人教版九年级化学上册 6.1课题1 金刚石、石墨和c60 同步测试（word版，含解析答案）

九年级化学第六单元《碳和碳的氧化物》
课题1
金刚石、石墨和C60
同步练习
一．选择题（共15小题）
1．因天然金刚石资源稀少，难以满足需求。人们就根据金刚石的组成和结构设法制造金刚石，以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成，下列说法正确的是（　　）
A．石墨合成金刚石是物理变化
B．石墨与金刚石具有相似的化学性质
C．石墨和金刚石是由同种元素组成的化合物
D．因为石墨能导电，所以合成的金刚石也能导电
2．如图是碳还原氧化铜的实验，有关说法正确的是（　　）
A．该实验体现了碳的氧化性
B．反应开始的标志是：导管口有气泡产生
C．该反应的实验现象是黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊
D．实验结束时应先熄灭酒精灯，待试管冷却后再将导管从澄清石灰水中移出
3．下列说法不正确的是（　　）
A．金刚石是天然存在最坚硬的物质
B．C60是一种新型化合物
C．活性炭吸附色素属于物理变化
D．一个C60分子是由60个碳原子构成的
4．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词，被美国的《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一，该广告词能体现的钻石性质是（　　）
A．硬度大
B．不能导电
C．化学性质稳定
D．熔点低
5．下列关于碳单质的说法正确的是（　　）
A．C60的相对分子质量是720
B．石墨很软，不能用于制造石墨电极
C．石墨、金刚石和C60都是由碳元素组成，结构相同
D．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
6．中国高铁的核心技术走在了世界前列，高铁动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电力。石墨制成的电刷与下列石墨的性质无关的是（　　）
A．滑腻感
B．还原性
C．稳定性
D．导电性
7．如图是木炭和氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　）
A．该实验需要较高的温度
B．实验过程中，可观察到红色粉末逐渐变成黑色
C．实验结束后，应先将导管从石灰水中移出
D．该实验中的木炭粉可换成活性炭
8．下列说法正确的是（　　）
A．金刚石、石墨、石墨烯性质相同
B．电解水时，正极得到的气体可燃
C．CO、NO2、SO2都是空气污染物
D．空气中O2的质量约占21%
9．下列实验现象描述正确的是（　　）
A．高温条件下木炭还原氧化铜：黑色固体逐渐变成红色
B．铁丝在空气中燃烧：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
C．电解水实验：一段时间后，正、负极产生的气体质量比约为
1：2
D．硫在氧气中燃烧：发出淡蓝色火焰，产生刺激性气味的气体，放出大量的热
10．下列四种物质中能与其他三种物质都发生反应的是（　　）
A．O2
B．C
C．CuO
D．CO2
11．单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关于石墨烯的叙述中正确的是（　　）
A．石墨烯在足量的氧气中的燃烧产物是
CO2
B．石墨烯的硬度小于金刚石
C．石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似
D．石墨烯中碳元素的化合价为+4
12．下列有关碳单质的性质和结构，说法正确的是（　　）
A．金刚石坚硬，石墨很软，是因为金刚石中的碳原子不断运动
B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性
C．活性炭常用来制作防毒面具因其具有良好吸附性
D．碳单质燃烧只能生成二氧化碳
13．如图所示为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是（　　）
A．金刚石、石墨和C60的化学性质不同
B．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
C．金刚石、石墨和C60在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
14．下列对一些事实的解释正确的是（　　）
选项
事实
解释
A
石墨用来制取金刚石
石墨中的碳原子可以重新排列
B
氧气用于金属切割
氧气具有可燃性
C
墨汁写的字或作的画可永久保存
碳的化学性质在任何条件下都不活泼
D
水电解产生氢气和氧气
化学变化中原子是可以再分的
A．A
B．B
C．C
D．D
15．将水蒸气通过灼热的炭层可发生如下反应：H2O+CH2+CO，其中作还原剂的是（　　）
A．H2O
B．C
C．H2
D．CO
二．填空题（共1小题）
16．碳与碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途。
（1）图1是碳原子结构示意图，碳原子的最外层电子数为　
　。
（2）图2、3、4对应三种碳单质，图2单质的名称是　
　它们的化学性质相似，但物理性质相差很大，其原因是　
　；
（3）普通干电池采用石墨作为电极材料，是利用石墨优良的　
　性；
（4）在冰箱、汽车内放入活性炭可以除去异味，这是利用活性炭的　
　性；
（5）古代用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，原因是　
　；
（6）如图5是木炭还原氧化铜的实验：
①木炭与氧化铜反应现象是　
　、　
　。
②木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是　
　。
③酒精灯火焰处加有铁丝网罩，其作用是　
　。
④涉及到的化学方程式是　
　、　
　。
三．实验探究题（共2小题）
17．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　
　。
18．对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。如图是教材中“木炭还原氧化铜”的实验：
（1）根据你所学化学知识猜测：在试管a中，除C、CuO外，还可能有物质　
　（写化学式）也参与反应。除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的　
　也可以还原氧化铜。写出试管a中反应的现象　
　。要排除其他物质对该反应的影响，你认为应采取何种措施？　
　。
（2）实验结束后应采取的操作顺序是　
　。
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．解：A、石墨和金刚石是碳元素形成的不同单质，石墨合成金刚石是化学变化，故选项说法错误。
B、石墨和金刚石是碳元素形成的单质，石墨与金刚石具有相似的化学性质，故选项说法正确。
C、石墨和金刚石均是由碳元素组成的，均属于单质，故选项说法错误。
D、石墨能导电，但合成的金刚石不能导电，故选项说法错误。
故选：B。
2．解：A、碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，该实验体现了碳的还原性，故A错误；
B、反应开始的标志是：有红色物质生成，故B错误；
C、碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以该反应的实验现象是黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊，故C正确；
D、实验结束时应先将导管从澄清石灰水中，然后再熄灭酒精灯，故D错误。
故选：C。
3．解：A．金刚石是天然存在最坚硬的物质，说法正确；
B．C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质，说法错误；
C．活性炭吸附色素过程中没有生成新物质，属于物理变化，说法正确；
D．由化学式可知，一个C60分子是由60个碳原子构成的，说法正确。
故选：B。
4．解：钻石是金刚石打磨而成的，金刚石的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质很稳定，故选C。
5．解：A、C60的相对分子质量是：12×60＝720．故A正确；
B、由于石墨有优良的导电性，可用于制造石墨电极。故B错误；
C、石墨、金刚石和C60都是由碳元素组成，但结构不同，性质不同。故C错误；
D、木炭具有还原性。在高温下可以将氧化铜中的铜还原出来。故D错误。
故选：A。
6．解：动车的运行是依靠顶部的石墨电刷与电线接触获取电源，使用石墨制作电刷不仅因为石墨能耐高温，化学性质稳定，还利用了石墨的滑腻感和导电性，与还原性无关。
故选：B。
7．解：A、碳的还原性需要高温条件，A说法正确；
B、木炭和氧化铜都是黑色粉末，生成物铜是红色，故看到的现象为黑色粉末变成红色，B说法错误；
C、实验结束后，防止石灰水倒流入热的试管使试管炸裂，应先将导管从石灰水中移出，C说法正确；
D、木炭和活性炭的主要成分都是碳，都能还原氧化铜，该实验可将木炭换成活性炭，D说法正确；
故选：B。
8．解：A、金刚石、石墨、石墨烯的化学性质相似，物理性质不同，金刚石是最硬的物质，石墨是最软的物质，故A错；
B、电解水时，正极得到的气体是氧气，具有助燃性，不具有可燃性，故B错；
C、CO、NO2、SO2都是空气污染物，故C正确；
D、空气中O2的体积分数约占21%，故D错。
故选：C。
9．解：A、高温条件下木炭还原氧化铜，会观察到黑色固体逐渐变成红色，故选项说法正确。
B、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生剧烈燃烧、火星四射，故选项说法错误。
C、电解水时，可观察到：与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多；且两者的体积（而不是质量）之比大约是1：2，故选项说法错误。
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。
故选：A。
10．解：A、氧气能与碳在点燃条件下反应生成二氧化碳，不能与氧化铜、二氧化碳反应，故选项错误。
B、碳能与能与其他三种物质都发生反应在点燃条件下反应生成二氧化碳；碳具有还原性，能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳；碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳；故选项正确。
C、氧化铜不能与氧气、二氧化碳反应，故选项错误。
D、二氧化碳不能与氧气、氧化铜反应，故选项错误。
故选：B。
11．解：A、单层石墨称为石墨烯，碳单质具有可燃性，石墨烯在足量的氧气中的燃烧产物是CO2，故选项说法正确。
B、由题意，石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，石墨烯的硬度大于金刚石，故选项说法错误。
C、石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的物理性质和金属相似，故选项说法错误。
D、单层石墨称为石墨烯，属于单质，石墨烯中碳元素的化合价为0价，故选项说法错误。
故选：A。
12．解：A、金刚石坚硬，石墨很软，是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。
B、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，故用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色，故选项说法错误。
C、活性炭常用来制作防毒面具，是因为其具有良好吸附性，能吸附有害气体，故选项说法正确。
D、碳单质燃烧不是只能生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，故选项说法错误。
故选：C。
13．解：A、金刚石、石墨和C60均是由碳元素形成的单质，均由碳元素组成，化学性质相同，故选项说法错误。
B、金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同，原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变，故选项说法正确。
C、碳单质具有可燃性，金刚石、石墨和C60在足量的氧气中完全燃烧，产物相同，均为二氧化碳，故选项说法正确。
D、金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式不同，在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60，故选项说法正确。
故选：A。
14．解：A、石墨和金刚石是碳原子排列方式不同的两种物质，故石墨用来制取金刚石，是石墨中的碳原子可以重新排列，正确；
B、氧气用于金属切割，是氧气具有助燃性，错误；
C、墨汁写的字或作的画可永久保存，是因为碳的化学性质在常温下稳定，错误；
D、水电解产生氢气和氧气，说明化学变化中分子是可以再分的，错误；
故选：A。
15．解：将水蒸气通过灼热的炭层可发生如下反应：H2O+CH2+CO，其中作还原剂的是C，
故选：B。
二．填空题（共1小题）
16．解：（1）根据原子结构示意图，可以看出最外层电子为4，
故答案为：4。
（2）图2为层状的石墨烯，三中单质都为碳组成，所以化学性质都是碳的化学性质，因此化学性质相同，但是这是三种不同的单质，不同物质有不同的物理性质；
故答案为：金刚石；都是碳组成的单质，所以化学性质相同，但是内部碳原子排列方式不同使其成为三种单质，也就造成其物理性质不同。
（3）碳具有良好导电性，被应用于电池行业；
故答案为：导电。
（4）活性炭具有良好吸附性，作为去除异味及色素的主要试剂使用；
故答案为：吸附。
（5）碳由于常温下的化学性质稳定，不被氧化，被用于字画书写上；
故答案为：常温下碳化学性质稳定。
（6）①木炭与氧化反应会生成红色铜单质，还有二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；
故答案为：有红色固体生成；澄清石灰水变浑浊。
②粉末充分混合均匀，保证反应物充分接触，利于反应的进行；
故答案为：木炭与氧化铜粉末充分接触，利于反应进行。
③利用铁丝网罩可以将热量更集中到试管上，保证受热更快；
故答案为：聚集火焰，加热更集中，提高温度，利于反应进行。
④涉及碳与氧化铜。二氧化碳与氢氧化钙的反应；
故答案为：C+2CuO2Cu+CO2↑；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
三．实验探究题（共2小题）
17．解：①检查装置气密性的方法：将导管浸入水中，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，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，不可以确定氧化铜和炭粉已经开始反应，原因是：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碳具有还原性，在高温下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水。所以证明碳具有还原性的实验现象是：试管内黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊；发生反应的化学方程式
依次是：C+2CuO2Cu+CO2↑，Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
④为了防止石灰水倒流引起试管的炸裂，结束实验的操作是：先
将导气管从试管中撤出，再熄灭酒精喷灯。
⑤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，由质量守恒定律和气体的性质可知，这两种气体应是一氧化碳和氢气，所以，碳与水蒸气反应的化学方程式是：C+H2OH2+CO。
故答案为：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。
18．解：（1）碳可以和空气中的氧气反应，由于氧气含量不足，所以碳可以和氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳可以和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到黑色粉末慢慢变成红色，为了排除环境对该反应的影响，防止试管中的空气中的氧气和碳发生反应，最好将试管中的空气抽出而充入氮气；故填：O2；CO；黑色粉末变成红色；将试管提前中充满氮气。
（2）为了防止冷水倒吸、炸裂试管，在实验结束后要先撤出导管，后熄灭酒精灯；故填：先撤出导管，后熄灭酒精灯。