1、碳单质 一氧化碳专题班级 姓名 学号 一、 知识梳理1. 碳的性质及用途（1）金刚石、石墨、C60与活性炭的物理性质及用途：名称金刚石石墨C60活性炭主要物理性质无色透明，天然存在的 物质深灰色，质 ，有滑腻感分子形似足球具有强 性用途作装饰品、裁玻璃、切割大理石等制铅笔芯、润滑剂、电极等用于超导、材料、医学、生物等用于防毒面具、冰箱除味等联系（1）金刚石、石墨、C60都是由 元素组成的单质，化学性质相似，但物理性质差异很大，原因是这些单质中 不同。（2）石墨在一定条件下转化为金刚石属 （填“物理”或“化学”）变化。（3）木炭和活性炭都属于混合物，主要成分是碳单质，都具有 性。（2）碳单质的化
2、学性质及用途：性质举例用途稳定性用墨（碳单质）书写或绘制的字画能长时间保存而不褪色制碳素墨水可燃性（1）氧气充足时，完全燃烧： 作燃料（2）氧气不足时，不完全燃烧： 还原性（1）与CO2反应： 用于冶金工业（2）与氧化铜反应： （3）与氧化铁反应： 2一氧化碳的性质及用途（1）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，密度比空气略小。（2）化学性质及用途可燃性（点燃前要 ）： （火焰呈蓝色），用作燃料。还原性：CO还原氧化铜实验原理 实验装置实验现象黑色粉末逐渐 ，澄清石灰水 注意事项及原因（1）先通一段时间CO，再点燃左边酒精灯加热的目的： （2）反应结束后先 ，继续 的目的： （3）CO有毒，因
3、此应进行 ，可采用点燃法或 法。毒性：CO极易与血液中的 结合使之失去携氧能力，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。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 。二、 考点透视考点1 碳的性质及用途例1 下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）A都能导电 B都是黑色固体 C硬度都很小 D都由碳元素组成例2 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是（）A石
4、墨烯和金刚石都由碳元素组成 B石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用C石墨烯的导电性比银强 D从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化例3 下列物质、性质、用途及其对应关系正确的是（ ）选项物质性质用途A金刚石无色透明作玻璃刀刀头B石墨颜色很黑作润滑剂C活性炭具有吸附性用于净水D木炭具有氧化性用于冶铁考点2 一氧化碳的性质及用途例4 对不吸烟是文明健康的生活方式。香烟烟气中易与血红蛋白结合的是（ ）A水蒸气 BCO CCH4 DCO2例5 下列关于CO的叙述正确的是（ ）ACO分子中含有1个氧原子 B“低碳生活”就是降低CO的排放量C在煤炉上放一盆水可防止CO中毒 D一氧化碳可以用排水法收集考点3 木炭或
5、CO还原氧化铜、氧化铁例6 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7 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，该实验应增加尾气处理装置三、课堂训练1文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（ ）A碳 B硅 C磷 D碘22020年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国，我是行动者”。下列做
6、法符合这一主题的是（ ）A随意丢弃生活垃圾 B露天焚烧废弃塑料C增加植被覆盖面积 D肆意开采矿产资源3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4下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是（）A金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同BCO具有还原性，可以用来冶炼金属C碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳DCO不是有机物5日常生活中的下列做法不正确的是（）A将饮料瓶放入厨余垃圾桶B用活性炭除去冰箱中的异味C使用煤炉时打开窗
7、户保持空气流通D将铅笔芯粉末放入锁芯，使开锁更灵活6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（如图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）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
8、水。7芯片是电脑、手机等的核心部件，碳基芯片采用石墨烯纳米管工艺，性能比硅基芯片更好，我国已突破半导体碳纳米管关键材料的技术瓶颈，请回答：（1）石墨烯碳纳米管具有良好的 性。（2）石墨烯和碳纳米管形成的疏松多孔的“碳海绵”，是已知最轻的固体材料。下列关于“碳海绵”的说法中，不正确的是（ ） A属于纯净物 B具有吸附性，可用于污水处理领域C具有可燃性 D在一定条件下可与CO2反应（3）化学反应中元素化合价升高的物质是还原剂，元素化合价降低的物质是氧化剂。在制硅反应SiO2+2C 高温 Si+2CO中，还原剂是 。8某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按图示装置进行实验。实验过程中发现
9、有的小组“黑色固体变红色”这一实验现象不明显。小组同学对此异常现象进行如探究。【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为 ，理论上参加反应的碳和氧化铜的质量比为 。【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物（不考虑其中杂质），分别进行实验，部分实验现象记录如下：实验序号m（C）：m（CuO）实验后A处试管中固体颜色C处导管口的现象11：8红色固体中有少量黑色固体尾气燃烧21：9红色固体中有较少量黑色固体尾气燃烧31：10红色固体中有很少量黑色固体尾气不燃烧41：11红色固体中有极少量黑色固体 51：12红色
10、固体中无黑色固体尾气不燃烧61：13红色固体中有较多黑色固体尾气不燃烧【交流讨论】（1）推测实验4中“C处导管口的现象”是 。（2）上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1：101：12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少 （填化学式）排放，防止空气污染。（3）检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是 ，观察到的现象是 。【反思评价】分析发现，实验5中m（C）：m（CuO）比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验中过量的黑色固体消失的原因： （写一个）。参考答案一、知识梳理1（1）名称金刚石石墨C60活性炭主要物理性质无色透明，天然
11、存在的 最硬 物质深灰色，质 软 ，有滑腻感分子形似足球具有强 导电性用途作装饰品、裁玻璃、切割大理石等制铅笔芯、润滑剂、电极等用于超导、材料、医学、生物等用于防毒面具、冰箱除味等联系（1）金刚石、石墨、C60都是由 碳元素组成的单质，化学性质相似，但物理性质差异很大，原因是这些单质中 碳原子的排列方式 不同。（2）石墨在一定条件下转化为金刚石属 化学 （填“物理”或“化学”）变化。（3）木炭和活性炭都属于混合物，主要成分是碳单质，都具有 吸附 性。（2）性质举例用途稳定性用墨（碳单质）书写或绘制的字画能长时间保存而不褪色制碳素墨水可燃性（1）氧气充足时，完全燃烧： CO2 点燃 CO2 作燃
12、料（2）氧气不足时，不完全燃烧： 2CO2 点燃 2CO 还原性（1）与CO2反应： C+CO2 高温 2CO 用于冶金工业（2）与氧化铜反应： C2CuO 高温 2CuCO2 （3）与氧化铁反应： 3C2Fe2O3 高温 4Fe3CO2 2（1）无 无 难 （2）验纯 2COO2 点燃 2CO2 实验原理 COCuO CuCO2 实验装置实验现象黑色粉末逐渐 变红 ，澄清石灰水 变浑浊 注意事项及原因（1）先通一段时间CO，再点燃左边酒精灯加热的目的： 排尽装置内的空气，防止CO不纯加热后发生爆炸 （2）反应结束后先 停止加热 ，继续 通入CO至玻璃管冷却 的目的： 防止生成的铜重新被氧化；防止石灰水倒吸 （3）CO有毒，因此应进行 尾气处理 ，可采用点燃法或 收集 法。血红蛋白 尾气处理 通风二、考点透视例1 D例2 D例3 C例4 B例5 D例6 C例7 B三、课堂训练1A2C3A4C5A6（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7（1）导电 （2）A （3）C8 C2CuO 高温 2CuCO2 3：40 （1）尾气不燃烧 （2）CO （3）稀硫酸 黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色 C+CO2 高温 2CO