1、碳和碳的氧化物专题班级 姓名 学号 一、 知识梳理1 碳单质(1)金刚石:由 构成,1个碳原子连 个碳原子,无色透明、硬度大、不导电。用于钻探机钻头、钻戒等。(2)石墨:由 构成,1个碳原子连 个碳原子,深灰色、软、导电。用于铅笔芯、轻轨触电材料、电极等。(3)C60:由 构成,1个碳原子连 个碳原子。用于材料科学等。(4)活性炭:具有强 性,用于防毒面具、冰箱除味等。(5)物理性质差异的原因: 不同。2 碳的化学性质(1) 常温下化学性质 (最外层 个电子)。(2)可燃性:完全燃烧: 。(写化学方程式,下同)不完全燃烧: 。(3)还原性:木炭还原氧化铜: 。木炭还原氧化铁: 。3 二氧化碳(
2、1) 物理性质:通常状况下,密度 空气, 溶于水,固态二氧化碳俗称 ,易 吸收大量的热。(2) 化学性质:“三不”:不能 ,一般不 ,不 。与水反应: (能使紫色石蕊溶液变 )。与碱溶液反应:检验CO2: 。除去CO2: 。(3) 用途:干冰:制冷剂、人工降雨(原理: )。灭火剂:利用了CO2的 (物理性质)和 (化学性质)。气体肥料: 作用需要二氧化碳。4 一氧化碳(1) 物理性质:通常状况下,密度 空气, 溶于水。(2) 化学性质:毒性:极易与 结合,造成缺氧。CO有毒,在实验室中应注意 ;用煤等含碳燃料取暖时,要注意室内 。可燃性: (火焰呈 色)。还原性:用于冶金工业。一氧化碳还原氧化
3、铜: 。一氧化碳还原氧化铁: 。二、 考点透视考点1 碳的性质和用途例1 有关金刚石和石墨的说法正确的是( )A都是黑色固体B都有导电性C都有滑腻感D都有可燃性例2 石墨烯是由碳原子组成的导电导热性能很强、硬度很大的一种新材料。下列叙述错误的是( )A石墨烯是一种单质B石墨烯是一种化合物C石墨烯具有导电性D石墨烯具有导热性例3 最近科学家发现,无定形碳在利用单脉冲激光冲激下生成Q碳,硬度比钻石还高。下列关于这种“Q碳”的说法不正确的是( )A化学性质与普通碳单质相同B常温下化学性质很活泼C碳原子的排列方式不同于金刚石D碳原子仍然在不断地运动例4 有关2CuO+C 高温 2Cu+CO2的反应,说
4、法正确的是( ) A氧化铜发生了氧化反应B碳发生了还原反应C反应前后固体质量不变D碳在反应中作还原剂考点2 碳和碳的氧化物例5 对比是学习化学的重要方法,下列关于二氧化碳与一氧化碳的比较,错误的是( )A二氧化碳无毒,一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合引起中毒B通常情况下,二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水C二氧化碳可用于人工降雨,一氧化碳可用于光合作用 D一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子例6 下列关于二氧化碳和一氧化碳说法正确的一组是( )二氧化碳和一氧化碳元素组成相同,性质相同;二氧化碳能使染有紫色石蕊的干燥纸花变红;二氧化碳在水中的溶解度随压强增大而减小;进入久未开启的菜窖,
5、应进行灯火实验;一氧化碳、木炭、氢气都具有还原性和可燃性;一氧化碳能与人体内的血红蛋白结合,使人缺氧窒息死亡。ABCD例7 除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的正确方法是( )A用燃着的木条点燃B通过灼热的木炭C通过烧碱溶液D通过灼热的氧化铜例8 按如图进行实验,下列分析或结论正确的是( )A导管口刚有气泡冒出说明反应开始B实验结束应立即倒出粉末C木炭能使氧化铜还原为铜D固体减少的质量一定等于生成CO2的质量例9 某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图。(1)物质a主要成分的化学式是 ;d 。(2)反应的反应条件是 ,该反应的另一种生成物的类别是 。(3)判断反应的发生需要的指示剂为 。(4)选择图
6、示反应,可以属于分解反应的是 (填序号),化学方程式为 。(5)由反应和反应可知,化学反应的产物与 有关。(6)除去二氧化碳的反应选 (填序号),反应的化学方程式为 。三、课堂训练1高铁动车与电路连接的是石墨电刷,它没有体现出石墨具有的性质是( )A导电性B还原性C滑腻感D稳定性2下列关于碳和碳的化合物说法,错误的是( )A墨宝在书房摆放数年不褪色,是由于碳常温下化学性质不活泼B一个C60分子是由60个碳原子构成的,形似足球C一氧化碳和二氧化碳都属于非金属氧化物,所以都能与氢氧化钠溶液反应D石墨在高温、高压下能制得人造金刚石,这个变化属于化学变化3下列关于氧气和二氧化碳的叙述中,不正确的是(
7、)A氧气具有助燃性,而二氧化碳可用来灭火B它们都可用向上排空气法收集C空气中氧气过多无害,而二氧化碳过多会形成酸雨D自然界里它们可通过呼吸作用和光合作用相互转化4下列关于碳单质的说法正确的是( )A金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃B石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属C活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质D金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的5如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁装置图。关于该实验,下列说法错误的是( )A实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑B反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加C试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成D为了防止污染空气
8、,该实验应增加尾气处理装置6“雪碧”是一种无色的碳酸饮料,为证明“雪碧”中含有柠檬酸,将少量“雪碧”滴入紫色石蕊试液中,然后再加热,溶液的颜色变化情况是( )A变红后不再变色B先变红后变紫C先变无色后变红D先变蓝后变紫7文房四宝“笔、墨、纸、砚”承载着优秀的中华传统文化。(1)铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合而制成。把一根6B铅笔芯和导线连接在一起(图1),接通电源后灯泡发亮,由此得出的结论是 。(2)如图2是元素周期表中关于碳元素的信息图,则碳原子核外有 个电子。图1 图2(3) 用墨汁写绘的字画能从古代保存至今而不褪色,是因为常温下碳的化学性质很 (填“稳定”或“不稳定”)。(4
9、)造纸术是中国四大发明之一。请设计实验证明纸张中含有碳元素: (简述实验操作和现象)。(5)砚台产地不同,成分也有差别,但其中的主要成分都 (填“易溶”或“难溶”)于水。9在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。(1)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质,但两者物理性质差异较大,其原因是构成它们的碳原子 不同。(2)在书写具有保存价值的图书档案时,规定使用碳素墨水,其原因是 。10我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合后加热到800左右,得到一种外观似金子的合金,名为“金钅俞 (tu)石”。高温过程中炉甘石先分解。写出有关反应的化学方程式: 、 、 。11类价二维图
10、反映的是元素的化合价与物质类别之间的关系,构建类价二维图是化学学习的重要方法。碳元素化合价+4+204cabd e NaHCO3氢化物 单质 酸 X 类别+ +高温氢原子碳原子氧原子图1是某同学绘制的关于碳元素的类价二维图。(1)写化学式:a ;e 。(2)X处对应物质的类别是 。(3)煤的主要成分是单质碳。图2是用煤合成水煤气的反应微观示意图。该反应中方框丁中微粒的图示为 ,乙对应的物质表现出了 性。(4)类价二维图中的物质在一定条件下可以相互转化。请从含碳物质中选择合适物质完成下列表格:转化类型转化的化学方程式反应用途碳元素化合价升高 工业炼铁 炼铜的置换反应碳元素化合价不变NaHCO3+
11、HCl=NaCl+CO2+H2O 12某兴趣小组在学习碳(C)的化学性质时,了解到高温下C与CuO反应生成CO2,C还能使CO2转变成CO。于是对过量木炭还原CuO的气体产物中是否含有CO进行了探究。【猜想与假设】C还原CuO时产生的CO2与C进步反应生成CO,化学方程式是 。【查阅资料】CO不与NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反应。【实验方案】取研细和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0 g),混合均匀并装入试管,连接装置,高温反应,检验气体。【实验过程】(1)由图装置中粉末的颜色变化可检验CO,除此之外,还可通过几种装置的组合,由另一种明显的现象来进一步确定CO的存在,则装置连接的
12、最佳顺序为 尾气处理(填字母)。A B C D(2)上述进一步确定CO存在的现象是 (装置中粉末的颜色变化除外)。(3)装置中发生反应的化学方程式是 。(4)写出CO尾气处理的方法: (一种即可)。【实验结论】高温下,过量木炭还原CuO的气体产物中有CO。【延伸应用】冬天,室内用炭火取暖时,应注意 。参考答案一、知识梳理1(1)原子 4 (2)原子 3 (3)C60分子 3 (4)吸附 (5)碳原子的排列方式2(1)不活泼 4(2)CO2 点燃 CO2 2CO2 点燃 2CO (3)C2CuO 高温 2CuCO2 3C2Fe2O3 高温 4Fe3CO23(1) 大于 能 干冰 升华(2) 燃烧
13、 支持燃烧 供给呼吸 CO2+H2O=H2CO3 红 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (3) 升华吸热 密度大于空气 不能燃烧也不支持燃烧 光合4(1) 略小于 难(2) 血红蛋白 尾气处理 通风换气 2COO2 点燃 2CO2 蓝 COCuO CuCO2 3COFe2O3 高温 2Fe3CO2二、考点透视例1 D 例2 B 例3 B 例4 D 例5 C 例6 C 例7 D 例8 C 例9 (1)CH4 H2CO3 (2)叶绿素、光照 有机物 (3)紫色石蕊 (4) CaCO3 高温 CaO+CO2(5)反应条件 (6) CO2+2NaOH
14、=Na2CO3+H2O 三、 课堂训练1 B 2C 3C 4A 5B 6A 7(1)石墨具有导电性 (2)6 (3)稳定 (4)取一张白纸点燃,在火焰上方罩一只内壁涂有澄清石灰水的小烧杯,石灰水变浑浊 (5)难溶8(1)排列方式 (2)常温下碳的化学性质不活泼 9ZnCO3 高温 ZnO+CO2 C2ZnO 高温 2ZnCO2 C2CuO 高温 2CuCO2 10(1)CH4 H2CO3 (2)盐 (3) 还原 (4)3COFe2O3 高温 2Fe3CO2C2CuO 高温 2CuCO2 缓解胃酸过多症11C+CO2 高温 2CO (1)B (2)经过之后的澄清石灰水变浑浊 (3)COCuO CuCO2 (4)增加点燃的酒精灯 通风