内容正文:
初三化学夯基复习7大分类精品总结大全-70页
一【身边的化学物质】
空气与氧气
考点01. 空气的成分
1.空气的成分及用途
(1)空气的成分
空气是混合物,主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成,在通常情况下,空气中各种成分的含量保持相对稳定。
(2)氧气用途
①供给呼吸(如登山医疗潜水等)②支持燃烧(如炼钢气焊航空等)
(3)氮气用途
①作保护气(如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气),利用N2化学性质不活泼;
②制硝酸和化肥;③冷冻麻醉;④制造低温环境。
(4)稀有气体用途
①电光源,利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。
②作保护气(焊接金属的保护气、灯泡内保护气),利用稀有气体化学性质很不活泼。
注意:“稀有气体”是一类气体的总称,不是一种气体。
2.空气中氧气含量的测定
(1)二百多年前,法国科瓦锡通过实验得出了空气是由氧气气组成,其中氧气约占空气总体积的结论。
(2)空气中氧气含量的测定(详见课本P27)
3.空气的污染与防治
(1)空气污染物
空气的主要污染物有有害气体和粉尘。目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫一氧化碳二氧化氮可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10,又称飘尘)和臭氧等。
【特别提醒】
二氧化碳属于空气的组成成分,不是空气污染物。但二氧化碳的含量过高,会加剧温室效应。
(2)空气污染的危害:严重影响人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境,其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。
(3)防治空气污染:加强大气质量监测,改善环境状况;减少使用化石燃料,使用清洁能源;积极植树造林种草;禁止露天焚烧垃圾等。
【特别提醒】
目前,我国采取的空气质量等级分为五级,等级越低,空气污染指数数值越小,即空气质量越好,越有利于人体健康。
考点02. 氧气的性质和用途
1.物理性质
在标准状况下,氧气是无色、无味、不易溶于水的气体,密度比空气略大。在低温、高压时,可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。
2.化学性质
(1)氧气的助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能够助燃或支持燃烧,利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。
(2)常见物质在氧气或空气中的燃烧
Ⅰ.与单质的反应
类型
物质
燃烧时出现的现象
化学方程式
反应示意图或注意事项
与
金
属
单
质
反
应
铁
在空气中:红热,离开火后变冷,不燃烧
在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,
3Fe+2O2
集气瓶底部放裂
镁
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
与
非
金
属
单
质
反
应
木炭
不同点:在空气中发出红光,在氧气中发出白光
相同点:均放热;将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
C+O2 CO2
硫
不同点:在空气中,发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中,发出明亮的蓝紫色火焰相同点:放热,生成无色有刺气味的气体
S+O2 SO2
集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止生成
红磷
放出大量的热,产生大量白烟
4P+5O2 2P2O5
氢气
在空气和氧气中都燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾
2H2+O2 2H2O
点燃氢气之前必须验纯
Ⅱ.与几种化合物的反应
物质
反应现象
化学方程式
注意事项
一氧化碳
在空气中燃烧,发出蓝色火焰,释放出热量
2CO+O22CO2
点燃以前要验纯
甲烷
在空气中点燃,发出明亮蓝色火焰,生成无色气体和液体,释放热量
CH4+2O22H2O+CO2
点燃以前要验纯
乙醇
在空气中点燃,发出蓝色火焰,生成无色气体和液体
C2H5OH+3O23H2O+2CO2
考点03. 氧气的制取
1.工业制法
工业上制取氧气的方法为分离液态空气法,利用液氮和液氧的沸点不同,采用蒸发的方法,液氮随温度的升高先汽化,而制得液氧,此过程属于物理变化。
空气液态空气
2.实验室制取
(1)实验室制氧气原理 生成的二氧化吸收生成的二氧化的是吸收生成的二氧化
(2)气体制取与收集装置的选择
发生装置:反应物状态和反应条件(可分为固固加热型、固液不加热型 ) 利用KMnO4或者KClO3制备O2
利用H2O2制备O2
收集装置:根据物质的密度、溶解性(向上排空气法、排水法)
(3)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:b、注意点
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部:均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(4)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
考点04. 催化剂与催化作用
1.概念
在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。
2.特点
(1)催化剂只能改变反应速率,可增大反应速率,也可减缓反应速率,不能改变生成物的质量。
(2)催化剂的质量、化学性质在化学反应前后不变。
3.催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
水与溶液
考点01. 自然界的水
(一)爱护水资源
1.水资源的分布:地球表面约71%被水覆盖。淡水只约占全球水资源储量的2.53%,可利用的只约占其中的30.4%。
2.爱护水资源:一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。
3.爱护水资源的措施
(1)节约用水
①生活上:a.使用节水器具;b.一水多用,如用淘米水浇花等;
②农业上:改大水漫灌为滴灌、喷灌;
③工业上:循环使用。
(2)防治水体污染
污染源
防治措施
工业污染:工业生产中“三废”(废水、废渣、废气)的任意排放
工业废水处理达标后再排放
农业污染:农业生产中农药、化肥的不合理使用
提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药
生活污染:生活污水的任意排放、垃圾随意丢弃
生活污水应集中处理后再排放
【特别提醒】大量使用含磷洗衣粉,会造成水中磷元素含量升高,导致水体富营养化,因此在生活中我们应当使用不含磷的洗衣粉。
(二)水的净化
纯水是无色、无臭、清澈透明的液体,是纯净物。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多杂质,是混合物。
1.水的净化
(1)自来水厂的净水过程:取水→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→用户。其中,只有投药消毒为化学变化。
【特别提醒】经过自来水厂净化处理后的水中仍然含有可溶性的物质,不是纯水,煮沸后方可饮用。
(2)常见的净水方法
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性大颗粒物质沉淀下来,与水分离
除去大颗粒不溶性物质
过滤
把不溶于水的固体物质与水进行分离
除去难溶性(或不溶性)物质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味
除去色素和异味
杀菌
消毒
利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌
杀死水中的病毒、细菌
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去各种杂质(净化程度最高)
【特别提醒】
①在净水的各种方法中,沉淀、吸附、过滤等发生的是物理变化,用氯气或漂白粉对水进行消毒发生的是化学变化;
②过滤只能除去水中的不溶性杂质,所得到的水仍然是混合物;
③净化程度由高到低的顺序依次是蒸馏→吸附→过滤→沉淀。
2.硬水和软水
(1)概念、鉴别和转化
硬水
软水
概念
含较多可溶性钙、镁化合物的水
不含或含少量可溶性钙、镁化合物的水
鉴别
加肥
皂水
产生的浮渣多、泡沫少
产生的浮渣少、泡沫多
蒸发
蒸发皿底部有白色固体
蒸发皿底部没有或有很少量的白色固体
转化
生活中:煮沸;实验室:蒸馏
(2)硬水的危害
①生活上,用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不干净,时间长了还会使衣服变硬;②生产上,锅炉用水硬度高不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道结成水垢,导致局部过热引起变形或损坏,甚至引起爆炸。
(三)水的组成
1.氢气
(1)物理性质:氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。
(2)化学性质
①可燃性
a.纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。反应的化学方程式为2H2+O22H2O。
b.不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度,以防止发生爆炸。
②还原性:氢气能还原氧化铜,生成铜和水,反应的化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O。
(3)验纯的方法
2.水的组成(电解水实验)
(1)原理:通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成,电解水化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
(2)装置(如图)
(3)现象:接通直流电源后,电极上有气泡产生,与电源正极相连的玻璃管(试管)内产生的气体体积小,与负极相连的玻璃管(试管)内产生的气体体积大,体积比大约为1∶2。
【特别提醒】
①电解水时通常在水中加入少量的氢氧化钠(或硫酸钠)是为了增强导电性,它们本身不参与反应;
②电解水是将电能转化为化学能。
(4)产生气体的检验及产物的判断(针对图2装置)
①负极:用一根点燃的火柴接近甲玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并产生淡蓝色火焰,证明是氢气。
②正极:用一根带火星的木条靠近乙玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,证明是氧气。
(5)结论:水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(6)结论的推广及应用
①通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推断出水分子组成中氢原子与氧原子的个数比为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2O。
②化学反应的实质就是分子分裂成原子,原子重新结合成分子。
③验证了化学变化中分子可分而原子不可再分。
④通过产生氢气和氧气的体积比,我们可计算出产生氢气和氧气的质量比为1∶8。
溶液
(一)溶液的形成
1.溶液
(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。
溶质:被溶解的物质。(可以是固、液、气体)
(2)组成
溶剂:能溶解其他物质的物质。(常为液体,有水时水总是溶剂)
注意:溶液从宏观上看是由溶质和溶剂组成的。
溶液从微观上看是由溶质分子(或离子)和溶剂分子构成的。
(3)特征:均一性。(指任意部分的组成和性质完全相同,如密度、浓度等均相同)
稳定性。(指温度不变、溶剂不减少,溶质与溶剂不分离)
注意:①溶液不一定是无色的。如:碘酒是褐色的。CuSO4溶液是蓝色的(因含有Cu2+)。FeCl3是黄色的(因含有Fe3+)。FeCl2是浅绿色的(因含有Fe2+)。
②溶液是均一、稳定的,但均一、稳定的液体不一定是溶液,如:蒸馏水、酒精等纯净物。
③注意:加速物质溶解的措施:搅拌、升温、将固体研碎
(4)读法:一般读作“xx(溶质)的xx(溶剂)溶液”,水溶液常省掉溶剂水的名称。
【温馨提示】
①均一、稳定的液体并不一定是溶液,如水、酒精等。
②溶液不一定都是无色的,如硫酸铜溶液呈蓝色。
③一种溶剂里可以溶解多种物质。
④能与水反应的物质放入水中,生成物为该溶液的溶质。
【特别提醒】常见溶液中溶质和溶剂的判断:
气液型
固液型
液液型
无水
有水
溶质
气体
固体
量少
非水物质
溶剂
液体
液体
量多
水
(二)物质在水中溶解时的吸放热现象
类型
解释
举例
吸热
有些物质溶解于水后,整个过程最终表现为吸收热量(温度降低)
硝酸铵
放热
有些物质溶解于水后,整个过程最终表现为放出热量(温度升高)
氢氧化钠、浓硫酸
吸放热
不明显
大多数物质溶解于水后,整个过程最终表现为溶液温度基本不变
氯化钠
【易错警示】
CaO加入水中也能放热,但不是溶于水放热,而是因为CaO能与水发生化学反应而放出热量。
(三)乳化作用
(1)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的混合物。
(2)洗涤剂可去除油污,是因其具有乳化功能。
(3)物质除污的方法和原理
方法
原理
举例
溶解
利用溶解原理,使污垢溶解于某些溶剂中,从而除去污垢
用汽油洗去衣服上的油渍
乳化作用
利用乳化原理,使乳化剂作用于污垢,发生乳化现象,从而除去污垢
用洗涤剂洗去碗碟上的油渍
化学变化
利用化学反应,使污垢与某些物质发生反应,从而除去污垢
用稀盐酸除去铁锈
考点03. 溶解度
(一)饱和溶液与不饱和溶液
1.概念:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.判断方法
(1)在条件(温度、溶剂的量)不变时,继续向溶液中加入这种溶质,观察是否溶解,若不再溶解则为饱和溶液,反之,则为不饱和溶液。
(2)一定条件下,若溶液中有未溶解的溶质,则溶液一定是该溶质的饱和溶液。
(3)降低温度或蒸发溶剂析出晶体后所得到的溶液一定为该溶质的饱和溶液。
3.相互转化
(1)对于大多数溶解度随温度升高而增大的物质
(2)对于Ca(OH)2等溶解度随温度升高而降低的物质
【易错警示】
①饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液;
②饱和溶液不一定比不饱和溶液浓,同一温度下,该溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓;
③一定温度下,某溶质的饱和溶液对另一种溶质来说不一定是饱和溶液。
(二) 溶解度与溶解度曲线
1.溶解度
(1)固体溶解度
①定义:表示在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
②影响因素
【温馨提示】溶解度与溶解性的关系
20℃时在水中的溶解度/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
(2)气体溶解度
①定义:该气体的压强为101kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
②影响因素
2.结晶
(1)冷却热饱和溶液法(降温结晶):适用于溶解度受温度影响大的物质,如KNO3。
(2)蒸发溶剂法(浓缩结晶):适用于溶解度受温度影响不大的物质,如NaCl。
3.溶解度曲线
(1)概念:物质的溶解度随温度变化的曲线,应用它可以查出某物质在一定温度时的溶解度。
(2)意义
溶解度曲线
①曲线的意义:表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况
②曲线上的每一点表示溶质在某温度下的溶解度,溶液是饱和溶液。
③两曲线的交点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
④曲线下方的点表示溶液是不饱和溶液。
(3)应用
①查找某物质在不同温度下的溶解度。
②比较不同物质在相同温度时的溶解度大小,若某温度下两种物质的溶解度曲线有交点,则在该温度下,两种物质的溶解度相等。
③比较不同物质的溶解度受温度变化影响的大小,据此可以判断结晶的方法。溶解度受温度变化影响大(曲线向上且“陡”)的,常用冷却热饱和溶液(降温)的方法结晶;溶解度受温度变化影响小(曲线变“平缓”)的,常用蒸发溶剂的方法结晶。
④判断适合某物质饱和溶液、不饱和溶液之间相互转化的方法。
⑤比较变化后溶液溶质的质量分数关系。
考点04. 溶液的浓度
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质质量与溶液质量之比。
(2)计算公式:
①所有溶液:×100%=×100%
②饱和溶液:×100%(S为溶解度)
【温馨提示】计算时要考虑溶质是否全部溶解;加入的溶质是否和原溶液中的溶质一致;某物质溶于水时,与水发生化学反应,应计算最终所得溶液中溶质的质量分数。
2.有关溶液稀释的计算
(1)原理:稀释前后,溶质质量不变。
(2)公式:A×a%=B×b%(其中a%、b%分别为稀释前、后溶质的质量分数,A、B分别为稀释前、后溶液的质量,即B=A+水的质量)。
【特别提醒】不同质量分数的溶液混合,混合液的体积不等于混合前各溶液的体积之和,而质量可以相加。
3.根据化学方程式进行溶质质量分数的综合计算
(1)解题关键:通过化学方程式计算溶质的质量,并求出反应后溶液的质量。
(2)反应后溶液质量的计算方法:
①溶液组成法:溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
②质量守恒法:溶液的质量=参与反应的固体质量+液体质量-生成沉淀的质量-生成气体的质量
4.一定溶质质量分数氯化钠溶液的配制
(一)用溶质固体和水来配制
1步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签。
2仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
3注意:不能在量筒里溶解或稀释。 标签上应标明溶液名称及溶质质量分数。
(二)用浓溶液稀释
步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签。
仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
碳和碳的氧化物
考点01. 碳的单质
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
名称
金刚石
石墨
C60
结构模型
色、态、形
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
形状似足球,又叫足球烯
硬度
天然存在的最硬的物质
质软,有滑腻感
导电性
不导电
具有良好的导电性
常温下不导电
用途
用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品
制铅笔、用作电极材料、润滑剂等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域
区别与联系
都是由碳元素组成的单质,但是由于碳原子排列方式不同,因此它们的物理性质存在着明显差异
【特别提醒】C60由分子构成,C60可以表示一个C60分子,每个分子由60个碳原子构成。
(2)木炭、活性炭、焦炭和炭黑
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是碳单质,它们的结构与石墨类似。
①木炭:具有疏松多孔的结构,有吸附性,常用于吸附色素和异味。
②活性炭:用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。
③焦炭:用于冶金工业。
④炭黑:常用于制造墨、油漆、颜料等。
【特别提醒】①一种元素可以组成不同种单质;②石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化;③活性炭的吸附性是物理性质。
2.碳单质的化学性质
化学性质
化学方程式
用途
稳定性
常温下,碳的化学性质不活泼
制作墨汁等
可燃性
①氧气充足: ;
②氧气不足:
说明了相同反应物在不同的条件下反应产物可能不同
作燃料
还原性
①与氧化铜反应: ,现象:固体由黑色变成红色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②与氧化铁反应:
③与二氧化碳反应:
冶炼金属
【要点补充】还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应。
3.碳还原氧化铜实验
(1)实验装置(如图所示):
(2)现象:试管内的黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊。
(3)操作要点:
①实验时酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中提高温度;
②实验完毕后,要先把导管从直立试管中撤出,然后再熄灭酒精灯,其原因是防止直立试管内的液体倒流回试管内,使其破裂。
考点02. 碳的氧化物
碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。由于二氧化碳与一氧化碳的分子构成不同,因此它们的性质有很大差异。
1.一氧化碳
(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。
(2)化学性质与用途
①可燃性(点燃前要验纯): (化学方程式),火焰呈蓝色,用作燃料。
②还原性用于冶金工业
③毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合使之失去携氧能力,造成生物体内缺氧,严重时危及生命。CO有毒,在实验室中应特别注意尾气处理;用煤等含碳燃料取暖时,一定要保持室内通风,防止CO中毒。
2.二氧化碳
(1)物理性质:通常情况下,二氧化碳是无色、无味的气体,可溶于水(体积比约为1∶1),密度比空气大。在一定条件下二氧化碳会变成液体或固体,固态二氧化碳叫做干冰,升华时吸收大量的热。
二氧化碳的溶解性实验:向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡;一段时间后,可观察到塑料瓶变瘪;原因是CO2溶于水中,使瓶内气体减少,导致瓶内气体压强变小,在外界大气压的作用下使瓶子变瘪。
(2)化学性质
性质
一般情况下,既不燃烧,也不支持燃烧
与水反应
与碱反应
与澄清石灰水反应
与氢氧化钠反应
实验
倾倒二氧化碳
现象
两支蜡烛自下而上依次熄灭
紫色石蕊溶液变红,加热后又变成无色
澄清石灰水变浑浊
结论或化
学方程式
蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧;下层蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质)
(碳酸使紫色石蕊溶液变红);加热后由红色变为无色,说明碳酸很不稳定,易分解
CO2+Ca(OH)2
===CaCO3↓+H2O(检验二氧化碳)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(吸收或除去二氧化碳)
(3)用途
①二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的大,可用于灭火;
②植物的光合作用需要二氧化碳,其可以作气体肥料;
③二氧化碳是化工生产的原料(如生产尿素、纯碱等);
④固态二氧化碳(即干冰)升华吸热,可以用于人工降雨。
3.二氧化碳和一氧化碳的鉴别与除杂
鉴别
通入紫色石蕊溶液中
无现象的是CO;能使紫色石蕊溶液变红的是CO2
通入澄清石灰水中
无现象的是CO;能使澄清石灰水变浑浊的是CO2
通过灼热氧化铜
有红色固体生成的是CO;无现象的是CO2
点燃
燃烧并发出蓝色火焰的是CO;不燃烧的是CO2
除杂
CO2(CO杂质)
通过灼热的氧化铜
CO(CO2 杂质)
通入足量的NaOH溶液或灼热的炭粉
【易错警示】不能用点燃的方法除去CO2中的CO,在CO2气体中CO属于杂质,其含量不会很多,而二氧化碳不支持燃烧,因此,不能将其中的CO点燃。
考点03. 二氧化碳的制法
1.工业制取
工业上常用煅烧石灰石的方法制取CO2,化学方程式为 。
2.实验室制取
1.实验装置
根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行,选择固液不加热装置,如图所示:
2.实验步骤
(1)连接装置;
(2)检查气密性;
(3)在锥形瓶中装入大理石(或石灰石);
(4)从长颈漏斗中加入稀盐酸;
(5)收集气体;
(6)检验气体是否收集满。
检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面
规律小结:
· 长颈漏斗的下端要伸到液面以下(防止产生的气体从长颈漏斗口逸出);
· 锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞(有利于产生的气体排出);
· 集气瓶中的导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。
3.收集方法
根据二氧化碳的性质,收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。
4.验满与检验二氧化碳
(1)检验:将收集的气体通入澄灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳;否则,不是。如图所示:
(2)验满:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭,则证明二氧化碳已满;否则,未满。如图所示:
考点04. 碳循环和温室效应
1.自然界中的碳氧循环
【特别提醒】绿色植物的光合作用是消耗大气中二氧化碳的主要途径。
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。
3.温室效应
(1)加剧的原因:空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。
【特别提醒】
二氧化碳不是空气污染物。二氧化碳会参与大气中的碳循环,是氧气的间接来源,但是由于二氧化碳的过多排放,会导致“温室效应”加剧,只是影响环境,不能算污染。
(2)危害:全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化,造成农业减产等。
(3)防治措施
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;②开发新能源,如太阳能、风能、地热能等;③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
4.低碳生活
所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
金属与金属矿物
考点01. 金属材料
1.分类
2.物理性质
【特别提醒】铁可以被磁铁吸引,利用此性质可区分铁与其他金属单质。
3.金属之最
地壳中含量最高的金属元素——铝;人体中含量最高的金属元素——钙;目前世界年产量最高的金属——铁;导电、导热性最好的金属——银;熔点最高的金属——钨;熔点最低的金属——汞。
4.合金
由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。(注:混合物)
★:
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆金属
生铁
钢
黄铜
青铜:
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
铅锡
合金
钛镍合金
备注
不锈钢:含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
熔点低
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的,
因此可用来制造人造骨等。
【应用】鉴别合金和纯金属可以采用比较合金和纯金属硬度的方法:相互刻画后,有划痕的是纯金属,无任何变化的是合金。
考点02. 金属的化学性质
1.金属与氧气反应
(1)规律:金属+氧气→金属氧化物
(2)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同,主要与金属的活动性有关。
(3)常见金属与氧气的反应
条件
金属
反应的化学方程式
现象
常温下反应
铝
(铝耐腐蚀的原因)
缓慢氧化,放出热量,表面生成一层致密的氧化铝薄膜
点燃或加热
反应
镁
发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
铁
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
铜
生成黑色物质
不反应
金
很稳定,高温时也不与氧气反应(“真金不怕火炼”)
结论
铝、镁比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼
【特别提醒】铝的抗腐蚀性能好不是因为其化学性质稳定,而是因为铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,阻止铝进一步被氧化。
2.金属与盐酸、稀硫酸反应
(1)规律:金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
(2)反应发生的条件:金属的活动性必须排在氢之前。
(3)镁、锌、铁分别与酸反应的现象及化学方程式
金属
现象
稀硫酸(反应的化学方程式)
镁
反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色
【特别提醒】
①当铁与稀盐酸或稀硫酸、硫酸铜等溶液发生置换反应时,生成亚铁离子
(Fe2+),溶液颜色变成浅绿色。
②金属与酸反应后,溶液的质量均增加。
3.金属与盐溶液反应
(1)规律:金属+盐―→新盐+新金属
(2)反应发生的条件
①必须是前面金属置换后面金属(K、Ca、Na除外)。
②反应中盐必须可溶。
(3)常见金属与盐溶液反应
金属与盐溶液
现象
反应的化学方程式
铁与硫酸铜
铁表面有红色物质附着,溶液由蓝色变成浅绿色
铜与硝酸银
铜表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色
4.置换反应
(1)定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(2)特点:置换反应中一定存在化合价变化的元素。
(3)通式:A+BC===AC+B。
【特别提醒】置换反应一定有单质和化合物生成,但有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,如
CO+CuOCO2+Cu。
考点03. 金属活动性顺序
1.金属活动性顺序
常见金属的活动性顺序(用元素符号表示)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
【巧学妙记】金属活动性顺序“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”可采用谐音法记忆,即“嫁给那美女,身体细纤轻,统共一百斤”。
2.金属活动性顺序的判断
判断方法
结论
金属活动性顺序
金属位置越靠前,活动性越强
反应现象
与酸反应
能与酸反应的金属活动性比不能与酸反应的金属活动性强
与盐溶液反应
该金属的活动性比盐中金属的活动性强
自然界中的存在形式
以化合态形式存在的比以单质形式存在的金属活动性强
化学方程式(置换反应)
反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性强
3.金属活动性顺序的探究(详见实验突破)
4.金属活动性顺序的应用
(1)用于判断金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
(2)判断置换反应能否发生及反应的剧烈程度。
①位于氢前面的金属可以与稀盐酸或稀硫酸反应,且位置越靠前,反应越剧烈;排在氢后面的金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应。
②位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
(3)根据金属与盐溶液反应的情况,判断滤液和滤渣的成分。将多种金属放入一种金属的盐溶液中或将一种金属放入多种金属的混合盐溶液中时,反应除遵守“前换后”的原则外,还遵循“远距离先置换(间隔越远,越优先反应)”的规律。
考点04. 金属的冶炼
1.金属资源
(1)分布及存在形式:地球上金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。
(2)常见的铁矿石
矿石名称
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
黄铁矿
主要成分的化学式
FeCO3
FeS2
【特别提醒】金属资源属于不可再生资源,因此我们应合理开采。
2.一氧化碳还原氧化铁
(1)原理: 。
(2)装置
(3)操作顺序
①检查装置的气密性;
②将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上;
③点燃右端酒精灯:防止未参与反应的一氧化碳释放到空气中造成污染;
④给玻璃管通入一氧化碳:为了排尽装置中的空气,防止一氧化碳和空气混合受热发生爆炸;
⑤点燃酒精喷灯,加热装有氧化铁的玻璃管;
⑥停止加热,熄灭酒精喷灯;
⑦停止通入一氧化碳;
⑧熄灭右端酒精灯。
【小结】一氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”。
(4)现象:玻璃管中的红色固体变黑,试管中澄清石灰水变浑浊,玻璃导管尖嘴处有蓝色火焰。
(5)尾气处理:一氧化碳有毒,不能直接排放,所以实验装置中必须要有尾气处理装置。除图中所示加酒精灯外还可以在尖嘴处系一个气球收集一氧化碳。
(6)注意事项
①装置内有空气,加热一氧化碳与空气的混合物,可能会发生爆炸。因此,应先通入一氧化碳,待装置内的空气排尽后,再点燃酒精喷灯。
②实验结束后,若立即停止通入一氧化碳,装置内的压强减小,空气进入硬质玻璃管内,会使还原出来的铁粉再次被氧化,同时石灰水倒吸入硬质玻璃管中,会使硬质玻璃管炸裂。故应继续通一氧化碳,直至装置冷却至室温。
考点05. 铁的锈蚀与防护
1.铁制品锈蚀条件的探究
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部在水中
铁钉与空气和蒸馏水同时接触
铁钉与蒸馏水和氧气接触
图示
生锈
程度
不生锈
不生锈
易生锈
最易生锈
分析
能得出铁生锈需要氧气的组合是Ⅱ和Ⅳ,需要水的组合是Ⅰ和Ⅲ,编号Ⅱ中加入植物油的目的是隔绝氧气
结论
铁制品锈蚀的条件是与空气中的氧气和水同时接触
【注意事项】
a.实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气除去,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中;
b.铁的纯度、环境的温度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
【特别提醒】
①铁锈的主要成分是Fe2O3;
②铁锈疏松多孔,不能阻止铁制品内部的铁与O2和水继续反应。
2.防锈措施
(1)保持金属表面的洁净干燥。如:菜刀用完后擦干挂起来。
(2)金属表面涂保护层。如:刷漆、涂油、电镀等。
(3)改变金属单质的单一结构,制成合金。如:不锈钢。
3.金属资源的保护
(1)防止金属的腐蚀。
(2)金属的回收利用。
(3)应有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找金属的代用品。
考点06. 金属相关图像
金属与酸反应的坐标曲线
1.当等质量的金属与足量的酸反应时,
m氢气=m金属×,因为金属质量相等,所以“化合价/相对原子质量”的得数越大(注:Al为+3价),产生氢气越多:Al()>Mg()>Fe()>Zn()。
2. 当等质量的酸与足量的金属反应时,酸不足,以酸来算,与哪种金属及金属质量都无关。如果同种酸和酸的质量浓度都相等,则产生氢气的量一样。
3. 3.当横坐标的意义不同时,图像也会不同。常见的类型有以下几种(以镁、锌、铁为例):
A、类型一:等量的金属与足量的稀盐酸反应(m-t图)
1. 反应特点:
金属消耗完,酸过量。
2.图像
3.分析
横坐标是时间,金属活动性越强,金属与酸反应的越快,开始时曲线越陡。酸足量,金属完全反应,“化合价/相对原子质量”的得数越大,产生氢气越多。
B、类型二:等量的金属与足量的稀盐酸反应(m-m图)
1. 反应特点:
金属消耗完,酸过量。
2.图像
3.分析
横坐标是酸的质量,开始时,金属过量,酸完全反应,加入等质量的酸产生气体的质量相等,曲线重合。“化合价/相对原子质量”的得数越大,最终产生的气体越多。
C、类型一:等量的稀盐酸与足量的金属反应(m-t图)
1. 反应特点:
酸消耗完,金属过量。
2.图像
3.分析
横坐标是时间,金属活动性越强,金属与酸反应的越快,曲线越陡,越先将酸消耗完。由于金属足量,酸一定,最终生成氢气的质量相等。
C、类型一:等量的稀盐酸与足量的金属反应(m-m图)
1. 反应特点:
酸消耗完,金属过量。
2.图像
3.分析
横坐标是金属的质量,开始时,金属不足,酸过量,“化合价/相对原子质量”的得数越大,产生氢气越多,曲线越陡。由于金属足量,酸一定,最终生成氢气的质量相等
考点07. 金属与混盐的反应的滤液和滤渣
方法一:定量分析法
如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。
第一步:将题目中涉及的金属,按照金属的活动性由强到弱的顺序排列:如Fe、Cu、Ag。
第二步:根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属,其顺序为Ag、Cu、Fe。
第三步:根据加入金属的量分析,如下表:
情况
反应情况
滤液
滤渣
①加入极少量的Fe
部分AgNO3反应
Fe2+、Cu2+、Ag+
Ag
②加入少量的Fe
AgNO3恰好反应
Fe2+、Cu2+
Ag
③加入较少量的Fe
部分Cu(NO3)2反应
Fe2+、Cu2+
Cu、Ag
④加入适量的Fe
Cu(NO3)2恰好反应
Fe2+
Cu、Ag
⑤加入过量的Fe
无反应
Fe2+
Fe、Cu、Ag
方法二:优先法
判断反应发生的先后顺序的依据:远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),反应优先发生。
1. 将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中
先:Fe+2AgNO3 === Fe(NO3)2+2Ag
后:Fe+Cu(NO3)2 === Fe(NO3)2+Cu
反应情况
滤液成分
滤渣成分
①
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
②
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
④
Fe(NO3)2
Ag、Cu
⑤
Fe(NO3)2
Ag、Cu、Fe
2. 将硝酸银溶液加入到一定量铁和铜的混合物中
先:Fe+2AgNO3 === Fe(NO3)2+2Ag
后:Cu+2AgNO3 === Cu(NO3)2+2Ag
反应情况
滤液成分
滤渣成分
①
Fe(NO3)2
Fe、Cu、Ag
②
Fe(NO3)2
Cu、Ag
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Cu、Ag
④
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
⑤
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
常见的酸和碱
考点01. 常见的酸
(一)酸碱指示剂与溶液的酸碱性
溶液的酸碱性
酸碱指示剂
酸性
中性
碱性
紫色石蕊试液
红色
紫色
蓝色
无色酚酞试液
无色
无色
红色
【巧学速记】石蕊“酸里红、碱里蓝”;酚酞“遇酸色不变,遇碱红艳艳”。
【方法指导】
①发生变色的是酸碱指示剂,而不是酸碱性溶液;
②酸溶液一定是酸性溶液,酸性溶液不一定是酸溶液,如CuSO4溶液为显酸性的盐溶液;
③碱溶液一定是碱性溶液,碱性溶液不一定是碱溶液,如Na2CO3溶液为显碱性的盐溶液。
(二)常见的酸及其化学性质
1.定义:解离时产生的阳离子全部是H+的化合物,即酸→H++酸根离子,如:HCl、H2SO4等。
【特别提醒】酸中一定含有氢元素,但含有氢元素的物质不一定是酸。
2.浓盐酸和浓硫酸
常见的酸
性质和用途
浓盐酸
浓硫酸
溶质(化学式)
HCl
H2SO4
色、态、味
无色、有刺激性气味的液体
无色、无气味、黏稠状液体
密度(与水比较)
大于水
大于水
挥发性(打开瓶塞时的现象)
有白雾产生
无明显现象
敞口放置在空气中溶质质量分数的变化及原因
HCl气体挥发,溶质质量减小,溶质质量分数变小
浓硫酸吸收空气中的水蒸气,溶质质量不变,溶剂质量增大,溶质质量分数变小
保存
密封保存,玻璃塞
密封保存,玻璃塞
主要用途
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈;浓硫酸有吸水性,在实验室中常用做干燥剂
其他常见的酸除盐酸、硫酸外,还有硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)等。
3.浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂。常用来干燥O2、H2、CO2、CH4、CO等中性和酸性气体,不能用来干燥碱性气体,如NH3。浓硫酸吸水属于物理变化。
(2)强腐蚀性(也称为脱水性):浓硫酸有强烈的腐蚀性。它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。此过程属于化学变化。
【注意】如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
(3)强氧化性:浓硫酸与金属反应时一般生成水而不是氢气,因而实验室制H2时不用浓硫酸。
(4)浓硫酸的稀释
在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒入浓硫酸中。如果将水注入浓硫酸中,由于水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热量能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
【温馨提示】稀释浓硫酸口诀:酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅。
4.酸的化学性质(酸“五条”)
(1)酸的化学通性:在溶液中都能解离出H+。
盐酸(HCl)/硫酸(H2SO4)
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液不变色
与氢前金属反应生成氢气
(置换反应)
铁与稀盐酸: (写化学方程式,下同)铁与稀硫酸
现象是有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
与金属氧化物反应生成盐和水
(复分解反应)
氧化铁与稀盐酸: ,
现象是溶液由无色变为黄色
氧化铜与稀硫酸: ,
现象是溶液由无色变为蓝色
与碱反应生成盐和水
(复分解反应)
氢氧化钙与稀盐酸:
氢氧化钙与稀硫酸:
与某些盐反应(复分解反应)
碳酸钠与稀盐酸: ,
现象是有气泡产生
碳酸氢钠与稀硫酸: 2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2H2O,现象是有气泡产生
(2)酸的化学特性:不同的酸化学性质不同的原因:阴离子不同(或酸根离子不同)。
盐酸与硝酸银反应:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,现象:有白色沉淀生成。
硫酸与氯化钡反应:H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,现象:有白色沉淀生成。
考点02. 常见的碱
1.定义:解离时产生的阴离子全部为OH-的化合物。
2.氢氧化钠和氢氧化钙
氢氧化钠
氢氧化钙
化学式
NaOH
Ca(OH)2
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
色、态
白色固体
白色固体
溶解性
易溶于水并放出大量的热
微溶于水,溶解度随温度升高而减小
吸水性
在空气中容易吸水而潮解,可作某些气体的干燥剂,但不可以干燥CO2等
几乎不吸收水分
腐蚀性
有强烈的腐蚀性
有腐蚀性
制取
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
,该反应放出大量的热
用途
重要的化工原料,广泛应用于石油、肥皂、造纸、纺织、印染等工业,生活中可用于除去油污,如炉具清洁剂
作建筑材料,中和酸性土壤,涂刷树木,配制农药波尔多液
其他常见的碱:氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)。
【特别提醒】
①氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上稀硼酸溶液;
②氢氧化钠暴露在空气中容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳生成碳酸钠而发生变质,质量增加;氢氧化钙会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙而发生变质,质量增加。
3.碱的化学性质(碱“四条”)
碱具有通性的原因是在溶液中都能解离出OH-。不同的碱具有个性的原因是阳离子不同。
氢氧化钠(NaOH)/氢氧化钙[Ca(OH)2]
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊变蓝;无色酚酞溶液变红
与某些非金属氧化物反应
氢氧化钠与二氧化碳: (吸收二氧化碳)(写化学方程式,下同)
氢氧化钙与二氧化碳: (检验二氧化碳)
与酸反应(复分解反应)
氢氧化钠与硫酸:
氢氧化钙与盐酸:
与某些盐反应(复分解反应)
氢氧化钠与硫酸铜: ,现象是有蓝色沉淀生成
氢氧化钙与硫酸铜: ,现象是有蓝色沉淀生成
考点03. 中和反应和pH
(一)中和反应
1.定义:酸和碱作用生成盐与水的反应叫做中和反应。
【特别提醒】①中和反应一定放出热量。②有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如氢氧化钠与二氧化碳反应。
2.中和反应的实验探究
图1 图2
(1)操作(如图1)
(2)现象:滴加稀盐酸过程中,溶液的颜色开始是红色,最后变为无色。
(3)结论:氢氧化钠与盐酸发生了化学反应,方程式为NaOH +HCl===NaCl+H2O。
(4)实质:酸中的H+与碱中的OH-结合生成H2O(H++OH-===H2O)。(如图2)
(5)中和反应情况分析
①酚酞作用:帮助判断无明显现象的中和反应的发生。
②中和反应过程中溶液pH的变化及溶质成分的判断:
Ⅰ.酸入碱(将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠中)(如图3)
图3 图4
Ⅱ.碱入酸(将氢氧化钠滴入含有酚酞的盐酸中)(如图4)
【特别提醒】稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中如观察到少量气泡产生,则可能所用氢氧化钠已变质。
3.应用
(1)改良土壤:如酸性土壤中可加入熟石灰(填名称)。
(2)处理工厂废水:含有稀硫酸的废水可用熟石灰来中和,反应的方程式是 。
(3)用于医药:中和胃酸可服用碱性药物。
(4)生活中的应用:被蚊虫叮咬处有蚁酸(HCOOH),可涂一些碱性物质(如肥皂水)减轻痛痒。
【特别提醒】
①治疗胃酸过多症的其他试剂有:Mg(OH)2、NaHCO3。
②不能用含氢氧化钠和氢氧化钙的药物中和胃酸,因为它们有很强的腐蚀性,会损害肠胃。
(二)溶液酸碱度的表示方法——pH
1.表示
溶液的酸碱度常用pH来表示,pH的范围一般在0~14之间。测定pH最简单的方法是使用pH试纸。
2.溶液的酸碱性与pH的关系
pH<7,溶液显酸性,pH越小,酸性越强;
pH=7,溶液显中性;
pH>7,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。
3. pH的测定方法
在白瓷板或玻璃片上放一片根据试纸显被测液体的pH,此法测得的pH为整数。
【特别提醒】
①pH试纸不能直接浸入待测液,以免污染待测液;
②pH试纸不能用水润湿,因为润湿试纸相当于稀释待测液,则会导致测量结果不准;
③在半分钟内显色读数;
④pH取整数。
4.溶液酸碱度的应用
(1)化工生产中,许多反应都必须在一定pH的溶液里才能进行。
(2)农业生产中,通过调节pH来改良土壤酸碱性。
(3)监测雨水pH,了解空气污染情况,以便采取必要措施。
(4)测定人体pH,帮助人们了解身体健康状况。
盐和化肥
考点01. 常见的盐
(一)几种常见的盐
1.概念:一类由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物。
2.常见的盐及其用途
名称
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
俗名/主要成分
食盐
纯碱、苏打
小苏打
石灰石或大理石
化学式
NaCl
Na2CO3
NaHCO3
CaCO3
物理性质
白色晶体,易溶于水,有咸味,粗盐含有CaCl2、MgCl2等杂质易潮解
白色粉末,易溶于水
白色固体,能溶于水
白色固体,难溶于水
水溶液的酸碱性
中性
碱性
碱性
用途
可作调味品、防腐剂、医用生理盐水(0.9%NaCl溶液)、农业选种等
可用于生产玻璃、洗涤剂、造纸、纺织等工业
治疗胃酸过多、烘焙糕点的发酵粉
建筑材料、补钙剂
【温馨提示】①纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐。②我国著名化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面曾作出杰出贡献。
3.常见盐的特性
常见的盐
特性
化学方程式
NaCl
能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
Na2CO3
能与 )反应生成白色沉淀
NaHCO3
受热易分解
CaCO3
高温下分解
(二)盐的通性
1.盐的化学性质
规律
举例
备注
与金属反应
盐+金属→新金属+新盐(遵循“前换后”的规律)
CuSO4+Fe===
K、Ca、Na的金属活动性太强,不能从盐溶液中置换出金属单质
与酸反应
盐+酸→新盐+新酸
BaCl2+H2SO4
===
碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应会生成CO2,利用此性质可以检验碳酸盐或碳酸氢盐
与某些碱反应
盐+碱→新盐+新碱(反应物能溶于水,生成物中有沉淀)
Na2CO3+Ca(OH)2===
碱和铵盐反应时不一定要有沉淀生成
与某些盐反应
盐+盐→新盐+新盐(反应物溶于水,生成物中有沉淀)
Ba(NO3)2+CuSO4===
考点02. 复分解反应
(1)定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。
(2)特点:双交换,价不变。
(3)表达式:AB+CD→AD+CB。
(4)反应发生的条件
两种化合物中至少有一种溶于水,相互交换成分后必须有沉淀或有气体或有水生成。
【特别提醒】
①根据“酸、碱和盐的溶解性表”可以判断盐和碱的溶解性,结合复分解反应中反应物和生成物的条件,进而可以判断复分解反应能否发生。
②初中必须掌握的八大沉淀(四盐四碱):
白色沉淀:BaSO4、AgCl(不溶于酸);
白色沉淀:CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3,蓝色沉淀:Cu(OH)2,红褐色沉淀:Fe(OH)3(可溶于酸)
(5)复分解反应可以细分为以下五个小类型
反应类型
反应物的条件
生成物的条件
酸+金属氧化物→盐+水
至少具备下列3个条件中的一个:
①有沉淀生成;
②有气体生成;
③有水生成
酸+碱→盐+水
酸+盐→新酸+新盐
盐可溶或难溶(BaSO4、AgCl除外),酸需可溶
碱+盐→新碱+新盐
需二者都可溶
盐1+盐2→新盐1+新盐2
需二者都可溶
考点03. 化学肥料
1.化肥的种类及作用
种类
概念
常用化肥
主要作用及缺乏症状
氮肥
只含营养元素(N、P、K) 中的N元素
尿素[CO(NH2)2]、硝酸铵(NH4NO3)
促进植物的茎、叶生长茂盛,叶色浓绿(叶);缺乏时叶片发黄、枝叶细小
磷肥
只含营养元素(N、P、K) 中的P元素
磷矿粉、钙镁磷肥、过磷酸钙
促进根系发达、增强抗寒、抗旱能力;缺乏时植株矮小,果实发育不良,产量低
钾肥
只含营养元素(N、P、K)中的K元素
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)
促进农作物生长,增强抗病虫害能力,使茎秆粗硬;缺乏时,易倒伏
复合肥
含营养素(N、P、K) 中两种或两种以上元素
硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)
同时供给几种养分,有效成分高
【巧学妙记】“氮磷钾,一根筋(叶根茎)”。
2.化肥的简易鉴别
氮肥
钾肥
磷肥
看外观
白色晶体
灰白色粉状
加水
全部溶于水
大多不溶于水或部分溶于水
加熟石灰
放出具有刺激性气味的氨气(尿素除外)
无具有刺激性气味的氨气放出
3.铵态氮肥的检验及注意事项
(1)检验:铵态氮肥遇碱性物质能放出具有刺激性气味的气体,如氯化铵和熟石灰反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)使用注意事项:铵态氨肥不能与碱性物质混合施用,因为NH4+与OH-会生成NH3,从而降低肥效。
4.化肥的合理施用
化肥和农药对提高农产品的产量有重要作用,但也会带来环境问题,要合理施用化肥和农药,提高施用效率,并注意减少负面作用
二【重要书本实验】
一、空气中氧气含量的测定
1.选择红磷的原因: 能在空气中燃烧 ; 生成物为固体 ; 不与空气中其他成分反应 。
不选择木炭和硫的原因: 燃烧生成气体,不能形成压强差
不选择铁丝的原因: 不能在空气中燃烧
不选择镁条的原因: 还能与空气中的氮气和二氧化碳反应
2.实验现象:红磷燃烧产生大量 白烟 ,冷却后打开弹簧夹,
烧杯内的水 沿导管流入集气瓶 ,约占 瓶内空气体积的1 /5 。
3.拉瓦锡研究空气成分的实验,将银白色的液体汞加热,得到的氧化汞是 红 色粉末。
4.实验结论: 氧气约占空气体积的五分之一 。
5.燃烧的红磷熄灭了,说明剩余的氮气 不燃烧、不支持燃烧 ;集气瓶内水面上了一定的高度后不再继续上升,说明氮气 不溶于水 。
6.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶少于1/5 的原因有哪些: 红磷不足;装置漏气;未完全冷却就打
7.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶多于1/5 的原因有哪些: 点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢;
二、加热高锰酸钾制氧气
1.实验室用KMnO4制取O2时,试管口 要略向 下 倾斜,原因是要防止 冷凝水倒流炸裂试管;铁夹应夹在试管的 中上部 ;试管口要放一团棉花的目的是防止 加热时试管内粉末状物质进入导管 。
发生装置的导管为何不能伸入试管太长,应露出胶塞一点即可,目的是 便于气体导出 。
2. 因为氧气 密度比空气大 ,且不与空气中的成分反应,故可用向 上 排空气法收集氧气;为何导管要靠近底部 防止收集的氧气不纯 。
3. 因为氧气 不易溶于水 ,且不与水反应,故也可用 排水 法收集氧气;当 瓶口有气泡冒出 时,说明气体已集满;排水法收集气体的优点是: 收集的气体比较纯净 ;
排水法收集氧气时,伸入集气瓶中的导管为何不宜太长? 便于观察气泡和取出集气瓶 。
4.若用排水法收集氧气,为什么刚开始加热产生气泡时,不宜立即收集? 刚开始的气体时装置内的空;看到 气泡续冒出 才开始收集;实验完毕时先 将导管移出 ,后熄灭酒精灯,
目的是防止 水槽中的水炸裂试管 。
5. 氧气的检验方法:将带火星的木条 伸入集气瓶中 ;若木条复燃,证明气体为氧气。
6. 氧气的验满方法:将带火星的木条 放在集气瓶口 ;若木条复燃,证明已收集满。
7. 实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是 查装定点收移熄 。
注意:检查气密性之前要先连接仪器。
8. 实验过程中和实验结束后试管炸裂的原因可能有哪些? 加热前试管外壁有水;试管口未
三、分解过氧化氢制氧气
1.过氧化氢溶液俗称 双氧水 ,常温下分解 缓慢 ,放出的氧气较少。
2.二氧化锰可以 加快 过氧化氢分解的 速率 ,而本身的 质量 和 化学性质 都不发生变化,是过氧化氢分解的催化剂,起 催化 作用。
3.验证二氧化锰质量不变的方法是: 称量反应前后二氧化锰的质量
4.验证二氧化锰化学性质不变的方法是: 反应停过氧化氢溶液,仍能快速产生气体
5.分解过氧化氢制取氧气的发生装置:
装置
装置优点
检查气密性的方法
简单便于操作
将导管放入水中,双手握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
便于添加液体药品
用弹簧夹夹紧橡胶管,向长颈漏斗中注水至没过长颈漏斗下端,若长颈漏斗下端出现一段水柱,说明置气密性良好。
可以控制反应速率
用弹簧夹夹紧橡胶管,打开分液漏斗的旋塞,向锥形瓶中注水,若分液漏斗中的水不能滴下,说明置气密性良好。
这两套发生装置的优点是 可以控制反应的发生和停止
不能用该装置制取氧气的原因是: 二氧化锰为粉末状,不能固液分离
四、分子的运动实验
1. 现象:烧杯 B 中溶液变红色,烧杯 A 中溶液不变色。
2. 结论: 分子在不断 运动 。
3. 该实验说明: 浓氨水 具有挥发性; 氨水 能使 酚酞溶液 变红色;
4. 保持氨气化学性质的最小粒子是: 氨分子 。氨气和液氨化学性质是否相同? 相同
五、电解水实验
1. 电解水使用的电源是 直流电 (填“直流电”或“交流电”)
2. 甲端连接电源 负 极,产生的气体是 氢气 ;检验的方法是: 点燃负极产生的
3. 乙端连接电源 正 极,产生的气体是 氧气 ;检验的方法是: 用燃烧的木条
4. 实验时向水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是 增强水的导电性 。
5. 电解水生成了氢气和氧气,由此可以得到结论,水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。
6. 实验推论:
①最终生成氢气和氧气的质量比为 1:8
②水分子由 氢原子和氧原子 构成
③验证了化学变化中 分子 可分而 原子 不可分。
六、过滤操作
1.该实验用到的玻璃仪器有 烧杯 、 漏斗 、 玻璃棒
2.玻璃棒的作用是: 引流
3.操作的注意事项:
①滤纸紧贴 漏斗内壁 ,防止产生气泡,减慢液体流速。
② 滤纸边缘 低于漏斗边缘; 滤液 低于滤纸边缘,防止滤液不经滤纸
过滤就流入烧杯。
③ 烧杯口 紧靠在玻璃棒上,防止 液滴飞溅 ;
④玻璃棒 轻轻的斜 靠在三层滤纸一边,防止 戳破滤纸 。
⑤漏斗 下端 紧靠 烧杯内壁 , 加快滤液流下,防止滤液溅出。
4.过滤后,滤液浑浊的原因有: 滤纸破损;仪器不干净;滤液高于滤纸边缘 。
此时应该 查明原因,重新过滤 ,直到滤液澄清为止。
5.过滤可分离 不溶性固体和液体 的混合物。
七、自制简易净水器
1. 小卵石和石英砂的作用是 过滤 。
2. 使用一段时间后,部分物质吸附杂质已达饱和,清洗后可以继续使用的是纱布、
石英砂和 小卵石 ,需要更换的是 活性炭 和 蓬松棉 。
八、蒸馏操作
1.蒸馏是利用液体的 沸点不同,分离液体混合物。
2.碎瓷片的作用: 防止液体暴沸 。
3.冷凝水 下端口 进,上端口 出,以使冷凝管中充满冷水。
4.开始馏出的液体为 低沸点的杂质 ,应当弃去。
5.简易蒸馏装置中长导管的作用是 导气和冷凝 。
九、质量守恒定律验证
实验1 实验2 实验3 实验4
1. 实验1的现象 白磷燃烧,产生大量白烟,气球先膨胀后变瘪 。
气球的作用是 缓冲压强,防止橡胶塞被冲开 。
锥形瓶底放一些细沙的目的是 防止锥形瓶炸裂 。反应后,天平是否平衡? 是 。
2. 实验2的现象是 铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝色变浅绿色 ,
化学方程式 CuSO4+Fe=FeSO4+Fe 。反应后,天平是否平衡? 是 。
3. 实验3结束后,天平是否平衡? 否 ,原因是 反应生成的CO2逸散到空气中 。
如何改进装置以验证质量守恒定律 在密闭容器中进行实验 。
4. 实验4:反应前称量镁条和石棉网质量,反应后称量石棉网和燃烧后得到的产物质量:
①如果测得反应后质量比反应前质量大,原因 增加了的氧元素的质量 。
②如果测得反应后质量比反应前质量小,原因 镁条燃烧时形成白烟逸散到空气中 。
③如果测得反应后的质量与反应前总质量相等,原因是增加的氧元素的质量与减少的白烟的质量相等。
5. 如果所选化学反应有气体参加或生成,则反应必需在 密闭 容器中进行。
十、CO2的性质实验
1. CO2的密度实验
向装有高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳
现象: 下层蜡烛先熄灭,上层后熄灭
结论:二氧化碳 不燃烧,不支持燃烧 (化学性质); 密度比空气大 (物理性质)
2. CO2的溶解性
现象: 塑料瓶变瘪 结论:二氧化碳 能溶于水
3. CO2与水反应
实验
内容
(Ⅰ)喷稀醋酸
(Ⅱ)喷水
(Ⅲ)直接放入CO2中
(Ⅳ)喷水后放入CO2中
(Ⅴ)烘干第四朵花
现象
纸花 变红
纸花 不变色
纸花不变色
纸花 变红
纸花 变紫
分析
酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变红
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳和水反应生成酸
碳酸不稳定易分解
结论:二氧化碳与水能发生反应生成 碳酸 ,化学方程式: CO2+H2O==2CO3 。
酸 可以使紫色石蕊溶液变成 红 色。
烘干第四朵花所发生的现象,说明碳酸 不稳定易分解 化学方程式: H2CO3 ∆ H2O + CO2↑ 。
十一、木炭的还原性
A、木炭还原氧化铜
1. 实验现象:固体由 黑 色变成 红 色 ,澄清石灰水 变浑浊 。
化学方程式: C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ 。
2. 在酒精灯上加铁丝网罩的作用是 使火焰集中,提高温度 。
澄清石灰水的作用是 检验生成的气体
3. 反应完毕后,要先 将导管从石灰水中取出 ,然后 熄灭酒精灯 ,
目的是 防止液体倒流,炸裂试管 。
4.待试管冷却后才将粉末倒出的原因是 防止铜再次被氧化 。
B、木炭还原氧化铁
1.CO还原氧化铁实验现象: ①玻璃管内的固体由红 色变为 黑 色,②澄清石灰水 变浑浊 ,③玻璃尖嘴导管处产生 蓝 色火焰。 化学方程式:e2O3+3CO 高温 2Fe+3C 。
2.加热前先通入一氧化碳的原因是 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
3.装置尾部酒精灯的作用是 处理尾气,防止一氧化碳污染空气
4.实验结束后,先熄灭加热的酒精灯,继续通入一氧化碳直到试管冷却的原因是: 防止试管被液体倒流,炸裂玻璃管;防止铜再次被氧化
十二、探究燃烧的条件
实验1 实验2 实验3 实验4
1. 实验1:铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物与氧气接触 。
2. 实验1:铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物达到着火点 。
3. 实验2:向水中的白磷通入氧气,白磷燃烧的原因是 水中的白磷接度达到着火点 。
4. 实验 3:现象是 蘸酒精的棉球燃烧,蘸水的棉球不燃烧 ,
该实验的目的是探究 可燃物 是燃烧的条件之一,所应用的实验方法叫 对比 法。
5. 实验4:现象是 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 ,
该实验的目的是探究 温度达到可燃物的着火点 是燃烧的条件之一,说明 乒乓球碎片 的着火点较低。
十三、面粉爆炸实验
1. 从胶皮管一端快速鼓入大量的空气,
现象: 面粉发生爆炸,塑料盖被掀起 。
2. 说明面粉具有 可燃 性
3. 蜡烛的作用是 使面粉达到着火点 ,
鼓吹空气的目的是 使面粉与空气有足够大的接触面积 。
十五、金属的活动性的探究
1.甲中现象:铝丝表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变为 无 色。
2.甲实验的铝丝用砂纸打磨的目的是 除去表面的氧化膜 ,化学方程式:2Al+3CuSO4=3
3.乙中现象:铜丝表面出现 银白 色固体,溶液由 无 色逐渐变 蓝 色。
4.通过这个实验可以得到三种金属的活动性顺序是 Al>Cu>Ag ,
其中实验 甲或丙 (填“甲”“乙”或“丙”)不用做,也可以比较出三种金属的活动性。
十六、铁锈蚀条件的探究
1.试管A和B对比说明铁生锈的条件是 需要与氧气接触
2. 试管A和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水接触
3.试管A和B和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水和氧气接触
4. 煮沸过的蒸馏水的作用是 除去水中溶解的氧气
5.试管B中水面上加一层植物油的作用是 防止氧气再次溶解在水中
6.棉花中包有干燥剂无水CaCl2其作用是 除去空气中的水蒸气
十八、粗盐提纯及产率计算
1. 以上是用氯化钠固体和水配制50g质量分数为6%的NaCl溶液过程,实验所需氯化钠的质量为 3 g,水的体积为 47 mL,应选用 50 mL量筒。
2. 操作B中称量NaCl时,应该先在左右托盘各放 一张质量相同的纸 ,若天平指针偏左,他应进行的操作是 减少部分药品 ;若天平指针偏右,应进行的操作是 继续添加药品 ;
3. 配好的溶液应装瓶并贴标签,标签中应包括 溶液名称 和 溶质质量分数 ,在上图中写出标签内容。
4. 下列做法会使溶质质量分数偏小的是 ①②④ (填序号,下同);会使溶质质量分数偏大的是 ③⑤⑥ 。
①氯化钠不纯,含有其他杂质;②量取溶剂时仰视读数;③量取溶剂时俯视读数;④烧杯内壁有水;
⑤量取的水没有完全倒入烧杯中⑥砝码生锈或沾有污渍;⑦装瓶时有部分溶液酒出;
5. 若用配好的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液配制50g质量分数为3%的氯化钠溶液需要质量分数为6%的氯化钠溶液 25 g和水 25 g。实验中是否需要用到托盘天平 否 。
下列做法会使溶质质量分数偏大的是_①④__(填序号,下同),会使溶质质量分数偏小的是 ②③ 。
①量取浓溶液时仰视读数;②量取浓溶液时俯视读数;③量取水时仰视读数;④量取水时俯视读数
十六、粗盐提纯及产率计算
1.溶解:玻璃棒的作用是 搅拌,加速溶解
2.过滤:玻璃棒的作用是 引流 ,目的是 防止液滴飞溅
3.蒸发:玻璃棒的作用是 搅拌,防止局部过热导致液滴飞溅 ,当蒸发皿中有 大量固体析出 时停止加热,利用蒸发皿的余温将其蒸干。
4.计算产率:用 玻璃棒 将蒸发皿中的固体转移到称量纸上称量。
5.误差分析:下列做法会使产率偏高的是 ②③⑤ (填序号,下同),会使产率
偏低的是 ①④⑥ 。
①溶解时未溶解彻底; ②过滤时滤液浑浊就开始蒸发; ③过滤时液面高于滤纸边缘;
④蒸发时液滴飞溅; ⑤蒸发时晶体未干燥彻底; ⑥转移时有少量晶体粘在蒸发血上
拓展:【粗盐中可溶性杂质的去除】
1. 过量NaOH 的作用是 完全除去MgCl2
2.过量BaCl2 的作用是完全除去Na2SO4
3. 过量Na2CO3 的作用是 完全除去CaCl2和BaCl2
4. 滤渣的成分有 Mg(OH)2 、 BaSO4 、 BaCO3 、 CaCO3
5. 若BaCl2和Na2CO3的加入顺序颠倒,最后得到的氯化钠溶液中会含有 BaCl2
6.稀盐酸的作用是 除去过量的 NaOH 和 Na2CO3
7.如何判断加入的稀盐酸为适量 不再产生气泡时,盐酸即为适量
8.若加入过量的稀盐酸,如何将其除去 将氯化钠溶液蒸发
十七、酸和碱的中和反应
1.向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液显 红 色,再向烧杯中
逐滴加入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,当溶液由 红 色
变为 无 色时,说明氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应。
化学方程式: NaOH + HCl = NaCl +HO
2. 酚酞的作用是 帮助判断反应的发生及反应进行的程度
3. 逐滴滴加盐酸的原因是 防止盐酸过量 ,边滴加边搅拌的目的是 使盐酸和氢氧化钠充分反应
4.反应的微观实质是: 氢离子 和 氢氧根离子 结合成 水分子 。
5.右图为该反应的pH变化曲线,
A点溶液中的溶质为 NaCl 和 NaOH
B点溶液中的溶质为 NaCl ;
C点溶液中的溶质为 NaCl 和 HCl ;
在判断反应后溶液中的溶质时,除了要考虑生成物,还要考虑 反应物是否剩余 。
6.若滴加盐酸时没有边滴加边搅拌,反应后的溶液为无色,溶液中一定含有的溶质是 NaCl ,
可能含有的溶质是 HCl 。可用 镁、氧化铜、碳酸盐溶液、pH试纸 进行检验
三【常见物质的用途】
物质
性质
对应用途
O2
助燃性
炼钢、气焊、航天
供给呼吸
动植物呼吸、医疗急救
H2
可燃性
做燃料
还原性
冶炼金属
密度比空气小
氢气球
N2
化学性质不活泼
食品包装的保护气
液氮温度很低
医疗冷冻麻醉
稀有气体
化学性质很不活泼
保护气
通电时发出不同颜色的光
电光源
CO2
干冰升华吸热
人工降雨、制冷剂、舞台人工烟雾。
不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
灭火
参与光合作用
气体肥料
C
金刚石:自然最硬的物质
钻头、切割玻璃
石墨: 导电性
电极、电刷
活性炭:吸附性
防毒面具、净水剂、制糖脱色
焦炭: 可燃性
做燃料
焦炭: 还原性
冶炼金属
CO
可燃性
作燃料
还原性
冶炼金属
CH4
可燃性
做燃料
C2H5OH
可燃性
做燃料
几种酸的用途
1. 盐酸的用途: 金属除锈,胃酸(主要成分是盐酸)帮助消化 、制造药物等。
2. 硫酸的用途: 金属除锈 、 生产化肥、农药、燃料、精炼石油等
浓硫酸具有吸水性可做某些气体的 干燥剂
几种碱的用途
1. 氢氧化钙的用途:建筑材料、漂白粉、处理污水、改良 酸性土壤 、配制波尔多液(与硫酸铜反应)
2. 氢氧化钠的用途:制 肥皂 、洗涤剂、造纸、纺织工业、炼制石油、
氢氧化钠固体在空气中易 潮解 ,可做干燥剂
3. 治疗胃酸过多的碱: 氢氧化镁 、 氢氧化铝
几种盐的用途
1. 食盐的用途:化工原料、医用生理盐水、代替消毒剂清洗伤口、调味品、防腐剂、融雪剂、农业选种。
2. 硫酸铜的用途:湿法炼铜、与熟石灰混合配制农药 波尔多液 。实验室用无水硫酸铜检验 水蒸气 。
3. 草木灰:主要成分 碳酸钾 作 肥料 。
4. 碳酸钠:制 玻璃 ,造纸、纺织、洗涤剂等。
5. 碳酸氢钠:烘焙面包时作 发酵粉 ,还可治疗 胃酸过多 。
6. 碳酸钙:是 大理石、石灰石 的主要成分,用于实验室制取 CO 。
用途: 建筑材料 、 补钙剂
四【化学反应方程式和现象】
一、气体的制法
1.过氧化氢溶液与二氧化锰混合: 金属单质+氧气单质+氧气 (二氧化锰起催化作用)
2.加热氯酸钾与二氧化锰混合物:金属单质+氧气―金氧气 (加热一段时间才产生O2)
3.加热高锰酸钾:金属单质+氧气―氧气(要在试管口塞一团棉花 )
4.实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取CO2 : 金属单质+氧氧气(HCl≠稀盐酸)
(现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解。所制得的CO2会混HCl气体,可用饱和N溶液除去)
5.实验室用锌粒和稀硫酸制氢气: 金属单质+氧气(现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解)
6.工业高温煅烧大理石制取CO2 :金属单气―金气(《石灰吟》所包含的反应:烈火焚烧若等闲)
二、物质的燃烧
7.红磷在空气中燃烧:金属单质单质+氧气(现象:发光,生成白烟,不能说白雾或烟雾)
8.硫燃烧:金属单质+氧气(现象:在空气中淡蓝色火焰,在氧气中蓝紫色火焰,生成剌激性气味的气体)
9.铁丝在氧气中燃烧:金属单质质+氧气(现象:火星四射,剧烈燃烧,生成黑色固体。)
10.镁条燃烧:金属单质+氧气―质+氧气(现象:发出耀眼的白光,生成白色固体)
11.铝在氧气中燃烧:金属单单质+(铝在常温下也和O2反应,形成致密的氧化铝保护膜)
12.铜在空气中加热:金属单质+氧气―+氧气(紫红色的固体表面变黑色)
13.木炭不充分燃烧:金属单质+氧气+氧气(当碳和氧气质量比为3:4时,只生成CO)
14.木炭氧气中充分燃烧:金属金(现象:发出白光,当碳和氧气质量比为3:8时,只生成CO2)
15.CO的燃烧:金属单质+属(现象:产生蓝色火焰,CO作为尾气时可以用燃着的酒精灯烧掉)
16.氢气燃烧(爆炸):金属气金(现象:产生淡蓝色火焰,罩在火焰上方干冷烧杯内壁有水雾)
17.甲烷的燃烧(天然气):金属单质+氧气氧气 (现象:产生蓝色火焰)
18.乙醇的燃烧:金属单质+氧气―金氧气(乙醇俗称酒精,是可再生能源)
三、还原反应(三大还原剂是 C、CO、H2 ,它们具有还原性,在反应中发生氧化反应)
19.木炭还原氧化铜:金属单质单气 (现象:黑 色的固体变成红色,澄清石灰水变浑浊)
20.木炭还原氧化铁:金属单质++氧气(现象:红色的固体变成黑色,澄清石灰水变浑浊)
21.CO还原氧化铜:金属单质质(先通一会CO,才加热,防止加O与,可爆炸)
22.CO还原氧化铁:金属单质+氧气(现象:红色的固体变成黑色,澄清石灰水变浑浊)
23.CO还原四氧化三铁:金属单质+质+氧气(此反应属于置换反应吗?不属于)
24.氢气还原氧化铜:金属单质氧气 (现象:黑色的固体变成红色,试管内壁有水雾)
25.氢气还原氧化铁:金属单质+氧气(现象:红色的固体变成黑色,试管内壁有水雾)
26.木炭还原CO2:金属单质+氧气 (此反应吸收热量,记住是CO2转化为CO的方法)
四、金属与溶液的反应(均属于 置换 反应)
27.锌与稀盐酸:金属单质+氧气属单质 (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡)
28.镁与稀硫酸:金属单质+氧质 (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡,反应放热明显)
29.镁与稀盐酸:金属单质+氧气质(现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 ,反应放热明显)
30.铁和稀硫酸:金属单质+单质 (所得溶液呈 浅绿 色,因为含有Fe2+)
31.铁和稀盐酸:金属单质+氧单质 (所得溶液呈 浅绿 色,因为含有Fe2+)
32.铝和稀硫酸:金属单质+氧气单质(现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 )
33.铝和稀盐酸:金属单质+氧气单质(现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 )
34.铜片投入硝酸银溶液中:金属单质+单质(铜表面出现银白色固体,溶液由无色变蓝 色)
35.铁钉投入硫酸铜溶液中:金属单质单质(铁表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变 浅绿 色)
36.铝片投入硫酸铜溶液中:金属单单质(铝表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变无色)
37.铝片投入硝酸银溶液中:金属单质+氧金属单质
五、氧化物、酸、碱、盐之间的反应
(1)某些非金属氧化物+碱═盐+水(是否属于基本反应类型?不属于 )
38.氢氧化钠溶液变质:金属单质+氧气―金属单质(是否属复分解反应? 否 )
39.检验二氧化碳:金属单质+氧气―金属单质 (生成 白 色沉淀)
40.石灰浆吸收二氧化硫:金属单质+氧气―金属单质(石灰水浓度太低,用石灰浆吸收效果好)
(2)金属氧化物+酸═盐+水(属于 复分解 反应)
41.稀硫酸溶解氧化铜:金属单质+氧气―金属单质(固体逐渐溶解,所得溶液呈 蓝 色)
42.硫酸除铁锈:金属单质+氧气―金属单质(固体逐渐溶解,所得溶液呈 黄 色)
43.盐酸除铁锈:金属单质+氧气―金属单质(固体逐渐溶解,所得溶液呈 黄 色)
44.盐酸和铝表面的氧化膜反应:金属单质+氧气―金属单质(氧化膜反应完,内层的铝再反应,放出H2)
(2)酸、碱、盐之间的复分解反应(两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水)
45.盐酸中和氢氧化钠:金属单质+氧气―金属单质(借助 酚酞 溶液,溶液由 红色 变 无色 ,证明中和反应发生)
46.熟石灰处理硫酸厂废水:金属单质+氧气―金属单质(不能用氢氧化钠,碱性强,成本高)
47.氨水中和过多的硫酸:金属单质+氧气―金属单质(氨水中含有NH4+和OH-)
48.向纯碱中加入盐酸:金属单质+氧气―金属单质(反应速率太快,不适宜用于实验室制CO2)
49.向小苏打加入盐酸:金属单质+氧气―金属单质
50.盐酸与硝酸银的反应:金属单质+氧气―金属单质(产生的沉淀是否溶于酸? 不溶 )
51.由纯碱和石灰水制取烧碱:金属单质+氧气―金属单质 (CaCO3→CaO→ Ca(OH)2→NaOH)
52.氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:金属单质+氧气―金属单质(产生 红褐色 的沉淀)
53.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:金属单质+氧气―金属单质(产生 蓝色 的沉淀)
54.氯化铵与氢氧化钙反应:金属单质+氧气―金属单质(产生有刺激性的氨味)
55.硫酸铵与氢氧化钠反应:金属单质+氧气―金属单质(产生有刺激性的氨味)
56.硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合:金属单质+氧气―金属单质(产生的沉淀是否溶于酸?不溶 )
六、其它反应
57.正常雨水呈酸性的原因:金属单质金属单质(将CO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液变 红 色)
58 .碳酸不稳定分解:金属单质+单质(将通了CO2的石蕊溶液加热,溶液由 红 色变回 紫 色)
59.水通电分解: 金属单质属(负极放出单质,正极放出 O2 ,体积比为 2:1 ,质量比是 1:8 )
60.生石灰(CaO)与水反应金属单质+属单质(此反应 放出 热量)
61.加热碳酸氢钠生成碳酸钠和两种氧化物: 金属单质+氧气―金属单质
五【重要的规律】
一、核心物质的性质规律
1.氧气的化学性质
(1)金属单质+氧气―→金属氧化物,如金属单质+氧气―金属单质。
(2)非金属单质+氧气―→非金属氧化物,如金属单质+氧气―金属单质。
(3)一氧化碳+氧气―→二氧化碳,化学方程式为金属单质+氧气―金属单质。
(4)有机物+氧气―→二氧化碳+水,如金属单质+氧气―金属单质。
2.二氧化碳的化学性质
(1)与水反应,化学方程式为金属单质+氧气―金属单质。
(2)与碱反应,如金属单质+氧气―金属单质。
3.一氧化碳的化学性质
(1)可燃性:金属单质+氧气―金属单质(现象:产生蓝色火焰,放出大量的热)
(2)还原性:
金属单质+氧单质(现象:红色固体变为黑色,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体)
金属单质+氧气―金属单质(现象:黑色固体变红,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体)
(3)毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合,从而造成人体缺氧。
4.金属的化学性质
(1)金属单质+氧气―→金属氧化物,如3Fe+2O2Fe3O4,2Cu+O22CuO。
(2)活泼金属+酸―→盐+氢气,如Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
(3)金属+盐―→新金属+新盐,如Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2。
注意:
①铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝的表面,从而保护内部的铝不再被腐蚀,因此铝具有很好的抗腐蚀性,该反应的化学方程式为4Al+3O2===2Al2O3。
②铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成+2的亚铁盐,而非+3价的铁盐;铁与盐溶液发生置换反应时,生成物中的铁元素也显+2价。
5.常见酸的化学性质
酸具有通性的原因:酸在水溶液中都能解离出H+(或酸溶液中都含有H+)。
(1)酸+紫色石蕊溶液―→变红;酸+无色酚酞溶液―→不变色。
(2)酸+碱―→盐+H2O,如HCl+NaOH===NaCl+H2O。
(3)酸+某些金属―→盐+H2,如2HCl+Fe===FeCl2+H2↑。
(4)酸+某些金属氧化物―→盐+H2O,如6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O。
(5)酸+盐―→新酸+新盐,如2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑。
6.常见碱的化学性质
碱具有通性的原因:碱在水溶液中都能解离出OH-(或碱溶液中都含有OH-)。
(1)碱+紫色石蕊溶液→变蓝;碱+无色酚酞溶液→变红。(简记为“蕊”蓝、“酚”红)
(2)碱+某些非金属氧化物―→盐+水,如2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
(3)碱+酸―→盐+水,如2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O。
(4)碱+盐―→新碱+新盐,如2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl。
7.常见盐的化学性质
(1)盐+金属―→新金属+新盐,如CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。
(2)盐+酸―→新酸+新盐,如AgNO3+HCl===HNO3+AgCl↓。
(3)盐+碱―→新碱+新盐,如MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl。
(4)盐1+盐2―→新盐1+新盐2,如Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
二、金属活动规律
(一)金属活动性由强至弱:
K Ca Na Mg Al; Zn Fe Sn Pb (H) ;Cu Hg Ag Pt Au
钾 钙 钠 镁 铝 ; 锌 铁 锡 铅 (氢); 铜 汞 银 铂 金
(二)排在氢以前的金属能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气
如:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(三)较活泼的金属能与盐溶液中较不活泼金属的阳离子发生置换
如:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(四)金属与酸反应有关量的规律
1.等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序:Al>Mg>Fe>Zn。
2.等质量的不同酸跟足量的金属反应,酸的相对分子质量越小放出氢气越多。
3.等质量的同种酸跟足量的不同金属反应,放出的氢气一样多。
(五)金属与盐溶液反应有关量的规律:
1.金属的相对原子质量>新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变重,金属变轻。
2.金属的相对原子质量<新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变轻,金属变重。
三、元素周期表规律
(一)元素周期表编排规律
1、周期表中有7个横行、18个纵行,7个周期、16个族。
2、不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是电子层数相同。
3、周期序数=电子层数,族序数=最外层电子数(0族除外)。
4、罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示族序数,A表示主族、B表示副族。
5、由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族;完全由长周期元素构成的族,叫做副族。
(二)元素周期表递变规律
1、同一族的元素性质相近.
2、同一周期中,原子半径随着原子序数的增加而减小.
3、同一族中,原子半径随着原子序数的增加而增大.
4、在同一周期中,元素的金属性从左到右递减,非金属性从左到右递增,在同一族中,元素的金属性从上到下递增,非金属性从上到下递减;
5、同一周期中,元素的最高正右递增(没有正价的除外),最低负化合价从左到右逐渐增高;
四、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
参与反应的的总质量不变
宏观 不变
元素的质量不变
六个不变
不变
微观 不变
原子的质量不变
宏观:一定改变
两个一定改变
微观:一定改变
可能改变:可能改变;元素的化合价可能改变。
五、酸碱指示剂变色规律
(1)紫色石蕊试液:遇酸变红,遇碱变蓝
(2)无色酚酞试液:遇酸不变色,遇碱变红
六、酸碱度(pH)规律
(1)pH=7,溶液呈中性;pH <7,溶液呈酸性;pH >7,溶液呈碱性。
(2)pH越接近0,酸性越强;pH越接近14,碱性越强;pH越接近7,溶液的酸、碱性就越弱,越接近中性。
七、酸碱盐间的反应规律
(一)酸与碱反应:
如:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(二)酸与盐反应:
如:Na2CO3+2HCl=溶液的酸、碱性就越弱
(三)碱(可溶)与盐(可溶)反应:
如:Ca(OH)2+Na2CO3=溶液的酸、碱性就越弱
(四)盐(可溶)与盐(可溶)反应:
如:Na2SO4+BaCl2=溶液的酸、碱性就越弱
(五)碱性氧化物+酸→盐+H2O
如: Fe2O3+3H2SO4=溶液的酸、碱性就越弱
(六)酸性氧化物+碱→盐+H2O
如:CO2+Ca(OH)2=溶液的酸、碱性就越弱
六【构成物质的微粒】
考点01. 原子、分子、离子
(一)分子
1. 物质由微观粒子构成
(1)由原子构成的物质
(2)由分子构成的物质:氢气、氧气、水、二氧化碳等。
(3)由离子构成的物质:氯化钠、硫酸铜等。
2. 分子和原子的区别与联系
分子
原子
概念
是保持物质化学性质的一种粒子
是化学变化中的最小粒子
构成
由同种原子或不同种原子构成
由质子、中子、电子构成
相同点
①质量和体积都很小;有间隔;不断运动。
②分子、原子都是构成物质的一种微粒。
不同点
化学变化在化学变化化学变化化成原子
化学变化化学变化化学变化
关系
分子是由原子构成,分子可以分裂成原子,原子重新组合形成新的分子
应用
①物理变化只是构成物质的分子或化学变化发生了变化;
②化学变化是生成了化学变化;
③混合物是不同分子或不同原子或不同分子与原子构成的;
④纯净物是同种分子(或原子)构成的
3. 用微粒的性质解释常见现象
微观粒子的性质
实例
微粒的质量和体积都很小
1个水分子质量约是3×10-26kg;一滴水中大约有1.67×1021个水分子等
微粒在不断地运动,且温度越高,微粒运动得越剧烈
远处闻到气味;物质的溶解;蒸发、沸腾;晴天晾衣服干得快等
微粒之间有一定的间隔
体积变化;三态变化;热胀冷缩等
同种分子性质相同,不同种分子性质不同
固体碘、碘蒸气都能使淀粉变蓝等;水和过氧化氢的化学性质不同
4. 分子运动现象的探究
(1)实验装置
(2)实验现象:a.Ⅱ无明显现象。 b.ⅢA烧杯中溶液变红。
(3)实验分析:a.大烧杯的作用是防止氨气污染空气(或使氨气在小范围空间内运动,增。
b.产生Ⅲ中现象的原因是B烧杯中浓氨水易挥发,挥发出氨分子在不断运动
(4)实验结论:分子总是在不断地运动。
5.物质变化的微观解释(由分子构成的物质)
图① 水蒸气液化 图② 水通电分解
(1)物理变化:构成物质的分子没有发生变化。如图1,水蒸气液化只是水分子的间发生变化。
(2)化学变化:构成物质的分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。如图2,水在通电条件下分解。
(二)原子
1. 原子结构
在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。
【特别提醒】①在原子中,由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等,电性相反,因此原子不显电性;②并非所有的原子都是由质子、中子和电子三种微粒构成的,如氢原子核内没有中子。
2. 原子质量
(1)原子的质量主要集中在原子核上,即原子的质量约等于该原子核内质子的质量和中子的质量之和。
(2)相对原子质量
以一种碳原子质量的为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比就是这种原子的相对原子质量(Ar)。
相对原子质量≈质子数+中子数
【特别提醒】相对原子质量的单位为“1”,一般省略不写。
3. 核外电子的排布
(1)核外电子排布的初步认识
①通常用电子层表示运动着的电子离核远近的不同。第一层最多排布2个电子,第二层最多排布8个电子(每层最多排2n2个电子,n表示电子层数)。
②元素原子核外电子最少的有1层,最多的有7层,最外层电子最多不超过8个。(只有1层的不超过2个)
(2)原子结构示意图
①原子结构示意图的含义
说明:圆圈表示原子核,里面的数字表示核电荷数;弧线表示电子层,上面的数字表示每一个电子层上的电子数。
②元素化学性质和原子结构的关系
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
原子最外层电子数
8个( He为2个)
一般<4个
一般≥4个
在化学变化中的表现
不易得失电子
易失电子
易得电子
化学性质
稳定
较活泼
较活泼
规律
稀8稳
金少失
非多得
【特别提醒】对于原子而言,最外层电子数相等的原子化学性质相似,氢、氦除外。
(三)离子
1. 带电的原子子团)叫做离子,带正电荷的离子叫做阳离子,带负电荷的离子叫做阴离子。
2. 离子符号表示的意义
3.离子符号的表示方法:在元素符号的右上角用“+”或“-”表示离子的电性,数字表示离子所带的电荷数,数字在前、正负号在后,当数字为1时,省略不写,如Na+、Cl-。
4. 原子与离子的区别和联系
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区别
粒子
结构
核内质子数=核外电子数
核内质子数>核外电子数
核内质子数<核外电子数
粒子
电性
不显电性
显正电
显负电
表示
方法
用元素符号表示,如Na、S
用阳离子符号表示,如Na+
用阴离子符号表示,如Cl-
联系
【特别提醒】离子是带电的粒子,但是带电的粒子不一定是离子,如质子带正电。
考点02. 化学式和化合价
(一)化学式
1. 概念:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2. 化学式表示的意义
表示的意义
以CO2为例
以Fe为例
宏观
表示这种物质
表示二氧化碳这种物质
表示铁这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
表示铁由铁元素组成
微观
表示该物质的一个分子(或一个原子)
表示一个二氧化碳分子
表示一个铁原子
表示构成物质的一个分子的原子构成(或构成物质的分子中原子个数比)
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
3. 化学式的读法与书写
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
元素符号
铁—Fe
元素名称:铁
稀有气体
氦气—He
“某气”:氦气
非
金
属
固态
硫—S
元素名称:硫
气态
在元素符号的右下角写出表示分子中原子个数的数字。如:氮气—N2,氢气—H2
“某气”:O2—氧气
化
合
物
氧化物
氧元素符号在右,另一种元素符号在左,如CuO,Fe3O4等
从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”,如:CuO—氧化铜,Fe3O4—四氧化三铁
金属和非金属组成的化合物
金属元素在左,非金属元素在右(金左非右),如:NaCl
从右向左读作“某化某”,如:NaCl—氯化钠
【特别提醒】
(1)并非所有化合物的化学式都是正价元素写在左边,负价元素写在右边,如CH4、NH3等。另外H2O2、C2H4等不能用上述方法书写。
(2)当组成元素原子个数比是“1”时,“1”省略不写(H2O2除外)。
(3)化学式中原子团个数不为“1”时,原子团必须加括号,如(NH4)2CO3。
(二)化合价
1.定义:化合价是元素在形成化合物时表现出来的一种性质,化合价有正价和负价之分。
2.表示方法:①位置:在元素符号(或原子团)正上方;②书写顺序:先写正负,后写数值,用“+n”或“-n”表示,n为1时不能省略。
3.一般规律:
①金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价;
②氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价;
③在化合物中元素化合价的代数和为零;
④在单质里,元素的化合价为零;
⑤一些元素在不同物质中可显示不同的化合价。
【巧学妙记】常见元素的化合价口诀:一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五价磷,二三铁、二四碳,二四六硫都齐全,铜汞二价最常见,莫忘单质都为零。
4.化合价和离子符号的区别和联系
化合价
离子符号
表示
方法
用+1、+2、-1、-2等表示,标在元素符号(或原子团)正上方(1不省略)
用+、2+、-、2-等表示,标在元素符号(或原子团)右上角(1省略不写)
规律
①在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零;②单质中元素的化合价为零
根的化合价为各元素正、负化合价的代数和,且一定不等于零
实例
、 M
Na+、Mg2+、Cl-、O2-、CO32-
巧记
头戴化合价
肩扛离子
联系
同种元素(或原子团)的化合价和离子的电荷数值相等,正负号相同,但位置不同,正负号与数值顺序不同
5. 元素符号周围数字的含义
元素与物质的组成
考点01. 元素及元素周期表
1. 元素及其分类
概念
元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称
性质
①元素是宏观概念,它只能组成物质,而不能构成分子或原子;
②元素只讲种类,不讲个数;
③化学变化中,元素的质量和种类保持不变
分类
元素可分为金属元素、非金属元素、稀有气体元素三大类
含量
①在地壳中氧元素最多,其次为硅、铝、铁等元素;
②在空气中,氮元素最多,其次是氧元素;
③在生物体细胞中,氧元素最多,其次是碳、氢元素
【易错警示】
①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数;
②同种元素的原子,核电荷数一定相同,而核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和
NH4+;
③同种元素的离子因所带的电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+;
④同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
2. 元素符号及意义
规定
举例
元素
符号的书写
国际上统一采用元素的拉丁文名称的第一个大写字母来表示元素,若第一个字母相同,就再附加一个小写字母来区别
氢—H、钙—Ca、铁—Fe
元素符号
的意义
宏观
表示一种元素
如O:表示氧元素
微观
表示这种元素的原子
如O:表示一个氧原子
金属、稀有气体和部分非金属的元素符号,还表示这种物质
Na—钠、He—氦、S—硫
【温馨提示】在元素符号前加数字,该符号只表示微观意义,表示几个该原子,如5Fe表示5个铁原子。
3. 元素与原子的区别与联系
项目
元素
原子
定义
具有相同质子数(即核电荷数)的同一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
①宏观概念,只讲种类,不讲个数
②用于表示物质的宏观组成
③化学变化中元素种类不变
①微观概念,既讲种类,又讲个数
②用于表示物质的微观构成
③化学变化中,原子种类和个数都不改变
联系
元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称
4. 元素周期表
(1)原子序数:按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号。原子序数与原子核电荷数(或质子数)在数值上相同。
(2)元素周期表的结构
①周期:具有相同的电子层数且又按原子序数递增的顺序从左到右排列的一系列元素。每一个横行叫一个周期,共有7个周期。
②族:具有相同的最外层电子数且按电子层数递增顺序由上到下排列的一系列元素。
(3)元素周期表与原子结构的关系
原子序数=核电荷数=核内质子数周期序数=电子层数主族序数=最外层电子数
(4)由元素周期表一格获取的信息(以锌元素为例)
【特别提醒】
元素周期表是由许多元素单元格组成的,因此通过元素周期表我们可以查找元素所在的周期、族、元素名称、元素符号、相对原子质量、原子序数等信息,但不能查到元素原子核内中子的数目。
考点02. 元素符号
1. 表示方法
园际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素。
书写元素符号时应注意:
①由一个字母表示的元素符号要大写;
②由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写、第二个字母小写。
2. 表示的意义
(1)宏观上,表示一种元素。
(2)微观上,表示这种元素的一个原子。
(3)由原子直接构成的单质,其元素符号就表示这种物质。如Mg表示镁元素、一个镁原子和镁单质
七【物质的变化】
物质的性质和变化
考点01. 物质的性质
1.物理性质和化学性质
物理性质
化学性质
概念
物质不需要通过化学变化就表现出来的性质
物质需要通过化学变化表现出来的性质
性质内容
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、延展性、溶解性、导电性、挥发性
可燃性、还原性、氧化性、稳定性、酸碱性、腐蚀性等
判断依据
是否需要通过化学变化表现出来
2. 物质的性质和用途的关系
【温馨提示】区别物质的变化和性质:
(1)性质是物质的固有属性,是变化的内因,而变化是一个过程,是性质的具体表现。
(2)物质的变化与性质可以根据表达加以区别,性质在汉语表述中常用“可”“能”“易”“会”“不容易”“难”“不能”等加以区别。
考点02. 物质的变化
物理变化
化学变化
宏观概念
没有生成其他物质的变化
生成其他物质的变化
微观概念
构成物质的分子本身不变,一般只是分子间的间隔发生变化
构成物质的分子本身改变,变成了其他物质的分子
伴随现象
物质的状态、形状、大小等发生变化,也可能有发光、放热等现象
发光、放热、变色、放出气体,生成沉淀等
举例
①状态变化:如升华、挥发、蒸发、液化、融化(融化)等
②形状变化:如弯曲、破碎等
③混合物分离:如蒸馏、过滤、吸附、海水晒盐、榨汁等
燃烧、酿酒、变质、生锈、冶炼、发酵、腐烂、发霉、光合作用、除垢等
判断依据
(本质区别)
变化时是否生成其他物质
联系
物质发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化
【温馨提示】发光、放热、爆炸不一定都是化学变化。如火药爆炸、天然气爆炸时发光和放热等是化学变化,但气球爆炸、车胎爆炸、灯泡发光和放热等都是物理变化。
质量守恒定律、化学反应方程式
考点01. 质量守恒定律
1.内容:参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【温馨提示】
①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。
②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
④“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
2.实质
3.化学反应前后各种量的关系
六个“不变”
两个“一定变”
两个“可能变”
4.质量守恒定律的验证(详见实验突破)
(1)反应:必须发生化学反应。
(2)装置:如有气体参加或生成,则必须在密闭容器中进行。
5.质量守恒定律的应用
(1)推断反应物或生成物的化学式(依据:反应前后原子种类、数目不变)。
(2)确定物质的元素组成(依据:反应前后元素种类不变)。
(3)解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据:参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。
(4)进行各物质间量的计算(依据:反应物的总质量和生成物的总质量不变)。
(5)对微观反应示意图的分析、判断。
(6)处理表格数据。
考点02. 化学反应方程式
1.概念
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.意义和读法
意义(以2H2+O2 2H2O为例)
读法
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物是氢气和氧气,生成物是水,反应条件是点燃
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
量的方面
表示反应物、生成物之间的质量化
4∶32∶36
每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下反应,生成36份质量的水
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
2∶1∶2
每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子
3. 书写
(1)书写原则:①以客观事实为依据,不能臆造事实上不存在的物质和化学反应。②遵守质量守恒定律,即等号两边各种原子的数目必须相等。对于书写化学方程式就是配平,但不能改变物质的化学式。
(2)书写步骤
(1)写:根据事实写出反应物和生成物的化学式,中间用短横线相连。 P+O2—— P2O5
(2)配:配平化学方程式,并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等) 4P+5O2—— 2P2O5
(3)等:将短横线写成“===” 4P+5O2=== 2P2O5
(4)标:标明反应发生条件以及生成物状态“↑”或“↓” 4P+5O22P2O5
(5)查:检查化学式是否写错,化学方程式是否配平,条件和物质状态标注是否标了,标了是否恰当。
考点03. 化学反应类型
1. 化合反应
(1)概念:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。
(2)特点:多变一,反应物有多种,生成物只有一种。
(3)表达式:A+B+C……→C。
2. 分解反应
(1)概念:由一种物质反应生成两种或两种以上物质的反应。
(2)特点:一变多,反应物只有一种,生成物有多种。
(3)表达式:A→B+C+D……
3. 置换反应
(1)概念:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(2)特点:单质+化合物→新单质+新化合物。
(3)表达式:A+BC→B+AC。
4. 复分解反应
(1)概念:由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
(2)表达式:AB+CD→AD+CB。
(3)复分解反应发生的条件:两种化合物相互交换成分有沉淀、气体或水生成。
(4)常见的复分解反应
①盐+酸→新盐+新酸。如碳酸盐和盐酸的反应。
②盐+碱→新盐+新碱。如碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
③盐+盐→新盐+新盐。如碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
④酸+碱→盐+水。如氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。
⑤酸+金属氧化物→盐+水。如氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水
一【身边的化学物质】
空气与氧气
考点01. 空气的成分
1.空气的成分及用途
(1)空气的成分
空气是混合物,主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成,在通常情况下,空气中各种成分的含量保持相对稳定。
(2)氧气用途
①供给呼吸(如登山、医疗、潜水等)
②支持燃烧(如炼钢、气焊、航空等)
(3)氮气用途
①作保护气(如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气),利用N2化学性质不活泼;
②制硝酸和化肥;
③冷冻麻醉;
④制造低温环境。
(4)稀有气体用途
①电光源,利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。
②作保护气(焊接金属的保护气、灯泡内保护气),利用稀有气体化学性质很不活泼。
注意:“稀有气体”是一类气体的总称,不是一种气体。
2.空气中氧气含量的测定
(1)二百多年前,法国科学家拉瓦锡通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的结论。
(2)空气中氧气含量的测定(详见课本P27)
3.空气的污染与防治
(1)空气污染物
空气的主要污染物有有害气体和粉尘。目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10,又称飘尘)和臭氧等。
【特别提醒】
二氧化碳属于空气的组成成分,不是空气污染物。但二氧化碳的含量过高,会加剧温室效应。
(2)空气污染的危害:严重影响人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境,其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。
(3)防治空气污染:加强大气质量监测,改善环境状况;减少使用化石燃料,使用清洁能源;积极植树造林种草;禁止露天焚烧垃圾等。
【特别提醒】
目前,我国采取的空气质量等级分为五级,等级越低,空气污染指数数值越小,即空气质量越好,越有利于人体健康。
考点02. 氧气的性质和用途
1.物理性质
在标准状况下,氧气是无色、无味、不易溶于水的气体,密度比空气略大。在低温、高压时,可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。
2.化学性质
(1)氧气的助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能够助燃或支持燃烧,利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。
(2)常见物质在氧气或空气中的燃烧
Ⅰ.与单质的反应
类型
物质
燃烧时出现的现象
化学方程式
反应示意图或注意事项
与
金
属
单
质
反
应
铁
在空气中:红热,离开火后变冷,不燃烧
在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2 Fe3O4
集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂
镁
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
与
非
金
属
单
质
反
应
木炭
不同点:在空气中发出红光,在氧气中发出白光
相同点:均放热;将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
C+O2 CO2
硫
不同点:在空气中,发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中,发出明亮的蓝紫色火焰
相同点:放热,生成无色有刺激性气味的气体
S+O2 SO2
集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止生成物污染空气
红磷
放出大量的热,产生大量白烟
4P+5O2 2P2O5
氢气
在空气和氧气中都燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾
2H2+O2 2H2O
点燃氢气之前必须验纯
Ⅱ.与几种化合物的反应
物质
反应现象
化学方程式
注意事项
一氧化碳
在空气中燃烧,发出蓝色火焰,释放出热量
2CO+O22CO2
点燃以前要验纯
甲烷
在空气中点燃,发出明亮蓝色火焰,生成无色气体和液体,释放热量
CH4+2O22H2O+CO2
点燃以前要验纯
乙醇
在空气中点燃,发出蓝色火焰,生成无色气体和液体
C2H5OH+3O23H2O+2CO2
考点03. 氧气的制取
1.工业制法
工业上制取氧气的方法为分离液态空气法,利用液氮和液氧的沸点不同,采用蒸发的方法,液氮随温度的升高先汽化,而制得液氧,此过程属于物理变化。
空气液态空气
2.实验室制取
(1)实验室制氧气原理 2H2O2 2H2O + O2↑
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
(2)气体制取与收集装置的选择
发生装置:反应物状态和反应条件(可分为固固加热型、固液不加热型 ) 利用KMnO4或者KClO3制备O2
利用H2O2制备O2
收集装置:根据物质的密度、溶解性(向上排空气法、排水法)
(3)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:连—查—装—定—点—收—离—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部:均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(4)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
考点04. 催化剂与催化作用
1.概念
在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。
2.特点
(1)催化剂只能改变反应速率,可增大反应速率,也可减缓反应速率,不能改变生成物的质量。
(2)催化剂的质量、化学性质在化学反应前后不变。
3.催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
水与溶液
考点01. 自然界的水
(一)爱护水资源
1.水资源的分布:地球表面约71%被水覆盖。淡水只约占全球水资源储量的2.53%,可利用的只约占其中的30.4%。
2.爱护水资源:一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。
3.爱护水资源的措施
(1)节约用水
①生活上:a.使用节水器具;b.一水多用,如用淘米水浇花等;
②农业上:改大水漫灌为滴灌、喷灌;
③工业上:循环使用。
(2)防治水体污染
污染源
防治措施
工业污染:工业生产中“三废”(废水、废渣、废气)的任意排放
工业废水处理达标后再排放
农业污染:农业生产中农药、化肥的不合理使用
提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药
生活污染:生活污水的任意排放、垃圾随意丢弃
生活污水应集中处理后再排放
【特别提醒】大量使用含磷洗衣粉,会造成水中磷元素含量升高,导致水体富营养化,因此在生活中我们应当使用不含磷的洗衣粉。
(二)水的净化
纯水是无色、无臭、清澈透明的液体,是纯净物。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多杂质,是混合物。
1.水的净化
(1)自来水厂的净水过程:取水→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→用户。其中,只有投药消毒为化学变化。
【特别提醒】经过自来水厂净化处理后的水中仍然含有可溶性的物质,不是纯水,煮沸后方可饮用。
(2)常见的净水方法
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性大颗粒物质沉淀下来,与水分离
除去大颗粒不溶性物质
过滤
把不溶于水的固体物质与水进行分离
除去难溶性(或不溶性)物质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味
除去色素和异味
杀菌
消毒
利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌
杀死水中的病毒、细菌
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去各种杂质(净化程度最高)
【特别提醒】
①在净水的各种方法中,沉淀、吸附、过滤等发生的是物理变化,用氯气或漂白粉对水进行消毒发生的是化学变化;
②过滤只能除去水中的不溶性杂质,所得到的水仍然是混合物;
③净化程度由高到低的顺序依次是蒸馏→吸附→过滤→沉淀。
2.硬水和软水
(1)概念、鉴别和转化
硬水
软水
概念
含较多可溶性钙、镁化合物的水
不含或含少量可溶性钙、镁化合物的水
鉴别
加肥
皂水
产生的浮渣多、泡沫少
产生的浮渣少、泡沫多
蒸发
蒸发皿底部有白色固体
蒸发皿底部没有或有很少量的白色固体
转化
生活中:煮沸;实验室:蒸馏
(2)硬水的危害
①生活上,用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不干净,时间长了还会使衣服变硬;②生产上,锅炉用水硬度高不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道结成水垢,导致局部过热引起变形或损坏,甚至引起爆炸。
(三)水的组成
1.氢气
(1)物理性质:氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。
(2)化学性质
①可燃性
a.纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热。反应的化学方程式为2H2+O22H2O。
b.不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度,以防止发生爆炸。
②还原性:氢气能还原氧化铜,生成铜和水,反应的化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O。
(3)验纯的方法
2.水的组成(电解水实验)
(1)原理:通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成,电解水化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
(2)装置(如图)
(3)现象:接通直流电源后,电极上有气泡产生,与电源正极相连的玻璃管(试管)内产生的气体体积小,与负极相连的玻璃管(试管)内产生的气体体积大,体积比大约为1∶2。
【特别提醒】
①电解水时通常在水中加入少量的氢氧化钠(或硫酸钠)是为了增强导电性,它们本身不参与反应;
②电解水是将电能转化为化学能。
(4)产生气体的检验及产物的判断(针对图2装置)
①负极:用一根点燃的火柴接近甲玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并产生淡蓝色火焰,证明是氢气。
②正极:用一根带火星的木条靠近乙玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,证明是氧气。
(5)结论:水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(6)结论的推广及应用
①通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推断出水分子组成中氢原子与氧原子的个数比为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2O。
②化学反应的实质就是分子分裂成原子,原子重新结合成分子。
③验证了化学变化中分子可分而原子不可再分。
④通过产生氢气和氧气的体积比,我们可计算出产生氢气和氧气的质量比为1∶8。
溶液
(一)溶液的形成
1.溶液
(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。
溶质:被溶解的物质。(可以是固、液、气体)
(2)组成
溶剂:能溶解其他物质的物质。(常为液体,有水时水总是溶剂)
注意:溶液从宏观上看是由溶质和溶剂组成的。
溶液从微观上看是由溶质分子(或离子)和溶剂分子构成的。
(3)特征:均一性。(指任意部分的组成和性质完全相同,如密度、浓度等均相同)
稳定性。(指温度不变、溶剂不减少,溶质与溶剂不分离)
注意:①溶液不一定是无色的。如:碘酒是褐色的。CuSO4溶液是蓝色的(因含有Cu2+)。FeCl3是黄色的(因含有Fe3+)。FeCl2是浅绿色的(因含有Fe2+)。
②溶液是均一、稳定的,但均一、稳定的液体不一定是溶液,如:蒸馏水、酒精等纯净物。
③注意:加速物质溶解的措施:搅拌、升温、将固体研碎
(4)读法:一般读作“xx(溶质)的xx(溶剂)溶液”,水溶液常省掉溶剂水的名称。
【温馨提示】
①均一、稳定的液体并不一定是溶液,如水、酒精等。
②溶液不一定都是无色的,如硫酸铜溶液呈蓝色。
③一种溶剂里可以溶解多种物质。
④能与水反应的物质放入水中,生成物为该溶液的溶质。
【特别提醒】常见溶液中溶质和溶剂的判断:
气液型
固液型
液液型
无水
有水
溶质
气体
固体
量少
非水物质
溶剂
液体
液体
量多
水
(二)物质在水中溶解时的吸放热现象
类型
解释
举例
吸热
有些物质溶解于水后,整个过程最终表现为吸收热量(温度降低)
硝酸铵
放热
有些物质溶解于水后,整个过程最终表现为放出热量(温度升高)
氢氧化钠、浓硫酸
吸放热
不明显
大多数物质溶解于水后,整个过程最终表现为溶液温度基本不变
氯化钠
【易错警示】
CaO加入水中也能放热,但不是溶于水放热,而是因为CaO能与水发生化学反应而放出热量。
(三)乳化作用
(1)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的混合物。
(2)洗涤剂可去除油污,是因其具有乳化功能。
(3)物质除污的方法和原理
方法
原理
举例
溶解
利用溶解原理,使污垢溶解于某些溶剂中,从而除去污垢
用汽油洗去衣服上的油渍
乳化作用
利用乳化原理,使乳化剂作用于污垢,发生乳化现象,从而除去污垢
用洗涤剂洗去碗碟上的油渍
化学变化
利用化学反应,使污垢与某些物质发生反应,从而除去污垢
用稀盐酸除去铁锈
考点03. 溶解度
(一)饱和溶液与不饱和溶液
1.概念:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.判断方法
(1)在条件(温度、溶剂的量)不变时,继续向溶液中加入这种溶质,观察是否溶解,若不再溶解则为饱和溶液,反之,则为不饱和溶液。
(2)一定条件下,若溶液中有未溶解的溶质,则溶液一定是该溶质的饱和溶液。
(3)降低温度或蒸发溶剂析出晶体后所得到的溶液一定为该溶质的饱和溶液。
3.相互转化
(1)对于大多数溶解度随温度升高而增大的物质
(2)对于Ca(OH)2等溶解度随温度升高而降低的物质
【易错警示】
①饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液;
②饱和溶液不一定比不饱和溶液浓,同一温度下,该溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓;
③一定温度下,某溶质的饱和溶液对另一种溶质来说不一定是饱和溶液。
(二) 溶解度与溶解度曲线
1.溶解度
(1)固体溶解度
①定义:表示在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
②影响因素
【温馨提示】溶解度与溶解性的关系
20℃时在水中的溶解度/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
(2)气体溶解度
①定义:该气体的压强为101kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
②影响因素
2.结晶
(1)冷却热饱和溶液法(降温结晶):适用于溶解度受温度影响大的物质,如KNO3。
(2)蒸发溶剂法(浓缩结晶):适用于溶解度受温度影响不大的物质,如NaCl。
3.溶解度曲线
(1)概念:物质的溶解度随温度变化的曲线,应用它可以查出某物质在一定温度时的溶解度。
(2)意义
溶解度曲线
①曲线的意义:表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况
②曲线上的每一点表示溶质在某温度下的溶解度,溶液是饱和溶液。
③两曲线的交点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
④曲线下方的点表示溶液是不饱和溶液。
(3)应用
①查找某物质在不同温度下的溶解度。
②比较不同物质在相同温度时的溶解度大小,若某温度下两种物质的溶解度曲线有交点,则在该温度下,两种物质的溶解度相等。
③比较不同物质的溶解度受温度变化影响的大小,据此可以判断结晶的方法。溶解度受温度变化影响大(曲线向上且“陡”)的,常用冷却热饱和溶液(降温)的方法结晶;溶解度受温度变化影响小(曲线变“平缓”)的,常用蒸发溶剂的方法结晶。
④判断适合某物质饱和溶液、不饱和溶液之间相互转化的方法。
⑤比较变化后溶液溶质的质量分数关系。
考点04. 溶液的浓度
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质质量与溶液质量之比。
(2)计算公式:
①所有溶液:×100%=×100%
②饱和溶液:×100%(S为溶解度)
【温馨提示】计算时要考虑溶质是否全部溶解;加入的溶质是否和原溶液中的溶质一致;某物质溶于水时,与水发生化学反应,应计算最终所得溶液中溶质的质量分数。
2.有关溶液稀释的计算
(1)原理:稀释前后,溶质质量不变。
(2)公式:A×a%=B×b%(其中a%、b%分别为稀释前、后溶质的质量分数,A、B分别为稀释前、后溶液的质量,即B=A+水的质量)。
【特别提醒】不同质量分数的溶液混合,混合液的体积不等于混合前各溶液的体积之和,而质量可以相加。
3.根据化学方程式进行溶质质量分数的综合计算
(1)解题关键:通过化学方程式计算溶质的质量,并求出反应后溶液的质量。
(2)反应后溶液质量的计算方法:
①溶液组成法:溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
②质量守恒法:溶液的质量=参与反应的固体质量+液体质量-生成沉淀的质量-生成气体的质量
4.一定溶质质量分数氯化钠溶液的配制
(一)用溶质固体和水来配制
1步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签。
2仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
3注意:不能在量筒里溶解或稀释。 标签上应标明溶液名称及溶质质量分数。
(二)用浓溶液稀释
步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签。
仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
碳和碳的氧化物
考点01. 碳的单质
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
名称
金刚石
石墨
C60
结构模型
色、态、形
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体
形状似足球,又叫足球烯
硬度
天然存在的最硬的物质
质软,有滑腻感
导电性
不导电
具有良好的导电性
常温下不导电
用途
用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品
制铅笔、用作电极材料、润滑剂等
有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域
区别与联系
都是由碳元素组成的单质,但是由于碳原子排列方式不同,因此它们的物理性质存在着明显差异
【特别提醒】C60由分子构成,C60可以表示一个C60分子,每个分子由60个碳原子构成。
(2)木炭、活性炭、焦炭和炭黑
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是碳单质,它们的结构与石墨类似。
①木炭:具有疏松多孔的结构,有吸附性,常用于吸附色素和异味。
②活性炭:用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。
③焦炭:用于冶金工业。
④炭黑:常用于制造墨、油漆、颜料等。
【特别提醒】①一种元素可以组成不同种单质;②石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化;③活性炭的吸附性是物理性质。
2.碳单质的化学性质
化学性质
化学方程式
用途
稳定性
常温下,碳的化学性质不活泼
制作墨汁等
可燃性
①氧气充足:C+O2CO2;②氧气不足:2C+O22CO
说明了相同反应物在不同的条件下反应产物可能不同
作燃料
还原性
①与氧化铜反应:2CuO+C_2Cu+CO2↑,现象:固体由黑色变成红色,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②与氧化铁反应: 2Fe2O3+3C_4Fe+3CO2↑
③与二氧化碳反应: C+CO2_2CO
冶炼金属
【要点补充】还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应。
3.碳还原氧化铜实验
(1)实验装置(如图所示):
(2)现象:试管内的黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊。
(3)操作要点:
①实验时酒精灯上加网罩的目的是使火焰集中提高温度;
②实验完毕后,要先把导管从直立试管中撤出,然后再熄灭酒精灯,其原因是防止直立试管内的液体倒流回试管内,使其破裂。
考点02. 碳的氧化物
碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。由于二氧化碳与一氧化碳的分子构成不同,因此它们的性质有很大差异。
1.一氧化碳
(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。
(2)化学性质与用途
①可燃性(点燃前要验纯):2CO+O22CO2(化学方程式),火焰呈蓝色,用作燃料。
②还原性用于冶金工业
③毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合使之失去携氧能力,造成生物体内缺氧,严重时危及生命。CO有毒,在实验室中应特别注意尾气处理;用煤等含碳燃料取暖时,一定要保持室内通风,防止CO中毒。
2.二氧化碳
(1)物理性质:通常情况下,二氧化碳是无色、无味的气体,可溶于水(体积比约为1∶1),密度比空气大。在一定条件下二氧化碳会变成液体或固体,固态二氧化碳叫做干冰,升华时吸收大量的热。
二氧化碳的溶解性实验:向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡;一段时间后,可观察到塑料瓶变瘪;原因是CO2溶于水中,使瓶内气体减少,导致瓶内气体压强变小,在外界大气压的作用下使瓶子变瘪。
(2)化学性质
性质
一般情况下,既不燃烧,也不支持燃烧
与水反应
与碱反应
与澄清石灰水反应
与氢氧化钠反应
实验
倾倒二氧化碳
现象
两支蜡烛自下而上依次熄灭
紫色石蕊溶液变红,加热后又变成无色
澄清石灰水变浑浊
结论或化
学方程式
蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧;下层蜡烛先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质)
CO2+H2O===
H2CO3(碳酸使紫色石蕊溶液变红);加热后由红色变为无色,说明碳酸很不稳定,易分解H2CO3CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2
===CaCO3↓+H2O(检验二氧化碳)
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(吸收或除去二氧化碳)
(3)用途
①二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的大,可用于灭火;
②植物的光合作用需要二氧化碳,其可以作气体肥料;
③二氧化碳是化工生产的原料(如生产尿素、纯碱等);
④固态二氧化碳(即干冰)升华吸热,可以用于人工降雨。
3.二氧化碳和一氧化碳的鉴别与除杂
鉴别
通入紫色石蕊溶液中
无现象的是CO;能使紫色石蕊溶液变红的是CO2
通入澄清石灰水中
无现象的是CO;能使澄清石灰水变浑浊的是CO2
通过灼热氧化铜
有红色固体生成的是CO;无现象的是CO2
点燃
燃烧并发出蓝色火焰的是CO;不燃烧的是CO2
除杂
CO2(CO杂质)
通过灼热的氧化铜
CO(CO2 杂质)
通入足量的NaOH溶液或灼热的炭粉
【易错警示】不能用点燃的方法除去CO2中的CO,在CO2气体中CO属于杂质,其含量不会很多,而二氧化碳不支持燃烧,因此,不能将其中的CO点燃。
考点03. 二氧化碳的制法
1.工业制取
工业上常用煅烧石灰石的方法制取CO2,化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。
2.实验室制取
1.实验装置
根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行,选择固液不加热装置,如图所示:
2.实验步骤
(1)连接装置;(2)检查气密性;
(3)在锥形瓶中装入大理石(或石灰石);
(4)从长颈漏斗中加入稀盐酸;
(5)收集气体;(6)检验气体是否收集满。
检查装置气密性 →加入固体药品 → 加入液体药品 → 收集气体并验满 → 正放在桌面
规律小结:
· 长颈漏斗的下端要伸到液面以下(防止产生的气体从长颈漏斗口逸出);
· 锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞(有利于产生的气体排出);
· 集气瓶中的导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。
3.收集方法
根据二氧化碳的性质,收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。
4.验满与检验二氧化碳
(1)检验:将收集的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳;否则,不是。如图所示:
(2)验满:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭,则证明二氧化碳已满;否则,未满。如图所示:
考点04. 碳循环和温室效应
1.自然界中的碳氧循环
【特别提醒】绿色植物的光合作用是消耗大气中二氧化碳的主要途径。
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。
3.温室效应
(1)加剧的原因:空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。
【特别提醒】
二氧化碳不是空气污染物。二氧化碳会参与大气中的碳循环,是氧气的间接来源,但是由于二氧化碳的过多排放,会导致“温室效应”加剧,只是影响环境,不能算污染。
(2)危害:全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化,造成农业减产等。
(3)防治措施
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;②开发新能源,如太阳能、风能、地热能等;③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
4.低碳生活
所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
金属与金属矿物
考点01. 金属材料
1.分类
2.物理性质
【特别提醒】铁可以被磁铁吸引,利用此性质可区分铁与其他金属单质。
3.金属之最
地壳中含量最高的金属元素——铝;人体中含量最高的金属元素——钙;目前世界年产量最高的金属——铁;导电、导热性最好的金属——银;熔点最高的金属——钨;熔点最低的金属——汞。
4.合金
由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。(注:混合物)
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆金属
生铁
钢
黄铜
青铜:
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
铅锡
合金
钛镍合金
备注
不锈钢:含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
熔点低
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,
因此可用来制造人造骨等。
优点:(1)熔点高、密度小 (2)可塑性好、易于加工、机械性能好(3)抗腐蚀性能好
【应用】鉴别合金和纯金属可以采用比较合金和纯金属硬度的方法:相互刻画后,有划痕的是纯金属,无任何变化的是合金。
考点02. 金属的化学性质
1.金属与氧气反应
(1)规律:金属+氧气→金属氧化物
(2)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同,主要与金属的活动性有关。
(3)常见金属与氧气的反应
条件
金属
反应的化学方程式
现象
常温下反应
铝
4Al+3O2===2Al2O3
(铝耐腐蚀的原因)
缓慢氧化,放出热量,表面生成一层致密的氧化铝薄膜
点燃或加热
反应
镁
2Mg+O22MgO
发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
铁
3Fe+2O2Fe3O4
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
铜
2Cu+O22CuO
生成黑色物质
不反应
金
很稳定,高温时也不与氧气反应(“真金不怕火炼”)
结论
铝、镁比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼
【特别提醒】铝的抗腐蚀性能好不是因为其化学性质稳定,而是因为铝在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝表面,阻止铝进一步被氧化。
2.金属与盐酸、稀硫酸反应
(1)规律:金属+酸―→盐+氢气(置换反应)
(2)反应发生的条件:金属的活动性必须排在氢之前。
(3)镁、锌、铁分别与酸反应的现象及化学方程式
金属
现象
稀硫酸(反应的化学方程式)
镁
反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
【特别提醒】
①当铁与稀盐酸或稀硫酸、硫酸铜等溶液发生置换反应时,生成亚铁离子
(Fe2+),溶液颜色变成浅绿色。
②金属与酸反应后,溶液的质量均增加。
3.金属与盐溶液反应
(1)规律:金属+盐―→新盐+新金属
(2)反应发生的条件
①必须是前面金属置换后面金属(K、Ca、Na除外)。
②反应中盐必须可溶。
(3)常见金属与盐溶液反应
金属与盐溶液
现象
反应的化学方程式
铁与硫酸铜
铁表面有红色物质附着,溶液由蓝色变成浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铜与硝酸银
铜表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
4.置换反应
(1)定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(2)特点:置换反应中一定存在化合价变化的元素。
(3)通式:A+BC===AC+B。
【特别提醒】置换反应一定有单质和化合物生成,但有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,如
CO+CuOCO2+Cu。
考点03. 金属活动性顺序
1.金属活动性顺序
常见金属的活动性顺序(用元素符号表示)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
【巧学妙记】金属活动性顺序“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”可采用谐音法记忆,即“嫁给那美女,身体细纤轻,统共一百斤”。
2.金属活动性顺序的判断
判断方法
结论
金属活动性顺序
金属位置越靠前,活动性越强
反应现象
与酸反应
能与酸反应的金属活动性比不能与酸反应的金属活动性强
与盐溶液反应
该金属的活动性比盐中金属的活动性强
自然界中的存在形式
以化合态形式存在的比以单质形式存在的金属活动性强
化学方程式(置换反应)
反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性强
3.金属活动性顺序的探究(详见实验突破)
4.金属活动性顺序的应用
(1)用于判断金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
(2)判断置换反应能否发生及反应的剧烈程度。
①位于氢前面的金属可以与稀盐酸或稀硫酸反应,且位置越靠前,反应越剧烈;排在氢后面的金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应。
②位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
(3)根据金属与盐溶液反应的情况,判断滤液和滤渣的成分。将多种金属放入一种金属的盐溶液中或将一种金属放入多种金属的混合盐溶液中时,反应除遵守“前换后”的原则外,还遵循“远距离先置换(间隔越远,越优先反应)”的规律。
考点04. 金属的冶炼
1.金属资源
(1)分布及存在形式:地球上金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。
(2)常见的铁矿石
矿石名称
赤铁矿
磁铁矿
菱铁矿
黄铁矿
主要成分的化学式
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
FeS2
【特别提醒】金属资源属于不可再生资源,因此我们应合理开采。
2.一氧化碳还原氧化铁
(1)原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)装置
(3)操作顺序
①检查装置的气密性;
②将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上;
③点燃右端酒精灯:防止未参与反应的一氧化碳释放到空气中造成污染;
④给玻璃管通入一氧化碳:为了排尽装置中的空气,防止一氧化碳和空气混合受热发生爆炸;
⑤点燃酒精喷灯,加热装有氧化铁的玻璃管;
⑥停止加热,熄灭酒精喷灯;
⑦停止通入一氧化碳;
⑧熄灭右端酒精灯。
【小结】一氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”。
(4)现象:玻璃管中的红色固体变黑,试管中澄清石灰水变浑浊,玻璃导管尖嘴处有蓝色火焰。
(5)尾气处理:一氧化碳有毒,不能直接排放,所以实验装置中必须要有尾气处理装置。除图中所示加酒精灯外还可以在尖嘴处系一个气球收集一氧化碳。
(6)注意事项
①装置内有空气,加热一氧化碳与空气的混合物,可能会发生爆炸。因此,应先通入一氧化碳,待装置内的空气排尽后,再点燃酒精喷灯。
②实验结束后,若立即停止通入一氧化碳,装置内的压强减小,空气进入硬质玻璃管内,会使还原出来的铁粉再次被氧化,同时石灰水倒吸入硬质玻璃管中,会使硬质玻璃管炸裂。故应继续通一氧化碳,直至装置冷却至室温。
考点05. 铁的锈蚀与防护
1.铁制品锈蚀条件的探究
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉全部在水中
铁钉与空气和蒸馏水同时接触
铁钉与蒸馏水和氧气接触
图示
生锈
程度
不生锈
不生锈
易生锈
最易生锈
分析
能得出铁生锈需要氧气的组合是Ⅱ和Ⅳ,需要水的组合是Ⅰ和Ⅲ,编号Ⅱ中加入植物油的目的是隔绝氧气
结论
铁制品锈蚀的条件是与空气中的氧气和水同时接触
【注意事项】
a.实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的氧气除去,迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中;
b.铁的纯度、环境的温度、酸碱性等也是影响铁锈蚀的因素。
【特别提醒】
①铁锈的主要成分是Fe2O3;
②铁锈疏松多孔,不能阻止铁制品内部的铁与O2和水继续反应。
2.防锈措施
(1)保持金属表面的洁净干燥。如:菜刀用完后擦干挂起来。
(2)金属表面涂保护层。如:刷漆、涂油、电镀等。
(3)改变金属单质的单一结构,制成合金。如:不锈钢。
3.金属资源的保护
(1)防止金属的腐蚀。
(2)金属的回收利用。
(3)应有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找金属的代用品。
考点06. 金属相关图像
金属与酸反应的坐标曲线
1.当等质量的金属与足量的酸反应时,
m氢气=m金属×,因为金属质量相等,所以“化合价/相对原子质量”的得数越大(注:Al为+3价),产生氢气越多:Al()>Mg()>Fe()>Zn()。
4. 当等质量的酸与足量的金属反应时,酸不足,以酸来算,与哪种金属及金属质量都无关。如果同种酸和酸的质量浓度都相等,则产生氢气的量一样。
5. 3.当横坐标的意义不同时,图像也会不同。常见的类型有以下几种(以镁、锌、铁为例):
A、类型一:等量的金属与足量的稀盐酸反应(m-t图)
1. 反应特点:
金属消耗完,酸过量。
2.图像
3.分析
横坐标是时间,金属活动性越强,金属与酸反应的越快,开始时曲线越陡。酸足量,金属完全反应,“化合价/相对原子质量”的得数越大,产生氢气越多。
B、类型二:等量的金属与足量的稀盐酸反应(m-m图)
1. 反应特点:
金属消耗完,酸过量。
2.图像
3.分析
横坐标是酸的质量,开始时,金属过量,酸完全反应,加入等质量的酸产生气体的质量相等,曲线重合。“化合价/相对原子质量”的得数越大,最终产生的气体越多。
C、类型一:等量的稀盐酸与足量的金属反应(m-t图)
1. 反应特点:
酸消耗完,金属过量。
2.图像
3.分析
横坐标是时间,金属活动性越强,金属与酸反应的越快,曲线越陡,越先将酸消耗完。由于金属足量,酸一定,最终生成氢气的质量相等。
C、类型一:等量的稀盐酸与足量的金属反应(m-m图)
1. 反应特点:
酸消耗完,金属过量。
2.图像
3.分析
横坐标是金属的质量,开始时,金属不足,酸过量,“化合价/相对原子质量”的得数越大,产生氢气越多,曲线越陡。由于金属足量,酸一定,最终生成氢气的质量相等
考点07. 金属与混盐的反应的滤液和滤渣
方法一:定量分析法
如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。
第一步:将题目中涉及的金属,按照金属的活动性由强到弱的顺序排列:如Fe、Cu、Ag。
第二步:根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属,其顺序为Ag、Cu、Fe。
第三步:根据加入金属的量分析,如下表:
情况
反应情况
滤液
滤渣
①加入极少量的Fe
部分AgNO3反应
Fe2+、Cu2+、Ag+
Ag
②加入少量的Fe
AgNO3恰好反应
Fe2+、Cu2+
Ag
③加入较少量的Fe
部分Cu(NO3)2反应
Fe2+、Cu2+
Cu、Ag
④加入适量的Fe
Cu(NO3)2恰好反应
Fe2+
Cu、Ag
⑤加入过量的Fe
无反应
Fe2+
Fe、Cu、Ag
方法二:优先法
判断反应发生的先后顺序的依据:远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),反应优先发生。
1. 将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中
先:Fe+2AgNO3 === Fe(NO3)2+2Ag
后:Fe+Cu(NO3)2 === Fe(NO3)2+Cu
反应情况
滤液成分
滤渣成分
①
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
②
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
④
Fe(NO3)2
Ag、Cu
⑤
Fe(NO3)2
Ag、Cu、Fe
2. 将硝酸银溶液加入到一定量铁和铜的混合物中
先:Fe+2AgNO3 === Fe(NO3)2+2Ag
后:Cu+2AgNO3 === Cu(NO3)2+2Ag
反应情况
滤液成分
滤渣成分
①
Fe(NO3)2
Fe、Cu、Ag
②
Fe(NO3)2
Cu、Ag
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Cu、Ag
④
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
⑤
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
常见的酸和碱
考点01. 常见的酸
(一)酸碱指示剂与溶液的酸碱性
溶液的酸碱性
酸碱指示剂
酸性
中性
碱性
紫色石蕊试液
红色
紫色
蓝色
无色酚酞试液
无色
无色
红色
【巧学速记】石蕊“酸里红、碱里蓝”;酚酞“遇酸色不变,遇碱红艳艳”。
【方法指导】
①发生变色的是酸碱指示剂,而不是酸碱性溶液;
②酸溶液一定是酸性溶液,酸性溶液不一定是酸溶液,如CuSO4溶液为显酸性的盐溶液;
③碱溶液一定是碱性溶液,碱性溶液不一定是碱溶液,如Na2CO3溶液为显碱性的盐溶液。
(二)常见的酸及其化学性质
1.定义:解离时产生的阳离子全部是H+的化合物,即酸→H++酸根离子,如:HCl、H2SO4等。
【特别提醒】酸中一定含有氢元素,但含有氢元素的物质不一定是酸。
2.浓盐酸和浓硫酸
常见的酸
性质和用途
浓盐酸
浓硫酸
溶质(化学式)
HCl
H2SO4
色、态、味
无色、有刺激性气味的液体
无色、无气味、黏稠状液体
密度(与水比较)
大于水
大于水
挥发性(打开瓶塞时的现象)
有白雾产生
无明显现象
敞口放置在空气中溶质质量分数的变化及原因
HCl气体挥发,溶质质量减小,溶质质量分数变小
浓硫酸吸收空气中的水蒸气,溶质质量不变,溶剂质量增大,溶质质量分数变小
保存
密封保存,玻璃塞
密封保存,玻璃塞
主要用途
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈;浓硫酸有吸水性,在实验室中常用做干燥剂
其他常见的酸除盐酸、硫酸外,还有硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)等。
3.浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂。常用来干燥O2、H2、CO2、CH4、CO等中性和酸性气体,不能用来干燥碱性气体,如NH3。浓硫酸吸水属于物理变化。
(2)强腐蚀性(也称为脱水性):浓硫酸有强烈的腐蚀性。它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。此过程属于化学变化。
【注意】如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
(3)强氧化性:浓硫酸与金属反应时一般生成水而不是氢气,因而实验室制H2时不用浓硫酸。
(4)浓硫酸的稀释
在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒入浓硫酸中。如果将水注入浓硫酸中,由于水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热量能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
【温馨提示】稀释浓硫酸口诀:酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅。
4.酸的化学性质(酸“五条”)
(1)酸的化学通性:在溶液中都能解离出H+。
盐酸(HCl)/硫酸(H2SO4)
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液不变色
与氢前金属反应生成氢气
(置换反应)
铁与稀盐酸: Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ (写化学方程式,下同)铁与稀硫酸Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
现象是有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
与金属氧化物反应生成盐和水
(复分解反应)
氧化铁与稀盐酸: Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,
现象是溶液由无色变为黄色
氧化铜与稀硫酸: CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,
现象是溶液由无色变为蓝色
与碱反应生成盐和水
(复分解反应)
氢氧化钙与稀盐酸: Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
氢氧化钙与稀硫酸: Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
与某些盐反应(复分解反应)
碳酸钠与稀盐酸: Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,
现象是有气泡产生
碳酸氢钠与稀硫酸: 2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2H2O,现象是有气泡产生
(2)酸的化学特性:不同的酸化学性质不同的原因:阴离子不同(或酸根离子不同)。
盐酸与硝酸银反应:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,现象:有白色沉淀生成。
硫酸与氯化钡反应:H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,现象:有白色沉淀生成。
考点02. 常见的碱
1.定义:解离时产生的阴离子全部为OH-的化合物。
2.氢氧化钠和氢氧化钙
氢氧化钠
氢氧化钙
化学式
NaOH
Ca(OH)2
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
色、态
白色固体
白色固体
溶解性
易溶于水并放出大量的热
微溶于水,溶解度随温度升高而减小
吸水性
在空气中容易吸水而潮解,可作某些气体的干燥剂,但不可以干燥CO2等
几乎不吸收水分
腐蚀性
有强烈的腐蚀性
有腐蚀性
制取
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
CaO+H2O===Ca(OH)2,该反应放出大量的热
用途
重要的化工原料,广泛应用于石油、肥皂、造纸、纺织、印染等工业,生活中可用于除去油污,如炉具清洁剂
作建筑材料,中和酸性土壤,涂刷树木,配制农药波尔多液
其他常见的碱:氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)。
【特别提醒】
①氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上稀硼酸溶液;
②氢氧化钠暴露在空气中容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳生成碳酸钠而发生变质,质量增加;氢氧化钙会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙而发生变质,质量增加。
3.碱的化学性质(碱“四条”)
碱具有通性的原因是在溶液中都能解离出OH-。不同的碱具有个性的原因是阳离子不同。
氢氧化钠(NaOH)/氢氧化钙[Ca(OH)2]
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊变蓝;无色酚酞溶液变红
与某些非金属氧化物反应
氢氧化钠与二氧化碳:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(吸收二氧化碳)(写化学方程式,下同)
氢氧化钙与二氧化碳:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O(检验二氧化碳)
与酸反应(复分解反应)
氢氧化钠与硫酸:2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
氢氧化钙与盐酸:Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
与某些盐反应(复分解反应)
氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓,现象是有蓝色沉淀生成
氢氧化钙与硫酸铜:Ca(OH)2+CuSO4===CaSO4+Cu(OH)2↓,现象是有蓝色沉淀生成
考点03. 中和反应和pH
(一)中和反应
1.定义:酸和碱作用生成盐与水的反应叫做中和反应。
【特别提醒】①中和反应一定放出热量。②有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如氢氧化钠与二氧化碳反应。
2.中和反应的实验探究
图1 图2
(1)操作(如图1)
(2)现象:滴加稀盐酸过程中,溶液的颜色开始是红色,最后变为无色。
(3)结论:氢氧化钠与盐酸发生了化学反应,方程式为NaOH +HCl===NaCl+H2O。
(4)实质:酸中的H+与碱中的OH-结合生成H2O(H++OH-===H2O)。(如图2)
(5)中和反应情况分析
①酚酞作用:帮助判断无明显现象的中和反应的发生。
②中和反应过程中溶液pH的变化及溶质成分的判断:
Ⅰ.酸入碱(将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠中)(如图3)
图3 图4
Ⅱ.碱入酸(将氢氧化钠滴入含有酚酞的盐酸中)(如图4)
【特别提醒】稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中如观察到少量气泡产生,则可能所用氢氧化钠已变质。
3.应用
(1)改良土壤:如酸性土壤中可加入熟石灰(填名称)。
(2)处理工厂废水:含有稀硫酸的废水可用熟石灰来中和,反应的方程式是Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O。
(3)用于医药:中和胃酸可服用碱性药物。
(4)生活中的应用:被蚊虫叮咬处有蚁酸(HCOOH),可涂一些碱性物质(如肥皂水)减轻痛痒。
【特别提醒】
①治疗胃酸过多症的其他试剂有:Mg(OH)2、NaHCO3。
②不能用含氢氧化钠和氢氧化钙的药物中和胃酸,因为它们有很强的腐蚀性,会损害肠胃。
(二)溶液酸碱度的表示方法——pH
1.表示
溶液的酸碱度常用pH来表示,pH的范围一般在0~14之间。测定pH最简单的方法是使用pH试纸。
2.溶液的酸碱性与pH的关系
pH<7,溶液显酸性,pH越小,酸性越强;
pH=7,溶液显中性;
pH>7,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。
3. pH的测定方法
在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,根据试纸显示的颜色与标准比色卡对照,即可得出被测液体的pH,此法测得的pH为整数。
【特别提醒】
①pH试纸不能直接浸入待测液,以免污染待测液;
②pH试纸不能用水润湿,因为润湿试纸相当于稀释待测液,则会导致测量结果不准;
③在半分钟内显色读数;
④pH取整数。
4.溶液酸碱度的应用
(1)化工生产中,许多反应都必须在一定pH的溶液里才能进行。
(2)农业生产中,通过调节pH来改良土壤酸碱性。
(3)监测雨水pH,了解空气污染情况,以便采取必要措施。
(4)测定人体pH,帮助人们了解身体健康状况。
盐和化肥
考点01. 常见的盐
(一)几种常见的盐
1.概念:一类由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物。
2.常见的盐及其用途
名称
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
俗名/主要成分
食盐
纯碱、苏打
小苏打
石灰石或大理石
化学式
NaCl
Na2CO3
NaHCO3
CaCO3
物理性质
白色晶体,易溶于水,有咸味,粗盐含有CaCl2、MgCl2等杂质易潮解
白色粉末,易溶于水
白色固体,能溶于水
白色固体,难溶于水
水溶液的酸碱性
中性
碱性
碱性
用途
可作调味品、防腐剂、医用生理盐水(0.9%NaCl溶液)、农业选种等
可用于生产玻璃、洗涤剂、造纸、纺织等工业
治疗胃酸过多、烘焙糕点的发酵粉
建筑材料、补钙剂
【温馨提示】①纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐。②我国著名化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面曾作出杰出贡献。
3.常见盐的特性
常见的盐
特性
化学方程式
NaCl
能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
Na2CO3
能与Ca(OH)2溶液(合理即可)反应生成白色沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2===_CaCO3↓+2NaOH(与上一空对应)
NaHCO3
受热易分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
CaCO3
高温下分解
CaCO3CaO+CO2↑
(二)盐的通性
1.盐的化学性质
规律
举例
备注
与金属反应
盐+金属→新金属+新盐(遵循“前换后”的规律)
CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
K、Ca、Na的金属活动性太强,不能从盐溶液中置换出金属单质
与酸反应
盐+酸→新盐+新酸
BaCl2+H2SO4
===BaSO4↓+2HCl
碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应会生成CO2,利用此性质可以检验碳酸盐或碳酸氢盐
与某些碱反应
盐+碱→新盐+新碱(反应物能溶于水,生成物中有沉淀)
Na2CO3+Ca(OH)2===
CaCO3↓+2NaOH
碱和铵盐反应时不一定要有沉淀生成
与某些盐反应
盐+盐→新盐+新盐(反应物溶于水,生成物中有沉淀)
Ba(NO3)2+CuSO4===
BaSO4↓+Cu(NO3)2
考点02. 复分解反应
(1)定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。
(2)特点:双交换,价不变。
(3)表达式:AB+CD→AD+CB。
(4)反应发生的条件
两种化合物中至少有一种溶于水,相互交换成分后必须有沉淀或有气体或有水生成。
【特别提醒】
①根据“酸、碱和盐的溶解性表”可以判断盐和碱的溶解性,结合复分解反应中反应物和生成物的条件,进而可以判断复分解反应能否发生。
②初中必须掌握的八大沉淀(四盐四碱):
白色沉淀:BaSO4、AgCl(不溶于酸);
白色沉淀:CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3,蓝色沉淀:Cu(OH)2,红褐色沉淀:Fe(OH)3(可溶于酸)
(5)复分解反应可以细分为以下五个小类型
反应类型
反应物的条件
生成物的条件
酸+金属氧化物→盐+水
至少具备下列3个条件中的一个:
①有沉淀生成;
②有气体生成;
③有水生成
酸+碱→盐+水
酸+盐→新酸+新盐
盐可溶或难溶(BaSO4、AgCl除外),酸需可溶
碱+盐→新碱+新盐
需二者都可溶
盐1+盐2→新盐1+新盐2
需二者都可溶
考点03. 化学肥料
1.化肥的种类及作用
种类
概念
常用化肥
主要作用及缺乏症状
氮肥
只含营养元素(N、P、K) 中的N元素
尿素[CO(NH2)2]、硝酸铵(NH4NO3)
促进植物的茎、叶生长茂盛,叶色浓绿(叶);缺乏时叶片发黄、枝叶细小
磷肥
只含营养元素(N、P、K) 中的P元素
磷矿粉、钙镁磷肥、过磷酸钙
促进根系发达、增强抗寒、抗旱能力;缺乏时植株矮小,果实发育不良,产量低
钾肥
只含营养元素(N、P、K)中的K元素
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)
促进农作物生长,增强抗病虫害能力,使茎秆粗硬;缺乏时,易倒伏
复合肥
含营养素(N、P、K) 中两种或两种以上元素
硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)
同时供给几种养分,有效成分高
【巧学妙记】“氮磷钾,一根筋(叶根茎)”。
2.化肥的简易鉴别
氮肥
钾肥
磷肥
看外观
白色晶体
灰白色粉状
加水
全部溶于水
大多不溶于水或部分溶于水
加熟石灰
放出具有刺激性气味的氨气(尿素除外)
无具有刺激性气味的氨气放出
3.铵态氮肥的检验及注意事项
(1)检验:铵态氮肥遇碱性物质能放出具有刺激性气味的气体,如氯化铵和熟石灰反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)使用注意事项:铵态氨肥不能与碱性物质混合施用,因为NH4+与OH-会生成NH3,从而降低肥效。
4.化肥的合理施用
化肥和农药对提高农产品的产量有重要作用,但也会带来环境问题,要合理施用化肥和农药,提高施用效率,并注意减少负面作用
二【重要书本实验】
一、空气中氧气含量的测定
1.选择红磷的原因: 能在空气中燃烧 ; 生成物为固体 ; 不与空气中其他成分反应 。
不选择木炭和硫的原因: 燃烧生成气体,不能形成压强差
不选择铁丝的原因: 不能在空气中燃烧
不选择镁条的原因: 还能与空气中的氮气和二氧化碳反应
2.实验现象:红磷燃烧产生大量 白烟 ,冷却后打开弹簧夹,
烧杯内的水 沿导管流入集气瓶 ,约占 瓶内空气体积的1 /5 。
3.拉瓦锡研究空气成分的实验,将银白色的液体汞加热,得到的氧化汞是 红 色粉末。
4.实验结论: 氧气约占空气体积的五分之一 。
5.燃烧的红磷熄灭了,说明剩余的氮气 不燃烧、不支持燃烧 ;集气瓶内水面上了一定的高度后不再继续上升,说明氮气 不溶于水 。
6.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶少于1/5 的原因有哪些: 红磷不足;装置漏气;未完全冷却就打开
弹簧夹 ; 导管中有水残留
7.误差分析:烧杯中的水进入集气瓶多于1/5 的原因有哪些: 点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢;
弹簧夹未夹紧导致燃烧时部分空气逸出
二、加热高锰酸钾制氧气
1.实验室用KMnO4制取O2时,试管口 要略向 下 倾斜,原因是要防止 冷凝水倒流炸裂试管;铁夹应夹在试管的 中上部 ;试管口要放一团棉花的目的是防止 加热时试管内粉末状物质进入导管 。
发生装置的导管为何不能伸入试管太长,应露出胶塞一点即可,目的是 便于气体导出 。
2. 因为氧气 密度比空气大 ,且不与空气中的成分反应,故可用向 上 排空气法收集氧气;为何导管要靠近底部 防止收集的氧气不纯 。
3. 因为氧气 不易溶于水 ,且不与水反应,故也可用 排水 法收集氧气;
当 瓶口有气泡冒出 时,说明气体已集满;
排水法收集气体的优点是: 收集的气体比较纯净 ;
排水法收集氧气时,伸入集气瓶中的导管为何不宜太长? 便于观察气泡的速度和取出集气瓶 。
4.若用排水法收集氧气,为什么刚开始加热产生气泡时,不宜立即收集? 刚开始的气体时装置内的空气 ;
看到 气泡均匀连续冒出 才开始收集;实验完毕时先 将导管从水中移出 ,后熄灭酒精灯,
目的是防止 水槽中的水倒流炸裂试管 。
5. 氧气的检验方法:将带火星的木条 伸入集气瓶中 ;若木条复燃,证明气体为氧气。
6. 氧气的验满方法:将带火星的木条 放在集气瓶口 ;若木条复燃,证明已收集满。
7. 实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是 查装定点收移熄 。
注意:检查气密性之前要先连接仪器。
8. 实验过程中和实验结束后试管炸裂的原因可能有哪些? 加热前试管外壁有水;试管口未略向下倾斜;
试管底部接触灯芯;停止加热时未将导管从水槽中取出;实验结束后未冷却就洗刷试管;
三、分解过氧化氢制氧气
1.过氧化氢溶液俗称 双氧水 ,常温下分解 缓慢 ,放出的氧气较少。
2.二氧化锰可以 加快 过氧化氢分解的 速率 ,而本身的 质量 和 化学性质 都不发生变化,是过氧化氢分解的催化剂,起 催化 作用。
3.验证二氧化锰质量不变的方法是: 称量反应前后二氧化锰的质量
4.验证二氧化锰化学性质不变的方法是: 反应停止后,重新加入过氧化氢溶液,仍能快速产生气体
5.分解过氧化氢制取氧气的发生装置:
装置
装置优点
检查气密性的方法
简单便于操作
将导管放入水中,双手握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
便于添加液体药品
用弹簧夹夹紧橡胶管,向长颈漏斗中注水至没过长颈漏斗下端,若长颈漏斗下端出现一段水柱,说明置气密性良好。
可以控制反应速率
用弹簧夹夹紧橡胶管,打开分液漏斗的旋塞,向锥形瓶中注水,若分液漏斗中的水不能滴下,说明置气密性良好。
这两套发生装置的优点是 可以控制反应的发生和停止
不能用该装置制取氧气的原因是: 二氧化锰为粉末状,不能固液分离
四、分子的运动实验
1. 现象:烧杯 B 中溶液变红色,烧杯 A 中溶液不变色。
2. 结论: 分子在不断 运动 。
3. 该实验说明: 浓氨水 具有挥发性; 氨水 能使 酚酞溶液 变红色;
4. 保持氨气化学性质的最小粒子是: 氨分子 。氨气和液氨化学性质是否相同? 相同
五、电解水实验
1. 电解水使用的电源是 直流电 (填“直流电”或“交流电”)
2. 甲端连接电源 负 极,产生的气体是 氢气 ;检验的方法是: 点燃负极产生的
气体,气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气
3. 乙端连接电源 正 极,产生的气体是 氧气 ;检验的方法是: 用燃烧的木条
检验正极产生的气体,若木条燃烧的更旺,说明是氧气。(也可用带火星的木条检验)
4. 实验时向水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是 增强水的导电性 。
5. 电解水生成了氢气和氧气,由此可以得到结论,水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。
6. 实验推论:
①最终生成氢气和氧气的质量比为 1:8
②水分子由 氢原子和氧原子 构成
③验证了化学变化中 分子 可分而 原子 不可分。
六、过滤操作
1.该实验用到的玻璃仪器有 烧杯 、 漏斗 、 玻璃棒
2.玻璃棒的作用是: 引流
3.操作的注意事项:
①滤纸紧贴 漏斗内壁 ,防止产生气泡,减慢液体流速。
② 滤纸边缘 低于漏斗边缘; 滤液 低于滤纸边缘,防止滤液不经滤纸
过滤就流入烧杯。
③ 烧杯口 紧靠在玻璃棒上,防止 液滴飞溅 ;
④玻璃棒 轻轻的斜 靠在三层滤纸一边,防止 戳破滤纸 。
⑤漏斗 下端 紧靠 烧杯内壁 , 加快滤液流下,防止滤液溅出。
4.过滤后,滤液浑浊的原因有: 滤纸破损;仪器不干净;滤液高于滤纸边缘 。
此时应该 查明原因,重新过滤 ,直到滤液澄清为止。
5.过滤可分离 不溶性固体和液体 的混合物。
七、自制简易净水器
1. 小卵石和石英砂的作用是 过滤 。
2. 使用一段时间后,部分物质吸附杂质已达饱和,清洗后可以继续使用的是纱布、
石英砂和 小卵石 ,需要更换的是 活性炭 和 蓬松棉 。
八、蒸馏操作
1.蒸馏是利用液体的 沸点不同,分离液体混合物。
2.碎瓷片的作用: 防止液体暴沸 。
3.冷凝水 下端口 进,上端口 出,以使冷凝管中充满冷水。
4.开始馏出的液体为 低沸点的杂质 ,应当弃去。
5.简易蒸馏装置中长导管的作用是 导气和冷凝 。
九、质量守恒定律验证
实验1 实验2 实验3 实验4
1. 实验1的现象 白磷燃烧,产生大量白烟,气球先膨胀后变瘪 。
气球的作用是 缓冲压强,防止橡胶塞被冲开 。
锥形瓶底放一些细沙的目的是 防止锥形瓶炸裂 。反应后,天平是否平衡? 是 。
2. 实验2的现象是 铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝色变浅绿色 ,
化学方程式 CuSO4+Fe=FeSO4+Fe 。反应后,天平是否平衡? 是 。
3. 实验3结束后,天平是否平衡? 否 ,原因是 反应生成的CO2逸散到空气中 。
如何改进装置以验证质量守恒定律 在密闭容器中进行实验 。
4. 实验4:反应前称量镁条和石棉网质量,反应后称量石棉网和燃烧后得到的产物质量:
①如果测得反应后质量比反应前质量大,原因 增加了的氧元素的质量 。
②如果测得反应后质量比反应前质量小,原因 镁条燃烧时形成白烟逸散到空气中 。
③如果测得反应后的质量与反应前总质量相等,原因是增加的氧元素的质量与减少的白烟的质量相等。
5. 如果所选化学反应有气体参加或生成,则反应必需在 密闭 容器中进行。
十、CO2的性质实验
1. CO2的密度实验
向装有高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳
现象: 下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
结论:二氧化碳 不燃烧,不支持燃烧 (化学性质); 密度比空气大 (物理性质)
2. CO2的溶解性
现象: 塑料瓶变瘪
结论:二氧化碳 能溶于水
3. CO2与水反应
实验
内容
(Ⅰ)喷稀醋酸
(Ⅱ)喷水
(Ⅲ)直接放入CO2中
(Ⅳ)喷水后放入CO2中
(Ⅴ)烘干第四朵花
现象
纸花 变红
纸花 不变色
纸花不变色
纸花 变红
纸花 变紫
分析
酸能使紫色石蕊变红
水不能使紫色石蕊变红
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳和水反应生成酸
碳酸不稳定易分解
结论:二氧化碳与水能发生反应生成 碳酸 ,化学方程式: CO2+H2O==H2CO3 。
酸 可以使紫色石蕊溶液变成 红 色。
烘干第四朵花所发生的现象,说明碳酸 不稳定易分解 化学方程式: H2CO3 ∆ H2O + CO2↑ 。
十一、木炭的还原性
A、木炭还原氧化铜
1. 实验现象:固体由 黑 色变成 红 色 ,澄清石灰水 变浑浊 。
化学方程式: C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ 。
2. 在酒精灯上加铁丝网罩的作用是 使火焰集中,提高温度 。
澄清石灰水的作用是 检验生成的气体
3. 反应完毕后,要先 将导管从石灰水中取出 ,然后 熄灭酒精灯 ,
目的是 防止液体倒流,炸裂试管 。
4.待试管冷却后才将粉末倒出的原因是 防止铜再次被氧化 。
B、木炭还原氧化铁
1.CO还原氧化铁实验现象: ①玻璃管内的固体由红 色变为 黑 色,②澄清石灰水 变浑浊 ,③玻璃尖嘴导管处产生 蓝 色火焰。 化学方程式: Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 。
2.加热前先通入一氧化碳的原因是 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
3.装置尾部酒精灯的作用是 处理尾气,防止一氧化碳污染空气
4.实验结束后,先熄灭加热的酒精灯,继续通入一氧化碳直到试管冷却的原因是: 防止试管被液体倒流,炸裂玻璃管;防止铜再次被氧化
十二、探究燃烧的条件
实验1 实验2 实验3 实验4
1. 实验1:铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物与氧气接触 。
2. 实验1:铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷不燃烧,说明燃烧需要 可燃物的温度达到着火点 。
3. 实验2:向水中的白磷通入氧气,白磷燃烧的原因是 水中的白磷接触氧气且温度达到着火点 。
4. 实验 3:现象是 蘸酒精的棉球燃烧,蘸水的棉球不燃烧 ,
该实验的目的是探究 可燃物 是燃烧的条件之一,所应用的实验方法叫 对比 法。
5. 实验4:现象是 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 ,
该实验的目的是探究 温度达到可燃物的着火点 是燃烧的条件之一,说明 乒乓球碎片 的着火点较低。
十三、面粉爆炸实验
1. 从胶皮管一端快速鼓入大量的空气,
现象: 面粉发生爆炸,塑料盖被掀起 。
2. 说明面粉具有 可燃 性
3. 蜡烛的作用是 使面粉达到着火点 ,
鼓吹空气的目的是 使面粉与空气有足够大的接触面积 。
十五、金属的活动性的探究
1.甲中现象:铝丝表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变为 无 色。
2.甲实验的铝丝用砂纸打磨的目的是 除去表面的氧化膜 ,化学方程式:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
3.乙中现象:铜丝表面出现 银白 色固体,溶液由 无 色逐渐变 蓝 色。
4.通过这个实验可以得到三种金属的活动性顺序是 Al>Cu>Ag ,
其中实验 甲或丙 (填“甲”“乙”或“丙”)不用做,也可以比较出三种金属的活动性。
十六、铁锈蚀条件的探究
1.试管A和B对比说明铁生锈的条件是 需要与氧气接触
2. 试管A和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水接触
3.试管A和B和C对比说明铁生锈的条件是 需要与水和氧气接触
4. 煮沸过的蒸馏水的作用是 除去水中溶解的氧气
5.试管B中水面上加一层植物油的作用是 防止氧气再次溶解在水中
6.棉花中包有干燥剂无水CaCl2其作用是 除去空气中的水蒸气
十八、粗盐提纯及产率计算
1. 以上是用氯化钠固体和水配制50g质量分数为6%的NaCl溶液过程,实验所需氯化钠的质量为 3 g,水的体积为 47 mL,应选用 50 mL量筒。
2. 操作B中称量NaCl时,应该先在左右托盘各放 一张质量相同的纸 ,若天平指针偏左,他应进行的操作是 减少部分药品 ;若天平指针偏右,应进行的操作是 继续添加药品 ;
3. 配好的溶液应装瓶并贴标签,标签中应包括 溶液名称 和 溶质质量分数 ,在上图中写出标签内容。
4. 下列做法会使溶质质量分数偏小的是 ①②④ (填序号,下同);会使溶质质量分数偏大的是 ③⑤⑥ 。
①氯化钠不纯,含有其他杂质;②量取溶剂时仰视读数;③量取溶剂时俯视读数;④烧杯内壁有水;
⑤量取的水没有完全倒入烧杯中⑥砝码生锈或沾有污渍;⑦装瓶时有部分溶液酒出;
5. 若用配好的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液配制50g质量分数为3%的氯化钠溶液需要质量分数为6%的氯化钠溶液 25 g和水 25 g。实验中是否需要用到托盘天平 否 。
下列做法会使溶质质量分数偏大的是_①④__(填序号,下同),会使溶质质量分数偏小的是 ②③ 。
①量取浓溶液时仰视读数;②量取浓溶液时俯视读数;③量取水时仰视读数;④量取水时俯视读数
十六、粗盐提纯及产率计算
1.溶解:玻璃棒的作用是 搅拌,加速溶解
2.过滤:玻璃棒的作用是 引流 ,目的是 防止液滴飞溅
3.蒸发:玻璃棒的作用是 搅拌,防止局部过热导致液滴飞溅 ,当蒸发皿中有 大量固体析出 时停止加热,利用蒸发皿的余温将其蒸干。
4.计算产率:用 玻璃棒 将蒸发皿中的固体转移到称量纸上称量。
5.误差分析:下列做法会使产率偏高的是 ②③⑤ (填序号,下同),会使产率
偏低的是 ①④⑥ 。
①溶解时未溶解彻底; ②过滤时滤液浑浊就开始蒸发; ③过滤时液面高于滤纸边缘;
④蒸发时液滴飞溅; ⑤蒸发时晶体未干燥彻底; ⑥转移时有少量晶体粘在蒸发血上
拓展:【粗盐中可溶性杂质的去除】
1. 过量NaOH 的作用是 完全除去MgCl2
2.过量BaCl2 的作用是完全除去Na2SO4
3. 过量Na2CO3 的作用是 完全除去CaCl2和BaCl2
4. 滤渣的成分有 Mg(OH)2 、 BaSO4 、 BaCO3 、 CaCO3
5. 若BaCl2和Na2CO3的加入顺序颠倒,最后得到的氯化钠溶液中会含有 BaCl2
6.稀盐酸的作用是 除去过量的 NaOH 和 Na2CO3
7.如何判断加入的稀盐酸为适量 不再产生气泡时,盐酸即为适量
8.若加入过量的稀盐酸,如何将其除去 将氯化钠溶液蒸发
十七、酸和碱的中和反应
1.向稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液显 红 色,再向烧杯中
逐滴加入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,当溶液由 红 色
变为 无 色时,说明氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应。
化学方程式: NaOH + HCl = NaCl +H2O
2. 酚酞的作用是 帮助判断反应的发生及反应进行的程度
3. 逐滴滴加盐酸的原因是 防止盐酸过量 ,边滴加边搅拌的目的是 使盐酸和氢氧化钠充分反应
4.反应的微观实质是: 氢离子 和 氢氧根离子 结合成 水分子 。
5.右图为该反应的pH变化曲线,
A点溶液中的溶质为 NaCl 和 NaOH
B点溶液中的溶质为 NaCl ;
C点溶液中的溶质为 NaCl 和 HCl ;
在判断反应后溶液中的溶质时,除了要考虑生成物,还要考虑 反应物是否剩余 。
6.若滴加盐酸时没有边滴加边搅拌,反应后的溶液为无色,溶液中一定含有的溶质是 NaCl ,
可能含有的溶质是 HCl 。可用 镁、氧化铜、碳酸盐、碳酸氢盐、紫色石蕊溶液、pH试纸 进行检验
三【常见物质的用途】
物质
性质
对应用途
O2
助燃性
炼钢、气焊、航天
供给呼吸
动植物呼吸、医疗急救
H2
可燃性
做燃料
还原性
冶炼金属
密度比空气小
氢气球
N2
化学性质不活泼
食品包装的保护气
液氮温度很低
医疗冷冻麻醉
稀有气体
化学性质很不活泼
保护气
通电时发出不同颜色的光
电光源
CO2
干冰升华吸热
人工降雨、制冷剂、舞台人工烟雾。
不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
灭火
参与光合作用
气体肥料
C
金刚石:自然最硬的物质
钻头、切割玻璃
石墨: 导电性
电极、电刷
活性炭:吸附性
防毒面具、净水剂、制糖脱色
焦炭: 可燃性
做燃料
焦炭: 还原性
冶炼金属
CO
可燃性
作燃料
还原性
冶炼金属
CH4
可燃性
做燃料
C2H5OH
可燃性
做燃料
几种酸的用途
1. 盐酸的用途: 金属除锈,胃酸(主要成分是盐酸)帮助消化 、制造药物等。
2. 硫酸的用途: 金属除锈 、 生产化肥、农药、燃料、精炼石油等
浓硫酸具有吸水性可做某些气体的 干燥剂
几种碱的用途
1. 氢氧化钙的用途:建筑材料、漂白粉、处理污水、改良 酸性土壤 、配制波尔多液(与硫酸铜反应)
2. 氢氧化钠的用途:制 肥皂 、洗涤剂、造纸、纺织工业、炼制石油、
氢氧化钠固体在空气中易 潮解 ,可做干燥剂
3. 治疗胃酸过多的碱: 氢氧化镁 、 氢氧化铝
几种盐的用途
1. 食盐的用途:化工原料、医用生理盐水、代替消毒剂清洗伤口、调味品、防腐剂、融雪剂、农业选种。
2. 硫酸铜的用途:湿法炼铜、与熟石灰混合配制农药 波尔多液 。实验室用无水硫酸铜检验 水蒸气 。
3. 草木灰:主要成分 碳酸钾 作 肥料 。
4. 碳酸钠:制 玻璃 ,造纸、纺织、洗涤剂等。
5. 碳酸氢钠:烘焙面包时作 发酵粉 ,还可治疗 胃酸过多 。
6. 碳酸钙:是 大理石、石灰石 的主要成分,用于实验室制取 CO 。
用途: 建筑材料 、 补钙剂
四【化学反应方程式和现象】
一、气体的制法
1.过氧化氢溶液与二氧化锰混合: 2H2O22H2O+O2 ↑ (二氧化锰起催化作用)
2.加热氯酸钾与二氧化锰混合物: 2KClO32KCl+3O2↑ (加热一段时间才产生O2)
3.加热高锰酸钾: 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(要在试管口塞一团棉花 )
4.实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取CO2 : CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (HCl≠稀盐酸)
(现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解。所制得的CO2会混HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去)
5.实验室用锌粒和稀硫酸制氢气: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑ (现象:产生大量气泡,固体逐渐溶解)
6.工业高温煅烧大理石制取CO2 : CaCO3CaO+CO2↑ (《石灰吟》所包含的反应:烈火焚烧若等闲)
二、物质的燃烧
7.红磷在空气中燃烧: 4P+5O22P2O5 (现象:发光,生成白烟,不能说白雾或烟雾)
8.硫燃烧:S+O2SO2 (现象:在空气中淡蓝色火焰,在氧气中蓝紫色火焰,生成剌激性气味的气体)
9.铁丝在氧气中燃烧:3Fe+2O2Fe3O4(现象:火星四射,剧烈燃烧,生成黑色固体。)
10.镁条燃烧:2Mg+O22MgO (现象:发出耀眼的白光,生成白色固体)
11.铝在氧气中燃烧:4Al+3O22Al2O3 (铝在常温下也和O2反应,形成致密的氧化铝保护膜)
12.铜在空气中加热:2Cu+O22CuO (紫红色的固体表面变黑色)
13.木炭不充分燃烧:2C+O2 2CO (当碳和氧气质量比为3:4时,只生成CO)
14.木炭氧气中充分燃烧: C+O2CO2 (现象:发出白光,当碳和氧气质量比为3:8时,只生成CO2)
15.CO的燃烧:2CO+O22CO2 (现象:产生蓝色火焰,CO作为尾气时可以用燃着的酒精灯烧掉)
16.氢气燃烧(爆炸):2H2+O22H2O(现象:产生淡蓝色火焰,罩在火焰上方干冷烧杯内壁有水雾)
17.甲烷的燃烧(天然气):CH4+2O2CO2+2H2O (现象:产生蓝色火焰)
18.乙醇的燃烧:C2H5OH+3O22CO2+3H2O (乙醇俗称酒精,是可再生能源)
三、还原反应(三大还原剂是 C、CO、H2 ,它们具有还原性,在反应中发生氧化反应)
19.木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑ (现象:黑 色的固体变成红色,澄清石灰水变浑浊)
20.木炭还原氧化铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ (现象:红色的固体变成黑色,澄清石灰水变浑浊)
21.CO还原氧化铜:CO+CuOCu+CO2 先通一会CO,才加热,防止加热时CO与空气混合,可能爆炸)
22.CO还原氧化铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (现象:红色的固体变成黑色,澄清石灰水变浑浊)
23.CO还原四氧化三铁:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(此反应属于置换反应吗?不属于)
24.氢气还原氧化铜:H2+CuO Cu+H2O (现象:黑色的固体变成红色,试管内壁有水雾)
25.氢气还原氧化铁:3H2+Fe2O32Fe +3H2O(现象:红色的固体变成黑色,试管内壁有水雾)
26.木炭还原CO2:C+CO2 2CO (此反应吸收热量,记住是CO2转化为CO的方法)
四、金属与溶液的反应(均属于 置换 反应)
27.锌与稀盐酸:Zn+2HCl=ZnCl2+H2 ↑ (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡)
28.镁与稀硫酸:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡,反应放热明显)
29.镁与稀盐酸:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 ,反应放热明显)
30.铁和稀硫酸:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (所得溶液呈 浅绿 色,因为含有Fe2+)
31.铁和稀盐酸:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (所得溶液呈 浅绿 色,因为含有Fe2+)
32.铝和稀硫酸:2Al+3H2SO4 =Al2(SO4)3+3H2↑(现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 )
33.铝和稀盐酸:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ (现象:固体逐渐 溶解 ,产生 气泡 )
34.铜片投入硝酸银溶液中:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 (铜表面出现银白色固体,溶液由无色变蓝 色)
35.铁钉投入硫酸铜溶液中:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (铁表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变 浅绿 色)
36.铝片投入硫酸铜溶液中:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 (铝表面出现 红 色固体,溶液由 蓝 色变无色)
37.铝片投入硝酸银溶液中:Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag
五、氧化物、酸、碱、盐之间的反应
(1)某些非金属氧化物+碱═盐+水(是否属于基本反应类型?不属于 )
38.氢氧化钠溶液变质:2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O(是否属复分解反应? 否 )
39.检验二氧化碳:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (生成 白 色沉淀)
40.石灰浆吸收二氧化硫:SO2 + Ca(OH)2=CaSO3 + H2O (石灰水浓度太低,用石灰浆吸收效果好)
(2)金属氧化物+酸═盐+水(属于 复分解 反应)
41.稀硫酸溶解氧化铜:CuO + H2SO4=CuSO4 + H2O (固体逐渐溶解,所得溶液呈 蓝 色)
42.硫酸除铁锈:Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O (固体逐渐溶解,所得溶液呈 黄 色)
43.盐酸除铁锈:Fe2O3 + 6HCl=2FeCl3 + 3H2O (固体逐渐溶解,所得溶液呈 黄 色)
44.盐酸和铝表面的氧化膜反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O (氧化膜反应完,内层的铝再反应,放出H2)
(2)酸、碱、盐之间的复分解反应(两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水)
45.盐酸中和氢氧化钠:HCl+NaOH=NaCl+H2O (借助 酚酞 溶液,溶液由 红色 变 无色 ,证明中和反应发生)
46.熟石灰处理硫酸厂废水:H2SO4 + Ca(OH)2=CaSO4 + 2H2O (不能用氢氧化钠,碱性强,成本高)
47.氨水中和过多的硫酸:H2SO4 + 2NH3·H2O= (NH4)2SO4 +2H2O (氨水中含有NH4+和OH-)
48.向纯碱中加入盐酸:Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO2↑ (反应速率太快,不适宜用于实验室制CO2)
49.向小苏打加入盐酸:NaHCO3 + HCl=NaCl + H2O + CO2↑
50.盐酸与硝酸银的反应:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 (产生的沉淀是否溶于酸? 不溶 )
51.由纯碱和石灰水制取烧碱:Ca(OH)2 + Na2CO3 =CaCO3↓ +2NaOH (CaCO3→CaO→ Ca(OH)2→NaOH)
52.氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:3NaOH + FeCl3=Fe(OH)3↓ + 3NaCl (产生 红褐色 的沉淀)
53.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2↓ + Na2SO4 (产生 蓝色 的沉淀)
54.氯化铵与氢氧化钙反应: Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O (产生有刺激性的氨味)
55.硫酸铵与氢氧化钠反应:2NaOH+ (NH4)2SO4=Na2SO4+2NH3↑+2H2O(产生有刺激性的氨味)
56.硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合:Na2SO4 + BaCl2=BaSO4 ↓ + 2NaCl (产生的沉淀是否溶于酸?不溶 )
六、其它反应
57.正常雨水呈酸性的原因:CO2+H2O=H2CO3 (将CO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液变 红 色)
58 .碳酸不稳定分解:H2CO3=CO2↑+H2O (将通了CO2的石蕊溶液加热,溶液由 红 色变回 紫 色)
59.水通电分解: 2H2O 2H2↑+O2 ↑ (负极放出 H2 ,正极放出 O2 ,体积比为 2:1 ,质量比是 1:8 )
60.生石灰(CaO)与水反应:CaO+H2O=Ca(OH)2(此反应 放出 热量)
61.加热碳酸氢钠生成碳酸钠和两种氧化物: 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
五【重要的规律】
一、核心物质的性质规律
1.氧气的化学性质
(1)金属单质+氧气―→金属氧化物,如3Fe+2O2Fe3O4。
(2)非金属单质+氧气―→非金属氧化物,如4P+5O22P2O5。
(3)一氧化碳+氧气―→二氧化碳,化学方程式为2CO+O22CO2。
(4)有机物+氧气―→二氧化碳+水,如CH4+2O2CO2+2H2O。
2.二氧化碳的化学性质
(1)与水反应,化学方程式为CO2+H2O===H2CO3。
(2)与碱反应,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
3.一氧化碳的化学性质
(1)可燃性:2CO+O22CO2(现象:产生蓝色火焰,放出大量的热)
(2)还原性:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2(现象:红色固体变为黑色,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体)
CO+CuOCu+CO2(现象:黑色固体变红,同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体)
(3)毒性:CO极易与血液中的血红蛋白结合,从而造成人体缺氧。
4.金属的化学性质
(1)金属单质+氧气―→金属氧化物,如3Fe+2O2Fe3O4,2Cu+O22CuO。
(2)活泼金属+酸―→盐+氢气,如Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
(3)金属+盐―→新金属+新盐,如Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2。
注意:
①铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜覆盖在铝的表面,从而保护内部的铝不再被腐蚀,因此铝具有很好的抗腐蚀性,该反应的化学方程式为4Al+3O2===2Al2O3。
②铁与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成+2的亚铁盐,而非+3价的铁盐;铁与盐溶液发生置换反应时,生成物中的铁元素也显+2价。
5.常见酸的化学性质
酸具有通性的原因:酸在水溶液中都能解离出H+(或酸溶液中都含有H+)。
(1)酸+紫色石蕊溶液―→变红;酸+无色酚酞溶液―→不变色。
(2)酸+碱―→盐+H2O,如HCl+NaOH===NaCl+H2O。
(3)酸+某些金属―→盐+H2,如2HCl+Fe===FeCl2+H2↑。
(4)酸+某些金属氧化物―→盐+H2O,如6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O。
(5)酸+盐―→新酸+新盐,如2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑。
6.常见碱的化学性质
碱具有通性的原因:碱在水溶液中都能解离出OH-(或碱溶液中都含有OH-)。
(1)碱+紫色石蕊溶液→变蓝;碱+无色酚酞溶液→变红。(简记为“蕊”蓝、“酚”红)
(2)碱+某些非金属氧化物―→盐+水,如2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
(3)碱+酸―→盐+水,如2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O。
(4)碱+盐―→新碱+新盐,如2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl。
7.常见盐的化学性质
(1)盐+金属―→新金属+新盐,如CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。
(2)盐+酸―→新酸+新盐,如AgNO3+HCl===HNO3+AgCl↓。
(3)盐+碱―→新碱+新盐,如MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl。
(4)盐1+盐2―→新盐1+新盐2,如Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
二、金属活动规律(按5个一组背诵)
(一)金属活动性由强至弱:
K Ca Na Mg Al; Zn Fe Sn Pb (H) ;Cu Hg Ag Pt Au
钾 钙 钠 镁 铝 ; 锌 铁 锡 铅 (氢); 铜 汞 银 铂 金
(二)排在氢以前的金属能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气
如:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(三)较活泼的金属能与盐溶液中较不活泼金属的阳离子发生置换
如:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(四)金属与酸反应有关量的规律
1.等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序:Al>Mg>Fe>Zn。
2.等质量的不同酸跟足量的金属反应,酸的相对分子质量越小放出氢气越多。
3.等质量的同种酸跟足量的不同金属反应,放出的氢气一样多。
(五)金属与盐溶液反应有关量的规律:
1.金属的相对原子质量>新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变重,金属变轻。
2.金属的相对原子质量<新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变轻,金属变重。
三、元素周期表规律
(一)元素周期表编排规律
1、周期表中有7个横行、18个纵行,7个周期、16个族。
2、不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是电子层数相同。
3、周期序数=电子层数,族序数=最外层电子数(0族除外)。
4、罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示族序数,A表示主族、B表示副族。
5、由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族;完全由长周期元素构成的族,叫做副族。
(二)元素周期表递变规律
1、同一族的元素性质相近.
2、同一周期中,电子层数相同
3、同一族中,最外层电子数相同.
4、在同一周期中,元素的金属性从左到右递减,非金属性从左到右递增,在同一族中,元素的金属性从上到下递增,非金属性从上到下递减;
5、同一周期中,元素的最高正化合价从左到右递增(没有正价的除外),最低负化合价从左到右逐渐增高;
四、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
参与反应的反应物和生成物的总质量不变
宏观 元素的种类不变
元素的质量不变
六个不变
原子的种类不变
微观 原子的数目不变
原子的质量不变
宏观:物质的种类一定改变
两个一定改变
微观:分子的种类一定改变
可能改变:分子总数可能改变;元素的化合价可能改变。
五、酸碱指示剂变色规律
(1)紫色石蕊试液:遇酸变红,遇碱变蓝
(2)无色酚酞试液:遇酸不变色,遇碱变红
六、酸碱度(pH)规律
(1)pH=7,溶液呈中性;pH <7,溶液呈酸性;pH >7,溶液呈碱性。
(2)pH越接近0,酸性越强;pH越接近14,碱性越强;pH越接近7,溶液的酸、碱性就越弱,越接近中性。
七、酸碱盐间的反应规律
(一)酸与碱反应:
如:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(二)酸与盐反应:
如:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(三)碱(可溶)与盐(可溶)反应:
如:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(四)盐(可溶)与盐(可溶)反应:
如:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
(五)碱性氧化物+酸→盐+H2O
如: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(六)酸性氧化物+碱→盐+H2O
如:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
六【构成物质的微粒】
考点01. 原子、分子、离子
(一)分子
1. 物质由微观粒子构成
(1)由原子构成的物质
(2)由分子构成的物质:氢气、氧气、水、二氧化碳等。
(3)由离子构成的物质:氯化钠、硫酸铜等。
2. 分子和原子的区别与联系
分子
原子
概念
是保持物质化学性质的一种粒子
是化学变化中的最小粒子
构成
由同种原子或不同种原子构成
由质子、中子、电子构成
相同点
①质量和体积都很小;有间隔;不断运动。
②分子、原子都是构成物质的一种微粒。
不同点
分子在化学变化中可以分成原子
在化学变化中原子不可再分
关系
分子是由原子构成,分子可以分裂成原子,原子重新组合形成新的分子
应用
①物理变化只是构成物质的分子或原子间隔发生了变化;
②化学变化是生成了新的物质;
③混合物是不同分子或不同原子或不同分子与原子构成的;
④纯净物是同种分子(或原子)构成的
3. 用微粒的性质解释常见现象
微观粒子的性质
实例
微粒的质量和体积都很小
1个水分子质量约是3×10-26kg;一滴水中大约有1.67×1021个水分子等
微粒在不断地运动,且温度越高,微粒运动得越剧烈
远处闻到气味;物质的溶解;蒸发、沸腾;晴天晾衣服干得快等
微粒之间有一定的间隔
体积变化;三态变化;热胀冷缩等
同种分子性质相同,不同种分子性质不同
固体碘、碘蒸气都能使淀粉变蓝等;水和过氧化氢的化学性质不同
4. 分子运动现象的探究
(1)实验装置
(2)实验现象:a.Ⅱ无明显现象。 b.ⅢA烧杯中溶液变红。
(3)实验分析:a.大烧杯的作用是防止氨气污染空气(或使氨气在小范围空间内运动,增大该空间内氨气的浓度,使实验结果更准确)。
b.产生Ⅲ中现象的原因是B烧杯中浓氨水易挥发,挥发出氨分子在不断运动,运动到A烧杯中,使A烧杯溶液显碱性,使酚酞溶液变红。
(4)实验结论:分子总是在不断地运动。
5.物质变化的微观解释(由分子构成的物质)
图① 水蒸气液化 图② 水通电分解
(1)物理变化:构成物质的分子没有发生变化。如图1,水蒸气液化只是水分子的间隔发生变化。
(2)化学变化:构成物质的分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。如图2,水在通电条件下分解。
(二)原子
1. 原子结构
在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。
【特别提醒】①在原子中,由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等,电性相反,因此原子不显电性;②并非所有的原子都是由质子、中子和电子三种微粒构成的,如氢原子核内没有中子。
2. 原子质量
(1)原子的质量主要集中在原子核上,即原子的质量约等于该原子核内质子的质量和中子的质量之和。
(2)相对原子质量
以一种碳原子质量的为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比就是这种原子的相对原子质量(Ar)。
相对原子质量≈质子数+中子数
【特别提醒】相对原子质量的单位为“1”,一般省略不写。
3. 核外电子的排布
(1)核外电子排布的初步认识
①通常用电子层表示运动着的电子离核远近的不同。第一层最多排布2个电子,第二层最多排布8个电子(每层最多排2n2个电子,n表示电子层数)。
②元素原子核外电子最少的有1层,最多的有7层,最外层电子最多不超过8个。(只有1层的不超过2个)
(2)原子结构示意图
①原子结构示意图的含义
说明:圆圈表示原子核,里面的数字表示核电荷数;弧线表示电子层,上面的数字表示每一个电子层上的电子数。
②元素化学性质和原子结构的关系
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
原子最外层电子数
8个( He为2个)
一般<4个
一般≥4个
在化学变化中的表现
不易得失电子
易失电子
易得电子
化学性质
稳定
较活泼
较活泼
规律
稀8稳
金少失
非多得
【特别提醒】对于原子而言,最外层电子数相等的原子化学性质相似,氢、氦除外。
(三)离子
1. 带电的原子(或原子团)叫做离子,带正电荷的离子叫做阳离子,带负电荷的离子叫做阴离子。
2. 离子符号表示的意义
3.离子符号的表示方法:在元素符号的右上角用“+”或“-”表示离子的电性,数字表示离子所带的电荷数,数字在前、正负号在后,当数字为1时,省略不写,如Na+、Cl-。
4. 原子与离子的区别和联系
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区别
粒子
结构
核内质子数=核外电子数
核内质子数>核外电子数
核内质子数<核外电子数
粒子
电性
不显电性
显正电
显负电
表示
方法
用元素符号表示,如Na、S
用阳离子符号表示,如Na+
用阴离子符号表示,如Cl-
联系
【特别提醒】离子是带电的粒子,但是带电的粒子不一定是离子,如质子带正电。
考点02. 化学式和化合价
(一)化学式
1. 概念:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2. 化学式表示的意义
表示的意义
以CO2为例
以Fe为例
宏观
表示这种物质
表示二氧化碳这种物质
表示铁这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
表示铁由铁元素组成
微观
表示该物质的一个分子(或一个原子)
表示一个二氧化碳分子
表示一个铁原子
表示构成物质的一个分子的原子构成(或构成物质的分子中原子个数比)
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
3. 化学式的读法与书写
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
元素符号
铁—Fe
元素名称:铁
稀有气体
氦气—He
“某气”:氦气
非
金
属
固态
硫—S
元素名称:硫
气态
在元素符号的右下角写出表示分子中原子个数的数字。如:氮气—N2,氢气—H2
“某气”:O2—氧气
化
合
物
氧化物
氧元素符号在右,另一种元素符号在左,如CuO,Fe3O4等
从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”,如:CuO—氧化铜,Fe3O4—四氧化三铁
金属和非金属组成的化合物
金属元素在左,非金属元素在右(金左非右),如:NaCl
从右向左读作“某化某”,如:NaCl—氯化钠
【特别提醒】
(1)并非所有化合物的化学式都是正价元素写在左边,负价元素写在右边,如CH4、NH3等。另外H2O2、C2H4等不能用上述方法书写。
(2)当组成元素原子个数比是“1”时,“1”省略不写(H2O2除外)。
(3)化学式中原子团个数不为“1”时,原子团必须加括号,如(NH4)2CO3。
(二)化合价
1.定义:化合价是元素在形成化合物时表现出来的一种性质,化合价有正价和负价之分。
2.表示方法:①位置:在元素符号(或原子团)正上方;②书写顺序:先写正负,后写数值,用“+n”或“-n”表示,n为1时不能省略。
3.一般规律:
①金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价;
②氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价;
③在化合物中元素化合价的代数和为零;
④在单质里,元素的化合价为零;
⑤一些元素在不同物质中可显示不同的化合价。
【巧学妙记】常见元素的化合价口诀:一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五价磷,二三铁、二四碳,二四六硫都齐全,铜汞二价最常见,莫忘单质都为零。
4.化合价和离子符号的区别和联系
化合价
离子符号
表示
方法
用+1、+2、-1、-2等表示,标在元素符号(或原子团)正上方(1不省略)
用+、2+、-、2-等表示,标在元素符号(或原子团)右上角(1省略不写)
规律
①在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零;②单质中元素的化合价为零
根的化合价为各元素正、负化合价的代数和,且一定不等于零
实例
、 M
Na+、Mg2+、Cl-、O2-、CO32-
巧记
头戴化合价
肩扛离子
联系
同种元素(或原子团)的化合价和离子的电荷数值相等,正负号相同,但位置不同,正负号与数值顺序不同
5. 元素符号周围数字的含义
元素与物质的组成
考点01. 元素及元素周期表
1. 元素及其分类
概念
元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称
性质
①元素是宏观概念,它只能组成物质,而不能构成分子或原子;
②元素只讲种类,不讲个数;
③化学变化中,元素的质量和种类保持不变
分类
元素可分为金属元素、非金属元素、稀有气体元素三大类
含量
①在地壳中氧元素最多,其次为硅、铝、铁等元素;
②在空气中,氮元素最多,其次是氧元素;
③在生物体细胞中,氧元素最多,其次是碳、氢元素
【易错警示】
①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数;
②同种元素的原子,核电荷数一定相同,而核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和
NH4+;
③同种元素的离子因所带的电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+;
④同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
2. 元素符号及意义
规定
举例
元素
符号的书写
国际上统一采用元素的拉丁文名称的第一个大写字母来表示元素,若第一个字母相同,就再附加一个小写字母来区别
氢—H、钙—Ca、铁—Fe
元素符号
的意义
宏观
表示一种元素
如O:表示氧元素
微观
表示这种元素的原子
如O:表示一个氧原子
金属、稀有气体和部分非金属的元素符号,还表示这种物质
Na—钠、He—氦、S—硫
【温馨提示】在元素符号前加数字,该符号只表示微观意义,表示几个该原子,如5Fe表示5个铁原子。
3. 元素与原子的区别与联系
项目
元素
原子
定义
具有相同质子数(即核电荷数)的同一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
①宏观概念,只讲种类,不讲个数
②用于表示物质的宏观组成
③化学变化中元素种类不变
①微观概念,既讲种类,又讲个数
②用于表示物质的微观构成
③化学变化中,原子种类和个数都不改变
联系
元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称
4. 元素周期表
(1)原子序数:按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号。原子序数与原子核电荷数(或质子数)在数值上相同。
(2)元素周期表的结构
①周期:具有相同的电子层数且又按原子序数递增的顺序从左到右排列的一系列元素。每一个横行叫一个周期,共有7个周期。
②族:具有相同的最外层电子数且按电子层数递增顺序由上到下排列的一系列元素。
(3)元素周期表与原子结构的关系
原子序数=核电荷数=核内质子数
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数
(4)由元素周期表一格获取的信息(以锌元素为例)
【特别提醒】
元素周期表是由许多元素单元格组成的,因此通过元素周期表我们可以查找元素所在的周期、族、元素名称、元素符号、相对原子质量、原子序数等信息,但不能查到元素原子核内中子的数目。
考点02. 元素符号
1. 表示方法
园际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素。
书写元素符号时应注意:
①由一个字母表示的元素符号要大写;
②由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写、第二个字母小写。
2. 表示的意义
(1)宏观上,表示一种元素。
(2)微观上,表示这种元素的一个原子。
(3)由原子直接构成的单质,其元素符号就表示这种物质。如Mg表示镁元素、一个镁原子和镁单质
七【物质的变化】
物质的性质和变化
考点01. 物质的性质
1.物理性质和化学性质
物理性质
化学性质
概念
物质不需要通过化学变化就表现出来的性质
物质需要通过化学变化表现出来的性质
性质内容
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、延展性、溶解性、导电性、挥发性
可燃性、还原性、氧化性、稳定性、酸碱性、腐蚀性等
判断依据
是否需要通过化学变化表现出来
2. 物质的性质和用途的关系
【温馨提示】区别物质的变化和性质:
(1)性质是物质的固有属性,是变化的内因,而变化是一个过程,是性质的具体表现。
(2)物质的变化与性质可以根据表达加以区别,性质在汉语表述中常用“可”“能”“易”“会”“不容易”“难”“不能”等加以区别。
考点02. 物质的变化
物理变化
化学变化
宏观概念
没有生成其他物质的变化
生成其他物质的变化
微观概念
构成物质的分子本身不变,一般只是分子间的间隔发生变化
构成物质的分子本身改变,变成了其他物质的分子
伴随现象
物质的状态、形状、大小等发生变化,也可能有发光、放热等现象
发光、放热、变色、放出气体,生成沉淀等
举例
①状态变化:如升华、挥发、蒸发、液化、融化(融化)等
②形状变化:如弯曲、破碎等
③混合物分离:如蒸馏、过滤、吸附、海水晒盐、榨汁等
燃烧、酿酒、变质、生锈、冶炼、发酵、腐烂、发霉、光合作用、除垢等
判断依据
(本质区别)
变化时是否生成其他物质
联系
物质发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化
【温馨提示】发光、放热、爆炸不一定都是化学变化。如火药爆炸、天然气爆炸时发光和放热等是化学变化,但气球爆炸、车胎爆炸、灯泡发光和放热等都是物理变化。
质量守恒定律、化学反应方程式
考点01. 质量守恒定律
1.内容:参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【温馨提示】
①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。
②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
④“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
2.实质
3.化学反应前后各种量的关系
六个“不变”
两个“一定变”
两个“可能变”
4.质量守恒定律的验证(详见实验突破)
(1)反应:必须发生化学反应。
(2)装置:如有气体参加或生成,则必须在密闭容器中进行。
5.质量守恒定律的应用
(1)推断反应物或生成物的化学式(依据:反应前后原子种类、数目不变)。
(2)确定物质的元素组成(依据:反应前后元素种类不变)。
(3)解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据:参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。
(4)进行各物质间量的计算(依据:反应物的总质量和生成物的总质量不变)。
(5)对微观反应示意图的分析、判断。
(6)处理表格数据。
考点02. 化学反应方程式
1.概念
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.意义和读法
意义(以2H2+O2 2H2O为例)
读法
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物是氢气和氧气,生成物是水,反应条件是点燃
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
量的方面
表示反应物、生成物之间的质量化
4∶32∶36
每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下反应,生成36份质量的水
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
2∶1∶2
每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子
3. 书写
(1)书写原则:①以客观事实为依据,不能臆造事实上不存在的物质和化学反应。②遵守质量守恒定律,即等号两边各种原子的数目必须相等。对于书写化学方程式就是配平,但不能改变物质的化学式。
(2)书写步骤
(1)写:根据事实写出反应物和生成物的化学式,中间用短横线相连。 P+O2—— P2O5
(2)配:配平化学方程式,并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等) 4P+5O2—— 2P2O5
(3)等:将短横线写成“===” 4P+5O2=== 2P2O5
(4)标:标明反应发生条件以及生成物状态“↑”或“↓” 4P+5O22P2O5
(5)查:检查化学式是否写错,化学方程式是否配平,条件和物质状态标注是否标了,标了是否恰当。
考点03. 化学反应类型
1. 化合反应
(1)概念:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。
(2)特点:多变一,反应物有多种,生成物只有一种。
(3)表达式:A+B+C……→C。
2. 分解反应
(1)概念:由一种物质反应生成两种或两种以上物质的反应。
(2)特点:一变多,反应物只有一种,生成物有多种。
(3)表达式:A→B+C+D……
3. 置换反应
(1)概念:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(2)特点:单质+化合物→新单质+新化合物。
(3)表达式:A+BC→B+AC。
4. 复分解反应
(1)概念:由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
(2)表达式:AB+CD→AD+CB。
(3)复分解反应发生的条件:两种化合物相互交换成分有沉淀、气体或水生成。
(4)常见的复分解反应
①盐+酸→新盐+新酸。如碳酸盐和盐酸的反应。
②盐+碱→新盐+新碱。如碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
③盐+盐→新盐+新盐。如碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
④酸+碱→盐+水。如氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。
⑤酸+金属氧化物→盐+水。如氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水
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