第六单元课题1 碳单质的多样化 课时同步卷 2024--2025上学期初中化学人教版九年级上册

第六单元课题1 碳单质的多样化 课时同步卷
2024--2025学年上学期初中化学人教版九年级上册
一、选择题
1．下列关于碳单质的组成和用途的说法，错误的是
A．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
C．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
D．石墨有良好的导电性，可以用作电极
2．下列物质的应用不正确的是
A．氧气用于气焊舰艇 B．稀有气体制电光源
C．活性炭用于防毒面具 D．氮气用于飞艇
3．如图表示碳元素的化合价与含碳物质类别之间的关系，则下列说法正确的是
A．E点表示的物质可以是NaHCO3
B．B和C表示的物质组成元素相同，性质也相同
C．D点表示的物质的化学式为CO2
D．A点表示的物质一定是石墨
4．以下互为同素异形体的物质是
A．氧气和臭氧 B．双氧水和水
C．木炭和石墨 D．一氧化碳和二氧化碳
5．通常用于制造防毒面具填料的是
A．炭黑 B．木炭 C．焦炭 D．活性炭
6．物质的用途与性质密切相关。下列物质的用途与性质没有关联的是
选项 物质 性质 用途
A 金刚石 硬度大 裁玻璃
B 氮气 化学性质稳定 用于生产化肥
C 稀有气体 通电发出不同颜色的光 电光源
D 石墨烯 导电性 新型电阻触摸屏的电极
A．A B．B C．C D．D
7．“碳海绵”是已知的最轻的固体材料，密度仅0.16mg/cm3。是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管两种碳单质。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是
A．碳海绵不易导电 B．碳海绵能浮在水面上
C．碳海绵具有可燃性 D．碳海绵是一种新型化合物
8．下列物质的用途，既利用了碳的物理性质，又利用了化学性质的是
A．用焦炭炼钢 B．用活性炭褪色
C．用墨写字保存时间长 D．用木炭制燃料
9．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
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．它们在氧气中充分燃烧时都生成CO2
10．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，木炭发生了还原反应
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
二、实验题
11．图是碳与氧化铜反应的实验，请回答：
(1)①试管中发生的化学反应方程式为 。
①中观察到的现象为 。
(2)实验结束后，要先将②中的导管取出再熄灭酒精灯，原因是 。
三、填空与简答
12．同一种元素可以组成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和C60等，由于它们的碳原子 不同，即 不同，它们的性质也存在 ，由此也可以知道： 。
13．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。
根据所学知识回答：
(1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。
(2)图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是 ，图③单质的名称是 ，图④单质的化学式是 。
(3)用同种元素组成的不同单质，互称同素异形体，如金刚石和石墨。下列属于同素异形体的有______。（填字母标号）
A．CO和CO2 B．O2和O3 C．Na和Na+
14．在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
(1)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是 。
(2)活性炭有较强的 性，是因为活性炭具有疏松多孔的结构。
(3)在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是 。
(4)石墨在一定条件下转化为金刚石，该反应属于 （填“物理”或“化学”）变化。
参考答案：
1．B
A.钻石即金刚石，是由碳元素组成的单质，正确；
B. 铅笔芯主要是用石墨和少量黏土制成的，错误；
C. 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，石墨具有润滑性，可用作难以开启的铁锁锁孔的润滑剂，正确；
D. 石墨有良好的导电性，可以用作电极，正确；
2．D
A、氧气具有助燃性，能够支持燃料燃烧，所以氧气可用于气焊舰艇，选项正确；
B、稀有气体通电后能够发出不同颜色的光，所以稀有气体可制电光源，选项正确；
C、活性炭具有吸附性，能够吸附有毒气体，可用于防毒面具，选项正确；
D、氮气的密度与空气接近，不能用于飞艇，选项错误；
3．A
A、E点表示的是碳元素为+4价的盐，NaHCO3中钠元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，氢元素化合价为+1价，设碳元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即碳元素为+4价，故A正确；
B、B点表示的是CO2，C点表示的是CO，两者的分子构成不同，则化学性质不同，故B错误；
C、D点表示的物质的是+4价的酸，化学式为H2CO3，故C错误；
D、A点表示的是碳元素的单质，可以是金刚石，也可以是石墨或者C60等，故D错误。
4．A
A、氧气和臭氧，都是由氧元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，故A正确；
B、水与双氧水，均是化合物，不是单质，不属于同素异形体，故B错误；
C、木炭是混合物，石墨是纯净物，不互为同素异形体，故C错误；
D、一氧化碳和二氧化碳，均是化合物，不是单质，不属于同素异形体，故D错误。
5．D
活性炭具有吸附性，能吸附一些有毒的物质和异味，木炭吸附能力较弱，所以活性炭通常用于制造防毒面具填料，故选D。
6．B
A、金刚石是自然界存在最硬的物质，由于其硬度大，所以可用于裁玻璃，选项正确，不符合题意；
B、氮气化学性质稳定，可作保护气，氮气能够提供氮元素，可用于生产氮肥，选项错误，符合题意；
C、稀有气体通电会发出不同颜色的光，所以可作电光源，选项正确，不符合题意；
D、石墨烯具有导电性，可以作电极，选项正确，不符合题意；
7．D
A、碳海绵是一种良好的绝缘材料，说明碳海绵不易导电，不符合题意；
B、碳海绵是已知最轻的固体材料，密度仅0.16 mg/cm3，小于水，则碳海绵能浮在水面上，不符合题意；
C、碳海绵的主要成分是石墨烯和碳纳米管等两种碳单质，碳单质具有可燃性，则碳海绵具有可燃性，不符合题意；
D、碳海绵的主要成分是石墨烯和碳纳米管等两种碳单质，则碳海绵属于混合物，符合题意；
8．C
A、用焦炭炼钢，是因为碳具有还原性，能和金属氧化物反应，利用了碳的化学性质，该选项不符合题意；
B、活性炭具有吸附性，能吸附色素，该性质为物理性质，该选项不符合题意；
C、墨中含有石墨，石墨质软，在纸上划过会留下划痕，且在常温下，碳的化学性质稳定，既利用了碳的物理性质，又利用了化学性质，该选项符合题意；
D、木炭具有可燃性，则可制燃料，利用了碳的化学性质，该选项不符合题意。
9．B
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、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，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。
10．B
A、木炭和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，所以实验过程中，可观察到黑色粉末逐渐变红，故选项说法错误；
B、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；
C、木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，发生氧化反应，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。
11．(1) 黑色粉末变为红色
(2)防止石灰水倒流进试管，使试管炸裂
（1）碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，①中观察到的现象为：试管内黑色物质变成红色；
（2）若先撤酒精灯试管中的气体冷却使试管内的气体压强小于外界大气压，右边试管中的澄清石灰水会倒流入试管，温度较高的试管遇到冷的液体会炸裂，实验结束后，要先将②中的导管取出再熄灭酒精灯，原因是防止石灰水倒流进试管，使试管炸裂。
12． 排列方式 结构 较大差异 物质结构决定物质的性质
碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60等，金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨的质地比较软，它们的性质之所以有很大差异是因为它们的碳原子排列方式不同，也就是结构不同，性质也存在差异，即物质的结构决定物质的性质。
13．(1) 4 不活泼
(2) 金刚石 石墨 C60
(3)B
（1）由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电子数为4；既不易得电子，也不易失电子，常温下碳的化学性质不活泼。
（2）由碳单质的结构可知，图②的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；图③的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；图④由60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是C60。
（3）同素异形体是指由同一种化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质，故选B。
14．(1)金刚石、石墨的碳原子排列方式不同
(2)吸附
(3)碳的化学性质不活泼
(4)化学
（1）由于金刚石、石墨的碳原子排列方式不同，所以金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大。故填：金刚石、石墨的碳原子排列方式不同。
（2）由于为活性炭具有疏松多孔的结构，所以活性炭有较强的吸附性。故填：吸附。
（3）由于碳素墨水中的碳的化学性质不活泼，所以在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水。故填：碳的化学性质不活泼。
（4）石墨很软，金刚石最硬，所以二者不属于相同物质，石墨在一定条件下转化为金刚石，由一种物质变为另一种物质，即有新物质生成属于化学变化。
故填：化学。
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