逍遥学能 2017-06-21 16:01
碳和碳的氧化物
碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成。主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
单质碳的性质
1.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质，它们物理性质不同、化学性质相同。它们的物理性质差别大的原因碳原子的布列不同
2.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)
①可燃性：木炭在氧气中燃烧C+O2CO2现象：发出白光，放出热量;碳燃烧不充分(或氧气不充足)2C+O22CO
②还原性：木炭高温下还原氧化铜C+2CuO2Cu+CO2↑现象：黑色物质受热后变为亮红色固体，同时放出可以使石灰水变浑浊的气体
实验注重事项：
①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流，使试管破裂);
②实验结束时，应先把导管从石灰水里移开，然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管，导致热的试管破裂。)
木炭高温下还原氧化铁3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳C+CO22CO
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳2CO+O22CO2
氧化物定义：由两种元素组成的化合物中，其中有一种元素是氧元素
酸性氧化物和碱性氧化物
酸性氧化物(属于非金属氧化物)：凡能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物
碱性氧化物(属于金属氧化物)：凡能跟酸起反应，生成盐和水的氧化物
一氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质： (H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性)
1)可燃性：2CO+O2点燃 2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
(水煤气：H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)
2)还原性： CO+CuO △ Cu+CO2 (非置换反应) 应用：冶金工业
现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温 2Fe+3CO2(现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。)
除杂：CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸) CaCO3高温 CaO+CO2↑
注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。)
二氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固体??干冰
2、化学性质：
1)一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定，易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应： C+CO2高温 2CO
(吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂)
3、用途：灭火(灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
既利用其物理性质，又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响：过多排放引起温室效应。
二氧化碳的实验室制法
1)原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑
2)选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法：向上排空气法
4)验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
实验室制取气体的思路
(1)发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法：气体的密度及溶解性决定：
难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法