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《第二章 身边的化学物质》知识要点
一、氧气
（一）、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为 1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空气法）
3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
（二）、氧气的化学性质
（1）与非金属的反应
1、木炭（黑色）与氧气反应
实验现象：在空气中燃烧发出红光；在氧气中：①剧烈燃烧，发出白光②放出热量③产生使澄清石灰水变浑浊的气体
文字表达式：碳 + 氧气点燃二氧化碳
符号表达式：C + O2点燃 CO2
2、硫（淡黄色）与氧气反应
实验现象：在空气中发出微弱的淡蓝色火焰；在氧气中①剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰②放出热量③产生有刺激性气味的气体（瓶底放水吸收，防止污染空气）
文字表达式：硫+ 氧气点燃二氧化硫
符号表达式：S + O2点燃SO2
3、磷与氧气反应
实验现象：磷在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，放出热量，产生大量的白烟
文字表达式：磷+ 氧气点燃五氧化二磷
符号表达式：P+ O2点燃P2O5
4、蜡烛与氧气反应
实验现象：在空气中燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。在氧气中剧烈燃烧，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
（2）与金属反应
1、铁丝（银白色）[铁粉：黑色]与氧气反应
实验现象：在空气中不能燃烧；在氧气中①剧烈燃烧，火星四射②放出热量
③生成黑色固体（Fe3O4）
注意：集气瓶里要预先装少量水或细沙，防止高温熔融物溅落瓶底，使其炸裂。
文字表达式：铁+ 氧气点燃四氧化三铁
符号表达式：Fe + O2点燃Fe3O4
注意：（1）细铁丝绕成螺旋状且在末端系上火柴梗：集中热量，提高局部温度，有利于铁丝持续燃烧
（2）火柴梗的作用：引燃
2、镁带（银白色）在空气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
注意：要在石棉网上方进行实验，防止生成的固体太热，烫坏桌面；
文字表达式：镁+ 氧气点燃氧化镁
符号表达式：Mg + O2点燃MgO
【注意】（1）“烟”和“雾”的区别
“烟”是固体小颗粒组成的； “雾”是小液滴组成的。
（2）“光”与“火焰”的区别
“光”一般指沸点高的固体燃烧产生的现象；“火焰”是气体燃烧或沸点低的固体或液体的蒸汽燃烧产生的现象
（3）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。
缓慢氧化也放热，如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
剧烈氧化反应：发光、放热——燃烧
（三）、氧气的用途
（1）供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
（2）支持燃烧（助燃剂）：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
（四）、氧气的实验室制法（化学变化）
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气

A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
B 实验原理：
表达式：过氧化氢（H2O2）MnO2 水（H2O） + 氧气（O2）
化学方程式： 2H2O2 MnO2 H2O + O2↑
注：MnO2 在该反应中是催化剂，起催化作用
C、装置： 固体与液体反应，不需加热
注意事项：
①、长颈漏斗下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
②、导管只需略微伸入试管塞
③、装药品时，先装固体后装液体
④、a 装置的优点：可以随时添加液体。b 装置的优点：装置简单
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品：高锰酸钾（紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
B、原理：
①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：
表达式：氯酸钾（KClO3）MnO2 氯化钾（KCl） + 氧气（O2）
方程式：2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 ↑
注意：MnO2 在该反应中是催化剂，起催化作用
② 加热高锰酸钾：

表达式：高锰酸钾（KMnO4）△ 锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）
方程式：2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）
D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
① 检查装置的气密性 ：
a. 微热法（装置A）： 将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
b．液差法（装置B）：塞进橡胶塞，用止水夹夹住导气管部分，从长颈漏斗中加水，停 止加水后，长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不再改变
c. 注水法（装置D）：首先，在右侧橡胶管上夹上弹簧夹，向左侧管内注水，若左侧液面高于右侧，再上下调节左侧的管，左右液面总有高度差，且一段时间内高度差不变，说明该装置气密性良好
d．吹气法（装置E、F）: 当缓慢拉活塞时，长颈漏斗下端口产生气泡,说明装置气密性良好。当缓慢推活塞时，可观察到长颈漏斗内有液面上升，形成一段水柱，说明该装置气密性良好

E F
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热。
⑥收集气体：a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口

⑦收集完毕，先将导管移出水面
⑧再熄灭酒精灯，停止加热
E、易错事项：
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：①防止高锰酸钾粉末进入导气管，使其堵塞；②防止高锰酸钾粉末进入导气管污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e). 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
F、收集方法：① 排水法（不易溶于水）② 向上排空法（密度比空气大）
G、检验、验满
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
（五）、工业制法（分离液态空气法）
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）
（六）、催化剂：
①概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
特点：一改变（反应速率）、两不变（质量、化学性质）
注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行
②催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂
③某一反应的催化剂可能不只一种
三、二氧化碳
（一）、性质
（1）物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气的大
能溶于水
（2）化学性质
实验
现象

现象：蜡烛自下而上依次熄灭，说明CO2的密度比空气大，既不燃烧也不支持燃烧

现象：紫色石蕊溶液变成红色，该实验说明了CO2能与H2O反应生成H2CO3，反应的化学方程式为CO2+H2O==H2CO3；将试管放于酒精灯上加热，红色石蕊变成紫色，说明碳酸不稳定，易分解，化学方程式：H2CO3==CO2+H2O

现象：澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

（二）、用途
1、用于灭火：CO2不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气的大；
2、制冷剂、人工降雨：固体二氧化碳（干冰），升华时吸收大量的热
3、光合作用
（三）、实验室制法
1. 反应药品：块状大理石（CaCO3）、稀盐酸（HCl）
2、反应原理：文字表达式：碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
文字表达式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
注意：在二氧化碳实验室制法中，不能用稀硫酸与块状石灰石反应来制取CO2，因为H2SO4与CaCO3反应生成微弱的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行。若用浓盐酸与石灰石反应来制取CO2，会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体内，使制得的CO2气体不纯。
3、制取装置

4.检验方法：将气体通入澄清的石灰水中，如变浑浊，则是二氧化碳；
5. 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明已集满。
（四）、气体发生装置和收集装置的综合探究
1、气体发生装置
一般根据反应条件（是否加热、加催化剂）和反应物状态（固体与固体、固体与液体或液体与液体反应等）设计发生装置，如下图：

注意：（1）长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出；（2）导管伸入容器内无需太长，有利于气体导出；更不能伸入到液面以下，否则气体无法从导管口排出。
2、气体收集装置
一般根据气体的水溶性、气体的密度设计收集装置，如下图

收集方法
气体性质
优缺点
A. 向上排空气法
密度比空气大
纯度不高、干燥
B. 排水法
难溶于水
纯度高、不干燥
C. 排空气法

纯度不高
D. 向下排空气法
密度比空气小
纯度不高、干燥
（五）、反应类型：
①：化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为：A＋B＋…… → E （简称“多变一”）
②：分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为：AB→A＋B＋……（简称“一变多”）
③：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
四、水
1、水、纯净水、蒸馏水、冰水混合物都是纯净物；自然界的水、矿泉水、盐水、糖水、雪碧饮料等都是混合物
2、净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏
（1）沉淀（吸附沉淀）：试剂：明矾
净水原理：利用明矾溶于水形成的胶状物对水的杂质进行吸附，从而达到净化的目的。
（2）过滤 ①适用范围：用于分离难溶性固体与液体（或可溶性固体）
②操作注意事项：“一贴二低三靠”
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁
“二低”：（1）滤纸的边缘低于漏斗口 （2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”：（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁，防止液体迸溅；
（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边
（3）用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部
③仪器：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗 玻璃棒的作用：引流作用
④过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有: A 承接滤液的烧杯不干净
B 倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C 滤纸破损

（3）吸附 常用的吸附剂：活性炭（具有吸附性）：除去水的难溶性杂质、色素和异味
（4）蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法
水的净化效果由低到高的是 沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为 物理 方法），其中净化效果最好的操作是 蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
3、硬水与软水
（1）定义 硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；例：井水
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。例：开水
（2）鉴别方法：肥皂水，泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水
（3）硬水软化的方法：蒸馏、煮沸
（4）长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
4.水的电解
（1）实验现象：通电后，电极上有气泡产生，两根滴定管内汇集了一些气体，与正极相连的滴定管内的气体体积小，与正极相连的滴定管内的气体体积大，体积比约为:1:2。
（2）气体的检验：
①取下与电源正极相连的试管，用带火星的木条伸入试管内，木条复燃，证明是氧气。
②取下与电源负极相连的试管，试管口向下移进酒精灯火焰，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气。（氢气点燃前要验纯，反应式为：氢气(H2)+氧气(O2)→水(H2O)）
氢气的性质：密度最小的气体，难溶于水
氢气燃烧现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有水珠产生
用途:高能燃料
（3）实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的；正氧负氢，氢二氧一
（4）反应表达式：水（H2O）→氢气(H2)+氧气(O2)