解题方法
1 . 构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识错误的是
| A．元素观：金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质 |
B．微粒观： 和 化学性质不同是由于构成它们的分子不同 |
| C．转化观：同种元素的原子和离子在化学反应中可以相互转化 |
D．守恒观： 克氢气在克氧气中充分燃烧，生成水的质量为 克 |
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2 . 关于碳和碳的氧化物说法正确的是
| A．鉴别CO、CO2两种气体，可用燃着的木条 |
| B．C、CO、CO2都能使黑色的氧化铜还原成红色的铜 |
| C．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的碳单质，其性质相同 |
| D．一氧化碳有毒，在房间内放置一盆水，可以防止一氧化碳中毒 |
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3 . 2023年11月同济大学科研团队首次成功合成了分别由10个或14个碳原子构成的环形纯碳分子材料。下列说法不正确的是
| A．这两种材料的化学式为C10和C14 | B．碳元素可以形成多种单质 |
| C．C10或C14在空气中完全燃烧产生CO2 | D．C10、C14、C60的相对分子质量相同 |
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4 . 习近平总书记在2024年新年贺词中这样说：这一年的步伐，我们走得很有力量。经过久久为功的磨砺，中国的创新动力、发展活力勃发奔涌。C919大飞机实现商飞，国产大型邮轮完成试航，神舟家族太空接力，“奋斗者”号极限深潜。国货潮牌广受欢迎，国产新手机一机难求，新能源汽车、锂电池、
光伏产品给中国制造增添了新亮色。中国以自强不息的精神奋力攀登，到处都是日新月异的创造。这一年的步伐，我们走得很见神采。成都大运会、杭州亚运会精彩纷呈，体育健儿勇创佳绩。假日旅游人潮涌动，电影市场红红火火，“村超”、“村晚”活力四射，低碳生活渐成风尚，温暖的生活气息、复苏的忙碌劲头，诠释了人们对美好幸福的追求，也展现了一个活力满满、热气腾腾的中国。根据图文回答下列问题。
(1)2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器“满载而归”返抵海南三亚。科学家们为了防止“奋斗者”号载人潜水器被海水腐蚀，为关键运动部件穿上一层神奇的“外衣”来保护潜水器。这层神秘的外衣是由非晶态的碳膜材料做成的，非晶碳材料和石墨、金刚石一样由碳元素组成，但他们的物理性质却存在很大差异，这是由于_______ ，非晶碳材料是一种碳单质，其中碳元素的化合价为_______ 。
(2).2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。在空间站中，过氧化钠(Na2O2)可以作为航天员的供氧试剂，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。则X的化学式为_______ ，你的判断依据为_______ 。
(3)成都大运会期间，龙泉赛区配备了50台“龙泉造”氢燃料汽车用于赛事保障。氢燃料汽车的优点是_______ ，化学课中我们可以通过电解水得到氢气，其反应的化学方程式为_______ 。
(4)2023年5月8日，第二架东航C919国产大飞机开始试飞。C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。铝是一种常见的金属元素，其原子结构图如图所示，其最外层有_______ 个电子，在化学反应中容易_______ 电子，形成化合物时化合价通常为_______ 。
光伏产品给中国制造增添了新亮色。中国以自强不息的精神奋力攀登，到处都是日新月异的创造。这一年的步伐，我们走得很见神采。成都大运会、杭州亚运会精彩纷呈，体育健儿勇创佳绩。假日旅游人潮涌动，电影市场红红火火，“村超”、“村晚”活力四射，低碳生活渐成风尚，温暖的生活气息、复苏的忙碌劲头，诠释了人们对美好幸福的追求，也展现了一个活力满满、热气腾腾的中国。根据图文回答下列问题。
(1)2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器“满载而归”返抵海南三亚。科学家们为了防止“奋斗者”号载人潜水器被海水腐蚀，为关键运动部件穿上一层神奇的“外衣”来保护潜水器。这层神秘的外衣是由非晶态的碳膜材料做成的，非晶碳材料和石墨、金刚石一样由碳元素组成，但他们的物理性质却存在很大差异，这是由于
(2).2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。在空间站中，过氧化钠(Na2O2)可以作为航天员的供氧试剂，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。则X的化学式为
(3)成都大运会期间，龙泉赛区配备了50台“龙泉造”氢燃料汽车用于赛事保障。氢燃料汽车的优点是
(4)2023年5月8日，第二架东航C919国产大飞机开始试飞。C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。铝是一种常见的金属元素，其原子结构图如图所示，其最外层有
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5 . 碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是构成它们的原子______ 不同。
(2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其______ 性。
(3)用下图实验验证CO2的性质。观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此推测二氧化碳具有的物理性质是______ ，化学性质是______ ，观察到纸花变红，由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理由是______ 。
(1)金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是构成它们的原子
(2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其
(3)用下图实验验证CO2的性质。观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此推测二氧化碳具有的物理性质是
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6 . “价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系，是学习化学元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图，下列说法正确的是
| A．N为混合物 |
| B．X点对应的物质只有一种 |
| C．Y点对应的物质为CO2 |
| D．CO可与Ca（OH）2反应生成CaCO3 |
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7 . 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、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。其中，石墨与金刚石虽物理性质有较大差异，但石墨可在一定条件下转化成为金刚石。
从石墨中分离出单层的石墨片，被称为石墨烯。石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，将石墨烯加入纺织面料中可起到保暖效果。
将石墨烯向内卷起，又得到了一种管状结构的碳原子簇——碳纳米管。研究发现，碳纳米管是所有材料中“比强度”最高的。比强度越高，表明达到相应强度所用的材料质量越轻。表1为几种不同物质的比强度。
碳纳米管具有优良的力学、电学和化学性能。研究人员用碳纳米管修饰的石墨作为电极材料，通过电解法去除溶液中的硝酸根离子（
），比较了在酸性、中性和碱性三种条件下硝酸钠溶液中的去除效果，其结果如图2。
近些年，随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景不断展现出来。
依据文章内容回答下列问题。
(1)由图1可知，碳纤维属于_______ （填序号）。
(2)石墨在一定条件下可转化成金刚石，此过程为______ （填“物理”或“化学”）变化。
(3)由表1推测，达到相同强度所用材料质量最轻的是__________ 。
(4)由图2可知，在_______ 条件时，硝酸钠溶液中去除率最高。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①可在纺织面料中添加石墨烯，达到防寒保暖的效果。______
②碳纳米管由碳原子构成。_______
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、过渡态碳和晶形碳三大类，如图1。其中，石墨与金刚石虽物理性质有较大差异，但石墨可在一定条件下转化成为金刚石。
从石墨中分离出单层的石墨片，被称为石墨烯。石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，将石墨烯加入纺织面料中可起到保暖效果。
将石墨烯向内卷起，又得到了一种管状结构的碳原子簇——碳纳米管。研究发现，碳纳米管是所有材料中“比强度”最高的。比强度越高，表明达到相应强度所用的材料质量越轻。表1为几种不同物质的比强度。
| 表1 | |
| 材料 | 比强度（KN·m/kg） |
| 混凝土 | 5.22 |
| 橡胶 | 16.3 |
| 尼龙 | 69.0 |
| 铝合金 | 214 |
| 不锈钢 | 254 |
| 蛛丝 | 1069 |
| 碳纤维 | 2457 |
| 碳纳米管 | 46268 |
），比较了在酸性、中性和碱性三种条件下硝酸钠溶液中的去除效果，其结果如图2。近些年，随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景不断展现出来。
依据文章内容回答下列问题。
(1)由图1可知，碳纤维属于
| A．无定形碳 | B．过渡态碳 | C．晶形碳 |
(2)石墨在一定条件下可转化成金刚石，此过程为
(3)由表1推测，达到相同强度所用材料质量最轻的是
(4)由图2可知，在
去除率最高。(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）
①可在纺织面料中添加石墨烯，达到防寒保暖的效果。
②碳纳米管由碳原子构成。
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8 . 碳单质在生活、生产、科学研究中扮演着重要的角色。如图是一种碳单质的结构，关于它的分析正确的是
| A．它是石墨 | B．它由碳原子构成 | C．它的结构不稳定 | D．它可用于超导领域 |
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9 . 元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。下图为碳元素的部分“价类二维图”，下列说法正确的是
| A．M为“混合物” |
| B．X点对应的物质只有一种 |
| C．Y点对应的物质为CO2 |
| D．H2CO3不能使紫色石蕊溶液变红 |
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10 . 地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%；其余是海水或咸水。海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
依据上文，回答下列问题。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是___________ 。
(2)热分离法中，水发生了___________ (填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是___________ 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许___________ 通过。石墨烯海水淡化原理相当于化学实验中的___________ 操作。
(4)石墨烯、金刚石和C60属于碳单质，下列说法正确的是___________ (填字母)。
a.都由碳元素组成 b.都由碳原子构成 c.物理性质相似
(5)提出爱护水资源的一条建议___________ 。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
依据上文，回答下列问题。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是
(2)热分离法中，水发生了
(3)石墨烯海水淡化膜允许
(4)石墨烯、金刚石和C60属于碳单质，下列说法正确的是
a.都由碳元素组成 b.都由碳原子构成 c.物理性质相似
(5)提出爱护水资源的一条建议
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