1、专题1 物质的性质与应用第2讲 碳与一氧化碳考点归纳必考点1 碳单质的性质和用途1.金刚石、石墨与C60的物理性质和用途金刚石石墨C60物理性质颜色无色透明深灰色状态正八面体形状的固体细鳞片状固体形似足球构成原子原子分子硬度天然物质中硬度最大质软、有滑腻感导电性不导电导电性好有超导性熔点很高很高主要用途可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，制作钻探机钻头，作装饰品（钻石）作铅笔芯（质软）、润滑剂（润滑性）、电极（导电）等材料科学、超导体等物理性质差异的原因碳原子排列方式不同，它们的性质也存在较大的差异相互关系2.活性炭有较好的吸附性,能吸附色素和异味，原因是其具有疏松多孔的结构。焦炭用于冶
2、金工业，炭黑常用于制造墨、油漆、颜料等。3.碳单质的化学性质(1)稳定性:碳单质常温下化学性质稳定,如用墨书写或绘制的字画能长时间保存而不易褪色。(2)可燃性(可用作燃料)氧气充足时:C+O2CO2(写化学方程式,下同);氧气不足时:2C+O22CO 。(3)还原性(可用于冶炼金属)与CO2反应:C+CO22CO;与氧化铜反应:C+2CuO2Cu+CO2;与氧化铁反应:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2 。4.易错点(1)C60由分子构成,金刚石和石墨由原子构成。(2)碳单质的物理性质差异大,但是化学性质相似。(3)石墨在一定条件下转变成金刚石属于化学变化。【考点突破】1.以下物质中碳元素以化
3、合态形式存在的是（ ）A金刚石B石墨C碳-60D干冰【答案】D【解析】金刚石、石墨、碳-60都是由碳元素组成的纯净物，属于单质；干冰是由碳元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，D选项正确。答案：D。2.下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是（ ）A苏轼用墨水写的行书作品寒食帖历经940年仍清晰可见，说明常温下下碳单质性质稳定B含碳燃料充分燃烧时生成CO2，燃烧不充分时生成COC在温室种植中，CO2用做气体肥料，供给植物光合作用D在煤炉上放一壶水能防止CO中毒【答案】D【解析】A、苏轼用墨水写的行书作品寒食帖历经940年仍清晰可见，说明常温下碳单质化学性质不活泼，选项A正确；B、含碳燃料在氧气（
4、或空气）中充分燃烧时生成CO2。如果氧气不足，含碳燃料燃烧不充分时生成CO，选项B正确；C、在温室种植中，CO2用做气体肥料，补充温室中的二氧化碳，供给植物光合作用，选项C正确；D、CO难溶于水，并且不与水反应，在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒，选项D错误。故选D。3.“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国广告时代评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（）A硬度大B不能导电C化学性质稳定D熔点低【答案】C【解析】“钻石恒久远，一颗永流传”，说明钻石化学性质非常稳定，不容易发生化学变化产生新物质，因此答案选C。4.5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合
5、材料散热片可以很好的解决芯这一问题。关于石墨烯以下说法不正确是（）A构成：碳原子B结构：微粒排列方式不同于金刚石C性质：和碳的化学性质相同D用途：用作超轻绝缘材料，导热性材料【答案】D【解析】A、石墨烯是碳元素形成的单质，是由碳原子直接构成的，故选项说法正确；B、石墨烯和微粒排列方式不同于金刚石，它们中碳原子的排列方式不同，故选项说法正确；C、石墨烯是碳元素形成的单质，和碳的化学性质相同，故选项说法正确；D、5G时代，芯片运行速度提升，会带来散热问题。高性能石墨烯复合材料散热片可以很好的解决芯片这一问题，则石墨烯可用作导热性材料，但石墨具有优良的导电性，不能用作超轻绝缘材料，故选项说法错误。故
6、选D。5.利用如图装置进行实验。下列说法不正确的是（ ）A导管口有气泡冒出说明发生了反应B澄清的石灰水用于检验生成的CO2C一段时间后有红色固体生成D反应后固体质量一定减少【答案】A【解析】A、试管内的气体受热膨胀会逸出，故导管口有气泡冒出不能说明发生了反应，符合题意；B、二氧化碳能使澄清石灰石变浑浊，故可用澄清的石灰水检验生成的CO2，不符合题意；C、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，铜为红色固体，故一段时间后有红色固体生成，不符合题意；D、该反应为化学反应，符合质量守恒定律，但碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳气体，故反应后固体质量一定减少，不符合题意。故选A。6.近期在
7、俄罗斯发现世界上第一颗嵌套钻石（如图），也就是钻石里面还包着另一颗小钻石。其被取名为“俄罗斯套娃钻石”。下列有关“俄罗斯套娃钻石”说法正确的是A它是一种新型碳的化合物B它能在液氧中燃烧C它里面的碳原子静止不动D它的结构与石墨相同【答案】B【解析】钻石是碳元素的一种单质，其结构和石墨不相同，化学性质与碳相似，与氧气反应生成二氧化碳。A化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，而该物质中只有一种元素，故不属于化合物，故A项错误；B钻石是碳单质，具有可燃性，能在液氧中燃烧，故B项正确；C分子、原子、离子等微粒都是不断运动的，故C项错误；D由于碳原子排列方式不同，故与石墨结构不同，故D项错误。答案选B
8、。7.墨经记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟主要为炭黑可用于制墨，下列说法错误的是（ ）A炭黑主要成分是碳的化合物B黑烟是由松木不完全燃烧产生C炉膛的进气口大小和瓮的高矮会影响炭黑产量D水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性【答案】A【解析】A、炭黑主要成分是碳，不是碳的化合物，A错误。B、黑烟是由松木不完全燃烧产生的碳，B正确。C、炉膛的进气口大小瓮的高矮会影响炉膛氧气含量，会影响燃烧充分程度，进而影响炭黑产量，C正确。D、水墨画能长时间保存，体现了常温下碳化学性质稳定性，D正确。故选：A。必考点2 一氧化碳的性质和用途1.物理性质无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小
9、，采用排水法收集。2.化学性质(1)可燃性(点燃前要验纯)，该反应的化学方程式:2CO+O22CO2(火焰呈蓝色)。根据这一性质，一氧化碳可用作燃料。(2)毒性:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。(3)还原性(可用于冶金工业)与氧化铜反应:CO+2CuO2Cu+CO2;与氧化铁反应:3CO+ Fe2O3 高温 3 CO2 + 2Fe 。易错点涉及CO的实验中,要有尾气处理装置(有毒性)，实验开始前要验纯,防止加热或点燃时爆炸。用煤等含碳燃料取暖时,放一盆水不能防止CO中毒,一定要保持室内通风。【考点突破】1.吸烟有害健康，烟气中的一种有毒气体是（ ）AN2
10、BCO2CO2DCO【答案】D【解析】N2、CO2、O2、CO中，CO易与人体内的血红蛋白结合，使造成生物体内缺氧，是一种有毒气体，故选D。故选：C。2.高温下，氧化铜与碳、氢气、一氧化碳分别都能发生反应，这三个反应的相同点是（ ）A氧化铜都发生了氧化反应B生成物都有二氧化碳C都属于置换反应D生成物都有红色固体【答案】D【解析】A、反应中，碳、氢气、一氧化碳得到氧发生氧化反应，氧化铜发生还原反应，错误；B、氢气与氧化铜反应生成铜和水，碳、一氧化碳与氧化铜反应都生成铜和二氧化碳，错误；C、碳、氢气分别与氧化铜反应生成铜和二氧化碳、铜和水，均是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的
11、反应，均属于置换反应；一氧化碳与氧化铜的反应，反应物均是化合物，不属于置换反应，错误；D、碳、氢气、一氧化碳均具有还原性，与黑色氧化铜反应均生成红色的铜，正确；故选D。3.下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）A金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同B二氧化碳和一氧化碳都能灭火C二氧化碳可作为大棚种植农作物的气体肥料D木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来【答案】C【解析】A、金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，但碳原子排列方式不同，结构不相同；故选项错误；B、一氧化碳具有可燃性，不能灭火；二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，密度大于空气，可用于灭火；故选项错误；C、二氧化碳是
12、植物光合作用的原料，可作为大棚种植农作物的气体肥料；故选项正确；D、木炭具有还原性，高温条件下可以将氧化铜中的铜还原出来；故选项错误；故选：C。4.推理是一种重要的学习方法。下列推理得出的相关结论正确的是A由于金属锌比铁活泼，所以它们与酸反应时锌产生氢气的速率一定大B由于金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质差别较大C因为二氧化碳能使燃着木条熄灭，所以能使燃着木条熄灭的气体一定是二氧化碳D因为一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，所以它们的性质完全相同【答案】B【解析】A、金属与酸反应的速率受金属活动性、金属与酸的接触面积及酸溶液的浓度等多种因素影响，虽然金属锌比铁活泼，但它们与酸反
13、应时，锌产生氢气的速率不一定大，选项错误；B、分子的结构能够影响物质的性质，由于金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质差别较大，选项正确；C、虽然二氧化碳能使燃着木条熄灭，但能够使燃着木条熄灭的气体不只有二氧化碳，如氮气也能使燃着木条熄灭，所以能使燃着木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，选项错误；D、分子的结构能够影响物质的性质，虽然一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，但它们的分子结构不同，所以它们的性质不完全相同，选项错误，故选B。必考点3 木炭或CO还原氧化铜实验名称木炭还原氧化铜CO还原氧化铜实验原理C+2CuO2Cu+CO2CO+2CuO2Cu+CO2实验装置 实验现象黑色粉末
14、逐渐变红色,澄清石灰水变浑浊注意事项(1)试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流到灼热的试管底部,使试管炸裂;(2)药品平铺在试管底部的目的是增大药品的受热面积,受热均匀,使反应更充分;(3)加热时,在酒精灯火焰上加网罩的原因是使火焰集中并提高温度;(4)反应结束时,先将导管从石灰水中撤出,再停止加热,原因是防止石灰水倒吸至灼热的试管底部,使试管炸裂;(5)先通入一段时间的CO,再点燃左边酒精灯加热的目的是排出装置内的空气,防止CO不纯,加热后发生爆炸;(6)反应结束时先停止加热,继续通入CO至玻璃管冷却的目的是防止生成的铜在较高温度下再次被氧化成氧化铜;(7)CO有毒,要进行尾气处理,可采用
15、点燃法或收集法【考点突破】1.用以下装置进行CO还原CuO的实验，下列说法正确的是（）A实验时先点燃酒精灯，再挤压CO气囊B澄清石灰水可用于检验并吸收CO2气体C实验中B处的现象为红色物质逐渐变黑D实验结束后直接将热的Cu倒出，对实验无影响【答案】B【解析】A、实验时先挤压CO气囊，排净空气，防止爆炸，错误；B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。足量的澄清石灰水可用于检验并吸收CO2气体，正确；C、反应中氧化铜生成铜单质，故实验中B处的现象为黑色物质逐渐变红，错误；D、实验结束后直接将热的Cu倒出，灼热的铜会被空气中氧气氧化，错误；故选B。2.用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为
16、铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是（ ）A本实验应该先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳B通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁C该实验中除尾气处理外，其余的化学反应里，氧元素的化合价均未改变D装置中漏斗的作用是防止倒吸【答案】C【详解】A、本实验应该先通入一氧化碳排净装置内空气，再点燃酒精喷灯，防止一氧化碳和空气混合形成爆炸型混合物，发生爆炸，A错误。B、氧化铁转化为四氧化三铁，红色固体变为黑色，转化为铁也是变为黑色，故不可通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁，B错误。C、该实验中尾气处理，一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳，氧气中氧元素0价，二氧化碳
17、中氧元素-2价，氧元素化合价发生改变，其余的化学反应里，氧元素的化合价均未改变，C正确。D、装置中漏斗的作用是收集一氧化碳，不是防止倒吸，D错误。故选：C。3.实验室进行有关碳及其氧化物的实验，装置如下图（图中夹持仪器已略去）。请根据题意回答问题并填写相应的空格。（1）实验过程如下：连接好装置；_（请完善此操作步骤）；装入药品并在装置中充满二氧化碳；打开止水夹，缓缓通入CO2，先点燃_（填A或B）处的酒精喷灯，加热一段时间，木炭粉减少，D中有气泡产生且_，说明有CO生成；点燃另一处酒精喷灯，一段时间后，硬质玻璃管内出现_现象时，说明CO具有_（填“氧化”或“还原”）性；关闭止水夹，熄灭两处的酒
18、精喷灯，C中的现象为_。（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要？_（填“是”或“否”），说明理由：_。（3）写出硬质玻璃管中发生的所有反应的化学方程式。_、_【答案】检查装置气密性 A 澄清石灰水变浑浊 红色 还原 D中液体进入C 否 未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中 【解析】（1）连接好装置；检查装置气密性（防止因装置气密性不好造成药品浪费）；装入药品并在装置中充满二氧化碳；打开止水夹，缓缓通入CO2，先点燃A处的酒精喷灯，先制得一氧化碳，在高温条件下，二氧化碳能与碳反应生成了一氧化碳，加热一段时间，木炭粉减少，D中有气泡产生且澄清石灰水变浑浊，因为生成的一氧化碳和剩余的二氧化碳进入D中，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，说明有CO生成；点燃另一处酒精喷灯，一段时间后，在高温时一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，硬质玻璃管内出现红色现象时，说明CO具有还原性；关闭止水夹，熄灭两处的酒精喷灯，装置内温度降低，压强减小，C中的现象为D中液体进入C。（2）该装置不需要添加尾气处理装置，说明理由：未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中。（3）硬质玻璃管中，A处碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，B处氧化铜与一氧化碳在高温下反应生成铜和二氧化碳，发生的所有反应的化学方程式分别为、。