人教版九年级化学上册第六单元课题1金刚石石墨和C60课堂达标分层练习
一、选择题
1．档案多用碳素墨汁书写，档案保存完好是利用了碳的（ ）
A．吸附性 B．常温下的稳定性
C．还原性 D．在水中的不溶性
2．如图为金刚石、石墨和足球烯(C60)的结构模型图(小球表示碳原子)。下列说法错误的是（ ）
I
A．足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为720
B．金刚石硬度大，石墨质地较软，其主要原因是两者的构成微粒不同
C．金刚石、石墨、足球烯在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
D．金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化
3．下列微观解释错误的是（ ）
A．金刚石硬度比石墨大——碳原子的内部结构不同
B．氧气和液氧的化学性质相同——分子构成相同
C．偏将军印是重庆三峡博物馆镇馆之宝之一，经测定该金质印章含金量约96%——金单质由金原子构成
D．1滴水中大约有6.02×1021个水分子——分子的质量、体积都很小
4．高铁是“中国制造”一张耀眼的名片，它带领中国走向世界。高铁列车与电路连接的石墨电刷没有利用的石墨性质是（ ）
A．稳定性 B．润滑性 C．还原性 D．导电性
5．笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性质中属于化学性质的是（ ）
A．熔点高 B．可燃性
C．难溶于水 D．常温下呈固态
6．木炭、活性炭具有很强的吸附性，是由于（ ）
A．它们都是固体 B．它们的密度小
C．疏松多孔，表面积大 D．常温下化学性质稳定
7．学好化学能促进学生德、智、体、美、劳全面发展。下列关于各个项目的说法正确的是（ ）
A．“德”：造纸厂将污水处理达标后排放——增加生产成本，没必要这样做
B．“智”：氧化镁属于氧化物——含有氧元素的物质一定是氧化物
C．“美”：古代字画能够千年流传——常温下碳单质的化学性质稳定
D．“劳”：利用活性炭自制简易净水器——活性炭可以将硬水软化
8．“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推断合理的是（ ）
A．元素的种类由质子数决定，所以质子数相同的微粒一定是同种元素
B．C具有还原性，能还原CuO，C也能还原Fe2O3
C．氧化物一定含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
D．H2O2分解过程中，加入MnO2可加快H2O2的分解，所以催化剂只能加快反应速率
二、填空题
9．空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是 ；地壳中含量前两位元素所形成化合物的化学式为 。金刚石和石墨都是碳元素的单质，两者物理性质差别较大的原因是 。
10．空气中体积分数约为21%的气体是 （填物质名称，下同）；天然存在最硬的物质是 。
11．目前政府积极建设和改造自来水厂，让每个人都能喝上放心的水．
（1）自来水厂一般建在大河边，检验河水是硬水还是软水，可用的物质是 ；
（2）为了除去水中的异味和色素，应加入 。
12．分别用氮气、稀有气体；稳定性、还原性；分子、原子选择填空。
（1）凤凰古城夜晚的霓虹灯十分的漂亮，灯中充了 的原因；
（2）中国古代字画能够保存上千年，是因为碳在常温下化学性质具有 ；
（3）化学变化中的最小粒子是 。
三、科普阅读题
13．阅读下面科普短文。
石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料，它的熔点高达3000℃，具有优良的导电、导热性能。
我国的科研团队发现了石墨烯的防腐功能，利用其独特的二维片层钻构，在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。如图2，表面叠加了石墨烯薄膜的钢在高温下也没有被腐蚀。
将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料，可提升涂料的防腐蚀性能。
表：某复合涂料的基本性能（涂膜厚度相同）
性能 石墨烯比例为0 石墨烯比例为1% 石墨烯比例为2%
耐酸性 240h无异常 240h无异常 300h无异常
耐碱性 168h无异常 168h无异常 240h无异常
耐老化 60h变色 100h变色 1500h变色
与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。
依据文章内容回答下列问题。
（1）石墨烯具有的物理性质是 （写一点即可）。
（2）石墨烯属于 （填“单质”或“化合物”）。
（3）石墨烯可以防腐的原因是 。
（4）依据表分析，该复合涂料中石墨烯的比例为 时基本性能最好。
（5）下列关于石墨烯的说法正确的是____（多选）。
A．加入石墨烯的复合涂料防腐性能更好
B．石墨烯在氧气中完全燃烧的产物是CO2
C．在高温条件下，石墨烯仍具有防腐功能
四、综合题
14．神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。
（1）常见的碳单质化学性质相似，物理性质差别很大的原因是 。
（2）《天工开物》有关墨的制作提到：凡墨，烧烟凝质而为之。“烟”最可能是 。用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而不变色，这是因为常温下碳的 。
（3）已知，水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上。利用真空抽滤法可将单层石墨片制成0.6纳米孔径的石墨烯滤膜，该滤膜允许 （填“水分子”或“金属离子”）通过。
五、实验探究题
15．碳具有还原性，能与某些氧化物发生还原反应。如图为碳还原氧化铜的实验装置图，请回答下列问题。
（1）酒精灯加灯罩的目的是 。
（2）刚开始预热时，试管②中立即有气泡冒出，但澄清石灰水没变浑浊，其原因是 。
（3）继续加热，可观察到的现象是 。试管①中发生反应的化学方程式为 。
（4）停止加热，要等试管①冷却后才能把试管里的粉末倒出来，其原因是 。
六、计算题
16．10克木炭在足量的氧气中完全燃烧能生成多少克二氧化碳？
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】碳单质在常温下化学性质不活泼，可用于书写档案。
故答案为：B。
【分析】根据碳在常温下化学性质不活泼分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、足球烯由C60分子构成，其相对分子质量为720。A答案正确；
B、金刚石，石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同。B答案错误；
C、金刚石，石墨，足球烯都是碳的单，在氧气中完全燃烧，产生二氧化碳。C答案正确；
D、金刚石，石墨，足球烯属于不同的物质，金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化。D答案正确；
故答案为：B。
【分析】根据碳单质的知识分析。
3．【答案】A
【解析】【解答】A. 金刚石比石墨硬度大，性质不同，原因是：碳原子的排列方式不同，不是碳原子的结构不同，故A错误，符合题意；
B. 液氧是液态的氧气，由氧分子构成，即液氧与氧气由相同的分子构成，同种分子化学性质相同，分子是保持物质化学性质的最小微粒，所以液氧和氧气的化学性质相同，故正确，不符合题意；
C. 该金质印章含金量约96%属于混合物，但金单质由金原子直接构成的，故正确，不符合题意；
D. 1滴水中大约含有1.67×1021个水分子，说明分子的质量和体积都很小，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同分析。
B、分子构成相同，同种分子化学性质相同。
C、金属单质由原子直接构成的。
D、根据分子的质量和体积都很小分析。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、石墨电刷，是用石墨制成的，利用了石墨具有稳定性的性质，不符合题意。
B、石墨电刷，石墨具有优良的润滑性，利用了石墨滑腻感的性质，不符合题意。
C、石墨还原性是指石墨与某些氧化物反应，因此没有利用石墨具有还原性的性质，符合题意。
D、高铁动车与电路连接的石墨电刷，能给高铁供电，利用了石墨导电性好的性质，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】石墨电刷具有优良的导电性。
5．【答案】B
【解析】【解答】碳在常温下化学性质比较稳定，在一定情况下，具有可燃性和还原性。
A、熔点高是物理性质，不符合题意；
B、可燃性属于化学性质，符合题意；
C、难溶性属于物理性质，不符合题意；
D、常温下是固态也是物理性质，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据物质的物理性质有溶解性、导电性、传热性、熔点、沸点、密度、硬度、状态等等，化学性质是通过化学变化表现出来，比如碳的化学性质有可燃性和还原性来解答。
6．【答案】C
【解析】【解答】 木炭、活性炭疏松多孔，表面积大，所以具有很强的吸附性，故选：C。
【分析】根据木炭、活性炭疏松多孔的结构分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、 造纸厂将污水处理达标后排放——增加生产成本，没必要这样做的说法错误，不符合题意；
B、氧化镁属于氧化物——含有氧元素的物质一定是氧化物的说法错误，例如KClO3中有氧元素，不是氧化物，不符合题意；
C、古代字画能够千年流传——常温下碳单质的化学性质稳定的说法正确，符合题意；
D、利用活性炭自制简易净水器——活性炭可以将硬水软化的说法错误，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】A、防止水体污染的措施是化肥农药合理使用，工业三废处理达标后再排放，生活污水集中处理在排放来解答；
B、由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素的就是氧化物的概念来解答；
C、碳的化学性质在常温下比较稳定来解答；
D、活性炭具有吸附性，吸附杂质和色素，硬水软化通过煮沸或蒸馏来实现。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. 元素的种类由质子数决定，但质子数相同的微粒不一定是同种元素，例如水分子和氖原子，质子数都是10，不是同种元素，故不符合题意；
B. C具有还原性，能还原金属氧化物，能还原CuO，C也能还原Fe2O3，故符合题意；
C. 氧化物一定含有氧元素，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如CaCO3，含有氧元素，但不是氧化物，故不符合题意；
D. H2O2分解过程中，加入MnO2可加快H2O2的分解，但催化剂不是只能加快反应速率，也能减慢化学反应的速率，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据元素的概念分析。
B、根据C具有还原性，能还原金属氧化物分析。
C、根据氧化物的概念分析。
D、根据催化剂的特点分析。
9．【答案】氮气/N2；SiO2；碳原子的排列方式不同
【解析】【解答】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是氮气，地壳中含量最多的元素是氧，居于第二位的是硅，二者形成的化合物为二氧化硅，金刚石，石墨物理性质差别很大的原因是碳原子的排列方式不同。
【分析】根据空气的成分，地壳中元素的含量，金刚石、石墨物理性质差别很大的原因分析。
10．【答案】氧气；金刚石
【解析】【解答】空气属于混合物，其成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%；
天然存在的最硬的物质是金刚石，它可以用来裁玻璃、切割大理石、镶在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。
【分析】根据空气的组成及金刚石硬度大分析。
11．【答案】（1）肥皂水
（2）活性炭
【解析】【解答】（1）检验水是硬水还是软水，可用的物质是肥皂水，故填：肥皂水；（2）为了除去水中的异味和色素，应加入活性炭，故填：活性炭。
【分析】（1）根据硬水和软水要用肥皂水鉴别分析；
（2）根据活性炭的吸附性分析。
12．【答案】（1）稀有气体
（2）稳定性
（3）原子
【解析】【解答】（1）把稀有气体冲入霓虹灯中，通电后，霓虹灯会发出五颜六色的光；
（2）中国古代字画能够保存上千年，是因为碳在常温下化学性质稳定，不容易被空气中的氧气氧化；
（3）原子是化学变化中的最小微粒，分子是保持物质化学性质的一种微粒，分子是由原子构成的。
【分析】（1）根据稀有气体通电可发出不同颜色的光分析；
（2）根据碳常温下性质稳定分析；
（3）根据原子是化学变化中最小粒子分析。
13．【答案】（1）硬度大（熔点高，具有优良的导电、导热性能。）
（2）单质
（3）石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用
（4）2%
（5）A；B；C
【解析】【解答】（1）物理性质是不需要发生化学变化就能体现的性质，故填：硬度大（熔点高，具有优良的导电、导热性能。）。
（2）石墨烯由一种元素组成，属于单质，故填：单质。
（3）石墨烯其独特的二维片层钻构，在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用，进而防腐，故填：石墨烯在涂层中叠加形成致密隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。
（4）由表格数据可知，石墨烯比例为2%时，耐腐蚀时间长，效果最佳，故填：2%。
（5）A、由材料可知，加入石墨烯的复合涂料防腐性能更好，故正确。
B、石墨烯由碳元素组成，在氧气中完全燃烧的产物是CO2，故正确。
C、 石墨烯熔点高达3000℃，在高温条件下，石墨烯仍具有防腐功能，故正确。
故答案为：ABC。
【分析】（1）物理性质是不需要发生化学变化就能体现的性质。
（2）石墨烯属于单质。
（3）根据石墨烯的结构，进行分析。
（4）根据表格数据可知，石墨烯比例为2%时，耐腐蚀时间长。
（5）根据给出的资料，进行分析。
14．【答案】（1）碳原子排列方式不同
（2）碳的固体小颗粒；化学性质稳定
（3）水分子
【解析】【解答】（1）常见的碳单质化学性质相似，物理性质差别很大的原因是碳原子排列方式不同；
（2）烟可能是碳的固体小颗粒；用墨书写或绘制的字画能够长时间保存而不变色，这是因为常温下碳的化学性质稳定；
（3）水分子的粒径比金属离子的粒径更小，该滤膜允许水分子通过。
【分析】（1）根据碳单质物理性质差别大的原因分析；
（2）根据碳的化学性分析；
（3）根据题中所给信息分析。
15．【答案】（1）使火焰集中，并提高温度
（2）刚开始排出的是装置内的空气
（3）固体由黑色逐渐变红，澄清的石灰水变浑浊；C+2CuO 2Cu+CO2↑
（4）防止高温的铜被重新氧化
【解析】【解答】（1）酒精灯加灯罩可以使火焰集中，并提高温度，故填使火焰集中，并提高温度。（2）刚开始预热时，试管②中立即有气泡冒出，但澄清石灰水没变浑浊，其原因是刚开始排出的是装置内的空气，故填刚开始排出的是装置内的空气。（3）氧化铜和碳在高温的条件下生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以继续加热，可观察到的现象是：固体由黑色逐渐变红，澄清的石灰水变浑浊，故填固体由黑色逐渐变红，澄清的石灰水变浑浊；
试管①中发生反应的化学方程式为：C+2CuO 2Cu+CO2↑；（4）铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，所以停止加热，要等试管①冷却后才能把试管里的粉末倒出来，其原因是：防止高温的铜被重新氧化，故填防止高温的铜被重新氧化。
【分析】（1）加灯罩的目的是：集中火焰，提高温度；
（2）根据试管中含有空气来分析；
（3）单质碳还原氧化铜观察的现象是： 固体由黑色逐渐变红，澄清的石灰水变浑浊 ；该反应是单质碳和氧化铜在高温下生成单质铜和二氧化碳，据此书写方程式；
（4）从高温下单质铜能与氧气反应来分析。
16．【答案】解：设生成二氧化碳的质量为x．
C+ O2 CO2
12
44
10g
x
x=36.7g
答：生成二氧化碳的质量为36.7g．
【解析】【分析】根据化学方程式由碳的质量可计算出生成二氧化碳的质量．
