碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
碳的存在形式:
碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。
碳的化学性质:
1.稳定性:在常温下碳的化学性质稳定,点燃或高温的条件下能发生化学反应
2.可燃性:
氧气充足的条件下:C+O2
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氧气不充分的条件下:2C+O2
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3.还原性:
木炭还原氧化铜:C+2CuO
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焦炭还原氧化铁:3C+2Fe2O3
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焦炭还原四氧化三铁:2C+Fe3O4
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木炭与二氧化碳的反应:C+CO2
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碳”与“炭”的区别:
“碳”是一种核电荷数为6的非金属元素,而“炭” 一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时,用“碳”表示,如碳单质、二氧化碳、碳酸等;在说明含石墨的无定形碳时,用“炭”表示,如木炭、焦炭等。
碳燃烧生成物的判断:
氧气量充足时,碳充分燃烧:C+O2
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氧气量不充足时,碳不充分燃烧:2C+O2
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mg碳与ng氧气反应:
①
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②
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③
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④
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⑤
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碳单质及其化合物间的转化:
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(1)C+2CuO
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(2)C+O2
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(3)3C+2Fe2O3
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(4)2C+O2
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(5)CO2 + H2O===H2CO3
(6)H2CO3==CO2 + H2O
(7)2CO + O2
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(8)C+CO2
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(9)3CO + Fe2O3
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(10)CO+ 2CuO
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(11)Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
(12)CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
(13)CaCO3
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(14)CaO+H2O==Ca(OH)2
(15)C2H5OH+3O2
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(16)CH4+O2
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