6.1 碳单质的多样性（解析版）_20251114162757_在线真题试卷与模拟练习_6.1 碳单质的多样性（解析版）_20251114162757_考试宝

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2024年4月17日，全球首颗用牡丹制成的钻石亮相洛阳中国国花园。这颗“牡丹钻石”是通过把牡丹花中的碳元素提取出来制作而成。下列说法错误的是

氮化硼（BN）是一种新型功能陶瓷，结构与金刚石相似。下列说法错误的是（）

科学家发现由C₆₀制取的化合物M具有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述错误的是（）

碳的单质除了金刚石、石墨和C₆₀外，科学家们还合成了C₇₀、C₂₄₀、C₅₄₀等系列物质，据此可作出的推测是（） ①同一种元素可以形成多种单质； ②单质可能存在复杂的分子结构； ③单质的研究具有广阔的前景； ④同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转化。

实验室利用下图装置进行碳还原氧化铜的实验。下列说法不正确的是

兴趣小组同学将80g氧化铜和8.4g的炭粉在隔绝空气的密闭装置中持续加强热，通过传感器测得装置内CO₂的质量变化如图所示。下列说法正确的是

将一定质量的氧化铜粉末与1.5g碳单质的超细粉末装入试管后混合均匀，并在高温的条件下充分反应，实验过程中试管内固体质量的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是(提示：碳单质只与氧化铜反应)

碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答： (1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为__________，常温下碳的化学性质__________，(填“活泼”或“不活泼”)。 (2)金刚石、石墨、C₆₀是由碳元素组成的三种单质，它们的化学性质相似，但物理性质相差很大，原因是________________。 (3)写出石墨充分燃烧的化学方程式____________________。

阅读下面科普短文。纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，清洁过程中可以吸附物体表面的污渍。纳米海绵不仅可有效清洁茶垢、油垢等，还是很好的吸油材料。经过改良的纳米海绵具有良好的吸油能力、循环利用性以及环境友好等特性，可用于解决海上石油泄漏造成的污染。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力(吸油质量比越高，其吸油能力越强)，结果如图1。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度，油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。（图1：纳米海绵对不同油品的吸油能力柱状图；图2：两种吸油材料对泵油的循环吸收折线图）纳米海绵还具有良好的循环利用性。通过挤压，可将纳米海绵吸附的油品挤出，经洗涤干燥后再次使用。图2为两种吸油材料对泵油的循环吸收测试结果。随着科学技术的发展，纳米海绵的性能会不断提升，更好的服务于生活、生产。依据文章内容回答下列问题。【缺少答案，请补充】

(1)纳米海绵可以吸附物体表面污渍的原因是______。

(2)环己烷($$\ce{C_{6}H_{12}}$$)中，碳元素和氢元素的质量比为______。

(3)纳米海绵对柴油的吸收能力比对黑芝麻油的强，其原因是______。

(5)由图2得到的实验结论：在其他条件相同时，______，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变差。

中国“芯”彰显中国“智”造，芯片的基体材料是高纯硅。如图是工业上以石英砂（主要成分是$$\ce{SiO_{2}}$$）为主要原料制取纯硅的一种工艺流程，请回答下列问题：（流程图：石英砂+焦炭$\xrightarrow{高温}$粗硅+一氧化碳；粗硅+$$\ce{Cl_{2}}$$\xrightarrow{}$$\ce{SiCl_{4}}$$；$$\ce{SiCl_{4}}$$+$$\ce{H_{2}}$$$\xrightarrow{高温}$纯硅+气体$$\ce{HCl}$$） (1) $$\ce{SiO_{2}}$$中Si元素的化合价为____。 (2) 流程①中发生反应的化学方程式为$\ce{2C + SiO_{2} \xlongequal{高温} Si + 2CO \uparrow}$，该反应中焦炭表现出____（选填“还原”或“氧化”）性。 (3) 流程②中发生反应的基本类型是____，写出流程③的化学方程式：____，该反应要在无氧气的环境中进行，原因是____（答出一种即可）。 (缺图)

在学习了“碳的化学性质”后，化学兴趣小组的同学在老师的指导下打算进行“木炭还原氧化铜”的实验。装置如图所示，请回答下列问题：（实验装置图：左侧试管$$\ce{C + CuO}$$加热，右侧澄清石灰水） (1) 此实验在酒精灯火焰上罩网罩的目的是：____，左侧试管中的现象是____； (2) 加热一段时间后停止加热，并将装置冷却至室温后，将试管内固体取出，同学们对固体的成分产生了浓厚的兴趣【提出问题】试管内固体成分是什么？【猜想与假设】甲同学的猜想：铜和氧化铜乙同学的猜想：氧化铜和碳丙同学的猜想：铜、碳和氧化铜丁同学的猜想：铜你的猜想：____；【收集证据】同学们一致认为，乙同学的猜想错误，原因是（用化学方程式表示）____，在老师的帮助下，同学们最终得出了丙同学的猜想正确的结论，并继续对固体加热完成了此实验。下图是甲同学根据整个反应进程绘制的生成铜的质量（m）与加热时间（t）的关系图像。你认为同学们在实验过程中第一次对固体停止加热的时间点是____（填“$$t_{1}$$”、“$$t_{2}$$”、“$$t_{3}$$”或“$$t_{4}$$”）（生成铜的质量与加热时间的关系图像：m随t变化，$$t_{1}$$开始生成，$$t_{2}$$、$$t_{3}$$继续，$$t_{4}$$后不变）【讨论交流】 ①木炭还原氧化铜实验停止加热时要注意，为了防止试管炸裂，正确的操作是____（填字母）。 A. 先熄灭酒精灯，再撤出导气管 B. 先撤出导气管，再熄灭酒精灯 ②此实验中体现的碳的化学性质可用于____（填一种用途）。【缺少答案，请补充】

为测定10g氧化铜样品（含少量铜）中氧化铜的质量分数，在高温的条件下加入足量木炭粉使其完全反应，固体总质量随时间的变化如图所示：（固体总质量随时间变化的图像：反应前固体总质量12g，反应后9.8g） (1) 完全反应后，产生二氧化碳的总质量是____； (2) 试计算氧化铜样品中氧化铜的质量分数（写出计算过程）。 (缺图)

为测定10g氧化铜样品（含少量铜）中氧化铜的质量分数，在高温的条件下加入足量木炭粉使其完全反应（固体总质量随时间变化如图所示，完全反应后产生二氧化碳的总质量为2.2g）。试计算氧化铜样品中氧化铜的质量分数（写出计算过程）。（含图）

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