前面我们讨论了碳的几种单质在物理性质及用途上存在很大差异，但由于它们都是由碳元素组成的单质，元素的原子结构相同，因此有着相同的化学性质，为了便于理解和掌握碳的化学性质，我们把氢气的化学性质与之进行对比，从中找出知识间的内在联系和本质区别，达到融会贯通的目的。

1．稳定性。氢气和碳都是非金属单质，在通常情况下，氢气是气体，碳是固体。氢在常温下化学性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能跟许多物质发生化学反应。碳在常温下性质稳定，对大多数试剂，几乎不发生化学反应。例如：金刚石、石墨等碳的单质，在受到日光照射或跟空气、水分接触时都不容易起变化。古代用墨书写的字画表面不褪色的事实以及埋木桩时要把木桩表面烧焦使其炭化，都是利用了碳的稳定性，但是随着温度的升高，碳的活动性大大增加。在高温下，碳能与许多物质起反应。

不同点是，在通常情况下氢气比碳活泼。

2．可燃性。氢气的可燃性，在初中化学中着重论述了氢气在氧气中燃烧的性质。纯净的氢气跟空气中的氧气起反应，能安静地燃烧；不纯净的氢气跟空气中的氧气起反应会发生爆炸。氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，产物是水。

化学方程式：2H₂+O₂2H₂O

碳在空气中与氧气反应，生成的产物是什么，要看参加反应的氧气的质量是否充足。以煤（主要成分是C）燃烧为例，如果氧气很充分（通常供热的锅炉用电动鼓风机吹入空气），煤燃烧得很旺，碳充分燃烧生成的产物是二氧化碳，放出大量的热。

化学方程式为：C+O₂CO₂。

停止供热后关闭吹风机，用湿煤把炉火压住。这时炉火燃烧不旺，碳不充分燃烧生成物主要是一氧化碳。同时也放出热量。

化学方程式为2C+O₂2CO。

从燃烧现象上看，氢气安静燃烧或爆炸。两种反应情况截然不同，但反应原理相同，化学方程式相同，都生成唯一的产物是水。而碳燃烧现象差异不是很大，（炉火旺与不旺）但发生的化学反应原理截然不同，生成的产物不同。

氢气燃烧时淡蓝色火焰；碳燃烧时红热、发出白光。碳表面的蓝色火焰是生成的二氧化碳与红色的碳反应，生成一氧化碳，一氧化碳燃烧发出来的。

氢气和碳的相同点是都具有可燃性，燃烧时都放热，都可以作为能源。但氢气是最理想的新能源，因为它燃烧的产物是水污染少。而碳燃烧的产物是二氧化碳对空气有污染，特别是一氧化碳是有毒气体，可以使人中毒。

不同点是，燃烧的现象不同，产物不同。

3．还原性。还原性是物质本身所具有的一种属性，指的是该物质本身被氧化，而另一种物质中的某种元素被还原。判断某种物质是否有还原性，就是要看这种物质是否可以使其他物质发生还原反应。氢气和碳不仅能跟单质氧起反应，而且还能跟某些氧化物里的氧起反应。因此氢气和碳都具有还原性，都可做还原剂。

氢气还原氧化铜，是气体与固体物质的反应。给试管里的固体药品加热，试管口要略向下倾斜。由于氢气与空气中的氧气遇热容易发生爆炸，必须把试管内的空气排除尽，因此试管口不能放胶塞，导气管直接通入试管底部，氧化铜的上方。又由于是气体物质与固体物质的反应较易进行，反应条件只需加热。而碳还原氧化铜，是固体物质与固体物质之间的反应，反应条件必须加强热（高温），反应物碳和氧化铜都是黑色粉末，平铺在试管底部，生成物中有气体，需将气体导出，所以试管口有胶塞，并且注意导气管刚过胶塞即可。以下图1和图2是氢气还原氧化铜和碳还原氧化铜装置的比较。

碳跟金属氧化物发生反应时，生成金属单质和二氧化碳，黑色的氧化铜变成红色的金属铜，导出的气体可以使澄清的石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。化学方程式为：2CuO+C2Cu+CO₂↑这是一个典型的化学方程式。在反应类型上它属于置换反应。在书写上要注意①反应条件②状态符号③配平系数。

碳的还原性还用于冶金工业，例如焦炭可以把铁从铁矿石（主要成分是铁的氧化物）里还原出来，化学方程式：2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂↑

碳与氢气还原性的不同点是，碳不仅可以夺取金属氧化物里的氧，还能夺取非金属氧化物里的氧，C+CO₂2CO，这是一个吸热反应，二氧化碳提供氧，是氧化剂，发生还原反应，C是还原剂，夺取氧，发生氧化反应。

以上性质可列表归纳如下：