碳有哪些性质

碳有哪些性质
碳有哪些性质

碳有哪些性质
单质碳物理性质 具有吸附能力,活性炭是一种非极性吸附剂,主要成分除碳以外,还含有少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分,具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,可耐强酸、强碱,能经受水侵、高温、高压而作用不被破坏.活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔,它以物理吸附为主,但由于表面氧化物的存在,也进行一些化学选择性吸附. 化学性质： 碳的单质都由碳元素组成,因而都表现出相同的碳元素的化学性质. 在常温下非常稳定,受日光照射或与水分接触,都不起变化,也不与一般化学试剂发生反应.但高温时,它的化学活泼性大大增强,表现为它的可燃性和还原性. （1） 可燃性： a. 在氧气中或空气中完全燃烧：生成二氧化碳并放出大量的热. b.空气不足,燃烧不完全：除生成二氧化碳外,还会产生一氧化碳,并放热. （2） 还原性： a.干燥木炭粉和氧化铜均匀混合,加强热. b.炽热的碳可使二氧化碳还原成一氧化碳. c.炽热的碳可使水蒸汽还原.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.） 碳酸（H2CO3)是一种二元弱酸,电离常数都很小.在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0．033mol/L,pH为5.6H2CO3,(pKa1=6.38,pKa2=10.33,p代表取负常用对数.) 碳酸是二氧化碳气体溶于水而生成的酸.它的酸性很弱,且极为不稳定,温度稍高一些,便会分解成二氧化碳和水.碳酸和我们的日常生活有着密切的关系.我们喝的汽水就是一种碳酸饮料.习惯上把二氧化碳的水溶液称为碳酸.碳酸盐一种含碳、氧的化合物.(比如碳酸钙,又称石灰石)碳酸盐即是含碳酸根的盐类化合物. 自然界中常见的碳酸盐和碳酸氢盐 CaCO3,MgCa(CO3)2,ZnCO3,MgCO3,FeCO3, Na2CO3,Ca(HCO3)2,NaHCO3 受热分 CaCO3 =高温= CaO + CO2 跟酸反应： Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + H2O + CO2 = Ca（HCO3）2 跟某些盐反应： Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 + 2NaCl有机物是有机化合物的简称,是指含碳(C)元素的化合物,(除碳的氧化物 如CO.CO2 和含碳酸根及碳酸氢根的化合物 如CaCO3.NaHCO3、金属碳化物如CaC2,氰化物等）,简单的说就是大多数含碳元素的化合物及其衍生物的一切元素及其化合物.有机物是指碳的化合物,但是碳的氧化物、碳酸盐等不作为有机物来研究. 通常有机物可以燃烧（也有例外：四氯化碳）, 有机物通常是弱电解质（但草酸、三氯乙酸偏强）, 有机物水溶性差（也有许多溶于水）. 有机反应不完全复反应多,有机物结构复杂,有机反应复杂多变等.