内容正文:
第五章 燃料
必背知识清单01 洁净的燃料-氢气
一、氢气的物理性质
1.氢气是无色无气味的气体
2.氢气难溶于水
3.标准状况下,是密度最小的气体。
二、氢气的化学性质
1.氢气的燃烧
(1)实验现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色火焰;用小烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫
(2)化学反应方程式
(3)推断出水是由氢、氧元素组成的
2.检验氢气纯度
(1)如果氢气中混有氧气(或空气),遇明火可能发生爆炸。因此,氢气在点燃前必须检验纯度。验纯时如果没有声音,不能说明氢气是纯净的,应该重新收集检验,直至纯净为止。
(2)如果空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%~74.2% ,点燃时就会发生爆炸,这个范围叫做氢气的爆炸极限。
(3)任何可燃性气体与空气或氧气混合,遇明火都有可能发生爆炸。因此,在点燃前都要检验纯度。
检验方法:①收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下 ;②靠近火焰,移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声,表明氢气已纯净。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯;,这时要用拇指按住试管口一会儿,使管内氢气燃烧的火焰熄灭,再行收集氢气、验纯,直至听到轻微 “噗”声,才可在导管口处点火。
三、氢气的用途
氢气燃烧的热值高,产物是水,它是理想的高能和洁净燃料。氢气可作发射航天器火箭的高能燃料使用。在空间站中,可据此制备氧气,用以保证航天员呼吸的正常供给。
必背知识清单02 碳单质
一、碳的单质
1、金刚石:无色透明的固体,是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨:深灰色固体,是最软的矿物之一,有优良的导电性、导热和耐高温。可用于制铅笔芯,作高温润滑剂、电极和冶炼金属坩埚的材料。
3、无定形碳,有焦炭、木炭、活性炭和炭黑。焦炭、木炭是冶金和生活的常用燃料。活性炭疏松多孔,有很强的吸附能力,可作防毒口罩的滤毒层,或作防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料。炭黑在常温时非常稳定,用炭黑墨汁所绘的画和书写的字经久不变色
3、富勒烯和“石墨烯”的碳单质,它们在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。C60 也叫富勒烯,C60由C60分子构成,形似足球,它应用于材料科学和超导体等方面。
二、碳的化学性质
1.在常温下,碳的化学性质非常稳定;
2.可燃性:不充分燃烧化学方程式:2C + O2 2CO;充分燃烧化学方程式: C + O2 CO2
3.还原性:在高温条件下,炽热的碳可使二氧化碳转变成一氧化碳,化学方程式为C + CO2 2CO
必背知识清单03 一氧化碳
1.物理性质:一氧化碳是无色无味的气体,难溶于水。
2.化学性质
①可燃性:一氧化碳燃烧,火焰呈蓝色,其化学方程式为:02+2CO 2CO2
②毒性:煤气中毒即一氧化碳中毒,原因是一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成缺氧危及生命。
必背知识清单04 二氧化碳的性质和用途
一、二氧化碳的物理性质
1.在通常状况下氧气是无色、无味气体。
2.密度比空气大。
3.能溶于水。1L水中溶解约1L二氧化碳。
4.三态变化:固态二氧化碳俗称干冰。
二、二氧化碳的化学性质
1.一般情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧
实验
现象
结论
将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的 烧杯中
蜡烛自下而上熄灭
化学性质:①CO2不可燃;②不助燃;
物理性质:CO2密度比空气的大。
2.二氧化碳与水的反应
实验
操作
①干燥的石蕊
小花上喷稀醋酸
②干燥的石蕊
小花上喷水
③把干燥的小花
放进CO2气体中
④把用水湿润的石蕊
小花放入CO2气体
⑤取出实验④取出用吹风机烘干
现象
变红
不变红
不变红
变红
红色变为紫色
分析
稀醋酸能使石蕊变红
水不能使石蕊
变红
CO2不能使石蕊变红
CO2与水反应生成酸性物质使石蕊变红
碳酸不稳定分解
结论
CO2与水反应生成了酸性物质,使紫色石蕊试液变成红色
化学方程式:CO2+H2O=H2CO3
碳酸分解生成CO2和H2O,化学表达式:
H2CO3=H2O+ CO2 ↑
3.二氧化碳与澄清石灰水的反应
实验
现象
化学方程式
将CO2通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
CO2 +Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
必背知识清单05 实验室制取二氧化碳
1. 药品:块状石灰石(或大理石)和稀盐酸
2. 反应原理(化学方程式)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
实验室不用碳燃烧制二氧化碳,原因是所制的二氧化碳既不纯净又难收集。
3. 实验装置:
(1)发生装置:与分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置相同(