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1、碳及一氧化碳的性质、用途碳及一氧化碳的性质、用途一、基本考点一、基本考点考点考点 1 1碳的几种单质的性质和用途碳的几种单质的性质和用途(1)金刚石和石墨的物理性质和用途(见表6-14-1):表 6-14-1物质色、态物理性质硬度熔点导电不导电性导热不导热性用途钻头、划玻璃、装饰品电极、润滑剂、铅笔芯良好良好金刚石无色透明正八面体形状的固体,琢磨后有夺目光泽最硬的矿物之一(坚硬)高石墨深灰色不透明细鳞片状的固体,有金属光泽最软的矿物之一(质软)高(2)无定形碳:构成:无定形碳都是由石黑的微小晶体和少量杂质构成的 ,无定形碳都是混合物。 分类:无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑四种。 用途:木
2、炭和活性炭具有吸附作用,能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在它的表面,活性炭的吸附作用比木炭强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖;焦炭常用于冶金工业,用于冶炼生铁;炭黑常用于制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料等。(3)碳的化学性质:在常温下,碳的化学性质不活泼,表现出稳定性,随着温度升高,化学活动性大大增强,表现出可燃性和还原性。可燃性: a. 碳与充足的氧气反应:C O2CO2;b. 碳 不 充 分 燃 烧 时 :2C O22CO。 还 原 性 : a. 碳 还 原 氧 化 铜 :点燃点燃C 2CuO2Cu CO2。现象:黑色粉末逐渐变成红色, 产
3、生的气体能使澄清的石灰水变浑浊;b.碳还原二氧化碳:C CO22CO。考考点点 2 2一氧化碳的性质和用途一氧化碳的性质和用途(1)一氧化碳的物理性质:一氧化碳通常是无色、无味、有毒的气体,密度比空气略小,难溶于水。(2)一氧化碳的化学性质:可燃性:a. 现象:一氧化碳能燃烧,发出蓝色火焰,放出热量,罩在火焰上方的烧杯内壁上附着的澄清石灰水变浑浊; b. 化学方程式:2CO O22CO2;c. 注意:点燃一氧化碳前要验纯。还原性;一氧化碳能将CuO(金属氧化物)还原成铜,同时生成二氧化碳:CO+CuO = C u+CO2,因此一氧化碳可用于冶金工业。(3)一氧化碳还原氧化铜的实验。操作顺序:与
4、 H2还原 CuO 的实验操作顺序一样,先通 CO,再加热;实验完毕,先停止加热,继续通 CO 至试管冷却。尾气处理:因 CO 有剧毒, 不能随意排入空气中, 处理的基本原则是将CO 燃烧掉, 转化为无毒的 CO2或收集备用。(4)一氧化碳的毒性、产生方式及用途:一氧化碳的毒性:CO 和人体血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力强,人吸入CO 会造成人体缺氧,严重者会致死。产生 CO 的三种主要方式:a. 氧气的量不足,碳燃烧不充分:2CO O22CO;b. CO2遇到炽热的碳;CO2C 2CO;c. 碳与水蒸气 高温条件下反应:高温点燃点燃高温高温C H2O(g)CO H2(水煤气)。一氧化
5、碳的用途: CO 具有可燃性,可作燃料; CO具有还原性,可用来冶炼金属,如炼铁等。高温二、能力与综合考点二、能力与综合考点考点考点 3 3木炭和活性炭的吸附作用(拓展考点)木炭和活性炭的吸附作用(拓展考点)气体或溶液里的物质被吸附到固体表面的作用叫吸附作用,它属于物理变化。木炭和活性炭都有吸附性, 因为它们都具有疏松多孔的结构而形成很大的表面积,表面积愈大,吸附能力愈强。活性炭是木炭经过水蒸气高温处理而得到的,它具有更大的表面积,因此,活性炭的吸附能力比木炭更强。考点考点 4 4一氧化碳的检验方法(一氧化碳的检验方法(实际应用考点)实际应用考点)CO 的检验方法有:(1)点燃待检气体,若火焰
6、呈蓝色,则先用干燥小烧杯罩在火焰上方,无水珠,再用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方,若出现白色浑浊物,则气体为 CO;(2)将待检气体通过灼热的 CuO,若出现红色的物质,且产生的气体不能使无水 CuSO4变色而能使澄清石灰水变浑浊,则气体为CO。三、创新考点三、创新考点考点考点 5 5碳元素形成的其他单质(开放性考点)碳元素形成的其他单质(开放性考点)近年来科学家们发现,除金刚石、石墨外,还有一些由碳元素形成的单质,如C60、纳米碳管等。一个 C60分子是由 60 个碳原子构成的形似足球状的大分子,共有 32个面的近似足球的结构中共有60 个顶点,各有一碳原子。目前,人们对C60分子及纳米碳管的结构和反应的认识正在不断深入,它们在材料科学、超导体等方面的应用正在深入地研究。