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一、选择题(每题5分,共30分)
新考向一材多题[2025江苏泰州质检]阅读下列材料,回答1~2题。
金刚石、石墨、石墨烯和$C_{60}$都是由碳元素组成的物质。石墨烯是由一层碳原子构成的晶体,其与碳纳米管可制出一种世界上最轻的材料——“碳海绵”;$C_{60}$常温下为固体,其在催化、医学等领域具有广泛应用。
1 下列关于石墨和金刚石的说法不正确的是 (
A.它们均由碳原子构成
B.它们的组成和性质均相同
C.它们都能在氧气中燃烧
D.它们碳原子的排列方式不同
2 下列关于石墨烯和$C_{60}$的说法不正确的是(
A.$C_{60}$是一种新型的化合物
B.石墨烯的透光率可能较好
C.每个$C_{60}$分子由60个碳原子构成
D.“碳海绵”可能应用于航天领域
新考向一材多题[2025江苏泰州质检]阅读下列材料,回答1~2题。
金刚石、石墨、石墨烯和$C_{60}$都是由碳元素组成的物质。石墨烯是由一层碳原子构成的晶体,其与碳纳米管可制出一种世界上最轻的材料——“碳海绵”;$C_{60}$常温下为固体,其在催化、医学等领域具有广泛应用。
1 下列关于石墨和金刚石的说法不正确的是 (
B
)A.它们均由碳原子构成
B.它们的组成和性质均相同
C.它们都能在氧气中燃烧
D.它们碳原子的排列方式不同
2 下列关于石墨烯和$C_{60}$的说法不正确的是(
A
)A.$C_{60}$是一种新型的化合物
B.石墨烯的透光率可能较好
C.每个$C_{60}$分子由60个碳原子构成
D.“碳海绵”可能应用于航天领域
答案
1.B 【解析】金刚石和石墨均是由碳原子构成的，但是二者碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大。故选B。
2.A 【解析】C₆₀是由碳元素组成的纯净物，属于单质。故选A。
2.A 【解析】C₆₀是由碳元素组成的纯净物，属于单质。故选A。
解析
【分析】
第1题：金刚石和石墨是碳元素形成的同素异形体，均由碳原子构成，但碳原子排列方式不同，导致物理性质差异大，化学性质相似。逐一分析选项：A选项，二者均由碳原子构成，说法正确；B选项，组成元素相同，但物理性质差异大，并非性质均相同，说法错误；C选项，碳单质都能在氧气中燃烧，说法正确；D选项，二者碳原子排列方式不同，说法正确，故答案为B。
第2题：围绕石墨烯、C₆₀的结构、类别及用途分析选项：A选项，C₆₀只含碳元素，属于单质而非化合物，说法错误；B选项，石墨烯为单层碳原子构成，透光率较好，合理；C选项，每个C₆₀分子由60个碳原子构成，正确；D选项，“碳海绵”密度小，可能用于航天领域，合理，故答案为A。
【解析】
1. 金刚石和石墨均是碳单质，构成粒子为碳原子，但碳原子排列方式不同，物理性质差异显著（如金刚石硬度大、石墨质软且导电），化学性质相似（均能在氧气中燃烧）。选项A、C、D表述正确，B中“组成和性质均相同”错误，故选B。
2. C₆₀是由碳元素组成的纯净物，只含一种元素，属于单质，故A错误；石墨烯为单层碳原子晶体，透光率较好，B正确；每个C₆₀分子由60个碳原子构成，C正确；“碳海绵”是世界上最轻的材料，密度小，可应用于航天领域，D正确，故选A。
【答案】
1.B 2.A
【知识点】
碳单质的结构与性质；单质与化合物的判断
【点评】
本题考查碳的同素异形体的结构、性质及物质分类，属于化学基础知识点的应用，需明确同素异形体的概念、单质与化合物的区别，难度不大。
【难度系数】
0.8
第1题：金刚石和石墨是碳元素形成的同素异形体，均由碳原子构成，但碳原子排列方式不同，导致物理性质差异大，化学性质相似。逐一分析选项：A选项，二者均由碳原子构成，说法正确；B选项，组成元素相同，但物理性质差异大，并非性质均相同，说法错误；C选项，碳单质都能在氧气中燃烧，说法正确；D选项，二者碳原子排列方式不同，说法正确，故答案为B。
第2题：围绕石墨烯、C₆₀的结构、类别及用途分析选项：A选项，C₆₀只含碳元素，属于单质而非化合物，说法错误；B选项，石墨烯为单层碳原子构成，透光率较好，合理；C选项，每个C₆₀分子由60个碳原子构成，正确；D选项，“碳海绵”密度小，可能用于航天领域，合理，故答案为A。
【解析】
1. 金刚石和石墨均是碳单质，构成粒子为碳原子，但碳原子排列方式不同，物理性质差异显著（如金刚石硬度大、石墨质软且导电），化学性质相似（均能在氧气中燃烧）。选项A、C、D表述正确，B中“组成和性质均相同”错误，故选B。
2. C₆₀是由碳元素组成的纯净物，只含一种元素，属于单质，故A错误；石墨烯为单层碳原子晶体，透光率较好，B正确；每个C₆₀分子由60个碳原子构成，C正确；“碳海绵”是世界上最轻的材料，密度小，可应用于航天领域，D正确，故选A。
【答案】
1.B 2.A
【知识点】
碳单质的结构与性质；单质与化合物的判断
【点评】
本题考查碳的同素异形体的结构、性质及物质分类，属于化学基础知识点的应用，需明确同素异形体的概念、单质与化合物的区别，难度不大。
【难度系数】
0.8
3[2026江苏无锡质检]下表是五种气体在标准状况下的密度和溶解性(通常指物质在水中的溶解能力),其中既能用排水法,又能用向下排空气法收集的气体是 (
A.氨气
B.甲烷
C.氯化氢
D.氧气
B
)A.氨气
B.甲烷
C.氯化氢
D.氧气
答案
3.B 【解析】氨气易溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法收集，不能用排水法收集，A不符合题意。甲烷密度比空气小，且难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集，B符合题意。氯化氢易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，不能用排水法收集，C不符合题意。氧气密度比空气大，且不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，D不符合题意。
解析
【分析】要选出既能用排水法又能用向下排空气法收集的气体，需先明确两种收集方法的选择依据：排水法适用于难溶或不易溶于水的气体；向下排空气法适用于密度比空气小的气体。结合表格中各气体的密度和溶解性逐一分析选项即可。
【解析】根据表格数据逐一分析：
1. 氨气：密度0.771g·L⁻¹小于空气密度1.293g·L⁻¹，密度比空气小，但溶解性为易溶，不能用排水法收集，不符合要求；
2. 甲烷：密度0.717g·L⁻¹小于空气密度，溶解性为难溶，既可用排水法收集，又可用向下排空气法收集，符合要求；
3. 氯化氢：密度1.629g·L⁻¹大于空气密度，溶解性为易溶，不能用排水法收集，只能用向上排空气法，不符合要求；
4. 氧气：密度1.429g·L⁻¹大于空气密度，溶解性为不易溶，可用排水法和向上排空气法，不符合向下排空气法要求。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】气体收集方法、气体密度、气体溶解性
【点评】本题考查气体收集方法的选择，需掌握排水法和排空气法的适用条件，结合表格数据分析即可得出答案，属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】根据表格数据逐一分析：
1. 氨气：密度0.771g·L⁻¹小于空气密度1.293g·L⁻¹，密度比空气小，但溶解性为易溶，不能用排水法收集，不符合要求；
2. 甲烷：密度0.717g·L⁻¹小于空气密度，溶解性为难溶，既可用排水法收集，又可用向下排空气法收集，符合要求；
3. 氯化氢：密度1.629g·L⁻¹大于空气密度，溶解性为易溶，不能用排水法收集，只能用向上排空气法，不符合要求；
4. 氧气：密度1.429g·L⁻¹大于空气密度，溶解性为不易溶，可用排水法和向上排空气法，不符合向下排空气法要求。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】气体收集方法、气体密度、气体溶解性
【点评】本题考查气体收集方法的选择，需掌握排水法和排空气法的适用条件，结合表格数据分析即可得出答案，属于基础题型。
【难度系数】0.6
4[2026广东广州质检]碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y表示转化中的另一种反应物，下列说法错误的是（
A.Y可以是石灰乳
B.反应①中CO可能发生了氧化反应
C.X只能是单质
D.打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应②
C
）A.Y可以是石灰乳
B.反应①中CO可能发生了氧化反应
C.X只能是单质
D.打开碳酸饮料瓶盖时会发生反应②
答案
4.C 【解析】碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳，碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，则X不一定为单质，C错误。
解析
【分析】本题考查碳及其化合物的转化关系，需结合各物质的化学性质逐一分析选项：明确各转化的反应原理，再判断每个选项的说法是否正确，重点推导各步转化的反应物类别、反应类型及物质性质。
【解析】
1. 选项A：CO₂与石灰乳（主要成分为Ca(OH)₂）反应生成碳酸钙沉淀和水，反应为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$，因此Y可以是石灰乳，A说法正确。
2. 选项B：反应①为$\ce{CO→CO_{2}}$，CO与O₂反应（$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$）时，CO得到氧，发生氧化反应；CO与金属氧化物（如CuO）反应（$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$）时，CO同样被氧化，故反应①中CO可能发生氧化反应，B说法正确。
3. 选项C：C转化为CO的反应有两种：①碳在氧气不充足时燃烧（$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$，O₂为单质）；②碳与二氧化碳在高温下反应（$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，CO₂为化合物），因此X可以是单质或化合物，并非只能是单质，C说法错误。
4. 选项D：碳酸饮料中含有碳酸，打开瓶盖时压强减小，碳酸分解生成二氧化碳和水（$\ce{H_{2}CO_{3} = H_{2}O + CO_{2}↑}$），对应反应②，D说法正确。
综上，说法错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】碳及其化合物转化、氧化反应、二氧化碳的化学性质
【点评】本题围绕碳及其化合物的核心转化展开，考查常见化学反应的反应物、反应类型及性质，需学生熟练掌握基础反应，逐一分析选项即可得出结论，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 选项A：CO₂与石灰乳（主要成分为Ca(OH)₂）反应生成碳酸钙沉淀和水，反应为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$，因此Y可以是石灰乳，A说法正确。
2. 选项B：反应①为$\ce{CO→CO_{2}}$，CO与O₂反应（$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$）时，CO得到氧，发生氧化反应；CO与金属氧化物（如CuO）反应（$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$）时，CO同样被氧化，故反应①中CO可能发生氧化反应，B说法正确。
3. 选项C：C转化为CO的反应有两种：①碳在氧气不充足时燃烧（$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO}$，O₂为单质）；②碳与二氧化碳在高温下反应（$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，CO₂为化合物），因此X可以是单质或化合物，并非只能是单质，C说法错误。
4. 选项D：碳酸饮料中含有碳酸，打开瓶盖时压强减小，碳酸分解生成二氧化碳和水（$\ce{H_{2}CO_{3} = H_{2}O + CO_{2}↑}$），对应反应②，D说法正确。
综上，说法错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】碳及其化合物转化、氧化反应、二氧化碳的化学性质
【点评】本题围绕碳及其化合物的核心转化展开，考查常见化学反应的反应物、反应类型及性质，需学生熟练掌握基础反应，逐一分析选项即可得出结论，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
5 AI DPSK原创[中]为探究二氧化碳的部分性质,小组同学设计了如图实验装置(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体),焐热干冰位置的玻璃管,下列说法正确的是 (
A.实验中观察到a、b、c处试纸都变红
B.d处火焰先熄灭,说明$\ce{CO_{2}}$不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
C.该实验证明$\ce{CO_{2}}$可以和水发生反应
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
C
)A.实验中观察到a、b、c处试纸都变红
B.d处火焰先熄灭,说明$\ce{CO_{2}}$不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
C.该实验证明$\ce{CO_{2}}$可以和水发生反应
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
答案
5.C 【解析】二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，实验中观察到b、c处试纸变红，a处试纸不变色，A错误，C正确；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，所以e处火焰先熄灭，B错误；该实验可以验证二氧化碳的密度比空气大，该性质属于物理性质，D错误。
解析
【分析】
要判断各选项正误，需结合实验装置特点和二氧化碳的性质分析：干冰升华产生CO₂，无水氯化钙可干燥气体，因此通入试纸的CO₂为干燥状态；再对比干燥/湿润石蕊试纸的变色情况、CO₂密度对火焰熄灭顺序的影响，逐一推导选项。
【解析】
1. 试纸变色分析：干燥的CO₂无法使干燥的紫色石蕊试纸（a处）变红，因为CO₂需与水反应生成碳酸才能使石蕊变色；b、c处为湿润石蕊试纸，CO₂与试纸中的水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红，因此仅b、c处试纸变红，A选项错误。
2. 火焰熄灭顺序分析：CO₂密度比空气大，会向下聚集，因此e处（下方）火焰先熄灭，说明CO₂不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，B选项中“d处火焰先熄灭”的描述错误。
3. CO₂与水的反应验证：湿润石蕊试纸变红，证明CO₂与水反应生成了酸性物质（碳酸），因此该实验能证明CO₂可以和水发生反应，C选项正确。
4. 性质类型分析：实验中观察到e处火焰先熄灭，证明CO₂密度比空气大，这是CO₂的物理性质，因此D选项“只能证明二氧化碳的化学性质”的说法错误。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的性质、酸碱指示剂的性质
【点评】
本题通过对比实验探究二氧化碳的性质，重点考查学生对CO₂与水反应、密度、不支持燃烧等性质的理解，需注意干燥与湿润环境的差异对实验现象的影响，是一道典型的基础实验分析题。
【难度系数】
0.6
要判断各选项正误，需结合实验装置特点和二氧化碳的性质分析：干冰升华产生CO₂，无水氯化钙可干燥气体，因此通入试纸的CO₂为干燥状态；再对比干燥/湿润石蕊试纸的变色情况、CO₂密度对火焰熄灭顺序的影响，逐一推导选项。
【解析】
1. 试纸变色分析：干燥的CO₂无法使干燥的紫色石蕊试纸（a处）变红，因为CO₂需与水反应生成碳酸才能使石蕊变色；b、c处为湿润石蕊试纸，CO₂与试纸中的水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红，因此仅b、c处试纸变红，A选项错误。
2. 火焰熄灭顺序分析：CO₂密度比空气大，会向下聚集，因此e处（下方）火焰先熄灭，说明CO₂不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，B选项中“d处火焰先熄灭”的描述错误。
3. CO₂与水的反应验证：湿润石蕊试纸变红，证明CO₂与水反应生成了酸性物质（碳酸），因此该实验能证明CO₂可以和水发生反应，C选项正确。
4. 性质类型分析：实验中观察到e处火焰先熄灭，证明CO₂密度比空气大，这是CO₂的物理性质，因此D选项“只能证明二氧化碳的化学性质”的说法错误。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的性质、酸碱指示剂的性质
【点评】
本题通过对比实验探究二氧化碳的性质，重点考查学生对CO₂与水反应、密度、不支持燃烧等性质的理解，需注意干燥与湿润环境的差异对实验现象的影响，是一道典型的基础实验分析题。
【难度系数】
0.6
6[2026山东潍坊期中,较难]小组同学用图甲装置进行三组实验(每组实验中木炭与CuO的质量比不同,其他条件相同),测得产生CO的体积分数随时间变化如图乙。下列说法正确的是 (
A.为使实验结果准确,实验前通入$\ce{CO_{2}}$排尽装置内的空气
B.从该实验可以得出木炭与CuO的反应产物有2种
C.气体产物中有CO的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
D.由图乙知,其他条件相同,木炭与CuO的质量比越大,生成的CO越少
C
)A.为使实验结果准确,实验前通入$\ce{CO_{2}}$排尽装置内的空气
B.从该实验可以得出木炭与CuO的反应产物有2种
C.气体产物中有CO的原因可能是$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
D.由图乙知,其他条件相同,木炭与CuO的质量比越大,生成的CO越少
答案
6.C 【解析】空气中含有氧气和二氧化碳，实验前应排尽装置内的空气，以免影响实验结果，不可以通入二氧化碳，A错误。该实验无法直接得出反应产物只有两种的结论，产物可能有铜、CO、CO₂，B错误。气体产物中有CO的原因可能是生成的二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，C正确。由图乙可知，其他条件相同，木炭与CuO的质量比越小，生成的CO越少，D错误。
解析
【分析】本题是木炭还原氧化铜的实验探究题，需结合实验原理、图像信息逐一分析各选项。首先明确木炭还原氧化铜的反应，以及可能的副反应，再根据图像中不同质量比对应的CO体积分数，判断各选项的正误。
【解析】A选项：实验前若通入$\ce{CO_{2}}$排空气，会引入$\ce{CO_{2}}$，干扰对反应生成气体的检测，应排尽空气而非通入$\ce{CO_{2}}$，故A错误；B选项：实验无法确定反应产物只有2种，木炭还原$\ce{CuO}$的产物可能有$\ce{Cu}$、$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$等，故B错误；C选项：反应生成的$\ce{CO_{2}}$与过量的木炭在高温下会发生反应$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，导致气体产物中有$\ce{CO}$，故C正确；D选项：由图乙可知，木炭与$\ce{CuO}$的质量比越大（如$1:6.7$比$1:13.3$质量比大），$\ce{CO}$的体积分数越高，即生成的$\ce{CO}$越多，故D错误。
【答案】C
【知识点】碳的化学性质、实验探究分析
【点评】本题结合实验装置与图像，考查木炭还原氧化铜的反应原理及实验分析能力，需要学生能从图像中提取关键信息，结合化学反应知识进行判断，是一道综合性较强的实验探究题。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：实验前若通入$\ce{CO_{2}}$排空气，会引入$\ce{CO_{2}}$，干扰对反应生成气体的检测，应排尽空气而非通入$\ce{CO_{2}}$，故A错误；B选项：实验无法确定反应产物只有2种，木炭还原$\ce{CuO}$的产物可能有$\ce{Cu}$、$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$等，故B错误；C选项：反应生成的$\ce{CO_{2}}$与过量的木炭在高温下会发生反应$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，导致气体产物中有$\ce{CO}$，故C正确；D选项：由图乙可知，木炭与$\ce{CuO}$的质量比越大（如$1:6.7$比$1:13.3$质量比大），$\ce{CO}$的体积分数越高，即生成的$\ce{CO}$越多，故D错误。
【答案】C
【知识点】碳的化学性质、实验探究分析
【点评】本题结合实验装置与图像，考查木炭还原氧化铜的反应原理及实验分析能力，需要学生能从图像中提取关键信息，结合化学反应知识进行判断，是一道综合性较强的实验探究题。
【难度系数】0.5
