2022年中考一轮化学精品讲义-第六单元碳和碳的氧化物(人教版).docx
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1、第六单元 碳和碳的氧化物www.%zz#step.co&m*一、知识网络二、考点精讲中国#教育出版%网*(一)碳单质来源:#中教网*&1.几种碳的单质中国%&*教育出版网金刚石物理性质:无色透明固体,是天然存在的最硬的物质。来源:中*国教%育出版网用途:制装饰品钻石,裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、做钻头。结构:网状结构。中国教&*育%出版网石墨w%ww.zzstep.*com物理性质:深灰色固体,很软,有滑腻感,具有优良的导电性。中#国教育出&%版网用途:制铅笔芯、做电极、电刷,作润滑剂等。结构:层状结构。木炭、活性炭、焦炭、炭黑a.组成:主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。中国教育&*
2、出版#网b.结构:具有疏松多孔的结构 c.性质:都具有吸附性,其中活性炭的吸附性最强。d.用途:用于吸附色素(如脱色制白糖)、吸附异味(如冰箱除臭等)、吸附有毒有害物质(如活性炭做防毒面具滤毒罐、吸附装修产生的有害气体等)。C60结构:由分子构成,每个分子由60个碳原子构成,形状似足球,所以又叫足球烯。来源:中国教育出版&网*应用:应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。2.单质碳的化学性质常温下的稳定性古字画不褪色、炭素墨水做档案墨水。点燃时具有可燃性www.zz#%&step*.com氧气充足,完全燃烧:C+O2CO2作燃料氧气不充足,不完全燃烧:2C+O22CO高温下具有还原性冶炼金属
3、木炭还原氧化铜a.实验现象:黑色固体中有红色物质生成,产生的气体使澄清石灰水变浑浊。来源:zzste&p.co*%mb.化学方程式:C+2CuO2Cu+CO2c.注意:酒精灯的火焰罩上网罩,集中火焰,提高加热温度。焦炭还原氧化铁:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2ww*w.zz&碳与二氧化碳反应:C+CO22CO典型例1:(2021鞍山)下列关于金刚石和石墨的说法正确的是()A.都是黑色固体 B.都有良好的导电性 C.硬度都很大 D.都由碳原子构成【答案】D【解析】A.金刚石无色透明,石墨深灰色,所以错误;B.金刚石不能导电,石墨具有优良导电性,所以错误;C.金刚石是自然界最硬的物质,石墨是最
4、软的矿物,所以错误;D.金刚石、石墨宏观上都由碳元素组成的单质,微观上都是都碳原子构成,但碳原子排列方式不同,所以正确,选D。典型例2:(2021宜昌)碳单质的性质与用途对应关系错误的是A石墨导电性好可作电池电极 B活性炭吸附性强可作冰箱除味剂中国#教育出&版网%C金刚石硬度大可制作铅笔芯 D炭黑常温化学性质稳定可制墨汁【答案】C【解析】A.电池电极需要导电性好,所以石墨作电极正是利用石墨优良的导电性,正确,不合题意;B.活性炭具有较强的吸附性,可以吸附冰箱中的异味,作冰箱除味剂,所以正确,不合题意;C.铅笔芯不能太硬,且颜色要较深,而金刚石硬度大且无色,不能作铅笔芯,所以错误,选C;D.碳在
5、常温下不与周围的空气、水等反应,性质稳定,做的墨汁长时间不褪色,所以正确,不合题意。典型例3:(2021广州)金刚石和石墨是常见的碳单质,其结构如图所示。下列说法正确的是()A.构成金刚石和石墨的原子大小不同B.金刚石和石墨中原子排列方式相同C.1g金刚石和1g石墨所含原子数相同D.金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧【答案】C【解析】A.金刚石和石墨都是由碳原子构成,原子大小相同,所以错误;来源%:中教网#B.金刚石中碳原子排列成网状结构,石墨中碳原子排列成层状结构,排列方式不同,所以错误;C.宏观上的金刚石和石墨,微观上都是大量碳原子的集合,因此碳原子的个数可用金刚石或石墨的质量除以一个碳原子的
6、质量,而金刚石和石墨的质量相同,所以原子个数相同,正确,选C;D.金刚石和石墨都是碳单质,都有可燃性,都能在氧气中燃烧,所以错误。典型例4:(2021重庆)已知COCuOCuCO2,该反应中发生还原反应的物质是()A.CO B.CuO C.Cu D.CO2【答案】B【解析】在化学反应中,得氧的物质具有还原性,得氧被氧化,发生氧化反应,失氧的物质具有氧化性,失氧被还原,发生还原反应。由此可知,COCuOCuCO2中CuO失氧,发生还原反应,选B。典型例5:(2021潍坊)2021年化学教育第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是()A.用酒精灯加热氧化铜部位,无
7、明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜B.先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜C.加热炭粉过程中发生反应CO2C2COD.气球可防止有害气体外逸,污染空气中&国教育*%出版网【答案】B【解析】A.氧化铜为黑色,被还原后变成铜,为红色,氧化铜与二氧化碳接触加热时,无明显现象,说明氧化铜未被还原,证明二氧化碳不能还原氧化铜,所以正确,不合题意;B.炭粉没有与氧化铜接,因此炭粉不能与氧化铜反应,不能证明炭粉还原氧化铜,而是炭粉与二氧化碳接触,加热时与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜,使黑色固体变红,所以错误,选B;C.加热炭粉时,炭粉与二氧化碳接触,高温发
8、生反应生成一氧化碳,化学方程式为CO2C2CO,所以正确,不合题意;D.由于实验过程中会产生有毒气体一氧化碳,试管口套上气球,可有效防止一氧化碳逸散到空气中,污染空气,所以正确,不合题意。来#源*:中国教育出版网%【巩固提升】1.(2021自贡)性质决定用途。下列物质的性质与其用途不相符的是()A.石墨有优良的导电性能-用于制铅笔芯B.C60分子很稳定,有超导性-广泛应用于超导领域C.金刚石是天然存在的最硬物质-用于装在钻探机的钻头上D.CO有还原性-在冶金工业用于炼铁【答案】A【解析】A.石墨用于制铅笔芯是利用了石墨很软且颜色较深,不是利用其导电性,所以性质与用途不相符,选A;B.C60是网
9、状结构分子,很稳定,有超导性,广泛应用于超导领域,性质与用途相符,不合题意;C.钻探机的钻头要钻坚硬的岩石,所以硬度要大,金刚石装在钻头上是利用了金刚石硬度大,性质与用途相符,不合题意;D.一氧化碳具有还原性,能将金属氧化物还原成金属,用于冶炼金属,性质与用途相符,不合题意。2.(2021郴州)结构决定性质,性质决定用途,下列对应关系错误的是()A.石墨、金刚石的硬度不同,原因是碳原子排列方式不同来源:中%国教育出版#&网B.活性炭多孔,可用于制糖工业脱色C.碳有还原性,常用焦炭冶炼金属www.%zzste&p.c#omD.CO和CO2组成元素相同,化学性质相似【答案】D【解析】A.石墨中碳原
10、子排列成层状结构,层与层之间结合不是很紧密,所以硬小,而金刚石中碳原子排列成网状,碳原子之间结合紧密,硬度很大,所以它们的硬度不同是因为碳原子排列方式不同,正确,不合题意;B.活性炭疏松多孔,具有吸附性,能够吸附色素,所以可用于制糖工业脱色,正确,不合题意;C.碳有还原性,可夺取金属氧化物中的氧,使金属氧化物还原成金属,即冶炼金属,正确,不合题意;D.CO与CO2虽然组成元素相同,但分子构成不同,所以化学性质不同,错误,符合题意,选D。3.(2021朝阳)下列有关碳和碳的氧化物,说法正确的是()A.金刚石和石墨物理性质不同,是因为构成它们的原子大小不同来源:zzstep.c%omB.C60
11、表示1个C60分子由60个碳原子构成C.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,在空气中燃烧生成一氧化碳D.二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳且放出热量【答案】B【解析】A. 金刚石和石墨都是由碳原子构成,碳原子大小相同,它们的物理性质不同,是因为碳原子排列方式不同,所以错误;B.C60是由C60分子构成,由化学式C60可知1个是由60个碳原子 构成 ,所以正确,选B;C.碳不论在氧气中还是在空气中,只要氧气充足燃烧就能生成CO2,氧气不充足就生成CO,所以错误;D.二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,吸收热量,所以错误。ww&w.z*zs#4.(2021仙桃)下列关于碳单质及碳的氧化物叙述正确的是()A.
12、倡导低碳生活主要是为了减少二氧化碳的排放B.古代书画作品能保存至今,是因为碳不与其它物质发生化学反应C.金刚石、石墨、C60的物理性质存在明显差异,是由于它们的原子排列顺序不同D.一氧化碳容易与血红蛋白结合导致人中毒,所以一氧化碳有百害而无一利【答案】A【解析】A. 低碳的含义就是较低的二氧化碳排放,倡导低碳生活主要目的就是减少二氧化碳的排放,所以正确,选A;B.古代书画作品能保存至今,是因为碳在常温下不与其它物质发生化学反应,所以错误;C.金刚石、石墨、C60的物理性质不同是因为它们的碳原子排列方式不同,金刚石中碳原子排列成网状,石墨中碳原子排列成层状,而C60中的碳原子结合成足球状的分子,
13、所以错误;D.事物都有两面性,有利有弊,CO能导致人中毒,同时一氧化碳也具有可燃性和还原性,能够作燃料和冶炼金属,所以错误。5.(2021株洲)金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质,它们的原子排列方式不同,导致它们在性质上存在着明显差异。(1)请写出另一组由同种元素形成的不同单质 。(2)石墨具有优良的 ,常用作干电池的电极。(3)硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为:2C+SiO2Si+2CO,该反应中SiO2发生 (填“氧化”或“还原”)反应。(4)已知反应:2Mg+CO22+C,则Mg着火时 (填“能”或“不能”)使用干粉灭火器灭火。【答案】(1)金刚石和石墨(或O2和O
14、3.红磷和白磷等 );(2)导电性;(3)还原;(4)MgO 不能。【解析】(1)一种元素可以组成多种单质,常见的有金刚石、石墨、C60、石墨烯等、氧气和臭氧、红磷和白磷等;(2)干电池电极需要具有导电性,因此石墨作干电池利用 了石墨优良的导电性;(3)在化学反应中,得氧的物质具有还原性,得氧被氧化,发生氧化反应,失氧的物质具有氧化性,失氧被还原,发生还原反应。在反应中SiO2失氧变成Si,所以发生的是还原反应;(4)根据原子守恒,即反应物、生成物两边各元素原子个数均相等,可知未知物质的化学式为MgO;由于镁能在二氧化碳燃烧,干粉灭火器也能产生二氧化碳,所以不能用干粉灭火器灭火。6.(2021
15、株洲)某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学,在探究木炭与CuO反应时,完成了如图实验,请回答下列问题:、如图所示装置进行实验,很快发现澄清的石灰水变浑浊;(1)请写出C与CuO反应的化学方程式 ;(2)实验结束时,应(填写下列操作代号)。中国%*教育出版网先撤出导管,再熄灭酒精灯先熄灭酒精灯,再撤出导管、小组中华雪同学通过仔细阅读教材,认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有CO和CO2,小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证:已知:碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和水。(3)仪器B中所盛试剂为,其作用为 。(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO,E中盛装的试剂
16、为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO,则应观察到的现象有: 。(5)实验前,需检查 ;点燃酒精灯前,先打开K,通入N2一段时间,其作用为 。(6)请指出上述实验中的一项缺陷 。ww#w.zzstep.*com%(7)将1.44g炭和16.0gCuO在较高温度下反应生成Cu,理论上可生成gCO。【答案】I(1)C+2CuO2Cu+CO2;(2);II(3)澄清石灰水 检验A中产生的气体是否有CO2;(4)D中出现红色固体,E中澄清石灰水变浑浊;装置的气密性 排出装置中的空气,以免与A中产生的CO混合,在加热的条件下燃烧发生爆炸;(6)没有尾气处理装置;(7)1.12。【解析】I(1)碳与氧化铜
17、在高温下反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2;(2)选熄灭酒精灯时试管中的温度降低,压强减小,石灰水会倒吸进试管使试管破裂,所以应该先撤出导管再熄灭酒精灯;来*#&源:中教网II(3)由于猜想混合A中产生的气体既有一氧化碳,又有二氧化碳,要先用澄清石灰水检验二氧化碳,再用D装置检验CO,E装置中的澄清石灰水只能检验D中产生的二氧化碳,所以B中试剂为澄清石灰水,作用是检验A中产生的气体是否有CO2;(4)由于CO不溶于水也不与碱石灰作用,进入D装置后在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳进入E装置使澄清石灰水变浑浊,所以现象有D中出现红色固体,E中澄清石灰水变浑浊;(5)实
18、验前如果装置气密性不好,会造成生成的CO泄漏,污染空气,也不利于CO的,所以实验前要检验装置的气密性;实验时涉及到CO时,有2个安全问题要注意,一是与空气混合点燃容易发生爆炸,要避免与空气混合,二是排放到空气中会污染空气,要进行尾气处理。此时验中有CO产生,所以要先能N2排出装置中的空,避免发生爆炸;(6)由于CO不能完全与CuO反应,如果排放到空气中污染空气,所以要有尾气处理装置处理尾气;(7)16g氧化铜与碳反应消耗的碳的质量由以下计算可知为1.2g,碳有剩余,剩余的碳1.44g1.2g=0.24g与反应生成的二氧化碳反应生成一氧化碳,通过以下计算为1.12g。C + 2CuO2Cu+CO
19、2 CO2 C 2CO 来源&*:#中教网12 160 12 561.2g 16g 0.24g 1.12g中&国教育出版*#%网(二)碳的氧化物1.二氧化碳性质中国#&教育出*版网物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。化学性质:a.“三不”:不能燃烧、不能支持燃烧、不能供给呼吸;来#%源:中教网b.与水反应能与水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,加热后碳酸分解,红色石蕊溶液又变为紫色;化学方程式:CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H2O+CO2c.能与氢氧化钙反应实验室用于检验二氧化碳来源:%#中&教*网二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO
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