6.1碳单质的多样性知识点过关检测题--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 以碳单质性质为核心，通过基础认知、理解应用、综合探究三层设计，实现从性质记忆到实验分析的进阶，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|物理性质与用途、稳定性|5道选择直接考查金刚石/石墨性质用途，5道选择关联档案保存等生活情境，夯实物质性质决定用途的化学观念| |理解应用层|可燃性、还原性|3道选择分析碳燃烧产物，2道填空判断反应类型，结合高铁受电弓等实例，培养基于性质的科学思维| |综合探究层|实验探究、信息迁移|1道木炭还原氧化铜实验题考查现象与操作，1道六方金刚石阅读题提取结构与性质关系，提升科学探究与信息处理能力|

第六单元课题1 碳单质的多样性知识点过关检测题 一．碳单质的物理性质及用途（共5小题） 1．“碳家族”的成员丰富，用途多样。在碳单质中可以成为钻石、装在钻机钻头上的是（　　） A．金刚石 B．石墨 C．C60 D．碳纳米管 2．中国已建成全球规模最大、技术最先进、运营最成熟的高速铁路网，在里程、速度、技术、标准、出海等方面均稳居世界前列。高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是（　　） A．熔点高 B．灰黑色 C．导电性好 D．滑腻感 3．碳是给人类社会提供能源和材料的主要元素。下列含碳元素物质的性质与用途对应关系错误的是（　　） A．金刚石硬度大——可切割玻璃 B．石墨具有优良的导电性——可制铅笔芯 C．炭黑黑色细腻——可作碳素墨水 D．活性炭有很强的吸附性——可用于净水 4．我国高铁的发展走在了世界前列。高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力如图所示，石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质有关的是（　　） ①有金属光泽 ②导电性 ③滑腻感 ④熔点高 ⑤还原性 A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．②④⑤ 5．金刚石薄膜可用作透镜等光学仪器的涂层。下列关于金刚石薄膜的推测正确的是（　　） A．易溶于水 B．硬度大、透光性好 C．见光易分解 D．常温下易与氧气反应 二．碳的稳定性及应用（共5小题） 6．国家档案馆藏着大量珍贵的历史文件、契约文书以及科研领域的核心技术档案，这些资料需要长期保存数百年甚至更久。因此书写时最好使用（　　） A．铅笔 B．圆珠笔 C．蓝墨水笔 D．碳素墨水笔 7．河南博物院馆藏的北宋张择端《清明上河图》（摹本）等古代书画作品，能保存至今字迹、画面不褪色，主要原因是（　　） A．墨的主要成分是碳，常温下碳化学性质不活泼 B．宣纸的材质具有抗氧化性 C．画作被密封保存，隔绝了空气 D．古代制墨时添加了特殊防腐物质 8．我国的水墨山水画用的墨主要成分为炭黑，用这种墨画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨中的碳（　　） A．具有氧化性 B．具有还原性 C．具有吸附性 D．常温下化学性质稳定 9．下列对一些事实的解释错误的是（　　） 事 实 解 释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 碳的化学性质稳定 B 石墨能做干电池的电极 石墨能够导电 C 焦炭可以用来冶炼金属铜 焦炭具有氧化性 D 金刚石、石墨的化学性质相似但物理性质差异很大 它们都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列不同 A．A B．B C．C D．D 10．物质的性质决定物质的用途。下列物质的性质和用途对应关系不一致的是（　　） A．焦炭用作冶金工业——氧化性 B．金刚石用于裁玻璃——硬度大 C．炭黑用于制作墨汁——常温下化学性质稳定 D．石墨用作电极——导电性 三．碳单质的可燃性（共3小题） 11．关于碳单质的说法正确的是（　　） A．石墨有导电性，是一种金属单质 B．金刚石和石墨中的碳原子排列方式相同 C．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 D．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 12．下列说法正确的是（　　） A．金刚石性质稳定，在炉火中不会燃烧 B．铅笔芯在氧气中燃烧生成二氧化碳 C．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 D．碳充分燃烧时放出热量，不充分燃烧时吸收热量 13．将一定质量碳粉在密闭容器中用电加热板引燃（如图1），一段时间后碳粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2。下列分析不正确的是（　　） A．AB段碳粉开始燃烧 B．此反应的化学方程式为：C+O2CO2 C．可向装置内加澄清石灰水检验生成物 D．BC段压强增大是反应放热导致 四．碳单质与某些氧化物的反应（共2小题） 14．如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始 B．a中黑色粉末变红说明氧化铜具有还原性 C．实验结束后应立即把a中的物质倒出来观察现象 D．理论上试管a中减少的质量等于试管b增加的质量 15．文房四宝——笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展历史上发挥了重要作用。 （1）《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是　 　 。 （2）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的　 　 性。 （3）载人航天：空间站返回舱的舱体建造使用的是新型铝基碳化硅复合材料，是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成。有关反应为。关于该反应说法正确的是　 　 （选填字母序号之一）。 A．SiO2是由硅原子和氧分子构成 B．单质C是该反应的还原剂 C．反应前后各元素的化合价均未发生变化 五．木炭还原氧化铜的实验（共1小题） 16．某小组以“木炭还原氧化铜实验”开展项目式学习。 （1）【任务一】初步认识木炭与氧化铜的反应 如图甲，该实验的现象为　 　 。 （2）图甲中酒精灯上网罩的作用是　 　 。 （3）写出该反应的化学方程式　 　 。 （4）【任务二】深入研究木炭与氧化铜的反应 小组同学根据木炭燃烧可能生成CO2也可能生成CO，认为木炭与氧化铜反应生成的气体也有多种可能。利用图乙装置开展研究。 步骤1：打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间。 步骤2：关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应。 步骤3：熄灭酒精喷灯和酒精灯，打开K，再通入一段时间氮气。 【从定性观察角度判断】 若B中澄清石灰水变浑浊，D处的气体被点燃，则木炭与氧化铜反应生成的气体为　 　 。 （5）实验开始前、后通入氮气的原因是　 　 。 六．金刚石的相关知识（共1小题） 17．阅读短文，回答下列问题。 钻石里的“六边形战士” 金刚石的碳原子排布呈四面体网格状，坚硬又耐磨，被称为“硬度之王”。然而这一结构也有弱点：某些平面一旦受力，就容易错位滑移，限制其强度。于是科学家把眼光投向另一种结构更精美、性质更优越的超级钻石——六方金刚石。 六方金刚石的形成条件极为苛刻，我国科学家创新提出了一种由石墨到六方金刚石转变的方法，在可控的高温高压、准静水压条件下，压缩和加热石墨单晶，最终得到高纯度六方金刚石。 普通金刚石的碳原子以相同的键长相连接。而我们合成的六方金刚石碳原子之间存在两种不同键长，四分之一的“碳﹣碳”键更短更强，克服了金刚石密堆积面易滑移的弱点，具备更优越的硬度、韧性。 （1）金刚石被称为“硬度之王”的原因是　 　 。其用途是　 　 。 （2）石墨和六方金刚石中都含有的元素是　 　 。 （3）普通金刚石和六方金刚石中碳原子的排列方式不同，造成它们的　 　 （填“物理”或“化学”）性质有明显差异。 （4）六方金刚石比普通金刚石具有更优越的硬度、韧性的原因是　 　 。 第六单元课题1 碳单质的多样性知识点过关检测题 参考答案与试题解析 一．碳单质的物理性质及用途（共5小题） 1．【分析】根据碳单质的性质与用途来分析。 【解答】解：A、金刚石是天然存在的硬度最大的物质，无色透明的金刚石经雕琢后可作为钻石，硬度大的特性使其可制作钻机钻头，故A符合题意。 B、石墨质软、有导电性，多用于制作铅笔芯、电极，不能制作钻机钻头，故B不符合题意。 C、C60属于新型碳材料，多用于超导、纳米科研等领域，均不满足题干用途要求，故C不符合题意。 D、碳纳米管属于新型碳材料，多用于超导、纳米科研等领域，均不满足题干用途要求，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题难度不大，掌握碳单质的性质是解题的关键。 2．【分析】根据受电弓滑板的工作条件，判断石墨的熔点高、导电性好、滑腻感均与其应用有关，而灰黑色仅是外观颜色，与功能无关解答即可。 【解答】解：A、受电弓滑板与接触网摩擦时会产生大量热量，熔点高可以保证滑板在高温下不会熔化变形，故A不符合题意； B、物质的颜色属于物理外观，与它作为导电、耐磨材料的功能没有直接关系，故B符合题意； C、受电弓滑板的核心作用是从接触网获取电力，良好的导电性是实现这一功能的关键，故C不符合题意； D、滑腻感意味着石墨质地柔软、有润滑性，可以减少滑板与接触网之间的摩擦损耗，延长使用寿命，故D不符合题意； 故选：B。 【点评】掌握物质的性质与用途的关系，石墨的导电性、润滑性、耐高温性等性能是解答本题的关键。 3．【分析】物质的性质决定物质的用途，解题时根据物质的性质来分析。 【解答】解：A、金刚石的硬度大，可用于切割玻璃，故A对应关系正确； B、石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，可制铅笔芯，与导电性无关，故B对应关系错误； C、炭黑黑色细腻，可作碳素墨水，故C对应关系正确； D、活性炭有很强的吸附性，可用于净水，吸附水中的色素和异味，故D对应关系正确。 故选：B。 【点评】本题难度不大，掌握物质的性质及其用途是解题的关键。 4．【分析】物质的性质决定物质的用途，根据石墨的性质与用途来分析。 【解答】解：高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，石墨可用于制造受电弓滑板，说明石墨具有良好的导电性、滑腻感，同时摩擦会产生热量，说明石墨熔点高。该用途与石墨具有金属光泽以及石墨具有还原性无关，则正确的是②③④。 故选：B。 【点评】本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握石墨的性质和用途是正确解答本题的关键。 5．【分析】根据金刚石的性质（硬度大、透光性好、难溶于水、常温下化学性质稳定）解答即可 【解答】解：A、金刚石是碳单质，难溶于水，故A错误； B、金刚石是天然硬度最大的物质，且用作光学仪器涂层说明透光性好，故B正确； C、金刚石化学性质稳定，见光不易分解，故C错误； D、金刚石常温下不易与氧气反应（需高温才能燃烧），故D错误； 故选：B。 【点评】掌握金刚石的物理性质（硬度大、透光性好）和化学性质（常温稳定）是解答本题的关键。 二．碳的稳定性及应用（共5小题） 6．【分析】A、根据铅笔字迹能被橡皮等擦掉分析； B、根据圆珠笔能褪色或降解分析； C、根据蓝墨水笔的墨水能褪色或降解分析； D、根据碳在常温下化学性质稳定分析。 【解答】解：A、铅笔字迹能被橡皮等擦掉，不能保存，故A不符合题意； B、圆珠笔可能褪色或化学降解，不适合长期保存，故B不符合题意； C、蓝墨水笔的墨水可能褪色或化学降解，不适合长期保存，故C不符合题意； D、碳素墨水的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应，耐光、耐水，因此字迹能长期保存。故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题联系生活比较紧密，了解单质碳的稳定性即可分析解答。 7．【分析】A.常温下碳的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。 B.宣纸的材质主要是植物纤维，不具备抗氧化性。 C.古代画作并未被完全密封保存。 D.古代墨料主要由松烟等制成，并未添加特殊防腐物质。 【解答】解：A.墨的主要成分为碳单质，常温下碳的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，这是书画字迹长期不褪色的根本原因，故选项符合题意。 B.宣纸的材质主要是植物纤维，并不具备抗氧化性，不是画作不褪色的主要原因，故选项不符合题意。 C.古代画作并未被完全密封保存，仍会接触空气，故选项不符合题意。 D.古代墨料主要由松烟等制成，并未添加特殊防腐物质，故选项不符合题意。 故选：A。 【点评】本题主要考查物质的性质和用途，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 8．【分析】根据墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，进行分析解答。 【解答】解：用墨汁画的国画不易褪色，是因为墨汁中的碳的化学性质稳定，在通常情况下不容易与其它物质发生化学反应。 故选：D。 【点评】本题主要考查碳单质的化学性质，注意完成此题，可以从碳在常温下化学性质稳定这一性质与用途的对应关系进行解题。 9．【分析】A、根据碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，进行分析判断。 B、根据石墨具有优良的导电性，进行分析判断。 C、根据焦炭具有还原性，进行分析判断。 D、根据金刚石、石墨化学性质相同、物理性质差异很大的原因，进行分析判断。 【解答】解：A、碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。 B、石墨具有优良的导电性，可做干电池的电极，故选项说法正确。 C、焦炭可以用来冶炼金属铜，是利用了焦炭具有还原性，故选项说法错误。 D、刚石、石墨的化学性质相似，是因为它们都是由碳元素组成的单质；物理性质差异很大，是因为它们的原子排列不同，故选项说法正确。 故选：C。 【点评】本题难度不大，掌握碳单质的化学性质、物理性质与用途是正确解答本题的关键。 10．【分析】物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。 【解答】解：A、焦炭用于冶金工业，是利用其还原性，可将金属氧化物中的金属还原出来，说法错误，故符合题意； B、金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可用于裁玻璃，说法正确，故不符合题意； C、炭黑主要成分为碳，常温下碳的化学性质稳定，因此炭黑可制作墨汁，书写的内容能长期保存，说法正确，故不符合题意； D、石墨具有良好的导电性，因此可以用作电池电极，说法正确，故不符合题意； 故选：A。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 三．碳单质的可燃性（共3小题） 11．【分析】根据碳单质的性质（石墨导电性但属于非金属、金刚石和石墨原子排列方式不同、金刚石的硬度用途、碳燃烧的产物）解答即可。 【解答】解：A、石墨有导电性，但它是由碳元素组成的非金属单质，故A错误； B、金刚石和石墨中的碳原子排列方式不同，导致物理性质差异，故B错误； C、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于裁玻璃，故C正确； D、碳单质在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，氧气不足时可能生成一氧化碳，故D错误； 故选：C。 【点评】掌握碳单质的性质（石墨导电性、金刚石硬度、碳原子排列方式决定性质、碳燃烧的产物与氧气量有关）是解答本题的关键。 12．【分析】有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化，判断化学变化的唯一标准是有新物质生成。 【解答】解：A、金刚石性质稳定，但是能够在氧气中燃烧生成二氧化碳，该选项说法不正确； B、铅笔芯主要成分是石墨，石墨在氧气中燃烧会生成二氧化碳，该选项说法正确； C、一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化，该选项说法不正确； D、碳充分燃烧时放出热量，不充分燃烧时也放出热量，该选项说法不正确。 故选：B。 【点评】判断变化是否属于化学变化的唯一标准是：是否有新物质生成，如果有新物质生成，就是化学变化，如果没有新物质生成，就不是化学变化。 13．【分析】根据碳在氧气中燃烧可能生成二氧化碳或一氧化碳，结合压强变化图像，判断各选项正误解答即可。 【解答】解：A、AB段压强上升，说明碳开始燃烧放热，故A正确； B、若生成CO2，反应前后气体体积不变，压强最终应恢复；但图像中最终压强高于初始，说明气体分子数增加，应为生成CO，化学方程式为2C+O2＝2CO，故B错误； C、可向装置内加澄清石灰水检验生成物，若生成CO2则变浑浊，但若生成CO则无现象，此法可行，故C正确； D、BC段压强增大是反应放热导致气体膨胀，故D正确； 故选：B。 【点评】掌握碳燃烧的产物与氧气量的关系，能根据压强变化推断反应是解答本题的关键。 四．碳单质与某些氧化物的反应（共2小题） 14．【分析】根据碳还原氧化铜实验的现象、结论及注意事项进行分析。 【解答】解：A、反应开始的标志是：a试管中有红色物质生成，而导管口刚有气泡冒出是试管内的空气被排出，不能说明反应开始，故A选项错误； B、a试管中黑色粉末变红说明碳和氧化铜在高温条件下生成红色的铜，说明碳具有还原性，故B选项错误； C、a试管中碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，实验结束后a试管中的物质是热的铜，立即倒出后，会和空气中的氧气发生反应生成氧化铜，影响实验结果，故C选项错误； D、a试管中碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，a试管中减少的质量是二氧化碳的质量；b试管中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，b试管中增加的质量是二氧化碳的质量，故D选项正确； 故选：D。 【点评】本题考查学生对碳还原氧化铜实验掌握的程度，并考查了实验装置、操作步骤、注意事项、生成物的性质等知识点，解答此题可依据已有知识进行分析。 15．【分析】（1）常温下碳单质的化学性质稳定； （2）竹炭结构疏松多孔，具有吸附性； （3）根据提供信息可以进行相关方面的判断。 【解答】解：（1）此画能够保存至今而不变色的原因是：常温下碳单质的化学性质稳定，即使受日光照射或与氧气接触，也不易起变化； （2）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是因为竹炭结构疏松多孔，具有吸附性，即利用了竹炭的吸附性； （3）A、二氧化硅是原子构成的，不是由硅原子和氧分子构成的，故选项不正确。 B、该反应中，碳得到氧，发生了氧化反应，单质C是该反应的还原剂，故选项正确。 C、二氧化硅中氧元素显﹣2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得硅元素显+4价，碳单质中碳元素化合价为0，SiC中碳元素显﹣4价，硅元素显+4价，CO中碳元素显+2价，氧元素显﹣2价，则碳元素的化合价发生了改变，故选项不正确。 故答案为：（1）常温下碳单质的化学性质稳定。 （2）吸附或良好的吸附。 （3）B。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 五．木炭还原氧化铜的实验（共1小题） 16．【分析】（1）根据木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水分析； （2）根据木炭和氧化铜的反应需要在高温下反应分析； （3）根据木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳分析； （4）根据二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，一氧化碳具有可燃性分析； （5）根据反应生成了一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，同时空气中含有二氧化碳，可能对二氧化碳的检验产生干扰分析。 【解答】解：（1）该实验中木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：左边试管中黑色固体变红色，右边试管中澄清石灰水变浑浊； （2）木炭和氧化铜的反应需要在高温下反应，故图甲中酒精灯上网罩的作用是：集中火焰，提高温度； （3）木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （4）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，若B中澄清石灰水变浑浊，则反应生成的气体中含二氧化碳，一氧化碳具有可燃性，故D处的气体被点燃，说明生成的气体中含一氧化碳，则生成的气体为二氧化碳和一氧化碳的混合物； （5）由以上分析可知，该反应生成了一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，同时空气中含有二氧化碳，可能对二氧化碳的检验产生干扰，故实验开始前通入氮气的原因是：将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸，也防止空气中的成分对实验产生干扰，实验后熄灭酒精喷灯和酒精灯，会导致温度降低，装置内压强减小，则实验后通入氮气的原因是：防止液体倒吸。 故答案为：（1）左边试管中黑色固体变红色，右边试管中澄清石灰水变浑浊； （2）集中火焰，提高温度； （3）； （4）一氧化碳和二氧化碳的混合物； （5）实验开始前通入氮气的原因是：将装置内空气排尽，防止加热时发生爆炸，也防止空气中的成分对实验产生干扰，实验后通入氮气的原因是：防止液体倒吸。 【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。 六．金刚石的相关知识（共1小题） 17．【分析】（1）根据金刚石中碳原子的排列，金刚石的用途解答即可； （2）根据化学元素与物质组成解答即可； （3）根据同素异形体的知识解答即可； （4）根据金刚石中碳原子的排列，金刚石的性质解答即可； 【解答】解：（1）金刚石中每个碳原子与周围四个碳原子形成共价键，构成稳定的四面体网格，这种结构赋予其极高的硬度和耐磨性； （2）石墨和六方金刚石都是由碳元素组成的单质，属于碳的同素异形体； （3）原子排列方式影响物质的物理性质（如硬度、韧性、导电性等），而化学性质主要由元素种类和价键决定。碳的同素异形体化学性质相似，物理性质差异显著； （4）六方金刚石中碳原子之间存在两种不同键长，其中部分碳﹣碳键更短更强，克服了普通金刚石密堆积结构易滑移的弱点，使结构更稳定； 故答案为：（1）碳原子排布呈四面体网格状，坚硬又耐磨；切割大理石或裁玻璃； （2）C或碳； （3）物理； （4）六方金刚石碳原子之间存在两种不同键长，四分之一的碳碳键更短更长，克服了金刚石密堆积面易滑动的弱点。 【点评】掌握金刚石中碳原子的排列，金刚石的用途，化学元素与物质组成，同素异形体的知识，金刚石中碳原子的排列，金刚石的性质是解答本题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $