06 考点一 碳及其化合物（教师版）-2025年高考化学一轮复习基础知识讲义（新高考通用）.docx

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《专题五元素性质》06【基础知识】硅、碳及其化合物

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【基础知识】硅、碳及其化合物

考点一碳及其化合物

【必备知识】

1、碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA族元素，又称碳族元素，其价电子排布式为ns2np2。

2、常见碳单质的结构和物理性质

物质

金刚石

石墨

C60

结构

四面体的空间网状结构。

共价晶体。

层状结构，每层为正六边形的平面网状结构。

足球状分子，由正五边形和正六边形排列而成。

分子晶体。

性质

熔点高，硬度大。

熔点高，硬度低，能导电。

不能导电。

用途

作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等。

作铅笔芯、电极、润滑剂等。

木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等。

可作催化剂、催化剂载体。

常见的碳单质有石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管、石墨烯、碳纤维等，它们互为同素异形体，都是无机非金属材料。

3、化学性质

a．与O2的反应(用化学方程式表示)：

①O2不足：2C＋O2(不足)eq\o(=====,\s\up7(点燃))2CO、；②O2充足：C＋O2(足量)eq\o(=====,\s\up7(点燃))CO2。

b．与氧化物反应(用化学方程式表示)：

①与CuO反应：C＋2CuOeq\o(=====,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑；

②与Fe2O3反应：3C＋2Fe2O3eq\o(=====,\s\up7(△))4Fe＋3CO2↑；

③与CO2反应：C＋CO2eq\o(=====,\s\up7(△))2CO；

④与水蒸气反应：C＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(△))H2＋CO(制水煤气)；

⑤与SiO2反应：2C＋SiO2eq\o(=====,\s\up7(△))Si＋2CO↑(制粗硅)，不能说明C的非金属性强于Si；

c．与强氧化性酸反应

①与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

②与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

4、碳的化合物

（1）CO2是温室气体，不是大气污染物。

（2）往CaCl2、Ca(NO3)2溶液中通CO2，不能产生白色沉淀。

（3）收集CO2可用排饱和NaHCO3溶液法。

（4）实验室用大理石和盐酸反应制CO2，不可用硫酸代替盐酸的原因：CaSO4微溶，覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行。

（5）CO是有毒气体，原因是CO与人体的血红蛋白相结合，导致缺氧中毒。

（6）干冰可用于人工降雨。

（7）除杂

①CO中混有CO2，通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，然后干燥气体。

②CO2中混有CO，通过盛有CuO的硬质试管。

③CO2中混有少量SO2或HCl，通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，然后干燥气体。

5、草酸H2C2O4的性质

①二元弱酸，酸性比醋酸强。

②还原性：能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

③不稳定性：草酸晶体受热易分解，反应的化学方程式为H2C2O4·2H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))CO↑＋CO2↑＋3H2O。

【概念辨析】

1、12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。()

2、金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质。()

3、石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。()

4、向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。()

5、向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。()

6、氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体。()

7、天然气的主要成分是甲烷的水合物。()

8、证明酸性：碳酸苯酚，可将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液。()

9、BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐。()

10、将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，可见集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生。()

11、活性炭具有除异味和杀菌作用。()

12、利用二氧化碳制造全降解塑料，可以减缓二氧化碳对环境的影响。()

13、大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用。()

14、石墨烯和乙烯都属于烯烃。()

15、火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料(2022·辽宁，1B)()

【答案】1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.√11.×12.√13.√14.×15.×

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