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第1节 碳的多样性

考纲定位 1.掌握碳单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解碳单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.了解碳及其重要化合物的制备方法 。 全国卷5年考情 2017年：Ⅱ卷T13(B)；Ⅲ卷T11(C) 2016年：Ⅰ卷T8(D)；Ⅱ卷T7、T12；Ⅲ卷T7(A) 2015年：Ⅰ卷T26；Ⅱ卷T10(B)、T13(D) 2014年：Ⅰ卷T8、T13(CD)；Ⅱ卷T7(A、B)、T9(B)、T10(B、C) 2013年：Ⅰ卷T7(D)；Ⅱ卷T9(B)、T10(C) 考点1| 碳单质及其氧化物的性质 (对应学生用书第47页) [考纲知识整合] 1．碳元素的原子结构与存在

碳元素位于元素周期表中第2周期ⅣA族，原子结构示意图为既有游离态的碳又有化合态的碳。

2．碳单质的多样性 (1)同素异形体

由同一种元素组成的性质不同的单质。碳元素的同素异形体有C60、石墨、金刚石，氧元素的有O2和O3，磷元素的有红磷和白磷。

(2)碳的三种常见同素异形体的结构 在自然界中

正六边形和正五边形排列 每一层形成平面,正六边形结构 正四面体和,网状结构 提醒：(1)碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。 (2)同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。

(3)碳的物理性质和用途(用短线连接起来)：

【提示】 ①—c ②—a ③—d ④—b (4)碳单质的化学性质：

①与O2的反应(用化学方程式表示)： 点燃点燃O2不足：2C＋O2=====2CO。O2充足：C＋O2=====CO2。 ②与其他物质的反应(用化学方程式表示)： 高温与CuO反应：2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑(可用于金属的冶炼)； 高温与SiO2反应：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。 高温与CO2反应：C＋CO2=====2CO(用于炼铁还原剂的制备)； 高温与水蒸气反应：C＋H2O(g)=====CO＋H2(制水煤气)。 △与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 3．一氧化碳和二氧化碳 (1)物理性质 CO CO2 颜色 无色 无色 状态 气体 气体 气味 无味 无味 密度 与空气相当 ρCO2>ρ空气溶解性 不溶于水 微溶于水 毒性 有毒 无毒 (2)化学性质(写出有关的化学方程式)

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(3)实验室制取CO2的原理

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 (4)用途

①CO用作炼钢、炼铁的还原剂。 ②CO2用于制饮料、碳酸盐，作制冷剂。

[高考命题点突破]

命题点1 碳及其氧化物的主要性质及其探究 1．下列说法正确的是________(填序号)。

(1)(2017·全国Ⅲ卷)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 (2)(2016·全国Ⅱ卷)燃料燃烧产物CO2是温室气体之一

(3)(2016·四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO3

(4)(2016·四川高考)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有氧原子数为0.5NA (5)(2016·海南高考)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO3 (6)(2014·全国Ⅱ卷)利用如图装置除去CO气体中的CO2气体

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