碳和碳的氧化物

　　碳的幾種單質

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

　　2、石墨(C)是最軟的礦物之一，有優良的導電性，潤滑性。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有很大差異的原因是：碳原子的排列不同。

　　CO和CO2的化學性質有很大差異的原因是：分子的構成不同。

　　3、無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質構成。主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。

　　活性炭、木炭具有強烈的吸附性，焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。

　　單質碳的性質

　　1.金剛石和石墨是由碳元素組成的兩種不同的單質，它們物理性質不同、化學性質相同。它們的物理性質差別大的原因碳原子的布列不同

　　2.碳的化學性質跟氫氣的性質相似(常溫下碳的性質不活潑)

　　①可燃性：木炭在氧氣中燃燒C+O2CO2現象：發出白光，放出熱量;碳燃燒不充分(或氧氣不充足)2C+O22CO

　　②還原性：木炭高溫下還原氧化銅C+2CuO2Cu+CO2↑現象：黑色物質受熱后變為亮紅色固體，同時放出可以使石灰水變渾濁的氣體

　　實驗注重事項：

　　①試管口略向下傾斜(防止因加熱時生成的水蒸氣至管口冷凝成水滴而倒流，使試管破裂);

　　②實驗結束時，應先把導管從石灰水里移開，然后再熄滅酒精燈(防止石灰水倒吸入試管，導致熱的試管破裂。)

　　木炭高溫下還原氧化鐵3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑

　　高溫條件下碳還原二氧化碳生成一氧化碳C+CO22CO

　　一氧化碳在空氣中燃燒生成二氧化碳2CO+O22CO2

　　氧化物定義：由兩種元素組成的化合物中，其中有一種元素是氧元素

　　酸性氧化物和堿性氧化物

　　酸性氧化物(屬于非金屬氧化物)：凡能跟堿起反應，生成鹽和水的氧化物

　　堿性氧化物(屬于金屬氧化物)：凡能跟酸起反應，生成鹽和水的氧化物

　　一氧化碳

　　1、物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水

　　2、有毒：吸進肺里與血液中的血紅蛋白結合，使人體缺少氧氣而中毒。

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

　　1)可燃性：2CO+O2點燃 2CO2 (可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度)

　　H2和O2的燃燒火焰是：發出淡藍色的火焰。

　　CO和O2的燃燒火焰是：發出藍色的火焰。

　　CH4和O2的燃燒火焰是：發出明亮的藍色火焰。

　　鑒別：H2、CO、CH4可燃性的氣體：看燃燒產物(不可根據火焰顏色)

　　(水煤氣：H2與CO 的混合氣體 C + H2O高溫 H2 + CO)

　　2)還原性： CO+CuO △ Cu+CO2 (非置換反應) 應用：冶金工業

　　現象：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CaO是否含CaCO3加鹽酸 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

　　(CO32-的檢驗：先加鹽酸，然后將產生的氣體通入澄清石灰水。)

　　二氧化碳

　　1、物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，高壓低溫下可得固體——干冰

　　2、化學性質：

　　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↑ 碳酸不穩定，易分解

　　3)能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反應用于檢驗二氧化碳。

　　4)與灼熱的碳反應： C+CO2高溫 2CO

　　(吸熱反應，既是化合反應又是氧化還原反應，CO2是氧化劑，C是還原劑)

　　3、用途：滅火(滅火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)

　　既利用其物理性質，又利用其化學性質

　　干冰用于人工降雨、制冷劑

　　溫室肥料

　　4、二氧化碳多環境的影響：過多排放引起溫室效應。

　　二氧化碳的實驗室制法

　　1)原理：用石灰石和稀鹽酸反應：CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑

　　2)選用和制氫氣相同的發生裝置

　　3)氣體收集方法：向上排空氣法

　　4)驗證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。

　　滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。

　　實驗室制取氣體的思路

　　(1)發生裝置：由反應物狀態及反應條件決定：

　　反應物是固體，需加熱，制氣體時則用高錳酸鉀制O2的發生裝置。

　　反應物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時則用制H2的發生裝置。

　　(2)收集方法：氣體的密度及溶解性決定：

　　難溶于水用排水法收集 CO只能用排水法

　　密度比空氣大用向上排空氣法 CO2只能用向上排空氣法

　　密度比空氣小用向下排空氣法

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