3. 下图所示分别是$\ce{C_{60}}$、石墨、金刚石三种物质的结构。请据此回答下列问题。

(1)图丙单质的一种用途是
(2)$\ce{C_{60}}$、石墨、金刚石三种物质的物理性质是否相同?原因是什么?由此可得出什么结论?
(1)图丙单质的一种用途是
制作钻头等
。构成图甲这种物质的微观粒子是$\ce{C_{60}}$分子
。(2)$\ce{C_{60}}$、石墨、金刚石三种物质的物理性质是否相同?原因是什么?由此可得出什么结论?
答案
(1) 制作钻头等;$\ce{C_{60}}$分子
(2) 三种物质的物理性质不同。碳原子的排列方式不同,形成的物质结构不同。物质的结构决定物质的性质。
(2) 三种物质的物理性质不同。碳原子的排列方式不同,形成的物质结构不同。物质的结构决定物质的性质。
解析
【分析】
首先识别图中三种物质:图甲为$\ce{C_{60}}$,图乙为石墨,图丙为金刚石。针对问题(1),需结合金刚石的性质确定其用途,明确$\ce{C_{60}}$的构成粒子;针对问题(2),要从碳原子排列方式的差异分析三种碳单质物理性质不同的原因,进而得出结构与性质的关系。
【解析】
(1) 图丙是金刚石,金刚石硬度大,可用于制作钻头(或切割玻璃、作钻探机钻头等);图甲是$\ce{C_{60}}$,它是由$\ce{C_{60}}$分子构成的。
(2) $\ce{C_{60}}$、石墨、金刚石均由碳元素组成,但三者的碳原子排列方式不同,导致物质的结构不同;结构决定性质,因此它们的物理性质不相同,由此可得出结论:物质的结构决定物质的性质。
【答案】
(1) 制作钻头等;$\ce{C_{60}}$分子
(2) 三种物质的物理性质不同。碳原子的排列方式不同,形成的物质结构不同。物质的结构决定物质的性质。
【知识点】
碳的单质、物质结构与性质的关系
【点评】
本题考查碳的几种常见单质的结构、性质与用途,核心是理解“结构决定性质”的化学思想,属于碳单质相关的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.3
首先识别图中三种物质:图甲为$\ce{C_{60}}$,图乙为石墨,图丙为金刚石。针对问题(1),需结合金刚石的性质确定其用途,明确$\ce{C_{60}}$的构成粒子;针对问题(2),要从碳原子排列方式的差异分析三种碳单质物理性质不同的原因,进而得出结构与性质的关系。
【解析】
(1) 图丙是金刚石,金刚石硬度大,可用于制作钻头(或切割玻璃、作钻探机钻头等);图甲是$\ce{C_{60}}$,它是由$\ce{C_{60}}$分子构成的。
(2) $\ce{C_{60}}$、石墨、金刚石均由碳元素组成,但三者的碳原子排列方式不同,导致物质的结构不同;结构决定性质,因此它们的物理性质不相同,由此可得出结论:物质的结构决定物质的性质。
【答案】
(1) 制作钻头等;$\ce{C_{60}}$分子
(2) 三种物质的物理性质不同。碳原子的排列方式不同,形成的物质结构不同。物质的结构决定物质的性质。
【知识点】
碳的单质、物质结构与性质的关系
【点评】
本题考查碳的几种常见单质的结构、性质与用途,核心是理解“结构决定性质”的化学思想,属于碳单质相关的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.3
4.下列关于碳单质的说法正确的是 【 】
A.金刚石是自然界中最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳原子直接构成的
A.金刚石是自然界中最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$都是由碳原子直接构成的
答案
A
解析
【分析】
本题考查碳单质的相关性质,需逐一分析每个选项,结合金刚石、石墨、活性炭、$\ce{C_{60}}$的结构与性质判断正误,从而确定正确选项。
【解析】
选项A:金刚石是自然界中硬度最大的物质,利用其硬度大的特性,可用于裁玻璃,该说法正确;
选项B:石墨虽有金属光泽且能导电,但它是碳的单质,属于非金属,并非金属,该说法错误;
选项C:活性炭的吸附性体现在可吸附色素、异味等部分物质,无法吸附所有物质,该说法错误;
选项D:金刚石、石墨由碳原子直接构成,而$\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的,并非碳原子直接构成,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质、物质的构成
【点评】
本题考查碳单质的基础性质与构成,属于化学学科的基础题型,需准确区分不同碳单质的类别、性质及构成粒子,规避石墨类别、$\ce{C_{60}}$构成等易错点。
【难度系数】
0.7
本题考查碳单质的相关性质,需逐一分析每个选项,结合金刚石、石墨、活性炭、$\ce{C_{60}}$的结构与性质判断正误,从而确定正确选项。
【解析】
选项A:金刚石是自然界中硬度最大的物质,利用其硬度大的特性,可用于裁玻璃,该说法正确;
选项B:石墨虽有金属光泽且能导电,但它是碳的单质,属于非金属,并非金属,该说法错误;
选项C:活性炭的吸附性体现在可吸附色素、异味等部分物质,无法吸附所有物质,该说法错误;
选项D:金刚石、石墨由碳原子直接构成,而$\ce{C_{60}}$是由$\ce{C_{60}}$分子构成的,并非碳原子直接构成,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
碳单质的性质、物质的构成
【点评】
本题考查碳单质的基础性质与构成,属于化学学科的基础题型,需准确区分不同碳单质的类别、性质及构成粒子,规避石墨类别、$\ce{C_{60}}$构成等易错点。
【难度系数】
0.7
5.净化水时,可用活性炭除去水中的异味,这利用了活性炭的【 】
A.熔点高
B.吸附性
C.可燃性
D.导电性
A.熔点高
B.吸附性
C.可燃性
D.导电性
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确活性炭净化水除异味所利用的性质:首先回忆活性炭的特性,活性炭有疏松多孔的结构,可吸附色素、异味等,对应吸附性;再逐一分析选项,排除与除异味无关的性质,即可得出答案。
【解析】
净化水时,活性炭能除去水中的异味,是因为活性炭具有疏松多孔的结构,具备吸附性,可吸附水中的色素和异味。对各选项分析如下:
A. 熔点高是物质的熔点特性,与除异味的用途无关,错误;
B. 吸附性是活性炭能吸附异味的性质,符合题意,正确;
C. 可燃性是活性炭可燃烧的性质,与除异味无关,错误;
D. 导电性是活性炭导电的性质,与除异味无关,错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
活性炭的吸附性、水的净化
【点评】
本题为化学基础题,考察活性炭的性质及在水净化中的应用,属于生活中常见的化学知识,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,需明确活性炭净化水除异味所利用的性质:首先回忆活性炭的特性,活性炭有疏松多孔的结构,可吸附色素、异味等,对应吸附性;再逐一分析选项,排除与除异味无关的性质,即可得出答案。
【解析】
净化水时,活性炭能除去水中的异味,是因为活性炭具有疏松多孔的结构,具备吸附性,可吸附水中的色素和异味。对各选项分析如下:
A. 熔点高是物质的熔点特性,与除异味的用途无关,错误;
B. 吸附性是活性炭能吸附异味的性质,符合题意,正确;
C. 可燃性是活性炭可燃烧的性质,与除异味无关,错误;
D. 导电性是活性炭导电的性质,与除异味无关,错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
活性炭的吸附性、水的净化
【点评】
本题为化学基础题,考察活性炭的性质及在水净化中的应用,属于生活中常见的化学知识,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】
0.9
6.我国高速铁路的发展走在了世界前列。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.熔点高
C.金属光泽
D.导电性
【 】
A.滑腻感
B.熔点高
C.金属光泽
D.导电性
答案
C
解析
【分析】
要判断石墨的哪种性质与制造受电弓滑板无关,需先明确受电弓滑板的工作需求,再结合石墨的各性质逐一对应分析:受电弓滑板需传导电力、耐摩擦、耐高温,因此需具备导电性、滑腻感、熔点高的性质;而金属光泽是外观特征,与核心功能无关。
【解析】
对各选项分析如下:
1. 选项A:滑腻感可减小受电弓滑板与接触网摩擦时的损耗,与应用有关;
2. 选项B:摩擦过程会产生热量,熔点高能避免滑板因高温熔化,与应用有关;
3. 选项C:金属光泽是石墨的外观性质,与受电弓滑板获取电力、耐摩擦等核心功能无关,与应用无关;
4. 选项D:高铁运行需要电力,滑板需传导接触网的电力,导电性是必要性质,与应用有关。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
石墨的性质、碳单质的用途
【点评】
本题结合实际生活中的高铁应用,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用途的关联。
【难度系数】
0.7
要判断石墨的哪种性质与制造受电弓滑板无关,需先明确受电弓滑板的工作需求,再结合石墨的各性质逐一对应分析:受电弓滑板需传导电力、耐摩擦、耐高温,因此需具备导电性、滑腻感、熔点高的性质;而金属光泽是外观特征,与核心功能无关。
【解析】
对各选项分析如下:
1. 选项A:滑腻感可减小受电弓滑板与接触网摩擦时的损耗,与应用有关;
2. 选项B:摩擦过程会产生热量,熔点高能避免滑板因高温熔化,与应用有关;
3. 选项C:金属光泽是石墨的外观性质,与受电弓滑板获取电力、耐摩擦等核心功能无关,与应用无关;
4. 选项D:高铁运行需要电力,滑板需传导接触网的电力,导电性是必要性质,与应用有关。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
石墨的性质、碳单质的用途
【点评】
本题结合实际生活中的高铁应用,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用途的关联。
【难度系数】
0.7
7. 下列关于金刚石、石墨、活性炭的说法不正确的是 【 】
A.它们都是碳的单质
B.石墨质软,可作铅笔芯
C.活性炭具有吸附性,可用于净水
D.金刚石硬度大,可切割大理石
A.它们都是碳的单质
B.石墨质软,可作铅笔芯
C.活性炭具有吸附性,可用于净水
D.金刚石硬度大,可切割大理石
答案
A
解析
【分析】
要解决本题,需明确金刚石、石墨、活性炭的物质类别及性质与用途的对应关系,逐一判断选项说法的正误,找出不正确的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:金刚石、石墨是由碳元素组成的纯净物,属于碳的单质;但活性炭是由石墨微小晶体和少量杂质构成的混合物,并非碳的单质,因此该说法错误。
2. 选项B:石墨是天然存在的较软矿物,质软且在纸上划过会留下深灰色痕迹,可用于制作铅笔芯,该说法正确。
3. 选项C:活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性较强,能吸附水中的色素和异味,可用于净水,该说法正确。
4. 选项D:金刚石是天然存在的硬度最大的物质,可用于切割大理石、玻璃等,该说法正确。
综上,不正确的说法是A选项。
【答案】
A
【知识点】
碳的单质;碳单质的物理性质
【点评】
本题考查碳的不同单质的分类及性质用途,属于化学基础知识点,需准确区分纯净物与混合物,牢记各单质的性质对应用途。
【难度系数】
0.8
要解决本题,需明确金刚石、石墨、活性炭的物质类别及性质与用途的对应关系,逐一判断选项说法的正误,找出不正确的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:金刚石、石墨是由碳元素组成的纯净物,属于碳的单质;但活性炭是由石墨微小晶体和少量杂质构成的混合物,并非碳的单质,因此该说法错误。
2. 选项B:石墨是天然存在的较软矿物,质软且在纸上划过会留下深灰色痕迹,可用于制作铅笔芯,该说法正确。
3. 选项C:活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性较强,能吸附水中的色素和异味,可用于净水,该说法正确。
4. 选项D:金刚石是天然存在的硬度最大的物质,可用于切割大理石、玻璃等,该说法正确。
综上,不正确的说法是A选项。
【答案】
A
【知识点】
碳的单质;碳单质的物理性质
【点评】
本题考查碳的不同单质的分类及性质用途,属于化学基础知识点,需准确区分纯净物与混合物,牢记各单质的性质对应用途。
【难度系数】
0.8
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