4.某物质中只含有碳元素,下列说法正确的是()。

A.该物质一定是单质
B.该物质一定是黑色的
C.该物质可能是混合物
D.该物质可能是化合物

4.C 【解析】若该物质是由金刚石、石墨等两种或两种以上碳单质组成的,则该物质为混合物,故 A 项不正确,C 项正确;若该物质为金刚石,则为无色,故 B 项不正确;化合物是由不同种元素组成的纯净物,而该物质只含碳元素,故 D 项不正确。

【分析】
要解决这道题，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。题目中物质只含碳元素，据此逐一分析选项：
选项A：只含碳元素的物质不一定是单质，可能是金刚石、石墨等碳单质组成的混合物；
选项B：碳单质不一定是黑色的，比如金刚石是无色透明的；
选项C：只含碳元素的物质可能是多种碳单质组成的混合物；
选项D：化合物需含不同种元素，该物质只含碳元素，不可能是化合物。
【解析】
根据物质分类的相关概念：
1. 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，混合物由多种物质组成。
2. 分析选项A：若该物质是金刚石和石墨的混合物，虽只含碳元素，但属于混合物，不是单质，故A错误；
3. 分析选项B：金刚石是碳单质，为无色透明，并非黑色，故B错误；
4. 分析选项C：由两种或多种碳单质组成的物质，只含碳元素，属于混合物，因此该物质可能是混合物，C正确；
5. 分析选项D：化合物至少含两种元素，该物质只含碳元素，不可能是化合物，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
物质的分类（单质、化合物、混合物）
【点评】
本题考查物质分类的核心概念，需准确区分单质、化合物、混合物的定义，易错点在于忽略“同种元素可组成不同单质，混合后为混合物”的情况，需注意概念的严谨性。
【难度系数】
0.6

5. 2004年,科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(即石墨烯),石墨烯具有优异的导电、导热性和其他奇特性质。下列关于石墨烯的认识,正确的是()。

A.由分子构成
B.是一种新型化合物
C.可作新型电池的电极
D.物理性质与金刚石的相似

5.C 【解析】石墨烯由碳原子构成,故 A 项不正确;石墨烯属于碳单质,单质是由同种元素组成的纯净物,而化合物是由不同种元素组成的纯净物,故 B 项不正确;石墨烯具有导电性,故 C 项正确;石墨烯与金刚石都由碳元素组成,但碳原子的排列方式不同,物理性质存在差异,故 D 项不正确。

【分析】
本题考查碳单质的相关知识，解题思路是逐一分析每个选项，结合石墨烯的构成、类别、性质等知识点判断对错：首先明确石墨烯是从石墨中分离的单层石墨片，属于碳单质；再根据各选项描述，结合单质与化合物的区别、物质构成、性质差异等知识排除错误选项，得出正确答案。
【解析】
A选项：石墨烯由碳原子直接构成，并非由分子构成，故A错误；
B选项：石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，不是化合物，故B错误；
C选项：题目中提到石墨烯具有优异的导电性，因此可作新型电池的电极，故C正确；
D选项：石墨烯与金刚石均由碳元素组成，但碳原子的排列方式不同，物理性质存在明显差异，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
碳单质的性质、单质与化合物的区别、物质的构成
【点评】
本题围绕石墨烯这一新型碳单质展开，考查碳单质的基本概念与性质，属于基础题型，需要学生掌握碳单质的结构、分类及性质差异等核心知识点。
【难度系数】
0.7

6. 是天然存在的最硬的物质；很软，可用作铅笔芯。

6. 金刚石 石墨

【分析】
本题考查碳单质的物理性质，解题时需回忆常见碳单质的典型特性：天然存在最硬的碳单质为金刚石，质地较软且可用于制作铅笔芯的碳单质为石墨，据此填写对应物质即可。
【解析】
碳的单质中，金刚石是天然存在的最硬的物质，因此第一个空应填金刚石；石墨质地很软，在纸上划过会留下深灰色痕迹，可用于制作铅笔芯，因此第二个空应填石墨。
【答案】
金刚石 石墨
【知识点】
碳单质的物理性质
【点评】
本题为基础识记类题目，考查常见碳单质的典型物理性质，属于化学学科中物质性质的基础考点，难度较低，学生只需牢记相关知识点即可作答。
【难度系数】
0.9

7.在盛有半瓶水的小锥形瓶里,滴入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭,轻轻振荡锥形瓶,可观察到的现象是,原因是木炭具有结构,因此木炭具有能力。

7. 液体由红色逐渐变为无色 疏松多孔 吸附

【分析】要解答本题，需结合木炭的结构与性质逻辑推导：木炭的特殊结构使其具备吸附能力，可吸附水中的色素，由此可推断实验现象及对应原因。
【解析】向滴有红墨水的水中加入烘烤过的木炭振荡时，木炭的疏松多孔结构会吸附水中的红色素，因此观察到液体由红色逐渐变为无色；该现象的本质是木炭具有疏松多孔的结构，从而具备吸附能力。
【答案】液体由红色逐渐变为无色 疏松多孔 吸附
【知识点】木炭的吸附性、疏松多孔结构
【点评】本题考查木炭吸附性的基础知识点，属于碳单质性质的常规基础题，侧重对基础知识的理解与应用，难度较低。
【难度系数】0.9

1.高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是()。

A.滑腻感
B.金属光泽
C.导电性
D.熔点高

1.B

【分析】
要解决这道题，需结合受电弓滑板的功能需求，对应石墨各性质的实际作用：受电弓滑板需要与接触网摩擦获取电力，因此需具备保障输电、减少摩擦、耐高温的性质；金属光泽是外观性质，与滑板的功能无关，据此判断选项。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 滑腻感：受电弓滑板与接触网持续摩擦，滑腻感可减少摩擦损耗，与应用有关；
B. 金属光泽：仅为外观特征，不影响受电弓滑板的输电、耐磨、耐高温等核心功能，与应用无关；
C. 导电性：受电弓需通过滑板获取电力，导电性是必要条件，与应用有关；
D. 熔点高：高速摩擦会产生热量，熔点高可避免滑板因高温损坏，与应用有关。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
石墨的性质与用途
【点评】
本题考查石墨性质与用途的对应关系，属于基础题，需掌握常见碳单质的性质及实际应用场景。
【难度系数】
0.3

2.碳单质除了金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$以外，科学家们还合成了$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$等，由此做出以下推测：
①同一种元素可以形成多种单质；②单质可能存在复杂的分子结构；③单质的研究具有广阔的前景。其中正确的是()。

A.①
B.①③
C.②③
D.①②③

2.D

【分析】首先逐一分析每个推测：①碳元素能形成金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、$\ce{C_{70}}$等多种单质，说明同一种元素可以组成多种单质，该推测合理；②$\ce{C_{60}}$是由60个碳原子构成的分子，$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{240}}$等的分子结构更复杂，说明单质可能存在复杂的分子结构，该推测合理；③科学家合成了多种新型碳单质，说明单质的研究具有广阔前景，该推测合理。因此三个推测都正确，对应选项D。
【解析】解：对各推测分析如下：
1. ①：碳元素可形成金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、$\ce{C_{70}}$等不同单质，说明同一种元素可以形成多种单质，推测正确；
2. ②：$\ce{C_{60}}$是由60个碳原子构成的分子，$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{240}}$等的分子结构更复杂，说明单质可能存在复杂的分子结构，推测正确；
3. ③：科学家合成了多种新型碳单质，说明单质的研究具有广阔的前景，推测正确；
综上，①②③均正确，答案选D。
【答案】D
【知识点】碳单质的多样性、同素异形体
【点评】本题结合题目给出的新型碳单质实例，考查对碳单质相关性质及研究价值的理解，需逐一分析每个推测的合理性，难度较低，属于基础题。
【难度系数】0.7

3.碳是一种常见的非金属元素，以多种形式存在于大气、地壳和生物体中。

(1)碳元素在元素周期表中的信息如图甲所示。碳原子的质子数为，其相对原子质量是。
(2)丁物质的分子结构形似足球，其化学式为$\ce{C_{60}}$，该物质由（填“原子”或“分子”）构成。
(3)图乙、丙、丁表示的物质都是碳元素组成的单质，但其物理性质存在较大差异，原因是。

3.(1)6 12.01
(2)分子
(3)碳原子的排列方式不同

【分析】
本题围绕碳元素的相关化学知识设置三个问题：第(1)题需结合元素周期表的单元格信息确定质子数和相对原子质量，原子序数等于质子数，单元格内元素名称下方数字为相对原子质量；第(2)题根据丁物质的化学式判断其构成粒子；第(3)题需明确碳单质物理性质差异的核心原因，即碳原子的排列方式不同。
【解析】
(1) 元素周期表中，左上角数字为原子序数，原子序数=质子数，因此碳原子的质子数为6；元素名称下方的数字为相对原子质量，故碳的相对原子质量是12.01。
(2) 丁物质是$\ce{C_{60}}$，该物质由$\ce{C_{60}}$分子构成，因此填“分子”。
(3) 图乙为金刚石、丙为石墨、丁为$\ce{C_{60}}$，三者均为碳元素组成的单质，由于碳原子的排列方式不同，导致它们的物理性质存在较大差异。
【答案】
(1) 6；12.01
(2) 分子
(3) 碳原子的排列方式不同
【知识点】
元素周期表、物质的构成、碳单质的结构
【点评】
本题考查初中化学基础知识点，涵盖元素周期表的应用、物质构成及碳单质性质差异的原因，侧重对基础知识的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.7