内容正文:
6.1金刚石、石墨和C60
第2课时单质碳的化学性质
1. 常温下碳的化学性质—— 稳定 :用墨水书写的字、画能保存多年不褪色。
2. 碳与氧气的反应——可燃性,可作燃料
(1)碳在氧气中充分燃烧的化学方程式: C + O2 CO2 。
(2)碳在氧气中不充分燃烧的化学方程式: 2C + O2 2CO 。
易错提醒 不论燃烧是否充分,碳与氧气反应都会放出热量。
稳定
C + O2 CO2
2C + O2
2CO
3. 碳与某些氧化物的反应——还原性,可用于冶金工业
(1)木炭还原氧化铜:①现象: 黑色固体变为红色,澄清石灰水变浑浊 ;②化学方程式: 2CuO + C 2Cu + CO2↑ 。
黑色固体变为红色,澄清石灰
水变浑浊
2CuO + C 2Cu + CO2↑
易错提醒 ①酒精灯加网罩的目的是 使火焰集中并提高温度 ;②反应结束后,要先撤出导管,再熄灭酒精灯的原因是 防止石灰水倒吸入热的试管中,使试管炸裂 ;③冷却后再把试管里的粉末倒出来观察,原因是 防止热的铜重新被空气中的O2氧化为氧化铜 。
使火焰集中并提高温
度
防止石
灰水倒吸入热的试管中,使试管炸裂
防止热的铜重新被空气中的O2氧化为氧化铜
(2)焦炭还原氧化铁进行冶炼,化学方程式为 2Fe2O3 + 3C4Fe + 3CO2↑ 。
(3)在高温条件下,碳能使二氧化碳转化为一氧化碳,化学方程式为 CO2 + C 2CO 。
2Fe2O3 +
3C4Fe + 3CO2↑
CO2 + C 2CO
4. 还原反应:含氧化合物里的 氧 被夺去的反应。如在木炭还原氧化铜的反应里, 木炭 具有还原性且是一种还原剂, 氧化铜 发生还原反应。
氧
木炭
氧化铜
例1 清代著名画家郑板桥所绘的字画至今仍不褪色,这是因为墨汁中的碳( D )
A. 具有可燃性
B. 具有氧化性
C. 具有还原性
D. 在常温下性质稳定
D
例2 关于碳的燃烧,下列说法不正确的是( D )
A. 金刚石、石墨和C60在氧气中充分燃烧,产物都是CO2
B. 碳和氧气的质量比不同,生成物可能不同
C. 碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D. 碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
D
例3 (2022秋·惠州市惠城区校级期末)如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图。下列说法不正确的是( D )
D
A. 给酒精灯加网罩,目的是使火焰集中并提高温度
B. 实验过程中,可观察到澄清石灰水变浑浊
C. 该反应的化学方程式为2CuO + C 2Cu + CO2↑
D. 实验结束后,应先停止加热,再将导气管从澄清石灰水中撤出
例4 [跨历史学科](2022·台州改编)《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法,化学方程式为2ZnO + C 2Zn + CO2↑,该反应中 C 作还原剂,发生还原反应的是 ZnO 。(均填化学式)
C
ZnO
1. (2022·重庆)工业炼钨原理为WO3 + 3H2 W + 3H2O,发生还原反应的物质是( B )
A. H2
B. WO3
C. W
D. H2O
B
2. (2022秋·茂名市期末)热爱劳动,传承美德。下列劳动项目的相关解释错误的是( B )
选项 劳动项目 解释
A 在新家具中放活性炭包除味 活性炭有吸附性
B 将铅笔芯粉末撒进生锈的锁芯中开锁 石墨具有导电性
C 用金刚石作玻璃刀刀头裁玻璃 金刚石的硬度大
D 用碳素墨水书写档案 碳单质常温下化学性质稳定
B
3. [能力拓展]把8 g碳和16 g氧气放在密闭的容器里,在一定条件下充分反应,最终密闭容器中有( C )
A. 二氧化碳
B. 一氧化碳
C. 二氧化碳和一氧化碳
D. 二氧化碳和氧气
C
解析:根据化学方程式 C + O2 CO2、2C + O2 2CO 可知,当碳与氧气的质量比为 12∶32 = 3∶8时,二者完全反应生成 CO2;当碳与氧气的质量比为 24∶32 = 3∶4 时,二者完全反应生成 CO;由题干可知碳与氧气的质量比为 8 g∶16 g = 1∶2,介于3∶8和3∶4之间,则最终密闭容器中有二氧化碳和一氧化碳。故选C
4. 如图是木炭还原氧化铜的实验示意图。
(1)试管口略向下倾斜的目的是 防止冷凝水倒流,使试管炸裂 。
(2)酒精灯上加一个金属网罩的作用是 集中火焰,提高温度 。
防止冷凝水倒流,使试管炸
裂
集中