人教版化学九年级上册同步课时训练：第6单元 课题1　金刚石、石墨和C60（word版 含答案）

课题1　金刚石、石墨和C60
第1课时　碳的单质
知识点 1　常见的碳单质
1.一种元素可以组成不同的物质,常见的由碳元素组成的单质有　　　　、　　　　和　　　　,由于　　　　　,它们的性质存在很大的差异。
知识点 2　碳单质的物理性质及用途
2.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是 (　　)
A.都由碳元素组成 B.都是黑色固体
C.都能导电 D.硬度都很大
3.下列关于几种碳单质的性质与对应用途的说法中错误的是(　　)
A.石墨具有滑腻感,可用来作电极
B.石墨质软且具有导电性,可用于制作电刷
C.石墨质软且为深灰色固体,可用来制铅笔芯
D.金刚石的硬度大,可用来切割玻璃
4.防毒面具滤毒罐中盛装的碳单质是 (　　)
A.金刚石 B.石墨 C.活性炭 D.焦炭
5.含碳元素的物质在自然界中普遍存在。是碳的几种单质的结构示意图,图中小圆圈均代表碳原子。
(1)甲、乙两图所示碳单质的名称分别是　　　　、　　　　,由于二者碳原子的排列方式不同,使它们的物理性质存在很大的差异。
(2)图　　　　(填“甲”或“乙”)所示物质可用于钻凿坚硬的岩层是因为其具有　　　　的物理性质,由此可见,　　　　决定用途。
(3)图乙所示物质常用作高温下的润滑剂,据此推测图乙所示单质的物理性质为　　　　　　　　。在一定条件下,图乙所示物质转化成图甲所示物质是　　　　 (填“物理”或“化学”)变化,该变化的微观实质是　　　　　　　　　　。
(4)图丙所示物质的化学式为　　　　,从其化学式可以获得的信息是　 　(写一条)。
6.如图图图所示,将活性炭投入盛满红棕色气体NO2的集气瓶中,立即塞上单孔塞。
(1)充分振荡集气瓶,可观察到的现象是 　　　　　　　　　　　。
(2)打开弹簧夹,观察到的现象是 　　　　　　　　　　　。
(3)上述实验说明　　　　　。从结构上看,这是因为活性炭具有　　　　　的结构。
考|题|展|示
7.[2020·南京] C60在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。关于C60的叙述不正确的是 (　　)
A.该物质由C60分子构成
B.该物质由60个碳原子构成
C.其相对分子质量为720
D.C60和C70是两种物质
8.[2019·大兴期末] 活性炭有良好的吸附性能,可用于制作防毒面具。为研究活性炭在不同条件下对氯气(Cl2)的吸附性能(吸附量越大,吸附性能越好),科学工作者们做了系列实验得到如图图图所示的结果。分析图示可得到的结论是 　　　　　　　　 　。
课题1　金刚石、石墨和C60
第2课时　单质碳的化学性质
知识点 1　单质碳的化学性质不活泼
1.我国古代书法家用墨(用炭黑制成)书写的字画能够长时间保存而不变色的原因是 (　　)
A.碳在常温下化学性质不活泼
B.炭黑有很强的吸附性
C.炭黑转化成了更稳定的物质
D.单质碳不溶于水
2.下列事实中不能体现单质碳的化学性质不活泼的是(　　)
A.书写档案材料必须使用碳素墨水
B.钻石恒久远,一颗永留传
C.木头电线杆在埋入地下前将表面稍微烤焦
D.制糖工业中用活性炭脱色
知识点 2　碳与氧气的反应
3.(1)将在酒精灯火焰上加热到红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中,现象为　　　　　　　　　,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　。其中反应物中碳和氧气的质量比为　　　　。反应后,向集气瓶中倒入澄清石灰水,振荡,现象为　　　　　　　　　　,说明有　　　　生成。通过该反应说明碳具有　　 　性,是常用的　 　　。
(2)冬天,在门窗紧闭的房间内用煤炉取暖,碳可能会不完全燃烧,使人中毒,其反应的化学方程式是　　　　　　　　　　,因此室内用煤炉取暖时应注意　　　　。对于这一反应,反应物中碳和氧气的质量比为　　　　。
(3)对比以上两个反应,我们可得出:反应物相同,反应条件相同,由于　　　　　　不同,可能导致　　　　不同。
4.下列有关碳的化学性质的描述中,正确的是 (　　)
A.碳单质具有可燃性,燃烧后一定生成二氧化碳
B.碳充分燃烧时放热,不充分燃烧时吸热
C.木炭可以燃烧,金刚石不可以燃烧
D.C60完全燃烧的化学方程式为:C60+60O260CO2
知识点 3　碳与某些氧化物的反应
5.试管中有黑色粉末,加热后有紫红色固体出现,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,该黑色粉末是 (　　)
A.氧化铜 B.四氧化三铁和木炭粉
C.氧化铁 D.氧化铜和木炭粉
6.是用木炭粉还原氧化铜的装置图。请回答:
(1)写出标号仪器的名称。
A　　　　　,
B　　　　　,
C　　　　　。
(2)酒精灯上放金属网罩的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验前需要先　　　　　　　　　。
(4)刚开始预热时,观察到C中产生气泡,但石灰水不变浑浊,其原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)继续加热,观察到石灰水变浑浊,黑色粉末中出现　　　　色物质,写出此反应的化学方程式:　　　　　。
(6)实验结束后,先撤出导气管,再停止加热,是为了　。
(7)该实验体现了碳的　　　　性,所以碳可以用于　　　　工业。
7.计算使160 g氧化铁完全被还原,需要碳的质量至少是多少克。
8.“碳海绵”是已知的最轻的固体材料,其由碳元素组成,具有多孔结构,弹性好,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中不正确的是 (　　)
A.碳海绵是一种新型化合物
B.碳海绵可用于海上原油污染时吸附油污
C.在常温下,碳海绵的化学性质不活泼
D.碳海绵完全燃烧能产生CO2
9.金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质。下列关于碳的单质叙述错误的是 (　　)
A.如图图图果原子的排列方式改变,则构成的物质种类就会改变
B.三种单质的化学性质完全相同
C.三种物质在足量的氧气中完全燃烧,产物相同
D.在特定的条件下,石墨既可转化为金刚石,也可转化为C60
10.将6 g碳放在盛有12 g氧气的密闭容器中燃烧,两者恰好完全反应,此时密闭容器中的物质是 (　　)
A.CO B.CO2 C.CO、CO2 D.无法确定
11.已知A、B为两种黑色粉末,D为紫红色金属单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图图图所示。 请回答:
(1)C的化学式为　　　　,该物质通过灼热的炭层所发生反应的化学方程式为　。
(2)A中金属元素的化合价为　　　　。
(3)写出物质B的一种用途:　。
(4)反应①观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　。
12.李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜(如图图图所示)。他联想到单质碳的一些化学性质,认为在该实验中还可能会有一氧化碳生成。
[查阅资料] 一氧化碳气体能使湿润的氯化钯试纸由黄色变成蓝色。
[设计实验] A装置与实验室用高锰酸钾固体制取氧气的发生装置类似,它们的共同点是　　　　　　　　　　,不同点是　 　 　 　 　 　 　 　。
[实验验证]
(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变成紫红色,该紫红色物质是　　　　 　 　 　 　。
(2)B装置中产生的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)C装置中湿润的氯化钯试纸由黄色变成蓝色,说明有　　　　气体生成,证明李洋同学的判断是正确的。
[实验反思]
(4)李洋同学对生成一氧化碳的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
②原因二: 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。
(5)可能有一氧化碳生成的实验,都需要考虑尾气的处理,对此实验的改进方案有　　　　　　　　　　　　　　　　。
考|题|展|示
13.[2020·成都] 按进行实验,下列分析或结论正确的是 (　　)
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能使氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成二氧化碳的质量
答案
1.石墨　金刚石　C60　碳原子的排列方式不同
2.A　 石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质;二者物理性质差异较大,金刚石是无色的,而石墨是深灰色的;石墨能导电,而金刚石不能;石墨质软,而金刚石是天然存在的硬度最大的物质。
3.A　 石墨作电极利用的是石墨的导电性。
4.C
5.(1)金刚石　石墨　
(2)甲　硬度大　性质
(3)熔点高,有润滑性　化学　碳原子的排列方式发生改变
(4)C60　1个C60分子由60个碳原子构成(合理即可)
6.(1)瓶内气体由红棕色逐渐变浅至无色
(2)烧杯内的水倒吸入集气瓶中
(3)活性炭具有吸附能力　疏松多孔
7.B　 C60属于非金属单质,由C60分子构成,1个C60分子由60个碳原子构成,其相对分子质量为720,C70由C70分子构成,它们是两种物质。
8.在压强一定的条件下,温度越低,活性炭对氯气的吸附性能越好(或在温度一定的条件下,压强越大,活性炭对氯气的吸附性能越好,或活性炭对氯气的吸附性能受温度和压强的影响,或在实验研究的范围内,压强越大,温度越低,活性炭对氯气的吸附性能越好)
由图可知:在相同压强(0.20 MPa)时,温度越低,吸附量越大;在相同温度(5 ℃)时,压强越大,吸附量越大。
答案
1.A　2.D
3.(1)发出白光,放出热量　C+O2CO2　3∶8
澄清石灰水变浑浊　二氧化碳　可燃　燃料
(2)2C+O22CO　通风　3∶4
(3)反应物的量　生成物
(3)氧气充足,碳燃烧生成二氧化碳,氧气不充足,碳燃烧生成一氧化碳,故反应物相同,反应条件相同,由于反应物的量不同,可能导致生成物不同。
4.D　5.D
6.(1)酒精灯　铁架台　试管
(2)使火焰集中并提高温度
(3)检查装置气密性
(4)开始的气泡是试管中的空气,二氧化碳含量少
(5)紫红　C+2CuO2Cu+CO2↑
(6)防止石灰水倒吸入试管,使试管炸裂
(7)还原　冶金
7.解:设需要碳的质量至少为x。
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
36 320
x 160 g
=　
x=18 g
答:需要碳的质量至少为18 g。
8.A
9.B　 金刚石、石墨和C60是三种不同的物质,它们化学性质相似,而不是相同,例如图图图在一定条件下与氧气反应都能生成CO2,但反应所需的温度(条件)不同,燃烧的剧烈程度也不同。
10.C　 根据化学方程式提供的质量比关系可知,6 g碳和8 g氧气恰好完全反应生成CO,和16 g氧气恰好完全反应生成CO2,而题目中6 g碳和12 g氧气恰好完全反应,表明生成物中既有CO又有CO2。
11.(1)CO2　C+CO22CO
(2)+2
(3)作燃料(合理即可)
(4)黑色固体变为紫红色
12.[设计实验] 试管口均略向下倾斜(合理即可)
高锰酸钾制取氧气装置的试管口有棉花,酒精灯不需要加网罩
[实验验证] (1)铜　
(2)澄清石灰水变浑浊　
(3)一氧化碳
[实验反思] (4)①C+CuO Cu+CO↑
②反应生成的二氧化碳与过量的木炭在高温下发生了化学反应生成了一氧化碳
(5)在C装置出气导管口处用气球收集(合理即可)
13.C　 刚开始加热时,试管内的气体受热会膨胀,导管口会有气泡冒出,但不能说明反应开始;实验结束后,生成物铜粉的温度较高,立即倒出后,铜粉和氧气接触会发生氧化反应;木炭具有还原性,在高温下能将氧化铜还原为铜;木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳气体,两者恰好完全反应时,固体减少的质量为生成二氧化碳的质量,木炭过量时,还会和二氧化碳反应生成一氧化碳气体,此时固体减少的质量大于生成二氧化碳的质量。