资源描述
一、基本概念和基本理论
(一)物质的变化和性质
1.物质的变化:物理变化:没有生成其他新物质。
化学变化:生成了其他新物质。
物质发生化学变化时一定伴随物理变化;而发生物理变化,不一定同时发生化学变化。
2.物质的性质
物理性质:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。
化学性质:通过化学变化表现出的性质。如还原性、氧化性、酸性、碱性、可燃性。
原子的最外层电子数决定元素的化学性质。
(二)物质的分类
金属单质
物 混合物 单质 非金属单质 酸性氧化物
稀有气体 氧化物 碱性氧化物
质 纯净物 无机物 酸 其他氧化物
化合物 碱
盐
有机物
1.混合物:空气,溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水), 矿物(煤、石 油、天然气、铁矿石、石灰石),合金(生铁、钢)
注意:氧气和臭氧混合而成的物质是混合物,红磷和白磷混合也是混合物。
纯净物、混合物与组成元素的种类无关。即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物,多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。
2.纯净物:由一种物质组成的。水、 水银、 蓝矾(CuSO4 ·5H2 O)都是纯净物
冰与水混合是纯净物。
3.单质:由同种(或一种)元素组成的纯净物。铁、氧气(液氧)、氢气、水银。
4.化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物。
5.有机物(有机化合物):含碳元素的化合物(除CO、CO2 和含碳酸根化合物外)
无机物:不含碳元素的化合物以及CO、CO2 和含碳酸根的化合物
6. 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
a.酸性氧化物:跟碱反应生成盐和水的氧化物。CO2 ,SO2 ,SO3 大部分非金属氧化物都是酸性氧化物,跟水反应生成同价的含氧酸。
CO2 + H2O= H2CO3 SO2 + H2O= H2SO3 SO3 + H2O= H2SO4
b.碱性氧化物:跟酸反应生成盐和水的氧化物。CaO Na2 O MgO Fe2 O3 CuO
大部分金属氧化物都是碱性氧化物, BaO K2 O CaO Na2 O溶于水立即跟水反应
CaO+H2O=Ca(OH)2 BaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O=2NaOH K2O+H2O=2KOH
c.注意:CO和H2 O既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,是不成盐氧化物。
7.酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。酸溶液的PH值小于7
紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色
鉴定酸(鉴定H+ )的方法有:①加紫色石蕊试液变红色的是酸溶液;
②加活泼金属Mg、Fe、Zn等有氢气放出
8.碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。可溶性碱的溶液PH值大于7,紫色石蕊试液遇溶碱变蓝色,无色酚酞试液遇溶碱变红色
鉴定可溶性碱溶液(鉴定OH- ):加紫色石蕊试液变蓝色,加无色酚酞试液变红色是碱.
9.盐:电离时生成金属离子和酸根离子的化合物。
第一种分类方法:
a.正盐(酸碱完全中和的产物,没有可电离的氢离子或氢氧根离子)
例如 NaCl、Na2 S KNO3
b.酸式盐(多元酸里的氢部分被金属取代,H夹在中间)
例如NaHCO3、 Ca(HCO3 )2、NaH2 PO4
c.碱式盐(化学式的中间有“OH”):Cu2 (OH)2 CO3
第二种分类方法:
按盐中相同部分的离子称为某类盐:含碳酸根离子的盐称为碳酸盐、含硫酸根离子的盐称为硫酸盐、含硝酸根离子的盐称为硝酸盐、含铁离子的盐称为铁盐,等等。
10.酸碱指示剂(石蕊试液、无色酚酞)和PH值:
酸溶液的PH值小于7(如盐酸、稀硫酸、硝酸),酸性越强PH值越小,酸性越弱PH值越大。水、中性的硫酸盐、硝酸盐和盐酸盐溶液不能使指示剂变色,PH值等于7。不能使指示剂变色;可溶的碱溶液PH值大于7。碱性越强PH值越大,碱性越弱PH越小
11.酸碱盐溶解性口诀:
钾钠硝铵溶 溶碱有五种 钡钾钙钠氨
不溶氯化物AgCl 不溶硫酸盐BaSO4 碳酸盐只溶钾钠铵
口诀的含义:含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水
溶于水的碱有:氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠 和氨水,其他碱不溶于水
含Cl的化合物只有AgCl不溶于水,其他都溶于水;
含SO42- 的化合物只有BaSO4 不溶于水,其他都溶于水
含CO32- 的物质只有含K+ Na+ NH4+溶于水,其他都不溶于水
12.沉淀
沉淀物中AgCl和BaSO4 不溶于稀硝酸,Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色沉淀
其他沉淀是白色的有以下常见的:Mg(OH)2 Al(OH)3 CaCO3 BaCO3 Ag2 CO3
(三)分子、原子、离子、元素和化学式
1. 元素:具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子总称元素。
原子的核电荷数(即核内质子数)决定原子或离子的元素种类。
①大部分单个的元素符号表示:一种元素、该元素的一个原子、一种单质
但H N O Cl等符号不能表示单质,它们的单质是:H2 N2 O2 Cl2
②地壳中元素按质量分数由多至少前四位是:O氧 Si硅 Al铝 Fe铁。
铝是地壳中含量最多的金属元素。
③化学的“语法”: “某分子”由“某原子构成”
“某物质”由“某元素组成”或“某某分子构成”
金属单质、稀有气体由某原子直接构成
例:水由氢元素和氧元素组成,水由水分子构成。
1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
注:元素、物质都是宏观概念,只表示种类,不表示个数。不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”
④具有相同核电荷数的粒子不一定是同种元素,下列粒子有相同的核电荷数:
⑴ H2 和He ⑵ CO、N2 和Si ⑶ O2 、S和 S2- ⑷ OH- 和 F-
2.粒子:如原子、离子、分子、电子、质子等,它们都是微观概念,既表示种类又可表示个数。
分子、原子、离子都是构成物质的粒子。
金属单质和稀有气体由原子直接构成;
非金属单质、非金属与非金属形成的共价化合物由分子构成
化合物中既有金属元素又有非金属元素的离子化合物是由离子构成
3.分子:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
分子由原子构成,例:1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
4.原子:原子是化学变化中的最小粒子。
原子的的构成:原子是由核外带负电的电子和带正电的原子核构成,
原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
核电荷数=质子数=核外电子数
注意:原子不是构成物质的最小粒子。原子只是化学变化中的最小粒子;
普通氢原子核中只有质子无中子,氢原子的原子核就是一个质子。
分子和原子的区别:在化学变化中分子可分为更小的粒子---原子,原子不能再分。
物质发生物理变化时只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。
在一切化学反应中,反应前后元素的种类、原子的种类、原子的数目和原子的质量都不变。
5.原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团
常见的原子团:SO42- CO32- NO3- OH- MnO4- MnO42- ClO3- PO43- HCO3- NH4+
注意:原子团只是化合物中的一部分,不能脱离物质单独存在,因此含原子团的物质必定有
三种或三种以上元素,二种元素组成的物质不含原子团。原子团在化学反应中可再分为更小的粒子原子。
6.离子:带电的原子或原子团叫离子。
带正电的离子叫阳离子;带负电的离子叫阴离子。
离子里:质子数=核电荷数=电子数±带电量
阳离子:Na+ Mg2+ Al3+ 、H+ NH4+、Fe2+ Fe3+ Ca2+
阴离子:O2- OH- S2- F- Cl- SO4 2- CO32- NO3- MnO4- PO43- MnO42- ClO3-
7.核外电子排布的规律:核外电子按能量由低到高从里往外排,第一层最多容纳2个电子,第二、三层最多容纳8个电子。
按顺序背诵:质子数从1~18的元素符号和名称:
氢氦锂铍硼 碳氮氧氟氖 钠镁铝硅磷 硫氯氩
8.稳定结构:最外层电子数是8(只有一层的为2)的结构。
最外层电子数小于4时,易失去最外层所有电子,成为阳离子;(通常是金属元素)
最外层电子数多于4时,易得到电子使最外层电子数变为8,成为阴离子(通常是非金属元素)
最外层电子数与化合价的关系:(元素的最高正价等于原子的最外层电子数)
最外层电子数小于4时,最外层电子数就是元素的化合价(正价);
最外层电子数多于4时,最外层电子数-8=元素的化合价
9. 化学式的写法:
单质的化学式:大部分单质的化学式只用单个的元素符号,
下面几种元素的单质不能只用单个的元素符号表示,须注意:
氢气H2 氧气O2 氮气N2 氯气Cl2 氟气F2 溴(Br2 ) 碘(I2 ) 臭氧O3
10.元素的化合价:一种元素一定数目的原子与另一种元素一定数目的原子化合的性质。
标在元素符号的正上方
+2 -2 +1
Ca +2价的钙元素 O -2价的氧元素 H2O 水中氢元素化合价是+1价
背诵化合价口诀:
+1价钾钠银铵氢, +2价钡钙镁铜汞锌
二三铁、二四碳, 三铝四硅五价磷,
氟、氯、溴、碘-1价 氧硫-2要记清。
氢氧根、硝酸根(OH、NO3 )-1价, 硫酸根、碳酸根(SO4 、CO3 )-2价,
化合物各元素化合价代数和为零, 单质元素化合价是零。
注:铵是NH4原子团;+ 2价的铁叫“亚铁”; +1价的铜叫“亚铜”
无氧时S为-2价,跟氧结合时+4或+6价。SO32-原子团叫“亚硫酸根”
无氧时Cl为-1价,跟氧结合时+1、+3、+5或+7价
11.相对原子质量:以一种碳原子(碳-12)质量的1/12作为标准,其他原子的
质量跟它相比较所得的数值,是该种原子的相对原子质量。
相对原子质量=×12 (相对原子质量是个比,单位为1)
相对原子质量≈质子数 +中子数
12. 化学反应基本类型
①化合反应:两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
②分解反应:一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应:一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
溶液里的置换反应必须符合金属活动性顺序:
金属活动性顺序由强至弱: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(按顺序背诵) 钾 钙钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅(氢) 铜 汞 银 铂 金
注:
金属位置越靠前的活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快
排在氢前面的金属能置换酸里的氢,排在氢后的金属不能置换酸里的氢,跟酸不反应;
排在前面的金属,能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
排在后面的金属跟排在前面的金属的盐溶液不反应。
注意:单质铁在置换反应中总是变为+2价的亚铁
等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序按相对原子质量/化合价由小到大排列:
Al(9) Mg(12) Ca(20) Na(23) Fe(28) Zn(32.5) K(39)
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,
复分解反应前后各元素和原子团的化合价都保持不变。
注意事项:复分解反应能否发生,要考虑是否有沉淀、气体或水生成。
中和反应:酸跟碱作用生成盐和水的反应。中和反应属于复分解反应。
13.我国古代在化学方面的杰出贡献主要有:造纸术、火药、烧瓷器
14.氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(或得到氧的化学反应),不是一种基本反应类型。
缓慢氧化:缓慢进行不易被人觉察的氧化反应。如铁生锈、呼吸作用、食物腐败
燃烧必备的二条件:①可燃物与氧气接触,②温度达到着火点
自燃:由缓慢氧化积聚的热量引发的自发燃烧。白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存。
15.催化剂(触媒): 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
催化作用:催化剂在化学反应里所起的作用叫催化作用。
注意:二氧化锰只是在氯酸钾分解的反应里作催化剂,在其他反应里可能不是催化剂
16.书写化学方程式
①依据:质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和。
②书写化学方程式的步骤: 化学式写正确,方程式要配平,条件箭头要标明。
③遵守二原则:一是以客观事实为基础,不能随便臆造化学反应和化学式;
二是遵守质量守恒定律,等号两边的各种原子数目必须相等
(四)溶液、溶解度
1.溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。
溶液由溶质和溶剂组成。
2.溶质:被溶解的物质叫溶质(可以是气体、液体或固体),但没有溶解的物质不是溶液的一部分,不能认为是溶质。
例:20℃时,50克食盐放入100水中,没有溶解的24克食盐不是溶质,不是溶液的一部分
3.溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂。溶剂通常是液体,不指明溶剂的溶液其溶剂是水。
4.饱和溶液:在一定的温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质溶液叫做这种溶质的饱和溶液。(蒸发溶剂有晶体析出,剩余溶液一定是饱和溶液)
5.不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
注意:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,同种溶质在同一温度下,饱和溶液比不饱和溶液的浓度大
6.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
一般情况下:
向饱和溶液加溶剂或升高溶液温度可使饱和溶液变为不饱和溶液;
向不饱和溶液加溶质、降低溶液温度、蒸发溶剂可使不饱和溶液变为饱和溶。
7.固体的溶解度:
在一定温度下,某固态物质在100克溶剂达到饱和状态时所溶解溶质质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
8.溶解度曲线:物质的溶解度随温度变化的曲线。
大部分固体的溶解度随温度升高而增大,但NaCl的溶解度受温度影响很小,熟石灰的溶解度随温度高而减小。气体的溶解度随温度降低、压强的增大而增大。
9.固体溶解度与溶解性的关系:
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶(或不溶)
20℃的溶解度(克)
>10
1~10
0.01~1
<0.01
常见难溶于水的有:大部分金属、金属氧化物、BaSO4、AgCl、CaCO3等碳酸盐
10.混合物的分离:
把混合物里的各种物质分开,得到混合物中每一组分的纯净物。
物理方法:溶解、过滤、结晶
化学方法:通过化学反应,使某些组分变为与原物质不同状态的物质而分开
11.结晶:从溶液里得到有一定几何形状的晶体的过程叫结晶。
结晶方法:①蒸发溶剂结晶(适用于溶解度受温度影响小的固体,如NaCl)
②冷却热的饱和溶液结晶(适用于溶解度受温度影响大的固体,如硝酸钾)
(五)电离
1.溶液的导电性:物质溶于水发生电离使溶液能导电。
2.电离:物质溶于水时,离解成可自由移动的离子的过程叫电离。
注意 ①电离是自发的过程,不须通电。②在溶液里所有阳离子所带的正电荷总数 和所有阴离子所带的负电荷总数相等,所以溶液不显电性。
3.电离方程式的书写注意:
①离子电荷数等于它对应的化合价数值②原子团不能拆散
Ax By =xAy+ +yBx- Ax(ROn )y =xAy+ +yROn x-
二、元素及其化合物
(一)水
1.水、蒸馏水是纯净物、化合物和氧化物。矿泉水、海水、河水、糖水和盐水属于混合物
2.污染水质的因素:工业生产中的废渣、废水、废气和生活污水的任意排放,
农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河流。
3.电解水实验(水中加少量硫酸或NaOH,增强水的导电性)
① 水通电(正极O2 负极H2 ,体积比1:2)
②证明物质里是否含水方法:白色的无水硫酸铜遇水变蓝色
(二)空气
1.空气的成分按体积分数计算:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO2 0.03%
2.环境污染知识:空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
3.测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体
( 三)氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质:不易溶于水,密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。
2.氧气的用途:气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
3.氧气的化学性质:支持燃烧,有助燃性。可供呼吸用,是常用的氧化剂。
⑴木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)C + O2 CO2
现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体
⑵硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧 S + O2 SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量;
在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体;放出热量
⑶磷在空气中燃烧 4P + 5O22P2 O5
现象:发出白光,产生大量的白烟,放出热量
白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。
⑷镁在空气(或氧气)中燃烧 2Mg + O2 2MgO
现象:发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 点燃
⑸铁丝在氧气中燃烧 3Fe + 2O2 = Fe3 O4
现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂
⑹氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气) 2H2 + O22H2 O
现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量;
不纯的氢气点燃会爆炸
⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。
向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。
⑻ 加热碱式碳酸铜 (俗称铜绿)Cu2 (OH)2 CO32CuO + H2 O + CO2 ↑
(现象:绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)
(四)氧气的制法:
1.工业制取氧气的方法:分离液态空气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应
实验室制取氧气反应原理:
①加热高锰酸钾 2KMnO4K2 MnO4 + MnO2 + O2 ↑
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 2KClO32KCl + 3O2 ↑
实验室制取氧气注意事项:
①试管口略向下倾斜(防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);
②用排水法收集氧气,导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集(因为开始放出的气泡不纯,含有空气)
③排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)
(五)氢气的性氢气的性质和用途
1.氢气的性质
物理性质:密度最小的气体,难溶于水
化学性质
①可燃性:氢气在空气中燃烧 2H2 + O22H2 O
现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量
不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性:氢气还原氧化铜 H2 +CuO Cu+H2 O
现象:黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜,管壁有水珠产生
氢气还原氧化铜实验注意事项:“酒精灯迟到早退”,即开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)
(3)氢气的用途:充气球,冶炼金属,高能燃料,化工原料
2.生成氢气的反应(实验室制取H2最常用的试剂是:锌粒和稀硫酸,也可用②③⑤⑥⑦)
①锌粒和稀硫酸反应 Zn + H2 SO4=ZnSO4+H2↑
②铁和稀硫酸反应Fe+H2 SO4=FeSO4 + H2 ↑
③镁和稀硫酸反应 Mg+H2 SO4=MgSO4+H2↑
④铝和稀硫酸反应2Al+3H2 SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
⑤锌粒和盐酸反应 Zn +2HCl=ZnCl2 + H2 ↑
⑥铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
⑦镁和盐酸反应 Mg + 2HCl=MgCl2+H2↑
⑧铝和盐酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(六)铁的性质
1.物理性质:有银白色金属光泽的固体,有良好的延性和展性,质软,是导体
化学性质:
(1)铁跟氧气反应
铁在潮湿的空气里(既有H2O又有O2时)易生锈,铁锈是混合物,主要成分是氧化铁Fe2 O3
防锈方法:在铁表面涂一层保护膜(如涂漆或油);镀锌等金属或烤蓝
铁在氧气里燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
(2) 铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应(反应后溶液呈浅绿色)
① 铁跟硫酸铜溶液反应(现代湿法冶金的先驱)
化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
现象:铁丝表面覆盖一层红色的铜, 反应后溶液呈浅绿色
②铁跟硫酸反应:Fe+H2 SO4=FeSO4 + H2 ↑跟盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2 + H2 ↑
现象:有气泡生成,反应后溶液呈浅绿色
铁元素有三种氧化物:氧化铁Fe2O3 氧化亚铁FeO 四氧化三铁Fe3O4
2.生铁和钢:
都是铁的合金,区别是含碳量不同,生铁的含碳量高,钢含碳量低。
合金:金属与金属(或非金属)熔合而成,具有金属性质的混合物。 (七)单质碳的性质
1.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质,它们物理性质不同、化学性质相同。它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同
2.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)
①可燃性:木炭在氧气中燃烧 C + O2 CO2现象:发出白光,放出热量
碳燃烧不充分(或氧气不充足) 2C+O2 2CO
②还原性:
木炭高温下还原氧化铜 C + 2CuO2Cu + CO2 ↑
现象:黑色物质受热后变为亮红色固体, 同时放出能使石灰水变浑浊的气体
试验注意事项:
①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);
②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)
木炭高温下还原氧化铁 3C + 2Fe2 O34Fe + 3CO2 ↑
( 氢气跟CO2不反应)
高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳 C + CO22CO
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳 2CO+O2 2CO2
(八)二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质:可溶于水,密度比空气的大。加压降温易变为固体“干冰
用途:灭火,温室里作肥料,干冰用于致冷和人工降雨,化工原料
2.二氧化碳的化学性质
①跟水反应:二氧化碳通入水中生成碳酸 CO2 + H2 O =H2 CO3
二氧化碳通入紫色石蕊试液,石蕊试液变红色;加热又变为紫色
②跟碱反应生成盐和水:(用澄清的石灰水鉴定CO2)
二氧化碳通入澄清的石灰水 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+H2 O
现象:有白色沉淀生成(或:澄清的石灰水变浑浊)
二氧化碳跟氢氧化钠反应:CO2 + 2NaOH= Na2 CO3 +H2 O(无明显现象)
③通常情况下,CO2不支持燃烧,也不能燃烧。
(九)一氧化碳的性质
1.一氧化碳的物理性质:无色、无味、比空气的密度略小、难溶于水
2.一氧化碳的化学性质
①可燃性: 一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳
现象:发出蓝色火焰,放出热量 2CO+O2 2CO2
②还原性:一氧化碳还原氧化铜(不是置换反应) CO + CuOCu + CO2
现象:黑色物质受热后变为亮红色固体, 同时放出能使石灰水变浑浊的气体
特别注意尾气的处理:一氧化碳有剧毒,会使空气受污染,必须把未反应的CO燃
烧转变成无污染的CO2 △
一氧化碳还原氧化铁 3CO + Fe2 O3 = 2Fe + 3CO2
③毒性:一氧化碳吸入肺里跟血液的血红蛋白结合,破坏了血红蛋白的输氧能力
三种有可燃性、还原性的物质:氢气、碳、一氧化碳(都可用于冶炼金属、用作燃料)
(十)碳酸钙的性质和用途
1.大理石和石灰石主要成分是CaCO3 。大理石和石灰石做建 筑材料,工业上用石灰石制生石灰(CaO)和二氧化碳、制水泥。
2.碳酸钙
物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①跟盐酸、硝酸反应(碳酸钙不溶于水,可溶于酸)
CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2 O+CO2 ↑ (实验室制取CO2的反应)
CaCO3 +2HNO3 =Ca(NO3 )2 +H2 O+CO2 ↑
②高温分解:CaCO3CaO+CO2 ↑
CaO+H2O=Ca(OH)2 (生石灰跟水反应生成熟石灰)
(十一)有机物
1. 甲烷CH4(俗名:沼气,天然气的主要成分)是最简单的有机物。难溶于水,
密度比空气的小 点燃
有可燃性CH4 +2O2 =CO2 +2H2 O 现象:火焰明亮呈蓝色,放出大量热
2.乙醇(俗名:酒精,C2 H5 OH)无色液体,易挥发,与水可任意比互溶
酒精燃烧 C2 H5 OH +3O22CO2 +3H2 O
甲醇(CH3OH)有毒,不能饮用,饮用后使人双目失明,大量饮用会使人死亡。
3.煤(主要含碳元素,称为“工业的粮食”)、石油(主要含碳元素、氢元素,称为“ 工业的血液”)天然气(主要成分是CH4),三种最重要的矿物燃料,都是混合物
(十二)酸 碱 盐 氧化物
1.盐酸和硫酸用途:硫酸和盐酸可除去金属表面的锈,都是重要的工业原料
盐酸(氢氯酸,HCl气体的水溶液,无色液体) 浓盐酸有挥发性,会挥发出HCl
硫酸(H2 SO4浓硫酸有吸水性,可作气体的干燥剂
2.浓硫酸的稀释:稀释浓硫酸时,必须把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入水里,并不 断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可把水倒入浓硫酸里。
3.硝酸(HNO3 )有酸的通性,但跟金属反应不生成氢气
4.氢氧化钠(俗名:烧碱、火碱、苛性钠 化学式:NaOH)
物理性质:白色固体,极易溶于水且放出大量热,有吸水性,易潮解
氢氧化钠易潮解,称量时必须放在玻璃器皿(如烧杯、表面皿)里称量。
NaOH会吸收空气中的水分,又会跟二氧化碳反应,所以必须密封保存
用途:作中性或碱性气体的干燥剂,不能干燥二氧化硫、二氧化碳、氯化氢,
可干燥H2、O2、N2、CO、NH3 CH4等;用于肥皂、石油、造纸等工业
化学性质:
①二氧化碳、二氧化硫分别通入氢氧化钠溶液里(无明显现象)
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+2NaOH=Na2SO4+H2O
②硫酸和硝酸分别跟氢氧化钠溶液发生中和反应(无明显现象)
③氢氧化钠跟盐反应
a. 氢氧化钠溶液跟氯化铁、硫酸铁、硝酸铁溶液的现象和方程式:
现象有红褐色沉淀生成:6NaOH+Fe2(SO4)3=3Na2SO4+2Fe(OH)3↓
b. 氢氧化钠溶液跟氯化铜、硫酸铜、硝酸铜溶液的现象和方程式:
现象有蓝色沉淀生成:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
c. 氢氧化钠溶液跟氯化镁、硫酸镁、硫酸铝溶液的现象有白色沉淀生成
方程式:2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
5.氢氧化钙(俗名:消石灰、熟石灰 化学式Ca(OH)2 )
白色固体,微溶于水,溶解度随温度升高而降低。用生石灰跟水反应制得。
用途:与硫酸铜配制农药“波尔多”液,可用来降低土壤酸性,制建筑业的三合土
氢氧化钠和氢氧化钙不同点:氢氧化钙跟二氧化碳、碳酸钠、碳酸钾反应有白色沉 淀生成,氢氧化钠则无沉淀生成。
CO2+ Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Na2CO3+ Ca(OH)2 =CaCO3↓+2NaOH
6.常见的盐
a.氯化钠(NaCl 食盐的主要成分) NaCl+AgNO3 =NaNO3 +AgCl↓
粗盐提纯的步骤:1.溶解 2.过滤 3.蒸发 4.称量并计算粗盐的产率。
实验仪器:药匙、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、量筒、酒精灯、
b.碳酸钠(俗名:纯碱,Na2 CO3不是碱)
①碳酸钠+酸→盐+H2 O + CO2 ↑例: Na2 CO3 +2HNO3 =2NaNO3 +H2 O+CO2 ↑
②2AgNO3 +Na2 CO3 =2NaNO3 +Ag2 CO3 ↓
③CaCl2 +Na2 CO3 =2NaCl+ CaCO3 ↓
④BaCl2 +Na2 CO3 =2NaCl+ BaCO3 ↓
⑤Ca(OH)2 +Na2 CO3 =2NaOH+ CaCO3 ↓
c.硫酸铜(硫酸铜晶体俗名:蓝矾、胆矾)
①加热蓝色硫酸铜晶变为白色 无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色
CuSO4·5H2OCuSO4 +5H2O CuSO4 +5H2O= CuSO4·5H2O
②硫酸铜溶液跟可溶性碱反应有蓝色沉淀生成物:
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2 SO4
③置换反应Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu
Zn + CuSO4 =ZnSO4 + Cu
三、化学符号及含义
1.若干个原子:在元素符号前加数字,“1”省略
S 表示1个硫原子,硫元素,硫单质
2Ca 2个钙原子
2.若干个分子:化学式前加数字(单个的元素符号除外)
①2H2 O 2个水分子 ②2N2 2个氮分子 ③nSO2 n个二氧化硫分子
3.若干个离子:离子符号前加数字(离子的电荷数标在右上角,电荷的数值等于它的化合价)
①2S2- 2个硫离子 ②2Ca2+ 2个钙离子 ③2SO4 2- 2个硫酸根离子
④nOH- n个氢氧根离子 ⑤2Fe3+ 2个铁离子 ⑥3Fe2+ 3个亚铁离子
4.元素的化合价:标在元素符号的正上方
+2 -2 +1
Ca +2价的钙元素 O -2价的氧元素 H2O 水中氢元素的化合价+1价
5.“2”的含义
2Ca2+ 前2:表示2个钙离子,后2:每个钙离子带2个单位正电荷
2H2 O 前2:表示2个水分子 后2:每个水分子中有2个氢原子
+2
CaO 氧化钙中钙元素的化合价是+2价。
四、根据化学式的计算
1.指定部分的质量分数=×100%
2.化合物中各元素的质量比:设化学式为Ax By
A元素:B元素=A原子个数(x)×A的相对原子质量:B原子个数(y)×B的相对原子质量
3.元素的质量分数=×100%=×100%
4.物质的质量分数=×100%=×100%
5.元素的质量=物质的质量×元素的质量分数
6.个数关系和质量关系的关系式:
个数关系 n个A粒子 ~ m个B粒子
质量比 n×A的相对分子质量 : m×B的相对分子质量
五、有关溶液的计算
注意:溶质必须是已溶解的,未溶解的不是溶液的一部分
1.基本公式:溶液质量=溶质质量+溶剂质量
2.以下公式必须先满足的前提条件:在一定温度下的饱和溶液里:
① ==
② =
③溶质质量:溶剂质量:溶液质量=溶解度:100克:(100克+溶解度)
3.溶质质量分数=×100%=×100%
在一定温度下的饱和溶液里:溶解度(S克)与溶质的质量分数(p%)的关系
S= p%=
4.加水稀释浓溶液过程中,溶质质量不变(增加水的质量为m)
浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数
=(浓溶液质量+m)×稀溶液质量质量分数
六、物质的颜色
大部分固体白色,大部分气体、液体、溶液无色
黑色固体:木炭、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰、铁粉
蓝色固体:硫酸铜晶体、氯化铜、硝酸铜,它们的溶液也是蓝色
黄色固体:氯化铁、硫酸铁、硝酸铁,它们的溶液也是黄色
蓝色沉淀:氢氧化铜Cu(OH)2 不溶于水可溶于酸
红褐色沉淀:氢氧化铁Fe(OH)3 不溶于水可溶于酸
硫磺是浅黄色固体 液氧、固态氧是淡蓝色
红色固体:铜 、氧化铁、红磷 高锰酸钾:紫黑色固体
浅绿色:氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和它们的溶液
绿色:碱式碳酸铜(俗名:铜绿)
七、化学实验
化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)
常用仪器及使用方法
(一)仪器与加热
用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶
可以直接加热的仪器--试管、蒸发皿、
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