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.常溫下的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

(為何碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定?碳原子的最外層有4個(gè)電子，既不容易得電子，也不容易失去電子，因此常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。檔案材料一般用碳素墨水書寫、古代書畫歷經(jīng)百年也安然無恙、木質(zhì)電線桿埋入地下部分用火燒焦可防腐都是利用這個(gè)原理。)

2.碳跟氧氣反應(yīng)——可燃性：

①在氧氣充足的條件下，碳在氧氣充分燃燒，生成二氧化碳，放出熱量;

②在氧氣不充足的條件下，碳發(fā)生不充分燃燒，生成一氧化碳，放出熱量。

完全燃燒(氧氣充足)，生成CO2 ： C+O2 點(diǎn)燃 CO2

不完全燃燒 (氧氣不充足)，生成CO：2C+O2 點(diǎn)燃 2CO

3.碳跟某些氧化物的反應(yīng)——還原性：

木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：導(dǎo)出的氣體使澄清石灰水變渾濁;黑色粉末中有紅色固體生成。

注意：

①碳單質(zhì)作還原劑一般需要大量的熱，屬于吸熱反應(yīng)，因此反應(yīng)條件一般要寫高溫;

②操作時(shí)注意試管口要略向下傾斜;

③配置混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過量些，目的是防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。

還原性化學(xué)公式：C+2CuO 高溫 2Cu+CO2↑(置換反應(yīng))

4.應(yīng)用：冶金工業(yè)

三、二氧化碳的制法

1、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：(原理、裝置、檢驗(yàn))

(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(shí)則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。

反應(yīng)物是固體與液體或液體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)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(排空氣法易中毒)

密度比空氣大用向上排空氣法：CO2只能用向上排空氣法(它能溶于水且與水反應(yīng))

密度比空氣小用向下排空氣法

(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)注意與結(jié)論

a、需要研究實(shí)驗(yàn)室制法的化學(xué)反應(yīng)原理，就是要研究在實(shí)驗(yàn)室條件下(如常溫、加熱、加催化劑等)，可用什么藥品、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。

b、需要研究制取這種氣體所采用的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。下面列出了確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素。

①氣體發(fā)生裝置：

a.反應(yīng)物的狀態(tài)：固體與固體反應(yīng);固體與液體反應(yīng);液體與液體反應(yīng)。

b.反應(yīng)條件：常溫;加熱;加催化劑等。

②氣體收集裝置：

a.排空氣法：密度比空氣大用向上排空氣法;密度比空氣小用向下排空氣法。

b.排水法：不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，可用排水法。

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.常溫下的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

(為何碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定?碳原子的最外層有4個(gè)電子，既不容易得電子，也不容易失去電子，因此常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。檔案材料一般用碳素墨水書寫、古代書畫歷經(jīng)百年也安然無恙、木質(zhì)電線桿埋入地下部分用火燒焦可防腐都是利用這個(gè)原理。)

2.碳跟氧氣反應(yīng)——可燃性：

①在氧氣充足的條件下，碳在氧氣充分燃燒，生成二氧化碳，放出熱量;

②在氧氣不充足的條件下，碳發(fā)生不充分燃燒，生成一氧化碳，放出熱量。

完全燃燒(氧氣充足)，生成CO2 ： C+O2 點(diǎn)燃 CO2

不完全燃燒 (氧氣不充足)，生成CO：2C+O2 點(diǎn)燃 2CO

3.碳跟某些氧化物的反應(yīng)——還原性：

木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：導(dǎo)出的氣體使澄清石灰水變渾濁;黑色粉末中有紅色固體生成。

注意：

①碳單質(zhì)作還原劑一般需要大量的熱，屬于吸熱反應(yīng)，因此反應(yīng)條件一般要寫高溫;

②操作時(shí)注意試管口要略向下傾斜;

③配置混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過量些，目的是防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。

還原性化學(xué)公式：C+2CuO 高溫 2Cu+CO2↑(置換反應(yīng))

4.應(yīng)用：冶金工業(yè)

三、二氧化碳的制法

1、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：(原理、裝置、檢驗(yàn))

(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(shí)則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。

反應(yīng)物是固體與液體或液體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)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(排空氣法易中毒)

密度比空氣大用向上排空氣法：CO2只能用向上排空氣法(它能溶于水且與水反應(yīng))

密度比空氣小用向下排空氣法

(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)注意與結(jié)論

a、需要研究實(shí)驗(yàn)室制法的化學(xué)反應(yīng)原理，就是要研究在實(shí)驗(yàn)室條件下(如常溫、加熱、加催化劑等)，可用什么藥品、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。

b、需要研究制取這種氣體所采用的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。下面列出了確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素。

①氣體發(fā)生裝置：

a.反應(yīng)物的狀態(tài)：固體與固體反應(yīng);固體與液體反應(yīng);液體與液體反應(yīng)。

b.反應(yīng)條件：常溫;加熱;加催化劑等。

②氣體收集裝置：

a.排空氣法：密度比空氣大用向上排空氣法;密度比空氣小用向下排空氣法。

b.排水法：不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，可用排水法。

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