期考複習整理
第一部分:關於物質
一.空氣和水
1. 空氣的組成
體積分數:氮氣78%,氧氣21%,稀有氣體0.94%,co2 0.03%;
測定空氣中氧氣的含量
反應原理:4p + 5o2點燃2p2o5。
操作及要點:選用試劑燃燒後的產物必須是固態,能在空氣中燃燒,常選用紅磷。
結論:空氣中氧氣的體積約佔1/5。
2.空氣汙染及防治
主要汙染源:①可吸入固體顆粒; ②有害氣體(so2 no2 co)等。
社會熱點問題:空氣質素報告、霧霾、沙塵暴等。
3. 水及其組成
水的物理性質:水是無色、無味的液體,通常密度是1g/cm3,在101kpa下,水的凝固點為0 ℃,沸點是100 ℃,水在0 ℃~4 ℃之間有反常膨脹現象(即熱縮冷脹)。
電解水的實驗
反應原理:2h2o通電2h2↑+ o2↑
電源:直流電;加入硫酸或氫氧化鈉的目的:增強水的導電性
裝置及實驗現象:
裝置――水電解器
現象——(1)兩電極表面都產生氣泡,與正極相連的試管和與負極相連的試管內氣體的體積之比為2:1。
(2)與電源正極相連的電極產生的氣體能使帶火星的木條復燃,與電源負極相連的電極產生的氣體能夠燃燒,火焰呈淡藍色。
結論(1)水是由氫、氧元素組成的(巨集觀)。乙個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的(微觀)。
(2)化學變化中,分子可分而原子不可分。
4.水的淨化
自來水的生產流程:沉降——過濾——吸附——消毒
硬水和軟水:
定義:硬水是含較多可溶性鈣、鎂化合物的水,軟水是含較少或不含可溶性鈣、鎂化合物的水。
檢測方法及現象:加入肥皂水,攪拌,產生較多泡沫的是軟水,產生較少泡沫或不產生泡沫的是硬水。
硬水處理:生活(家庭)中用煮沸的方法;工業上常用蒸餾的方法。
淨化水效果由低到高的是: 靜置、吸附、過濾、蒸餾(均為物理方法),其中淨化效果最好的操作是蒸餾;既有過濾作用又有吸附作用的淨水劑是活性炭。
5.過濾操作
一貼:濾紙緊貼漏斗內壁
二低:濾紙低於漏斗邊緣,液面低於濾紙邊緣
三靠:燒杯口緊靠玻璃棒上端;玻璃棒下端緊靠三層濾低;漏斗下埠緊靠燒杯內壁
玻璃棒的作用:引流液體
6.愛護水資源
水的分布:地球表面積的71%被水所覆蓋;生物體中大量含水。但是淡水資源缺乏,可直接使用的淡水資源不到總水量的1%。
海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是h2o,最多的金屬元素是 na,最多的元素是o。
愛護水資源:節約用水,防止水體汙染
水汙染與防護
水汙染物:工業「三廢」(廢渣、廢液、廢氣);農藥、化肥的不合理施用及生活汙水的任意排放。
防治汙染:工業三廢要經處理達標排放、提倡零排放;生活汙水要集中處理達標排放、提倡零排放;合理施用農藥、化肥,提倡使用農家肥;加強水質監測。
二.氧氣的性質和製取
1.氧氣的物理性質:通常為無色、無味氣態。不易溶於水,密度比空氣的略大。液氧、固態氧淡藍色。
2.氧氣的化學性質:支援燃燒,有助燃性。可供呼吸,是常用的氧化劑。
相關的實驗
(1)炭在氧氣中燃燒(o2可使帶火星的木條的木條復燃)
c + o2點燃co2 現象:發出白光,放出熱量,生成使石灰水變渾濁的氣體
(2)硫在空氣中燃燒,硫在氧氣中燃燒
s + o2 點燃so2 現象:硫在空氣裡燃燒發出微弱的淡藍色火焰,產生有刺激性氣味的氣體,放出熱量;在氧氣裡燃燒發出藍紫色火焰,產生有刺激性氣味的氣體;放出熱量
(3)磷在空氣中燃燒
4p + 5o2點燃2p2o5現象:發出白光,產生大量的白煙,放出熱量
(4)鐵絲在氧氣中燃燒
3 fe + 2o2點燃 fe3o4 現象:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出熱量
此實驗必須先在集氣瓶裡裝少量水或在瓶底鋪一層細砂,防止濺落的熔化物使瓶底炸裂
(5)氫氣在空氣中燃燒(點燃爆鳴氣)
2h2 + o2點燃2h2o現象:純淨的氫氣在空氣裡安靜地燃燒,發出淡藍色火焰,放出熱量;不純的氫氣點燃會**。
(6)蠟燭在氧氣裡燃燒得更旺,發出白光,放出熱量,瓶壁內有水珠。向瓶內倒入澄清的石灰水,石灰水變渾濁。
3.氧氣的製備
工業製氧:分離液態空氣。(原理:氮氣和氧氣的沸點不同物理變化)
實驗室製氧
反應原理:2kmno4△k2mno4 + mno2 + o2↑
2kclo3 mno22kcl+3o2↑
2h2o2 mno22h2o+ o2↑
選擇裝置:
①發生裝置:氯酸鉀、高錳酸鉀製氧選擇固固加熱型裝置,過氧化氫溶液製氧選擇固液不加熱型裝置。
②收集裝置:根據氧氣的密度及溶解性,可用排水法(不易溶於水)和向上排空氣法(密度大於空氣)。
操作步驟(以高錳酸鉀製取氧氣並用排水法收集為例)
查—裝—定—點—收—離—熄
注意點①試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂
②藥品平鋪在試管的底部:均勻受熱
③鐵夾夾在離管口約1/3處
④導管應稍露出橡皮塞:便於氣體排出
⑤試管口應放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管
⑥排水法收集時,待氣泡均勻連續冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣)
⑦實驗結束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂
⑧用排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部
氧氣的驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口
檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內
三.碳單質的性質和用途
1.金剛石是無色透明、正八面體的固體,是天然存在最硬的物質,可用於刻劃玻璃,切割大理石,作鑽頭、裝飾品等。
2.石墨是深灰色、有金屬光澤、細鱗片狀的固體,石墨很軟,可用於製作鉛筆芯;有優良的導電性,可製作電極。
3. c60分子是由60個碳原子構成的足球狀分子,可用於超導體,新材料等。
4.這幾種碳單質的物理性質、用途存在很大的差異,是因為碳原子的排列方式不同。
5.碳單質的化學性質
常溫下:化學性質不活潑。
高溫下:能與多種物質發生反應
⑴可燃性:
氧氣充足時:c + o2點燃co2
氧氣不足時:2c + o2點燃2co
注意:碳在空氣中燃燒常同時發生上述兩個反應,由於氧氣不充足時,碳燃燒很不充分,放熱少,且生成有毒的co氣體,所以應保持空氣流通,讓碳充分燃燒。
⑵還原性:
①碳還原氧化銅:2cuo + c高溫 2cu + co2↑氧化劑:氧化銅,還原劑:c。
現象:黑色粉末逐漸變紅色,產生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁。
②碳還原co2 :co2+ c高溫2co氧化劑:co2,還原劑:c 。
四. 一氧化碳的性質和用途
1. 物理性質:通常是無色無味的氣體,難溶於水,密度略小於空氣的密度。
2. 化學性質:
①可燃性:2co + o2點燃2co2。
現象:產生藍色火焰,在火焰上方罩乙個塗有石灰水的燒杯,燒杯壁有白色物質。
②還原性:與cuo等某些金屬氧化物的反應:
co還原 cuo:cuo + co△ cu + co2。
現象:黑色粉末逐漸變紅色,產生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁。
③毒性:co易與血液中的血紅蛋白結合,造成生物體中毒性缺氧,甚至死亡。
3. 用途:①作燃料;②冶煉金屬。
五. 二氧化碳的性質和用途
1.物理性質:通常是無色無味的氣體,可溶於水,密度大於空氣的密度。固體co2俗稱乾冰。
2.化學性質:1一般情況下不能燃燒,也不支援燃燒,不能供給呼吸
①跟水反應:co2 + h2o==h2co3。co2的水溶液能使紫色的石蕊試液變紅色,但h2co3 不穩定,h2co3 == h2o+ co2↑,所以加熱後,石蕊試液又變成紫色。
②與石灰水反應co2+ca(oh)2==caco3↓+h2o現象:澄清石灰水變渾濁。
提示:該反應是用於檢驗co2的方法。
③與c反應:co2+ c高溫2co
3.用途:①植物的光合作用,②滅火,③化工原料,④氣體肥料。乾冰可作製冷劑、人工降雨等
六. 二氧化碳的實驗室制法
1.藥品:石灰石(主要成分是caco3)和稀鹽酸(hcl)。
2.反應原理: caco3 + 2hcl==cacl2 + h2o + co2↑
3.發生裝置:固體與液體反應不需要加熱的裝置
4.收集方法:向上排空氣法。
5.檢驗:把氣體通入澄清石灰水中,如果石灰水變渾濁,證明該氣體是二氧化碳。
6.驗滿:把燃燒的木條放在集氣瓶中,木條熄滅(不要伸入瓶中)。
注意:藥品不能用稀硫酸和塊狀石灰石,因反應生成微溶於水的caso4 ,覆蓋著石灰石表面阻礙反應的繼續進行。也不能用濃鹽酸和石灰石,因為濃鹽酸揮發出的hcl氣體混入co2 中,使制得的氣體不純。
七.氫氣的性質和製取
1.物理性質:通常為無色無味氣體比空氣小(在各種氣體中,氫氣的密度最小),難溶於水。
2.化學性質:①可燃性2h2+o2點燃 2h2o (點燃氫氣前必須驗純)現象:淡藍色火焰,火焰上方罩一乾冷的燒杯,燒杯內壁有水霧生成。
用途:高能燃料;氫氧焰焊接,切割金屬
②還原性h2+cuo加熱 h2o +cu現象:試管壁有水珠,黑色粉末變紅色。
用途:冶煉金屬
3.氫氣的驗純:用拇指堵住集滿氫氣的試管口,靠近火焰,移開拇指點火,若發出尖銳的爆鳴聲表明氣體不純,若聲音很小則表示氣體較純。
4.氫氣的製取:
反應原理:zn+h2so4=znso4 +h2↑
發生裝置:固、液不加熱型裝置
收集方法:排水集氣法、向下排空氣法
八.燃燒及其利用
1.燃燒的條件:(缺一不可)
(1)可燃物(2)氧氣(或空氣)(3)溫度達到著火點
2.滅火的原理:(只要消除燃燒條件的任意乙個即可)
(1)消除可燃物(2)隔絕氧氣(或空氣)(3)降溫到著火點以下
3.影響燃燒現象的因素:可燃物的性質、氧氣的濃度、與氧氣的接觸面積
使燃料充分燃燒的兩個條件:(1)要有足夠多的空氣;(2)燃料與空氣有足夠大的接觸面積。
4.**:可燃物在有限的空間內急速燃燒,氣體體積迅速膨脹而引起**。
一切可燃性氣體、可燃性液體的蒸氣、可燃性粉塵與空氣(或氧氣)的混合物遇火種均有可能發生**。
5.三大化石燃料: 煤、石油、天然氣(混合物、均為不可再生能源)
(1)煤:「工業的糧食」(主要含碳元素);
煤燃燒排放的汙染物:so2、no2(引起酸雨)、co、煙塵等
(2)石油:「工業的血液」(主要含碳、氫元素);
汽車尾氣中汙染物:co、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵
(3)天然氣是氣體礦物燃料(主要成分:甲烷),是較清潔的能源。
6.兩種綠色能源:沼氣、乙醇
(1)沼氣的主要成分:甲烷
甲烷的化學式: ch4(最簡單的有機物,相對分子質量最小的有機物)
物理性質:無色,無味的氣體,密度比空氣小,極難溶於水。
化學性質:可燃性ch4+2o2點燃co2+2h2o (發出藍色火焰)
(2)乙醇(俗稱:酒精,化學式:c2h5oh)
化學性質:可燃性c2h5oh+3o2點燃2co2+3h2o
工業酒精中常含有有毒的甲醇ch3oh,故不能用工業酒精配製酒!
乙醇汽油:優點(1)節約石油資源(2)減少汽車尾氣
(3)促進農業發展(4)乙醇可以再生
7.化學反應中的能量變化
(1)放熱反應:如所有的燃燒
(2)吸熱反應:如c+co2高溫2co
8.新能源:氫能源、太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能
氫氣是最理想的燃料。優點有:資源豐富,放熱量多,無汙染。
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