6.1 金刚石、石墨和Ｃ60
一、单选题
1．可用于裁玻璃的是
A．金刚石 B．维生素 C．石墨 D．铜
2．由于空气的污染原因，在雾霾天气里人们常佩戴有活性炭滤层的口罩，活性炭用于口罩滤层是因为活性炭
A．可以燃烧 B．在高温时具有还原性
C．有吸附性 D．在常温下化学性质不活泼
3．推理是学习化学的一种重要方法．下列推理正确的是
A．离子是带电荷的粒子，所以带电荷的粒子一定是离子
B．金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，所以它们的性质完全相同
C．H2O和Ne的质子数都是10个，所以具有相同质子数的粒子不一定是同种元素
D．单质是同种元素组成的纯净物，所以纯净物都是由一种元素组成的
4．下列物质的用途中，主要应用其化学性质的是（ ）
A．用活性炭脱色制白糖 B．用金刚石裁玻璃
C．用酒精作燃料 D．用液氮冷冻食品
5．下列情况下，试管内的固体属于纯净物的是
A．碳酸钙完全分解放出气体后 B．氯酸钾正在分解产生氧气时
C．高锰酸钾完全分解放出氧气后 D．木炭粉正在还原氧化铜粉末时
6．化学常运用于物品加工，下列加工过程发生化学变化的是
A．用金刚石切割玻璃 B．用砂纸打磨镁条
C．用活性炭净化水 D．用葡萄酿制葡萄酒
7．比较是化学学习、研究的重要方法。下列研究中，没有体现比较方法的是
A，区别硬水和软水 B．探究催化剂对反应的影响 C．研究物质结构与性质关系 D．探究分子的运动
A．A B．B C．C D．D
8．下列物质鉴别的方法错误的是（ ）
A．区别硬水与软水——分别加入肥皂水检验，看泡沫的多少
B．区别过氧化氢和蒸馏水——分别加入MnO2，看是否有气泡
C．区别N2和CO2——分别将燃着的木条伸入瓶中，看木条是否熄灭
D．区别CO和 CO2——分别与灼热的CuO接触
9．2017 年 1 月 26 日美国《科学》杂志报道，哈佛大学实验室对液氢样本施加 4.95×10 11Pa 压力，成功制造出了金属氢，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体。关于金属氢的推测错误的是
A．与氢气互为同素异形体
B．制造金属氢过程属于化学变化
C．可能具有良好的导电性
D．摩尔质量与氢气相同
10．一定条件下，能与二氧化碳反应的是
A．木炭 B．一氧化碳 C．氧化铜 D．氧气
二、填空题
11．阅读下面的材料，回答问题
二氧化碳对人体健康的影响
空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
1 使人感到气闷、头昏、心悸
4～5 使人感到气喘、头痛、眩晕
10 使人神态不清、呼吸停止，以致死亡
二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途如图
在日常生活中，我们每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活。让我们积极行动起来，从一点一滴做起，努力减少二氧化碳等温室气体的排放，为保护地球尽一份责任。
(1)二氧化碳 毒性(填“有”或“无”)；
(2)对比上面的材料可以得到的信息是 。
(3)二氧化碳造成的环境问题是 ；造成此环境污染的主要原因是 ，请写出对应的治理措施为 。
(4)材料中的“低碳”指 。
12．2021年“世界水日”中国水周活动的主题为：深入贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用。
(1)下列有关水的天然循环的说法中，不正确的是___________(填字母)。
A．水的天然循环是通过其三态变化实现的
B．太阳为水的天然循环提供了能量
C．既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配
D．该循环过程中，水分子的大小和排列方式都发生了改变
(2)某实验小组从护城河中取了水样，观察到：水样呈黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒。为了探究水的净化过程，现对水样进行如下处理：
①加入活性炭，利用其 性，去除水样中的颜色和异味；
②向水样中加入明矾，搅拌，静置一段时间后，进行 (填操作名称)，除去固体小颗粒。该操作 (填“能”或“不能”)降低水样的硬度。
③为了得到纯净的水，可再进行 操作。
三、实验题
13．我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜的实验装置如图。请回答下列问题：
（1）写出图中仪器①的名称 ；
（2）木炭与CuO反应的化学方程式为 ，该反应中，还原剂是 。
（3）判断木炭与CuO已经发生化学反应的依据是 。
（4）利用该装置进行实验，完毕后先停止加热，可能会引起的后果是 。
四、计算题
14．法国科学家发现一种新型炼铜的催化剂，向CuO和C的混合物中加入该催化剂隔绝空气加热至450℃，即可成功炼铜，大大降低炼铜的能耗和对环境的污染。(化学方程式为：2CuO+C2Cu+CO2↑)。现向18.2gCuO和C的混合物中加入2g该催化剂隔绝空气加热至450°C，充分反应后，密闭容器中固体剩余15.8g。试计算：
(1)生成CO2的质量为 克。
(2)原混合物中CuO和C各有多少克 ？
五、综合应用题
15．多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界。
①单质碳在常温下具有稳定性，属于 性质。（填“物理”或“化学”）
②木炭具有还原性，可以冶炼金属。请在□内填入配平后的系数。
□Fe3O4+□C□Fe+□CO2↑
③近期浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。关于碳海绵的说法正确的是 （填字母序号）。
A．具有吸附性 B．可重复利用 C．可以处理海上石油泄漏
④自然界中石灰岩逐渐变成碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】形成溶洞。碳酸氢钙由 种元素组成，其中氢元素与氧元素的物质的量之比是 ，0.5mol该物质中钙元素的质量是 g，0.5mol该物质中约含有 个氢原子。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A、金刚石是天然物质中硬度最大的物质，可用于裁玻璃，选项正确；
B、维生素是人体必需的营养素，不能用于裁玻璃，选项错误；
C、石墨是天然物质中最软的物质之一，不能用于裁玻璃，选项错误；
D、铜是一种金属单质，质地较软，不能用于裁玻璃，选项错误；
故选A。
2．C
【详解】活性炭用于口罩滤层是因为活性炭具有吸附性，能吸附有毒、有害物质，故选C。
【点睛】本题难度不大，掌握活性炭具有吸附性并能灵活运用是正确解答本题的关键．
3．C
【详解】A、离子是带电荷的微粒，但带电荷的微粒不一定是离子，也可能是质子、电子等，故选项推理错误；B、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质不同，故选项推理错误；C、质子数相同的粒子不一定是同种元素的粒子，故选项推理正确；D、由单质的定义可知，单质都是由一种元素组成的纯净物，含有一种元素组成的物质不一定是单质，例如，例如氧气和臭氧的混合物，故此选项错误。故选C。
4．C
【详解】A、用活性炭脱色制白糖，是利用活性炭的吸附性，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；
B、用金刚石裁玻璃，是因为金刚石的硬度大，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；
C、用酒精作燃料，是因为酒精具有可燃性，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意；
D、用液氮冷冻食品，是因为液氮汽化吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】A、碳酸钙完全分解生成氧化钙和二氧化碳气体，完全分解后剩余物质为氧化钙，属于纯净物，正确；
B、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，正在分解产生氧气时得到固体物质为氯酸钾和氯化钾，属于混合物，错误；
C、高锰酸钾完全分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰，得到固体物质为锰酸钾和二氧化锰的混合物，错误；
D、木炭粉还原氧化铜生成铜和二氧化碳，正在还原氧化铜粉末时得到固体物质为木炭、氧化铜和铜的混合物，错误；
故选A。
【点睛】纯净物是由一种物质组成的；混合物是由多种物质组成的。
6．D
【详解】A、用金刚石切割玻璃，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、用砂纸打磨镁条，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
C、活性炭具有吸附性，能够吸附色素或异味物质，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D、用葡萄酿制葡萄酒，有酒精等新物质生成，属于化学变化，符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A、硬水加肥皂水泡沫少，浮渣多，软水加肥皂水泡沫多浮渣少，通过加肥皂水对比，区别硬水和软水，不符合题意。
B、探究催化剂对反应的影响，一个有催化剂，一个没有催化剂，对比反映效果，探究催化剂对反应的影响，不符合题意。
C、金刚石和石墨碳原子排列方式不同，物理性质不同，通过对比，研究物质结构与性质关系，不符合题意。
D、探究分子的运动，酚酞试液变红，说明分子式不断运动的，没有对比实验，符合题意。
故选：D。
8．C
【详解】A、硬水和软水中分别加入肥皂水，泡沫少浮渣多的是硬水，泡沫多浮渣少的是软水，可以区分，故选项正确；B、过氧化氢和蒸馏水中加入MnO2，产生气泡的是过氧化氢，不产生气泡的是水，故可以区分，故选项正确；C、氮气和二氧化碳都不燃烧也不支持燃烧，将燃着的木条伸入瓶中N2和CO2木条都熄灭，故不能区分，故选项错误；D、一氧化碳在高温下能还原氧化铜，黑色粉末逐渐变成红色，而二氧化碳不和氧化铜反应，无明显现象，因此用灼热的CuO可区别CO和CO2，故选项正确。故选C。
9．D
【详解】A．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，是原子构成的单质，与氢气互为同素异形体，推测正确；
B．制造金属氢过程，单质结构发生变化，有新物质生成，属于化学变化，推测正确；
C．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，存在自由移动的电子能导电，推测正确；
D．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，是原子构成的单质，与氢气分子不同的单质，摩尔质量不同，推测错误；
故选：D。
10．A
【详解】A、二氧化碳与碳在高温的条件下可以反应生成一氧化碳，故正确；
B、一氧化碳不能与二氧化碳反应，故错误；
C、二氧化碳不能与氧化铜反应，故错误；
D、氧气不能与二氧化碳反应，故错误。故选A。
11． 无 二氧化碳是一把双刃剑等合理即可 温室效应 化石燃料的大量燃烧 减少化石燃料的使用或使用清洁能源等等 低的二氧化碳的排放量
【详解】（1）二氧化碳不能供给呼吸，但无毒性；（2）由信息可知二氧化碳过多对人体健康不利，但二氧化碳在生活中有广泛的用途，二氧化碳是一把双刃剑；（3）化石燃料的大量燃烧会产生大量的二氧化碳，二氧化碳过多会造成温室效应，为减缓温室效应可减少化石燃料的使用或使用清洁能源；（4）“低碳”指的是减少二氧化碳的排放。
12．(1)D
(2) 吸附 过滤 不能 蒸馏
【解析】（1）
A.水的天然循环是通过其三态变化实现的，选项说法正确。
B.太阳为水的天然循环提供了能量（热量），使水的形态可以发生改变，选项说法正确。
C.既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，选项说法正确。
D.该循环过程中，水分子的排列方式（间隔）发生了改变，大小不变，选项说法错误。
故选：D
（2）
①加入活性炭，利用其吸附性，去除水样中的颜色和异味；
②向水样中加入明矾，搅拌，静置一段时间后，进行过滤操作（使固液分离），除去固体小颗粒。该操作不能降低水样的硬度，只能除去一些不溶性杂质。
③为了得到纯净的水，可再进行蒸馏操作（除去一些可溶性杂质）
13． 铁架台 C 黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水倒流，炸裂试管
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称：铁架台；
（2）木炭与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：；
在该反应中，C得到氧，属于还原剂；
（3）木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故判断木炭与CuO已经发生化学反应的依据是：黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊；
（4）利用该装置进行实验，完毕后先停止加热，可能会引起的后果是：澄清石灰水倒流，炸裂试管。
14．(1)4.4
(2)16g、2.2g或17g、1.2g
解：设参加反应的CuO的质量为x，参加反应的C的质量为y。
解得：x=16g，y=1.2g
若18.2gCuO和C的混合物中，CuO完全反应，则CuO的质量是16g，C的质量是：18.2g-16g=2.2g；
若18.2gCuO和C的混合物中，C完全反应，则C的质量是1.2g，CuO的质量是：18.2g-1.2g=17g。
所以原混合物中CuO和C的质量有两种情况：①CuO是16g，C是2.2g；②CuO是17g，C是1.2g。
【详解】（1）CuO和C反应生成了固体铜和二氧化碳气体，根据质量守恒定律可知，固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量，所以生成CO2的质量为：18.2g+2g-15.8g=4.4g，故填：4.4。
（2）见答案。
15． 化学 1、2、3、2 ABC 4/四 1:3 20 6.02×1023
【详解】①单质碳在常温下的稳定性，属于化学性质；
②用最小公倍数进行配平，以氧原子作为配平的起点，Fe3O4、CO2前分别配1、2，C、Fe前配2、3，故为1、2、3、2；
③A、碳海绵，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），正确；
B、由于碳海绵将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，可重复使用，正确；
C、由于碳海绵有吸附性，对石油有很强的吸附能力，可处理海上石油泄漏，正确；
故选ABC；
④碳酸氢钙由钙、碳、氢、氧四种元素组成；其中氢元素与氧元素的物质的量之比是2:6=1:3；0.5mol该物质中钙元素的质量是40g/mol×0.5mol=20g；0.5mol该物质中约含有0.5mol×2×6.02×1023=6.02×1023个碳原子。
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