《2025年云南省标准教辅优佳学案九年级化学上册人教版》

5. 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( D )。

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

答案： 【解析】：
A选项：石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的，这是基本的化学知识，故A选项正确。
B选项：根据题目描述，石墨烯是目前发现的导电导热性能最强的一种新型纳米材料，其导电性自然比银强，故B选项也是正确的。
C选项：在石墨烯的结构中，每个碳原子实际上是连接三个六元环，为三个六元环所共用，但表述应为“每个碳原子连接三个六元环”或“每个六元环由六个碳原子构成，且每个碳原子为三个六元环所共用”，原选项的表述容易让人误解为每个六元环只由三个碳原子构成，实际上每个六元环由六个碳原子构成，而这些碳原子又同时属于其他相邻的六元环。但按照题目的直接表述“石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用”本身在核心意思上是正确的，只是可能产生歧义，但按照常规理解，我们确认C选项描述的是石墨烯的结构特点之一，故在判断时视为正确。
D选项：石墨和石墨烯虽然都由碳元素组成，但它们的结构不同，是两种不同的物质。从石墨中剥离出石墨烯，涉及到化学键的断裂和重新组合，因此这是一个化学变化，而不是物理变化。故D选项是错误的。
【答案】：D

6. 金刚石和石墨是常见的碳单质,其结构如图所示。下列说法正确的是(C)。
金刚石 石墨
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子的排列方式相同
C.1 g 金刚石和 1 g 石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧

答案： 【解析】：
A选项：金刚石和石墨都是由碳原子构成的，构成它们的原子大小相同，A选项错误。
B选项：从结构图中可以看出，金刚石中碳原子呈正四面体结构排列，石墨中碳原子呈层状结构排列，二者原子排列方式不同，B选项错误。
C选项：金刚石和石墨都是由碳原子构成的，$1g$金刚石和$1g$石墨中碳原子的质量相同，根据$n=\frac{m}{M}$（n为物质的量，m为质量，M为摩尔质量），碳原子摩尔质量相同，质量相同则物质的量相同，所含原子数相同，C选项正确。
D选项：金刚石和石墨都是碳单质，在氧气中都能燃烧生成二氧化碳，D选项错误。
【答案】：C

7. 用下列物质的字母填空。
A. 稀有气体 B. 石墨 C. 金刚石 D. 活性炭
(1)用以制作玻璃刀和钻头的是C。
(2)可用作冰箱除臭剂的是D。
(3)可充入霓虹灯内且通电时会发出有色光的是A。
(4)可制作电极的是B。

答案： 【解析】：
本题主要考查碳单质及其化合物的性质和用途，需要根据物质的性质决定其用途的原则进行填空。
(1) 金刚石是自然界中硬度最大的物质，因此常用作制作玻璃刀和钻头，所以选用C（金刚石）。
(2) 活性炭具有很强的吸附性，可以吸附冰箱中的异味，因此可用作冰箱除臭剂，所以选用D（活性炭）。
(3) 稀有气体在通电时会发出有色光，这是稀有气体的特性，因此可充入霓虹灯内，所以选用A（稀有气体）。
(4) 石墨具有良好的导电性，因此可以制作电极，所以选用B（石墨）。
【答案】：
(1) C
(2) D
(3) A
(4) B

8. 倪慎枢在《采铜炼铜记》中详细记载了古法炼铜的方法。实验小组模拟古法炼铜进行实验：对下图所示坩埚进行高温加热,观察到大坩埚、小坩埚内都出现红色固体。

(1)写出木炭还原氧化铜的化学方程式：C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑。
(2)查阅资料可知碳酸钾是碳与二氧化碳反应的催化剂,利用下图装置进行验证(a、b 两处碳的质量相同)：煅烧固体前向装置中通入二氧化碳,目的是排除装置中的空气。实验时先煅烧 b 处固体,60 s 时 d 处检测到一氧化碳；停止煅烧 b 处固体,待装置冷却,传感器示数归零后,再煅烧 a 处固体,10 s 时检测到一氧化碳。

①判断装置中空气排尽的现象是 c 瓶中澄清石灰水变浑浊。
②根据以上实验,证明碳酸钾能(填“能”或“不能”)改变碳与二氧化碳反应的速率。
③要验证碳酸钾是该反应的催化剂,还要证明碳酸钾的质量和化学性质在反应前后都不变。

答案：
(1)C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑
(2)①澄清石灰水变浑浊
②能
③质量；化学性质