碳的知識點整理總結
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碳的幾種單質
1、金剛石(C)是自然界中最硬的物質,可用於制鑽石、刻劃玻璃、鑽探機的鑽頭等。
2、石墨(C)是最軟的礦物之一,有優良的導電性,潤滑性。可用於制鉛筆芯、乾電池的電極、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,焦炭用於冶鐵,炭黑加到橡膠裏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佈列不同
2、碳的化學性質跟氫氣的性質相似(常温下碳的性質不活潑)
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:木炭高温下還原氧化銅C+2CuO2Cu+CO2↑現象:黑色物質受熱後變為亮紅色固體,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裏移開,然後再熄滅酒精燈(防止石灰水倒吸入試管,導致熱的試管破裂。)
木炭高温下還原氧化鐵3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
高温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
酸性氧化物和鹼性氧化物
酸性氧化物(屬於非金屬氧化物):凡能跟鹼起反應,生成鹽和水的氧化物
鹼性氧化物(屬於金屬氧化物):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,難溶於水
2、有毒:吸進肺裏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。
鑑別: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高温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高温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高温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,然後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,能溶於水,高壓低温下可得固體——乾冰
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本反應用於檢驗二氧化碳。
4)與灼熱的碳反應:C+CO2高温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
乾冰用於人工降雨、製冷劑、温室肥料
4、二氧化碳多環境的影響:過多排放引起温室效應。
二氧化碳的實驗室製法
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:將製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。
實驗室製取氣體的思路
(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:
難溶於水用排水法收集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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