【干货】碳和碳的氧化物知识点总结

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+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↑

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

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：a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；b.干冰用于人工降雨、制冷剂；c 温室肥料。

4、二氧化碳与环境的关系：利弊两方面。

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↑

（CO₃^2-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）