一、碳的幾種單質(zhì)
1、金剛石(C)是自然界中最硬的物質(zhì),可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。
2、石墨(C)是最軟的礦物之一,有優(yōu)良的導(dǎo)電性,潤(rùn)滑性。可用于制鉛筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是:碳原子的排列不同。
CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是:分子的構(gòu)成不同。
3、無(wú)定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成。主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性,焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。
二、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、常溫下的穩(wěn)定性強(qiáng)
2、可燃性:
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、還原性:C+2CuO高溫 2Cu+CO2↑ (置換反應(yīng)) 應(yīng)用:冶金工業(yè)
現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮紅色,石灰水變渾濁。
2Fe2O3+3C高溫 4Fe+3CO2↑
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,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
密度比空氣大用向上排空氣法 CO2只能用向上排空氣法
密度比空氣小用向下排空氣法
2、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法
1)原理:用石灰石和稀鹽酸反應(yīng): CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 選用和制氫氣相同的發(fā)生裝置
3)氣體收集方法:向上排空氣法
4)驗(yàn)證方法:將制得的氣體通入澄清的石灰水,如能渾濁,則是二氧化碳。
驗(yàn)滿方法:用點(diǎn)燃的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。
3、二氧化碳的工業(yè)制法:
煅燒石灰石: CaCO3高溫 CaO+CO2↑
生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2
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