PPT《碳C》

2 HCl(稀)―― CaCl2 + H2O + CO2 CO2 + Ca OH

2 ―― CaCO3 + H2O ( ) CO 为无色无臭有毒气体,在水中溶解度较小. 2. 一氧化碳 实验室中经常用下面两种方法制取 CO. 向热浓硫酸中滴加甲酸 热浓 H2SO4 HCOOH ―――― CO + H2O (1) 制备 或使草酸与浓硫酸共热 H2C2O4(s)―――― CO + CO2 + H2O 热浓 H2SO4 将生成的 CO2 和H2O 用固体 NaOH 吸收,得CO . 制纯的 CO 可用分解羰基化合物的方法 加热 Ni CO 4(l)――― Ni +

4 CO ( ) 工业上将空气和水蒸气交替通入红热炭层. 通入空气时发生的反应是

2 C + O2 ――

2 CO rHm = -

221 kJ?mol-1 得到的气体体积组成为 CO 25%,CO2 4%,N2 70% . 这种混合气体称为发生炉煤气. 通入水蒸气时,发生另一反应 C + H2O ―― CO + H2 得到的气体体积组成为 CO 40%,CO2 5%,H2 50%. 这种混合气体称为水煤气. rHm =

131 kJ?mol-1 CO 25%,CO2 4%,N2 70% 发生炉煤气 CO 40%,CO2 5%, H2 50% 水煤气 一个放热反应,一个吸热反应,交替进行,维持系统的持续运转. 发生炉煤气和水煤气都是工业上的燃料气. (2) CO 的化学反应 CO + Cl2 ―― COCl2(光气) CO + NaOH ―― HCOONa 高压 CO + H2 多种有机化合物 催化剂 微量的 CO 通入 PdCl2 溶液中,金属 Pd 被还原出来,会使溶液变黑,这一反应可鉴定 CO CO + PdCl2 + H2O ―― Pd + CO2 +

2 HCl 11. 1.

3 碳酸及其盐 1. 结构 OH O OH C 在碳酸分子中,原子之间的键联关系 在碳酸分子中,中心 C 原子采用 sp2 等性杂化 pz 中心 C 原子与端 O 之间成

1 个?键和

1 个?键OH O OH C pz 中心 C 原子与两个羟基 O 之间通过 sp2 - p 轨道重叠,共成

2 个?键. OH O OH C 在碳酸根离子中,原子之间的键联关系 在碳酸根离子中,中心 C 原子采用 sp2 等性杂化 中心 C 原子与端 O 之间各成

1 个?键. pz 中心 C 原子和

3 个O原子各有

1 个pz 轨道的单电子,-2 价离子有两个电子. 故碳酸根离子中有 存在. 2. 可溶性碳酸盐 Na2CO3,K2CO3 和NH4 2CO3 等均易溶于水. 但NaHCO3,KHCO3 和NH4HCO3 的溶解度相对小些. 原因可能是 HCO3- 分子间有氢键,缔合成双聚酸根造成的. 其原因是 CaCO3 中Ca2+ 和CO32- 电荷高,是+2对-2,相互间的引力要大些,故不易溶解. CaCO3 难溶,而Ca HCO3

2 的溶解度比它大些. 但Ca2+ 和HCO3- 之间的引力相对小些,是+2对-1,较易于溶解. Na2CO3 易溶,而NaHCO3 难溶. CaCO3 难溶,而Ca HCO3

2 易溶. 但必须清楚的溶解度关系是 Ca HCO3

2

300 ℃ CH4 +

4 Cl2 ――― CCl4 +

4 HCl 碳的卤化物中,只有 CF4 可以由两种单质直接化合制取. CS2 +

3 Cl2 ――― CCl4 + S2Cl2 FeCl3 CS2 +

2 S2Cl2 ―― CCl4 +

6 S CCl4 也可以通过 CS2 的氯化制备,反应分两步进行 CS2 是无色液体. 2. 二硫化碳 CS2 是重要的非水、非质子、非极性溶剂. 熔点 -111.5℃,沸点 46℃. CS2 +

3 O2 ―― CO2 +

2 SO2 点燃 还原性是 CS2 重要的性质之一

5 CS2 +

4 MnO4- +

12 H+5 CO2 +

10 S +

4 Mn2+ +

6 H2O CS2 是酸性硫化物. CS2 可以与 K2S 反应生成硫代碳酸钾 K2S + CS2 ―― K2CS3 使硫蒸气通过红热木炭,即可制备 CS2 也可以通过甲烷与硫反应制备,用SiO2 胶体或 Al2O3 催化 C +

2 S ―― CS2

600 ℃ CH4 +

4 S ――― CS2 +

2 H2S 根据与碳直接结合的原子的性质的不同,碳化物可以分成三类 11. 1.

5 碳化物 离子型碳化物 间充型碳化物 共价型碳化物 离子型碳化物是指碳与IA,IIA,IIIA 族金属形成的碳化物,如CaC2, Mg2C3,Al4C3 等. 离子型碳化物中,不一定有离子键,但由于有典型的金属原子,故称离子型碳化物. 离子型碳化物易水解,如Mg2C3 水解生成炔烃 Mg2C3 +