内容正文:
专题04 碳和碳的氧化物
考点一 碳单质的性质和用途
1.金刚石、石墨和C60
名称
金刚石
石墨
C60
组成
碳元素
构成
碳原子
碳原子
C60分子
结构模型
外观
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
形状似足球
硬度
天然存在的最 的物质
质 ,有 感
导电性
不导电
常温下不导电
用途
用作钻探机钻头、玻璃刀头、切割大理石、装饰品
制 、用作电极材料、润滑剂等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域
区别与联系
都是由碳元素组成的单质,但是由于 不同,因此它们的物理性质存在着明显差异
2.木炭和活性炭(主要成分是碳单质)
(1)木炭:具有 的结构,因此具有 ,可用于吸附食品和工业产品中的 及有一点物质。
(2)活性炭:具有 的结构,吸附能力比木炭强,可用于 ,在制糖工业中用作 ,还可用于 、 和饮用水的深度净化处理及吸附装修产生的有害气体等。
(3)焦 炭:用于 。
(4)炭 黑:制造黑色染料,油墨,油漆等,添加到橡胶里做补强剂,增强耐磨性。
(碳和炭的区别:“碳”是 名称,并不指具体某种物质;“炭”表示由碳元素组成的具体物质)。
2.碳的化学性质
(1)稳定性:常温下,碳单质的化学性质不活泼,如我国古代书法家画家用墨书写或绘制的字画能够
。
(2)可燃性
①与氧气反应:燃烧
燃烧
不充分燃烧:C+O2======2CO(氧气不足时);充分燃烧:2C+02=====C02(氧气充足时)。
(3)还原性
①与某些氧化物反应:高温
木炭与氧化铜反应:C+2CuO=====2Cu+CO2↑
a.实验操作:
第一步:把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末 ,小心地 进试管;
第二步:将试管 在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管;
第三步:集中 ;
第四步:过几分钟后,先 ,待试管 再把试管里的 。观察现象并分析。
b.实现现象:观察到试管中黑色粉末逐渐 ,
c.注意事项:实验结束后,应先从澄清石灰水中 ,再 ,防止澄清石灰水倒吸进入①号试管中,使其炸裂。高温
木炭与氧化铁反应:3C+2Fe2O3=====4Fe+3CO2↑。高温
木炭与二氧化碳反应:C+CO2======2C0。
1. 由同种元素组成的不同单质,如金刚石和石墨、白磷和红磷等,其物理性质不同,但化学性质基本相同;
2. 同种元素组成的不同单质可以相互转化,如石墨在一定条件下可以转化为金刚石,此过程发生了化学变化;
3. 木炭、活性炭、炭黑、焦炭的主要成分是碳单质,属于混合物;
4. 通常情况下,二氧化碳不支持燃烧,但有些物质能在二氧化碳中燃烧,如镁;
考向01 判断碳单质性质和用途对应关系是否正确
【例1】(2023·湖南长沙·统考中考真题)在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是
A.活性炭具有吸附性 B.木炭常温下化学性质很活泼
C.金刚石用作电极 D.石墨用作钻探机钻头
【变式1-1】(2023·安徽·统考中考真题)物质的用途与性质密切租关。下列物质的用途与性质没有关联的是
选项
物质
性质
用途
A
石墨
可以燃烧
作石墨电极
B
生石灰
与水反应放热
自热盒饭
C
活性炭
吸附性强
消除异味
D
合成纤维
强度高、弹性好
织成布料
A.A B.B C.C D.D
【变式1-2】(2023·江苏扬州·统考中考真题)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.活性炭有吸附性,可用作除味剂 B.铝有导热性,可用于制电线
C.石墨有导电性,可用作润滑剂 D.盐酸有挥发性,可用于除铁锈
考向02 碳单质的物理性质
【例2】(2023·上海·统考中考真题)石墨烯是由碳元素组成的单质,下列物质与石墨烯互为同素异形体的是
A.白磷 B.干冰 C.臭氧 D.金刚石
【变式2-1】(2023·吉林·统考中考真题)下列有关金刚石和石墨的说法,错误的是
A.都是碳的单质 B.都由碳元素组成
C.物理性质相同 D.碳原子排列方式不同
【变式2-2