2020年中考化学复习专题解读：碳单质的性质和用途

初中化学之碳单质知识点的总结初中化学之碳单质知识点的总结知识点总结本知识是元素化合物知识的较简单内容，主要内容包括常见的碳的单质、碳单质的性质比较与应用、碳单质的反应现象和方程式等内容，需要识记的内容较多。

金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子在这些物质里的'排列方式不同，即结构不同，导致它们在性质尤其是物理性质上有很大的差异。

金刚石、石墨和C60的性质比较及用途：(3)还原性：高温下碳能跟某些氧化物反应，夺取某些氧化物中的氧元素，使这些氧化物失去氧而发生还原反应。

实验现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生。

误区提醒1.吸附是物理现象，与吸收具有不同的含义。

由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更强。

吸附作用是将气体或溶液里的微小粒子吸附在固体表面，没有生成新物质，属于物理变化。

吸收一般为化学变化，如：CO2气体被氢氧化钠溶液吸收的过程中生成了碳酸钠或碳酸氢钠等物质，就是化学变化。

2.碳和炭的区别：碳是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。

比如碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳等，这儿不能用炭。

而炭指的是具体物质，它表示由碳元素组成的某种单质木炭、活性炭、焦炭等。

一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如炽热的碳、当碳燃烧时。

3.C还原氧化铜注意问题：①酒精灯加网罩可使火焰集中并提高温度;②试管口要略向下倾斜;③装置的气密性要好;④实验结束时，先撤出导气管，然后再熄灭酒精灯(防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂)，待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上(防止生成的铜再被氧化成氧化铜)。

【典型例题】例析：1、用木炭还原氧化铜的实验如图所示。

(1)酒精灯加灯罩的目的______________________;(2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是______________________;(3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。

1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等，从晶体形态考虑，碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。

平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构，并不是真正的另一种晶体类型。

直到8O 年代中期，人类发现了富勒烯(Fullerene)，科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态，至此人类对碳的认识提高了一个新层次。

美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。

金刚石：金刚石为无色透明固体，硬度10莫氏，熔点3550℃，沸点4827℃，密度3.51g/cm3，是天然存在的最硬的物质。

在温室下对所有化学试剂都显惰性，在氧气中燃烧温度为777℃，燃烧热为395.40KJ/mol。

透明的金刚石可以作宝石或钻石。

黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。

金刚石粉是优良的研磨材料，可以制砂轮[1]。

石墨：石墨为灰黑色不透明固体，硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃，密度2.2g/cm3，是电和热的良导体。

化学性质比金刚石稍活泼，在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。

石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。

石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶，也可以作原子反应堆中的中子减速剂。

石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。

石墨能与许多金属生成碳化物，如青铜色的C8K[1]。

无定形碳：无定形碳大都为黑色不透明固体，物理性质各不相同。

化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。

在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。

与某些金属反应，可得到碳化物。

(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。

(2)焦炭若是由煤干馏得到的，其成分和机械性能不一；若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。

单质碳的化学性质
单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
(1)常温下，碳的化学性质不活泼(稳定性强)(碳原子最外层电子数为4)
古代字画为什么经历几千年而不变色?档案资料为什么要求用碳素墨水书写?
(2)可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃 CO2放热
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO ：2C+O2 点燃 2CO 放热
(相同的反应物，因反应物的量不同，生成物不同)
(3)还原性：C+2CuO高温 2Cu+CO2↑
应用：冶金工业
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清的石灰水变浑浊。

利用碳单质的还原性，可用于冶金工业。

例如：用焦炭炼铁。

2Fe2O3 + 3C高温 4Fe + 3CO2↑
(拓展：C + CO2高温2CO，2Fe2O3 + 3C高温 4Fe + 3CO2↑)。

单质碳的化学性质1、常温下碳单质的化学性质。

2、碳具有可燃性：在氧气充足的条件下燃烧的化学方程式：在氧气不充足的条件下燃烧的化学方程式：3、碳在高温下可以夺取含氧物质中的氧元素，表现出性，可以用来。

（1）碳还原氧化铜的化学方程式:；实验的现象：。

实验注意事项：酒精灯加网罩的作用：；实验结束后，等到冷却后再将试管中的固体倒出，可以防止。

（2）碳还原氧化铁的化学方程式:（3）碳还原四氧化三铁的化学方程式：（4）碳还原二氧化碳的化学方程式：（5）碳和水在高温下制取水煤气：注：碳参加还原反应都要条件。

二氧化碳制取的研究1、工业上制取CO2的原理：2、实验室制取CO2：（1）药品：固态的：与液态的（2）原理：（3）实验装置：发生装置：根据和来确定，选择型发生装置制取。

收集装置：根据气体的和气体的溶解性确定，选择法收集，选择方法收集，因为。

空气的平均相对分子质量。

CO2的检验方法：；反应的化学方程式：。

CO2的验满方法：。

二氧化碳1、CO2的物理性质：（1）常温下CO2是颜色、气味的气体，于水，密度比空气。

（2）CO2在低温下可形成冰块状固体，俗称________。

该物质在升华时能___________，因此可以做制冷剂，用于________，还可以用作干冰灭火器。

2、二氧化碳的化学性质：（1）CO2________________________，可以用来灭火。

（2）二氧化碳可以与水反应，生成的________能使紫色石蕊溶液变______。

但是反应生成的物质不稳定，在加热时分解，已经变成红色的石蕊变为_______。

CO2与水反应的化学方程式________________________。

（3）二氧化碳可以使澄清的石灰水________。

次反应可以用于________________。

该反应的化学方程为________________________________________________3、CO2的用途：CO2是植物__________的原料，可以作_________。

2024成都中考化学复习碳和碳的氧化物命题点1碳单质的性质及用途1.(中华优秀传统文化) (2023武汉)笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。

炭黑的下列性质中属于化学性质的是()A.熔点高B.可燃性C.难溶于水D.常温下呈固态2.(2023长沙)“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3.(2023连云港改编)下列物质的性质与用途，对应关系错误的是()A.活性炭有吸附性，可用于净水B.石墨有导电性，可用于生产铅笔芯C.木炭有还原性可还原金属氧化物D.炭黑常温化学性质稳定可制墨汁命题点2CO和CO2的性质及用途4.(2023常州)干冰可用于疫苗等特殊药品的低温运输。

下列说法正确的是()A.干冰由水分子构成B.构成干冰的微粒静止不动C.构成干冰的微粒间无间隙D.干冰升华吸热使环境温度降低5.(2023金昌)下图中有关二氧化碳的说法正确的是()A.①B.②C.③D.④6.(2023郴州)有关碳及其化合物说法错误的是()A.金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质B.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气C.一氧化碳气体易溶于水D.加热条件下，木炭可使氧化铜还原为铜7.(2023抚顺辽阳本溪)下列有关碳及碳的化合物说法正确的是()A.碳的单质都是黑色固体B.二氧化碳与一氧化碳能相互转化C.金刚石和石墨中碳原子排列方式相同D.含碳元素的化合物一定是有机化合物8.(2023龙东)归纳与比较是化学学习的主要方法。

关于CO2与CO的知识总结错误的是()A.构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子B.性质：通常情况下，CO2不支持燃烧；CO支持燃烧C.用途：固体CO2可用于人工降雨；CO可作燃料D.危害：CO2无毒；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒9.(2023衡阳改编)2023年北京冬奥会场馆中的国家速滑馆又称“冰丝带”，它的建设应用了智慧建造技术，减少使用钢材2800吨，采用当前冬季运动场馆最环保的制冰技术——二氧化碳跨临界直接制冰技术，该技术是通过压力变化使二氧化碳汽化实现制冷。

碳和碳的氧化物是化学中非常重要的知识点之一。

下面是碳和碳的氧化物的知识点总结：碳的单质：碳的单质有石墨、金刚石和富勒烯等。

它们都具有较高的熔点和沸点，且具有很好的导电性和导热性。

碳的化学性质：碳是一种非金属元素，具有可燃性和还原性。

它可以与许多元素发生反应，如氧气、氮气、氢气等。

一氧化碳：一氧化碳是一种有毒气体，具有可燃性和还原性。

它可以与许多金属氧化物发生反应，生成金属和二氧化碳。

二氧化碳：二氧化碳是一种无色无味的气体，是空气中的主要成分之一。

它可以与水反应生成碳酸，也可以与氢氧化钠等碱反应生成盐和水。

光合作用和呼吸作用：光合作用是植物通过光合色素吸收光能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。

呼吸作用是生物体通过呼吸色素吸收氧气，将有机物氧化分解为二氧化碳和水的过程。

碳酸盐和碳酸氢盐：碳酸盐是由金属离子和碳酸根离子组成的盐类，如碳酸钠、碳酸钙等。

碳酸氢盐是由金属离子和碳酸氢根离子组成的盐类，如碳酸氢钠、碳酸氢钙等。

它们在水中可以发生水解反应，生成酸和碱。

考点18 碳的单质一、碳的单质1．物质的结构决定性质同一种元素可以组成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和60C等，由于它们的碳原子排列方式不同，即结构不同，它们的性质也存在较大的差异。

由此也可以知道：物质的结构决定其性质。

这三种常见单质的空间排列如图所示。

金刚石的结构石墨的结构60C的结构2．金刚石、石墨和C60的比较金刚石石墨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光泽加工琢磨有夺目光泽有金属光泽─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、润滑剂、电极等材料科学、超导体等相互关系 ()910002000510Pn⨯隔绝空气、℃℃、金刚石石墨化学变化─3．无定形碳无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。

常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。

用途木炭 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 净化多种气体和液体、作防毒面具焦炭 冶炼金属炭黑墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料二、碳的化学性质1．常温下，碳单质的化学性质稳定在常温下，碳的化学性质不活泼。

碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。

实际生活中利用这一性质有以下应用：（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。

（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。

2．碳能与氧气反应——可燃性在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。

（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O 2CO 2（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O 22CO无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。

3．碳能与某些金属氧化物反应——还原性单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。

（1）木炭还原氧化铜①实验现象澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。

初中化学知识点归纳碳的化学性质及其在生活中的应用碳是元素周期表中的第六个元素，具有丰富的化学性质。

本文将对碳的化学性质进行归纳，并探讨在生活中的应用。

一、碳的基本性质碳的原子量为12.01，属于非金属元素。

它具有以下基本性质：1. 四价性：碳原子有四个价电子，可以形成多种化合价态，与其他元素形成共价键。

2. 高稳定性：碳的键能较高，碳化合物具有较高的热稳定性和化学稳定性。

3. 强还原性：碳能与许多氧化剂反应，具有较强的还原性。

二、碳的化学性质1. 碳的燃烧：碳与氧气反应可以产生大量的热能和二氧化碳。

例如，燃烧木炭可以产生明亮的火焰和热能，是取暖和烧烤的常用燃料。

2. 碳的氧化：炭可与氧气在高温下反应生成二氧化碳，如工业上的石墨化。

此外，在自然条件下，碳也可以缓慢氧化生成二氧化碳，例如纸张、木材等自然材料会腐烂。

3. 碳的还原：碳具有较强的还原能力，能够将许多金属的氧化物还原成金属。

例如，通过还原炼铁可以从铁矿石中提取纯铁。

4. 碳的酸化：碳与酸反应可以产生相应的盐和水。

例如，碳酸与盐酸反应可以生成氯化物和二氧化碳。

三、碳在生活中的应用碳及其化合物在生活中起着至关重要的作用，以下是一些常见的应用：1. 材料制备：石墨是由层状的碳原子构成，具有良好的导电性和热稳定性，广泛用于铅笔芯、电池电极等。

钻石是由高温高压下形成的纯碳晶体，具有极高的硬度，被用作工具和饰品。

2. 燃料和能源：碳化合物是化石燃料的主要组成部分，如煤、石油和天然气。

这些燃料通过燃烧反应可以释放出大量的能量。

3. 生物分子：碳是有机物的基础，生命体内的蛋白质、脂肪和碳水化合物都含有碳。

我们的身体需要摄取含碳的食物来维持正常的生理功能。

4. 药物和化学品：许多药物和化学品都是由含碳的化合物构成的，如阿司匹林、乙醇等。

这些化合物在医药和化工行业中被广泛应用。

综上所述，碳具有丰富的化学性质，包括燃烧、氧化、还原和酸化等。

同时，在生活中，碳及其化合物也发挥着重要作用，涉及材料制备、能源利用、生物分子和药物化学等多个领域。

碳单质的性质和用途
+2NO===== N2 +2CO2催化剂物性：通况下：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水性质化性毒性：还原性：可燃性：CO与血红蛋白结合，人窒息而死2CO + O2 =====2CO2点燃CO + CuO ==== Cu + CO2（蓝色火焰）（CO早出晚归）碳单质一氧化碳（CO）碳和碳的氧化物化学性质常温：稳定（图书字画
档案炭黑笔）高温:易反应还原性C +2 CuO=====2Cu + CO2高温3C + Fe2O3=====2Fe +3CO2 ↑高温C + CO2=====2CO高温可燃性2C + O2=====2CO点燃C + O2===== CO2点燃O2充足：O2不足：注意①金刚石→石墨：是化学变化（红磷→白磷）②金刚石与石墨的物性差异原因：内部碳原子排列方式不同③金刚石石墨都是直接由原子构成，而C60是直接由分子构成、例：C60是由60个碳原子组成的（）含石墨的混合物：无定形碳木炭：取暖烧烤
制黑火药有吸附性活性炭：吸附性（吸色素、异味、气体）做防毒面具）焦炭：放热量大→冶炼金属炭黑：做油漆墨汁油墨橡胶的添加剂（增强耐磨性）C60 : 又称足球烯是直接由分子
（C60分）构成的（C
50、 C60）石墨物性：深灰色不透明细鳞状片固体导电
质软有润滑性用途利用导电性：做电极利用质软：做铅笔芯（石墨+黏土）利用润滑性：做润滑剂无色透明正八面体的固体，不导电天然存在最硬的物质金刚石物性：用途利用硬度：做
钻头、玻璃刀、切割金属等利用折光性好：做装饰品（钻石）碳和碳的氧化物。