人教版九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60课时作业

这是一份人教版九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60课时作业，共13页。试卷主要包含了金刚石，关于金刚石，下列有关碳单质的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
金刚石、石墨和C601、下列选项中的两种物质，组成元素种类不相同的是（   ）A．金刚石、石墨   B．水、双氧水      C．氧气、臭氧     D．冰、干冰【答案】D【解析】冰是氢氧元素组成；干冰是二氧化碳由碳氧元素组成，故选D。2、金刚石、石墨和C60的化学性质香色，物理性质却又很大差异，其主要原因是（  ）A．构成它们的原子大小不同B．构成它们的原子数目不同C．金刚石、石墨和C60里由不同种原子构成D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同【答案】D【解析】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同。故选D。3、下列关于碳单质用途的叙述错误的是（   ）A.金刚石用作钻探机的钻头          B.用活性炭吸附毒气C.用碳粉和铅可制成铅笔芯          D.用石墨做干电池的电极【答案】C【解析】A、金刚石的硬度大，可以用作钻探机的钻头，正确。B、焦炭具有还原性，可以用焦炭冶炼金属，正确。C、用碳粉和泥土可制成铅笔芯，不正确。D、石墨易导电，可以用石墨做干电池的电极，正确。故选C。4、关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（　　）A．都属于碳单质    B．都由碳原子构成      C．都具有导电性     D．完全燃烧产物不同【答案】【解析】A．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，故选项说法正确；B．金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成，故不正确；C．金刚石没有导电性，故不正确；D．因为它们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，故不正确；故选A。5、石墨可以作高温电炉的电极,是因为(    )A.能燃烧         B.能传热           C.很软        D.耐高温能导电【答案】D6、下列有关碳单质的说法错误的是（　　）A．金刚石是天然存在的最硬的物质   B．石墨和C60是由不同种原子构成C．金刚石和石墨的化学性质相似      D．活性炭包可放在冰箱中除异味【答案】B【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故说法正确；B、石墨和C60都是由碳原子构成的物质，故说法错误；C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，故说法正确；D、活性炭具有吸附性，可放在冰箱中除异味，故说法正确。故选B。7、下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（　　）A．金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层B．干电池里的碳棒是石墨制成的C．防毒面具用活性炭吸收有毒气体D．制糖工业用炭黑来吸附有色物质【答案】D【解析】A、金刚石的硬度大，金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确；B、由于石墨能够导电，干电池里的电极是石墨制成的；正确；C、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以防毒面具用活性炭吸收有毒气体；正确；D、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以制糖工业的脱色剂一般用活性炭，不用炭黑（炭黑较为细腻，容易进入糖中，很难分离，炭黑一般用于加工墨汁等）；错误。故选D。8、下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质（1）石墨常用于电池的电极，是因为___；  （2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为___；  （3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为__；  （4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为__；（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为______。 【答案】（1）导电性；（2）吸附性；（3）硬度大；（4）吸附性；（5）深灰色，质软。9、2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N2），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：6Li+N2=2Li3N．请回答：（5）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的　     　（填一种物理性质即可）。【答案】（5）导电性。【解析】（5）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的导电性；故填：导电性。【提升篇】10、互为同素异形体的一组物质是（   ）A.金刚石和石墨   B.氧气和液氧  C.冰和干冰  D.水和双氧水【答案】A 【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成，且都是单质，则互为同素异形体，符合题意；
B、氧气和液氧是由氧元素组成的一种物质，只是状态不同，不符合题意；
C、冰是由氢、氧元素组成的化合物，干冰是由碳、氧元素组成的化合物，不符合题意；
D、水和双氧水的组成相同，都是氢、氧元素组成，但二者都是化合物，则不互为同素异形体，不符合题意。
故答案为：A。
11、下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是（　　）A．它们都是由碳元素组成的单质  B．它们都是电的良导体C．金刚石质硬、石墨质软        D．它们里面的碳原子排列的方式不同【答案】B【解析】A、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，故A说法正确；B、金刚石不能够导电，故B说法错误；C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，故C说法正确；D、金刚石、石墨里面的碳原子排列的方式，其物理性质有很大的差异，故D说法正确。故选：B。12、由同种元素组成的物质不可能是下列物质中的（    ）A．混合物     B．单质    C．化合物     D．纯净物【答案】C【解析】化合物是由两种或两种以上的元素组成的，故同种元素不可能组成化合物。13、下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是（　　）A．它们是同一种物质            B．它们中碳原子的排列方式相同C．它们都是由碳元素组成的单质  D．它们的物理性质相同【答案】C【解析】A、金刚石、石墨和C60是同种元素组成的三种不同的物质，故A说法错误；B、金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，故B说法错误；C、金刚石、石墨和C60是都是由碳元素组成的单质，故C说法正确；D、由于金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差别很大，故D说法错误。故选C。14、下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（　　） 用途原因分析A石墨可用作电极石墨可导电B金刚石可用来刻画玻璃金刚石硬度很大C活性炭可用于消毒面具活性炭具有吸附性D焦炭用于冶金工业碳具有氧化性A．A     B．B     C．C     D．D【答案】A【解析】A．石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；B．金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故正确；C．活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，故正确；D．碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，故错误。故选D。15、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，其中纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管，则下列说法中错误的是（　　）A．纳米碳管是一种新型的化合物     B．纳米碳管如果完全燃烧后生成二氧化碳C．纳米碳管在常温下化学性质稳定   D．纳米碳管属于纯净物【答案】A【解析】A、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质不是化合物，故A说法错误；B、纳米碳管是由碳元素组成，碳完全燃烧后生成二氧化碳，故B说法正确；C、纳米碳管是由碳元素组成，碳的化学性质很稳定，所以纳米碳管在常温下化学性质稳定，故C说法正确；D、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质，属于纯净物，故D说法正确。故选A。16、下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（   ）①干电池里的碳棒是石墨制成的  ②电冰箱的除味剂是活性炭  ③防毒面具用焦炭吸收有毒气体  ④制糖工业用炭黑来吸附有色物质  ⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层．A．①②③ B．②③④ C．③④ D．④⑤【答案】C【解析】①干电池里的碳棒是石墨制成的；正确；  ②电冰箱的除味剂是活性炭；正确；③防毒面具用活性炭吸附有毒气体，不是用焦炭；错误；  ④制糖工业用活性炭来吸附有色物质，不是用炭黑；错误；⑤金刚石的硬度很大，不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确。故选：C。17、用所学的化学知识回答下列问题
①金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因________ ．
②CO和CO2的化学性质不同的原因________ ．    【答案】碳原子排列方式不同；分子构成不同  【解析】①金刚石和石墨的物理性质存在差异的原因是二者的碳原子的排列方式不同，故填：碳原子排列方式不同；
②CO和CO2的化学性质不同的原因是二者的分子构成不同，故填：分子构成不同．
18、化学与生产、生活密切相关。在一氧化碳、金刚石、二氧化碳、石墨、氮气等物质 中，可 用 于 制 玻 璃 刀的 是________； 可用 作 气 体 肥料 的 是________；可用作干电池电极的是________；焊接金属时可用作保护气的是________。    【答案】金刚石；二氧化碳；石墨；氮气  【解析】化学与生产、生活密切相关。用于制玻璃刀的是金刚石，金刚石是天然存在最硬的物质，可做玻璃刀，刻划玻璃，切割大理石；可用作气体肥料的是二氧化碳，二氧化碳是光合作用的原料，增大二氧化碳的浓度可以加快光合作用的进程；可用作干电池电极的是石墨，石墨具有导电性；焊接金属时可用作保护气的是氮气，氮气常温下性质稳定。
故答案为：金刚石；二氧化碳；石墨；氮气19、石墨烯是从石墨材料中剥离出来的只有一层原子厚度的物质（如下图）。图中每一个小球代表一个原子。回答下列问题。
 （1）石墨烯是由________元素组成的。    （2）石墨烯中每个原子都连接着________个原子。    【答案】（1）碳（或C）；（2）3  【解析】由题中信息知，石墨烯是从石墨材料中剥离出来的只有一层原子厚度的物质（如下图）。图中每一个小球代表一个原子。回答下列问题。（1）石墨烯是由碳元素组成的。（2）石墨烯中每个原子都连接着3个原子。 （二）【基础篇】1、2002年底江苏省考古专家对“泗水王陵”进行保护性挖掘，在考古的过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭，这表明木炭具有（     ）A.可燃性         B.还原性         C.稳定性      D.吸附性【答案】C【解析】因为木炭在常温下具有稳定性．2、木炭燃烧的产物是（    ）            A.一定是.CO   B.一定是CO2    C.可能是CO，也可能是CO2  D.一定是CO和CO2的混合物【答案】C  【解析】木炭不充分燃烧时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳；
故答案为：C。3、在2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑反应中，还原剂是（     ）A.C          B.CO2     C.Fe2O3        D.Fe【答案】C【解析】由反应的化学方程式可知，氧化铁失去氧生成铁发生了还原反应，是氧化剂；碳得到氧生成二氧化碳发生了氧化反应，是还原剂．故答案为C。4、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石墨能够做电池的电极材料石墨能够导电C焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来焦炭具有氧化性D制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖活性炭具有吸附性【答案】C  【解析】A、使用碳素墨水书写档案，字迹长时间不会变化，是因为常温下碳的化学性质稳定，故A正确；
B、石墨能够导电，所以能够做电池的电极材料，故B正确；
C、焦炭具有还原性，所以可用焦炭把铁从它的氧化物矿石里还原出来，故C错误；
D、活性炭具有吸附性，能够吸附有色素，所以制糖工业中可用活性炭来脱色以制白糖，故D正确；
故选：C．
5、如图为干电池的结构示意图，请利用所学知识完成下列问题。（1）干电池中含有较多的碳粉和石墨，依据碳元素组成的物质回答下列问题：①下列说法错误的是　　（填序号）。A．石墨具有导电性B．碳纳米管是化合物C．金刚石与C60中碳原子排列方式不同②冬天用木炭烤火容易产生　　（填化学式）使人中毒。【答案】（1）①B；②CO；【解析】（1）①A、用碳棒做电极主要利用了石墨的导电性，故正确；B、碳纳米管是一种元素组成的单质，故错误；C、金刚石与C60中碳原子排列方式不同，故正确；6、金刚石、石墨和C60都是由________元素组成的单质．写出C60在空气中完全燃烧的化学方程式_______                        。【答案】碳；C60+60O260CO2  【解析】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，C60和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，化学方程式为：C60+60O260CO2，故答案为：碳元素，C60+60O260CO2。
7、煤炉是日常生活中常见的一种燃具。煤的主要成分是单质碳。当我们打开炉门，氧气充足时，煤燃烧主要生成          ，反应的化学方程式为                      ；当我们关小炉门，氧气不充足时，煤燃烧主要生成       ，反应的化学方程式为             。【答案】CO2；C+O2===CO2；CO；2C+O2===2CO。【提升篇】8、石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是（     ）①石墨烯是一种新型化合物②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质④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A. ①④    B. ②③    C. ①③    D. ②③④【答案】B【解析】①由结构模型图看出，石墨烯是一种单质，错误；②三种物质都是碳元素组成的单质，分别在足量的氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳，正确；③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质，正确；④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，错误。故选B。9、北宋黄庭坚用墨书写的字如右图所示，这些字虽年久日深仍不变色，因为墨中的主要成分碳在常温下具有（     ）A.稳定性     B.可燃性      C.还原性     D.氧化性【答案】A  【解析】用墨书写的字虽年久日深仍不变色，是因为墨中的主要成分碳在常温下具有稳定性．故选A10、某黑色固体粉末放在试管中加强热后，发现有红色固体生成，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，试管中的黑色粉末可能是（   ）A.氧化铜    B.二氧化锰     C.木炭粉     D.氧化铜和木炭粉的混合物【答案】D  【解析】A、氧化铜是黑色固体，加强热后不会有红色物质生成，也不会生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体，故选项错误．  B、二氧化锰是黑色固体，加强热后不会有红色物质生成，也不会生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体，故选项错误．
C、木炭粉在加强热下，没有红色物质生成，故选项错误．
D、木炭粉和氧化铜均为黑色固体，加强热下反应生成铜和二氧化碳，有红色物质生成，同时生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，故选项正确．
故选：D．
11、化学反应C+H2OH2+CO中的还原剂是（　　）A．C   B．H2O    C．H2   D．CO【答案】A【解析】在氧化还原反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，在C+H2OH2+CO中，C得氧被氧化是还原剂，水失氧被还原是氧化剂。12、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如右图，其中纵坐标Y表示（   ）
 A.碳的质量   B.氧化铜的质量   C.二氧化碳的质量   D.固体中铜元素质量分数【答案】D  【解析】A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，碳作为反应物，质量逐渐减小，A不符合题意，
B、氧化铜作为反应物，质量逐渐减小，B不符合题意；
C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，C不符合题意；
D、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，然后不变，D符合题意。
故答案为：D
13、同学们要做碳和氧化铜反应的实验，图（1）是课本上的装置，图（2）是同学们改进的装置． 
写出碳和氧化铜反应的化学方程式________；该反应中的还原剂是________；装置中澄清的石灰水的作用是________；为了使氧化铜完全还原常加入过量的碳粉，由此猜测改进装置中气球的作用是________．【答案】2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳；检验生成二氧化碳气体；收集有毒的一氧化碳，防止造成空气污染。【解析】碳还原氧化铜可生成铜和二氧化碳，化学反应式时：2CuO+C 2Cu+CO2↑；此反应中，碳得到了氧转化为了二氧化碳，体现了碳的还原性；澄清的石灰水能与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以澄清的石灰水是用来检验生成二氧化碳气体的；过量的碳粉会与装置内的氧气、二氧化碳反应生成一氧化碳，所以气球可以将有害的一氧化碳气体收集起来，避免造成空气的污染．  故答案为：2CuO+C 2Cu+CO2↑；碳；检验生成二氧化碳气体；收集有毒的一氧化碳，防止造成空气污染．
14、已知A、B为两种黑色粉末,D为红色单质。A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示。请回答:(1)C的化学式为__________________。(2)反应①的化学方程式为___________________________________________,该反应中被还原物质的化学式是______________________________________。【答案】(1)CO2(2)2CuO+C2Cu+CO2↑；CuO【解析】解答本题的关键是找题目的突破口。常见的黑色粉末有碳、二氧化锰、四氧化三铁、氧化铜等,红色单质是铜。C能使澄清的石灰水变浑浊,所以C是二氧化碳,根据A与B反应生成C与D的现象,出现黑色变红色,可知该反应为氧化铜变成铜,同时还生成了二氧化碳的反应,又因A、B是粉末,只能是炭粉与氧化铜之间的反应,在反应中氧化铜失去氧被还原。15、物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途，木炭具有还原性，可用于冶炼金属，请根据如图回答问题．  （1）请写出木炭还原氧化铜的化学方程式________；    （2）图中酒精灯加网罩的作用是________；    （3）装置中澄清石灰水的作用是________；    （4）该实验中观察到的现象是________．    【答案】（1）C+2CuO 2Cu+CO2↑
（2）使酒精灯火焰集中，提高温度
（3）验证产生二氧化碳
（4）黑色固体逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊  【解析】（1）在高温的条件下，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；故填：C+2CuO 2Cu+CO2↑；（2）酒精灯加灯罩能集中火焰，从而起到提高温度的作用；故填：使酒精灯火焰集中，提高温度；（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，常用来检验二氧化碳，装置中澄清石灰水是用来验证反应是否产生二氧化碳；故填：验证产生 二氧化碳；（4）碳能与氧化铜在加热时反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，铜粉是红色固体，故能观察到黑色粉末变红的现象，反应生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故答：黑色固体逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊．  16、如图是高温下用木炭还原氧化铜的实验装置图（1）根据B中发生的现象，可以判断反应是否开始发生，则B中的试剂为（填名称）________；（2）a处排出的气体中，除没有排尽的空气和未被完全吸收的带有水蒸气的二氧化碳外，还一定含有少量的（填化学式）________气体；酒精灯上加罩的目的是______________；（3）写出A中的化学方程式____________________________；（4）根据下表实验数据，求出有________克氧化铜参加了反应. 称量对象质量/g试管12反应前试管、氧化铜和木炭粉42冷却后试管、氧化铜和木炭粉37.6【答案】（1）澄清石灰水    （2）CO；使热量集中，温度更高（3）C+2CuO2Cu+CO2↑（4）1617、碳及其化合物与人类关系密切，在生活中应用广泛，请填写下列空格：（1）下列含碳元素的物质：①碳酸钠 ②甲烷 ③一氧化碳 ④碳酸，属于有机物的是　  　（填序号，下同），汽车中含有的一种酸是　　  。（2）木炭可以做燃料，它在空气中充分燃烧的化学方程式是　                        　。（3）倡导“低碳”生活，主要是为了减少　     　的排放量，请写出一例符合这一主题的做法                    。【答案】（1）②；④；（2）C+O2CO2；（3）CO2；骑自行车上学（及时关灯，尽量少开空调等）。【解析】（1）甲烷是含碳元素的化合物，属于有机物；碳酸属于酸，故填：②；④；（2）碳在空气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+O2CO2．故答案为：C+O2CO2；（3）“低碳”生活，主要是为了减少二氧化碳的排放，例如：骑自行车上学（及时关灯，尽量少开空调等）。故答案为：CO2；骑自行车上学（及时关灯，尽量少开空调等）。