碳和碳的氧化物.docx
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碳和碳的氧化物
碳和碳的氧化物：
碳的几种单质
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。
碳和碳的氧化物：
单质碳化学性质
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↑
碳和碳的氧化物：
二氧化碳制取的研究
一、实验室制取CO2的理想药品：
1、药品：
大理石（或石灰石）、稀盐酸
2、原理：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
二、制取二氧化碳的位置：
1、CO2的发生装置：
固——液反应，不需加热
2、CO2收集方法：
向上排空气法（CO2的密度比空气答）
注意：
不宜用排水法；CO2能溶于水，并与水反应
三、CO2得眼慢方法
将燃着的木条或火柴放在集气瓶口，火焰熄灭，则证明已满
四、CO2检验方法
将气体充入澄清石灰水中，石灰水变白色浑浊，证明该气体为二氧化碳
（CO2+CA（OH）2=CaCO3↓+H2O）
不能用稀硫酸代替稀盐酸的原因：
因为生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行。
不能用浓盐酸代替稀盐酸的原因：
因为浓盐酸会挥发出大量氯化氢气体i混入CO2气体中，从而导致制得的CO2不纯。
不能用碳酸钠粉末代替大理石（或石灰石）的原因：
因为反应太快，不便于收集CO2。
不能用普通漏斗代替长颈漏斗的原因：
因为普通漏斗颈太短，产生的二氧化碳气体会从漏斗处逸出，用长颈漏斗时，下端管口必须在液面以下才能起密封的作用。
锥形瓶能用大试管、广口瓶、平底烧锅等玻璃仪器代替
碳和碳的氧化物：
二氧化碳的性质
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。
碳和碳的氧化物：
一氧化碳
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。
）
碳和碳的氧化物：
二氧化碳和一氧化碳
一、CO2的性质
1、物理性质
1）无色无味的气体
2）密度比空气大
3）能溶于水
4）固态的CO2叫干冰
2、化学性质
1）不能燃烧，也不支持燃烧
2）CO2能与水反应
CO2+H2O=H2CO3
▲碳酸不稳定，易分解
H2CO3=H2O+CO2↑
3）能与石灰水反应
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
现象：
澄清石灰水变白色浑浊
4）二氧化碳不能供给呼吸
3、二氧化碳的用途
1）作制冷剂和人工降雨——干冰升华时吸热
2）灭火——不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
3）供植物进行光合作用
4）化工产品的原料（如：
汽水）和气体肥料
4、二氧化碳对生活的影响
——使全球变暖，导致温室效应
二、一氧化碳（CO）的性质
1、一氧化碳的物理性质
无色无味气体
密度比空气略小
难溶于水
（CO只能用排水法收集）
2、一氧化碳的化学性质
1）可燃性
现象：
发出蓝色火焰，放出热量，生成的气体使澄清石灰水变白色浑浊。
化学方程式：
点燃
2CO+O2====2CO2
注意：
点燃CO、H2等可燃性气体前一定要验纯
煤炉中常常发生的三个反应：
点燃
上层：
2CO+O2=====2CO2
高温
中层：
CO2+C=====2CO
点燃
下层：
C+O2=====CO2
2）CO有毒性
一氧化碳极易与血红蛋白结合，造成生物体的缺氧窒息，甚至死亡
3）还原性
一氧化碳还原氧化铜的步骤：
一通：
先通一会儿CO
（目的是排走玻璃管中的空气，防止爆炸）
二点：
点燃酒精灯加热
三灭：
停止加热、继续通CO，直至玻璃管冷却
（目的是防止灼热的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜）
四撤：
停止通CO，撤走导管
现象：
黑色的粉末变成红亮色，产生的气体使澄清石灰水变白色浑浊
结论：
CO具有还原性
△
化学方程式：
CuO+Cu===Cu+CO2
|氧化剂
还原剂
尾气的处理：
装置末端用酒精灯点燃。
目的是燃烧水剩余的尾气，防止大气污染
3、一氧化碳的用途：
1）作气体燃料——可燃性
2）冶炼金属——还原性
例如：
炼铁高温
3CO+Fe2O3=====2Fe+3CO2
碳和碳的氧化物：
二氧化碳的制法
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
酸性氧化物（属于非金属氧化物）：
凡能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物
碱性氧化物（属于金属氧化物）：
凡能跟酸起反应，生成盐和水的氧化物
）原理：
用石灰石和稀盐酸反应：
CaCO32HCl==CaCl2H2OCO2↑
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。
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
（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
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