碳单质中的家族

碳单质中的家族碳单质中的家族金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同单质，其物理性质差异较大，在常温下，碳的化学性质是不活泼的，碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化，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，碳具有可燃性、还原性。现结合2010年中考，帮助同学们加深对其知识点的理解。考点1 结构例1（2010·綦江）（1）碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是。图1...

碳单质中的家族金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同单质，其物理性质差异较大，在常温下，碳的化学性质是不活泼的，碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化，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，碳具有可燃性、还原性。现结合2010年中考，帮助同学们加深对其知识点的理解。考点1 结构例1（2010·綦江）（1）碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是。图1 分析碳原子核外带负电的电子总数为6，由于原子不显电性，故碳原子的带正电的核电荷数也应为6。从碳原子的结构示意图看出：其最外层电子数是4，很难得到或很难失去4个电子，使其成为相对稳定结构，所以常温下碳的化学性质是不活泼。金刚石、石墨都是由碳原子构成的单质，C60是由分子构成的单质，每个C60分子由60个原子构成。答案 6；C 考点2 性质例2（2010·梧州）某中学化学兴趣小组（如图2甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。澄清的石灰水 C+CuO 乙图2 甲【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4。【猜想与假设】（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为。（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。【分析与交流】（1）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是。（2）小周建议用图2的乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是。（3）对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择 (填选项序号)的比例。 A. 32︰3 B. 40︰3 C. 48︰3 你认为小施这样选择的理由是。【实验与结论】同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，（填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是（填“吸”或“放”）热反应。待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。分析由资料提供的信息可知，暗红色固体可能是Cu2O。反应物的接触面积越大，反应就越充分，故用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验有利于反应的进行。与甲相比较，乙装置中将试管直立显然更利于集中加热。由于炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行。检验了乙装置的气密性后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，这是炭粉与试管内的氧气反应生成的少量的CO2，故不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应。停止加热后，仍能看到红热现象，表明该反应放热。若不关闭止水夹，空气进入试管中使得灼热的铜重新被氧化。答案【猜想与假设】Cu2O （Cu4C、Cu2C等其他合理答案同样给分）【分析与交流】（1）这是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行。（2）有利于集中加热，获得持续高温。（3） A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行。【实验与结论】气密性；不能；放；空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。考点3 用途例3（2010·株洲）下列对一些事实的解释错误的是事实解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水碳的化学性质稳定 B 石墨能够做电池的电极材料石墨能够导电 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖活性炭具有吸附性分析性质决定用途。常温下碳的化学性质稳定，用碳素墨水书写档案能长久保存；石墨具有导电性，可用石墨做电池的电极材料；焦炭由于有还原性，可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来；活性炭具有吸附性，制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖。答案 C 试一试 1.（2010·邵阳）下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是 A.它们都是电的良导体 B.石墨质软，可作铅笔芯 C.C60是一种新型的单质 D.金刚石硬度大，可切割大理石 2. （2010·福州）下列物质的用途利用其化学性质的是 A．石墨作铅笔芯 B．金刚石作钻头 C．干冰作致冷剂 D．天然气作燃料 3. （2010·连云港）炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品，其主要成分是木炭。下列说法中错误的是 A.炭雕作为艺术品可以长久保存 B.炭雕能吸附室内微量的有害气体 C.摆放炭雕必须远离火种 D.将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应 4. （2010·河北）用图3所示装置研究“活性炭吸附能力与温度变化的关系”。将NH4NO3 固体加入到水中搅拌，观察到两侧玻璃管中液面上升的高度不同。（1）由于试管内气体的压强（选填“增大”或“减小”），使得玻璃管内液面上升。（2）NH4NO3固体溶于水（选填“放出”或“吸收”）热量。（3）活性炭吸附气体的能力随温度而增强。参考答案 1.A；2.D；3.D；4.减小；吸收；降低

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