【正文】 求黑色固體混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到 0. 1％）。 （ 3）石灰水可用來檢驗(yàn) _______氣體。從得氧、失氧的角度看，二氧化錳在此反應(yīng)中 _____________氧而變成單質(zhì)錳，發(fā)生了 _________反應(yīng)。 （ 1）木炭生火 ； （ 2）活性炭脫去紅糖的顏色制白糖 ； （ 3）碳纖維制導(dǎo)線 ； （ 4）石墨制坩堝 ； 4. 二氧化錳粉末與鋁粉在較高溫度下發(fā)生如下反應(yīng)： ，并放出大量的熱。 2. 在埋木樁之前，有時(shí)把埋在地里的一段用火微微燒焦，目的是使木樁表面變成__________，利用 ________的化學(xué)性質(zhì)在常溫時(shí) _________的性質(zhì) ，延長(zhǎng)木樁的使用時(shí)間。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。 （ 2）收集方法：由 及 決定： 難溶于水用 法收集 密度比空氣大用向 排空氣法 密度比空氣小用向 排空氣法 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法： 1）原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)： 2） 選用和 相同的發(fā)生裝置 3）氣體收集方法：向 排空氣法 4）驗(yàn)證方法：將制得的氣體通入 ，如能 ，則是二氧化碳。 30 / 35 六、超前思維：（ 第六單元 課題 2 二氧化碳制取的研究） 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗(yàn)） （ 1）發(fā)生裝置：由 及 決定： 反應(yīng)物是 固體，需加熱 ，制氣體時(shí)則用 的發(fā)生裝置。如：碳和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，氧氣充足時(shí)生成的是CO2，而氧氣不充足時(shí)主要生成 CO。（這兒不能 用“炭”） “炭”表示由碳元素組成的某種單質(zhì) — 木炭、活性炭、焦 炭、炭黑等 。 五、應(yīng)考錦囊： 碳與炭的區(qū)別： “碳”是元素 的名稱，是核電荷數(shù)為 6的一類原子的總稱。 碳的原子結(jié)構(gòu)決定碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，隨著溫度的升高，化學(xué)活動(dòng)性大大增強(qiáng)，具有可燃性和還原性。這一講通過對(duì)比分析、對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三個(gè)方面介紹了碳元素形成的單質(zhì)。同一種元素可以組成不同的單質(zhì)。而二氧化碳中所含氧元素的質(zhì)量即為該紅棕色粉末中的氧元素的質(zhì)量 。 【解析】 （ 1）凡是有氣體生成的裝置都需要檢查氣密性。王老師為了說明其化學(xué)原理，畫出了如圖所示的卡通片，其中 A圖表示 （ 物質(zhì) ）： 劑； B圖表示 （ 物質(zhì) ） 劑；寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 甲方案只要點(diǎn)燃木炭就行，不需要再消耗其他能源，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，又簡(jiǎn)便易行；乙方案需要加熱，得消耗熱能，制取所使用的氫氣要消耗化學(xué)藥品，并且，使用氫氣具有一定的危險(xiǎn)性。 【解析】 選擇實(shí)驗(yàn)方案時(shí)一般從以下幾方面考慮：操作是否簡(jiǎn)便易行，是否節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠， 是否安全等。乙：將兩種黑色粉末分別放在試管里，通入氫氣后加熱（ H2 + CuO Cu + H2O），有亮紅物質(zhì)出現(xiàn)的是氧化銅。 【答案】 B 例 2： 某物質(zhì)在空氣中燃燒，其產(chǎn)物之一是二氧化碳，則該物質(zhì) A. 一定是碳的某種單質(zhì) B. 一定是含氧元素的物質(zhì) C. 一定是含碳元素的物質(zhì) D. 一定是由碳、氧元素組成的化合物 【解析】 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量相同。 可燃性 ： 【典型例題】 例 1： 書寫檔案規(guī)定使用碳素墨水，其理由是 A. 單質(zhì)碳不與其他任何物質(zhì)反應(yīng) B. 常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑 C. 碳易與紙張反應(yīng)生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì) D. 這種墨水是經(jīng)過加工的性質(zhì)穩(wěn)定的化合物 27 / 35 【解析】 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。 考點(diǎn) 2 ：?jiǎn)钨|(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異 ， 而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同 ! 常溫下的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。二氧化氮被吸附后，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體減少，壓強(qiáng)變小了，所以，漏斗中液面會(huì)上升。一個(gè) C60分子中有 60個(gè)碳原子。而石墨具有質(zhì)軟、導(dǎo)電性良好、有潤(rùn)滑作用，還有熔點(diǎn)高、耐高溫等特性。有專家分析認(rèn)為，其原因可能是航天飛機(jī)機(jī)殼底部的石墨瓦在空中脫落，擊 中機(jī)翼。 A、 B 錯(cuò)；原子是化學(xué)變化中最小的粒子，金剛石和石墨中的碳原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)相同， D錯(cuò)。 【答案】 B 例 2：金剛石和石墨的不同點(diǎn)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 25 / 35 【解析】 金剛石和石墨都是由碳元素組成的，但由于在金剛石和石墨里碳原子的排列方式不同，所以金剛石和石墨是兩種不同的單質(zhì)。利用石墨質(zhì)軟的性質(zhì)可制成鉛筆芯，因?yàn)槭哂谢伕?，可用來作?rùn)滑劑。 【典型例題】 例 1： 下列有關(guān)碳的物質(zhì)的用途說法 錯(cuò)誤 的是 A. 金剛石中混有雜質(zhì)就呈現(xiàn)不同顏色 B. 鉛粉和少量石墨粉制作鉛筆芯 C. 長(zhǎng)期未用而難開啟的鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯粉末來作潤(rùn)滑劑 D. 活性炭可作冰箱的去味劑 【解析】 本題主要利用碳的單質(zhì)的物理性質(zhì)及對(duì)應(yīng)的用途。 活性 炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性（因?yàn)榫哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)），木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中除去色素、異味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖；焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。 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。 石墨（ C）是最軟的礦物之一，深灰色，具有金屬光澤，是細(xì)鱗片狀的固體，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性。 三、全面突破 考點(diǎn) 1 碳的單質(zhì) 金剛石（ C）是自然界中最硬的物質(zhì)，無色透明，正八面體。 知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 答案： H2O 氧化 C 還原 H2O+C H2+CO 深化升華 本題首先要學(xué)會(huì)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。王老師為了說明其化學(xué)原理，畫出了如圖所示的卡通片，其中 A圖表示 （物質(zhì)），是 劑； B圖表示 （物質(zhì)），是 劑；寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。只要這些基本知識(shí)比較扎實(shí)，此問題不難解決。下列說法不正確的是 ?（ ） 22 / 35 思路解析： 判斷過程屬于物理變化還是化學(xué)變化的關(guān)鍵是看是否產(chǎn)生新的物質(zhì)，由二氧化碳合成金剛石產(chǎn)生新的物質(zhì)屬于化學(xué)變 化，金剛石是一種單質(zhì)而不是元素。 分析題目時(shí)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。（ 2）不活潑，因?yàn)樘荚拥淖钔鈱与娮訑?shù)為 4，常溫下不易得失電子。證明足球烯和碳鈉米管都是由碳元素組成的，首先利用其可燃性說明其含有碳元素，其次通過定量測(cè)定證明其只含碳元素。 思路解析： 由于碳原子排列方式的不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)有較大差異。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）。如金剛石無色透明、硬度極大、不導(dǎo)電，石墨呈灰黑色、質(zhì)軟、具有良好的導(dǎo)電性，木炭、活性炭有較強(qiáng)的吸附性等，用途也各不相同。 答案： C 深化升華 該題考查了對(duì)同種元素可以組成不同單質(zhì)的理解，進(jìn)一步提高了對(duì)組成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途基本原理的認(rèn)識(shí)。熱題 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)。 問題 2： 同一種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎？ 思路： 由于同一種元素可 以組成不同種單質(zhì)，元素已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 109種，那么單質(zhì)的種類就要更多了。 探究 :木炭和活性炭的吸附是將被吸附物（有色液體、氣體、有毒氣體等）吸在表面（細(xì)管道內(nèi)），這個(gè)變化并沒有新物質(zhì)生成，因此是物理變化。一定質(zhì)量的吸附劑，吸附能力的大小決定于其表面積的大小，表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。思路也就是說在同一反應(yīng)中，有氧化劑，也有還原劑。 關(guān)于氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑的判斷，可以根據(jù)下面的韻語： 得氧氧化，失氧還原；要是問劑，恰恰相反。木炭使氧化銅還原為銅，木炭具有還原性，是一種還原劑。 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)。用于冶金工業(yè)，如 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 要點(diǎn)提示 ①氧化劑和和還原劑描述的對(duì)象是反應(yīng)物，還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)描述的是反應(yīng)過程，氧化劑具有氧化性，還原劑具有還原性。 （ 2）木炭還原氧化鐵 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ 三、還原反應(yīng) 含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。 ③待試管冷卻后再把試管中的紅色固體倒出來，防止生成的銅再被氧化； ④用酒精燈加熱時(shí)可用網(wǎng)罩提升溫度，也可用酒精噴燈加熱。 要點(diǎn)提示 ①試管口略向下傾斜。⑥混合粉末中有紅色的單質(zhì)銅生成。幾分鐘后，可觀察到澄清石灰水變渾濁。③用藥匙或小紙槽將黑色混合物放進(jìn)試管底部，塞上帶有橡皮塞的直角玻璃導(dǎo)管，玻璃導(dǎo)管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的試管中。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?；瘜W(xué)方程式為： 氧氣充足時(shí)： C+O2 CO2 氧氣不足時(shí)： 2C+O2 2CO （ 1）木炭和氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳： 2CuO+C 2Cu+CO2↑ ［實(shí)驗(yàn)探究］木炭還原氧化銅 20 / 35 原理： C+2CuO 2Cu+CO2↑ 裝置：鐵架臺(tái)、大試管、酒精燈（用高錳酸鉀制氧氣的裝置）。常溫下，碳受日光照射或跟空氣、水分接觸，都不容易發(fā)生變化。除了金剛石和石墨以外，生活中我們還常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它們主要由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成。 、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(xì)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(rùn)滑劑 要點(diǎn)提示 ①金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)、堅(jiān)固