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课题1 碳单质的多样性
一、单选题
1．下列关于C60、石墨、金刚石、碳纳米管的说法不正确的是（　　）
A．一个C60分子有60个碳原子
B．金刚石是天然存在最硬的物质
C．这四种物质都能与氧气反应生成CO2
D．这四种物质碳原子的排列方式相同
2．金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，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
3．下列关于金刚石、石墨、C60的说法中错误的是（　　）
A．金刚石硬度大，可用来切割大理石
B．石墨具有滑腻感可用作润滑剂
C．它们由不同种原子构成，所以物理性质存在巨大差异
D．它们组成原子的排列方式不同，所以物理性质存在巨大差异
4．下列有关碳单质的说法错误的是（　　）
A．石墨有导电性，可制作电极
B．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头
C．C60 具有稳定结构，不能燃烧
D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于净水
5．下列关于金刚石、石墨、C60的说法中不正确的是（　　）
A．金刚石硬度大，可用来切割大理石
B．石墨具有滑腻感可用作润滑剂
C．它们由不同种原子构成，所以物理性质存在巨大差异
D．它们组成原子的排列方式不同，所以物理性质存在巨大差异
6．X是一种无色气体，与一种炽热的黑色粉末反应，可生成一种气体Y，Y与另一种黑色粉末在加热条件下发生反应，又可以得到X，则X不可能是（　　）
A．H2 B．O2 C．CO D．CO2
7．下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是(　　)
A．它们的熔点相同
B．都不溶于水
C．燃烧后都得同一产物二氧化碳
D．石墨在一定条件下可转化为金刚石
8．工业上常用铁粉和活性炭的混合物处理含的废水。某研究小组设计实验：保持混合物总质量不变，只改变铁与炭的质量比（用x表示），再用不同配比的混合物处理等量废水，并用数字传感器测定废水中含量随时间的变化，得到如下图所示曲线。下列有关说法错误的是
A．用纯活性炭处理废水时，体现了活性炭的吸附性
B．用铁粉和活性炭混合物处理废水时，可析出红色固体
C．由图可知，增加铁的质量，一定能提高废水中铜的回收率
D．若改用铁屑回收铜，则发生的反应为：
二、填空题
9．如图A、B、C、D是初中化学中常见的四种物质，其中A为黑色单质，D为红色单质，在通常状况下，B、C是组成元素相同的气体。“”表示物质间的转化关系部分反应物、生成物及反应条件已省略。
(1)B的名称是　 　；
(2)C的一种用途　 　；
(3)AD反应的化学方程式为　 　，反应的化学方程式为　 　。
10．碳在氧气不足、氧气充足的条件下燃烧，反应物相同，但产物不同，说明　 　不同，产物不同．煤粉比煤块在空气中燃烧更剧烈，说明反应物　 　的不同，反应速率不同．
11．最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料，在440℃和800atm的条件下，成功合成了金刚石，同时生成氧化钠，首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。该反应的化学方程式是　 　，反应类型是　 　。
12．活动小组对自热贴发热原理进行探究，某品牌一次性自热贴说明书如下图所示。
【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用。
品名：xx牌贴身暖宝宝 成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上。打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】自热贴为什么能发热？
【做出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】
（1）
实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论
步骤1 取A、B两袋自热贴，A袋打开外袋取出内袋，揭下衬纸；B袋不打开外袋。将两袋样品放置在同样的环境中。 A袋温度很快上升，冷却后其内容物略带红褐色；B袋温度无明显变化，其内容物依旧为灰黑色。 自热贴发热是由于袋内物质与　 　接触。
步骤2 24小时后，各取少量A、B袋内物质放入甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻。 甲试管中溶液变黄色；乙试管中有气泡产生，部分物质溶解，溶液变为浅绿色。 24小时后，A袋内物质中一定含有　 　。乙试管中发生反应的化学方程式为　 　。
【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图甲装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠；实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水；实验三：5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图象如图乙所示。
【交流讨论】
（2）实验一中温度几乎不变的原因是　 　。
（3）能证明实验二中物质发生反应的依据是　 　。
（4）活性炭具有　 　结构，在自热贴中可以用来吸附氧气和水加快反应速率。
【反思评价】
（5）自热贴储存时应注意的事项是　 　(答一点即可)。
三、解答题
13．连线题。含碳元素物质种类繁多，应用广泛，请根据物质的性质与用途的关系连线。
14．早在春秋战国时期，我国就发明了铸铁冶炼技术。“圆梦”化学兴趣小组同学利用下图所示装置探究工业炼铁的原理：
已知：溶液可以用来吸收；浓硫酸常用来干燥气体。
（1）实验开始时，通入后应先点燃________（填“A”或“D”）处的酒精喷灯；
（2）一段时间后，可以根据实验现象________，判断CO已经和发生了反应；
【提出问题】反应进行一段时间后，D中固体有哪些成分
【作出猜想】①Fe；②Fe和。
【进行实验】小鲁在反应前先称量了D中玻璃管内固体质量为，反应后又称量了D中玻璃管内固体质量为X。
【得出结论】
（3）经过计算，小鲁认为猜想②正确，则X的取值范围是________；
【反思总结】
（4）小组同学讨论后发现上述装置存在不足之处，认为还应该在E之后连接下图所示装置。下列药品选择和导管连接最佳的组合是_____（填字母序号）。
A. 氢氧化钠溶液a-b-c-d
B. 氢氧化钠溶液a-c-b-d
C. 浓硫酸a-b-c-d
D. 浓硫酸a-c-b-d
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】碳单质的性质和用途
2．【答案】D
【知识点】碳单质的性质和用途
3．【答案】C
【知识点】碳单质的性质和用途
4．【答案】C
【知识点】碳单质的性质和用途
5．【答案】C
【知识点】碳单质的性质和用途
6．【答案】B
【知识点】碳的化学性质
7．【答案】C
【知识点】碳的化学性质；碳单质的性质和用途
8．【答案】C
【知识点】金属的化学性质；碳单质的性质和用途；置换反应及其应用
9．【答案】二氧化碳；冶炼金属；C+2CuO2Cu+CO2；C+CO22CO
【知识点】碳的化学性质
10．【答案】反应物的用量；接触面积
【知识点】碳的化学性质
11．【答案】CO2+4Na=C+2Na2O；置换反应
【知识点】碳的化学性质
12．【答案】氧气(或空气)；氧化铁；；铁与氧气接触，但是缺水，铁没有生锈；温度随时间不断升高；疏松多孔；密封
【知识点】金属的化学性质；碳单质的性质和用途；探究金属锈蚀的条件
13．【答案】
【知识点】碳单质的性质和用途
14．【答案】(1) A
(2) D中黑色固体逐渐减少且E中澄清石灰水变浑浊
(3) 33.6g＜X＜46.4g
(4) B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；碱的化学性质；碳的化学性质
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