化学化学碳和碳的氧化物金刚石石墨的专项培优练习题(及答案(1)

化学化学碳和碳的氧化物金刚石石墨的专项培优练习题(及答案(1)
一、选择题
1．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。

下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（）
A．碳海绵有吸附作用B．碳海绵是灰黑色固体
C．碳海绵易溶解于水D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳
解析：C
【解析】
试题分析：A由于碳海绵具有疏松多孔的结构，所以具有吸附性的推测是成立的。

此项正确。

B碳海绵是碳的两种单质组成的，所以其为灰黑色固体的推测是可成立的。

此项正确。

C碳的单质大多难溶解于水，此项推测不正确。

D碳海绵中主要含碳元素，燃烧会产生二氧化碳。

此项推测中成立。

所以应选C项。

考点：碳的几种单质
2．下列变化属于化学变化的是（）
A．干冰升华B．活性炭吸附色素C．分离液态空气制氧气D．钢铁生锈
解析：D
【解析】
【详解】
A、“干冰”升华的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；故不符合题意；
B、活性炭吸附色素是利用了活性炭的吸附性，吸附的过程中没有新物质生成，属于物理变化；故不符合题意；
C、分离液态空气制氧气是利用氮气和氧气的沸点，将氮气和氧气分别蒸馏出来，只是使得氧气分离出来，没有生成新物质，属于物理变化；故不符合题意；
D、钢铁生锈的过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化；故符合题意；
故选D
【点睛】
化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成，据此抓住化学变化和物理变化的区别结合事实进行分析判断即可。

3．空气中含量最多，又可以作为焊接金属的保护气的是（）
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．一氧化碳
解析：B
【解析】
【详解】
A、氧气是一种化学性质比较活泼的物质，能与空气中多种物质发生反应，不能做保护气，故A不正确；
B、氮气在空气中含量较多化学性质稳定，不易与其它物质发生化学反应，常作为焊接金属时的保护气，故B正确；
C、二氧化碳在空气中含量仅占0.03%，题目中该气体在空气中含量较多，故C不正确；
D、一氧化碳在空气中含量很少，题目中该气体在空气中含量较多，故D不正确。

故选B。

4．防毒面具的滤毒罐中用来吸附毒气的物质是（）
A．炭黑B．活性炭C．金刚石D．石墨
解析：B
【解析】
【分析】
可以根据物质的性质和用途等方面的知识进行分析、考虑，从而得出正确的结论。

【详解】
活性炭具有吸附作用，能吸附色素和有毒的物质，常常用来吸附有毒的物质。

故活性炭符合题意；
故选B
【点睛】
解答本题的关键是要掌握活性炭的性质，只有掌握了活性炭的性质才能确定活性炭的用途。

5．建设美丽盐城。

从化学视角，你认为下列说法不正确的是
A．扩大公共绿地，打造绿色家园 B．增加烟囱高度，减少废气污染
C．发展公共交通，提倡低碳生活 D．保护自然资源，发展旅游经济
解析：B
【解析】A、扩大公共绿地，打造绿色家园，可以促进光合作用，能吸附空气中有害烟尘，还能吸收二氧化硫等有毒气体，大量减少和降低空气中的粉尘，正确；B、增加烟囱高度，只是将污染物转移，不能减少废气污染，错误；C、发展公共交通，可以减轻汽车尾气的排放，有效减少有害气体和PM2.5排放，正确；D、保护自然资源，发展旅游经济，有利于可持续发展，正确，故选B。

6．互为同素异形体的一组物质是
A．氧气与臭氧B．干冰与冰C．银和水银D．水与双氧水
解析：A
【解析】
A、氧气与臭氧（O3）都是由氧元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，正确；
B、干冰是固态二氧化碳，冰是固态的水，不是由同种元素组成的，不是同素异形体，错误；
C、水银是金属汞的俗称，水银和银是不同种元素形成的金属单质，不是同素异形体，错误；
D、水和双氧水均是化合物，不是单质，不属于同素异形体，错误。

故选A。

点睛：由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质。

7．由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。

下列各组物质属于同素异形体的是
（）
A．冰和干冰B．CO和CO₂C．镁条和镁粉D．氧气和臭氧
解析：D
【解析】
A、冰和干冰都是化合物，不是单质，不属于同素异形体，错误；
B、CO和CO2都是化合物，不是单质，不属于同素异形体，错误；
C、镁条和镁粉是同一种物质，不是同素异形体，错误；
D、氧气与臭氧都是由氧元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，正确。

故选D。

点睛：判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素形成，②不同单质，这是解决此类题的关键之所在。

8．下列物质或方式中的“碳”，主要不是针对碳单质的是
A．碳素墨水B．打印碳粉C．低碳生活D．石墨碳棒
解析：C
【解析】
【详解】
碳素墨水、打印碳粉是由炭黑制成的，炭黑、石墨均为碳元素组成的单质，“低碳生活”中的“碳”是指二氧化碳。

故选C。

9．化学反应C+H2O 高温
H2+CO中的还原剂是
A．C B．H2O C．H2D．CO
解析：A
【解析】
试题分析：反应物中，元素的化合价升高的物质是还原剂，元素的化合价降低的物质是氧化剂。

在反应物中C的化合价是0价，生成物中是+2价，化合价升高，是还原剂，H2O中H元素的化合价是+1，生成物中是0价，化合价降低，是氧化剂，故选A
考点：还原剂
10．科学研究发现，金星大气的成分之一是三氧化二碳（C2O3）。

实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。

下列关于三氧化二碳的叙述不正确的是
A．是一种有毒气体B．能使澄清石灰水变浑浊
C．在一定条件下能还原氧化铁D．在O2中充分燃烧的产物是CO2
解析：B
【解析】
试题分析：根据题意，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，故可用一氧化碳的性质分析。

A、由于CO具有毒性，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3是一种有毒气体，正确；
B、由于CO不能使澄清石灰水变浑浊，三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3不能使澄清石灰水变浑浊，错误；
C、由于CO具有还原性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有还原性，在一定条件下能还原氧化铁，正确；
D、由于CO具有可燃性，而三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似，可判断C2O3具有可燃
性，在O2中充分燃烧的产物是CO2，正确。

故选B
考点：一氧化碳的化学性质
点评：本题难度不大，掌握一氧化碳的性质、运用类比迁移的方法，提取典型信息，迁移已有知识对新的物质性质进行推断是正确解答本题的关键。

11．关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A．CO可以使澄清石灰水变浑浊
B．任何条件下CO2能转化成CO
C．CO2有毒，是一种大气污染物
D．金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同
解析：D
【解析】A. CO不可以使澄清石灰水变浑浊。

故A错误。

B. 一定条件下CO2能转化成CO。

故B错误。

C. CO有毒，是一种大气污染物。

故C错误。

D. 金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同。

故D错误。

点睛∶本题主要考查有关碳和碳的氧化物知识。

12．二氧化碳虽然只占空气总体积的0.03%，但对动植物的生命活动起着极为重要的作用。

自然界中二氧化碳的循环如图所示，下列过程放在X处不合理
．．．的是
A．利用太阳能发电
B．人和动物的呼吸
C．化石燃料的燃烧
D．植物的呼吸作用
解析：A
【解析】二氧化碳在空气中的含量基本不变，是因为人和动植物的呼吸作用能产生二氧化碳，化石燃料的大量使用也能产生二氧化碳，但是植物的光合作用却能消耗二氧化碳，所以二氧化碳在大气中的含量基本不变。

解：从图示中可以看出是产生二氧化碳，我们都知道人和动植物的呼吸能产生二氧化碳，化石燃料的大量使用也能产生二氧化碳，而利用太阳能发电不能产生二氧化碳，只是能量的转化。

故选A。

点睛：虽然人和动植物的呼吸作用，化石燃料的燃烧等多种途径都能产生二氧化碳气体，但植物的光合作用却能消耗二氧化碳，所以空气中二氧化碳的含量基本保持不变。

13．下列有关“化学之最”的叙述，不正确的是( )
A．空气中含量最多的气体是氮气B．形成化合物种类最多的元素是氧元素
C．天然存在最硬的物质是金刚石D．地壳中含量最多的金属元素是铝
解析：B
【解析】
A、空气中含量最多的气体是氮气，正确；
B、形成化合物种类最多的元素是碳，错
误；C、天然存在最硬的物质是金刚石，正确；D、地壳中含量最多的金属元素是铝，正确。

故选B。

14．下列图示中物质的用途与相应的性质不相符的是（）
A．金属的导热性B．燃气的可燃性C．氧气的氧化性D．干冰的升华
解析：A
【解析】
【详解】
A、作导线利用了金属的导电性良好，故A不正确；
B、可以作燃料是利用了燃气的可燃性，故B正确；
C、潜水是利用了氧气能供给呼吸，属于氧气的氧化性,故C正确；
D、干冰用于人工降雨是利用了干冰升华时吸热的性质，故D正确。

故选A。

15．下列关于碳和碳的氧化物的说法，正确的是（）
A．碳在空气中不充分燃烧，生成二氧化碳
B．CO与CO2的组成元素相同，所以它们的化学性质也相同
C．水墨画可长时间保存不变色是因为碳的化学性质在常温下不活泼
D．空气中二氧化碳的过量排放会导致“酸雨”
解析：C
【解析】A、碳在空气中不充分燃烧，生成一氧化碳，错误；B、CO和CO2的组成元素相同，但由于它们分子的构成不同，它们的化学性质不同，错误；C. 水墨画可长时间保存不变色是因为碳的化学性质在常温下不活泼，正确；D、空气中二氧化碳的过量排放会导致“温室效应”增强，错误。

故选C。

16．一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量Y随加热时间的变化趋势如右图，其中纵坐标Y表示
A．碳的质量
B．氧化铜的质量
C．二氧化碳的质量
D．固体中铜元素质量分数
解析：D
【解析】通过分析C+2CuO 2Cu+CO2↑可知，
A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，碳作为反应物，质量逐渐减小，不符合题意，故A 错误；
B、氧化铜作为反应物，质量逐渐减小，故B错误；
C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，故C错误；
D、铜元素质量不变，固体质量逐渐减小，所以固体中铜元素的质量分数逐渐增加，然后不变，故D正确。

点睛：
随着化学反应的进行，反应物的质量不断减少，生成物的质量不断增加，催化剂的质量保持不变；但是反应前后每一种元素的质量都不变。

17．诺贝尔物理学奖曾表彰了石墨烯材料方面的开创性研究者。

金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构如图，下列说法正确的是
A．这四种物质的性质完全相同
B．石墨烯与C60是同一单质
C．石墨与金刚石一样硬度很大
D．四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
解析：D
【解析】
【详解】
A．四种物质的结构不同，结构决定性质，所以这四种物质的性质不完全相同，如石墨是灰黑的，金刚石是无色的，故错误；
B．石墨烯与C60是由碳元素组成的不同单质，故错误；
C．石墨是最软的矿物之一，金刚石自然界中硬度最大的矿物，故错误；
D．四种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧时都只生成二氧化碳，故正确。

18．下列叙述正确的是（）
A．利用肥皂水可以将硬水软化
B．电解水的实验中，正极与负极产生的气体的质量比为1:2
C．冬天取暖时，煤炉上一盆水可以防止煤气中毒
D．由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气
解析：D
【解析】
【详解】
A、含有较多钙镁矿物质的水叫作硬水，不含或含有较少钙镁矿物质的水叫作软水，可以用肥皂水进行鉴别，产生泡沫较多浮渣较少的是软水，产生泡沫少浮渣多的是硬水，错误；电解水的实验中，正极与负极产生的气体的质量比为1:8，正极与负极产生的气体的体积比为1：2，错误；C、一氧化碳难溶于水，煤炉上一盆水不可以防止煤气中毒，错误；D、由于氮气的化学性质不活泼，在常温下，不易与其他的物质发生反应，所以常用作保护气，正确。

故选D。

19．C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，下列说法正确的是（）
A．足球由C60构成
B．C60这种物质由碳原子直接构成
C．C60是一种新型化合物
D．C60在氧气中完全燃烧生成CO2
解析：D
【解析】
【详解】
A、C60的分子结构和足球相似，但是足球不是由C60构成的，错误；
B、C60这种物质由分子构成的，C60分子是由碳原子构成的，错误；
C、C60这种物质是由一种元素组成的纯净物，属于单质而不是化合物，错误；
D、C60在氧气中完全燃烧生成CO2，正确。

故选D。

20．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。

纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10－9m）的空心管。

下列说法错误的是：（）
A．纳米管是一种新型的化合物材料
B．纳米管具有管道多，表面积大，吸附能力强的性质
C．纳米管在常温下化学性质稳定
D．纳米管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
解析：A
【解析】
【分析】
A、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质，不是化合物，故A说法错误；
B、纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强，故B说法正确；
C、纳米碳管是由碳元素组成，碳的化学性质很稳定，所以纳米碳管在常温下化学性质稳定，故C说法正确；
D、纳米碳管是由碳元素组成，碳完全燃烧后生成二氧化碳，故D说法正确。

故选A。

21．碳元素有金刚石、石墨和无定形等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（）A．都是黑色固体
B．碳原子的排列方式都相同
C．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
D．都能使红墨水褪色
解析：C
【解析】
A、金刚石是无色的，石墨是灰黑色的，无定形炭是黑色的，故A错误；
B、因为它们是不同的物质，所以碳原子的排列方式不相同，故B错误；
C、因为它们都是由碳元素组成的物质，所以在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故C 正确；
D、只有无定形炭具有吸附性，能使红墨水褪色，而金刚石、石墨不具有吸附性，不能使红墨水褪色，故D错误．
故选C．
【点评】解答本题的关键是要掌握各种碳单质的物理性质和化学性质，只有这样才能对问题做出正确的判断．
22．某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)；①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO 时，固体变成红色；③通过白色CuSO4粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊．下列判断正确的是( )
A．原混合气体中一定含有CO2、CO、H2
B．原混合气体中一定没有CO2，一定含有H2和CO
C．原混合气体中一定含有H2和CO2，可能含有CO
D．实验过程中一定没有CO2生成
解析：B
【解析】
【分析】
赤热的碳会和二氧化碳反应生成一氧化碳，体积增大一倍；能使氧化铜变红色的气体具有还原性；无水硫酸铜遇水变蓝色，二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，根据各气体的性质进行推导验证．（气体在相同温度和压强下，体积相同，分子数也就相同）。

【详解】
碳和二氧化碳反应会生成一氧化碳，会使气体体积增大一倍，根据① 可知，混合气通过碳后气体体积不变，可以知道混合气中一定不含二氧化碳；② 通过氧化铜后，固体变成红色，说明混合气中存在还原性气体，③ 无水硫酸铜变蓝，说明通过氧化铜后生成了
水，可以确定原混合气中有氢气，④ 澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，可以确定原混合气中有一氧化碳，所以可以确定原混合气中一定没有二氧化碳，一定含有氢气和一氧化碳，故B正确，通过① 的分析可以确定混合气中没有二氧化碳，根据④ 的分析可知生成物中有二氧化碳，故D错误。

故选B
【点睛】
利用所要鉴别物质的性质差别，设计实验，实验中出现明显的现象差异，达到鉴别物质的目的。

23．已知,甲和乙是家庭常用的两种调料,它们的气味完全不同。

结合已有知识进行判断,下列有关两种调料的说法,肯定正确的是
A．构成的原子完全不同B．构成的分子一定不同
C．组成元素完全不同D．在水中的溶解性不同
解析：B
【解析】
【详解】
A、不同物质的原子构成可能相同，如水和过氧化氢，故错误；
B、由分子构成的物质，分子决定其化学性质，不同物质的分子构成一定不同，故正确；
C、不同物质的元素组成可能相同，如水和过氧化氢，故错误；
D、不同物质在水中的溶解性可能相同，如食盐和蔗糖均能溶于水，故错误；
故选B。

24．下列物质的用途主要由其化学性质决定的是( )
A．用石墨做电极
B．用氢氧化钙改良酸性土壤
C．用石墨粉做润滑剂
D．用铁做成铁钉
解析：B
【解析】
试题分析：经化学变化表现的性质叫化学性质；不需要经化学变化表现的性质叫物理性质。

用氢氧化钙改良酸性土壤，是利用了酸能和碱的中和反应，是由酸的化学性质决定的。

考点：化学性质和物理性质
25．如图所示，将充满CO2并附有干燥石蕊小花的试管倒扣在滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水中。

下列说法不正确的是( )
A．试管内液面上升
B．试管内溶液变红色
C．该实验可以证明二氧化碳能与水发生反应
D．该实验可以证明二氧化碳的密度大于空气
解析：D
【解析】
【详解】
A、二氧化碳能溶于水的，并且与水反应，试管内气体减少，压强变小，试管中水面上升，选项A正确；
B、二氧化碳与水反应生成碳酸，呈酸性，能使紫色石蕊变红，试管内的液体变红，选项B 正确；
C、试管中干燥石蕊小花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，试管内的液体变红，说明石蕊变色是水与二氧化碳反应生成酸性物质，该实验可以证明二氧化碳能与水发生反应，选项C正确；
D、该实验中实验现象与二氧化碳的密度无关，该实验不可以证明二氧化碳的密度大于空气，选项D错误。

故选D。

26．碳在充足的氧气中燃烧，则参加反应的碳和生成物的质量比为（）
A．1∶1B．1∶2C．3∶8D．3∶11
解析：D
【解析】
本题考查的是常见化学反应中的质量关系。

根据碳在充足的氧气中燃烧的化学方程式，得出参加反应的碳的相对分子质量和生成物二氧化碳的相对分子质量，写出它们之间的比即可正确解答。

碳在充足的氧气中燃烧的化学方程式为
C + O2点燃
CO2
12 44
故参加反应的碳和生成物的质量比为12：44=3：11，故选D
27．在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是
A．反应产生的气体都有毒B．反应中都有红色固体生成
C．反应类型都是置换反应D．反应的生成物不同
解析：B
【解析】
A、一氧化碳和木炭都能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成的气体是二氧化碳，二氧化碳无毒，A说法不正确；
B、木炭、一氧化碳有还原性，能将氧化铜还原为铜．所以，反应现象中都有试管内黑色粉末变成红色．故B正确；
C、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物属置换反应，C说法不正确；
D、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，生成物相同，D说法不正确；
故答案选B．
28．下列有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是
A．二氧化碳的排放是导致酸雨的原因
B．用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒
C．古代字画长久不变色是因为常温下碳的化学性质不活泼
D．金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同
解析：A
【解析】
试题分析：A、导致酸雨的原因是二氧化硫的排放，而不是二氧化碳，错误，B、碳不完全燃烧生成一氧化碳，故用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒，正确，C、古代字画长久不变色是因为常温下碳的化学性质不活泼，正确，D、物质的结构决定物质的性质，金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同，正确，故选A
考点：酸雨的形成，单质碳的性质，一氧化碳的化学性质
29．金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是
A．原子排列方式不同
B．原子大小不同
C．原子种类不同
D．原子数目不同
解析：A
【解析】
金刚石和石墨均是由碳元素组成，但物理性质却有很大差异，其原因是构成它们的碳原子的排列方式不同，故选A。

30．下列实验均来自初中课本，对其中实验现象的描述错误的是（）
测定空气中氧气的含量镁条在空气中燃烧一氧化碳与氧化铁反应
石墨连接在电路
中
A．集气瓶内的水面上升约至刻度“1”处B．产生耀眼白光，生
成白色固体
C．玻璃管内红色粉末变为白
色
D．灯光亮了
A．A B．B C．C D．D
解析：C
【解析】
A、该实验装置是测定空气中氧气含量的实验，在实验操作规范的情况下，根据我们已知的空气中氧气含量约占21%，则试验后集气瓶内的水面上升约至刻度“1”处，正确；
B、根据镁条在空气中燃烧的现象是：产生耀眼白光，生成白色固体，正确；
C、已知氧化铁颜色为红色，一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应后将其还原为铁单质，而铁粉颜色为黑色，错误；
D、石墨具有导电性，将石墨连接在电路中，灯光亮了，正确。

故选C。