文档文本内容
1
第六单元课题1 金刚石、石墨和C60
一．选择题（共14 小题）
1．下列物质中，硬度最大的是（ ）
A．金刚石
B．石墨
C．活性炭
D．焦炭
【答案】A
【解答】
解：天然存在的最硬的物质是金刚石，则四种物质中硬度最大的金刚石。
故选：A。
2．石墨烯是由石墨制备而来，它具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、生物医学和药学
等方面有着重要的前景。下列关于金刚石、石墨、C60 和石墨烯四种物质的叙述中错误的是（
）
A．将石墨变成金刚石发生了化学变化
B．四种物质的物理性质不同，是由于碳原子排列方式不同
C．四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．石墨烯是一种新型的化合物
【答案】D
【解答】
解：A 将石墨变成金刚石的过程中产生了新的物质，发生了化学变化，说法正确；
B、四种物质的物理性质不同，是由于碳原子排列方式不同，说法正确；
C、四种物质完全燃烧后的产物都是CO2，说法正确；
D、石墨烯是一种单质，说法错误；
故选：D。
3．中考已经是看分数的公平竞争，我市中考现已全部采用网上阅卷，答题时要使用2B 铅笔标准填
涂答题卡。铅笔芯的主要成分是（ ）
A．石墨
B．金刚石
C．二氧化锰
D．铅
【答案】A
【解答】
解：石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，是制作铅笔芯的常用材料，金刚石、二氧化锰和铅
不是制作铅笔芯的材料。
故选：A。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
2
4．下列有关物质的性质和用途不具有对应关系的是（ ）
选项
性质
用途
A
氧气支持呼吸
氧气面罩
B
金刚石硬度大
切割玻璃
C
石墨质软
制作电极
D
镁能在空气中燃烧发出耀眼白光
制作烟花
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解答】
解：A.氧气能支持呼吸，所以可用于氧气面罩，对应关系正确；
B.金刚石的硬度大，所以可用于切割玻璃，对应关系正确；
C.石墨具有导电性，所以可制成电极，对应关系错误；
D.镁能在空气中燃烧发出耀眼白光，所以镁粉可用于制作烟花，对应关系正确。
故选：C。
5．下列有关碳单质的说法中错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的物质，可作钻头
B．金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
C．石墨有导电性，可制作电极
D．活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来净水
【答案】B
【解答】
解：A.金刚石是天然存在的最硬的物质，可作钻头，选项说法正确；
B.C60是由C60分子构成的，而不是由碳原子构成的，选项说法错误；
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
3
C.石墨有导电性，可制作电极，选项说法正确；
D.活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来净化水，除去水中的色素和异味，选项说法正
确。
故选：B。
6．碳组成的物质中，常用于吸附异味的是（ ）
A．金刚石
B．活性炭
C．石墨
D．C60
【答案】B
【解答】
解：活性炭是由碳元素组成的一种物质，活性炭具有疏松多孔的结构，具有很好的腐蚀性，所
以可用活性炭吸附异味。
故选：B。
7．C60在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。关于C60的叙述正确的是（ ）
A．该物质由C60分子构成
B．该物质由60 个碳原子构成
C．该物质是一种新型化合物
D．C60和金刚石是同种物质
【答案】A
【解答】
解：A、C60的是由C60分子构成的，故选项说法正确。
B、C60的是由C60分子构成的，1 个C60分子由60 个碳原子构成，故选项说法错误。
C、C60是由碳元素一种元素组成的，属于单质，故选项说法错误。
D、C60和金刚石均是由碳元素形成的单质，是不同的单质，故选项说法错误。
故选：A。
8．逻辑推理是一种重要的思维方法。下列推理中，正确的是（ ）
A．氧化物含有氧元素，所以含氧元素的化合物都是氧化物
B．H2O 和H2O2的组成元素相同，所以它们的化学性质相同
C．蜡烛燃烧生成CO2和H2O，所以其组成中一定含有C、H 元素
D．石墨是一种碳单质，能导电，所以碳单质都能导电
【答案】C
【解答】
解：A．含氧元素的化合物不一定是氧化物，如高锰酸钾，不符合题意；
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
4
B．H2O 和H2O2的组成元素相同，但分子构成不同，所以它们的化学性质不相同，不符合题意；
C．蜡烛燃烧生成CO2和H2O，由质量守恒定律可知，其组成中一定含有C、H 元素，可能含有
氧元素，符合题意；
D．石墨是一种碳单质，能导电，但碳单质不一定都能导电，如金刚石不能导电，不符合题意；
故选：C。
9．2021 年《化学教育》第3 期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说
法错误的是（ ）
A．用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜
B．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜
C．加热炭粉过程中发生反应CO2+C
2CO
D．气球可防止有害气体外逸，污染空气
【答案】B
【解答】
解：A、用酒精灯加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳不能与氧化铜反应，不能还原氧
化铜，故选项说法正确。
B、先用酒精灯加热炭粉，碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，
能与氧化铜反应，黑色氧化铜变为红色，不能证明炭粉还原氧化铜，故选项说法错误。
C、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，加热炭粉过程中发生反应CO2+C
2CO，故选项说法正确。
D、一氧化碳有毒，会污染环境，气球可防止有害气体外逸，污染空气，故选项说法正确。
故选：B。
10．冬季户外演出时，演员们经常身穿轻薄的石墨烯发热服。此发热服通过USB 接口充电后，可
让演员在﹣20℃的环境中工作4 小时。其中，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构
成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，导电能力比银更强。下列关于石墨烯说
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
5
法错误的是（ ）
A．能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头
B．可用石墨烯制成保险丝
C．石墨烯能够燃烧
D．可用石墨烯制成高压输电线
【答案】B
【解答】
解：A、石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最
坚硬的纳米材料，则能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头，故选项说法正确。
B、石墨耐高温，不能用石墨烯制成保险丝，故选项说法错误。
C、碳单质具有可燃性，石墨烯能够燃烧，故选项说法正确。
D、石墨烯导电能力比银更强，可用石墨烯制成高压输电线，故选项说法正确。
故选：B。
11．《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑可用于制墨，
下列说法错误的是（ ）
A．炭黑主要成分是碳的化合物
B．黑烟是由松木不完全燃烧产生
C．炉膛的进气口大小和瓮的高矮会影响炭黑产量
D．水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性
【答案】A
【解答】
解：A、炭黑的主要成分是碳，主要成分是碳的单质，故选项说法错误。
B、烟是固体小颗粒分散到空气中形成的，黑烟是由松木不完全燃烧产生的，故选项说法正确。
C、炉膛的进气口大小和瓮的高矮会影响松木的燃烧，会影响炭黑产量，故选项说法正确。
D、墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性，
故选项说法正确。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
6
故选：A。
12．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同
D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
【答案】D
【解答】
解：A、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色的，故选项说法错误。
B、金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，一定条件下，石墨转化成金刚石属于化学变化，故
选项说法错误。
C、金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。
D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故选
项说法正确。
故选：D。
13．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”说法错误的是
（ ）
A．具有吸附性，可处理海上石油泄漏
B．常温下化学性质活泼
C．“碳海绵”是混合物
D．在氧气中完全燃烧的产物是CO2
【答案】B
【解答】
解：A、“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，具有吸附性，可处理海上石油泄漏，故选项
说法正确。
B、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），常温下化学性质不活泼，
故选项说法错误。
C、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），属于混合物，故选项说法
正确。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
7
D、碳单质具有可燃性，“碳海绵”在氧气中完全燃烧的产物是CO2，故选项说法正确。
故选：B。
14．某化学兴趣小组同学在做木炭还原氧化铜实验（如图）时，最终没有得到红色固体，你认为下
列解释不合理的是（ ）
A．酒精灯未加网罩
B．实验结束仍有少量木炭剩余
C．实验结束装置未冷却打开橡胶塞
D．装置气密性不好
【答案】B
【解答】
解：A、酒精灯未加网罩，温度达不到反应温度，可能没有发生反应，造成最终没有得到红色固
体，故选项错误。
B、实验结束仍有少量木炭剩余，不会造成最终没有得到红色固体，故选项正确。
C、实验结束装置未冷却打开橡胶塞，空气进入试管，铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，
造成最终没有得到红色固体，故选项错误。
D、装置气密性不好，反应后空气进入试管，铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，造成最
终没有得到红色固体，故选项错误。
故选：B。
二．填空题（共3 小题）
15．金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，但是它们的物理性质却大不相同，原因是 碳原
子的排列方式不同 ，二氧化碳和一氧化碳都是组成元素相同的氧化物，它们的性质也不相同，
原因是 分子的构成不同 。
【答案】碳原子的排列方式不同；分子的构成不同。
【解答】
解：金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，但是它们的物理性质却大不相同，是因为碳原
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
8
子的排列方式不同。
二氧化碳和一氧化碳都是组成元素相同的氧化物，它们的性质也不相同，是因为它们分子的构
成不同，不同种的分子化学性质不同。
故答案为：
碳原子的排列方式不同；分子的构成不同。
16．（1）木炭具有较强的吸附性是因为它具有 疏松多孔 结构，防毒面具是利用活性炭来吸附
毒气 ；制糖工业利用活性炭来吸附 色素 。
（2）由石墨在高温高压并催化剂作用下制取金刚石是 化学 变化。
（3）C60分子是一种由60 个 碳原子 构成的分子，它形似足球这种结构的碳分子。
【答案】（1）疏松多孔；毒气；色素；
（2）化学；
（3）碳原子。
【解答】
解：（1）木炭具有较强的吸附性是因为它具有疏松多孔的结构，防毒面具是利用活性炭来吸附
有毒气体；制糖工业利用活性炭来吸附色素；故填：疏松多孔；毒气；色素；
（2）金刚石与石墨不是同一种物质，所以由石墨在高温高压并催化剂作用下制取金刚石是化学
变化；故填：化学；
（3）C60分子是一种由60 个碳原子构成的分子，它形似足球这种结构的碳分子；故填：碳原子。
17．2019 年碳家族再添新成员，某研究小组合成出第一个由18 个碳原子构成的环节纯碳分子，其
结构如图所示。回答：
（1）碳原子的结构示意图：
，其核外电子数是
6
。
（2）若碳元素在化合物中的化合价为+2 价。写出一种符合要求的化合物的化学式
CO
，该
化合物具有的化学性质有 可燃性（合理即可） （填一条即可）。
（3）尝试写出环状纯碳分子的化学式
C 18 。其在空气中燃烧的产物可能有
CO
、
CO
2 。
【答案】（1）6。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
9
（2）CO（合理即可）；可燃性或还原性或毒性。
（3）C18；CO、CO2。
【解答】
解：（1）碳原子的结构示意图：
，由原子结构示意图的意义可知，其核外电子数是
6。
（2）若碳元素在化合物中的化合价为+2 价，在一氧化碳中碳元素的化合价为+2 价，化学式是
CO，该化合物具有的化学性质有可燃性（合理即可）等。
（3）由物质的构成可知，环状纯碳分子的化学式是C18。碳在空气中完全燃烧生成了二氧化碳，
不完全燃烧生成了一氧化碳，所以环状纯碳分子在空气中燃烧的产物可能有CO、CO2。
故答案为：（1）6。
（2）CO（合理即可）；可燃性或还原性或毒性。
（3）C18；CO、CO2。
三．实验探究题（共1 小题）
18．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
2CuO+C
2Cu+CO2↑ ；
（2）实验结束时，应
①
（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：
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
10
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 澄清石灰水 ，其作用为 检验二氧化碳 。
（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：
D 中黑色固体变红色，
E 中澄清石灰水变浑浊
。
（5）实验前，需检查 装置气密性 ；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用
为 排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果 。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷 没有处理尾气 。
（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
1.12
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CuO 和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O： 实验步骤：
取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化
亚铜 。
【答案】（1）2CuO+C
2Cu+CO2↑。
（2）①。
（3）澄清石灰水；检验二氧化碳。
（4）D 中黑色固体变红色，E 中澄清石灰水变浑浊。
（5）装置气密性；排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
（6）没有处理尾气。
（7）1.12。
（8）实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，
样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化亚铜。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
11
【解答】
解：（1）高温条件下，C 与CuO 反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：2CuO+C
2Cu+CO2↑。
故填：2CuO+C
2Cu+CO2↑。
（2）实验结束时，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管。
故填：①。
（3）仪器B 中所盛试剂为澄清石灰水，其作用为检验二氧化碳。
故填：澄清石灰水；检验二氧化碳。
（4）若A 装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：D 中黑色固体变红色，E 中澄清石灰水
变浑浊。
故填：D 中黑色固体变红色，E 中澄清石灰水变浑浊。
（5）实验前，需检查装置气密性；
点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为排出装置中的空气，防止空气中的二氧
化碳影响实验结果。
故填：装置气密性；排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
（6）上述实验中的一项缺陷：没有处理尾气。
故填：没有处理尾气。
（7）反应的化学方程式及其质量关系：
2CuO+C
2Cu+CO2↑，
160 12 44
16.0g 1.2g 4.4g
CO2+C
2CO，
12 56
1.44g﹣1.2g 1.12g
由以上质量关系可知，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
1.12gCO。
故填：1.12。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
12
（8）实验方案：实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化
亚铜。
故填：实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化
亚铜。
四．计算题（共1 小题）
19．将一定质量的氧化铜粉末和碳粉混合均匀，取8.6g 此固体高温加热，恰好完全反应后，冷却称
量剩余固体为6.4g，（相对原子质量：Cu﹣64 C﹣12 O﹣16）
（1）充分反应后生成二氧化碳的质量为
2.2
g；
（2）原混合物中各物质的质量各为多少？
【答案】1）充分反应后生成二氧化碳的质量为 2.2g；
（2）氧化铜的质量为8g，碳的质量为0.6g。
【解答】
解：
由于是恰好完全反应且固体质量变化为2.2g，所以生成的二氧化碳的质量为2.2g，
设氧化铜的质量为x，碳的质量为y
2CuO+C
CO2↑+2Cu。
160 12 44
x y 2.2g
＝
＝
x＝8g
y＝0.6g
答：（1）充分反应后生成二氧化碳的质量为 2.2g；
（2）氧化铜的质量为8g，碳的质量为0.6g。
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
