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1.物质都是由微观粒子构成的。下列物质中由原子构成的是 （
A.氢气
B.一氧化碳
C.金刚石
D.氯化钠
C
）A.氢气
B.一氧化碳
C.金刚石
D.氯化钠
答案
1.C
解析
【分析】本题考查物质的微观构成，解题时需明确不同类别物质的构成粒子：气态非金属单质、共价化合物一般由分子构成；金属单质、稀有气体、部分固态非金属单质（如金刚石）由原子直接构成；离子化合物（如盐）由离子构成。逐一分析选项：A氢气是气态非金属单质，由氢分子构成；B一氧化碳是共价化合物，由一氧化碳分子构成；C金刚石是固态非金属单质，由碳原子直接构成；D氯化钠是离子化合物，由钠离子和氯离子构成，据此选出正确答案。
【解析】逐一分析各选项物质的构成粒子：
1. 选项A：氢气（H₂）属于气态非金属单质，由氢分子构成，不符合“由原子构成”的要求，排除；
2. 选项B：一氧化碳（CO）属于共价化合物，由一氧化碳分子构成，不符合要求，排除；
3. 选项C：金刚石是碳元素组成的固态非金属单质，由碳原子直接构成，符合要求；
4. 选项D：氯化钠（NaCl）属于离子化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合要求，排除。
综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】构成物质的微粒
【点评】本题为初中化学基础题，主要考察常见物质的微观构成，需学生牢记不同类别物质的构成规律，属于入门级知识点，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】逐一分析各选项物质的构成粒子：
1. 选项A：氢气（H₂）属于气态非金属单质，由氢分子构成，不符合“由原子构成”的要求，排除；
2. 选项B：一氧化碳（CO）属于共价化合物，由一氧化碳分子构成，不符合要求，排除；
3. 选项C：金刚石是碳元素组成的固态非金属单质，由碳原子直接构成，符合要求；
4. 选项D：氯化钠（NaCl）属于离子化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合要求，排除。
综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】构成物质的微粒
【点评】本题为初中化学基础题，主要考察常见物质的微观构成，需学生牢记不同类别物质的构成规律，属于入门级知识点，难度较低。
【难度系数】0.8
2.下列物质中,硬度最大的是 (
A.$\ce{C_{60}}$
B.活性炭
C.石墨
D.金刚石
D
)A.$\ce{C_{60}}$
B.活性炭
C.石墨
D.金刚石
答案
2.D
解析
【分析】要判断硬度最大的物质，需结合各选项中碳单质的结构特点，回忆其对应的物理性质：金刚石是天然存在的最硬物质，石墨质软，活性炭质地较软，C₆₀硬度较小，据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】逐一分析各选项：
A. $\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的碳单质，属于分子晶体，硬度较小；
B. 活性炭具有疏松多孔的结构，质地较软；
C. 石墨为层状结构，层间作用力弱，质软；
D. 金刚石中碳原子形成空间网状结构，是天然存在的硬度最大的物质。
因此硬度最大的是金刚石，答案选D。
【答案】D
【知识点】碳单质的物理性质、金刚石的性质
【点评】本题考查常见碳单质的物理性质，属于基础识记类题目，需掌握不同碳单质的结构与性质的对应关系。
【难度系数】0.8
【解析】逐一分析各选项：
A. $\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的碳单质，属于分子晶体，硬度较小；
B. 活性炭具有疏松多孔的结构，质地较软；
C. 石墨为层状结构，层间作用力弱，质软；
D. 金刚石中碳原子形成空间网状结构，是天然存在的硬度最大的物质。
因此硬度最大的是金刚石，答案选D。
【答案】D
【知识点】碳单质的物理性质、金刚石的性质
【点评】本题考查常见碳单质的物理性质，属于基础识记类题目，需掌握不同碳单质的结构与性质的对应关系。
【难度系数】0.8
3.石墨可用于制造受电弓滑板,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。石墨的下列性质中与这一应用无关的是
（
A.滑腻感
B.导电性
C.熔点高
D.金属光泽
（
D
）A.滑腻感
B.导电性
C.熔点高
D.金属光泽
答案
3.D
解析
【分析】
本题要求选出石墨用于制造受电弓滑板这一应用中无关的性质。解题思路：先明确受电弓滑板的功能是与接触网摩擦获取电力，据此分析该应用对石墨性质的需求，再逐一判断选项性质是否与该需求相关，最终确定无关的性质。
【解析】
石墨用于制造受电弓滑板时，A选项滑腻感可减少滑板与接触网的摩擦损耗，保障滑板耐用，与应用有关；B选项导电性是滑板传导电力、实现获取电力功能的关键，与应用有关；C选项熔点高可耐受摩擦产生的热量，避免滑板因高温损坏，与应用有关；D选项金属光泽是石墨的外观特征，与受电弓滑板的功能无关联，因此答案为D。
【答案】
D
【知识点】
石墨的性质、碳单质的用途
【点评】
本题结合实际生产生活应用考查石墨的性质，需将性质与用途对应分析，属于基础识记类题目，难度较低。
【难度系数】
0.7
本题要求选出石墨用于制造受电弓滑板这一应用中无关的性质。解题思路：先明确受电弓滑板的功能是与接触网摩擦获取电力，据此分析该应用对石墨性质的需求，再逐一判断选项性质是否与该需求相关，最终确定无关的性质。
【解析】
石墨用于制造受电弓滑板时，A选项滑腻感可减少滑板与接触网的摩擦损耗，保障滑板耐用，与应用有关；B选项导电性是滑板传导电力、实现获取电力功能的关键，与应用有关；C选项熔点高可耐受摩擦产生的热量，避免滑板因高温损坏，与应用有关；D选项金属光泽是石墨的外观特征，与受电弓滑板的功能无关联，因此答案为D。
【答案】
D
【知识点】
石墨的性质、碳单质的用途
【点评】
本题结合实际生产生活应用考查石墨的性质，需将性质与用途对应分析，属于基础识记类题目，难度较低。
【难度系数】
0.7
4.(2025·无锡)金刚石和石墨具有相同的
(
A.组成
B.结构
C.性质
D.应用
(
A
)A.组成
B.结构
C.性质
D.应用
答案
4.A
解析
【分析】
要解答本题，需明确金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质（同素异形体），逐一分析各选项对应的概念：组成指元素种类，结构指原子排列方式，性质含物理和化学性质，应用由性质决定。回忆两者的相关知识，判断哪个是相同点。
【解析】
金刚石和石墨均由碳元素组成，因此组成相同；但二者碳原子的排列方式不同，导致结构不同，进而物理性质差异显著（如金刚石硬度大、石墨质软且导电），化学性质相似但并非完全相同，应用也因性质不同而不同。因此只有A选项符合要求。
【答案】
A
【知识点】
碳的同素异形体；物质的组成与结构；物质的性质与用途
【点评】
本题考查碳的同素异形体的基础知识点，核心是区分金刚石和石墨的组成、结构、性质、应用的差异，属于识记类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需明确金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质（同素异形体），逐一分析各选项对应的概念：组成指元素种类，结构指原子排列方式，性质含物理和化学性质，应用由性质决定。回忆两者的相关知识，判断哪个是相同点。
【解析】
金刚石和石墨均由碳元素组成，因此组成相同；但二者碳原子的排列方式不同，导致结构不同，进而物理性质差异显著（如金刚石硬度大、石墨质软且导电），化学性质相似但并非完全相同，应用也因性质不同而不同。因此只有A选项符合要求。
【答案】
A
【知识点】
碳的同素异形体；物质的组成与结构；物质的性质与用途
【点评】
本题考查碳的同素异形体的基础知识点，核心是区分金刚石和石墨的组成、结构、性质、应用的差异，属于识记类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8
5. 人教版九上 P152T1 改编 $\ce{C_{60}}$在能源、医学等领域有着广阔的应用前景。关于$\ce{C_{60}}$，下列说法中不正确的是（
A.该物质由$\ce{C_{60}}$分子构成
B.该物质由60个碳原子构成
C.其相对分子质量为720
D.$\ce{C_{60}}$和$\ce{C_{70}}$是两种物质
B
）A.该物质由$\ce{C_{60}}$分子构成
B.该物质由60个碳原子构成
C.其相对分子质量为720
D.$\ce{C_{60}}$和$\ce{C_{70}}$是两种物质
答案
5.B
解析
【分析】本题考查碳单质$\ce{C_{60}}$的相关知识，解题思路是逐一分析每个选项，结合物质的宏观组成、微观构成、相对分子质量计算及不同物质的判断方法，找出说法不正确的选项。首先明确：$\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的，每个$\ce{C_{60}}$分子含60个碳原子；相对分子质量为各原子相对原子质量之和；分子构成不同的物质属于不同物质。据此判断各选项正误。
【解析】对各选项分析如下：
A选项：$\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的碳单质，该说法正确；
B选项：$\ce{C_{60}}$这种宏观物质是由$\ce{C_{60}}$分子构成的，每个$\ce{C_{60}}$分子才由60个碳原子构成，不能说该物质直接由60个碳原子构成，该说法错误；
C选项：$\ce{C_{60}}$的相对分子质量=$12×60=720$，该说法正确；
D选项：$\ce{C_{60}}$和$\ce{C_{70}}$的分子构成不同，属于两种不同的物质，该说法正确。
综上，不正确的选项是B。
【答案】B
【知识点】碳单质的构成、相对分子质量计算、物质的区分
【点评】本题属于基础题，主要考查碳单质$\ce{C_{60}}$的基本性质，需准确区分物质的宏观组成与微观构成，掌握相对分子质量的计算方法，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】对各选项分析如下：
A选项：$\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的碳单质，该说法正确；
B选项：$\ce{C_{60}}$这种宏观物质是由$\ce{C_{60}}$分子构成的，每个$\ce{C_{60}}$分子才由60个碳原子构成，不能说该物质直接由60个碳原子构成，该说法错误；
C选项：$\ce{C_{60}}$的相对分子质量=$12×60=720$，该说法正确；
D选项：$\ce{C_{60}}$和$\ce{C_{70}}$的分子构成不同，属于两种不同的物质，该说法正确。
综上，不正确的选项是B。
【答案】B
【知识点】碳单质的构成、相对分子质量计算、物质的区分
【点评】本题属于基础题，主要考查碳单质$\ce{C_{60}}$的基本性质，需准确区分物质的宏观组成与微观构成，掌握相对分子质量的计算方法，难度较低。
【难度系数】0.8
6.物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是（
A.活性炭
B.金刚石
C.石墨
D.$C_{60}$
A
）A.活性炭
B.金刚石
C.石墨
D.$C_{60}$
答案
6.A
解析
【分析】
解题思路：根据“物质的性质决定物质的用途”的原理，去除异味需要利用物质的吸附性，因此需结合各选项中含碳物质的性质逐一分析：活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强；金刚石是天然最硬的物质，用于切割等；石墨具有导电性，用于电极等；C₆₀主要用于超导、材料领域，不具备吸附异味的作用，据此选出正确选项。
【解析】
物质的性质决定物质的用途，去除异味需要物质具有吸附性。A选项活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，常用于去除冰箱、汽车中的异味，符合题意；B选项金刚石硬度大，常用于切割玻璃、大理石等，不符合题意；C选项石墨具有良好的导电性，可作电极等，不符合题意；D选项C₆₀主要应用于超导、材料科学等领域，不用于去除异味，不符合题意。因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质与用途
【点评】
本题考查常见碳单质的性质与对应用途，属于基础识记类题目，难度较低，需要学生准确记忆各碳单质的特性。
【难度系数】
0.8
解题思路：根据“物质的性质决定物质的用途”的原理，去除异味需要利用物质的吸附性，因此需结合各选项中含碳物质的性质逐一分析：活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强；金刚石是天然最硬的物质，用于切割等；石墨具有导电性，用于电极等；C₆₀主要用于超导、材料领域，不具备吸附异味的作用，据此选出正确选项。
【解析】
物质的性质决定物质的用途，去除异味需要物质具有吸附性。A选项活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，常用于去除冰箱、汽车中的异味，符合题意；B选项金刚石硬度大，常用于切割玻璃、大理石等，不符合题意；C选项石墨具有良好的导电性，可作电极等，不符合题意；D选项C₆₀主要应用于超导、材料科学等领域，不用于去除异味，不符合题意。因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质与用途
【点评】
本题考查常见碳单质的性质与对应用途，属于基础识记类题目，难度较低，需要学生准确记忆各碳单质的特性。
【难度系数】
0.8
7.如图所示的是一个简易净水器,从上面缓缓地注入滴有红墨水的水,净水器的下端流出的水变为无色。下列说法中正确的是 (
A.该过程发生了化学变化
B.该实验原理与过滤完全相同
C.红墨水因与木炭反应而褪色
D.木炭疏松多孔,可吸附红墨水中的色素
D
)A.该过程发生了化学变化
B.该实验原理与过滤完全相同
C.红墨水因与木炭反应而褪色
D.木炭疏松多孔,可吸附红墨水中的色素
答案
7.D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合木炭的性质、物理变化与化学变化的区别、过滤的原理分析。首先观察实验现象：滴有红墨水的水经过木炭后，下端流出的水变为无色。回忆木炭的结构特点：木炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素和异味，该过程属于物理变化。再逐一判断各选项的说法是否正确。
【解析】
1. 选项A：木炭吸附红墨水中的色素时，没有新物质生成，属于物理变化，并非化学变化，因此A错误。
2. 选项B：过滤的原理是分离不溶性固体与液体，而该实验利用的是木炭的吸附性除去色素，二者原理不同，因此B错误。
3. 选项C：木炭使红墨水褪色是物理吸附过程，没有与色素发生化学反应，因此C错误。
4. 选项D：木炭具有疏松多孔的结构，有较强的吸附性，可吸附红墨水中的色素，因此流出的水变为无色，D正确。
【答案】
D
【知识点】
木炭的吸附性；物理变化与化学变化；过滤原理
【点评】
本题考查木炭吸附性的应用，属于初中化学基础知识点，需明确吸附的本质是物理变化，区分吸附与化学反应、吸附与过滤的差异，难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合木炭的性质、物理变化与化学变化的区别、过滤的原理分析。首先观察实验现象：滴有红墨水的水经过木炭后，下端流出的水变为无色。回忆木炭的结构特点：木炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附色素和异味，该过程属于物理变化。再逐一判断各选项的说法是否正确。
【解析】
1. 选项A：木炭吸附红墨水中的色素时，没有新物质生成，属于物理变化，并非化学变化，因此A错误。
2. 选项B：过滤的原理是分离不溶性固体与液体，而该实验利用的是木炭的吸附性除去色素，二者原理不同，因此B错误。
3. 选项C：木炭使红墨水褪色是物理吸附过程，没有与色素发生化学反应，因此C错误。
4. 选项D：木炭具有疏松多孔的结构，有较强的吸附性，可吸附红墨水中的色素，因此流出的水变为无色，D正确。
【答案】
D
【知识点】
木炭的吸附性；物理变化与化学变化；过滤原理
【点评】
本题考查木炭吸附性的应用，属于初中化学基础知识点，需明确吸附的本质是物理变化，区分吸附与化学反应、吸附与过滤的差异，难度不大。
【难度系数】
0.7
8.关于金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$,下列说法中正确的是（
A.组成:它们都是由碳元素组成的单质
B.结构:它们的碳原子排列方式相同
C.性质:它们都具有优良的导电性
D.变化:石墨转变为金刚石是物理变化
A
）A.组成:它们都是由碳元素组成的单质
B.结构:它们的碳原子排列方式相同
C.性质:它们都具有优良的导电性
D.变化:石墨转变为金刚石是物理变化
答案
8.A
解析
【分析】
首先明确金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$是碳元素组成的不同单质（同素异形体），需逐一分析选项的正误：判断组成是否为碳元素单质，结构中碳原子排列是否相同，性质是否都导电，变化是否为物理变化，依据相关化学概念和性质逐一验证。
【解析】
A选项：金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，该说法正确；
B选项：三者碳原子排列方式不同，金刚石为空间网状结构，石墨为层状结构，$\ce{C_{60}}$为足球状结构，该说法错误；
C选项：仅石墨具有优良导电性，金刚石、$\ce{C_{60}}$不导电，并非都有优良导电性，该说法错误；
D选项：石墨和金刚石是两种不同物质，石墨转变为金刚石有新物质生成，属于化学变化，该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
碳的单质、同素异形体、物质的变化
【点评】
本题考查碳的常见单质的基础性质，属于化学入门级题目，需准确区分不同碳单质的结构、性质及变化类型，易错点为混淆碳单质的排列方式和变化类型。
【难度系数】
0.8
首先明确金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$是碳元素组成的不同单质（同素异形体），需逐一分析选项的正误：判断组成是否为碳元素单质，结构中碳原子排列是否相同，性质是否都导电，变化是否为物理变化，依据相关化学概念和性质逐一验证。
【解析】
A选项：金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$都是由碳元素组成的纯净物，属于单质，该说法正确；
B选项：三者碳原子排列方式不同，金刚石为空间网状结构，石墨为层状结构，$\ce{C_{60}}$为足球状结构，该说法错误；
C选项：仅石墨具有优良导电性，金刚石、$\ce{C_{60}}$不导电，并非都有优良导电性，该说法错误；
D选项：石墨和金刚石是两种不同物质，石墨转变为金刚石有新物质生成，属于化学变化，该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
碳的单质、同素异形体、物质的变化
【点评】
本题考查碳的常见单质的基础性质，属于化学入门级题目，需准确区分不同碳单质的结构、性质及变化类型，易错点为混淆碳单质的排列方式和变化类型。
【难度系数】
0.8
9.某物质经鉴定只含碳元素,则该物质 (
A.肯定是一种单质
B.可能是混合物
C.肯定是纯净物
D.可能是化合物
B
)A.肯定是一种单质
B.可能是混合物
C.肯定是纯净物
D.可能是化合物
答案
9.B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确单质、化合物、纯净物、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；纯净物由一种物质构成，混合物由两种或多种物质构成。只含碳元素的物质，可能是碳的某一种单质（如金刚石），也可能是多种碳单质的混合物（如金刚石和石墨混合）。据此逐一分析选项：A选项“肯定是一种单质”错误，因为可能是混合物；B选项“可能是混合物”符合上述分析；C选项“肯定是纯净物”错误，可能是混合物；D选项化合物含不同元素，只含碳不可能是化合物，错误。
【解析】
1. 明确核心概念：
单质：同种元素组成的纯净物；
化合物：不同种元素组成的纯净物；
纯净物：仅由一种物质组成；
混合物：由两种及以上物质组成。
2. 分析只含碳元素的物质的可能情况：碳元素可组成多种单质（如金刚石、石墨、C₆₀等），若仅含一种碳单质，属于纯净物中的单质；若含多种碳单质，属于混合物。
3. 逐一判断选项：
A：“肯定是单质”错误，因可能是混合物；
B：“可能是混合物”正确；
C：“肯定是纯净物”错误，因可能是混合物；
D：化合物需含不同元素，只含碳不可能是化合物，错误。
【答案】
B
【知识点】
物质的分类、单质与化合物的判断、纯净物与混合物的区分
【点评】
本题考查化学中物质分类的基础概念，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，需准确把握各概念的定义，仔细分析物质组成情况。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确单质、化合物、纯净物、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；纯净物由一种物质构成，混合物由两种或多种物质构成。只含碳元素的物质，可能是碳的某一种单质（如金刚石），也可能是多种碳单质的混合物（如金刚石和石墨混合）。据此逐一分析选项：A选项“肯定是一种单质”错误，因为可能是混合物；B选项“可能是混合物”符合上述分析；C选项“肯定是纯净物”错误，可能是混合物；D选项化合物含不同元素，只含碳不可能是化合物，错误。
【解析】
1. 明确核心概念：
单质：同种元素组成的纯净物；
化合物：不同种元素组成的纯净物；
纯净物：仅由一种物质组成；
混合物：由两种及以上物质组成。
2. 分析只含碳元素的物质的可能情况：碳元素可组成多种单质（如金刚石、石墨、C₆₀等），若仅含一种碳单质，属于纯净物中的单质；若含多种碳单质，属于混合物。
3. 逐一判断选项：
A：“肯定是单质”错误，因可能是混合物；
B：“可能是混合物”正确；
C：“肯定是纯净物”错误，因可能是混合物；
D：化合物需含不同元素，只含碳不可能是化合物，错误。
【答案】
B
【知识点】
物质的分类、单质与化合物的判断、纯净物与混合物的区分
【点评】
本题考查化学中物质分类的基础概念，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，需准确把握各概念的定义，仔细分析物质组成情况。
【难度系数】
0.6
10.关于碳单质的用途,下列说法中不正确的是 ()
①橡胶里添加炭黑能增加耐磨性;②干电池里的电极是由石墨制成的;③冰箱除臭剂是由活性炭制成的;④防毒面具用焦炭来吸附有毒气体;⑤制糖工业用炭黑来吸附有色物质;⑥金刚石不仅能裁玻璃,还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层。
A.①②③ B.③④ C.②③④ D.④⑤
11.人教版九上P131图6-5和图6-6改编 阅读科普材料,回答下列问题。
石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料,它是从石墨中分离出的单层石墨片,其微观结构如图1所示。工业上可采用甲烷($\ce{CH_{4}}$)在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。石墨烯具有强度高、透光率高、导电性好、韧性好的特点,是构成其他新型碳材料的基本组成单元。石墨烯在一定条件下可以制成一种管状结构的碳原子簇——碳纳米管(如图2所示)。碳纳米管具有优良的力学、电学和化学性能。研究人员用碳纳米管修饰的石墨作为电极材料,通过电解法去除溶液中的硝酸根离子($\ce{NO^{-}_{3}}$),比较了在酸性、中性和碱性三种条件下硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$的去除效果,其结果如图3所示。
(1)石墨烯属于(选填“单质”或“化合物”)。石墨烯可用于制作新能源电池,主要利用石墨烯的性质。
(2)一定条件下,石墨烯转化为碳纳米管发生的变化是(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据短文,写出工业上制取石墨烯的化学方程式: 。
(4)由图3可得出的结论是
。
①橡胶里添加炭黑能增加耐磨性;②干电池里的电极是由石墨制成的;③冰箱除臭剂是由活性炭制成的;④防毒面具用焦炭来吸附有毒气体;⑤制糖工业用炭黑来吸附有色物质;⑥金刚石不仅能裁玻璃,还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层。
A.①②③ B.③④ C.②③④ D.④⑤
11.人教版九上P131图6-5和图6-6改编 阅读科普材料,回答下列问题。
石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料,它是从石墨中分离出的单层石墨片,其微观结构如图1所示。工业上可采用甲烷($\ce{CH_{4}}$)在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。石墨烯具有强度高、透光率高、导电性好、韧性好的特点,是构成其他新型碳材料的基本组成单元。石墨烯在一定条件下可以制成一种管状结构的碳原子簇——碳纳米管(如图2所示)。碳纳米管具有优良的力学、电学和化学性能。研究人员用碳纳米管修饰的石墨作为电极材料,通过电解法去除溶液中的硝酸根离子($\ce{NO^{-}_{3}}$),比较了在酸性、中性和碱性三种条件下硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$的去除效果,其结果如图3所示。
(1)石墨烯属于(选填“单质”或“化合物”)。石墨烯可用于制作新能源电池,主要利用石墨烯的性质。
(2)一定条件下,石墨烯转化为碳纳米管发生的变化是(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据短文,写出工业上制取石墨烯的化学方程式: 。
(4)由图3可得出的结论是
。
答案
10.D
11.(1)单质 导电性好
(2)化学
(3)$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$
(4)其他条件相同时,在酸性条件下,硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$去除率最高(合理即可)
11.(1)单质 导电性好
(2)化学
(3)$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$
(4)其他条件相同时,在酸性条件下,硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$去除率最高(合理即可)
解析
【分析】
本题包含两道化学题，第10题考查碳单质的性质与用途，需逐一判断各说法的正误；第11题结合科普材料和图表，考查物质分类、变化类型判断、化学方程式书写及实验结论分析。
1. 第10题思路：回忆炭黑、石墨、活性炭、焦炭、金刚石的性质与对应用途，判断每个说法是否正确，最终确定不正确的选项。
2. 第11题思路：(1)根据石墨烯的组成元素判断类别，结合新能源电池的需求确定利用的性质；(2)判断石墨烯转化为碳纳米管是否有新物质生成，确定变化类型；(3)根据题中工业制取石墨烯的反应物、生成物及条件书写化学方程式；(4)分析图3中不同条件下硝酸根去除率的差异，得出结论。
【解析】
1. 第10题解析：
逐一分析各说法：
①炭黑硬度较高，添加到橡胶中可增强橡胶的耐磨性，说法正确；
②石墨具有良好的导电性，可用于制作干电池的电极，说法正确；
③活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可作冰箱除臭剂，说法正确；
④防毒面具利用活性炭的吸附性吸附有毒气体，而非焦炭，说法错误；
⑤制糖工业利用活性炭吸附有色物质，而非炭黑，说法错误；
⑥金刚石是天然存在最硬的物质，可用于裁玻璃、钻凿坚硬岩层，说法正确。
故不正确的是④⑤，答案选D。
2. 第11题解析：
(1)石墨烯由碳元素一种元素组成，属于单质；新能源电池需要良好的导电性，因此石墨烯用于制作新能源电池，主要利用其导电性好的性质。
(2)石墨烯转化为碳纳米管，有新物质生成，属于化学变化。
(3)工业上制取石墨烯是甲烷在催化剂、高温条件下分解生成碳（石墨烯）和氢气，化学方程式为$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$。
(4)根据图3可知，其他条件相同时，酸性条件下硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$的去除率最高。
【答案】
10.D；11.(1)单质；导电性好；(2)化学；(3)$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$；(4)其他条件相同时，在酸性条件下，硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$去除率最高（合理即可）
【知识点】
碳单质的性质与用途、化学变化与物理变化的判断、化学方程式书写、实验结论分析
【点评】
本题结合基础知识点与科普材料、图表信息，考查学生对碳单质相关知识的掌握及信息提取能力，题型常规，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题包含两道化学题，第10题考查碳单质的性质与用途，需逐一判断各说法的正误；第11题结合科普材料和图表，考查物质分类、变化类型判断、化学方程式书写及实验结论分析。
1. 第10题思路：回忆炭黑、石墨、活性炭、焦炭、金刚石的性质与对应用途，判断每个说法是否正确，最终确定不正确的选项。
2. 第11题思路：(1)根据石墨烯的组成元素判断类别，结合新能源电池的需求确定利用的性质；(2)判断石墨烯转化为碳纳米管是否有新物质生成，确定变化类型；(3)根据题中工业制取石墨烯的反应物、生成物及条件书写化学方程式；(4)分析图3中不同条件下硝酸根去除率的差异，得出结论。
【解析】
1. 第10题解析：
逐一分析各说法：
①炭黑硬度较高，添加到橡胶中可增强橡胶的耐磨性，说法正确；
②石墨具有良好的导电性，可用于制作干电池的电极，说法正确；
③活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可作冰箱除臭剂，说法正确；
④防毒面具利用活性炭的吸附性吸附有毒气体，而非焦炭，说法错误；
⑤制糖工业利用活性炭吸附有色物质，而非炭黑，说法错误；
⑥金刚石是天然存在最硬的物质，可用于裁玻璃、钻凿坚硬岩层，说法正确。
故不正确的是④⑤，答案选D。
2. 第11题解析：
(1)石墨烯由碳元素一种元素组成，属于单质；新能源电池需要良好的导电性，因此石墨烯用于制作新能源电池，主要利用其导电性好的性质。
(2)石墨烯转化为碳纳米管，有新物质生成，属于化学变化。
(3)工业上制取石墨烯是甲烷在催化剂、高温条件下分解生成碳（石墨烯）和氢气，化学方程式为$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$。
(4)根据图3可知，其他条件相同时，酸性条件下硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$的去除率最高。
【答案】
10.D；11.(1)单质；导电性好；(2)化学；(3)$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{催化剂}C + 2H_{2}}$；(4)其他条件相同时，在酸性条件下，硝酸钠溶液中$\ce{NO^{-}_{3}}$去除率最高（合理即可）
【知识点】
碳单质的性质与用途、化学变化与物理变化的判断、化学方程式书写、实验结论分析
【点评】
本题结合基础知识点与科普材料、图表信息，考查学生对碳单质相关知识的掌握及信息提取能力，题型常规，难度适中。
【难度系数】
0.6
