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  • 1 # 使用者9897441438013

    碳單質一般不會沾到手上。

    自然界中存在的金剛石、石墨和足球烯,都是以遊離態存在的碳。碳的單質還有木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。

    純淨的金剛石是一種天然形成的碳的晶體,金剛石是天然物質裡最硬的物質,不容易發生形變。

    石墨是一種深灰色的有金屬光澤、不透明的細鱗片狀固體。用手摸石墨,有滑膩和軟的感覺。在空氣中加熱時,石墨很難熔化,又不易燃燒。說明它的熔點很高,化學性質穩定,在高溫下也不易被氧化。石墨還能導電。

    以單質形式存在的碳,除了金剛石、石墨、富勒烯外,還有木炭、活性炭、焦炭和炭黑,通常稱為無定形碳。研究無定形碳的結構,發現它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的。

    木炭具有吸附能力,能把大量的氣體和染料色素等小微粒吸附在它的表面。像這種氣體或溶液裡的物質被吸在固體表面的作用,叫做吸附作用。

    木炭是由木材在隔絕空氣的條件下加強熱製得的。在顯微鏡下仔細觀察一小薄片木材,可以看到木片上有許多導管和篩管。木材變成木炭後,這些導管和篩管仍然存在,木炭的導管、篩管越多,跟氣體或溶液接觸的表面積就越大,吸附能力就越強。

    把木炭放在水蒸氣里加強熱,可以除去附著在木炭孔隙表面的油質,使導管、篩管更加暢通,表面積增大。經過這樣加工後的木炭叫做活性炭。活性炭呈黑色粉末狀或顆粒狀饒咎烤哂懈康奈叫閱堋? 把煙煤在隔絕空氣條件下強熱,可以製得焦炭。焦炭是一種淺灰色的多孔性固體。焦炭主要用於冶煉生鐵和生產水煤氣。炭黑是非常細的黑色粉末。常用它製造墨、油墨和顏料等。把炭黑加到橡膠裡,能夠增強橡膠耐磨性。

    炭黑,跟膠水混合製得墨。寫在紙上的黑的字,實際上是炭黑。中國古代文人用墨寫的字,繪的畫,雖然歷經千餘年,但仍不變色。這說明碳在常溫時,即使接觸日光、空氣和水也不容易起變化。可見在常溫時碳的化學性質是不活潑的。這是因為碳原子最外層有四個電子,要得到四個電子或失去四個電子成為穩定結構都很困難,書寫檔案,也要用到碳素墨水。隨著溫度的升高,碳的活動性大大增強。在高溫時,碳能跟多種物質起反應。

    碳受熱時容易跟氧氣反應。點燃時碳在氧氣裡充分燃燒,發出白光,放出熱量,生成二氧化碳,同時放出大量的熱。

    將木炭粉和黑色的氧化銅粉分別烘乾,放入研缽中研磨混勻。把混合物放進試管底部,固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導管。用酒精噴燈加熱試管幾分鐘後,石灰水變渾濁,冷卻後把生成物倒在紙上,有亮紅色的物質生成。

    高溫時木炭奪取了氧化銅裡的氧,跟它化合生成二氧化碳,氧化銅失去了氧,變成紅色的金屬銅。

    熾熱的碳還能跟二氧化碳反應變成一氧化碳。

    碳在密封空間與高錳酸鉀共熱,高錳酸鉀會分解出氧氣,碳會迅速氧化,會發生爆炸。

    碳還可以和濃硫酸、硝酸反應,濃硫酸和硝酸是強氧化劑,碳能奪取濃硫酸和濃硝酸裡的氧,和它化合生成二氧化碳,濃硫酸和濃硝酸失去了部分氧,濃硫酸變成亞硫酸(隨即分解為二氧化硫和水),硝酸變成二氧化氮氣體或一氧化氮氣體。

    含氧化合物裡的氧被奪去的反應,叫做還原反應。通常把奪取氧的物質叫還原劑,提供氧的物質叫氧化劑。木炭在上述反應裡是還原劑,具有還原性,使氧化銅、濃硫酸、硝酸、二氧化碳還原成金屬銅、亞硫酸、二氧化氮、一氧化氮和一氧化碳。

    希望我能幫助你解疑釋惑。

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