碳知识点归纳总结

碳元素

要点一：碳单质

碳（carbon）在自然界中存在有三种同素异形体──金刚石、石墨、C60。

1.金刚石 ①物理性质：金刚石晶莹美丽，光彩夺目，是自然界最硬的矿石。在所有单质中，它的熔点最高，达3823K。由于金刚石晶体中C─C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。 ②结构特点：金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。 ③用途：金刚石俗称钻石，除用作装饰品外，主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具，是重要的现代工业原料，价格十分昂贵。 金刚石的空间结构 石墨的空间结构 2.石墨 ①物理性质：石墨乌黑柔软，是世界上最软的矿石。石墨的密度比金刚石小，熔点比金刚石仅低50K，为3773K。石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。由于石墨层中有自由的电子存在，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。 ②结构特点：在石墨晶体中，碳原子和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。 ③用途：由于石墨能导电，有具有化学惰性，耐高温，易于成型和机械加工，所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯。 石墨的立体结构 1 要点二：Na2CO3;NaHCO3 1.对比： 俗 名 色 态 溶解性 热稳定性 与酸反应 与可溶性钙盐、钡盐反应 与碱反烧 碱 应 石灰水 稳定 2 2HCO3CO2H2O Na2CO3苏打、纯碱 白色粉末 NaHCO3小苏打 细小白色晶体 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水 受热易分解 HHCOCOHO322不反应 产生白色沉淀 不反应 OHHCO3CO3H2O产生白色沉淀 2Ca2CO3CaCO32转 化 用 途 可用于玻璃、造纸、纺织等工业；可做 可用于灭火机、发酵剂、医药等 洗涤剂等 2.区分方法： ①将二者配成等浓度等体积的两种溶液，向溶液中分别逐滴滴入盐酸，先产生气体的是碳酸氢钠 原理：碳酸钠与盐酸反应（两步） Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3 NaHCO3 +HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸氢钠与盐酸反应（一步） NaHCO3 +HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ②将二者配成溶液，然后向两溶液中分别加入氯化钙溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠 原理： CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

③将二者配成溶液（等浓度），然后向溶液中分别滴入酚酞，看红色的深浅，较深的是碳酸钠 原理：二者溶液皆呈碱性，但Na2CO3的碱性比NaHCO3强

④若是固体，可直接加热，然后称反应后的固体质量，质量不变的是碳酸钠。 原理： 2NaHCO3

Na2CO3 + H2O + CO2↑

2

要点三：

1.溶洞的形成原理：

在自然界，溶有二氧化碳的雨水，会使石灰石构成的岩层部分溶解，使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

当受热或压强突然减小时溶解的碳酸氢钙会分解重新变成碳酸钙沉淀

Ca(HCO3)2==== CaCO3↓+CO2↑+H2O

大自然经过长期和多次的重复上述反应。从而形成各种奇特壮观的溶洞

2.高炉炼铁的原理：

200℃ 3Fe2O3+CO = 2Fe3O4+CO2 600℃ Fe3O4+CO = 3FeO+CO2 1000℃ FeO+CO = Fe+CO2 1300℃ CO2+C = 2CO 2000℃ C+O2 = CO2

3.木炭燃烧的过程中发生着碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化： C

① ③

②

CO ④ CO2

①C+O2 = CO2 ②2C+O2 = 2CO

③2CO+O2=2CO2 ④CO2+C = 2CO

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