《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①可燃性（点燃前要）：（火焰呈蓝色），用作燃料。②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，因此应进行，可采用点燃法或法。 ③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。一、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B．COC．CH4D．CO2例5下列关于CO的叙述正确的是（）A．CO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2．2020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B．CO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D．CO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1：10～1：12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：C＋O2点燃CO2作燃料（2）氧气不足时，不完全燃烧：2C＋O2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：C＋2CuO高温2Cu＋CO2↑（3）与氧化铁反应：3C＋2Fe2O3高温4Fe＋3CO2↑2．（1）无无难（2）①验纯2CO＋O2点燃2CO2②实验原理CO＋CuO∆Cu＋CO2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。③血红蛋白尾气处理通风二、考点透视 例1D例2D例3C例4B例5D例6C例7B三、课堂训练1．A2．C3．A4．C5．A6．（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．C＋2CuO高温2Cu＋CO2↑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