还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：中考化学一轮复习（讲义） 考点一遍过（全国通用）
成套系列资料，整套一键下载
最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点18 碳的单质
展开
这是一份最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点18 碳的单质，共20页。学案主要包含了碳的单质，碳的化学性质，氧化反应与还原反应，碳燃烧时生成物的判断等内容，欢迎下载使用。
策略1：明确目标，强化基础。第一轮的复习一定要做到：一手抓理解，一手抓应用；一边捋知识点，一边将分散繁杂的知识点进行分类整理，使其系统化。
策略2：构建体系，突破难点。通过第1阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点。社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律。随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
考点18 碳的单质
一、碳的单质
1．物质的结构决定性质
同一种元素可以组成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和等，由于它们的碳原子排列方式不同，即结构不同，它们的性质也存在较大的差异。由此也可以知道：物质的结构决定其性质。这三种常见单质的空间排列如图所示。
金刚石的结构 石墨的结构 的结构
2．金刚石、石墨和C60的比较
3．无定形碳
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
二、碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质稳定
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。
实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2．碳能与氧气反应——可燃性
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO
无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。
3．碳能与某些金属氧化物反应——还原性
单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
（1）木炭还原氧化铜
①实验现象
澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
②实验原理
C+2CuO2Cu+CO2↑
③实验操作目的及注意事项
a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。
c．在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
（2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
（3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO22CO↑
三、氧化反应与还原反应
1．氧化反应、还原反应
物质与氧发生的反应叫做氧化反应。含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。简记为“得氧被氧化，失氧被还原”。
2．氧化性、还原性
在反应中物质供给氧的性质叫做氧化性，物质夺取氧的性质叫做还原性。
在2CuO+C2Cu+CO2↑反应里，氧化铜失去氧而变成了铜单质，氧化铜发生还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，是还原剂。木炭跟氧化铜里的氧起反应生成了二氧化碳，又发生了氧化反应。氧化铜在反应中提供氧，具有氧化性，是氧化剂。
氧化反应与还原反应是从得氧失氧的角度研究化学反应的，不属于基本反应类型。
四、碳燃烧时生成物的判断
氧气量充足时，碳充分燃烧：C+O2CO2
3 ：8 ： 11
氧气量不充足时，碳不充分燃烧：2C+O22CO
3 ：4 ： 7
依据反应的化学方程式可知，碳燃烧后生成何种气体由碳和氧气的质量决定。碳和氧气按一定质量比混合，反应后生成气体的情况可按如图所示数轴记忆（数轴下面的数字是碳和氧气的质量比）。
考向一 碳单质的结构与用途
典例1 （2019·广州市增城区第一学期期末质量检测）下列关于物质的性质和用途，对应关系错误的是
【解析】A、石墨具有优良的导电性，可用做电池电极，故A错误；B、金刚石硬度大，可做玻璃刀，故B正确；C、干冰升华吸热，可用于人工降雨，故C正确；D、汽油具有可燃性，可用作汽车燃料，故D正确。故选A。
【答案】A
1．（2019·齐齐哈尔中考）下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．金刚石用于切割玻璃
B．金属铜用于制导线
C．氧气用于医疗急救
D．制糖工业用活性炭脱色制白糖
2．（2019·东营中考）如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
3．关于碳单质的组成和用途的说法不正确的是
A．用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活
B．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
C．活性炭可用作防毒面具的滤毒剂
D．铅笔芯主要用铅和少量碳粉制成
考向二 碳单质的化学性质
典例2 已知：2CuO+C2Cu+CO2↑。如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势。下列说法中，不正确的是
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．c是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
【解析】A、由图像可知，t1时各物质的质量开始发生变化，说明了反应开始发生，正确；B、根据质量守恒定律可知，反应前后固体中铜元素的质量不变，正确；C、根据在方程式中的质量比可知，生成铜的质量要比二氧化碳的质量多，所以c为生成铜的质量，d应为生成二氧化碳的质量，错误；D、由上述分析可知，d应为生成的二氧化碳的质量，正确。故选C。
【答案】C
4．（2019·德州中考）石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是
A．可作散热材料B．是一种新型化合物
C．常温下化学性质稳定D．可作新型电池的电极
5．（2019·益阳中考）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是
A．碳在常温下化学性质不活泼
B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质
D．碳单质不溶于水
6．（2020·长沙雅礼集团九年级上学期期末联考）物质的用途和物质的性质密切相关，下列有关说法错误的是
A．石墨可用作电极，是因为石墨具有优良的导电性能
B．碳和一氧化碳都可用于冶炼金属，是因为它们都具有还原性
C．铝用作“银粉”漆，涂在铁栏杆表面防锈，是因为铝在常温下化学性质稳定
D．清洗餐具时，常加入一定量的洗涤剂，是因为洗涤剂具有乳化功能
过关秘籍
巧用碳单质的“三性”
1．“一性”：常温下的稳定性。
碳素墨水的使用、古代字画流传千百年不褪色都与其稳定性有关。
2．“二性”：可燃性。
注意熟悉木炭在氧气中燃烧的现象；燃烧产物与氧气的量有关。
3．“三性”：还原性。
重点掌握木炭还原氧化铜的实验装置、现象、反应原理及注意事项。
1．关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是
A．都属于碳单质
B．都由碳原子构成
C．都具有导电性
D．完全燃烧产物不同
2．（2020·天津市河西区九年级上学期期末）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列有关说法正确的是
A．硬度相同B．都是黑色固体
C．碳原子的排列方式相同D．完全燃烧都生成二氧化碳
3．（2020·深圳市南山区九年级上学期期末）中国年轻学者曹原，因对石墨烯超导的重大发现，成为2018年度影响世界的十大科学人物榜首。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片” 被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关 于石墨烯的叙述中不正确的是
A．石墨烯完全燃烧的产物为CO2
B．石墨烯属于单质
C．石墨烯具有导电性
D．石墨烯中碳元素的化合价为+4
4．（2020·蚌埠市九年级上学期期末）氧化铜中混有少量炭粉，提纯该氧化铜的方法正确的是
A．在一氧化碳的气流中加热混合物
B．加足量水充分溶解炭粉后过滤
C．在氧气流中加热混合物
D．隔绝空气加强热
5．（2020·南京市鼓楼区九年级上学期期末）下列物质的用途，主要利用其化学性质的是
A．金刚石可用于裁玻璃
B．用碳素墨水书写具有保存价值的档案
C．活性炭可除去水中的色素和异味
D．利用干冰进行人工降雨
6．（2020·佛山市三水区九年级上学期期末）在一定条件下，甲、乙、丙三种物质之间通过一步化学反应能实现下图所示的转化。（图中“→”表示“反应生成”，其它反应物、生成物及反应条件均省略）。左下表所列A~D四组物质中，不能完全实现图示转化的一组是
7．如图进行实验，下列说法及分析不正确的是
A．产生的气体一定没有CO
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．烘干的木炭粉末与CuO粉末需均匀混合
D．可观察到澄清石灰水变浑浊
8．（2020·淮北市杜集区九年级上学期期末）下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是
A．C60是一种新型的化合物
B．利用活性炭的吸附性可以淡化海水
C．CO、CO2的组成元素相同，化学性质也相同
D．碳在常温下化学性质不活泼
9．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
10．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+ CuOCu+CO↑。现用1.2 g木炭粉末还原8.0 g氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是
A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO
11．试管里有某种黑色粉末状固体，加热后有红色固体生成，同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。此固体物质可能是
A．氧化铜和木炭粉的混合物
B．氧化铁和木炭粉的混合物
C．木炭粉和铜粉的混合物
D．氧化铜和二氧化锰的混合物
12．（2020·南充市九年级上学期期末）我国著名化学家徐光宪院士说：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学”。在分子一原子层面上改变原子的排列方式就可以创造新物质。石墨在超高压和高温的条件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列形式，就得到金刚石（方框中的碳原子a对应的石墨中的碳原子a）。
1985年，英国化学家克罗托发现C60，提出C60是由12个正五边形和20个正六边形构成封闭的完美对称的笼状分子，由于C60分子的形状和结构酷似英国式足球，所以又被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽。
1991年，日本科学家发现了碳纳米管，它是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异，可制作金属催化剂载体，作为贮氢。材料制作燃料电池等，碳纳米管还可用于纳米机器人、计算机芯片等前沿领域。
2004年，英国科学家成功制得石墨烯，这种碳单质的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）短文中涉及到的碳单质共有_____种。
（2）文中提到“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，这一变化是_____变化。
（3）C60在常温下是_____色晶体，猜想C60的一种化学性质可能是______________________（用化学方程式表示），它与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是__________________。
（4）碳纳米管机械加工：性能优异，弹性较好，易于弯曲，这些性质都源于它是_____结构。
（5）石墨烯具有较高的导电性和透光性，可以用来制作_____。
（6）结合本文，你认为从微观角度创造新物质的可能途径有_____。
1． （2020年海南中考）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是
A．碳B．硅C．磷D．碘
2．（2019·本溪中考）有关金刚石和石墨的说法正确的是
A．都有可燃性B．都有导电性
C．都是黑色固体D．都有滑腻感
3（2019·成都中考）下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A．金刚石切割大理石B．碳素墨水书写档案
C．氮气用于食品防腐D．硫酸用于铅酸蓄电池
4．（2019·广州中考）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）连接装置时，需根据导管的高度调节__________处的高度，再确定__________处的高度。（填“甲”或“乙”）
（2）结束实验的操作是：先____________________，再____________________。
5．（2019·永州中考）为探究CuO和C反应的最佳质量比（忽略副反应），化学兴趣小组取 CuO和C的混合物17.2 g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图所示，横坐标表示混合物中CuO所占的质量分数，纵坐标表示生成物中Cu的质量。
（1）分析可知，CuO和C的最佳质量比对应图中的_______________点。
（2）计算a点时，产生CO2的质量（写出详细计算过程）。
6．（2019·绥化中考）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子_______________________不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有_______________________的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是_______________________。
（4）某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是2R+5O24CO2+2H2O，则R的化学式为__________________。
7．（2020内蒙古呼和浩特）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
8．（2020辽宁本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）
A． 都能导电B． 都是黑色固体
C． 硬度都很小D． 都由碳元素组成
9．（2020重庆市A）“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是（ ）
A．反应中NiO发生还原反应
B．气体产物中可能有CO
C．该不锈钢中还含有铁和碳
D．该不锈钢合金的硬度小于纯铁
10．（2020四川成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
变式拓展
1．【答案】C
【解析】A、金刚石用于切割玻璃是利用金刚石的硬度大，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故A错；B、金属铜用于制导线，是利用铜的导电性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故B错；C、氧气用于医疗急救是利用氧气供给呼吸的性质，供给呼吸吸入氧气呼出二氧化碳，属于化学变化，所以利用了氧气的化学性质，故C正确；D、制糖工业用活性炭脱色制白糖，是利用活性炭的吸附性，将色素异味吸附在表面，没有新物质生成，利用了物理性质，故D错。故选C。
2．【答案】C
【解析】A、金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，构成物质的种类不同，故A说法正确；B、金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧，产物都是二氧化碳，故B说法正确；C、相同元素组成的不同物质，化学性质不相同，同种分子性质相同，不同分子性质不同，故C说法错误；D、金刚石、石墨、C60的组成元素相同，可以相互转化，故D说法正确。故选C。
3．【答案】D
【解析】A、铅笔芯的粉末的主要成分是石墨，石墨具有润滑性，所以用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活，正确；B、天然钻石是由碳元素组成的单质，正确；C、活性炭具有吸附性，所以活性炭可用作防毒面具的滤毒剂，正确；D、铅笔芯主要用石墨和黏土制成的，而不含铅，错误。故选D。
4．【答案】B
【解析】A、石墨烯具有超强的导热性，所以可用来作散热材料，故正确；B、石墨烯是一种由同种元素组成的纯净物，属于单质，故错误；C、石墨烯是一种碳的单质，常温下化学性质稳定，故正确；D．石墨烯具有超强的导电性，所以可作新型电池的电极，故正确。故选B。
5．【答案】A
【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确；B、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误；C、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误；D、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。故选A。
6．【答案】C
【解析】A、石墨可用作电极，是因为石墨具有优良的导电性能，故A正确；B、碳和一氧化碳都可用于冶炼金属，是因为它们都具有还原性。故B正确；C、铝用作“银粉”漆，涂在铁栏杆表面防锈，是因为铝在常温下化学性质较活泼，易在空气形成致密而结实的氧化膜，氧化膜能隔绝空气中的水和氧气，故C错误；D、清洗餐具时，常加入一定量的洗涤剂，是因为洗涤剂具有乳化功能，故D正确。故选C。
考点冲关
1．【答案】A
【解析】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，正确；B、金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60是一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成的单质，错误；C、金刚石没有导电性，错误；D、因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，错误。故选A。
2．【答案】D
【解析】A、三种碳单质的硬度不同，故该选项说法错误；B、纯净的金刚石是无色透明的，并非都是黑色的，C60是紫红色固体，故该选项说法错误；C、三种物质是碳的不同单质，它们的碳原子的排列方式不同，故该选项说法错误；D、三种物质都是碳的单质，因此完全燃烧都生成二氧化碳，故该选项说法正确；故选D。
3．【答案】D
【解析】A、石墨烯只由碳元素组成，完全燃烧的产物为CO2；故选项正确，但不符合题意；B、石墨烯是只由碳元素组成的纯净物，属于单质；故选项正确，但不符合题意；C、石墨烯具有导电性；故选项正确，但不符合题意；D、石墨烯属于单质，单质化合价为0；故选项错误，但符合题意；故选D。
4．【答案】C
【解析】A、在一氧化碳的气流中加热混合物，氧化铜会与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，故错误；B、氧化铜和碳粉都不溶于水，不能分离，故错误；C、在氧气流中加强热，炭粉与氧气发生反应生成了二氧化碳，从而除去炭粉。故正确；D、隔绝空气对混合物加强热，氧化铜与炭粉发生反应，氧化铜被还原为铜单质，故错误。故选C。
5．【答案】B
【解析】A、金刚石用来裁玻璃是利用金刚石的硬度，属于物理性质，故选项错误；B、用碳素墨水书写具有保存价值的档案，因为常温下，碳的化学性质稳定，故选项正确；C、活性炭除去冰箱中的异味是利用活性炭的吸附性，属于物理性质，故选项错误；D、干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，属于物理性质，故选项错误；故选B。
6．【答案】B
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下会生成水和氧气，水在通电的条件下会生成氧气，故A正确；B、氯酸钾加热会生成氯化钾和氧气，氯化钾不能生成氧气，故B不正确；C、甲烷在氧气中点燃生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故C正确；D、碳在氧气中点燃生成二氧化碳，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，故D正确。故选B。
7．【答案】A
【解析】A、木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，当碳粉过量时可能会产生一氧化碳，故选项错误；B、酒精灯网罩的作用是提高温度，故选项正确；C、为使反应充分，木炭粉末与CuO粉末需混合均匀，故选项正确；D、木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项正确。故选A。
8．【答案】D
【解析】A、C60是由同种元素组成的纯净物，属于单质，不是化合物，不符合题意；B、活性炭具有吸附性，只能吸附水中的色素和异味，不能淡化海水，不符合题意；C、一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，两种分子构成不同，化学性质不同，不符合题意；D、在常温下，碳的化学性质不活泼，说法正确，符合题意。故选D。
9．【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。
10．【答案】A
【解析】当木炭完全反应生成二氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为x。
C + 2CuO2Cu + CO2↑
12 160
1.2 g x
x=16 g
当木炭完全反应生成一氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为y。
C + CuOCu+CO↑
12 80
1.2 g y
QUOTE ,12-80.=,1.2g-y.
y=8 g
由于氧化铜质量是8 g，所以生成物是一氧化碳。故选A。
11．【答案】A
【解析】A、无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2，加热后有红色固体生成说明有Cu，黑色粉末状固体，加热后生成二氧化碳和铜，因此该固体混合物可能是氧化铜和木炭粉的混合物，故A正确；B、氧化铁和木炭粉的混合物加热生成二氧化碳和铁，故B错误；C、木炭粉加热只生成二氧化碳，故C错误；D、氧化铜和二氧化锰的混合物加热不反应，故D错误。故选A。
12．【答案】（1）5 （2）化学
（3）紫红色 C60+60O260CO2或C60+120CuO120Cu+60CO2↑ 碳原子的排列方式不同
（4）管状
（5）透明电极、手机屏幕、电脑触摸屏（任答其一）
（6）在分子、原子层面上改变原子的排列方式
【解析】（1）短文中涉及到的碳单质有石墨、金刚石、C60、碳纳米管、石墨烯。共5种。
（2）“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，有新物质生成，属于化学变化；
（3）C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽；C60是碳的一种单质，可能具有可燃性，燃烧的产物是二氧化碳，可能具有还原性，与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应方程式为：C60+60O260CO2；C60+120CuO120Cu+60CO2↑；C60与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是：碳原子的排列方式不同。
（4）碳纳米管是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异。
（5）石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。
（6）结合本文，碳的五种单质本质区别是碳原子排列方式不同，从微观角度创造新物质的可能途径是：在分子、原子层面上改变原子的排列方式。
直通中考
1.【答案】A
【解析】古代的墨是由砚台加水研磨而成，而砚台是石墨矿雕刻而成，故主要成分是碳，故选A。
2．【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确；B、金刚石不具有导电性，故选项说法错误；C、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误；D、石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。故选A。
3．【答案】A
【解析】A、金刚石切割大理石，是因为金刚石硬度大，不需要通过化学变化表现出来，是物理性质；B、碳素墨水书写档案，是因为通常情况下碳不容易和其它物质反应，是化学性质；C、氮气用于食品防腐，是因为氮气在通常情况下不容易和其它物质反应，是化学性质；D、硫酸用于铅酸蓄电池，是因为硫酸能和铅的氧化物反应，需要通过化学变化表现出来，是化学性质。故选A。
4．【答案】（1）乙甲
（2）移出导管熄灭酒精灯
【解析】（1）连接装置时，需根据导管的高度调节乙处的高度，再根据酒精灯火焰的高度调整试管高度的旋钮，确定甲处的高度。
（2）结束实验的操作是：先移出导管，再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒吸，使试管炸裂。
5．【答案】（1）b
（2）a点时，产生CO2的质量2.2 g
【解析】（1）由图像可知，混合物中CuO所占的质量分数为时，生成的铜的质量多，CuO和C的最佳质量比对应图中的b点。
（2）由图像可知，a点时CuO和C的混合物17.2 g中氧化铜的质量为：17.2 g×＝8 g，碳的质量是9.2 g，由方程式质量关系可知，碳没有完全与氧化铜反应。
设生成的二氧化碳的质量为x。
2CuO+C2Cu+CO2↑
160 44
8g x
解得x＝2.2 g。
6．【答案】（1）排列方式
（2）疏松多孔
（3）碳在常温下化学性质不活泼
（4）C2H2
【解析】（1）金刚石和石墨物理性质差异较大，是因为构成它们的碳原子排列方式本题。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有疏松多孔的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，应使用碳素墨水笔，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼。
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则2R分子中含有4个碳原子和4个氢原子，则每个R分子由2个碳原子和2个氢原子构成，则物质X的化学式为C2H2。
7.【答案】D
【解析】A、石墨烯和金刚石都由碳元素组成，故A说法正确；B、由题意可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，所以石墨烯的导电性比银强，故B说法正确；C、由石墨烯的结构可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，故C说法正确。D、石墨与石墨烯是不同种物质，因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化，故说法D不正确。故选D。
8.【答案】D
【解析】A、金刚石不能导电，石墨具有良好的导电性，不符合题意；B、石墨是灰黑色固体，金刚石是无色透明的固体，不符合题意；C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，不符合题意；D、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，符合题意。故选D。
9.【答案】D
【解析】
【详解】A、反应物NiO中镍元素化合价为+2，生成物Ni镍元素化合价为0，故反应中NiO发生还原反应，选项A正确；B、碳与二氧化碳在高温下反应可生成一氧化碳，且C和NiO也可能直接生成一氧化碳，故气体产物中可能有CO，选项B正确；C、钢都是铁碳合金，一定含有铁和碳，因此该不锈钢中除了含有镍外还含有铁和碳，选项C正确；D、因为合金硬度比纯金属硬度大，所以该不锈钢合金硬度大于纯铁，选项D错误。故选D。
10.【答案】C
【解析】A、试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；B、实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；C、木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意。故选C。
金刚石
石墨
C60
物理性质
颜色
无色透明
深灰色
─
状态
正八面体形状的固体
细鳞片状固体
形似足球
光泽
加工琢磨有夺目光泽
有金属光泽
─
硬度
天然物质中硬度最大
质软、有滑腻感
─
导电性
不导电
导电性好
有超导性
熔点
很高
很高
─
主要用途
可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，制作钻探机钻头，作装饰品（钻石）
作铅笔芯、润滑剂、电极等
材料科学、超导体等
相互关系
─
用途
木炭
燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭
净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭
冶炼金属
炭黑
墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料
选项
性质
用途
A
石墨很软
石墨做电池电极
B
金刚石硬度大
金刚石做玻璃刀
C
干冰升华吸热
用于人工降雨
D
汽油具有可燃性
作汽车燃料
甲
乙
丙
A
过氧化氢
水
氧气
B
氯酸钾
氯化钾
氧气
C
甲烷
二氧化碳
水
D
碳
二氧化碳
一氧化碳
策略1：明确目标，强化基础。第一轮的复习一定要做到：一手抓理解，一手抓应用；一边捋知识点，一边将分散繁杂的知识点进行分类整理，使其系统化。
策略2：构建体系，突破难点。通过第1阶段的复习，考生对所学过的知识已经有了初步的了解，这时可以进行专题复习。
策略3：联系实际，关注热点。社会关注的热点问题很多都是中考的热点问题，如环境保护与水污染问题，包括大污气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染；能源危机与开发新能源问题等。
策略4：关注实验，总结规律。随着新课程改革的深入，化学实验已成为中考化学命题的热点，除实验基本技能如仪器辨别、基本操作、气体的发生与收集、混合物分离、常见物质的检验等仍为必考的内容外，探究型实验题已成为近几年中考的热点。
考点18 碳的单质
一、碳的单质
1．物质的结构决定性质
同一种元素可以组成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和等，由于它们的碳原子排列方式不同，即结构不同，它们的性质也存在较大的差异。由此也可以知道：物质的结构决定其性质。这三种常见单质的空间排列如图所示。
金刚石的结构 石墨的结构 的结构
2．金刚石、石墨和C60的比较
3．无定形碳
无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
二、碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质稳定
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。
实际生活中利用这一性质有以下应用：
（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
2．碳能与氧气反应——可燃性
在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。
（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2CO2
（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O22CO
无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。
3．碳能与某些金属氧化物反应——还原性
单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。
（1）木炭还原氧化铜
①实验现象
澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
②实验原理
C+2CuO2Cu+CO2↑
③实验操作目的及注意事项
a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。
c．在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。
d．配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
e．实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
（2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
（3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO22CO↑
三、氧化反应与还原反应
1．氧化反应、还原反应
物质与氧发生的反应叫做氧化反应。含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。简记为“得氧被氧化，失氧被还原”。
2．氧化性、还原性
在反应中物质供给氧的性质叫做氧化性，物质夺取氧的性质叫做还原性。
在2CuO+C2Cu+CO2↑反应里，氧化铜失去氧而变成了铜单质，氧化铜发生还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，是还原剂。木炭跟氧化铜里的氧起反应生成了二氧化碳，又发生了氧化反应。氧化铜在反应中提供氧，具有氧化性，是氧化剂。
氧化反应与还原反应是从得氧失氧的角度研究化学反应的，不属于基本反应类型。
四、碳燃烧时生成物的判断
氧气量充足时，碳充分燃烧：C+O2CO2
3 ：8 ： 11
氧气量不充足时，碳不充分燃烧：2C+O22CO
3 ：4 ： 7
依据反应的化学方程式可知，碳燃烧后生成何种气体由碳和氧气的质量决定。碳和氧气按一定质量比混合，反应后生成气体的情况可按如图所示数轴记忆（数轴下面的数字是碳和氧气的质量比）。
考向一 碳单质的结构与用途
典例1 （2019·广州市增城区第一学期期末质量检测）下列关于物质的性质和用途，对应关系错误的是
【解析】A、石墨具有优良的导电性，可用做电池电极，故A错误；B、金刚石硬度大，可做玻璃刀，故B正确；C、干冰升华吸热，可用于人工降雨，故C正确；D、汽油具有可燃性，可用作汽车燃料，故D正确。故选A。
【答案】A
1．（2019·齐齐哈尔中考）下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．金刚石用于切割玻璃
B．金属铜用于制导线
C．氧气用于医疗急救
D．制糖工业用活性炭脱色制白糖
2．（2019·东营中考）如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是
A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变
B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同
C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同
D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C60
3．关于碳单质的组成和用途的说法不正确的是
A．用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活
B．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
C．活性炭可用作防毒面具的滤毒剂
D．铅笔芯主要用铅和少量碳粉制成
考向二 碳单质的化学性质
典例2 已知：2CuO+C2Cu+CO2↑。如图表示一定质量的CuO和C固体混合物在受热过程中各物质质量随时间的变化趋势。下列说法中，不正确的是
A．t1时，开始发生反应
B．t1和t2时，固体中铜元素质量保持不变
C．c是固体混合物的质量
D．d是二氧化碳的质量
【解析】A、由图像可知，t1时各物质的质量开始发生变化，说明了反应开始发生，正确；B、根据质量守恒定律可知，反应前后固体中铜元素的质量不变，正确；C、根据在方程式中的质量比可知，生成铜的质量要比二氧化碳的质量多，所以c为生成铜的质量，d应为生成二氧化碳的质量，错误；D、由上述分析可知，d应为生成的二氧化碳的质量，正确。故选C。
【答案】C
4．（2019·德州中考）石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是
A．可作散热材料B．是一种新型化合物
C．常温下化学性质稳定D．可作新型电池的电极
5．（2019·益阳中考）我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是
A．碳在常温下化学性质不活泼
B．炭黑具有很强的吸附能力
C．部分炭黑转变成了更稳定的物质
D．碳单质不溶于水
6．（2020·长沙雅礼集团九年级上学期期末联考）物质的用途和物质的性质密切相关，下列有关说法错误的是
A．石墨可用作电极，是因为石墨具有优良的导电性能
B．碳和一氧化碳都可用于冶炼金属，是因为它们都具有还原性
C．铝用作“银粉”漆，涂在铁栏杆表面防锈，是因为铝在常温下化学性质稳定
D．清洗餐具时，常加入一定量的洗涤剂，是因为洗涤剂具有乳化功能
过关秘籍
巧用碳单质的“三性”
1．“一性”：常温下的稳定性。
碳素墨水的使用、古代字画流传千百年不褪色都与其稳定性有关。
2．“二性”：可燃性。
注意熟悉木炭在氧气中燃烧的现象；燃烧产物与氧气的量有关。
3．“三性”：还原性。
重点掌握木炭还原氧化铜的实验装置、现象、反应原理及注意事项。
1．关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是
A．都属于碳单质
B．都由碳原子构成
C．都具有导电性
D．完全燃烧产物不同
2．（2020·天津市河西区九年级上学期期末）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列有关说法正确的是
A．硬度相同B．都是黑色固体
C．碳原子的排列方式相同D．完全燃烧都生成二氧化碳
3．（2020·深圳市南山区九年级上学期期末）中国年轻学者曹原，因对石墨烯超导的重大发现，成为2018年度影响世界的十大科学人物榜首。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一个碳原子厚的碳薄片” 被公认为是目前世界上最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，下列关 于石墨烯的叙述中不正确的是
A．石墨烯完全燃烧的产物为CO2
B．石墨烯属于单质
C．石墨烯具有导电性
D．石墨烯中碳元素的化合价为+4
4．（2020·蚌埠市九年级上学期期末）氧化铜中混有少量炭粉，提纯该氧化铜的方法正确的是
A．在一氧化碳的气流中加热混合物
B．加足量水充分溶解炭粉后过滤
C．在氧气流中加热混合物
D．隔绝空气加强热
5．（2020·南京市鼓楼区九年级上学期期末）下列物质的用途，主要利用其化学性质的是
A．金刚石可用于裁玻璃
B．用碳素墨水书写具有保存价值的档案
C．活性炭可除去水中的色素和异味
D．利用干冰进行人工降雨
6．（2020·佛山市三水区九年级上学期期末）在一定条件下，甲、乙、丙三种物质之间通过一步化学反应能实现下图所示的转化。（图中“→”表示“反应生成”，其它反应物、生成物及反应条件均省略）。左下表所列A~D四组物质中，不能完全实现图示转化的一组是
7．如图进行实验，下列说法及分析不正确的是
A．产生的气体一定没有CO
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．烘干的木炭粉末与CuO粉末需均匀混合
D．可观察到澄清石灰水变浑浊
8．（2020·淮北市杜集区九年级上学期期末）下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是
A．C60是一种新型的化合物
B．利用活性炭的吸附性可以淡化海水
C．CO、CO2的组成元素相同，化学性质也相同
D．碳在常温下化学性质不活泼
9．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
10．用纯净的木炭粉末还原氧化铜粉末时，可发生的反应有：C+2CuO2Cu+CO2↑，C+ CuOCu+CO↑。现用1.2 g木炭粉末还原8.0 g氧化铜粉末，反应物刚好反应完全，则生成的气体产物是
A．CO B．CO2 C．CO、CO2 D．Cu、CO
11．试管里有某种黑色粉末状固体，加热后有红色固体生成，同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。此固体物质可能是
A．氧化铜和木炭粉的混合物
B．氧化铁和木炭粉的混合物
C．木炭粉和铜粉的混合物
D．氧化铜和二氧化锰的混合物
12．（2020·南充市九年级上学期期末）我国著名化学家徐光宪院士说：“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学”。在分子一原子层面上改变原子的排列方式就可以创造新物质。石墨在超高压和高温的条件下某些碳原子（方框中的碳原子a）受到挤压，凸出到层间的空间中，与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列形式，就得到金刚石（方框中的碳原子a对应的石墨中的碳原子a）。
1985年，英国化学家克罗托发现C60，提出C60是由12个正五边形和20个正六边形构成封闭的完美对称的笼状分子，由于C60分子的形状和结构酷似英国式足球，所以又被形象地称为“足球烯”。C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽。
1991年，日本科学家发现了碳纳米管，它是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异，可制作金属催化剂载体，作为贮氢。材料制作燃料电池等，碳纳米管还可用于纳米机器人、计算机芯片等前沿领域。
2004年，英国科学家成功制得石墨烯，这种碳单质的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯，也可以将片段卷起来得到碳纳米管。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）短文中涉及到的碳单质共有_____种。
（2）文中提到“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，这一变化是_____变化。
（3）C60在常温下是_____色晶体，猜想C60的一种化学性质可能是______________________（用化学方程式表示），它与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是__________________。
（4）碳纳米管机械加工：性能优异，弹性较好，易于弯曲，这些性质都源于它是_____结构。
（5）石墨烯具有较高的导电性和透光性，可以用来制作_____。
（6）结合本文，你认为从微观角度创造新物质的可能途径有_____。
1． （2020年海南中考）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是
A．碳B．硅C．磷D．碘
2．（2019·本溪中考）有关金刚石和石墨的说法正确的是
A．都有可燃性B．都有导电性
C．都是黑色固体D．都有滑腻感
3（2019·成都中考）下列物质的用途主要由其物理性质决定的是
A．金刚石切割大理石B．碳素墨水书写档案
C．氮气用于食品防腐D．硫酸用于铅酸蓄电池
4．（2019·广州中考）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）连接装置时，需根据导管的高度调节__________处的高度，再确定__________处的高度。（填“甲”或“乙”）
（2）结束实验的操作是：先____________________，再____________________。
5．（2019·永州中考）为探究CuO和C反应的最佳质量比（忽略副反应），化学兴趣小组取 CuO和C的混合物17.2 g，按不同的质量比进行实验，实验结果如图所示，横坐标表示混合物中CuO所占的质量分数，纵坐标表示生成物中Cu的质量。
（1）分析可知，CuO和C的最佳质量比对应图中的_______________点。
（2）计算a点时，产生CO2的质量（写出详细计算过程）。
6．（2019·绥化中考）在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子_______________________不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有_______________________的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是_______________________。
（4）某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是2R+5O24CO2+2H2O，则R的化学式为__________________。
7．（2020内蒙古呼和浩特）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
8．（2020辽宁本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）
A． 都能导电B． 都是黑色固体
C． 硬度都很小D． 都由碳元素组成
9．（2020重庆市A）“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是（ ）
A．反应中NiO发生还原反应
B．气体产物中可能有CO
C．该不锈钢中还含有铁和碳
D．该不锈钢合金的硬度小于纯铁
10．（2020四川成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
变式拓展
1．【答案】C
【解析】A、金刚石用于切割玻璃是利用金刚石的硬度大，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故A错；B、金属铜用于制导线，是利用铜的导电性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故B错；C、氧气用于医疗急救是利用氧气供给呼吸的性质，供给呼吸吸入氧气呼出二氧化碳，属于化学变化，所以利用了氧气的化学性质，故C正确；D、制糖工业用活性炭脱色制白糖，是利用活性炭的吸附性，将色素异味吸附在表面，没有新物质生成，利用了物理性质，故D错。故选C。
2．【答案】C
【解析】A、金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同，构成物质的种类不同，故A说法正确；B、金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧，产物都是二氧化碳，故B说法正确；C、相同元素组成的不同物质，化学性质不相同，同种分子性质相同，不同分子性质不同，故C说法错误；D、金刚石、石墨、C60的组成元素相同，可以相互转化，故D说法正确。故选C。
3．【答案】D
【解析】A、铅笔芯的粉末的主要成分是石墨，石墨具有润滑性，所以用铅笔芯的粉末可以使锁的开启变的灵活，正确；B、天然钻石是由碳元素组成的单质，正确；C、活性炭具有吸附性，所以活性炭可用作防毒面具的滤毒剂，正确；D、铅笔芯主要用石墨和黏土制成的，而不含铅，错误。故选D。
4．【答案】B
【解析】A、石墨烯具有超强的导热性，所以可用来作散热材料，故正确；B、石墨烯是一种由同种元素组成的纯净物，属于单质，故错误；C、石墨烯是一种碳的单质，常温下化学性质稳定，故正确；D．石墨烯具有超强的导电性，所以可作新型电池的电极，故正确。故选B。
5．【答案】A
【解析】A、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，故选项正确；B、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是炭黑具有很强的吸附能力，故选项错误；C、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是部分炭黑转变成了更稳定的物质，故选项错误；D、我国古代某些画家、书法家用墨（用炭黑等制成）绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼，而不是碳单质不溶于水，故选项错误。故选A。
6．【答案】C
【解析】A、石墨可用作电极，是因为石墨具有优良的导电性能，故A正确；B、碳和一氧化碳都可用于冶炼金属，是因为它们都具有还原性。故B正确；C、铝用作“银粉”漆，涂在铁栏杆表面防锈，是因为铝在常温下化学性质较活泼，易在空气形成致密而结实的氧化膜，氧化膜能隔绝空气中的水和氧气，故C错误；D、清洗餐具时，常加入一定量的洗涤剂，是因为洗涤剂具有乳化功能，故D正确。故选C。
考点冲关
1．【答案】A
【解析】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，正确；B、金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60是一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成的单质，错误；C、金刚石没有导电性，错误；D、因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，错误。故选A。
2．【答案】D
【解析】A、三种碳单质的硬度不同，故该选项说法错误；B、纯净的金刚石是无色透明的，并非都是黑色的，C60是紫红色固体，故该选项说法错误；C、三种物质是碳的不同单质，它们的碳原子的排列方式不同，故该选项说法错误；D、三种物质都是碳的单质，因此完全燃烧都生成二氧化碳，故该选项说法正确；故选D。
3．【答案】D
【解析】A、石墨烯只由碳元素组成，完全燃烧的产物为CO2；故选项正确，但不符合题意；B、石墨烯是只由碳元素组成的纯净物，属于单质；故选项正确，但不符合题意；C、石墨烯具有导电性；故选项正确，但不符合题意；D、石墨烯属于单质，单质化合价为0；故选项错误，但符合题意；故选D。
4．【答案】C
【解析】A、在一氧化碳的气流中加热混合物，氧化铜会与一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，故错误；B、氧化铜和碳粉都不溶于水，不能分离，故错误；C、在氧气流中加强热，炭粉与氧气发生反应生成了二氧化碳，从而除去炭粉。故正确；D、隔绝空气对混合物加强热，氧化铜与炭粉发生反应，氧化铜被还原为铜单质，故错误。故选C。
5．【答案】B
【解析】A、金刚石用来裁玻璃是利用金刚石的硬度，属于物理性质，故选项错误；B、用碳素墨水书写具有保存价值的档案，因为常温下，碳的化学性质稳定，故选项正确；C、活性炭除去冰箱中的异味是利用活性炭的吸附性，属于物理性质，故选项错误；D、干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，属于物理性质，故选项错误；故选B。
6．【答案】B
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下会生成水和氧气，水在通电的条件下会生成氧气，故A正确；B、氯酸钾加热会生成氯化钾和氧气，氯化钾不能生成氧气，故B不正确；C、甲烷在氧气中点燃生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故C正确；D、碳在氧气中点燃生成二氧化碳，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，故D正确。故选B。
7．【答案】A
【解析】A、木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，当碳粉过量时可能会产生一氧化碳，故选项错误；B、酒精灯网罩的作用是提高温度，故选项正确；C、为使反应充分，木炭粉末与CuO粉末需混合均匀，故选项正确；D、木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项正确。故选A。
8．【答案】D
【解析】A、C60是由同种元素组成的纯净物，属于单质，不是化合物，不符合题意；B、活性炭具有吸附性，只能吸附水中的色素和异味，不能淡化海水，不符合题意；C、一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，两种分子构成不同，化学性质不同，不符合题意；D、在常温下，碳的化学性质不活泼，说法正确，符合题意。故选D。
9．【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。
10．【答案】A
【解析】当木炭完全反应生成二氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为x。
C + 2CuO2Cu + CO2↑
12 160
1.2 g x
x=16 g
当木炭完全反应生成一氧化碳，设：需要的氧化铜的质量为y。
C + CuOCu+CO↑
12 80
1.2 g y
QUOTE ,12-80.=,1.2g-y.
y=8 g
由于氧化铜质量是8 g，所以生成物是一氧化碳。故选A。
11．【答案】A
【解析】A、无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2，加热后有红色固体生成说明有Cu，黑色粉末状固体，加热后生成二氧化碳和铜，因此该固体混合物可能是氧化铜和木炭粉的混合物，故A正确；B、氧化铁和木炭粉的混合物加热生成二氧化碳和铁，故B错误；C、木炭粉加热只生成二氧化碳，故C错误；D、氧化铜和二氧化锰的混合物加热不反应，故D错误。故选A。
12．【答案】（1）5 （2）化学
（3）紫红色 C60+60O260CO2或C60+120CuO120Cu+60CO2↑ 碳原子的排列方式不同
（4）管状
（5）透明电极、手机屏幕、电脑触摸屏（任答其一）
（6）在分子、原子层面上改变原子的排列方式
【解析】（1）短文中涉及到的碳单质有石墨、金刚石、C60、碳纳米管、石墨烯。共5种。
（2）“在超高温和高压的条件下，石墨可以转变为金刚石”，有新物质生成，属于化学变化；
（3）C60在常温下是紫红色晶体，具有金属光泽；C60是碳的一种单质，可能具有可燃性，燃烧的产物是二氧化碳，可能具有还原性，与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应方程式为：C60+60O260CO2；C60+120CuO120Cu+60CO2↑；C60与金刚石性质上存在明显差异，可能的原因是：碳原子的排列方式不同。
（4）碳纳米管是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，直径一般为几纳米到几十纳米。碳纳米管的管状结构决定了它的弹性和弯曲性都比较优异。
（5）石墨烯具有很多优异性能：表面积大、透光率高、导电性强、机械性能优异等，使石墨烯在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕、电脑触摸屏等方面有着良好的应用前景。
（6）结合本文，碳的五种单质本质区别是碳原子排列方式不同，从微观角度创造新物质的可能途径是：在分子、原子层面上改变原子的排列方式。
直通中考
1.【答案】A
【解析】古代的墨是由砚台加水研磨而成，而砚台是石墨矿雕刻而成，故主要成分是碳，故选A。
2．【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故选项说法正确；B、金刚石不具有导电性，故选项说法错误；C、金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故选项说法错误；D、石墨有滑腻感，金刚石没有，故选项说法错误。故选A。
3．【答案】A
【解析】A、金刚石切割大理石，是因为金刚石硬度大，不需要通过化学变化表现出来，是物理性质；B、碳素墨水书写档案，是因为通常情况下碳不容易和其它物质反应，是化学性质；C、氮气用于食品防腐，是因为氮气在通常情况下不容易和其它物质反应，是化学性质；D、硫酸用于铅酸蓄电池，是因为硫酸能和铅的氧化物反应，需要通过化学变化表现出来，是化学性质。故选A。
4．【答案】（1）乙甲
（2）移出导管熄灭酒精灯
【解析】（1）连接装置时，需根据导管的高度调节乙处的高度，再根据酒精灯火焰的高度调整试管高度的旋钮，确定甲处的高度。
（2）结束实验的操作是：先移出导管，再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒吸，使试管炸裂。
5．【答案】（1）b
（2）a点时，产生CO2的质量2.2 g
【解析】（1）由图像可知，混合物中CuO所占的质量分数为时，生成的铜的质量多，CuO和C的最佳质量比对应图中的b点。
（2）由图像可知，a点时CuO和C的混合物17.2 g中氧化铜的质量为：17.2 g×＝8 g，碳的质量是9.2 g，由方程式质量关系可知，碳没有完全与氧化铜反应。
设生成的二氧化碳的质量为x。
2CuO+C2Cu+CO2↑
160 44
8g x
解得x＝2.2 g。
6．【答案】（1）排列方式
（2）疏松多孔
（3）碳在常温下化学性质不活泼
（4）C2H2
【解析】（1）金刚石和石墨物理性质差异较大，是因为构成它们的碳原子排列方式本题。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有疏松多孔的结构。
（3）在书写具有保存价值的图书档案时，应使用碳素墨水笔，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼。
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则2R分子中含有4个碳原子和4个氢原子，则每个R分子由2个碳原子和2个氢原子构成，则物质X的化学式为C2H2。
7.【答案】D
【解析】A、石墨烯和金刚石都由碳元素组成，故A说法正确；B、由题意可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，所以石墨烯的导电性比银强，故B说法正确；C、由石墨烯的结构可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，故C说法正确。D、石墨与石墨烯是不同种物质，因此从石墨中剥离出石墨烯属于化学变化，故说法D不正确。故选D。
8.【答案】D
【解析】A、金刚石不能导电，石墨具有良好的导电性，不符合题意；B、石墨是灰黑色固体，金刚石是无色透明的固体，不符合题意；C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，不符合题意；D、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，符合题意。故选D。
9.【答案】D
【解析】
【详解】A、反应物NiO中镍元素化合价为+2，生成物Ni镍元素化合价为0，故反应中NiO发生还原反应，选项A正确；B、碳与二氧化碳在高温下反应可生成一氧化碳，且C和NiO也可能直接生成一氧化碳，故气体产物中可能有CO，选项B正确；C、钢都是铁碳合金，一定含有铁和碳，因此该不锈钢中除了含有镍外还含有铁和碳，选项C正确；D、因为合金硬度比纯金属硬度大，所以该不锈钢合金硬度大于纯铁，选项D错误。故选D。
10.【答案】C
【解析】A、试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；B、实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；C、木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意。故选C。
金刚石
石墨
C60
物理性质
颜色
无色透明
深灰色
─
状态
正八面体形状的固体
细鳞片状固体
形似足球
光泽
加工琢磨有夺目光泽
有金属光泽
─
硬度
天然物质中硬度最大
质软、有滑腻感
─
导电性
不导电
导电性好
有超导性
熔点
很高
很高
─
主要用途
可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，制作钻探机钻头，作装饰品（钻石）
作铅笔芯、润滑剂、电极等
材料科学、超导体等
相互关系
─
用途
木炭
燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭
净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭
冶炼金属
炭黑
墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料
选项
性质
用途
A
石墨很软
石墨做电池电极
B
金刚石硬度大
金刚石做玻璃刀
C
干冰升华吸热
用于人工降雨
D
汽油具有可燃性
作汽车燃料
甲
乙
丙
A
过氧化氢
水
氧气
B
氯酸钾
氯化钾
氧气
C
甲烷
二氧化碳
水
D
碳
二氧化碳
一氧化碳
相关学案
最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点23 金属材料： 这是一份最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点23 金属材料，共18页。学案主要包含了几种重要的金属，合金等内容，欢迎下载使用。
最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点22 能源利用： 这是一份最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点22 能源利用，共20页。学案主要包含了化学反应中的能量变化，能源的利用，合理利用和开发化石能源，常见的环境问题等内容，欢迎下载使用。
最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点12 水的净化： 这是一份最新中考化学考点一遍过（讲义） 考点12 水的净化，共30页。学案主要包含了水的净化，过滤，蒸馏，硬水与软水等内容，欢迎下载使用。
