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【初中化学】碳和碳的氧化物 知识点总结，不要错过！

教育   2024-11-10 20:30   陕西  

第6单元  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+O2CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O22CO 
3、还原性：C+2CuO2Cu+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+3C4Fe+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：CaCO3CaO+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 本反应用于检验二氧化碳。
4）与灼热的碳反应：  C+CO22CO
（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+O22CO2   （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 H2 + CO）
2）还原性：CO+CuOCu+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+3CO2Fe+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+CuOCu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）  CaCO3CaO+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。）


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