高中化學(xué)碳元素及化合物知識歸納總結(jié)

高中化學(xué)碳元素及化合物知識歸納總結(jié)安徽省蒙城縣第四中學(xué)吳勝開一、元素存在及含量元素存在狀態(tài)含量游離態(tài)金剛石一化合態(tài)CO2碳酸鹽等無機(jī)化合物有機(jī)化合物二、原子結(jié)構(gòu)及元素化合價(jià)微粒結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式價(jià)電子排布式電子式元素主要化合價(jià)原子C1s22s22p22s22p2+2，+4三、單質(zhì)1、物理性質(zhì)同素異形體顏色氣味狀態(tài)熔沸點(diǎn)密度硬度水溶性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金剛石無無固高一大不不差差石墨灰黑無固高一小、滑膩不良良差C60灰黑無固低一小不不差差2、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)類別非金屬單質(zhì)氧化性或還原性還原性化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)原理備注（現(xiàn)象、電子轉(zhuǎn)移等）1與氧氣2C＋O2AUTOTEXT=點(diǎn)燃=2COC＋O2AUTOTEXT=點(diǎn)燃=CO2O2充分生成CO2O2不充分生成CO2與金屬氧化物2CuO＋CAUTOTEXT=加熱=2Cu＋CO2↑有紅色固體生成，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁3與非金屬氧化物C＋H2OAUTOTEXT=高溫=CO＋H2C＋CO2AUTOTEXT=高溫=2COSiO2＋2CAUTOTEXT=高溫=Si＋2CO↑CO與H2的混合氣體俗稱水煤氣工業(yè)生產(chǎn)粗硅4與氧化性酸C+2H2SO4（濃）AUTOTEXT=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2OC＋4HNO3（濃）AUTOTEXT=加熱=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3、主要用途石墨：電極、潤滑劑、鉛筆等；金剛石：刻畫玻璃、鉆探機(jī)鉆頭、裝飾品等；焦炭：還原劑等；木炭：寫生、燃料等；活性炭：吸附劑等；炭黑：墨水等三、氧化物1、結(jié)構(gòu)晶體類型構(gòu)成粒子微粒間作用力分子結(jié)構(gòu)空間構(gòu)型共價(jià)鍵類型CO2干冰分子晶體CO2分子分子間作用力O=C=O直線型極性鍵√σ鍵2非極性鍵一π鍵22、物理性質(zhì)氧化物顏色氣味狀態(tài)熔沸點(diǎn)密度硬度水溶性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性CO無無氣低比空氣略小一不一一一CO2無無氣低大于空氣干冰小可溶一一一3、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)類別CO2酸性氧化物CO不成鹽氧化物氧化性或還原性CO還原性CO2氧化性化學(xué)性質(zhì)CO2CO（有毒）1與水CO2＋H2OAUTOTEXT<=>H2CO3CO＋H2OAUTOTEXT=高溫=CO2＋H22與堿2NaOH＋CO2AUTOTEXT==Na2CO3＋H2OCa(OH)2＋CO2AUTOTEXT==CaCO3↓＋H2ONH3·H2O＋CO2AUTOTEXT==NH4HCO3一3與金屬氧化物（堿性氧化物）Na2O＋CO2AUTOTEXT==Na2CO3Fe2O3＋3COAUTOTEXT=高溫=2Fe＋3CO24與碳單質(zhì)C＋CO2AUTOTEXT=高溫=2CO一5與金屬鎂2Mg＋CO2AUTOTEXT=點(diǎn)燃=2MgO＋C一6與鹽Na2CO3＋CO2＋H2OAUTOTEXT==2NaHCO3Na[Al(OH)]4＋CO2AUTOTEXT==Al(OH)3↓＋NaHCO3Na2SiO3＋CO2＋H2OAUTOTEXT==H2SiO3↓＋Na2CO3CaCO3＋CO2＋H2OAUTOTEXT==Ca(HCO3)2C6H5ONa＋CO2＋H2OAUTOTEXT==C6H5OH＋NaHCO32NaClO＋CO2＋H2OAUTOTEXT==2HClO＋Na2CO3Ca(ClO)2＋CO2＋H2OAUTOTEXT==CaCO3↓＋2HClO一7與氧氣一2CO＋O2AUTOTEXT=點(diǎn)燃=2CO28與過氧化物2Na2O2＋2CO2AUTOTEXT==2Na2CO3＋O2↑4、主要用途CO2滅火、氣體肥料、干冰用于制造人造云霧及人工降雨等；CO燃料、冶煉金屬等。5、制備方法（1）工業(yè)制法CO2：CaCO3AUTOTEXT=高溫=CaO＋CO2↑；CO：C＋H2OAUTOTEXT=高溫=CO＋H2。（2）實(shí)驗(yàn)室制法（CO2）反應(yīng)原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑裝置類型固+液→氣（不需加熱）檢驗(yàn)澄清石灰水干燥濃硫酸收集向上排空氣法尾氣處理一四、酸（碳酸）1、物理性質(zhì)物質(zhì)顏色氣味狀態(tài)熔沸點(diǎn)密度硬度水溶性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性碳酸一一液低一一溶一一一2、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)類別弱酸、弱電解質(zhì)氧化性或還原性一化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)原理備注（現(xiàn)象等）1與酸堿指示劑一使紫色石蕊試液變紅2與堿H2CO3+2NaOH=Na2CO3+2H2O一3不穩(wěn)定性H2CO3AUTOTEXT<=>CO2＋H2O↑五、鹽類1、物理性質(zhì)物質(zhì)顏色氣味狀態(tài)熔沸點(diǎn)密度硬度水溶性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性Na2CO3白一固較高一一易溶一一一NaHCO3白一固一一一小于Na2CO3一一一2、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)類別Na2CO3碳酸鹽NaHCO3碳酸氫鹽氧化性或還原性一化學(xué)性質(zhì)Na2CO3（純堿、蘇打）NaHCO3（小蘇打）1與酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑2與酸性氧化物Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO32NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O3與堿Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O4與鹽Na2CO3+CaCl2=+2NaCl5受熱易分解一2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑3、主要用途純堿：造紙、制玻璃、洗滌劑等；小蘇打：發(fā)酵粉等4、制備方法(侯氏制堿法)NH3＋H2O＋CO2AUTOTEXT==NH4HCO3NH4HCO3＋NaCl(飽和