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科粤版（2024）九年级上册 第五单元　燃料与二氧化碳5.2 碳 题型专练
【题型1】常见的碳单质
【典型例题】吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是（　　）
A.其结构疏松多孔，放入红墨水中可以使墨水褪色
B.把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味
C.将其放入水中，可以杀菌消毒
D.将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体
【举一反三1】石墨烯被誉为“21世纪神奇材料”，是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的错误的是（　　）
A.石墨烯是由碳元素组成的
B.烯合金是一种新型的化合物
C.石墨烯在一定条件下能与氧气反应
D.升温，烯合金中的微粒运动速率加快
【举一反三2】C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据图示回答下列问题：
(1)C60属于________(填“单质”或“化合物”)。
(2)C60这种物质是由________ (填“分子”或“原子”)构成。
(3)C60与金刚石、石墨具有相似的________(填“化学”或“物理”)性质。
【举一反三3】阅读科普短文并回答下列问题。
在常温下为固体，密度为、熔点高于280℃、可溶于苯和甲苯等溶剂。分子具有空心球体结构(如图所示。图中小球表示C原子，短线表示使两端的原子结合在一起的作用力)，由12个正五边形和20个正六边形封闭而成。由于具有这种独特的分子结构，在气体存储、新型催化剂和超导材料的研制，以及光学和医学等领域具有应用前景。例如，研究表明，与反应生成的化合物()是超导体；可用作储氢材料，其原理是与在一定条件下反应生成氢化物，该氢化物在80~215℃时，又会分解放出。
　　我国科学家在的应用研究中取得了不少成就，如首次利用作为催化剂实现温和压力条件下合成乙二醇，促进了我国煤化工的绿色发展。
(1)分子中每个原子与　　　　个原子相结合。
(2)下列叙述中，属于化学性质的是　　　　(填字母)
a．可溶于苯和甲苯 b．密度为
c．储存氢气 d．熔点高于280℃
(3)写出与反应制备超导体的化学方程式：　　　　　。
(4)合成乙二醇的反应为，的化学式为　　　　。
【举一反三4】阅读科普短文，回答下列问题。
　　石墨为六边形层状结构，石墨烯是一种由单层碳原子组成的片状结构，石墨烯可
以从石墨中剥离出来，其厚度不及普通纸张的三十万分之一，但却是目前已知强度最
高的材料之一。石墨烯具有高导电性、高导热性、高强度、光学透明性，不易与其他物质发生反应，被认为是一种未来革命性的材料。
　　例如将石墨烯应用于橡胶行业制成石墨烯橡胶复合材料，能提高导电、导热及力学性能。石墨烯用量对橡胶复合材料热导率的影响如图1。将石墨烯应用于纺织行业制成的石墨烯复合纤维，能有效抑制真菌滋生，祛湿透气，同时能瞬间升温，还可防紫外线等。复合纤维中石墨含量对紫外线透过率的影响如图2。
　　随着科学技术的发展，更多优异的石墨烯复合材料将会被广泛应用。
(1)石墨烯从石墨中剥离出来发生的是　　　　(填“物理”或“化学”)变化。石墨烯具有的物理性质是　　　　(写出一点即可)。
(2)由图1可以得出石墨烯的用量在1～2份时　　　　 。
(3)结合短文和图2信息，下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A．石墨烯属于单质
B．复合纤维中石墨烯的含量越高，紫外线透过率越高
C．波长不同的紫外线在同一种纤维中的透过率不尽相同
D．石墨烯与石墨在物理特性和应用方面存在很多不同之处
【题型2】碳单质的物理性质和用途
【典型例题】物质的用途与性质对应关系不合理的是(　　)
A.石墨用于制电池电极——导电性
B.焦炭冶炼金属——可燃性
C.金刚石切割玻璃——硬度大
D.活性炭除异味——吸附性
【举一反三1】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是（　　）
A.滑腻感 B.还原性 C.导电性 D.熔点高
【举一反三2】碳材料一直被认为是一种未来材料，甚至有的材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。
(1)目前世界上最轻固态材料“超轻气凝胶”，昵称为“碳海绵”，密度仅是空气的1/6，其具有质轻、高弹性和超快超高的吸附性，是目前吸油力最强的材料，这属于其　　　　(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中国科学技术大学的俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料——“碳弹簧”。碳元素能组成多种碳单质，不同碳单质的物理性质存在较大差异的原因是　　　　。
【举一反三3】每年的3月22日是“世界水日”。水是人类生命活动最重要的物质之一，合理利用和保护水资源具有重大的意义。
(1)城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭，主要是利用了活性炭的哪一种性质。
(2)节约用水是保护水资源的一种有效方式，请写出一种生活中节约用水的具体做法。
(3)保护水资源人人有责，请你向环保部门提出防治水体污染的一条建议。版权所有
科粤版（2024）九年级上册 第五单元　燃料与二氧化碳5.2 碳 题型专练（参考答案）
【题型1】常见的碳单质
【典型例题】吃烧烤的时候人们经常使用竹炭进行加热，竹炭也是碳单质的一员，它身怀绝技，武功盖世。以下不属于它的绝技的是（　　）
A.其结构疏松多孔，放入红墨水中可以使墨水褪色
B.把竹炭放入冰箱，可以吸附冰箱异味
C.将其放入水中，可以杀菌消毒
D.将其燃烧，可以产生使澄清石灰水变浑浊的气体
【答案】C
【解析】竹炭具有吸附性，能吸附异味和色素，但将其放入水中，不能用于杀菌消毒。
【举一反三1】石墨烯被誉为“21世纪神奇材料”，是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的错误的是（　　）
A.石墨烯是由碳元素组成的
B.烯合金是一种新型的化合物
C.石墨烯在一定条件下能与氧气反应
D.升温，烯合金中的微粒运动速率加快
【答案】B
【解析】由题意可知，石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，所以，石墨烯是由碳元素组成的单质，故A正确；由题意可知，烯合金是用石墨烯和铝合金制成的，所以，烯合金属于混合物，故B错误；石墨烯由碳原子构成，碳一定条件下可与氧气反应，所以石墨烯在一定条件下能与氧气反应，故C正确；升温，烯合金中的微粒获得能量，运动速率加快，故D正确。
【举一反三2】C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，根据图示回答下列问题：
(1)C60属于________(填“单质”或“化合物”)。
(2)C60这种物质是由________ (填“分子”或“原子”)构成。
(3)C60与金刚石、石墨具有相似的________(填“化学”或“物理”)性质。
【答案】（1）单质　（2）分子　（3）化学
【解析】（1）单质是由一种元素组成的纯净物，C60由碳元素组成，属于单质。
（2）分子是由原子构成，C60是由60个碳原子构成的碳分子，所以由分子构成。
（4）C60与金刚石、石墨都是由碳元素组成，化学性质相似，由于碳原子排列方式不同，物理性质不同。
【举一反三3】阅读科普短文并回答下列问题。
在常温下为固体，密度为、熔点高于280℃、可溶于苯和甲苯等溶剂。分子具有空心球体结构(如图所示。图中小球表示C原子，短线表示使两端的原子结合在一起的作用力)，由12个正五边形和20个正六边形封闭而成。由于具有这种独特的分子结构，在气体存储、新型催化剂和超导材料的研制，以及光学和医学等领域具有应用前景。例如，研究表明，与反应生成的化合物()是超导体；可用作储氢材料，其原理是与在一定条件下反应生成氢化物，该氢化物在80~215℃时，又会分解放出。
　　我国科学家在的应用研究中取得了不少成就，如首次利用作为催化剂实现温和压力条件下合成乙二醇，促进了我国煤化工的绿色发展。
(1)分子中每个原子与　　　　个原子相结合。
(2)下列叙述中，属于化学性质的是　　　　(填字母)
a．可溶于苯和甲苯 b．密度为
c．储存氢气 d．熔点高于280℃
(3)写出与反应制备超导体的化学方程式：　　　　　。
(4)合成乙二醇的反应为，的化学式为　　　　。
【答案】(1) 3　120
(2)c
(3)C60+3K=K3C60
(4)CH3OH
【解析】(2)可溶于苯和甲苯，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故错误；
密度为1.68g/cm3，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故错误；
“储存氢气”实质是它能与H2发生化学反应生成氢化物，再分解放出H2，体现了化学性质，故正确；
熔点高于280℃，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故错误；故选c；
(4)由可知，反应前有：44O、14H，反应后有：22O、6H，所以2X中有：22O、8H，故X的化学式为：CH3OH。
【举一反三4】阅读科普短文，回答下列问题。
　　石墨为六边形层状结构，石墨烯是一种由单层碳原子组成的片状结构，石墨烯可
以从石墨中剥离出来，其厚度不及普通纸张的三十万分之一，但却是目前已知强度最
高的材料之一。石墨烯具有高导电性、高导热性、高强度、光学透明性，不易与其他物质发生反应，被认为是一种未来革命性的材料。
　　例如将石墨烯应用于橡胶行业制成石墨烯橡胶复合材料，能提高导电、导热及力学性能。石墨烯用量对橡胶复合材料热导率的影响如图1。将石墨烯应用于纺织行业制成的石墨烯复合纤维，能有效抑制真菌滋生，祛湿透气，同时能瞬间升温，还可防紫外线等。复合纤维中石墨含量对紫外线透过率的影响如图2。
　　随着科学技术的发展，更多优异的石墨烯复合材料将会被广泛应用。
(1)石墨烯从石墨中剥离出来发生的是　　　　(填“物理”或“化学”)变化。石墨烯具有的物理性质是　　　　(写出一点即可)。
(2)由图1可以得出石墨烯的用量在1～2份时　　　　 。
(3)结合短文和图2信息，下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A．石墨烯属于单质
B．复合纤维中石墨烯的含量越高，紫外线透过率越高
C．波长不同的紫外线在同一种纤维中的透过率不尽相同
D．石墨烯与石墨在物理特性和应用方面存在很多不同之处
【答案】(1)化学　高导电性(合理即可)
(2)随着石墨烯的用量增大，橡胶复合材料热导率增大
(3)ACD
【解析】(1)石墨烯和石墨是不同的物质，属于化学变化；石墨烯具有的物理性质是高导电性、高导热性、高强度、光学透明性等。
(2)由图1可知，当石墨烯用量在1～2份时，随着石墨烯的用量增大，橡胶复合材料热导率增大。
(3)石墨烯是由碳元素构成的单质，正确；
复合纤维中石墨烯含量越高，紫外线透过率越低，故此说法错误；
同一种纤维对不同波长的紫外线透过率确实不同，正确；
石墨与石墨烯在物理特性和应用方面确有较大区别，正确。故选ACD。
【题型2】碳单质的物理性质和用途
【典型例题】物质的用途与性质对应关系不合理的是(　　)
A.石墨用于制电池电极——导电性
B.焦炭冶炼金属——可燃性
C.金刚石切割玻璃——硬度大
D.活性炭除异味——吸附性
【答案】B
【解析】本题体现了物质的性质决定物质的用途的化学理念。石墨能导电，可以用于制电池电极，A不符合题意；焦炭具有还原性，可用于冶金工业，B符合题意；金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可用于切割玻璃，C不符合题意；活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，可用于净水，D不符合题意。
【举一反三1】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是（　　）
A.滑腻感 B.还原性 C.导电性 D.熔点高
【答案】B
【解析】石墨具有滑腻感，因此用石墨制成的受电弓滑板能够减小与接触网的摩擦，A错误；高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，该过程中不涉及还原反应，因此石墨制成的受电弓滑板与还原性无关，B正确；受电弓滑板的主要用途是用于输电，因此石墨制成的电受电弓滑板与石墨的导电性有关，C错误；高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，因此石墨制成的受电弓滑板应该具有耐高温、熔点高的性质，D错误。
【举一反三2】碳材料一直被认为是一种未来材料，甚至有的材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。
(1)目前世界上最轻固态材料“超轻气凝胶”，昵称为“碳海绵”，密度仅是空气的1/6，其具有质轻、高弹性和超快超高的吸附性，是目前吸油力最强的材料，这属于其　　　　(填“物理”或“化学”)性质。
(2)中国科学技术大学的俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料——“碳弹簧”。碳元素能组成多种碳单质，不同碳单质的物理性质存在较大差异的原因是　　　　。
【答案】(1)物理
(2)碳原子的排列方式不同
【解析】(1)“碳海绵”密度仅是空气的，其具有质轻、高弹性和超快超高的吸附性，不相同通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
(2)碳元素能组成多种碳单质，不同碳单质的碳原子的排列方式不同，则物理性质存在较大差异。
【举一反三3】每年的3月22日是“世界水日”。水是人类生命活动最重要的物质之一，合理利用和保护水资源具有重大的意义。
(1)城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭，主要是利用了活性炭的哪一种性质。
(2)节约用水是保护水资源的一种有效方式，请写出一种生活中节约用水的具体做法。
(3)保护水资源人人有责，请你向环保部门提出防治水体污染的一条建议。版权所有
【答案】(1)吸附性。(2)淘米水浇花(合理即可)。(3)工业上，通过新技术、新工艺减少污染物的产生。
【解析】(3)防治水体污染的建议有工业上，通过新技术、新工艺减少污染物的产生；工业废水处理达标后排放；农业上提倡使用农家肥；农药化肥合理使用；生活污水集中处理和排放；加强对防治水体污染的宣传；加大对水体污染的管理力度等。

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