6.1 金刚石、石墨、C60 同步作业

6.1 金刚石、石墨、C60
a 还原反应
b 碳单质的物理性质及其用途
c 碳的化学性质
d 碳元素组成的单质
选择题
1．高铁被誉为中国“新四大发明”之一。高铁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．滑腻感 C．还原性 D．稳定性
2．下列有关碳单质的说法错误的是（　　）
A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头
B．石墨有导电性，可制作电极
C．C60 具有稳定结构，不能燃烧
D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用作净水
3．下列关于碳单质的说法中，错误的是（　　）
A．碳元素组成的单质包括一氧化碳和二氧化碳
B．金刚石和石墨都是由碳元素组成的
C．不同的单质碳的物理性质不同是由于碳原子的排列方式不同
D．单质碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳
4．活性炭具有吸附作用，经过活性炭净水器过滤的天然水，不能达到的是（　　）
A．除去原有的不溶性物质 B．除去原有的臭味
C．除去一些溶解的杂质 D．除去所有杂质得到纯净水
5．初中化学学业水平考试实行网上阅卷，考生答题时必须使用2B铅笔填涂答题卡，2B铅笔芯的主要成分（　　）
A．石墨 B．木炭 C．焦炭 D．铅
6．金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是（　　）
A．原子种类不同 B．原子大小不同
C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
7．C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，下列说法正 确的是（　　）
A．足球由C60构成
B．C60这种物质由碳原子直接构成
C．C60是一种新型化合物
D．C60在氧气中完全燃烧生成CO2
8．碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时将导管从石灰水中取出后停止加热，冷却至室温．相关分析正确的是（　　）
A．装置II中出现气泡，说明I中反应已开始
B．反应中，装置I减少的质量是氧元素的质量
C．冷却后，若装置I中有黑色固体，说明碳有剩余
D．冷却后，装置I减少的质量小于生成气体的质量
9．已知：2CuO+C2Cu+CO2↑．如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势．下列说法中，不正确的是（　　）
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．c是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
10．在相同条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n） 成正比关系（p=Kn），若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内气体压强仍然为p，则a与b的关系可能为（　　）
A． B． C． D．
二．填空题
11．下面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）物质甲的名称叫　 　，利用它硬度大的性质可以制作　 　．
（2）物质乙层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，利用这一性质可以做　 　．
（3）物质丙的化学式为C60，它的一个分子是由60个碳　 　构成的．
（4）以上三种物质都是由碳元素组成的单质，但物理性质却有很大差异，原因是　 　．
12．1989年科学家又发现了一种新分子，它也具有空心的形似足球状的结构，化学式是C70，试回答它属于　 　（填“单质”、“化合物”或“混合物”）；它与金刚石、石墨和C60．都是由　 　（填名称）组成，它与金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是　 　．
13．碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用．
（1）下列如图1物质的用途中，利用了石墨能导电的是　 　（填序号，下同）；利用了金刚石硬度大的是　 　．
（2）如图2炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，因为活性炭有疏松多孔的结构，具有　 　能力，所以，炭雕即可以净化室内空气，又可以美化居住环境．
（3）二氧化碳是可以利用的重要资源．如在一定条件下可以制造金刚石，请将此反应的化学方程式补充完整：3CO2+4NaC（金刚石）+2X，X的化学式为　 　．
14．如图为木炭还原氧化铜的实验装置。请回答下列问题。
（1）试管A中发生反应的化学方程式是　 　。
（2）酒精灯加网罩的作用是　 　。
（3）实验中，试管B中发生反应的化学方程式是　 　
（4）若要使80g氧化铜完全被还原，试管A中实际加入的碳的质量应　 　6g。（选填“＞”“＜”或“=”）
15．为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验．
（B、D装置内药品均足量）
①实验过程中，装置B、D中均可观察到的现象为　 　．
②写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式　 　．
③E处点燃尾气的目的是　 　．
④实验过程中，　 　（从A～E中选填）处发生的反应体现了一氧化碳的化学性质．
三．实验探究题
16．一包黑色粉末可能是由氧化铜和碳粉中的一种或两种物质组成，某学校科学小组为确定其成分，取少量该黑色粉末于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分搅拌后观察。下表是实验中可能出现的现象与对应结论，请你填写下表中空白处的相关内容：
（提示：木炭不与硫酸反应，氧化铜能与硫酸反应得到蓝色溶液）
现象
结论
　 　
含CuO、C
溶液颜色无明显变化，有黑色不溶物
只含　 　
通过实验及分析，确定该粉末为氧化铜和碳粉混合物，为了进一步探究它们的性质，探究小组又利用这种混合物补充做了如图所示实验：
①试管a中的现象是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。
②试管b中的现象是　 　，发生反应的化学方程式为　 　。
17．如图所示下列是用木炭还原氧化铜的实验，请回答下列问题。
（1）酒精灯加灯罩的目的是　 　。
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是　 　。
（3）继续加热，观察到试管①中现象　 　，试管①中反反应的化学方程式 是　 　；在这个反应中　 　（填“木炭”或“氧化铜”）是还原剂。试管②中的现 象　 　。
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，原因是　 　待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是　 　。
四．推断题
18．激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉．
（1）碳粉不具有的性质是　 　（填序号）．
A．黑色 B．易溶于水 C．可燃性 D．常温下稳定
（2）将碳粉在氧气中点燃，发生反应的化学方程式为　 　．
五．解答题
19．石墨烯发热服
在平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”惊艳亮相，现场气温为﹣3℃．为了做好72名演员的防寒保暖工作，主创团队采用了石墨烯智能发热服饰，来确保他们在穿着较薄的演出服时不会被冻伤，还可以保证动作舒展。
石墨烯发热服是由石墨烯电热膜制成的。100%石墨烯电热膜是所有电热膜里唯一一种没有掺杂其他物质的纯碳原子的柔性膜，其特征是透明、安全，在施加较低的电压（1～10V）下即可产生较高的热量，电﹣热转换效率是所有电加热元件中最高或并列最高的，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，如机械能、光能、化学能等，电﹣热转换效率接近100%．其中，电﹣热辐射转换效率比例也是相同单位面积功率的电加热元器件中较大的。
石墨烯电热膜除能用于穿戴外还可用于石墨烯理疗护膝、无电磁辐射暖垫、汽车快速除霜膜、便携加热饭盒、环保节能石墨烯烤炉等产品。
依据材料回答问题：
（1）100%石墨烯电热膜属于　 　（填物质类别），除可用于穿戴外还可用于　 　（写一种）。
（2）石墨烯电热膜施加电压后能够产生较高热量是因为它有良好的　 　性，它与金刚石
性质差异的原因是　 　。
（3）关于石墨烯电热膜的说法不正确的是　 　（填序号）。
a．制作发热服时，施加在电热膜上的电压为安全电压
b．石墨烯电热膜在能量转换过程中几乎没有能量损失
c．石墨烯电热膜与石墨都是不透明固体
20．阅读下列片段，用化学用语回答相关问题
爆竹的主要成分有硫磺、木炭粉、硝酸钾，有的还含有氯酸钾。制作闪光雷、电光炮、烟花炮、彩色焰火时，还要加入镁粉、铁粉、铝粉及无机盐。加入钡盐火焰呈绿色、钠盐火焰呈黄色。当烟花爆竹点燃后，木炭粉、硫磺粉、金属粉末等迅速燃烧，产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体及金属氧化物的粉尘，同时产生大量光和热、而引起鞭炮爆炸。
（1）爆竹中的硝酸钾是由K+和　 　组成（填离子符号），烟花爆竹产生“耀眼白光”的现象的化学方程式　 　，实验室用氯酸钾（二氧化锰做催化剂）制取氧气的化学反应方程式　 　。
（2）硫磺燃烧的化学方程式　 　，木炭粉不完全燃烧的化学方程式　 　。
（3）2018年春节市政府下达“禁止燃放烟花爆竹”文件，下列解释理由合理的是　 　
A．燃放会产生噪音污染
B．燃放会产生粉尘污染
C．一定程度上加剧酸雨的形成
答案：
一．选择题
1．C
2．C
3．A
4．D
5．A
6．C
7．D
8．D
9．C
10．C
二．填空题
13．（1）②；①③；（2）吸附；（3）Na2CO3；
14．（1）2CuO+C2Cu+CO2↑。
（2）集中火焰，提高温度。
（3）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（4）＞。
15．①石灰水变浑浊（生成白色沉淀）；
②CO+CuOCu+CO2；
③防止有毒的CO污染空气；
④C、E．
三．实验探究题
16．溶液呈蓝色，有黑色不溶物； C；①黑色固体变红色；C+2CuO 2Cu+CO2↑；②变浑浊；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
（3）黑色粉末逐渐变成红色；C+2CuO2Cu+CO2↑；木炭；石灰水变浑浊；
（4）防止试管中的石灰水倒流使热的试管炸裂；防止灼热的铜再次被氧化。
四．推断题
18．（1）B；（2）C+O2CO2
五．解答题
19．（1）纯净物；石墨烯理疗护膝（或无电磁辐射暖垫、汽车快速除霜膜、便携加热饭盒、环保节能石墨烯烤炉等）；（2）导热；碳原子的排列方式不同；（3）AB。
20．（1）NO3﹣，2Mg+O22MgO，2KClO32KCl+3O2↑；
（2）S+O2SO2，2C+O22CO。
（3）ABC。