第六单元 总结提升与章末检测【技法精讲+拓展延伸+典题特训】 九年级化学上册高效培优（人教版）（ 含答案解析 ）

第六单元 碳和碳的氧化物 章节总结提升 第一部分 知识归纳总结 【知识点一】碳的单质 1.碳的单质有 金刚石 、 石墨 、 C60 等，由于它们 碳原子的排列方式 。不同，导致它们的物理性质存在很大差异。 2.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 金刚石 石墨 C60 结构模型 色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体 形似足球，又叫足球烯 硬度 天然存在的最 硬 的物质  质软 __ 导电性 几乎不导电 良好 几乎不导电 主要用途 用作钻头、玻璃刀、装饰品等 用于制 铅笔芯 、电极、高温润滑剂等 有可能用于超导、催化、材料、医学及生物等领域 区别与 联系 ①宏观上，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。微观上，金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的，C60是由C60分子构成的； ②在氧气中完全燃烧的产物都是CO2； ③金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，该转化属于 化学 (填“物理”或“化学”)变化  【典型例题】 1. （2022·吉林·中考真题）碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（ ） A．硬度都很大 B．都可用于制造铅笔芯 C．都是黑色固体 D．常温下化学性质都不活泼 【答案】D 【解析】A、由于碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的性质存在差异，金刚石的硬度很大，石墨的质地软，故A不符合题意； B、金刚石的硬度很大，不能用于制造铅笔芯，石墨的质地软，可用于制造铅笔芯，故B不符合题意； C、纯净的金刚石是无色透明的正八面体形状的固体，故C不符合题意； D、常温下碳单质的化学性质都不活泼，故D符合题意。 故选D。 2.（2022·湖南长沙·中考真题）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ） A．石墨不具有导电性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．活性炭具有吸附性 D．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同 【答案】C 【解析】A、石墨具有良好的导电性，不符合题意； B、C60由C60分子构成，不符合题意； C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，符合题意； D、金刚石和石墨均是碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。 故选C。 3. 下列有关金刚石、石墨、C60的说法中，错误的是（　　） A．C60是一种新型的化合物 B．金刚石是天然存在最硬的物质 C．金刚石、石墨、C60在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D．金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同 【答案】A 【解析】 A、化合物中含有多种元素，而C60只含有碳一种元素，属于单质，错误；B、金刚石是天然存在最硬的物质，正确；C、金刚石、石墨、C60都含有碳元素，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，正确；D、金刚石与石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同，正确；故选A。 【方法总结】 ①物质的性质决定物质的用途，物质的用途在一定程度上反应物质的性质。 ② 一种元素可以组成不同种单质； ③ 石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化为化学变化； ④ 活性炭的吸附性是物理性质。 【知识延伸】 1、碳单质物理性质差别的原因为碳原子的排列顺序不同。金刚石中碳原子排列呈正四面体结构，石墨中碳原子排列呈片层结构，C60中碳原子排列呈足球状结构。 2、无定性碳 活性炭、木炭具有强烈的吸附性，木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。 【知识演练】 1．（2022·广西贺州·中考真题）下列物质中，硬度最大的是（ ） A．C60 B．活性炭 C．石墨 D．金刚石 【答案】D 【解析】A、C60是人造物质，有弹性，硬度不大，不符合题意； B、活性炭具有疏松多孔的结构，硬度也不大，不符合题意； C、石墨很软，是最软的矿物之一，不符合题意； D、金刚石是天然存在的最硬的物质，符合题意； 故选D。 2．（2022年云南省昆明市中考）填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是（ ） A．金属光泽 B．质软 C．导电性 D．可燃性 【答案】D 【解析】通过化学变化才能体现出来的性质属于化学性质。 A、金属光泽不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意； B、质软不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意； C、导电性不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意； D、可燃性需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，符合题意。 故选D。 3.下列说法中，错误的是（　　） A．C60可用作超导材料 B．木炭可用作电池电极 C．石墨可用于制铅笔芯 D．金刚石可用于裁割玻璃 【答案】B 【解析】 A、C60具有金属光泽，有许多优异性能，如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀、在光、电、磁等领域有潜在的应用前景，故A正确。 B、石墨用作电池的电极，是因为石墨具有导电性，木炭导电性较差，故B错误； C、石墨很软且在纸上划过会留下痕迹，故可用于制作铅笔芯，故C正确； D、金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于裁割玻璃，故D正确。故选B。 4. 金刚石、石墨物理性质差异很大，是因为它们（ ） A．原子大小不同 B．原子数目不同 C．原子排列方式不同 D．由不同种原子构成 【答案】C 【解析】 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，构成金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同，物理性质有很大的差异，故选C。 5.多彩的“碳”，多姿的生活，相信随着科学技术的发展，碳单质的用途将不断扩大。 (1)如图1物质的用途中，利用了石墨导电性的是________(填序号)。 (2)炭雕(如图2)是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，这里利用了活性炭的________(填“物理”或“化学”)性质。 (3)世界上最轻的材料“碳海绵”由碳元素组成，具有多孔结构，弹性好。它对石油有很强的吸附能力(不吸水)，将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的是________(填字母)。 A.具有吸附性 B.可重复利用 C.可处理海上石油泄漏 【答案】(1)④ (2)物理 (3)ABC 【解析】 (1)石墨具有导电性，可以制成电极。 (3)碳海绵具有多孔结构，具有吸附性；碳海绵将吸入的石油挤出后仍可恢复原状，可重复使用；碳海绵对石油有很强的吸附能力，可处理海上石油泄漏。 【知识点二】碳单质的化学性质 化学性质 化学方程式 用途 稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼 制作墨汁等 可燃性 ①氧气充足：C＋O2CO2；②氧气不足：2C＋O22CO 说明了相同反应物在不同的条件下反应产物可能不同 作燃料 还原性 ①与氧化铜反应：2CuO＋C_2Cu＋CO2↑，现象：固体由黑色变成红色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ②与氧化铁反应： 2Fe2O3＋3C_4Fe＋3CO2↑ ③与二氧化碳反应： C＋CO2_2CO 冶炼金属 【典型例题】 1．（2022年山东省泰安市中考）物质的性质决定用途。下列物质的用途中利用其化学性质的是（ ） A．氧气用于气焊 B．干冰用于人工降雨 C．铜用于制导线 D．活性炭用于除冰箱异味 【答案】A 【解析】 A、氧气用于气焊，是因为氧气具有助燃性，助燃性属于化学性质； B、干冰用于人工降雨，是因为干冰升华吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质； C、铜用于制导线，是因为铜具有良好的导电性，导电性属于物理性质； D、活性炭用于除冰箱异味，是因为活性炭具有吸附性， 吸附性属于物理性质。 故选A。 2. （2022年吉林省中考）碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（ ） A. 硬度都很大 B. 都可用于制造铅笔芯 C. 都是黑色固体 D. 常温下化学性质都不活泼 【答案】D 【解析】 A、由于碳原子的排列方式不同，金刚石和石墨的性质存在差异，金刚石的硬度很大，石墨的质地软，故A不符合题意； B、金刚石的硬度很大，不能用于制造铅笔芯，石墨的质地软，可用于制造铅笔芯，故B不符合题意； C、纯净的金刚石是无色透明的正八面体形状的固体，故C不符合题意； D、常温下碳单质的化学性质都不活泼，故D符合题意。 故选D。　 2．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词，被美国的《广告时代》评为20世纪的经典广告词之一，该广告词能体现的钻石的性质是（ ） A.硬度大 B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低 【答案】C 【解析】 钻石是由金刚石打磨而成的，金刚石的主要成分是碳，在常温下，碳的化学性质稳定。 【方法总结】 解答这类题目，首先要理解和熟记碳的化学性质及其反应现象、化学方程式和用途等相关知识。然后根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意或图表信息等各种信息资源，联系起来综合分析，按照题目要求进行认真地选择或解答。 【知识延伸】 碳原子常温下化学性质稳定的原因为最外层电子数为4个，达到半稳定结构，故化学性质不稳定。 【知识演练】 1．(2022独家原创)高科技让冬奥“暖暖的”，北京冬奥礼仪服使用的石墨烯发热材料是目前世界上导热率最高的材料之一。石墨烯是单层的石墨片，下列有关石墨烯的说法不正确的是（ ） A.石墨烯完全燃烧的产物为CO2 B.石墨烯在一定条件下可还原氧化铜 C.石墨烯是一种新型化合物 D.石墨烯与金刚石的碳原子的排列方式不同 【答案】C 【解析】石墨烯是由碳元素组成的单质。 2．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅(SiO2)转化为硅：SiO2+2CSi+2CO↑，下列分析正确的是（ ） A.二氧化硅发生了氧化反应 B.碳发生了还原反应 C.碳表现还原性 D.碳表现氧化性 【答案】C 【解析】物质得到氧的反应是氧化反应，物质失去氧的反应是还原反应，故A、B项均不正确；物质夺取氧的性质是还原性，物质供给氧的性质是氧化性，故项正确，D项不正确。 3．两份质量相等的碳,一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳,另一份与氧气反应全部生成一氧化碳,则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ） A．2:1 B．1:2 C．3:4 D．3:8 【答案】A 【解析】碳充分燃烧时，C+O2CO2，一个碳原子跟两个氧原子结合生成一分子二氧化碳，即一个碳原子消耗两个氧原子；碳不充分燃烧时，2C+O22CO，一个碳原子跟一个氧原子结合生成一分子一氧化碳，即一个碳原子消耗一个氧原子；由于两份碳的质量相等，碳原子的质量一定。设每份碳中碳原子的个数为x，则生成二氧化碳和一氧化碳时消耗氧气的质量之比为：（氧原子的质量×2x）：（氧原子的质量×x）=2：1前者与后者消耗氧气的质量之比2：1。故选A。 4．已知：C+2CuO2Cu+CO2↑。如图表示一定量的木炭和氧化铜固体混合物受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中纵坐标y表示（ ） A．固体的质量 B．固体中氧化铜的质量 C．二氧化碳的质量 D．固体中铜元素的质量分数 【答案】D 【解析】A、氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，固体质量逐渐减小，错误；B、氧化铜的质量逐渐减小到零，错误；C、二氧化碳的质量应该从零开始不断增加，错误；D、铜元素质量不变，固体质量逐渐减小，所以固体中铜元素的质量分数逐渐增加，然后不变，正确。故选D。 5．用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生的化学反