6.1.2 金刚石、石墨和C60（2）【课后作业】九年级化学同步备课系列（人教版）（解析版）

课题1金刚石、石墨和C60 第2课时 一、单选题（本大题共14小题，共28.0分）下列有关金刚石和石墨的说法中，正确的是(    )A.硬度都比较大 B.都具有良好的导电性

C.常温下化学性质都不活泼 D.完全燃烧都能生成一氧化碳“超级黑”是一种用比头发细一万倍的碳纳米管制造的新型材料，它只吸收0.035%的光线，其传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是(    )A.“超级黑”是一种新型的化合物

B.在一定条件下，“超级黑”能够燃烧

C.“超级黑”是天然存在的最硬的物质

D.“超级黑”中碳元素的化合价为+4如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是(    )A.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度

B.实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑

C.木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性

D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出石墨烯是从石墨材料中剥离制得的，与金刚石、石墨一样，都只由碳元素组成．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.它们的结构中碳原子的排列方式都相同

C.一个C60分子由60个碳原子构成

D.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可以表示(    )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下列对一些事实的解释错误的是(    )事

实解

释A书写档案规定必须使用碳素墨水常温下，碳的化学性质稳定B石墨能做干电池的电极石墨能够导电C焦炭可以用来冶炼金属铜焦炭具有氧化性D金刚石、石墨的化学性质相似但物理性质差异很大它们都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列不同我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是(    )A.碳在常温下化学性质不活泼 B.炭黑具有很强的吸附能力

C.部分炭黑转变成了更稳定的物质 D.碳单质不溶于水近日，华为技术有限公司公开“石墨烯场效应晶体管”专利，预示着碳基芯片已经崛起。石墨烯是由石墨剥离而成的单原子层石墨，它是目前发现最薄、强度最大，导电导热性能最强的一种新型纳米材料。下列说法不正确的是(    )A.石墨烯是一种新型化合物

B.石墨烯强度大，能燃烧

C.石墨烯能还原氧化铜

D.石墨烯与金刚石的碳原子的排列方式不同下列叙述中，与常温下碳单质的化学稳定性有关的是(    )A.活性炭净水

B.用石墨制铅笔芯

C.古代用墨书写绘制的字画经久不变色

D.冬天用木炭烤火我国科学家将立方金刚石中的每个碳原子，用一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成了用途更为广泛的“T−碳”(如图所示)。下列关于“T−碳”的说法正确的是(    )A.它与金刚石是同一种物质

B.其中的碳原子静止不动

C.它是一种新型的含碳化合物

D.它在氧气中完全燃烧的产物是C山西低碳转型迎来新“风口”。云冈热电厂排出的烟气补集加工成为高纯度液态二氧化碳，最终转化为碳纳米管，它是汽车锂电池的电极材料。关于碳纳米管说法正确的是

(

)A.提炼过程发生物理变化 B.是一种新型化合物

C.完全燃烧生成二氧化碳和水 D.由碳原子构成金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是A.构成金刚石和石墨的原子大小不同

B.金刚石和石墨中原子排列方式相同

C.1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同

D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧中国年轻学者曹原，因对石墨烯超导的重大发现，成为2018年度影响世界的十大科学人物榜首。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不正确的是(    )A.石墨烯完全燃烧的产物为CO2 B.石墨烯属于单质

C.石墨烯具有导电性 D.小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后，将酒精喷灯移至CuO处加热，最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是(    )A.装置中气球的作用：收集尾气、防止污染空气

B.反应过程中，CuO变为Cu

C.反应过程中，体现出炭粉具有还原性

D.装置中发生的反应：C+2CuO−二、填空题（本大题共1小题，共8.0分）在自然界里大多数金属是以化合物的形式存在的．常用的金属冶炼是通过氢气、一氧化碳、碳粉与金属氧化物在高温下反应来实现的．小明在实验室里做氢气还原氧化铜的实验，请回答以下有关问题：

(1)下面是该实验的四个步骤，正确的操作顺序是______．

A.加热

B.通入氢气

C.停止通入氢气

D.停止加热

(2)如图是实验室用氢气还原氧化铜实验的示意图．试管口向下倾斜是为了______．

(3)实验结束后，小明在用水清洗试管时发现试管底部附着的一层红色物质很难洗掉，请你帮他解决这个问题______．三、实验题（本大题共3小题，共30.0分）某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答：(1)本实验建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，目的是

。(2)证明碳具有还原性的实验现象是

，

。(3)CuO发生

(填“氧化”或“还原”)反应，写出大试管中发生反应的化学方程式：

。(4)酒精灯加上网罩的作用是

。(5)停止加热时，应先将导管从石灰水中取出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待大试管冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是

。用微型实验模拟实验操作可以节约药品，用下图所示的装置模拟木炭还原氧化铜的实验。(1)当A处的黑色固体变红时，可观察到B处的现象是

。

(2)查阅资料发现：反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜(Cu2O)，氧化亚铜可以与硫酸发生如下反应：Cu2O+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

。四、探究题（本大题共2小题，共20.0分）某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜的气体产物成分进行实验探究。(1)按图1装置完成木炭还原氧化铜实验，观察到现象：______，初步得出“木炭还原氧化铜生成Cu和CO2”的结论。

(2)有同学提出不同看法，他认为生成的气体产物不一定只有CO2，也可能含有CO。为了验证这种看法，按图2与图3装置进行实验。

①图2实验的作用是______；

②图2与图3实验中，能说明生成的气体产物含有CO的现象是______。

(3)为了进一步探究木炭还原氧化铜的反应原理，采用数字化传感器改进实验(装置如图4所示)，对不同质量比的CuO与③实验前必须检查图4装置气密性，操作方法：______；

④添加药品，加热前向三颈烧瓶和硬质短试管通入足量的氦气，目的是______；

⑤分析图5，CO2浓度下降的原因可能是______；

⑥分析图6，可得出反应物的质量比与产生的CO含量的关系是______。

(4)从环保角度对图1装置提出改进建议：______。21.某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

(1)请写出C与CuO反应的化学方程式______；

(2)实验结束时，应______(填写下列操作代号)。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。

(3)仪器B中所盛试剂为______，其作用为______。

(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：______。

(5)实验前，需检查______；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为______。

(6)请指出上述实验中的一项缺陷______。

(7)将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成______g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。

(8)请设计简单实验验证CuO1.【答案】C【解析】A、金刚石硬度大，石墨的硬度小，故选项说法错误。

B、石墨具有良好的导电性，金刚石没有导电性，故选项说法错误。

C、金刚石和石墨均是碳的单质，常温下化学性质不活泼，故选项说法正确。

D、金刚石和石墨均是碳的单质，完全燃烧都生成二氧化碳，故选项说法错误。

故选C。

2.【答案】B【解析】A、“超级黑”是用比头发细一万倍的碳纳米管所制造，是由碳元素一种元素组成的，一种新型的单质，故选项说法错误。

B、碳单质具有可燃性，在一定条件下“超级黑”能够燃烧，故选项说法正确。

C、“超级黑”是一种用比头发细一万倍的碳纳米管制造的新型材料，因此不属于天然存在的物质，故选项说法错误。

D、“超级黑”是碳元素形成的一种单质，碳元素的化合价为0，故选项说法错误。

故选：B。

3.【答案】A【解析】A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，故选项说法正确。

B、实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，故选项说法错误。

C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，故选项说法错误。

D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，以防止烧杯中的石灰水倒流，炸裂试管，故选项说法错误。

故选：A。

4.【答案】B【解析】A、单质是由一种元素组成的纯净物．从题干信息“石墨烯是从石墨材料中剥离制得的，与金刚石、石墨一样，都只由碳元素组成”看，它们都属于单质，故A说法正确；

B、从图看，构成金刚石、石墨、C60、石墨烯碳原子的排列方式都不相同，故B说法错误；

C、从C60的化学式看，一个C60分子是由60个碳原子构成的，故C说法正确；

D、因为金刚石、石墨、C60、石墨烯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，故D说法正确．

故选B．【解析】根据化学方程式C+2CuO=高温2Cu+CO2↑表示反应物、生成物质量关系分析；根据质量守恒定律分析解答即可。

A.氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，故A选项不符合题意；

B.氧化铜的质量逐渐减小到零，故B选项不符合题意；

C.二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，故C选项不符合题意；

D.加热一段时间后反应开始，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，反应完全后不再改变，故D选项符合题意。

6.【答案】C【解析】A、碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定，故选项说法正确。

B、石墨具有优良的导电性，可做干电池的电极，故选项说法正确。

C、焦炭可以用来冶炼金属铜，是利用了焦炭具有还原性，故选项说法错误。

D、金刚石、石墨的化学性质相似，是因为它们都是由碳元素组成的单质；物理性质差异很大，是因为它们的原子排列不同，故选项说法正确。

故选C。

7.【答案】A【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确。

B、我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误。

C、我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误。

D、我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。

故选：A。本题难度不大，掌握常温下碳的化学性质不活泼并能灵活应用是正确解答本题的关键。8.【答案】A【解析】A、石墨烯是一种碳元素组成的单质，不属于化合物，说法错误；

B、由题干信息可知，石墨烯强度大，石墨烯是一种碳元素组成的单质，所以具有可燃性，说法正确；

C、石墨烯是一种碳元素组成的单质，所以具有还原性，可以还原氧化铜，说法正确；

D、石墨烯与金刚石的碳原子的排列方式不同，说法正确；

故选：A。

9.【答案】C【解析】A、活性炭疏松多孔，具有较强的吸附性，可吸附水中的色素和异味，可用作净水剂，不是单质碳在常温下化学性质稳定，故错误；

B、用石墨作铅笔芯是利用了石墨质软，刻划时容易留下痕迹；不是单质碳在常温下化学性质稳定，故错误；

C、古代用墨书写绘制的字画，年深日久不褪色，是因为碳的化学性质在通常情况下不活泼，可以保存较长时间，利用了单质碳在常温下化学性质稳定，故正确；

D、单质碳具有可燃性，木炭可以作冬天烤火的燃料，不是单质碳在常温下化学性质稳定，故错误。

故选：C。

10.【答案】D【解析】A、因为它与金刚石的碳原子排列方式不同，故不属于同一种物质，故选项错误；

B.分子、原子、离子等微粒都是不断运动的，故选项错误；

C.它是一种单质，故选项错误；

D.它在氧气中完全燃烧的产物是CO2，故选项正确；

故选：D11.【答案】D【解析】A、高纯度液态二氧化碳最终转化为碳纳米管，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；

B、碳纳米管是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；

C、碳纳米管属于碳单质，碳单质完全燃烧生成二氧化碳，不符合题意；

D、碳纳米管由碳原子构成，符合题意。

故选D。12.【答案】C【解析】A、构成金刚石和石墨的原子都是碳原子，大小相同，该选项说法不正确；

B、金刚石和石墨中原子排列方式不同，该选项说法不正确；

C、1g金刚石和1g石墨所含原子数相同，该选项说法正确；

D、金刚石和石墨在氧气中都能燃烧生成二氧化碳，该选项说法不正确。

故选：C。

13.【答案】D【解析】A、石墨烯是由碳元素组成的物质，石墨烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，A说法正确；

B、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，B说法正确；

C、“只有一个碳原子厚的碳薄片”被公认为是目前世界上传导电子速度最快的新型材料，说明石墨烯具有良好的导电性，C说法正确；

D、石墨烯是单质，单质中元素化合价为0，D错误；

故选：D。

14.【答案】D【解析】A、装置中气球的作用：收集尾气、防止污染空气，说法正确；

B、反应过程中，在高温条件下，一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，说法正确；

C、反应过程中，体现出炭粉具有还原性，说法正确；

D、由于碳和氧化铜不接触，不能发生反应，发生的反应是碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳、在高温条件下一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳，化学方程式是：为CO2