5.2组成燃料的主要元素——碳-2021-2022学年九年级化学科粤版上册（含解析）

5.2组成燃料的主要元素---碳第五章燃料2021_2022学年九年级化学上册（科粤版2012）
一、单选题，共12小题
1．下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ）
A．硬度都很大 B．都是黑色固体
C．都能导电 D．都是由碳元素组成
2．浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——碳海绵。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”说法错误的是 。
A．具有吸附性，可处理海上石油泄漏
B．常温下化学性质活泼
C．在一定条件下可还原CuO
D．在 O2 中完全燃烧的产物是CO2
3．家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭
A．可作催化剂 B．疏松多孔,吸附性强
C．无毒 D．可以把硬水转化为软水
4．碳纳米管是从石墨中剥离出的单层石墨片层卷成的无缝、中空的管体，有关碳纳米管说法正确的是（　　）
A．碳纳米管不能燃烧
B．碳纳米管具有导电性
C．碳纳米管是一种新型化合物
D．每1个碳原子连结6个碳原子
5．金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，关于它们说法正确的是(　　)
A．物理性质相似 B．碳原子排列方式相同
C．属于同种物质 D．燃烧都能生成二氧化碳
6．动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现出石墨具有的性质是（ ）
A．导电性 B．润滑性 C．还原性 D．稳定性
7．有关金刚石和石墨的说法正确的是
A．都有可燃性
B．都有导电性
C．完全燃烧产物不同
D．都有滑腻感
8．我国石墨烯年产量在全球规模最大。石墨烯是首个发现的二维空间材料，可从石墨材料中剥离制备得到。下列关于石墨烯认识中有错误的是（　　）
A．石墨烯是一种新型的化合物
B．石墨烯和金刚石是组成相同但结构不同的两种物质
C．石墨烯在氧气中充分燃烧生成二氧化碳
D．在一定条件下，石墨烯可以还原氧化铜
9．据报道，科学家己经研制出世界上最薄的材料一碳膜片，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．碳膜片属于人工合成的有机化合物
D．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
10．碳的单质除了金刚石、石墨和C60外，科学家们还合成了C90、C240、C540等系列物质，据此可作出的推测是（　　）
①同一种元素可以形成多种单质；
②单质可能存在复杂的分子结构；
③单质的研究具有广阔的前景；
④同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转化。
A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④
11．下列物质的性质与对应用途不正确的是
A．石墨具有导电性可作电极 B．氧气具有助燃性，可做燃料
C．活性炭具有吸附性可用来净水 D．生石灰能吸水，常做食品干燥剂
12．下列物质的用途，既利用物质的物理性质又利用物质化学性质的是
A．用氧气抢救危重病人
B．用氦气填充探空气球
C．用氮气做保护气填充食品包装袋
D．用活性炭给糖浆脱色
二、非选择题，共5小题
13．几种无定形碳的物理性质和用途比较
重要物理性质 用途
木 炭 灰黑色多孔性固体（有_____性） 做吸附剂，做燃料，制黑火药。
活性炭 黑色粉末或颗粒（有较强_____性） 做吸附剂，脱色剂等
炭 黑 非常细的黑色粉末 制油墨，油漆，鞋油，橡胶制品的填充剂，如：炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性
焦 炭 浅灰色多孔性固体，质地坚硬 做燃料，冶炼金属等
14．生活中处处包含化学知识。
（1）冰箱除味剂中的活性炭可以去除冰箱里的异味，这是利用了活性炭的_____性。
（2）氯化钠是重要的调味品，它是由__ （ 选填“分子”、“原子”、“离子”）构成。
（3）2019年4月15日，法国著名地标巴黎圣母院遭遇火灾，此次大火使建筑受损严重。
①消防队员发现燃烧时架空的木质结构比压实的木材火势更大，其原因是___；
②巴黎圣母院里的珍贵文物面临被焚毁的厄运，为了保护文物，避免产生非燃烧性损坏，最适宜选用的灭火器材是___ （ 填字母代号）。
A 高压水枪 B 液态二氧化碳灭火器
C 干粉灭火器 D 泡沫灭火器
15．煤主要含有碳元素，如果把煤的燃烧看作碳与氧气的反应，煤在炉子里的燃烧可能发生的反应有四个：
①C+O2 CO2 ②2C+ O22CO ③C+CO2 2CO ④2CO+ O22 CO2
（1）以上四个反应中，有一个反应不同于其他三个，你的选择是________，理由是________．
（2）当煤炉里氧气充足时，主要发生①③④反应，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是________．
（3）当煤炉里氧气不足时，主要发生的反应是：________（填序号）．
16．金刚石、石墨的物理性质和用途比较
结构 模型 组成 元素 物理性质 用途
颜色状态 硬度 熔点 导电性
金刚石 _____ _____ _____ _____ _____ _____
石 墨 _____ _____ _____ _____ _____ _____
备 注 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是： _____
17．碳及其氧化物性质的应用。
（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有____________能力，其原因是木炭具有____________的结构。
（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是__________________。
（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式________________________；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于__________________时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
（4）写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式_________________________________，并计算要使80 g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少_________？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
A、金刚石是自然界中最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质，故选项不正确；
B、金刚石是透明的正八面体结构，石墨是深灰色有金属光泽的片状结构，故选项不正确；
C、金刚石不导电，石墨能导电，故选项不正确；
D、金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，故选项正确。
2．B
【详解】
A、“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能处理海上石油泄漏，不符合题意；
B、“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管，两种都是碳单质，碳在常温下，化学性质不活泼，符合题意；
C、“碳海绵”的主要成分是碳单质，在一定条件下可还原氧化铜，不符合题意；
D、“碳海绵”的主要成分是碳单质，在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳，不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A、活性炭净水没有发生化学反应，也不存在催化剂。错误。
B、因为活性炭疏松多孔，吸附性强。所以可以用作净水剂，吸附带有颜色和气味的微粒。正确。
C、活性炭无毒，但活性炭用于净水的主要原因是具有吸附性。错误。
D、活性炭无法吸附钙镁离子，无法把硬水转化为软水。错误。
故选B。
4．B
【详解】
A、资料中给出碳纳米管是碳的单质，因此应具有碳的可燃性等，因此A错误，
B、资料中给出碳纳米管是由石墨剥离制成，因此应具有石墨的导电性等，正确；
C、石墨属于碳单质，因此碳纳米管也是碳单质，因此C错误；
D、右图中观察可知1个碳原子与3个碳原子相连，因此D错误。
故选：B。
5．D
【详解】
A、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，由于构成它们的碳原子的排列不同，物理性质差异较大，错误；B、金刚石是自然界中最硬的物质之一，石墨是最软的矿物之一，二者都是由碳元素组成，为什么物理性质相差这么大，主要是由于构成它们的碳原子的排列不同，错误；C、金刚石是自然界中最硬的物质之一，石墨是最软的矿物之一，由此可知它们属于不同的物质，错误；D、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，所以完全燃烧都是碳与氧气结合生成二氧化碳，正确。故选D。
6．C
【分析】
根据选择电刷材料应该考虑的问题有：是否具有良好的导电性、是否具有润滑性、是否耐高温、化学性质是否稳定等。
【详解】
动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电源，使用石墨制作电刷，是因为石墨具有导电性、耐高温、化学性质稳定、具有润滑性，与碳单质的还原性无关。故选C。
7．A
【详解】
A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，都有可燃性，符合题意；
B、金刚石不具有导电性，不符合题意；
C、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，完全燃烧产物相同，不符合题意；
D、石墨有滑腻感，金刚石没有，不符合题意。
故选A。
【点睛】
本题考查的是碳单质的性质。
8．A
【详解】
A、石墨烯是从石墨中剥离得到的，而石墨是碳单质的一种，因此石墨烯也属于单质。故选项说法错误。
B、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的，但是由于其碳原子的排列方式不同，构成了两种不同的物质，故选项说法正确。
C、石墨烯是由碳元素组成的，碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，故选项说法正确。
D、石墨烯是由碳元素组成的，碳在高温条件下，可以作为还原剂，因此石墨烯在一定条件下可以还原氧化铜，故选项说法正确。
故选：A。
【点睛】
掌握物质的结构决定物质的性质是解题的关键。
9．A
【详解】
A．由题意可知碳膜片是由碳原子构成的，是由同种元素组成的纯净物，所以属于单质。故A选项正确；
B．由于碳膜片与C60的分子构成不同，所以不是同一种物质。故B选项错误；
C．由题意可知碳膜片是由碳原子构成的，是由同种元素组成的纯净物，属于单质，碳膜片不属于有机化合物。故C选项错误；
D．碳膜片是由碳元素组成的，在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，都是二氧化碳。故D选项错误。
故选A。
10．D
【详解】
①通过题干可知，碳元素能形成多种单质，所以同一种元素可以形成多种单质。正确。
②C60等单质有比较复杂的分子结构，所以单质可能存在复杂的分子结构。正确。
③不同的单质有不同的性质，可以有不同的用途，所以单质的研究具有广阔的前景。正确。
④因为组成元素相同，所以同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转化。如将石墨可以转化为金刚石。正确。
故选D。
11．B
【详解】
A、石墨具有导电性可作电极，故A正确；
B、氧气具有助燃性，本身不燃烧，不能做燃料，故B不正确；
C、活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素，则可用来净水，故C正确；
D、生石灰能吸水，常做食品干燥剂，故D正确。故选B。
12．B
【详解】
A、用氧气抢救危重病人，是利用了氧气能供给呼吸的性质，需要发生化学变化才能表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误；
B、用氦气填充探空气球即利用了氦气化学性质的稳定性，又利用了氦气密度比空气小的物理性质，故选项正确；
C、用氮气做保护气填充食品包装袋，是利用了氮气化学性质很不活泼、无毒的性质，需要发生化学变化才能表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误；
D、用活性炭给糖浆脱色，是利用了活性炭的吸附性，不需要发生化学变化就表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误。故选B。
13．吸附 吸附
【详解】
木炭具有多孔结构，所以具有吸附性；活性炭的吸附性比木炭的更强。
14．吸附 离子 增大了与氧气的接触面积（合理答案均可给分） B
【详解】
（1）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味；
（2）氯化钠是由钠离子与氯离子构成的；
（3）①架空的木材与空气充分接触，氧气充足，燃烧旺盛；
②用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾不能有水，否则容易受损；
A、水会造成图书、文物等损坏，不适合用水来扑灭珍贵文物的火灾；
B、液态二氧化碳灭火后不留有痕迹，不会造成图书档案的损坏，可以用来扑灭珍贵文物火灾；
C、干粉灭火器是利用压缩气体吹出干粉来灭火，可以用来扑灭一般火灾，还可用于扑灭油，气等引起的火灾，不适合用来扑灭珍贵文物火灾；
D、泡沫灭火器可用于扑灭木材棉布等一般火灾，喷出的溶液会损坏图书、精密仪器，不适合用来扑灭珍贵文物的火灾。
15．③ 该反应条件是高温，其他三个是点燃 3：8 ①②③
【详解】
（1）以上四个反应中，有一个反应不同于其他三个，你的选择是③，理由是该反应条件是高温，其他三个是点燃或该反应条件是高温，其他三个是点燃；
（2）当煤炉里氧气充足时，最终转化成的是二氧化碳，故燃烧的碳与消耗的氧气的质量比为二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比，故燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是：；
（3）当煤炉里氧气不足时，当煤炉里氧气不充足时，最终转化成的是一氧化碳，主要发生的反应是：①②③。
16．碳元素 无色透明正八面形状的固体 大 高 无 制作钻石、装在钻探机的钻头上 碳元素 深灰色细鳞片状固体 小 高 好 制铅笔芯，作石墨电极、石墨电刷 碳原子排列方式不同
【详解】
结构 模型 组成 元素 物理性质 用途
颜色状态 硬度 熔点 导电性
金刚石 碳元素 无色透明正八面形状的固体 大 高 无 制作钻石、装在钻探机的钻头上
石 墨 碳元素 深灰色细鳞片状固体 小 高 好 制铅笔芯，作石墨电极、石墨电刷
备 注 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子排列方式不同
17．吸附 疏松多孔 碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼 生成的二氧化碳中碳元素的质量 6g
【详解】
（1）向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有吸附能力，其原因是木炭具有疏松多孔的结构，木炭可以吸附色素和异味。
（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼。
（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，反应的化学方程式是；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的质量时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
（4）碳在高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，；
设要使80 g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是x，则
解得x=6 g；
答：需要碳的质量至少是6g。答案第1页，共2页
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