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用心教育 用心成长-1-实验室制取氧气加热固体制备气体的装置（见上图）反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。（原理：气体的热胀冷缩）加热时的注意事项：绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。禁止用嘴吹灭酒精灯。加热结束时，酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭。铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口 1/3 处。药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长，不利于气体排出。停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。选择装置时，要选择带有橡皮塞的弯管。固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图）反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。装置(b)的特点：便于随时添加药品。装置(c)的特点：可以控制反应速率。装置(d)的特点：可以控制反应的发生和停止。（希望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降）如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。选择装置时，要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞，(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。气体收集装置气体收集装置排水法收集气体的装置（见右图）适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。用心教育 用心成长-2-注意事项：集气瓶中不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯。在气泡连续均匀放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口。如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应该朝下。向上排空气法收集气体的装置（见右图）适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于 29：如二氧化碳），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。暂存气体时，只需将集气瓶正放在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了。向下排空气法收集气体的装置（见右图）适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于 29：如氢气），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。导气管属于发生装置。把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题。反应原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2发生装置：由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。步骤：查：检查装置的气密性。装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。定：将试管固定在铁架台上。点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。移：把导管移出水槽。熄：熄灭酒精灯。验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。注意事项：停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。棉花不要离高锰酸钾太近，否则会导致发生装置爆炸。氧气的工业制法氧气的工业制法实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。空气中约含 21%的氧气，是制取氧气的廉价易得的原料。用心教育 用心成长-3-第一种制法（分离液态空气法）：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。第二种制法：利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。实验室制取氢气反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2反应物的选择：选用锌粒和稀硫酸。不使用稀盐酸，因为：盐酸易挥发，使制得的氢气中含有氯化氢气体。不用镁是因为反应速度太快，不用铁是因为反应速度太慢。发生装置和收集装置：发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置；收集装置可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。用排空气法收集氢气时，不能验满！用排水法收集氢气时，如果集气瓶口出现气泡，说明氢气收集满。在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。可燃性气体的验纯方法：用排水法收集一试管可燃气体，用拇指堵住试管口移近火焰点燃。如果气体较纯，气体将会安静地燃烧，并发出“噗”声；如果气体不纯，会发出尖锐爆鸣声。如果验纯时发现气体不纯，需要再收集再检验时，必须对试管进行处理（用拇指在试管口堵住一会或更换试管），以免发生爆炸。检验：点燃。纯净的氢气能够安静地燃烧，发出淡蓝色火焰；而不纯的氢气在燃烧时会发出尖锐的爆鸣声。氢气能源的优点：以水为原料，来源广泛；热值高，放热多；生成物是水，毫无污染；可以再生。目前氢能源存在的问题：制取成本高、贮存和运输困难。氢气被认为是最清洁的燃料。任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。实验室制取二氧化碳 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。用心教育 用心成长-4-注意事项见第二单元。二氧化碳二氧化碳和氧化钙和氧化钙的工业制法：的工业制法：CaCO3CaO+CO2 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（1），将 CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。常见物质的俗名名称俗名化学式名称俗名化学式碳酸钠苏打、纯碱Na2CO3氧化钙生石灰CaO碳酸钠晶体天然碱、石碱、口碱Na2CO310H2O固体二氧化碳干冰CO2碳酸氢钠小苏打NaHCO一氧化碳和氢气水煤气CO 和 H2氢氧化钠烧碱、火碱、苛性钠NaOH硫酸铜晶体胆矾、蓝矾CuSO45H2O氢氧化钙熟石灰Ca(OH)2甲烷沼气CH4常见化学暗语固体颜色黑色：C、Fe3O4、CuO、MnO2、铁粉。红色；Cu、Fe2O3（赤铁矿，铁锈）、P(红磷)。黄色：S（硫磺）绿色：Cu2(OH)2CO3（铜绿）蓝色：CuSO45H2O沉淀的颜色（均不溶于水）白色沉淀：不溶稀硝酸BaSO4、AgCl白色沉淀：溶于酸有气泡产生CaCO3、BaCO3白色沉淀：溶于酸无气泡产生Mg(OH)2、Al(OH)3蓝色沉淀：Cu(OH)2红褐色沉淀Fe(OH)3。溶液的颜色蓝色溶液含 Cu2+的盐溶液。如 CuCl2溶液、CuSO4溶液。黄色溶液含 Fe3+的盐溶液。如 FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液。浅绿色溶液含 Fe2+的盐溶液。如 FeCl2溶液、FeSO4溶液。紫红色溶液KMnO4溶液火焰的颜色蓝紫色S(氧气中)淡蓝色：S、H2、CO、CH4、C2H5OH(空气中)蓝色：CO、CH4(空气中)常见气体特性无色无味H2、H2、O2、CO、CO2、CH4CO2（1）用心教育 用心成长-5-有刺激性气味SO2、HCI、NH3常见气体特性O2使带火星的木条复燃CO2能使澄清石灰水变浑浊HN3溶于水呈碱性，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝H2在空气中燃烧产物仅为水CO使人煤气中毒SO2具有刺激性气味的大气污染物常见离子的特性Cl与硝酸银溶液反应产生既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀。SO42先加过量的稀盐酸无现象，再加氯化钡溶液产生既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀CO32与酸溶液反应，能产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体NH4与可溶性碱反应，产生有刺激性气味且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体OH能使无色的酚酞试液变红色，或与可溶性铜盐反应产生蓝色沉淀，或与可溶性铁盐反应产生红褐色沉淀元素之最Al:地壳中含量最多的金属元素是铝O2:地壳(人体)中含量最多的非金属元素Ca:人体中含量最多的金属元素N2:空气中含量最多的物质H2:相同条件下密度最小的气体C:组成化合物种类最多的元素是碳CH4:最简单的有机物化学方程式反应现象备注C+O2CO2木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧时发出白光放热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体做木炭在氧气中燃烧的实验时，夹有红热木炭的坩埚钳伸入氧气的集气瓶中时，要由瓶口向下缓慢插入S+O2SO2在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰放热生成有刺激性气味的气体在做硫燃烧实验时，集气瓶底部应加入少量NaOH 溶液以吸收有毒的 SO24P+5O22P2O5产生大量白烟放热由于红磷燃烧只消耗氧气，并且生成物只有固体，所以可以用来测定空气中氧气的含量。应用：发令枪用心教育 用心成长-6-2H2+O22H2O发出淡蓝色火焰（如果不纯，还会发出尖锐的爆鸣声）；放热；生成能使无水硫酸铜变蓝的液体点燃氢气之前必须验纯；氢气是最清洁的能源，是高能燃料3Fe+2O2Fe3O4剧烈燃烧，火星四射放热生成一种黑色固体用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。2Mg+O22MgO发出耀眼的白光放热生成白色固体点燃前要先用砂纸除去镁条表面的氧化膜应用：信号弹2Cu+O22CuO红色固体逐渐变成黑色可用来除去混合气体中的氧气2Hg+O22HgO银白色液体逐渐变成红色固体拉瓦锡实验中反应之一2CO+O22CO2发出蓝色火焰放热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体CO 有毒！点燃前要验纯应用：煤气2HgO2Hg+O2红色固体逐渐变成银白色液体，并生成能使带火星的木条复燃的气体拉瓦锡实验中反应之一Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O澄清的石灰水变浑浊应用：检验二氧化碳、吸收少量二氧化碳2H2O2H2+O2通电后，电极上有气泡产生。通电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体，与正、负极相连的试管内的气体体积比约为 1：2，质量比约为 8：1。与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃；与负极相连的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。通电时，必须使用直流电。预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，可以增强水的导电性。气体的体积比往往不是 1:2，原因是：氧气比氢气更易溶于水。2H2O22H2O+O2产生大量气泡，生成能使带火星木条复燃的气体应用：实验室制取氧气Cu2(OH)2CO32CuO+绿色固体逐渐变成黑色；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；生成能使用心教育 用心成长-7-H2O+CO2无水硫酸铜变蓝的液体H2+CuOCu+H2O黑色粉末逐渐变成红色生成能使无水硫酸铜变蓝的液体氢气要“早来晚走”，酒精灯要“迟到早退”H2O+CO2=H2CO3（如果加入石蕊溶液）石蕊溶液变红证明二氧化碳与水反应生成碳酸Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁钉表面附着一层红色物质溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。可以用来验证质量守恒定律C+2CuO2Cu+CO2黑色粉末逐渐变成红色生成能使澄清石灰水变浑浊的气体加热时酒精灯上要加网罩，是为了：使火焰集中并提高温度反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化实验完毕后要先移出导气管，后熄灭酒精灯CO+CuOCu+CO2黑色粉末逐渐变成红色生成能使澄清石灰水变浑浊的气体一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化因为一氧化碳有剧毒，随意排放还会造成空气污染，所以必须进行尾气处理（方法是在装置末尾的导气口处放一只燃着的酒精灯）3CO+Fe2O32Fe+3CO2红色粉末逐渐变成黑色生成能使澄清石灰水变浑浊的气体铁粉是黑色的一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”Mg+2HCl=MgCl2+H2金属逐渐溶解消失；产生大量气泡；放热在金属活动性顺序表中排在 H 后面的金属不与酸反应如果有 Fe 参加反应，要注意生成的 Fe 的化合价是+2 价，并且溶液颜色会发生变化Zn+2HCl=ZnCl2+H2金属逐渐溶解消失；产生大量气泡Fe+2HCl=FeCl2+H2金属逐渐溶解消失；产生（大量）气泡；溶液由无色逐渐变成浅绿色Mg+ZnSO4=MgSO4+ZnMg+FeCl2=MgCl2+Fe(金属与盐溶液发生反应)金属表面附着一层银白色固体（Fe 是黑色的，Cu 是红色的）如果有 Fe 或 Cu 元素，要注意溶液颜色的变化Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O铁锈逐渐溶解消失溶液由无色逐渐变成黄色稀盐酸、稀硫酸可用来除铁锈稀盐酸除铁锈的效果比较好CuO+2HCl=CuCl2+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O黑色粉末逐渐溶解消失溶液由无色逐渐变成蓝色第二个反应是制取硫酸铜的反应原理HCl+NaOH=NaCl+H2O没有明显现象（但是这个反应放热）强酸和强碱反应时一般要借助指示剂NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O生成能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝色的气体（生成具有刺激性气味的气体）2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O生成能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝色的气体（生成具有刺激性气味的气体）检验 NH4+的反应原理Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3生成白色沉淀工业制取烧碱的反应原理用心教育 用心成长-8-常见物质的颜色、气味固体固体红色：红磷 P、铜 Cu、氧化铁 Fe2O3、氧化汞 HgO红褐色：氢氧化铁 Fe(OH)3黄色：硫 S绿色：碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3紫黑色：高锰酸钾晶体 KMnO4淡蓝色：固态氧 O2蓝色：氢氧化铜 Cu(OH)2、硫酸铜晶体 CuSO45H2O银白色：大多数金属（铁 Fe、银 Ag、铝 Al、锌 Zn、镁 Mg）黑色：木炭 C、铁粉 Fe、氧化铜 CuO、二氧化锰 MnO2、四氧化三铁 Fe3O4、氧化亚铁 FeO 等深灰色：石墨 C无色：金刚石 C、干冰 CO2、冰 H2O白色：除了上述固体之外，我们学过的其他固体、固体粉末或晶体基本上都是白色的。有刺激性气味的固体：碳酸氢铵 NH4HCO3液体液体淡蓝色：液态氧 O2蓝色：含有 Cu2+的溶液浅绿色：含有 Fe2+的溶液黄色：含有 Fe3+的溶液银白色：汞 Hg我们学过的大多数液体都是无色的。有特殊气味的液体：乙醇 C2H5OH有刺激性气味的液体：醋酸 CH3COOH气体气体红棕色气体：二氧化氮 NO2有毒的气体：一氧化碳 CO、氯化氢 HCl、氨气 NH3、二氧化硫 SO2等有刺激性气味的气体：氯化氢 HCl、氨气 NH3、二氧化硫 SO2等我们学过的大多数气体都是无色无味的。计入空气污染指数的项目：二氧化硫 SO2、一氧化碳 CO、二氧化氮 NO2、可吸入颗粒物和臭氧 O3等能产生温室效应的气体：二氧化碳 O2、臭氧 O3、甲烷 CH4、氟氯代烷等多功能瓶用心教育 用心成长-9-下面是多功能瓶的常见用途：一、洗气瓶（图一、洗气瓶（图）多功能瓶作为洗气瓶来使用时，气体要从长导管进入，从短导管中出去。洗气瓶一般用来检验气体（如二氧化碳）、干燥气体（如混有水蒸气的气体）、吸收气体（如二氧化硫）或除去气体中的杂质（如 HCl 气体等）检验气体：检验二氧化碳的试剂是澄清的石灰水。干燥气体：试剂一般是浓硫酸。需要注意的是，浓硫酸不能干燥 NH3等碱性气体。吸收气体或除去气体中的杂质：对于 SO2、CO2等气体，可以使用 NaOH 溶液吸收（最好不用 Ca(OH)2溶液，因为 Ca(OH)2微溶于水）对于混在 CO2中的 HCl 气体，不可以使用 NaOH 溶液吸收，但可以使用 NaHCO3溶液来吸收。二、向上排空气取气瓶（图二、向上排空气取气瓶（图）使用条件：收集的气体的密度大于空气密度（组成气体的分子的相对分子质量大于 29），并且气体不与空气中的成分反应。规则：长管进，短管出。常见实例：O2、CO2、Cl2、NO2利用多功能瓶收集有毒或者有污染气体，可以方便地进行尾气处理，以免气体逸出污染空气。三、向下排空气取气瓶三、向下排空气取气瓶使用条件：收集的气体的密度小于空气密度（组成气体的分子的相对分子质量小于 29），并且气体不与空气中的成分反应。规则：短管进，长管出。常见实例：H2、NH3四、排水集气瓶四、排水集气瓶使用条件：气体不溶或难溶于水；气体不与水反应；（对于部分气体来说，密度与空气密度接近，无法用排空气法收集。）规则：短管进，长管出。常见实例：O2、H2、NO五、排水量气瓶五、排水量气瓶使用条件：同“四”规则：短管进，长管出。如果忽略导管内的水，量筒内水的体积就是进入进入集气瓶中气体的体积。除杂除杂的原则：主要成分的质量不能减少（可以增多）；除杂时不能引进新的杂质。除去 CuO 中的 C：在氧气流中灼烧（C+O2CO2）。除去 CO 中的 CO2：使混合气体通过澄清的石灰水或氢氧化钠溶液（Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 和 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O）。除去 CO2中的 CO：使混合气体通过灼热的氧化铜（CO+CuOCu+CO2）。除去 CaO 中的 CaCO3：高温煅烧（CaCO3CaO+CO2）【注意】不能加稀盐酸，因为 CaO 能与稀盐酸中的水反应生成 Ca(OH)2。除去 Cu 中少量的 Fe：物理方法用磁铁反复吸引。用心教育 用心成长-10-化学方法滴加稀盐酸或稀硫酸，然后过滤。【注意】不能加硫酸铜溶液，否则容易导致除杂不彻底。除去 FeSO4溶液中的 CuSO4：加入铁粉（铁丝）；过滤。除去可溶物中的不溶物：溶解；过滤；蒸发结晶。除去不溶物中的可溶物：溶解；过滤。将两种可溶物分离：见“溶液”单元的冷却热饱和溶液法和蒸发溶剂结晶法。在溶液中，杂质有盐的时候，可以考虑把盐变成水、气体沉淀。鉴定氧气的鉴定方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。氢气：点燃，气体会发出淡蓝色火焰。如果气体较纯，气体将会安静地燃烧，并发出“噗”声；如果气体不纯，会发出尖锐爆鸣声。二氧化碳：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是 CO2。三大可燃性气体的鉴定：点燃，通过无水硫酸铜 CuSO4，再通过澄清的石灰水（顺序不能颠倒！）H2：生成物能使无水硫酸铜变蓝，但不能使澄清石灰水变浑浊。CO：生成物不能使无水硫酸铜变蓝，但能使澄清的石灰水变浑浊。CH4：生成物既能使无水硫酸铜变蓝，又能使澄清石灰水变浑浊。【注意】不可以根据气体燃烧时的火焰颜色来鉴别气体。水的鉴定：如果液体能使无水硫酸铜变蓝，说明液体中含有水。碳酸根的鉴定：加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。如果澄清的石灰水变浑浊，说明有碳酸根离子。鉴定 CaO 是否含 CaCO3也加盐酸。鉴定 Cl-：先加入 AgNO3溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有 Cl-。鉴定 SO42-：先加入 Ba(NO3)2溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有 SO42-。鉴定 CO32-：加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明含有 CO32-。鉴定 HCO3-：同上。鉴定 Cu2+：加入 NaOH 溶液，如果有蓝色沉淀，说明含有 Cu2+。鉴定 Fe3+：加入 NaOH 溶液，如果有红褐色沉淀，说明含有 Fe3+。鉴定 H+：借助石蕊或 pH 试纸。如果石蕊变红或用 pH 试纸测出的 pH 值小于 7，说明含有 H+。加入碳酸盐（如 CaCO3），将产生的气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明含有 H+。加入活泼金属，如果金属表面产生气泡，并且产生一种可燃性气体（点燃之后安静燃烧，发出淡蓝色火焰。如果气体不纯，会发出尖锐的爆鸣声），说明含有 H+。加入 Fe2O3（铁锈），如果铁锈逐渐溶解消失，溶液由无色变成黄色，说明含有 H+。加入弱碱，如果弱碱逐渐溶解消失（如果加入 Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，溶液的颜色还会发生变化），说明含有 H+。鉴定 OH-：借助石蕊、酚酞或 pH 试纸。如果石蕊变蓝、酚酞变红或用 pH 试纸测出的 pH 值大于 7，说明含有 OH-。加入 CuSO4，如果出现蓝色沉淀，说明含有 OH-。加入 Fe2(SO4)3，如果出现红褐色沉淀，说明含有 OH-。可以参考“碱的通性”中的第四条，使溶液中有气体或沉淀生成。鉴定水：通过白色的硫酸铜，如果硫酸铜变蓝，说明有水（CuSO4+5H2O=CuSO45H2O）如果要鉴定多种物质，必须把鉴定水放在第一步。如果除水，必须放在最后一步。鉴定二氧化碳：通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明气体是 CO2。鉴定一氧化碳：通过灼热的氧化铜，如果黑色粉末逐渐变成红色，并且产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊，用心教育 用心成长-11-说明气体是 CO。鉴定 NH4+：以氯化铵（NH4Cl）为例，方法一 NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O；方法二 把 NH4Cl 和 Ca(OH)2混在一起研磨。如果闻到刺激性的氨味，或者能使红色的石蕊试纸变蓝，说明是铵态氮肥。蛋白质的鉴定：点燃，如果有烧焦羽毛的气味，就说明有蛋白质。鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料（聚氯烯塑料袋有毒，不能装食品）：点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯烯塑料。鉴别羊毛线和合成纤维线：物理方法：用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线；化学方法：点燃，产生焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。区分与鉴定的区别在于，鉴定是要确定一种物质，而区分只需把物质分辨开。区分的要求是无论用什么试剂，采取什么方法，现象必须明显。四大基本反应化合反应化合反应红磷在空气中燃烧，产生白烟：4P+5O22P2O5白磷自燃：4P+5O2=2P2O5木炭充分燃烧：C+O2CO2木炭不充分燃烧：2C+O22CO硫在空气（氧气）中燃烧：S+O2SO2铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O2Fe3O4铝在氧气中燃烧：4Al+3O22Al2O3铝不易生锈的原因：4Al+3O2=2Al2O3镁在空气中燃烧：2Mg+O22MgO铜在空气中加热：2Cu+O22CuO氢气在氧气中燃烧：2H2+O22H2O将 CO2变成 CO：C+CO22CO二氧化碳溶于水形成碳酸：CO2+H2O=H2CO3用生石灰制取熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2一氧化碳燃烧：2CO+O22CO2向澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳，变浑浊的石灰水又变澄清：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2氢气在氯气中燃烧：H2+Cl22HCl钠在氯气中燃烧：2Na+Cl22NaCl镁在氮气中燃烧：3Mg+N2Mg3N2（注意氮元素的化合价）上面三个化学方程式给我们的启示是：燃烧不一定有氧气参与。分解反应分解反应汞在空气中加热：2Hg+O22HgO氧化汞加强热：2HgO2Hg+O2分解过氧化氢制取氧气（实验室制取氧气的反应原理之一）：2H2O22H2O+O2用心教育 用心成长-12-加热高锰酸钾制取氧气（实验室制取氧气的反应原理之一）：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2加热氯酸钾制取氧气（实验室制取氧气的反应原理之一）：2KClO32KCl+3O2分解过氧化氢制取氧气符合绿色化学的观念，是三种方案中最安全、最节约资源的一种。电解水生成氢气和氧气：2H2O2H2+O2工业制取生石灰和 CO2的反应原理：CaCO3CaO+CO2碱式碳酸铜受热分解：Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2过氧化氢溶液不稳定，发生分解：2H2O2=2H2O+O2碳酸不稳定，分解成水和二氧化碳：H2CO3=H2O+CO2碳铵（碳酸氢铵）“消失”并发出刺激性气味：NH4HCO3=NH3+CO2+H2O置换反应置换反应氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2木炭还原氧化铁：3C+2Fe2O34Fe+3CO2实验室制取氢气的反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2金属与稀盐酸的反应2X+2HCl=2XCl+H2（X 是+1 价的金属，包括 K、Na）X+2HCl=XCl2+H2（X 是+2 价的金属，包括 Ca、Mg、Zn、Fe）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2金属与稀硫酸的反应2X+H2SO4=X2SO4+H2（X 是+1 价的金属，包括 K、Na）X+H2SO4=XSO4+H2（X 是+2 价的金属，包括 Ca、Mg、Zn、Fe）2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2金属与盐溶液的反应镁Mg+XCl2=MgCl2+X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）Mg+XSO4=MgSO4+X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）Mg+X(NO3)2=Mg(NO3)2+X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）Mg+2AgNO3=Mg(NO3)2+2Ag铝2Al+3XCl2=2AlCl3+3X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）2Al+3XSO4=Al2(SO4)3+3X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）2Al+3X(NO3)2=2Al(NO3)3+3X（X 是+2 价的金属，包括 Zn、Fe、Cu）Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag锌Zn+XCl2=ZnCl2+X（X 是+2 价的金属，包括 Fe、Cu）Zn+XSO4=ZnSO4+X（X 是+2 价的金属，包括 Fe、Cu）Zn+X(NO3)2=Zn(NO3)2+X（X 是+2 价的金属，包括 Fe、Cu）Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag铁Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+CuSO4=FeSO4+CuFe+Cu(NO3)3=Fe(NO3)3+CuFe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag用心教育 用心成长-13-铜：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag复分解反应复分解反应NaOH 溶液与稀盐酸反应：NaOH+HCl=NaCl+H2ONaOH 溶液与稀硫酸反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OBa(OH)2溶液与稀硫酸反应：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O用胃舒平（氢氧化铝）中和过多的胃酸：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O用氢氧化镁中和过多的胃酸：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O稀盐酸除铁锈：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O稀硫酸除铁锈：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O稀盐酸与氧化铜反应：CuO+2HCl=CuCl2+H2O稀硫酸与氧化铜反应（制取 CuSO4）：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O实验室制取 CO2的反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2实验室不用大理石和稀硫酸制取 CO2的原因：CaCO3+H2SO4=CaSO4（微溶）+H2O+CO2泡沫灭火器的反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2用小苏打治疗胃酸过多：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2硝酸银溶液与稀盐酸反应：AgNO3+HCl=HNO3+AgCl钡盐与稀硫酸反应：Ba(NO3)2+H2SO4=2HNO3+BaSO4BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4BaCO3+H2SO4=BaSO4+H2O+CO2工业制取烧碱：Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3氯化铵与氢氧化钠溶液反应：NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O硫酸铵与氢氧化钠溶液反应：(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3+2H2O将熟石灰与氯化铵两种固体一起研磨，闻到刺激性气味：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O将熟石灰与硫酸铵两种固体一起研磨，闻到刺激性气味：(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3+2H2O生成蓝色沉淀的反应：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4（参加反应的碱只能是四大强碱）生成红褐色沉淀的反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl（参加反应的碱只能是四大强碱）生成白色沉淀的反应：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl（生成物只能是弱碱）生成白色沉淀的反应：MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2+BaSO4（硫酸盐与氢氧化钡反应）生成蓝白沉淀的反应：CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2+BaSO4生成红白沉淀的反应：Fe2(SO4)3+3Ba(OH)2=2Fe(OH)3+3BaSO4配制波尔多液时发生的反应：CuSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Cu(OH)2误食 BaCO3或 BaCl2发生中毒之后，要服用泻盐（MgSO4）解毒：BaCl2+MgSO4=MgCl2+BaSO4其他常见的反应：NaCl+AgNO3=NaNO3+AgClCaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3（CaCl2可以换成 Ca(NO3)2，Na2CO3可以换成 K2CO3）BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3（BaCl2可以换成 Ba(NO3)2，Na2CO3可以换成 K2CO3）BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4（BaCl2可以换成 Ba(NO3)2，Na2SO4可以换成 K2SO4）证明 NaOH 变质的三种方法：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3用心教育 用心成长-14-Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3证明 NaOH 部分变质（先用下面的方法除去 Na2CO3，然后向溶液中滴加酚酞，如果溶液变红说明 NaOH 部分变质）：Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3证明 Ca(OH)2变质的方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2证明 Ca(OH)2部分变质的方法（取两份相同的样品，分别按以下方法做）证明 Ca(OH)2变质：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2证明还有 Ca(OH)2存在：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2H2O+2NH3证明 CaO 部分变质的方法（取三份相同的样品，分别按以下方法做）：证明 CaO 仍然存在：CaO+H2O=Ca(OH)2证明 CaCO3的存在：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2证明 Ca(OH)2的存在：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2H2O+2NH3