中考化学专题复习：碳和碳的氧化物(含答案)

碳和碳的氧化物
金刚石、石墨和C 60
自主梳理
一、碳的单质
1.同一种元素可以组成不同的单质
金刚石、石墨和C 60都是由碳元素组成的单质，但由于___________________不同，因此它们的____________________有很大差异。

2.金刚石、石墨和C 60的物理性质和用途
加工琢磨后有夺目光泽优良的导电性 木炭、活性炭、炭黑、焦炭等物质都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

由于木炭和活性炭都具有__________________的结构，因此它们都具有较强的_________________能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。

4.物质的结构、性质、用途之间的关系
物质的组成结构物质的性质物质的用途
二、碳的化学性质
1.稳定性
常温下，碳受日光照射或跟空气、水分接触，都________________发生变化。

但是随着温度的升高，碳的活动性大大增强，在高温下，碳能够跟很多物质起反应。

2.可燃性
氧气充足时：____________________________(写化学方程式)。

氧气不足时：________________（写化学方程式），用煤生炉子，燃烧不旺时就会发生这一反应。

3.还原性
(1)与非金属氧化物反应，如：__________________________(写化学方程式)，煤炉中经常发生这一反应。

(2)与金属氧化物反应，如与氧化铜、氧化铁、氧化铝等的反应。

木炭还原氧化铜的反应原理：__________________________________。

现象：黑色粉末变成______________固体，放出的气体能____________________。

装置：用高锰酸钾制氧气的装置。

（3）还原反应：含氧化合物里的氧______________叫做还原反应。

含氧化合物提供氧的性质叫做______________，含氧化合物是______________；夺取含氧化合物中氧的物质是______________，它的这种性质叫做______________。

师生互动
一、同种元素组成的不同单质
探究：同一种元素不仅能够组成一种单质，有的还能组成多种单质，如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质；磷元素可组成红磷、白磷等单质；氧元素可组成氧气、臭氧等单质。

元素和单质是不同的概念，单质一定是由同一种元素组成的，但一种元素不一定只形成一种单质。

【例题1】据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。

如图所示，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（）
A.碳膜片属于单质
B.碳膜片与C60是同一种物质
C.碳膜片属于人工合成的有机高分子材料（属于化合物）
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
解析:碳膜片是由碳元素（只一种）组成的，属于碳单质；C60形状似足球，俗称“足球烯”，显然碳膜片与C60不是同一种物质；有机高分子材料属于化合物，而碳膜片则属于单质；由于碳膜片只由碳元素组成，完全燃烧的产物只有二氧化碳，故与碳在氧气中完全燃烧的产物相同。

答案：A
绿色通道:该题考查了同学们对同种元素可以组成不同单质的理解。

同种元素可组成不同单质，主要是由于其内部原子排列方式不同所致。

针对训练:
1.碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（）
A.都是黑色固体
B.碳原子的排列方式都相同
C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
D.都能使红墨水褪色
2.下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。

（1）在物质甲的结构中，每个碳原子最多连有_________________个碳原子。

（2）根据乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感的特点，写出它的一种用途________________。

（3）图中物质丙的化学式为C60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为___________________________。

二、氧化还原反应
探究：氧化还原反应是中学化学的一个难点，特别是同学们在分析氧化剂、还原剂、氧化性、还原性时容易产生混淆。

从得失氧的反应观点讲：
（1）氧化反应、还原反应。

物质与氧发生的反应叫氧化反应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。

（2）氧化剂、还原剂。

在反应中，供给氧的物质叫氧化剂，得氧的物质叫还原剂。

（3）氧化性、还原性。

在反应中，供给氧的物质所具有的性质叫氧化性，夺取氧的物质所具有的性质叫还原性。

实例：
【例题2】近年我国科学家将二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应，制得金刚石，同时生成了碳酸钠，下列说法中错误的是（）
A.二氧化碳转化成金刚石是化学变化
B.金刚石是碳的一种同素异形体
C.金属钠在反应中由游离态转变为化合态
D.该反应不是氧化还原反应
解析：二氧化碳和金属钠在一定条件下发生反应的化学方程式为4Na+3CO2====2Na2CO3+C，在该反应中金属钠得氧发生氧化反应，二氧化碳失氧发生还原反应，故该反应为氧化还原反应。

答案：D
绿色通道:初中化学判断氧化还原反应是从得氧和失氧的角度，得氧的物质发生氧化反应，作还原剂，失氧的物质发生还原反应，作氧化剂。

针对训练:
3.下图装置是初中化学学习中常用的实验装置，某同学对使用该装置的相关知识进行了整理。

(1)写出仪器的名称：a________________，b.__ ______________。

(2)根据要求填表：。

参考答案
自主梳理
一、
1.答案:碳原子的排列方式 物理性质
3.答案:疏松多孔 吸附 二、
1.答案:不容易
2.答案:C+O 2
CO 2 2C+O 22CO
3.答案:(1)C+CO 2
2CO （2）C+2CuO 2Cu+CO 2↑ 红色 使澄清石灰水变浑浊 （3）被夺去的反应 氧化性 氧化剂 还原剂 还原性
针对训练
1.答案:C 解析：金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的，虽组成元素完全一样，但又是完全不同
的几种物质，物理性质差别很大。

如金刚石无色透明、硬度极大、不导电，石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性，木炭、活性炭有较强的吸附性等，用途也各不相同。

2.解析：（1）从图中不难看出，每个碳原子最多连有4个碳原子。

（2）有滑腻感，可作润滑剂或铅笔芯原料。

（3）根据题目所给信息，把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，形成新型分子的化学式应为 Si60C60。

答案：（1） 4 （2）用作铅笔芯原料（3）Si60C60
3.解析：用高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰）制取氧气的反应类型为分解反应。

碳还原氧化铜的还原剂是碳，写化学方程式时要注明反应条件是高温，生成的CO2加“↑”。

实验一B中装满水同时还要用量筒测定从瓶中流出水的体积；实验二B中的澄清石灰水用来检验产物是否是二氧化碳；实验一B中的f与c连接目的是将广口瓶中的水排出，实验二B中的e与c连接目的是使生成的气体与澄清的石灰水充分反应。

答案：（1）酒精灯铁架台
（2）实验一：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（或2KClO32KCl+3O2↑）分解反应水量筒
实验二：C+2CuO2Cu+CO2↑ 碳检验是否生成了二氧化碳
（3）不相同，实验一是f与c连接，实验二是e与c连接。