第六單元 碳和碳的氧化物
一、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，潤滑性?？捎糜谥沏U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.
活性炭、木炭具有強(qiáng)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。
二、.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)卻完全相同!
1、常溫下的穩(wěn)定性強(qiáng)
2、可燃性:
完全燃燒(氧氣充足),生成CO2 : C+O2點燃CO2
不完全燃燒 (氧氣不充足),生成CO：2C+O2點燃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↑
三、二氧化碳的制法
1、實驗室制取氣體的思路：(原理、裝置、檢驗)
(1)發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：
反應(yīng)物是固體，需加熱，制氣體時則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。
反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時則用制H2的發(fā)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
2、二氧化碳的實驗室制法
1)原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 選用和制氫氣相同的發(fā)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。
驗滿方法：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?xì)怏w。
3、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
四、二氧化碳的性質(zhì)
1、物理性質(zhì)：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(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 本反應(yīng)用于檢驗二氧化碳。
4)與灼熱的碳反應(yīng)： C+CO2高溫2CO
(吸熱反應(yīng)，既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)，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(zhì)，又利用其化學(xué)性質(zhì)
干冰用于人工降雨、制冷劑
溫室肥料
4、二氧化碳多環(huán)境的影響：過多排放引起溫室效應(yīng)。
五、一氧化碳
1、物理性質(zhì)：無色，無味的氣體，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(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)
(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(yīng)) 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 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(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。)
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