必背6 碳和碳的氧化物-【考前必背】冲刺2023年中考化学必背重点知识（全国通用）（解析版）

中考必背重点知识（六） 碳和碳的氧化物 六 金刚石、石墨和C60 知识点一：碳单质的物理性质及用途 碳元素组成的单质有金刚石、石墨和C60等。它们的物理性质存在差异是因为碳原子的排列方式不同。 一、金刚石 金刚石是由原子构成的固态非金属单质，具有很好的折光性，可以制作钻石等装饰品，是天然硬度最大的物质，常用作裁玻璃的玻璃刀；又因为对光有极好的折射性，可加工成钻石。金刚石分子为空间网状结构。 二、石墨 石墨是灰黑色固体，有金属光泽，而不透明的细鳞片状固体。石墨为层状结构。硬度小，质软，熔点高，可用作铅笔芯、电极、高温润滑剂等，还可以导电。石墨由原子构成。 三、C60 C60是由分子构成，分子为足球状，又名足球烯，每个分子由60个碳原子构成，这种结构的碳分子很稳定。常温下不导电，低温下具有超导性。相对分子质量为12×60=720，它主要应用于超导、催化、材料、医学、生物学等领域。 4、 无定型碳 无定形碳包括木炭、焦炭、活性炭和炭黑，四种无定形碳的物理性质和主要用途如下： 物理性质 主要用途 木炭 灰黑色多孔固体，有较强吸附能力 制黑火药，制活性炭，吸附色素 活性炭 黑色粉末或颗粒状，有强吸附型 净化多种气体和液体，用于防毒面具中，制糖业中的脱色 炭黑 黑色粉末 制造油墨、油漆、鞋油、颜料、墨汁及橡胶制品的香料 焦炭 浅灰色多孔固体，质地坚硬 燃料，冶金工业的还原剂 注意：“碳”和“炭”的区别 “碳”是元素名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。在表明碳元素、碳单质和含碳化合物时用“碳”，如碳元素、碳单质、二氧化碳等。 “炭”表示由碳元素组成的某种物质，如木炭、活性炭、炭黑、焦炭等。 一般未指名具体单质时，习惯上用“碳”，如“炽热的碳”。 知识点二：碳单质的化学性质 1.稳定性 常温下，碳单质的化学性质稳定，受日光照射或与空气、水分接触，都不易起变化。随着温度的升高，碳的活动性大大增强。古人的墨迹可以保存千年是因为常温下，墨汁中含有的碳单质的化学性质稳定。 碳原子的院子结构示意图为：，最外层电子数为4个，不易得电子也不易失电子，所以化学性质稳定。 2.可燃性 C+ O2CO2（O2充足，完全燃烧） 2C+ O22CO（O2不充足，不完全燃烧） 3.还原性 (1)木炭与氧化铜反应，原料：木炭、氧化铜 ①实验现象：黑色粉末逐渐变成亮红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 ②化学方程式为C＋2CuO2Cu＋CO2↑。 (2)高温下碳与CO2反应的方程式为CO2＋C2CO。这个反应是吸热反应。 (3)焦炭从赤铁矿中还原出铁，其反应的方程式为3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑。 注意：氧化与还原 （1）氧化反应、还原反应（不属于基本反应类型） 物质与氧发生的反应叫做氧化反应。含氧化合物里的氧被夺走的反应叫做还原反应。简记“得氧被氧化，失氧被还原”。 （2） 氧化性、还原性 在反应中，物质供给氧的性质叫做氧化性，物质多去氧的性质叫做还原性。 二氧化碳制取的探究 知识点：二氧化碳的实验室制取 1.制取气体的一般思路和方法 确定反应原理（即确定药品）——确定实验装置（包括发生装置和收集装置）——验证所得气体 （1）药品的选择原则：选择反应速率适中、价格便宜、来源广泛、污染少、实验安全、所制气体纯净的药品。如实验室制取二氧化碳选择的大理石或石灰石在自然界中广泛存在，块状大理石与稀盐酸反应的速率适合实验操作。 （2）发生装置的选择 反应物状态、反应条件 装置 举例 固气体 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 固＋固气体 固＋液气体 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O （3）收集装置的选择 气体的性质 收集方法 装置 举例 优缺点 不易溶于水，不与水发生反应 排水法 O2、H2等 收集气体较纯，但含水蒸气 密度比空气大，不与空气反应 向上排空气法 注意:瓶口盖玻璃片,导管插到集气瓶下部 CO2等 纯度不高，需要验满，但较干燥 密度比空气小，不与空气反应 向下排空气法 注意：导管插到集气瓶底部 H2、NH3等 纯度不高，需要验满，但较干燥 一般制取气体的步骤：组装仪器→检查装置气密性→装药品→固定装置→控制反应→收集气体→验纯、验满。 2.实验室制取二氧化碳气体 （1）药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。 （2）原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 思考1：碳酸钠也能与稀盐酸反应生成二氧化碳 Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+2NaCl 实验室能否用此原理制取二氧化碳？ 答：不能，因为用碳酸钠为粉末状，