6.1碳单质的多样性同步练习（含解析） 人教版化学九年级上册

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6.1碳单质的多样性
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．从宏观、微观的视角探究物质及其变化规律是化学特有的“科学思维”之一。下列从微角度对宏观事实的解释不合理的是
A．石油气压入钢瓶液化——分子间的间隔减小
B．端午粽飘香——分子在不断地运动
C．夏天汽车轮胎炸裂——分子种类发生改变
D．氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子，化学性质相同
2．同学们参加考试时，必须使用2B铅笔填涂答题卡，2B铅笔芯的主要成分是
A．铅 B．二氧化锰 C．黑色油墨 D．石墨
3．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被某杂志评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现钻石的性质是
A．不导热 B．不能导电 C．化学性质稳定 D．熔点低
4．下列有关碳单质的说法正确的是
A．金刚石是天然存在的最硬的物质 B．木炭在常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
C．石墨能导电，是一种金属 D．金刚石和石墨的原子排列方式相同
5．碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是
A．大理石 B．石墨 C．干冰 D．甲烷
6．下列物质中，可用作钻头的是
A．金刚石 B．铁矿石 C．石墨 D．大理石
7．通常用于制造防毒面具填料的是
A．炭黑 B．木炭 C．焦炭 D．活性炭
8．《中国书法大会》书写时代精神。唐怀素《自叙帖》保存至今仍不变色，主要是因为书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑
A．是黑色固体 B．机械强度高 C．常温下化学性质稳定 D．具有还原性
9．下列关于碳单质的说法正确的是
A．木炭的吸附性比活性炭强
B．一定条件下可用石墨制得金刚石
C．碳单质物理性质不同的原因是碳原子的结构不同
D．金刚石、石墨都是无色固体
10．下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．用活性炭来净水
B．金刚石可用来裁玻璃
C．氢气用于填充探空气球
D．碳素墨水用于书写档案
11．下列对于碳单质的认识不正确的是
A．金刚石是天然存在的最硬的物质 B．石墨有金属光泽，能导电，属于金属单质
C．活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味 D．炭黑在常温下性质非常稳定
12．两份质量相等的碳,一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与氧气反应全部生成一氧化碳,则前者与后者消耗氧气的质量比为
A．2:1 B．1:2 C．3:4 D．3:8
二、非选择题
13．在 下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。
14．第31届世界大学生夏季运动会于2023年7月28日至8月8日在成都成功举办。大运会火炬“蓉火”取成都的简称“蓉”，同时寓有“融合”“包容”之意。“蓉火”创新地采用了生物质丙烷作为燃料，对于丙烷有如下描述：①是一种无色、无臭的气体；②沸点为-42.1℃；③易燃烧；④微溶于水；⑤可被用作炼油、化工和天然气加工操作中的制冷剂；⑥常被用作有机合成原料。
(1)属于描述丙烷的物理性质的是 (填序号，下同)。
(2)属于描述丙烷的化学性质的是 。
(3)属于描述丙烷用途的是 。
15．碳单质的还原性
1木炭还原氧化铜
（1）现象：
（2）化学方程式：
（3）操作：酒精灯罩网罩的好处是 。试管口必须 ，原因 ；实验结束时，先 后 原因是 ；取出的导气管必须用弹簧夹加紧橡皮管的原因是 ；刚开始试验时，右边试管中有气泡，但石灰水没有变浑浊的原因是 ；
2木炭还原氧化铁化学方程式
3木炭还原二氧化碳化学方程式
4小结：
木炭 氧，发生 反应，做 剂、具有 性；氧化铜 氧，发生 反应，做 剂、具有 性。
的反应叫做还原反应。碳单质具有 性，可用来 。
16．石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体。石墨很 ，有 感。石墨的 ，具有优良的 性能。
17．在学习碳的化学性质时，我们学习了木炭和氧化铜的反应，该实验装置如下图所示。
(1)A装置中反应的化学方程式为 。
(2)该反应中A装置能看到的现象为___________。
A．黑色固体变红 B．红色固体变黑 C．氧化铜变红 D．氧化铜变黑
(3)实验装置中的止水夹的作用是___________。
A．防止冷凝水倒流炸裂试管 B．防止石灰水倒吸炸裂试管
C．防止反应物粉末堵塞导管 D．防止灼热的铜被再次氧化
(4)木炭的主要成分为石墨，与石墨互为同素异形体的物质是___________。
A．活性炭 B．焦炭 C．炭黑 D．金刚石
(5)若实验过程中放入的木炭过量，则可能导致产物中生成CO，反应中C、CO、CO2的质量比不可能为___________。
A．6：7：11 B．9：7：22 C．12：7：33 D．18：7：44
18．兴趣小组把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地放入试管，按图进行实验。实验中观察到黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。
(1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是 ，实验中酒精灯加网罩的目的是 。
(2)实验结束时先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管后，再停止加热的原因是 。
(3)实验中测得反应前后木炭粉末和氧化铜粉末的混合物的质量减少了0.88g，计算实验中生成的铜的质量 。(写出计算过程)
(4)为了使所有氧化铜能充分反应，木炭粉末与氧化铜粉末的最合适的质量比是___________(填字母)。
A．3∶36 B．3∶42 C．3∶48 D．3∶80
《6.1碳单质的多样性》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B A D C B D
题号 11 12
答案 B A
1．C
【详解】A、把液化气压缩进钢瓶，分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，故选项解释合理；
B、端午时节粽飘香，是因为粽子中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到粽香，故选项解释合理；
C、夏天汽车轮胎爆炸，是因为温度升高气体分子之间的间距增大，故选项解释不合理；
D、氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们是由氧分子构成的，同种的分子化学性质相同，故选项解释合理。
故选C。
2．D
【详解】2B铅笔芯的主要成分是石墨，石墨质软，容易留下痕迹。故选D。
3．C
【详解】钻石是经过琢磨的金刚石（碳的单质），碳在常温下化学性质稳定（或不活泼），很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，所以说“钻石恒久远，一颗永流传”；
故选C。
4．A
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃等，符合题意；
B、木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，常温下不反应，不符合题意；
C、石墨具有良好的导电性，是一种非金属，不符合题意；
D、金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】A、大理石主要成分是碳酸钙，主要含有碳、氢、氧元素，不符合题意；
B、石墨是由碳元素组成的纯净物，是由碳元素组成，符合题意；
C、干冰是指固体二氧化碳，是由碳、氧元素组成，不符合题意；
D、甲烷是由碳、氢元素组成，不符合题意；
故选：B。
6．A
【详解】金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可用作钻头，故选A。
7．D
【详解】活性炭具有吸附性，能吸附一些有毒的物质和异味，木炭吸附能力较弱，所以活性炭通常用于制造防毒面具填料，故选D。
8．C
【详解】书写作品时所用的墨汁中含有的炭黑，主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，即化学性质稳定，故选C。
9．B
【详解】A、木炭和活性炭均具有吸附性，但活性炭的化学性质比木炭活泼，该选项说法不正确；
B、石墨和金刚石都为碳单质，则一定条件下，可用石墨制得金刚石，该选项说法正确；
C、金刚石、石墨等这些碳单质的物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同，该选项说法不正确；
D、金刚石为无色透明的固体，石墨为深灰色固体，该选项说法不正确。
故选B。
10．D
【详解】A、活性炭具有吸附性，不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，错误。
B、金刚石用来裁玻璃，是利用了金刚石硬度大的性质，属于物理性质，错误；
C、氢气可用于填充探空气球，利用了氢气密度小的性质，属于物理性质，错误；
D、碳素墨水用于书写档案，利用了常温下碳的化学性质不活泼的性质，属于化学性质，正确。
故选D。
11．B
【详解】A、金刚石为天然存在最硬的物质，该选项认识正确；
B、石墨具有金属光泽，且能导电，但石墨为碳单质，属于非金属单质，该选项认识不正确；
C、活性炭具有疏松多孔的结构，则具有吸附性，能吸附色素和异味，该选项认识正确；
D、炭黑的主要成分为碳，碳单质在常温下化学性质稳定（不易与其他物质反应），则化学性质稳定，该选项认识正确。
故选B。
12．A
【详解】碳充分燃烧时，C+O2CO2，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子；
碳不充分燃烧时，2C+O22CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；
由于两份碳的质量相等，碳原子的质量一定。
设每份碳中碳原子的个数为x，则生成二氧化碳和一氧化碳时消耗氧气的质量之比为：
（氧原子的质量×2x）：（氧原子的质量×x）=2：1
前者与后者消耗氧气的质量之比2：1。故选A。
【点睛】解答本题的关键是物质质量与原子个数之间的对应关系。即物质质量=原子质量×原子个数。
13．常温
【详解】在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。
14．(1)①②④
(2)③
(3)⑤⑥
【详解】（1）物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，则由题干信息可知，丙烷的物理性质有：是一种无色、无臭的气体，沸点为-42.1℃，微溶于水，故选：①②④；
（2）物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，则由题干信息可知，丙烷的化学性质有：易燃烧，故选：③；
（3）丙烷可被用作炼油、化工和天然气加工操作中的制冷剂，丙烷常被用作有机合成原料，故选：⑤⑥。
15． 黑色固体变为红色物质 集中火焰，提高温度 略向下倾斜 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 将导管移离澄清石灰水 熄灭酒精灯 防止澄清石灰水倒流回试管，使试管炸裂 防止生成的铜再次被氧化 排出的是试管中原有的空气 得 氧化 还原 还原 失 还原 氧化 氧化 失去氧 还原 冶炼金属
【解析】略
16． 软 滑腻 熔点高 导电
【详解】石墨是一种灰黑色的有金属光泽而不透明的鳞片状固体，石墨很软、有滑腻感，具有优良的导电性能，可用作电极、电刷等。
17．(1)
(2)A
(3)BD
(4)D
(5)D
【详解】（1）A中是木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（2）A中是木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，现象为：黑色固体变红，故选A；
（3）因为铜与氧气在加热条件下易生成氧化铜，实验结束时，可先用弹簧夹夹紧橡皮管，再熄灭酒精灯，这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管，避免试管炸裂外，还可以防止灼热的铜与空气接触再次被氧化，故选BD；
（4）判断同素异形体的关键把握两点：①同种元素形成，②不同单质。
A、活性炭的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误；
B、焦炭的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误；
C、炭黑的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误；
D、石墨、金刚石是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故选项正确；
故选D；
（5）若只生成一氧化碳，由反应关系式可知，反应中C和CO的质量比为3:7；
若只生成二氧化碳，由反应关系式可知，反应中C和CO2的质量比为3:11。
A、反应中C、CO、CO2的质量比为6：7：11，可得反应中C和CO的质量比为3:7，C和CO2的质量比为3:11，比例成立，故不符合题意；
B、反应中C、CO、CO2的质量比为9：7：22，可得反应中C和CO的质量比为3:7，C和CO2的质量比为6:22=3:11，比例成立，故不符合题意；
C、反应中C、CO、CO2的质量比为12：7：33，可得反应中C和CO的质量比为3:7，C和CO2的质量比为9:33=3:11，比例成立，故不符合题意；
D、反应中C、CO、CO2的质量比为18：7：44，可得反应中C和CO的质量比为3:7，C和CO2的质量比为15:44不等于3:11，比例不成立，故符合题意；
故选D。
18．(1) 增大反应物的接触面积，使其充分反应 集中火焰，提高温度
(2)防止石灰水倒吸进入试管，使试管炸裂；防止空气进入试管，生成的铜被氧化（合理即可）
(3)设生成铜的质量为x，
x=2.56g；
(4)A
【详解】（1）把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是：增大反应物的接触面积，使其充分反应；
酒精灯加网罩可以集中火焰，提高温度；
（2）熄灭酒精灯后，试管内的气压变小，石灰水会倒吸进入试管，刚加热完的试管遇到冷的石灰水，就会炸裂，而先撤掉导管，可以防止试管炸裂；
用弹簧夹夹紧橡皮管，则可以防止外部的空气进入试管，避免氧气热的铜反应；
（3）见答案；
（4）根据可知，计算参加反应的CuO与C的质量比为40：3，即氧化铜与木炭按照40：3的质量比混合后，理论上能恰好完全反应，为了使氧化铜中的铜完全被还原，应该增大木炭的质量或减小氧化铜的质量，据此分析，应选质量比36：3，故选A。
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