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- 2021-05-10 发布
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碳及一氧化碳的性质、用途
一、基本考点
考点1.碳的几种单质的性质和用途
(1)金刚石和石墨的物理性质和用途(见表6-14-1):
表6-14-1
物质
金刚石
石墨
物
理
性]
质
色、态
无色透明正八面体形状的固体,琢磨后有夺目光泽
深灰色不透明细鳞片状的固体,有金属光泽m]
硬度
最硬的矿物之一(坚硬)
最软的矿物之一(质软)
熔点
高
高
导电性
不导电
良好
导热性
不导热
良好
用途
钻头、划玻璃、装饰品
电极、润滑剂、铅笔芯
(2)无定形碳:①构成:无定形碳都是由石黑的微小晶体和少量杂质构成的,无定形碳都是混合物。②分类:无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑四种。③用途:木炭和活性炭具有吸附作用,能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在它的表面,活性炭的吸附作用比木炭强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖;焦炭常用于冶金工业,用于冶炼生铁;炭黑常用于制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料等。
(3)碳的化学性质:在常温下,碳的化学性质不活泼,表现出稳定性,随着温度升高,化学活动性大大增强,表现出可燃性和还原性。①可燃性:a. 碳与充足的氧气反应:
b. 碳不充分燃烧时: 。②还原性: a. 碳还原氧化铜: 。现象:黑色粉末逐渐变成红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊;b.碳还原二氧化碳:。
考点2.一氧化碳的性质和用途
(1)一氧化碳的物理性质:一氧化碳通常是无色、无味、有毒的气体,密度比空气略小,难溶于水。
△
(2)一氧化碳的化学性质:①可燃性:a. 现象:一氧化碳能燃烧,发出蓝色火焰,放出热量,罩在火焰上方的烧杯内壁上附着的澄清石灰水变浑浊;b. 化学方程式: ;c. 注意:点燃一氧化碳前要验纯。②还原性;一氧化碳能将CuO(金属氧化物)还原成铜,同时生成二氧化碳:CO+CuO == Cu+CO2,因此一氧化碳可用于冶金工业。
(3)一氧化碳还原氧化铜的实验。操作顺序:与H2还原CuO的实验操作顺序一样,先通CO,再加热;实验完毕,先停止加热,继续通CO至试管冷却。尾气处理:因CO有剧毒,不能随意排入空气中,处理的基本原则是将CO燃烧掉,转化为无毒的CO2或收集备用。
(4)一氧化碳的毒性、产生方式及用途:①一氧化碳的毒性:CO和人体血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力强,人吸入CO会造成人体缺氧,严重者会致死。②产生CO的三种主要方式:a. 氧气的量不足,碳燃烧不充分:③;b. CO2遇到炽热的碳;;c. 碳与水蒸气高温条件下反应:(水煤气)。③一氧化碳的用途:CO具有可燃性,可作燃料;CO具有还原性,可用来冶炼金属,如炼铁等。
二、能力与综合考点
考点3.木炭和活性炭的吸附作用(拓展考点)
气体或溶液里的物质被吸附到固体表面的作用叫吸附作用,它属于物理变化。木炭和活性炭都有吸附性,因为它们都具有疏松多孔的结构而形成很大的表面积,表面积愈大,吸附能力愈强。活性炭是木炭经过水蒸气高温处理而得到的,它具有更大的表面积,因此,活性炭的吸附能力比木炭更强。
考点4.一氧化碳的检验方法(实际应用考点)
CO的检验方法有:(1)点燃待检气体,若火焰呈蓝色,则先用干燥小烧杯罩在火焰上方,无水珠,再用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方,若出现白色浑浊物,则气体为CO;(2)将待检气体通过灼热的CuO,若出现红色的物质,且产生的气体不能使无水CuSO4变色而能使澄清石灰水变浑浊,则气体为CO。
三、创新考点
考点5.碳元素形成的其他单质(开放性考点)
近年来科学家们发现,除金刚石、石墨外,还有一些由碳元素形成的单质,如C60、纳米碳管等。一个C60分子是由60个碳原子构成的形似足球状的大分子,共有32个面的近似足球的结构中共有60个顶点,各有一碳原子。目前,人们对C60分子及纳米碳管的结构和反应的认识正在不断深入,它们在材料科学、超导体等方面的应用正在深入地研究。