1、碳的单质

金刚石、石墨、C60 是碳的单质。

由于碳原子排列方式不同,所以它们的性质不同。

(1)金刚石:空间网状结构;天然存在的硬的物质;

用途:切割;装饰品

(2)石墨:层状结构;

用途:石墨电极(导电)、铅笔芯(质软)、润滑剂(有滑腻感)

木炭:吸附作用。

活性炭:吸附作用比木炭还要强,能吸附色素和异味。滤毒罐,吸附毒气;制糖工业,利用活性炭的吸附作用脱色来制白糖,属于物理性质。

(2)C60:制备新材料、超导材料等。

2、碳的化学性质

(1)碳在常温下具有稳定性,所以古代用墨写的字经久不褪色。

(2)可燃性(用作燃料):

2C+O2CO2

2C+O22CO

(3)还原性(冶炼金属):

2CuO+C2Cu+CO2

黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊。

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2

红色粉末逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊。

氧化反应与还原反应:物质跟氧发生的反应叫氧化反应;含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。

氧化剂与还原剂:在反应中提供氧的物质是氧化剂,得到氧的物质是还原剂。

氧化性与还原性:在反应中提供氧使其他物质发生氧化反应的物质性质叫氧化性,夺取氧使其他物质发生还原反应的物质性质叫还原性。

在上述冶炼铁的反应中,碳得到氧、被氧化生成二氧化碳,碳是还原剂(发生氧化反应);氧化铁失去氧、被还原成铁,是氧化剂(发生还原反应)。

3、CO 和 CO2

(1)CO

①可燃性(可做燃料):

2CO+O22CO2

②还原性(冶炼金属):

CO+CuOCu+CO2

【口诀:气体早出晚归,酒精灯迟到早退!】

③有毒

(2)CO2

固态 CO2 又叫干冰。(干冰是纯净物)

①二氧化碳既不能燃烧,也不支持燃烧。

②CO2 与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。

CO2+H2O=H2CO3

碳酸很不稳定,容易分解生成二氧化碳和水。

H2CO3=H2O+CO2

③CO2 与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质,来检验二氧化碳气体。

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(清变浊)

④二氧化碳的用途:

A. 气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。

B. 固态二氧化碳又叫干冰,可用作①制冷剂,②形成人工云雾(舞台上),③人工降雨。

⑤二氧化碳对环境的影响

二氧化碳无毒,不能说 CO2 是空气污染物。

二氧化碳能引起温室效应。

预防温室效应:减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;多利用太阳能、风能、地热等清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍乱伐森林。

⑥鉴别 CO 和 CO2

a. 澄清石灰水:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

b. 点燃法:2CO+O22CO2

c. 石蕊溶液:CO2+H2O=H2CO3

d. 灼热的氧化铜:CO+CuOCu+CO2

4、CO2 的制取

(1)反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

(2)验满:将燃着的木条置于集气瓶口,如木条熄灭,则二氧化碳收集满了。

(3)检验:将产生的气体通入澄清的石灰水中,若观察到石灰水变浑浊,说明有 CO2 生成。

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