一、初中化学知识表格
物理变化和化学变化
定 义 常见现象 本质区别 实 质 联 系
物理性质和化学性质
定 义 实 例 区 别
空气的成分
气体 体积分数
氧气与常见物质发生的反应 混合物和纯净物
定义 混合物 两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。 组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质。 空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等 纯净物 只由一种物质组成的物质叫纯净物。 纯净物可以用化学式来表示。但是,绝对纯净的物质是没有的。 能用化学式表示的所有物质 冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他气体和杂质 0.03% 物理性质 物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质 化学性质 物质在化学变化中表现出来的性质 物理变化 没有生成其他物质的变化叫物理变化 化学变化 生成其他物质的变化叫化学变化 物质的状态、形状可能发生变化,可能有发光、颜色改变、放出气体、生成沉淀等,并吸热、放热等现象出现 是否有新物质生成 构成物质的分子是否发生变化 发生化学变化时一定同时发生物理变化,而发生物理变化时不一定同时发生化学变化。 放热、发光等 颜色、状态、气味;硬度、密度、燃点、沸点、熔点、可燃性、氧化性、还原性、稳定性、活泼性、溶解性、挥发性、导电性等 这种性质是否需要经过化学变化才能表现出来 酸性、碱性、毒性等 特点 常见实例
分子和原子的异同 定义 性质 联系 区别 分子 分子是保持物质化学性质的最小粒子。 原子 原子是化学变化中的最小粒子。 质量小、体积小;不断运动;有间隔;同种粒子的化学性质相同。 分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。 在化学变化中,分子可以再分,而原子不可以再分。 1
1. 2. 3. 备注 4. 5. 6. 所有金属、稀有气体、金刚石(石墨)和硅是由原子构成的,其他大多数物质是由分子构成的。 在受热的情况下,粒子能量增大,运动速率加快。 物体的热胀冷缩现象,原因是构成物质的粒子的间隔受热时增大,遇冷时缩小。 气体容易压缩是因为构成气体的粒子的间隔较大。 不同液体混合后总体积小于原体积的和,说明粒子间是有间隔的。 一种物质如果由分子构成,那么保持它化学性质的最小粒子是分子;如果它由原子构成,那么保持它化学性质的最小粒子是原子。
净化方法 静置沉淀 过滤 吸附 蒸馏 原子的构成
质子(每个质子带
原子核(带正电)
原子 (不带电)
核外电子(每个电子
一个单位正电荷) 中子(不带电)
在核外一个相对很大的空间内做着高速运动
体积很小,约占原子体积的十万分之一
除去不溶于水的杂质 √ √ √ √ 除去可溶于水的杂质 × × √ √ 降低水的硬度 × × × √ 净化程度 低 ↓ ↓ 高 带一个单位负电
原子一般是由质子、中子和电子构成,有的原子不一定有中子,质子数也不一定等于中子 原子的种类由核电荷数(质子数)决定。
1.
元素与原子的区别和联系:
元素 只表示一类原子的总称;只表示种类,不区别 论个数,是宏观概念 化学变化中元素种类不变,但形态可能变化 联系 1.
原子结构示意图:一个氯原子的原子结构示意图如下
原子 原子是微观概念,既表示种类,又表示数量含义 化学变化中,原子种类和数量不变,但最外层电子数可能变化 元素是同一类原子的总称,原子是构成元素的基本单元 弧线表示电子层
+17 2 8 7 弧线上的数字表示该层填充的电子数
表示原子核和核内质子数
元素类别 金属元素 最外层电子数 <4 得失电子趋势 易失去最外层电子(形成阳离子) 性质 易发生化学反应 结论 元素的化学性质由 2
非金属元素 稀有气体元素 1.
化学式的写法:
≥4(H:1) =8(He:2) 易获得电子使最外层达到8电子的稳定结构(形成阴离子) 难得失电子(为相对稳定结构) 极难发生化学反应 最外层电子数决定。 金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质——直接用元素符号表示(如Fe、Al)
单质
纯净物 正价元素或原子团写在前,负价元素或原子团写在后(特例:NH3氨气、CH4甲烷)。在元
化合物 素符号右下角写出该种元素的原子数目,所有元素的原子个数比为最简比(特例:H2O2)。
当原子团不是一个时需要加括号,把个数写在括号的右下角(1省略不写)。
书写化合物的化学式时,首先要弄清以下两点: ① 这种物质由哪种物质组成;
② 化合物中各元素的原子个数比是多少。
附表2 一些常见元素、根的化合价和离子符号
元素和根的名称 钾 钠 银 铜 钙 镁 钡 锌 汞 铁 锰 铝 氢 铵根 元素和根的符号 K Na Ag Cu Ca Mg Ba Zn Hg Fe Mn Al H NH4 常见的化合价 +1 +1 +1 +1、+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2**、+3 +2、+4、+6、+7 +3 +1 +1 离子符号 K+ Na+ Ag+ Cu+、Cu2+ Ca2+ Mg2+ Ba2+ Zn2+ Hg2+ Fe2+、Fe3+ Mn2+ Al3+ H+ NH4+ 元素和根的名称 氟 氯 溴 氮 氧 硫 磷 碳 硅 氢氧根 根 硫酸根 碳酸根 磷酸根 元素和根的符号 F Cl Br N O S P C Si OH NO3 SO4 CO3 PO4 常见的化合价 -1 -1、+1、+5、+7 -1 -3、+2、+3、+4、+5 -2 -2、+4、+6 -3、+3、+5 +2、+4 +4 -1 -1 -2 -2 -3 离子符号 F- Cl- Br- S2- OH- NO3- SO42- CO32- PO43- 常温下为固态的非金属单质——用元素符号表示(如S、P、C)
由双原子分子或多原子分子构成——在元素符号右下角标出原子个数(如O2、H2、Cl2)
●“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。
●金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。 所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
金刚石是天然存在的最硬的物质。
无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
木炭、活性炭具有吸附性(物理性质)。活性炭的吸附性更强。
●C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。
3
●金刚石、石墨、C60性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。 一氧化碳和二氧化碳的性质比较 物理性质 一氧化碳 无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水 二氧化碳 无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 化学性质 可燃性、还原性、毒性 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用 检验方法 主要用途
●三大还原剂:H2、C、CO——共同性质:可燃性、还原性。
●三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的蓝) ●当碳与氧化剂不充分反应时,会生成一氧化碳。
金属材料:金属材料包括纯金属以及它们的合金。 金属的物理性质
在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色); 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 做燃料、冶炼金属 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 灭火、制汽水、人工降雨 金属的分类
黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。
金属的应用
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 钨——灯丝——熔点高 铬——电镀——硬度大 铁——菜刀、镰刀、锤子等 汞——体温计液柱 银——保温瓶内胆 铝——“银粉”、锡箔纸
重金属:如铜、锌、铅等 轻金属:如钠、镁、铝等
合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。
目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种。 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强。 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
常见的酸
化学式 形成 H2+Cl2盐酸(氢氯酸) HCl HCl 4
硫酸 H2SO4 SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4 (酸雨形成的原理)
状态 无色液体、具有酸味、刺激性气味 (浓硫酸)无色粘稠的油状液体 (稀硫酸)无色液体 ① 浓硫酸具有吸水性(物理性质) 特点 浓盐酸具有强挥发性 ② 浓硫酸具有强腐蚀性(化学性质) ③ 浓硫酸溶于水时会放出大量热 用途 重要化工产品,用于金属表面除锈、制药 人体胃液中含有盐酸,可以帮助消化 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等 在实验室中常用浓硫酸作干燥剂 敞口放置的变化 ① 工业生产的盐酸偏黄,是因为含有Fe3 +,注意事项 可用蒸馏法提纯。 ② 打开浓盐酸的瓶塞,会有白雾出现,是因为:挥发的氯化氢气体极易溶于水,挥发时溶解的氯化氢与水蒸气形成了盐酸的小液滴。
① 浓硫酸的稀释:把浓硫酸沿器壁慢慢注入,并不断用玻璃棒搅拌(目的:加快溶解、散热)。 ② 如果把水倒进浓硫酸里,由于水的密度小,浮在硫酸上面,硫酸溶解时放出的热不易散失,使水暴沸,使硫酸液滴向四周飞溅,导致危险。 质量减小,溶质质量分数减小(挥发性) 质量变大,溶质质量分数减小(吸水性) 浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去,这种作用通常叫做脱水作用。 盐酸、、醋酸具有挥发性;碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水。 、银见光易分解,所以它们要放在棕色试剂瓶中。
浓硫酸的稀释操作
碱:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH-的化合物。
NH3·H2O(氨水) 碱
金属的氢氧化物 (“氢氧化某”)
弱碱 四大强碱:KOH(氢氧化钾)、NaOH(氢氧化钠)、Ca(OH)2(氢氧化钙)、
Ba(OH)2(氢氧化钡)
白色沉淀:Mg(OH)2(氢氧化镁)、Al(OH)3(氢氧化铝)、Zn(OH)2(氢氧化
锌)、Mn(OH)2(氢氧化锰)„„
有色沉淀:蓝色沉淀Cu(OH)2(氢氧化铜)、红褐色沉淀Fe(OH)3(氢氧化铁)
四大强碱都可以溶于水,但弱碱不能溶于水。氨水是氨气溶于水形成的液体。 在初中化学范围内,只有氢氧化铜是蓝色沉淀,氢氧化铁是红褐色沉淀。 氨水的电离是NH3·H2O=NH4++ OH-,所以氨水也是碱。
钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如:CaO+H2O=Ca(OH)2
氢氧化钠(烧碱、火碱、苛性钠) 化学式 工业制法 状态 NaOH Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 白色块状固体 CaCO3氢氧化钙(消石灰、熟石灰) Ca(OH)2 CaO+CO2↑,CaO+H2O=Ca(OH)2 白色粉末状固体
二、常见的碱 5
腐蚀性 特点 强腐蚀性 极易溶于水,溶于水时放出大量的热。 氢氧化钠固体易吸水而潮解。 用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等行业较强腐蚀性 微溶于水,溶于水时放热不明显。 漂白粉、建筑材料、改良酸性土壤和河流、配制波尔多液 在实验室中可以证明二氧化碳。 用途 (除玻璃方面外,用途与纯碱类似)。 氢氧化钠能与油脂反应,所以可以除油污。
酸、碱包括其溶液都要密封。
澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。
氢氧化钠必须密封有两个原因:① 吸水性;② 能与空气中的二氧化碳反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
常见的盐
盐的定义:由金属离子(或NH4+)和酸根离子形成的化合物。 几种常见的盐 物质 俗称 物理性质 用途 ① 作调味品,腌制咸菜; ② 作防腐剂;
氯化钠 食盐 白色粉末,水溶液有咸味, 溶解度受温度影响不大 ③ 消除积雪(长期过量使用融雪剂会破坏植被和道路,还会使土壤盐碱化) ④ 农业上用氯化钠溶液来选种 ⑤ 制生理盐水(浓度为0.9%的氯化钠溶液) 碳酸钠 纯碱、苏打 白色粉末状固体,易溶于水 用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等 (Na2CO3与NaOH用途很相似,但玻璃是个例外) 建筑材料、补钙剂 实验室制取二氧化碳的原料的主要成分 制糕点所用的发酵粉(发酵粉不是碳酸钠,但没有碳酸氢碳酸钙 白色固体,不溶于水 碳酸氢钠 小苏打 白色晶体,易溶于水 钠时可用碳酸钠代替) 医疗上,治疗胃酸过多 (NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,胃溃疡者禁用) 备注 粗盐提纯
碳酸氢钠不稳定,受热能分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 区别碳酸钠和碳酸氢钠的方法就是分别加热,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成的,就是碳酸氢钠,否则是碳酸钠。 碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液都呈碱性。 工业用盐亚钠有毒,不能食用! 粗盐的初步提纯只是去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。 粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。无水氯化钙可用作干燥剂。 实验步骤:溶解、过滤、蒸发、回收。 实验仪器 实验步骤 溶解 过滤 蒸发 烧杯、玻璃棒 铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒 铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 实验仪器 其中玻璃棒的作用 搅拌,加速溶解 引流 防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅 6
回收
H+ NH4+ K+ Na+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ag+
玻璃棒 转移固体的工具 蒸发时要经常用玻璃棒搅拌液体,防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。 当水接近全部蒸发时熄灭酒精灯,停止加热,利用余热使剩余水分蒸发。
下面是化学课本中《部分酸、碱和盐的溶解性表(室温)》,一般情况下,掌握上面的信息就足够了。
OH- 溶、挥 溶 溶 溶 微 不 不 不 不 不 不 不 - NO3- 溶、挥 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 Cl- 溶、挥 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 不 SO42- 溶 溶 溶 溶 不 微 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 微 CO32- 溶、挥 溶 溶 溶 不 不 微 - 不 不 不 - - 不 “溶”表示那种物质可溶于水, “不”表示不溶于水, “微”表示微溶于水, “挥”表示挥发性,
“-”表示那种物质不存在或遇到水就分解了
化学肥料
化学肥料:以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的肥料。 农家肥料的特点:营养元素含量少,肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构。 化学肥料的特点:营养元素单一,肥效快。
农作物对氮、磷、钾的需要量较大,因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料。
氮肥
作用:促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)。(缺氮的表现:叶黄) 常用氮肥
名称 尿素 碳酸氢铵(碳铵) 铵(硝铵) 硫酸铵(硫铵) 氯化铵 氨水 钠
化学式 CO(NH2)2 NH4HCO3 NH4NO3 (NH4)2SO4 NH4Cl NH3·H2O NaNO3 含氮量 46.7% 17.7% 35% 21.2% 26.2% 使用注意事项 易分解,施用时深埋 易爆,结块不可用铁锤砸 长期使用会使土壤酸化、板结 加水稀释后施用 铵态氮肥防晒防潮,且均不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用 尿素是含氮量最高的化肥,并且尿素是有机物。 常见的复合肥有:钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵 后三者不能与碱性物质混合施用。
复合肥:同时含有两种或两种以上的营养元素的化肥。
氮、磷、钾三种化肥的区别方法
氮肥 钾肥 磷肥 7
看外观 加水 灼烧 加熟石灰 白色晶体 全部溶于水 可燃烧,熔化有气泡或冒烟 放出具有刺激性气味的氨气 不燃烧,跳动或有爆裂声 无气味放出 灰白色粉末 大多数不溶于水 初中需要掌握的唯一一种农药就是波尔多液,农药也需要合理施用。 人类重要的营养物质
1. 2.
六大营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水
前四者是有机物,而无机盐和水是无机物。维生素、无机盐和水可被人体直接吸收。 蛋白质
功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。 成人每天需60~70g。
存在:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分;植物的种子(如花生、大豆)。 构成:由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成。
人体蛋白质代谢:人体通过食物获得的蛋白质,在胃肠道里与水发生反应,生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环,一部分氨基酸被氧化,生成尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出热量供人体活动的需要。另一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。
3.
油脂 4.
5. 6.
分类:在常温下,植物油脂呈液态,称为油;动物油脂呈固态,称为脂肪。 功能:提供大量能量。
在正常情况下,每日需摄入50~60g油脂。
作用:维持生命活动的备用能源,是重要的供能物质;促进脂溶性维生素的吸收;保护内脏。 存在:水果、蔬菜、鱼类等。
作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。 缺维生素A会引发夜盲症;缺维生素C会引发坏血症。 多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取。
维生素
糖类、蛋白质、油脂的热值:脂肪>蛋白质>糖类 人体内含量最多的物质是水。
化学元素与人体健康
组成人体的元素共50多种。人体中含量较多的元素有11种。
在人体内含量超过0.01%的元素,称为常量元素。如氧、碳、氢、氮、钙等。 含量在0.01%以下的元素,称为微量元素。如铁、铜、锌、氟、碘、硒等。
人体中的常量元素
钙
来源:奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 钙摄入量过多的表现:结石、骨骼变粗
缺钙的表现:(青少年)佝偻病、发育不良;(老年人)骨质疏松 99%存在于骨骼和牙齿中。
成人体内约含钙1.2kg,主要以羟基磷酸钙的形式存在。 Na+:存在于细胞外液,人体内含钠80~120g。 K+:存在于细胞内液,成人每千克含钾约2g。 作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的pH。
8
钠和钾
人体中的微量元素 必需元素(20多种)
铝、钡、钛等微量元素是人体的非必需元素。汞、铅、镉等是对人体有害的元素。 即使是必需元素,也要合理摄入。 元素 铁 锌 硒 对人体的作用 血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输 影响人体发育 有防癌、抗癌作用 摄入量过高、过低对人体的影响 缺铁会引起贫血 缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高,会使人中毒 缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大 缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙和氟骨病 碘 氟
甲状腺素的重要成分 能防治龋齿 有机合成材料
有机化合物
化合物可分为有机化合物和无机化合物,有机化合物都含有碳元素。 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等具有无机化合物的特点,属于无机化合物。
生活中常见的有机物
甲烷(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、乙醇(俗名:酒精)、乙酸(俗名:醋酸)、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、淀粉等
有机物数目庞大的原因:原子的排列方式不同。
在有机物中,碳原子可以和氮、氢、氧等原子直接结合,而且碳原子之间可以互相连接起来,形成碳链或碳环。
根据相对分子质量大小,有机物可分为小分子(如甲烷、乙醇、乙酸、葡萄糖)和有机高分子化合物(如蛋白质、淀粉等)
含碳、氢(含碳、氢、氧)的有机物在充分燃烧时,产物都是二氧化碳和水。而在不充分燃烧时,产物是一氧化碳和水。 有机合成材料
有机高分子材料
有机高分子材料可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等属于天然有机高分子材料。 棉花点燃后产生烧纸气味。
塑料、合成纤维、合成橡胶是三大合成材料。 高分子材料的结构和性质
链状结构——热塑性——如:聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料
网状结构——热固性——如:酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉) 具有热塑性的塑料可以进行热修补。
鉴别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料:点燃后闻气味,有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。 聚氯烯塑料袋有毒,不能装食品。 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,产生烧焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。
“白色污染”及环境保护
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危害:
① 破坏土壤,污染地下水; ② 危害海洋生物的生存;
③ 如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体,从而对空气造成污染。
解决途径:
① 减少使用不必要的塑料制品;
② 重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③ 使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等; ④ 回收各种废弃塑料。
二、常见反应的现象
化学方程式 C+O2CO2 反应现象 ①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 ②放热 ③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,S+O2SO2 在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 ②放热 ③生成有刺激性气味的气体 ①产生大量白烟 4P+5O22P2O5 ②放热 ①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。 ②应用:发令 ①发出淡蓝色火焰(如果不纯,还2H2+O22H2O 会发出尖锐的爆鸣声);②放热;③生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 ①剧烈燃烧,火星四射 3Fe+2O2Fe3O4 ②放热 ③生成一种黑色固体 ①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。 ②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。 ③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。 ④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。 ⑤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。 ⑥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。 ①发出耀眼的白光 4Al+3O22Al2O3 ②放热 10
①铝在空气中不能燃烧(铝粉、铝箔可以)。 ②铝的抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应,①点燃氢气之前必须验纯; ②氢气是最清洁的能源,是高能燃料 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SO2 备注 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
③生成白色固体 其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。 ①发出耀眼的白光 2Mg+O22MgO ②放热 ③生成白色固体 红色固体逐渐变成黑色 2Cu+O22Hg+O22CO+O22CuO 银白色液体逐渐变成红色固体 2HgO ①发出蓝色火焰 2CO2 ②放热 ③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 红色固体逐渐变成银白色液体,并2HgO2Hg+O2↑ 二氧化生成能使带火星的木条复燃的气体 ①火焰发出白光;②放热;③生成石蜡+氧气碳+水 CH4+2O2能使澄清石灰水变浑浊的气体;④生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 ①发出明亮的蓝色火焰;②放热;CO2+2H2O ③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;④生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ①通电后,电极上有气泡产生。通2H2O2H2↑+O2↑ 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。 ②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。 产生大量气泡,生成能使带火星木2H2O22H2O+O2↑ 2CuO+H条复燃的气体 ①绿色固体逐渐变成黑色;②生成Cu2(OH)2CO3 2O+CO2↑H2+CuOCu+H2O 能使澄清石灰水变浑浊的气体;③生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 ①黑色粉末逐渐变成红色 ②生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 (如果加入石蕊溶液)石蕊溶液变红 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ①铁钉表面附着一层红色物质 澄清的石灰水变浑浊 ①点燃前要先用砂纸除去镁条表面的氧化膜 ②应用:信号弹 可用来除去混合气体中的氧气 拉瓦锡实验中反应之一 ①CO有毒! ②点燃前要验纯 ③应用:煤气 拉瓦锡实验中反应之一 ①点燃前要验纯 ②应用:天然气 应用:检验二氧化碳、吸收少量二氧化碳 ①通电时,必须使用直流电。 ②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。 ③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。 应用:实验室制取氧气 氢气要“早来晚走”,酒精灯要“迟到早退” H2O+CO2=H2CO3 证明二氧化碳与水反应生成碳酸 可以用来验证质量守恒定律 11
②溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。 ①黑色粉末逐渐变成红色 C+2CuO2Cu+CO2↑ ②生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①加热时酒精灯上要加网罩,是为了:使火焰集中并提高温度 ②反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊 ③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 ④实验完毕后要先移出导气管,后熄灭酒精灯 ①黑色粉末逐渐变成红色 CO+CuOCu+CO2 ②生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①一氧化碳“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。 ②一氧化碳“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 ③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+Fe2O3CO2 2Fe+3①红色粉末逐渐变成黑色 ②生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ①金属逐渐溶解消失;②产生大量气泡;③放热 ①金属逐渐溶解消失;②产生大量气泡 ①金属逐渐溶解消失;②产生(大量)气泡;③溶液由无色逐渐变成浅绿色 Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn Mg+FeCl2=MgCl2+Fe (金属与盐溶液发生反应) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓ ★ 描述实验现象时要注意不能说出生成物的名称,但可以根据生成物的化学性质来描述生成物。
黑色粉末逐渐溶解消失 溶液由无色逐渐变成蓝色 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 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) 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) 生成白色沉淀 工业制取烧碱的反应原理 检验NH4+的反应原理 第二个反应是制取硫酸铜的反应原理 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 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 ①在金属活动性顺序表中排在H后面的金属不与酸反应 ②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 ①铁粉是黑色的 ②一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退” 12
三、常见物质的颜色、气味
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:金Au、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CuSO4·5H2O
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
灰白色:大多数磷肥
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
淡蓝色:液态氧O2 蓝色:含有Cu2+的溶液
浅绿色:含有Fe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
2+
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、二氧化氮NO2等
有刺激性气味的气体:氯化氢HCl、氨气NH3、二氧化硫SO2、二氧化氮NO2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
化合反应
红磷在空气中燃烧,产生白烟:4P+5O2白磷自燃:4P+5O2=2P2O5 木炭充分燃烧:C+O2木炭不充分燃烧:2C+O2
CO2
2CO
SO2 Fe3O4
2P2O5
四、常见的分类化学方程式
硫在空气(氧气)中燃烧:S+O2铁丝在氧气中燃烧:3Fe+2O2
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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+O2铜在空气中加热:2Cu+O2氢气在氧气中燃烧:2H2+O2将CO2变成CO:C+CO2
2MgO 2CuO 2H2O 2CO
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+O2
2CO2
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+Cl2钠在氯气中燃烧:2Na+Cl2
2HCl 2NaCl
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
汞在空气中加热:2Hg+O2
2HgO
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):2H2O2加热高锰酸钾制取氧气(实验室制取氧气的反应原理之一):2KMnO4加热氯酸钾制取氧气(实验室制取氧气的反应原理之一):2KClO3
2H2O+O2↑
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KCl+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:2H2O
2H2↑+O2↑
CaO+CO2↑
Na2CO3+H2O+CO2↑
工业制取生石灰和CO2的反应原理:CaCO3
干粉灭火器的反应原理(碳酸氢钠受热分解):2NaHCO3碱式碳酸铜受热分解:Cu2(OH)2CO3
2CuO+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 石笋、钟乳石的形成过程:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
置换反应
氢气还原氧化铜:H2+CuO木炭还原氧化铜:C+2CuO木炭还原氧化铁:3C+2Fe2O3水煤气的形成:C+H2O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↑
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)
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Cu+H2O 2Cu+CO2↑ 4Fe+3CO2↑
H2+CO(注意没有气体生成符号↑)
实验室制取氢气的反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
金属与稀硫酸的反应
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 镁
3Mg+2AlCl3=3MgCl2+2Al 3Mg+Al2(SO4)3=3MgSO4+2Al 3Mg+2Al(NO3)3=3Mg(NO3)2+2Al
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
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
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 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+Cu(NO3)3=Fe(NO3)3+Cu Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
金属与盐溶液的反应
铝
锌
铁
铜:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
K、Ca、Na不遵循这样的置换反应,它们与盐溶液反应时,会先和水反应生成对应的碱,然后再和盐溶液反应。如:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
镁在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO22MgO+C
Fe3O4+4H2(注意没有气体生成符号↑)
水蒸气与铁在高温的条件下反应:3Fe+4H2O
复分解反应
NaOH溶液与稀盐酸反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O NaOH溶液与稀硫酸反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O Ba(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 用熟石灰中和含有硫酸的污水:Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+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 提示:CaO、Na2O、K2O、BaO可以直接和酸反应。 实验室制取CO2的反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 盐酸与水垢中的主要成分发生反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
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实验室不用大理石和稀硫酸制取CO2的原因:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ 泡沫灭火器的反应原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 误食碳酸钡后发生中毒的原因:BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ 用小苏打治疗胃酸过多:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 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+BaSO4↓ BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓ BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑ 硫酸和碱式碳酸铜反应:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+2H2O+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+AgCl↓
CaCl2+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) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓
证明NaOH变质的三种方法:
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+CaCO3↓ Na2CO3+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↑
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):
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非基本类型
一氧化碳还原氧化铜(检验一氧化碳的反应原理):CO+CuO
Cu+CO2
2Fe+3CO2
一氧化碳还原氧化铁(用赤铁矿炼铁、高炉炼铁的反应原理):3CO+Fe2O3一氧化碳还原氧化亚铁:CO+FeO
Fe+CO2
3Fe+4CO2
一氧化碳还原四氧化三铁(用磁铁矿炼铁):4CO+Fe3O4黑火药点燃爆炸:S+2KNO3+3C甲烷充分燃烧:CH4+2O2甲烷不充分燃烧:2CH4+3O2乙醇充分燃烧:C2H5OH+3O2乙醇不充分燃烧:C2H5OH+2O2
K2S+N2↑+3CO2↑ CO2+2H2O 2CO+4H2O 2CO2+3H2O 2CO+3H2O
二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊(Ca(OH)2固体变质的原因):Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 用NaOH溶液吸收CO2(NaOH固体变质的原因):2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 用NaOH溶液吸收SO2:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O NaOH溶液与SO3反应:2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O 葡萄糖的缓慢氧化:C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
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