6.1 金刚石、石墨和C60 分层综合练
知识点1 碳单质的结构
1.金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（ ）
A.原子排列方式不同 B.原子大小不同
C.原子种类不同 D.原子数目不同
【答案】A
【解析】金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但由于构成两者的原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨物理性质有很大差异。
2.我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（ ）
A.分子 B.原子
C.离子 D.中子
【答案】B
【解析】金刚石是由碳原子直接构成的，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子也是原子。
3.下图是金刚石、石墨的结构示意图，下列说法不正确的是（ ）
A.它们的化学式都可以用C表示
B.石墨转化成金刚石是物理变化
C.金刚石与石墨的原子排列方式不同
D.石墨很软，有滑腻感
【答案】B
【解析】金刚石和石墨均是由碳原子直接构成的，所以化学式均可用C来表示；石墨与金刚石属于不同种物质，故石墨转化成金刚石是化学变化；由题图可知，金刚石与石墨中碳原子的排列方式不同；石墨质软，有滑腻感。
4.C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。根据图示回答下列问题：
（1）C60属于________（填“单质”或“化合物”）。
（2）C60这种物质是由________（填“分子”或“原子”）构成的。
（3）C60与金刚石、石墨具有相似的________（填“化学”或“物理”）性质。
【答案】（1）单质 （2）分子 （3）化学
【解析】（1）C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质。
（2）C60这种物质是由分子构成的，每个分子中含60个碳原子。
（3）C60与金刚石、石墨的物理性质不同，化学性质相似。
知识点2 碳单质的性质与用途
5.能用来填充防毒面具的是（ ）
A.石墨 B.活性炭
C.金刚石 D.炭黑
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性，能吸附色素和有毒的物质，可用来填充防毒面具。
6.有关石墨的用途描述错误的是（ ）
A.制造铅笔芯 B.做干电池电极
C.用于切割玻璃 D.用作润滑剂
【答案】C
【解析】石墨质软，在纸上划过时会留下灰黑色痕迹，可用来制铅笔芯；石墨具有导电性，可以做干电池的电极；石墨质软不能用于切割玻璃；石墨具有滑腻感，可用作润滑剂。
7.下列说法中错误的是（ ）
A.C60可用作超导材料 B.木炭可用作电池电极
C.石墨可用于制铅笔芯 D.金刚石可用于裁割玻璃
【答案】B
【解析】C60有许多优异的性能，如超导强磁性、耐高压等；木炭不具有导电性，不能用作电池电极；石墨很软在纸上划过时会留下痕迹，故可用于制作铅笔芯；金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于裁割玻璃。
归纳总结：物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。
（1）金刚石具有正八面体形状的结构，是天然存在的最硬的物质，可用来做钻头等。
（2）石墨是层状结构，质软，具有导电性和润滑性等，因而可用来制铅笔芯、做电极、做润滑剂等。
（3）木炭、活性炭均具有疏松多孔的结构，具有吸附性，因此可做吸附剂等。
8.右图是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入滴有品红的水，净水器的下端流出的水变为无色。下列说法正确的是（ ） （ ）
A.活性炭能与品红反应，使之褪色
B.品红颗粒较大，不能通过活性炭
C.活性炭可吸附品红分子
D.该实验原理与过滤完全相同
【答案】C
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中的有色物质，但活性炭与有色物质并没有发生化学反应；过滤利用的是水中较大的固体颗粒不能透过滤纸，水和可溶性的物质能透过滤纸的原理，因此与吸附原理不相同。
知识点3 碳的稳定性
9.古代字画能保存很长时间不褪色，是因为单质碳在常温下具有（ ）
A.可燃性 B.还原性
C.稳定性 D.吸附性
【答案】C
【解析】由于碳在常温下化学性质稳定，以古代字画能保存很长时间不褪色。
10.下列事实中没有体现单质碳的稳定性的是（ ）
A.书写档案材料时必须使用碳素墨水 B.钻石恒久远，一颗永流传
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
【答案】D
【解析】碳的化学性质稳定，使用碳素墨水书写档案，字迹长时间不会发生变化；碳在常温下化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，保存的时间较长；木头电线杆在埋入地下之前，把埋入地下的部分木头烤焦，在木头表面能形成化学性质稳定的木炭层；制糖工业中用活性炭脱色，利用了活性炭的吸附性。
知识点4 碳的可燃性
11.把8 g碳和16 g氧气放在密闭的容器里，在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有（ ）
A.二氧化碳 B.一氧化碳
C.二氧化碳和一氧化碳 D.二氧化碳和氧气
【答案】C
【解析】C+O2CO2中碳与氧气的质量比为3：8，2C+022CO中碳与氧气的质量比为3：4。碳与氧气的质量比小于3：8时，说明氧气过量，剩余气体为二氧化碳和氧气；碳与氧气的质量比在3：8和3：4之间，说明剩余气体为二氧化碳和一氧化碳的混合物；如果碳与氧气的质量比大于或等于3：4时，说明氧气不足，剩余气体为一氧化碳，因此选C。
12.根据碳与氧气的反应，回答下列问题：
（1）做“木炭的燃烧”实验时，将放入燃烧匙的木炭点燃，由上而下________（填“缓慢”或“迅速”）伸入盛有集满氧气的集气瓶中。
（2）碳不完全燃烧的化学方程式是________________。
（3）红热木炭在氧气中燃烧的实验现象是________________，验证碳燃烧的产物是二氧化碳，其操作方法是________________________。
【答案】（1）缓慢 （2）2C+O22CO
（3）剧烈燃烧，发出白光向燃烧后的集气瓶中加入适量的澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
【解析】（1）应把红热的木炭由瓶口向下缓慢插入集气瓶，这样可以使木炭与氧气充分反应。
（2）碳不完全燃烧生成一氧化碳。
（3）木炭在氧气中能剧烈燃烧，发出白光，放出热量，向燃烧后的集气瓶中加入适量的澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，说明产物是二氧化碳。
知识点5 碳的还原性
13.我国的锡储量占世界第一位。古代记载的炼锡方法的化学方程式为SnO2+2CSn+2CO↑此反应说明碳具有（ ）
A.稳定性 B.可燃性
C.氧化性 D.还原性
【答案】D
【解析】在该反应中碳获得了氧变为一氧化碳，体现了碳的还原性。
易错总结：误认为碳具有氧化性，二氧化锡具有还原性。运用对比法认识氧化反应和还原反应，根据物质得氧、失氧情况进行判断。C得到氧发生了氧化反应，说明C具有还原性；SnO2失去氧发生了还原反应，说明SnO2具有氧化性。
14.下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ ）
A.给酒精灯火焰加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】D
【解析】给酒精灯火焰加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，A正确；实验过程中生成了二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，B正确；碳在反应中与氧结合，发生了氧化反应，表现出还原性，C正确；实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，防。止液体倒流引起试管炸裂，D错误。
1.实验室里，用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是（ ）
A.Al B.MnO2
C.Al2O3 D.Mn
【答案】A
【解析】在该反应中，铝夺取了二氧化锰中的氧元素，表现出了还原性。
2.碳单质的性质与用途对应关系错误的是 （ ）
A.石墨导电性好可作电池电极
B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C.金刚石硬度大可制作铅笔芯
D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
【答案】C
【解析】石墨质软，呈深灰色，在纸上划过会留下痕迹，可制作铅笔芯；金刚石硬度大，不能制作铅笔芯。
3.金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
【答案】C
【解析】构成金刚石和石墨的原子都是碳原子，大小相同；金刚石和石墨中原子排列方式不同；1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同；金刚石和石墨在氧气中都能燃烧生成二氧化碳。
4.按下图进行实验，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.木炭能将氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
【答案】C
【解析】导管口最开始排出的气体是装置内的空气，此时反应未开始，A错误。实验结束时不能立即倒出粉末，因为热的铜粉能与空气中的氧气反应生成氧化铜，B错误。木炭具有还原性，能将氧化铜还原为铜，正确。根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成的二氧化碳的质量，D错误。
5. “中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业上采用火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+X↑，下列说法错误的是（ ）
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时，气体产物中可能有CO D.反应中NiO发生氧化反应
【答案】D
【解析】根据化学反应前后原子的种类、数目均不变可知，物质X的化学式为CO，；NiO属于氧化物；碳过量时，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳；反应中NiO失去了氧，发生了还原反应。
6.某化学兴趣小组对木炭和氧化铜反应的实验装置进行了改进，请根据改进后的实验装置（如图所示），回答下列问题。
（1）判断木炭与氧化铜已经反应的依据是________________________________________。
（2）与传统型装置相比，该装置的优点是____________________________________________________________。
【答案】
（1）黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊
（2）装置简单（合理即可）
【解析】
（2）该装置具有组装较为简单、使用的药品较少等优点。
7.阅读下面科普短文。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题。
（1）金刚石属于________（填序号）。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：
5C+4KNO3_________K2O+_________N2↑+_________CO2↑
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是____________________。
（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①石墨是一种含铅的物质：____________________。
②碳材料具有广阔的应用和发展前景：________________________。
（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】（1）C （2）2 2 5 （3）工业应用 （4）①错 ②对
（5）在实验研究的范围内，温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好（合理即可）
【解析】
（1）由图1可知，金刚石属于晶形碳。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用。
（4）①石墨是一种含碳的物质。
1.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。目前常用的制备方法是氧化石墨还原法，石墨片与浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等反应，再经超声处理得到氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。
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结构，在涂层中叠加形成致密的隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。如图2所示，表面叠加了石墨烯薄膜的铜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）
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）依据表格分析，该复合涂料中石墨烯的比例为________时基本性能最好。
【答案】（1）硬度大（或熔点高或具有优良的导电、导热性能） （2）单质 （3）石墨烯在涂层中叠加形成致密的隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用 （4）2%
【解析】（1）石墨烯硬度大、熔点高，具有优良的导电、导热性能。 （2）石墨烯是由同种元素组成的纯净物，属于单质。 （3）石墨烯可以防腐的原因是石墨烯在涂层中叠加形成致密的隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。 （4）通过分析可知，该复合涂料中石墨烯的比例为2%时基本性能最好。
【核心素养解读】本题借助对石墨烯的性能、制备及特殊结构的介绍，考查了对材料的分析、整合能力，体现了具有一定“科学精神与社会责任”的学科素养。
随着科学技术的发展，碳单质的用途不断被发现，一些以新的形态存在的碳单质也相继被发现。通过材料中对石墨烯相关知识的介绍，可了解其相关性质及用途等。
2.某校科学兴趣小组利用木炭做还原剂使木炭与氧化铜进行反应，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体Cu2O出现。小科认为木炭和氧化铜反应需要较高温度，建议用乙装置代替甲装置，即用酒精喷灯替代酒精灯，并添加了止水夹，在实验结束时及时夹上。针对上述实验，回答下列问题：
（1）稍过量的炭粉有利于反应的进行，对下列三种氧化铜和炭粉的质量比例，建议选择________。
A.11：1 B.40：3 C.16：1
（2）该小组按改进后的方案进行实验（如图乙），他们在检验了装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，________（填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
（3）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，再移走酒精灯，让产物自然冷却，终于获得了紫红色的铜，若不关闭止水夹，可能出现的问题是________________________________________________。
【答案】（1）A （2）不能 （3）空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化
【解析】（1）根据反应的化学方程式求出恰好完全反应时，氧化铜与炭粉的质量比为40：3，为了保证氧化铜能充分反应，炭粉应稍过量，因此应选A。
（2）验开始时，可能是炭粉与氧气反应生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊故不能判断炭粉与氧化铜发生了反应。
（3）反应结束后要关闭止水夹，防止进入空气，使灼热的铜被氧化。
【核心素养解读】本题借助木炭还原氧化铜实验过程中发现的问题及实验装置的创新与改进，培养了“科学探究与创新意识”的学科素养。该反应在高温下进行，应在酒精灯火焰上加网罩或改用酒精喷灯进行实验；实验结束时，应先将导管撤出再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒流炸裂试管，同时为了防止进入的空气使生成的铜被氧化，应用止水夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出。
1.（2022·海南）项目式学习小组制作的简易净水器（如图），下列说法正确的是（ ）
A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质
C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味
【答案】D
【解析】A.该简易净水器没有杀菌消毒步骤，活性炭不能杀菌消毒，故不能对水进行杀菌消毒，说法错误，不符合题意；
B.该简易净水器净水器起到过滤作用，能去除不溶性杂质，无法去除可溶性杂质，说法错误，不符合题意；
C.活性炭能吸附水中色素、异味，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能将硬水软化，硬水软化的方法可以是煮沸，说法错误，不符合题意；
D.该简易净水器含有活性炭，可以除去水中颜色和异味，说法正确，符合题意。
故选D。
2.（2022·吉林）碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（ ）
A.硬度都很大 B.都可用于制造铅笔芯
C.都是黑色固体 D.常温下化学性质都不活泼
【答案】D
【解析】A.由于碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的性质存在差异，金刚石的硬度很大，石墨的质地软，故A不符合题意；
B.金刚石的硬度很大，不能用于制造铅笔芯，石墨的质地软，可用于制造铅笔芯，故B不符合题意；
C.纯净的金刚石是无色透明的正八面体形状的固体，故C不符合题意；
D.常温下碳单质的化学性质都不活泼，故D符合题意。
故选D。
3.（2022·广西贺州）下列物质中，硬度最大的是（ ）
A.C60 B.活性炭 C.石墨 D.金刚石
【答案】D
【解析】A.C60是人造物质，有弹性，硬度不大，不符合题意；
B.活性炭具有疏松多孔的结构，硬度也不大，不符合题意；
C.石墨很软，是最软的矿物之一，不符合题意；
D.金刚石是天然存在的最硬的物质，符合题意。
故选D。
4.（2022·湖南长沙）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ）
A.石墨不具有导电性 B.C60单质是由碳原子直接构成的
C.活性炭具有吸附性 D.金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
【答案】C
【解析】A.石墨具有良好的导电性，不符合题意；
B.C60由C60分子构成，不符合题意；
C.活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，符合题意；
D.金刚石和石墨均是碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。
故选C。
5.（2022·江西）取碳和氧化铜的混合物a g在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如下图，下列说法正确的是（ ）
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为（a－b）g
D.0～t2 min内，固体中铜元素的质量分数不变
【答案】C
【解析】A.碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，M点时还未完全反应，此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质，不符合题意；
B.N点时，恰好完全反应，此时固体为铜，为紫红色，不符合题意；
C.根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故反应后产生气体的总质量为（a－b）g，符合题意；
D.根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故铜元素的质量不变，但是0～t2 min内，固体的质量减少，故固体中铜元素的质量分数增大，不符合题意。
故选C。
6.（2022·湖南衡阳）阅读下面科普短文：
2004年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片（有人称为石墨烯），其层内微观结构如图1。这种单层的石墨片有优异的导电、导热性和其他奇特性质。
石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体，在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图2。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。另外，纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升，石墨烯作为一种基本材料，其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容回答下列问题：
（1）石墨烯的物理性质有_______。（任写一条）
（2）石墨烯应用占比最高的领域是_______。
（3）纺织面料掺入石墨烯后具有的优点有_______。（任写一条）
【答案】（1）导电性（或者导热性等）
（2）电子领域
（3）在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢
【解析】
（1）根据文章内容可知石墨烯在电子领域有广泛应用，且能将热量传送给人体，故其物理性质有导电性、导热性。
（2）根据图2信息可知，石墨烯在电子领域应用占比27%，在该领域占比最高。
（3）文章内容中已给出：纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。6.1 金刚石、石墨和C60 分层综合练
知识点1 碳单质的结构
1.金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（ ）
A.原子排列方式不同 B.原子大小不同 C.原子种类不同 D.原子数目不同
2.我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的粒子是（ ）
A.分子 B.原子 C.离子 D.中子
3.下图是金刚石、石墨的结构示意图，下列说法不正确的是（ ）
A.它们的化学式都可以用C表示
B.石墨转化成金刚石是物理变化
C.金刚石与石墨的原子排列方式不同
D.石墨很软，有滑腻感
4.C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。根据图示回答下列问题：
（1）C60属于________（填“单质”或“化合物”）。
（2）C60这种物质是由________（填“分子”或“原子”）构成的。
（3）C60与金刚石、石墨具有相似的________（填“化学”或“物理”）性质。
知识点2 碳单质的性质与用途
5.能用来填充防毒面具的是（ ）
A.石墨 B.活性炭
C.金刚石 D.炭黑
6.有关石墨的用途描述错误的是（ ）
A.制造铅笔芯 B.做干电池电极
C.用于切割玻璃 D.用作润滑剂
7.下列说法中错误的是（ ）
A.C60可用作超导材料 B.木炭可用作电池电极
C.石墨可用于制铅笔芯 D.金刚石可用于裁割玻璃
8.右图是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入滴有品红的水，净水器的下端流出的水变为无色。下列说法正确的是（ ） （ ）
A.活性炭能与品红反应，使之褪色
B.品红颗粒较大，不能通过活性炭
C.活性炭可吸附品红分子
D.该实验原理与过滤完全相同
知识点3 碳的稳定性
9.古代字画能保存很长时间不褪色，是因为单质碳在常温下具有（ ）
A.可燃性 B.还原性
C.稳定性 D.吸附性
10.下列事实中没有体现单质碳的稳定性的是（ ）
A.书写档案材料时必须使用碳素墨水 B.钻石恒久远，一颗永流传
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4 碳的可燃性
11.把8 g碳和16 g氧气放在密闭的容器里，在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有（ ）
A.二氧化碳 B.一氧化碳
C.二氧化碳和一氧化碳 D.二氧化碳和氧气
12.根据碳与氧气的反应，回答下列问题：
（1）做“木炭的燃烧”实验时，将放入燃烧匙的木炭点燃，由上而下________（填“缓慢”或“迅速”）伸入盛有集满氧气的集气瓶中。
（2）碳不完全燃烧的化学方程式是________________。
（3）红热木炭在氧气中燃烧的实验现象是________________，验证碳燃烧的产物是二氧化碳，其操作方法是________________________。
知识点5 碳的还原性
13.我国的锡储量占世界第一位。古代记载的炼锡方法的化学方程式为SnO2+2CSn+2CO↑此反应说明碳具有（ ）
A.稳定性 B.可燃性 C.氧化性 D.还原性
14.下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（ ）
A.给酒精灯火焰加网罩，目的是使火焰集中并提高温度
B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊
C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性
D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
1.实验室里，用火法制备锰的化学方程式为4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn，其中表现出还原性的物质是（ ）
A.Al B.MnO2
C.Al2O3 D.Mn
2.碳单质的性质与用途对应关系错误的是 （ ）
A.石墨导电性好可作电池电极
B.活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C.金刚石硬度大可制作铅笔芯
D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
3.金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
4.按下图进行实验，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.木炭能将氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
5. “中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能，工业上采用火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+X↑，下列说法错误的是（ ）
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时，气体产物中可能有CO D.反应中NiO发生氧化反应
6.某化学兴趣小组对木炭和氧化铜反应的实验装置进行了改进，请根据改进后的实验装置（如图所示），回答下列问题。
（1）判断木炭与氧化铜已经反应的依据是________________________________________。
（2）与传统型装置相比，该装置的优点是____________________________________________________________。
7.阅读下面科普短文。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。
石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题。
（1）金刚石属于________（填序号）。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：
5C+4KNO3_________K2O+_________N2↑+_________CO2↑
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是____________________。
（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①石墨是一种含铅的物质：____________________。
②碳材料具有广阔的应用和发展前景：________________________。
（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1.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。目前常用的制备方法是氧化石墨还原法，石墨片与浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等反应，再经超声处理得到氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。
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结构，在涂层中叠加形成致密的隔绝层，使腐蚀介质难以通过，起到物理隔绝作用。如图2所示，表面叠加了石墨烯薄膜的铜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）
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）依据表格分析，该复合涂料中石墨烯的比例为________时基本性能最好。
2.某校科学兴趣小组利用木炭做还原剂使木炭与氧化铜进行反应，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体Cu2O出现。小科认为木炭和氧化铜反应需要较高温度，建议用乙装置代替甲装置，即用酒精喷灯替代酒精灯，并添加了止水夹，在实验结束时及时夹上。针对上述实验，回答下列问题：
（1）稍过量的炭粉有利于反应的进行，对下列三种氧化铜和炭粉的质量比例，建议选择________。
A.11：1 B.40：3 C.16：1
（2）该小组按改进后的方案进行实验（如图乙），他们在检验了装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，________（填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。
（3）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，再移走酒精灯，让产物自然冷却，终于获得了紫红色的铜，若不关闭止水夹，可能出现的问题是________________________________________________。
1.（2022·海南）项目式学习小组制作的简易净水器（如图），下列说法正确的是（ ）
A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质
C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味
2.（2022·吉林）碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（ ）
A.硬度都很大 B.都可用于制造铅笔芯
C.都是黑色固体 D.常温下化学性质都不活泼
3.（2022·广西贺州）下列物质中，硬度最大的是（ ）
A.C60 B.活性炭 C.石墨 D.金刚石
4.（2022·湖南长沙）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ）
A.石墨不具有导电性 B.C60单质是由碳原子直接构成的
C.活性炭具有吸附性 D.金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
5.（2022·江西）取碳和氧化铜的混合物a g在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如下图，下列说法正确的是（ ）
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为（a－b）g
D.0～t2 min内，固体中铜元素的质量分数不变
6.（2022·湖南衡阳）阅读下面科普短文：
2004年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片（有人称为石墨烯），其层内微观结构如图1。这种单层的石墨片有优异的导电、导热性和其他奇特性质。
石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体，在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用，不同领域的应用分布如图2。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。另外，纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团，影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升，石墨烯作为一种基本材料，其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容回答下列问题：
（1）石墨烯的物理性质有_______。（任写一条）
（2）石墨烯应用占比最高的领域是_______。
（3）纺织面料掺入石墨烯后具有的优点有_______。（任写一条）
