中考一轮专题5碳和碳的化合物

中考一轮专题5碳和碳的化合物20221.1金刚石是由碳元素组成的一种单质石墨C60金刚石深灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质金刚石和石墨由原子直接构成C60是由分子直接构成金刚石1.纯净金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。2.金刚石经仔细研磨后，可成为璀璨夺目的钻石。金刚石是天然存在的最硬的物质金刚石常用来切割玻璃、大理石；做钻探机的钻头等。金刚石划玻璃金刚石钻头结构性质决定用途决定1.2石墨石墨是一种深灰色，有金属光泽，不透明的细鳞片状固体。质地软，有滑腻感，有良好的导电性。铅笔芯石墨电极交流讨论：金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因是什么吗？

答：碳原子排列方式不同金刚石石墨组成、结构性质决定用途决定金刚石、石墨之间的转化是化学变化铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母，在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。

铅笔小知识在日常生活中，还有一些物质如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的单质，而它们的结构则与石墨类似。木炭焦炭活性炭炭黑

疏松多孔的结构知识扩展：为什么木炭会具有吸附性呢？活性炭、木炭等具有疏松多孔的结构，可以吸附异味、色素等，具有吸附作用。防毒面具冰箱除味剂环保活性炭包焦炭是烟煤在隔绝空气的条件下，加强热得到的一种固体，常用于高炉炼铁等。炭黑是一种轻而极细的黑色粉末，可用于制造黑色染料、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂等。（1）每个C60分子由60个碳原子构成；（2）分子结构形似足球，非常稳定。（3）由于C60独特的结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。1.3C60碳的连一连木炭活性炭C60金刚石石墨寒冷的冬季，甘愿燃烧自己，温暖别人吸进的是毒气、废气，却把清新的空气留给人们出生时间不长，超导方面功德无量开矿采油时，冲锋在前，专打硬仗长相平凡用处大，开锁、导电要靠它虽然雍容华贵，但也乐意做划玻璃这样的小事金刚石石墨C60金刚石、石墨和C60的结构对比“钻石恒久远，一颗永相传”古代书画家用墨做的古画、字迹历经千年而不褪色1.4碳单质在常温下化学性质稳定。碳原子核外电子排布木炭在氧气中的燃烧现象：发出白光，放出热量1.5碳与氧气的反应化学方程式：C+O2===CO2点燃氧气充足充分燃烧冬天，北方农村地区常在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？碳与氧气不充分燃烧：2C+O2===2CO点燃化学反应的条件不同，会决定着反应的进行程度或产物的不同。1.6碳与某些氧化物的反应实验1木炭与氧化铜的反应实验现象结论2.澄清石灰水变浑浊有CO2生成1.黑色粉末变红色有Cu生成C+2CuO==2Cu+CO2高温金属网罩：集中火焰，提高温度试管口略向下倾斜装置的气密性要好实验结束时，先撤出导气管，然后再熄灭酒精灯防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上（防止生成的铜再被氧化成氧化铜）。C+2CuO===2Cu+CO2↑高温氧化铜失去氧变为铜单质还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。还原剂：具有还原性应用1：碳的还原性可用于冶金工业。如，焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。3C+2Fe2O3===3CO2↑+4Fe高温C+CO2===2CO高温应用2：在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。1.制得的气体要纯净；2.反应速率要适中；3.操作安全方便；4.便于收集。实验药品选择原则1.7CO2制取药品选择：含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl==CaCl2+H2CO3H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定，易分解实验室制取二氧化碳的原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑在实验室里，二氧化碳常用稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取。1.8制取气体装置的选择

二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较制取原理反应物的状态反应条件CO2稀盐酸与大理石（或石灰石）O2加热高锰酸钾加热氯酸钾分解过氧化氢溶液固体+液体固体固体液体无条件加热加热、催化剂催化剂固液常温型固固加热型确定气体的收集装置向上排空气法向下排空气法排水法密度比空气的大密度比空气的小1.不易溶于水；2.不与水反应。1.9实验室制取二氧化碳的操作步骤：①查—气密性②装—药品③收—收集CO2④验—是否集满⑤放—放置备用要点1：长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？要点2：集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？1.10实验室里制取二氧化碳实验要点防止气体从长颈漏斗排出。排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。要点3：如何检验收集的气体为二氧化碳？要点4：用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。验满方法检验方法常见的几种二氧化碳的发生装置（中考拔高题）1.11二氧化碳的密度（与空气比较）2021中考题现象结论下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭2.一般情况下，CO2不能燃烧，也不支持燃烧。1.CO2密度比空气大；二氧化碳的溶解性（2021中考题）现象结论解释塑料瓶变瘪了CO2能溶于水二氧化碳能溶于水，使瓶内气压减小，所以瓶会变瘪。颜色状态气味密度溶解性是否支持燃烧CO2无色气态无味比空气大能溶于水不支持通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用了这一性质。1.12比较

CO2和CO1.13实验探究：二氧化碳与水的反应(Ⅰ)喷稀醋酸提示：石蕊是一种色素，遇酸变成红色。(Ⅱ)喷水(Ⅲ)直接放入二氧化碳中(Ⅳ)喷水后放入二氧化碳中分析与总结(Ⅰ)喷稀醋酸(Ⅱ)喷水(Ⅲ)直接放入二氧化碳(Ⅳ)喷水后放入二氧化碳现象分析变为红色不变色不变色变为红色醋酸显酸性水不显酸性CO2不显酸性显酸性CO2与水反应生成了酸性物质即碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色H2O+CO2=H2CO31.13二氧化碳在生产、生活中有着广泛的用途干冰用于人工降雨干冰用于制造云雾制作饮料拓展：二氧化碳对人体健康的影响空气中CO2的体积分数%对人体的影响1使人感到气闷、头昏4～5使人感到气喘、头痛、眩晕10使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡CO2无毒，但CO2不能供给呼吸。一定要注意开窗、通风换气!1.14减少二氧化碳排放量的措施：①减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用；②开发利用太阳能、地热能、风能、氢能等清洁能源；③大力植树造林，严禁乱砍滥伐；④倡导“低碳”生活。1.15一氧化碳——可燃性2CO+O2==2CO2点燃【思考】在火焰上方，分别罩冷而干燥的烧杯和内壁沾有澄清石灰水的烧杯，观察到什么现象？燃烧时发出蓝色的火焰煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。CO是怎么产生的？煤炉中可能发生哪些化学反应？空气2CO+O2===2CO2点燃C+CO2===2CO高温2C+O2===2CO点燃C+O2===CO2点燃一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成体内缺氧，危及生命。颜色状态气味溶解性CO无色气态无味难溶于水开窗通风1.16一氧化碳中毒1.17一氧化碳——还原性CO+CuO===Cu+CO2△CuOCO现象：（1）试管中黑色物质变为红色；（2）澄清的石灰水变浑浊。失氧得氧为什么加热前先通入一氧化碳？为什么实验过程中要用酒精灯点燃尾气？为什么实验完毕后，先撤该酒精灯，继续通入一氧化碳至试管冷却？以防加热时引起爆炸。避免未反应的一氧化碳逸散到空气中污染空气。防止反应生成的铜在高温下再被氧化为氧化铜。如果将CO还原氧化铜的实验装置稍作改进（如图2所示）与图1相比，其有何优点？图1图2物质一氧化碳二氧化碳物理性质色态味密度水溶性化学性质可燃性还原性与水反应与石灰水反应毒性主要用途联系2CO+O2===2CO2灭火、温室肥料、化工原料等燃料、冶炼金属CO2+C===2CO相互转化点燃高温剧毒难溶于水比空气稍小无色无味气体无色无味气体无毒CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OCO2+H2O==H2CO3在一般情况下，既不燃烧也不支持燃烧能溶于水比空气大CO+Cu===Cu+CO2△

2CO+O2===

2C