内容正文:
专题02 碳和碳的氧化物
碳单质的性质及用途
考查形式主要以选择题和填空题形式出现,有时也会出现在简答题中,有时结合其他知识点综合考查。考查的知识点有:①碳单质的物理性质和化学性质;②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因;③碳单质的用途等。
1.碳单质的物理性质和用途
物质
物理性质
主要用途
金刚石
无色透明,是硬度最大的
天然物质
做装饰品,切割玻璃、大理石,做地质勘探钻头
石墨
深灰色,有金属光泽,质软、滑腻,导电性好,耐高温
做铅笔芯、电极材料、高温润滑剂
C60
熔点低
做超导材料
无定形碳主要有:焦炭、木炭、活性炭、炭黑,它们都是混合物。
活性炭、木炭具有强烈的吸附性(脱色、吸附异味、吸附毒气),活性炭多用于防毒面具,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
2.碳的化学性质
常温下性质稳定;
可燃性:碳在加热条件下,具有可燃性——与H2、CO的性质相似。
碳在氧气中充分燃烧:C + O2 CO2 ;不充分燃烧:2C + O22CO
还原性:C+ 2CuO 2Cu + CO2↑现象:黑色粉末逐渐变成红色,石灰水变浑浊。
3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ 2C+ Fe3O4 3Fe + 2CO2↑
木炭还原氧化铜
实验装置图:
实验现象:澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色;
实验注意事项:
在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
1.(2022广西贺州中考)下列物质中,硬度最大的是( )
A. C60 B. 活性炭 C. 石墨 D. 金刚石
2.(2022年云南省昆明市中考)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
3.(2022湖南长沙中考)“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
规律总结:物质的组成、结构物质的性质物质的用途。例如木炭、活性炭具有吸附性,是因为它们都具有疏松多孔的结构,其中活性炭的吸附能力比木炭的更强。金刚石、石墨和C60等,它们的物理性质差异很大是由于碳原子的排列方式不同。
1. “碳”和“炭”
“碳”是指碳元素,是一个与化学的“元素”密切相关的概念,只用作化学用语,在表示元素和含碳的化合物时使用,如:二氧化碳、碳化物、碳酸等。
“炭”是指无恒定组成及性质的含碳的具体物质。如:炭黑、木炭、活性炭、煤炭等,它们都是由碳元素组成的混合物。
2. C60由分子构成,C60可以表示一个C60分子,每个分子由60个碳原子构成,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。
3. ①一种元素可以组成不同种单质;②石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化;
③活性炭的吸附性是物理性质。
4.由碳元素组成的单质包括金刚石、石墨和C60等,它们的物理性质差异很大;但它们的化学性质相似,碳单质常温下化学性质不活泼,都有可燃性和还原性。
二氧化碳和一氧化碳的性质和用途
考查题型主要包括选择题和填空题。考点考查的内容包括:①二氧化碳的性质和用途;②一氧化碳的性质和用途;③二氧化碳对环境的影响;④二氧化碳与一氧化碳性质的比较;⑤二氧化碳和一氧化碳的鉴别、除杂等。
1、一氧化碳和二氧化碳的性质比较
一氧化碳
二氧化碳
物理性质
无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水
化学性质
①可燃性
②还原性
③毒性
① 二氧化碳能和水反应生成碳酸
② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水
③ 二氧化碳能和碳单质反应
④ 二氧化碳能参与光合作用
检验方法
通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
主要用途
做燃料、冶炼金属
灭火、制汽水、人工降雨
(
②
①
③
④
⑤
⑥
⑦
)2、一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
注:1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液
【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度;
② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热;
③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成