基本概念和基本理论
(一)物质的变化和性质
1.物质的变化:
物理变化:没有生成其他物质的变化。化学变化:生成了其他物质的变化。
化学变化和物理变化常常同时发生。物质发生化学变化时一定伴随物理变化;而发生物理变化,不一定同时发生化学变化。物质的三态变化(固、液、气)是物理变化。物质发生物理变化时,只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。化学变化的特征:生成了其他物质的变化。
2.物质的性质(描述性质的语句中常有“能……”“可以……”等字)
物理性质:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。
化学性质:通过化学变化表现出的性质。如还原性、氧化性、酸性、碱性、可燃性、热稳定性。
元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系最密切。原子的最外层电子数决定元素的化学性质。
(二)物质的分类
3.混合物:是由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成)例如,空气,溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水)矿物(煤、石油、天然气、铁矿石、石灰石),合金(生铁、钢)
注意:氧气和臭氧混合而成的物质是混合物,红磷和白磷混合也是混合物。
纯净物、混合物与组成元素的种类无关。即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物,多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。
4.纯净物:由一种物质组成的。例如:水、 水银、蓝矾(CuSO4.5H2O)都是纯净物,冰与水混合是纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物,是化合物。
5.单质:由同种(或一种)元素组成的纯净物。例如:铁氧气(液氧)、氢气、水银。
6.化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的是化合物。
7.有机物(有机化合物):含碳元素外的化合物(除CO、CO2和含碳酸根化合物外),无机物(无机化合物):不含碳元素的化合物以及CO、CO2和含碳酸根的化合物
8.氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
a.酸性氧化物:跟碱反应生成盐和水的氧化物CO2,SO2,SO3
大部分非金属氧化物都是酸性氧化物,跟水反应生成同价的含氧酸。
CO2+ H2O=H2CO3 SO2+H2O=H2SO3 SO3+ H2O=H2SO4
b.碱性氧化物:跟酸反应生成盐和水的氧化物。CaONa2O MgO Fe2O3 CuO
大部分金属氧化物都是碱性氧化物,BaOK2OCaO Na2O溶于水立即跟水反应生成相应的碱,其他碱性氧化物不溶于水,跟水不反应。
CaO+H2O=Ca(OH)2 BaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O=2NaOH K2O+H2O=2KOH
c.注意:CO和H2O既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,是不成盐氧化物。
9.酸碱指示剂(石蕊试液、无色酚酞)和PH:
酸溶液的PH小于7(如盐酸、稀硫酸、硝酸),酸性越强PH越小,酸性越弱PH越大。水、中性的硫酸盐、硝酸盐和盐酸盐溶液不能使指示剂变色,PH等于7。不能使指示剂变色;可溶的碱溶液PH大于7。碱性越强PH越大,碱性越弱PH越小
10.酸碱盐溶解性口诀:钾钠硝铵溶,溶碱有五种,钡钾钙钠氨,不溶氯化物AgCl,不溶硫酸盐BaSO4,碳酸盐只溶钾钠铵
口诀的含义:含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水,溶于水的碱有:氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠和氨水,其他碱不溶于水,含Cl的化合物只有AgCl不溶于水,其他都溶于水;含SO42-的化合物只有BaSO4不溶于水,其他都溶于水。含CO32-的物质只有含K+Na+ NH4+溶于水,其他都不溶于水
11.沉淀物中AgCl和BaSO4不溶于稀硝酸,Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色沉淀,其他沉淀是白色有以下常见的沉淀:Mg(OH)2 Al(OH)3 CaCO3 BaCO3 Ag2CO3
推断题中,往沉淀物加稀硝酸:若讲沉淀不溶解,则沉淀中一定有AgCl或BaSO4;若讲沉淀全部溶解,则沉淀中一定没有AgCl或BaSO4;若讲沉淀部分溶解,则沉淀中一定有AgCl或BaSO4中的一种,且还有另一种可溶于稀硝酸的沉淀.
(三)分子、原子、离子、元素和化学式
15.元素:具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子总称元素。
原子的核电荷数(即核内质子数)决定原子或离子的元素种类。
①大部分单个的元素符号表示:一种元素、该元素的一个原子、一种单质
但HN O Cl等符号不能表示单质,它们的单质是:H2 N2 O2 Cl2
②地壳中元素按质量分数由多至少前四位是:O氧 Si硅 Al铝 Fe铁。铝是地壳中含量最多的金属元素。
③化学的“语法”:“某分子”由“某原子构成”。“某物质”由“某元素组成”或“某某分子构成”(金属单质、稀有气体讲由某原子直接构成)例:水由氢元素和氧元素组成,水由水分子构成。1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成元素、物质都是宏观概念,只表示种类,不表示个数。不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”
④具有相同核电荷数的粒子不一定是同种元素,下列粒子有相同的核电荷数:
⑴H2和He ⑵ CO、N2和Si ⑶ O2、S和S2- ⑷ OH-和F-
16.粒子:如原子、离子、分子、电子、质子等,它们都是微观概念,既表示种类又可表示个数。
分子、原子、离子都是构成物质的粒子。金属单质和稀有气体由原子直接构成;非金属单质、非金属与非金属形成的共价化合物由分子构成,化合物中既有金属元素又有非金属元素的离子化合物是由离子构成。
17.分子:分子是保持物质化学性质的最小粒子。分子由原子构成,
例:1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
18.原子:原子是化学变化中的最小粒子。(注意:原子不是构成物质的最小粒子。)
原子的构成:原子由核外带负电的电子和带正电的原子核构成,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。 在不显电性的粒子里: 核电荷数=质子数=核外电子数
注意:原子不是构成物质的最小粒子。原子只是化学变化中的最小粒子;
普通氢原子核中只有质子无中子,氢原子的原子核就是一个质子。
分子和原子的区别:在化学变化中分子可分为更小的粒子---原子,原子不能再分。物质发生物理变化时只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。
在一切化学反应中,反应前后元素的种类、原子的种类、原子的数目和原子的质量都不变。
19.原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团,常见的原子团:
SO42- CO32- NO3- OH- MnO41- MnO42- ClO31- PO43- HCO31- NH4+
注意:原子团只是化合物中的一部分,不能脱离物质单独存在,因此含原子团的物质必定有三种或三种以上元素,二种元素组成的物质不含原子团。原子团在化学反应中可再分为更小的粒子原子。
20.离子:带电的原子或原子团叫离子。带正电的离子叫阳离子;带负电的离子叫阴离子。
离子里:质子数=核电荷数=电子数±带电量
离子符号的写法:离子的电荷数标在右上角,电荷的数值等于它对应的化合价
阳离子:Na+ Mg2+ Al3+、H+ NH4+、Fe2+ Fe3+ Ca2+
阴离子:O2- OH- S2- F- Cl- SO42- CO32- NO3- MnO4- MnO42- ClO3-
21.核外电子排布的规律:核外电子按能量由低到高从里往外排,第一层最多容纳2个电子,第二、三层最多容纳8个电子。按顺序背诵:质子数从1~18的元素符号和名称:氢氦锂铍硼 碳氮氧氟氖 钠镁铝硅磷 硫氯氩
22.稳定结构:最外层电子数是8(只有一层的为2)的结构。元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系最密切,原子的最外层电子数决定元素的化学性质:
最外层电子数小于4时,易失去最外层所有电子,成为阳离子;(通常是金属元素)
最外层电子数多于4时,易得到电子使最外层电子数变为8,成为阴离子(通常是非金属元素)
最外层电子数与化合价的关系:(元素的最高正价等于原子的最外层电子数)
最外层电子数小于4时,最外层电子数就是元素的化合价(正价);
最外层电子数多于4时,最外层电子数-8=元素的化合价
23.化学式的写法:
①单质的化学式:大部分单质的化学式只用单个的元素符号,
下面几种元素的单质不能只用单个的元素符号表示,须注意:
氢气H2氧气O2氮气N2氯气Cl2 氟气F2溴(Br2) 碘(I2)臭氧O3
②化合物的化学式写法与读法的一般关系:“倒写倒读”。
化合价与化学式(交叉法确定化学式:正价在前负价在后,约简化合价,交叉),NH3、有机物如CH4等化学式是负价在前正价在后。同种元素可以有不同的化合价,硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的化合价分别为前N-3价,后N+5价。
24.元素的化合价:一种元素一定数目的原子与另一种元素一定数目的原子化合的性质。
标在元素符号的正上方
+2 -2 +1
Ca +2价的钙元素 O -2价的氧元素 H2O 水中氢元素化合价是+1价
背诵化合价口诀:
+1价钾钠银铵氢, +2价钡钙镁铜汞锌
二三铁、二四碳, 三铝四硅五价磷,
氟、氯、溴、碘-1价 氧硫-2要记清。
氢氧根、硝酸根(OH、NO3)-1价, 硫酸根、碳酸根(SO4、CO3)-2价,
化合物各元素化合价代数和为零, 单质元素化合价是零。
注:铵是NH4原子团;+2价的铁叫“亚铁”;+1价的铜叫“亚铜”
无氧时S为-2价,跟氧结合时+4或+6价。SO32-原子团叫“亚硫酸根”
无氧时Cl为-1价,跟氧结合时+1、+3、+5或+7价
25.相对原子质量:以一种碳原子(碳-12)质量的1/12作为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的数值,是该种原子的相对原子质量。
相对原子质量= ×12(相对原子质量是个比,单位为1)
相对原子质量≈质子数+中子数
26.化学反应基本类型
①化合反应:两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 A+B+...=C
②分解反应:一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 A=B+C+...
③置换反应:一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 A+BC=AC+B
溶液里的置换反应必须符合金属活动性顺序:
金属活动性顺序由强至弱:KCa Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (按顺序背诵)
钾 钙 钠 镁铝 锌 铁 锡 铅(氢)铜汞 银 铂 金
金属位置越靠前的活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快
排在氢前面的金属能置换酸里的氢,排在氢后的金属不能置换酸里的氢,跟酸不反应;排在前面的金属,能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。排在后面的金属跟排在前面的金属的盐溶液不反应。注意:单质铁在置换反应中总是变为+2价的亚铁,等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序按相对原子质量/化合价由小到大排列:Al(9) Mg(12) Ca(20) Na(23) Fe(28)Zn(32.5) K(39)
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,(复分解反应前后各元素和原子团的化合价都保持不变。)
注意事项:复分解反应能否发生,要考虑是否有沉淀、气体或水生成。有沉淀生成的反应中,反应物和生成物中不能同时有难溶于水的物质。初中化学只有碳酸盐跟酸反应有气体生成
⑤中和反应:酸跟碱作用生成盐和水的反应。中和反应属于复分解反应。
27.我国古代在化学方面的杰出贡献主要有:造纸术、火药、烧瓷器
28.氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(或得到氧的化学反应),不是一种基本反应类型。
缓慢氧化:缓慢进行不易被人觉察的氧化反应。如铁生锈、呼吸作用、食物腐败
燃烧必备的条件:①可燃物②与氧气接触③温度达到着火点
自燃:由缓慢氧化积聚的热量引发的自发燃烧。白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存。
还原反应:物质失去氧的反应。(氧化反应和还原反应不是基本反应类型)
还原剂:在化学反应中得到氧的物质。常用的还原剂有H2、CO、C等,具有还原性。
29.催化剂(触媒):在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
催化作用:催化剂在化学反应里所起的作用叫催化作用。
注意:二氧化锰只是在氯酸钾分解的反应里作催化剂,在其他反应里可能不是催化剂
30.书写化学方程式
①依据: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。(在一切化学反应中,反应前后元素的种类、原子的种类、各类原子的数目和原子的质量都不变)②书写化学方程式的步骤:化学式写正确,方程式要配平,条件箭头要标明。
③遵守二原则:一是以客观事实为基础,不能随便臆造化学反应和化学式;
二是遵守质量守恒定律,等号两边的各种原子数目必须相等
(四)溶液、溶解度
31.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。
溶液由溶质和溶剂组成。(在溶液里的反应,一般是溶质参加反应)
32.溶质:被溶解的物质叫溶质(可以是气体、液体或固体),但没有溶解的物质不是溶液的一部分,不能认为是溶质。例:20℃时,50克食盐放入100水中,没有溶解的24克食盐不是溶质,不是溶液的一部分
33.溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂。溶剂通常是液体,不指明溶剂的溶液其溶剂是水。
34.饱和溶液:在一定的温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质溶液叫做这种溶质的饱和溶液。(蒸发溶剂有晶体析出,剩余溶液一定是饱和溶液)
35.不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。注意:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,同种溶质在同一温度下,饱和溶液比不饱和溶液的浓度大
36.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
一般情况下:向饱和溶液加溶剂或升高溶液温度可使饱和溶液变为不饱和溶液;向不饱和溶液加溶质、降低溶液温度、蒸发溶剂可使不饱和溶液变为饱和溶液。
37.固体的溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
(关键词:一定的温度 100克溶剂 达到饱和状态 溶质质量)
38.溶解度曲线:物质的溶解度随温度变化的曲线。
大部分固体的溶解度随温度升高而增大,但NaCl的溶解度受温度影响很小,熟石灰的溶解度随温度高而减小。
气体的溶解度随温度降低、压强的增大而增大。
39.固体溶解度与溶解性的关系:
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶(或不溶)
20℃的溶解度(克) >10 1~10 0.01~1 <0.01
常见难溶于水的物质有:大部分金属、金属氧化物、BaSO4、AgCl、CaCO3等碳酸盐
40.混合物的分离:把混合物里的各种物质分开,得到混合物中每一组分的纯净物。
常用的物理方法有:溶解、过滤、结晶等
化学方法是:通过化学反应,使某些组分变为与原物质不同状态的物质而分开
41.结晶:从溶液里得到有一定几何形状的晶体的过程叫结晶
结晶方法:①蒸发溶剂结晶(适用于溶解度受温度影响小的固体,如NaCl)从盐水中得NaCl固体可采用蒸发溶剂的方法。
②冷却热的饱和溶液结晶(适用于溶解度受温度影响大的固体,如硝酸钾)此方法还可分离硝酸钾和氯化钠的混合物,得较纯的硝酸钾晶体。
二、元素及其化合物
(一)水
1.水、蒸馏水是纯净物、化合物和氧化物。矿泉水、海水、河水、糖水和盐水属于混合物
2.污染水质的因素:工业生产中的废渣、废水、废气(即“三废”)和生活污水的任意排放,农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河流。
3.电解水实验(水中加少量硫酸或NaOH,增强水的导电性)
① 水通电(正极O2负极H2,体积比1:2) 2H2O ==2H2↑ +O2↑
②证明物质里是否含水方法:白色的无水硫酸铜遇水变蓝色
(二)空气
4.空气的成分按体积分数计算:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO20.03%
5.环境污染知识:排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
6.测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体,占体积小易分离。
不能用碳、硫代替磷。碳、硫跟氧气反应生成气体,难跟其他气体分离。
(三)氧气的性质和用途
7.氧气的物理性质:不易溶于水,密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。
8.氧气的用途:气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
9.氧气的化学性质:支持燃烧,有助燃性。可供呼吸用,是常用的氧化剂。
⑴木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)C+O2=CO2
现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体
⑵硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧 S+ O2=SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量;
在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体;放出热量
⑶磷在空气中燃烧 4P+ 5O2==2P2O5
现象:发出白光,产生大量的白烟,放出热量
白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。
⑷镁在空气(或氧气)中燃烧 2Mg+ O2=2MgO
现象:发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
⑸铁丝在氧气中燃烧 3Fe+ 2O2=Fe3O4
现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂
⑹氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气) 2H2+ O2=2H2O
现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量;不纯的氢气点燃会爆炸
⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。
⑻加热碱式碳酸铜(俗称铜绿)Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O +CO2↑
(现象:绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)
(四)氧气的制法:
10.工业制取氧气的方法:分离液态空气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应
实验室制取氧气反应原理:
①加热高锰酸钾2KmnO4 △K2MnO4+ MnO2 + O2↑
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物2KClO3=2KCl + 3O2↑
③双氧水和二氧化锰 2H2O2=2H2O+ O2↑
实验室制取氧气注意事项:
①试管口略向下倾斜(防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);②用排水法收集氧气,导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集(因为开始放出的气泡不纯,含有空气)③排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)④双氧水和二氧化锰制氧气的装置应该用分液漏斗,用“压气法”检查气密性。
其他生成氧气的反应:
水通电(正极O2负极H2,体积比1:2) 2H2O =2H2↑+O2↑
加热氧化汞2HgO=2Hg +O2 ↑
(五)氢气的性质和用途
11.氢气的性质
(1)物理性质:密度最小的气体,难溶于水
(2)化学性质:
①可燃性:氢气在空气中燃烧 2H2+O2=2H2O
现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量
不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性:氢气还原氧化铜H2+CuO=Cu+H2O
现象:黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜,管壁有水珠产生
氢气还原氧化铜实验注意事项:“酒精灯迟到早退”,即开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)
(3 )氢气的用途:充气球,冶炼金属,高能燃料,化工原料
12.生成氢气的反应(实验室制取H2最常用的试剂是:锌粒和稀硫酸,也可用②③⑤⑥⑦)
①锌粒和稀硫酸反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
②铁和稀硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑
③镁和稀硫酸反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
④铝和稀硫酸反应2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
⑤锌粒和盐酸反应Zn+2HCl=ZnCl2+ H2↑
⑥铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
⑦镁和盐酸反应 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
⑧铝和盐酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(六)铁的性质
13.铁的物理性质:有银白色金属光泽的固体,有良好的延性和展性,质软,是导体
铁的化学性质:
(1)铁跟氧气反应
铁在潮湿空气里(既有H2O又有O2时)易生锈,铁锈是混合物,主要成分是氧化铁Fe2O3
防锈方法:在铁表面涂一层保护膜(如涂漆或油);镀锌等金属或烤蓝
铁在氧气里燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
(2)铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应(反应后溶液呈浅绿色)
①铁跟硫酸铜溶液反应(现代湿法冶金的先驱)化学方程式: Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
现象:铁丝表面覆盖一层红色的铜,反应后溶液呈浅绿色
②铁跟硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑ 铁跟盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑
现象:有气泡生成,反应后溶液呈浅绿色(铁有两种离子:铁离子Fe3+ 亚铁离子Fe2+)
铁元素有三种氧化物:氧化铁Fe2O3氧化亚铁FeO四氧化三铁Fe3O4。其中:氧化铁Fe2O3中铁为正三价,氧化亚铁FeO中铁为正二价,而四氧化三铁Fe3O4是氧化铁Fe2O3和氧化亚铁FeO的混合物(Fe2O3.FeO)
14.生铁和钢:都是铁的合金,区别是含碳量不同,生铁的含碳量高,钢含碳量低。
合金:金属与金属(或非金属)熔合而成,具有金属性质的混合物。(纯净物不是合金)
(七)单质碳的性质
15.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质,它们物理性质不同、化学性质相同。它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同
16.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)
①可燃性:木炭在氧气中燃烧 C+O2=CO2
现象:发出白光,放出热量
碳燃烧不充分(或氧气不充足) 2C+O2=2CO
②还原性: 木炭高温下还原氧化铜 C+ 2CuO =2Cu +CO2↑
现象:黑色物质受热后变为亮红色固体,同时放出能使石灰水变浑浊的气体
试验注意事项:①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)
木炭高温下还原氧化铁3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2↑(氢气跟CO2不反应)
高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳C+CO2=2CO
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳2CO+O2=2CO2
碳、一氧化碳、二氧化碳三种物质间的转换关系:C CO2 CO
(八)二氧化碳的性质
17.二氧化碳的物理性质:可溶于水,密度比空气的大。加压降温易变为固体“干冰,用途:灭火,温室里作肥料,干冰用于致冷和人工降雨,化工原料
18.二氧化碳的化学性质
①跟水反应:二氧化碳通入水中生成碳酸 CO2+H2O=H2CO3
二氧化碳通入紫色石蕊试液,石蕊试液变红色;加热又变为紫色
②跟碱反应生成盐和水:(用澄清的石灰水鉴定CO2)
二氧化碳通入澄清的石灰水CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
现象:有白色沉淀生成(或:澄清的石灰水变浑浊)
二氧化碳跟氢氧化钠反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(无明显现象)
③通常情况下,CO2不支持燃烧,也不能燃烧。
(九)一氧化碳的性质
19.一氧化碳的物理性质:无色、无味、比空气的密度略小、难溶于水
20.一氧化碳的化学性质
① 可燃性:一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳 现象:发出蓝色火焰,放出热量 2CO+O2=2CO2
②还原性:一氧化碳还原氧化铜(不是置换反应)CO+CuO=Cu+CO2
现象:黑色物质受热后变为亮红色固体,同时放出能使石灰水变浑浊的气体
特别注意尾气的处理:一氧化碳有剧毒,会使空气受污染,必须把未反应的CO燃烧转变成无污染的CO2 △
一氧化碳还原氧化铁3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
③毒性:一氧化碳吸入肺里跟血液的血红蛋白结合,破坏了血红蛋白的输氧能力。
三种有可燃性、还原性的物质:氢气、碳、一氧化碳(都可用于冶炼金属、用作燃料)
(十)碳酸钙的性质和用途
21.碳酸钙主要以石灰石和大理石存在,大理石和石灰石主要成分是CaCO3。大理石和石灰石做建筑材料,工业上用石灰石制生石灰(CaO)和二氧化碳、制水泥。
22.碳酸钙的物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①跟盐酸、硝酸反应(碳酸钙不溶于水,可溶于酸)
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(实验室制取CO2的反应)
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
②高温分解:CaCO3C=CaO+CO2↑
CaO加水反应: CaO+H2O=Ca(OH)2(生石灰跟水反应生成熟石灰)
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