【正文】 蓋在石灰石表面，阻止了石灰石與酸的接觸，而使反應(yīng)逐漸停止。 一、碳的單質(zhì) 無色透明，正八面體形狀，可作裝飾品 —— 鉆石，它是天然存在的最硬的物質(zhì)。 要點提示 C60分子結(jié)構(gòu)與足球相似，所以又稱 “足球烯”，這種“足球”結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定，一個 C60分子中含有 60個碳原子，每個碳原子都和其他三個碳原子結(jié)合形成正六邊形，這樣 C60有 30個六邊形組成。 實驗步驟：①按 (上圖 )從下到上安裝好儀器，試管口略向下傾斜。 現(xiàn)象：黑色粉末變成紅色固體，放出的氣體能使澄清石灰水變渾濁。如：反應(yīng) 2CuO+C 2Cu+CO2↑。 問題注意元素和單質(zhì)是不同的概念，單質(zhì)一定是由同一種元素組成的，但一種元素不一定只形成一種單質(zhì)。 例 2： 1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的 C60分子是由 60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球（圖 C），因此又叫足球烯。（ 3）將足球烯放在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒，測定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的質(zhì)量等于燃燒前 后足球烯減少的質(zhì)量。 A B 思路解析： 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理，氧化劑給出氧原子，還原劑得到氧原子，從反應(yīng) H2O+C H2+CO可看出， H2O給出氧原子，是氧化劑；碳得到氧原子，是還原劑?？捎糜谥沏U筆芯（體現(xiàn)了 它呈深灰色、質(zhì)軟）、干電池的電極（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性）、電車的電刷（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性，滑膩感、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）、作潤滑劑（體現(xiàn)它具有滑膩感）等。利用活性炭的吸附性可作冰箱的除味劑。 【答案】 C 例 4： 下列關(guān)于 C60的說法正確的是 A. 屬于單質(zhì) B. 屬于混合物 C. 由 30 個碳原子構(gòu)成的分子 D. 相對分子質(zhì)量為 60 【解析】 C60是由一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)。碳素墨汁是由碳的單質(zhì)制成的，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，受日光照射或與空 氣、水分接觸不起變化，用碳素墨水書寫的字雖然年深日久也不褪色。 例 4： 水煤氣廠生產(chǎn)煤氣，將水加熱成水蒸氣，通過赤熱的炭，得到氫氣和一氧化碳。 根據(jù)它們的性質(zhì)掌握它們的主要用途。 抓住碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)與其用途的關(guān)系是解題的關(guān)鍵 碳的單質(zhì)的物理性質(zhì)不同與原子的排列方式有關(guān)，而化學(xué)性質(zhì)則與碳原 子的最外層電子數(shù)有關(guān)，因此有相似的化學(xué)性質(zhì) 反應(yīng)物相同，但反應(yīng)物的量不同、反應(yīng)物間接觸面積不同或反應(yīng)條件不同，則生成的產(chǎn)物或反應(yīng)中產(chǎn)生的現(xiàn)象有可能不同。 二氧化碳的工業(yè)制法： 煅燒石灰石： 生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰： CaO+H2O=Ca（ OH） 2 【模擬試題】 （答題時間： 60分鐘） 一、填空題： 1. 在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì) ________，在點燃條件下，碳跟充足的氧氣反應(yīng)生成 ________，化學(xué)方程式是 ________________；當(dāng)氧氣不充足時，碳燃燒生成 ________，化學(xué)方程式是_____________________；這兩個反應(yīng)都屬于 ________反應(yīng) （ 基本反應(yīng)類型 ） 。 33 / 35 四、計算題： 1. 6ｇ碳在氧氣中充分燃燒，生成多少克二氧化碳？ ﹡ 2. 現(xiàn)有 21. 2g 碳和氧化銅組成的黑色固體混合物，放入試管中，高溫加熱，使其充分反應(yīng)后，把生成的氣體全部通入足量的澄清石灰水中，結(jié)果生成 10. 0g 白色沉淀。在工業(yè)上可用此法冶煉難熔金屬錳。 反應(yīng)物是 固體與液體，不需要加熱 ，制氣體時則用 的發(fā)生裝置。重點掌握碳的還原性及有關(guān)實驗裝置。（ 2） 澄清石灰水可用于檢驗二氧化 碳氣體，因 為“已知木炭粉與某紅棕色粉末在高溫下反應(yīng)生成二氧化碳和鐵” （ 3）因要測量產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，為了測量準(zhǔn)確，需要將反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體 全部趕入石灰水中以便測量準(zhǔn)確（ 4）因二氧化碳與石灰水反應(yīng)后沒有氣體生成，因此石灰水增重的質(zhì)量即為產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量。 你認(rèn)為最佳方案是 （ 填“甲”或“乙”） ，簡要說明理由。如果直接用導(dǎo)管插入水中，則燒杯中的水會沿著導(dǎo)管進入集氣瓶中。 【答案】 C 例 3： 2020 年 2 月 1 日，美國 “ 哥倫比亞 ” 號航天飛機在空中失事。 24 / 35 注意： 吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì) C60： C60分子是由 60 個碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 知道 C60分子的結(jié)構(gòu)特點和潛在應(yīng)用前景。 答案： B 深化升華 此題綜合性較強，考查的知識點較多，既有概念方面的問題，又有化學(xué)性質(zhì)方面的問題，如鈉被氧化最終生成碳酸鈉，還有理論方面的問題，如共價鍵。金剛 石、石墨、足球烯、碳納米管都是由碳原子構(gòu)成的碳單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)（常溫下穩(wěn)定性、可燃性、還原性）是相同的，而且由于碳原子的最外層電子數(shù)為 4，常溫下不易得失電子，決定了這些碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定。新題 例 1：碳元素有金剛石、石墨和無定形碳等多種單質(zhì)，下列關(guān)于碳單質(zhì)的敘述正確的是（ ） 二氧化碳 思路解析： 金剛石是無色透明的，所以 A選項不對；這幾種物質(zhì)正是因為碳原子排列方式不同所以結(jié)構(gòu)不同，是不同的物質(zhì)，所以 B選項錯；金剛石、石墨和無定形碳都是碳元素形成的單質(zhì)，其燃燒產(chǎn)物相同，都是二氧化碳；這三種物質(zhì)中，只有無定形碳是疏松多孔的物質(zhì)，具有吸附性，能使紅墨水褪色，所以 D選項錯。被吸附的氣體物質(zhì)的分子越大（半徑越大） —— 相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，越易被吸附。氧化銅能使木炭氧化為二氧化碳，那么氧化銅具有氧化性，在這個反應(yīng)中是還原劑。 氧化銅與碳的配比：由化學(xué)方程式計算，氧化銅與碳的質(zhì)量比應(yīng)當(dāng)是 13∶ 1，在實際操作中，氧化銅粉與炭粉的質(zhì)量比控制在 (9～ 13)∶ 1的范圍內(nèi)效果較好。④點燃酒精燈，先預(yù)熱試管，然后集中在盛有混合粉末處加強熱。 ②物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)決定體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)決定體現(xiàn)物質(zhì)的用途 二、碳的化學(xué)性質(zhì) 在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。另外石墨的結(jié)構(gòu)是分層的，每一層內(nèi)每個碳原子和其他三個碳原子結(jié)合，形成正六邊形，每層之間的連接不牢固，可以滑動。 答案： （ 1） a 因?qū)嶒炇抑迫?CO2若選用塊狀石灰石與稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)生成的 CaSO4微溶于水，覆蓋在石灰石表面，阻止了石灰石與酸的接觸，而使反應(yīng)逐漸停止。試完成下列問題： （ 1）若廢酸中主要含有硫酸，則固體物質(zhì)不能選用上述物質(zhì)中的 （填序號），因為 。 答案： B 深化升華 熟悉物質(zhì)的性質(zhì)，是處理這類問題的關(guān)鍵。完成下列問題： Ⅰ .紙花變紅；Ⅱ . ；Ⅲ .紙花不變色；Ⅳ . 。所以當(dāng)水剛接觸燃燒著的物體之初，燃燒的火焰顯得更旺，隨著水量的增加，周圍空間溫度的降低，最終火焰將逐漸減弱而熄滅。 16 / 35 要點提示 先通入一氧化碳，在加熱前必須先檢驗一氧化碳的純度，防止加熱時引起空氣和一氧化碳混合氣的爆炸。 二、一氧化碳 通常狀況下是無色、無 味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。 (1)不能燃燒，也不支持燃燒 二氧化碳能使燃著的木條熄滅，說明它既不能燃燒也不支持燃燒。銅綠 Cu2(OH)2CO3 漂白粉 。電石 CaC2 碳化硅 。智利硝石 .火硝 KNO3 硫酸鈣和硫酸二氫鈣 。綠礬 FeSO4*7H2O 硫酸鋁晶體 。燒堿 .苛性鈉 NaOH 氫氧化鉀 。鹽鹵 MgCL2*6H2O 碳酸鈉 。黃鐵礦 .硫鐵礦 FeS2 硫酸銅晶體 。芒硝 NaSO4*10H2O 硫酸鎂晶體 。干冰 CO2 碳酸鈣 。黃血鹽 K4Fe(CN)6 鐵 氰 化鉀 。三仙丹 HgO 硫化汞 。能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體除了ＣＯ ２ ，還有臭氧（Ｏ ３ ）、甲烷（ＣＨ ４ ）和氟氯代烷等。 聯(lián)想發(fā)散 在新鮮的雞血里通入一氧化碳，血液由鮮紅色變成深紅色，說明 CO 極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結(jié)合，造成生物體內(nèi)缺氧，嚴(yán)重時會危及生命。 探究： 生炭火盆的目的是產(chǎn)生大量的二氧化碳，開始放炭火盆時，墻壁反而更潮濕是因為二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生了水。熱題 答案： （ 1）紙花不變色 紙花變紅 （ 2）稀醋酸能使紫色石蕊變紅，水不能使紫色石蕊變紅 17 / 35 （ 3）證明水和二氧化碳都不能使紫色 石蕊變紅，酸能使紫色石蕊溶液變紅，二氧化碳能與水反應(yīng)生成具有酸性的物質(zhì) （ 4） CO2＋ H2O H2CO3 深化升華 此題主要是通過對比實驗，證明使紫色石蕊變紅的是碳酸而不是ＣＯ ２ 。 通過本題可整理有關(guān)有氣體的知識，制成卡片，便于記憶。（ 2）選用 d，因碳銨與混合酸反應(yīng)，除生成 CO2外，還生成促使蔬菜的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠的氮肥氯化銨、硫酸銨、硝酸銨的混合物。 石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體，很軟，有滑膩感，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。 、石墨和 C60的物理性質(zhì)和用途 金剛石 石墨 物 理 性 質(zhì) 外觀 無色透明正八面體形狀的固體 深灰色細鱗片狀固體 光澤 加工琢磨后有奪目光澤 有金屬光澤 硬度 最硬（天然存在） 很軟 導(dǎo)電性 不導(dǎo)電 優(yōu)良的導(dǎo)電性 用途 刻刀、鉆石、鉆頭 鉛筆芯、電極、潤滑劑 要點提示 ①金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)、堅固的骨架結(jié)構(gòu)，所 以堅硬。②將木炭粉和黑色氧 化銅分別充分烘干后，按一定的質(zhì)量比稱取兩種黑色粉末。 要點提示 ①試管口略向下傾斜。 氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅，氧化銅被還原發(fā) 生了還原反應(yīng)。思路 探究： 同一種元素不僅能夠組成一種單質(zhì)，有的還能組成多種單質(zhì)，如碳元素可組成金剛石、石墨、 C60等幾種單質(zhì)；磷元素可組成紅磷、白磷等單質(zhì)；氧元素可組成氧氣、臭氧等單質(zhì)。1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì) —— 碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子（圖 D）。 分析題目時應(yīng)將足球烯和碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相聯(lián)系。 答案： H2O 氧化 C 還原 H2O+C H2+CO 深化升華 本題首先要學(xué)會讀圖片，根據(jù)圖片提供的信息，給出氧原子的應(yīng)該是水，得到氧 原子的應(yīng)該是碳。 金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：碳原子的排列不同。 【答案】 B 例 2：金剛石和石墨的不同點是 A. 金剛石 是純凈物，石墨是混合物 B. 金剛石是單質(zhì)，石墨是化合物 C. 金剛石和石墨中碳原子的排列不同 D. 金剛石和石墨中碳原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同