(通用版)中考化學(xué)二輪重難點易錯點復(fù)習(xí)講與練《詳解碳單質(zhì)》(含詳解)

1、PAGE 詳解碳單質(zhì)一、牢記重要的化學(xué)思想物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的用途二、掌握碳的幾種單質(zhì)：金剛石、石墨、C60碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途金剛石無色透明、正八面體形狀的固體裝飾品鉆石硬度大（天然存在的最硬物質(zhì)）玻璃刀 鉆探機(jī)鉆頭石墨深灰色、有金屬光澤、不透明的細(xì)磷片狀固體鉛筆芯很軟能導(dǎo)電電極滑膩潤滑劑C60形似足球制超導(dǎo)材料、制作新型催化劑等方面有廣闊的運用前景注意：（1）金剛石、石墨的組成元素相同，但其物理性質(zhì)相差很大，原因是原子的排列方式不同。（2）石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石，為化學(xué)變化。（3）木炭、活性炭、焦炭、炭黑的主要成分也是碳單質(zhì)。木炭和活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，都具有很強的

2、吸附性，均可用于吸附色素、異味，用于食品工業(yè)、凈水、凈化空氣等；活性炭的吸附能力更強，可以用于防毒面具里的濾毒罐、制糖工業(yè)的脫色劑等。三、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途穩(wěn)定性常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（不活潑）用碳素墨水書寫檔案材料等可燃性完全燃燒（氧氣充足）C+O2 SKIPIF 1 0 CO2不完全燃燒 （氧氣不充足）2C+O2 SKIPIF 1 0 2CO作燃料還原性C+2CuO SKIPIF 1 0 2Cu+CO2 （置換反應(yīng)）現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色澄清石灰水變渾濁3C+2Fe2O3 SKIPIF 1 0 4Fe+3CO2C + CO2 SKIPIF 1 0 2 CO冶煉金屬注意：單質(zhì)

3、碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻基本相似。四、木炭還原氧化銅的注意事項：1. 試管口要向下傾斜，防止藥品中的水或加熱生成的水進(jìn)入試管底部炸裂試管。2. 加熱時先使試管預(yù)熱，然后在藥品底部加熱。3. 實驗結(jié)束后應(yīng)先撤離導(dǎo)管，后移去酒精燈，防止先撤酒精燈會使試管的溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強突然變小，石灰水會倒流入試管中，導(dǎo)致試管炸裂。4. 在碳的“還原性”實驗的化學(xué)方程式中，反應(yīng)條件是“高溫”，不能寫成“加熱”，即C+2CuO SKIPIF 1 0 2Cu+CO2，不能寫成C+2CuO2Cu+CO2；實驗時應(yīng)使用酒精噴燈或加金屬網(wǎng)罩以集中火焰，提高溫度。例題1 （大連）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與

4、用途的說法，錯誤的是（ ）A. 石墨有滑膩感，可用來作電極B. 焦炭有還原性，可用于冶金工業(yè)C. 活性炭有吸附性，可用來吸附異味D. 金剛石的硬度大，可用來切割玻璃解析：A. 石墨能用來做電極是因為其具有優(yōu)良的導(dǎo)電性而不是油膩感；B. 焦炭有還原性，故可以用來冶煉金屬；C. 活性炭有疏松多孔結(jié)構(gòu)，故可吸附異味；D. 金剛石是天然存在的最硬物質(zhì)，故可切割玻璃。答案：A點撥：熟記各種碳的單質(zhì)的性質(zhì)和用途是解答此類題的基礎(chǔ)。例題2 （日照）科學(xué)家成功地利用精密儀器從石墨中分離出單層的石墨片，這是目前世界上人工制得的最薄的材料，如圖所示。下列有關(guān)石墨片的說法，錯誤的是（ ）A. 石墨片是一種單質(zhì) B.

5、 石墨片與C60是同種物質(zhì)，具有導(dǎo)電性C. 在一定條件下，石墨片可還原氧化銅D. 石墨片在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2解析：A. 石墨片是由一種碳原子構(gòu)成的，即由碳元素組成的純凈物，所以為單質(zhì)，故A說法正確；B. 雖然都是由碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，屬于碳的不同單質(zhì)，所以不屬于同一物質(zhì)，故B說法錯誤；C. 由于石墨片從石墨中分離出來，是碳的單質(zhì)，所以化學(xué)性質(zhì)和其他碳單質(zhì)相同，所以碳片可以還原氧化銅，故C說法正確；D. 由于石墨片從石墨中分離出來，是碳的單質(zhì)，所以充分燃燒時生成二氧化碳，故D說法正確。答案：B點撥：按“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的規(guī)律來學(xué)習(xí)和理解碳的單質(zhì)的知識。

6、碳的單質(zhì)都由碳原子構(gòu)成，但原子排列方式的不同決定了其物理性質(zhì)的差異，而元素種類相同又決定了它們的化學(xué)性質(zhì)相似。例題3 如下圖所示，盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕色 （填“變深”或“消失”或“不變”），漏斗中液面 （填“上升”或“下降”或“不變”）。其原因為：活性炭具有 作用，使瓶中氣體壓強 外界大氣壓。解析：活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性，將活性炭投入盛滿紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶中，輕輕搖動，NO2氣體被活性炭吸附，所以集氣瓶內(nèi)氣體的紅棕色逐漸消失；由于瓶中的壓強小于外界大氣壓強，所以水在外界大氣壓強下會被壓進(jìn)漏斗，即漏斗中的液面上升。答案：消失；上升；

7、吸附；小于點撥：要掌握活性炭的性質(zhì)方面的知識，只有掌握了活性炭的性質(zhì)才能正確的判斷活性炭的作用；將物理知識中有關(guān)壓強的知識和化學(xué)知識相結(jié)合?！揪C合拓展】對木炭還原氧化銅實驗的再探究出題角度：經(jīng)過實踐得知，課本上木炭還原氧化銅的實驗，存在現(xiàn)象不明顯、實驗效果欠佳等問題。一是使用普通酒精燈加燈罩的方法不易穩(wěn)定達(dá)到實驗所需的高溫；二是未指明氧化銅與木炭的質(zhì)量比；三是未強調(diào)實驗成功的關(guān)鍵。實驗題常常會以此為出發(fā)點，進(jìn)行拓展探究。解題思路：此類實驗題的解法沒有固定的格式，解這類題時，只要從實驗原理入手，結(jié)合具體實驗題目的特點，根據(jù)題目所給信息，認(rèn)真審題，抓住題眼，就能很快的理順解答的思路。答題技巧：一是

8、要緊扣實驗要研究的問題，也就是實驗?zāi)康?，通讀全題，明確問題與各環(huán)節(jié)的聯(lián)系，多角度、多方面分析問題；二是要根據(jù)實驗條件篩選出合理的假設(shè)；三是注意發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布的規(guī)律和實驗特征現(xiàn)象，正確推理出結(jié)論。例題 木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史?；瘜W(xué)興趣小組按照課本實驗方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成。他們決定對這個實驗進(jìn)行探究和改進(jìn)。（1）木炭與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；（2）木炭呈塊狀，實驗時要先將木炭研細(xì)，再與CuO粉末混合均勻后使用。這樣處理的目的是_；（3）為了提高成功率，某研究小組設(shè)計如圖乙方案進(jìn)行實驗?！狙b置改進(jìn)】穩(wěn)定的高溫是本實驗成功的關(guān)鍵因素

9、之一，實驗裝置也會影響加熱的效率。與甲相比較，乙裝置中將試管直立放置，酒精燈火焰處加有鐵絲網(wǎng)罩，其作用是 ?！緦嶒炑芯俊糠謩e稱取2g木炭與CuO的混合物，按每種比例重復(fù)實驗3次。實驗記錄如下表：總質(zhì)量相同（2g），但木炭與CuO比例不同的實驗對比表比例1:61:71:81:91:101:111:121:13加熱時間1511431571511511534實驗現(xiàn)象紅熱，產(chǎn)生大量氣泡，石灰水變渾濁偶爾紅熱，氣泡較少實驗結(jié)果表層銅珠較大，出現(xiàn)未完全反應(yīng)的黑色木炭粉末，且木炭含量越高黑色粉末越多反應(yīng)較完全，生成亮紅色網(wǎng)狀銅塊部分生成Cu2O主要產(chǎn)物是Cu2O分析實驗數(shù)據(jù)，影響實驗的另一因素是_；從產(chǎn)物分

10、析，該反應(yīng)混合物的最佳比例范圍是_。解析：（1）直接寫出化學(xué)方程式為：C+2CuO2Cu+CO2；（2）與反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快且反應(yīng)更充分，所以把塊狀的木炭變成炭粉更利于反應(yīng)的進(jìn)行；（3）【裝置改進(jìn)】將臥式改為直立式，鐵絲網(wǎng)形成一個類似煙囪的空腔，使空氣的對流加快，從而使燃燒更充分，可以使火焰更集中，提升溫度，并可獲得持續(xù)的高溫，利于反應(yīng)的進(jìn)行?！緦嶒炑芯俊客ㄟ^實驗數(shù)據(jù)可以看出氧化銅和炭粉的比例不同，得到的產(chǎn)物也不同，從實驗結(jié)果中可以得出反應(yīng)物的比例為1:10至1:11時反應(yīng)是最充分的。答案：（1）C+2CuO2Cu+CO2（2）增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分（3）【裝置改進(jìn)

11、】使火焰更集中，提升溫度【實驗研究】反應(yīng)物的比例；1:10至1:11（答題時間：30分鐘）1. 下列說法不正確的是（ ）A. 利用木炭的還原性由CuO冶煉銅B. 天然金剛石是最硬的非金屬單質(zhì)，可制成鉆石C. 利用活性炭的穩(wěn)定性來吸附冰箱中的異味D. 利用石墨的導(dǎo)電性制作石墨電極2. （蘭州）同學(xué)們填寫的“畢業(yè)生登記表”需要長期保存，因此書寫時必須使用（）A. 鉛筆B. 圓珠筆C. 紅墨水筆D. 碳素筆*3.（蘭州）單層石墨稱為石墨烯，這種“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認(rèn)為是目前世界上最薄、最堅硬、傳導(dǎo)電子速度最快的新型材料，下列關(guān)于石墨烯的敘述中正確的是（）A. 石墨烯的化學(xué)式為C B. 石

12、墨烯的硬度小于金剛石C. 石墨烯屬于化合物 D. 石墨烯中碳元素的化合價為+44.（重慶）“碳海綿”是已知最輕的固體材料，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質(zhì)），具有疏松多孔結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于“碳海綿”性質(zhì)的推測，一定有錯誤的是（）A.碳海綿有吸附作用B.碳海綿是灰黑色固體C.碳海綿易溶解于水 D.碳海綿燃燒會產(chǎn)生二氧化碳5.（蘭州）2013年3月，浙江大學(xué)實驗室里誕生了世界上最輕的材料“碳海綿”?！疤己＞d”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質(zhì)）。下列關(guān)于“碳海綿”的說法中不正確的是 （ ）A. 常溫下化學(xué)性質(zhì)活潑 B. 具有吸附性C. 在一定條件下可還原氧

13、化銅D. 在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2*6.（宜賓）下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法中正確的是（ ）A. C60的相對分子質(zhì)量為720 B. 金剛石、石墨和C60都由碳元素組成，結(jié)構(gòu)相同C. 木炭具有還原性，常溫下可以將氧化銅中的銅還原出來D. 石墨很軟，不能用于制石墨電極7. 中華炭雕（主要成分是木炭）是一種集觀賞與空氣凈化于一體的工藝品，關(guān)于它的說法錯誤的是（ ）A. 炭雕擺設(shè)要遠(yuǎn)離火種B. 炭雕藝術(shù)品可以長久保存C. 炭雕是輕質(zhì)透明的固體D. 炭雕能吸附室內(nèi)有害氣體8.（鹽城）2013年3月，我國研制出世界上最輕、吸油力最強的固體材料碳海綿。碳海綿由碳元素組成，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于碳海綿的

14、說法不正確的是（）A. 常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑 B. 是一種新型的化合物C. 具有較強的吸附性 D. 可處理海上泄漏的石油9. 在石墨、金剛石、C60和活性炭四種碳的單質(zhì)中，能應(yīng)用于材料科學(xué)的是 ；用作濾毒劑的是 ；硬度最大的是 ；軟而滑膩的是 ；導(dǎo)電性能好的是 ；能使集氣瓶中紅棕色的二氧化氮顏色消失的是 ，發(fā)生的變化是 （填“物理”或“化學(xué)”）變化。10.（佛山）碳在地殼中的含量不高，但它的化合物數(shù)量眾多，而且分布極廣。 圖 圖 圖 圖根據(jù)所學(xué)知識回答：（1）圖為碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，碳原子最外層電子數(shù)為 ，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì) ，（填“活潑”或“不活潑”）。（2）圖、對應(yīng)三種碳單質(zhì)：圖單質(zhì)的名稱

15、是 ，圖單質(zhì)的名稱是 ，圖單質(zhì)的化學(xué)式是 。（3）C為+4價，Cl為-1價，由C和Cl組成的化合物的化學(xué)式為 。*11. 如圖是高溫下用木炭還原氧化銅的實驗裝置圖（1）根據(jù)B中發(fā)生的現(xiàn)象，可以判斷反應(yīng)是否開始發(fā)生，則B中的試劑為（填名稱）_；（2）a處排出的氣體中，除沒有排盡的空氣和未被完全吸收的帶有水蒸氣的二氧化碳外，還一定含有少量的（填化學(xué)式）_氣體；酒精燈上加罩的目的是_；（3）寫出A中的化學(xué)方程式_；（4）根據(jù)下表實驗數(shù)據(jù)，求出有_克氧化銅參加了反應(yīng). 稱量對象質(zhì)量/g試管12反應(yīng)前試管、氧化銅和木炭粉42冷卻后試管、氧化銅和木炭粉37.6*12. 已知木炭粉與某紅棕色粉末在高溫下反應(yīng)

16、生成二氧化碳和鐵。某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，證明紅棕色粉末中含有氧元素，并測定其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，裝置如下圖所示。（1）實驗前，首先要進(jìn)行的操作是_；（2）實驗中，盛放澄清石灰水的大試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_；（3）實驗中通入純凈而干燥的氮氣，其目的是_；（4）尾氣中可能含有的一種有毒氣體是 。（5）如果3.2 g該紅棕色粉末與碳充分反應(yīng)，測得澄清石灰水增重1.32 g，則該紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。1. C 解析：A. 木炭具有還原性，所以可以利用木炭還原氧化銅而得到單質(zhì)的銅；B. 金剛石是天然物質(zhì)中最硬的非金屬單質(zhì)，所以可以制成鉆石，作為裝飾品耐磨且恒久；C. 利用活性炭吸附冰箱中的異味，

17、是根據(jù)活性炭具有吸附性，而非穩(wěn)定性；D. 石墨可以導(dǎo)電，所以可用來制造石墨電極。2. D 解析：碳素筆中含有碳，其主要成分是碳，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，保存的時間較長，因此同學(xué)們用碳素筆填寫的“畢業(yè)生登記表”能長期保存。3. A 解析：A. 由題意可知，單層石墨稱為石墨烯，所以，石墨烯的化學(xué)式為C，故A正確；B. 由題意可知，“只有一個碳原子厚的碳薄片”被公認(rèn)為是目前世界上最薄、最堅硬的材料。所以，石墨烯的硬度大于金剛石，故B錯誤；C. 由題意可知，單層石墨成為石墨烯，石墨烯屬于單質(zhì)，故C錯誤；D. 石墨烯屬于單質(zhì)，碳元素的化合價為0，故D錯誤。4. C 解析：“碳海

18、綿”具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，所以具有吸附性；“碳海綿”也可能和木炭一樣呈灰黑色；不同的碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相同，所以“碳海綿”應(yīng)具有常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑、有可燃性、還原性等性質(zhì)，故碳海綿可燃燒。5. A 解析：A. 碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑，故A說法錯誤；B. “碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以具有很強的吸附性，故B說法正確；C. 碳具有還原性，“碳海綿”的主要成分是石墨烯和碳納米管，兩者都是碳單質(zhì)，所以在一定條件下可還原氧化銅，故C說法正確；D. 碳完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳，故D說法正確。6. A 解析：A. C60的相對分子質(zhì)量為：1260=720，故A正確；B. 金剛石、

19、石墨和C60都由碳元素組成，碳原子排列方式不同，結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)不同，故B錯誤；C. 木炭具有還原性，高溫下可以將氧化銅中的銅還原出來，而不是常溫，故C錯誤；D. 石墨有良好的導(dǎo)電性，可用于制石墨電極，故D錯誤。7. C 解析：A. 木炭在常溫下盡管很穩(wěn)定，但是木炭可以燃燒，所以必須遠(yuǎn)離火源，所以A正確。B. 因為碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，常溫下不易反應(yīng)，所以炭雕藝術(shù)品可以長久保存，所以B正確。C. 木炭是疏松多孔結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)輕，但木炭是黑色的、不透明的，所以C不正確。D. 木炭具備疏松多孔結(jié)構(gòu)，有很大的表面積，有很強的吸附能力，可以吸附室內(nèi)各種有害的氣體，起到凈化空氣，消除污染的作用，所以D正

20、確。8. B 解析：A. 碳海綿由碳元素組成，碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，故說法A正確；B. 碳海綿由碳元素組成，屬于單質(zhì)，故說法不正確；C. “碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以具有很強的吸附性，故說法正確；D. “碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以具有很強的吸附性，可處理海上石油泄漏。9. C60 活性炭 金剛石 石墨 石墨 活性炭 物理解析：能應(yīng)用于科學(xué)材料的是C60；活性炭具有吸附性，用作濾毒劑；金剛石是天然存在的最硬物質(zhì)；石墨質(zhì)地較軟，有滑膩感，有良好的導(dǎo)電性；活性炭能吸附色素，但無新物質(zhì)生成，屬于物理變化。10.（1）4 不活潑 （2）金剛石 石墨 C60 （3）CCl4解析：（1）由原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義可知，碳原子最外層電子數(shù)為4；常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。（2）根據(jù)常見的碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)，金剛石的碳原子的排列是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖），石墨的碳原子的排列是層狀結(jié)構(gòu)（圖），C60的碳原子的排列是由60個原子構(gòu)成的分子，形似足球（圖）。（3）根據(jù)化合價原則，由化合價寫出化學(xué)式。由在化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為零的原則可知，C為+4價，Cl為1價，故C和Cl組成的化合物的化學(xué)式為：CCl4。11.（1）澄清石灰水 （2）CO；使熱量集中，溫度更高（3）C