【典型例题】近年来研究发现，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景。下列关于碳单质的说法错误的是（）。
A. 石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最硬的物质
B. 石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用
C. 石墨粉和黏土粉末按一定比例混合可以制铅笔芯
D. 金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$里碳原子的排列方式不同，因此它们的物理性质存在明显差异
思路导引 石墨很软，A项错误；以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景，B项正确；石墨粉质软、呈灰黑色，和黏土粉末按一定比例混合可以制铅笔芯，C项正确；金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$里碳原子的排列方式不同，因此它们的物理性质存在明显差异，D项正确。
答案 A
规律方法 正确理解碳单质的结构、性质与用途的关系
1. 结构决定性质。碳原子的排列方式不同，导致不同的碳单质物理性质有很大差异，如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨是很软的物质。
2. 性质决定用途。不同碳单质的性质存在差异，因此用途各不相同。如金刚石硬度大，常用于裁玻璃；石墨导电性好，常用作电极；活性炭吸附能力强，常用作吸附剂等。

A

【分析】
解答本题需掌握碳单质的结构、性质与用途的对应关系，逐一判断选项正误。首先明确核心知识点：金刚石是天然存在最硬的碳单质，石墨质软、有导电性，不同碳单质因碳原子排列方式不同导致物理性质差异显著，新形态碳单质（如石墨烯、碳纳米管）应用广泛。据此分析每个选项的表述是否正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：石墨虽具有金属光泽和优良导电性，但天然存在的最硬物质是金刚石，而非石墨，该说法错误；
B选项：石墨烯和碳纳米管属于新型碳单质，在材料、催化、信息等诸多领域有重要应用，表述正确；
C选项：石墨粉质软且呈灰黑色，与黏土粉末按一定比例混合可制成铅笔芯，表述正确；
D选项：金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$中碳原子的排列方式不同，因此它们的物理性质存在明显差异，表述正确。
综上，说法错误的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质；结构与性质的关系
【点评】
本题考查碳单质的基础知识点，侧重区分不同碳单质的特性，难度较低，属于易得分题，有助于巩固碳单质的核心知识。
【难度系数】
0.8

结合下列图示回答问题。

(1)属于金刚石用途的是图（填字母），是因为金刚石的（填性质）。
(2)利用了石墨导电性的是图（填字母），图C所示石墨可用于制铅笔芯，是因为石墨的（填性质，下同）和。
(3)图D所示冰箱除味剂中所含的碳单质为，该物质具有的结构，所以具有性。

(1)A 硬度大
(2)B 颜色为灰黑色 质软(或硬度小)
(3)活性炭 疏松多孔 吸附

【分析】本题考查常见碳单质（金刚石、石墨、活性炭）的性质与用途，解题时需明确各碳单质的特性：金刚石是天然存在硬度最大的物质，石墨具有导电性、质软且呈灰黑色，活性炭具有疏松多孔的结构和吸附性，结合图示对应分析即可得出答案。
【解析】(1) 金刚石硬度大，可用于制作玻璃刀切割玻璃，对应图A，故填A，性质为硬度大；(2) 石墨具有良好的导电性，可制作电极，对应图B；石墨呈灰黑色且质软，在纸上划过会留下痕迹，因此可用于制铅笔芯，对应图C；(3) 冰箱除味剂中的碳单质是活性炭，活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附异味。
【答案】(1)A 硬度大；(2)B 颜色为灰黑色 质软(或硬度小)；(3)活性炭 疏松多孔 吸附
【知识点】碳单质的性质与用途、活性炭的吸附性
【点评】本题为基础题，主要考查常见碳单质的性质与对应用途，难度较小，需牢记各碳单质的特性即可解答。
【难度系数】0.8