内容正文:
题型03 碳和碳的化合物
核心考点归纳
考点一:碳单质的性质和用途
考点二:一氧化碳和二氧化碳的性质和用途
考点三:二氧化碳对生活和环境的影响
模拟试题精选
选择题:精选 题
非选择题:精选 题
核心考点归纳
考点一:碳单质的性质和用途
1、碳单质的物理性质和用途
名称
物理性质和用途
物理性质差异大的原因
金刚石
①无色透明、不导电、正八面体形状的固体;
②天然存在的最硬的物质,常用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品等;
碳原子的排列方式不同
石墨
①深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体;
②质软,有滑腻感,用于制铅笔芯、润滑剂等;
③具有良好的导电性,用作电极材料、电刷等;
④石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化;
C60
①形状似足球,又叫足球烯;
②常温下不导电,应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域;
③C60由分子构成,C60可以表示一个C60分子,每个分子由60个碳原子构成。
木炭、活性炭
(主要成分是碳单质)
①结构疏松多孔,具有很强的吸附性,可用于吸附色素和异味(物理性质)。
②吸附性实验:在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色,投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)。轻轻振荡锥形瓶,红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性,能吸附水中的有色物质。
焦炭
用于冶金工业。
炭黑
常用于制造墨、油漆、颜料等。
【注意】碳:指碳元素、碳原子、碳的单质及化合物,在物质组成中写“碳”。
炭:指的是具体的物质,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑,这些碳的单质的名称中写“炭”。
2、碳单质的化学性质和用途
化学性质
用途
稳定性
常温下,碳的化学性质不活泼。在碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。
①需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。
②木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
可燃性
在点燃的条件下,碳可以在氧气(或空气)里燃烧,放出热量。
①氧气充足时,完全燃烧:C+O2CO2
②氧气不充足时,不完全燃烧:2C+O22CO
碳是生活生产中常用的燃料
还原性
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。
①木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑
②工业上,用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁:
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
③高温下,木炭还能与二氧化碳反应:C+CO22CO
用于冶炼金属
3、木炭还原氧化铜实验
实验装置
实验操作
a.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
b.将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管;
c.集中加热;
d.过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
实验现象
澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。
注意事项
a.反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
b.试管口应略向下倾斜:防止冷凝水倒流使试管炸裂。
c.在酒精灯上加网罩的目的:集中火焰、提高温度。
d.配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
e.实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
考点二:一氧化碳和二氧化碳的性质和用途
1、一氧化碳和二氧化碳的物理性质
CO2
CO
色、味
无色、无味的气体
无色、无味的有毒气体
密度
比空气大
比空气密度略小
溶解性
能溶于水
难溶于水
2、二氧化碳的化学性质及用途
(1)二氧化碳的化学性质
①倾倒二氧化碳实验
将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中,观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。
结论:二氧化碳的密度比空气大,同时,也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
②二氧化碳的溶解性实验
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,震荡。观察到塑料瓶变瘪了。
结论:二氧化碳能溶于水,造成瓶内气压减小,大气压高于瓶内气压,所以变瘪了。
③与水反应的实验
实验中所用的“花”为用紫色石蕊溶液浸泡并干燥后的纸花。
a.步骤I的作用是作对照,证明水不能使紫色石蕊纸花变色;
步骤Ⅱ的作用是作对照,证明CO2不能使干燥的紫色石蕊纸花变色;
b.步骤Ⅲ中将干燥的石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象是纸花变为红色;
c.该实验中应用到的思想方法是控制变量法。
现象:紫色石蕊溶液变红,加热后又变成紫色。
a.二氧化碳能与水反应生成碳酸(CO2+H2O===H2CO3),碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。
b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水(H2CO3CO2↑+H2O)。
④与澄清石灰水反应
现象:澄清石灰水变浑浊
化学方程式:CO2+C