初中化学第二章 身边的化学物质.docx
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初中化学第二章身边的化学物质
《第二章身边的化学物质》知识要点
一、氧气
(一)、氧气的物理性质
1、色、味、态:
通常情况下,是无色无味的气体;
2、密度:
标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。
(可用向上排空气法)
3、溶解性:
氧气不易溶于水。
(可用排水法收集),
4、三态变化:
降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
(二)、氧气的化学性质
(1)与非金属的反应
1、木炭(黑色)与氧气反应
实验现象:
在空气中燃烧发出红光;在氧气中:
①剧烈燃烧,发出白光②放出热量③产生使澄清石灰水变浑浊的气体
文字表达式:
碳+氧气点燃二氧化碳
符号表达式:
C+O2点燃CO2
2、硫(淡黄色)与氧气反应
实验现象:
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中①剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰②放出热量③产生有刺激性气味的气体(瓶底放水吸收,防止污染空气)
文字表达式:
硫+氧气点燃二氧化硫
符号表达式:
S+O2点燃SO2
3、磷与氧气反应
实验现象:
磷在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺,放出热量,产生大量的白烟
文字表达式:
磷+氧气点燃五氧化二磷
符号表达式:
P+O2点燃P2O5
4、蜡烛与氧气反应
实验现象:
在空气中燃烧产生黄色火焰,放热,稍有黑烟。
在氧气中剧烈燃烧,发出白光,集气瓶内壁出现水珠,有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
(2)与金属反应
1、铁丝(银白色)[铁粉:
黑色]与氧气反应
实验现象:
在空气中不能燃烧;在氧气中①剧烈燃烧,火星四射②放出热量
③生成黑色固体(Fe3O4)
注意:
集气瓶里要预先装少量水或细沙,防止高温熔融物溅落瓶底,使其炸裂。
文字表达式:
铁+氧气点燃四氧化三铁
符号表达式:
Fe+O2点燃Fe3O4
注意:
(1)细铁丝绕成螺旋状且在末端系上火柴梗:
集中热量,提高局部温度,有利于铁丝持续燃烧
(2)火柴梗的作用:
引燃
2、镁带(银白色)在空气中燃烧
实验现象:
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色粉末状固体。
注意:
要在石棉网上方进行实验,防止生成的固体太热,烫坏桌面;
文字表达式:
镁+氧气点燃氧化镁
符号表达式:
Mg+O2点燃MgO
【注意】
(1)“烟”和“雾”的区别
“烟”是固体小颗粒组成的;“雾”是小液滴组成的。
(2)“光”与“火焰”的区别
“光”一般指沸点高的固体燃烧产生的现象;“火焰”是气体燃烧或沸点低的固体或液体的蒸汽燃烧产生的现象
(3)其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。
缓慢氧化也放热,如:
动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
剧烈氧化反应:
发光、放热——燃烧
(三)、氧气的用途
(1)供给呼吸:
医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;
(2)支持燃烧(助燃剂):
炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
(四)、氧气的实验室制法(化学变化)
1、双氧水(过氧化氢)制取氧气
A、药品:
过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末MnO2)
B实验原理:
表达式:
过氧化氢(H2O2)MnO2水(H2O)+氧气(O2)
化学方程式:
2H2O2MnO2H2O+O2↑
注:
MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
C、装置:
固体与液体反应,不需加热
注意事项:
①、长颈漏斗下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②、导管只需略微伸入试管塞
③、装药品时,先装固体后装液体
④、a装置的优点:
可以随时添加液体。
b装置的优点:
装置简单
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品:
高锰酸钾(紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
B、原理:
①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
表达式:
氯酸钾(KClO3)MnO2氯化钾(KCl)+氧气(O2)
方程式:
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
注意:
MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
②加热高锰酸钾:
表达式:
高锰酸钾(KMnO4)△锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)
方程式:
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑
C、装置:
加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D、操作步骤:
(连)查、装、定、点、收、离、熄。
①连接装置:
先下后上,从左到右的顺序。
1检查装置的气密性:
a.微热法(装置A):
将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。
松开手后,导管口出现一段水柱。
b.液差法(装置B):
塞进橡胶塞,用止水夹夹住导气管部分,从长颈漏斗中加水,停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变
c.注水法(装置D):
首先,在右侧橡胶管上夹上弹簧夹,向左侧管内注水,若左侧液面高于右侧,再上下调节左侧的管,左右液面总有高度差,且一段时间内高度差不变,说明该装置气密性良好
d.吹气法(装置E、F):
当缓慢拉活塞时,长颈漏斗下端口产生气泡,说明装置气密性良好。
当缓慢推活塞时,可观察到长颈漏斗内有液面上升,形成一段水柱,说明该装置气密性良好
EF
③装入药品:
按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)
④固定装置:
固定试管时,试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品:
先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰加热。
⑥收集气体:
a、若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)
b、用向上排空法。
收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)用排水法收集时,导管放在集气瓶口
⑦收集完毕,先将导管移出水面
⑧再熄灭酒精灯,停止加热
E、易错事项:
a).试管口要略微向下倾斜:
防止生成的水回流,使试管底部破裂。
药品应平铺在试管底部
b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:
有利于产生的气体排出。
c).用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:
防止高锰酸钾粉末进入导气管,使其堵塞;
防止高锰酸钾粉末进入导气管污染制取的气体和水槽中的水。
d).排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:
有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
e).实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:
防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
F、收集方法:
①排水法(不易溶于水)②向上排空法(密度比空气大)
G、检验、验满
检验:
用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
验满:
用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
(五)、工业制法(分离液态空气法)
原理:
利用液态氧和液态氮的沸点不同。
——物理变化(蒸馏)
(六)、催化剂:
①概念:
在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
特点:
一改变(反应速率)、两不变(质量、化学性质)
注意:
①催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行
②催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂
③某一反应的催化剂可能不只一种
三、二氧化碳
(一)、性质
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气的大
能溶于水
(2)化学性质
实验
现象
现象:
蜡烛自下而上依次熄灭,说明CO2的密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧
现象:
紫色石蕊溶液变成红色,该实验说明了CO2能与H2O反应生成H2CO3,反应的化学方程式为CO2+H2O==H2CO3;将试管放于酒精灯上加热,红色石蕊变成紫色,说明碳酸不稳定,易分解,化学方程式:
H2CO3==CO2+H2O
现象:
澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(二)、用途
1、用于灭火:
CO2不燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气的大;
2、制冷剂、人工降雨:
固体二氧化碳(干冰),升华时吸收大量的热
3、光合作用
(三)、实验室制法
1.反应药品:
块状大理石(CaCO3)、稀盐酸(HCl)
2、反应原理:
文字表达式:
碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
文字表达式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
注意:
在二氧化碳实验室制法中,不能用稀硫酸与块状石灰石反应来制取CO2,因为H2SO4与CaCO3反应生成微弱的CaSO4,它会覆盖在CaCO3的表面,阻碍反应的进行。
若用浓盐酸与石灰石反应来制取CO2,会导致浓盐酸中的氯化氢气体混入产生的CO2气体内,使制得的CO2气体不纯。
3、制取装置
4.检验方法:
将气体通入澄清的石灰水中,如变浑浊,则是二氧化碳;
5.验满方法:
用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明已集满。
(四)、气体发生装置和收集装置的综合探究
1、气体发生装置
一般根据反应条件(是否加热、加催化剂)和反应物状态(固体与固体、固体与液体或液体与液体反应等)设计发生装置,如下图:
注意:
(1)长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下,否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出;
(2)导管伸入容器内无需太长,有利于气体导出;更不能伸入到液面以下,否则气体无法从导管口排出。
2、气体收集装置
一般根据气体的水溶性、气体的密度设计收集装置,如下图
收集方法
气体性质
优缺点
A.向上排空气法
密度比空气大
纯度不高、干燥
B.排水法
难溶于水
纯度高、不干燥
C.排空气法
纯度不高
D.向下排空气法
密度比空气小
纯度不高、干燥
(五)、反应类型:
①:
化合反应:
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为:
A+B+……→E(简称“多变一”)
②:
分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为:
AB→A+B+……(简称“一变多”)
③:
氧化反应:
物质与氧发生的化学反应。
有氧气参加的反应一定属于氧化反应。
氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
四、水
1、水、纯净水、蒸馏水、冰水混合物都是纯净物;自然界的水、矿泉水、盐水、糖水、雪碧饮料等都是混合物
2、净化水的方法:
沉淀、过滤、吸附、蒸馏
(1)沉淀(吸附沉淀):
试剂:
明矾
净水原理:
利用明矾溶于水形成的胶状物对水的杂质进行吸附,从而达到净化的目的。
(2)过滤①适用范围:
用于分离难溶性固体与液体(或可溶性固体)
②操作注意事项:
“一贴二低三靠”
“一贴”:
滤纸紧贴漏斗的内壁
“二低”:
(1)滤纸的边缘低于漏斗口
(2)漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”:
(1)漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁,防止液体迸溅;
(2)用玻璃棒引流时,玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边
(3)用玻璃棒引流时,烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部
③仪器:
铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗玻璃棒的作用:
引流作用
④过滤后,滤液仍然浑浊的可能原因有:
A承接滤液的烧杯不干净
B倾倒液体时液面高于滤纸边缘C滤纸破损
(3)吸附常用的吸附剂:
活性炭(具有吸附性):
除去水的难溶性杂质、色素和异味
(4)蒸馏:
利用液体沸点不同将液体分离的方法
水的净化效果由低到高的是沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
3、硬水与软水
(1)定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;例:
井水
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
例:
开水
(2)鉴别方法:
肥皂水,泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水
(3)硬水软化的方法:
蒸馏、煮沸
(4)长期使用硬水的坏处:
浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
4.水的电解
(1)实验现象:
通电后,电极上有气泡产生,两根滴定管内汇集了一些气体,与正极相连的滴定管内的气体体积小,与正极相连的滴定管内的气体体积大,体积比约为:
1:
2。
(2)气体的检验:
取下与电源正极相连的试管,用带火星的木条伸入试管内,木条复燃,证明是氧气。
取下与电源负极相连的试管,试管口向下移进酒精灯火焰,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色,证明是氢气。
(氢气点燃前要验纯,反应式为:
氢气(H2)+氧气(O2)→水(H2O))
氢气的性质:
密度最小的气体,难溶于水
氢气燃烧现象:
发出淡蓝色火焰,放出热量,有水珠产生
用途:
高能燃料
(3)实验结论:
水是由氢元素和氧元素组成的;正氧负氢,氢二氧一
(4)反应表达式:
水(H2O)→氢气(H2)+氧气(O2)