氧气、氢气、碳、二氧化碳的性质和用途

氧气、氢气、碳、二氧化碳的性质和用途
氧气、氢气、碳、二氧化碳的性质和用途

氧气、氢气、碳、二氧化碳的性质和用途
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氧气性质：
氢气（Hydrogen）是世界上已知的最轻的气体.它的密度非常小,只有空气的1/14即在标准状况(1大气压,0℃)下,氢气的密度为0.0899克/升.所以用氢气充灌的气球,必须用手牢牢捉住.否则,只要一撒手它就会闪闪升上天空.灌好的氢气球,往往过一夜,第二天就飞不起来了.这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔,溜之大吉.不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板.要气球能够在空中飘扬,那么就要在气球内的气体密度较小（比空气小）.
氢气用途：
氧气的化学性质比较活泼.除了惰性气体、活性小的金属元素如金、铂、银、钯之外,大部分的元素都能与氧起反应,这些反应称为氧化反应,而反应产生的化合物称为氧化物.一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性.此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生二氧化碳与水.
用途：
1.冶金工业 在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质.而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量.高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量.在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量.
2.化学工业 在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等,以强化工艺过程,提高化肥产量.
3.国防工业 液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药.
4,医疗保健方面:供给呼吸：用于缺氧、低氧或无
氧环境,例如：潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时.
氢气性质：
用于氢氧焰、氢氧电池、充填气球、冶炼钨和钼等重要金属,制造氨和盐酸,液态氢可以做火箭或导弹的高能燃料,氢气也是未来的新型高能燃料,在有机合成中,氢用于合成甲醇、合成人造石油和不饱合烃的加成等.
氢气具有广泛的用途.例如,用它来充灌气球；氢气在氧气中燃烧放出大量的热,其火焰——氢氧焰的温度达3000℃,可用来焊接或切割金属.液态氢可作火箭或导弹的高能燃料.氢气作为燃料具有资源丰富、燃烧发热量高和污染少的特点.今后如能在利用太阳能和水制取氢气的技术上有重大突破,氢气将成为一种重要的新型燃料.氢气还在冶金、化学工业等方面有着广泛的应用 .
碳的性质：
常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应,生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下,单质碳较易被酸氧化；在高温下,碳还能与许多金属反应,生成金属碳化物.碳具有还原性,在高温下可以冶炼金属.
碳的用途：
木炭的原始用途是燃料,由于木炭易燃、耐燃、灰分少、不含硫等特点,所以一直是一种优质的燃料.
木炭由于其独特的微孔结构和超强的吸附能力,被广泛地应用于食品、制药、化工、冶金、国防、农业及环境保护等诸多方面.
生活领域
木炭是烧烤、火锅等最优燃料.特别是机制炭,由于它经高温精炼,所以是无烟、无毒、无异味,烧时不爆火星,灰分低,发热量大,燃烧时间长,越来越受到人们青睐.
工业领域
利用木炭独特的微孔结构和超强的吸附能力.在工业上用木炭来对食品、药品、酒类、油类、水净化、贵重金属回收等等,进行吸附、去胶、除异味,以及环保方面气体净化、污水处理等.
农、畜牧业领域
农业领域
提高地温、土壤中施加炭粉后,由于黑色炭粒吸收太阳热能,可使土壤提高温度,促进种子早发芽；改良土壤,在土壤中施加炭粉后,由于炭的吸附能力在炭表面可生成根瘤菌,因而形成适合植物栽培的农业土壤,避免了所谓“连续耕作障碍”,并且炭粉对谷物、豆类和蔬菜的生长、色泽、味道都有改善.炭粉的吸附能力还能使土壤保持较多的水分；炭粉还能作为农药和肥料缓释剂,使农药和有机肥含量保持一个平衡状态,利用这一平衡可衡可使农药或肥料缓慢释放,保持相当时间,而且不易随雨水流失；炭粉还可改变土壤酸碱度,增加土壤二氧化碳的含量,吸附土壤中有害毒素,提高土壤中微生物的活力.
畜牧业领域
木炭具有吸附臭气的功能,用它填垫畜棚畜舍,能够除臭,改善畜禽生长环境,促进畜禽生长.炭粉还具有增加畜禽消化能力的作用,在饲料中添加少量炭粉,能加速畜禽生长发育,提高肉和奶的质量.
二氧化碳性质：
二氧化碳密度为1.977g/mL,熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2大气压),沸点-78.5℃(升华).临界温度31.1℃.常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体.液体二氧化碳密度1.1克/厘米3.液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56克/厘米3.二氧化碳能溶于水,20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳,一部分跟水反应生成碳酸.化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧,但活泼金属可在二氧化碳中燃烧,如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳.二氧化碳是酸性氧化物,可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐.跟氨水反应生成碳酸氢铵.无毒、但空气中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息.绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物.二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火.二氧化碳在大气中约占总体积的0.03％,人呼出的气体中二氧化碳约占4％.实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳,工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳.
二氧化碳用途：
：（1）石油采矿业,向油井下注射一吨CO2液体,可增产原油3-5吨.（2）机器铸造业,CO2是添加剂.（3）金属治炼业,特别是优质钢、不锈钢、有色金属,CO2是质量稳定剂.（4）陶瓷塘瓷业,CO2是固定剂.（5）生物制药,离不开CO2.（6）饮料啤酒业,CO2是消食开胃的添加剂,（7）做酵母母粉,CO2是促效剂.（8）消防事业,CO2是灭火剂.（9）制造干冰更离不开CO2.（10）尿素肥料是CO2和氨气合成的.（11）所有绿色植物进行光会作用,CO2是一种主要原料.人们每天的衣、食、住、行也是来自CO2的产物等等.

水的物理性质:通常情况下是无色无味的液体.有反常膨胀现象.有三态变化.
氧气
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度略大于空气.不易溶于水.有三态变化.
化学性质:具有助燃性和氧化性.
氢气
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度比空气小.难溶于水
化学性质:可燃性.还原性
二氧化碳
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度...

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水的物理性质:通常情况下是无色无味的液体.有反常膨胀现象.有三态变化.
氧气
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度略大于空气.不易溶于水.有三态变化.
化学性质:具有助燃性和氧化性.
氢气
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度比空气小.难溶于水
化学性质:可燃性.还原性
二氧化碳
物理性质:通常情况下是无色无味的气体.密度比空气大.能溶于水,有三态变化
化学性质:不燃烧,不支持燃烧,不供给呼吸;能与水反应生成碳酸;能与碱溶液反应;能与炽热的炭反应
碳单质:
1).金刚石的物理性质:无色透明,正八面体形状的固体,不导电,熔点高,天然存在的最硬的物体
2).石墨的物理性质:深灰色,不透明,具有金属光泽,导电性优良,很软,有滑腻感
3).C60的物理性质:红色固体,有金属光泽,质脆
4).木炭的物理性质:具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性
炭单质的化学性质:稳定性,可燃性,还原性
一氧化碳
物理性质:无色无味的气体;密度比空气略小;不溶于水
化学性质:毒性;可燃性;还原性
甲烷
物理性质:无色无味;极难溶于水;密度比空气小
化学性质:可燃性.
氧气制法:
1.高锰酸钾制氧气
步骤:1.组装仪器(若用排水法,加热前将集气瓶装满水,盖上玻璃片,倒扣在水槽中)
2.检查装置气密性
3.向试管中装入药品,试管口塞上棉花
4.将试管固定在铁架台上
5.点燃酒精灯进行加热
6.收集氧气
7.检验:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条立即复燃,则是氧气
验满:1).若用向上排空气法收集,则将带火星的木条放在瓶口,木条复燃,则已满
2).若用排水法收集,则当集气瓶口有大量气泡冒出,已满
8.若用排水法收集,将导管移出水面
9.熄灭酒精灯
原理:2KMnO4加热生成K2MnO4+MnO2+O2
氯酸钾制氧气同上,但不需棉花
过氧化氢制氧气:
1.组装仪器
2.检验装置气密性
3.向锥型瓶里加入药品
4.塞紧双孔胶塞
5.向锥形瓶中滴加过氧化氢溶液
6.收集气体
7.检验验满同上
二氧化碳制法:
步骤:
1.检验装置气密性
2.向锥形瓶内装入大理石(或石灰石),塞紧塞子
3.装配好仪器
4.加入稀盐酸
5.收集气体(用向下排空气法)
6.检验:把气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则说明是二氧化碳
7.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则已满

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