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阅读下列资料，完成1～3题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。$\ce{C_{60}}$常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
1. 下列关于$\ce{C_{60}}$的说法中不正确的是（
A. 分子具有空心球体结构
B. 是一种新型有机高分子材料
C. 每个分子由60个碳原子构成
D. 有可能在催化领域具有广泛应用
2. 下列摘录中，属于物质结构描述的是（
A. 碳原子核外电子数为6
B. 金刚石可用来切割大理石
C. 石墨很软
D. $\ce{C_{60}}$能与K等金属反应
3. 金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子（
A. 种类不同
B. 大小不同
C. 质量不同
D. 排列方式不同
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。$\ce{C_{60}}$常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
1. 下列关于$\ce{C_{60}}$的说法中不正确的是（
B
）A. 分子具有空心球体结构
B. 是一种新型有机高分子材料
C. 每个分子由60个碳原子构成
D. 有可能在催化领域具有广泛应用
2. 下列摘录中，属于物质结构描述的是（
A
）A. 碳原子核外电子数为6
B. 金刚石可用来切割大理石
C. 石墨很软
D. $\ce{C_{60}}$能与K等金属反应
3. 金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子（
D
）A. 种类不同
B. 大小不同
C. 质量不同
D. 排列方式不同
答案
1. B 提示:有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子,$\ce{C_{60}}$是由一种元素组成的纯净物,是单质,相对分子质量相对较小,不是有机高分子。
2. A 提示:金刚石可用来切割大理石,是金刚石的用途;石墨很软属于石墨的物理性质;$\ce{C_{60}}$能与K等金属反应属于化学性质。
3. D 提示:金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异。
2. A 提示:金刚石可用来切割大理石,是金刚石的用途;石墨很软属于石墨的物理性质;$\ce{C_{60}}$能与K等金属反应属于化学性质。
3. D 提示:金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异。
解析
【分析】
本题包含3道关于碳单质的题目，解题思路如下：
1. 第1题：结合C₆₀的结构、类别、用途等知识逐一分析选项：A选项根据资料可知C₆₀为空心球体结构，正确；B选项需明确有机高分子的定义（有机物且相对分子质量很大），C₆₀是碳单质，不属于有机物，相对分子质量仅720，不是有机高分子，错误；C选项C₆₀每个分子含60个碳原子，正确；D选项资料提到C₆₀在催化领域有应用，正确，故答案为B。
2. 第2题：区分结构描述、用途、性质：A选项描述碳原子核外电子数，属于原子结构描述；B选项是金刚石的用途；C选项是石墨的物理性质；D选项是C₆₀的化学性质，故答案为A。
3. 第3题：金刚石、石墨、C₆₀均为碳元素组成的单质，原子种类、大小、质量相同，性质差异源于碳原子排列方式不同，故答案为D。
【解析】
1. 选项分析：
A. 由资料可知，C₆₀分子具有空心球体结构，该说法正确；
B. 有机高分子材料是相对分子质量达几万甚至几十万的有机物，C₆₀是碳元素组成的单质，不属于有机物，其相对分子质量为12×60=720，远未达到有机高分子的标准，该说法错误；
C. C₆₀的每个分子由60个碳原子构成，该说法正确；
D. 资料表明C₆₀在催化领域具有广泛应用，该说法正确。因此第1题选B。
2. 选项分析：
A. “碳原子核外电子数为6”描述的是原子的结构特征，属于物质结构描述；
B. “金刚石可用来切割大理石”描述的是金刚石的用途；
C. “石墨很软”描述的是石墨的物理性质；
D. “C₆₀能与K等金属反应”描述的是C₆₀的化学性质。因此第2题选A。
3. 金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的单质，构成它们的原子种类、大小、质量均相同，它们的性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同，因此第3题选D。
【答案】
1.B 2.A 3.D
【知识点】
碳单质的性质与用途、原子结构、同素异形体的结构差异
【点评】
本题围绕碳单质的相关基础知识命题，涵盖了C₆₀的类别判断、物质结构的区分、碳同素异形体性质差异的原因，属于基础题型，需要准确理解相关概念。
【难度系数】
0.5
本题包含3道关于碳单质的题目，解题思路如下：
1. 第1题：结合C₆₀的结构、类别、用途等知识逐一分析选项：A选项根据资料可知C₆₀为空心球体结构，正确；B选项需明确有机高分子的定义（有机物且相对分子质量很大），C₆₀是碳单质，不属于有机物，相对分子质量仅720，不是有机高分子，错误；C选项C₆₀每个分子含60个碳原子，正确；D选项资料提到C₆₀在催化领域有应用，正确，故答案为B。
2. 第2题：区分结构描述、用途、性质：A选项描述碳原子核外电子数，属于原子结构描述；B选项是金刚石的用途；C选项是石墨的物理性质；D选项是C₆₀的化学性质，故答案为A。
3. 第3题：金刚石、石墨、C₆₀均为碳元素组成的单质，原子种类、大小、质量相同，性质差异源于碳原子排列方式不同，故答案为D。
【解析】
1. 选项分析：
A. 由资料可知，C₆₀分子具有空心球体结构，该说法正确；
B. 有机高分子材料是相对分子质量达几万甚至几十万的有机物，C₆₀是碳元素组成的单质，不属于有机物，其相对分子质量为12×60=720，远未达到有机高分子的标准，该说法错误；
C. C₆₀的每个分子由60个碳原子构成，该说法正确；
D. 资料表明C₆₀在催化领域具有广泛应用，该说法正确。因此第1题选B。
2. 选项分析：
A. “碳原子核外电子数为6”描述的是原子的结构特征，属于物质结构描述；
B. “金刚石可用来切割大理石”描述的是金刚石的用途；
C. “石墨很软”描述的是石墨的物理性质；
D. “C₆₀能与K等金属反应”描述的是C₆₀的化学性质。因此第2题选A。
3. 金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的单质，构成它们的原子种类、大小、质量均相同，它们的性质存在明显差异的原因是碳原子的排列方式不同，因此第3题选D。
【答案】
1.B 2.A 3.D
【知识点】
碳单质的性质与用途、原子结构、同素异形体的结构差异
【点评】
本题围绕碳单质的相关基础知识命题，涵盖了C₆₀的类别判断、物质结构的区分、碳同素异形体性质差异的原因，属于基础题型，需要准确理解相关概念。
【难度系数】
0.5
4. (2025·苏州高新月考)下列关于金刚石、石墨的说法错误的是 (
A.组成:都由碳元素组成
B.性质:二者性质差异较大
C.结构:碳原子排列方式不同
D.变化:一定条件下,二者可相互转化
B
)A.组成:都由碳元素组成
B.性质:二者性质差异较大
C.结构:碳原子排列方式不同
D.变化:一定条件下,二者可相互转化
答案
4. B 提示:金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质;金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,只是碳原子排列方式不同,因此物理性质存在着较大的差异,但化学性质基本相同;金刚石和石墨可在一定条件下相互转化。
解析
【分析】
本题考查金刚石与石墨的相关知识，解题时需逐一分析每个选项，结合金刚石、石墨的组成元素、原子排列方式、性质特点及相互转化的规律，判断各选项说法的正误，最终选出错误的选项。
【解析】
A选项：金刚石和石墨均由碳元素组成，属于碳单质，该说法正确；
B选项：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，导致二者物理性质差异较大，但化学性质基本相同，选项中仅说“性质差异较大”，未区分物理与化学性质，表述不准确，该说法错误；
C选项：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此结构不同，该说法正确；
D选项：在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化，如高温高压下石墨可转化为金刚石，该说法正确。
综上，错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
碳单质的性质；金刚石与石墨的区别
【点评】
本题为基础题，主要考查碳的两种常见单质的核心知识点，需准确掌握它们的组成、结构、性质差异及转化关系，注意区分物理性质和化学性质的不同，避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
本题考查金刚石与石墨的相关知识，解题时需逐一分析每个选项，结合金刚石、石墨的组成元素、原子排列方式、性质特点及相互转化的规律，判断各选项说法的正误，最终选出错误的选项。
【解析】
A选项：金刚石和石墨均由碳元素组成，属于碳单质，该说法正确；
B选项：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，导致二者物理性质差异较大，但化学性质基本相同，选项中仅说“性质差异较大”，未区分物理与化学性质，表述不准确，该说法错误；
C选项：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，因此结构不同，该说法正确；
D选项：在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化，如高温高压下石墨可转化为金刚石，该说法正确。
综上，错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
碳单质的性质；金刚石与石墨的区别
【点评】
本题为基础题，主要考查碳的两种常见单质的核心知识点，需准确掌握它们的组成、结构、性质差异及转化关系，注意区分物理性质和化学性质的不同，避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
5. 下列物质的性质和用途对应关系正确的是
（
A.金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B.石墨具有导电性，可制作铅笔芯
C.炭黑具有还原性，可制作墨水
D.木炭具有吸附性，可用作燃料
（
A
）A.金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B.石墨具有导电性，可制作铅笔芯
C.炭黑具有还原性，可制作墨水
D.木炭具有吸附性，可用作燃料
答案
5. A 提示:石墨具有导电性,能用作电极;石墨质地较软,且呈深灰色,可制作铅笔芯;炭黑制作墨水是利用其常温下化学性质不活泼;木炭具有吸附性,可吸附异味和色素,用作燃料是因为其具有可燃性。
解析
【分析】本题需逐一判断各选项中物质的性质与用途是否匹配，先回忆金刚石、石墨、炭黑、木炭等碳单质的核心性质，再对应其用途，排除性质与用途不相符的选项，最终确定正确答案。
【解析】
A选项：金刚石是天然存在硬度最大的物质，利用其硬度大的性质，可用于切割玻璃，性质与用途对应关系正确；
B选项：石墨制作铅笔芯是因为石墨质地较软、呈深灰色，能在纸上留下痕迹，石墨的导电性多用于制作电极，性质与用途对应关系错误；
C选项：炭黑制作墨水是利用其常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应，能使墨水长期保存，炭黑的还原性多用于冶金工业，性质与用途对应关系错误；
D选项：木炭用作燃料是因为其具有可燃性，木炭的吸附性多用于吸附异味、色素等，性质与用途对应关系错误；
综上，正确选项为A。
【答案】A
【知识点】碳单质的性质与用途
【点评】本题考查碳单质的性质与用途的对应关系，属于化学基础知识点，需准确记忆各碳单质的性质及对应的用途，难度较低，是常见的基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】
A选项：金刚石是天然存在硬度最大的物质，利用其硬度大的性质，可用于切割玻璃，性质与用途对应关系正确；
B选项：石墨制作铅笔芯是因为石墨质地较软、呈深灰色，能在纸上留下痕迹，石墨的导电性多用于制作电极，性质与用途对应关系错误；
C选项：炭黑制作墨水是利用其常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应，能使墨水长期保存，炭黑的还原性多用于冶金工业，性质与用途对应关系错误；
D选项：木炭用作燃料是因为其具有可燃性，木炭的吸附性多用于吸附异味、色素等，性质与用途对应关系错误；
综上，正确选项为A。
【答案】A
【知识点】碳单质的性质与用途
【点评】本题考查碳单质的性质与用途的对应关系，属于化学基础知识点，需准确记忆各碳单质的性质及对应的用途，难度较低，是常见的基础题型。
【难度系数】0.8
6. (2025·扬州江都期中节选)活性炭,是一种以微孔为主、吸附能力极强的物质,主要成分是碳单质,被广泛用于空气净化和污水处理等方面。
(1) ①活性炭的吸附性属于
②活性炭微孔越丰富,吸附性能越好的原因是
(2) ①向盛有水的试管中滴入红墨水,观察到红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微观粒子具有的主要性质是
②再向试管中加入足量的活性炭,观察到
(1) ①活性炭的吸附性属于
物理
(填“物理”或“化学”)性质。②活性炭微孔越丰富,吸附性能越好的原因是
增大了接触面积,使吸附更充分
。(2) ①向盛有水的试管中滴入红墨水,观察到红墨水逐渐扩散到水中,最后变成均匀的红色溶液。这一现象说明了微观粒子具有的主要性质是
微观粒子在不断运动
。②再向试管中加入足量的活性炭,观察到
红墨水褪色
,说明活性炭吸附能力强。答案
6. (1) ①物理 ②增大了接触面积,使吸附更充分 (2) ①微观粒子在不断运动 ②红墨水褪色
提示:(1) ①活性炭的吸附性不需要通过化学变化表现,属于物理性质。②活性炭微孔越丰富,接触面积越大,吸附越充分,所以吸附性能越好。(2) ②活性炭可吸附水中色素,向盛有红墨水的试管中加入足量的活性炭,观察到红墨水褪色,说明活性炭吸附能力强。
提示:(1) ①活性炭的吸附性不需要通过化学变化表现,属于物理性质。②活性炭微孔越丰富,接触面积越大,吸附越充分,所以吸附性能越好。(2) ②活性炭可吸附水中色素,向盛有红墨水的试管中加入足量的活性炭,观察到红墨水褪色,说明活性炭吸附能力强。
解析
【分析】本题围绕活性炭的性质与微观粒子的性质展开，解题时需结合物理性质的判断标准、活性炭吸附的原理以及微观粒子的基本特性分析各小问：1. 判断吸附性的类别时，依据“是否需化学变化体现”的物理/化学性质区分规则；2. 分析微孔与吸附性能的关系时，从接触面积对吸附效果的影响入手；3. 解释红墨水扩散现象时，结合微观粒子的运动特性；4. 加入活性炭后的现象，依据活性炭的吸附性判断。
【解析】(1)① 活性炭的吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；② 活性炭微孔越丰富，其与被吸附物质的接触面积越大，吸附过程越充分，因此吸附性能越好；(2)① 红墨水逐渐扩散至水中形成均匀红色溶液，说明微观粒子（分子）在不断运动；② 活性炭具有强吸附性，能吸附水中的色素，因此加入足量活性炭后，观察到红墨水褪色。
【答案】(1)①物理；②增大了接触面积，使吸附更充分；(2)①微观粒子在不断运动；②红墨水褪色
【知识点】物理性质与化学性质、碳单质的吸附性、微观粒子的性质
【点评】本题为基础题型，聚焦课本核心知识点，考察学生对活性炭性质及微观粒子特性的基础理解，难度较低，属于易得分题目。
【难度系数】0.8
【解析】(1)① 活性炭的吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；② 活性炭微孔越丰富，其与被吸附物质的接触面积越大，吸附过程越充分，因此吸附性能越好；(2)① 红墨水逐渐扩散至水中形成均匀红色溶液，说明微观粒子（分子）在不断运动；② 活性炭具有强吸附性，能吸附水中的色素，因此加入足量活性炭后，观察到红墨水褪色。
【答案】(1)①物理；②增大了接触面积，使吸附更充分；(2)①微观粒子在不断运动；②红墨水褪色
【知识点】物理性质与化学性质、碳单质的吸附性、微观粒子的性质
【点评】本题为基础题型，聚焦课本核心知识点，考察学生对活性炭性质及微观粒子特性的基础理解，难度较低，属于易得分题目。
【难度系数】0.8
7. 金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是（
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨的组成元素不同
C
）A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1 g金刚石和1 g石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨的组成元素不同
答案
7. C 提示:构成金刚石和石墨的原子都是碳原子,大小相同;金刚石和石墨中原子排列方式不同;金刚石和石墨的组成元素都是碳。
解析
【分析】
本题考查金刚石和石墨的结构与性质，解题时需结合二者的组成、结构特点逐一分析选项：首先明确金刚石和石墨均为碳元素组成的单质，构成原子均为碳原子；再对比二者的原子排列方式，结合质量与原子数的关系判断选项对错。
【解析】
选项A：金刚石和石墨都由碳原子构成，碳原子的大小相同，故A错误；
选项B：从结构示意图可知，金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，二者原子排列方式不同，故B错误；
选项C：1g金刚石和1g石墨的质量相同，且均由碳原子构成，碳原子的质量固定，因此所含碳原子数相同，故C正确；
选项D：金刚石和石墨的组成元素都是碳元素，组成元素相同，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
碳单质结构、同素异形体
【点评】
本题为碳单质的基础题，考查金刚石与石墨的组成、结构差异，需准确掌握二者的核心特点即可解题，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查金刚石和石墨的结构与性质，解题时需结合二者的组成、结构特点逐一分析选项：首先明确金刚石和石墨均为碳元素组成的单质，构成原子均为碳原子；再对比二者的原子排列方式，结合质量与原子数的关系判断选项对错。
【解析】
选项A：金刚石和石墨都由碳原子构成，碳原子的大小相同，故A错误；
选项B：从结构示意图可知，金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，二者原子排列方式不同，故B错误；
选项C：1g金刚石和1g石墨的质量相同，且均由碳原子构成，碳原子的质量固定，因此所含碳原子数相同，故C正确；
选项D：金刚石和石墨的组成元素都是碳元素，组成元素相同，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
碳单质结构、同素异形体
【点评】
本题为碳单质的基础题，考查金刚石与石墨的组成、结构差异，需准确掌握二者的核心特点即可解题，难度较低。
【难度系数】
0.6
