初中化学碳和碳的氧化物的教案设计

初中化学碳和碳的氧化物的教案设计（共3篇）（共3篇）

1.初中化学碳和碳的氧化物的教案设计 篇一

第六单元

碳和碳的氧化物

走近新课标

三维点击

1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途;C60的分子结构和应用;木炭、活性炭的吸附性;掌握碳单质的化学性质。了解实验室制取二氧化碳的反应原理，初步解释选择所用试剂的原理；掌握二氧化碳和一氧化碳，掌握两种气体重要的化学性质，了解它们的物理性质和用途，知道自然界的氧循环和碳循环。

2.初步认识结构与性质及用途之间的关系；通过对二氧化碳制取的探究，提高收集、加工信息的能力；认识开展科学探究是学好化学的重要途径，探究中培养集体协作精神和互动学习能力；通过二氧化碳和一氧化碳的对比，领悟量变可引起质变的思维方法。

3.领悟物质的多样性和复杂性，并以发展的眼光看待碳的单质；认识一氧化碳的毒性，增强自我保护意识和环保意识，了解温室效应对人类可能产生的危害，形成热爱地球、保护家园的观念。

命题指津

1.对单质碳物理性质的考核侧重于它们的用途，尤其是活性炭的吸作用，更是中考中的热点。另外金刚石的硬度，石墨的各个物理性质及用途也常以选择题、填空题的形式出现。而对单质碳的化学性质的考核侧重于碳的还原性，常以实验题的形式出现，分值较大。另外碳的稳定性在历年的中考中都出现，基本上是选择题，比较容易。

2.二氧化碳制取是历年中考的热点，2010年中考也不例外，与二氧化碳的制取密切联系的碳酸根离子的检验，也在历年中考中频频出现，2010年也不例外，基本上都是选择题，分值随省份不同，一般在1—3分。

3.预测一氧化碳的重要化学性质可燃性、还原性和毒性，还将是中考命题的热点。还原性主要是以实验题的形式进行考核，考核的内容可以是实验装置、操作步骤、反应现象以及尾气的处理等多方面。分值较大，中等难度。关于一氧化碳的毒性，历年中考中常出现，今后仍是中考的热点。

教材精梳理

知识清单 1.碳的单质

(1)同一种元素可以组成不同的单质 如：金刚石和石墨

(2)金刚石、石墨、C60的性质比较及用途

具有不同的物理性质，相似的化学性质

(3)木炭、活性炭的吸附性用在生活生产的各个方面(4)碳和炭的区别

由碳元素组成的单质，用“炭”字 2.碳的化学性质

(1)常温下的稳定性

(2)随着温度的升高具有： ①可燃性

②还原性 3.二氧化碳的制取

(1)实验室制取二氧化碳的原理

CaCO3＋2HCl====CaCl2＋CO2↑＋H2O(2)装置的设计与选择

(3)收集的方法及验满

(4)操作顺序

4.二氧化碳的性质及用途(1)CO2的物理性质

无色无味，密度比空气大，能溶于水。固态的二氧化碳叫干冰，可以升华，升华时吸收大量的热，可以作制冷剂。(2)CO2的化学性质

不供给呼吸，不支持燃烧；能与水发生反应；能使澄清的石灰水变浑浊。(3)CO2的用途

灭火、工业原料、干冰可作制冷剂、温室里的气体肥料。5.一氧化碳的性质及用途(1)CO的物理性质

无色无味，密度与空气非常接近，难溶于水。(2)CO的化学性质 可燃性、还原性、毒性(3)CO的用途

作燃料、冶炼金属 基础示例

1.下列过程中发生化学变化的是（）A.石墨导电

B.金刚石切割金属 C.用铅笔写字

D.用焦炭冶炼金属

2.同一种元素可以形成不同的单质。碳的单质有_________、_________和_________等，其中__________是天然存在的最硬的物质，_________是最软的矿物之一，它们的性质差异是因为_________，由此可知_________决定物质的性质。3.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是（）A.长颈漏斗

B.广口瓶

C.酒精灯

D.集气瓶 4.为什么不能用稀硫酸和碳酸钙反应来制取二氧化碳？

5.实验室用高锰酸钾加热分解制取O2和用大理石与盐酸反应制取CO2相比较，下列说法中，正确的是（）A.都需要加热

B.前者反应物是固体，后者反应物是固体和液体 C.都是分解反应

D.前者可用向下排气法收集，后者可用向上排气法收集 6.用向上排气法收集二氧化碳如何验满？

7.一氧化碳和二氧化碳虽然都是由_________元素和_________元素组成的，但是，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个_________，这种不同的分子构成，使得它们性质_________。

8.一氧化碳主要化学性质是_________ 性、_________性和性。它的主要用途是做_________和在冶金工业中作_________剂。

9.用纯净的CO还原CuO时，试管中CuO由_________色逐渐变为_________色；将生成的气体通入澄清的石灰水中，可以看到澄清的石灰水_________。

10.现有一氧化碳和二氧化碳的混合气20 g，其中氧元素的质量分数为64%。先使该混合气体通过灼热的氧化铜再通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀的质量为_________。

示例提示

1.D 2.金刚石

石墨

C60

金刚石

石墨

碳原子的排列不同

结构

3.C 4.如果用稀硫酸跟碳酸钙反应来制取二氧化碳，在反应开始时生成不易溶解的硫酸钙，会包住碳酸钙，使它不能接触到稀硫酸，因而反应很难继续进行。

5.B 6.将燃着的木条放在瓶口

7.碳

氧

氧原子

有很大的不同

8.可燃

还原

毒

燃料

还原

9.黑

红

变浑浊

10.60 g

知识点点通 重难透析

重点1 金刚石的石墨(1)金刚石

①晶体结构：正八面体形状的固体，其空间结构如典题1右图所示。②物理性质：无色透明，不导电，硬度很大，天然存在的最硬的物质。③主要用途：a.雕琢作装饰品;b.玻璃刀;c.钻头。(2)石墨

①晶体结构：细鳞片状，碳原子是层状排列。如典题1左图所示。

②物理性质：深灰色，有金属光泽，不透明，质软，有滑腻感，导电。

③用途：铅笔芯，电极，润滑剂等。

(3)组成：金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，由于碳原子的排列不同，所以物理性质差异很大。

注：从组成上认识金刚石和石墨，不同的元素可以组成不同的单质，同种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同的单质。

从结构上认识金刚石和石墨：金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，结构不同，决定了金刚石和石墨的性质不同，又决定了其用途不同。

重点2 单质碳的化学性质

碳在常温下化学性质比较稳定，但随着温度的升高碳的化学活性将大大增强。表现为可燃性和还原性。(1)碳的可燃性 碳与充足的氧气反应 C＋O2(充足)点燃 CO2

碳不充分燃烧时 2C＋O2(不足)点燃 2CO

碳和氧气在不同的质量比时，产物不同，也就是氧气的量是否充分的问题。在解题中应具体考虑二者的质量比。

(2)碳与某些氧化物的反应(碳的还原性)

能够夺取某些金属氧化物或非金属氧化物中的氧元素，表现出还原性，特别是碳与氧化铜的反应以及碳与二氧化碳的反应。

碳与氧化铜反应的装置如下图：

注：①首先要明确装置的特点和操作注意事项：试管口要略向下倾斜，是为了防止水蒸气冷凝倒流到试管底部，炸裂试管。用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)加热时应先均

匀加热，然后固定在有药品的部位加热。实验结束后，先把导管从澄清石灰水中拿出，再熄灭酒精灯，防止澄清石灰水倒流到试管底部，引起试管炸裂。②注意反应前后的实验现象，反应前碳和氧化铜都是黑色粉末，加热后，会发现澄清石灰水变浑浊，证明反应已经开始，黑色粉末变为红色光亮的金属。

智慧火花

碳元素是一种非金属元素，但在化学反应中，主要作还原剂，显还原性。碳元素能形成多种单质，常见为石墨、金刚石和无定形炭。这三种不同单质，物理性质不同，但化学性质相似。碳元素是形成化合物最多的元素，因碳是有机物的骨架，而有机物种类繁多，现已发现2千多万种。不过，我们把碳的单质、氧化物、碳酸及其碳酸的盐一般都称无机物。重点3 实验室制取二氧化碳的药品和反应原理

(1)实验室制取二氧化碳通常选用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取。

①明确石灰石(或大理石)的主要成分是CaCO3，是块状固体和液体反应，速率适中，原料价廉易得，便于气体收集。②实验室一般不选用粉末状的碳酸钠、碳酸钾代替石灰石做反应物，是因为反应剧烈，产生的二氧化碳不利于收集。③实验室也不选用稀硫酸与石灰石反应，因为生成物CaSO4微溶，会附着在石灰石表面，使反应很快停止。④选择稀盐酸，不应选用浓盐酸做反应物，因为浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体导致制取的CO2气体不纯。

(2)反应原理

CaCO3＋2HCl====CaCl2＋CO2↑＋H2O

有CO2生成的化学反应都适应实验室制取二氧化碳。实验室制取首先要考虑可操作性，其次要考虑操作是否简便，原料是否易得，是否利于收集气体等。

重点4 总结制取气体的思路和方法，并应用于气体的制取

具体思路和方法：(1)了解在实验室条件下，运用什么反应原理制取这种气体，在此原理的基础上，选择合适的药品：反应速率适中、便于控制、原料易得、不污染等；(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置；(3)根据生成气体的密度和水溶性选择气体的收集装置；(4)需要检验产生的气体就是要制取气体。

具体操作：气体发生装置的选择：根据反应物的状态和反应条件。

(1)固体加热制气体，如:实验室用高锰酸钾加热制氧气的装置。

特点：①试管口略向下倾斜，以免水倒流炸裂试管；②铁夹夹在离试管口的1/3处；③导管在试管内不宜太长，否则不利于气体导出。

(2)固液不需加热制气体，例如：实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的装置。

特点： ①长颈漏斗下端管口必须插在液面以下，用液体密封；②反应器可以选择锥形瓶，大试管或广口瓶等。

气体收集装置的选择：根据气体的密度和水溶性确定。

(1)排水集气法：适用于不易溶于水或难溶于水且不与水发生反应的气体。

(2)向上排空气集气法：密度比空气大，且不与空气中任一成分发生反应的气体。导器管要接近集气瓶底部，便于排出空气。

(3)向下排空气集气法：密度比空气小且不与空气中任一成分发生反应的气体，导管口要接近集气瓶底部。

注：比较密度的大小，可用相对分子质量大小来比较。空气的平均相对分子质量为29，相对分子质量大于29的气体密度比空气大，相对分子质量小于29的气体密度比空气小；相对分子质量接近29的气体，不能用排空气法收集，如：CO、N2等，因为密度相差很小，很难将空气全部排除。

重点5 二氧化碳的化学性质

(1)CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色： CO2+H2O====H2CO3

H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新释放出CO2 H2CO3====CO2↑＋H2O(2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，此反应常用于检验CO2的存在：

CO2＋Ca(OH)2====CaCO3↓＋H2O(3)CO2中碳为＋4价，可被某些强还原剂还原，如与赤热的碳作用还原成CO，CO2与活泼金属作用被还原成碳： CO2＋C高温 2CO(4)绿色植物的光合作用，把CO2和H2O合成碳水化合物： 6CO2+6H2O(CH2O)6+6O2

重点6 一氧化碳的化学性质

(1)可燃性

一氧化碳能够燃烧，产生蓝色火焰，放出热量，因此常用作气体燃料，煤气的主要成分为一氧化碳。

①一氧化碳的可燃性特别注意与氢气和碳可燃性的区别；②鉴别H2和CO常利用燃烧产物的不同进行鉴别；③工业上利用煤和水蒸气高温生成水煤气(主要成分是H2和CO)。(2)还原性

与氢气和碳的不同之处是一定要进行尾气的处理。常设计在实验题中。典题诠释

(经典好题)下图是金刚石、石墨、C60很大差异。其原因是()

典题1 的结构示意图，它们的化学性质相似，物理性质却有

A.构成它们的原子大小不同 B.构成它们的原子数目不同

C.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 D.金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同

解析：本题考查碳单质的结构决定它们性质的差异。物质的性质决定于物质的组成和结构。组成物质的粒子在空间排列方式的不同造成结构上的不同。同一种碳原子，其核内质子数和核外电子一定相同，中子数可能不同，属于原子内部结构，不会引起其宏观物质物理性质的差异。答案：D

典题2(经典好题)我国的黑白山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨汁中的碳（）A.具有氧化性

B.具有还原性

C.具有吸附性

D.常温下化学性质稳定

解析：本题考查炭黑的化学性质。历经千百年的国画和阳光、空气充分接触而不褪色，这说明它没有发生化学反应，化学性质比较稳定。答案：D

典题3(创新题型)在密闭容器中盛有6 g碳和12 g氧气，加热时它们充分反应后，容器内的气体是（）A.CO

2B.CO

C.CO2、CO

D.CO2、O2 解析：本题考查的重点是碳的可燃性以及氧气的量与生成气体的关系。解题时要考虑周全，一般是先把碳的量固定，只考虑氧气量的变化与所得气体成分的关系。一定质量的碳和一定质量的氧气，在参加化学反应时，可能会发生的反应有： C＋O2(充足)2C＋O2(不足)点燃 CO2 2CO 点燃 所以容器中气体可能有四种情况：

(1)O2过量，反应完全后，容器内剩余的气体是CO2和O2的混合气体，这时碳和氧气的质量比应该小于 3:8。

(2)氧气刚好与碳完全反应生成二氧化碳，容器中剩余的气体是二氧化碳气体，这时碳和氧气的质量比为3:8。

(3)O2的量不足，只能和碳反应生成一氧化碳气体，容器中剩余的气体是一氧化碳，这时碳和氧气的质量比应该大于或等于3:4。

(4)当碳和氧气的质量比在3:8和3:4之间时，碳和氧气反应就会生成一氧化碳和二氧化碳的混合气体。

本题中碳和氧气的质量比1:2在3:8和3:4之间，所以最后容器中剩余的气体应该是一氧化碳和二氧化碳的混合气体。答案：C

典题4(2010江苏徐州，25)为了研究CO2的性质，需要制取并收集干燥的CO2气体。以下是老师提供的一些实验装置。

(1)制取并收集干燥的CO2气体，可采用的装置组合是_________(填字母)。(2)实验室制取CO2的化学方程式为__________________。

(3)若在上述实验中气体无法收集满，则可能的原因是___________________________。

解析：本题考查CO2的实验室制法。CO2的密度比空气大，能溶于水，所以只能用向上排空气法收集。要收集干燥的气体需经浓硫酸干燥，即气体从A装置出来要经过D装置。无法收集满可能是药品量不足或装置漏气。

答案：(1)A、D、B(2)略

(3)药品量不足或气密性不好等

典题5(2010河南课改区，20)下图A、B、C是实验室常用的气体发生装置，装置A中①为分液漏斗，通过分液漏斗活塞的“开”“关”，可以向锥形瓶中滴加液体。

请完成下列问题：

(1)请写出在装置B中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式： __________________。

(2)已知过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用A作气体发生装置，用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气，所选装置的正确连接顺序是(填写管口字母)_________。若只改变A装置中的药品，仍采用已连接的整套装置，还可以用来制取的气体是_________。

(3)通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？

(4)装置A和C都可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比，A具有哪些优点？(答出一条即可)解析：本题考查如何选择气体发生装置及具体的操作。过氧化钠是固体，水是液体，固液反应不需加热，所以选择A或C装置制取，A与C比较A能控制反应速率。答案：(1)2KClO3 MnO2 △ 2KCl+3O2↑

(2)a接d、e接hCO2

(3)反应物的状态和反应条件等。(4)可随时加液体反应物(或通过滴加液体的快慢,控制反应的速率等)。

典题6(经典好题)某同学用如下图装置，利用碳酸饮料(如雪碧)中溶解的二氧化碳气体进行下列实验。请完成问题：

(1)写出图中a仪器的名称_________。

(2)如果a中盛有紫色石蕊试液，观察到的现象是_________产生这一现象的原因是_________。

(3)如果a中盛有澄清的石灰水，观察到的现象是_________，反应的化学方程式为__________________。

(4)实验过程中，若要使CO2迅速冒出，应怎样操作? 解析：本题考查CO2的性质和检验方法，验证的是CO2的化学性质，(1)(2)精解见左栏；CO2的溶解度与温度和压强有关，所以升温或振荡会迅速放出二氧化碳。

答案：(1)试管

(2)紫色石蕊试液变红

二氧化碳与水反应生成碳酸

(3)澄清石灰水变浑浊

Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O(4)振荡饮料瓶或将饮料瓶放入热水中

2.例析碳和碳的氧化物的考查方式 篇二

考点1 考查碳单质的性质和用途

例1 下列关于碳和碳的氧化物的说法中，不正确的是（ ）。

A.活性炭可以除去冰箱中的异味

B.可以利用CO的还原性炼铁

C.CO2可作为大棚种植农作物的气体肥料

D.金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的，性质相同

解析 活性炭具有吸附性，因此可以除去冰箱中的异味，A正确；一氧化碳具有还原性，工业上可以利用CO的还原性来炼铁，B正确；二氧化碳可参与植物的光合作用，可作为大棚种植农作物的气体肥料，C正确；金刚石、石墨和C60都是由碳原子构成的，但碳原子的排列不同，所以物理性质存在较大的差异，D错误。

答案：D。

考点2 考查二氧化碳的性质和用途

例2 下列关于二氧化碳的说法不正确的是（ ）。

A.二氧化碳有毒

B.二氧化碳常用于灭火

C.干冰可用于人工降雨

D.光合作用会消耗二氧化碳

解析 二氧化碳不能供给呼吸，能使人致死，但没有毒性，A错误；二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，可用于灭火，B正确；固态二氧化碳叫做干冰，干冰升华能吸收大量的热量，使周围环境的温度降低，可用于人工降雨，C正确；光合作用的原料是二氧化碳和水，光合作用会消耗二氧化碳，D正确。

答案：A。

考点3 二氧化碳对生活和环境的影响

例3 倡导“低碳”生活，从一点一滴做起。生活中的下列做法，不合理的是（ ）。

A.步行代车 B.循环使用教科书

C 出门随手关灯 D.乱砍滥伐森林

解析 低碳生活就是减少空气中二氧化碳的含量，多步行，少开车能减少二氧化碳的排放，A做法合理；教科书循环使用可以减少森林的砍伐，树木可以通过光合作用吸收二氧化碳，同时还可以减少生产教科书所消耗的能源，B做法合理；出门随手关灯，能节约电能，能减少二氧化碳的排放，C做法合理；森林既可以净化空气，还可以通过光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，减少温室效应，D做法不合理。

答案：D。

考点4 考查二氧化碳的制取及性质实验

例4 化学是一门以实验为基础的学科。结合图1所提供的仪器，回答下列问题：

（1）写出仪器的名称：A，E。

（2）实验时，先要连接好仪器，把玻璃管插入带孔的橡胶塞时，先把玻璃管口，然后对准橡胶塞上的孔稍微用力转动，将其插入。

（3）从提供的仪器中选择组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是（填字母序号），组装仪器的两个原则是①先左后右，②。组装好仪器，先检查，然后加入药品，制取气体。

（4）实验室用澄清石灰水来检验二氧化碳气体，其反应的化学方程式是。

（5）若用D装置来干燥二氧化碳气体，瓶内通常装入的试剂是。

（6）图2所列实验中哪一项能说明二氧化碳的物理性质（填序号）。

解析 （1）通过分析题中所指仪器的作用可知，A是酒精灯，E是长颈漏斗；（2）将玻璃管插入带孔橡胶塞前，要先把玻璃管口用水润湿，起润滑作用；（3）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，二氧化碳的密度比空气大，溶于水，所以选择的仪器是CEFH，组装仪器应该是先左后右，先下后上，组装好仪器后，要检验装置气密性，然后再装药制取气体；（4）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为

Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+ H2O

（5）浓硫酸有吸水性，所以用D装置来干燥二氧化碳气体，瓶内通常装入的试剂是浓硫酸；（6）实验甲中的现象是气球慢慢上升，说明二氧化碳的密度比空气大，实验乙中的现象是紫色石蕊变红色，说明二氧化碳溶于水显酸性，实验丙中的现象是澄清石灰水变浑浊，所以能说明二氧化碳物理性质的是甲实验。

答案：（1）酒精灯 长颈漏斗 （2）用水润湿 （3）CEFH 先下后上 装置气密性

（4）见解析 （5）浓硫酸 （6）甲

考点5 考查一氧化碳的性质

例5 如图3为CO还原CuO“微型”实验装置（夹持仪器等略），已知：HCOOH

热浓硫酸H2O+CO↑，下列说法错误的是（ ）。

A.实验中所需CO可现制现用

B.此装置可节约用品，污染小，现象明显

C.此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小

D.该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应

解析 实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，A正确；该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也较少，现象比较明显，B正确；此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小，C正确；甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不符合置换反应的概念，D错误。

答案：D。

考点6 考查碳及其化合物之间的转化关系

例6 我们曾学过碳及碳的化合物的相关知识，它们之间的转化关系可表示为：

（1）模仿碳及碳的化合物间转化关系化学方程式的书写，写出硫及硫的化合物转化关系中指定反应的化学方程式：反应③；反应④。

（2）实验室因操作不当，将浓硫酸滴在书页上，一会儿书页出现黑色，且由糊状至烂洞状。这是因为浓硫酸具有。

（3）SO2和SO3化学性质不同的原因是。

解析 （1）三氧化硫与水反应生成硫酸；三氧化硫与氢氧化钙反应生成硫酸钙和水。（2）实验室因操作不当，将浓硫酸滴在书页上，一会书页出现了黑色，且由糊状至烂洞状，这是因为浓硫酸具有脱水性。（3）SO2和SO3化学性质不同，主要原因是它们分子的构成不同。

答案（1）SO3+H2OH2SO4 SO3+

Ca（OH）2=CaSO4+H2O （2）脱水性 （3）分子的构成不同

3.初中化学碳和碳的氧化物的教案设计 篇三

基础闯关全练

拓展训练

1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,下列关于三种碳的单质的叙述错误的是()

A.都是黑色固体

B.碳原子的排列方式不同

C.在氧气中充分燃烧都能生成二氧化碳

D.金刚石硬度大,可用于制作玻璃刻刀

答案　A　纯净的金刚石是无色透明的固体,不是黑色的,A叙述不正确。

2.下列关于碳单质用途的叙述中,错误的是()

①干电池里的碳棒是用石墨制成的　②电冰箱的除味剂是活性炭　③防毒面具用焦炭吸收有毒气体　④制糖工业用炭黑来吸附有色物质　⑤金刚石不仅能刻画玻璃,还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层

A.①②③　　B.②③④

C.③④　　D.④⑤

答案　C　物质的性质决定用途。石墨具有导电性,可用作干电池的电极;活性炭具有吸附性,可用作电冰箱的除味剂,用于防毒面具中和制糖工业中;金刚石的硬度大,能够刻画玻璃等。故选C。

能力提升全练

拓展训练

1.下列物质的用途,既利用了碳的物理性质,又利用了碳的化学性质的是

()

A.用木炭作燃料

B.用墨水写字或绘画

C.用焦炭炼铁

D.制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖

答案　B　A项,利用了碳的可燃性,属于化学性质。B项,墨水的颜色属于物理性质;字画可保存较长时间说明碳的化学性质稳定;C项,利用了碳的还原性,属于化学性质;D项,利用了碳的吸附性,属于物理性质。

2.小华是一个动手能力强、善于思考的学生,在学习碳单质化学性质的过程中,小华同学提出一个问题:碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?

【猜想】碳与氧化铜反应生成的气体中:①只有CO2

②只有CO　③既有CO2,又有CO。

【查阅资料】浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色。

【方案设计】通过上述资料和已有知识,小华初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清的石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。根据小华的设想,请你完成填空:

(1)若试纸不变色,石灰水变浑浊,则只有

CO2;

(2)若试纸　　　　　　,石灰水　　　　　　　,则只有

CO;

(3)若试纸　　　　　　,石灰水　　　　　　　,则既有CO2,又有CO。

【实验验证】经过思考之后,小华设计了下图所示的实验装置:

实验步骤:

(1)打开弹簧夹,先通一会儿纯净、干燥的N2;

(2)关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热。

【结论】小华通过分析实验现象,确认猜想③是正确的,请你写出装置C中发生反应的化学方程式:;

【反思与评价】

(1)该实验开始时先通一会儿N2的目的是;

(2)请从环保的角度分析该实验装置的不完善之处:。

答案　【方案设计】(2)变蓝　不变浑浊

(3)变蓝　变浑浊

【结论】CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O

【反思与评价】(1)排出装置内的空气

(2)没有尾气处理(吸收)装置

解析　碳和氧化铜反应生成的气体产物可能是一氧化碳或二氧化碳或二者的混合物,结合“浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇到微量CO会立即变成蓝色”及“CO2可使澄清的石灰水变浑浊”进行验证即可。

三年模拟全练

拓展训练

(2017山东临沂平邑赛博中学元旦竞赛,13,★☆☆)科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“石墨片”(示意图如图所示),石墨片是目前世界上人工制得的最薄的材料。下列说法错误的是()

A.石墨片是一种单质

B.石墨片和C60是同一种物质

C.在一定条件下,石墨片可还原氧化铁

D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2

答案　B　石墨片是一种单质,A正确;石墨片和C60是不同的物质,B错误;石墨片有还原性和可燃性,C、D正确。

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(2012四川宜宾中考,3,★☆☆)下列关于碳单质的说法中正确的是()

A.C60的相对分子质量为720

B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成,结构相同

C.木炭具有还原性,常温下可以将氧化铜中的铜还原出来

D.石墨很软,不能用于制石墨电极

答案　A　碳元素能形成多种单质,但是它们的结构不同,属于不同种物质;木炭在常温下性质稳定,不与氧化铜反应;石墨耐高温,导电性较好,可用来制电极。

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1.已知二氧化氮(NO2)是一种红棕色的气体,现在向盛有二氧化氮气体的圆底烧瓶中投入少许木炭,按下图所示安装好。试说明为什么红棕色消失,水会进入烧瓶。

答案　因为木炭有吸附性,烧瓶中的红棕色NO2气体会被木炭吸附,所以红棕色消失;同时烧瓶内的气压变小,外界大气压就会把烧杯中的水压入烧瓶内。

解析　木炭具有吸附性,可以吸附NO2气体而使烧瓶内气压减小,故红棕色消失,水会进入烧瓶。

2.碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)下列物质的用途中,利用了石墨的导电性的是(填序号,下同);利用了金刚石硬度大的是。

(2)炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合,因为活性炭有疏松多孔的结构,具有

能力,所以,炭雕既可以净化室内空气,又可以美化居住环境。

(3)二氧化碳是可以利用的重要资源。如在一定条件下可以制造金刚石,请将此反应的化学方程式补充完整:3CO2+4Na

C(金刚石)+2X,X的化学式为　　　　,反应中涉及的物质属于单质的为(填化学式)。

答案(1)④　①③(2)吸附(3)Na2CO3　Na、C