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1、第二章 身邊的化學(xué)物質(zhì)知識(shí)要點(diǎn)一、氧氣(一)、氧氣的物理性質(zhì)1、色、味、態(tài):通常情況下,是無(wú)色無(wú)味的氣體;2、密度:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,密度為 1.429g/L,略大于空氣。(可用向上排空氣法)3、溶解性:氧氣不易溶于水。(可用排水法收集),4、三態(tài)變化:降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{(lán)色的液體,甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。(二)、氧氣的化學(xué)性質(zhì) (1)與非金屬的反應(yīng) 1、木炭(黑色)與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中燃燒發(fā)出紅光;在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光放出熱量產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體文字表達(dá)式:碳 + 氧氣點(diǎn)燃二氧化碳符號(hào)表達(dá)式:C + O2點(diǎn)燃 CO22、硫(淡黃色)與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中發(fā)出微弱的淡
2、藍(lán)色火焰;在氧氣中劇烈燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰放出熱量產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(瓶底放水吸收,防止污染空氣)文字表達(dá)式:硫+ 氧氣點(diǎn)燃二氧化硫符號(hào)表達(dá)式:S + O2點(diǎn)燃SO23、磷與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:磷在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更旺,放出熱量,產(chǎn)生大量的白煙文字表達(dá)式:磷+ 氧氣點(diǎn)燃五氧化二磷符號(hào)表達(dá)式:P+ O2點(diǎn)燃P2O54、蠟燭與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中燃燒產(chǎn)生黃色火焰,放熱,稍有黑煙。在氧氣中劇烈燃燒,發(fā)出白光,集氣瓶?jī)?nèi)壁出現(xiàn)水珠,有使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生。(2)與金屬反應(yīng) 1、鐵絲(銀白色)鐵粉:黑色與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中不能燃燒;在氧氣中劇烈燃燒,火星四射放
3、出熱量生成黑色固體(Fe3O4)注意:集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或細(xì)沙,防止高溫熔融物濺落瓶底,使其炸裂。文字表達(dá)式:鐵+ 氧氣點(diǎn)燃四氧化三鐵符號(hào)表達(dá)式:Fe + O2點(diǎn)燃Fe3O4注意:(1)細(xì)鐵絲繞成螺旋狀且在末端系上火柴梗:集中熱量,提高局部溫度,有利于鐵絲持續(xù)燃燒(2)火柴梗的作用:引燃2、鎂帶(銀白色)在空氣中燃燒 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色粉末狀固體。注意:要在石棉網(wǎng)上方進(jìn)行實(shí)驗(yàn),防止生成的固體太熱,燙壞桌面;文字表達(dá)式:鎂+ 氧氣點(diǎn)燃氧化鎂符號(hào)表達(dá)式:Mg + O2點(diǎn)燃MgO【注意】(1)“煙”和“霧”的區(qū)別“煙”是固體小顆粒組成的; “霧”是小液滴組成的
4、。(2)“光”與“火焰”的區(qū)別“光”一般指沸點(diǎn)高的固體燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象;“火焰”是氣體燃燒或沸點(diǎn)低的固體或液體的蒸汽燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象(3)其他物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)某些物質(zhì)在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng),成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱,如:動(dòng)植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛、酒醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟等等。劇烈氧化反應(yīng):發(fā)光、放熱燃燒(三)、氧氣的用途(1)供給呼吸:醫(yī)療上急救病人,登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;(2)支持燃燒(助燃劑):煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑(四)、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法(化學(xué)變化)1、雙氧水(過(guò)氧化氫)制取氧氣A、藥品:過(guò)氧化氫(H2O2)和二氧化錳(黑色粉末 M
5、nO2)B 實(shí)驗(yàn)原理:表達(dá)式:過(guò)氧化氫(H2O2)MnO2 水(H2O) + 氧氣(O2)化學(xué)方程式: 2H2O2 MnO2 H2O + O2注:MnO2 在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用C、裝置: 固體與液體反應(yīng),不需加熱注意事項(xiàng):、長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)該伸入液面以下,防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出;、導(dǎo)管只需略微伸入試管塞、裝藥品時(shí),先裝固體后裝液體、a 裝置的優(yōu)點(diǎn):可以隨時(shí)添加液體。b 裝置的優(yōu)點(diǎn):裝置簡(jiǎn)單2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A、藥品:高錳酸鉀(紫色固體)、氯酸鉀(白色固體)與二氧化錳(黑色粉末)B、原理: 加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錳):表達(dá)式:氯酸鉀(KClO3)MnO2 氯化鉀(
6、KCl) + 氧氣(O2)方程式:2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 注意:MnO2 在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用 加熱高錳酸鉀:表達(dá)式:高錳酸鉀(KMnO4) 錳酸鉀(K2MnO4)+ 二氧化錳(MnO2)+ 氧氣(O2)方程式:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2C、裝置:加熱固體制氣體(加熱氯酸鉀的為一類(lèi))D、操作步驟:(連)查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。 連接裝置:先下后上,從左到右的順序。 檢查裝置的氣密性 :a. 微熱法(裝置A): 將導(dǎo)管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開(kāi)手后,導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。b液差法(裝置
7、B):塞進(jìn)橡膠塞,用止水夾夾住導(dǎo)氣管部分,從長(zhǎng)頸漏斗中加水,停 止加水后,長(zhǎng)頸漏斗中的液面高于試管中的液面,且液面差不再改變c. 注水法(裝置D):首先,在右側(cè)橡膠管上夾上彈簧夾,向左側(cè)管內(nèi)注水,若左側(cè)液面高于右側(cè),再上下調(diào)節(jié)左側(cè)的管,左右液面總有高度差,且一段時(shí)間內(nèi)高度差不變,說(shuō)明該裝置氣密性良好d吹氣法(裝置E、F): 當(dāng)緩慢拉活塞時(shí),長(zhǎng)頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明裝置氣密性良好。當(dāng)緩慢推活塞時(shí),可觀察到長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)有液面上升,形成一段水柱,說(shuō)明該裝置氣密性良好 E F 裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽)固定裝置 :固定試管時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜;鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部加熱藥品:先
8、使試管均勻受熱,后在反應(yīng)物部位用酒精燈外焰加熱。收集氣體:a、若用排水集氣法收集氣體,當(dāng)氣泡均勻冒出時(shí)再收集,剛排出的是空氣;水排完后,應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空氣大)(防止氣體逸出)b、用向上排空法。收集時(shí)導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部(為了排盡瓶?jī)?nèi)空氣)用排水法收集時(shí),導(dǎo)管放在集氣瓶口收集完畢,先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈,停止加熱E、易錯(cuò)事項(xiàng):a). 試管口要略微向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應(yīng)平鋪在試管底部b). 導(dǎo)氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞:有利于產(chǎn)生的氣體排出。c). 用高錳酸鉀制取氧氣時(shí),試管口塞一團(tuán)棉花:防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管,
9、使其堵塞;防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管污染制取的氣體和水槽中的水。d). 排氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶?jī)?nèi)空氣排出,使收集的氣體更純。e). 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先將導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。F、收集方法: 排水法(不易溶于水) 向上排空法(密度比空氣大)G、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿檢驗(yàn):用帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi),發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃,說(shuō)明是氧氣;驗(yàn)滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明已滿。(五)、工業(yè)制法(分離液態(tài)空氣法)原理:利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同。物理變化(蒸餾)(六)、催化劑:概念:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率(加快或變慢),
10、但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)。特點(diǎn):一改變(反應(yīng)速率)、兩不變(質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì))注意:催化劑不能改變生成物的質(zhì)量,不能決定反應(yīng)的進(jìn)行催化劑僅針對(duì)某一反應(yīng),并不是所有反應(yīng)的催化劑某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種三、二氧化碳(一)、性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無(wú)色氣體無(wú)味比空氣的大能溶于水(2)化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象:蠟燭自下而上依次熄滅,說(shuō)明CO2的密度比空氣大,既不燃燒也不支持燃燒現(xiàn)象:紫色石蕊溶液變成紅色,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了CO2能與H2O反應(yīng)生成H2CO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2O=H2CO3;將試管放于酒精燈上加熱,紅色石蕊變成紫色,說(shuō)明碳酸不穩(wěn)定,易分解,
11、化學(xué)方程式:H2CO3=CO2+H2O現(xiàn)象:澄清石灰水變渾濁,反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(二)、用途 1、用于滅火:CO2不燃燒,也不支持燃燒,且密度比空氣的大; 2、制冷劑、人工降雨:固體二氧化碳(干冰),升華時(shí)吸收大量的熱 3、光合作用(三)、實(shí)驗(yàn)室制法 1. 反應(yīng)藥品:塊狀大理石(CaCO3)、稀鹽酸(HCl) 2、反應(yīng)原理:文字表達(dá)式:碳酸鈣+稀鹽酸氯化鈣+二氧化碳+水文字表達(dá)式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 注意:在二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法中,不能用稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)來(lái)制取CO2,因?yàn)镠2SO4與CaCO3反應(yīng)生成微弱的CaSO4,
12、它會(huì)覆蓋在CaCO3的表面,阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。若用濃鹽酸與石灰石反應(yīng)來(lái)制取CO2,會(huì)導(dǎo)致濃鹽酸中的氯化氫氣體混入產(chǎn)生的CO2氣體內(nèi),使制得的CO2氣體不純。3、制取裝置4.檢驗(yàn)方法:將氣體通入澄清的石灰水中,如變渾濁,則是二氧化碳;5. 驗(yàn)滿方法:用點(diǎn)燃的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅,證明已集滿。(四)、氣體發(fā)生裝置和收集裝置的綜合探究1、氣體發(fā)生裝置一般根據(jù)反應(yīng)條件(是否加熱、加催化劑)和反應(yīng)物狀態(tài)(固體與固體、固體與液體或液體與液體反應(yīng)等)設(shè)計(jì)發(fā)生裝置,如下圖:注意:(1)長(zhǎng)頸漏斗的下端管口必須插入到液面以下,否則生成的氣體會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗口逸出;(2)導(dǎo)管伸入容器內(nèi)無(wú)需太長(zhǎng),有利于氣體導(dǎo)出;更
13、不能伸入到液面以下,否則氣體無(wú)法從導(dǎo)管口排出。2、氣體收集裝置一般根據(jù)氣體的水溶性、氣體的密度設(shè)計(jì)收集裝置,如下圖收集方法氣體性質(zhì)優(yōu)缺點(diǎn)A. 向上排空氣法密度比空氣大純度不高、干燥B. 排水法難溶于水純度高、不干燥C. 排空氣法純度不高D. 向下排空氣法密度比空氣小純度不高、干燥(五)、反應(yīng)類(lèi)型:化合反應(yīng):由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)??杀硎緸椋篈B E (簡(jiǎn)稱“多變一”):分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)??杀硎緸椋篈BAB(簡(jiǎn)稱“一變多”):氧化反應(yīng):物質(zhì)與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。有氧氣參加的反應(yīng)一定屬于氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)不一定是化合反應(yīng)(石蠟的燃燒生成了水和
14、二氧化碳兩種物質(zhì)),化合反應(yīng)不一定是氧化反應(yīng)。四、水1、水、純凈水、蒸餾水、冰水混合物都是純凈物;自然界的水、礦泉水、鹽水、糖水、雪碧飲料等都是混合物2、凈化水的方法:沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾(1)沉淀(吸附沉淀):試劑:明礬 凈水原理:利用明礬溶于水形成的膠狀物對(duì)水的雜質(zhì)進(jìn)行吸附,從而達(dá)到凈化的目的。 (2)過(guò)濾 適用范圍:用于分離難溶性固體與液體(或可溶性固體) 操作注意事項(xiàng):“一貼二低三靠”“一貼”:濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁“二低”:(1)濾紙的邊緣低于漏斗口 (2)漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣“三靠”:(1)漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁,防止液體迸濺;(2)用玻璃棒引流時(shí),玻璃棒下端輕靠在三層濾紙
15、的一邊(3)用玻璃棒引流時(shí),燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部?jī)x器:鐵架臺(tái)、燒杯、玻璃棒、漏斗 玻璃棒的作用:引流作用過(guò)濾后,濾液仍然渾濁的可能原因有: A 承接濾液的燒杯不干凈 B 傾倒液體時(shí)液面高于濾紙邊緣 C 濾紙破損(3)吸附 常用的吸附劑:活性炭(具有吸附性):除去水的難溶性雜質(zhì)、色素和異味(4)蒸餾:利用液體沸點(diǎn)不同將液體分離的方法水的凈化效果由低到高的是 沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾(均為 物理 方法),其中凈化效果最好的操作是 蒸餾;既有過(guò)濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。3、硬水與軟水(1)定義 硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水;例:井水軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。例:開(kāi)水(2)鑒別方法:肥皂水,泡沫較少的是硬水,泡沫較多的是軟水(3)硬水軟化的方法:蒸餾、煮沸(4)長(zhǎng)期使用硬水的壞處:浪費(fèi)肥皂,洗不干凈衣服;鍋爐容易結(jié)成水垢,不僅浪費(fèi)燃料,還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。4.水的電解 (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通電后,電極上有氣泡產(chǎn)生,兩根滴定管內(nèi)匯集了一些氣體,與正極相連的滴定管內(nèi)的氣體體積小,與正極相連的滴定管內(nèi)的氣體體積大,
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