5.2 组成燃料的主要元素—— 碳
知识点 1 常见碳单质的物理性质和用途
1.根据本课所学内容填写下列空格。
物质 性质 用途
金刚石 作玻璃刀、钻头
折光性强 制成
石墨 导电性
制铅笔芯
滑腻、耐高温
活性炭 作滤毒罐
物质的性质 物质的用途,从物质的用途能 物质的性质
2.下列关于碳单质的说法中,错误的是 ( )
A.金刚石是自然界中最硬的物质
B.石墨质软,有滑腻感
C.碳单质都是黑色的固体
D.活性炭有很好的吸附性
3.石墨烯是一种非常优良的纳米材料,由碳元素组成,化学性质和石墨相似,还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识,错误的是 ( )
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.石墨烯的化学式为C
D.可用作新型电池的电极
4.下列关于碳单质描述错误的是 ( )
A.活性炭作净水剂是因为其有吸附性
B.石墨用来制作坩埚是因为其有导热性和耐高温
C.金刚石作饰品是因为其硬度很大
D.活性炭有吸附性是因为其有疏松多孔的结构
知识点 2 碳单质的化学性质
5.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
6.在常温下,碳的化学性质 ;在点燃条件下,碳跟充足的氧气反应生成 ,化学方程式是 ,当氧气不充足时,碳燃烧生成 ,化学方程式是 ,这两个反应都属于 (填基本反应类型)反应;高温时碳能与二氧化碳反应,化学方程式是 。
知识点 3 一氧化碳的性质
7.下列对一氧化碳的描述,错误的是 ( )
A.常温下为无色、无味的气体 B.能溶于水
C.是一种有毒的气体 D.具有可燃性
8.木炭和一氧化碳有相似的化学性质,例如图:它们都能燃烧,请写出下列化学方程式。
(1)木炭不完全燃烧: ; CO的燃烧: , 现象是产生 ,放出大量的热。
(2)CO是有毒的气体,有毒的原因是 。
(3)CO与CO2可以相互转化,CO2在高温下与 反应生成CO。
9.测得某物质中只含有碳元素,这种物质 ( )
A.一定是单质 B.一定是混合物
C.可能是纯净物也可能是混合物 D.可能是化合物
10.[2020·长沙] 两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是 ( )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
11.下列关于一氧化碳的叙述错误的是 ( )
A.含碳燃料在燃烧的过程中可能生成一氧化碳
B.在煤炉旁边放盆水可防止煤气中毒
C.一氧化碳点燃之前要验纯
D.可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳
12.碳元素很神奇,可形成许多物质,部分碳单质的结构如1所示。
图5-2-1
(1)由分子构成的物质是 (填序号)。
(2)写出单质①的名称: 。
(3)由②变成①属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)①和②的物理性质差异很大的原因是 。
(5)下列属于单质②的用途的是 (填字母)。
A.制作铅笔芯 B.制成玻璃刀裁玻璃
C.用于防毒面具 D.制成电车电刷
13.某同学对一氧化碳进行归纳整理,构建了如2所示的转化关系图。
图5-2-2
(1)写出括号内一种含有碳元素的物质的化学式: 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。关系图中三种物质间的转化均可通过 (填基本反应类型)反应完成。
(3)收集一氧化碳的方法是 ,原因是 。
(4)煤气的主要成分是一氧化碳,煤气公司在输送煤气时,常在煤气中掺入一种有臭味的气体,原因是 。
14.图5-2-3是煤在煤炉中燃烧的剖面示意图。请回答下列问题。
图5-2-3
(1)为什么生煤炉火时,需先引燃纸和木材 。
(2)写出炉膛内A段产生蓝色火焰的化学方程式: 。
(3)写出炉膛内B段可能发生反应的化学方程式: 。
(4)请写出在室内使用煤炉时防止煤气中毒的措施: 。
考|题|展|示
15.[2020·呼和浩特] 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如4所示),图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯,下列说法不正确的是 ( )
图5-2-4
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
答案
1.硬度大 装饰品 作电极 质软
作高温润滑剂 吸附性强 决定 推知
2.C 金刚石是无色透明的固体。
3.B 石墨烯具有超强导热性能,故可以作散热材料;石墨烯是由碳元素组成的单质,化学式为C;石墨烯具有超强导电性能,故可以作电极。
4.C 金刚石作饰品是因为其折光性强,打磨后有夺目的光泽。
5.A 碳单质在常温下化学性质很稳定。
6. 非常稳定 二氧化碳 C+O2CO2
一氧化碳 2C+O22CO 化合
C+CO22CO
7.B
8.(1)2C+O22CO 2CO+O22CO2 蓝色火焰
(2)一氧化碳与血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,造成中毒
(3)碳(或C)
9.C
10.A 金刚石是天然存在的最硬的物质,可以制钻头,切割玻璃等;石墨有金属光泽,有导电性,但不是金属;活性炭具有吸附性,主要吸附色素与异味,并不能吸附所有物质;金刚石、石墨是由碳原子直接构成的,足球烯是由C60分子构成的。
11.B 含碳燃料不完全燃烧会生成一氧化碳;一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放盆水不能防止煤气中毒;一氧化碳易燃、易爆,点燃之前要验纯;氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳。
12.(1)③
(2)金刚石
(3)化学
(4)碳原子的排列方式不同
(5)AD
13.(1)CO
(2)C+CO22CO 化合
(3)排水法 其密度与空气相差不大,有毒,且难溶于水
(4)一氧化碳无色无味,泄漏不易被察觉,加入有臭味的气体后,当一氧化碳泄漏时可及时被发现,从而防止事故发生(合理即可)
14.(1)煤的着火点高,而纸和木材的着火点低,容易点燃,燃烧放出的热量能使煤的温度升高,当温度达到煤的着火点时,煤就可以燃烧
(2)2CO+O22CO2
(3)C+O2CO2,2C+O22CO,C+CO22CO
(4)加强室内通风(合理即可)
15.D 从石墨中剥离出石墨烯,产生了新物质,属于化学变化。