第8章碳的世界第一節碳的單質基礎過關全練知識點1碳單質的物理性質和用途1.(2022廣西賀州中考)下列物質中，硬度最大的是()A.C60 B.活性炭 C.石墨 D.金剛石2.(2023北京順義期末改編)“碳海綿”是已知最輕的固體材料(如圖)，它由碳元素組成，具有多孔結構，彈性好。它對石油有很強的吸附能力(不吸水)，將吸入的石油擠出后仍可恢復原狀。下列關于“碳海綿”的說法不正確的是()A.具有吸附性 B.是一種新型的化合物C.可重復使用 D.可處理海上泄漏的石油3.金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質。下列關于二者的敘述錯誤的是()A.石墨具有導電性，可做干電池的電極B.金剛石是自然界中存在的最硬的物質，可用來切割玻璃C.石墨制造金剛石的過程屬于物理變化D.石墨在紙上劃過留有痕跡，可做鉛筆芯4.(2021河南中考節選)金剛石和石墨都屬于碳單質，它們的化學性質相似，物理性質卻有很大差異，其原因是()A.構成它們的原子大小不同 B.兩種物質由不同種原子構成C.構成它們的原子數目不同 D.兩種物質里碳原子的排列方式不同知識點2碳單質的化學性質5.石墨烯是從石墨中分離出的單層石墨片。我國科學家率先用石墨烯制成新型電池，該材料有望生產出“紙一樣薄的手機”“一分鐘充滿電的電池”等產品。下列關于石墨烯的說法中，不正確的是()A.具有還原性 B.常溫下化學性質活潑C.具有導電性 D.在空氣中完全燃燒生成二氧化碳6.宋代名畫《雪山行旅圖》，全畫用筆工細，人物面貌高古，神態刻畫入微。作者巧妙地將山水和人物有機地融為一體。此畫保存至今而不變色的原因是()A.碳具有還原性 B.碳在常溫下化學性質不活潑C.炭黑轉變成了更穩定的物質 D.炭黑具有吸附性7.碳納米管是一種由碳原子構成的直徑為幾納米的空心管。下列關于碳納米管的說法錯誤的是()A.碳納米管完全燃燒，生成二氧化碳 B.碳納米管是一種新型化合物C.碳納米管在常溫下化學性質穩定 D.碳納米管不完全燃燒，生成一氧化碳8.(2019山東東營中考)如圖所示為金剛石、石墨和C60的結構模型圖，圖中小球代表碳原子。下列說法不正確的是()A.原子的排列方式改變，則構成的物質種類改變B.相同元素組成的不同物質，在足量的氧氣中完全燃燒，產物相同C.相同元素組成的不同物質，化學性質相同D.在特定的條件下，石墨既可轉化為金剛石，也可轉化為C609.(2020四川成都中考)按如圖進行實驗，下列分析或結論正確的是()A.導管口剛有氣泡冒出說明反應開始B.實驗結束應立即倒出粉末C.木炭能將氧化銅還原為銅D.固體減少的質量一定等于生成二氧化碳的質量能力提升全練10.(2022吉林中考)碳元素能組成多種單質。下列關于碳單質的說法中正確的是()A.硬度都很大 B.都可用于制造鉛筆芯C.都是黑色固體 D.常溫下化學性質都不活潑11.(2023河北廊坊十中月考)吃燒烤的時候人們經常使用竹炭進行加熱，竹炭的主要成分是碳單質，下列關于竹炭的敘述錯誤的是()A.其結構疏松多孔，放入紅墨水中可以使墨水褪色B.把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱異味C.將其放入水中，可以殺菌消毒D.將其燃燒，可以產生使澄清石灰水變渾濁的氣體12.(2022廣東博羅期末)《墨經》記載“立窯燒煙法”的示意圖如圖所示，松木置于爐膛中燃燒，甕中收集的黑煙(主要為炭黑)可用于制墨。下列說法錯誤的是()A.黑煙是由松木不完全燃燒產生的B.爐膛口的大小和甕的高矮會影響炭黑的產量C.炭黑的主要成分是碳的化合物D.水墨畫能長時間保存，體現了常溫下碳的穩定性13.(2022廣東廣州一模)石墨烯是從石墨材料中剝離制得的，與金剛石、石墨一樣，都只由碳元素組成。如圖是金剛石、石墨、C60和石墨烯的微觀結構示意圖。下列說法錯誤的是() 金剛石 石墨 C60 石墨烯A.它們都是單質 B.它們的結構中碳原子的排列方式都相同C.一個C60分子由60個碳原子構成 D.它們在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳14.(2023北京仁和中學期末改編)利用如圖裝置進行實驗，碳和氧化銅受熱之后發生化學反應。下列說法不正確的是()A.試管中紅色粉末變成黑色B.澄清的石灰水用于檢驗生成的CO2C.酒精燈加網罩是聚熱的作用D.試管口略向下傾斜是為了防止水倒流使試管炸裂15.(2022江西中考)取碳和氧化銅的混合物ag在一定條件下恰好完全反應，相關量的變化如下圖，下列說法正確的是()A.M點對應的固體物質只有兩種 B.N點對應的固體為黑色C.反應后產生氣體的總質量為(a-b)g D.0~t2min內，固體中銅元素的質量分數不變16.(2021湖南株洲中考節選)某校九年級“我們愛化學”活動小組的同學，在探究木炭與CuO反應時，完成了如下實驗，請回答下列問題。按圖示裝置進行實驗，很快發現澄清的石灰水變渾濁。(1)請寫出C與CuO反應的化學方程式：。

(2)實驗結束時，應(填寫下列操作代號)。

①先撤出導管，再熄滅酒精燈 ②先熄滅酒精燈，再撤出導管素養探究全練17.已知A、B為兩種黑色粉末，D為紅色的單質。A、B、C、D、E五種物質之間的轉化關系如圖所示。請回答下列問題：(1)C的化學式為。

(2)A中金屬元素的化合價是。

(3)反應①的化學方程式為。

18.閱讀下面科普短文，回答問題。石墨和金剛石一樣，是碳元素的一種存在形式。金剛石是自然界中最堅硬的物質，石墨則是最軟的礦物之一，常做成石墨棒和鉛筆芯。石墨烯就是從石墨材料中剝離出來的，它只由一層碳原子在平面上構成。可以說，石墨烯的特點之一就是薄，堪稱目前世界上最薄的材料，1mm厚的石墨大約包含300萬層石墨烯。同時，它又能導電，電子在石墨烯中的運動速度達1000千米/秒，是光速的1/300。目前世界上最薄、最輕的全新材料石墨烯，其硬度比最硬的鋼鐵還要強100倍。(1)金剛石和石墨均是由碳原子構成的，畫出碳原子的結構示意圖：?！?mm厚的石墨大約包含300萬層石墨烯”，說明構成物質的微粒具有的性質是。

(2)金剛石和石墨的物理性質存在差異的原因是。(3)石墨烯作為一種新材料，它(填“是”或“不是”)優良的導體。

(4)金剛石、石墨和石墨烯都是由碳元素組成的碳單質，下列關于三種碳單質的敘述不正確的是(填字母)。

A.三種碳單質都是黑色固體B.三種碳單質在氧氣中充分燃燒都生成二氧化碳C.將石墨剝離制成石墨烯發生了物理變化

第8章碳的世界第一節碳的單質答案全解全析基礎過關全練1.D自然界中存在的最硬的物質是金剛石，故選D。2.B根據題意可知，“碳海綿”具有多孔結構，有很強的吸附能力，A正確；“碳海綿”由碳元素組成，不是化合物，B錯誤；將吸入的石油擠出后仍可恢復原狀，說明“碳海綿”可重復使用，C正確；“碳海綿”對石油有很強的吸附能力(不吸水)，可處理海上泄漏的石油，D正確。3.C石墨制造金剛石的過程，生成了新物質，屬于化學變化，C錯誤。4.D金剛石和石墨的物理性質有很大差異的原因是碳原子的排列方式不同，故選D。5.B石墨烯屬于碳單質，常溫下化學性質不活潑。6.B墨汁中含有碳，碳在常溫下化學性質穩定，在通常情況下不容易與其他物質發生化學反應，所以《雪山行旅圖》能保存至今而不變色，故選B。7.B碳納米管是由一種元素組成的純凈物，屬于單質。8.C金剛石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，屬于不同種物質，A正確；金剛石、石墨、C60在足量的氧氣中完全燃燒，產物都是二氧化碳，B正確；相同元素組成的不同物質，化學性質不一定相同，C錯誤；金剛石、石墨、C60的組成元素相同，特定條件下，可以相互轉化，D正確。9.C導管口最開始排出的氣體是裝置內的空氣，此時反應未開始，A錯誤；實驗結束時不能立即倒出粉末，因為熱的銅粉能與空氣中的氧氣反應生成氧化銅，B錯誤；木炭具有還原性，能將氧化銅還原為銅，C正確；根據質量守恒定律，固體減少的質量等于氧化銅中失去的氧元素的質量和參加反應的碳元素的質量總和，反應中可能生成一氧化碳，所以固體減少的質量不一定等于生成的二氧化碳的質量，D錯誤。能力提升全練10.D石墨質軟，A錯誤；金剛石硬度大，不能用于制造鉛筆芯，B錯誤；金剛石是無色透明的，C錯誤；常溫下碳單質的化學性質都不活潑，D正確。11.C竹炭結構疏松多孔，具有吸附性，可以吸附色素和異味；竹炭具有可燃性，完全燃燒生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；竹炭不能用于殺菌消毒。12.C炭黑的主要成分是碳，不是碳的化合物。13.B金剛石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素組成的不同單質，金剛石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同，故選B。14.A反應過程中可觀察到試管中黑色粉末逐漸變成紅色，A錯誤；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，B正確；酒精燈加網罩的目的是集中火焰，提高溫度，C正確；加熱固體時，試管口略向下傾斜是為了防止冷凝水倒流，使試管炸裂，D正確。15.C題中發生反應的化學方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑，M點時反應正在進行中，所含的固體物質有C、CuO、Cu三種，A錯誤；N點時，恰好完全反應，固體中僅有Cu，為紅色，B錯誤；根據質量守恒定律可知，反應前后固體的質量差等于生成氣體的質量，則產生氣體的總質量為(a-b)g，C正確；反應前后固體中銅元素的質量不變，0~t2min內固體的總質量減小，則銅元素的質量分數增大，D錯誤。16.(1)C+2CuO2Cu+CO2↑(2)①解析(1)C與CuO在高溫下反應生成Cu和CO2，反應的化學方程式為C+2CuO2Cu+CO2↑。(2)實驗結束時，為防止倒吸，應先撤出導管，再熄滅酒精燈。素養探究全練17.(1)CO2(2)+2(3)C+2CuO2Cu+CO2↑解析由D是紅色單質，C與澄清石灰水反應生成沉淀，可初步確定C為CO2，D為單質Cu；A、B均為黑色粉末，在高溫下反應生成Cu和CO2，則反應①為碳與氧化銅的反應，代入驗證，可知推斷正確。18.(1)體積很小(2)碳原子的排列方式不同(3)是(4)AC解析(1)碳元素的原子核內