单质碳的化学性质有哪些(单质碳的化学性质都有什么)
碳原子核内质子数为6,原子结构示意图最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失电子,所以常温下碳单质的化学性质不活泼。它受日光照射或与空气、水充分接触,都不容易起变化。
2、碳与氧气的反应---可燃性
在点燃的条件下,单质碳能在氧气(或空气)里燃烧,放出热量,碳可作燃料。
碳在氧气中燃烧:(写出下列化学反应方程式)
①(O2充足)C O2==点燃==CO2
②(O2不足)2C O2==点燃==2CO
3、碳与某些氧化物
1、碳的稳定性
碳原子核内质子数为6,原子结构示意图最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失电子,所以常温下碳单质的化学性质不活泼。它受日光照射或与空气、水充分接触,都不容易起变化。
2、碳与氧气的反应---可燃性
在点燃的条件下,单质碳能在氧气(或空气)里燃烧,放出热量,碳可作燃料。
碳在氧气中燃烧:(写出下列化学反应方程式)
①(O2充足)C O2==点燃==CO2
②(O2不足)2C O2==点燃==2CO
3、碳与某些氧化物的反应---还原性
高温下,单质碳能和某些氧化物反应,夺取这些氧化物中的氧,表现出还原性。
(1)木炭还原氧化铜的实验
【实验装置】
【实验步骤】
①检查装置气密性。(思考:如何检查?)
②把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并将试管固定在铁架台上,导管的另一端插入盛有澄清石灰水的试管中。
③先预热,然后再用酒精灯集中加热。
④先撤出导管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上,观察现象。
【实验现象】黑色粉末逐渐变为红色固体,澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳。
【注意事项】
①酒精灯加网罩的目的: 集中火焰、升高温度 。
②停止加热时,先撤出导管,目的: 防止水倒吸到试管,导致试管炸裂 。
③冷却后再把试管里的粉末倒出,目的: 防止产物铜高温下被氧化 。
④试管口略向下倾斜,原因 : 防止水珠倒流至底部导致试管炸裂 。
(2)工业上,用焦炭和铁的氧化物(赤铁矿)反应冶炼铁:
①赤铁矿:3C 2Fe2O==高温==34Fe 3CO2↑
现象:固体由红色逐渐变成银白色,同时黑色的固体减少,有能使纯净的石灰水变浑浊的气体生成
②磁铁矿:2C Fe3O4==高温==3Fe 2CO2↑
现象:固体由黑色逐渐变成银白色,同时黑色的固体减少,有能使纯净的石灰水变浑浊的气体生成
(3)高温条件下,单质碳还能与水、二氧化碳反应:
①碳和水:C H2O(g)==高温==H2 CO
现象:生成的混合气体叫水煤气,都是可以燃烧的气体
②碳和二氧化碳:CO2 C==高温==2CO -----------工业制煤气
现象:黑色固体逐渐减少
4、氧化还原反应
以木炭和氧化铜反应为例:C 2CuO==高温==2Cu CO2↑
(1)氧化反应、还原反应
①氧化反应:木炭的化合价升高,像这样化合价在反应前后升高的反应叫做氧化反应。
②还原反应:铜的化合价降低,像这样化合价在反应前后降低的反应叫做还原反应。
(2)氧化剂、还原剂———反应物
①氧化剂:化合价降低元素所在的反应物是氧化剂。
②还原剂:化合价升高元素所在的反应物是还原剂。
(3)氧化性:氧化剂具有氧化性
还原性:还原剂具有还原性
该例子中C发生氧化反应,C为还原剂,具有还原性。
CuO发生还原反应,为氧化剂,具有氧化性。
单质碳的化学性质
单质;
1、在氧气中燃烧
剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体
化学方程式:
C+O2==点燃==CO2(化合反应)
2、在空气中燃烧
放热,持续红热,产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分,即氧气量不足时,产生一氧化碳:
氧气充足时化学方程式:
C+O2==点燃==CO2(化合反应)
氧气不足时化学方程式:
2C+O2==点燃==2CO(化合反应)
3、作为还原剂
碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质(但生成物不同),都可以从金属氧化物中还原出金属单质。
碳还原氧化铜:
C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑(置换反应)
碳还原氧化铁:
3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑(置换反应)
碳还原二氧化碳:
C+CO2==高温==2CO(化合反应)
但是,碳在密封空间与高锰酸钾共热,高锰酸钾会分解出氧气,碳会迅速氧化,会发生爆炸。
与强氧化性酸反应:
C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)==加热==CO2↑4NO2↑+2H2O
4、稳定性
碳在“常温”下具有稳定性,不易反应,故古代名画现代能保存,书写档案要用碳素墨水。
扩展资料
发现者是两华裔科学家 ,人们熟悉的铅笔是由石墨制成的,而石墨则是由无数只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片压叠形成,石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构。自从2004年石墨烯被发现以来,有关的科学研究就从未间断过。
然而直到最近,美国科学家才首次证实了人们长久以来的怀疑,石墨烯竟是目前世界上已知的强度最高的材料!
据悉,这一惊人的科学发现是由曼彻斯特大学大学的Andre Geim 和他的学生Konstantin Novoselov通过实验,而李成古研究“石墨烯”强度的主要工具之一,竟是普通的透明胶带!李成古向记者解释他们的“低科技”研究方法说:“为了了解石墨烯的强度,我们首先必须从石墨上剥离出一些石墨烯薄片,于是我们想到了透明胶带。”
科学家先将胶带粘在一块石墨上,然后再撕下来,接着科学家又将胶带粘到了一块面积只有1平方英寸的硅片上,然后再将胶带从硅片上撕下来,这时数千小片石墨都粘到了硅片上。
参考资料来源:百度百科-碳单质
参考资料来源:百度百科-碳
单质碳的化学性质
初中阶段碳单质的化学性质主要有两点1、能燃烧
氧气充足的条件下,碳燃烧生成二氧化碳。
氧气不充足的条件下,碳燃烧生成一氧化碳。
2、碳单质具有还原性
碳能还原金属氧化物得到相应的单质。
碳能还原二氧化碳得到一氧化碳。
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