内容正文:
主题一 物质的性质与应用
专题02 碳和碳的氧化物
命题方向
考向一 碳单质的性质和用途
考向二 碳的氧化物
考向三 二氧化碳的实验室制法
考向一 碳单质的性质和用途
例1 (2022·江苏无锡·中考真题)下列物质的性质和用途对应关系正确的是( )
A.金刚石硬度大,可用于切割玻璃 B.石墨具有导电性,可制作铅笔芯
C.炭黑具有还原性,可制作墨水 D.木炭具有吸附性,可用作燃料
例2 (2022·吉林·中考真题)碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是( )
A.硬度都很大 B.都可用于制造铅笔芯
C.都是黑色固体 D.常温下化学性质都不活泼
例3 (2022·湖南长沙·中考真题)“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是( )
A.石墨不具有导电性 B.C60单质是由碳原子直接构成的
C.活性炭具有吸附性 D.金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
例4 (2022·云南昆明·中考真题)填涂答题卡需要用2B铅笔,铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是( )
A. 金属光泽 B.质软
C.导电性 D.可燃性
例5(2022·江西·中考真题)取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是( )
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
D.0~t2min内,固体中铜元素的质量分数不变
本考点主要考查题型为选择题、填空题及实验探究题。其命题的内容有:(1)金刚石、石墨的物理性质及两者物理性质差异的原因,木炭、活性炭的吸附作用及有关问题的解释,物质用途与物质性质之间的辩证关系。(2)碳单质在常温下的稳定性在生产、生活中的实际应用。(3)木炭还原氧化铜的实验现象、化学反应方程式及反应类型,碳的可燃性和还原性的应用。
1.“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。
2.金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的 。
所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是 。
3.碳单质的物理性质比较
碳单质
石墨C
碳原子构成
金刚石C
碳原子构成
C60
C60分子构成
微观结构
物理性质
的有金属光泽不透明的细鳞片状固体,耐高温,质地较 ,有 ,有良好的 。
无色透明的、正八面体形状的固体。 。
用途
作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂
制装饰品(钻石)、制钻头、 、玻璃
用于 、 、
材料科学等领域
性质差异
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:
注意:
①C60 中的60是指: 碳原子。
②同种元素组成的物质不一定是 , 。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等)
③同种元素组成的纯净物才是 。
④石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的 ,该转化是 。
⑤金刚石是天然存在的最 的物质。
⑥无定形碳:由 的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。
⑦金刚石、石墨、C60性质不同的原因:碳原子的 不同。
4.常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
颜色、状态
制法
用途
木炭
灰黑色的多孔性固体
木材隔绝空气加强热
燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭
灰黑色多孔颗粒状固体
木炭在高温下用水蒸气处理
净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭
浅灰色多孔性固体
烟煤隔绝空气加强热
冶炼金属
炭黑
极细的黑色粉末
含碳物质不完全燃烧
墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡胶制品的填料
注意:
木炭、活性炭具有吸附性(物理性质)。活性炭的吸附性更强。
5、碳的化学性质
碳的几种单质物理性质各异,而化学性质却相似。
(1)常温下化学性质不活泼(原因:碳原子的最外层电子数为4,不易得失)
用途:用炭黑制成的墨书写绘画,档案用碳素墨水书写,木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。
(2)可燃性( )
反应物
氧气充足,碳完全燃烧
氧气不足,碳不完全燃烧
C + O2 点燃 CO2
2C + O2 点燃 2CO
质量比