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8.科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径6~9 nm，在低于-183 ℃时，泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是
【 】
A.“碳纳米泡沫”是碳单质
B.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
C.“碳纳米泡沫”是混合物
D.“碳纳米泡沫”是新型的含碳化合物
【 】
A.“碳纳米泡沫”是碳单质
B.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
C.“碳纳米泡沫”是混合物
D.“碳纳米泡沫”是新型的含碳化合物
答案
A
解析
【分析】首先抓住题目关键信息“纯碳新材料”，明确该物质仅由碳元素组成，属于碳的单质范畴。解题思路为：1. 依据物质分类知识，判断其是纯净物还是混合物、单质还是化合物；2. 结合同素异形体的性质差异，分析不同碳单质的性质是否相同；3. 逐一判断选项的正误。
【解析】“碳纳米泡沫”是纯碳新材料，仅由碳元素一种元素组成，属于碳单质，是纯净物，并非混合物，也不含其他元素，不是化合物，因此A正确，C、D错误；“碳纳米泡沫”与金刚石是不同的碳单质，二者碳原子排列方式不同，结构不同，所以性质存在差异，B错误。
【答案】A
【知识点】碳单质、物质分类、同素异形体
【点评】本题结合新型碳材料考查基础化学概念，需准确掌握纯净物、混合物、单质、化合物的定义，以及同素异形体的性质特点，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】“碳纳米泡沫”是纯碳新材料，仅由碳元素一种元素组成，属于碳单质，是纯净物，并非混合物，也不含其他元素，不是化合物，因此A正确，C、D错误；“碳纳米泡沫”与金刚石是不同的碳单质，二者碳原子排列方式不同，结构不同，所以性质存在差异，B错误。
【答案】A
【知识点】碳单质、物质分类、同素异形体
【点评】本题结合新型碳材料考查基础化学概念，需准确掌握纯净物、混合物、单质、化合物的定义，以及同素异形体的性质特点，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】0.7
9. 化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，如白磷与红磷。下列互称为同素异形体的是
【 】
A.CO和$\ce{CO_{2}}$
B.金刚石和石墨
C.冰和干冰
D.水和过氧化氢
【 】
A.CO和$\ce{CO_{2}}$
B.金刚石和石墨
C.冰和干冰
D.水和过氧化氢
答案
B
解析
【分析】
要判断是否为同素异形体，需紧扣定义的三个核心条件：①由同种元素组成；②属于单质（纯净物中的单质，不是化合物）；③是不同的单质。据此逐一分析选项即可。
【解析】
选项A：CO和$\ce{CO_{2}}$都是由碳、氧两种元素组成的化合物，不符合“单质”的条件，不是同素异形体。
选项B：金刚石和石墨都是由碳元素组成的纯净物，且属于不同结构的单质，符合同素异形体的定义，是同素异形体。
选项C：冰是固态水（$\ce{H_{2}O}$），干冰是固态二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$），二者都是化合物，且组成元素不同，不是同素异形体。
选项D：水（$\ce{H_{2}O}$）和过氧化氢（$\ce{H_{2}O_{2}}$）都是由氢、氧元素组成的化合物，不符合“单质”的条件，不是同素异形体。
【答案】
B
【知识点】
同素异形体的概念、单质与化合物的区分
【点评】
本题考查同素异形体的基础概念，解题关键是准确把握定义的三个核心要素，属于化学概念类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断是否为同素异形体，需紧扣定义的三个核心条件：①由同种元素组成；②属于单质（纯净物中的单质，不是化合物）；③是不同的单质。据此逐一分析选项即可。
【解析】
选项A：CO和$\ce{CO_{2}}$都是由碳、氧两种元素组成的化合物，不符合“单质”的条件，不是同素异形体。
选项B：金刚石和石墨都是由碳元素组成的纯净物，且属于不同结构的单质，符合同素异形体的定义，是同素异形体。
选项C：冰是固态水（$\ce{H_{2}O}$），干冰是固态二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$），二者都是化合物，且组成元素不同，不是同素异形体。
选项D：水（$\ce{H_{2}O}$）和过氧化氢（$\ce{H_{2}O_{2}}$）都是由氢、氧元素组成的化合物，不符合“单质”的条件，不是同素异形体。
【答案】
B
【知识点】
同素异形体的概念、单质与化合物的区分
【点评】
本题考查同素异形体的基础概念，解题关键是准确把握定义的三个核心要素，属于化学概念类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8
10.继“分子足球”$\ce{C_{60}}$之后，科学家又发现另一种“分子足球”$\ce{N_{60}}$。在一定条件下，$\ce{N_{60}}$中积累的巨大能量会在一瞬间释放出来，是未来的火箭燃料。$\ce{N_{60}}$属于 【 】
A.金属单质
B.非金属单质
C.化合物
D.混合物
A.金属单质
B.非金属单质
C.化合物
D.混合物
答案
B
解析
【分析】
要判断$\ce{N_{60}}$的类别，需先明确物质分类的核心概念：纯净物分为单质和化合物，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；单质还可按元素种类分为金属单质（含金属元素）和非金属单质（含非金属元素）。接下来结合$\ce{N_{60}}$的组成分析：它仅由氮元素一种元素组成，且是纯净物，因此属于单质；再根据氮元素的类别（非金属元素），可确定其为非金属单质，进而对应正确选项。
【解析】
1. 梳理概念：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是不同种元素组成的纯净物，混合物由多种物质组成；金属单质含金属元素，非金属单质含非金属元素。
2. 分析$\ce{N_{60}}$的组成：$\ce{N_{60}}$仅由氮（$\ce{N}$）一种元素构成，且是纯净物，因此属于单质，排除化合物（C选项）和混合物（D选项）。
3. 判断单质类型：氮元素属于非金属元素，故$\ce{N_{60}}$为非金属单质，排除金属单质（A选项），答案为B。
【答案】
B
【知识点】
非金属单质、物质分类、单质的概念
【点评】
本题考查化学中物质分类的基础知识点，属于入门级题型，要求学生准确掌握单质、化合物、混合物的定义，以及金属与非金属元素的区分，整体难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断$\ce{N_{60}}$的类别，需先明确物质分类的核心概念：纯净物分为单质和化合物，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；单质还可按元素种类分为金属单质（含金属元素）和非金属单质（含非金属元素）。接下来结合$\ce{N_{60}}$的组成分析：它仅由氮元素一种元素组成，且是纯净物，因此属于单质；再根据氮元素的类别（非金属元素），可确定其为非金属单质，进而对应正确选项。
【解析】
1. 梳理概念：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是不同种元素组成的纯净物，混合物由多种物质组成；金属单质含金属元素，非金属单质含非金属元素。
2. 分析$\ce{N_{60}}$的组成：$\ce{N_{60}}$仅由氮（$\ce{N}$）一种元素构成，且是纯净物，因此属于单质，排除化合物（C选项）和混合物（D选项）。
3. 判断单质类型：氮元素属于非金属元素，故$\ce{N_{60}}$为非金属单质，排除金属单质（A选项），答案为B。
【答案】
B
【知识点】
非金属单质、物质分类、单质的概念
【点评】
本题考查化学中物质分类的基础知识点，属于入门级题型，要求学生准确掌握单质、化合物、混合物的定义，以及金属与非金属元素的区分，整体难度较低。
【难度系数】
0.8
11. 如下图所示,向盛有红棕色二氧化氮($\mathrm{NO}_2$)气体的集气瓶中投入几小块烘烤过的木炭或活性炭,打开止水夹,最终观察到集气瓶内红棕色
消失
(填“变深”“不变”或“消失”),漏斗中液面上升
(填“上升”“下降”或“不变”),原因是木炭或活性炭具有吸附性,可以吸附红棕色的二氧化氮
。答案
消失；上升；木炭或活性炭具有吸附性,可以吸附红棕色的二氧化氮
解析
【分析】
要解决该问题，需结合活性炭的吸附性和气体压强变化的知识分析：首先，烘烤过的木炭（活性炭）有疏松多孔结构，具备吸附性，能吸附有色气体；其次，集气瓶内气体被吸附后，瓶内压强会小于外界大气压，进而影响漏斗液面。据此可判断颜色和液面的变化，再总结原因。
【解析】
1. 集气瓶内红棕色变化：烘烤过的木炭或活性炭具有吸附性，可吸附集气瓶中的红棕色二氧化氮（NO₂）气体，因此红棕色会消失。
2. 漏斗液面变化：二氧化氮被吸附后，集气瓶内气体量减少，瓶内压强减小，小于外界大气压，外界大气压将烧杯中的水压入漏斗，导致漏斗液面上升。
3. 原因：木炭或活性炭具有吸附性，能吸附二氧化氮气体，使瓶内压强降低，从而出现上述现象。
【答案】
消失；上升；木炭或活性炭具有吸附性，可以吸附红棕色的二氧化氮
【知识点】
吸附作用、气体压强
【点评】
本题考查活性炭的吸附性与气体压强的关联，属于初中化学基础知识点，侧重对基础原理的应用，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决该问题，需结合活性炭的吸附性和气体压强变化的知识分析：首先，烘烤过的木炭（活性炭）有疏松多孔结构，具备吸附性，能吸附有色气体；其次，集气瓶内气体被吸附后，瓶内压强会小于外界大气压，进而影响漏斗液面。据此可判断颜色和液面的变化，再总结原因。
【解析】
1. 集气瓶内红棕色变化：烘烤过的木炭或活性炭具有吸附性，可吸附集气瓶中的红棕色二氧化氮（NO₂）气体，因此红棕色会消失。
2. 漏斗液面变化：二氧化氮被吸附后，集气瓶内气体量减少，瓶内压强减小，小于外界大气压，外界大气压将烧杯中的水压入漏斗，导致漏斗液面上升。
3. 原因：木炭或活性炭具有吸附性，能吸附二氧化氮气体，使瓶内压强降低，从而出现上述现象。
【答案】
消失；上升；木炭或活性炭具有吸附性，可以吸附红棕色的二氧化氮
【知识点】
吸附作用、气体压强
【点评】
本题考查活性炭的吸附性与气体压强的关联，属于初中化学基础知识点，侧重对基础原理的应用，难度较低。
【难度系数】
0.3
12.碳单质除金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$外，科学家们还合成了$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$等。下列推测正确的是【 】
①同一元素可以形成多种单质 ②单质中可能存在复杂的分子结构 ③单质的研究具有广阔的前景
A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
①同一元素可以形成多种单质 ②单质中可能存在复杂的分子结构 ③单质的研究具有广阔的前景
A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
答案
D
解析
【分析】
首先根据题干信息，碳元素除常见的金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$外，还合成了$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$等多种碳单质，需逐一分析三个推测的合理性，再结合选项得出正确结论。
【解析】
1. 分析①：碳元素形成了金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、$\ce{C_{70}}$等多种不同的单质，说明同一元素可以形成多种单质，该推测正确；
2. 分析②：$\ce{C_{60}}$是由60个碳原子构成的分子，$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$的分子中碳原子数量更多，结构更复杂，说明单质中可能存在复杂的分子结构，该推测正确；
3. 分析③：不断合成的新碳单质在材料科学、能源等领域具有潜在应用价值，因此单质的研究具有广阔前景，该推测正确；
综上，①②③均正确，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的多样性、单质的分子结构、化学研究的价值
【点评】
本题结合新合成的碳单质考查对碳单质相关知识的理解，难度较低，需学生掌握碳的同素异形体概念，能根据题干信息判断各推测的合理性。
【难度系数】
0.8
首先根据题干信息，碳元素除常见的金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$外，还合成了$\ce{C_{70}}$、$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$等多种碳单质，需逐一分析三个推测的合理性，再结合选项得出正确结论。
【解析】
1. 分析①：碳元素形成了金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$、$\ce{C_{70}}$等多种不同的单质，说明同一元素可以形成多种单质，该推测正确；
2. 分析②：$\ce{C_{60}}$是由60个碳原子构成的分子，$\ce{C_{90}}$、$\ce{C_{240}}$的分子中碳原子数量更多，结构更复杂，说明单质中可能存在复杂的分子结构，该推测正确；
3. 分析③：不断合成的新碳单质在材料科学、能源等领域具有潜在应用价值，因此单质的研究具有广阔前景，该推测正确；
综上，①②③均正确，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
碳单质的多样性、单质的分子结构、化学研究的价值
【点评】
本题结合新合成的碳单质考查对碳单质相关知识的理解，难度较低，需学生掌握碳的同素异形体概念，能根据题干信息判断各推测的合理性。
【难度系数】
0.8
