6.1金刚石、石墨和C60巩固提升练习(含解析)2023-2024九年级化学人教版上册

6.1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于碳的各种模型(如图)的说法,正确的是
A.由图1可知碳原子容易得到4个电子,可推测常温下碳化学性质活泼
B.由图2可知一个碳原子的质量为12.01g
C.图3中石墨在一定条件下转化为金刚石时碳原子排列方式发生了改变
D.图3中的C60是由60个碳原子构成的有机化合物
2.下列物质的用途与其依据的性质关系不相符的是
A.酒精用作燃料----酒精具有可燃性 B.氧气用于急救病人---氧气能供给呼吸
C.石墨用作电极--石墨具有导电性 D.稀有气体用作电光源---稀有气体化学性质很不活泼
3.C60的金属渗入物具有超导性质,下列关于C60的叙述不正确的是(  )
A.是一种新型的化合物 B.是由碳元素组成的单质
C.C60燃烧时可生产CO2 D.其分子结构与足球相似
4.下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是
A.木炭、水银、牛奶 B.氮气、过氧化氢、氯酸钾
C.金刚石、冰水、石灰石 D.矿泉水、氧化镁、空气
5.激光打印机是常见的办公用品,它所用的墨粉主要成分是极细的碳粉。碳粉不具有的性质是
A.可燃性 B.还原性 C.易溶于水 D.常温下稳定
6.下列各组物质中,其构成和氖气相同的一组是
A.石墨、汞
B.氨、液氧
C.水、金刚石
D.硫酸铜、氯化钠
7.下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是
A.转化观:氧气和水在一定条件下可相互转化
B.分类观:含有氧元素的化合物一定属于氧化物
C.微粒观:所有原子中都含有质子,中子和电子
D.结构观:金刚石和石墨都是碳原子构成的单质,所以性质相同
8.下列叙述正确的是
A.用活性炭可将硬水软化 B.用甲醛水溶液做食品保鲜剂
C.用食盐水除去热水壶内壁的水垢 D.用汽油可除去衣服上的油污
9.下列知识的归纳中,没有错误的选项是 ( )
A 影响环境的物质 B 化学之最
①造成煤气中毒的气体―CO ②造成酸雨的主要物质―SO2、NO2 ③造成温室效应的主要气体―CO2 ①最清洁的燃料―氢气 ②天然存在最硬的物质-金刚石 ③地壳中含量最多的元素-铁元素
C 物质的组成或结构关系 D 现象的解释
①金刚石和石墨─碳原子排列不同 ②硫原子和硫离子─质子数不相同 ③CO、CO2每个分子中原子个数不同 ①夏天钢轨之间的缝隙变小: 温度升高,原子体积变大 ②糖是甜的,醋是酸的: 分子不同,性质不同 ③电解水制取氢气和氧气: 分子在化学反应中可以再分。
A.A B.B C.C D.D
10.下列宏观事实的微观解释错误的是
A.热胀冷缩﹣﹣分子的大小随温度变化的结果
B.在花园中可闻到花香﹣﹣分子是不断运动的
C.H2O2和H2O的化学性质不同﹣﹣分子构成不同
D.金刚石、石墨的物理性质有很大差异﹣﹣碳原子的排列方式不同
二、判断题
11.航天飞机表面覆盖石墨瓦,主要是利用石墨熔点高、化学性质稳定( )
12.某物质含有C50分子和C60分子,该物质是化合物( )
13.石墨、金刚石在氧气中完全燃烧生成二氧化碳。( )
14.金刚石和石墨的燃烧产物一定是二氧化碳( )
15.碳还原氧化铜:黑色固体变成红色,有刺激性气味的气体生成( )
三、填空题
16.了解物质性质和结构,有助于我们从本质上认识物质。
(1)碳元素组成了多种单质,金刚石与石墨物理性质差异巨大,是由于 。
(2)我国古代书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,是因为在常温下,碳的化学性质 。
(3)密闭容器中,一定质量的碳与氧气充分反应后,得到混合气体9 g,经测定,该混合气体中含有碳元素3 g。则该混合气体的组成是
17.碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用
(1)图1物质的用途中,利用石墨能导电的是 (填序号,下同);利用金刚石硬度大的是 。
(2)图2炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合,因为活性炭有 的结构,具有 能力。
(3)二氧化碳是可以利用的重要资源,如在一定条件下可以制造金刚石,其化学反应为:3CO2+4NaC(金刚石)+2X,X的化学式为 ,反应中涉及到的物质属于单质的为 (填化学式)。
18.⑴ 选用符合要求物质的化学式填空
A.石墨 B.氮气 C.镁粉 D.氢气 E.氧气
① 常用作铅笔笔芯的是 。 ② 常用作食品保护气的是 。
③ 照明弹中常含有的是 。 ④ 使金属器皿锈蚀的气体是 。
⑵ 水净化过程中的操作主要有:A.过滤;B.蒸馏;C.消毒;D.加热煮沸;E.吸附等。请选用以上对应操作的字母填空
① 一般除去异色异味的操作是 。 ② 一般除去水中泥沙的操作是 。
③ 使水净化程度最高的操作是 。 ④ 用于家庭硬水软化的操作是 。
19.写出下列化学反应方程式并标明(1)反应的基本类型(化合反应或分解反应)。
(1)硫在空气中燃烧: ( )。
(2)碳在高温下还原氧化铜: 。
20.填空。
(1)空气中体积分数约为78%的气体是 ;
(2)人体内含量最多的金属元素是 ;
(3)天然存在的最硬的物质是 (填名称)。
四、综合应用题
21.水是一切生命体生存所必须的物质。
(1)图A所示是净化水的简易装置,其中活性炭起 作用;
(2)图B所示是电解水的实验。此实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的理论依据是 。
(3)图C中甲、乙均为初中化学中的常见物质,“→”代表前面的物质能通过化学变化得到后面的物质。则乙为 (写化学式)。
22.日常生活生产中,往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题:
(1)碳酸氢钠在医疗上可作为治疗胃酸过多的药剂,其原理是 (用化学方程式表示);
(2)我国具有丰富的煤炭资源,煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划。由煤制取乙二醇的流程示意图为:
①煤属于 (填“可再生”或“不可再生”)资源;
②合成气可用作气体燃料,写出合成气中氢气燃烧的化学方程式 ;
③合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质,从物质组成的角度考虑,仅用合成气为原料不可能得到的物质是 (填序号);
A.乙醇(C2H5OH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)如图是碳的几种单质的模型图,根据所学知识回答问题:
①画出碳原子结构示意图: ;
②甲、乙、丙对应三种碳单质,图甲单质的名称是 ,图丙单质的化学式是 ;
③若碳为+4价,氯为-1价,由碳和氯组成的化合物的化学式为 。
23.如图所示,将一定量氧化铜与碳的混合物加热。
在加热过程中,记录A中固体质量变化如下表,在100秒后停止加热。
加热时间(s) 0 60 80 90 100
A中固体质量(g) 9.6 9.6 8.6 7.4 7.4
①0—60秒内固体质量不变,原因是 ,但导管口已有气泡冒出,该气泡是 (填“空气”、“氧气”或“二氧化碳”);实验中说明化学反应发生的现象是 ;选择100秒后停止加热的理由是 。
② 反应共生成 克二氧化碳。
③ 计算参加反应的氧化铜的物质的量(请根据化学方程式列式计算)
参考答案:
1.C
【详解】A、由原子结构示意图的意义可知,碳原子最外层电子数为4;既不易得电子,也不易失电子,常温下碳的化学性质不活泼,故错误;
B、根据元素周期表中碳元素的相关信息,碳的相对原子质量是12.01,故错误;
C、石墨在一定条件下转化为金刚石,是因为碳原子的排列方式发生了改变,故正确;
D、C60是由碳元素组成的单质,故错误;
故选C。
2.D
【详解】A、酒精具有可燃性,燃烧后释放热量,所以酒精可以作燃料,选项正确;B、氧气能够支持呼吸,所以可用于急救病人,选项正确;C、石墨具有良好的导电性,因此可以作电极,选项正确;D、稀有气体填充灯管后通电可发出不同颜色的光,所以稀有气体用作电光源,选项错误,故选D。
【点睛】物质的结构与组成决定物质的性质,性质影响用途。
3.A
【详解】A、化合物是由不同元素组成的纯净物,C60是由一种元素组成的纯净物,是单质,故A错误;
B、该物质是由一种元素组成的纯净物,所以属于单质,故B正确;
C、它是由碳元素组成,在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳,故C正确;
D、C60俗称足球烯,其结构与足球相似,故D正确;
故选A。
4.C
【详解】A、木炭含有多种物质,属于混合物;水银是金属汞的俗称,是由汞元素组成的纯净物,属于单质;牛奶中含有水、蛋白质等多种物质,属于混合物,不符合题意;
B、氮气是由一种元素组成的纯净物,属于单质;过氧化氢是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物;氯酸钾是由不同种元素组成纯净物,属于化合物,不符合题意;
C、金刚石是由碳元素组成的纯净物,属于单质;冰是固态的水,冰水是由水一种物质组成的,属于纯净物,水是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物;石灰石是由碳酸钙和其它物质组成的,属于混合物,符合题意;
D、矿泉水中含有水和多种矿物质,属于混合物;氧化镁是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物;空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,不符合题意;
故选C。
5.C
【详解】碳粉是黑色粉末,难溶于水,常温化学性质不活泼,具有可燃性,还原性。故选C。
6.A
【分析】金属、大多数固态非金属单质、稀有气体等由原子构成,则氖气是由原子构成的。
【详解】A、石墨属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的;汞属于金属单质,是由汞原子直接构成的;符合题意;
B、氨是由非金属元素组成的化合物,是由分子构成的;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;不符合题意;
C、水是由非金属元素组成的化合物,是由水分子构成的;金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的;不符合题意;
D、硫酸铜、氯化钠均是含有金属元素和非金属元素的化合物,分别是由铜离子和硫酸根离子、钠离子和氯离子构成的;不符合题意。故选A。
7.A
【详解】A. 转化观:氢气燃烧生成水,水发生分解反应能生成氧气,所以氧气和水在一定条件下可相互转化,此选项正确;
B. 分类观:氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。则含有氧元素的化合物不一定属于氧化物,如:Na2SO4是含有氧元素的化合物,但不是氧化物,此选项错误;
C. 微粒观:所有原子中都含有质子、电子,但不一定含有中子,如氢原子没有中子,此选项错误;
D. 结构观:金刚石和石墨都是碳原子构成的单质,因为碳原子的排列方式不同,所以性质不相同,此选项错误。
故选A。
8.D
【详解】A、用活性炭不可将硬水软化,日常生活中常用加热将硬水软化,故A错误; B、不可用甲醛水溶液做食品保鲜剂,甲醛有毒,故B错误;C、用食醋除去热水壶内壁的水垢,食醋与水垢反应生成可溶性物质,食盐与水垢不反应,故C错误;D、用汽油可除去衣服上的油污,利用相似相溶原理,故D正确。
点睛∶活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,不可吸附钙镁离子,不可将硬水软化。食醋与水垢反应生成可溶性物质,可以除垢。
9.A
【详解】A、影响环境的物质
①CO极易与体内的血红蛋白结合,使人缺氧窒息死亡,所以造成煤气中毒的气体是CO;
②煤等化石燃料的燃烧会产生SO2、NO2,空气中易与水反应形成酸雨,所以造成酸雨的主要物质是SO2、NO2;
③CO2含量增多引起温室效应,所以造成温室效应的主要气体是CO2;
该选项正确;
B、化学之最
①氢气是最理想,最清洁无污染的高能燃料,所以最清洁的燃料是氢气;
②金刚石是天然存在最硬的物质,所以天然存在最硬的物质是金刚石;
③地壳中含量最多的元素是铝元素而不是铁元素;
该选项错误;
C、物质的组成或结构关系
①金刚石是正八面体结构,石墨是层状结构,二者的性质存在差异,是由于金刚石和石墨碳原子排列方式不同;
②硫原子和硫离子二者的质子数都是16,质子数相同;
③一个CO分子中有一个碳原子和一个氧原子、一CO2分子中有一个碳原子和两个氧原子,二者每个分子中原子个数不同;
该选项错误;
D、现象的解释
①夏天钢轨之间的缝隙变小:温度升高,原子之间的间隔变大,体积不变;
②糖是甜的,醋是酸的:糖是蔗糖分子构成的,醋是乙酸分子构成的,分子不同,性质不同;
③电解水制取氢气和氧气:体现出化学反应中,分子可以再分成原子,原子又重新结合成新分子。可以得到分子在化学反应中可以再分;
该选项错误。
故选A。
10.A
【详解】A、热胀冷缩是因为分子间隙随温度改变而发生变化,分子大小不变,符合题意;
B、在花园中闻到花香是因为花朵中含有的芳香分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到香味,不符合题意;
C、过氧化氢由过氧化氢分子构成,水由水分子构成,分子是物质化学性质保持的最小微粒,故其化学性质不同,不符合题意;
D、金刚石和石墨都属于碳单质,但金刚石中碳原子以三维立体网状排列,石墨则是六元环网状层层堆叠,故其物理性质却有很大差异,不符合题意;
故选A。
11.正确
【详解】石墨熔点高、化学性质稳定,可用于航天飞机表面覆盖材料。故填:正确。
12.错误
【详解】化合物是由不同元素化合而成的一种物质,它是纯净物,只有一种物质,C60和C50属于不同的物质,混合在一起就是混合物,故错误。
13.正确
【解析】略
14.错误
【详解】金刚石和石墨都是碳单质,充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,说法错误。
15.错误
【详解】碳还原氧化铜:黑色固体变成红色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
16.(1)碳原子排列方式不同
(2)稳定
(3)一氧化碳和二氧化碳
【详解】(1)金刚石与石墨物理性质差异巨大,是由于碳原子排列方式不同;
(2)我国古代书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,是因为在常温下,碳的化学性质稳定,不易与其它物质发生反应;
(3)一氧化碳中碳元素的质量分数为:=,二氧化碳中碳元素的质量分数为:=。密闭容器中,一定质量的碳与氧气充分反应后,得到混合气体9 g,经测定,该混合气体中含有碳元素3 g,该混合气体中碳元素的质量分数为:=,>>,所以混合气体的组成是一氧化碳和二氧化碳。
17.(1) ④ ①③
(2) 疏松多孔 吸附
(3) Na2CO3 C
【详解】(1)石墨具有导电性,可用作干电池电极。金刚石的硬度大,可用于制作钻探机钻头;
(2)活性炭的结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附色素、异味、有害气体等;
(3)根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变,反应前碳原子、氧原子钠原子的个数分别是3、6、4,反应后碳原子、氧原子钠原子的个数分别是1、0、0,则2X中含有2个碳原子,6个氧原子和4个钠原子,X中含有1个碳原子,3个氧原子和2个钠原子,因此X的化学式是:;
反应中涉及到的物质属于单质的为C(金刚石),是由碳元素组成的纯净物属于单质。
18. C N2 Mg O2 E A B D
【详解】(1)① 石墨软滑,在纸上摩擦可留痕迹,常用作铅笔笔芯,其化学式为C;
② 氮气在常温下化学性质稳定,常用作食品保护气,其化学式为N2;
③ 镁条燃烧时发出耀眼的白光。照明弹中常含有镁粉,其化学式为:Mg;
④ 铁生锈是铁与空气中氧气,水等物质相互作用的结果。使金属器皿锈蚀的气体氧气,其化学式为O2。
(2)①活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味。 一般除去异色异味的操作是吸附,故填E;
② 过滤是将不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。一般除去水中泥沙的操作是过滤,故填A;
③ 蒸馏几乎能除去水中所有杂质,使水净化程度最高的操作是蒸馏。故真B;
④ 天然水加热煮沸时,水中的可溶性钙镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低。用于家庭硬水软化的操作是加热煮沸,故填D。
【点睛】【点睛】
19.(1) 化合反应
(2)
【详解】(1)硫在空气中燃烧,生成二氧化硫,化学反应方程式为:,符合一变多的特征,是化合反应;
(2)氧化铜和碳在高温的条件下生成铜和二氧化碳,化学反应方程式为:。
20.(1)/氮气
(2)Ca/钙元素
(3)金刚石
【详解】(1)空气中体积分数约为78%的气体是N2 (或氮气);
(2)人体内含量最多的金属元素是Ca(或钙元素);
(3)金刚石是天然存在的最硬的物质。
21.(1)吸附
(2)化学反应前后元素种类不变
(3)H2O2
【分析】(1)
活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,其中活性炭起吸附作用,故填:吸附。
(2)
电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素的种类不变,可证明水是由氢元素和氧元素组成,故填:化学反应前后元素种类不变。
(3)
图C中甲、乙均为初中化学中的常见物质,水和甲能相互反应,乙能生成水和甲,电解水生成氢气和氧气;氢气在氧气中燃烧生成水;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,所以乙是过氧化氢,甲是氧气,代入检验,推导正确,则乙为H2O2,故填:H2O2。
22. 不可再生 C 金刚石 C60 CCl4
【详解】(1) 胃酸的主要成分是盐酸,碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故填:。
(2) ①煤与石油、天然气等化石燃料都属于不可再生资源,故填“不可再生”。
②氢气燃烧生成水,其反应的化学方程式为。
③化学反应前后元素的种类不变,合成气(CO和H2)中不含有氮元素,不能合成尿素尿素[CO(NH2)2],故选C。
(3) ①碳原子的原子序数为6,核内有6个质子,核外有6个电子,故原子结构示意图为:。
②图甲中碳原子呈网状排列,此单质的名称是金刚石,图丙对应的碳单质由分子构成,且每个分子是由60个碳原子构成,故化学式是C60。
③化合物中正、负化合价代数和为零,若碳为+4价,氯为-1价,则由碳和氯组成的化合物的化学式为CCl4。
23. 还没有开始反应 空气 A处黑色变成红色或B处澄清石灰水变浑浊 固体质量不再改变,碳与氧化铜已经完全反应 2.2 解:设参加反应的氧化铜的质量为x
x=8g
故参加反应的氧化铜的物质的量为:8g÷80g/mol=0.1mol
答:参加反应的氧化铜的物质的量为0.1mol
【详解】①由于反应条件是高温,0-60秒内,温度较低,还没有开始反应,故固体质量不变;
但导管口已有气泡冒出,该气泡是装置内的空气受热膨胀排出的;
木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,故实验中说明化学反应发生的现象是:A处黑色变成红色或B处澄清石灰水变浑浊;
选择100秒后停止加热的理由是:从表中数据可知,90秒~100秒固体质量不再改变,碳与氧化铜已经完全反应
②根据质量守恒定律:化学反应前后,物质的总质量不变,反应共生成二氧化碳的质量=9.6g-7.4g=2.2g;
③见答案。

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