内容正文:
必背四常见的化学物质
一、水
1.水的三态变化及天然循环
(1)水的三态变化的本质:水分子间的间隔和排列方式发生变化,水
分子的数目和大小不会变化,属于物理变化。
(2)水的天然循环是通过其三态变化实现的。
2.天然水的人工净化
(1)沉降:常加入絮凝剂(如明矶)加速大颗粒沉降。
(2)过滤:除去水中的不溶性杂质。
(3)吸附:加入吸附剂(如活性炭),除去水中的色素和异味等。
(4)杀菌消毒:加入杀菌剂(如漂白粉等),杀死水中的细菌等微生物。
(5)蒸馏:除去水中的可溶性杂质,该过程的净化程度最高。
【特别提醒】(1)蒸馏后的水为纯净物,经自来水厂净化后的水为混合
物;(2)沉降、过滤、吸附、蒸馏发生的是物理变化,杀菌消毒发生的是化
学变化。
3.硬水与软水
硬水:含有较多可溶性钙、镁矿物质(化合物)的天然水
软水:不含或含较少可溶性钙、镁矿物质(化合物)的水
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二、空气
1.空气的主要成分及用途
成分
体积分数
用途
78%
①用作保护气、食品包装及灯泡填充气(化学性质不活
氮气(N2)
(最大)
泼);②制氮肥和硝酸的重要原料
①可供给呼吸,如用于医疗急救;
氧气(O2)
21%
②支持燃烧,如用于炼钢、气焊、化工生产等
①灭火(不燃烧,也不支持燃烧);②固态二氧化碳(俗称
二氧化碳
0.03%
干冰),常用作制冷剂,如用于人工降雨(升华吸热);
(CO2)
③作气体肥料(光合作用的原料);④制汽水
①制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光);
稀有气体
0.94%
②用作保护气(化学性质不活泼)
2.主要的空气污染物
颗粒污染物:PM2.5、烟、粉尘等→形成雾霾
空气污染物
SO2、NO2等→形成酸雨
气体污染物
CO、O3等
【特别提醒】二氧化碳无毒,不属于空气污染物。
3.氧气的性质
(1)物理性质:无色、无味,不易溶于水,密度比空气的略大。在一定
条件下可变为淡蓝色液体或淡蓝色雪花状固体。
(2)化学性质:氧气较活泼,在一定条件下可与许多物质发生化学反
应。具有助燃性,能支持燃烧,可作助燃剂,但不具有可燃性,不能作
燃料。
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(3)常见物质在空气中或氧气中的燃烧现象
燃烧时的现象
物质
化学方程式
在空气中
在氧气中
放出热量,产生大量的
磷
比空气中燃烧更剧烈
4P+5O2
点燃
白烟
2P2Os
剧烈燃烧,火星四射,放
铁丝
红热,离开火后变冷
出大量的热,生成黑色
点燃
3Fe++20,
Fe:O
固体
发出淡蓝色火焰,放出
发出明亮的蓝紫色火
硫
热量,生成一种有刺激
焰,放出热量,生成一种
S+0,
点燃
SO2
性气味的气体
有刺激性气味的气体
持续红热,放出热量,产
发出白光,放出热量,产
木炭
生能使澄清石灰水变浑
生能使澄清石灰水变浑
C+02
点燃
COz
浊的气体
浊的气体
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色
镁条
点燃
固体
2Mg+022MgO
安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量,上方罩
氢气
2H2+O。
点榭
的干冷的烧杯内壁出现水雾
=2H2O
一氧
产生蓝色火焰,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的
点燃
化碳
气体
2C0+O2
2CO2
产生蓝色火焰,上方罩的干冷的烧杯内壁有水雾
甲烷
CH +202
点槛C0,十
出现,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
2H,O
【特别提醒】(1)在空气或氧气中燃烧能发出白光的物质:镁条、铝粉、木
炭、石蜡等。
(2)在空气或氧气中燃烧能产生蓝色火焰的物质:硫(空气中:淡蓝色;
氧气中:蓝紫色)、氢气(空气中:淡蓝色)、一氧化碳(蓝色)、甲烷(明亮
的蓝色)等。
(3)在空气或氧气中燃烧能产生大量白烟的物质:白磷、红磷等。
(4)在氧气中燃烧能产生黑色固体的物质:铁等。
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三、碳及碳的氧化物
1.碳单质的性质及用途
(1)碳单质的物理性质及用途
物质
金刚石
石墨
C&o
结构模型
深灰色的有金属光泽
色泽、
无色透明、正八面体的
而不透明的细鳞片状分子结构形似足球
状态
固体
物
固体
硬度
天然存在的最硬物质
质软,有滑腻感
导电性
不导电
良好
裁玻璃、切割大理石、
作电极、铅笔芯、润滑
用于超导、催化、
装在钻探机作钻头、用
主要用途
剂、高铁列车的受电弓
材料、医学、生物
于集成电路基板散热,
滑板等
等领域
提高芯片的性能
决定
物理性质
结构
决定
→性质
反映
一用途
差异的原因
金刚石、石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同
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(2)碳单质的化学性质及用途
化学性质
反应现象及化学方程式
用途
用墨汁写字
稳定性
常温下,碳的化学性质不活泼
或绘画等
C+02
总
CO2(氧气充足)
可燃性
2C+0,点尴2C0(氧气不足)
作燃料
现象:发光、放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C+2Cu0高温2Cu+C0.个
置换反应
3C+2Fe,0,商温4Fe十3C0,+
还原性
C0,十C商温2C0(吸热反应)
治炼金属
现象:还原氧化铜时,黑色粉末逐渐变为红色,还原氧
化铁时,红色粉末逐渐变黑,两者均生成能使澄清石灰
水变浑浊的气体
(3)无定形碳:主要有木炭、焦炭、活性炭、炭黑。其中木炭和活性炭
都有疏松多孔的结构,具有吸附性。
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2.二氧化碳与一氧化碳的性质及用途
比较项目
一氧化碳
二氧化碳
颜色、气
物
味、状态
无色、无味的气体
无色、无味的气体
密度与
密度比空气的略小,难溶于水
密度比空气的大,能溶于水
溶解性
可燃性
点燃
般情况下,不能燃烧,也不支
有可燃性:2C0十0,点燃2C0,
持燃烧
有还原性:
还原性
无还原性,但有氧化性
CO+Cu0△Cu+C0,
化学性质
与水反应:
H2O+CO2—H2CO3;
与水反应
不与水反应
生成的碳酸不稳定,易分解:
H2CO3=H2O+CO2↑
与澄清石
Ca(OH)2+CO2—CaCO3V
不与澄清石灰水反应
灰水反应
+H2O
毒性
有毒
无毒,但不能供给呼吸
①作灭火剂;②作工业原料:
用途
①作燃料;②冶炼金属
③作制冷剂;④作气体肥料
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四、溶液
1.溶液的特征:均一性、稳定性、混合物。
2.物质溶解时的吸热、放热现象
(1)吸热:一些物质溶于水后溶液温度降低,如NH4NO3固体。
(2)放热:一些物质溶于水后溶液温度升高,如NaOH固体、浓硫酸。
(3)无明显变化:一些物质溶于水后溶液温度变化不明显,如NaCI
固体。
3.常见的除污方法及其原理
(1)溶解:如用汽油除去衣服上的油渍;用酒精洗去试管中的碘。
(2)化学反应:如用稀盐酸除去铁锈;用食醋除去水壶中的水垢;用火
碱或纯碱除去油烟机的油污。
4.饱和溶液与不饱和溶液
(1)判断
还能继续溶解
一定温度、
不能继续
不饱和溶液
饱和溶液
该物质
定溶剂
溶解该物质
【特别提醒】某物质的饱和溶液不能继续溶解该物质,但可以溶解其
他物质。
(2)转化
①改变溶质或溶剂的量(适用于所有物质)
增加溶质或蒸发溶剂
不饱和溶液=
饱和溶液
增加溶剂
降低温度
溶解度曲线上升型:不饱和溶液=
饱和溶液
升高温度
②改变温度
升高温度
溶解度曲线下降型:不饱和溶液
饱和溶液
降低温度
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五、常见的酸
1.浓盐酸与浓硫酸
项目
浓盐酸(HCI)
浓硫酸(H2SO,)
颜色、气味、状态
无色、有刺激性气味的液体
无色、黏稠、油状液体
打开瓶塞时的现象
在空气中形成白雾
无明显现象
浓盐酸有挥发性,溶质质量
浓硫酸有吸水性,溶质质量不
敞口放置
减小;溶剂质量不变;溶质
变;溶剂质量增大;溶质质量分
质量分数减小
数减小
制药、作除锈剂、胃液中的
化肥、农药、炸药、医药、燃料及
用途
盐酸帮助消化
冶金、化工、纺织等生产领域
【特别提醒】浓硫酸有强腐蚀性,若不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲
洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
2.酸的化学性质(“酸五条”)
酸+紫色石蕊溶液
②活泼酸+活泼金属→盐+H,↑
→变红
①酸碱
指示剂
金属
2HCl+Fe=FeCl,+H2↑
酸+无色酚酞溶
液→不变色
酸
③某些金
酸+某些金属氧化物一→盐+H,0
属氧化物
6HCl+Fe2O;=2FeCl:+3H2O
酸+碱→盐+H,0
⑤碱
HCl+NaOH=
NaCl+H,O
④某
酸+某些盐→新酸+新盐
些盐
2HCI+Na,CO,=2NaCl+H,0+CO,1
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六、常见的碱
1.氢氧化钠与氢氧化钙
名称
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙[Ca(OH)2]
熟石灰、消石灰
俗称
苛性钠、烧碱、火碱
(水溶液俗称石灰水)
颜色、状态
白色固体
白色粉末
微溶于水,溶解度随温度升高而
性
溶解性
极易溶于水,并放出大量的热
减小
质
吸水性
易吸收水分而潮解
无
腐蚀性
强烈的腐蚀性
腐蚀性较强
①易吸收空气中的水分而潮
密封保存
与空气中的二氧化碳反应而
解;②能与空气中的二氧化碳
的原因
变质
反应而变质
①作某些气体的干燥剂;②重
①作建筑材料(砌砖、粉刷墙
要的化工原料,广泛应用于制
壁);②配制农药波尔多液;
用途
取肥皂、石油、造纸、纺织和印
③改良酸性土壤;④刷在树木
染等工业;③除去油污
上可防虫害
2.碱的化学性质(“碱四条”)
碱+紫色石蕊溶液
→变蓝
①酸碱
②某些非金
碱+某些非金属氧化物→盐+H,0
碱+无色酚酞溶
指示剂
属氧化物
2Na0H+C0,=Na2C03+H,0
液→变红
碱
酸+碱→盐+H,0
④酸
③某碱+某些盐一→新碱+新盐
2NaOH+H,SO,-
些盐
2NaOH+CuSO=Na,SO.+Cu(OH)2I
Na2S04+2H0
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七、常见的盐
1.常见的盐
名称
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
化学式
NaCl
Naz CO
NaHCO
CaCO
俗称或主
石灰石、大理石
食盐的主要成分
纯碱、苏打
小苏打
要成分
的主要成分
颜色、状态
白色粉末
白色粉末
白色晶体
白色固体
水溶性
易溶于水
易溶于水
能溶于水
难溶于水
水溶液
中性
碱性
碱性
的酸碱性
2.盐的化学性质
盐+金属→新盐+新金属
①金属
盐+酸→新盐+新酸
CuSO,+Fe=FeSO,+Cu
②酸
HSO,+BaCL,=2HCI+BaSO
盐
盐+碱→新盐+新碱
④碱
③盐
盐+盐→新盐+新盐
Na,CO,+Ca(OH),=
Na,CO,+BaCl=2NaCl+BaCO,
CaCO,↓+2NaOH
八、海洋化学资源
1.海水资源
化学资源:晒盐、制镁、制碱
矿物资源:可燃冰、锰结核
生物资源:鱼、虾、蟹
动力资源:潮汐能、波浪能
2.海水淡化
膜法(反渗透法)→利用粒子直径大小不同分离
热法(蒸馏法或多级闪急蒸馏法)→利用沸点不同分离
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3.海水制镁
石灰乳
稀盐酸
通电
(1)流程:海水或卤水
①
氢氧化镁
氯化镁
③
镁
(2)涉及的化学方程式
①MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2¥+CaCl2
②Mg(OH)2+2HCl—MgCl2+2H2O
③MgCl,通电Mg十Cl,+
【特别提醒】通过石灰乳先将MgC12转化为Mg(OH)2的目的是富
集、提纯MgCl2。
4.海水“晒盐”
(1)原理:蒸发结晶
(2)粗盐中难溶性杂质的去除
步骤:
溶解
过滤
蒸发
玻璃棒
搅拌,加
引流
搅拌,防止因局部温度
的作用:
速溶解
过高造成液滴飞溅
(3)食盐中可溶性杂质的去除
食盐水(含有MgCl2、CaCl2、NaSO4等杂质)
个
I.选择三种除杂试剂:①NaOH②aCO
③BaC(均为溶液)
↓
BaSO4、Mg(OH)2、
Ⅱ,加入过量的除杂试剂的顺序过滤
沉淀
CaCO3、BaCO3
①③②或③①②或③②①
滤液:NaCl、Na2CO3、NaOH
Ⅲ.向滤液中加入适量稀盐酸
蒸发
(除尽Na2CO3、NaOH)
NaCl溶液
NaCl晶体
【特别提醒】添加除杂试剂的顺序:BaCl2溶液一定要在Na2CO3溶液
之前加入,稀盐酸要在过滤操作之后加入,若稀盐酸过量时,可通过
蒸发除去。
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九、金属与金属矿物
1.金属材料
(1)金属材料:包括纯金属和合金。
(2)共性:制作导线—导电性、延展性:制作炊具
一导热性:冲压
成各种形状—延展性:制作各种饰品——
有金属光泽。
(3)特性:铜呈红色,金呈黄色;在常温下,汞是液体。
(4)合金:在某种金属中加热熔合其他某些金属或非金属制得具有
金属特征的混合物。
(5)合金的性能:与组成合金的纯金属相比,合金的硬度大、熔点低、
抗腐蚀性强。
(6)生铁和钢的物理性质不同的原因是含碳量不同;钛合金与人体
具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨等。
2.金属之最
地壳中含量最高的金属元素
——铝
目前世界年产量最高的金属
铁
人体中含量最高的金属元素
钙
导电、导热性最好的金属一银
熔点最高的金属—钨
熔点最低的金属—一汞
3.金属的化学性质
①氧气
金属+氧气→金属氧化物(金属越活泼,反应越容易)
4A1+302=2Al203
金属
②酸
金属+酸→盐+H2↑(金属在金属活动性顺序中必须排在氢之前)
Zn+H2SO,=ZnSO,+H2 T
金属+盐→新金属+新盐
③盐
(金属的活动性必须比盐中金属强,K、Ca、Na除外)
Fe+CuSO,=FeSO+Cu
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4.金属的锈蚀与防护
铁锈的主要成分
Fe2O3(或FezO3·xH2O)
铁生锈的条件
铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应
防锈原理
隔绝氧气(或空气)和水
①保持铁制品表面清洁干燥;
防锈措施
②在铁制品表面涂保护膜以隔绝氧气和水;
③改变铁的内部组成结构制成合金
用稀盐酸可以除锈,其原理为
除锈方法
Fe2O:+6HCl-2FeCls+3H2O
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