沪科版（五四制）(2024)八年级全一册（2024）课题3 结构多样的碳单质优秀巩固练习

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基础练
1．（2023·上海·中考真题）冰箱中放入活性炭，目的是（ ）
A．制冷B．除异味C．加湿D．节能
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素。冰箱中放入活性炭，目的是除异味，B符合题意。
故选B。
2．（24-25九年级上·上海静安·期末）对金刚石、石墨描述错误的是（ ）
A．组成元素相同B．物理性质不同
C．完全燃烧后的产物不同D．碳原子的排列方式不同
【答案】C
【解析】A、金刚石和石墨是由碳元素组成的同素异形体，故说法正确；
B、石墨和金刚石都是由碳元素组成的同素异形体，但两者物理性质差异较大，故说法正确；
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，化学性质相同，完全燃烧后的产物都是二氧化碳，故说法错误；
D、金刚石和石墨的原子排列方式不同，故说法正确。
故选：C。
3．中国制造的高铁动车用电作动力，高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是（ ）
A．稳定性B．滑腻感C．还原性D．导电性
【答案】C
【解析】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、具有滑腻感，还利用了石墨的导电性，与碳单质的还原性无关。
故选C。
4．如图所示的元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》现藏于北京故宫博物院，保存了这么长时间也没变色，是因为墨汁中的炭黑具有的性质是（ ）
A．可燃性B．还原性C．很强的吸附能力D．常温下化学性质不活泼
【答案】D
【解析】墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》保存了这么长时间也没变色，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，不易与气体物质发生化学反应；
故选D。
5．下列说法错误的是（ ）
A．金刚石和石墨都是由碳原子构成的
B．金刚石和石墨性质的差异是由碳原子之间形成的不同的化学结构决定的
C．构成物质的微观粒子相同，物质表现出的性质就相同
D．石墨在一定的条件下转变成金刚石的过程中，发生的变化属于化学变化
【答案】C
【解析】A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，A选项正确；
B、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，它们性质的差异是由碳原子之间形成的不同的化学结构决定的，B选项正确；
C、构成物质的微观粒子相同，物质表现出的性质不一定相同，金刚石和石墨都是由碳原子构成的，它们的物理性质差异较大，C选项错误；
D、石墨和金刚石是不同的物质，石墨在一定的条件下转变成金刚石的过程中，有新物质生成，发生的变化属于化学变化，D选项正确。
故选：C。
6．下列物质的用途中错误的是（ ）
【答案】D
【解析】A、氮气含有氮元素，可用于制氮肥，A选项正确；
B、活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附各种有毒有颜色有气味的物质，能用活性炭填充滤毒罐，B选项正确；
C、石墨导电性良好，能用作干电池正极，C选项正确；
D、木炭呈块状，不适用于制墨，炭黑呈粉末状，化学性质稳定，可用于制墨，D选项错误。
故选：D。
7．（23-24八年级下·上海）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．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑
B．给酒精灯加网罩的目的是集中火焰、提高温度
C．木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有氧化性
D．实验结束后，先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出
【答案】B
【解析】A、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，可观察都黑色固体变红色，该选项说法不正确；
B、酒精灯火焰上加网罩，能集中火焰，提高温度，该选项说法正确；
C、氧化铜中的氧被木炭夺走，体现了木炭的还原性，该选项说法不正确；
D、为了防止澄清石灰水倒吸，实验结束时，先将导管移出澄清石灰水，再停止加热，该选项说法不正确。
故选B。
8．（24-25九年级上·河南·单元测试）下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小球均代表碳原子。
（1）上图中表示石墨的是 。
（2）三者的物理性质存在很大差异的原因是 。
【答案】（1）乙
（2）碳原子的排列方式不同
【解析】（1）石墨为空间层状结构，故图乙表示石墨的结构。
（2）物质的结构决定性质，甲图金刚石中碳原子是空间网状结构排列的，乙图石墨中碳原子是空间层状结构排列的，故甲、乙物理性质存在很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
9．文房四宝--笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展历史上发挥了重要作用。
（1）在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的 (填字母) 有相似之处。
a. 沉降 b. 过滤 c. 吸附 d. 蒸馏
（2）《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是 。
（3）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的 性。
【答案】（1）b
（2）常温下，碳的化学性质稳定
（3）吸附
【解析】（1）过滤的过程是把固体和液体物质分开的一种分离方法；在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的过滤有相似之处，故选b；
（2）墨的主要成分为碳，《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是常温下，碳的化学性质稳定，不易发生反应；
（3）竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭包，用于去除冰箱、衣柜汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的吸附性。
10．（23-24八年级下·上海）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。
（1）酒精灯加网罩的目的是 。
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐 ，黑色粉末中出现 。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。
【答案】（1）使火焰集中并提高温度
（2）开始排出的是试管内的空气（合理即可）
（3）变浑浊 红色物质 还原
（4）防止灼热的铜被氧化
【解析】（1）酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是试管中的空气受热膨胀，排出试管；
（3）继续加热，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以观察到石灰水逐渐变浑浊；
铜是红色固体，氧化铜为黑色固体，氧化酮反应生成铜，所以黑色粉末中出现红色物质；
碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式为：；此反应过程中碳将氧化铜还原为铜，说明碳具有还原性；
（4）停止加热时，被还原的铜温度很高，如果与氧气接触，铜会与氧气反应，所以停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出，这样操作的原因是防止灼热的铜被氧化。
提升练
11．（24-25九年级上·上海徐汇·期末）关于石墨和金刚石的说法正确的是（ ）（双选）
A．都属于单质B．物理性质相同C．组成元素相同D．原子排列方式相同
【答案】AC
【解析】A、金刚石、石墨都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，故A正确；
B、金刚石、石墨的组成元素相同，它们的物理性质不相同，故B不正确；
C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的，故C正确；
D、金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，即碳原子的排列方式都不相同，故D不正确。
故选AC。
12．（24-25九年级上·上海崇明·期末）以下各物质的用途只利用了其物理性质的是（ ）
A．氦气作保护气B．金刚石切割玻璃
C．二氧化碳灭火D．氧气供给呼吸
【答案】B
【解析】A、氦气作保护气，是因为氦气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，利用的是化学性质，不符合题意；
B、金刚石切割玻璃，是因为金刚石硬度大，硬度属于物理性质，符合题意；
C、二氧化碳灭火，一方面是因为二氧化碳密度比空气大（物理性质），另一方面是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧（化学性质），这里不是只利用了物理性质，不符合题意；
D、氧气供给呼吸，是因为氧气能与体内的物质发生化学反应，利用的是化学性质，不符合题意；
故选B。
13．（2025·上海奉贤·一模）“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．一氧化碳冶炼金属——可燃性B．干冰作制冷剂——升华放热
C．金刚石切割玻璃——硬度大D．石墨作电池电极——质软
【答案】C
【解析】A、一氧化碳具有还原性，所以可用于冶炼金属，而不是可燃性，故A错误；
B、干冰作制冷剂是因为干冰升华吸热，而不是放热，故B错误；
C、金刚石硬度大，所以可用于切割玻璃，故C正确；
D、石墨作电池电极是因为石墨具有导电性，而不是质软，故D错误；
故选：C。
14．碳是自然界中最常见的元素之一，下图为部分碳单质的结构模型，图中小球代表碳原子。

（1）金刚石可用以切割大理石，所以它具有 (填一种)的物理性质，石墨没有这种物理性质，这两种单质物理性质存在很大差异的原因是 。
（2）请写出C60中数字60表示的意义 。
（3）科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯)，石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。在石墨烯中，每个碳原子连接 个六元环。
【答案】（1）硬度大 碳原子排列方式不同
（2）1个C60分子中含有60个碳原子
（3）3/三
【解析】（1）金刚石为天然存在最硬的物质，则可用以切割大理石；
金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的碳单质，但由于碳原子排列方式不同，则它们的物理性质不同。
（2）元素符号右下角的数字表示分子中原子个数，则C60中数字60表示1个跟着中含有60个碳原子。
（3）由图可知，在石墨烯中，每个碳原子连接3个六元环。
拓展练
15．（23-24八年级下·上海）用木炭与氧化铜的实验如图，回答下列问题。
（1）酒精灯加网罩的目的是 。
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出试管①中反应的符号表达式： ，这个实验说明木炭具有 性。
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。
【答案】（1）使火焰集中并提高温度
（2）开始排出的是试管内的空气
（3） 还原
（4）防止灼热的铜被氧化
【解析】（1）该实验是在较高的温度下进行，酒精灯加网罩的目的是使火焰集中并提高温度；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是开始排出的是试管内的空气；
（3）试管①中发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应的符号表达式：；
这个实验过程中碳得到氧被氧化，说明木炭具有还原性；
（4）弹簧夹夹紧橡皮管是为了防止空气进入试管与热的铜反应再生成氧化铜，即防止灼热的铜被氧化。
16．碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据下图回答问题。
（1）图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为 ，该元素位于元素周期表中第 周期。
（2）“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是 ，图3中用到的碳单质是 ，图4说明活性炭具有 性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。
（3）C60的分子结构与足球相似，下列有关C60的说法正确的是______（填字母）。
A．与石墨是同一种单质B．是一种化合物C．完全燃烧生成CO2
【答案】（1）6 二/2
（2）金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同
（3）C
【解析】（1）在原子结构示意图中，圆圈内的数字即为质子数，因此碳原子核内有6个质子；
在原子结构示意图中，原子的电子层数=该元素所在的周期数，碳原子的核外有2个电子层，因此碳元素在元素周期表中位于第二周期；
（2）图2中用到的碳单质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的物质，可以用来裁玻璃；
图3中用到的碳单质是石墨，石墨质软，且呈深灰色，可用于制铅笔芯；
图4中用到的碳单质是活性炭，活性炭具有吸附性，可以作吸味剂；
不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子排列方式不同；
（3）A、C60是一种由碳元素组成的单质，与石墨是不同单质，故错误；
B、C60是一种由碳元素组成的单质，故错误；
C、C60是一种由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则C60完全燃烧时生成二氧化碳，故正确；
故选：C。A．利用氮气制氮肥
B．活性炭填充滤毒罐
C．石墨作干电池正极
D．木炭用于制墨