第六單元碳和碳的氧化物

1.碳的幾種單質(zhì)

(1)金剛石(C)是自然界中最硬的物質(zhì)，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。

(2)石墨(C)是最軟的礦物之一，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性。可用于制鉛筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等。

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。

CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是：分子的構(gòu)成不同。

(3)無(wú)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。

2.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):

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)常溫下的穩(wěn)定性。

(2)可燃性:

完全燃燒(氧氣充足),生成CO2 :

C+O2點(diǎn)燃CO2

不完全燃燒 (氧氣不充足),生成CO：

2C+O2點(diǎn)燃2CO

(3)還原性：C+2CuO高溫2Cu+CO2↑

(置換反應(yīng)) 應(yīng)用：冶金工業(yè)

現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。

2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2↑

3.二氧化碳的制法

(1)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

1)原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

2) 選用固液不加熱裝置

3)氣體收集方法：向上排空氣法

4)驗(yàn)證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能變渾濁，則是二氧化碳。

驗(yàn)滿方法：用點(diǎn)燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。則已集滿二氧化碳

(2)二氧化碳的工業(yè)制法：

煅燒石灰石： CaCO3高溫CaO+CO2↑

生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2

4.二氧化碳的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)：無(wú)色,無(wú)味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體----干冰

(2)化學(xué)性質(zhì):

1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸

2)與水反應(yīng)生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3

生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅，

H2CO3 ==H2O+ CO2↑ 碳酸不穩(wěn)定,易分解

3)能使澄清的石灰水變渾濁：

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

用于檢驗(yàn)二氧化碳

4)與灼熱的碳反應(yīng)：

C+CO2高溫2CO(吸熱反應(yīng))

(3)用途：滅火

原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

既利用其物理性質(zhì)，又利用其化學(xué)性質(zhì)

干冰用于人工降雨、制冷劑

5.一氧化碳

(1)物理性質(zhì)：無(wú)色，無(wú)味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。

(2)有毒：吸進(jìn)肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺少氧氣而中毒。

(3)化學(xué)性質(zhì):(H2、CO、C具有相似的化學(xué)性質(zhì)：①可燃性 ②還原性)

1)可燃性：2CO+O2點(diǎn)燃2CO2 (可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要檢驗(yàn)純度)

H2和O2的燃燒火焰是：發(fā)出淡藍(lán)色的火焰。

CO和O2的燃燒火焰是：發(fā)出藍(lán)色的火焰。

CH4和O2的燃燒火焰是：發(fā)出明亮的藍(lán)色火焰。

鑒別：H2、CO、CH4可燃性的氣體：看燃燒產(chǎn)物(不可根據(jù)火焰顏色)

2)還原性：CO+CuO△ Cu+CO2應(yīng)用：冶金工業(yè)

現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。

Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2

(現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁。)

除雜：CO[CO2] 通入石灰水或氫氧化鈉溶液：

CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

CO2[CO] 通過(guò)灼熱的氧化銅

CO+CuO△ Cu+CO2

CaO[CaCO3]只能煅燒(不可加鹽酸)

CaCO3高溫CaO+CO2↑

注意：檢驗(yàn)CaO是否含CaCO3加鹽酸：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

(CO32-的檢驗(yàn)：先加鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。)

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