文档介绍：碳和碳的化合物
考点一: 金刚石、石墨和C60
1.“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。如木炭、焦炭、活性炭、炭黑
、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。
所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
、石墨、C60性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
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
在常温下,碳的化学性质不活泼。
碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃烧) 2C+O22CO(不充分燃烧)
碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
木炭+氧化铜
澄清的石灰水
碳具有还原性:
C+2CuO2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。
(见右图)
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑
反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
考点二:二氧化碳制取的研究
制取二氧化碳药品选择的探究
①液体不能用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石的表面,使反应逐渐停止。
②也不能用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,挥发出***化氢气体,而使制得的二氧化碳气体不纯;
③固体不能用碳酸钠代替大理石,因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈,使生成的气体不易收集,同时,碳酸钠相对于大理石来说价格较高,不经济。
结论:,二者反应速率适中、药品价格廉价易得,制得的气体比较纯净。
实验室制取二氧化碳原理
实验室制取二氧化碳装置
二氧化碳验满、检验方法
验满:把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明二氧化碳已经收集满了。
检验:把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是二氧化碳。
净化:如果制取的二氧化碳中混有少量***化氢气体和水蒸气时,可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶(除去***化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气并进行干燥)。
二氧化碳:高温煅烧石灰石制取生石灰(氧化钙)CaCO3CaO+CO2↑
CO2
(1)
考点三:一氧化碳和二氧化碳
1二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:
无色无味,常温常压下为气体。
一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,
然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】①一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;
②一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
CO2
(2)
二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
2二氧化碳的化学性质
一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。
二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)
二氧化碳能与水反应生成碳酸。CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C2CO
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
3二氧化碳的用途
灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)
原因:①二氧化碳的密度比空气大;②一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。
灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
干冰(固体二氧化碳):干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。
二氧化碳对环境的影响:造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、******代烷等。
一氧化碳的物理性质:
无色