 【详解】A、洗涤剂可以乳化餐具上的油污，将大液滴分散成更小的小液滴，在水的作用下冲走油污，说法错误； B、天然气作燃料，密度比空气小，所以燃气报警器安装在灶具上方，说法正确； C、硝酸铵固体溶于水吸热，溶液温度降低，可做冷敷袋，说法正确； D、活性炭表面具有疏松多孔的结构，有良好吸附性，可以吸附颜色、气味等，可用于冰箱除味，说法正确； 故选：A。 13．C 【详解】A、由于分子不断运动，所以打开食醋瓶盖，能闻到醋味，故选项不符合题意； B、木炭燃烧，氧气充足时，能充分燃烧生成二氧化碳，氧气不充足时，不充分燃烧生成一氧化碳，说明反应物的质量不同生成物可能不同，故选项不符合题意； C、金刚石和石墨物理性质不同，是由于金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，故选项符合题意； D、CO2气体降温加压后制成干冰，降温加压后分子间间隔变小，故选项不符合题意； 故选：C。 14．B 【详解】A、金刚石的硬度大，可用于裁玻璃，故选项说法正确； B、氮气用于磁悬浮列车，不是氦气，故选项说法不正确； C、氮气的化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐，故选项说法正确； D、石墨具有优良的导电性，可用作电刷，故选项说法正确。 故选B。 15．A 【详解】A、由净水装置可知，水通过小卵石、石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，通过活性炭能除去色素和异味，蓬松棉也能起到过滤的作用，该装置不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水转化为软水，故选项说法错误； B、该简易净水器中的材料不能起到杀菌消毒的作用，故选项说法正确； C、装置中的小卵石和石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，起过滤作用，故选项说法正确； D、该装置中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故选项说法正确； 故选：A。 16．(1) 二氧化碳+钠金刚石+氧化钠 碳原子的排列方式不同 (2)解：制得的金刚石的质量=100g×96%=96g 设需要二氧化碳的质量为x = x=352g 答：需要二氧化碳的质量为352g。 【详解】（1）二氧化碳和金属钠在一定条件下反应生成金刚石和氧化钠，故反应的文字表达式写为：二氧化碳+钠金刚石+氧化钠； 金刚石与石墨都是碳元素组成的单质，但两种物质中，碳原子的排列方式不同，所以两种物质的物理性质不同，故填碳原子的排列方式不同。 （2）见答案 17．(1)吸附废水中的色素 (2)解：由表中信息可知，滴加20g稀盐酸时恰好完全反应，20g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中，溶质氯化氢的质量为:20g×7.3%=1.46g； 设100g滤液中氢氧化钠的溶质质量为x 。 则100g滤液中氢氧化钠的溶质质量分数为: 答:100g滤液中氢氧化钠的溶质质量分数为1.6%。 【详解】（1）活性炭具有吸附性，水样中加入活性炭的主要目的是吸附废水中的色素，避免对后续实验造成干扰； （2）见答案。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$