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4. (化学观念)化学观念是化学课程要培养的核心素养之一,下列从不同化学观念角度对金刚石和石墨的认识错误的是(
A.元素观：金刚石和石墨都是由碳元素组成
B.分类观：金刚石和石墨都属于单质
C.变化观：金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化
D.结构观：构成金刚石和石墨的碳原子结构不同
D
)。A.元素观：金刚石和石墨都是由碳元素组成
B.分类观：金刚石和石墨都属于单质
C.变化观：金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化
D.结构观：构成金刚石和石墨的碳原子结构不同
答案
D
解析
A. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，符合元素观，描述正确。
B. 金刚石和石墨都是仅由碳元素组成的纯净物，属于单质，符合分类观，描述正确。
C. 金刚石和石墨在一定条件下（如高温高压）可以相互转化，符合变化观，描述正确。
D. 金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，但碳原子的结构（即原子内部结构，如核外电子排布）是相同的，不符合结构观，描述错误。
B. 金刚石和石墨都是仅由碳元素组成的纯净物，属于单质，符合分类观，描述正确。
C. 金刚石和石墨在一定条件下（如高温高压）可以相互转化，符合变化观，描述正确。
D. 金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，但碳原子的结构（即原子内部结构，如核外电子排布）是相同的，不符合结构观，描述错误。
5. 某大学研究小组研发的一种独特的复合材料——“石墨纸”,其成分以石墨为主,薄如纸张,比钢还要硬10倍且轻巧,还可以回收利用。下列说法错误的是(
A.石墨纸是一种环保材料
B.与钢相比,石墨纸硬度更大
C.与同体积的钢相比,石墨纸质量较小
D.石墨纸是绝缘体,不易导电
D
)。A.石墨纸是一种环保材料
B.与钢相比,石墨纸硬度更大
C.与同体积的钢相比,石墨纸质量较小
D.石墨纸是绝缘体,不易导电
答案
D
解析
石墨纸成分以石墨为主，石墨具有导电性，故石墨纸能导电，D说法错误；石墨纸可回收利用，是环保材料，A正确；比钢硬10倍，说明硬度更大，B正确；轻巧表明密度小，同体积时质量较小，C正确。
6. 同种元素形成的不同单质叫作同素异形体,下列各组物质不属于同素异形体的是(
A.金刚石、$C_6₀$
B.白磷、红磷
$C.O_2、$$O_3$
D.CO、$CO_2$
D
)。A.金刚石、$C_6₀$
B.白磷、红磷
$C.O_2、$$O_3$
D.CO、$CO_2$
答案
D
解析
同素异形体是指同种元素形成的不同单质，根据定义逐一分析选项： - A选项金刚石和C₆₀都是由碳元素形成的单质，属于同素异形体。 - B选项白磷和红磷都是由磷元素形成的单质，属于同素异形体。 - C选项氧气（O₂）和臭氧（O₃）都是由氧元素形成的单质，属于同素异形体。 - D选项一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO₂）都是化合物，不是单质，因此不属于同素异形体。
7. 如图为几种碳单质的结构模型图,图中小球代表碳原子。
(1)甲结构中,每个碳原子最多连接
(2)乙的层与层之间能发生滑动,具有滑腻感,据此请写出它的一种用途
(3)丙物质是由18个碳原子构成的环状纯碳分子,试写出其化学式
(4)根据金刚石和石墨的结构和性质推断,下列观点不正确的是
A. 不同物质具有不同的结构
B. 不同物质的组成元素一定不同
C. 不同物质具有不同的性质
D. 物质的结构决定了物质的性质
(1)甲结构中,每个碳原子最多连接
4
个碳原子。(2)乙的层与层之间能发生滑动,具有滑腻感,据此请写出它的一种用途
作润滑剂
。(3)丙物质是由18个碳原子构成的环状纯碳分子,试写出其化学式
$\mathrm{C}_{18}$
。(4)根据金刚石和石墨的结构和性质推断,下列观点不正确的是
B
(填字母)。A. 不同物质具有不同的结构
B. 不同物质的组成元素一定不同
C. 不同物质具有不同的性质
D. 物质的结构决定了物质的性质
答案
(1) 4
(2) 作润滑剂
(3) $\mathrm{C}_{18}$
(4) B
(2) 作润滑剂
(3) $\mathrm{C}_{18}$
(4) B
解析
(1) 观察甲结构（金刚石的结构模型），每个碳原子形成4个共价键，所以每个碳原子最多连接4个碳原子。
(2) 乙结构（石墨的结构模型），层与层之间能发生滑动，具有滑腻感，可用作润滑剂。
(3) 丙物质是由18个碳原子构成的环状纯碳分子，其化学式为$\mathrm{C}_{18}$。
(4)
A选项，金刚石和石墨是不同物质，具有不同结构，A正确。
B选项，金刚石和石墨组成元素都是碳，但属于不同物质，所以不同物质组成元素不一定不同，B错误。
C选项，金刚石和石墨是不同物质，具有不同性质，C正确。
D选项，金刚石和石墨结构不同，性质也不同，说明物质的结构决定物质的性质，D正确。
(2) 乙结构（石墨的结构模型），层与层之间能发生滑动，具有滑腻感，可用作润滑剂。
(3) 丙物质是由18个碳原子构成的环状纯碳分子，其化学式为$\mathrm{C}_{18}$。
(4)
A选项，金刚石和石墨是不同物质，具有不同结构，A正确。
B选项，金刚石和石墨组成元素都是碳，但属于不同物质，所以不同物质组成元素不一定不同，B错误。
C选项，金刚石和石墨是不同物质，具有不同性质，C正确。
D选项，金刚石和石墨结构不同，性质也不同，说明物质的结构决定物质的性质，D正确。
8. 将下列各组物质混合在一起后,含有一种元素的是
①金刚石、石墨 ②冰、水 ③白磷、红磷
①③
；含有两种元素的是②
；属于纯净物的是②
。①金刚石、石墨 ②冰、水 ③白磷、红磷
答案
①③；②；②
解析
①金刚石和石墨均由碳元素组成，混合后含一种元素，是由同种元素组成的不同单质混合，属于混合物；②冰和水是同种物质（H₂O）的不同状态，由氢、氧两种元素组成，属于纯净物；③白磷和红磷均由磷元素组成，混合后含一种元素，是由同种元素组成的不同单质混合，属于混合物。
9. 多彩的“碳”,多姿的生活,让我们一起走进“碳”的世界。
(1)金刚石和石墨的物理性质存在较大差异的原因是
(2)
(3)“碳海绵”是目前已知最轻的固体材料,由碳元素组成,具有多孔结构,弹性好。下列关于碳海绵的说法正确的是(
A. 具有吸附性
B. 可重复使用
C. 可处理海上石油泄漏
(4)2022年北京冬奥会运动服中使用了“石墨烯发热材料”,解决了超低温户外环境下运动员的取暖难题。石墨烯是由
(1)金刚石和石墨的物理性质存在较大差异的原因是
碳原子排列方式不同
。石墨可转变为金刚石,这一变化属于化学变化
(填“物理变化”或“化学变化”)。(2)
$C_{60}$
的分子结构和足球相似,广泛应用于超导、催化、医学等领域。(3)“碳海绵”是目前已知最轻的固体材料,由碳元素组成,具有多孔结构,弹性好。下列关于碳海绵的说法正确的是(
ABC
)(填字母)。A. 具有吸附性
B. 可重复使用
C. 可处理海上石油泄漏
(4)2022年北京冬奥会运动服中使用了“石墨烯发热材料”,解决了超低温户外环境下运动员的取暖难题。石墨烯是由
碳
元素组成的单质。答案
(1) 碳原子排列方式不同；化学变化
(2) $C_{60}$
(3) ABC
(4) 碳
(2) $C_{60}$
(3) ABC
(4) 碳
解析
(1) 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的碳原子排列方式不同，导致物理性质存在较大差异。石墨转变为金刚石有新物质生成，属于化学变化。
(2) $C_{60}$的分子结构和足球相似，广泛应用于超导、催化、医学等领域。
(3) “碳海绵”由碳元素组成，具有多孔结构，具有吸附性，可重复使用，也可用于处理海上石油泄漏。
(4) 石墨烯是由碳元素组成的单质。
(2) $C_{60}$的分子结构和足球相似，广泛应用于超导、催化、医学等领域。
(3) “碳海绵”由碳元素组成，具有多孔结构，具有吸附性，可重复使用，也可用于处理海上石油泄漏。
(4) 石墨烯是由碳元素组成的单质。
