6.1 金刚石、石墨和C60
一.选择题
1.有关金刚石和石墨的说法正确的是( )
A.都有可燃性 B.都有导电性
C.完全燃烧产物不同 D.都有滑腻感
2.2016年3月,浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料﹣﹣“碳海绵”。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构,主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法中,不正确的是( )
A.常温下化学性质活泼
B.在一定条件下可还原氧化铜
C.具有吸附性,可处理海上石油泄漏
D.在氧气中完全燃烧的产物是CO2
3.在一定条件下,4g碳和12g氧气在密闭容器中充分反应,最后容器内的气体为( )
A.CO2 B.CO C.CO和CO2 D.CO2和O2
4.我国石墨烯年产量全球规模最大。石墨烯(如图)是首个发现的二维空间材料,可从石墨材料中剥离制备得到。下列关于石墨烯的认识中正确的是( )
A.将石墨剥离制成石墨烯,则发生了化学变化
B.石墨烯是一种新型的化合物
C.石墨烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水
D.在一定条件下,石墨烯可以还原氧化铜
5.古代用墨(主要成分炭黑)书写的字,长时保存不变色,这是因为单质碳具有( )
A.可燃性
B.还原性
C.常温下,化学性质不活泼
D.吸附性
6.炭雕是一种集观赏、净化空气于一体的工艺品,其主要成分是木炭。下列说法错误的是( )
A.炭雕作为艺术品可以长久保存
B.炭雕能吸附室内微量的有害气体
C.摆放炭雕必须远离火种
D.水能溶解掉炭雕,所以不能经常用湿抹布擦拭,以免炭雕消失
7.我国科学家率先用石墨烯制成新型电池,该材料有望生产出“纸一样的薄的手机”“一分钟充满电的电池”等产品。下列关于石墨烯的说法中,不正确的是( )
A.具有还原性
B.常温下化学性质活泼
C.具有导电性
D.在空气中完全燃烧生成二氧化碳
8.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图,下列相关说法正确的是( )
A.这四种物质都很软,可作润滑剂
B.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
C.这四种物质都是由碳分子构成的
D.这四种物质中碳原子的排列方式相同
9.芯片是电脑“智能”的核心部件,它是用高纯度硅制成的。下面是生产单质硅过程中的一个重要反应:SiO2+2CSi+2X↑,同学们经过分析得到以下信息:①X的化学式为CO2;②X和SiO2都是氧化物;③该反应中最小微粒是Si、O和C;④该反应利用了C的氧化性。以上信息正确的是( )
A.①②③ B.②③ C.②④ D.②③④
10.如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,不正确的说法是( )
A.A、B两处的现象分别是:黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红
B.A处发生的反应是典型的吸热反应
C.C处试管可防止液体倒吸
D.该装置的不足之处是未进行尾气处理
11.下列物质中,既有可燃性又有还原性的单质是( )
A.CO B.O2 C.C D.CO2
12.具有保存价值的档案、账本应用碳素墨水书写.这是因为( )
A.碳能被氧化成稳定的物质
B.碳能被还原成稳定的物质
C.碳能与纸的成分反应生成稳定的物质
D.常温下碳的化学性质稳定
13.高炉炼铁核心反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中,发生还原反应的物质是( )
A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2
14.生产电脑芯片的材料主要是高纯硅,工业生产硅的原理为:2C+SiO2Si+2CO↑,在反应中发生了还原反应的是( )
A.C B.SiO2 C.Si D.CO
15.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
16.如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.该实验需要较高温度
B.木炭发生了还原反应
C.实验前应把木炭粉充分烘干
D.该实验中的木炭粉可以换成活性炭
17.有关金刚石和石墨的说法正确的是( )
A.都有可燃性 B.都有导电性
C.都是黑色固体 D.都有滑腻感
18.下列有关碳单质的说法正确的是( )
A.木炭具有可燃性,金刚石、石墨不具有可燃性
B.金刚石和石墨都有良好的导电性
C.金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的构成不同
D.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
二.填空题
19.铅黄主要用于电子管、显像管、光学玻璃和防射线的铅玻璃及防辐射橡胶制品。某同学设计如图实验证明铅黄含有氧元素。已知氧化铅与碳有以下反应:2PbO+C2Pb+CO2↑、PbO+CPb+CO↑.在实验前后及过程中均通入N2,试回答:
(1)实验开始前,必须先通N2再加热,原因是 。
实验结束,拆开装置冷却前的操作顺序是 (填字母)A.必须先停止通N2,再熄灭酒精灯;
B.必须先熄灭酒精灯,再停止通N2;
C.停止通N2和停止加热可同时进行。
(2)实验成功时应观察到的现象是 。
(3)为了使实验成功,混合物中碳的含量应 (填“较多”或“较少”),理由是 。
(4)如改用CO还原氧化铅,装置所作改动是:①酒精灯改为酒精喷灯;② 。
20.请用相关的序号填空。
A冰箱除味剂 B切割玻璃 C干电池电极 D作燃料 E冶炼金属
(1)金刚石硬度大可用来 ;
(2)石墨的导电性能好可用来作 ;
(3)活性炭的吸附能力强可用来作 ;
(4)单质碳具有还原性可用来 ;
(5)碳燃烧时放出大量的热可用来 。
21.对结构和性质的研究是学好化学的基础
(1).结构根据表中提供的信息,回答问题。
物质 金刚石 石墨 炭黑 活性炭
结构
碳原子
④ 。
(用文字表示)
性质 ① 。 滑腻感 ③ 。 吸附性
用途
钻头
② 。 碳素墨水,书写档案可长期保存 吸附剂
22.芯片是电脑、手机等的核心部件,碳基芯片采用石墨烯碳纳米管工艺,性能比硅基芯片更好,我国已突破半导体碳纳米管关键材料的技术瓶颈。请回答:
(1)石墨烯碳纳米管具有良好的 性。
(2)如图是硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图,图中a= ,硅的相对原子质量是 ,硅元素位于元素周期表中的第 周期。
(3)化学反应中元素化合价升高的物质是还原剂,元素化合价降低的物质是氧化剂。在制硅反应SiO2+2CSi+2CO↑中还原剂是 ,发生还原反应的物质是 。
三.实验探究题
23.某同学设计如下实验装置,验证碳的还原性,对实验进行分析并回答:
①检查装置气密性的方法是:将导管浸入水中,双手紧握试管,如果 ,说明装置气密性良好。
②当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时,是否可以确定氧化铜和炭粉已经开始反应?为什么? 。
③证明碳具有还原性的实验现象是 , ;发生反应的化学方程式 依次是 , 。
④结束实验的操作是:先 ,再 。
⑤查阅资料获知,碳与水蒸气在高温下反应,生成两种可燃性气体,这两种气体都能与氧化铜反应,碳与水蒸气反应的化学方程式是 。
参考答案
一.选择题
1. A。
2. A。
3. D。
4. D。
5. C。
6. D。
7. B。
8. B。
9. B。
10. D。
11. C。
12. D。
13. A。
14. B。
15. B。
16. B。
17. A。
18. D。
二.填空题
19.(1)排尽装置内空气,防止氧气与碳反应;B;(2)试管内澄清石灰水变浑浊;(3)较少; 反应尽可能生成二氧化碳;(4)添加尾气处理装置。
20.
(1)B;(2)C;(3)A;(4)E;(5)D。
21.
硬度大;润滑剂;常温下化学性质稳定;疏松多孔。
22.(1)导电;
(2)14;28.09;三;
(3)C;SiO2。
三.实验探究题
23.
①导管口有气泡产生。②不能,试管内的空气中含有氧气,碳与氧气反应也能产生二氧化碳。
③试管内黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊;C+2CuO2Cu+CO2↑;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
④将导气管从试管中撤出;熄灭酒精喷灯。⑤C+H2OH2+CO。