碳族元素专题

三比较攻克碳族元素之一（碳与硅的比较）在碳族元素的学习中，有三个重要的知识点需要同学们额外的重视。

展开来就是碳与硅的性质（比较）、一氧化碳与二氧化碳的性质（比较）以及（二氧化碳与）二氧化硅的性质（比较）。

碳元素及其重要化合物的性质相信大家都比较熟悉，在学习硅的过程中我们就是要利用同族元素性质的相似性，在对碳熟悉的层次上运用比较、辨析的方法快速掌握硅元素的性质。

我们将用三个专题来系统地介绍碳族元素的学习，在陆续的三个专题中同学们可以体会到比较法应用到学习中的优厚之处。

大思路通过碳来学习硅，这是整体思路。

总的说来，像碳一样硅原子最外层有四个电子，但是由于硅原子比碳原子多一个电子层，半径比较大。

硅元素的非金属性比碳元素弱。

常温下，硅的化学性质比较稳定，但能与氟气、氢氟酸反应。

在一定条件下能够与氢氧化钠、氯气、氧气反应。

硅的工业制法：用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑有趣的是，尽管单质硅的性质比较稳定，但是自然界中的硅元素并不以游离态的硅存在，只以化合态存在。

因此，科学家认为在地球形成时代温度很高，硅与其他元素形成化合物，这些化合物又十分稳定。

所以硅在自然界中以化合态存在。

下面的表格我们了运用比较的方法，把碳和硅从原子半径、成键特征、化学性质、用途等方面进行了详细比较，这样有利于同学们把前后知识联系起来。

希望同学们能仔细阅读思考一下。

体验1下列关于碳族元素的说法正确的是 [ ]A．单质都是无色晶体B．单质中硅单质熔点最高C．碳族元素形成的化合物种类最多D．在化合物中最稳定的化合价都是+4价体验思路：对选项A：在碳族元素所形成的单质中，只有金刚石为无色晶体，故A是错的。

对选项B：在碳族元素形成的单质中，金刚石、晶体硅为原子晶体，金刚石的熔点比晶体硅高。

本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同，卤族单质熔点从F2→I2依次升高，碳族元素单质由C→Pb熔点呈降低趋势，故B项是错误的。

2018年高考化学真题分类汇编专题4 非金属及其化合物(必修1)Ⅰ—无机非金属材料的主角——硅（碳族元素）1.[2018江苏卷-3]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A. NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B. SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C. Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D. CaO能与水反应，可用作食品干燥剂【答案】D【解析】A项，NaHCO3受热易分解的原理是：2NaHCO3Na2CO3 +H2O +CO2↑，NaHCO3用于制胃酸中和剂的原理是：NaHCO3+HCl= NaCl+ H2O+ CO2↑，两者没有对应关系，A 错误；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，这与SiO2熔点高硬度大没有对应关系，B错误；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，这与Al2O3是两性氧化物没有对应关系，C错误；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系，D正确。

【考点】常见无机物：NaHCO3、SiO2、Al2O3、CaO的性质和用途。

2.[2018天津卷-1] 以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例，运用化学知识对其进行的分析不合理的是A. 四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应B. 商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品C. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士D. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作【答案】A【解析】A．谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖，葡萄糖要在酒化酶作用下分解，得到酒精和二氧化碳。

酒中含有酒精，醋中含有醋酸，显然都不是只水解就可以生成的。

选项A不合理。

B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金。

选项B合理。

C．陶瓷的制造原料为黏土。

选项C合理。

D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理，将青蒿素提取到乙醚中，所以属于萃取操作。

元素性质类实验一、氢元素单质及其化合物实验1：如右图所示，球形干燥管中装有碱石灰干燥剂。

导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。

当肥皂泡吹得足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，观察现象。

现象与解释：肥皂泡迅速上升，说明氢气比同体积的空气轻。

实验2：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。

然后在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。

现象与解释：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰。

用烧杯罩在火焰的上方时，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。

氢气在空气里燃烧，实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应，生成了水并放出大量的热。

实验3：取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒，用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸筒充满氢气。

移开氢气发生装置，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意有什么现象发生。

现象与解释：刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一会儿，突然发生爆炸，听到“砰”的声音。

点燃前，纸筒内是纯净的氢气，遇火燃烧。

随着氢气的消耗，空气不断从纸筒底部进入筒内，筒内的气体变成氢气和空气的混合物，这种混合气体遇火发生了爆炸。

实验4：在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的CuO，管口微向下倾斜。

通入氢气，过一会儿，再给CuO加热。

反应完全后，继续通入氢气，直到试管冷却。

现象与解释：黑色的氧化铜逐渐变为亮红色固体，同时管口有水滴生成。

氢气还原氧化铜生成了铜和水。

二、碳族元素实验1：把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起，接通电源后，灯泡是否发亮？现象与解释：灯泡发亮，说明石墨能导电。

实验2：参考左图所示装置，制一个净水器，并完成实验。

现象与解释：混有红墨水的水变为无色，说明木炭（活性炭）具有吸附性。

实验3：把木炭加热到发红，伸进盛有氧气的集气瓶里，注意木炭在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。

燃烧停止后，立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水，振荡，观察现象。

现象与解释：木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺，发出白光，并放出热量。

2014高考化学必备专题——碳族元素与无机非金属材料【考纲解读】1.了解碳和硅元素的单质及其化合物物的性质和应用，掌握碳族元素在元素周期表中的位置及其性质的关系。

2.了解碳的氧化物对大气的污染及其防治3.了解硅元素单质及其化合物与无机非金属材料的关系4.碳与硅单质及化合物知识的综合应用【高考预测】1.碳族元素的递变规律，碳、二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐的性质及制法2.晶体硅及金刚石，二氧化碳与二氧化硅在晶体类型、熔沸点高低上的判断，硅和硅酸盐的化学性质及重要用途3.利用碳和硅单质及其化合物的性质及其转化关系进行综合实验和实验探究、物质推断和相互计算；二氧化碳分别与二氧化硅、二氧化硫的性质比较及综合拓展。

4。

碳、硅的结构及其在周期表中位置在元素推断题中常考。

一、碳单质及其性质1．碳的同素异形体碳的同素异形体有金刚石（原子晶体）、石墨（过渡型晶体）、C60（分子晶体）、无定形炭（如木炭、活性炭等）。

不同的同素异形体，具有不同的物理性质。

同素异形体的比较异形体指的是单质，而同位素是原子。

例1：（2013·江苏化学·6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲丁乙丙。

下列有关物质的推断不正确的是 A.若甲为焦炭，则丁可能是O2B.若甲为SO2，则丁可能是氨水C.若甲为Fe ，则丁可能是盐酸D.若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO2 【参考答案】BFe2O3CO2 + H22COCaO + CO2CO 中混有CO2 ，通过盛有澄清石灰水的洗气瓶。

CO2中混有CO ，通过硬质玻璃管中灼热的CuO.CO2中混有SO2、HCl ，通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶 三、二氧化碳实验室制法：在实验室里，常用稀盐酸跟大理石（或石灰石）反应来制得二氧化碳，这个反应在常温时就能进行，因而不需要酒精灯等加热装置。

反应物大理石是固体，可装在锥形瓶或平底烧瓶里；【特别提醒】实验室制取CO2不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为CaCO3与H2SO4反应生成的CaSO4是 一种微溶于水的物质，它覆盖在CaCO3表面，阻止了反应的进一步进行。

，
—
—
(3 )通
，
、
F
装置 的酒 精灯
— —
，
对
．
族 元 素 规 律 和 考 点 探 析
广西
龙 照 春
实验结果 的影 响是
(4 )
原 因是
请设计
一
个实验 验证 产物是 氮化镁
，
：
：
本题 考查
析
M g
及 其化 合物 的性 质
．
，
结合化合
物 的性 质 正 确 连 接 导 管 的 顺 序
，
要 利 用 空
气 和镁 粉 为原料 制取 少 量 氮化 镁
专 题 突破
装 置
(2 ) 连 接 并 (填
字母 代 号 )
，
目的分别是
．
。
检 查 实 验 装 置 的 气 密 性
，
实 验 开 始
时
，
打 开 自来 水 的 开 关
，
将 空 气 从
5
g
的储 气 瓶 压 入
反应装 置
则 气 流 流 经 导 管 的顺 序 是 (填 字 母 代 号 ) 气后 如果 同时点燃 A
，
因 为 A 装 置 没有排 完空 气 前 就
、
除 杂质规 律
C o
加热会让空气 中的氧气
色石 蕊 试纸 置 于试 管 蕊试 纸 变蓝
，
C0 2
，
、
水蒸气 等与镁反 应
，
；
(4 )
①
中混 有
C
C O
；
z
，
通 过 盛 有 N
C o
z z
a
o H
，
溶 液 (或 澄

A．若甲为焦炭，则丁可能是 O2B．若甲为 SO2，则丁可能是氨水C．若甲为 Fe，则丁可能是盐酸D．若甲为 NaOH 溶液，则丁可能是 CO2(2015 天津卷． 5) 8.室温下，将 0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成 100mL 溶液，向溶液中加入下列物质。

有关结论正确的是( )9.水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是 CO 和 H2,还有 CO2和水蒸气等。

请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有 CO 和 H2。

(加热装置和导管等在图中略去)5．将过量 CO2 通入 NaOH 和 Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的质量( m) 和通入 CO2(V) 关系图，正确的是除杂试剂饱和 Na2CO3溶液饱和 NaHSO3溶液饱和 NaCl 溶液铜粉所需气体CO2SO2Cl 杂质气体HClHClHCl操作方法洗气洗气洗气选项AB C加入的物质A 50mL 1 mol · L－1H2SO4B 0.05molCaOC 50mL H O结论反应结束后， c(Na+)=c(SO42－)溶液中错误！未找到引用源。

增大由水电离出的 c(H+) ·c(OH—)不变反应完全后，溶液 pH 减小，c(Na+)不变(3)仪器 C 中需加入试剂是：，其目的是。

(4)按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：g—ab—。

(5)能证明混合气中含有 CO 的实验依据是。

(6)能证明混合气中含有 H2的实验依据是。

二、硅及其化合物、无机非金属材料10.正误判断，正确的打“ √ ”，错误的打“×”(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在(2) Si 和 SiO2都可用于制造光导纤维(3) 非金属性：C＞Si，则热稳定性： CH4＞SiH4(4) SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱 (NaOH)，不溶于任何酸(5)硅胶作干燥剂是利用其多孔、吸附水分的能力强(6)铝在空气中必须出良好的抗腐蚀性，说明铝极难与氧气反应(1)盛 NaOH 溶液的装置用途是 (2)仪器 B 中需加入试剂是_ ___所发生反应的化学方程式是：。

专题十八 碳族元素 新型无机非金属材料一、碳族元素1. 碳族元素位于元素周期表第ⅣA 族，包括 C Si Ge Sn Pb 在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）表示方法：原子结构示意图Si原子结构 相同点：最外层电子数相同，都是 4 个不同点：电子层数不同 相似性：不易得失电子，易形成共价键，难形成离子键，最高正价为 +4价，最低负价为—4价主要性质 递变性：随原子序数递增，元素金属性增强，非金属性减弱；氢化物稳定性减弱（CH 4可燃，SiH 4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强，Ge(OH)4呈两性。

碳族元素的金属性比同周期氮族元素弱，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。

2．碳所形成的单质金刚石：正四面体构型、空间网状结构的原子晶体。

无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。

石墨：层状结构，层间以共价键结合。

熔点很 高 ，质软，有滑腻感，电的良导体。

C 60：形似足球，俗称"足球烯"，分子晶体。

三者互称同素异形体3．硅及其化合物⑴硅 在地壳中含量仅次于氧，居第二位。

在自然界中以二氧化硅、硅酸盐等存在， ①结构 类似金刚石的原子晶体，正四面体构型，空间网状结构。

②化学性质：与NaOH 溶液反应 2Si + 2NaOH + H 2O == Na 2SiO 3 + 2H 2↑⑵二氧化硅SiO 2难溶于水，因此制H 2SiO 3的方程式为Na 2SiO 3 + 2HCl == 2NaCl + H 2SiO 3↓ 与NaOH 溶液反应SiO 2 + 2NaOH ==Na 2SiO 3 + H 2O与HF 溶液反应SiO 2 + 4HF ==SiF 4 ↑ + 2H 2O⑶硅酸盐 ①硅酸钠：可溶于水，水溶液俗称水玻璃，是一种无色粘稠的液体。

在空气中变质的方程式Na 2SiO 3 + CO 2 + 2H 2O == Na 2CO 3 + H 4SiO 4↓ ②硅酸盐 硅酸盐种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。

碳族元素碳及其化合物碳族元素是指位于元素周期表第14族的元素，包括碳(C)，硅(Si)，锗(Ge)，锡(Sn)和铅(Pb)。

碳族元素在自然界中广泛存在，具有重要的地球化学和生物化学意义。

碳是最为重要的碳族元素，因为它是生命的基础，能形成无数种具有复杂结构的有机化合物。

1.碳的性质碳是一种非金属元素，具有原子序数6和相对原子质量12.01、它的外层电子构型为2s22p2，因此能形成四个共价键。

碳具有非常高的熔点和沸点，以及很高的硬度。

它可以形成纯净的晶体结构，比如钻石和石墨。

2.碳的化合物碳可以与其他元素形成大量的化合物，包括有机化合物和无机化合物。

有机化合物是以碳为主要成分的化合物，它们在自然界和生命体系中广泛存在。

有机化合物包括烷烃、烯烃、炔烃、醇、酮、酸、酯等等。

无机化合物则是碳与非金属元素和金属元素形成的化合物，比如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和碳酸盐。

3.碳的地球化学意义碳是地球上最常见的元素之一，它在地壳中的储量很大。

地球上大部分的有机物质也含有碳，包括化石燃料、生物质和土壤有机质。

碳的循环在地球上起着重要的作用，包括碳的释放和吸收过程。

人类活动导致大量的碳排放，加速了全球变暖和气候变化。

4.碳在生物化学中的作用碳是生命体系中最为重要的元素，它构成了所有有机化合物，包括蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物。

这些化合物在生物机体的结构和功能中起着重要的作用。

碳还参与能量代谢过程中的碳循环，包括光合作用和细胞呼吸。

5.碳的应用由于碳形成的有机化合物种类繁多，碳化合物在工业和生活中有广泛的应用。

有机化合物被用于制造塑料、橡胶、纤维和药物等。

碳纳米管和石墨烯等碳材料也具有重要的应用潜力，可用于电子器件、储能材料和生物传感器等。

此外，碳的同位素碳-14也被广泛应用于射击物体的定年和环境探测。

总结：碳族元素是地球上最重要的元素之一，在地球化学和生物化学中起着关键的作用。

碳的化合物形式多样，有机化合物是生命体系中的基本组成部分。

中的溶解性
易溶
微溶于乙醇
易溶于CS2
易溶：j二CS2
不溶
不溶
不溶
不溶
质
溶点(／℃)
1 13.5
l 12.8
44.1
464(升华)
3 550
3 652
l 4 10
导电性
绝缘体
导体
半导体
其他
升华
脆、升华
剧毒
管火点40℃
无毒
篱火点240℃
瞻、透明
脆、滑
脆
(2)重要气、液态非金属单质的结构和物理性质
单质
02
冷暗
爆炸
光照
爆炸
占橼
J-、、，’·●●
爆炸
加热或高温时缓慢反应
高温难
磷蒸气
相当困难
学
性
质
跟水反应
剧烈
反应
由能反应到难反应
不反应
高温下
反应
不反应
跟碱反应
卤素单质、Si跟强碱反应，S跟浓热碱反应，其余一般不反应
跟酸反应
S、P、C、12跟强氧化性酸反应，C12、Br2、()2跟有还原性的酸反应
影石厅i，矗f乏“口托万，妇
1．卤族元素
2．氧族元素
3．氮族元素
(1)氮气及其重要化合物问的转化关系
(2)磷及其重要化合物问的转4．碳族元素
5．碱金属
6．镁及其化合物间的相互转化关系
7．铝及其化合物问的相互转化关系
8．铁及其重要化合物间的相互转化关系
化关系
单质名称
碘(12)
硫(S)
磷(I))
碳(C)
H，
N2
F，
●-
C12
Br，

碳及其化合物的化学性质
记忆大搜索： 写出有1、C 2、CO 参与的化学方程式
3、CO2
1、C＋O2＝点燃CO2
C＋CO2＝△ 2CO
C＋2CuO＝△ 2Cu＋CO2↑ C＋H2O(g)=△CO+H2 C+2H2SO4(浓)△=CO2 ↑ +2SO2 ↑ +2H2O
△
C+4HNO3(浓)=CO2 ↑ +4NO2 ↑ +2H2O
碳族元素特点：
1、形成化合物最多的一族, 2、单质晶体类型最多的一族 分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体 3、易形成共价化合物一族 4、半导体比较集中的一族 5、无机非金属材料比较集中的一族
二.碳
金刚石
1.碳的单质 石墨
同素异
C60
形体
金刚石与石墨晶体结构对比
金刚石
金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体，为正四面体 立体网状结构，金刚石的熔点（>3550℃）和沸点（4827℃） 都很高,硬度很大。
- - -- -- -- -- -- -- - - - - -- -- -- -- -- -- - -
- - -- ---------------- - - - - -- ---------------- - -
-
-
非极性
共 价 键
C60分子结构示意图
结构：笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳 原子只跟相邻的三个碳原个六边形。
- - -- -- -- -- -- -- - - - - -- -- -- -- -- -- - -
-
-
--
----------------
--
-
-
-
--

高三新高考化学大一轮专题练习：碳族元素及其化合物一、单选题1．（2023春·陕西西安·高一西安市第八十五中学校考阶段练习）在实验室中，下列试剂的保存方法正确的是①浓硝酸保存在棕色广口瓶内①Na保存在CCl4中(Na与CCl4不反应、不互溶，且CCl4的密度大于Na)①HF溶液保存在塑料瓶中①AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内①白磷保存在冷水中A．①①①B．①①①C．①①①①D．①①①2．（2022秋·陕西西安·高二统考期末）无论是传统的或是新型的无机非金属材料，硅元素都占有非常重要的地位。

由于硅在太阳能发电中的重要作用，有些科学家称硅是“二十一世纪的能源”。

下列关于硅说法正确的是A．自然界中硅单质的含量居各元素的第二位B．高纯度的硅是制半导体的重要材料C．水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维都是传统的硅酸盐工业产品D．石英砂属于天然的硅酸盐产品3．（2023春·陕西宝鸡·高一统考期中）下列关于硅及其化合物的说法，错误的是A．二氧化硅是半导体材料，硬度大，可用于制造光导纤维B．利用焦炭制备粗硅的化学方程式为：SiO2+2C 高温Si+2CO↑C．不能用带玻璃瓶塞的试剂瓶盛放NaOH溶液D．硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品的干燥剂4．（2023春·陕西宝鸡·高一统考期中）化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是A．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成B．华为首款5G手机搭载了“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅C．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一D．水玻璃可用作制备木材防火剂的原料5．（2023春·辽宁沈阳·高一校联考期中）材料化学在航空航天中应用广泛，近期我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，下列说法正确的是A．“神舟十五号”载人飞船使用了高性能耐烧蚀树脂，其主要成分是硅酸盐A．A B．B C．C D．D8．（2023春·陕西西安·高一长安一中校考期中）2022年，我国具有独立知识产权的“龙芯”20岁了。

2023年中考化学人教版（五四学制）专题复习--碳和碳的氧化物一、单选题1．“碳家族”的成员很多，用途很广。

下列说法正确的是A．石墨不具有导电性B．C60单质是由碳原子直接构成的C．活性炭具有吸附性D．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同2．如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（）①玻璃管中黑色固体变成了红色①CO被还原为CO2①玻璃管中发生的反应为置换反应①既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源A．①①B．①①C．①①D．①①3．石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。

它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。

它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

关于石墨烯，下列说法不正确的是（）A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成B．石墨烯的导电性比银强C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化4．石墨烯是一种非常优良的纳米材料,由碳元素组成,化学性质和石墨相似,还具有超强导电、导热的性能。

关于石墨烯的认识错误的是A．可作散热材料B．是一种新型化合物C．常温下化学性质稳定D．可作新型电池的电极5．下列关于碳及其化合物的说法正确的是A．金刚石、石墨和C60的性质相似B．木炭在氧气中燃烧，生成物一定是二氧化碳C．CO2灭火既利用了CO2的物理性质，又利用了其化学性质D．在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒6．某工业尾气中可能含有H2、CO和CO2中的一种或几种，为检验其成分，小明同学按下图装置进行实验时，观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，由此实验现象得出尾气的组成情况可能有A．2种B．3种C．4种D．5种7．碳单质的性质与用途对应关系错误的是A．石墨导电性好可作电池电极B．活性炭吸附性强可作冰箱除味剂C．金刚石硬度大可制作铅笔芯D．炭黑常温化学性质稳定可制墨汁8．取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如下图，下列说法正确的是A．M点对应的固体物质只有两种B．N点对应的固体为黑色C．反应后产生气体的总质量为(a－b)gD．0～t2min内，固体中铜元素的质量分数不变9．关于金刚石和石墨的说法正确的是A．都有可燃性B．都是无色固体C．硬度都很大D．都能导电10．海洋酸化与全球气候变暖并称“邪恶双子”。

高考化学碳族元素方程式总结
碳族元素指的是元素周期表ⅣA族的一切元素，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、鈇(Fl)五种。

以下是碳族元素方程式总结，请考生牢记。

SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O Si + O2 == SiO2(加热) SiO2 + 2C == Si + 2CO(高温) SiO2 + CaO == CaSiO3 (高温)
C +2Cl2 == CCl4 (加热) C + Si == SiC (高温)
2H2SO4(浓)+ C == CO2 + 2H2O + 2SO2 加热
C + 4HNO3(浓)== CO2 + 4NO2 + 2H2O
SiO2 + 4HF == SiF4 + H2O 制磨砂玻璃
NaCO3 + SiO2 == Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 == CaSiO3 + CO2 此二者需高温，为制造玻璃的步骤
金刚石、晶体硅：原子晶体石墨：混合晶体
8一些别称：
苛性钠NaOH 纯碱、苏打Na2CO3 小苏打NaHCO3 漂白粉
Ca(ClO)2
碱石灰CaO、NaOH的混合物石膏CaSO42H2O 生石膏
2CaSO4H2O
高岭石Al2(Si2O5)(OH)4 石英SiO2
碳族元素方程式总结的内容就是这些，查字典化学网希望考
生可以更好的温习化学。

2021年高考第一轮温习备考专题曾经新颖出炉了，专题包括高考各科第一轮温习要点、温习方法、温习方案、温习试题，大家来一同看看吧~。

专题02 碳和碳的氧化物碳单质的性质及用途考查形式主要以选择题和填空题形式出现，有时也会出现在简答题中，有时结合其他知识点综合考查。

考查的知识点有:①碳单质的物理性质和化学性质；②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因；③碳单质的用途等。

1.碳单质的物理性质和用途石墨C60无定形碳主要有活性炭、木炭具有强烈的吸附性（脱色、吸附异味、吸附毒气），活性炭多用于防毒面具，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。

2.碳的化学性质常温下性质稳定；可燃性：碳在加热条件下，具有可燃性——与H2、CO的性质相似。

碳在氧气中充分燃烧：C + O 2 =====点燃 CO 2 ;不充分燃烧：2C + O 2=====点燃2CO还原性：C+ 2CuO =====高温 2Cu + CO 2↑现象：黑色粉末逐渐变成红色，石灰水变浑浊。

3C+ 2Fe 2O 3 =====高温 4Fe + 3CO 2↑ 2C+ Fe 3O 4 =====高温 3Fe + 2CO 2↑木炭还原氧化铜 实验装置图：实验现象：澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色；实验注意事项：在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。

配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。

实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。

1.（2022广西贺州中考）下列物质中，硬度最大的是（ ）A. C 60B. 活性炭C. 石墨D. 金刚石2．（2022年云南省昆明市中考）填涂答题卡需要用2B 铅笔，铅笔芯中含有石墨。

下列属于石墨化学性质的是（ ）A ．金属光泽B ．质软C ．导电性D ．可燃性3.（2022湖南长沙中考）“碳家族”的成员很多，用途很广。

下列说法正确的是（ ）A. 石墨不具有导电性B. C 60单质是由碳原子直接构成的C. 活性炭具有吸附性D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同规律总结：物质的组成、结构决定反映物质的性质决定反映物质的用途。

第四专题《硅和硅酸盐工业》学案4--1 碳族元素一、基础知识导学：1、碳族元素的名称，元素符号外围电子排布。

2、碳族元素的性质：①原子的最外层都有个电子，电子层数增多，原子半径增大。

原子获得电子的能力减弱，失去电子的能力依次增强。

②非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。

氢化物的稳定性，最高价氧化物对应的水化物的酸性。

③碳族元素易形成共价键，难形成离子键，最高价为，最低价为，都有价，其中的+4价稳定，的+2价稳定。

【练习】1、CO、SnCl2具有较强的性，PbO2具有较强的性。

2、完成并配平下列反应：①Fe3++Sn2+=②PbO2+Cl-+H+=3、金属性Sn Pb，金属活动性Sn Pb。

4、碳族元素的单质包括晶体（金刚石、晶体硅、晶体锗），晶体（C60、、C70），型晶体（石墨）。

4—2 碳及其化合物的转化关系一、基础知识导学【练习1】关于金刚石和石墨的叙述中不正确的是（）A、石墨的熔点比金刚石高B、它们互为同位素C、它们是碳的两种单质D、都能在氧气中完全燃烧生成CO2E、石墨转化为金刚石是化学变化【练习2】（1）根据金刚石晶体结构模型，回答：在金刚石晶体中，每个碳原子与周围的4个碳原子形成 结构，键角为 在晶体中存在由碳原子形成的环，其中最小的环上有 个碳原子，晶体中碳原子数与 C —C 键 数之比是 。

（2）根据石墨晶体结构模型，回答：石墨晶体属层状结构，层内碳原子间以 结合，层与层之间以 因此，石墨硬度很 ，但熔点很 。

在石墨晶体中，层内碳原子间排列成 每个最小的环上有 个碳原子，平均每个最小的环上有 个碳原子。

(二)CO 2 与CO 的比较【练习3】将CO 2通入下列物质的溶液中不与其反应的是（ ） ①Na 2CO 3 ②Na 2SiO3 ③NaAlO 2 ④C 6H 5ONa ⑤Ca （ClO ）2 ⑥CaCl 2 ⑦CaCO 3A 、①③④⑤B 、①和⑥C 、只有①D 、只有⑥【练习4】由CO 2 与CO 组成的混合气体，经分析测知含氧质量为70%，则该混合气体中CO 与CO 2的体积比为（ ） A 、1：3 B 、7：33 C 、33：7 D 、3：1 （三）碳酸盐与碳酸氢盐的比较二、重点知识的理解和掌握1、同素异形体【练习5】质量相等的石墨和C60所含质子数（）A、前者多B、相等C、后者多D、无法确定【练习6】近年来，科学家在氦的气氛中给石墨电极通电，石墨挥发，在其挥发的黑烟中发现了C60，它的金属渗入物具有可贵的超导性质。

九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物专题练习考试时间：90分钟；命题人：化学教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、某气体中可能含有CO2、O2、N2中的一种或几种，将该气体依次通过：①炽热的焦炭；②足量灼热的氧化铜；③足量的碱石灰（氢氧化钠和氧化钙的混合物，可吸收二氧化碳）。

每一步均充分反应，最终得到的气体为纯净物。

气体的分子数目随时间的变化如图所示。

下列说法正确的有①a点气体可能为N2和O2②b点气体中CO和N2的质量比为2:1③c点气体中O、N原子的个数比为2:1④该过程中发生了化合反应和置换反应A．4种B．3种C．2种D．1种2、“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现“碳”零排放。

下列不利于实现“碳中和”的是A．大力植树造林B．使用风能、太阳能等绿色能源C．露天焚烧玉米桔梗D．生活垃圾分类处理3、下列对宏观事实的微观解释错误的是A．A B．B C．C D．D4、下列图像能正确反映其对应变化关系的是A．A B．B C．C D．D5、下列有关碳和碳的氧化物的说法，正确的是A．金刚石和石墨都是天然硬度最大的物质B ．二氧化碳能灭火利用了二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不能支持燃烧的性质C ．在煤炉上放一盆水，能防止一氧化碳中毒D ．书写档案时使用碳素墨水，是因为碳单质的化学性质稳定6、碳元素是世界上最大的元素家族.有关碳单质及其氧化物的说法中正确的是A ．C 、CO 、CO 2都具有还原性B ．石墨和金刚石的物理性质差异很大是因为它们的原子构成不同C ．碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼D ．CO 2无毒，但是进入久未开启的地窑应做灯火实验7、如图，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，最后试管中水位上升最高的是A ．空气B ．氧气C ．二氧化碳D ．氮气8、下列混合气体（括号中为杂质），可通过灼热的氧化铜除去杂质实现净化的是A ．()22CO OB ．()2O COC ．()22O HD ．()2H CO9、区别空气､氧气､氮气最好的方法是A ．燃着的木条B ．带火星的木条C ．澄清石灰水D ．比较密度10、下列物质的鉴别或除杂方法正确的是A ．用燃着的木条鉴别氮气与二氧化碳B ．用观察的方法鉴别稀盐酸和硫酸铜溶液C ．用点燃的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳D ．用灼烧的方法除去铜粉中的碳粉第Ⅱ卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、下列六种气体：①水蒸气；②氮气；③氧气；④二氧化碳；⑤二氧化硫；⑥氦气。

专题14碳单质的多样性目录一、热点题型归纳 (1)【题型一】碳单质的结构 (1)【题型二】碳单质的性质与用途 (3)【题型三】碳的可燃性 (4)【题型四】碳的还原性 (7)【题型五】碳单质与其他的综合 (9)二、分阶培优练 (12)【题型一】碳单质的结构【典例分析】如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中小球分别代表碳原子。

下列有关说法正确的是（）A．三种物质都是由碳原子直接构成的B．在三种物质中碳原子的排列方式都不相同C．三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同D．三种物质的组成元素相同，它们的性质也相同【答案】B【详解】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的，碳六十是由碳六十分子构成，故A错误；B、金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构，碳六十呈足球形状，在三种物质中碳原子的排列方式都不相同，故B正确；C、三种物质在足量氧气中燃烧的产物都是二氧化碳，故C错误；D、三种物质的组成元素相同，它们的物理性质不相同，故D错误。

故选：B。

【提分秘籍】基本规律1. 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的三种不同单质，它们性质差异明显的原因是碳原子的排列方式不同。

2. 木炭、活性炭：由于木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此它们具有吸附性。

活性炭的吸附作用比木炭强。

【变式演练】1．金刚石和石墨都是由碳元素组成的碳单质，两者物理性质存在明显差异的原因是（）A．原子种类不同B．原子大小不同C．原子质量不同D．原子排列方式不同【答案】D【详解】金刚石和石墨的物理性质差异很大是因为它们的原子排列方式不同，金刚石中，碳原子的排列方式是正八面体结构，而石墨中的碳原子的排列方式是层状结构。

故选：D。

2．金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。

其原因是（）A．构成它们的原子数目不同B．原子的结构不同C．构成它们的原子大小不同D．碳原子的排列方式不同【答案】D【详解】A、构成金刚石、石墨和C60的原子数目不同，但不能决定物理性质，故A不正确；B、构成它们的原子的电子层数相同，且每一层上的电子数也相同，原子的结构相同，故B不正确；C、金刚石、石墨和C60是由碳原子构成，构成它们的原子大小相同，故C不正确；D、金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异，原因是构成它们的原子排列的方式不同，故D正确。