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8. 科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”,每个泡沫含有约$4000$个碳原子,直径$6~9 nm$,在低于$-183^{\circ}C$时,泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是 【 】
A.“碳纳米泡沫”是碳单质
B.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
C.“碳纳米泡沫”是混合物
D.“碳纳米泡沫”是新型的含碳化合物
A.“碳纳米泡沫”是碳单质
B.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
C.“碳纳米泡沫”是混合物
D.“碳纳米泡沫”是新型的含碳化合物
答案
A
解析
本题可根据单质、混合物、化合物的概念，结合“碳纳米泡沫”的组成和性质来逐一分析选项。
选项A：“碳纳米泡沫”是由碳原子构成的，只含有碳元素，所以它是碳单质，该选项正确。
选项B：“碳纳米泡沫”和金刚石是由碳元素组成的不同单质，它们的原子排列方式不同，所以性质不同，该选项错误。
选项C：“碳纳米泡沫”是由一种物质组成的，属于纯净物，不是混合物，该选项错误。
选项D：“碳纳米泡沫”只由碳元素组成，属于单质，不是化合物，该选项错误。
选项A：“碳纳米泡沫”是由碳原子构成的，只含有碳元素，所以它是碳单质，该选项正确。
选项B：“碳纳米泡沫”和金刚石是由碳元素组成的不同单质，它们的原子排列方式不同，所以性质不同，该选项错误。
选项C：“碳纳米泡沫”是由一种物质组成的，属于纯净物，不是混合物，该选项错误。
选项D：“碳纳米泡沫”只由碳元素组成，属于单质，不是化合物，该选项错误。
9. 化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体,如白磷与红磷。下列互称为同素异形体的是 【 】
A.$CO和CO_{2}$
B.金刚石和石墨
C.冰和干冰
D.水和过氧化氢
A.$CO和CO_{2}$
B.金刚石和石墨
C.冰和干冰
D.水和过氧化氢
答案
B
解析
同素异形体是同种元素组成的不同单质，需要根据定义对选项进行逐一分析：
A. $CO$和$CO_2$是化合物，不是单质，不符合定义。
B. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，符合定义。
C. 冰是水，干冰是固体二氧化碳，都是化合物，不是单质，不符合定义。
D. 水和过氧化氢都是化合物，不是单质，不符合定义。
A. $CO$和$CO_2$是化合物，不是单质，不符合定义。
B. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，符合定义。
C. 冰是水，干冰是固体二氧化碳，都是化合物，不是单质，不符合定义。
D. 水和过氧化氢都是化合物，不是单质，不符合定义。
10. 继“分子足球”$C_{60}$之后,科学家又发现另一种“分子足球”$N_{60}$。在一定条件下,$N_{60}$中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来,是未来的火箭燃料。$N_{60}$属于 【 】
A.金属单质
B.非金属单质
C.化合物
D.混合物
A.金属单质
B.非金属单质
C.化合物
D.混合物
答案
B
解析
$N_{60}$是由氮元素组成的纯净物，氮元素属于非金属元素，所以$N_{60}$属于非金属单质。
11. 如下图所示,向盛有红棕色二氧化氮$(NO_{2})$气体的集气瓶中投入几小块烘烤过的木炭或活性炭,打开弹簧夹,最终观察到集气瓶内红棕色________(填“变深”“不变”或“消失”),漏斗中液面________(填“上升”“下降”或“不变”),原因是________。
答案
消失；上升；木炭（或活性炭）具有吸附性，能吸附二氧化氮气体，使集气瓶内压强减小，外界大气压将烧杯中的水压入漏斗中。
12. 碳单质除金刚石、石墨、$C_{60}$外,科学家们还合成了$C_{70}$、$C_{90}$、$C_{240}$等。下列推测正确的是 【 】
①同一元素可以形成多种单质 ②单质中可能存在复杂的分子结构 ③单质的研究具有广阔的前景
A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
①同一元素可以形成多种单质 ②单质中可能存在复杂的分子结构 ③单质的研究具有广阔的前景
A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
答案
D
解析
①碳元素可以形成金刚石、石墨、$C_{60}$、$C_{70}$、$C_{90}$、$C_{240}$等多种单质，因此同一元素可以形成多种单质是正确的。
②$C_{60}$、$C_{70}$等单质存在复杂的分子结构，如足球烯结构，因此单质中可能存在复杂的分子结构是正确的。
③由于碳单质存在多种形式，且新的碳单质不断被合成和研究，说明单质的研究具有广阔的前景是正确的。
②$C_{60}$、$C_{70}$等单质存在复杂的分子结构，如足球烯结构，因此单质中可能存在复杂的分子结构是正确的。
③由于碳单质存在多种形式，且新的碳单质不断被合成和研究，说明单质的研究具有广阔的前景是正确的。
