6.1.1金刚石、石墨、C60同步分层作业—2021-2022学年九年级化学人教版上册（含解析）

课题6.1.1金刚石、石墨、C60-2021-2022学年九年级化学上册同步分层作业（人教版）
一、单选题
1．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。关于它们的说法不正确的是
A．化学性质相同 B．碳原子的排列方式不同
C．物理性质相同 D．不是同一种物质
2．科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述不正确的是
A．厦大化学家制得了C50，它与C60都是单质
B．某物质含有C50分子和C60分子，该物质是化合物
C．由C60制取化合物M的过程，发生了化学变化
D．C60与金刚石、石墨都属于碳的单质
3．下列关于金刚石、石墨和C60、活性炭的说法中，不正确的是
A．它们都是电的良导体 B．金刚石硬度大，可用它切割大理石
C．石墨质软，可作铅笔芯 D．活性炭具有吸附性，可作防毒面具的滤毒剂
4．下列物质中，硬度最大的是
A．石墨 B．生石灰 C．大理石 D．金刚石
5．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如下图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是
A．碳膜片属于单质
B．碳膜片与C60是同一种物质
C．碳膜片属于一种新型的金属材料
D．碳膜片属于一种新型化合物
6．下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是
A．硫 B．木炭 C．铁丝 D．红磷
7．推理是学习化学的一种重要方法。下列推理合理的是
A．原子和分子都是微观粒子，化学变化中原子不能再分，所以分子也不能再分
B．氢气密度比空气密度小，可以用向下排空气法收集，所以密度比空气小的气体都可以用向下排空气法收集
C．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
D．化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物
8．下列物质均含有碳元素，其中属于单质的是
A．C60 B．CO C．C2H2 D．CH3OH
9．竹炭制品深受消费者欢迎，竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性质是
A．黑色固体 B．易溶于水 C．有吸附性 D．能够燃烧
10．石墨烯（C60）是首个发现的二维空间材料，从石墨材料中剥离制得。金刚石、石墨、和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于三种碳单质的叙述错误的是
A．都是黑色固体 B．碳原子的排列方式不同
C．具有不同的物理性质 D．将石墨剥离制成石墨烯发生了化学变化
11．由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”。下列属于同素异形体的一组物质是
A．氢气与液氢 B．水银与银 C．干冰与冰 D．氧气与臭氧
二、填空题
12．不同种类的碳单质由于它们的______不同，导致它们在物理性质上存在很大差异。
13．金刚石
（1）金刚石由_____构成，是_______中最硬的物质，纯净的金刚石是无色透明、_____形状的固体。
（2）金刚石的用途：用于装饰品——_________，用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，用于钻探上，这些都是利用金刚石的_____性质。
14．石墨
（1）石墨由________构成，硬度__________，有滑腻感，具有优良的_________性能；石墨是深灰色有金属光泽而不透明的_________状固体。
（2）石墨的用途
用于制铅笔芯、电刷、电极，这些都利用了石墨的__________性质。
（3）无定形碳
①木炭、焦炭、活性炭和炭黑的主要成分是_______，结构与__________类似。
②木炭具有________的结构，具有吸附能力，能吸附____________。
③活性炭的吸附能力更强，能吸附_____________。
（4）石墨烯：从石墨中分离出的单层石墨片，具有优异的_________。
15．C60
（1）C60形似足球，由________构成，每个C60分子由_________构成。
（2）C60的独特结构决定了其具有一些独特的性质，广泛用于______、医学及生物等领域。
16．碳元素是组成许多物质的基本元素。
（1）很多天然矿石中含有碳元素，菱锰矿的主要成分是碳酸锰（ MnCO3），其中锰元素的化合价________。
（2）在 440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为_______ 。
（3）“碳海绵”是已知最轻的固体材料（如下图所示），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。下列关于碳海绵的说法正确的是 （填字母序号）。
A．具有吸附性 B．可重复使用 C．可处理海上石油泄漏
三、实验题
17．如图，将几块经过烘烤并冷却的木炭(或活性炭)投入盛有红棕色二氧化氮的集气瓶中，轻轻摇动，试说明看到的现象_______；_________。其原因是_________。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
A、三者都是碳单质，化学性质相同，说法正确；
B、三者是不同的物质，碳原子的排列方式不同，说法正确；
C、三者的物理性质不相同，说法错误；
D、三者是不同的物质，不是同一种物质，说法正确。
故选C。
2．B
【详解】
略
3．A
【详解】
A、金刚石、活性炭不导电；故选项错误，但符合题意；
B、金刚石硬度大，可用它切割大理石；故选项正确，但很符合题意；
C、石墨质软，可作铅笔芯；故选项正确，但很符合题意；
D、活性炭具有吸附性，可作防毒面具的滤毒剂；故选项正确，但很符合题意。
故选：A。
4．D
【详解】
略
5．A
【详解】
碳膜片是由碳元素组成的纯净物，应该属于单质，故A正确，D错误；碳元素属于非金属元素，故C错误；碳膜片与C60不是同一种物质。
6．C
【详解】
A、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成一种由刺激性气味的气体，不符合题意；
B、木炭在氧气中燃烧发白光，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意；
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，符合题意；
D、红磷燃烧产生大量的白烟，不符合题意。故选C。
7．D
【详解】
A. 原子和分子都是微观粒子，化学变化中原子不能再分，分子能再分，此选项错误；
B. 氢气密度比空气密度小，可以用向下排空气法收集，密度比空气小且密度差别较大、不与空气中的气体反应的气体都可以用向下排空气法收集，此选项错误；
C. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，由于碳原子排列方式不同，它们的物理性质有很大差异，此选项错误；
D. 化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物，此选项正确。故选D。
8．A
【详解】
一氧化碳、乙炔、甲醇等物质都是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物；C60是由碳元素组成的纯净物，属于单质．故选A．
【点评】解答本题要掌握物质的分类方法方面的内容，只有这样才能对各种物质进行正确的分类．
9．B
【详解】
此题是有关碳的知识考查题，解题的关键是掌握有关碳的性质，属基础性知识考查题。由于竹炭是竹子经过碳化处理后形成的多孔性材料，所以其颜色为黑色，主要成分是碳所以可燃烧，多孔性说明竹炭具有吸附性，由于碳不易溶于水，所以竹炭也不例外，故选B。
10．A
【详解】
A、金刚石是无色透明正八面体，不是黑色固体，错误；
B、三者虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列方式不同，正确；
C、三者碳原子的排列方式不同，物理性质不同，正确；
D、石墨和石墨烯是不同的物质；将石墨剥离制成石墨烯生成新的物质，发生的是化学变化，正确。
故选A。
11．D
【分析】
由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”，这里包含两个条件：一是不同的单质；二是由同一种元素组成，即组成元素相同。
【详解】
A、氢气和液氢只是状态不同，但是同一种单质，不是同互异形体，故A选项不正确；
B、水银是金属汞，是由汞元素组成的单质，银是由银元素组成的单质，二者虽然是不同的单质，但组成元素不同，故B选项不正确；
C、二冰是固态的二氧化碳，冰是固态的水，二者都是化合物，故C选项错误；
D、氧气和臭氧由是由氧元素组成的单质，组成元素相同，但不是同一种单质，故D选项正确；
故选D。
12．原子排列方式
【详解】
物质的结构决定物质的性质，不同种类的碳单质由于它们的原子排列方式不同，导致它们在物理性质上存在很大差异。
13．
（1） 碳原子 自然界 正八面体
（2） 钻石 物理
【解析】
（1）
金刚石由碳原子构成，是自然界中最硬的物质，纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。
（2）
金刚石的用途：用于装饰品——钻石，用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，用于钻探上，这些都是利用金刚石的硬度大、有光泽的物理性质。
14．
（1） 碳原子 小（或者很软） 导电 细鳞片
（2）物理
（3） 碳单质 石墨 疏松多孔 色素、异味 色素、异味、有毒气体
（4）导电、导热性
【解析】
（1）
石墨由碳原子构成，硬度很软，是天然最软的矿物质之一，有滑腻感，具有优良的导电性能；石墨是深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
（2）
石墨质软、灰黑可用于制铅笔芯，石墨有优良的导电性可用于制电刷、电极，这些都利用了石墨的物理性质。
（3）
①木炭、焦炭、活性炭和炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质形成的，所以其主要成分都是碳单质，结构与石墨类似；木炭具有疏松多孔的结构，有吸附能力，能吸附色素、异味、有毒气体等。
（4）
石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片，具有优异的导电性和导热性。
15．
（1） C60分子 60个碳原子
（2）超导、催化、材料
【解析】
（1）
C60形似足球，又称足球烯，也称富勒烯，它是由C60分子构成的，每个C60分子由60个碳原子构成；
（2）
C60的独特结构决定了其具有一些独特的性质，广泛用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。
16．
（1）+2
（2）
（3）ABC
【解析】
（1）
在化合物中，元素的化合价正负代数和为0，碳酸根的化合价为-2价，所以锰元素的化合价为+2价。
（2）
440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，反应的化学方程式为：。
（3）
“碳海绵”具有多孔结构的结构，所以其具有吸附性；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，所以其可以重复使用，可处理海上石油泄漏，故选ABC。
17．红棕色逐渐变浅，消失 漏斗内液面上升 由于木炭(或活性炭)具有吸附性，吸附了NO2气体，所以红棕色消失，NO2被吸附后，瓶内压强减小，使漏斗内液面上升
【详解】
活性炭具有吸附性，将几块经过烘烤并冷却的木炭(或活性炭)投入盛有红棕色二氧化氮的集气瓶中，轻轻摇动，二氧化氮被吸附，装置中压强减小，烧杯中被倒吸；故看到的现象为：红棕色逐渐变浅，消失；漏斗内液面上升。其原因是由于木炭(或活性炭)具有吸附性，吸附了NO2气体，所以红棕色消失，NO2被吸附后，瓶内压强减小，使漏斗内液面上升。答案第1页，共2页