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）  ``_通电

① 水通电（正极O2 负极H2 ，体积比1:2）           2H2 O＝＝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%,CO₂ 0.03%

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^点燃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 ^点燃 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^点燃2P2 O5

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^点燃 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 ^点燃  Fe3 O4

  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^点燃2H2 O

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)2 CO32CuO ＋ H2 O ＋ 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 ^加热K2 MnO4  + MnO2  + O2 ↑

②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 2KClO32KCl + 3O2 ↑

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。）其他生成氧气的反应：                        `③水通电（正极O2 负极H2 ，体积比1:2）    2H2 O^通电 2H2 ↑ ＋ O2↑

④加热氧化汞              2HgO2Hg  ＋ 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^点燃2H2 O

 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＋H2 O

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 ＋ H2 SO4＝ZnSO4＋H2↑ ②铁和稀硫酸反应

Fe＋H2 SO4＝FeSO4 ＋ H2 ↑

③镁和稀硫酸反应 Mg＋H2 SO4＝MgSO4＋H2↑   ④铝和稀硫酸反应

2Al＋3H2 SO4＝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

铁在潮湿的空气里（既有H₂O又有O₂时）易生锈，铁锈是混合物，主要成分是氧化铁Fe2 O3

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＋H2 SO4＝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

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)

（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  ＋ H2 O ＝H2 CO3

 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ＣＯ_２）

二氧化碳通入澄清的石灰水 CO2  ＋ Ca(OH)2  ＝ CaCO3 ↓＋H2 O

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＝ Na2 CO3 ＋H2 O（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  ＋  CuOCu ＋ 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CO_2  △

  一氧化碳还原氧化铁      3CO  ＋ Fe2 O3   ^高温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 ＋H2 O＋CO2 ↑  （实验室制取CO₂的反应）

   CaCO3 ＋2HNO3 ＝Ca(NO3 )2 ＋H2 O＋CO2 ↑          

  甲醇（CH₃OH）有毒，不能饮用，饮用后使人双目失明，大量饮用会使人死亡。

25．煤（主要含碳元素，称为“工业的粮食”）、石油（主要含碳元素、氢元素，称为“ 工业的

血液”）天然气（主要成分是CH₄），三种最重要的矿物燃料，都是混合物

     （十二）酸 碱 盐  氧化物

第八章学到的三大系列物质

同系列内的物质间一般不反应，但可在适当条件下相互转化

     系列一                           系列二            系列三

        金属                                                 非金属

        ↓O₂                                                 ↓O₂

       金属氧化物                                        非金属氧化物

       碱性氧化物                                         酸性氧化物

         ↓H₂O                            盐                 ↓H₂O

  碱                                                  酸

 碱的通性                   酸的通性

①紫色石蕊试液遇碱变蓝色，            ①紫色石蕊试液遇酸变红色，

 无色酚酞试液遇碱变红色                  无色酚酞试液遇酸不变色   

                                             ②氢前的金属＋酸→盐＋H₂ ↑

                                             注意：浓硫酸、硝酸跟金属反 

                                               应不生成氢气，生成水

②碱＋酸性氧化物→盐＋水                 ③酸＋碱性氧化物→盐＋水     

③碱＋酸→盐＋水（“中和反应”）       ④酸＋碱→盐＋水（“中和反应”）

④碱＋盐→另一种碱＋另一种盐            ⑤酸＋盐→另一种酸＋另一种盐     

 碱的通性的①②④项的碱必须是可溶于水      碳酸盐＋酸→盐＋H₂O ＋ CO₂ ↑   

盐的通性（盐的通性中（1）（3）（4）项的盐必须是可溶于水）

⑴金属＋盐→金属＋盐（必须符合金属活动性顺序规律）

⑵酸＋盐→酸＋盐       碳酸盐＋酸→盐＋H₂O ＋ CO₂ ↑

⑶盐₁＋碱₁→盐₂＋碱₂     参加反应的盐和碱都必须是可溶于水 

⑷盐１ ＋盐２ →盐３ ＋盐４参加反应的盐都必须是可溶于水且符合复分解反应的规律）

26.氧化物的性质：

①有四种碱性氧化物跟水反应生成碱，其他的碱性氧化物不溶于水跟水不反应

    Na2 O＋H2 O＝2NaOH          CaO＋H2 O＝Ca(OH)2

    K2 O＋H2 O＝2KOH            BaO＋H2 O＝Ba(OH)2

②酸性氧化物：大部分非金属氧化物都是酸性氧化物，跟水化合生成同价的含氧酸。

  CO2 ＋H2 O＝H2 CO3  SO2 ＋H2 O＝H2 SO3      SO3 ＋H2 O＝H2 SO4

27.盐酸和硫酸用途：硫酸和盐酸可除去金属表面的锈，都是重要的工业原料

盐酸（氢氯酸，HCl气体的水溶液，无色液体） 浓盐酸有挥发性，会挥发出HCl

硫酸（H₂ SO₄ ）  浓硫酸有吸水性，可作气体的干燥剂

28.浓硫酸的稀释：稀释浓硫酸时，必须把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入水里，并不  断搅拌，使产生的热量迅速扩散，切不可把水倒入浓硫酸里。

盐酸（或氯化物）和硫酸（硫酸盐）的区别方法：最好用可溶性钡的化合物氯化钡 （硝酸钡或

氢氧化钡），有白色沉淀生成的是硫酸（硫酸盐），无现象的是盐酸

不能用硝酸银溶液，因硝酸银跟硫酸反应有硫酸银白色沉淀生成。

29.硝酸（HNO3 ）有酸的通性，但跟金属反应不生成氢气    磷酸H3 PO4

30．氢氧化钠（俗名：烧碱、火碱、苛性钠    化学式：ＮａＯＨ）

物理性质： 白色固体，极易溶于水且放出大量热，有吸水性，易潮解由于氢氧化钠易潮解，称量时必须放在玻璃器皿（如烧杯、表面皿）里称量。NaOH会吸收空气中的水分，又会跟二氧化碳反应，所以必须密封保存

用途：作中性或碱性气体的干燥剂，不能干燥二氧化硫、二氧化碳、氯化氢，

可干燥H₂、O₂、N₂、CO、NH₃ CH₄等；用于肥皂、石油、造纸等工业

化学性质：（KOH的化学性质跟NaOH相同）

①二氧化碳、二氧化硫分别通入氢氧化钠溶液里（无明显现象）

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O    SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O  SO₂+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O

②硫酸和硝酸分别跟氢氧化钠溶液发生中和反应（无明显现象）

③氢氧化钠跟盐反应

a. 氢氧化钠溶液跟氯化铁、硫酸铁、硝酸铁溶液的现象和方程式:

现象有红褐色沉淀生成：6NaOH+Fe₂（SO₄）₃=3Na₂SO₄+2Fe（OH）₃↓

b. 氢氧化钠溶液跟氯化铜、硫酸铜、硝酸铜溶液的现象和方程式:

现象有蓝色沉淀生成：2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓

c. 氢氧化钠溶液跟氯化镁、硫酸镁、硫酸铝溶液的现象有白色沉淀生成

方程式：2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓

31．氢氧化钙（俗名：消石灰、熟石灰  化学式Ｃａ（ＯＨ）2 ）

白色固体，微溶于水，溶解度随温度升高而降低。用生石灰跟水反应制得。

用途：与硫酸铜配制农药“波尔多”液，可用来降低土壤酸性，制建筑业的三合土

氢氧化钠和氢氧化钙不同点：氢氧化钙跟二氧化碳、碳酸钠、碳酸钾反应

有白色沉 淀生成，氢氧化钠则无沉淀生成。

CO₂+ Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O  Na₂CO₃+ Ca（OH）₂  =CaCO₃↓+2NaOH

写出下列转变的化学方程式：CaCO₃→CaO→Ca（OH）₂→CaCO₃

32.常见的盐

a.氯化钠（NaCl   食盐的主要成分）     NaCl＋AgNO3 ＝NaNO3 ＋AgCl↓

粗盐提纯的步骤：1.溶解 2.过滤 3.蒸发 4.称量并计算粗盐的产率。

  实验仪器：药匙、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、量筒、酒精灯、

b.碳酸钠（俗名：纯碱，Na2 CO3  类别：盐，正盐  不是碱）

①碳酸钠＋酸→盐＋H2 O ＋ CO2 ↑    例： Na2 CO3  ＋2HNO3 ＝2NaNO3 ＋H2 O＋CO2 ↑

②２AgNO3 ＋Na2 CO3 ＝２NaNO3 ＋Ag2 CO3 ↓ ③CaCl2 ＋Na2 CO3 ＝2NaCl＋  CaCO3 ↓

④BaCl2 ＋Na2 CO3 ＝2NaCl＋  BaCO3 ↓  ⑤Ca（OH）2 ＋Na2 CO3 ＝2NaOH＋  CaCO3 ↓

c.硫酸铜（硫酸铜晶体俗名：蓝矾、胆矾）

①加热蓝色硫酸铜晶变为白色     无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝色

CuSO4·5H₂OCuSO4  ＋5H₂O ↑     CuSO4  ＋5H₂O= CuSO4·5H₂O

②硫酸铜溶液跟可溶性碱反应有蓝色沉淀生成物：CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2 SO4

③置换反应Fe  ＋ CuSO4 ＝FeSO4  ＋ Cu        Zn  ＋ CuSO4 ＝ZnSO4  ＋ Cu

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