第六單元課題1金剛石石墨與碳60九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)講練（人教版）

第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨與C60學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途2.掌握碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)并會(huì)書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式1.金剛石1.金剛石金剛石是由原子構(gòu)成的固態(tài)非金屬單質(zhì)，純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體，具有很好的折光性，可以制作成璀璨奪目的鉆石；金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，利用此性質(zhì)可以用作裁玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，以及裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆探堅(jiān)硬的巖層等。金剛石分子為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨很軟，有滑膩感。此外，石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。常見的碳單質(zhì)知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)講解60C60C60是由分子構(gòu)成，分子為足球狀，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成。相對(duì)分子質(zhì)量為12×60=720。C60的發(fā)現(xiàn)是人類了解到一個(gè)全新的碳世界，C60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。4.木炭、活性炭木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。可以利用木炭的這個(gè)性質(zhì)來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，也可以用它來吸附有異味的物質(zhì)?；钚蕴康奈阶饔帽饶咎康倪€要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的，制糖工業(yè)中也利用活性炭來脫色以制白糖；另外活性炭還可用于如城市污水、工業(yè)廢水和飲用水的深度凈化處理，人們還利用活性炭來吸附裝修產(chǎn)生的對(duì)人體有害的氣體。碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)二常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受日光照射或與空氣、水分接觸，都不易起變化。隨著溫度的升高，碳的活動(dòng)性大大增強(qiáng)。古人的墨跡可以保存千年是因?yàn)槌叵拢泻械奶紗钨|(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：最外層電子數(shù)為4個(gè)，不易得電子也不易失電子，所以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。當(dāng)木炭充分燃燒時(shí)，與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱。反應(yīng)方程式為：當(dāng)燃燒不充分時(shí)，生成一氧化碳，同時(shí)放出熱量。反應(yīng)方程式為：木炭與氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳。反應(yīng)方程式為：木炭與氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳。反應(yīng)方程式為：同樣，焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來，反應(yīng)方程式為：此外，高溫下，碳還能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳，反應(yīng)方程式為：用途：根據(jù)此性質(zhì)可知，碳可于金屬冶煉?？挤挤ㄒ唬撼Ｒ娞紗钨|(zhì)及用途詳見以上講解【例1】（2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考中考真題）近年來研究發(fā)現(xiàn)，以新形態(tài)存在的碳單質(zhì)在諸多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（）A．石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是天然存在的最硬的物質(zhì)B．石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制鉛筆芯D．金剛石、石墨和里碳原子的排列方式不同，因此在性質(zhì)和用途上存在明顯差異【答案】A【詳解】A、石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是石墨很軟，符合題意；B、石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用前景，不符合題意；C、鉛筆芯是石墨粉和黏土粉末按一定比率混合而成的，因?yàn)槭|(zhì)軟，且是灰黑色，容易留下痕跡，不符合題意；D、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，C60由C60分子構(gòu)成，C60分子由碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性質(zhì)差異很大，因此它們?cè)谛再|(zhì)和用途上存在明顯差異，不符合題意。故選A。【例2】（2023秋·江西新余·九年級(jí)?？奸_學(xué)考試）“碳家族”的成員很多，用途很廣。下列說法正確的是（）A．石墨不具有導(dǎo)電性 B．C60是由碳原子直接構(gòu)成的C．木炭疏松多孔具有吸附性 D．金剛石和石墨里碳原子的結(jié)構(gòu)不同【答案】C【詳解】A、石墨具有良好的導(dǎo)電性，故A錯(cuò)誤，不符合題意；B、C60由C60分子構(gòu)成，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C、木炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，故C正確，符合題意；D、金剛石和石墨均是碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，碳原子的結(jié)構(gòu)是相同的，故D錯(cuò)誤，不符合題意。故選：C?？挤挤ǘ禾紗钨|(zhì)的化學(xué)性質(zhì)詳見以上講解【例1】（2023·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）書寫具有保存價(jià)值的檔案時(shí)，規(guī)定使用碳素墨水，主要原因是（）A．碳是黑色的 B．碳粉末細(xì)小C．碳不溶于水 D．常溫下碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】D【詳解】在書寫具有保存價(jià)值的檔案時(shí)，規(guī)定使用碳素墨水筆，是因?yàn)樘妓啬泻刑亢冢亢诘闹饕煞质翘迹荚诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能長時(shí)間保存。故選D?！纠?】（2023春·河北邢臺(tái)·九年級(jí)校聯(lián)考期末）碳元素被稱為“大自然的建筑師”，回答下列與含碳物質(zhì)有關(guān)的問題。(1)古代用墨書寫或繪制的字畫雖年久仍不變色的原因是。(2)金剛石和石墨都是碳元素組成的單質(zhì)，它們物理性質(zhì)不同的原因是。(3)如圖是木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，左邊大試管中的反應(yīng)現(xiàn)象是，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。單質(zhì)碳的還原性可以用于冶金工業(yè)。右邊小試管中的現(xiàn)象是，有關(guān)化學(xué)方程式是?！敬鸢浮?1)常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(2)碳原子排列方式不同(3)黑色固體變紅色澄清石灰水變渾濁【詳解】（1）碳單質(zhì)常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易和其他物質(zhì)反應(yīng)，墨中的主要成分是碳單質(zhì)，所以用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時(shí)間而不變色。（2）金剛石和石墨都是由碳原子直接構(gòu)成的，金剛石中碳原子以空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列，石墨中碳原子以層狀結(jié)構(gòu)排列，碳原子排列方式不同，所以物理性質(zhì)不同。（3）碳和氧化銅高溫反應(yīng)生成銅和二氧化碳，則現(xiàn)象是黑色固體變紅色，化學(xué)方程式為。澄清石灰水中的氫氧化鈣能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，則右邊小試管中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，化學(xué)方程式為。強(qiáng)化訓(xùn)練強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023·廣東汕尾·統(tǒng)考一模）石墨烯是用機(jī)械剝離法從石墨中剝離出來的，它由碳原子構(gòu)成，并且只有一層原子厚度。它是目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的材料。下列關(guān)于石墨烯的說法正確的是（）A．它是一種新型化合物B．它的硬度比石墨大C．它能溶于水D．它在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO【答案】B【詳解】A、石墨是碳元素一種元素組成的純凈物，所以石墨烯也是碳元素一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、與題文可知，石墨烯是目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的材料，所以石墨烯的硬度比石墨大，選項(xiàng)正確C、石墨烯與石墨等碳單質(zhì)的性質(zhì)一樣，不溶于水，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、石墨烯是碳元素組成的單質(zhì)，在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2，選項(xiàng)錯(cuò)誤，故選B。2．（2022秋·遼寧盤錦·九年級(jí)?？计谥校┫铝形镔|(zhì)的用途中，主要是利用其化學(xué)性質(zhì)的是（）A．用玻璃刀切割玻璃 B．定向爆破拆除樓房C．用石墨做干電池的電極 D．金剛石作裝飾品【答案】B【詳解】A、用玻璃刀裁玻璃，是利用了金剛石硬度大的性質(zhì)，不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，是利用了其物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、定向爆破拆除樓房，需要通過化學(xué)變化才表現(xiàn)出來，是利用了其化學(xué)性質(zhì)，故選項(xiàng)正確；C、用石墨做干電池的電極，是利用了石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，是利用了其物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、用金剛石作裝飾品，不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，是利用了其物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。3．下列物質(zhì)直接由原子構(gòu)成的是（）A．金剛石 B．水 C．氧氣 D．空氣【答案】A【詳解】A、金剛石由碳原子直接構(gòu)成，故選項(xiàng)符合題意；B、水由水分子構(gòu)成，故選項(xiàng)不符合題意；C、氧氣由氧分子構(gòu)成，故選項(xiàng)不符合題意；D、空氣中含有氧氣、氮?dú)獾榷喾N氣體屬于混合物，故選項(xiàng)不符合題意。故選A。4．（2023·湖南長沙·?？既＃┫铝嘘P(guān)于金剛石、石墨、C60的說法中不正確的是（）A．它們都是由原子構(gòu)成B．金剛石硬度大，可用來切割大理石C．石墨具有滑膩感，可用作潤滑劑D．它們的原子排列方式不同，所以物理性質(zhì)存在巨大差異【答案】A【詳解】A、金剛石和石墨都是由原子構(gòu)成的，C60是由分子構(gòu)成的，故A說法不正確；B、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，金剛石硬度大，可用來切割大理石，故B說法正確；C、石墨具有滑膩感，可用作潤滑劑，故C說法正確；D、金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)差異很大，是因?yàn)樗鼈兊奶荚优帕蟹绞讲煌?，故D說法正確；故選A。5．下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法中不正確的是（）A．金剛石、石墨都由碳元素組成，結(jié)構(gòu)相同B．C60由C60分子構(gòu)成C．常溫下石墨的化學(xué)性質(zhì)不活潑D．石墨能用于制電極、電刷【答案】A【詳解】A、金剛石、石墨都由碳元素組成，金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨是層狀結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)不同，故A不正確；B、C60由C60分子構(gòu)成，故B正確；C、石墨是由碳元素組成的單質(zhì)，常溫下石墨的化學(xué)性質(zhì)不活潑，故C正確；D、石墨具有導(dǎo)電性，能用于制電極、電刷，故D正確；故選A。6．（2022秋·河南平頂山·九年級(jí)統(tǒng)考期末）分類是化學(xué)學(xué)習(xí)的一種有效方法。下列物質(zhì)按照單質(zhì)、化合物、混合物的順序排列的是（）A．液氧、氯酸鉀、大理石 B．干冰、氨氣、空氣C．鐵、五氧化二磷、冰水共存物 D．、氧氣、過氧化氫溶液【答案】A【分析】單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物；化合物是由不同種元素組成的純凈物；混合物是由多種物質(zhì)組成的。【詳解】A、液氧是由氧元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)；氯酸鉀是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物；大理石的主要成分是碳酸鈣，還含有其他雜質(zhì)，屬于混合物，故A符合題意；B、干冰是固態(tài)的二氧化碳，是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物；氨氣是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物；空氣是由氮?dú)?、氧氣等多種物質(zhì)生成的，屬于混合物，故B不符合題意；C、鐵是由鐵元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)；五氧化二磷是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物；冰是固態(tài)的水，冰水共存物是由水一種物質(zhì)組成的，屬于純凈物，故C不符合題意；D、C60是由碳元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)；氧氣是由氧元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)；過氧化氫溶液是由過氧化氫和水組成的，屬于混合物，故D不符合題意；故選：A。7．（2023·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）下列化學(xué)觀念不正確的是（）A．物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途 B．所有物質(zhì)都能無條件轉(zhuǎn)化C．物質(zhì)既有天然存在的也有人工創(chuàng)造的 D．物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)【答案】B【詳解】A、物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，物質(zhì)的用途反映物質(zhì)的性質(zhì)，故A說法正確；B、物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化時(shí)，有的需要反應(yīng)條件，有的不需要反應(yīng)條件，故B說法錯(cuò)誤；C、物質(zhì)既有天然存在的，屬于天然物，也有人工創(chuàng)造的物質(zhì)，屬于人造物，故C說法正確；D、物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)，故D說法正確。故選B。8．（2022秋·河北保定·九年級(jí)校聯(lián)考期中）下列有關(guān)碳和碳的氧化物的說法不正確的是（）A．金剛石和石墨物理性質(zhì)相差很大的原因是碳原子排列方式不同B．碳具有可燃性C．CO2是空氣污染物，是空氣質(zhì)量監(jiān)測內(nèi)容D．CO有劇毒，使用時(shí)注意通風(fēng)【答案】C【詳解】A.金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異很大的原因是碳原子的排列方式不同，故選項(xiàng)A說法正確；B.碳具有可燃性，在氧氣不充足，燃燒不充分的條件下生成一氧化碳，在氧氣充足，燃燒充分的條件下生成二氧化碳，故選項(xiàng)B說法正確；C.二氧化碳屬于空氣的成分，不是空氣污染物，不屬于空氣質(zhì)量檢測的內(nèi)容，故選項(xiàng)C說法不正確；D.CO有劇毒是因?yàn)橐谎趸紭O易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致缺氧，因此使用時(shí)需要注意通風(fēng)，故選項(xiàng)D說法正確。故選：C。9．（2023·遼寧·統(tǒng)考中考真題）央視欄目《典籍里的中國》展現(xiàn)了中國智慧。用墨書寫的典籍保存至今仍不變色，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有的性質(zhì)是（）A．質(zhì)軟 B．導(dǎo)電性 C．可燃性 D．常溫穩(wěn)定性【答案】D【詳解】墨的主要成分是炭黑，在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。用墨書寫的典籍保存至今仍不變色，與質(zhì)軟無關(guān)，與碳的導(dǎo)電性無關(guān)，與碳的可燃性無關(guān)，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有的性質(zhì)是常溫穩(wěn)定性。綜上所述：選擇D。10．（2021·廣東深圳·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下圖是碳與其他物質(zhì)之間的性質(zhì)關(guān)系(“－”表示物質(zhì)間可發(fā)生反底，“→”表示物質(zhì)間可發(fā)生轉(zhuǎn)化，反應(yīng)條件及部分生成物已省略)，下列說法正確的是（）A．反應(yīng)①前后碳元素化合價(jià)不變B．反應(yīng)②前固體要混合均勻，增大接觸面積C．反應(yīng)③前后固體質(zhì)量增加，不符合質(zhì)量守恒定律D．反應(yīng)④中與質(zhì)量比為，一定只生成【答案】B【詳解】A、反應(yīng)①是二氧化碳和碳高溫反應(yīng)生成一氧化碳，二氧化碳中碳元素為+4價(jià)，碳單質(zhì)中碳元素化合價(jià)為0，一氧化碳中碳元素為+2價(jià)，碳元素化合價(jià)改變。錯(cuò)誤；B、反應(yīng)物混合均勻可以增加反應(yīng)物的接觸面積，有利于反應(yīng)充分快速的進(jìn)行，所以反應(yīng)②前固體要混合均勻，增大接觸面積，正確；C、反應(yīng)③是銅和氧氣加熱生成氧化銅的反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律參加反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量等于生成的生成物的質(zhì)量，則生成氧化銅的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量和氧氣的質(zhì)量，所以固體質(zhì)量增大，該反應(yīng)符合質(zhì)量守恒定律，錯(cuò)誤；D、根據(jù)，參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為12:32=3：8時(shí)，只生成二氧化碳，錯(cuò)誤；故選B。11．（2023·廣東汕頭·校考二模）神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。(1)常見的碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差別很大的原因是。(2)《天工開物》有關(guān)墨的制作提到：凡墨，燒煙凝質(zhì)而為之，“煙”最可能是。用墨書寫或繪制的字畫能夠長時(shí)間保存而不變色，這是因?yàn)槌叵绿嫉牟换顫姟；钚蕴亢汀盁煛钡闹饕煞窒嗤?，工業(yè)上用于脫色制白糖，這是利用了活性炭的作用。(3)已知，水分子的粒徑約為0.3納米，金屬離子的粒徑一般在0.7納米以上，利用真空抽濾法可將單層石墨片制成0.6納米孔徑的石墨烯濾膜，該濾膜允許（填“水分子”或“金屬離子”）通過，據(jù)此可預(yù)測該濾膜在凈水領(lǐng)域中的應(yīng)用：。(4)中國科技大學(xué)研究組以金屬鈉和二氧化碳在和800個(gè)大氣壓的條件下，成功得到金剛石，同時(shí)生成碳酸鈉（），反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮?1)碳原子的排列方式不同(2)碳的固體小顆?；瘜W(xué)性質(zhì)吸附(3)水分子淡化海水(4)4Na+3CO2C+2Na2CO3【詳解】（1）碳單質(zhì)的物理性質(zhì)差別很大的原因是碳原子的排列方式不同。（2）墨的制作提到：凡墨，燒煙凝質(zhì)而為之，“煙”最可能是碳不完全燃燒產(chǎn)成的炭黑，即碳的固體小顆粒。用墨書寫或繪制的字畫能夠長時(shí)間保存而不變色，這是因?yàn)槌叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，不容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。活性炭具有吸附性，可以吸附色素和異味，故工業(yè)上用于脫色制白糖，這是利用了活性炭的吸附作用。（3）水分子的粒徑約為0.3納米，金屬離子的粒徑一般在0.7納米以上，利用真空抽濾法可將單層石墨片制成0.6納米孔徑的石墨烯濾膜，該濾膜允許水分子通過，金屬離子不能通過，據(jù)此可預(yù)測該濾膜在凈水領(lǐng)域中的應(yīng)用是淡化海水。（4）金屬鈉和二氧化碳在440°C和800個(gè)大氣壓的條件下生成碳和碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na+3CO2C+2Na2CO3。12．（2023秋·河南駐馬店·九年級(jí)校考期末）化學(xué)與人類社會(huì)密不可分，請(qǐng)用化學(xué)知識(shí)回答下列問題。(1)我國古代用墨書寫或繪制的字畫能長久保存而不變色，其原因是。(2)金剛石和石墨都由碳元素組成，但金剛石很硬，而石墨卻很軟。其原因是?！敬鸢浮?1)常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑(2)碳原子排列方式不同【詳解】（1）墨是用炭黑制成的，炭黑的主要成分是碳，古代書畫家用墨汁（由炭黑制成）繪制的水墨畫經(jīng)久不變色，是因?yàn)樵诔叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑；（2）金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，由于金剛石和石墨的碳原子排列方式不同，因此它們物理性質(zhì)差異很大，金剛石很硬而石墨卻很軟；13．（2023秋·山西陽泉·九年級(jí)?？计谀?fù)興號(hào)列車是由我國鐵路總公司牽頭組織研制動(dòng)車組列車。(1)列車?yán)锰蓟迮c接觸網(wǎng)接觸來獲取電。碳滑板通常用石墨制成，是因?yàn)槭哂行?；石墨在常溫下，受日光照射或與空氣、水分接觸都不容易起變化，說明其化學(xué)性質(zhì)。(2)列車軌道建設(shè)中常用鋁和氧化鐵（化學(xué)式為Fe2O3）在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，：Fe2O3＋2AlX＋2Fe，則X的化學(xué)式為?！敬鸢浮?1)導(dǎo)電穩(wěn)定（或不活潑）(2)Al2O3【詳解】（1）碳滑板通常用石墨制成，是因?yàn)槭哂袑?dǎo)電性。石墨在常溫下，化學(xué)性質(zhì)常溫下不活潑，所以石墨受日光照射或與空氣、水分接觸都不容易起變化。（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)物中含F(xiàn)e、O、Al的個(gè)數(shù)分別是2、3、2，生成物中含F(xiàn)e、O、Al的個(gè)數(shù)分別是2、0、0，故生成物中還應(yīng)含3個(gè)O、2個(gè)Al，故X的化學(xué)式為Al2O3。14．（2022秋·重慶永川·九年級(jí)統(tǒng)考期中）碳在地殼中的含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答：(1)圖①為碳原子結(jié)構(gòu)示意圖，碳原子最外層電子數(shù)為，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)（填“活潑”或“不活潑”）。(2)圖②、③、④對(duì)應(yīng)三種碳單質(zhì)：圖②單質(zhì)的名稱是，圖③單質(zhì)的名稱是，圖④單質(zhì)的名稱是。(3)C為+4價(jià)，Cl為1價(jià)，由C和Cl組成的化學(xué)式為。(4)15g碳與24gO2充分反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)停止后，剩余氣體中包含。A．CO B．CO2O2 C．COCO2 D．COCO2O2【答案】(1)4不活潑(2)金剛石石墨C60(3)CCl4(4)C【詳解】（1）由碳原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，碳原子的最外層電子數(shù)為4；碳原子的最外層電子數(shù)為4，不易得電子，也不易失電子，故常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑；（2）由碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，圖②的碳原子的排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是金剛石；圖③是層狀結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是石墨；圖④是足球狀，具有這種結(jié)構(gòu)的單質(zhì)的名稱是C；（3）由在化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則可知，C為+4價(jià)，Cl為1價(jià)，由C和Cl組成的化合物的化學(xué)式為：CCl4；（4）碳燃燒生成二氧化碳：，參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為：12:32=3:8，碳燃燒生成一氧化碳：，參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為：24:32=3:4=6:8，而碳和氧氣的質(zhì)量比為：15g：24g=5:8，大于3:8，小于6:8，故當(dāng)反應(yīng)停止后，剩余氣體中包含一氧化碳和二氧化碳。故選C。15．（2023春·黑龍江綏化·八年級(jí)統(tǒng)考期末）在豐富多彩的物質(zhì)世界里，碳及其化合物占有重要地位。(1)金剛石和石墨均是碳元素組成的單質(zhì)，但兩者物理性質(zhì)差異較大，其原因是。(2)活性炭有較強(qiáng)的吸附能力，是因?yàn)榛钚蕴烤哂械慕Y(jié)構(gòu)。(3)在書寫具有保存價(jià)值的圖書檔案時(shí)，規(guī)定使用碳素墨水，其原因是。(4)石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石，該反應(yīng)屬于(填“物理”或“化學(xué)”)變化。【答案】(1)碳原子排列方式不同(2)疏松多孔(3)碳的化學(xué)性質(zhì)常溫下很穩(wěn)定(4)化學(xué)【詳解】（1）金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，但物理性質(zhì)差異較大，其原因是它們的碳原子排列方式不同。（2）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，活性炭有較強(qiáng)的吸附能力，是因?yàn)榛钚蕴烤哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)。（3）碳素墨水中含有碳，碳原子的核外最外層電子數(shù)是4，在反應(yīng)中既不容易得電子，也不容易失電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，故用碳素墨水書寫的圖書檔案可長久保存。（4）石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石，有新物質(zhì)金剛石生成，屬于化學(xué)變化。16．在這一化學(xué)反應(yīng)中，得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，具有（填“氧化性”或“還原性”）?！敬鸢浮緾/碳還原性【詳解】在這一化學(xué)反應(yīng)中，碳在該反應(yīng)中奪取了氧化銅中的氧元素，碳得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，具有還原性。17．如圖所示的裝置可進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)。(1)如果通入的CO中含有少量的CO2，欲將CO2轉(zhuǎn)化為CO，裝置中應(yīng)盛放的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。(2)如果通入的CO2中含有少量O2，欲除去O2，裝置中應(yīng)盛放的物質(zhì)是(填化學(xué)式)?！敬鸢浮?1)C(2)Cu【詳解】（1）二氧化碳在高溫下能與碳反應(yīng)生成一氧化碳，如果通入的CO中含有少量的CO2，欲將CO2轉(zhuǎn)化為CO，則裝置中含有的物質(zhì)為碳，答案為：C；（2）銅在加熱的情況下能與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅，如果通入的CO2中含有少量O2，欲除去O2，裝置中應(yīng)盛放的物質(zhì)是銅，答案為：Cu；18．閱讀下面科普短文：2004年，科學(xué)家成功地從石墨中分離出單層的石墨片（有人稱為石墨烯），石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料，其目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，用石墨烯取代硅，計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)快數(shù)百倍。石墨烯在電子、復(fù)合材料、醫(yī)療健康等多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，不同領(lǐng)域的應(yīng)用分布如圖所示。將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液低溫環(huán)境下凍干，去除水分、保留骨架，制造出的一種超輕固體材料被稱為“全碳?xì)饽z”，是迄今為止世界上最輕的材料?！叭?xì)饽z”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，吸收量可高達(dá)自身質(zhì)量的900倍。紡織領(lǐng)域是石墨烯應(yīng)用的新興領(lǐng)域。紡織面料摻入石墨烯后，在低溫情況下，石墨烯可將來自遠(yuǎn)紅外線的熱量傳送給人體，改善人體微循環(huán)系統(tǒng)，促進(jìn)新陳代謝。另外，紡織面料中的石墨烯片層結(jié)構(gòu)中含有豐富的含氧基團(tuán)，影響菌體的正常代謝，從而使菌體無法吸收養(yǎng)分直至死亡。隨著科技水平的提升，石墨烯作為一種基本材料，其應(yīng)用會(huì)有越來越多的可能。請(qǐng)依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題：(1)石墨烯與金剛石的組成元素相同，但石墨烯有良好導(dǎo)電性，而金剛石卻沒有導(dǎo)電性，原因是。(2)石墨烯和“全碳?xì)饽z”都是由碳原子構(gòu)成，四幅圖中表示石墨烯結(jié)構(gòu)的是_________________（填標(biāo)號(hào)）。A． B．C． D．(3)石墨烯應(yīng)用占比最高的領(lǐng)域是。(4)下列說法錯(cuò)誤的是___________________。A．石墨烯可用于制作新能源電池B．石墨烯在常溫下化學(xué)性質(zhì)很活潑C．“全碳?xì)饽z”可處理海上石油泄漏(5)寫出石墨烯充分燃燒的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)碳原子的排列方式不同(2)A(3)電子領(lǐng)域(4)B(5)C+O2CO2【詳解】（1）石墨烯與金剛石都是由碳原子構(gòu)成，但是兩物質(zhì)中碳原子的排列方式不一樣，則物理性質(zhì)有差異，石墨烯可以導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電；（2）石墨中碳原子為層狀排列，每一層內(nèi)碳原子排列成正六邊形，一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨烯是從石墨中分離出單層的石墨片，結(jié)合圖示可知A選項(xiàng)中符合；故選A；（3）根據(jù)石墨烯在不同領(lǐng)域的應(yīng)用分布圖可知，石墨烯在電子領(lǐng)域應(yīng)用占比最高；（4）A、石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料，則可以用于制造電池的電極，故選項(xiàng)說法正確；B、石墨烯是由碳原子構(gòu)成，屬于碳單質(zhì)，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、“全碳?xì)饽z”是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，吸收量可高達(dá)自身質(zhì)量的900倍，則可處理海上石油泄漏，故選項(xiàng)說法正確；故選B；（5）石墨烯是由碳原子構(gòu)成，屬于碳單質(zhì)，碳與氧氣充分燃燒后生成二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為：C+O2CO2。19．（2023秋·安徽蚌埠·九年級(jí)統(tǒng)考期末）芯片的制造代表一個(gè)國家的科技水平，芯片的主要成分是硅，如圖是工業(yè)上以石英砂（）為主要原料制取高純硅的流程。查閱資料：“精餾”是蒸餾的一種，其原理是利用混合物各成分的沸點(diǎn)不同，將物質(zhì)分離出來。(1)流程中將焦炭粉碎的目的是；(2)硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都是由（填“分子”“原子”或“離子”）構(gòu)成的；(3)寫出步驟①反應(yīng)的