第11讲 碳单质和碳的氧化物-2024年中考化学一轮总复习基础通关

知识点一 常见的碳单质 1．同种元素可以组成不同单质 (1)不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质。 (2)同种元素也可以组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。 2．金刚石、石墨和C60的物理性质与用途 金刚石 石墨 C60 颜色硬度 透明固体自然界中最硬 深灰色固体质软 黑色固体 导电性 不导电 导电 用途 玻璃刀 铅笔芯、电极 构成微粒 碳原子 碳原子 C60 结构 区别与联系 碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异；三者都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。 3．无定形碳 (1)木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳(主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成)，属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。 (2)木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。 (3)焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。 1．“中国天眼”FAST的“眼镜片”是由金刚砂（）制造。下列说法正确的是 A．碳元素只有一种单质 B．硅元素在地壳中含量取高 C．碳的氧化物只有一种 D．中为价，则C为价 1．下列有关金刚石、石墨的说法正确的是 A．都是由碳元素组成 B．都是黑色固体 C．分子排列方式不同 D．硬度都很大 2．互为同素异形体的是 A．氧气和臭氧 B．冰和干冰 C．氢气和液氢 D．银和水银 3．下图是金刚石、石墨、C60结构示意图，下列说法正确的是 A．从组成上看，这三种物质都是由同种元素组成的 B．从用途上看，这三种物质都可做铅笔芯和电极 C．从性质上看，这三种物质的物理性质都是相似的 D．从结构上看，这三种物质构成的原子排列方式是相同的 知识点二 碳单质的化学性质 1．常温下碳的稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼。即使受日光照射或空气、水分接触，都不容易起变化。 注意：碳的原子结构示意图为 ，最外层有4个电子，不容易得失电子，所以常温下碳的化学性质不活泼。 2．碳与氧气的反应——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。点燃 (1)碳在充足的氧气里充分燃烧生成二氧化碳：C + O2=CO2 ；现象：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。点燃 (2)碳在氧气不充足时，不充分燃烧，生成一氧化碳：2C + O2 =2CO。 3．碳与氧化铜反应——还原性 方程式 C + 2CuO2Cu + CO2↑ 现象 黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊 细 节 ①金属网罩作用 使火焰集中并提高温度 ②实验结束时 先撤导管，后熄酒精灯 1．碳和氧化铜的混合物在一定条件下反应，质量变化情况如下图。下列判断错误的是 A．M点对应的固体物质只有两种 B．N点对应的固体中可能还含有黑色物质 C．反应后产生气体的总质量为（a-b） g D．0~t min内，固体中铜元素的质量分数不断增大 1．下列对一些事实的解释错误的是 事实 解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下碳的化学性质稳定 B 石墨能够做干电池的电极材料 石墨具有优良的导电性 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭做脱色剂制白糖 活性炭具有吸附性 A．A B．B C．C D．D 2．如图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装登。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上，先加热铜丝待表面变黑后再插入这支试管的木炭粉中，打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是 A．铜丝加热变黑是铜与氧气反应生成的新物质 B．铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性 C．试管向下倾斜的目的是防止反应生成的水倒流 D．反应结束后应先加紧弹簧夹再熄灭酒精灯 3．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，2024年1月，天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心（以下简称纳米中心）的科研团队公布科研成果，造出了世界首个由石墨烯制成的半导体。这种半导体石墨烯表现出了10倍于硅的性能，并且拥有硅材料所不具备的独特性质。下列说法不正确的是 A．石墨烯常温下化学性质稳定 B．石墨烯是含碳的化合物 C．石墨烯燃烧能生成二氧化碳 D．石墨烯可做电极 知识点三 还原反应 含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。 得氧 得氧 高温 C + 2Cu