第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60一、稳定性1．中华文化源远流长，书画更是一绝，更为可贵的是，这些用墨书写或绘制的作品能够保存的到今天，与常温下碳的____________________不活泼直接相关，但是随温度升高碳的化学活动性______________。
2．“钻石恒永远，一颗恒流传”的广告语，说明碳受日光照射或与______________接触，都不反应。
(英国国王权杖上的“非洲之星”钻石)3．碳的核外电子排布中，最外层有_______个电子，得失电子均不容易，所以____________不活泼，画出碳的原子结构示意图：___________________。
二、可燃性(与氧气的反应)1．氧气充足时与氧气反应生成二氧化碳，其化学反应方程式为_______________________________________。
2．氧气不足时与氧气反应生成一氧化碳，其化学反应方程式为_______________________________________。
三、还原性(与某些氧化物的反应)1．与氧化铜的反应(1)装置(2)原理C＋_______CuO________________(3)现象黑色粉末逐渐变成光亮的__________色，产生的气体能使澄清的石灰水____________。
2．还原反应(1)定义含氧化合物中的_________被夺去的反应，叫做还原反应。
(2)还原剂还原反应中，__________________的物质，叫做还原剂，还原剂具有还原性。
3．还原性的用途(1)用于冶金，能将金属从___________里还原出来。
焦炭还原氧化铁的化学方程式为_______________。
(2)将二氧化碳转化为一氧化碳CO2+C______________2CO【答案】一、1．化学性质大大增强2．空气、水分3．4 化学性质二、1．C+O2CO22．2C+O22CO三、1．(1)①酒精灯澄清石灰水(2)2 Cu+ CO2↑2．(1)氧(2)夺取氧元素(3)红变浑浊3．(1)金属氧化物2Fe2O3+3C4Fe +3CO2↑(2)一、木炭还原氧化铜1．实验操作(1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；(2)将试管固定在铁架台上。
试管口装有通入澄清石灰水的导管；(3)集中加热；(4)过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
观察现象并分析。
2．实验现象澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
3．实验原理C+2CuO2Cu+CO2↑在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生氧化反应，具有还原性。
CuO在反应中失去氧，发生还原反应，具有氧化性。
4．实验操作目的及注意事项反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。
在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。
配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
二、氧化与还原1．氧化反应、还原反应物质与氧发生的反应叫做氧化反应。
含氧化合物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。
简记为“得氧被氧化，失氧被还原”。
2．氧化性、还原性在反应中物质供给氧的性质叫做氧化性，物质夺取氧的性质叫做还原性。
典例1下图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊C．碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D．实验结束后，应先停止加热，再将导管从石灰水中撤出【解析】A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，正确；B、实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊，因为过程中会产生二氧化碳，正确；C、碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性，正确；D、实验结束后，应先将导管从石灰水中撤出，再停止加热，以防止石灰水到吸入大试管中，错误。
故选D。
【答案】D典例2(2018·南京选编)碳及其氧化物性质的应用。
(1)如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有____________能力，其原因是木炭具有____________的结构。
(2)在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是__________________。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式________________________；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于__________________时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式_________________________________，并计算要使80 g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少_________？【解析】(1)向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有吸附能力，其原因是木炭具有疏松多孔的结构，木炭可以吸附色素和异味。
(2)在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼。
(3)将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，反应的化学方程式是C+O2CO2；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于生成的二氧化碳中碳元素的质量时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。
(4)设要使80 g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是x。
C + 2CuO2Cu + CO2↑12 160x80 g12160x80gx=0.6 g【答案】(1)吸附疏松多孔(2)碳素墨水中含有碳，在常温下，碳的化学性质不活泼(3)C+O2CO2生成的二氧化碳中碳元素的质量(4)C + 2CuO2Cu + CO2↑ 6 g1．(2019·益阳)我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是A．碳在常温下化学性质不活泼B．炭黑具有很强的吸附能力C．部分炭黑转变成了更稳定的物质D．碳单质不溶于水2．(2019·齐齐哈尔)下列物质的用途主要利用其化学性质的是A．金刚石用于切割玻璃B．金属铜用于制导线C．氧气用于医疗急救D．制糖工业用活性炭脱色制白糖3．除去氧化铜中碳粉的最好方法是A．隔绝空气加热混合物B．在空气中加热混合物C．在氧气流中加热混合物D．在二氧化碳气流中加热混合物4．物理学家发现将C60加压到一定程度，可以制造出一种可使钻石凹陷的“超硬”的新型碳材料。
关于这种新型的碳材料说法正确的是A．在一定条件下，可以还原氧化铜B．“超硬”是该材料的化学性质C．构成的微粒不再运动D．和C60的性质完全相同5．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是A．都是黑色固体B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳C．碳原子的排列方式相同D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化6．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 焦炭能与二氧化碳反应生成一氧化碳焦炭具有氧化性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7．高温加热碳和氧化铜的混合物，恰好完全反应生成铜和二氧化碳，下列有关物质的质量与反应时间的关系中正确的是A．B．C．D．8．已知碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑，其中碳在该反应中作为A．还原剂B．氧化剂C．助燃剂D．催化剂9．下列关于碳的化学性质的叙述中，错误的是A．碳的化学性质很活泼B．碳与O2反应可生成CO2也可生成COC．炽热的碳与CO2反应生成CO，该反应需要吸热D．碳在空气中燃烧时放出热量9．【答案】A【解析】A、碳的化学性质在常温下不活泼，在高温下很活泼，选项说法错误；B、碳与O2反应充分燃烧可生成CO2，不充分燃烧可生成CO，选项说法正确；C、炽热的碳与CO2反应生成CO，是吸热反应，选项说法正确；D、碳在空气中燃烧时放出热量，是一种重要的能源，选项说法正确。
故选A。
10．如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误．．的是A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出C．碳在反应中表现出还原性D．实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊11．(2019·东营)如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。
下列说法不正确的是A．原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变B．相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同C．相同元素组成的不同物质，化学性质相同D．在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C6012．(2019·广州)实验室有如图所示装置，回答下列问题：(1)连接装置时，需根据导管的高度调节__________处的高度，再确定__________处的高度。
(填“甲”或“乙”)(2)结束实验的操作是：先____________________，再____________________。
1．【答案】A【解析】我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色，是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质不活泼。
故选A。
2．【答案】C【解析】A、金刚石用于切割玻璃是利用金刚石的硬度大，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故A错；B、金属铜用于制导线，是利用铜的导电性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故B错；C、氧气用于医疗急救是利用氧气供给呼吸的性质，供给呼吸吸入氧气呼出二氧化碳，属于化学变化，所以利用了氧气的化学性质，故C正确；D、制糖工业用活性炭脱色制白糖，是利用活性炭的吸附性，将色素异味吸附在表面，没有新物质生成，利用了物理性质，故D错。
故选C。
3．【答案】C【解析】A、隔绝空气加热混合物时氧化铜能和碳反应生成铜和二氧化碳，会将氧化铜消耗，故A不符合题意；B、在空气中加热混合物时，碳在空气中加热生成二氧化碳，能除去碳粉，但没有在氧气流中加热除去碳粉迅速彻底，故B不符合题意；C、碳在氧气流中加热生成二氧化碳，在氧气流中加热混合物时，碳能和氧气反应生成二氧化碳气体，可将氧化铜中的碳粉除去，故C符合题意；D、在二氧化碳气流中加热混合物时二氧化碳能和碳反应生成一氧化碳，一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会将氧化铜消耗，故D错误。