1. 常温下,金属具有导电性,但部分非金属也能导电,如(
A.硫
B.石墨
C.红磷
D.金刚石
B
)。A.硫
B.石墨
C.红磷
D.金刚石
答案
1.B
解析
【分析】要解决本题,需明确题目要求是选出能导电的非金属,因此需要回忆常见非金属的导电性特点,逐一分析各选项物质的导电性情况,从而确定正确答案。
【解析】A选项:硫属于非金属单质,常温下不具有导电性;B选项:石墨是由碳元素组成的非金属单质,其结构决定了它具有良好的导电性,符合题意;C选项:红磷属于非金属单质,常温下不导电;D选项:金刚石是碳元素组成的非金属单质,但它的结构使其不具备导电性。因此正确选项为B。
【答案】B
【知识点】石墨的导电性、非金属的性质
【点评】本题考查基础化学中常见非金属的导电性,属于识记类题目,难度较低,需要牢记石墨的特殊物理性质。
【难度系数】0.4
【解析】A选项:硫属于非金属单质,常温下不具有导电性;B选项:石墨是由碳元素组成的非金属单质,其结构决定了它具有良好的导电性,符合题意;C选项:红磷属于非金属单质,常温下不导电;D选项:金刚石是碳元素组成的非金属单质,但它的结构使其不具备导电性。因此正确选项为B。
【答案】B
【知识点】石墨的导电性、非金属的性质
【点评】本题考查基础化学中常见非金属的导电性,属于识记类题目,难度较低,需要牢记石墨的特殊物理性质。
【难度系数】0.4
2. $C_{60}$被发现后,我国科学家又成功合成了$C_{50}$,下列说法正确的是(
A.$C_{50}$是一种化合物
B.$C_{50}$和$C_{60}$都是由碳原子构成的,它们是同一种物质
C.$C_{60}$的相对分子质量为60
D.$C_{50}$中碳元素的化合价为0
D
)。A.$C_{50}$是一种化合物
B.$C_{50}$和$C_{60}$都是由碳原子构成的,它们是同一种物质
C.$C_{60}$的相对分子质量为60
D.$C_{50}$中碳元素的化合价为0
答案
2.D
解析
【分析】
本题考查碳单质的相关概念,需逐一分析各选项:首先明确化合物是由不同种元素组成的纯净物,单质是由同种元素组成的纯净物;同素异形体是同种元素形成的不同单质,分子结构不同;相对分子质量为化学式中各原子相对原子质量的总和;单质中元素的化合价为0。据此判断选项:A选项中C₅₀仅含碳元素,属于单质;B选项C₅₀与C₆₀是不同结构的碳单质;C选项C₆₀相对分子质量计算错误;D选项单质中碳元素化合价为0,正确。
【解析】
1. 选项A:C₅₀由碳元素一种元素组成,属于单质,不是化合物,故A错误;
2. 选项B:C₅₀和C₆₀均为碳元素组成的单质,分子结构不同,属于同素异形体,不是同一种物质,故B错误;
3. 选项C:C₆₀的相对分子质量=12×60=720,不是60,故C错误;
4. 选项D:单质中元素的化合价为0,C₅₀是碳单质,碳元素化合价为0,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的性质、相对分子质量计算、化合价规律
【点评】
本题为化学基础题,考查碳单质的核心概念,需准确区分单质与化合物、同素异形体的差异,掌握相对分子质量计算和单质化合价规律,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查碳单质的相关概念,需逐一分析各选项:首先明确化合物是由不同种元素组成的纯净物,单质是由同种元素组成的纯净物;同素异形体是同种元素形成的不同单质,分子结构不同;相对分子质量为化学式中各原子相对原子质量的总和;单质中元素的化合价为0。据此判断选项:A选项中C₅₀仅含碳元素,属于单质;B选项C₅₀与C₆₀是不同结构的碳单质;C选项C₆₀相对分子质量计算错误;D选项单质中碳元素化合价为0,正确。
【解析】
1. 选项A:C₅₀由碳元素一种元素组成,属于单质,不是化合物,故A错误;
2. 选项B:C₅₀和C₆₀均为碳元素组成的单质,分子结构不同,属于同素异形体,不是同一种物质,故B错误;
3. 选项C:C₆₀的相对分子质量=12×60=720,不是60,故C错误;
4. 选项D:单质中元素的化合价为0,C₅₀是碳单质,碳元素化合价为0,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的性质、相对分子质量计算、化合价规律
【点评】
本题为化学基础题,考查碳单质的核心概念,需准确区分单质与化合物、同素异形体的差异,掌握相对分子质量计算和单质化合价规律,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
3. 将以下物质的序号写在相应的横线上。
①金刚石 ②石墨 ③$\ce{C_{60}}$ ④活性炭
⑤炭黑 ⑥焦炭
(1)防毒面具里的填充材料是
(2)装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层的是
(3)应用于超导、催化和能源等领域的是
(4)制作铅笔芯的是
(5)制作喷墨打印机的油墨的是
(6)用于冶金工业的是
①金刚石 ②石墨 ③$\ce{C_{60}}$ ④活性炭
⑤炭黑 ⑥焦炭
(1)防毒面具里的填充材料是
④
。(2)装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层的是
①
。(3)应用于超导、催化和能源等领域的是
③
。(4)制作铅笔芯的是
②
。(5)制作喷墨打印机的油墨的是
⑤
。(6)用于冶金工业的是
⑥
。答案
3. (1) ④ (2) ① (3) ③ (4) ② (5) ⑤ (6) ⑥
解析
【分析】
本题考查碳单质的性质与用途的对应关系,解题思路是先明确每种碳单质的核心特性,再将特性与题目中的用途逐一匹配,找到对应序号即可。
【解析】
(1)防毒面具的填充材料需要强吸附性,活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,对应序号④;
(2)钻机钻头需要硬度极大的物质,金刚石是天然存在的最硬的物质,对应序号①;
(3)C₆₀具有特殊的分子结构,可应用于超导、催化和能源等领域,对应序号③;
(4)铅笔芯利用石墨质软、呈灰黑色的特性,对应序号②;
(5)炭黑是黑色粉末状物质,可用于制作喷墨打印机的油墨,对应序号⑤;
(6)焦炭具有还原性,常用于冶金工业(如炼铁),对应序号⑥。
【答案】
(1) ④ (2) ① (3) ③ (4) ② (5) ⑤ (6) ⑥
【知识点】
碳单质的性质与用途
【点评】
本题为碳单质性质与用途的基础应用题,侧重考查常见碳单质的特性,属于教材基础知识点,难度较低,是学生需掌握的必拿分内容。
【难度系数】
0.8
本题考查碳单质的性质与用途的对应关系,解题思路是先明确每种碳单质的核心特性,再将特性与题目中的用途逐一匹配,找到对应序号即可。
【解析】
(1)防毒面具的填充材料需要强吸附性,活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,对应序号④;
(2)钻机钻头需要硬度极大的物质,金刚石是天然存在的最硬的物质,对应序号①;
(3)C₆₀具有特殊的分子结构,可应用于超导、催化和能源等领域,对应序号③;
(4)铅笔芯利用石墨质软、呈灰黑色的特性,对应序号②;
(5)炭黑是黑色粉末状物质,可用于制作喷墨打印机的油墨,对应序号⑤;
(6)焦炭具有还原性,常用于冶金工业(如炼铁),对应序号⑥。
【答案】
(1) ④ (2) ① (3) ③ (4) ② (5) ⑤ (6) ⑥
【知识点】
碳单质的性质与用途
【点评】
本题为碳单质性质与用途的基础应用题,侧重考查常见碳单质的特性,属于教材基础知识点,难度较低,是学生需掌握的必拿分内容。
【难度系数】
0.8
4. 由同种元素组成的物质(
A.一定是单质
B.一定是化合物
C.可能是混合物
D.可能是化合物
C
)。A.一定是单质
B.一定是化合物
C.可能是混合物
D.可能是化合物
答案
4.C
解析
【分析】
要解答本题,需先明确单质、化合物、混合物的定义:单质是由同种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物;混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。再逐一分析选项:A选项,同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气(O₂)和臭氧(O₃)均由氧元素组成,混合后属于混合物,并非单质,故A错误;B选项,化合物必须由不同种元素组成,同种元素无法组成化合物,故B错误;C选项,同种元素可形成多种单质(同素异形体,如金刚石和石墨),它们混合后属于混合物,因此同种元素组成的物质可能是混合物,故C正确;D选项,化合物由不同种元素组成,同种元素不可能组成化合物,故D错误。
【解析】
根据物质分类的核心概念:
1. 单质的判定需满足“同种元素+纯净物”,若同种元素组成的不同单质混合,则为混合物,因此A错误;
2. 化合物的定义是“不同种元素组成的纯净物”,同种元素无法构成化合物,故B、D错误;
3. 同种元素可形成多种同素异形体,这些单质混合后属于混合物,因此同种元素组成的物质可能是混合物,故C正确。
【答案】
C
【知识点】
物质的分类、单质与化合物的概念、同素异形体
【点评】
本题考查物质分类的基础概念,核心是区分单质(纯净物范畴)与混合物(多种物质混合),需注意同种元素可形成不同单质,混合后为混合物,是易混淆的基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需先明确单质、化合物、混合物的定义:单质是由同种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物;混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。再逐一分析选项:A选项,同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气(O₂)和臭氧(O₃)均由氧元素组成,混合后属于混合物,并非单质,故A错误;B选项,化合物必须由不同种元素组成,同种元素无法组成化合物,故B错误;C选项,同种元素可形成多种单质(同素异形体,如金刚石和石墨),它们混合后属于混合物,因此同种元素组成的物质可能是混合物,故C正确;D选项,化合物由不同种元素组成,同种元素不可能组成化合物,故D错误。
【解析】
根据物质分类的核心概念:
1. 单质的判定需满足“同种元素+纯净物”,若同种元素组成的不同单质混合,则为混合物,因此A错误;
2. 化合物的定义是“不同种元素组成的纯净物”,同种元素无法构成化合物,故B、D错误;
3. 同种元素可形成多种同素异形体,这些单质混合后属于混合物,因此同种元素组成的物质可能是混合物,故C正确。
【答案】
C
【知识点】
物质的分类、单质与化合物的概念、同素异形体
【点评】
本题考查物质分类的基础概念,核心是区分单质(纯净物范畴)与混合物(多种物质混合),需注意同种元素可形成不同单质,混合后为混合物,是易混淆的基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,向盛有$\ce{NO_{2}}$气体(红棕色)的烧瓶内放入若干小块木炭,连接好装置。

(1)一段时间后,能观察到的现象是:
①______;
②______。
(2)如果将木炭换成石墨放进烧瓶中,________(填“能”或“不能”)观察到相同的现象,原因是________。
(1)一段时间后,能观察到的现象是:
①______;
②______。
(2)如果将木炭换成石墨放进烧瓶中,________(填“能”或“不能”)观察到相同的现象,原因是________。
答案
5. (1) ①红棕色气体逐渐消失(或变浅) ②烧杯中的水倒吸入烧瓶中(或导管中形成一段水柱) (2) 不能 石墨没有吸附能力
解析
【分析】
本题考查木炭的吸附性,解题思路:首先,木炭具有疏松多孔的结构,具备吸附气体的能力;其次,NO₂是红棕色气体,被木炭吸附后会使烧瓶内气体颜色变浅或消失,同时烧瓶内气体减少导致压强降低,外界大气压会将烧杯中的水压入烧瓶。对于第二问,需明确石墨的结构与木炭不同,不具备吸附气体的能力,因此无法出现相同现象。
【解析】
(1)木炭有疏松多孔的结构,具有吸附性,能吸附红棕色的NO₂气体,因此烧瓶内红棕色气体逐渐变浅甚至消失;NO₂被吸附后,烧瓶内气体量减少,压强小于外界大气压,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,故观察到烧杯中的水倒吸入烧瓶(或导管内形成一段水柱)。
(2)石墨虽为碳单质,但结构是层状结构,没有疏松多孔的结构,不具备吸附气体的能力,因此换成石墨后不能观察到相同现象。
【答案】
(1)①红棕色气体逐渐变浅(或消失);②烧杯中的水倒吸入烧瓶(或导管中形成一段水柱);(2)不能;石墨没有吸附能力
【知识点】木炭的吸附性、碳单质的结构与性质
【点评】
本题结合实验装置考查木炭的吸附性,核心是理解吸附性源于木炭疏松多孔的结构,同时对比石墨的结构差异,明确不同碳单质性质不同的原因,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查木炭的吸附性,解题思路:首先,木炭具有疏松多孔的结构,具备吸附气体的能力;其次,NO₂是红棕色气体,被木炭吸附后会使烧瓶内气体颜色变浅或消失,同时烧瓶内气体减少导致压强降低,外界大气压会将烧杯中的水压入烧瓶。对于第二问,需明确石墨的结构与木炭不同,不具备吸附气体的能力,因此无法出现相同现象。
【解析】
(1)木炭有疏松多孔的结构,具有吸附性,能吸附红棕色的NO₂气体,因此烧瓶内红棕色气体逐渐变浅甚至消失;NO₂被吸附后,烧瓶内气体量减少,压强小于外界大气压,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,故观察到烧杯中的水倒吸入烧瓶(或导管内形成一段水柱)。
(2)石墨虽为碳单质,但结构是层状结构,没有疏松多孔的结构,不具备吸附气体的能力,因此换成石墨后不能观察到相同现象。
【答案】
(1)①红棕色气体逐渐变浅(或消失);②烧杯中的水倒吸入烧瓶(或导管中形成一段水柱);(2)不能;石墨没有吸附能力
【知识点】木炭的吸附性、碳单质的结构与性质
【点评】
本题结合实验装置考查木炭的吸附性,核心是理解吸附性源于木炭疏松多孔的结构,同时对比石墨的结构差异,明确不同碳单质性质不同的原因,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
6. 阅读科普短文,回答下列问题。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类,如图1所示。
石墨是制作铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与$\ce{KNO_{3}}$共熔,反应产生了$\ce{CO_{2}}$,由此确定石墨是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前我国已形成碳纤维生产,碳纤维复合材料成型、应用等产业链,碳纤维复合材料应用领域如图2(见下页)所示。

科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能,他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中$\ce{CO_{2}}$吸附的选择性值,实验结果如图3所示。图中选择性值越高,表明碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
(1)金刚石属于
A. 无定形碳
B. 过渡态碳
C. 晶形碳
(2)石墨与$\ce{KNO_{3}}$在高温条件下共熔,反应生成氧化钾、二氧化碳和空气中含量最高的气体。请写出该反应的化学方程式:
(3)由图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是
(4)对比图3中三条曲线,得到的实验结论是
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类,如图1所示。
石墨是制作铅笔芯的原料之一,在16世纪被发现后,曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪,化学家将石墨与$\ce{KNO_{3}}$共熔,反应产生了$\ce{CO_{2}}$,由此确定石墨是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,综合性能优异。目前我国已形成碳纤维生产,碳纤维复合材料成型、应用等产业链,碳纤维复合材料应用领域如图2(见下页)所示。
科学界不断研发出新型碳材料,碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能,在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品,比较其对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能,他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中$\ce{CO_{2}}$吸附的选择性值,实验结果如图3所示。图中选择性值越高,表明碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展,碳材料的潜能不断被激发,应用领域越来越广泛。
(1)金刚石属于
C
(填字母代号)。A. 无定形碳
B. 过渡态碳
C. 晶形碳
(2)石墨与$\ce{KNO_{3}}$在高温条件下共熔,反应生成氧化钾、二氧化碳和空气中含量最高的气体。请写出该反应的化学方程式:
$\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$
。(3)由图2可知,我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是
工业应用
。(4)对比图3中三条曲线,得到的实验结论是
压强越大,碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好(答案合理即可)
。答案
6. (1) C (2) $\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$ (3) 工业应用 (4) 压强越大,碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好(答案合理即可)
解析
【分析】
本题为科普阅读题,需结合题目给出的图表、信息逐一分析各小题:
1. 第(1)题:根据图1中碳单质的分类,晶形碳包含石墨、金刚石,据此判断金刚石所属类别;
2. 第(2)题:先确定反应物(碳、硝酸钾)和生成物(氧化钾、二氧化碳、氮气,空气中含量最高的气体为氮气),再根据质量守恒定律配平化学方程式;
3. 第(3)题:从题目提及的碳纤维复合材料应用占比信息中,提取占比最高的领域;
4. 第(4)题:对比图3中三条曲线的变化趋势,分析压强对碳气凝胶吸附CO₂选择性的影响。
【解析】
(1)由图1可知,晶形碳包含石墨、金刚石,因此金刚石属于晶形碳,对应选项C;
(2)反应物为C和KNO₃,生成物为K₂O、CO₂,以及空气中含量最高的N₂,根据原子守恒配平化学方程式:$\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$;
(3)根据题目信息,碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用;
(4)观察图3曲线,压强越大,碳气凝胶对CO₂的选择性值越高,即选择性吸附性能越好,因此结论为压强越大,碳气凝胶对CO₂的选择性吸附性能越好(合理即可)。
【答案】
(1) C;(2) $\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$;(3) 工业应用;(4) 压强越大,碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好(答案合理即可)
【知识点】
碳单质分类、化学方程式书写、实验数据分析
【点评】
本题以碳材料的科普为载体,考查学生信息提取、化学方程式书写及实验分析能力,题型贴近生活,注重基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为科普阅读题,需结合题目给出的图表、信息逐一分析各小题:
1. 第(1)题:根据图1中碳单质的分类,晶形碳包含石墨、金刚石,据此判断金刚石所属类别;
2. 第(2)题:先确定反应物(碳、硝酸钾)和生成物(氧化钾、二氧化碳、氮气,空气中含量最高的气体为氮气),再根据质量守恒定律配平化学方程式;
3. 第(3)题:从题目提及的碳纤维复合材料应用占比信息中,提取占比最高的领域;
4. 第(4)题:对比图3中三条曲线的变化趋势,分析压强对碳气凝胶吸附CO₂选择性的影响。
【解析】
(1)由图1可知,晶形碳包含石墨、金刚石,因此金刚石属于晶形碳,对应选项C;
(2)反应物为C和KNO₃,生成物为K₂O、CO₂,以及空气中含量最高的N₂,根据原子守恒配平化学方程式:$\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$;
(3)根据题目信息,碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用;
(4)观察图3曲线,压强越大,碳气凝胶对CO₂的选择性值越高,即选择性吸附性能越好,因此结论为压强越大,碳气凝胶对CO₂的选择性吸附性能越好(合理即可)。
【答案】
(1) C;(2) $\ce{5C + 4KNO_{3}\xlongequal{高温} 2K_{2}O + 5CO_{2}\uparrow + 2N_{2}\uparrow}$;(3) 工业应用;(4) 压强越大,碳气凝胶对$\ce{CO_{2}}$的选择性吸附性能越好(答案合理即可)
【知识点】
碳单质分类、化学方程式书写、实验数据分析
【点评】
本题以碳材料的科普为载体,考查学生信息提取、化学方程式书写及实验分析能力,题型贴近生活,注重基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
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