课题1 金刚石、石墨和C60 第1课时（分层练习）（解析版）

1．物质的用途和性质密切相关。下列物质的用途主要利用其化学性质的是A．活性炭用于净水 B．金刚石作装饰品C．木炭作燃料 D．石墨用于制铅笔芯【答案】C【分析】物理性质是指不需要通过化学变化就能体现的性质，化学性质是指需要通过化学变化才能体现的性质。【详解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可用于净水，该性质属于物理性质，故A错误；B、金刚石作装饰品是利用金刚石的光泽和硬度大，均属于物理性质，故B错误；C、木炭具有可燃性，可作燃料，该性质属于化学性质，故C正确；D、石墨用于制铅笔芯是因为石墨是灰黑色固体，质软，均属于物理性质，故D错误。故选C。2．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）下列有关物质用途的说法错误的是A．液态氧可用作燃料 B．稀有气体可作保护气C．石墨可用作电池电极 D．金刚石可切割大理石【答案】A【详解】A、液态氧具有助燃性，但没有可燃性，不能用作燃料，故选项说法不正确；B、稀有气体化学性质稳定，不易与其他物质反应，可作保护气，故选项说法正确；C、石墨具有良好的导电性，可用作电池电极，故选项说法正确；D、金刚石是天然存在硬度最大的物质，可以切割大理石，故选项说法正确；故选A。3．（2023秋·广西贺州·九年级统考期末）下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯C．C60是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割玻璃【答案】A【详解】A、金刚石不能够导电，A说法错误；B、石墨质软、有滑腻感，可以做铅笔芯，B说法正确；C、C60是由碳元素组成的单质，它的结构酷似足球，C说法正确；D、金刚石是天然存在的最硬的物质，可以做钻头，切割玻璃大理石等，D说法正确。故选A。【点睛】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，但由于三种物质中，碳原子的排列方式不同，导致它们的物理性质有较大差异。4．（2022秋·四川绵阳·九年级统考期末）性质决定用途，下列有关物质的性质与其用途不相符的是A．石墨有优良的导电性能——用于制铅笔芯B．C60分子很稳定，有超导性——广泛用于超导领域C．稀有气体通电时会发出不同颜色的有色光——可用作电光源D．金刚石是天然存在的最硬物质——用于装在钻探机的钻头上【答案】A【详解】A、石墨用于制铅笔芯是因为石墨质软，在纸上划过后会留下划痕，该选项性质与用途不相符；B、C60分子很稳定，有超导性，可用于超导领域，该选项性质与用途相符；C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，则可作电光源，该选项性质与用途相符；D、金刚石是天然存在最硬的物质，则可用于作钻探机的钻头上，该选项性质与用途相符。故选A。5．（2022秋·四川广安·九年级统考期末）下列物质的性质和用途对应关系正确的是A．炭黑具有还原性，可制作墨水 B．石墨具有导电性，可制作铅笔芯C．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 D．木炭具有吸附性，可用作燃料【答案】C【详解】A、碳具有还原性，常用于冶铁工业，说法错误；B、石墨具有导电性，常用作电极，石墨质软，能在纸上留下灰褐色痕迹，所以可用来制铅笔芯，说法错误；C、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，说法正确；D、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法错误。故选C。6．（2022秋·北京朝阳·九年级统考期末）下列物质的用途中，利用其化学性质的是A．液氮用于冷冻降温 B．稀有气体用于制造电光源C．氢气用作燃料 D．金刚石用于裁玻璃【答案】C【详解】A、液氮用作冷冻剂是利用液氮气化吸热，温度降低，属于物理性质，故A错误；B、稀有气体做多种用途的电光源是利用稀有气体充电后发出不同颜色的光，属于物理性质，故B错误；C、氢气用作燃料是利用氢气有可以燃烧的性质，属于化学性质，故C正确；D、金刚石用于裁玻璃是利用金刚石的硬度大，属于物理性质，故D错误。故选C。7．（2023秋·山东德州·九年级统考期末）化学学习要建构若干基本观念，以下四类化学基本观念中认识不正确的是A．元素观：金刚石和石墨均由碳元素组成B．分类观：金刚石和石墨是两种碳单质C．变化观：石墨转化为金刚石属于物理变化D．微粒观：金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同【答案】C【详解】A、宏观对应元素，金刚石、石墨都是由碳元素组成的物质，A表述正确，不符合题意；B、由同种元素组成的纯净物叫做单质，金刚石、石墨都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，B表述正确，不符合题意；C、有新物质生成的变化是化学变化，石墨、金刚石是两种不同的物质，石墨转化为金刚石的过程中，有新物质生成，属于化学变化，C表述错误，符合题意；D、金刚石中，碳原子排列成立体的网状结构，石墨中，碳原子排列成平面的层状结构，D表述正确，不符合题意。故选C。8．石墨和金刚石的物理性质差异很大的原因是A．原子的大小不同 B．原子的种类不同C．原子的数目不同 D．原子排列方式不同【答案】D【分析】本题考查碳的性质。【详解】石墨和金刚石都是碳的单质，但是它们物理性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，故选D。【点睛】本题难度不大，注意碳的物理性质上存在的差异。如金刚石硬度大，石墨硬度小，具有导电性。9．（2022秋·安徽马鞍山·九年级校考期末）石墨烯是目前科学界最热门的材料，它是厚度只有一个碳原子的单层石墨片。石墨烯具有薄、硬、结构非常稳定、强度大、透光性好、导电能力强等优良性能。下列说法错误的是A．石墨烯是一种新型的化合物 B．石墨烯如果完全燃烧，生成物是二氧化碳C．石墨烯的硬度大于金刚石 D．石墨烯材料在常温下化学性质稳定【答案】A【详解】A、石墨烯是厚度只有一个碳原子的单层石墨片，因为石墨是碳单质，所以石墨烯也是碳单质，不是化合物，故A选项错误；B、石墨烯是碳单质，碳单质都有可燃性，在氧气（或空气）中完全燃烧都生成二氧化碳和水，故B选项正确；C、石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它是一种透明的良好导体，是目前最薄、最硬的纳米材料，石墨烯的硬度大于金刚石，故C选项正确；D、石墨烯属于碳单质，常温下化学性质稳定，故D选项正确；故选项A。10．下列物质的用途错误的是A．明矾用于净水 B．石墨用作玻璃刀C．稀有气体用于闪光灯 D．氧气用于医疗急救【答案】B【详解】A、明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，可以用于净化水，不符合题意；B、石墨质软，金刚石硬度大，常用金刚石作玻璃刀，符合题意；C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，氙气可用于制造闪光灯，不符合题意；D、氧气可以供给呼吸，可用于医疗急救，不符合题意。故选B。11．（2023春·黑龙江大庆·八年级统考期末）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碳原子的大小是不同的B．金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同C．金刚石和石墨都是黑色的固体D．金刚石和石墨都没有可燃性【答案】B【分析】金刚石、石墨是由同种碳原子构成的不同种单质。【详解】A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故选项A说法错误；B、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，故选项B说法正确；C、金刚石是无色的固体，石墨是深灰色固体，故选项C说法错误；D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都具有可燃性，故选项D说法错误；故选：B。12．（2023春·黑龙江大庆·八年级统考期末）足球是2022年卡塔尔世界杯足球赛的“主角”，化学中C60。的分子结构和足球相似。下列关于碳单质的说法正确的是

A．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳B．木炭具有吸附性，可以吸附所有物质C．金刚石、石墨和C60的物理性质有很大差异的原因是构成它们的原子大小不同D．由于石墨具有良好的导电性，因此石墨可用于制高铁的电刷【答案】D【详解】A、碳单质具有可燃性，在空气中充分燃烧的产物是二氧化碳，不充分燃烧的产物是一氧化碳，故A说法错误；B、木炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，但并不能吸附所有物质，故B说法错误；C、金刚石、石墨和C60的物理性质有很大差异是因为它们的碳原子排列方式不同，故C说法错误；D、由于石墨具有良好的导电性，因此石墨可用于制高铁的电刷，故D说法正确；故选D。13．（2023秋·山西大同·九年级大同市第六中学校校考期末）近日，科学家在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶金刚石。次晶金刚石是目前发现的非晶材料中硬度和热导率最高的材料，在高端技术领域和极端环境下具有重要的应用前景。下列有关说法正确的是A．次晶金刚石是一种新型化合物 B．次晶金刚石中碳元素的化合价为+4C．次晶金刚石很坚固，不能燃烧 D．石墨与次晶金刚石的碳原子排列方式不同【答案】D【详解】A、次晶金刚石是一种新形态的金刚石，与金刚石形态不同，金刚石是由碳元素组成的单质，次晶金刚石也是由碳元素组成的单质，选项不正确；B、次晶金刚石是由碳元素组成的单质，碳元素的化合价为0，选项不正确；C、根据材料可知次晶金刚石硬度高，很坚固；碳具有可燃性，次晶金刚石能燃烧，选项不正确；D、石墨与次晶金刚石都是碳元素组成的单质，性质不同是由于碳原子排列方式不同，选项正确；故选D。14．（2023秋·新疆阿克苏·九年级统考期末）石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是A．可作散热材料 B．是一种单质C．石墨烯和金刚石的碳原子排列方式相同 D．可作新型电池的电极【答案】C【详解】A、石墨烯具有超强导热的性能，则可作散热材料，故选项A正确；B、石墨烯是一种由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项B正确；C、石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同，故选项C错误；D、石墨烯具有超强导电性能，则可作新型电池的电极，故选项D正确。故选：C。15．（2023秋·福建三明·九年级统考期末）石墨烯可看作将石墨的层状结构一层层剥开得到的单层碳原子，是目前世界上最薄、最坚硬和超强导电性能的新型材料；一定条件下，将氢气加入到石墨烯中，可得到具有绝缘特性的新材料石墨烷【（CH）n】。下列说法错误的是A．石墨烯和石蛰烷的导电性不同B．石墨烯属于单质，石墨烷属于化合物C．石墨烷中碳元素与氢元素的质量比为12：1D．石墨烯和石墨烷在氧气中燃烧的产物都只有CO2【答案】D【详解】A.石墨烯具有超强导电性，石蛰烷具有绝缘特性，它们的导电性不同，此选项正确；B.根据题给信息可知，石墨烯属于单质，石墨烷属于化合物，此选项正确；C.根据石墨烷的化学式可知，石墨烷中碳元素与氢元素的质量比为12：1，此选项正确；D.根据质量守恒定律，石墨烯在氧气中燃烧的产物只有CO2，石墨烷在氧气中燃烧的产物有CO2、H2O，此选项错误。故选D。16．“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)。关于“碳海绵”的说法中不正确的是A．属于混合物，充分燃烧生成CO2B．具有吸附性，属于物理性质C．在一定条件下可以还原氧化铜D．与石墨、金刚石互称为同素异形体【答案】D【详解】A、“碳海绵”是由石墨烯和碳纳米管组成，属于混合物，石墨烯和碳纳米管都是碳的单质，充分燃烧生成CO2，故A正确；B.“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性，属于物理性质，故B正确；C.“碳海绵”主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)，具有还原性，所以在一定条件下可还原氧化铜，故C正确；D.“碳海绵”是由石墨烯和碳纳米管组成，属于混合物，同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，故D错误。故选D。17．下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图。下列关于这四种物质的说法中不正确的是A．都是由碳元素组成的单质B．碳原子的排列方式不同C．完全燃烧后的产物都是CO2D．都是由碳原子构成的，具有相同的性质【答案】D【详解】A、它们都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；B、由图可知，它们碳原子的排列方式不同，不符合题意；C、它们都是由碳元素组成的，故完全燃烧后的产物都是二氧化碳，不符合题意；D、它们都是碳原子组成的，故它们的化学性质相似，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，符合题意。故选D。18．（2023秋·广东·九年级校联考期末）研究人员发明了世界上最黑的物质“超级黑”，它是用比头发丝细一万倍的碳纳米管（碳单质）制造的，其导热效率为铜的七倍，坚固程度为钢的十倍。下列说法正确的是（

）A．“超级黑”说明碳单质都是黑色 B．“超级黑”的结构和性质与金刚石相似C．“超级黑”在一定条件下能够燃烧 D．“超级黑”是一种新型的金属材料【答案】C【详解】A、金刚石就是碳元素组成的单质，但它不是黑色的；故说法错误；B、纯净的金刚石是无色，不导电、不导热；而“超级黑”是黑色的，能导热，故说法错误；C、在一定条件下，“超级黑”能够燃烧，故说法正确；D、“超级黑”是一种新型的非金属材料，故说法错误；故选C。19．（2023秋·四川绵阳·九年级校考期末）碳世界丰富多彩，根据如图回答下列问题：

(1)图C代表的物质的名称为，木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与类似（从A、B、C中选择）。(2)图A表示的物质是由（填“分子”或“原子”）构成。(3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是。(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅的原因是木炭具有性。【答案】(1)金刚石石墨(2)分子(3)碳原子排列方式不同(4)吸附【详解】（1）①由图C中的结构可知，物质的名称是金刚石，故填：金刚石。②木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似，故填：石墨。（2）由图A中的结构可知，图A表示的物质是C60，C60是由C60分子构成的，故填：分子。（3）上述A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质，其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同，故填：碳原子排列方式不同。（4）图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅，产生上述现象的原因是木炭具有吸附性，能够吸附带颜色的气体，故填：吸附。20．（2022秋·贵州黔东南·九年级统考期末）碳及其化合物在自然界中数量众多、分布极广，与人类的生产、生活密切相关。下列是碳的几种单质的结构示意图，请结合图示和题意完成下列问题：(1)金刚石、石墨是常见的两种碳单质，其物理性质存在较大差异的原因是。(2)在“一带一路”伟大的战略构想中，代表中国制造的高铁走在了世界的前列。高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨性质的是______（填序号）；A．稳定性 B．滑腻感 C．还原性 D．导电性(3)石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状结构的新材料。石墨烯一层层叠起来就是石墨，石墨烯是目前人类已知强度最高的物质，其单位质量强度是钢铁100倍。石墨烯可以弯曲，柔韧度很好，可以形成足球稀（C60）、碳纳米管等，另外，石墨烯还具优良的导电性能、光学性能、热传导性能等优点，被认为是一种未来革命性的材料。下列有关说法不正确的是______。A．石墨烯是石墨结构中的一层，厚度是一个碳原子的直径B．石墨烯是一种新型化合物C．石墨烯可以作弯曲屏幕、防弹衣的外部材料(4)为减少污染、提高含碳物质一煤的利用