2019-2021北京初三（上）期中化学汇编金刚石、石墨和C60一、单选题1．（2021·北京·人大附中九年级期中）下列事实对应的微观解释不
正确的是（ ）A．“墙内开花墙外香”——分子在不断运动B．滴水中大约有1. 67×1021个水分子——分子的体积很小C．一氧化碳
和二氧化碳化学性质不同——分子的构成不同D．物质热胀冷缩——分子的大小随温度的变化而变化2．（2019·北京四中九年级期中）科学家
发明了一种氮元素组成的物质，可表示为N5，它是一种极不稳定的物质，可用来制造炸药，下列说法正确的是A．这种物质属于单质B．这种物质
是氮气C．N5化学性质与N2相同D．N5与N2混合在一起，属于纯净物3．（2020·北京·临川学校九年级期中）下列关于“物质——用
途——性质”的说法不正确的是A．氧气——火箭发射——可燃性B．液氮——制冷剂——汽化吸热C．氮气——食品防腐——常温下化学性质稳定
D．石墨——作电极——导电性4．（2020·北京市通州区宋庄中学九年级期中）在一定条件下，12g碳和20g氧气在密闭容器中充分反应
，最后容器内的气体为（ ）A．CO2B．COC．CO和CO2D．CO2和O25．（2021·北京市第二十一中学九年级期中）下列物
质的用途中，利用其化学性质的是A．活性炭可用于净水B．食品包装袋中充氮气防腐C．液氮可用作冷冻剂D．稀有气体用于霓虹灯二、填空题6
．（2021·北京市陈经纶中学分校九年级期中）“生命吸管”是一种便携式户外净水器。其净水原理如下图：抗菌活性复合滤料中有活性炭、离
子交换树脂等。(1)活性炭的主要作用是______。(2)离子交换树脂能去除原水中的钙离子，钙离子的符号是______。三、简答题
7．（2019·北京市第四十三中学九年级期中）活性炭有良好的吸附性能，可用于防毒面具材料的制备。为研究活性炭在不同条件下对氯气（C
l2）的吸附性能，(吸附量越大，吸附性能越好)，科学工作者们做了系列实验得到如下图所示的结果。分析图示可得到的结论是_______
_。?四、实验题8．（2020·北京·汇文中学九年级期中）化学是以实验为基础的学科，根据下列实验回答有关问题。（1）实验Ⅰ中反应的
化学方程式为 _______ 。其中能证明空气中O2的含量的现象是 _________ 。（2）实验Ⅱ中木炭表现出的化学性质为 _
_________ 。（3）实验Ⅲ中，先给a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c两支试管中加入质量相等的
足量的石墨和活性炭，塞紧胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是a试管中 ______ ，c试管中 _______ 。9
．（2020·北京·临川学校九年级期中）根据木炭还原氧化铜的实验（实验装置如图所示）填空。（1）反应开始后，盛澄清石灰水的试管中出
现的现象是_______，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_______。（2）图中酒精灯火焰外加一个金属网罩的作用是____
___。五、科学探究题10．（2020·北京市通州区宋庄中学九年级期中）利用下图可进行炭粉与氧化铜反应的实验。(1)请用化学方程式
表示图中发生的反应。①______；②______。(2)请将下述实验步骤补充完整。①检查装置的_______；②平放试管，用__
____将反应物送至试管底端。③先_____试管，然后集中加热试管底部，观察记录。④结束反应时，先将导管移离液体，再_____。(
3)为探究炭粉还原氧化铜的最佳条件，有研究小组进行了三组对照试验。各组实验结果如下。表1炭粉和氧化铜不同质量比对照试验反应物质量比
C：CuO1:61:81:101:12固体变化实验中轻微红热红热红热红热实验后砖红色粉末中有少量黑色固体多量球状金属光泽固体砖红色
粉末中有多量细小光量金属光泽球状固体砖红色粉末中有部分黑色固体表2反应物不同研磨时间对照试验研磨时间分钟0510固体变化实验中无明
显现象轻微红热红热实验后砖红色粉末中有少量黑色固体砖红色粉末中有多量细小红色金属光泽固体有金属光泽红色球状固体表3反应物是否烘炒对
照试验是否烘炒否是固体变化实验中无明显现象红热实验后大量黑色固体中有少量砖红色粉末红色金属光泽球状固体小颗粒①上述记录能说明有铜生
成的是_______(填编号)A 固体红热B 细小红色金属光泽固体C 黑色固体D 球状金属光泽固体②归纳以上实验结果可知，炭粉还原
氧化铜实验的最佳条件是：反应物质量比(C:CuO)为______，反应物要先分别______，然后再混合起来______。六、科普
阅读题11．（2021·北京·北师大实验中学九年级期中）阅读下面科普短文。碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质
可分为无定形碳、过液态碳和晶形碳三大类，如图1。石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪
，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合
性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。科学界不断研发出新型碳材
料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比
较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表
明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。依据文章内容回答下列问题：
（1）金刚石属于______（填序号）。A．无定形碳????????????????????B．过渡态碳?????????????
???????C．晶形碳（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：__________________。（
3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是______。（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。①石墨是一种含
铅的物质______。②碳材料其有广阔的应用和发展前景______。（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是______。12．
（2019·北京房山·九年级期中）阅读下面科普短文石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子构成的只有一层 原子厚度的晶体。石墨烯具有
许多“极端”的物理性质，被称为“黑金”，是 “新材料之王”。本身重量不足 1 毫克的石墨烯，可以做成一块1 平方米的石墨烯吊床。石
墨烯的硬度比最好的钢铁强 100 倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计
算机处理器的运行速度会快数百倍。 石墨烯的应用领域非常广泛。例如：目前已经研制出用石墨烯制成的柔性糖尿病管理贴片。这种仅有一张扑克
牌大小的透明塑料薄片，被贴在皮?????????????肤上后，不仅能监测血糖，还能在必要时通过皮肤释放药物降低血糖水平。该贴片若
能替代目前治疗糖尿病的方法，患柔性糖尿病管理贴片者将免于服用药物所带来的腹泻、恶心、呕吐、胃胀、乏力、消化不良、腹部不适等副作用。
石墨烯本来就存在于自然界。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯
。2004 年，科学家用一 种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，将得到的石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶 带上，撕开胶带，就能把
石墨片一分为二，不断地这样操作，最后，得到了仅由一层碳原?????????????子构成的薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的
新方法层出不穷。其中，机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层。但迄今为止还没有真的能适合工业化大规模生产的技术。。依
据文章内容，回答下列问题。（1）石墨烯是由 _____ 元素组成的。（2）“柔性糖尿病管理贴片”与目前治疗糖尿病的方法相比较，优点
是 _____ 。（3）“本身重量不足 1 毫克的石墨烯，可以做成一块 1 平方米的石墨烯吊床”，说明石墨烯具有良好的 _____
_ （填字母序号，下同）。A导热性 B延展性 C弹性（4）下列关于石墨烯的说法中，正确的是 _____ 。A自然界中不存在石墨烯B
用机械剥离法制备石墨烯属于物理变化C石墨烯具有可燃性，充分燃烧生成二氧化碳D石墨烯有许多“极端”的物理性质，是因为其具有特殊的结构
（5）如果你是一名科学家，将继续研究有关石墨烯的问题是 _____ 。13．（2020·北京·垂杨柳中学九年级期中）阅读下面科普短
文。2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”惊艳世界，演员们穿着的轻便防寒服是用“石墨烯”制成的。石墨烯是一种由碳原子构成的、
六角型晶格的二维碳纳米材料。英国两位物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。实际上石墨烯本来就存在于
自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。石墨烯的结构特点决定了其具有薄
且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定等特性。根据其层数不同，石墨烯一般可以分成单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石
墨烯。层数不同，石墨烯的性能也不同，如图2所示。通过石墨烯与氢气发生化合反应可得到石墨烷，其中所有的碳原子形成六角网络结构，氢原子
以交替形式从石墨烯平面的两端与碳原子相连，石墨烷表现出半导体性质。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、
生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。依据文章内容回答下列问题。（1）石墨烯具有的物理性质是
________ （写出一条即可）。（2）“厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯”反映出的微粒特性是 ________ 。（3）
由图可知，石墨烯的层数对其导热性的影响是 ________ 。（4）由石墨烯制成的石墨烷由 ________ 种元素组成。（5）下
列说法正确的是 ________ （填序号）。A石墨烯属于单质 B以石墨烯为原料可以合成其它化合物C石墨烯只能通过化学反应制备 D
石墨烯与石墨材料的性能完全相同14．（2021·北京市文汇中学九年级期中）石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，一层层叠起来就是石
墨，1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯。实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。石墨烯的制备方法之一是低温扩
张法，把石墨粉、钠、液氨按照一定比例混合，在特定装置中进行剥离，然后用去离子水清洗至中性，再放入烘箱内烘干即得石墨烯。制得的石墨烯
的比表面积越大，质量越好。科学家测定了烘干温度对制得的石墨烯的比表面积的影响如图所示。石墨烯具有强度高、透光率高、导电性强、韧性好
的特点，是构成其它新型碳材料的基本组成单元，如图所示。将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干，去除水分、保留骨架
，制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”，是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一，吸收量可高达
自身质量的900倍。随着石墨烯制备方法的研发，石墨烯必将广泛应用到各领域中。依据文章内容回答下列问题。（1）石墨烯属于______
（填“单质”或“化合物”）。（2）“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的微粒具有的性质________。（3）
石墨烯可用于制作新能源电池，主要利用石墨烯的________性。（4）由图1可知：制备石墨烯时最佳的烘干温度是________。（
5）下列说法正确的是________。A 自然界中不存在石墨烯B 石墨烯可以制备多种新型碳材料C 碳纳米管具有可燃性，充分燃烧生成
二氧化碳D “全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏参考答案1．D【详解】A、“墙内开花墙外香”，是因为分子在不断运动，引起花香的分子四处
扩散，从而花香四溢，不符合题意；B、一滴水中大约有 1. 67×1021个水分子，说明分子的质量和体积很小，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，分子的构成不同，故化学性质不同，不符合题意；D、物质热胀冷缩，是因为分子之间的间
隔随温度的变化而变化，分子的大小不变，符合题意。故选D。2．A【详解】A．由化学式可知，该物质是由一种元素组成的纯净物，属于单质，
故正确；B．氮气的化学式为N2，这种物质不是氮气，故错误；C．N5化学性质与N2不相同，因为两种物质的分子构成不同，故错误；D．N
2与N5不是同种物质，混合在一起属于混合物，故错误。故选：A。3．A【详解】A、氧气用于火箭发射，利用的是氧气能支持燃烧的性质，氧
气不具有可燃性，故选项说法错误。B、液氮汽化吸热，可用作制冷剂，故选项说法正确。C、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，可用于食品
防腐，故选项说法正确。D、石墨具有导电性，可作电极，故选项说法正确。故选：A。4．C【详解】在氧气不足时，碳不完全燃烧生成一氧化碳
，此时碳与氧气的质量比为3：4；而完全燃烧生成二氧化碳时，碳与氧气的质量比为3：8；由于密闭容器内碳与氧气的质量比＝12g：20g
＝3：5，可判断此时12克碳和20克氧气在密闭容器内反应，生成一氧化碳和二氧化碳。故选C。5．B【详解】A、活性炭用于净水利用其吸
附性，发生的是物理变化，吸附性属于其物理性质，故A错误；B、氮气的化学性质稳定，可作保护气，故B正确；C、液氮蒸发吸收大量的热，因
此可做冷冻剂，属于物理性质，故C错误；D、稀有气体通电时，会发出五颜六色的光，未产生新物质，属于物理性质，故D错误。故选B。6．(
1)吸附水中的色素和异味(2)Ca2+【分析】(1)活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，抗菌活性复合滤
料中活性炭作用是吸附水中的色素和异味，故填：吸附水中的色素和异味。(2)离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所
带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以钙离子的符号
是Ca2+，故填：Ca2+。7．在压强一定的条件下，温度越低，活性炭对氯气的吸附性能越好（在温度一定的条件下，压强越大，活性炭对氯
气的吸附性能越好）（活性炭对氯气的吸附性能受温度和压强的影响）（在实验研究的范围内，压强越大，温度越低，活性炭对氯气的吸附性能越好
）【详解】由图示可知：在压强一定的条件下，温度越低，活性炭对氯气的吸附性能越好（在温度一定的条件下，压强越大，活性炭对氯气的吸附性
能越好）；（活性炭对氯气的吸附性能受温度和压强的影响）；（在实验研究的范围内，压强越大，温度越低，活性炭对氯气的吸附性能越好）。8
． 液面最终上升至刻度1处???? 还原性???? 无明显变化???? 颜色消失【详解】（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化
二磷；红磷燃烧熄灭后，装置冷却至室温，液面上升至刻度1处，说明氧气约占空气总体积的，能证明空气中O2的含量；（2）实验中观察到黑色
粉末慢慢变成红色，这是碳夺取了氧化铜中的氧元素，将其转化为铜，同时生成了二氧化碳，在反应中碳作还原剂，具有还原性；（3）因为活性炭
具有较强的吸附性，而石墨没有吸附性，所以c试管中的颜色消失，当活性炭吸附NO2后，试管内压强减小，打开弹簧夹，大气压将水压入c试管
，而a无明显变化。9．???? 澄清石灰水变浑浊 集中火焰，提高温度【分析】本题考查木炭还原氧化铜的实验原理、现象及实验装置的细节
。【详解】（1）反应开始后，会产生二氧化碳气体，故盛澄清石灰水的试管中出现的现象是澄清石灰水变浑浊，被加热的试管中碳和氧化铜在高温
的条件下发生反应生成铜和二氧化碳，化学反应方程式是；（2）图中酒精灯火焰外加一个金属网罩的作用是集中火焰，提高温度。10．????
C+2CuO2Cu+CO2↑???? CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O???? 气密性???? 纸槽(或药匙)???
? 预热???? 撤走酒精灯???? BD???? 1:8???? 烘干???? 研磨10分钟【详解】(1)碳和氧化铜在高温的条件
下反应生成铜和二氧化氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑；CO2+Ca(OH)2=C
aCO3↓+H2O；(2)①首先要连接装置，检查装置的气密性；②取用粉末状药品用药匙；③给试管加热时，要先均匀预热，在集中在药品处
加热；④为了防止冷水倒吸炸裂试管，要先将导管取出，再撤走酒精灯；(3)①铜是一种红色的具有光泽的金属，故选BD；②根据表格数据以及
现象可知，多量球状金属光泽固体是反应最充分的时候，即反应物质量比(C:CuO)为1：8时，为了充分接触，反应物要先烘干研磨，再混合
10分钟。11．???? C???? 2???? 2???? 5???? 工业应用???? 错???? 对???? 温度越低，压强
越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好【详解】（1）由图1可知，金刚石属于晶形碳，故选：C。（2）根据质量守恒反应前后原子种类
数目不变，将化学方程式配平，化学方程式为225，故填：2；2；5。（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用
，故填：工业应用。（4）①石墨是一种单质，故填：错误。②由材料可知，碳材料其有广阔的应用和发展前景，故填：对。（5）对比图3中三条
曲线，温度越低，压强越大选择性值，气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好，得到的实验结论是温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性
吸附性能越好，故填：温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。12．???? 碳???? 免于服用药物所带来的腹泻
、恶心、呕吐、胃胀、乏力、消化不良、腹部不适等副作用；便于携带等???? B???? BCD???? 关于石墨烯的结构、性质、变化
、用途、制取及对环境有无影响等（合理给分）【详解】（1）石墨烯是石墨的单层结构，石墨是由C元素组成的，所以石墨烯也是由C元素组成的
；（2） “柔性糖尿病管理贴片”与目前治疗糖尿病的方法相比较，优点是免于服用药物所带来的腹泻、恶心、呕吐、胃胀、乏力、消化不良、腹
部不适等副作用；便于携带等；（3）（3）本身重量不足1毫克的石墨烯，可以做成一块1平方米的石墨烯吊床，说明石墨烯具有良好的延展性，
故选B；（4）A 根据“石墨烯是从石墨材料中剥离出来”可知，石墨烯本来就存在于自然界，即自然界存在石墨烯，故A错误B 用机械剥离法
制备石墨烯属于物理变化，没有生成新物质，故B正确；C 石墨烯具有可燃性，充分燃烧生成二氧化碳，石墨是由碳元素组成的，故C正确；D
石墨烯有许多“极端”的物理性质，是因为其具有特殊的结构，故D正确。故选BCD；（5）可根据文中最后一句话得出目前无法大规模生产石墨
烯，则今后可研究石墨烯的制取方面问题。其余的环境保护、性质、变化等问题也可研究。13．???? 导热性强（或导电率高、坚硬等）??
?? 微粒很小???? 在图示范围内，随着层数增加，先减小，3层时导热性最差，后增大???? 2???? AB【详解】（1）物理性
质是指不需要通过化学变化表现出来的性质，导热性强、导电率高属于石墨烯的物理性质；（2）“厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯”反
映出的微粒体积很小；（3）根据图中数据可知随着层数增加，先减小，3层时导热性最差，后增大；（4）石墨烯与氢气发生化合反应可得到石墨
烷，所以由碳、氢两种元素组成；（5）A．石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质；B．以石墨烯为原料可以合成其它化合物，例如可以合成
石墨烷等；C．石墨烯不只是通过化学反应制备，实际上石墨烯本来就存在于自然界；D．石墨烯与石墨材料性能不完全相同。故填：AB。故答案为（1）导热性强（或导电率高、坚硬等）；（2）微粒很小；（3）在图示范围内，随着层数增加，先减小，3层时导热性最差，后增大；（4）2；（5）AB。14．???? 单质???? 体积小???? 导电???? 225℃???? BCD【详解】（1）石墨烯是一种由碳原子构成的碳纳米材料，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故填：单质。（2）微粒的质量和体积都很小，“1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯”，说明构成物质的微粒具有的性质是体积小，故填：体积小。（3）石墨烯的导电性强，可以用于制作新能源电池。故填：导电。（4）由题中信息知制得的石墨烯的比表面积越大，质量越好。从图1烘干温度对制得的石墨烯的比表面积的影响知，在烘干温度约225℃时比表面积最大，故填：225℃。（5）A、石墨烯存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构，选项A不符合题意；B、石墨烯可以制备C60、碳纳米管、石墨等多种新型碳材料，选项B符合题意；C、碳纳米管是由碳元素组成的单质，碳具有可燃性，碳完全燃烧生成二氧化碳，选项C符合题意；D、“全碳气凝胶”是吸油能力最强的材料之一，吸收量可高达自身质量的900倍。可用于处理海上石油泄漏，选项D符合题意。故选：BCD。 1 / 1 |
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