内容正文:
专题03 碳和碳的氧化物
命题点1 碳单质的性质及用途
命题点2 CO和CO2的性质及用途
命题点3 反应类型
碳单质的性质及用途
本考点常在选择题以信息或图片形成命题,考查的知识点有:①碳的物理性质和用途;②碳单质的化学性质。
(1)碳单质的物理性质和用途
金刚石
石墨
C60
物理性质
颜色
─
状态
形似足球
构成
原子
原子
分子
硬度
─
导电性
不导电
导电性好
有超导性
熔点
很高
很高
─
主要用途
(钻石)
等
材料科学、超导体等
物理性质差异的原因
相互关系
─
【特别提醒】C60由 ,每个分子由60个碳原子构成。
(2)活性炭、木炭、焦炭、炭黑的性质及用途
①活性炭(高频):吸附作用比木炭强,常用于水的净化、防毒面具、制糖工业等。
②木炭具有 ,因此它具有吸附能力,可用于吸附 和 。
③焦炭用于冶金工业。
④炭黑常用于制造墨、油漆、颜料等。
(2)碳单质的化学性质
①常温下,碳单质的化学性质稳定。
实际生活中利用这一性质有以下应用:需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写;木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
②碳能与氧气反应——可燃性
氧气充足时,完全燃烧:
氧气不充足时,不完全燃烧:
③碳能与某些金属氧化物反应——
单质碳在高温下可以和某些氧化物反应,夺取这些氧化物中的氧,表现出还原性。
实验原理 在碳还原氧化铜的反应中,C在反应中得到氧,发生氧化反应,具有还原性。CuO在反应中失去氧,发生还原反应,具有氧化性,现象为 。
工业上,用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁: ( )
④高温下,木炭还能与二氧化碳反应: 。
【典例精讲】
1.(2023·辽宁·统考中考真题)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,体现了碳单质具有的性质是( )
A.质软 B.导电性
C.可燃性 D.常温稳定性
2.(2023·内蒙古呼伦贝尔·统考三模)“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是( )
A.金刚石和石墨是由碳原子构成的不同单质,其碳原子结构不同
B.C60是一种新型碳的化合物
C.“碳家族”燃烧后一定产生二氧化碳气体
D.书写档案时规定使用碳素墨水,是因为常温下碳的化学性质不活泼
[方法指导]
解答此类问题一要熟悉碳单质的物理性质和用途,二要熟悉碳单质的化学性质。
CO和CO2的性质及用途
本考点主要考查CO和CO2的性质及用途,通常以文字叙述和实验形式出现在选择题或实验题中。
一氧化碳
二氧化碳
物理性质
色态
无色无味气体
无色无味气体
密度
比空气大
水溶性
能溶于水
化学性质
可燃性
(点燃前要验纯)
不能燃烧,也不支持燃烧(一般情况下,但是 )
还原性
不具有还原性
氧化性
不具有氧化性
有弱氧化性
C+ CO22CO
与水反应
不能和水反应
H2O+CO2H2CO3
能与可溶性碱反应
不能和石灰水反应
(检验CO2)
(实验室常用NaOH溶液吸收剩余的CO2)
毒性
有毒( ,阻止氧气与血红蛋白的结合)
无毒(但含量增多会造成温室效应)
碳元素的化合价
+2
+4
用途
、化工原料、气体肥料
鉴别
通入