备战2021化学真题专项训练——专题十四：金刚石、石墨和C60

备战2021化学真题专项训练——专题十四：金刚石、石墨和C60
【知识点回顾】
一、碳的几种单质
1.金刚石（C）是自然界中的物质，可用于制等。

2.石墨（C）是的矿物之一，有优良的、。

可用于制等；金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：。

3.C60：由个碳原子构成的象足球一样的分子，又名。

主要应用于领域。

4.无定形碳：由石墨的构成.主要有: 、、、等.
活性炭、木炭具有强烈的性，焦炭用于，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的性。

二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却!
1.常温下的强
2. 性:
完全燃烧(氧气充足),生成:
不完全燃烧(氧气不充足),生成：
3.还原性：（反应）
应用：工业
现象：黑色粉末逐渐变成色，石灰水变。

化学方程式：
【真题演练】
1．（2020呼和浩特）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。

它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。

它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强
的一种新型纳米材料。

科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

关于石墨烯，下列说法不正确的是（）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
2．（2020无锡）下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．木炭具有吸附性，可用作燃料
C．氮气化学性质稳定，可用作保护气
D．钨的熔点高，可用于制作灯丝
3.（2020盐城）对下列事实的解释合理的是
A. 活性炭净水一一降低水中Ca2+、Mg2+的含量
B. 金刚石和石墨的性质存在明显差异一一碳原子排列方式不同
C. CO能燃烧，CO2不能燃烧——构成物质分子的原子种类不同
D. 6000LO2在加压的情况下装入容积为40L钢瓶中一一氧分子变小
4．（2020泰州）下列物质用途，主要利用其化学性质的是
A．用钨制作灯丝
B．用铝制作导线
C．石墨制铅笔芯
D．用焦炭冶炼铁
5．（2020海南）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（）
A．碳B．硅
C．磷D．碘
6．（2020本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（）
A．都能导电B．都是黑色固体
C．硬度都很小D．都由碳元素组成
7．（2020宁夏）建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。

如图是几种化学反应的微观过程示意图，下列说法不正确的是（）
A．分子、原子、离子都是构成物质的微粒
B．构成物质的微粒的质量和体积都很小，总在不停地运动
C．氢气、氧气、石墨、金刚石都是单质，水、氢氧化钠、氯化氢、氯化钠都是化合物
D．化学变化前后，构成物质的微粒种类不变，只是微粒重新结合，因而，物质的种类和质量都不发生改变
8．（2020成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
9.（2019东营）如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。

下列说法不正确的是（）
A.原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B.相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C.相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D.在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
10.（2019益阳）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（）
A.碳在常温下化学性质不活泼
B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质
D.碳单质不溶于水
11．（2020黄石）下列有关碳和碳的化合物说法错误的是
A．金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
B．在加热或高温条件下，CO能与许多金属氧化物反应
C．CO2能使紫色石蕊溶液变红，说明CO2具有酸性
D．水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
12．（2020临沂）下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（）
A．干冰可用于人工降雨
B．金刚石和石墨都可用作电极
C．在常温下，碳的化学性质活泼
D．CO和CO2都具有还原性
13.（2020黑龙江）化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。

请回答下列问题：（1）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制_____？
（2）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是什么_____？
（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成，为什么它们的物理性质存在着明显差异_____？14．（2020吉林）木炭是一种常见的燃料。

（1）在实验室中，用酒精灯点燃木炭，从燃烧条件分析，酒精灯的作用是________。

（2）将机制木炭制成空心管状，可使其燃烧更加充分，原因是____________。

15．（2020盘锦）化学研究物质的性质、结构及变化规律。

根据所给信息，回答下列问题：
（1）石墨可用作电极，是利用其具有良好的_____
（2）Na、Ag、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是_____
（3）“真金不怕火炼”的化学原理：_____
（4）某化学小组设计的以下两个方案，均能除去铜屑中的少量铁屑。

①加适量CuSO4溶液，搅拌、过滤、洗涤；②加适量稀硫酸，搅拌、过滤、洗涤。

请从中选出你认为最佳的方案，写出该方案中发生反应的化学方程式：_____
16．（2020北部湾）化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。

（1）硫原子和氮原子属于不同种元素的本质原因是____________。

（2）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在明显差异，本质原因是
______________。

H2O和H2O2的化学性质不同，本质原因是_______________。

（3）K2SO4溶液和BaCl2溶液反应的微观过程如图所示，反应前后没有发生变化的微粒是_____________；请从微粒的角度解释该反应的实质_____________。

17.（2019黄石）阅读下列材料,回答问题。

(1)-(4)请在答题卡选择题区域填涂作答。

新型工程结构材料一蠕墨铸铁
在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。

蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热奉高和抗氧化性能的新型工程结构材料。

蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。

国产蠕铁中的姑化剂均含有稀土元素,如稀土珪铁镁合金、稀土硅钙合金等。

国产蠕铁技术冲破了国外的技术封镇,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。

①蠕状石墨属于___(A.单质B化合物)
②状石墨、球状石墨内部______ ( A原子种类B.原子排列方式)不同
③蠕墨铸铁从材料分类看属于______ (A.有机材料B合金)。

④墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的___ (A物理B化学)性质。

⑤请简述高端材料国产化的重要性: ______ ______ ______ ______ ______。

18.（2019绥化）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。

（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子________不同。

（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有________的结构。

（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是________。

（4）某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是，则R的化学式为______。

19.（2020辽宁）化学就在我们身边，请回答下列问题。

（1）玉米中富含的基本营养素是_______。

在种植玉米的过程中常施用铵态氮肥，铵态氮肥不能与碱性物质混合施用，是因为其能与碱性物质发生反应，生成______，逸散到空气中，降低肥效。

（2）生活中鉴别羊毛纤维和棉纤维的方法是_______。

（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质却存在很大差异，其原因是______。

（4）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并能在一定程度上减少汽车尾气的污染。

请写出乙醇燃烧的化学方程式_______。

20．（2020百色）新冠肺炎是一种急性感染性肺炎，做好自身防护是防止感染的重要措施。

家庭和学校常备洗手液、酒精、一次性口罩、温度计等。

(1)佩戴口罩预防病毒的原理相当于化学实验中的___________操作。

(2)活性炭口罩能有效阻隔空气中的氨、苯、甲醛等有害气体，其功能比普通口罩强大，原因是活性炭具有___________性。

(3)医用酒精是75%酒精溶液，其溶剂是___________
(4)温度计有多种，常用的体温计有水银温度计，温度升高，水银柱会上升，从微观角度来解释是___
(5)一次性口罩一般有三层，中间的一层是熔喷布，是制作口罩的核心材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，其中聚丙烯是______ ( 填“合成材料”或“金属材料”)。

(6)以下是人们在应对“新型冠状病毒肺炎”时的一些认识，你认为不符合科学道理的是________
A 家庭消毒时，消毒液越浓越好
B 多饮水，保证身体充足的水分
C 外出时佩戴口罩，避免前往人群密集的公共场所
备战2021化学真题专项训练——专题十四：金刚石、石墨和C60参考答案
【知识点回顾】
一、碳的几种单质
1.金刚石（C）是自然界中的物质，可用于制等。

2.石墨（C）是的矿物之一，有优良的、。

可用于制等；金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：。

3.C60：由个碳原子构成的象足球一样的分子，又名。

主要应用于领域。

4.无定形碳：由石墨的构成.主要有: 、、、等.
活性炭、木炭具有强烈的性，焦炭用于，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的性。

【答案】最硬；钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头；最软；导电性；润滑性；铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块；碳原子的排列不同；60；足球烯；材料科学和超导；微小晶体和少量杂质；焦炭；木炭；活性炭；炭黑；吸附；冶铁；耐磨。

二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却!
1.常温下的强
2. 性:
完全燃烧(氧气充足),生成:
不完全燃烧(氧气不充足),生成：
3.还原性：（反应）
应用：工业
现象：黑色粉末逐渐变成色，石灰水变。

化学方程式：
【答案】完全相同；稳定性；可燃；CO2；C+O2CO2；CO；2C+O22CO；C+2CuO高温2Cu+CO2↑；置换；冶金；光亮红；浑浊；2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
【真题演练】
1．（2020呼和浩特）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。

它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。

它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

关于石墨烯，下列说法不正确的是（）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
【答案】D
2．（2020无锡）下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．木炭具有吸附性，可用作燃料
C．氮气化学性质稳定，可用作保护气
D．钨的熔点高，可用于制作灯丝
【答案】B
3.（2020盐城）对下列事实的解释合理的是
A. 活性炭净水一一降低水中Ca2+、Mg2+的含量
B. 金刚石和石墨的性质存在明显差异一一碳原子排列方式不同
C. CO能燃烧，CO2不能燃烧——构成物质分子的原子种类不同
D. 6000LO2在加压的情况下装入容积为40L钢瓶中一一氧分子变小
【答案】B
4．（2020泰州）下列物质用途，主要利用其化学性质的是
A．用钨制作灯丝
B．用铝制作导线
C．石墨制铅笔芯
D．用焦炭冶炼铁
【答案】D
5．（2020海南）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（）
A．碳B．硅
C．磷D．碘
【答案】A
6．（2020本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（）
A．都能导电B．都是黑色固体
C．硬度都很小D．都由碳元素组成
【答案】D
7．（2020宁夏）建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。

如图是几种化学反应的微观过程示意图，下列说法不正确的是（）
A．分子、原子、离子都是构成物质的微粒
B．构成物质的微粒的质量和体积都很小，总在不停地运动
C．氢气、氧气、石墨、金刚石都是单质，水、氢氧化钠、氯化氢、氯化钠都是化合物
D．化学变化前后，构成物质的微粒种类不变，只是微粒重新结合，因而，物质的种类和质量都不发生改变
【答案】D
8．（2020成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
【答案】C
9.（2019东营）如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。

下列说法不正确的是（）
A.原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B.相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C.相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D.在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
【答案】C
10.（2019益阳）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是（）
A.碳在常温下化学性质不活泼
B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质
D.碳单质不溶于水
【答案】A
11．（2020黄石）下列有关碳和碳的化合物说法错误的是
A．金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
B．在加热或高温条件下，CO能与许多金属氧化物反应
C．CO2能使紫色石蕊溶液变红，说明CO2具有酸性
D．水墨画长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
【答案】C
12．（2020临沂）下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（）
A．干冰可用于人工降雨
B．金刚石和石墨都可用作电极
C．在常温下，碳的化学性质活泼
D．CO和CO2都具有还原性
【答案】A
13.（2020黑龙江）化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。

请回答下列问题：
（1）为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制_____？
（2）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是什么_____？
（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成，为什么它们的物理性质存在着明显差异_____？
【答案】 (1). 钨的熔点比锡高 (2). 含碳量不同或生铁含碳量比钢高或钢比生铁含碳量低（合理即可） (3). 碳原子排列方式不同
14．（2020吉林）木炭是一种常见的燃料。

（1）在实验室中，用酒精灯点燃木炭，从燃烧条件分析，酒精灯的作用是________。

（2）将机制木炭制成空心管状，可使其燃烧更加充分，原因是____________。

【答案】（1）使温度达到可燃物的着火点；（2）大可燃物与氧气的接触面积（或增大可燃物与空气的接触面积）
15．（2020盘锦）化学研究物质的性质、结构及变化规律。

根据所给信息，回答下列问题：
（1）石墨可用作电极，是利用其具有良好的_____
（2）Na、Ag、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是_____
（3）“真金不怕火炼”的化学原理：_____
（4）某化学小组设计的以下两个方案，均能除去铜屑中的少量铁屑。

①加适量CuSO4溶液，搅拌、过滤、洗涤；②加适量稀硫酸，搅拌、过滤、洗涤。

请从中选出你认为最佳的方案，写出该方案中发生反应的化学方程式：_____
【答案】导电性碳原子的排列方式 Na＞Zn＞Ag 金的化学性质很稳定，在高温的条件下不与氧气反应 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑反应进行的彻底
16．（2020北部湾）化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。

（1）硫原子和氮原子属于不同种元素的本质原因是____________。

（2）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在明显差异，本质原因是
______________。

H2O和H2O2的化学性质不同，本质原因是_______________。

（3）K2SO4溶液和BaCl2溶液反应的微观过程如图所示，反应前后没有发生变化的微粒是_____________；请从微粒的角度解释该反应的实质_____________。

【答案】（1）核电荷数不同（或质子数不同）；（2）碳原子的排列方式不同；分子构成不同；（3）K+、Cl-；
SO生成BaSO4沉淀
Ba2+和2-
4
17.（2019黄石）阅读下列材料,回答问题。

(1)-(4)请在答题卡选择题区域填涂作答。

新型工程结构材料一蠕墨铸铁
在高碳铁液中加入稀土合金,得到断口呈“花斑”状,石墨为蠕虫状蠕墨铸铁(又称蠕铁)。

蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁,是一种具有良好力学性能(耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热奉高和抗氧化性能的新型工程结构材料。

蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。

国产蠕铁中的姑化剂均含有稀土元素,如稀土珪铁镁合金、稀土硅钙合金等。

国产蠕铁技术冲破了国外的技术封镇,助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。

①蠕状石墨属于___(A.单质B化合物)
②状石墨、球状石墨内部______ ( A原子种类B.原子排列方式)不同
③蠕墨铸铁从材料分类看属于______ (A.有机材料B合金)。

④墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的___ (A物理B化学)性质。

⑤请简述高端材料国产化的重要性: ______ ______ ______ ______ ______。

【答案】（1）A （2）B （3）B （4）A （5）略
18.（2019绥化）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。

（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子________不同。

（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有________的结构。

（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是________。

（4）某有机化合物R 在氧气中充分燃烧的化学方程式是
，则R 的化学式为______。

【答案】（1）排列方式； （2）疏松多孔； （3）碳在常温下化学性质不活泼； （4）C 2H 2。

19.（2020辽宁）化学就在我们身边，请回答下列问题。

（1）玉米中富含的基本营养素是_______。

在种植玉米的过程中常施用铵态氮肥，铵态氮肥不能与碱性物质混合施用，是因为其能与碱性物质发生反应，生成______，逸散到空气中，降低肥效。

（2）生活中鉴别羊毛纤维和棉纤维的方法是_______。

（3）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质却存在很大差异，其原因是______。

（4）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并能在一定程度上减少汽车尾气的污染。

请写出乙醇燃烧的化学方程式_______。

【答案】 (1). 糖类 (2). 氨气（或NH 3） (3). 抽丝灼烧闻气味 (4). 碳原子排列方式不同
(5). 25222C H OH+3O 2CO +3H O 点燃
20．（2020百色）新冠肺炎是一种急性感染性肺炎，做好自身防护是防止感染的重要措施。

家庭和学校常备洗手液、酒精、一次性口罩、温度计等。

(1)佩戴口罩预防病毒的原理相当于化学实验中的___________操作。

(2)活性炭口罩能有效阻隔空气中的氨、苯、甲醛等有害气体，其功能比普通口罩强大，原因是活性炭具有___________性。

(3)医用酒精是75%酒精溶液，其溶剂是___________
(4)温度计有多种，常用的体温计有水银温度计，温度升高，水银柱会上升，从微观角度来解释是___
(5)一次性口罩一般有三层，中间的一层是熔喷布，是制作口罩的核心材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原
料，其中聚丙烯是______ ( 填“合成材料”或“金属材料”)。

(6)以下是人们在应对“新型冠状病毒肺炎”时的一些认识，你认为不符合科学道理的是________
A 家庭消毒时，消毒液越浓越好
B 多饮水，保证身体充足的水分
C 外出时佩戴口罩，避免前往人群密集的公共场所
【答案】过滤吸附水温度升高，汞原子之间的间隔变大合成材料 AB。