初中化学丨碳的单质和二氧化碳的制取

一、碳的几种单质

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.常温下的化学性质稳定

(为何碳在常温下化学性质比较稳定?碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。)

2.碳跟氧气反应——可燃性：

①在氧气充足的条件下，碳在氧气充分燃烧，生成二氧化碳，放出热量;

②在氧气不充足的条件下，碳发生不充分燃烧，生成一氧化碳，放出热量。

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.碳跟某些氧化物的反应——还原性：

木炭还原氧化铜实验现象：导出的气体使澄清石灰水变浑浊;黑色粉末中有红色固体生成。

注意：

①碳单质作还原剂一般需要大量的热，属于吸热反应，因此反应条件一般要写高温;

②操作时注意试管口要略向下倾斜;

③配置混合物时木炭粉应稍过量些，目的是防止已经还原的铜被氧气重新氧化。

还原性化学公式：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑(置换反应)

4.应用：冶金工业

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或液体与液体，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(排空气法易中毒)

密度比空气大用向上排空气法:CO2只能用向上排空气法(它能溶于水且与水反应)

密度比空气小用向下排空气法

(3)化学实验注意与结论

a、需要研究实验室制法的化学反应原理，就是要研究在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等)，可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。

b、需要研究制取这种气体所采用的实验装置。实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。下面列出了确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。

①气体发生装置：

a.反应物的状态：固体与固体反应;固体与液体反应;液体与液体反应。

b.反应条件：常温;加热;加催化剂等。

②气体收集装置：

a.排空气法：密度比空气大用向上排空气法;密度比空气小用向下排空气法。

b.排水法：不易溶于水、不与水发生反应时，可用排水法。