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专题突破九 碳和碳的氧化物 天津市塘沽区教育中心 康永军 碳的家族和种类繁多，在化学中占有重要的地位，且这部分知识与生产、生活、新科技相结合，与当今社会热点问题—能源问题和环境问题密切联系，因此这部分知识将成为最近几年中考命题的一大热点。 一、考点解读 考点1 碳单质的存在、性质与用途 ［基础知识］ 1．碳的几种单质 （1）金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。 （2）石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。 CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。 （3）C60是由C60分子构成的，1个C60分子是由60个C原子构成。 （4）无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成。主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。 活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。 2．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）常温下的稳定性强 （2）可燃性： 完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C+O2点燃CO2 (氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ 现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。 2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑ A．硬度大 　　　　 　　B．不能导电　　 　　C．化学性质稳定 　 　　D．熔点低　　解析：此题利用一条经典广告词，考查了学生对碳单质之一的金刚石性质的了解情况以及对语言文字的理解能力。该广告词主要体现了金刚石（俗称钻石）在常温下具有稳定的化学性质，在自然界（常温下）很难与其它物质发生化学反应，因此，其品质永不变。　　答案：C ［新题展示］ 1．据报道，科学家己经研制出世界上最薄的材料一碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示，这种碳膜片状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（ ） A．碳膜片属于单质 B．碳膜片与C60是同一种物质 C．碳膜片属于人工合成的有机高分子材料 D．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同 解析：碳膜片是由碳原子构成的，所以碳膜片属于单质，碳膜片与C60的构成不同，所以不是同种物质，虽然碳膜片与碳不是同种物质，但化学性质相同，所以燃烧产物也相同。 答案：A 考点2 二氧化碳的性质和用途 ［基础知识］ 1．物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体—干冰 2．化学性质: （1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸 （2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定，易分解 （3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳! （4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO CO2是氧化剂，C是还原剂） 3．用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质，又利用其化学性质；干冰用于人工降雨、制冷剂；温室肥料 4．二氧化碳对环境的影响：过多排放引起温室效应。 ［解题策略］ 以二氧化碳的化学性质为切入点，掌握检验二氧化碳气体的方法。 ［典型例题］ 例2 世界都是一分为二的，认识世界、研究物质也是如此。　　（1）利用CO2_____________________、__________________________的性质可用于灭火。　　（2）当大气中CO2的含量升高时，对环境影响的后果是_______________。　　（3）科学研究表明，可通过下述反应，将工业尾气中的CO2转化为一种重要的化工原料X：CO2+4H2 → X+2H2O，则X的化学式为_____________。　　解析：CO2是空气的成分之一，含碳物质完全燃烧都产生CO2，因此它是自然界普遍存在的一种物质。CO2的用途十分广泛，其中用作灭火剂是比较常见的。它的这一用途无疑离不开不支持燃烧，也不能燃烧的化学性质，同时不要忽略密度比空气大这一必要的物理性质，否则它不能覆盖在可燃物表面隔绝空气，达到灭火的目的。CO2在空气中的体积分数约为0.03％CO2含量太高主要是人为因素造成的。题中介绍了一种转化CO2为重要化工原料的方法，同时又考查了学生对化学反应和质量守恒定律的理解与应用情况。CO2转化反应中产物X只要利用质量守恒定律内容即可确定。 答案：（1）密度比空气的大