5.2   组成燃料的主要元素—碳（一）—碳的单质

知识点1   金刚石和石墨

金刚石是自然界中最硬的物质，所以用来作磨料、地质勘探的钻头和裁玻璃的刀。还由于金刚石经过琢磨加工，折光性强，光彩夺目，又成了贵重的装饰品。

石墨灰黑、质软而滑腻，能导电、导热、耐高温。便成了制铅笔芯、作高温润滑剂、电极和冶炼金属坩埚的材料。

知识点2   无定形碳

无定形碳包括木炭、活性炭、焦碳、碳黑。

活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，可作防毒口罩的滤毒层，或作防毒面具的滤毒罐、净水过滤器。

炭黑在常温时非常稳定，故用炭黑墨汁绘的画和书写的字经久不变色。

木炭具有吸附能力。焦炭的主要用于冶金工业。

知识点3   C₆₀

    一个C₆₀分子由60个碳原子构成，又称为“足球烯”。在材料科学、超导体等方面将有广阔的应用前景。

    金刚石、石墨、无定形碳和C₆₀都是碳元素组成的单质，但它们的物理性质差异很大，是由于碳原子的排列不同。

知识点4   碳单质的化学性质

（1）在常温下，碳的化学性质稳定

（2）可燃性                  

  在氧气充足的条件下     C + O₂  CO₂

  在氧气不充足的条件下   2C + O₂  2CO

 （3）碳在高温的条件下与二氧化碳反应   C + CO₂ 2CO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

《5.2   组成燃料的主要元素—碳（一）碳的单质》测试卷

可能用到的相对原子质量：C 12  O 16  H 1  Cu 64

一、选择题（每道小题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。每小题2.5分，本大题共80分）

1、（2009泉州）下列物质均含有碳元素，其中属于单质的是（    ）

A、C₆₀       B、CO      C、C₂H₂      D、CH₃OH

2、含有相同质量的氧元素时，CO₂和CO的质量比为（    ）

A、11：7    B、7：11    C、14：11    D、11：14

3、（2009兰州）金刚石、石墨、木炭和C₆₀都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（    ）

A、都是黑色固体            B、在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳

C、碳原子的排列方式相同     D、一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化

4、下列变化属于化学变化的是（    ）  

A、用石墨电极导电     B、用木材制木炭   

C、用金刚石划玻璃     D、用活性碳使红墨水褪色

5、（2007大庆）下列对一些事实的解释不正确是（　）

	事实	解释
A	轮胎充气	分子间有间隔
B	水分解生成氢气和氧气	分子是可以再分
C	CO有毒而CO2无毒	两种物质的分子构成不同
D	金刚石和石墨的物理性质不同	碳原子不同

6、防毒面具中用来除去有毒气体的是（    ）

A、焦炭    B、炭黑     C、活性炭      D、石墨

7、金刚石常用来镶嵌在钻探机的钻头上、刻画玻璃等，这是因为金刚石（    ）

A、不导电    B、硬度大    C、价格低廉    D、有滑腻感

8、（2009齐齐哈尔）物质的用途和性质密切相关。下列用途主要是利用其化学性质的是（    ）

 

 

 

 

 

 

 

 

A、活性炭用于防毒面具 B、金刚石作装饰品 C、铜丝作导线 D、氢气作高能燃料

9、能证明木炭、金刚石、石墨的主要成分都是碳元素的方法是（    ）

A、分别置于氧气中燃烧，都能得到唯一的产物CO₂   B、观察它们的颜色来判断

C、测定三种物质的密度来判断                     D、测定它们的硬度来判断

10、使用“石墨炸弹”可使高压输电线路短路，这是利用了石墨的（    ）

A、可燃性    B、还原性    C、导电性    D、润滑性

11、(2008·安徽)2008年6月14日是我国第三个“文化遗产日”。以下是我省部分文化遗产，其制作过程主要属于化学变化的是(    )

 

 

 

 

 

 

 

12、石墨可用于化工厂中砌耐酸塔，原因是石墨（    ）

A、耐高温    B、有滑腻感    C、硬度小    D、常温下性质稳定

13、下列物质中，可做玻璃刀的是（    ）

A、金刚石      B、石墨       C、活性炭      D、焦炭

14、普通铅笔芯的主要成分是（    ） 

A、铅粉   B、石墨粉   C、石墨粉和粘土的混合物  D、铅粉和粘土的混合物

15、两份质量相同的碳，一份与足量的氧气反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者与后者消耗氧气的质量比为（    ）

A、3：4    B、3：8    C、2：1    D、1：2

16、（2007大庆）制糖工业常用活性炭做脱色剂，这是利用活性炭的（　　）

A、氧化性　　　B、还原性　　　C、稳定性　　　D、吸附性

17、（2009大庆）碳的单质中，质地较软，常用作电极的是(     )

A.、金刚石    B、活性炭    C、炭黑     D、石墨

18、1985年科学家发现了一种组成为C₆₀的足球型结构的物质，下列关于C₆₀的叙述正确的是（    ）

①它的相对原子质量是12g； ②它的相对分子质量是720；③它是一种化合物；④它的一个分子中含有60个碳原子；⑤它是碳原子直接构成；⑥它是由碳元素组成的单质

A、①③④    B、②⑤⑥     C、②③⑤     D、②④⑥

19、重要文件资料需长期保存，书写时最好使用（   ）

A、铅笔    B、蓝墨水笔    C、碳素墨水笔    D、圆珠笔 

20、有些在高温环境下工作的机器，用石墨粉作润滑剂，这是利用它的（    ）

A、能导电    B、有润滑性且熔点高     C、还原性     D、无吸附性

21、下列关于“化学之最”的叙述不正确的是（    ）

A、天然矿物中最硬的物质是金刚石     B、空气中含量最多的气体是氮气

C、地壳中含量最多的元素是硅         D、相同条件下氢气是密度最小的气体

22、据《厦门日报》报道：近日，厦大郑兰荪院士的研究小组成功地获得了C₅₀颗粒。下列说法正确的是（    ）

A、C₅₀是一种新型的化合物    B、C₅₀如果完全燃烧，生成物是一氧化碳   

C、C₅₀与C₆₀都是由碳原子构成的，它们是相同的一种物质   

D、C₅₀的发现说明还有可能发现碳元素的其他未知单质  

23、电视机遥控板按键下面有一层导电胶，当遥控板的某个按键不灵时，打开遥控板，在导电胶接触面上涂上少量铅笔粉就能解决问题，这是由于石墨（    ）

A、有滑腻感    B、能导电    C、质软    D、熔点高

24、如图装置是一个简易的净水器，从上缓缓地注入混有品红的水，

净水器的下端流出的水为无色，则下列说法正确的是（    ）  

A、木炭能与品红反应，使之褪色    B、品红颗粒较大，不能通过木炭   

C、木炭多孔，可吸附品红分子      D、该实验原理与过滤完全相同  

25、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。碳纳米管是由碳原子

构成的直径为几个纳米的空心管。下列说法中错误的是（    ）

A、碳纳米管是一种新型的有机化合物   

B、碳纳米管若完全燃烧，生成物是二氧化碳   

C、碳纳米管材料管道多，表面积大，吸附能力强   

D、碳纳米管在常温下化学性质稳定  

26、“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典刚告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（    ）

A、硬度大    B、不能导电    C、化学性质稳定    D、熔点高  

27、将一只干冷的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，烧杯内壁出现细小的水珠，将烧杯迅速地倒转过来，倒入澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊，由此可推断蜡烛中（    ）

A、一定含有碳、氢两种元素，不一定含氧元素  B、一定含有碳、氢、氧三种元素     C、一定含有碳、氢两种元素，肯定没有氧元素  D、无法判断

点燃

点燃

28、在通风良好燃烧正旺的煤炉中，下列反应最不容易发生的是（    ）

点燃

高温

A、C+O₂======CO₂       B、2CO+O₂=====2CO₂

C、CO₂+C======2CO     D、2C+O₂=====2CO

29、（2006大庆）“轻轨电车”是近年来新兴的交通工具，具有污染小的优点。当轻轨电车开动时，轻轨电车上裸露的“电刷”沿架空电线滑动。因此电刷材料应具有耐高温、有润滑性、不易氧化、能导电的性质。你认为下列材料中适合做“电刷”的是(    )   A、金刚石    B、石墨     C、铝    D、铜

30、把金刚石、石墨、氧气归为一类物质，从下列物质中选出跟它们属于同一类物质的是（    ）   A、空气    B、二氧化碳    C、氢气    D、水

31、下列各组物质中，碳元素化合价相同的一组是（    ）

A、CO和C    B、CH₄和H₂CO₃    C、CO₂和CaCO₃    D、Na₂CO₃和C₂H₂

32、测得某物质中只含有碳元素，这种物质（    ）

A、一定是一种单质    B、一定是石墨

C、可能含有二氧化碳  D、可能是单质，也可能是碳的几种单质的混合物

二、填空题（每空1分，共6分）

1、铅笔为什么有软和硬的区别呢？这是由于石墨太软。光用石墨做笔芯，既易断又易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增强硬度。下表为部分普通铅笔的标号及笔芯原料配比：

 

 

 

 

请回答下列问题：（1）上表中硬度最大的铅笔是（填标号）         ；（2）请列举石墨的另一种用途          。

2、如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的广口瓶中投入若干小木炭，连接好装置，稍等片刻，最终观察到的现象是：（1）                                ；

（2）                          。其原因为木炭具有

       作用，使得瓶中的气体压强          外界大气压。

 

 

三、简答题（1题4分，2题6分，3题4分，共14分）

1、长时间没有开启的锁可能会因轻度锈蚀而不易打开，根据你学过的知识，你有什么办法使锁容易打开？为什么？

 

 

2、1985年科学家发现C₆₀分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质—碳纳米管，它是由碳原子呈六边形结合构成的管状大分子。用你学到的化学知识回答下列问题：

（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大的差异的原因是什么？

 

 

（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？为什么？

 

 

（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的。（以足球烯为例）

 

 

3、有人说咬铅笔芯能造成铅中毒，这种说法对吗？能否用铅笔芯接触照明电路？为什么？

 

 

选做题

1、碳与氧气在密闭容器中按下列质量比反应，反应后容器内剩余物为纯净物的是（    ）

A、3：8    B、3：4    C、3：5    D、1：1  

1、把H₂、O₂，CO₂混合气体共13g，点燃爆炸后，恢复到原来状态，尚存气体4g，将该气体通过石灰水后又减少2g，原混合气体中H₂、O₂，CO₂各自的质量可能是（    ） A、5g，6g，2g   B、3g，8g，2g   C、1g，8g，4g   D、1g，10g，2g

2、在密闭容器中，将等质量的碳和等质量的氧气点燃后充分反应，反应后容器内的气体可能是（    ）

A、二氧化碳   B、一氧化碳   C、氧气和一氧化碳   D、一氧化碳和二氧化碳

3、有一包铜和碳组成的固体混合物，在一定条件下与氧气完全反应，生成固体氧化铜和二氧化碳气体，并测得反应前后固体的质量不变。则原固体混合物中碳的质量分数是（    ）A、15%     B、20%      C、32%     D、80%

《5.2   组成燃料的主要元素—碳（一）碳的单质》测试卷参考答案

一、选择题 

1：A；2：D；3：B；4：B；5：D；6：C；7：B；8：D；9：A；10：C；

11：D；12：D；13：A；14：C；15：C；16：D；17：D；18：D；19：C；20：B；

21：C；22：D；23：B；24：C；25：A；26：C；27、A；28、D；29、B；30、C；

31、C；32、D；

二、填空题 

1、（1）2H；（2）可作石墨电极

2、（1）广口瓶中气体颜色变成无色；（2）漏斗中液面上升；吸附；小于。

三、简答题    

1、在锁孔里放入一些铅笔芯粉末，锁就容易打开了。因为石墨有润滑作用。

2、（1）它们的碳原子排列方式不同；（2）不活泼，因为它们都是碳单质，碳单质常温下化学性质稳定；（3）将一定质量足球烯放入充满氧气的密闭容器中使其充分燃烧，燃烧完毕冷却后向容器中注入足量澄清的石灰水，石灰水变浑浊，并根据生成沉淀的质量计算出其中含碳的质量等于燃烧前足球烯的质量。

3、不对，因为铅笔芯是石墨和粘土的混合物；不能用铅笔芯接触照明电路，因为石墨有导电性。

选做题   1：AB；2：BD；3：B；4：B；