碳和碳的氧化物

　　碳和碳的氧化物

　　一、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.

　　二、.单质碳的化学性质:

　　单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!

　　1、常温下的稳定性强

　　2、可燃性:

　　完全燃烧(氧气充足),生成CO2 :C+O2点燃CO2

　　不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO

　　3、还原性：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ (置换反应) 应用：冶金工业

　　现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊.

　　2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑

　　三、二氧化碳的制法

　　1、实验室制取气体的思路：(原理、装置、检验)

　　(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

　　2、二氧化碳的实验室制法

　　1)原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

　　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.

　　验满方法：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.

　　3、二氧化碳的工业制法：

　　煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑

　　生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2

　　四、二氧化碳的性质

　　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 本反应可用于检验二氧化碳!

　　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.

　　五、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.)