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1. 某碳单质的结构如图所示，下列有关该碳单质的说法正确的是(
A.该碳单质是$\ce{C_{60}}$
B.打磨后可以作装饰品
C.它是世界上最硬的物质
D.它与石墨的区别是分子构成不同
B
)。A.该碳单质是$\ce{C_{60}}$
B.打磨后可以作装饰品
C.它是世界上最硬的物质
D.它与石墨的区别是分子构成不同
答案
1.B
解析
【分析】首先观察题图结构，该碳单质为金刚石，其结构是正四面体空间网状结构。逐一分析选项：A选项，C₆₀是分子晶体，结构形似足球，与题图的空间网状结构不符，错误；B选项，金刚石打磨后可加工成钻石，外观美观，可作装饰品，正确；C选项，金刚石是天然存在的最硬物质，但并非世界上所有物质中最硬的，错误；D选项，金刚石和石墨均由碳原子构成，二者区别是碳原子排列方式不同，不是分子构成不同，错误。
【解析】该碳单质为金刚石，其结构为正四面体空间网状结构。对各选项逐一分析：A项，C₆₀是由60个碳原子构成的分子，结构呈球状，与题图结构不匹配，故A错误；B项，金刚石经过打磨后可制成钻石，具有较高的美观性，能够作为装饰品使用，故B正确；C项，金刚石是天然存在的硬度最大的物质，但并非世界上最硬的物质，故C错误；D项，金刚石和石墨都属于碳的单质，构成微粒均为碳原子，二者的差异是碳原子的排列方式不同，并非分子构成不同，故D错误。
【答案】B
【知识点】碳单质的结构与性质
【点评】本题围绕常见碳单质的结构与性质展开考查，需要学生准确掌握金刚石、石墨、C₆₀等碳单质的结构特点、性质及用途，区分不同碳单质的构成与差异，是基础类的碳单质知识考查题。
【难度系数】0.5
【解析】该碳单质为金刚石，其结构为正四面体空间网状结构。对各选项逐一分析：A项，C₆₀是由60个碳原子构成的分子，结构呈球状，与题图结构不匹配，故A错误；B项，金刚石经过打磨后可制成钻石，具有较高的美观性，能够作为装饰品使用，故B正确；C项，金刚石是天然存在的硬度最大的物质，但并非世界上最硬的物质，故C错误；D项，金刚石和石墨都属于碳的单质，构成微粒均为碳原子，二者的差异是碳原子的排列方式不同，并非分子构成不同，故D错误。
【答案】B
【知识点】碳单质的结构与性质
【点评】本题围绕常见碳单质的结构与性质展开考查，需要学生准确掌握金刚石、石墨、C₆₀等碳单质的结构特点、性质及用途，区分不同碳单质的构成与差异，是基础类的碳单质知识考查题。
【难度系数】0.5
2.石墨是制造锂离子电池负极的关键材料。电池工作时，锂离子在石墨层间嵌入和脱出，实现化学能与电能的相互转化，从而完成电能的储存与释放。这一应用主要利用了石墨的（
A.导热性良好
B.导电性良好
C.熔点高
D.质软滑腻
B
）。A.导热性良好
B.导电性良好
C.熔点高
D.质软滑腻
答案
2.B
解析
【分析】
首先明确题干核心：石墨作为锂离子电池负极材料，工作时需通过传输电子实现化学能与电能的转化。解题思路是：结合电池工作对材料的要求，分析石墨各性质的实际用途，排除与题意无关的选项。
【解析】
电池工作时需要材料具备良好的导电性，才能实现电子的传输，完成电能的储存与释放。逐一分析选项：
A. 导热性良好是石墨的性质，但与电池电能转化的核心需求无关，排除；
B. 导电性良好符合电池材料传输电子的要求，是该应用利用的性质，正确；
C. 熔点高与本题中电池工作的应用无关，排除；
D. 质软滑腻是石墨制作铅笔芯的原因，与电池应用无关，排除。
【答案】
B
【知识点】
石墨的物理性质；化学电源的应用
【点评】
本题结合实际应用考查石墨的性质，属于基础概念题，需学生区分石墨不同性质的用途，难度较低，贴近生活实际，有助于理解化学与材料的联系。
【难度系数】
0.8
首先明确题干核心：石墨作为锂离子电池负极材料，工作时需通过传输电子实现化学能与电能的转化。解题思路是：结合电池工作对材料的要求，分析石墨各性质的实际用途，排除与题意无关的选项。
【解析】
电池工作时需要材料具备良好的导电性，才能实现电子的传输，完成电能的储存与释放。逐一分析选项：
A. 导热性良好是石墨的性质，但与电池电能转化的核心需求无关，排除；
B. 导电性良好符合电池材料传输电子的要求，是该应用利用的性质，正确；
C. 熔点高与本题中电池工作的应用无关，排除；
D. 质软滑腻是石墨制作铅笔芯的原因，与电池应用无关，排除。
【答案】
B
【知识点】
石墨的物理性质；化学电源的应用
【点评】
本题结合实际应用考查石墨的性质，属于基础概念题，需学生区分石墨不同性质的用途，难度较低，贴近生活实际，有助于理解化学与材料的联系。
【难度系数】
0.8
3.气凝胶是已知最轻的固体材料，“碳海绵”是一种“全碳气凝胶”，其由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是（
A.硬度非常大
B.具有吸附性
C.可以用来处理海上石油泄漏
D.可以重复使用
A
）。A.硬度非常大
B.具有吸附性
C.可以用来处理海上石油泄漏
D.可以重复使用
答案
3.A
解析
【分析】
要解决这道题，需先从题干中提取“碳海绵”的关键性质：由碳元素组成，多孔结构、弹性好，对石油有强吸附性（不吸水），挤出石油后可恢复原状。再逐一分析选项，判断哪个说法不符合这些性质。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：题干仅提到碳海绵“弹性好”，未提及硬度大，且“最轻的固体材料”说明其质地轻盈，硬度非常大的说法无依据，错误。
选项B：题干明确指出碳海绵“对石油有很强的吸附能力”，说明其具有吸附性，正确。
选项C：碳海绵能吸附石油且不吸水，可用于处理海上石油泄漏，正确。
选项D：题干提到“将吸入的石油挤出后仍可恢复原状”，说明其可以重复使用，正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质；物质的性质与用途
【点评】
本题结合新物质“碳海绵”考查物质性质的应用，核心是从题干中提取有效信息，难度较低，只要仔细读题、对应分析即可得出答案。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先从题干中提取“碳海绵”的关键性质：由碳元素组成，多孔结构、弹性好，对石油有强吸附性（不吸水），挤出石油后可恢复原状。再逐一分析选项，判断哪个说法不符合这些性质。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：题干仅提到碳海绵“弹性好”，未提及硬度大，且“最轻的固体材料”说明其质地轻盈，硬度非常大的说法无依据，错误。
选项B：题干明确指出碳海绵“对石油有很强的吸附能力”，说明其具有吸附性，正确。
选项C：碳海绵能吸附石油且不吸水，可用于处理海上石油泄漏，正确。
选项D：题干提到“将吸入的石油挤出后仍可恢复原状”，说明其可以重复使用，正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质；物质的性质与用途
【点评】
本题结合新物质“碳海绵”考查物质性质的应用，核心是从题干中提取有效信息，难度较低，只要仔细读题、对应分析即可得出答案。
【难度系数】
0.8
4.“碳纳米泡沫”是一种有特殊磁性的纯碳物质，由许多原子团簇构成，一个碳泡沫簇含有约4 000个碳原子，直径为6～9 nm。在温度低于－183 ℃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”是混合物
C.“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
A
)。A.“碳纳米泡沫”是碳单质
B.“碳纳米泡沫”是混合物
C.“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
答案
4.A
解析
【分析】
首先提取题干关键信息：“碳纳米泡沫是纯碳物质”“一个碳泡沫簇含约4000个碳原子”，结合单质、化合物、混合物的定义，以及同素异形体的性质差异，逐一分析选项即可。
【解析】
根据题干“碳纳米泡沫是纯碳物质”，可知其仅由碳元素组成：
选项A：仅由碳元素组成的纯净物属于碳单质，故A正确；
选项B：“纯碳物质”属于纯净物，不是混合物，故B错误；
选项C：化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，该物质只含碳元素，属于单质，不是化合物，故C错误；
选项D：碳纳米泡沫和金刚石是不同的碳单质，原子排列结构不同，性质不同，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
碳单质、纯净物与混合物、同素异形体
【点评】
本题考查碳单质的基本概念，属于基础题，需准确区分单质、化合物、混合物的定义，理解同素异形体的性质差异，难度较低。
【难度系数】
0.7
首先提取题干关键信息：“碳纳米泡沫是纯碳物质”“一个碳泡沫簇含约4000个碳原子”，结合单质、化合物、混合物的定义，以及同素异形体的性质差异，逐一分析选项即可。
【解析】
根据题干“碳纳米泡沫是纯碳物质”，可知其仅由碳元素组成：
选项A：仅由碳元素组成的纯净物属于碳单质，故A正确；
选项B：“纯碳物质”属于纯净物，不是混合物，故B错误；
选项C：化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，该物质只含碳元素，属于单质，不是化合物，故C错误；
选项D：碳纳米泡沫和金刚石是不同的碳单质，原子排列结构不同，性质不同，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
碳单质、纯净物与混合物、同素异形体
【点评】
本题考查碳单质的基本概念，属于基础题，需准确区分单质、化合物、混合物的定义，理解同素异形体的性质差异，难度较低。
【难度系数】
0.7
5.(2023·广东中考改编)【科普阅读】
地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被海洋覆盖，淡水大约只占地球水储量的2.53%，其余是咸水，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜的工作原理如图所示。
依据上文，回答下列问题。
(1)热分离法中，水发生了
(2)石墨烯海水淡化膜允许
(3)石墨烯、金刚石和$\ce{C_{60}}$均属于碳单质，下列说法正确的是
A.都由碳元素组成
B.都由碳原子构成
C.物理性质相似
(4)请提出一条爱护水资源的建议：
地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被海洋覆盖，淡水大约只占地球水储量的2.53%，其余是咸水，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜的工作原理如图所示。
依据上文，回答下列问题。
(1)热分离法中，水发生了
物理变化
（填“物理变化”或“化学变化”）。限制热分离法大规模应用的原因是能耗大、成本高
。(2)石墨烯海水淡化膜允许
水分子
通过。(3)石墨烯、金刚石和$\ce{C_{60}}$均属于碳单质，下列说法正确的是
A
（填字母）。A.都由碳元素组成
B.都由碳原子构成
C.物理性质相似
(4)请提出一条爱护水资源的建议：
淘米水用来浇花(合理即可)
。答案
5.(1)物理变化 能耗大、成本高
(2)水分子 (3)A
(4)淘米水用来浇花(合理即可)
(2)水分子 (3)A
(4)淘米水用来浇花(合理即可)
解析
【分析】
本题结合科普阅读材料，考查化学基础知识点，需逐问分析：
(1) 热分离法利用水的蒸发和冷凝，仅水的状态改变，无新物质生成，据此判断变化类型；从原文提取限制热分离法应用的原因。
(2) 观察石墨烯海水淡化膜的工作原理图，对比可通过和不可通过的粒子，确定允许通过的物质。
(3) 回忆碳单质的组成、构成及性质差异，逐一分析选项。
(4) 结合爱护水资源的两个角度（节约用水、防治水体污染），提出合理建议。
【解析】
(1) 热分离法中，水只是由液态变为气态再冷凝为液态，没有新物质生成，属于物理变化；根据原文“热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高”，可知限制其大规模应用的原因是能耗大、成本高。
(2) 从工作原理图可见，水分子可以穿过石墨烯薄膜，而钠离子、氯离子无法通过，因此该膜允许水分子通过。
(3) 石墨烯、金刚石和$\ce{C_{60}}$均为碳单质：A选项，都由碳元素组成，正确；B选项，金刚石、石墨烯由碳原子直接构成，$\ce{C_{60}}$由$\ce{C_{60}}$分子构成，错误；C选项，三者碳原子排列方式不同，物理性质差异大（如金刚石硬度大、石墨质软），错误，故选A。
(4) 爱护水资源可从节约用水角度，如淘米水用来浇花；或从防治水体污染角度，如工业废水处理达标后排放等，合理即可。
【答案】
(1)物理变化；能耗大、成本高
(2)水分子
(3)A
(4)淘米水用来浇花(合理即可)
【知识点】
物理变化与化学变化、碳单质的性质、爱护水资源
【点评】
本题以海水淡化科普为背景，考查基础化学知识，需结合原文信息和化学概念分析，难度不大，侧重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.7
本题结合科普阅读材料，考查化学基础知识点，需逐问分析：
(1) 热分离法利用水的蒸发和冷凝，仅水的状态改变，无新物质生成，据此判断变化类型；从原文提取限制热分离法应用的原因。
(2) 观察石墨烯海水淡化膜的工作原理图，对比可通过和不可通过的粒子，确定允许通过的物质。
(3) 回忆碳单质的组成、构成及性质差异，逐一分析选项。
(4) 结合爱护水资源的两个角度（节约用水、防治水体污染），提出合理建议。
【解析】
(1) 热分离法中，水只是由液态变为气态再冷凝为液态，没有新物质生成，属于物理变化；根据原文“热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高”，可知限制其大规模应用的原因是能耗大、成本高。
(2) 从工作原理图可见，水分子可以穿过石墨烯薄膜，而钠离子、氯离子无法通过，因此该膜允许水分子通过。
(3) 石墨烯、金刚石和$\ce{C_{60}}$均为碳单质：A选项，都由碳元素组成，正确；B选项，金刚石、石墨烯由碳原子直接构成，$\ce{C_{60}}$由$\ce{C_{60}}$分子构成，错误；C选项，三者碳原子排列方式不同，物理性质差异大（如金刚石硬度大、石墨质软），错误，故选A。
(4) 爱护水资源可从节约用水角度，如淘米水用来浇花；或从防治水体污染角度，如工业废水处理达标后排放等，合理即可。
【答案】
(1)物理变化；能耗大、成本高
(2)水分子
(3)A
(4)淘米水用来浇花(合理即可)
【知识点】
物理变化与化学变化、碳单质的性质、爱护水资源
【点评】
本题以海水淡化科普为背景，考查基础化学知识，需结合原文信息和化学概念分析，难度不大，侧重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.7
