《碳單質(zhì)一氧化碳》專題班級(jí)姓名學(xué)號(hào)一、知識(shí)梳理1.碳的性質(zhì)及用途（1）金剛石、石墨、C60與活性炭的物理性質(zhì)及用途：名稱金剛石石墨C60活性炭主要物理性質(zhì)無(wú)色透明，天然存在的物質(zhì)深灰色，質(zhì)，有滑膩感分子形似足球具有強(qiáng)性用途作裝飾品、裁玻璃、切割大理石等制鉛筆芯、潤(rùn)滑劑、電極等用于超導(dǎo)、材料、醫(yī)學(xué)、生物等用于防毒面具、冰箱除味等聯(lián)系（1）金剛石、石墨、C60都是由元素組成的單質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差異很大，原因是這些單質(zhì)中不同。（2）石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石屬（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（3）木炭和活性炭都屬于混合物，主要成分是碳單質(zhì)，都具有性。（2）碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及用途：性質(zhì)舉例用途穩(wěn)定性用墨（碳單質(zhì)）書寫或繪制的字畫能長(zhǎng)時(shí)間保存而不褪色制碳素墨水可燃性（1）氧氣充足時(shí)，完全燃燒：作燃料（2）氧氣不足時(shí)，不完全燃燒：還原性（1）與CO2反應(yīng)：用于冶金工業(yè)（2）與氧化銅反應(yīng)：（3）與氧化鐵反應(yīng)：2．一氧化碳的性質(zhì)及用途（1）物理性質(zhì)：色味的氣體，溶于水，密度比空氣略小。（2）化學(xué)性質(zhì)及用途①可燃性（點(diǎn)燃前要）：（火焰呈藍(lán)色），用作燃料。②還原性：CO還原氧化銅實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黑色粉末逐漸，澄清石灰水注意事項(xiàng)及原因（1）先通一段時(shí)間CO，再點(diǎn)燃左邊酒精燈加熱的目的：（2）反應(yīng)結(jié)束后先，繼續(xù)的目的：（3）CO有毒，因此應(yīng)進(jìn)行，可采用點(diǎn)燃法或法。 ③毒性：CO極易與血液中的結(jié)合使之失去攜氧能力，造成生物體內(nèi)缺氧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。CO有毒，在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)注意；用煤等含碳燃料取暖時(shí)，要注意室內(nèi)。一、考點(diǎn)透視考點(diǎn)1碳的性質(zhì)及用途例1下列關(guān)于金剛石與石墨的說(shuō)法中正確的是（）A．都能導(dǎo)電B．都是黑色固體C．硬度都很小D．都由碳元素組成例2石墨烯可用機(jī)械剝離法從石墨中剝離制得。它是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體（如圖），圖中每一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料?？茖W(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。關(guān)于石墨烯，下列說(shuō)法不正確的是（　　）A．石墨烯和金剛石都由碳元素組成B．石墨烯中每個(gè)碳原子為三個(gè)六元環(huán)共用C．石墨烯的導(dǎo)電性比銀強(qiáng)D．從石墨中剝離出石墨烯屬于物理變化例3下列物質(zhì)、性質(zhì)、用途及其對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）選項(xiàng)物質(zhì)性質(zhì)用途A金剛石無(wú)色透明作玻璃刀刀頭B石墨顏色很黑作潤(rùn)滑劑C活性炭具有吸附性用于凈水D木炭具有氧化性用于冶鐵考點(diǎn)2一氧化碳的性質(zhì)及用途例4對(duì)不吸煙是文明健康的生活方式。香煙煙氣中易與血紅蛋白結(jié)合的是（）A．水蒸氣B．COC．CH4D．CO2例5下列關(guān)于CO的敘述正確的是（）A．CO分子中含有1個(gè)氧原子B．“低碳生活”就是降低CO的排放量C．在煤爐上放一盆水可防止CO中毒D．一氧化碳可以用排水法收集考點(diǎn)3木炭或CO還原氧化銅、氧化鐵例6按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列分析或結(jié)論正確的是（）A．導(dǎo)管口剛有氣泡冒出說(shuō)明反應(yīng)開始B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末C．木炭能使氧化銅還原為銅D．固體減少的質(zhì)量一定等于生成CO2的質(zhì)量例7如圖所示是實(shí)驗(yàn)室利用一氧化碳還原氧化鐵裝置圖。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑B．反應(yīng)后玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量較反應(yīng)前增加C．試管中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明有二氧化碳生成D．為了防止污染空氣，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)增加尾氣處理裝置 三、課堂訓(xùn)練1．文房四寶“筆墨紙硯”中“墨”的主要成分是（）A．碳B．硅C．磷D．碘2．2020年世界環(huán)境日中國(guó)宣傳主題是“美麗中國(guó)，我是行動(dòng)者”。下列做法符合這一主題的是（）A．隨意丟棄生活垃圾B．露天焚燒廢棄塑料C．增加植被覆蓋面積D．肆意開采礦產(chǎn)資源3．下列關(guān)于碳單質(zhì)的說(shuō)法正確的是（　?。〢．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來(lái)裁玻璃B．石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，所以是一種金屬C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質(zhì)D．金剛石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接構(gòu)成的4．下列有關(guān)碳和碳的化合物說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（　?。〢．金剛石、石墨物理性質(zhì)有很大差異的原因是碳原子排列方式不同B．CO具有還原性，可以用來(lái)冶煉金屬C．碳在氧氣中燃燒一定生成二氧化碳D．CO不是有機(jī)物5．日常生活中的下列做法不正確的是（　?。〢．將飲料瓶放入廚余垃圾桶B．用活性炭除去冰箱中的異味C．使用煤爐時(shí)打開窗戶保持空氣流通D．將鉛筆芯粉末放入鎖芯，使開鎖更靈活6．文房四寶“筆、墨、紙、硯”承載著優(yōu)秀的中華傳統(tǒng)文化。（1）鉛筆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鉛筆芯和導(dǎo)線連接在一起（如圖1），接通電源后燈泡發(fā)亮，由此得出的結(jié)論是。（2）如圖2是元素周期表中關(guān)于碳元素的信息圖，則碳原子核外有個(gè)電子。圖1圖2（3）用墨汁寫繪的字畫能從古代保存至今而不褪色，是因?yàn)槌叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)很（填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”）。（4）造紙術(shù)是中國(guó)四大發(fā)明之一。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紙張中含有碳元素：（簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象）。（5）硯臺(tái)產(chǎn)地不同，成分也有差別，但其中的主要成分都（填“易溶”或“難溶”）于水。7．芯片是電腦、手機(jī)等的核心部件，碳基芯片采用石墨烯納米管工藝，性能比硅基芯片更好，我國(guó)已突破半導(dǎo)體碳納米管關(guān)鍵材料的技術(shù)瓶頸，請(qǐng)回答： （1）石墨烯碳納米管具有良好的性。（2）石墨烯和碳納米管形成的疏松多孔的“碳海綿”，是已知最輕的固體材料。下列關(guān)于“碳海綿”的說(shuō)法中，不正確的是（）A．屬于純凈物B．具有吸附性，可用于污水處理領(lǐng)域C．具有可燃性D．在一定條件下可與CO2反應(yīng)（3）化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是還原劑，元素化合價(jià)降低的物質(zhì)是氧化劑。在制硅反應(yīng)SiO2+2C高溫Si+2CO↑中，還原劑是。8．某班同學(xué)取用相同總質(zhì)量的木炭粉和氧化銅的混合物，按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有的小組“黑色固體變紅色”這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。小組同學(xué)對(duì)此異常現(xiàn)象進(jìn)行如探究?！局R(shí)回憶】碳和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為，理論上參加反應(yīng)的碳和氧化銅的質(zhì)量比為?！咀鞒霾孪搿慨a(chǎn)生異?，F(xiàn)象可能與所取用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比有關(guān)。【實(shí)驗(yàn)探究】小組同學(xué)用總質(zhì)量相同但質(zhì)量比不同的木炭粉和氧化銅的混合物（不考慮其中雜質(zhì)），分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)m（C）：m（CuO）實(shí)驗(yàn)后A處試管中固體顏色C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象11：8紅色固體中有少量黑色固體尾氣燃燒21：9紅色固體中有較少量黑色固體尾氣燃燒31：10紅色固體中有很少量黑色固體尾氣不燃燒41：11紅色固體中有極少量黑色固體　　51：12紅色固體中無(wú)黑色固體尾氣不燃燒61：13紅色固體中有較多黑色固體尾氣不燃燒【交流討論】（1）推測(cè)實(shí)驗(yàn)4中“C處導(dǎo)管口的現(xiàn)象”是　。（2）上述探究可得出，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用木炭粉和氧化銅的質(zhì)量比控制在1：10～1：12之間，可觀察到黑色固體明顯變紅，同時(shí)還可減少?。ㄌ罨瘜W(xué)式）排放，防止空氣污染。（3）檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6反應(yīng)后A處試管中黑色固體物質(zhì)，可滴加的試劑是　　，觀察到的現(xiàn)象是　　?！痉此荚u(píng)價(jià)】分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)5中m（C）：m（CuO）比值與理論值不符，實(shí)驗(yàn)后卻無(wú)黑色固體殘留。請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋實(shí)驗(yàn)中過(guò)量的黑色固體消失的原因：　?。▽懸粋€(gè)）。 參考答案一、知識(shí)梳理1．（1）名稱金剛石石墨C60活性炭主要物理性質(zhì)無(wú)色透明，天然存在的最硬物質(zhì)深灰色，質(zhì)軟，有滑膩感分子形似足球具有強(qiáng)導(dǎo)電性用途作裝飾品、裁玻璃、切割大理石等制鉛筆芯、潤(rùn)滑劑、電極等用于超導(dǎo)、材料、醫(yī)學(xué)、生物等用于防毒面具、冰箱除味等聯(lián)系（1）金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差異很大，原因是這些單質(zhì)中碳原子的排列方式不同。（2）石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石屬化學(xué)（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（3）木炭和活性炭都屬于混合物，主要成分是碳單質(zhì)，都具有吸附性。（2）性質(zhì)舉例用途穩(wěn)定性用墨（碳單質(zhì)）書寫或繪制的字畫能長(zhǎng)時(shí)間保存而不褪色制碳素墨水可燃性（1）氧氣充足時(shí)，完全燃燒：C＋O2點(diǎn)燃CO2作燃料（2）氧氣不足時(shí)，不完全燃燒：2C＋O2點(diǎn)燃2CO還原性（1）與CO2反應(yīng)：C+CO2高溫2CO用于冶金工業(yè)（2）與氧化銅反應(yīng)：C＋2CuO高溫2Cu＋CO2↑（3）與氧化鐵反應(yīng)：3C＋2Fe2O3高溫4Fe＋3CO2↑2．（1）無(wú)無(wú)難（2）①驗(yàn)純2CO＋O2點(diǎn)燃2CO2②實(shí)驗(yàn)原理CO＋CuO?Cu＋CO2實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁注意事項(xiàng)及原因（1）先通一段時(shí)間CO，再點(diǎn)燃左邊酒精燈加熱的目的：排盡裝置內(nèi)的空氣，防止CO不純加熱后發(fā)生爆炸（2）反應(yīng)結(jié)束后先停止加熱，繼續(xù)通入CO至玻璃管冷卻的目的：防止生成的銅重新被氧化；防止石灰水倒吸（3）CO有毒，因此應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，可采用點(diǎn)燃法或收集法。③血紅蛋白尾氣處理通風(fēng)二、考點(diǎn)透視 例1D例2D例3C例4B例5D例6C例7B三、課堂訓(xùn)練1．A2．C3．A4．C5．A6．（1）石墨具有導(dǎo)電性（2）6（3）穩(wěn)定（4）取一張白紙點(diǎn)燃，在火焰上方罩一只內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯，石灰水變渾濁（5）難溶7．（1）導(dǎo)電（2）A（3）C8．C＋2CuO高溫2Cu＋CO2↑3：40（1）尾氣不燃燒（2）CO（3）稀硫酸黑色固體逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色C+CO2高溫2CO