内容正文:
碳和碳的氧化物(1)
1. 认识几种碳单质的物理性质和重要用途。
2. 了解碳单质和一氧化碳的可燃性、还原性及一氧化碳的毒性。
3. 知道同一种元素可以组成不同的单质。
知识体系构建
1. 碳单质的主要物理性质及用途
物 质 金刚石 石 墨 C60
物
理
性
质 外 观 无色透明
正八面体 深灰色
细鳞片状 分子形似
足球
硬 度 天然存在的
最硬的物质 很 软
导电性 不导电 导 电
用 途 用于裁玻璃 用作电池
电极 应用于超导、
催化等领域
天然存在的
最硬的物质
很 软
不导电
导 电
用于裁玻璃
用作电池
电极
应用于超导、
催化等领域
(2) 在日常生活和工农业生产中,我们常用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,它们的主要成分是 碳单质 ,它们的结构则与 石墨 类似。 木炭 、 活性炭 具有吸附性。
碳单质
石墨
木
炭
活性炭
(1) 几种碳单质的物理性质差别很大的原因是 碳原子的排列方式不同 。
碳原子的排列方式
不同
2. 一氧化碳的物理性质
一氧化碳是 无 色、 无 味的气体,密度比空气略小, 难 溶于水。
无
无
难
3. 碳和一氧化碳的化学性质比较(可燃性及还原性用化学方程式表示)
物 质 碳 一氧化碳
化
学
性
质 稳定性 常温下具有稳定性 极易与血液中的血红蛋白结合
可燃性 C+O2CO2 2CO+O22CO2
还原性 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
毒 性 无 毒 有 毒
常温下具有稳定性
极易与血液中的血红蛋白
结合
C+O2CO2
2CO+O22CO2
2Fe2O3+3C4Fe+
3CO2↑
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
无 毒
有 毒
4. 一氧化碳的化学性质应用
一氧化碳具有可燃性,是重要的 燃料 ,一氧化碳具有还原性,可用于 冶炼金属 。
燃料
冶炼金属
典型考题探究
考点一碳单质的性质及用途
1. (2022·长沙)“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是( C )
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
C
2. 某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体的成分,提出了如下猜想:
a. 可能是二氧化碳。
b. 可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ. 若澄清石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳。
Ⅱ. 若澄清石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1) 该同学的猜想是否严谨?请你说明理由: 不严谨,气体也可能是CO和CO2的混合物 。
(2) 设计一个实验,验证(1)中你的理由。请简述你的实验方案: 先将反应后的气体产物通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,再通入足量NaOH溶液,最后通过盛装CuO的硬质玻璃管,加热,观察现象,若硬质玻璃管中出现红色粉末,则气体产物为CO和CO2的混合物(合理答案均可) 。
(3) 该实验装置存在的缺陷是 没有尾气处理装置 。
(4) 反应结束时,停止实验的操作步骤是 先将导管移出澄清石灰水,再熄灭酒精喷灯 。
不严谨,气体也可能是CO
和CO2的混合物
先将反
应后的气体产物通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,再通入足量NaOH
溶液,最后通过盛装CuO的硬质玻璃管,加热,观察现象,若硬质玻璃管
中出现红色粉末,则气体产物为CO和CO2的混合物(合理答案均可)
没有尾气处理装置
先将导管移出澄清石灰水,再
熄灭酒精喷灯
(5) 实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物,清洗试管①的方法是 向试管①中倒入足量稀盐酸进行清洗(合理答案均可) 。
向试管①中倒入足量稀盐酸进行清洗(合理答
案均可)
3. (2021·永州)木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧,容易产生CO气体,下列关于CO气体的叙述不正确的是( C )
A. CO气体可以用作燃料
B. 在相对密闭的环境里,CO气体容易使人中毒
C. 将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中,会生成Na2CO3和H2O
D. 高温下,CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
C
考点二一氧化碳的性质和用途
4. 如图所示为探究碳的氧化物性质的实验,请回答下列问题。
(1) 甲处的实验现象为 固体由黑色逐渐变为红色 ,发生反应的化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 。
(2) 乙装置的作用是防止液体倒吸,丙装置的作用是 吸收二氧化碳,收集一氧化碳 ,发生反应的化学方程式为 2NaOH+CO2Na2CO3+