北京课改版九上化学 8.1碳的单质 同步练习（含解析）

北京课改版九年级上册化学练习 8.1碳的单质
一、单选题
1.古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有（?? ）
A.?稳定性????????????????????????????????B.?氧化性????????????????????????????????C.?还原性????????????????????????????????D.?助燃性
2.最近科学家发现，无定形碳在利用单脉冲激光冲激下生成Q─碳，硬度比钻石还高。下列关于这种“Q─碳”的说法不正确的是（????? ）
A.?化学性质与普通碳单质相同?????????????????????????????????B.?Q─碳中原子间没有间隔C.?碳原子的排列方式不同于金刚石??????????????????????????D.?Q─碳中原子仍然在不断运动
3.下列有关碳单质的说法错误的是(?? )
A.?金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳??????????B.?金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同C.?书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼??????????D.?金刚石和石墨都是硬度最大的物质
4. 4月26日，福厦高铁客运正式开通．动车组与架空电线的接触材料应具有耐高温、不易氧化、能导电的性质．你认为该材料可选用（? ）
A.?铁??????????????????????????????????????B.?石墨??????????????????????????????????????C.?金刚石??????????????????????????????????????D.?铜
5.世界上最轻材料“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具备高弹性和疏松多孔的结构，它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.?碳海绵可燃烧?????????????????????????????????????????????????????B.?碳海绵可处理海上石油泄漏C.?碳海绵可重复使用??????????????????????????????????????????????D.?常温下碳海绵化学性质活泼
6.下列有关金刚石、石墨、C60的说法中，错误的是（??? ）
A.?C60是一种新型的化合物?????????????????????????????????????B.?金刚石是天然存在最硬的物质C.?金刚石、石墨、C60在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳?????????D.?金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同
7. 下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是（?? ）
A.?均具有可燃性?????????????B.?均具有导电性?????????????C.?均由碳原子构成?????????????D.?均为无色透明的液体
8. 金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（? ）
A.?金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同??????B.?构成它们的原子数目不同C.?金刚石、石墨和C60由不同种原子构成????????????????D.?构成它们的原子大小不同
9.已知：C+2CuO /2Cu+CO2↑．如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（?? ）
/
A.?固体的质量?????????B.?固体中氧化铜的质量?????????C.?二氧化碳的质量?????????D.?固体中铜元素的质量分数
10.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
二、填空题
11.无定形碳包括________、________、________、________等。
12.学习的目的是在于应用．请根据你所掌握的化学知识，解释或解决以下生活中的一些常见问题．（1）金刚石和石墨物理性质不同的原因是?________；（2）要区分一氧化碳和二氧化碳两种无色气体，可采用的方法是?________；（写一种即可）（3）为保证人身安全，进入久未开启的菜窖前，须做?________试验；（4）北宋画家张择端用墨绘制的《清明上河图》能够保存至今，是因为?________
13. 世界上的几千万种物质都是由一百多种元素组成的，同一种元素能够形成不同种单质，如碳元素能形成的单质有________、________和C60等，这几种碳单质化学性质________（填“相似”或“不同”），物理性质________（填“相似”或“不同”），其原因是________；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和________（填化学式）．
三、解答题
14.用微粒的观点解释：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，他们的物理性质存在着明显的差异，而化学性质相似．
四、综合题
15.阅读下列科普短文。
2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”惊艳世界。演员们穿着的轻便防寒服是用“石墨烯”制成的。演员上场前，需先对服饰内的电池进行充电，充电完成后，石墨烯发热膜防寒服可在 /的环境中工作 小时，确保演员穿着舒适和演出成功。
石墨烯是一种由碳原子构成的、六角形晶格的二维碳纳米材料，如图1所示。英国两位物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
/
实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1mm的石墨大约包含 /万层石墨烯。
石墨烯的结构特点决定了其具有薄且坚硬、透光性好、导热性强、导电率高、结构稳定等特点。根据其层数不同，石墨烯可以分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯。层数不同，石墨烯的性能也不同，如图2所示。
通过石墨烯与氢气反应可得到石墨烷，其中所有的碳原子形成六角网状结构，氢原子以交替的形式从石墨烯表面的两端与碳原子相连，石墨烷表现出半导体性质。
石墨烯具有优良的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
依据文章内容和所学知识回答下列问题：
（1）石墨烯具有的物理性质是________（答一条即可）。
（2）“厚 /的石墨大约包含 /万层石墨烯”反映出的微粒特性是________。
（3）给防寒服内的电池充电时，电能转化为________能：由图可知，石墨烯的层数对其导热性的影响是________。
（4）由石墨烯制成的石墨烷是由________元素组成的（填元素名称）。
（5）下列说法正确的是________（填序号）。
A.石墨烯属于单质??? ????
B.以石墨烯为原料可以合成其它化合物
C.石墨烯只能通过化学反应制备???
D.石墨烯与石墨材料性能完全相同
16.阅读下面科普短文。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种，即金刚石和石墨。它的第三种单质C60在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子，其结构显然与石墨和金刚石截然不同，是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体，形似足球，又名足球烯。
/
C60在常温下为紫红色晶体，有金属光泽，密度为1.68g/cm3 ， 可溶于甲苯等有机溶剂中。
C60在材料科学、超导体等方面有着很好的应用前景，成为信息技术和航天技术中的新宠。利用其独特的分子结构，可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。C60在医学上应用广泛，例如：将肿瘤细胞的抗体附着在C60分子上，然后将带有抗体的C60分子引向肿瘤，以达到杀伤肿瘤细胞的目的。
因为C60有许多优异性能，所以C60在很多领域有潜在的应用前景。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）短文中涉及到的碳单质有________种。
（2）单质C60是由________（填“分子”、“原子”或“离子”）构成的。
（3）下列属于C60的物理性质的是???????????? （填字母序号）。
A.?有金属光泽?????????????????????????????????????????????????????????B.?常温下为紫红色晶体C.?密度为1.68g/cm3???????????????????????????????????????????????D.?由多个正多边形封闭而成的空心球体
（4）C60的用途广泛，如：________。
（5）结合此篇短文，谈谈你对“化学”的认识________。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】墨汁中含有碳，墨的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，因此古代字画久不褪色；故古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有稳定性，A符合题意。故答案为：A。
【分析】碳在常温下很难与其他物质发生反应。
2.【答案】 B
【解析】【解答】A、化学性质与普通碳单质相同，A不符合题意；B、?Q?碳中原子间有间隔，错误；C、碳原子的排列方式不同于金刚石，正确；D、Q?碳中原子仍然在不断地运动，正确。
故答案为：B
【分析】根据组成?Q?碳的化学性质和原子的含义进行分析解答
3.【答案】 D
【解析】【解答】A．金刚石、石墨都是碳的单质，充分燃烧的产物都是二氧化碳；正确,A不符合题意；
B.决定物质性质的是物质的组成和结构，金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同；正确，B不符合题意；
C.书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼，便于长期保存。正确，C不符合题意；
D.金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨是自然界中硬度最小的物质。错误，D符合题意；故答案为：D
【分析】金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨是自然界中硬度最小的物质；
4.【答案】 B
【解析】石墨具有化学性质稳定、耐高温、能导电的性质，故选B
【分析】物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途．
5.【答案】 D
【解析】【解答】解：A、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有可燃性，可燃烧，故选项说法正确．
B、“碳海绵”对石油有很强的吸附能力（不吸水），可处理海上石油泄漏，故选项说法正确．
C、“碳海绵”具有具备高弹性和疏松多孔的结构，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，可知“碳海绵”具有吸附性，可重复使用，故选项说法正确．
D、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），常温下化学性质不活泼，故选项说法不正确．
故选：D．
【分析】根据题意，世界上最轻材料“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具备高弹性和疏松多孔的结构，它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，据此结合碳单质的物理性质与化学性质进行分析判断即可．
6.【答案】A
【解析】【解答】A、化合物中含有多种元素，而C60只含有碳一种元素，属于单质，符合题意；
B、金刚石是天然存在最硬的物质，不符合题意；
C、金刚石、石墨、C60都含有碳元素，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，不符合题意；
D、金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据碳的单质的性质分析，碳单质都由碳元素组成，因碳原子排列不同，所以物理性质存在差异，但化学性质相同。
7.【答案】A
【解析】【解答】解：A、金刚石、石墨和C60均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确．
B、石墨具有优良的导电性，金刚石、C60不具有导电性，故选项说法错误．
C、金刚石、石墨均是由碳原子构成，C60由C60分子构成，故选项说法错误．
D、金刚石、石墨和C60均是固体，且颜色不是无色，故选项说法错误．
故选：A．
【分析】A、根据碳单质的化学性质，进行分析判断．
B、根据金刚石、石墨和C60的物理性质，进行分析判断．
C、根据金刚石、石墨和C60的微观构成，进行分析判断．
D、根据金刚石、石墨和C60的物理性质，进行分析判断．
8.【答案】 A
【解析】【解答】解：因为构成金刚石、石墨、C60的碳原子的排列方式不同，导致物理性质有很大差异．所以A正确，B、C、D错误．
故选A．
【分析】根据金刚石、石墨、C60的构成可知，由于原子排列不同，彼此间物理性质有差异，它们是由同种的碳原子构成，原子的大小相同，组成元素相同．主要考查了碳元素组成的单质．碳元素的单质由于结构不同，即原子排列不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：通过分析C+2CuO /2Cu+CO2↑可知，
A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，不符合题意，故A错误；
B、氧化铜的质量逐渐减小到零，故B错误；
C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，故C错误；
D、铜元素质量不变，固体质量逐渐减小，所以固体中铜元素的质量分数逐渐增加，然后不变，故D正确．
故选：D．
【分析】根据图象可知，纵坐标表示的物质或元素开始不变，再逐渐增加，反应停止后不变，结合各物质即元素在反应中的变化情况来分析．
10.【答案】 A
【解析】【解答】金刚石和石墨均是由碳元素组成，但物理性质却有很大差异，其原因是构成它们的碳原子的排列方式不同，
故答案为：A。
【分析】根据碳单质的物理性质差异大的原因是原子的排列方式不同分析
二、填空题
11.【答案】木炭；焦炭；活性炭；炭黑
【解析】【解答】无定形碳包括木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
【分析】根据碳元素组成的单质种类分析。
12.【答案】碳原子排列方式不同；分别通入澄清的石灰水，看澄清的石灰水是否变浑（或通入紫色的石蕊溶液，看溶液是否变红）；灯火；在常温下碳的化学性质很稳定
【解析】【解答】解：（1）金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，碳原子的排列方式不同，故物理性质不同，故填：碳原子排列方式不同；（2）由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，而一氧化碳与氢氧化钙不反应，故可将两种气体分别通入澄清的石灰水，看澄清的石灰水是否变浑；由于二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以可将两种气体分别通入紫色的石蕊溶液，看溶液是否变红．故填：分别通入澄清的石灰水，看澄清的石灰水是否变浑（或通入紫色的石蕊溶液，看溶液是否变红）（3）二氧化碳的密度比空气大，易聚集于久未开启的菜窖，且二氧化碳不能供给呼吸，含量过高会使人窒息死亡，所以进入久未开启的菜窖前，须做灯火实验；故填：灯火；（4）墨的主要成分是碳，碳在常温下的化学性质很稳定，故用墨绘制的《清明上河图》能够保存至今，故填：在常温下碳的化学性质很稳定．【分析】根据已有的物质的性质进行分析解答，金刚石和石墨的原子排列方式不同；一氧化碳和二氧化碳的化学性质；二氧化碳的密度比空气大且不能供给呼吸；碳在常温下的化学性质很稳定，据此解答．
13.【答案】金刚石；石墨；相似；不同；碳原子排列不同；H2O2
【解析】【解答】解：碳元素形成的单质有：金刚石、石墨、C60等，它们的化学性质相似，物理性质不同，因为它们的碳原子排列不同；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和过氧化氢即：H2O2 ． 故答案为：金刚石；石墨；相似；不同；碳原子排列不同；H2O2 ． 【分析】碳元素形成的单质有：金刚石、石墨、C60等，它们的化学性质相似，物理性质不同，因为它们的碳原子排列不同；相同的元素能组成不同的物质，如氢元素和氧元素能组成水和过氧化氢．解答本题关键是熟悉碳原子组成的单质的化学性质和物理性质．
三、解答题
14.【答案】金刚石、石墨均由碳原子构成，但碳原子的排列方式不同，C60由C60分子构成，1个C60分子由60个碳原子构成，因此物理性质存在明显差异．在参加化学反应时C60分子会分解成碳原子，因而它们的化学性质相似．
【解析】【解答】金刚石、石墨均由碳原子构成，但碳原子的排列方式不同，C60由C60分子构成，1个C60分子由60个碳原子构成，因此物理性质存在明显差异．在参加化学反应时C60分子会分解成碳原子，因而它们的化学性质相似．故答为：金刚石、石墨均由碳原子构成，但碳原子的排列方式不同，C60由C60分子构成，1个C60分子由60个碳原子构成，因此物理性质存在明显差异．在参加化学反应时C60分子会分解成碳原子，因而它们的化学性质相似．【分析】物质的结构决定物质的性质，根据金刚石、石墨和C60的结构和性质分析回答．
四、综合题
15.【答案】 （1）坚硬（或透光性好或导热性强或导电率高）（2）体积很小（3）热；一定层数内，石墨烯的导热性随着层数增多而减弱；到一定层数以后，石墨烯的导热性随着层数增多变化不大（4）碳、氢（5）A、B
【解析】【解答】（1）石墨烯具有的物理性质：薄且坚硬、透光性好、导热性强、导电率高等。（2）“厚lmm的石墨大约包含300万层石墨烯”反映出的微粒特性是很小。（3）给防寒服内的电池充电时，电能转化为化学能；
由图可知，石墨烯的层数对其导热性的影响是一定层数内，石墨烯的导热性随着层数增多而减弱；到一定层数后，石墨烯的导热性随着层数增多变化不大。（4）由石墨烯制成的石墨烷是由碳、氢元素组成的。（5）A．石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质；
B.以石墨烯为原料可以合成其它化合物，例如可以合成石墨烷等；
C.石墨烯不只是通过化学反应制备，实际上石墨烯本来就存在于自然界；
D.石墨烯与石墨材料性能不完全相同。
故填：AB。
【分析】（1）根据题中信息分析 （2）根据分子和原子的特性分析：质量和体积都很小，不断运动的，有间隔 （3）根据电池充电时是将电能转化为化学能，结合图像分析 （4）根据反应前后元素的种类不变分析 （5）根据文中的信息结合碳单质的性质分析
16.【答案】 （1）3
（2）分子
（3）A,B,C（4）用于气体贮存、制得具有优异性能的新型高分子材料等（答出一点即可）
（5）世界是由物质组成的，化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一；我们学习、研究化学，是为了认识自然、改造自然，使之为人类服务；化学可以研究自然界现有的物质也可以发现自然界不存在的物质等（传递正能量，合理给分）
【解析】【解答】（1）涉及到石墨、金刚石和碳60，三种；
（2）是由60个碳原子构成的分子；
（3）A、光泽B、颜色C、密度都属于物理性质；D、为分子的结构，不属于物理性质；
（4）由题可得，为用于气体贮存、制得具有优异性能的新型高分子材料等，将肿瘤细胞的抗体附着在C60分子上，然后将带有抗体的C60分子引向肿瘤，以达到杀伤肿瘤细胞的目的；
（5）由题为描述一种新物质的微观结构，宏观的物理性质，以及用途等.
故答案为：（1）3；（2）分子；（3）ABC；（4）用于气体贮存、制得具有优异性能的新型高分子材料等（答出一点即可）；（5）世界是由物质组成的，化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一；我们学习、研究化学，是为了认识自然、改造自然，使之为人类服务；化学可以研究自然界现有的物质也可以发现自然界不存在的物质等（传递正能量，合理给分）.
【分析】根据题干提供的信息结合物质的性质、微观构成粒子进行分析解答即可．