6.1碳单质的多样性同步练习题---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

人教版初中化学第六单元课题1碳单质的多样性同步练习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．中国有上千年的书法文物，书法中用到的墨主要含碳，这体现了“碳”的 A．稳定性 B．可燃性 C．吸附性 D．导电性 2．金刚石、石墨、足球烯是三种典型的碳单质，下列关于它们的说法正确的是 A．都由碳元素组成 B．碳原子排列方式相同 C．都是同一种物质 D．物理性质相似 3．如图为碳单质在生产、生活中的应用，下列说法中正确的是 A．①体现了金刚石的熔点高 B．②是碳纳米管的实际应用 C．③体现了石墨的绝缘性好 D．④体现了活性炭疏松多孔的结构 4．英国研究人员发明了世界上最黑的物质Vantblack，又称“超级黑”，它看上去非常之黑，几乎能吸收所有的可见光。而人类的肉眼根本无法看清楚深度，看到的就像一个“黑洞”，好像什么都没有。“超级黑”是用比头发细一万倍的碳纳米管所制造，其传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法不正确的是 A．“超级黑”是一种新型的单质 B．“超级黑”中碳元素的化合价为0价 C．“超级黑”、金刚石、石墨都是由碳原子构成的 D．“超级黑”是天然存在最硬的物质 5．下列物质中，硬度最大的是 A．金刚石 B．铁矿石 C．石墨 D．大理石 6．关于碳的燃烧，下列说法中正确的是 A．结构稳定，不能燃烧 B．碳和氧气反应一定会生成 C．碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热 D．碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物 7．下列有关几种碳单质用途的叙述错误的是 A．用活性炭作冰箱除味剂 B．用焦炭冶炼金属 C．用铅笔芯粉末开启长期未用的铁锁 D．用炭粉和铅制铅笔芯 8．如图是金刚石、石墨、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．都由碳原子构成 D．完全燃烧后的产物都是 9．重庆温泉资源多，温泉水中溶解了多种矿物质。下列说法不正确的是 A．过滤可以降低温泉水的硬度 B．活性炭可以吸附温泉水中的色素 C．过滤可以除去温泉水中的难溶性杂质 D．温泉水经蒸馏后可以获得纯水 10．下列关于碳单质的说法正确的是 A．木炭的吸附性比活性炭强 B．一定条件下可用石墨制得金刚石 C．碳单质物理性质不同的原因是碳原子的结构不同 D．金刚石、石墨都是无色固体 11．北宋名画《千里江山图》保存至今仍不褪色（墨是由炭黑制成），其原因是 A．炭黑具有很强的吸附性 B．碳在常温下化学性质不活泼 C．炭黑发生了变化 D．碳单质不溶于水 12．下列关于C60的说法中不正确的是 A．分子具有空心球体结构 B．是一种新型有机高分子材料 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 13．金刚石、石墨都是由碳元素组成的物质，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 14．下列物质的用途中错误的是 A．利用氮气制氮肥 B．活性炭填充滤毒罐 C．石墨作干电池正极 D．木炭用于制墨 A．A B．B C．C D．D 15．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 二、填空与简答 16．如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图。请回答下列问题： (1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏，因而金刚石具有 的性质。 (2)石墨为层状结构，层与层之间能滑动，因此石墨有润滑性，可以用作 。 (3)一定条件下，碳纳米管能转化成石墨，该变化是 变化，碳纳米管的物理性质与金刚石、石墨 (填“相同”或“不同”)。 (4)已知硅的一种单质分子与C60有相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把C60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，该分子构成的化合物中碳元素显-4价，硅元素显+4价，则该化合物的化学式为 。 17．阅读下面科普短文。 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。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。 (1)代表金刚石的是： (填“A”、“B”或“C”)。 (2)在一定条件下石墨可转变为金刚石，这一变化是 变化，这个变化过程中会 (填“放出”或“吸收”)热量。 (3)C60的物理性质有 (答一点即可)，推测C60的一种化学性质是 。 (4)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲，这些性质都源于它是 结构。 (5)石墨烯的优良性能决定它的用途是 (写出一条)。 (6)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 。 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 《人教版初中化学第六单元课题1碳单质的多样性同步练习题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D D A C D D A B 题号 11 12 13 14 15 答案 B B B D C 1．A 【详解】书法中用到的墨主要含碳，历经上千年字迹仍能保存完好，是因为常温下碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应，能长久保存，体现了碳的稳定性。而可燃性是碳能燃烧的性质；吸附性一般是活性炭等具有的吸附杂质等的性质；导电性是指物质传导电流的能力，均与墨汁书写字迹长久保存无关。 故选A。 2．A 【详解】A、金刚石、石墨、足球烯均为碳元素的同素异形体，即由碳元素组成的不同单质，故选项说法正确； B、三者原子排列方式不同：金刚石为立体网状结构，石墨为层状结构，足球烯（如C60）为球状结构，故选项说法错误； C、金刚石、石墨和足球烯是同种元素组成的三种不同的物质，故选项说法错误； D、由于金刚石,石墨和结构中碳原子的排列方式不同,它们的物理性质差别很大，故选项说法错误。 故选：A。 3．D 【详解】A、①中利用金刚石切割玻璃，体现的是金刚石硬度大的性质，而不是熔点高，错误； B、②中展示的是铅笔芯，铅笔芯主要成分是石墨，并非碳纳米管的实际应用，错误； C、③中用石墨作电极，体现的是石墨的导电性良好，而不是绝缘性好，错误； D、④中利用活性炭吸附异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，正确。 故选D。 4．D 【详解】A、“超级黑”是用比头发细一万倍的碳纳米管所制造，是由碳元素组成的纯净物，是一种新型的单质，故选项说法正确； B、“超级黑”是碳元素组成的一种单质，碳元素的化合价为0，故选项说法正确； C、“超级黑”、金刚石、石墨都是由碳原子构成的，故选项说法正确； D、金刚石是天然存在的最硬的物质，而“超级黑”是由碳纳米管制成，不是天然存在最硬的物质，故选项说法不正确。 故选D。 5．A 【详解】金刚石是天然存在的硬度最大的物质，故选A。 6．C 【详解】A、C60属于碳单质，碳单质具有可燃性，所以C60可以燃烧，A错误： B、碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，B错误； C、燃烧都是放热反应，则碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热，C正确； D、碳在氧气中燃烧时可能同时产生二氧化碳和一氧化碳，故产物可能是混合物，D错误。 故选C。 7．D 【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素及异味，可作冰箱除味剂，说法正确，不符合题意； B、焦炭具有还原性，可用于冶炼金属，说法正确，不符合题意； C、石墨具有润滑作用，铅笔芯由石墨制成，所以用铅笔芯粉末可以开启长期未用的铁锁，说法正确，不符合题意； D、铅笔芯是由石墨和黏土按照一定比例混合制成的，不含炭粉和铅，说法错误，符合题意。 故选：D。 8．D 【详解】A、上述五种物质中，金刚石是天然存在最硬的物质，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、C60是由分子构成的，故错误； D、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； 故选D。 9．A 【详解】A、过滤只能去除难溶性杂质，不可以降低泉水的硬度，故选项说法错误； B、活性炭有吸附性，可吸附泉水中的色素，故选项说法正确； C、过滤可以除去温泉水中的难溶性杂质，故选项说法正确； D、泉水经蒸馏后去除所有杂质，可以获得纯水，故选项说法正确； 故选：A。 10．B 【详解】A、木炭和活性炭均具有吸附性，但活性炭的化学性质比木炭活泼，该选项说法不正确； B、石墨和金刚石都为碳单质，则一定条件下，可用石墨制得金刚石，该选项说法正确； C、金刚石、石墨等这些碳单质的物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同，该选项说法不正确； D、金刚石为无色透明的固体，石墨为深灰色固体，该选项说法不正确。 故选B。 11．B 【详解】墨是由炭黑制成，碳在常温下化学性质不活泼，所以画保存至今仍不褪色。 故选B。 12．B 【详解】A、根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，A正确； B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子，C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，B错误； C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，C正确； D、根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，D正确。 故选B。 13．B 【详解】A、石墨是灰黑色固体，纯净的金刚石是无色透明的，故A说法不正确； B、金刚石、石墨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，因此它们的物理性质存在着明显差异，故B说法正确； C、石墨具有导电性，能导电，而金刚石不能导电，故C说法不正确； D、金刚石是自然界中最硬的物质，石墨质软，金刚石、石墨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，因此它们的物理性质存在着明显差异，故D说法不正确； 故选：B。 14．D 【详解】A、氮气含有氮元素，可用于制氮肥，A选项正确； B、活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附各种有毒有颜色有气味的物质，能用活性炭填充滤毒罐，B选项正确； C、石墨导电性良好，能用作干电池正极，C选项正确； D、木炭呈块状，不适用于制墨，炭黑呈粉末状，化学性质稳定，可用于制墨，D选项错误。 故选：D。 15．C 【详解】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。 16．(1)硬度大 (2)润滑剂 (3) 化学 不同 (4)Si60C60 【详解】（1）金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏，因而金刚石具有硬度大的性质； （2）石墨为层状结构，层与层之间能滑动，因此石墨有润滑性，可以用作润滑剂； （3）一定条件下，碳纳米管能转化成石墨，碳纳米管和石墨是两种不同的物质，该变化有新物质生成，属于化学变化； 碳纳米管、金刚石、石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质不同； （4）已知硅的一种单质分子与C60有相同的原子数和类似的结构，则该硅单质的化学式为Si60，有科学家尝试把C60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，该分子构成的化合物中碳元素显-4价，硅元素显+4价，根据化合物化学式的书写规则，正价在前，负价在后，该化合物的化学式为Si60C60。 17．(1)A (2) 化学 吸收 (3) 常温下是紫红色晶体（或具有金属光泽） 可以燃烧 (4)管状 (5)用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等（写另一一条即可） (6)碳原子的排列方式不同 【详解】（1）根据“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”可知，金刚石中碳原子形成正四面体，故填：A； （2）在一定条件下，石墨可以转变为金刚石，此过程中物质种类发生改变，有新物质生成，所以这一变化是化学变化；由题意可知该反应是在超高温和高压的条件下，所以该反应是吸热反应，所以这一变化过程中会吸收热量； （3）根据“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。”可知，C60在氧气中能燃烧，物理性质有紫红色晶体（或具有金属光泽），化学性质是可以燃烧； （4）根据“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”可知，碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异； （5）根据“石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能，因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景”可知；石墨烯的优良性能决定它的用途是用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等； （6）物质的性质由其结构决定，碳单质家族中各物质物理性质存在差异，其原因是碳原子排列方式不同。 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 $$