内容正文:
5.2 碳
知识点1 碳的几种单质
1.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途
类别 物理性质 用途
金刚石 _________、正八面体形状的固体 打磨成钻石
用作装饰品
自然界中最硬的物质 用来_________或装在钻探机的钻头上
无色透明
切割玻璃
类别 物理性质 用途
石墨 _____色、有金属光泽而不透
明的细鳞片状固体,质___ 制作铅笔芯
有滑腻感 作润滑剂
有优良的_____性能 作电极
C60 — 超导体
灰黑
软
导电
2.金刚石、石墨和C60性质差异的原因
都是由碳元素组成,化学性质_____,物理性质_____,其原因
是_____________________。
3.其他碳单质:木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,它们都是主要
成分为碳单质、内部结构不规则的_________,它们的结构与石
墨类似,活性炭具有_________的结构,因此具有强烈_______。
相似
不同
碳原子的排列方式不同
无定形碳
疏松多孔
吸附性
知识点2 单质碳的化学性质
1.稳定性:常温下,碳的化学性质_______。
2.碳与氧气的反应(可燃性)
(1)当氧气不充足时,碳不完全燃烧,化学方程式为_________
____________。
(2)当氧气充足时,碳完全燃烧,化学方程式为_____________。
(3)高温条件下,炽热的碳可以使二氧化碳转变为一氧化碳,化
学方程式为______________。
不活泼
2C+O2(不
足) 2CO
C+O2 CO2
C+CO2 2CO
知识点3 一氧化碳的性质
1.物理性质
(1)颜色、气味、状态:_____、_______的气体。
(2)溶解性、密度:___溶于水,密度比空气的密度_____。
2.化学性质
(1)可燃性
①实验现象:点燃CO产生_____火焰。
②化学方程式为________________。
无色
无气味
难
略小
蓝色
2CO+O2 2CO2
(2)毒性
CO极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血液失去输氧能力,
造成中毒现象。所以,在室内使用煤炉烤火取暖时,注意通风
以确保安全。
考点 碳单质的性质和用途
典例 [2024·长沙]物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中,常用于去除冰箱、汽车中的异味的是( )
A.活性炭 B.金刚石
C.石墨 D.C60
思路导析 根据碳单质的性质和用途分析解答。
变式1 [2024·太原一模]我国独创的超轻质碳基微烧蚀材料为中国载人登月飞船提供了重要支持,它能够有效保护返回舱在高温环境下的安全,碳基微烧蚀材料可用来作为飞船的( )
A.电子材料 B.导电材料
C.防热材料 D.通信材料
变式2 如图为一个正在燃烧的煤炉的示意图,
请回答下列问题。
(1)煤炉中煤层上方的蓝色火焰是_________(填物质名称)在燃
烧,其反应的化学方程式为________________。
(2)煤炉的进气口在煤炉的下方,在进气口,煤的燃烧一般都很
充分,其反应的化学方程式为_____________。
一氧化碳
2CO+O2 2CO2
C+O2 CO2
(3)煤炉中一氧化碳有两个来源:
①煤的不充分燃烧,反应的化学方程式为
____________________。
②______________(写化学方程式)。
2C+O2(不足) 2CO
C+CO2 2CO
1.[2024·南京模拟]燃气热水器一般以天然气为燃气,当“空气进气孔”被部分堵塞,将产生的有毒气体是( )
A.CH4
B.CO
C.CO2
D.SO2
2.下列有关碳单质的说法中正确的是( )
A.金刚石和石墨都是黑色固体
B.金刚石、石墨、C60都由原子直接构成
C.碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳
D.石墨具有良好的导电性、润滑性及耐高温性等,因此石墨可用于制高铁的电刷
3. [化学方法·模型法]如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,请回答下列问题。
(1)金刚石是立体网状结构,金刚石是自然界存在的最___的物质。
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,
可以用作_______。
(3)一定条件下,石墨转化成金刚石,该变化是_____变化,碳纳
米管的物理性质与金刚石、石墨_____(填“相同”或“不同”),
是因为_____________________。
硬
润滑剂
化学
不同
碳原子的排列方式不同
4.阅读科普短文,回答下列问题。
氨气(NH3)常用来制化肥和硝酸,科学家们发现它还是一种很有前景的燃料。氨气燃烧时和氧气反应生成氮气和水两种对环境友好的产物。氨气价格低、制造技术成熟,便于普及使用。传统的工业合成氨气是将氮气和氢气在高压、高温和催化剂条件下合成的。氨气很容易液化,将氨气常温下加压到1MPa,就可将其液化。
氨气虽然有毒,但氨气具有强烈的刺激性气味,一旦发生泄漏,达到人们察觉到时浓度的1 000倍才会致命,因此很容易被发现并避免人中毒。氨气比空气轻,泄漏后扩散快,不会聚积。
(1)通常状况下,氨气具有的物理性质有___________________
_________________________________________________(答一
条)。
(2)将氨气液化的途径是_____________________。
(3)写出氨气的一条用途:_________________________。
氨气比空气轻、具有
强烈的刺激性气味、常温下为气体(答一条,合理即可)
常温加压(或常压降温)
制化肥(或制硝酸或作燃料)
eq \o(=====,\s\up16(高温))
eq \o(=====,\s\up16(点燃))
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eq \o(=====,\s\up16(点燃))
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eq \o(=====,\s\up16(点燃))
eq \o(=====,\s\up16(高温))
eq \o(=====,\s\up16(点燃))
$$