氯化锰行业研究报告

实验一：物质本身的性质，温度 实验二：某种生成物是此反应的催化剂， B

o2：无色无味的气体，密度比空气略大（1.429g/l），不易溶一水，加压降温时会变成淡蓝色液态、继续加压降温会变成蓝色雪状固体制取：排水法适合不溶于水的气体，向上排气法适合比空气重的气体（就是相对分子质量大于29的气体，氧气32可以，广口瓶正放，导管伸入到瓶底，因为收集气体比空气重，就将空气挤了出来），向下排气法适合比空气轻的气体，如氢气，氨气，广口瓶倒放导管伸入瓶底． 氧气的收集可以用向上排气法和排水法 过氧化氢加热可以产生氧气，但实验室一般不用，因为会产生大量水蒸气，实验室制氧气用加热高锰酸钾产生锰酸钾．氯化锰和氧气，因为不会产生杂质气体．实验室还可以加热氯酸钾和二氧化锰（二氧化锰作催化剂）产生氯化钾和氧气． 工业上利用空气降压法（空气中有百分之八十是氮气，有百分之二十是氧气，利用二者沸点不同） 高中教材说潜艇中有利用过氧化钠和人呼出的二氧化碳来制取氧气的排水集气法制取的氧气纯度比排气法要高的多。 分解过氧化氢这个成本太高，而且在加热分解过程中会有水蒸气产生，高锰酸钾由于是固体，加入催化剂二氧化锰很容易分解制得氧气。 注：用加热高锰酸钾制取氧气时，用排水法收集氧气是，加热高锰酸钾的试管口应朝下倾斜一定角度，避免将水倒吸至试管内造成试管爆裂。氢气：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，即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。编辑摘要 氢气 - 简介 氢气一种重要的工业气体。无色、无味、无臭、易燃。常压下沸点-252.8℃，临界温度-239.9℃，临界压力1.32MPa，临界密度30.1g/l。在空气中含量为4％～74％（体积）时，即形成爆炸性混合气体。氢在各种液体中溶解甚微，难溶于液化。液态氢是无色透明液体，有超导性质。氢是最轻的物质，与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等。天然气田、煤田以及有机物发酵时也含有少量的氢。 氢气和一氧化碳的混合气体是重要的化工原料──合成气。氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢，是工业上一种重要的反应过程。 氢气 - 发现 1766年由卡文迪许（H.Cavendish）在英国判明。 　　在化学史上，人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氧的化合物而非元素”这两项重大成就，主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许（Cavendish，H.1731-1810）。 18世纪的英国化学家卡文迪许卡文迪许是一位百万富翁，但他生活十分朴素，用自己的钱在家里建立了一座规模相当大的实验室，一生从事于科学研究。曾有科学史家说：卡文迪许“是具有学问的人中最富的，也是富人当中最有学问的。”他观察事物敏锐，精于实验设计，所做实验的结果都相当准确，而且研究范围很广泛，对于许多化学、力学和电学问题以及地球平均密度等问题的研究，都作出了重要发现。但他笃信燃素说，这使他在化学研究工作中走过一些弯路。他在五十年中只发表过18篇论文，除了一篇是理论性的外，其余全是实验性和观察性的。在他逝世以后，人们才发现他写了大量很有价值的论文稿，没有公开发表。他的这些文稿是科学研究的宝贵文献，后来分别由物理学家麦克斯韦和化学家索普整理出版。 　　在化学史上，有一个与这些论文稿有关的有趣的故事。卡文迪许1785年做过一个实验，他将电火花通过寻常空气和氧气的混合体，想把其中的氮全部氧化掉，产生的二氧化氮用苛性钾吸收。实验做了三个星期，最后残留下一小气泡不能被氧化。他的实验记录保存在留下的文稿中，后面写道：“空气中的浊气不是单一的物质（氮气），还有一种不与脱燃素空气（氧）化合的浊气，总量不超过全部空气的1/12.一百多年后，1892年，英国剑桥大学的物理学家瑞利（Ragleigh，L.1842-1919）测定氮的密度时，发现从空气得来的氮比从氨氧化分解产生的氮每升重0.0064克，百思不得其解。化学家莱姆塞（Ramsay，W.1852-1916）认为来自空气的氮气里面能含有一种较重的未知气体。这时，化学教授杜瓦（Dewar，J.1842-1923）向他们提到剑桥大学的老前辈卡文迪许的上述实验和小气泡之谜。他们立即把卡文迪许的科学资料借来阅读，瑞利重复了卡文迪许当年的实验，很快得到了小气泡。莱姆塞设计了一个新的实验，除去空气中的水汽、碳酸气、氧和氮后，也得到了这种气体，密度比氮气大，用分光镜检查后，肯定这是一种新的元素，取名氩。这样，卡文迪许当年的工作在1894年元素氩的发现中起了重要作用。从这个故事可看出卡文迪许严谨的科研作风和他对化学的重大贡献。1871年，剑桥大学建立了一座物理实验室，以卡文迪许的名字命名，这就是著名的卡文迪许实验室，它在几十年内，一直是世界现代物理学的一个重要研究中心。氢的发现和氢的性质的研究在18世纪末以前，曾经有不少人做过制取氢气的实验，所以实际上很难说是谁发现了氢，即使公认对氢的发现和研究有过很大贡献的卡文迪许本人也认为氢的发现不只是他的功劳。早在16世纪，瑞士著名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生；17世纪时，比利时著名的医疗化学派学者海尔蒙特（van Helmont，J.B.1579-1644）曾偶然接触过这种气体，但没有把它离析、收集起来。 　　波义耳虽偶然收集过这种气体，但并未进行研究。他们只知道它可燃，此外就很少了解。1700年，法国药剂师勒梅里（Lemery，N.1645-1715）在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。最早把氢气收集起来，并对它的性质仔细加以研究的是卡文迪许。 　　1766年卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》，讲了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”（即氢气），并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来，进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用，所产生的这种气体的量是固定的，与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸；又发现氢气与氧气化合生成水，从而认识到这种气体和其它已知的各种气体都不同。但是，由于他是燃素说的虔诚信徒，按照他的理解：这种气体燃烧起来这么猛烈，一定富含燃素；硫磺燃烧后成为硫酸，那么硫酸中是没有燃素的；而按照燃素说金属也是含燃素的。所以他认为这种气体是从金属中分解出来的，而不是来自酸中。他设想金属在酸中溶解时，“它们所含的燃素便释放出来，形成了这种可燃空气”。他甚至曾一度设想氢气就是燃素，这种推测很快就得以当时的一些杰出化学家舍勒、基尔万（Kirwan，R.1735-1812）等的赞同。由于把氢气充到膀胱气球中，气球便会徐徐上升，这种现象当时曾被一些燃素学说的信奉者们用来作为他们“论证”燃素具有负重量的根据。但卡文迪许究竟是一位非凡的科学家，后来他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题，通过精确研究，证明氢气是有重量的，只是比空气轻很多。他是这样做实验的：先把金属和装有酸的烧瓶称重，然后将金属投入酸中，用排水集气法收集氢气并测体积，再称量反应后烧瓶及内装物的总量。这样他确定了氢气的比重只是空气的9%.但这些化学家仍不肯轻易放弃旧说，鉴于氢气燃烧后会产生水，于是他们改说氢气是燃素和水的化合物。 　　水的合成否定了水是元素的错误观念，在古希腊：恩培多克勒提出，宇宙间只存在火、气、水、土四种元素，它们组成万物。从那时起直到18世纪70年代，人们一直认为水是一种元素。1781年，普利斯特里将氢气和空气放在闭口玻璃瓶中，用电火花引爆，发现瓶的内壁有露珠出现。同年卡文迪许也用不同比例的氢气与空气的混合物反复进行这项实验，确认这种露滴是纯净的水，表明氢是水的一种成分。这时氧气业已发现，卡文迪许又用纯氧代替空气进行试验，不仅证明氢和氧化合成水，而且确认大约2份体积的氢与1份体积的氧恰好化合成水（发表于1784年）。这些实验结果本已毫无疑义地证明了水是氢和氧的化合物，而不是一种元素，但卡文迪许却和普利斯特里一样，仍坚持认为水是一种元素，氧是失去燃素的水，氢则是含有过多燃素的水。他用下式表示“易燃空气”（氢）的燃烧： 　　（水＋燃素）＋ （水－燃素）—→水 　　易燃空气（氢） 失燃素空气（氧） 　　1782年，拉瓦锡重复了他们的实验，并用红热的枪筒分解了水蒸汽，明确提出正确的结论：水不是元素而是氢和氧的化合物，纠正了两千多年来把水当做元素的错误概念。1787年，他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“H-ydrogne”（氢），意思是“产生水的”，并确认它是一种元素。氢气 - 名称由来 希腊语 hydro(水)+genes(造成)，意即“产生水”的物质。 中文原称“氢气”为“轻气”，“氢”属以后新造的形声字。 日语及朝鲜语循希腊语原义，称为“水素”。 氢气 - 分布 在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按重量计算，氢只占总重量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——以重量百分比计算，水中含11%的氢；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的两百万分之一。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占93%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。制取：煤在高温下可以和水蒸汽发生反应，生成水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，反应方程式为：C+H2O=CO+H2，再利用分离技术，将氢气分离出，就可制氢气。主要流程就是往燃烧的煤上喷水蒸气，另一边收集水煤气。 那变压吸附设备是什么，是怎样运行的回答 这个你可以在百度百科上面看一下，简单点说，就像活性炭吸收空气中的苯、甲醛等有害气体一样，利用不同气体的分子量（分子大小）的差异，从两种组分中除掉其中一种组分。为了增加吸附的量，需要增加气体的压力；吸附到一定的量以后，再减压将吸附的组分释放出来，使吸附剂循环利用。因此称为变压吸附。c:科技名词定义中文名称：碳 英文名称：carbon 定义：符号C，元素周期表中第12种元素，原子量12，它与其他元素结合形成有机化合物的大家族。碳元素在大气中主要以有机物未完全燃烧而形成的炭黑(soot)形式出现。碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。基本资料 部首：石 部外笔画：9 总笔画：14 中文读音：tàn 英文名称：Carbon 五笔86：DMDO 五笔98：DMDO 仓颉：MRUKF 四角号码：12689 字义：一种非金属元素，无味的固体。无定形碳有焦炭，木炭等，晶体碳有金刚石和石墨。冶铁和炼钢都需要焦炭。在工业上和医药上，碳和它的化合物用途极为广泛。编辑本段碳元素简介 碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。 碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。 常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧发生的反应不同，可以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。 化学符号：C 元素原子量：12.01 用途质子数：6 原子序数：6 周期：2 族：IVA 电子层分布：2－4 原子体积: 4.58立方厘米/摩尔 原子半径（计算值）：70（67）pm 共价半径：77 pm 范德华半径： 170 pm 电子构型 ：1s22s22p2 电子在每能级的排布： 2，4 氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性） 颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石） 木炭，活性炭，炭黑 物质状态 ：固态 物理属性： 反磁性 熔点：约为3727 ℃（金刚石3550 ℃） 沸点：约为4827 ℃（升华） 摩尔体积 ：5.29×10-6m3/mol 元素在太阳中的含量：(ppm) 3000 元素在海水中的含量：(ppm) 太平洋表面 23 元素在地壳中含量：（ppm）4800 莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10 氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态） 化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074 晶胞参数： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120° 电离能：(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270 单质密度：3.513 g/cm3(金刚石)、2.260 g/cm3(石墨，20 ℃) 电负性：2.55（鲍林标度） 比热：710 J/(kg·K) 电导率：0.061×10-6/(米欧姆) 热导率：129 W/(m·K) 第一电离能 1086.5 kJ/mol 第二电离能 2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol 成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。 根据需要，碳原子也可以进行sp2或sp杂化。这两种方式出现在成重键的情况下，未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。 由于sp2杂化可以使原子共面，当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系，它已经失去了双键的一些性质。石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中，每一个片层有一个。编辑本段碳的同位素 目前已知的同位素共有十二种，有碳8至碳19，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达五千多年，其他的均全不足半小时。 在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13则有1.07%。C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取12.01。 碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。碳14由于具有较长的半衰期，被广泛用来测定古物的年代。编辑本段单质碳的形式 最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨，它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位，类似脂肪族化合物；石墨每个碳都是三角形3配位，可以看作无限个苯环稠合起来。 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。1. 金刚石（diamond） 金刚石结构图 最为坚固的一种碳结构，其中的碳原子以晶体结构的形式排列，每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合，成空间网状结构，最终形成了一种硬度大、活性差的固体。 金刚石的熔点超过3500℃，相当于某些恒星表面温度。 主要作用：装饰品、切割金属材料等2.石墨（graphite） 石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起，层与层之间键合比较脆弱，因此层与层之间容易被滑动而分开。 主要作用：制作铅笔，电极，电车缆线等3.富勒烯（fullerene,C60、C72等） C601985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。 富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。4.其他碳结构 六方金刚石（Lonsdaleite，与金刚石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石） 石墨烯（graphene，即单层石墨） 碳纳米管（Carbon nanotube， 具有典型的层状中空结构特征） 单斜超硬碳 （M-carbon，低温后石墨高压相，具有单斜结构，其硬度接近金刚石） 无定形碳（Amorphous，不是真的异形体,内部结构是石墨） 赵石墨（Chaoite，也即蜡石，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列） 汞黝矿结构（Schwarzite，由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构） 纤维碳（Filamentous carbon，小片堆成长链而形成的纤维） 碳气凝胶（Carbon aerogels，密度极小的多孔结构，类似于熟知的硅气凝胶） 碳纳米泡沫（Carbon nanofoam，蛛网状，有分形结构，密度是碳气凝胶的百分之一，有铁磁性） 碳元素的化合物 碳的化合物中，只有以下化合物属于无机物： 碳的氧化物、硫化物：一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二硫化碳(CS2)、碳酸盐、碳酸氢盐、氰一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐：氰(CN)2、氧氰，硫氰。 其它含碳化合物都是有机化合物。由于碳原子形成的键都比较稳定，有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性，因此造成了有机物数量极其繁多这一现象，目前人类发现的化合物中有机物占绝大多数。 有机物的性质与无机物大不相同，它们一般可燃、不易溶于水，反应机理复杂，现已形成一门独立的分科——有机化学。 分布 碳存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式)，是煤、石油、沥青、石灰石和其它碳酸盐以及一切有机化合物的最主要的成分，在地壳中的含量约0.027%(不同分析方式，计算含量有差异)，地壳中含量最高的元素依次为：O46.6%,Si27.7%,Al8.1%。 碳是占生物体干重比例最多的一种元素。碳还以二氧化碳的形式在地球上循环于大气层与平流层。 在大多数的天体及其大气层中都存碳燃烧现象 燃烧热值 燃烧热方程式1.碳在氧气中燃烧 剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体2.碳在空气中燃烧 放热，发出红光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体；当燃烧不充分，即氧气量不足时，产生一氧化碳3.燃烧热方程式 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol4.燃烧热值 393.5kJ/mol碳的发现史 金刚石和石墨史前人类就已经知道。 富勒烯则于1985年被发现，此后又发现了一系列排列方式不同的碳单质。 同位素碳14由美国科学家马丁·卡门和塞缪尔·鲁宾于1940年发现。 六角金刚石由美国科学家加利福德·荣迪尔和尤苏拉·马温于1967年发现。 单斜超硬碳由美国科学家邦迪和卡斯伯于1967年实验发现，其晶体结构由吉林大学李全博士和导师马琰铭教授于2009年理论确定。 2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K. Geim)等制备出了石墨烯。海姆和他的同事偶然中发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后用一种特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。co;一氧化碳 (carbon monoxide, CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。编辑摘要 一氧化碳 - 物理性质 外观与性状：无色、无嗅、无味的气体。蒸气压（kPa）：309kPa/-180℃溶解性：在水中的溶解度低，但易被氨水吸收。禁配物：强氧化剂、碱类。分解产物：400～700℃间分解为碳和二氧化碳。危险特性：是一种易燃易爆气体。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与空气混物爆炸限12％～75％。其他物理特性：自燃点608.89℃。一氧化碳 - 化学性质 一氧化碳分子中碳元素的化合价是十2，能进一步被氧比成＋4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳：2CO＋O2=点燃=2CO2 燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。 一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌： CO＋CuO=Cu＋CO2 CO＋ZnO=Zn＋CO2 在炼铁炉中可发生多步还原反应： CO＋3Fe2O3= 2Fe3O4＋CO2Fe3O4＋CO= 3FeO＋CO2FeO＋CO=Fe+CO2在加热和加压的条件下，它能和一些金属单质发生反应，主成分子化合物。如Ni(CO)4（四羰基镍）、Fe(CO)5（五羰基铁）等，这些物质都不稳定，加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳，这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。一氧化碳 - 生成机理 一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是内燃机排气，其次是锅炉中化石燃料的燃烧。一氧化碳是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物，最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO。一氧化碳的形成和破坏过程都是受化学反应动力学机理所控制，是碳氢燃料燃烧过程中基本反应之一，它的生成机理为：RH → R → RO2 → RCHO → RCO → CO 式中R为碳氢自由基团。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO，也可以氧化碳氢基团R后生成CO。燃烧过程中CO氧化成CO2的速率要比CO生成速率低，因此在碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应为： CO + OH → CO2 + H2 CO是不完全燃烧的产物之一。若能组织良好的燃烧过程，即具备充足的氧气、充分的混合，足够高的温度和较长的滞留时间，中间产物CO最终会燃烧完毕，生成CO2或H2O。因此，控制CO的排放不是企图抑制它的形成，而是努力使之完全燃烧。研究表明，碳氢燃料和空气的预混燃烧火焰中，由于CO的生成速率很快，在火焰区CO浓度迅速上升到最大值，该最大值通常比反应混合物在绝热燃烧时的平衡值要高，随后CO浓度缓慢地下降到平衡值。因此，从燃烧设备的排气中检测的CO含量要比在燃烧室中最大值低，但明显地大于排气状态下平衡值。这表明化学反应动力学控制着CO的生成和破坏。一氧化碳 - 危害 健康危害危害分级（GB5044—85）：II级（高度危害）。 1、急性毒性LC50：小鼠2300～5700mg/m3，豚鼠1000～3300mg/m3，兔4600～17200mg/m3，猫4600～45800mg/m3，狗34400～45800mg/m3。 2、亚急性和慢性毒性 大鼠吸入0.047～0.053mg/L，4～8h/d，30d，出现生长缓慢，血红蛋白及红细胞数增高，肝脏的琥珀酸脱氢酶及细胞色素氧化酶的活性受到破坏。猴吸入0.11mg/L，经3～6个月引起心肌损伤。3、代谢 一氧化碳随空气吸入后，通过肺泡进入血液循环，与血液中的血红蛋白和血液外的其他某些含铁蛋白质（如肌红蛋白、二价铁的细胞色素等）形成可逆性的结合。其中90％以上一氧化碳与Hb结合成碳氧血红蛋白，约7％的一氧化碳与肌红蛋白结合成碳氧肌红蛋白，仅少量与细胞色素结合。实验表明一氧化碳在体内不蓄积，动物吸入200ppm一氧化碳持续1个月，停毒后24h一氧化碳已完全排出，其中98.5％是以原形经肺排出，仅l％在体内氧化成二氧化碳。一氧化碳吸收与排出，取决于空气中一氧化碳的分压和血液中HbCO的饱和度（即Hb总量中被一氧化碳结合的百分比）。次要的因素为接触时间和肺通气量；后者与劳动强度直接有关。4、中毒机理 是一氧化碳与血红蛋白可逆性结合引起缺氧所致，一般认为一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大230～270倍，故把血液内氧合血红蛋白中的氧排挤出来，形成碳氧血红蛋白（HbCO），又由于碳氧血红蛋白的离解比氧血红蛋白慢3600倍，故碳氧血红蛋白较之氧血红蛋白更为稳定。碳氧血红蛋白不仅本身无携带氧的功能，它的存在还影响碳氧血红蛋白的离解，于是组织受到双重的缺氧作用。最终导致组织缺氧和二氧化碳潴留，产生中毒症状。中枢神经系统对缺氧最为敏感，一氧化碳中毒后首先受累及。尤其是大脑皮层的白质和苍白球等最为严重。在病理上表现为脑血管先痉挛后扩张，通透性增加，出现脑水肿和不同程度的局灶性软化坏太多了，写的我手都麻了，纯手写，望采纳氧气:助燃气体，H2O2在MnO2的催化下反应生成O2和水 氢气:可然气体密度最小，制取方法:活泼金属与酸反应C貌似没学CO有毒，C与CO2反应CO2温室气体，碳酸钙与酸反应

锰中毒：锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的金属，锰广泛存在于自然界中，土壤中含锰0.25%，茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多。接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。锰是正常机体必需的微量元素之一，它构成体内若干种有重要生理作用的酶，正常每天从食物中摄入锰3-9毫克。 有人报告在肝功能受损、胆道不通畅或兼有两者的病人中发现锰中毒，病人的脑MRI检查呈明显异常，中毒减轻后此种异常亦随之改善。此外，关于口服毒性问题虽然还没有肯定的结论，但已经有一些报告提示这一问题值得充分重视与研究。例如，有人曾发现神经系统功能障碍者脑中锰浓度高于正常；有暴力行为的人发现锰高于正常。 明显的锥体外系损害表现为帕金森氏综合征：四肢肌张力增高，伴有静止性震颤，可引发出齿轮样强直；并可出现对指或轮替试验不灵活、不准确，闭目难立征阳性，言语障碍，或步态异常、后退困难等运动障碍。 中毒性精神病有显著的精神情绪改变，如感情淡漠、反应迟钝、不自主哭笑、强迫观念、冲动行为等。 以上的内容告诉我们了锰对人体的危害有哪些，我们对于金属元素的认识很少，但是金属元素是很多对于身体都是帮助的，但是也是会有伤害的，所以我们应该要多了解一些金属元素，这样我们可以避免一些对身体的伤害，还是要多学点知识丰富自己的见识。锰是一种人体用于形成骨头，蛋白质代谢，产生能量和其他功能的矿物质。大多数人的身体包含大约15-20毫克锰。其中有一半存在于骨头中，其余部分分别集中在肾脏，肝脏，胰腺，肾上腺和脑垂体腺中。来源于食物或营养补充剂的锰没有毒性，但采矿，电池制造和焊接时吸入锰粉尘可以导致肺病。锰在人体中的功能锰帮助人体使用一些维生素B，胆碱和维生素C，通过激活需要的酶处理这些分子。锰还负责激活健康骨骼发育的酶。锰帮助代谢葡萄糖，并作为一种抗氧化剂保护细胞膜和神经覆盖物。此外，锰对甲状腺素分泌也很重要，这是一种对甲状腺健康很重要的化学品。缺乏锰的症状锰缺乏可以通过许多症状显示出来。孩子严重缺乏锰会导致癫痫发作，甚至失明或瘫痪。成年人缺乏这种矿物质可以引起耳鸣等听力问题。还有可能出现头晕眼花或虚弱症状。其他一些锰缺乏的症状还包括体重减轻，心跳不规则，糖耐量下降等。根据一些研究发现，兔子缺乏锰与不孕，骨骼发育不健康，脑功能降低和癫痫发作有关。但目前还不确定这些问题是否也会影响人类。锰中毒症状尽管食物来源导致锰中毒很罕见，但经常接触锰粉尘的人很容易引起中毒反应。在智利等锰矿丰富的国家，已发现过量吸入锰可以导致虚弱，食欲不振，躁狂，失眠，妄想和幻觉等症状。有些人还会出现肌肉僵硬，或震颤等与帕金森氏症类似的症状。通过停止吸入锰，并给受害者提供左旋多巴并在脑中转变为多巴胺治疗锰中毒问题。导致锰中毒的第二个来源是通过喝水。每公升饮用水中超过2毫克锰就会导致吸入这种矿物质的类似症状。含锰丰富的食物谷物和坚果大含锰量很高，此外，豆类，种子，紫花苜蓿和菠菜等绿叶蔬菜也是不错的来源。

（1）该反应中酸及其浓度相同，金属不同，所以其实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的影响，做对比实验时只能一个条件不同，其它条件必须完全相同，所以要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持温度相同，故答案为：反应物本身的性质，温度；△V△t知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间，故答案为：0.5mol/L、2mol/L，测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间；（3）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，故答案为：催化剂；（4）要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，故选B．

（12分）实验一：(1)反应物本身的性质对反应速率的关系；（2分）温度相同；（2分）(2)Mg(或Fe)和0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸；（2分）测定一定时间产生气体的体积（或者测定一定体积的气体所需时间）；（2分）实验二：(1)催化剂(或硫酸锰或Mn 2+ 的催化作用)；（2分）(2)B（2分）

试题分析：实验一：(1)根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响。温度对化学反应速率的影响较大，故根据控制变量法，要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持温度相同。(2)根据装置图可以得到，是通过测量生成气体的量来研究浓度对反应速率的影响。故该实验应选用的实验药品是Mg(或Fe)和0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸。应该测定的实验数据是应该测定的实验数据。实验二：(1)对化学反应速率影响最快的是催化剂，故猜想还可能是催化剂的影响。(2)选择可以做催化剂的试剂且是生成物，故选B。点评：影响化学反应速率的外界条件除温度、浓度、压强、催化剂外，还有很多因素可以改变反应速率．如光辐射、超声波、电弧、激光、强磁场、高速研磨、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等．总之，向反应体系中输入能量，都有可能改变反应速率．外界条件只是影响反应速率，决定化学反应速率的是物质本身的性质。

实验一：物质本身的性质，温度 实验二：某种生成物是此反应的催化剂， B

o2：无色无味的气体，密度比空气略大（1.429g/l），不易溶一水，加压降温时会变成淡蓝色液态、继续加压降温会变成蓝色雪状固体制取：排水法适合不溶于水的气体，向上排气法适合比空气重的气体（就是相对分子质量大于29的气体，氧气32可以，广口瓶正放，导管伸入到瓶底，因为收集气体比空气重，就将空气挤了出来），向下排气法适合比空气轻的气体，如氢气，氨气，广口瓶倒放导管伸入瓶底． 氧气的收集可以用向上排气法和排水法 过氧化氢加热可以产生氧气，但实验室一般不用，因为会产生大量水蒸气，实验室制氧气用加热高锰酸钾产生锰酸钾．氯化锰和氧气，因为不会产生杂质气体．实验室还可以加热氯酸钾和二氧化锰（二氧化锰作催化剂）产生氯化钾和氧气． 工业上利用空气降压法（空气中有百分之八十是氮气，有百分之二十是氧气，利用二者沸点不同） 高中教材说潜艇中有利用过氧化钠和人呼出的二氧化碳来制取氧气的排水集气法制取的氧气纯度比排气法要高的多。 分解过氧化氢这个成本太高，而且在加热分解过程中会有水蒸气产生，高锰酸钾由于是固体，加入催化剂二氧化锰很容易分解制得氧气。 注：用加热高锰酸钾制取氧气时，用排水法收集氧气是，加热高锰酸钾的试管口应朝下倾斜一定角度，避免将水倒吸至试管内造成试管爆裂。氢气：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，即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。编辑摘要 氢气 - 简介 氢气一种重要的工业气体。无色、无味、无臭、易燃。常压下沸点-252.8℃，临界温度-239.9℃，临界压力1.32MPa，临界密度30.1g/l。在空气中含量为4％～74％（体积）时，即形成爆炸性混合气体。氢在各种液体中溶解甚微，难溶于液化。液态氢是无色透明液体，有超导性质。氢是最轻的物质，与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等。天然气田、煤田以及有机物发酵时也含有少量的氢。 氢气和一氧化碳的混合气体是重要的化工原料──合成气。氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢，是工业上一种重要的反应过程。 氢气 - 发现 1766年由卡文迪许（H.Cavendish）在英国判明。 　　在化学史上，人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氧的化合物而非元素”这两项重大成就，主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许（Cavendish，H.1731-1810）。 18世纪的英国化学家卡文迪许卡文迪许是一位百万富翁，但他生活十分朴素，用自己的钱在家里建立了一座规模相当大的实验室，一生从事于科学研究。曾有科学史家说：卡文迪许“是具有学问的人中最富的，也是富人当中最有学问的。”他观察事物敏锐，精于实验设计，所做实验的结果都相当准确，而且研究范围很广泛，对于许多化学、力学和电学问题以及地球平均密度等问题的研究，都作出了重要发现。但他笃信燃素说，这使他在化学研究工作中走过一些弯路。他在五十年中只发表过18篇论文，除了一篇是理论性的外，其余全是实验性和观察性的。在他逝世以后，人们才发现他写了大量很有价值的论文稿，没有公开发表。他的这些文稿是科学研究的宝贵文献，后来分别由物理学家麦克斯韦和化学家索普整理出版。 　　在化学史上，有一个与这些论文稿有关的有趣的故事。卡文迪许1785年做过一个实验，他将电火花通过寻常空气和氧气的混合体，想把其中的氮全部氧化掉，产生的二氧化氮用苛性钾吸收。实验做了三个星期，最后残留下一小气泡不能被氧化。他的实验记录保存在留下的文稿中，后面写道：“空气中的浊气不是单一的物质（氮气），还有一种不与脱燃素空气（氧）化合的浊气，总量不超过全部空气的1/12.一百多年后，1892年，英国剑桥大学的物理学家瑞利（Ragleigh，L.1842-1919）测定氮的密度时，发现从空气得来的氮比从氨氧化分解产生的氮每升重0.0064克，百思不得其解。化学家莱姆塞（Ramsay，W.1852-1916）认为来自空气的氮气里面能含有一种较重的未知气体。这时，化学教授杜瓦（Dewar，J.1842-1923）向他们提到剑桥大学的老前辈卡文迪许的上述实验和小气泡之谜。他们立即把卡文迪许的科学资料借来阅读，瑞利重复了卡文迪许当年的实验，很快得到了小气泡。莱姆塞设计了一个新的实验，除去空气中的水汽、碳酸气、氧和氮后，也得到了这种气体，密度比氮气大，用分光镜检查后，肯定这是一种新的元素，取名氩。这样，卡文迪许当年的工作在1894年元素氩的发现中起了重要作用。从这个故事可看出卡文迪许严谨的科研作风和他对化学的重大贡献。1871年，剑桥大学建立了一座物理实验室，以卡文迪许的名字命名，这就是著名的卡文迪许实验室，它在几十年内，一直是世界现代物理学的一个重要研究中心。氢的发现和氢的性质的研究在18世纪末以前，曾经有不少人做过制取氢气的实验，所以实际上很难说是谁发现了氢，即使公认对氢的发现和研究有过很大贡献的卡文迪许本人也认为氢的发现不只是他的功劳。早在16世纪，瑞士著名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生；17世纪时，比利时著名的医疗化学派学者海尔蒙特（van Helmont，J.B.1579-1644）曾偶然接触过这种气体，但没有把它离析、收集起来。 　　波义耳虽偶然收集过这种气体，但并未进行研究。他们只知道它可燃，此外就很少了解。1700年，法国药剂师勒梅里（Lemery，N.1645-1715）在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。最早把氢气收集起来，并对它的性质仔细加以研究的是卡文迪许。 　　1766年卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》，讲了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”（即氢气），并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来，进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用，所产生的这种气体的量是固定的，与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸；又发现氢气与氧气化合生成水，从而认识到这种气体和其它已知的各种气体都不同。但是，由于他是燃素说的虔诚信徒，按照他的理解：这种气体燃烧起来这么猛烈，一定富含燃素；硫磺燃烧后成为硫酸，那么硫酸中是没有燃素的；而按照燃素说金属也是含燃素的。所以他认为这种气体是从金属中分解出来的，而不是来自酸中。他设想金属在酸中溶解时，“它们所含的燃素便释放出来，形成了这种可燃空气”。他甚至曾一度设想氢气就是燃素，这种推测很快就得以当时的一些杰出化学家舍勒、基尔万（Kirwan，R.1735-1812）等的赞同。由于把氢气充到膀胱气球中，气球便会徐徐上升，这种现象当时曾被一些燃素学说的信奉者们用来作为他们“论证”燃素具有负重量的根据。但卡文迪许究竟是一位非凡的科学家，后来他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题，通过精确研究，证明氢气是有重量的，只是比空气轻很多。他是这样做实验的：先把金属和装有酸的烧瓶称重，然后将金属投入酸中，用排水集气法收集氢气并测体积，再称量反应后烧瓶及内装物的总量。这样他确定了氢气的比重只是空气的9%.但这些化学家仍不肯轻易放弃旧说，鉴于氢气燃烧后会产生水，于是他们改说氢气是燃素和水的化合物。 　　水的合成否定了水是元素的错误观念，在古希腊：恩培多克勒提出，宇宙间只存在火、气、水、土四种元素，它们组成万物。从那时起直到18世纪70年代，人们一直认为水是一种元素。1781年，普利斯特里将氢气和空气放在闭口玻璃瓶中，用电火花引爆，发现瓶的内壁有露珠出现。同年卡文迪许也用不同比例的氢气与空气的混合物反复进行这项实验，确认这种露滴是纯净的水，表明氢是水的一种成分。这时氧气业已发现，卡文迪许又用纯氧代替空气进行试验，不仅证明氢和氧化合成水，而且确认大约2份体积的氢与1份体积的氧恰好化合成水（发表于1784年）。这些实验结果本已毫无疑义地证明了水是氢和氧的化合物，而不是一种元素，但卡文迪许却和普利斯特里一样，仍坚持认为水是一种元素，氧是失去燃素的水，氢则是含有过多燃素的水。他用下式表示“易燃空气”（氢）的燃烧： 　　（水＋燃素）＋ （水－燃素）—→水 　　易燃空气（氢） 失燃素空气（氧） 　　1782年，拉瓦锡重复了他们的实验，并用红热的枪筒分解了水蒸汽，明确提出正确的结论：水不是元素而是氢和氧的化合物，纠正了两千多年来把水当做元素的错误概念。1787年，他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“H-ydrogne”（氢），意思是“产生水的”，并确认它是一种元素。氢气 - 名称由来 希腊语 hydro(水)+genes(造成)，意即“产生水”的物质。 中文原称“氢气”为“轻气”，“氢”属以后新造的形声字。 日语及朝鲜语循希腊语原义，称为“水素”。 氢气 - 分布 在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按重量计算，氢只占总重量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——以重量百分比计算，水中含11%的氢；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的两百万分之一。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占93%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。制取：煤在高温下可以和水蒸汽发生反应，生成水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，反应方程式为：C+H2O=CO+H2，再利用分离技术，将氢气分离出，就可制氢气。主要流程就是往燃烧的煤上喷水蒸气，另一边收集水煤气。 那变压吸附设备是什么，是怎样运行的回答 这个你可以在百度百科上面看一下，简单点说，就像活性炭吸收空气中的苯、甲醛等有害气体一样，利用不同气体的分子量（分子大小）的差异，从两种组分中除掉其中一种组分。为了增加吸附的量，需要增加气体的压力；吸附到一定的量以后，再减压将吸附的组分释放出来，使吸附剂循环利用。因此称为变压吸附。c:科技名词定义中文名称：碳 英文名称：carbon 定义：符号C，元素周期表中第12种元素，原子量12，它与其他元素结合形成有机化合物的大家族。碳元素在大气中主要以有机物未完全燃烧而形成的炭黑(soot)形式出现。碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。基本资料 部首：石 部外笔画：9 总笔画：14 中文读音：tàn 英文名称：Carbon 五笔86：DMDO 五笔98：DMDO 仓颉：MRUKF 四角号码：12689 字义：一种非金属元素，无味的固体。无定形碳有焦炭，木炭等，晶体碳有金刚石和石墨。冶铁和炼钢都需要焦炭。在工业上和医药上，碳和它的化合物用途极为广泛。编辑本段碳元素简介 碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。 碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。 常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧发生的反应不同，可以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。 化学符号：C 元素原子量：12.01 用途质子数：6 原子序数：6 周期：2 族：IVA 电子层分布：2－4 原子体积: 4.58立方厘米/摩尔 原子半径（计算值）：70（67）pm 共价半径：77 pm 范德华半径： 170 pm 电子构型 ：1s22s22p2 电子在每能级的排布： 2，4 氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性） 颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石） 木炭，活性炭，炭黑 物质状态 ：固态 物理属性： 反磁性 熔点：约为3727 ℃（金刚石3550 ℃） 沸点：约为4827 ℃（升华） 摩尔体积 ：5.29×10-6m3/mol 元素在太阳中的含量：(ppm) 3000 元素在海水中的含量：(ppm) 太平洋表面 23 元素在地壳中含量：（ppm）4800 莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10 氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态） 化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074 晶胞参数： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120° 电离能：(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270 单质密度：3.513 g/cm3(金刚石)、2.260 g/cm3(石墨，20 ℃) 电负性：2.55（鲍林标度） 比热：710 J/(kg·K) 电导率：0.061×10-6/(米欧姆) 热导率：129 W/(m·K) 第一电离能 1086.5 kJ/mol 第二电离能 2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol 成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。 根据需要，碳原子也可以进行sp2或sp杂化。这两种方式出现在成重键的情况下，未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。 由于sp2杂化可以使原子共面，当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系，它已经失去了双键的一些性质。石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中，每一个片层有一个。编辑本段碳的同位素 目前已知的同位素共有十二种，有碳8至碳19，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达五千多年，其他的均全不足半小时。 在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13则有1.07%。C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取12.01。 碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。碳14由于具有较长的半衰期，被广泛用来测定古物的年代。编辑本段单质碳的形式 最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨，它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位，类似脂肪族化合物；石墨每个碳都是三角形3配位，可以看作无限个苯环稠合起来。 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。1. 金刚石（diamond） 金刚石结构图 最为坚固的一种碳结构，其中的碳原子以晶体结构的形式排列，每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合，成空间网状结构，最终形成了一种硬度大、活性差的固体。 金刚石的熔点超过3500℃，相当于某些恒星表面温度。 主要作用：装饰品、切割金属材料等2.石墨（graphite） 石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起，层与层之间键合比较脆弱，因此层与层之间容易被滑动而分开。 主要作用：制作铅笔，电极，电车缆线等3.富勒烯（fullerene,C60、C72等） C601985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。 富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。4.其他碳结构 六方金刚石（Lonsdaleite，与金刚石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石） 石墨烯（graphene，即单层石墨） 碳纳米管（Carbon nanotube， 具有典型的层状中空结构特征） 单斜超硬碳 （M-carbon，低温后石墨高压相，具有单斜结构，其硬度接近金刚石） 无定形碳（Amorphous，不是真的异形体,内部结构是石墨） 赵石墨（Chaoite，也即蜡石，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列） 汞黝矿结构（Schwarzite，由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构） 纤维碳（Filamentous carbon，小片堆成长链而形成的纤维） 碳气凝胶（Carbon aerogels，密度极小的多孔结构，类似于熟知的硅气凝胶） 碳纳米泡沫（Carbon nanofoam，蛛网状，有分形结构，密度是碳气凝胶的百分之一，有铁磁性） 碳元素的化合物 碳的化合物中，只有以下化合物属于无机物： 碳的氧化物、硫化物：一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二硫化碳(CS2)、碳酸盐、碳酸氢盐、氰一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐：氰(CN)2、氧氰，硫氰。 其它含碳化合物都是有机化合物。由于碳原子形成的键都比较稳定，有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性，因此造成了有机物数量极其繁多这一现象，目前人类发现的化合物中有机物占绝大多数。 有机物的性质与无机物大不相同，它们一般可燃、不易溶于水，反应机理复杂，现已形成一门独立的分科——有机化学。 分布 碳存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式)，是煤、石油、沥青、石灰石和其它碳酸盐以及一切有机化合物的最主要的成分，在地壳中的含量约0.027%(不同分析方式，计算含量有差异)，地壳中含量最高的元素依次为：O46.6%,Si27.7%,Al8.1%。 碳是占生物体干重比例最多的一种元素。碳还以二氧化碳的形式在地球上循环于大气层与平流层。 在大多数的天体及其大气层中都存碳燃烧现象 燃烧热值 燃烧热方程式1.碳在氧气中燃烧 剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体2.碳在空气中燃烧 放热，发出红光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体；当燃烧不充分，即氧气量不足时，产生一氧化碳3.燃烧热方程式 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol4.燃烧热值 393.5kJ/mol碳的发现史 金刚石和石墨史前人类就已经知道。 富勒烯则于1985年被发现，此后又发现了一系列排列方式不同的碳单质。 同位素碳14由美国科学家马丁·卡门和塞缪尔·鲁宾于1940年发现。 六角金刚石由美国科学家加利福德·荣迪尔和尤苏拉·马温于1967年发现。 单斜超硬碳由美国科学家邦迪和卡斯伯于1967年实验发现，其晶体结构由吉林大学李全博士和导师马琰铭教授于2009年理论确定。 2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K. Geim)等制备出了石墨烯。海姆和他的同事偶然中发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后用一种特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。co;一氧化碳 (carbon monoxide, CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。编辑摘要 一氧化碳 - 物理性质 外观与性状：无色、无嗅、无味的气体。蒸气压（kPa）：309kPa/-180℃溶解性：在水中的溶解度低，但易被氨水吸收。禁配物：强氧化剂、碱类。分解产物：400～700℃间分解为碳和二氧化碳。危险特性：是一种易燃易爆气体。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与空气混物爆炸限12％～75％。其他物理特性：自燃点608.89℃。一氧化碳 - 化学性质 一氧化碳分子中碳元素的化合价是十2，能进一步被氧比成＋4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳：2CO＋O2=点燃=2CO2 燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。 一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌： CO＋CuO=Cu＋CO2 CO＋ZnO=Zn＋CO2 在炼铁炉中可发生多步还原反应： CO＋3Fe2O3= 2Fe3O4＋CO2Fe3O4＋CO= 3FeO＋CO2FeO＋CO=Fe+CO2在加热和加压的条件下，它能和一些金属单质发生反应，主成分子化合物。如Ni(CO)4（四羰基镍）、Fe(CO)5（五羰基铁）等，这些物质都不稳定，加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳，这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。一氧化碳 - 生成机理 一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是内燃机排气，其次是锅炉中化石燃料的燃烧。一氧化碳是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物，最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO。一氧化碳的形成和破坏过程都是受化学反应动力学机理所控制，是碳氢燃料燃烧过程中基本反应之一，它的生成机理为：RH → R → RO2 → RCHO → RCO → CO 式中R为碳氢自由基团。反应中的RCO原子团主要通过热分解生成CO，也可以氧化碳氢基团R后生成CO。燃烧过程中CO氧化成CO2的速率要比CO生成速率低，因此在碳氢化物火焰中CO的基本氧化反应为： CO + OH → CO2 + H2 CO是不完全燃烧的产物之一。若能组织良好的燃烧过程，即具备充足的氧气、充分的混合，足够高的温度和较长的滞留时间，中间产物CO最终会燃烧完毕，生成CO2或H2O。因此，控制CO的排放不是企图抑制它的形成，而是努力使之完全燃烧。研究表明，碳氢燃料和空气的预混燃烧火焰中，由于CO的生成速率很快，在火焰区CO浓度迅速上升到最大值，该最大值通常比反应混合物在绝热燃烧时的平衡值要高，随后CO浓度缓慢地下降到平衡值。因此，从燃烧设备的排气中检测的CO含量要比在燃烧室中最大值低，但明显地大于排气状态下平衡值。这表明化学反应动力学控制着CO的生成和破坏。一氧化碳 - 危害 健康危害危害分级（GB5044—85）：II级（高度危害）。 1、急性毒性LC50：小鼠2300～5700mg/m3，豚鼠1000～3300mg/m3，兔4600～17200mg/m3，猫4600～45800mg/m3，狗34400～45800mg/m3。 2、亚急性和慢性毒性 大鼠吸入0.047～0.053mg/L，4～8h/d，30d，出现生长缓慢，血红蛋白及红细胞数增高，肝脏的琥珀酸脱氢酶及细胞色素氧化酶的活性受到破坏。猴吸入0.11mg/L，经3～6个月引起心肌损伤。3、代谢 一氧化碳随空气吸入后，通过肺泡进入血液循环，与血液中的血红蛋白和血液外的其他某些含铁蛋白质（如肌红蛋白、二价铁的细胞色素等）形成可逆性的结合。其中90％以上一氧化碳与Hb结合成碳氧血红蛋白，约7％的一氧化碳与肌红蛋白结合成碳氧肌红蛋白，仅少量与细胞色素结合。实验表明一氧化碳在体内不蓄积，动物吸入200ppm一氧化碳持续1个月，停毒后24h一氧化碳已完全排出，其中98.5％是以原形经肺排出，仅l％在体内氧化成二氧化碳。一氧化碳吸收与排出，取决于空气中一氧化碳的分压和血液中HbCO的饱和度（即Hb总量中被一氧化碳结合的百分比）。次要的因素为接触时间和肺通气量；后者与劳动强度直接有关。4、中毒机理 是一氧化碳与血红蛋白可逆性结合引起缺氧所致，一般认为一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大230～270倍，故把血液内氧合血红蛋白中的氧排挤出来，形成碳氧血红蛋白（HbCO），又由于碳氧血红蛋白的离解比氧血红蛋白慢3600倍，故碳氧血红蛋白较之氧血红蛋白更为稳定。碳氧血红蛋白不仅本身无携带氧的功能，它的存在还影响碳氧血红蛋白的离解，于是组织受到双重的缺氧作用。最终导致组织缺氧和二氧化碳潴留，产生中毒症状。中枢神经系统对缺氧最为敏感，一氧化碳中毒后首先受累及。尤其是大脑皮层的白质和苍白球等最为严重。在病理上表现为脑血管先痉挛后扩张，通透性增加，出现脑水肿和不同程度的局灶性软化坏太多了，写的我手都麻了，纯手写，望采纳氧气:助燃气体，H2O2在MnO2的催化下反应生成O2和水 氢气:可然气体密度最小，制取方法:活泼金属与酸反应C貌似没学CO有毒，C与CO2反应CO2温室气体，碳酸钙与酸反应

锰中毒：锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的金属，锰广泛存在于自然界中，土壤中含锰0.25%，茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多。接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。锰是正常机体必需的微量元素之一，它构成体内若干种有重要生理作用的酶，正常每天从食物中摄入锰3-9毫克。 有人报告在肝功能受损、胆道不通畅或兼有两者的病人中发现锰中毒，病人的脑MRI检查呈明显异常，中毒减轻后此种异常亦随之改善。此外，关于口服毒性问题虽然还没有肯定的结论，但已经有一些报告提示这一问题值得充分重视与研究。例如，有人曾发现神经系统功能障碍者脑中锰浓度高于正常；有暴力行为的人发现锰高于正常。 明显的锥体外系损害表现为帕金森氏综合征：四肢肌张力增高，伴有静止性震颤，可引发出齿轮样强直；并可出现对指或轮替试验不灵活、不准确，闭目难立征阳性，言语障碍，或步态异常、后退困难等运动障碍。 中毒性精神病有显著的精神情绪改变，如感情淡漠、反应迟钝、不自主哭笑、强迫观念、冲动行为等。 以上的内容告诉我们了锰对人体的危害有哪些，我们对于金属元素的认识很少，但是金属元素是很多对于身体都是帮助的，但是也是会有伤害的，所以我们应该要多了解一些金属元素，这样我们可以避免一些对身体的伤害，还是要多学点知识丰富自己的见识。锰是一种人体用于形成骨头，蛋白质代谢，产生能量和其他功能的矿物质。大多数人的身体包含大约15-20毫克锰。其中有一半存在于骨头中，其余部分分别集中在肾脏，肝脏，胰腺，肾上腺和脑垂体腺中。来源于食物或营养补充剂的锰没有毒性，但采矿，电池制造和焊接时吸入锰粉尘可以导致肺病。锰在人体中的功能锰帮助人体使用一些维生素B，胆碱和维生素C，通过激活需要的酶处理这些分子。锰还负责激活健康骨骼发育的酶。锰帮助代谢葡萄糖，并作为一种抗氧化剂保护细胞膜和神经覆盖物。此外，锰对甲状腺素分泌也很重要，这是一种对甲状腺健康很重要的化学品。缺乏锰的症状锰缺乏可以通过许多症状显示出来。孩子严重缺乏锰会导致癫痫发作，甚至失明或瘫痪。成年人缺乏这种矿物质可以引起耳鸣等听力问题。还有可能出现头晕眼花或虚弱症状。其他一些锰缺乏的症状还包括体重减轻，心跳不规则，糖耐量下降等。根据一些研究发现，兔子缺乏锰与不孕，骨骼发育不健康，脑功能降低和癫痫发作有关。但目前还不确定这些问题是否也会影响人类。锰中毒症状尽管食物来源导致锰中毒很罕见，但经常接触锰粉尘的人很容易引起中毒反应。在智利等锰矿丰富的国家，已发现过量吸入锰可以导致虚弱，食欲不振，躁狂，失眠，妄想和幻觉等症状。有些人还会出现肌肉僵硬，或震颤等与帕金森氏症类似的症状。通过停止吸入锰，并给受害者提供左旋多巴并在脑中转变为多巴胺治疗锰中毒问题。导致锰中毒的第二个来源是通过喝水。每公升饮用水中超过2毫克锰就会导致吸入这种矿物质的类似症状。含锰丰富的食物谷物和坚果大含锰量很高，此外，豆类，种子，紫花苜蓿和菠菜等绿叶蔬菜也是不错的来源。

（1）该反应中酸及其浓度相同，金属不同，所以其实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的影响，做对比实验时只能一个条件不同，其它条件必须完全相同，所以要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持温度相同，故答案为：反应物本身的性质，温度；△V△t知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间，故答案为：0.5mol/L、2mol/L，测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间；（3）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，故答案为：催化剂；（4）要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，故选B．