《碳的单质》同步练习1
1．类推是化学学习中常用的思维方法。下列类推结果正确的是
A．把燃着的木条插入某无色气体中，小木条熄灭，证明瓶中气体一定是二氧化碳
B．碳的单质金刚石、石墨都是由碳原子构成，则其他碳单质也是由碳原子构成
C．在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价
D．点燃氢气前一定要检验氢气的纯度，由于CO也有可燃性所以CO点燃前也要检验
2．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
3．下列说法中不正确的是
A．通过水的电解实验证明了水是由氢、氧两种元素组成的
B．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D．生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
4．下列相关知识的对比分析正确的是（ ）
A．烧碱、纯碱均能使无色酚酞试液变红，两者都属于碱
B．石油的分馏和煤的干馏都是物理变化
C．石墨和金刚石、C60均属于碳的单质，碳原子排列结构不同，三者的物理性质不同，但化学性质相似
D．铝和铁均属于比较活泼的金属，所以二者都易锈蚀
5．下列关于碳的单质和氧化物的组成、性质和用途的说法中，错误的是（ ）
A．璀璨夺目的天然钻石和黑乎乎的碳粉外观差异很大，但它们都是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
C．干冰用于人工降雨和制冷剂，是利用其化学性质
D．可用活性炭除去糖浆里的色素，这是利用它的物理性质﹣﹣吸附性
6．推理是研究和学习化学的一种重要方法。下列推理正确的是
A．石墨和金刚石均属于碳的单质，所以二者性质完全相同
B．分子、原子都是不带电的粒子，所以不带电的粒子一定是分子或原子
C．由同一种元素组成的物质一定是单质，不可能是化合物
D．蜡烛燃烧生成CO2 和H2O ，所以蜡烛的组成中一定含有C元素和H元素
7．下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是（ ）
A．金刚石用于刻划玻璃：金刚石的硬度很
B．活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有吸附性
C．一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性
D．干冰用于人工降雨：干冰升华时吸收大量的热
8．自然界中有碳的单质，也有很多含有碳元素的化合物。
①单质中的碳元素称为游离态，化合物中的碳元素称为____________________；
②自然界中碳以单质形式存在的物质有石墨、足球烯以及____________________（填写名称）；
无定形碳中常用作吸附剂的是______________（填写名称）。
③写出足球烯C60（可用“C”表示）在足量的氧气中燃烧的方程式__________________。
④将大气中的CO2变为非气态化合物也可称为“固碳”，写出一个“固碳”的方程式：______________________。
⑤碳和金属形成的化合物叫碳化物。某碳化物MC2中含碳0.375，已知C的相对原子质量为12，则金属M的相对原子质量为_______________________________。
9．回答下列问题：
（1）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，物理性质差异大的原因 。
（2）上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了 气体的排放。
（3）CO和CO2都是碳的氧化物，但由于它们的 不同，导致化学性质不同。
10．2011年11月，国家环境保护部对外公布《环境空气质量标准》和《环境空气质量指数日报技术规定》征求意见稿，将PM2.5作为一般评价项目纳入标准，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
（1）大雾天气导致呼吸病人增多因为雾霜可使空气中增加大量的___________（填字母序号）
A．二氧化碳????? B．一氧化碳????? C．可吸入颗粒物???? D．二氧化硫
（2）防PM2.5专用口罩使用了活性炭，这是利用了活性炭的___________作用。
（3）请你提出一条防治空气污染的合理建议：___________。
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：不能支持燃烧的气体有很多，比如氮气，故把燃着的木条插入某无色气体中，小木条熄灭，不能证明瓶中气体一定是二氧化碳；碳的单质金刚石、石墨都是由碳原子构成，但并非所有的碳单质都是由碳原子构成，如；在同一化合物中，金属元素显正价，但不能说非金属元素一定显负价，比如：中的S的化合价是+6价；点燃氢气前一定要检验氢气的纯度，由于CO也有可燃性，所以CO点燃前也要检验其纯度。选D。
考点：化学知识类推；化合价；二氧化碳的性质；氢气的性质；一氧化碳的性质；同素异形体。
点评：类推法在化学学习中很有用，但不能生搬硬套。
2．B
【解析】A、都是黑色固体，不正确．
B、因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，正确．
C、因为它们是不同的物质，碳原子的排列方式不相同，不正确．
D、一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化，因为金刚石是不同于石墨的新物质，不正确．
故选B．
3．B
【解析】
试题分析：通过水的电解实验证明了水是由氢、氧两种元素组成的,故A正确，金刚石、石墨、C60是碳的单质，故B错误；大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用，故C正确；生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，故D正确。
考点：水的电解、碳单质、硬水和软水。
4．C
【解析】
试题分析：烧碱、纯碱均能使无色酚酞试液变红，但纯碱不是碱，是呈碱性的盐，A错误；石油的分馏为物理变化，煤的干馏是化学变化，B错误；石墨和金刚石、C60均属于碳的单质，碳原子排列结构不同，三者的物理性质不同，但化学性质相似，C正确；铝和铁均属于比较活泼的金属，但铝会形成一层保护膜。D错误。
考点： 知识归纳。
5．C
【解析】A．钻石与碳都是由碳元素组成的，故正确；
B．铅笔芯的主要成分是石墨，具有滑腻感，可以用作润滑剂，故正确；
C．二氧化碳的固体叫干冰，升华吸热，用于人工降雨和制冷剂，是利用它的物理性质，故错误；
D．活性炭具有吸附性，能够吸附冰箱中的色素和异味，此过程不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质，故正确．故选C．
【点评】同学们只要抓住要点：性质决定用途，用途又反映性质，此类考点就迎刃而解．本考点主要出现在选择题和填空题中
6．D
【解析】
试题分析：A．石墨和金刚石均属于碳的单质，所以二者性质完全相同是错误的叙述，因为二者的结构不同故性质不同；B．分子、原子都是不带电的粒子，所以不带电的粒子一定是分子或原子是错误的叙述；中子不带电； C．由同一种元素组成的物质一定是单质，不可能是化合物是错误的叙述；可能是混合物如氧气和臭氧的混合； D．蜡烛燃烧生成CO2 和H2O ，所以蜡烛的组成中一定含有C元素和H元素，根据质量守恒定律可知是正确的叙述；故答案选择D
考点：碳单质、构成物质的微粒、物质的分类、质量守恒定律
7．C
【解析】A、金刚石用于裁玻璃--金刚石很硬，故选项正确；
B、活性炭作除臭剂：活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，故选 项正确．
C、一氧化碳用于冶金工业--一氧化碳具有还原性，故选项错误；
D、干冰用于人工降雨--干冰易升华同时吸收大量的热，故选项正确；
故选C．
8．（1）化合态；（2）金刚石；（3）活性炭；（4）C+O2CO2 (5)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；（6）40
【解析】
试题分析：①化合物中元素存在的状态称为化合态，故化合物中的碳元素称为化合态；
②自然界中碳以单质形式存在的物质有石墨、足球烯以及金刚石；无定形碳中活性炭是多孔结构，表面积很大，常用作吸附剂。
③足球烯C60（可用“C”表示）在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳，其反应方程式为：（4）C+O2CO2。
④氢氧化钠、氢氧化钙等一些碱能将大气中的CO2变为非气态化合物，氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
⑤碳和金属形成的化合物叫碳化物。某碳化物MC2中含碳0.375，已知C的相对原子质量为12，
则： 解得：M=40；
即金属M的相对原子质量为40。
考点：元素的存在状态；碳单质的性质及用途；化学方程式的书写；有关相对原子质量的计算
点评：本题考查了元素的存在状态、碳单质的性质及用途、化学方程式的书写、有关相对原子质量的计算等多个知识点；题目难度不大，属于基础问题；平时不需注意基础知识的积累。
9．（1）碳原子的排列方式不同
（2）CO2（或二氧化碳）
（3）分子构成不同
【解析】
试题分析：（1）由于碳原子的排列方式不同，故碳单质的物理性质不同；
（2）低碳主要是减少了二氧化碳的排放量；
（3）一氧化碳是由一氧化碳分子构成的；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。由于构成的分子不同，故化学性质不同。
考点：碳和碳的化合物
10．（1）C；（2）吸附；（3）工业废气经过处理后再排放或大量的植树造林等
【解析】（1）大雾天气导致呼吸病人增多因为雾霜可使空气中增加大量的可吸入颗粒物，故答案为：C；
（2）活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附作用，故答案为：吸附；
（3）防治空气污染的措施有：工业废气经过处理后再排放、大量的植树造林、禁止燃放烟花爆竹等，故答案为：工业废气经过处理后再排放或大量的植树造林等。
《碳的单质》同步练习2
1．下列相关知识的对比分析正确的是
A.石墨和金刚石均属于碳的单质，所以二者性质完全相同
B.水的三态变化和空气的热胀冷缩虽然分子间的间隔都发生了改变，但分子本身没有改变，所以二者属于物理变化
C.乙醇和甲苯燃烧产物均为CO2和H2O，所以二者元素组成一定相同。
D.铝和铁均属于比较活泼的金属，所以二者都易锈蚀
2．碳的单质中，质地较软，常用作电极的是
A．金刚石 B．活性炭 C．炭黑 D．石墨
3．下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是（ ）
A．金刚石用于刻划玻璃：金刚石的硬度最大
B．活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有稳定性
C．一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性
D．干冰用于人工降雨：干冰蒸发时吸热
4．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
5．下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成的”是（ ）
A.它们的熔点相同
B.都不溶于水
C.燃烧后都得同一产物二氧化碳
D.石墨在一定条件下可转化为金刚石
6．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（ ）
A．它们是同一种物质 B．它们碳原子的排列方式不同
C．它们的化学性质不同 D．它们的物理性质相同
7．下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是
A、 C可以将CuO中的Cu置换出来
B．在一定条件下CO2能够转变成CO
C、 CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红
D、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
8．2010年诺贝尔物理学奖授予英国科学家海姆和诺活肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究，石墨烯是从石墨材料中剥离制得的，与金刚石、石墨一样，都只有碳元累组成。如图是金刚石、石墨、C60和石墨烯的微观结构示意图。下列说法错误的是（ ）
A．它们都是单质
B．一个C60分子由60个碳原子构成
C．它们的结构中碳原子的排列方式都相同
D．它们在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
9．碳的单质有_________、_________和_________等，其中_________是天然存在的最硬的物质，_________是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为______________。由此说明___________决定物质的性质。
10．如图，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭，为什么红棕色会消失？漏斗中液面为什么会上升?为什么用漏斗而不直接用导管插入水中?
参考答案
1．B
【解析】碳元素所形成的多种单质中，由于碳原子的排列方式不同，物理性质存在较大的差异；物质的三态变化，是分子的间隙变化，分子本身未变，所以属于物理变化；燃烧产物相同，也不能说明组成元素完全相同。铝可与空气中氧气发生反应，生成致密的氧化物保护膜，所以铝的抗腐蚀性能良好。
2．D
【解析】
试题分析：金刚石的硬度很大；活性炭、炭黑等物质质地较脆；石墨质地较软，具有良好的导电性．
解：A、金刚石的硬度很大；
B、活性炭质地较脆；
C、炭黑质地较脆；
D、石墨质地较软，具有良好的导电性，可以用作电极．
故选D．
3．C
【解析】A、金刚石用于裁玻璃，原因是金刚石很硬，故选项正确；
B、活性炭作除臭剂：活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，故选项正确；
C、一氧化碳用于冶金工业，原因是一氧化碳具有还原性，故选项错误；
D、干冰用于人工降雨，原因是干冰易升华同时吸收大量的热，故选项正确．
故选：C．
【点评】主要考查了一氧化碳的还原性，干冰升华吸热，金刚石和活性炭的物理性质．本题的关键是要知道一氧化碳具有还原性，可作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼．
4．A
【解析】单质是由同种元素组成的纯净物。一氧化碳和二氧化碳均不是有一种元素组成，均不属于单质，金刚石和石墨才是由碳元素组成的单质。金刚石和石墨的物理性质不同是由于碳原子的排列方式不同.单质碳在充足的氧气中燃烧生成的产物是二氧化碳故本题选A。
5．C
【解析】试题分析：解题时要把握住“结构决定性质，性质决定用途”这一结论，凡是由碳元素组成的单质都具备碳单质的化学性质。由于金刚石和石墨都是碳元素的单质，它们燃烧后的产物均是二氧化碳。
考点：本题考查碳单质的物理性质及用途，碳的化学性质
点评：同素异形体由于结构不同，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。
6．B
【解析】A、因为三者分子组成不同，所以是不同物质，错误．
B、三者是由碳元素组成的不同单质，结构不同，排列方式不同，所以正确．
C、它们都是有同一种元素组成的单质，所以化学性质相似．所以不正确．
D、它们的碳原子的排列方式不同，结构不同，物理性质也不同．所以不正确．
故选B．
7．C
【解析】二氧化碳气体溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；如果是无水环境二氧化碳生不成碳酸，也就不能使被石蕊染成紫色的干花变红 。
8．C
【解析】略
9．金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 它们的原子排列方式不同 物质的结构
【解析】试题分析：可以根据物质的性质和用途及其物质的组成方面进行分析、考虑，从而得出正确的结论。本题考查碳单质的基本物理性质，性质的差异缘于结构的不同。
考点：本题考查碳元素组成的单质
点评：解决本题的关键是要充分理解物质的结构和性质，只有这样才能对问题做出正确的判断。
10．木炭具有疏松多孔的结构，有效面积大，有强烈的吸附性，能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在表面，所以，二氧化氮气体被木炭吸附了，红棕色会消失。二氧化氮被吸附后，集气瓶内的气体减少，压强变小了，所以，漏斗中液面会上升。如果直接用导管插入水中，则烧杯中水会沿着导管进入集气瓶中。
【解析】本题考查的是碳单质的物理性质及用途，解题时根据活性炭具有吸附性进行分析，可知集气瓶内气体变为无色，是被木炭吸附了；结合物理知识“瓶中的压强小于外界大气压强”分析可知水在外界大气压强下会被压进漏斗。如果直接用导管插入水中，则烧杯中水会沿着导管进入集气瓶中。
点评：本题考查的是木炭的性质，只有掌握木炭的性质，才能对相关方面的问题做出正确的判断。另外，本题还考查了物理知识和化学知识融汇贯通的综合能力。
《碳的单质》同步练习
一、选择题
1．下列有关碳单质的用途和性质之间的关系不相符的是（ ）
A．焦炭用于炼铁是因为焦炭具有还原性
B．制糖工业用活性炭脱色制白糖是因为活性炭与有色物质发生了化学反应
C．用炭黑墨汁书写的字经久不变色是因为常温下碳的化学性质稳定
D．金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度比玻璃大
2．有关碳单质及其氧化物的说法中正确的是
A．用紫色石蕊溶液可区分CO和CO2
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．C、CO、CO2都具有还原性
D．碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼
3．有关碳单质及其氧化物的说法中正确的是
A．碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼
B．金属镁能在二氧化碳气体中燃烧
C．C、CO、CO2都具有可燃性
D．CO和CO2 都是有毒气体
4．有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是
A．用碳素墨水填写档案，是因为碳单质常温下化学性质稳定
B．CO和CO2都有毒，都是大气污染物
C．一氧化碳能还原氧化铜，是因为一氧化碳有还原性
D．金刚石、石墨物理性质差异很大是因为它们的结构中碳原子的排列方式不同
5．下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是( )
A.碳可以把氧化铜中的铜还原出来 B.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
C.在一定条件下CO2能转变成CO D.CO2能使被石蕊染成紫色的干花变红
6．下列有关碳及碳的化合物叙述中正确的是
A．二氧化碳是形成酸雨的主要气体
B．一氧化碳含量增加会导致温室效应
C．金刚石、石墨都是碳单质，两者碳原子的排列方式相同
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
7．下列有关碳及其氧化物的叙述中错误的是（ ）
A．石墨用作电极是因为它有良好的导电性
B．实现“C→CO2”只有通过碳燃烧的方法
C．CO与CO2的组成元素相同，但化学性质相差甚远
D．金刚石与石墨都是碳的单质，其物理性质不同是因为碳原子的排列不同
8．下列有关叙述中错误的是
A．金刚石、石墨和C60三种碳单质均由碳原子构成
B．净化水常用方法有吸附、沉淀、过滤和蒸馏
C．与煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中，SO2等污染物较少
D．电解水时两极都有气泡产生，负极产生的气体是正极产生气体体积的两倍
9．下列有关碳和碳的氧化物说法中，错误的是（ ）
A．用碳素墨水填写档案，是因为碳单质常温下化学性质稳定
B．二氧化碳能灭火是因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且密度比空气大
C．CO和C都有可燃性，充分燃烧的产物都是CO2
D．CO和CO2都有毒，都是大气污染物
10．下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）
A．金刚石、石墨和C60均为碳元素的单质
B．CO2可用于灭火
C．CO易溶于水生成酸
D．干冰可用于人工降雨
二、计算题
11化学兴趣小组对生铁样品中铁的质量分数进行探究。
【查阅资料】生铁中除铁外，还含有碳、硅、磷和硫等元素。碳在生铁中以两种形式存在：一种是单质碳（C），另一种是化合碳(如Fe3C)；硅、磷、硫存在形式较为复杂；这些物质通常都不与稀硫酸发生化学反应。
【实验数据】
烧杯
烧杯+生铁样品
稀硫酸
烧杯+剩余物质
质量/g
70.4
102.4
247.3
348.7
请计算：(1)该生铁样品中单质铁的质量分数；
(2)经质检部门精确测定，该样品中铁元素的总含量为95.2%(假设没有与硫酸反应的铁都是以Fe3C形式存在)，求样品中Fe3C的质量分数。
三、实验题
12．中华民族有很多传统习俗，其中蕴含了丰富的化学知识。
（1）贴春联。因为墨汁中的碳单质常温下具有______________，使得春联能贴在门边长久而不褪色。
（2）元宵节泼铁水。你认为有关铁水制作原理的说法正确的是___________。（填序号）
A．铁和氧气发生了化学反应
B．制铁水用的“铁”，生铁比纯铁更好
（3）春节喝糖水，一年甜蜜蜜。已知蔗糖的溶解度随温度升高而变大。现在20℃下用蔗糖进行如图所示的实验，该蔗糖溶液________（填“一定”或“不一定”）是饱和溶液。若要让蔗糖固体全部溶解，下列办法可行的是__________（填序号）。
①试管内加入适量水
②烧杯内加入适量氢氧化钠固体
③烧杯内加入适量硝酸铵固体
④恒温蒸发适量水
⑤向烧杯中加入适量盐酸和镁条
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：
A、焦炭具有还原性，可用于炼铁，故选项A说法正确；B、活性炭具有吸附性，制糖工业用活性炭脱色制白糖，是物理变化，故选项B说法错误；C、常温下碳的化学性质稳定，故用炭黑墨汁书写的字经久不变色，故选项说法正确；D、金刚石硬度比玻璃高，可用于切割玻璃，故选项说法正确．
故选B．
考点：碳单质的物理性质及用途．
2．A
【解析】
试题分析：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红，一氧化碳不能，A正确；石墨和金刚石是由同种元素组成的不同种单质，故石墨转化成金刚石是化学变化；C、CO、具有还原性，二氧化碳具有氧化性，C错误；碳单质在常温下化学性质稳定，D错误。故选A。
考点：碳和碳的氧化物
3．B
【解析】
试题分析：碳具有可燃性，但是在常温下其化学性质比较稳定；金属镁能在二氧化碳气体中燃烧；C、CO都具有可燃性；CO都是有毒气体。故选B．
考点：碳单质及其氧化物
4．B
【解析】
试题分析：用碳素墨水填写档案，是因为碳单质常温下化学性质稳定，CO有毒，是大气污染物，一氧化碳能还原氧化铜，是因为一氧化碳有还原性，金刚石、石墨物理性质差异很大是因为它们的结构中碳原子的排列方式不同。故选B．
考点：碳和碳的氧化物
5．D
【解析】本题考查的是碳元素组成的单质，二氧化碳和一氧化碳的性质。
A、碳具有还原性，所以碳可以把氧化铜中的铜还原出来，故A正确；
B、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故B正确；
C、据，可知C正确；
D、CO2不能使被石蕊染成紫色的干花变红，因为CO2和水反应才生成碳酸，而CO2本身没有酸性，故错误，所以选D。
6．D
【解析】
试题分析：二氧化硫是造成酸雨的主要原因，A错误；二氧化碳是造成温室效应的主要原因，B错误；金刚石、石墨都是碳单质，两者碳原子的排列方式不同，故物理性质存在很大的差异，C错误。故选D。
考点：碳和碳的氧化物
7．B
【解析】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊而一氧化碳不能，故C0与C02可用澄清石灰水区分，说法正确；
B、工业上炼铁是利用了一氧化碳的还原性，把铁从铁的氧化物中还原出来．说法正确；
C、CO2的过多排放可导致温室效应，而导致酸雨的产生是二氧化硫的过多排放．说法错误；
D、金刚石、石墨、足球烯等物质都是由碳原子构成的单质，由于构成物质是碳原子的排列方式不同，导致其物理性质会有很大的不同．说法正确．
故选C．
8．A
【解析】
试题分析：金刚石、石墨是由碳原子构成的单质，C60是由分子构成的，A错误；净化水常用方法有吸附、沉淀、过滤和蒸馏，B正确；天然气的主要成分是甲烷，燃烧不会生成二氧化硫，C正确；电解水实验中与正极产生的是氧气，用带火星的小木条检验，负极产生的是氢气，可用燃烧法检验，正负两极气体的体积比为1:2，D正确。故选A。
考点：碳单质，水的净化，环境保护，水的电解
9．D
【解析】
试题分析：A、碳素墨水的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定．所以，用碳素墨水填写档案．故A说法正确；
B、由于二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且密度比空气大，可以附着在可燃物的表面上，将可燃物与空气隔绝．所以，二氧化碳能灭火．故B说法正确；
C、CO和C都有可燃性，充分燃烧时与氧气反应的产物都是CO2．故C说法正确；
D、CO有毒是大气污染物，CO2无毒，大量排放会造成温室效应．故D说法错误．
故选D．
考点：碳的化学性质；二氧化碳的化学性质；二氧化碳的用途；一氧化碳的化学性质；一氧化碳的毒性．
点评：本题难度不大，掌握碳单质的性质与用途、二氧化碳与一氧化碳的化学性质是正确解答本题的关键．
10．C
【解析】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故A正确；
B、由于二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大，可用于灭火，故B正确；
C、一氧化碳难溶于水，不与水反应，故C错误；
D、由于干冰升华能吸收大量的热，能使空气中的水蒸气冷凝呈小水珠形成降雨，故D正确．
故选C．
12．（1）87.5% （2）8.25%
【解析】
试题分析：（1）烧杯中反应前后减少的质量是逸出氢气的质量，利用铁和硫酸反应的化学方程式，根据氢气的质量可求出单质铁的质量，再根据×100%，求出生铁样品中单质铁的质量分数。
解：根据质量守恒定律得，H2的质量=（102.4g+247.3ｇ）-348.7g=1 g
设该生铁样品中单质铁的质量为x
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 ↑
56 2
x 1ｇ
解得，X=28g
根据题意可知，样品的质量=102.4g -70.4g=32 g ，
则Fe%=
答：该生铁样品中单质铁的质量分数为87.5%
（2）样品的质量×样品中铁元素的质量分数=样品中铁元素的总质量，再用样品中铁元素的总质量-单质铁的质量，可求出Fe3C中的铁元素的质量，即32g×95.2%-28g=2.464g；
再根据Fe3C中铁元素的质量分数，求出Fe3C的质量，即2.464g÷=2.64g；
最后计算出样品中Fe3C的质量分数=×100%=8.25%
答：样品中Fe3C的质量分数为8.25%
考点：根据化学反应方程式的计算，元素的质量分数计算
点评：根据化学方程式进行计算时，只要找准对应关系，计算正确即可，但要注意所使用的物质的质量应为参加反应的纯净物的质量，不可把混合物的质量直接代入进行计算。本题的第二小问比较难，做这类型题时应从问题着手倒着向前分析，直到出现已知条件。
13．（1）稳定性 （2）B （3）一定；①②⑤
【解析】
试题分析：（1）常温下碳的化学性质稳定；
（2）生铁属铁的合金，合金的熔点比纯金属低，故选B；
（3）由图可知，试管中还要蔗糖晶体未溶解，故试管中的溶液的蔗糖的饱和溶液。要使蔗糖全部溶解，可增加溶剂的量或增大蔗糖的溶解度。故选①②⑤ 。
考点：碳的性质，溶解度
《碳的单质》同步练习
一、选择题
1．下列有关碳和碳的氧化物的说法中不正确的是（ ）
A．工业中利用活性炭脱色以制白糖
B．金刚石和石墨中碳原子排列方式相同
C．室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
D．木炭、活性炭主要成分都是单质
2．下列有关碳及化合物的说法正确的是
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．一氧化碳中毒是由于一氧化碳与血液中的氧气发生了化合
C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
3．有关碳单质及其氧化物的说法中正确的是
A．用紫色石蕊溶液可区分和
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．都具有还原性
D．碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼
4．下列有关物质粒子或图示的叙述不正确的是
A．在化学变化中，原子的核电荷数和核外电子数都不发生改变
B．未见饭菜就闻到饭菜的香味，说明物质的分子很小，且在不停地运动
C．某粒子示意图，表示的是一种金属阳离子
D．构成金刚石、石墨、C60等碳单质的原子，其核内质子数都为6
5．下列有关说法正确的是（ ）
A．化合物是不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物
B．某物质在氧气中完全燃烧，生成了氧化物，可证明该物质一定是单质
C．有机物都含有碳元素，所以含碳元素的化合物一定是有机物
D．酸中一定含有氢元素，所以含氢元素的物质一定是酸
6．近年来，科学家们发现，除金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。下列有关C60的说法错误的是
A．它的一个分子中含有60个碳原子 B．它是一种新型的化合物
C．它的相对分子质量为720 D．它是一种单质
7．碳纳米管是继足球烯(C60)以后发现的又一种碳单质。以下有关碳纳米管与足球烯(C60)的说法错误的是
A．它们的物理性质有较大差异 B．在常温下它们的化学性质都稳定
C．它们是不同的单质 D．它们分别完全燃烧后生成物不同
8．碳纳米管是继足球烯（C60）以后发现的又一种碳单质。以下有关碳纳米管与足球烯（C60）的说法错误的是（ ）
A．它们的物理性质有较大差异 B．在常温下它们的化学性质都稳定
C．它们是不同的单质 D．它们分别完全燃烧后生成物不同
9．下列有关物质粒子或图示的叙述不正确的是【 】
A．在化学变化中，原子的核电荷数和核外电子数都不发生改变
B．未见饭菜就闻到饭菜的香味，说明物质的分子很小，且在不停地运动
C．某粒子示意图 ，表示的是一种金属阳离子
D．构成金刚石、石墨、C60等碳单质的原子，其核内质子数都为6
10．下列有关物质粒子或图示的叙述不正确的是
A．在化学变化中，原子的核电荷数和核外电子数都不发生改变
B．未见饭菜就闻到饭菜的香味，说明物质的分子很小，且在不停地运动
C．某粒子示意图，表示的是一种金属阳离子
D．构成金刚石、石墨、C60等碳单质的原子，其核内质子数都为6
11．下列有关物质粒子或图示的叙述不正确的是
A．在化学变化中，原子的核电荷数和核外电子数都不发生改变
B．未见饭菜就闻到饭菜的香味，说明物质的分子很小，且在不停地运动
C．某粒子示意图 ，表示的是一种金属阳离子
D．构成金刚石、石墨、C60等碳单质的原子，其核内质子数都为6
12．对物质进行分类研究，是学习化学的重要思想方法。下列对有关物质的分类正确的是
A．生铁和钢既含铁又含碳，因此既属于金属单质又属于非金属单质
B．大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，因此属于混合物
C．Na2CO3 俗称纯碱，所以它既属于盐，也属于碱
D．冰水共存物既有水又有冰，因此属于混合物
13．下列有关化学性质的推断中正确的是（ ）
A．SO2、CO2、CO是非金属氧化物，都可用氢氧化钠溶液吸收
B．H2、C、CO都具有还原性，能与一些金属氧化物发生置换反应还原出金属单质
C．一定温度下，往氢氧化钙的饱和溶液中加入氧化钙，溶质和溶剂的质量都发生改变
D．某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，证明该物质含碳、氢、氧三种元素
14．右图为元素周期表的一部分，下列有关说法中，错误的是
A.氮原子的质子数为7
B.氧的相对原子质置为16.00
C.碳元素只能组成一种单质
D.碳、氮、氧三种元素的原子序数依次增加
15． “两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及碳的化合物叙述中正确的是
A．二氧化碳是形成酸雨的主要气体
B．一氧化碳含量增加会导致温室效应
C．金刚石、石墨都是碳单质，两者碳原子的排列方式相同
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
16．“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是
A． 二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B． 室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
D． 大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
17．“两型”社会提倡“低碳”生活。下列有关碳及其化合物的说法中，正确的是
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．金刚石、石墨是碳单质，而C60是碳的化合物
D．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
18．（2013湖南长沙）“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
19．“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是
A． 二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B． 室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C． 大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D． 金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
二、实验题
20．（8分）某化学兴趣小组想对某次高炉炼铁得到的生铁中铁的质量分数进行探究，请按要求完成下列探究报告。
【实验目的】测定生铁中铁的质量分数。
【资料支撑】
生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。碳在生铁中以两种形态存在：一种是单质碳(石墨)，另一种是化合碳(如Fe3C等)；硅、锰、磷、硫存在形式较为复杂；这些物质通常都不与稀硫酸发生化学反应。
【实验过程】
①取一只烧杯，称得其质量为70.4g，加入一定量生铁的样品碎屑，称得烧杯和样品的总质量为102.4g；
②向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸，边加边搅拌，直到烧杯中不再产生气泡，再加入少
量稀硫酸以确保过量，测得共用去稀硫酸247.3g；
③静置，称量。称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g。
【数据处理】计算该生铁样品中单质铁的质量分数是多少?(写出计算过程)（4分）
【交流讨论】
(1)实验过程中稀硫酸要过量的原因是：_____________________________________；
(2)经质检部门精确测定，该样品中铁元素的总含量为95.2％。假设没有与稀硫酸反应的铁都以Fe3C形式存在，则样品中Fe3C的质量为________(计算结果保留一位小数)；（2分）
(3)该小组的同学还查阅到：一氧化碳具有可燃性，点燃一氧化碳与空气的混合物有可能爆炸。
由此我们得到启示：在点燃或加热一氧化碳前，一定要先_________；
三、计算题
21．钙元素是人体必须的元素，如果从食物中摄取不足，医生建议“补钙”。
（1）医生建议“补钙”是指补钙 （填“元素”或“单质”或“原子”）
（2）碳酸钙中碳元素的化合价为 。
（3）为测定该补钙剂中碳酸钙的质量分数，现称取15克的样品放在烧杯里，向其中加入足量的稀盐酸充分反应（其他成分不含钙元素、不溶于水也不与稀盐酸反应），产生气体为4.4g。
①判断所取样品已完全反应的现象为 ；
②该补钙剂样品中碳酸钙的质量分数为多少？（请用计算过程来表示，计算结果保留一位小数）
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：A、活性炭具有吸附性，能用于净水，制白糖时用于脱色，滤毒剂等，正确，B、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同，错误，C、一氧化碳难溶于水，所以室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，正确，D、木炭、活性炭主要成分都是单质，正确，故选B
考点：单质碳及碳的氧化物的性质
2．C
【解析】
试题分析：二氧化硫是导致酸雨的主要气体，A错误；一氧化碳中毒是由于一氧化碳与血液中的血红蛋白结合，B错误；绿色植物的光合作用利用二氧化碳，C正确；单质是由同种元素组成的纯净物，金刚石、石墨、C60均是碳的单质，D错误。故选C。
考点：碳及化合物
3．A
【解析】
试题分析：A．二氧化碳可以和水反应生成碳酸，故二氧化碳气体可以使紫色石蕊溶液变红，该选项说法正确；
B．石墨和金刚石是两种物质，故石墨转化成金刚石是化学变化；
C．二氧化碳无还原性；
D．碳常温下化学性质稳定；
考点：碳和碳的氧化物；
点评：金刚石、石墨、及碳纳米管都是碳元素形成的单质，由于碳原子的排列方式不同故它们的物理性质有很大的差异，但它们的化学性质相似，在常温下化学性质稳定，在高温下可以表现出可燃性和还原性。一氧化碳和二氧化碳虽然组成元素相同，但由于分子构成不同，故一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同：一氧化碳有还原性，二氧化碳无还原性；一氧化碳有可燃性，二氧化碳无可燃性；一氧化碳不能和水化合，二氧化碳可以和水化合生成碳酸；一氧化碳不能和石灰水反应，二氧化碳能和石灰水反应。
4．A
【解析】
试题分析：在化学变化中，原子中的核外电子会通过得失形成离子,核外电子数会发生变化，A错误。故选A。
考点：分子、原子
5．A
【解析】
试题分析：A选项化合物是不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物是正确的叙述；B选项某物质在氧气中完全燃烧，生成了氧化物，可证明该物质一定是单质是错误的叙述，一氧化碳燃烧生成二氧化碳不符合要求；C选项有机物都含有碳元素，所以含碳元素的化合物一定是有机物是错误的叙述，一氧化碳和二氧化碳不属于有机物；D选项酸中一定含有氢元素，所以含氢元素的物质一定是酸是错误的叙述，水中含有氢元素但水不属于酸；故选A
考点：基本概念和原理
6．B
【解析】根据C60的化学式和看出这种物质只含有碳元素，是一种单质，不是化合物．一个分子中含有60个碳原子．相对分子质量是12×60=720．故选B
点评：本题主要考查了单质和化合物的概念，同时也考查了相对分子质量的内容．
7．D
【解析】
试题分析：A、它们的碳原子排列方式不用，故物理性质有较大差异，正确，B、都是碳单质，在常温下它们的化学性质都稳定，正确，，C、它们都是由碳元素组成不同的单质，正确，D、由于它们都是由碳元素组成不同的单质，故它们分别完全燃烧后生成物相同，错误，故选D
考点：碳单质的物理性质和化学性质
8．D
【解析】
试题分析：碳纳米管和足球烯都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列方式不同，物理性质不同。但化学性质相似。故燃烧的产物相同。故选D。
考点：碳及碳单质
9．A
【解析】
试题分析：化学变化中原子可以得失电子以达到稳定结构；C中质子数大于核外电子数，为镁离子。
考点：原子的构成；分子的性质解释现象；元素种类的确定
10．A
【解析】
试题分析：在化学变化中，原子的核电荷数不发生改变，但是核外电子数会改变，未见饭菜就闻到饭菜的香味，说明物质的分子很小，且在不停地运动，C中的图示表示的是镁离子，是一种金属阳离，构成金刚石、石墨、C60等碳单质的原子，其核内质子数都为6，故选Ａ
考点：分子的性质 原子结构示意图 化学变化的实质
11．A
【解析】
试题分析：A．在化学变化中，原子得失电子或电子发生偏移，核外电子数发生改变，故说法错误；B．物质的分子很小，且在不停地运动，因此未见饭菜就闻到饭菜的香味，故说法正确；C．从粒子示意图看，该粒子原子核内有12个质子，是镁元素，核内质子数大于核外电子数，是镁离子，故说法正确；D．构成金刚石、石墨、C60等碳单质的碳原子，都属于碳元素，碳元素具有相同的核内质子数6，故说法正确．
考点：化学反应的实质；原子结构示意图与离子结构示意图；利用分子与原子的性质分析和解决问题
12．B
【解析】分类法是学习化学的常用方法，要求学生必须掌握。
A．生铁和钢虽然既含铁又含碳，但他们属于金属材料合金 ，故A错误；
B．混合物是由多种物质组成的，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，因此属于混合物，正确；
C．Na2CO3 俗称纯碱，但它是由金属离子和碳酸根离子构成的，所以它属于盐，故此选项错误；
D．冰水共存物是由水这一种物质组成的，因此属于纯净物。故此选项错误。
故答案为B。
13．C
【解析】
试题分析：A． CO不能用氢氧化钠溶液吸收；B． CO与金属氧化物反应不是置换反应； C．一定温度下，往氢氧化钙的饱和溶液中加入氧化钙，氧化钙与水反应，溶剂减少，同时氢氧化钙析出，溶质也减少，所以选项说法正确。D．某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，证明该物质一定含碳、氢元素，可能含氧元素。
考点：物质化学性质的叙述
14．C
【解析】
15．D
【解析】
A、二氧化硫是形成酸雨的主要气体，该项叙述错误；
B、二氧化碳含量增加会导致温室效应，该项叙述错误；
C、同素异形体由于结构不同，即原子排列不同，彼此间物理性质有差异；金钢石、石墨为同素异形体，该项叙述错误；
D、二氧化碳是植物的光合作用的主要原料，大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用，该项叙述正确．
故答案应选：D．
16．D
【解析】
试题分析：A. 二氧化碳是导致温室效应的主要气体；B.一氧化碳不溶于水；C.金刚石、石墨和C60都是碳的单质；D. 大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用.
考点：碳及其化合物的性质
17．D
【解析】
试题分析：A、导致酸雨的气体主要是二氧化硫及氮的氧化物，错误；B、一氧化碳难溶解于水，也不和水反应，错误；C、C60只含有一种元素，属于单质，错误。D、大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用，正确。故选D
考点：酸雨形成的原因、物质的分类、碳的氧化物的性质
18．C
【解析】
试题分析：A、二氧化碳排放过多会产生温室效应，二氧化硫、二氧化氮是导致酸雨的主要气体，故选项说
法锗误；B、一氧化碳难溶于水，室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，故选项说法 错误；C、大气中二氧
化碳消耗的主要途径是绿色植物的光合作用，故选项说法正确；D、金刚石、石墨是碳的单质，C60是由碳元素一种元素组成的纯净物，也属于碳的单质，故选项说法 错误，故选C
考点：考查二氧化碳对环境的影响；一氧化碳的毒性；碳元素组成的单质
19．C
【解析】
试题分析：A选项二氧化碳是导致酸雨的主要气体是错误的叙述，二氧化碳是导致温室效应的主要气体；B选项室内放一盆水能防止一氧化碳中毒是错误的叙述，因为一氧化碳难溶于水；C选项大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用是正确的叙述；D选项金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物是错误饿的叙述，金刚石、石墨、C60是碳的单质；故答案选择C
考点：碳及其化合物
20．[数据处理]
解：设铁样中Fe的质量为x
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 2
X (102.4+247.3)-348.7=1g
56／2=x／1g X=28g
∴该样品中Fe的质量分数为：28g／(102.4g-70.4g)×100%=87.5%
[交流讨论]
(1)原因是：将生铁样品中Fe完全反应；
(2)则样品中Fe3C的质量为 2.6g (计算结果保留一位小数)；
(3)验纯 。
【解析】设计思路：要测定生铁中铁的质量分数，可根据铁能和酸反应生成氢气，其他杂质和酸不反应，可根据氢气的质量计算出铁的质量，进而算出质量分数．故答案为：将生铁样品与过量稀硫酸反应，并测定反应前后烧杯和烧杯内物质的质量差得出氢气的质量，再计算出铁的质量；
数据处理：
解：氢气的质量=102.4g+247.3g-348.7g=1g
设铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56??????????????2
x???????????????1g
56/2=x/1g 解得x=28g
铁的质量分数=28g/（102.4g-70.4g）×100%=87.5%
答：生铁样品中单质铁的质量分数是87.5%；
2110．（1）元素 （2） +4 （3）①无气泡产生（或无明显现象）②66.7%
【解析】
试题分析：（1）医生建议“补钙”是指补钙元素；2）碳酸钙中碳元素的化合价，根据化合物中元素的化合价的代数和不为零，故可确定碳元素的化合价为+4价；（3）①判断所取样品已完全反应的现象为无气泡产生（或无明显现象）
②设参加反应的碳酸钙的质量为x
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+ H2O
100 44
X 4.4g
100：44=X：4.4g
X=10g
该补钙剂样品中碳酸钙的质量分数为10 g /15 g×100%=66.7%
答：该补钙剂样品中碳酸钙的质量分数为66.7%
考点：化合价的计算、根据化学方程式的简单计算.
