


沪教版(2024)中考化学一轮复习:九年级上、下册知识点考点提纲汇编 学案
展开 这是一份沪教版(2024)中考化学一轮复习:九年级上、下册知识点考点提纲汇编 学案,共38页。
1.药品使用要做到“三不”原则:
不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口闻药品的气味,不得尝任何药品的味道。
2.固体药品的取用: 没有说明用量,一般取最少量,液体1-2mL,固体盖满试管底部。
液体药品的取用:
①取用较多量液体时,直接倾倒:瓶塞倒放在桌上(防止污染药品);标签向着手心 (防止腐蚀标签);试剂瓶口要紧挨试管口(防止液体流出)。
②少量液体用胶头滴管吸取或滴加。(胶头滴管一定要悬空竖直在容器口的正上方滴加)
③量筒量取液体时,视线要与量筒内凹液面最低处保持水平。
10mL量程的量筒,精确度为0.1mL。
量筒只能用于量取液体的体积,不能用于药品的反应容器,也不能用于配制溶液。
3.剩余药品的处理要做到“三不一要”原则:
不能放回原瓶,不要随意丢弃,不要拿出实验室,要放入指定容器。
4.酒精灯:用外焰加热; 用火柴点燃酒精灯(不能灯对灯点燃); 用灯帽盖灭酒精灯(不能用嘴吹)。不慎把酒精洒在桌上起火,立即用湿抹布扑灭;
5.药品加热:
⑴ 给试管加热前必须先预热。
给固体药品加热时,试管口要略向下倾斜(防止产生的水倒流,使试管炸裂)。
⑵给液体加热时,试管要与桌面倾角为45°,且试管口不能对着有人的方向。
试管夹夹在离管口约1/3处,加热试管内的液体不能超过容积的1/3。
6.托盘天平
称量药品时一定是左物右码,通常左右各垫一张质量相同的纸张。
称量固体氢氧化钠药品要放在烧杯中称量(因为氢氧化钠易吸水而潮解)。
托盘天平称量的精确度只能达到0.1g。
7.玻璃仪器洗刷干净的标准是仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。
8.给试管里的液体加热时,可能会造成试管破裂的原因有:试管外壁有水、 没有给试管预热、 热的试管用冷水冲洗、 加热时没有用外焰加热等。
9. 蜡烛燃烧实验:
⑴蜡烛在空气中燃烧时产生明亮的黄色火焰,靠近蜡烛火焰的石蜡受热熔化。白瓷板上有黑色粉末生成。熄灭后,产生一缕白烟(石蜡小颗粒)。
⑵结论:文字表达式:石蜡+氧气(O2)水(H2O)+二氧化碳(CO2)
⑶如何设计实验,证明石蜡燃烧产物是水和二氧化碳呢?
将一只干冷的烧杯罩在火焰上方,若烧杯内壁有水雾,则证明有水生成。
将一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,若石灰水变浑浊,则证明有CO2生成。
10. 加热碳酸氢铵的实验:
⑴实验现象:固体逐渐消失,试管口有小水珠,产生有刺激性气味的气体,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
⑵化学方程式:NH4HCO3 △ H2O+NH3 ↑+CO2↑
⑶保存方法:避光、密封保存
加热碱式碳酸铜(铜绿)的实验:
⑴实验现象是:绿色固体逐渐变黑,管口有水珠生成,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
⑵反应的化学方程式是:Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑
镁条燃烧实验:
⑴操作:用坩埚钳夹持镁条,用酒精灯外焰加热,放在石棉网上方燃烧。
⑵实验现象:发出耀眼的白光,放出大量热,生成一种白色固体。
⑶反应的化学方程式是:2Mg+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
物理变化:没有新物质生成的变化,叫物理变化。如,酒精挥发、海水晒盐等。
化学变化:有新物质生成的变化,叫化学变化。如:金属锈蚀、食物腐败、可燃物的燃烧、植物的光合作用等。
判断是物理变化还是化学变化的依据是看:有没有新物质生成。
化学变化的同时,一定伴随着物理变化的发生。但物理变化的同时不一定发生化学变化。
14. 物理性质:物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质,叫物理性质。
如:色、态、味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、挥发性、延展性等。
化学性质:物质在化学变化时表现出来的性质,叫化学性质。
如:可燃性、酸碱性、毒性、稳定性、氧化性、还原性等。
描述性质的句子通常有“易”、“能”、“会”、“具有”等字眼。
如:汽油易挥发——物理性质,汽油能燃烧——化学性质。
XX能与X反应——化学性质。
⑴ 物质都是由元素组成的,每种元素都有一个对应的元素符号。(熟记1-20号元素符号)
氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
⑵物质都是由微观粒子构成的,构成物质的微观粒子有:分子、原子、离子。
金刚石与石墨都是由碳元素组成的,它们在性质上存在较大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
化学变化的本质特征是有新物质生成;从元素组成的角度来看,所有的化学反应都遵循一个规律:即化学反应前后,元素的种类不变。
第2章 空气与水资源
1. “测定空气中氧气的体积分数”实验:
⑴实验药品: 红磷
⑵实验原理:4P + 5O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2P2O5
⑶实验现象:红磷燃烧,产生大量白烟;
冷却到室温后打开止水夹,烧杯中的水倒流到集气瓶约1/5刻度处。
⑷实验结论:氧气约占空气体积的1/5。
结论解释:红磷燃烧消耗了集气瓶内空气中的氧气,瓶内气压变小,水被大气压压进瓶内。进入瓶中水的体积就相当于空气中氧气的体积。
⑸实验反思:
①若测得的气体体积小于1/5,原因可能是:①装置漏气;②红磷量不足;③没有冷却到室温就打开止水夹。结果偏大的原因可能是:①实验前弹簧夹没有夹紧;②燃烧匙插入慢等。
②此实验中红磷必须足量,目的是:充分耗尽集气瓶内的氧气。
③实验思考:该实验为什么不能使用碳、硫、铁丝或者是镁?
答:碳、硫燃烧会分别生成二氧化碳、二氧化硫气体,占据了锥形瓶中一部分体积,不易形成气压差,水不易进入集气瓶,从而使测得的结果偏小。
铁丝在空气中不能燃烧,无法消耗氧气;
镁虽然在空气中能与氧气发生燃烧,生成固体氧化镁,但同时金属镁还能在空气中与氮气发生反应,生成氮化镁,使得测得结果偏大。
④该实验中,证明了氮气具有的性质是:难溶于水;氮气不能燃烧,也不支持燃烧。
⑤验证空气中氧气体积含量的实验中所选择的的药品须符合以下条件:Ⅰ.药品只能与空气中的氧气反应; Ⅱ.生成物中不能有气体。
2.物质分为混合物与纯净物两类:
⑴混合物是由两种或两种以上物质混合而成的。如:空气、海水、矿泉水、溶液、合金等
⑵纯净物只由一种物质组成。如:氮气、氧气、水(蒸馏水)、二氧化碳、碳酸氢铵等
空气的成分按体积计算:氮气(N2)占78%、 氧气 (O2) 占21%、 稀有气体(包括氦气、氖气等) 占0.94%、二氧化碳(CO2)占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。故空气是混合物。
4. 氮气的性质
物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度略小于空气
化学性质: 不活泼(稳定),一般情况下很难与其他物质发生反应
5.氮气的用途:制氮肥、粮食、瓜果的保护气、灯泡填充气、液氮用于医疗手术
6.稀有气体的用途:氦气可填充气球;氖气可用作霓虹灯的填充气;氩气可作焊接金属的保护气。
7.氧气的物理性质:通常情况下,氧气是一种无色无味的气体,密度稍大于空气,不易溶于水。
液态氧气是淡蓝色,固态氧气呈淡蓝色雪花状。
蒸馏水不能养鱼的原因:蒸馏水里几乎不含氧气
8.氧气的化学性质:比较活泼。
⑴木炭燃烧: C + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2
实验现象:在空气中,发红发热,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体;
在氧气中,剧烈燃烧,发白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
⑵蜡烛燃烧:石蜡 + 氧气 点燃 水 + 二氧化碳
实验现象:剧烈燃烧,发白光,瓶内壁有水雾,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
⑶铁丝在氧气中燃烧: 3Fe+2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
实验现象:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成一种黑色固体。
注意事项:①铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积;②铁丝一端系一根火柴的目的是引燃铁丝;③等火柴即将燃尽时,再放入集气瓶内,防止火柴燃烧消耗过多氧气;④集气瓶内放少量水或铺一层细沙的目的是:防止灼热的生成物溅落瓶底,使集气瓶炸裂。
⑷硫(淡黄色固体)的燃烧:S + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2
实验现象:①在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
②在氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
实验注意:集气瓶底要放少量水,其目的是吸收二氧化硫,防止污染空气。
9.氧化反应: 物质与氧气的反应都属于氧化反应。
分为:①剧烈氧化,如:物质的燃烧等。
②缓慢氧化,如:动植物呼吸、金属锈蚀、食物腐烂、有机肥腐熟等。
氧气的用途:
①供给呼吸;如:宇航、潜水、登山等;
②支持燃烧;(即助燃性)如:富氧炼钢、氧炔焰焊接金属、火箭助燃剂等
11.氧气的两面性:
氧气的利有:供给呼吸,支持燃烧;氧气的弊有:金属生锈,食物变质。
12.氧气的制取:
⑴自然界中氧气的产生依靠:绿色植物的光合作用。
⑵工业制氧气的方法:分离液态空气法,属于物理变化。
⑶实验室制取氧气的方法:
13、催化剂:
⑴ 概念:在化学反应中能增大其他物质的反应速率,但本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化的物质。
⑵ 特点:“一变”指化学反应速率改变;“两不变”指催化剂本身的质量和化学性质不变。
= 3 \* GB2 ⑶ 影响化学反应速率的因素:①温度 ②反应物的浓度 ③反应物的接触面积 ④催化剂
14.化合反应和分解反应(它们均属于化学反应的基本类型)
化合反应:由两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应。(“多变一”)
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应。(“一变多”)
15.水的组成—水是由氢元素和氧元素组成的
⑴ 实验一:通电分解水
现象:与电源负极相连的玻璃管内气体能被点燃,火焰淡蓝色——是氢气;
与电源正极相连的玻璃管内气体能使带火星的木条复燃——是氧气。
负氢正氧
V氢2氧1
m氢1氧8
2H2O 通电 2H2↑ + O2↑ (分解反应)
体积比: 2 : 1 (即分子个数比)
质量比: 1 : 8 负氢正氧二比一(谐音记忆:“父亲正想儿毕业”)
= 1 \* GB3 ① 为了增强水的导电性,可在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。
= 2 \* GB3 ② 实际实验中,体积比往往大于2:1,原因是:氧气在水中的溶解度比氢气在水中的溶解度大;生成的氧气与电极反应消耗了一部分氧气。
⑵ 实验二:纯净的氢气在空气中燃烧(点燃前需验纯)
实验原理:2H2 + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O
实验现象:纯净的氢气在空气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量的热。
注意点:不纯的氢气(混有空气或氧气)遇明火可能爆炸,所以点燃H2前必须验纯。
16.水的净化方法有:沉淀、过滤、吸附、蒸馏。净化效果最好的是蒸馏。
木炭、活性炭的作用:吸附异味和色素等; 明矾的作用:絮凝剂,吸附悬浮杂质而沉降。
17.硬水—是含有较多可溶性钙、镁物质的水。
软水—是不含或含少量可溶性钙、镁物质的水。如:蒸馏水。
鉴别方法:加肥皂水,搅拌,产生泡沫多的是软水,泡沫少或是有白色垢状物的是硬水。
降低水的硬度(将硬水软化)的方法:生活中:加热煮沸;实验室里:蒸馏。
18.过滤:—分离难溶性固体与液体的一种方法
= 1 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑴主要用到的仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台。另外还需要(实验用品)滤纸。
= 2 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑵过滤操作中的注意事项:“一贴二低三靠”
= 3 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑶若过滤后液体仍然浑浊,原因可能是:滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接滤液的烧杯不干净等。
解决办法:再次过滤直至澄清。
⑷过滤速度慢的原因:滤纸没有紧贴漏斗内壁;过滤前没有静置一会儿或用玻璃棒搅拌待滤液。
第3章 物质构成的奥秘
1.构成物质的微观粒子有分子、原子、离子。如:⑴水、二氧化碳、氮气等是由分子构成的;⑵金属、金刚石、硅等是由原子直接构成的;⑶氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
2.分子:⑴同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同。如水、氢气、氧气化学性质不同的原因是构成它们的分子不同。
⑵分子是由原子构成的。如水分子是由氢原子和氧原子构成的;或一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
= 3 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑶金刚石和石墨的化学性质相似,是因为它们都是由碳原子直接构成的;但它们在物理性质上存在着较大的差异,这是因为碳原子的排列方式不同。氧气(O2)和臭氧(O3)都是由氧元素组成的单质,但由于构成它们的分子不同,所以这两种物质的化学性质不同;氧气和臭氧混合在一起,尽管只含一种元素,但由于它们是两种不同的物质,所以属于混合物。
3.⑴原子的构成:原子是由原子核和核外电子构成。由于原子核所带电量和核外电子的电量相等,但电性相反,因此整个原子不显电性。即:核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数。
⑵原子的质量主要集中在原子核上,用相对原子质量表示。相对原子质量≈质子数+中子数
原子的相对原子质量是原子的实际质量与碳-12原子质量的1/12的比值。
⑶分子与原子本质区别在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分。所以原子是化学变化中的最小微粒。在化学变化中原子的种类、数目、质量都不发生变化,分子的种类一定发生变化。
因此,化学变化的本质是旧分子分解成原子,原子重新结合成新分子的过程。
4.离子的概念和特征:
⑴ 离子是原子得到或失去电子后形成带电荷的微观粒子。(带电的原子团也称为离子)
⑵ 阳离子:原子失去电子后,电子数小于质子数,带正电荷,成为阳离子。如:钠离子
阴离子:原子得到电子后,电子数大于质子数,带负电荷,称为阴离子。如:氯离子
注:原子得失电子后变成阴阳离子,改变的只是核外电子数,而核内质子数不变,所以原子和变化后的离子仍属于同种元素。
⑶ 离子里:质子数=核电荷数,但质子数≠电子数,质子数=电子数±离子所带电荷数。
例如:已知RO32-有32个电子,则R质子数的计算式为:R+8×3=32-2
= 4 \* GB2 ⑷ 阴阳离子因静电引力相互吸引而形成物质;物质溶于水后,在水分子的作用下,又能离解成自由移动的阴阳离子。
5.核外电子的分层排布
⑴ 原子核外电子排布规律:电子在原子核外空间按能量由低到高分层作高速运动,从里往外依次为:第一层(最多容纳2个电子),第二层(最多容纳8个电子),最外层(最多容纳8个电子)。
⑵原子(离子)结构示意图:
当m=(2+8+n)时,该微观粒子是原 子;
当m>(2+8+n)时,该微观粒子是阳离子;
当m<(2+8+n)时,该微观粒子是阴离子。
根据原子(离子)结构示意图不能确定相对原子质量,因为无法确定中子数。
⑶原子的最外层电子数与元素的化学性质密切相关:
注:稳定结构——最外层电子数是8(只有一层时为2)的结构。
6.元素的概念:具有相同的核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
⑴原子核内的质子数决定元素的种类。
① 一种元素和另一种元素的本质区别是核内质子数不同。
如:H和O属于不同元素——质子数不同。
② 同种元素的原子,质子数一定相同;但质子数相同的粒子不一定属于同种元素。
例如:下列粒子具有相同的质子数:①H2O和NH3 ②NH4+和Na+ ③O2和S2-。
= 3 \* GB3 ③ 质子数相同但中子数不同的原子或核外电子数不同的离子属于同一种元素。
例如:质子数为6中子数为6的碳原子和质子数为6中子数为7的碳原子都属于碳元素。
Fe、Fe2+、Fe3+质子数相同,都属于铁元素
⑵ 原子的最外层电子数决定元素的化合价及化学性质。
例如:Na元素和Cl元素化学性质不同——最外层电子数不同。
Fe、Fe2+、Fe3+最外层电子数不同,所以他们的化学性质不同。
⑶元素符号的意义:表示某元素(宏观意义);还表示一个某原子(微观意义)
如H可以表示氢元素,还表示1个氢原子。由原子直接构成的物质,还可表示该种物质。如Fe可以表示铁元素,1个铁原子,还可以表示铁这种物质。
注意:若元素符号前面加数字,则只表示微观上原子的个数。如:3Fe ——表示3个铁原子。
⑷元素的分类:“钅”旁的是金属元素(汞除外,它也是金属),如铁、铜等;“石”旁的是固态非金属元素,如硫、磷、碳等;“气”头的是气态非金属元素,如氢、氧、氦等
⑸元素的分布:地壳中元素含量由多到少的顺序是:O、Si、Al、Fe、Ca。
海水中元素含量由多到少的顺序是:O、H、Cl、Na、Mg等。
7.元素之最:
地壳中含量最多的元素是O;含量最多的金属元素是Al;
海水中含量最多的元素是O;含量最多的金属元素是Na;
人体中含量最多的元素是O;含量最多的金属元素是Ca;
地核中含量最多的元素是Fe;太阳上含量最多的元素是H;
物质之最:空气中含量最多的物质是氮气;人体中含量最多的物质是水;使用最早的合金是青铜;最常用的溶剂是水。相对分子质量最小的氧化物是水,氧元素质量分数最大的氧化物是过氧化氢。
8.元素与人体健康:
⑴生活中常说的“碘盐”、“钙片”等食品或药品中添加的是含有该元素的化合物,而不是单质。
⑵人体必需的微量元素为锰、铜、铁、锌、钴、碘、硒。注意:钙不是人体的微量元素
⑶缺钙—骨质疏松(成人)佝偻病(儿童) 钙过多—白内障、动脉硬化
缺碘或碘过量—甲状腺疾病 缺硒或硒过量—均会导致癌症
缺锌—发育停滞,智力低下,严重时会得侏儒症 缺钴、缺铁—贫血症
9.物质的简单分类:
单质
化合物(氧化物、……)
物质
混合物
纯净物
⑴单质:由同种元素组成的纯净物。如:Fe、Cu、Mg(金属单质);H2、O2、He(气态非金属单质);金刚石、硅等(固态非金属单质)。
⑵化合物:由不同种元素组成的纯净物。如:CuO、CO2、KMnO4、MnO2、Cu2(OH)2CO3
⑶氧化物:由氧元素和另一种元素组成的化合物。如:CuO、CO2、MnO2
10.化学式:⑴概念:用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子。
⑵任何纯净物都有固定的组成,一种纯净物有且只有一个化学式;混合物无化学式。
⑶化学式表示的意义(以H2O为例):
注:若化学式前面加数字,则只表示微观粒子的个数。例:2CO2——表示2个二氧化碳分子。
⑴化合价规则:化合物里,各元素的化合价的代数和为零。
规定:单质里元素的化合价为零。
⑵常见元素和原子团的化合价口诀(熟记):
钾钠氢银正一价 氟氯常显负一价 钙镁锌钡正二价 通常氧为负二价
一二铜、二三铁 二四六硫二四碳 三铝四硅五价磷 单质元素为零价
注:+2价的铁叫“亚铁”,+1价的铜叫“亚铜”;无氧时硫为-2价,跟氧结合时+4或+6价。
原子团口诀:负一氢氧(根)最简单(OH-),还有硝酸(根)NO3(NO3-);
负二寿司硫酸根(SO42-), 别忘碳酸(根)CO3(CO32-);
正一铵根氮氢4(NH4+), 分清氨气氮氢3(NH3) (注:括号里根弱读)
⑶原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中常以整体参加反应的原子集团。
①常见的原子团:
②原子团只是化合物的一部分,不能脱离物质单独存在,是构成物质的一种微观粒子(即离子)。
③原子团中各元素的化合价的代数和等于该原子团的化合价。
⑷化合价的表示方法:标在元素符号的正上方。正负符号在前,数值在后,1不省略。
+2价的钙元素:;-2价的氧元素:;水中氧元素的化合价-2价:
12.微观粒子符号的表示方法:
⑴几个某原子:方法:数字+元素符号,“1”省略。如1个硫原子S;2个钙原子2Ca;
⑵几个某分子:方法:数字+化学式;
⑶几个某离子:方法:数字+离子符号(离子电荷数标在右上角,电荷的数值等于其化合价。)
化学式中符号周围数字的意义
①“a”表示有a个微观粒子;
②“b”表示一个某分子中含有b个某原子(或原子团);
③“c”表示一个某离子带c个正(或负)电荷
第4章 认识化学反应
1.化学反应需要一定的条件:
不同化学反应的发生,可能需要不同的反应条件。影响化学反应的条件主要有反应物的浓度、温度、压强、催化剂等。
2.燃烧与灭火
⑴燃烧的概念:燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。
⑵燃烧的特点:发光、发热、化学反应。
⑶燃烧的条件(同时具备):
①物质具有可燃性;②与氧气接触;③温度要达到着火点(即可燃物燃烧所需的最低温度)。
⑷灭火的原理:
①撤离可燃物 ——釜底抽薪,森林火灾设置隔离带,关闭液化气阀门等;
②隔绝氧气 ——灯帽盖灭酒精灯,油锅起火盖上锅盖,不慎碰翻燃着的酒精灯用湿抹布扑灭;
③降温到着火点以下——用水灭火等。
注意:凡是提及降低或提高着火点的灭火方法是错误的说法。
3.一氧化碳的物理性质:无色无味气体、密度略小于空气、难溶于水
4.一氧化碳的化学性质:
(1)可燃性:2CO+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 蓝色火焰
(2)毒性:与人体中血红蛋白结合,降低血红蛋白运输氧气的能力
(3)还原性:3CO+ Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2
5.完全与不完全燃烧 C+O2(充足)eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2 2C+O2(不足)eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO
(1)当氧气充足时,可燃物完全燃烧,放出的热量多;氧气不足时,可燃物不完全燃烧,燃烧速度慢、放热少,浪费燃料,产生大量有害物质污染环境。
(2)含碳元素的可燃物在氧气充足时,完全燃烧时生成二氧化碳;不完全燃烧时生成一氧化碳,甚至生成微小的炭黑颗粒等物质。
6.爆炸的条件:可燃物急速燃烧,在有限空间气体迅速膨胀。
7.(教材P3)手帕烧不着的原因:酒精燃烧放热使水蒸发吸热,温度达不到手帕的着火点。
8.身处火灾区,如何自救?拨打119,湿毛巾捂住口鼻,匍匐前进(蹲下身子)找安全出口等。
试分析:木柴架空燃烧更旺的原因——可燃物与氧气充分接触。
蜡烛一吹就灭,炉火越扇越旺的原因——前者降低了温度; 后者增加了氧气 。
9.质量守恒定律:
(1)质量守恒定律的内容:参加化学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。
注意:①质量守恒定律只适用于化学变化,且只是质量守恒,不涉及体积。②验证质量守恒定律的实验要求:通常在密闭容器中进行,防止生成气体逸出或防止外界物质进入容器中。
质量守恒定律的实质:
微观实质:化学反应前后原子的种类、原子的个数、原子本身的质量均不变。
宏观实质:元素的质量和种类、物质的总质量在反应前后都不变
密闭容器:
密闭容器的定义: 不与外界进行物质交换的容器(外部物质进不来,内部物质出不去)。
密闭容器内进行的化学反应: 反应前、反应中、反应后,所有物质的质量之和都相同
(4)化学反应前后的“一定不变”、“一定改变”和“可能改变”:宏 观 微 观
元素种类 原子种类
原子数目
元素质量 原子质量
物质种类 分子种类
元素的化合价 分子数目
物质的总质量
6个不变
2个一定改变
2个可能改变
10.化学方程式的书写及应用:
固体加热型
固液不加热型
药品
高锰酸钾KMnO4 (紫黑色固体)
氯酸钾KClO3(白色固体)、二氧化锰(黑色粉末)
过氧化氢H2O2(无色液体)
二氧化锰MnO2 (黑色粉末)
原理
高锰酸钾 加热 QUOTE 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
二氧化锰加热KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
氯酸钾 QUOTE 二氧化锰加热 氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2
过氧化氢 QUOTE 二氧化锰 二氧化锰水 + 氧气
H2O2 H2O O2
装置
发生装置 收集装置(排水集气法)
发生装置 收集装置
步骤
加热KMnO4制O2的实验步骤:
1、连接装置,检查装置气密性;
2、装药品(铺放);
3、把试管固定在铁架台上(铁夹夹在试管中上部,试管口略向下倾斜);
4、点燃酒精灯,加热(先均匀,后集中);
5、收集气体(气泡连续、均匀冒出时开始收集);
6、把导管移离水槽;
7、熄灭酒精灯。 谐音记忆:茶庄定点收利息
过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气步骤:
1、按要求连好装置;
2、检查装置气密性;
3、装药品(先固后液,固体从锥形瓶口加入,液体从分液漏斗加入);
4、收集气体。
注意事项
试管口要略向下倾斜:防止冷凝水倒流,使试管炸裂。
导气管伸入橡皮塞不能太长:便于气体的排出。
试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管。
实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
分液漏斗可用长颈漏斗代替,但其下端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
长颈漏斗优点:可随时添加液体。 分液漏斗优点:还可控制反应速率。
检验
用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,则说明该气体是氧气。
验满
向上排空气法收集氧气需要验满,方法是:用带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则说明已收集满了。
排水法收集氧气不需要验满,当看到集气瓶口有气泡向外冒出时,则说明已收集满了。
存放
盖好玻璃片集气瓶口向上正放在实验桌上(磨砂面和磨砂面接触)
元素种类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
稀有气体元素
8个(He为2)
稳定结构,不易得失电子
很稳定
金属元素
<4个
易失去最外层所有电子,成为阳离子
活泼
非金属元素
≥4个
易得到电子使最外层电子数变为8,成为阴离子
活泼
宏观组成
表示一种物质
表示水这种物质
表示该物质的元素组成
表示水由氧元素和氢元素组成的
微观构成
表示该物质的一个分子
表示一个水分子
表示一个分子的构成
表示一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
NO3-
OH-
SO42-
CO32-
NH4+
硝酸根
氢氧根
硫酸根
碳酸根
铵根
附:1-6章化学方程式(按章节排序:)
1.加热碳酸氢铵:
NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑ + H2O + CO2 ↑
2.碱式碳酸铜受热分解:
Cu2(OH)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2CuO + H2O + CO2 ↑
3.镁条燃烧:2Mg + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
4.红磷燃烧:4P + 5O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2P2O5
5.木炭在氧气中完全燃烧:C + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2
6.铁丝在氧气中燃烧:3Fe + 2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
7.硫粉燃烧: S + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2
8.双氧水和二氧化锰制氧气:
2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O + O2↑
9.加热高锰酸钾制氧气:
2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4 + MnO2 + O2↑
10.加热氯酸钾制氧气:
2KClO3 2KCl+3O2↑
11.电解水:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
12.氢气燃烧:2H2 + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O
13.木炭不完全燃烧:2C + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO
14.一氧化碳燃烧:2CO + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2
15.氢氧化钠与硫酸铜的反应:
2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓ + Na2SO4
16.二氧化碳溶于水:CO2 + H2O === H2CO3
17.碳酸不稳定分解:
H2CO3eq \(=====,\s\up7(△))H2O + CO2↑
18.检验二氧化碳(气体通入澄清石灰水):
Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
19.高温煅烧石灰石:
CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO + CO2↑
20.生石灰与水反应:
CaO + H2O === Ca(OH)2
21.实验室制备二氧化碳:
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
22.一氧化碳高温还原氧化铁:
3CO+ Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2
23.高炉中制造还原剂CO:
C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
24.铝与氧气反应:
4Al + 3O2===2Al2O3
铜在空气中受热:
2Cu + O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO
26.镁与稀硫酸的反应:
Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
27.镁与稀盐酸的反应:
Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑
28.铝和稀硫酸反应:
2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑
29.铝和稀盐酸反应:
2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑
30.实验室制取氢气:
Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
31.锌与稀盐酸反应:
Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
32.铁和稀硫酸的反应:
Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑
33.铁和稀盐酸的反应:
Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
34.铁和硫酸铜溶液反应(“湿法冶金”):
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu第5章 奇妙的二氧化碳
1.二氧化碳的物理性质:
通常情况下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水(压强越大,溶解越多)。固体二氧化碳俗称干冰,易升华吸热。利用此性质可用于人工增雨或制冷剂等。
2.二氧化碳的化学性质:
①二氧化碳能与澄清石灰水反应,生成白色的碳酸钙沉淀。(常用于检验二氧化碳气体)
反应的化学方程式是: CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O
②二氧化碳能与水反应,生成碳酸。 反应的化学方程式是:CO2+ H2O ==H2CO3
注意:二氧化碳与水反应无明显现象,需要借助酸碱指示剂(如紫色石蕊试液)帮助判断。
光照
叶绿素
③二氧化碳能参与绿色植物光合作用。在光照和叶绿素的条件下,二氧化碳和水反应生成氧气和有机物。
6CO2 + 6H2O——→ C6H12O6 + 6O2(光能转化为化学能)
④二氧化碳不能燃烧,一般情况下,也不支持燃烧。
3.二氧化碳气体灭火实验:
实验操作:将一瓶二氧化碳气体倒入盛有燃着的高低不同蜡烛的烧杯中。
可以观察到的现象是:蜡烛自下而上熄灭 。
该实验得出的结论是:二氧化碳气体密度比空气大;且不能燃烧,也不支持燃烧。
4.二氧化碳能溶于水的实验:
实验操作:用塑料瓶(矿泉水瓶)二氧化碳气体,然后向其中到少量水。旋紧瓶塞,振荡。
实验现象:塑料瓶(矿泉水瓶)变瘪。 实验结论:二氧化碳气体能溶于水。
5.二氧化碳气体能与水反应的实验:
①实验操作:将二氧化碳气体通入到,盛有少量紫色石蕊试液的试管中,
实验现象:紫色石蕊试液变红色。
实验结论:二氧化碳气体与水反应生成了酸(碳酸)。是碳酸使紫色石蕊试液变红。
反应原理是: CO2+ H2O ==H2CO3
②实验操作:将变红的石蕊试液,放在酒精灯上加热。
实验现象:有大量气泡产生,红色石蕊试液又恢复为紫色。
实验结论:碳酸不稳定,易分解。 反应原理是:H2CO3 △ CO2↑+ H2O
易错提示:CO2既能溶于水,又能与水反应,前者是物理性质,后者是化学性质。但要注意的是,CO2溶于水后,只有一小部分与水反应生成碳酸,大部分仍是以CO2的形式存在。
6.CO2、Ca(OH)2、CaCO3之间的相互转化
①CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO+CO2↑(煅烧石灰石)
②CaO+H2O===Ca(OH)2(制熟石灰)
③CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O(检验CO2)
6.二氧化碳的用途:
①灭火;②生产碳酸饮料,如雪碧、可乐等;③做气体肥料;④做化工原料,常用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等;⑤干冰作制冷剂,舞台云雾,人工增雨等。
二氧化碳的实验室制法:
实验药品的选择:①不能用浓盐酸代替稀盐酸:因为浓盐酸有强挥发性,生成二氧化碳会混有氯化氢气体而不纯;
②不能用稀硫酸代替稀盐酸:因为稀硫酸与大理石(或石灰石)中的碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在大理石(或石灰石)的表面,阻止反应的进一步进行;
③不能用碳酸钠(粉末状石灰石)代替大理石(或石灰石):因为粉末状的碳酸钠与稀盐酸反应速率太快,不利于收集气体。
8.二氧化碳的工业制法:
方法:高温煅烧石灰石;同时得到副产品生石灰;可用作做干燥剂、建筑材料、生产熟石灰等。
原理:CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO+CO2↑
9.实验室制取气体的一般思路:
10.二氧化碳与人体健康:
(1)二氧化碳本身没有毒性,但它不能供给呼吸,当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时,会对人体产生一定的影响,所以在人群密集的地方应该注意及时通风换气。
(2)由于二氧化碳的密度比空气大,所以干涸的深井、深洞、久未开启的菜窖中二氧化碳含量可能较高,人在进入之前要检测其中的二氧化碳含量,避免损害健康。
11.温室效应:
大气中的二氧化碳含量升高会造成“温室效应”,但二氧化碳不是大气污染物;能产生温室效应的气体还有臭氧、甲烷、氟利昂等。
12. 碳达峰碳中和目标的实现:(这里的“碳”指的是以二氧化碳为代表的温室气体)
(1)减少二氧化碳的产生:
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用,开发新能源,如太阳能、风能、地热能;②促进节能产品、节能技术的进一步开发和普及,提高能源的使用效率。
(2)消耗已产生的二氧化碳:
①植树造林,保护森林;②循环利用二氧化碳;③利用技术手段对二氧化碳进行捕获与封存等。
第6章 金属资源综合利用
1.常见的金属矿物
1.金属元素在自然界中分布很广,除极少数不活泼金属(如银、铂、金等)以单质形式存在外,其余大多数金属以化合物形式存在。
2.常见的金属矿石:铁矿石——赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)和黄铁矿(主要成分是FeS2);铜矿石——黄铜矿、辉铜矿和孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3];铝矿石主要有铝土矿和明矾石等。
2.一氧化碳还原氧化铁
(1)实验原理:3CO + Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2
(2)实验装置:
(3)操作步骤:
实验开始:先通一氧化碳,后加热。(目的:排尽装置内的空气,防止加热时爆炸 )
实验结束:先停止加热,冷却后再停止通一氧化碳(防止生成的铁粉被重新氧化)
实验现象:① 玻璃管内红棕色固体变黑色 (3CO + Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2 )
② 试管内澄清石灰水变浑浊 [CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ]
③点燃尾气,产生淡蓝色火焰 [ 2CO +O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 ]
以上装置验证了一氧化碳的还原性和可燃性。
(4)尾气处理:
①处理原因:尾气中含有有毒的一氧化碳,会污染空气。
②处理方法:Ⅰ燃烧法:在尾部放一盏点燃的酒精灯;Ⅱ收集法:在尾部扎一个气球。
(5)产物二氧化碳的检验:将玻璃管中产生的气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,即说明有二氧化碳生成。
产物铁的检验:①物理方法:用磁铁吸引;②化学方法:取样于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,且溶液变浅绿色,说明有铁生成。
(6)规律总结:炼铁的操作顺序可简单记忆:“一氧化碳:早出晚归;酒精喷灯:迟到早退。”①实验开始前先通入纯净的CO,排尽硬质粗玻璃管中的空气,然后再点燃酒精喷灯加热,防止CO与空气混合加热发生爆炸;②实验结束时要先停止加热,继续通CO直至硬质粗玻璃管冷却,其目的是防止高温下的铁与氧气接触,重新被氧化,同时还可以防止澄清石灰水倒吸使硬质玻璃管炸裂。
3.工业炼铁
(1)设备:高炉。
(2)原料:铁矿石(赤铁矿:Fe2O3 ;磁铁矿:Fe3O4);焦炭(提供热量;制造还原剂一氧化碳);石灰石(除去铁矿石中的杂质,形成炉渣);空气(提供氧气,支持焦炭燃烧)
(3)产品:生铁。
(4)注意:
①生铁出口低于炉渣出口,是因为生铁的密度大于炉渣密度。
②一氧化碳不属于工业炼铁的原料。
③高炉尾气的主要成分:N2、CO2、CO。
4.金属的物理性质:
(1)颜色:大多数金属为银白色固体(特例:金呈黄色,铜呈紫红色,一般说红色固体);
(2)有金属光泽;良好延展性(金的延展性最好);导电性(银的导电性最强);导热性。
5.金属的化学性质:
(1)大多数金属能与氧气的反应 (均属于化合反应)
2Mg+O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO (剧烈燃烧、发出的耀眼白光、放出大量热,生成一种白色固体)
4Al+3O2══2Al2O3 (氧化铝是一层致密的物质,对内部铝有保护作用)
3Fe+2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4 (剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量热)
2Cu+O2 △ 2CuO (红色固体表面变黑)
(2)较活泼金属与酸反应放出氢气(均属于置换反应)
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑; Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑; 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑; Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(实验室制氢气反应原理)
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑; Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ [注意:铁在置换反应中显+2价]
现象:金属表面有气泡产生。注意稀盐酸、稀硫酸为无色,亚铁盐溶液显浅绿色。
(3)金属+盐溶液→新金属+新盐(活泼金属置换不活泼金属)
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)
现象:金属表面有红色固体析出,溶液由蓝色变成浅绿色
Cu+2AgNO3══2Ag+Cu(NO3)2
6.置换反应:单质+化合物 ══ 新单质+新化合物
7.金属活动性顺序表:
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
活动性由强到弱的顺序
应用:
(1)排在(H)前面的金属才能与稀硫酸、盐酸发生置换反应,放出氢气。
(2)单质铁参加的置换反应,均生成+2价的亚铁盐。
(3)排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,而与H的位置无关。
(但K、Ca、Na等金属例外,因为太活泼,K、Ca、Na会直接与溶液中的水发生反应。)
●设计实验方案:如何比较镁、铁、铜”的活动性强弱:
(1)将三种金属分别放在等质量等浓度的稀盐酸中,观察产生气泡的速率;镁产生气泡最快,铁次之,铜无现象。所以,活动性为:镁>铁>铜。
(2)将铁分别放入硫酸镁溶液和硫酸铜溶液中,观察现象,铁可以置换出铜,而不能置换出镁。所以,活动性为:镁>铁>铜
(3)分别将镁、铜放入硫酸亚铁溶液中,镁能置换出铁,铜不能置换出铁。所以,活动性为:镁>铁>铜
8.合金:在金属中加入其他元素可以改变金属的性能,形成合金。
(1)合金是混合物。合金可能只含有一种金属。如生铁和钢是铁和碳的合金。
(2)合金的优点:熔点更低,硬度更大,抗腐蚀性能更好。
(3)生铁和钢都是铁与碳的合金,二者的主要成分都是铁;
生铁的含碳量(2%~4.3%),钢的含碳量(0.03%~2%)。生铁与钢在物理性能上存在较大差异的原因就是它们的含碳量不同。
9.钢铁锈蚀的条件是:同时与O2和H2O接触
(1)在有酸或盐存在的条件下,会加速钢铁生锈(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)。
(2)铁锈疏松多孔,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
10.防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的洁净、干燥;②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、搪瓷、电镀、烤蓝等;③制成合金,如不锈钢等。
11.金属资源的保护和利用:
①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属; ③合理开采矿物; ④寻找金属的代用品。
意义:节约金属资源,减少环境污染。
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第7章 探索溶解现象
1. 溶液的定义:一种或几种物质以分子或离子的形式均匀分散到另一种物质中,形成均一、稳定的混合物。
注意:①溶液一定是混合物,但不一定无色,如CuSO4溶液呈蓝色;
②均一、稳定的液体不一定是溶液。如蒸馏水。
2. 溶液的特征:均一、稳定的混合物。
① 均一性:指溶液中任意部分的组成和性质完全相同,如密度、浓度等;
② 稳定性:指外界条件(温度、压强等)不变时,溶液长期放置不会分层;
③ 混合物:溶液至少含有两种物质。
3. 悬浊液:物质以固体小颗粒的形式分散到水中,形成不均一、不稳定的混合物。静置后会沉降。例如:X光透视用的钡餐是硫酸钡的悬浊液、石灰浆是Ca(OH)2的悬浊液、农药波尔多液等。
乳浊液:物质以液体小液滴的形式分散到水中,形成不均一、不稳定的混合物。
①乳化现象:洗洁精等能使难溶于水的油以小液滴均匀地悬浮在水中,形成较稳定的乳浊液。
②乳化剂:能促使两种互不相溶的液体形成比较稳定的乳浊液。乳化剂所起作用叫乳化作用。
5. 洗涤剂除油污是利用了乳化的原理;汽油除油污是因为汽油能溶解油污;纯碱除油污是利用纯碱能和油污中的物质发生化学反应。
6. 物质溶解的现象
⑴ 颜色变化:有些物质溶于水后,会使溶液呈现一定的颜色。如:CuSO4溶液呈蓝色,FeCl3溶液呈黄色,FeSO4溶液呈浅绿色,KMnO4溶液呈紫红色,其它大部分溶液均呈无色。
注意:含Cu2+的溶液均为蓝色、含Fe3+的溶液均为黄色、含Fe2+的溶液均为浅绿色。
⑵ 温度改变:物质溶于水后常常引起溶液温度的变化。溶解放热:如NaOH固体溶解、浓H2SO4稀释;溶解吸热,如NH4NO3 固体溶解;还有些物质溶于水后溶液温度基本不变,如NaCl固体。
7.一般可用搅拌、振荡、将固体粉碎、加热等方法加快固体物质在水中的溶解。
8.并不是所有的溶液都能导电,如蔗糖水不导电;溶液能导电,是因为溶液中有自由移动的离子。如氯化钠溶液、稀硫酸、氢氢化钠溶液等都能导电。
9.溶液的组成:(1)溶液由溶质和溶剂两部分组成;故:溶液质量=溶质质量+溶剂质量
被溶解的物质叫溶质,溶质可以是固体、液体或气体,溶质可以是一种,也可以是多种;
溶解溶质的物质叫溶剂。最常见的溶剂是水,此外汽油、酒精也可以作溶剂。
10.溶液组成的定量表示溶质质量分数ω== ×100% = ×100%
溶质质量
溶液质量
溶质质量
溶质质量+溶剂质量
— 溶液的溶质质量分数(ω)
溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数 溶液质量 = 溶质质量 ÷ 溶质质量分数
① 溶质质量分数既适用于饱和溶液的计算,也适用于不饱和溶液的计算;
② 溶质质量分数是一个比值,它的大小既与溶质质量有关,也与溶液质量有关,并不是溶质多,溶质质量分数就一定大;
溶质质量分数ω = ×100%
溶解度
100g + 溶解度
④ 溶质质量是指完全溶解于溶液的那部分溶质,未溶解的部分不能计入溶质质量;
⑤ 某温度下的饱和溶液,
两个结论:(1)一定温度下,某物质在水中的溶解度是一个定值,那么该温度下,其饱和溶液的溶质质量分数也是一个定值。
(2)一定温度下,溶解度相等的两物质的饱和溶液的溶质质量分数相等。
= 6 \* GB3 ⑥ 有关浓溶液配制稀溶液的计算:
解题四部曲:①根据加水前后溶质质量不变。利用公式“m浓×ω浓 = m稀×ω稀”求出浓溶液的质量;
②根据“溶液体积=溶液质量÷溶液密度”,求出需要的浓溶液的体积;
③根据“m加水 = m稀 - m浓”求出需要加入的水的质量;
④根据“水的体积=水的质量÷水的密度”,求出所需加入的水的体积。
11.配制一定溶质质量分数的食盐水:步骤:计算、称量、溶解、装瓶。
所用仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
用浓硫酸配制一定溶质质量分数的稀硫酸:步骤:计算、量取、稀释、装瓶。
所用仪器:量筒、胶头滴管、玻璃棒、烧杯。
注意:最后一步装瓶,贴上标签。需要在标签上注明溶液的名称和浓度。
12.影响固体物质溶解性(或溶解度)的因素:(1)溶质性质;(2)溶剂性质;(3)温度
影响气体溶解度的外因:(1)温度越高,气体的溶解度越小;(2)压强越大,气体的溶解度越大。
饱和溶液和不饱和溶液的概念和判断方法:
一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。还能继续溶解该种溶质的溶液,叫做溶质的不饱和溶液。
判断方法:一“看”:看溶液底部是否有未溶解的溶质,如有即为饱和溶液;
二“加”:向溶液中加入少量的同种溶质,若不溶解,说明原溶液是饱和溶液。
14.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化:
15. ①溶液是否饱和与浓稀无必然联系。即饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。 例如:20℃时饱和的石灰水不一定比不饱和的食盐水浓。
②一定温度下,同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液的溶质质量分数大。
例如:20℃硝酸钾的饱和溶液一定比不饱和的硝酸钾溶液要浓。但20℃时饱和硝酸钾溶液不一定比60℃的不饱和硝酸钾溶液浓,故要强调相同温度。
16.溶解度——物质溶解性的定量表示
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常是水)中,达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在该温度下的溶解度。(注意:定温度、定溶剂量、定状态、定单位)
溶解度四要素:①一定温度;②100g溶剂;③饱和状态;④单位:g。
如:20℃时,NaCl溶解度为36.0g。表示的含义是:①20℃时,100g水中最多溶解36.0g 氯化钠;
②20℃时,36.0g氯化钠溶解在100g水中刚好达到饱和;③20℃时,氯化钠的饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比为36g : 100g : 136g。
由此可知,在一定温度下某物质的饱和溶液的溶质质量分数是一个定值。即饱和溶液的溶质质量分数=。溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大。因此,比较同一温度下,不同物质的饱和溶液溶质质量分数的大小,可直接比较该温度下这几种物质的溶解度大小。
17. 某温度下的饱和溶液存在如下关系:
饱和溶液中: 或
推知:一定温度下,同种溶质的饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比为定值。
18. 溶解度与溶解性的关系:
19. 溶解度曲线:(横坐标表示温度;纵坐标表示溶解度)
点
点:溶解度曲线上的点表示该点温度下某物质的溶解度是多少克;
交点:表示该点温度下两物质的溶解度相等
线
陡升型:大多数固体物质溶解度随温度的升高明显增大,如:KNO3
缓升型:少数固体物质的溶解度随温度的升高缓慢增大,如:NaCl
下降型:极少数固体物质溶解度随温度的升高反而变小,如:Ca(OH)2
面
线下“吃不饱”,线上“吃吐了”
20.分离混合物的方法:
㈠过滤:
使用范围:⑴不溶性固体与液体分离;⑵两种固体:其中一种难溶于水,另一种易溶于水。
典型应用;粗盐提纯(目标:除去不溶于水的杂质)
实验步骤:
①溶解。仪器:烧杯、玻璃棒(搅拌,加快溶解);
②过滤。仪器:漏斗、铁架台、烧杯、玻璃棒(引流);
③蒸发。仪器:铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒(搅拌,使液体受热均匀);
④转移。仪器:玻璃棒(转移固体)。
㈡结晶:
⑴蒸发结晶。适用范围:溶解度受温度影响较小的物质,如NaCl。应用:海水晒盐。
⑵降温结晶(或称冷却热的饱和溶液)。
适用范围:①溶解度受温度影响较大的物质,如硝酸钾。应用:冬天捞碱(碳酸钠晶体)。
②两种固体,其中一种溶解度受温度的影响较小,另一种影响较大。
如从含有少量氯化钠的硝酸钾混合物中提纯硝酸钾,则采用降温结晶;
若从含有少量硝酸钾的氯化钠混合物中提纯氯化钠,则采用蒸发结晶。
记住:提纯谁就用谁的方法。
第8章 酸、碱、盐及其应用
1.检验溶液的酸碱性用酸碱指示剂。
注意:是酸碱指示剂变色(如石蕊、酚酞试液),而不是溶液变色。
2.溶液的酸碱度用pH值表示。
(1)溶液的酸碱度——pH值(范围:0 ~ 14之间):
pH=7,溶液呈中性;
pH<7,溶液呈酸性;pH值越小,酸性越强;pH=0,酸性最强。
pH>7,溶液呈碱性;pH值越大,碱性越强;pH=14,碱性最强。
(2)测定溶液的pH值:粗略测定用pH试纸;精密测定用pH计或pH传感器。
(3)使用pH试纸(黄色)测定溶液pH值的方法:
用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上,待试纸颜色稳定后,将显示的颜色与标准比色卡对照,粗略测出溶液的pH值。
提醒:由于标准比色卡只提供了14种颜色,广泛pH试纸测出的pH值只能是1~14之间的整数值。
注意:使用pH试纸测定溶液的pH值时:①不能事先用水润湿,否则可能会产生偏差。(酸性溶液pH值会偏大,碱性溶液pH值会偏小,而中性溶液不受影响);②不能将pH试纸直接浸入待测液,否则会污染试剂。
3.正常的雨水因溶有二氧化碳而略显酸性,pH约为5.6。人们通常把pH小于5.6的雨水称为酸雨。酸雨中含有的酸是硫酸或硝酸,引起酸雨的气体有SO2或氮氧化物。
4.两个重要的酸HCl和H2SO4的比较
(一)浓盐酸和浓硫酸的物理性质比较:
(二)稀盐酸和稀硫酸化学性质(酸的通性):
5.碱的有关知识:
6.两个重要的碱:NaOH和Ca(OH)2的比较
7.中和反应有关知识
(1)探究实验:向氢氧化钠溶液中,加入酚酞试液,溶液变成红色,再向其中逐滴加入稀盐酸,溶液变成无色,溶液温度升高
①反应方程式: NaOH + HCl == NaCl + H2O
②由pH变化示意图可看出:该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中
③A、B、C三点溶液的溶质分析:
Ⅰ.A点:NaOH过量, 溶质:NaCl、NaOH
Ⅱ.B点:恰好完全反应,溶质:NaCl
Ⅲ.C点:HCl过量, 溶质:NaCl、HCl
B
A
C
(2)概念:酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。中和反应均放热,如:
2NaOH + H2SO4 == Na2SO4 + 2H2O Ca(OH)2+ 2HCl == CaCl2 + 2H2O
NH3•H2O + HCl == NH4Cl + H2O NaOH + HNO3 == NaNO3 + H2O
注:①有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸反应也能生成盐和水;
②中和反应不是反应的基本类型,它属于复分解反应。
(3)微观实质:酸中的H+和碱中的OH-结合成H2O
(4)应用:用熟石灰改良酸性土壤 用氢氧化铝、氢氧化镁治疗胃酸过多等。
8.盐的有关知识
9.盐的化学性质
⑴能和金属发生置换反应(反应条件:金属活动性大于盐中金属)
Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4 Cu + 2AgNO3 == 2Ag + Cu(NO3)2
Fe + Cu(NO3)2 == Cu + Fe(NO3)2 Fe + CuCl2 == Cu + FeCl2
⑵能和酸反应; ⑶能和碱反应; ⑷能和盐反应。
注意:(1)酸、碱、盐之间发生的反应均为复分解反应;(2)碱和盐、盐和盐反应时,反应物必须均可溶,且生成物中必须有沉淀。
10.结晶水合物:含有结晶水的盐称为结晶水合物。
11.常见的盐
12.化学肥料
1.分类:依据化学肥料中含有的植物营养元素,可以将化肥分为:
①氮肥:含N元素: 氨水、有机氮肥(尿素CO(NH2)2)、铵态氮肥(铵盐)、硝态氮肥(硝酸盐)
②磷肥:含P元素
③钾肥:含K元素
④复合肥:含有N、P、K中的两种或三种。常见的复合肥:硝酸钾(KNO3)
2.铵态氮肥(铵盐)
⑴性质:能与可溶性的碱反应生成氨气 通式:铵盐+可溶性的碱—新盐+氨气+水
(NH4)2SO4 + 2NaOH == Na2SO4+2NH3↑+2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 == CaSO4+2NH3↑+2H2O
NH4NO3 + NaOH == NaNO3+NH3↑+H2O 2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O
⑵铵盐(或NH4+)的检验:
方法一:取样,加入熟石灰研磨,若产生刺激性气味,则是铵态氮肥(铵盐)
方法二:取样,加入氢氧化钠溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝色则是铵态氮肥(铵盐)
⑵施肥注意:避免与熟石灰、草木灰等碱性物质混用,否则会降低肥效
13.复分解反应
(1)概念:两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物
(2)规律:AB +CD—AD+CB; 特征:“双交换,价不变”
实质:互换离子,关键离子结合成沉淀、气体或水
(4)复分解反应的类型:
一定反应,无需判断
① 酸 + 金属氧化物→盐 + 水
复分解反应顾两头,先顾头后顾尾;
顾头要看溶解性, 无酸盐碱须可溶;
可以反应再顾尾, 生成气体、沉淀、水;
交换成分写反应, 气体沉淀加箭头。
② 酸 + 碱 → 盐 + 水
③ 酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
④ 碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
⑤ 盐 + 盐 → 新盐 + 新盐
归纳:⑴酸、碱、盐之间发生的反应均为复分解反应;金属氧化物与酸的反应也属于复分解反应。
(2)不发生复分解反应的物质有:KNO3、NaNO3、AgCl、BaSO4。
(3)碱和盐的混合溶液中加入一种酸,若都能反应时,通常酸和碱发生的中和反应优先进行。
(4)酸与盐的混合溶液中加入一种碱,若都能反应时,通常酸和碱发生的中和反应优先进行。
附: 全书化学方程式汇总
一、有氧气参加的化合反应:
(1)单质与氧气发生的反应(在横线上写出主要的实验现象):
1.镁在空气中燃烧:2Mg + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
2.铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
3.铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 === 2Al2O3
4.铜在空气中受热:2Cu + O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO
5.氢气中空气中燃烧:2H2 + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O
6.红磷在空气中燃烧:4P + 5O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2P2O5
7.硫粉在空气中燃烧: S + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2
8.碳在氧气中完全燃烧:C + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))CO2
9.碳在氧气中不完全燃烧:2C + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO
(2)化合物与氧气发生的反应:
10.一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2
11.二氧化硫与氧气反应:2SO2 + O2 尘埃 2SO3
二、无氧气参加的化合反应:
12.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3
13.高炉中制造还原剂CO:C+CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
14.生石灰溶于水: CaO + H2O === Ca(OH)2 (可做干燥剂、发热剂、制备熟石灰)
15.二氧化硫溶于水:SO2 + H2O ==== H2SO3
16.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4
三、分解反应(共8个):
1.加热碳酸氢铵:NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑ + H2O + CO2 ↑
2.加热高锰酸钾:2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (★★★★★)
3.双氧水和二氧化锰制氧气:2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O + O2↑ (★★★★★)
4.实验室用氯酸钾制氧气:2KClO32KCl+3O2↑ (★★★★★)
5.碳酸不稳定而分解:H2CO3eq \(=====,\s\up7(△))H2O + CO2↑
6.水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
7.工业上制备二氧化碳:CaCO3eq \(=====,\s\up7(高温))CaO + CO2↑ (★★★★★)
8.碱式碳酸铜受热分解Cu2(OH)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2CuO + H2O + CO2 ↑
四、置换反应:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
从左往右,金属活动性依次减弱
金属活动性顺序表的具体应用:
(1)活泼金属 + 酸 -------- 盐 + 氢气
如:锌和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑(实验室制取氢气)
铝和稀硫酸反应:2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑
(2)金属 + 盐溶液 ------- 新金属 + 新盐
如:铁和硫酸铜反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu(“湿法冶金”、“曾青得铁则化为铜)
铜与硝酸银溶液反应:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ……
五、复分解反应:
(1)金属氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
如:氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O(用稀盐酸除铁锈)
氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O ……
(2)碳酸盐 + 酸 -------- 新盐 + 二氧化碳 + 水
如:实验室制二氧化碳:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ ★★★★★
碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑ ……
(3)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
如:盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O
氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O ……
(4)碱溶液 + 盐溶液 -------- 新碱 + 新盐
如:氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4
氢氧化钙与硫酸铜:Ca(OH)2+ CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + CaSO4(配制农药波尔多液)
氢氧化钡与硫酸铜:Ba(OH)2+ CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ +BaSO4↓(生成双沉淀的反应)……
特殊的:铵盐 + 碱溶液 --------新盐 + 氨气 + 水(学会举一反三哦!)
如:氢氧化钙与硫酸铵:Ca(OH)2+ (NH4)2SO4eq \(=====,\s\up7(△))CaSO4 + 2NH3↑+2H2O ……
(5)盐溶液1+盐溶液2-------- 新盐1+新盐2
如:氯化钙与碳酸钠反应:CaCl2+ Na2CO3 ==== CaCO3↓ + 2NaCl ……
六、不属于任一基本类型的反应:
1.一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe + 3CO2 ★★★★★
2.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O ★★★★★
点燃
3.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O ★★★★★
点燃
4.甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 2 CO2 + 2H2O
5.乙醇在空气中燃烧:C2H6O+ 3O2 2CO2 + 3H2O
第9章 化学与社会可持续发展
1.含碳元素的化合物称为有机化合物,简称有机物;不含碳元素的化合物叫无机化合物。而CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等,虽然它们也含碳元素,但其性质与无机化合物相似,常将其归类为无机化合物。
2.人体必需的营养物质有水、矿物质、糖类、脂肪、蛋白质和维生素。其中属于食品中的有机化合物的是糖类、脂肪、蛋白质和维生素。能为人体提供能量的营养物质有糖类、脂肪、蛋白质。
3.最简单的有机物是甲烷(CH4),也是相对分子质量最小的有机物。食品中的有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质。
4.糖类旧称碳水化合物,由碳、氢、氧三种元素组成。食物中的淀粉在人体内可转化为葡萄糖。葡萄糖是人体主要的供能物质。葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化最终转化为二氧化碳和水,放出热量。
5.淀粉的检验方法为:取样,滴加碘水(或碘酒)溶液,若变蓝则是淀粉。
6.脂肪由碳、氢、氧三种元素组成,也是重要的供能物质。通常把常温时呈固态的油脂称为脂肪,如牛油等;常温下呈液态的称为油,如花生油、豆油和菜籽油等。
7.蛋白质是构成人体细胞的基础物质。蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素,还含有其它元素,属于有机高分子,蛋白质进入人体先转分解为小分子的氨基酸。一部分氨基酸再重新组成人体需要的各种蛋白质,另一部分氨基酸在体内转化为尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出能量。
8.蛋白质的检验方法:取样,灼烧,如果有烧焦的羽毛气味,即说明含有蛋白质。人的头发、动物的毛、蚕丝的主要成分都是蛋白质。
9.水果和蔬菜中富含维生素,维生素虽然不能为生命活动提供能量,人体所需量也不多,但不可缺少。人体缺少维生素C容易得坏血病,缺少维生素A易得夜盲症。而且维生素不能在人体内合成,必须从食物中获取。
10.三大化石燃料是煤、石油和天然气。既是重要的燃料,也是重要的化工原料。由于它们储量有限,都是不可再生资源,必须综合利用。
11.目前可开发的清洁、可再生能源有太阳能、生物质能和氢能。
12.生物质能是太阳能经过光合作用以有机物质的形式固定下来的能源,这些有机物质通常称为生物质。
如乙醇俗称酒精,其化学式是C2H6O,乙醇易挥发,能与水以任意比互溶。乙醇燃烧时产生淡蓝色火焰,放出热量。其化学方程式是C2H6O+3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2+3H2O。
13.最理想的能源是氢能,燃烧时放出的热量多,原料不受限制,产物无污染,被称为理想的“绿色能源”。目前没有推广使用的原因有制氢成本高,氢气储存和运输困难等。
14.能量的转化:电池放电是化学能转化为电能;蓄电池充电是电能转化为化学能;植物的光合作用是光能转化为化学能;氢气燃烧是化学能转化为热能。
15.无机材料包括金属材料和无机非金属材料。金属材料包括纯金属和各种合金。合金的硬度一般比它的成分金属高,如硬铝;熔点低于它的成分金属,如武德合金(保险丝)等;(2)无机非金属材料包括: (钢化)玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等
16.三大合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。
(1)塑料[聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、有机玻璃PMMA]、合成纤维[涤纶、尼龙等]、合成像胶等。
①聚乙烯只含C、H元素,无毒,可用于包装食品;聚氯乙烯塑料含C、H、Cl元素,有毒,灼烧时有刺激性气味,不宜包装食品。
②聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的鉴别方法:取样,灼烧,有刺鼻气味的是聚氯乙烯塑料。
③棉纤维、羊毛纤维和合成纤维鉴别方法:取样,灼烧,有烧焦羽毛味是羊毛;无气味,灰烬细软的是棉花;有刺激性气味且灰烬坚硬的是合成纤维。(这类问题可简记为“灼烧,闻气味”)
④塑料的应用和发展给人们的生活带来了便利,但大多数塑料在自然条件下难以降解,长期堆积的塑料制品会造成新的环境污染——“白色污染”。要减少废弃塑料产生的环境问题,可采取少用塑料、重复使用、研制并使用可降解塑料等。
17.复合材料是将两种或两种以上材料复合一体形成的材料,具有更优异的综合性能。常见的复合材料有钢筋混凝土、玻璃钢、机动车的轮胎、碳纤维复合材料等。
18.大气的主要污染物有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和颗粒物(尤其是直径小于等于2.5um的颗粒物,简称PM2.5等。
19.空气污染的来源:(1)化石燃料的燃烧(主要是含硫燃料燃烧产生SO2、燃料燃烧排放的粉尘、CO等);(2)工厂废气的排放(主要是NOx、SO2等酸性气体的排放);(3)汽车尾气的排放(主要是NOx、CO等有害气体的排放);(4)日常生活的其他方面(如工地粉尘;燃放烟花爆竹等引起的SO2等气体)。
20.空气污染带来的危害:(1)NOx、SO2等气体形成酸雨(主要成分为HNO3、H2SO4等)
模拟硫酸型酸雨的形成:S + O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2 2SO2 + O2 尘埃 2SO3
SO2+H2O====H2SO3 SO3 + H2O ==H2SO4
(2)酸雨的危害:主要为腐蚀建筑设施(如大理石雕像,钢铁设施等);影响植物的生长,使农作物减产;土壤及水体的酸化;影响人体的健康,引发呼吸道疾病等。
21.固体废弃物的危害:(1)垃圾分解产生的有毒气体污染空气;(2)埋入土壤的垃圾会破坏土壤;(3)丢入水体的垃圾会污染水体。
22.垃圾的处理方法:(1)分类回收,实现再利用;(2)可燃性的垃圾可以用来燃烧发电;(3)厨余垃圾可用于高温堆肥。
化学基础知识必记
第21、22题、化学与健康、能源、环境、材料等问题:
1、化学与健康
食品中的六大营养素:糖类(旧称碳水化合物)、脂肪(或油脂)、蛋白质、维生素、矿物质(又名无机盐)和水。其中能提供能量的有糖类、脂肪、蛋白质。蛋白质、淀粉、纤维素是有机高分子化合物;糖类可能是有机高分子化合物也可能不是,油脂和维生素都是有机小分子。从组成上看,糖类、脂肪均只含C、H、O三种元素,而蛋白质不仅含有C、H、O、N四种元素,还含有其它元素。
蛋白质的检验:取样灼烧,如果有烧焦的羽毛味,即说明含有蛋白质。(人的头发、羊毛、蚕丝等主要成分都是蛋白质)
淀粉的检验:取样,滴加碘水(或碘酒),若变蓝,说明含有淀粉。
营养与健康:缺少维生素C引起坏血病、缺少维生素A易得夜盲症;
人体必需的微量元素为锰、铜、铁、锌、钴、碘、硒。 注意:钙元素不属于微量元素
缺钙—骨质疏松(成人)佝偻病(儿童) 钙过多—白内障、动脉硬化
缺碘—甲状腺疾病 缺锌—发育停滞,智力低下,严重时会得侏儒症 缺铁—贫血症
2、化学与能源
未来社会最理想的绿色能源是氢能,优点是:燃烧时放出的热量多,原料来源广泛,产物不污染环境。还没有被广泛使用的原因是:制备氢气成本大,要消耗大量的电能;储存、运输困难。
能量的转化:燃料电池是化学能转化为电能的装置;蓄电池充电时将电能转化为化学能;
可燃物燃烧时将化学能转化为热能和光能;植物的光合作用是太阳能转化为化学能。
3、材料问题
无机材料包括金属材料和无机非金属材料。金属材料包括纯金属和各种合金;无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥;
合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维;纤维、橡胶是不一定是有机合成材料(有天然的)。合成纤维的吸水性和透气性不及天然纤维好。 鉴别聚乙烯和聚氯乙烯的简易方法是灼烧、闻气味。聚乙烯PE塑料无毒,可用于包装食品。
复合材料包括钢筋混凝土、机动车轮胎、 玻璃钢、碳纤维复合材料等;
注意:钢化玻璃属于无机材料;有机玻璃属于合成材料;玻璃钢属于复合材料。
4、环境问题
空气污染:来源:矿物燃料的燃烧,主要有害气体是(CO、SO2、氮氧化物)和烟尘等,目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NOx、和颗粒物等。
水污染:发生“赤潮”、“水华”现象的原因是水中N、P元素含量过高。可采取的措施是:①禁止使用含磷洗衣粉 ②农业上少使用磷肥。
酸雨:正常的雨水显弱酸性,原因是CO2+H2O = H2CO3;pH<5.6的雨水,称为酸雨,酸雨中主要含有硫酸或硝酸。硫酸型酸雨的形成:含硫物质燃烧生成SO2, SO2再与空气中的O2、H2O等物质作用形成硫酸。危害:土壤酸化,影响农作物生长;解决措施:减少化石燃料的使用等。
第23题、水和溶液、气体制备、铁的冶炼等相关知识:
1、溶液的配制 一般步骤:计算、称量和量取、溶解、配制、(装瓶)
浓溶液配制稀溶液:仪器:烧杯、量筒、胶头滴管 步骤:计算、量取、稀释、(装瓶)
计算公式:m浓×ω浓= m稀×ω稀 所加水的质量 m加水= m稀-m浓
2、气体制备和检验、铁的冶炼
(1) (2) (3) (4)
提醒:(1)“固体加热型”发生装置制备氧气时,要注意试管口有没有棉花团,如果没有,则为加热氯酸钾和二氧化锰制氧气。
(2)图2装置的优点是“可控制反应的发生和停止”。其对固体药品的要求是:难溶于水的块状(或颗粒状)固体。
(3)图3中橡胶管的作用除了平衡气压,便于液体顺利滴下外,在测定气体体积的实验中,还可以消除滴加的液体本身占有的体积对实验的影响。
(4)图4装置常用测定反应生成的二氧化碳体积,其中植物油的作用是防止二氧化碳溶于水;植物油上方的空气对实验结果的测定没有(填“有”或“没有”)影响。制备二氧化碳的发生装置中也会残留一部分二氧化碳,对实验结果的测定也没有影响。其原因是装置中残留的二氧化碳体积与开始排出的空气体积相等,不会引起误差。
(5)气体的检验:①SO2:将气体通入紫红色的高锰酸钾溶液,如果溶液褪色(或变浅),即说明是SO2;②NH3:将湿润的红色石蕊试纸伸入气体中,如果试纸变蓝,即说明是NH3;③H2O:将气体通入白色的无水硫酸铜,如果变蓝,即含有水蒸气。
(5)铁的冶炼注意点:
①在涉及到有CO的实验中,要注意装置是否有尾气处理装置。右图装置计算赤铁矿中氧化铁的质量分数时,一般用反应前后硬质玻璃管中减少的质量(即参加反应的Fe2O3中O元素的质量)来计算。
②在CO还原氧化铁的反应中,反应生成的二氧化碳中氧元素的质量一半来自于参加反应的氧化铁,还有一半来自于参加反应的CO中。
特征物质的颜色:
固体:Fe片银白色,铁粉黑色 Fe2O3红棕色 Fe3O4黑色 Fe(OH)3红褐色
Cu 红色(或紫红色) CuO黑色 Cu(OH)2蓝色絮状沉淀 无水CuSO4白色 硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)蓝色 Cu2(OH)2CO3绿色
KMnO4紫黑色 KMnO4溶液 紫红色
MnO2黑色 BaSO4、AgCl是既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀
溶液:Fe2(SO4)3溶液 FeCl3溶液等(含 Fe3+的溶液)黄色
FeSO4溶液 FeCl2溶液等(含 Fe2+的溶液)浅绿色
CuSO4溶液 CuCl2溶液等(含 Cu2+的溶液)蓝色
《工艺流程题》考点梳理
一、工艺流程题过程解读:
(1)读流程图:
①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
(2)解题要点:
①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品;b.了解题目提供的信息;c.分析各步的反应条件、原理及物质成分;d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯,b.生产目的及反应原理;c.生产要求及反应条件;d.有关产率、产量及组成的计算;e.绿色化学。
二、读流程寻破题关键
(1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的材料。
(2)看目的:把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词,确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头:进入的是投料(反应物);出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(4)看三线:主线为主产品,分支为副产品,回头为循环物。
(5)找信息:明确反应条件的控制和分离提纯方法。
(6)关注所加物质的可能作用:参加反应、提供反应氛围、满足定量要求。
三、原料的预处理
1.原料通常要进行预处理,如研磨、水浸、酸或碱浸、灼烧等。
①将固体“研磨”的目的增大接触面积,使反应(或溶解)更充分,加快反应(或溶解)。将溶液搅拌的目的是使反应更充分,提高原料的利用率。喷淋时液体从顶部喷雾,喷雾是为了增大接触面积,使反应更充分,气体从下方进入的好处是气液逆向接触,使反应又快又充分。
②水浸(或酸浸)时常常需要搅拌,其目的是为了使溶解(或反应)更充分,提高原料的利用率。
2.提高“浸取”速率的措施:将固体粉碎;增大溶液浓度;适当升高温度;搅拌;延长浸取时间等。
四、根据信息书写流程题中的化学方程式:
1.方框表示设备或者步骤,箭头指向方框的是反应物,箭头离开方框指向的物质是生成物。
2.根据元素种类守恒判断反应物或生成物是否齐全。若化学方程式还不能配平,可根据反应物或生成物一方所缺的原子(通常是氧原子或氢、氧原子),考虑添加氧气或水。若反应强调在空气中进行,要考虑空气中的氧气是否参与反应。
3.该反应方程式在后续的问题中可能有指导意义,如滤渣是否洗涤干净时试剂的选择。具体方法是:取最后一次的洗涤液,滴加某试剂(能与晶体表面可溶性杂质发生沉淀反应的),无明显现象,表明固体已洗涤干净。
五、流程中反应条件的控制:
1.溶液中反应温度低会导致反应速率慢。温度过高会导致:⑴NH4HCO3、H2O2、Cu(OH)2、结晶水合物(形如R·nH2O)等物质温度过高时会分解。⑵防止浓盐酸、浓氨水挥发快等。⑶反应物中有气体(如二氧化碳等)参加反应时,若温度过高,气体的溶解度会减小,不利于反应进行。⑷温度太高,成本较高。
有些反应要控制温度低于100℃时,可采取水浴加热,其优点在于受热均匀、温度可控。有些反应需要在0~4℃的环境下进行,可将反应容器放在冰水混合物中进行;如果反应需要控制某一温度下进行,可使用相应温度的水浴加热。
2.尽量选择纯度大、杂质少、产率高、浸出率大、耗能少的条件。
3.调节pH的目的:在一定pH范围内,使某些金属离子逐一沉淀或沉淀完全。
六、关于原料利用率
工业流程中加入过量试剂的目的是使某物质反应完全,提高原料利用率。(判断该物质是否反应完全的方法是:将溶液静置,继续向溶液中滴加该试剂,无现象产生)要注意过量试剂的去向,留在了滤液还是滤渣里,回答物质成分时不能漏写。
六、流程中少不了的过滤、结晶、洗涤等操作
1.从溶液中获得晶体的方法有两种:蒸发结晶、降温结晶。
①如果溶液中的溶质只有一种,通过蒸发获得的晶体操作是:蒸发结晶;如果溶液中的溶质不止一种,需要通过蒸发结晶获得其中一种溶质,其操作步骤是:蒸发结晶→趁热过滤。
②由于流程中获得的溶液是常温下的不饱和溶液,若要进行降温结晶操作,则操作步骤是:蒸发浓缩→降温结晶→过滤→洗涤、干燥。
2.洗涤:通常有水洗、冰水洗、酒精洗。
水洗目的:洗去固体表面的可溶性杂质;冰水洗的目的:⑴洗去固体表面的可溶性杂质;⑵减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(适用于温度高时溶解度明显增大的固体,如:KNO3晶体)。酒精洗的优点:⑴减少晶体损耗;⑵酒精易挥发,便于晶体快速干燥。
药品
大理石(或石灰石)、稀盐酸
反应原理
2HCl + CaCO3 == CaCl2 + CO2↑ + H2O
发生装置的选择与评价
装置简单
可随时添加液体药品
可随时添加液体药品;
可控制滴加速率
可随时添加液体药品;
可控制反应的开始与结束
长颈漏斗下端应浸入液面以下,形成液封
适用于块状不溶性的固体参加反应
收集方法
二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以可选择向上排空气法收集
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,则证明已集满
检验方法
将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳
除杂方法
制得的CO2气体一般会混有HCl气体和水蒸气。可先将气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气。
20℃时溶解度/g
S≥10g
1g≤S<10g
0.01g≤S<1g
S<0.01
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
石蕊试液
红色
紫色
蓝色
酚酞试液
无色
无色
红色
代表物质
白醋、稀盐酸、稀硫酸
蒸馏水、食盐水、蔗糖水
石灰水、碳酸钠溶液
浓盐酸
浓硫酸
色、态
无色、液体
无色粘稠的油状液体
气味
有刺激性气味
无气味
特性
挥发性
①吸水性;②脱水性;③与水混合会放出大量的热
说明
1、浓盐酸具有挥发性。打开瓶盖,瓶口有白雾是因为浓盐酸中挥发出的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气形成盐酸小液滴。
2、打开瓶盖,依据瓶口是否有白雾可以鉴别浓盐酸和稀盐酸。
1、稀释浓H2SO4时,一定把浓H2SO4沿容
器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌
(目的是散热)。简记为“酸入水”
气体(水蒸气)
氨气除外
气体
浓硫酸
2、脱水性:将物质中的H、O按2:1脱去,最后只剩C,使物质发黑炭化
3、吸水性:
浓硫酸作干燥剂可以干燥中性或酸性气体(如:N2、O2、CO2、HCl、SO2等),但不能干燥NH3。
皮肤上不慎沾上少量的浓硫酸,立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
稀HCl
稀H2SO4
能与酸碱指示剂反应
酸溶液能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞变色
能与活泼金属反应
通式:活泼金属 + 酸——盐 + 氢气(置换反应)
实验室制氢气原理:Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+ 2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)活泼金属与酸反应均属于置换反应,且都放出热量;
(3)只有排在氢前面的金属才能置换出酸溶液中的氢,放出氢气;排在氢后面的金属(Cu、Hg、Ag、Pt、Au)不能与酸反应。
(4)金属铁与酸溶液反应时,生成+2价的亚铁盐。
能与金属氧化物反应
通式:金属氧化物 + 酸——盐 + 水
CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O 现象:黑色固体逐渐消失,溶液由无色变成蓝色
Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+3H2O 现象:红棕色固体逐渐消失,溶液由无色变成黄色
Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 常用稀盐酸(或稀硫酸)除铁锈
金属氧化物与酸的反应均属于复分解反应,符合“双交换,价不变”的规律。
能与碱反应
通式:碱 + 酸 ——盐 + 水(复分解反应)
如用氢氧化镁(或氢氧化铝)治疗胃酸过多:
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
能与某些盐反应
通式:盐 + 酸 ——新盐 + 新酸(复分解反应)
碳酸盐能与酸反应:通式:碳酸盐+酸——新盐+水+二氧化碳
如:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑(实验室制备CO2)
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
Na2CO3 + H2SO4 == Na2SO4 + H2O + CO2↑
碳酸盐的检验:取样,滴加稀盐酸(或稀硫酸),若有气泡产生,将产生的气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,即说明样品中含有碳酸盐。
组成
由金属离子(或NH4+)和OH-组成的化合物。(金头碱尾)
命名
氢氧化某:如:Fe(OH)3氢氧化铁、NaOH氢氧化钠、Cu(OH)2氢氧化铜、Mg(OH)2氢氧化镁
溶解性
1.可溶性碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2(微溶);其它的碱均难溶于水
2.难溶性碱中三个重要的碱: Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)、Mg(OH)2(白色)
颜色
可溶性的碱溶液均为无色;
不溶性碱都有颜色:除了Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)其余都是白色。
说明
1.可溶性碱一般都是强碱(NH3•H2O例外,为弱碱);不溶性碱都是弱碱。
2.可溶性碱可由对应的氧化物溶于水制得。可溶性碱一般很难分解。
如:Na2O+H2O=2NaOH CaO+H2O=Ca(OH)2
3.不溶性碱受热易分解,生成相应的氧化物和水(化合价不变)。
如:Cu(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CuO+H2O Mg(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))MgO+ H2O 2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3+3H2O
NaOH
Ca(OH)2
俗称
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰。水溶液称为“石灰水”
物理性质
色、态
白色片状固体
白色粉末状固体
溶解性
易溶于水,溶解时放出大量的热。
NaOH溶液有涩味、滑腻感
微溶于水,
氢氧化钙溶解度随温度升高而减小
潮解
易吸收空气中的水蒸气而潮解,可作干燥剂(但不能干燥CO2、HCl、SO2等酸性气体)
化学性质
︵
碱的通性
︶
酸碱指示剂
碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,能使无色酚酞变红
非金属氧化物
通式:非金属氧化物 + 碱溶液——盐 + 水
2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O(吸收CO2)
2NaOH + SO2 == Na2SO3 + H2O(尾气处理)
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O(检验CO2)
Ca(OH)2 +SO2 == CaSO3↓+ H2O
碱
通式:酸 + 碱 —— 盐 + 水
NaOH + HCl== NaCl+H2O
2NaOH + H2SO4==Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O
此处的“碱”可以是可溶性碱,也可以是难溶性碱;
酸与碱反应不一定都没有明显现象;如氢氧化铜与稀盐酸的反应、氢氧化钡和稀硫
酸的反应等。
盐
通式:碱溶液 + 盐溶液 —— 新碱 + 新盐
2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓+ Na2SO4
Ca(OH)2 + CuSO4 == CaSO4 + Cu(OH)2↓
——制备农药波尔多液
原 因
碱溶液具有相似化学性质是因为碱溶液中都含有OH-
概念
由金属离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物,如:NaCl、CaCO3、Na2CO3、NH4NO3等
分类
根据阳离子分类:钾盐、钠盐、钙盐、铵盐
根据阴离子分类:硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、盐酸盐
溶解性口诀
钾钠铵盐皆可溶, 硝酸盐入水影无踪,
盐酸盐不溶氯化银,硫酸盐不溶硫酸钡
碳酸盐只溶钾钠铵
1、AgCl↓、BaSO4↓既不溶于水,也不溶于酸。
2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3:微溶(不标↓符号)
盐溶液酸碱性
可能呈中性:如:NaCl溶液、Na2SO4溶液等
可能呈酸性:如:氯化铵NH4Cl、硝酸银AgNO3、硫酸铜CuSO4溶液等
可能呈碱性:如:纯碱溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾溶液等
盐溶液的颜色
1.大多数盐溶液均呈无色;
2.盐溶液的颜色往往是溶液中的有色离子表现出来的;如
含有Cu2+的溶液呈蓝色:CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2溶液均呈蓝色;
含有Fe2+的溶液呈浅绿色:FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2溶液均呈浅绿色;
含有Fe3+的溶液呈黄色: FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3溶液均呈黄色
3.KMnO4溶液呈紫红色
常见的结晶水合物
CuSO4·5H2O
(蓝色)
FeSO4·7H2O
(绿色)
KAl(SO4)2·12H2O
(无色)
化学名称
五水硫酸铜
七水硫酸亚铁
十二水硫酸铝钾
俗名
胆矾、蓝矾
绿矾
明矾
特性
受热容易失去结晶水,由蓝色晶体变成白色粉末;
2、其溶液与熟石灰混合,可配制农药波尔多液
溶于水后可吸附悬浮颗粒而沉降,只能净水,不能杀菌
说明
1、失水:结晶水合物在加热情况下失去全部结晶水的现象叫失水(属化学变化)
白色
蓝色
如:CuSO4·5H2Oeq \(=====,\s\up7(△))CuSO4+5H2O(是失水,不是风化)
结晶水合物是纯净物,其水溶液是混合物。
如:CuSO4·5H2O是纯净物;CuSO4溶液是混合物。
3、结晶水合物失去结晶水的变化是化学变化
4、结晶水合物的相对分子质量计算时要把水计算在内。
如:CuSO4·5H2O的相对分子质量=64+32+16×4+5(1×2+16)=250
5、结晶水合物溶于水制成溶液时,结晶水是溶剂。
例:将25g胆矾溶在100g水中所得溶质的质量分数是多少?
解:CuSO4·5H2O中CuSO4的质量分数
25g胆矾中CuSO4质量 = 25g×64%=16g
25g胆矾溶在100g水中所得溶质的质量分数
NaCl
俗称
食盐
物理性质
白色固体,易溶于水,熔点、沸点都较高
化学性质
NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3(检验Cl-:加AgNO3)
Cl-检验:加AgNO3溶液产生白色沉淀后再加HNO3,沉淀不溶解。
主要特性
溶解度受温度的影响较小(应用:夏天晒盐,蒸发水,得到粗盐。粗盐中含CaCl2、MgCl2,这两个物质极易吸收水分,故粗盐易潮解)
主要用途
调味剂、0.9%生理盐水、化工原料等
Na2CO3
俗称
苏打、纯碱(其水溶液呈碱性)
化学性质
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(检验CO32-)
Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3↓(便宜碱Ca(OH)2制贵碱NaOH)
主要用途
玻璃、造纸、洗涤剂
NaHCO3
俗称
小苏打
化学性质
NaHCO3+HCl==NaCl+ H2O+CO2↑
☆2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑(区分Na2CO3和NaHCO3的方法)
主要特性
水溶液呈碱性,受热易分解。(一怕酸、二怕热)
主要用途
发酵粉(NaHCO3受热分解后生成的CO2气体可使面包形成松软的小气孔,同时生成的Na2CO3呈碱性,可中和面包中的一些酸性物质)、治疗胃酸过多
CaCO3
俗称
大理石、石灰石的主要成分
化学性质
CaCO3+2HCl==CaCl2+ H2O+CO2↑(实验室制CO2)
CaCO3 eq \(=====,\s\up7(高温))CaO+CO2↑(工业制CO2)
主要特性
白色固体、难溶于水。(一怕酸、二怕高温)
主要用途
建筑材料、补钙剂
CuSO4
俗称
结晶水合物CuSO4·5H2O俗称“胆矾、蓝矾”
化学性质
蓝色絮状沉淀
蓝色溶液
CuSO4 + 2NaOH == Na2SO4 + Cu(OH)2↓
白色粉末
蓝色晶体
CuSO4·5H2Oeq \(=====,\s\up7(△))CuSO4+5H2O(失水:蓝色晶体变为白色粉末,管口有水滴)
白色粉末
蓝色晶体
CuSO4 + 5H2O == CuSO4·5H2O(检验是否有水)
主要特性
CuSO4为白色固体,易溶。CuSO4极易结合水,只要空气中含有水蒸气,就会生成CuSO4·5H2O,变为蓝色晶体。CuSO4和CuSO4·5H2O的水溶液都是蓝色。
CuSO4·5H2O中的结晶水结合得很牢,要使之失去结晶水必须加热。
主要用途
配制农药波尔多液、炼铜
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