《金剛石石墨和C》知識(shí)梳理與考查角度例析

課題1金剛石、石墨和C60知識(shí)梳理與考查角度例析碳的單質(zhì)1Contents目錄2單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)1、金剛石（C）是自然界中最硬的物質(zhì)，無色透明，正八面體?？捎糜谥沏@石；刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭（體現(xiàn)了它的硬度大）等。

2、石墨（C）是最軟的礦物之一，深灰色，具有金屬光澤，是細(xì)鱗片狀的固體，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤滑性。可用于制鉛筆芯（體現(xiàn)了它呈深灰色、質(zhì)軟）、干電池的電極（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性）、電車的電刷（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性，滑膩感、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）、作潤滑劑（體現(xiàn)它具有滑膩感）等。碳的單質(zhì)1金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：碳原子的排列不同。

3、無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成.主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性（因?yàn)榫哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)），木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中除去色素、異味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖；焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì)4、C60：C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定?？疾榻嵌?23某物質(zhì)經(jīng)測定只含有一種元素，下列關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是（）A.一定是單質(zhì)B.一定是化合物C.一定是純凈物D.可能是混合物由一種元素可以形成多種單質(zhì)，該物質(zhì)雖然只含有一種元素，但沒有說明是純凈物還是混合物，因此可能是純凈物，也可能是混合物，但一定不是化合物。故選D.考查角度1：對同種元素可以形成多種單質(zhì)的認(rèn)識(shí)解析考查角度123D下圖是金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)示意圖，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是（）A．構(gòu)成它們的原子大小不同

B．構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同

C．金剛石、石墨、C60由不同種原子構(gòu)成

D．金剛石、石墨、C60里碳原子的排列方式不同考查角度2：碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考查角度123D根據(jù)圖示可知金剛石、石墨、C60的原子排列方式不同．造成金剛石、石墨、C60的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異的主要原因是：碳原子排列方式不同．

故選D．解析考查角度123下列各種物質(zhì)的用途利用了該物質(zhì)的什么性質(zhì)？

(1)石墨用于電池的電極是因?yàn)開_______________。

(2)金剛石可用于鉆探機(jī)的鉆頭是因?yàn)開_____________。

(3)木炭可以除去房間的臭味是因?yàn)開_______________。

(4)石墨常用于制造鉛筆芯是因?yàn)開_______。

(5)活性炭可用于防毒面具的濾毒罐里吸附毒氣是因?yàn)開___________?？疾榻嵌?：碳單質(zhì)的物理性質(zhì)與用途石墨具有導(dǎo)電性金剛石硬度大活性炭具有吸附性木炭具有吸附性石墨很軟考查角度123單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻相同!1、常溫下的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。因此古代用墨書寫、繪畫的字畫保存時(shí)間很久，且不易變色。2、可燃性：完全燃燒（氧氣充足），生成CO2：C+O2

CO2不完全燃燒（氧氣不充足），生成CO：2C+O2

2CO注：A.氧氣的量引起碳燃燒生成的產(chǎn)物不同；B.CO和CO2分子中氧原子個(gè)數(shù)不同，導(dǎo)致二者性質(zhì)不同。單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)23、還原性：C+2CuO

2Cu+CO2↑（置換反應(yīng)）現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。C在反應(yīng)中得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)，是氧化劑，具有氧化性。應(yīng)用：冶金工業(yè)相關(guān)化學(xué)方程式：3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑

C+CO2

2CO（吸收熱量）考查角度1234古人所作字畫仍不褪色，是因?yàn)槟械奶迹ǎ〢．具有可燃性B．具有還原性C．具有氧化性D．常溫下穩(wěn)定墨汁中含有碳，在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，能使古畫不褪色，觀察選項(xiàng)，故選D．考查角度1：常溫時(shí)，單質(zhì)碳的穩(wěn)定性解析考查角度1234D將3g木炭和6g氧氣放于密閉容器中點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)。產(chǎn)物可能為（）A.COB.CO2

C.CO和CO2

D.無法確定考查角度2：點(diǎn)燃時(shí)，單質(zhì)碳的可燃性考查角度1234C依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，碳燃燒后生成何種氣體由碳和氧氣的質(zhì)量決定，氣體成分有如下四中情況。（1）m（C）/m（O）＜3/8，O2過量，生成CO2氣體，完全反應(yīng)后的氣體是CO2

和O2

的混合氣體；（2）m（C）/m（O）=3/8，碳和氧氣恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體是CO2

；（3）m（C）/m（O）≥3/4，碳過量，生成CO氣體；（4）3/8≤m（C）/m（O）＜3/4，生成的是CO2

和CO的混合氣體。故選C。解析考查角度1234試管中盛有黑色粉末，將其加強(qiáng)熱，粉末變?yōu)榧t色，同時(shí)產(chǎn)生無色氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，則該黑色粉末可能是（）A．木炭粉

B．四氧化三鐵

C．氧化銅

D．木炭粉和氧化銅考查角度3：高溫時(shí)，單質(zhì)碳的還原性考查角度1234D氣體能使澄清的石灰水變渾濁，所以該氣體是二氧化碳，常見的紅色的粉末有紅磷，銅，氧化鐵，黑色粉末加熱會(huì)生成紅色粉末和二氧化碳，所以紅色粉末是銅，黑色粉末中含有氧化銅和木炭，經(jīng)過驗(yàn)證各物質(zhì)都滿足轉(zhuǎn)換關(guān)系，所以黑色粉末是木炭和氧化銅的混合物，故選：D．解析考查角度1234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)電性制造石墨電極考查角度4：有關(guān)碳知識(shí)的綜合考查考查角度1234C