化学复习提纲(人教版) ? 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。 ? 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。 ? 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和
收集,且成本较高。
? ? ? ? ? ? ?
反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 发生装置:同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置(原因:固体和液体混合,在常温下反应生成气体) 收集装置:向上排空气法收集气体的装置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空气密度大)
检查装置的气密性:用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置,紧闭导气管出口,从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降,则表明漏气;若水面不下降,则表明不漏气。
验满:把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明二氧化碳已经收集满了。 检验:把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是二氧化碳。 净化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时,可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶(除去氯化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气并进行干燥)。 ?
注意事项见第二单元。
CaO+CO2↑
二、二氧化碳和氧化钙的工业制法:CaCO3一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验: ? 无色无味,常温常压下为气体。
?
第三节 一氧化碳和二氧化碳
CO2 2 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。 【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部, 然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧; (1) ② 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
(2)
?
二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、二氧化碳的化学性质
? 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。 ? 二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)
?
二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红;② 第二朵小花不变色; ③ 第三朵小花不变色; ④ 第四朵小花变红; ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红;② 水不能使紫色石蕊
24 化学复习提纲(人教版) 变红;③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红;④ 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;⑤ 说明碳酸被分解了。
【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑
【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明:水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。
② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的,那么在把第三朵纸花放入水中时,CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红,这样就起不到对照的作用。
③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C
2CO
? ?
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
三、二氧化碳的用途
? 灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)
原因:① 二氧化碳的密度比空气大;② 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。 灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
? 干冰(固体二氧化碳):干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。 ? 光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。 四、二氧化碳对环境的影响:造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。 五、一氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。 一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。 六、一氧化碳的化学性质
?
一氧化碳具有可燃性:2CO+O2
2CO2
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰; ② 放热; ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 煤炉从上至下,常发生的三个反应:2CO+O2
?
2CO2、CO2+C
2CO、C+O2
CO2
一氧化碳具有毒性。
原因:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。 ? 一氧化碳具有还原性。 七、一氧化碳的用途:
? ?
可燃性:作气体燃料(2CO+O2还原性:冶炼金属(3CO+Fe2O3
2CO2)。
2Fe+3CO2、CO+CuO
Cu+CO2)。
八、一氧化碳的还原性
? 一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
⑤
⑥
①
②
③ ④
⑦
25 化学复习提纲(人教版)
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液 【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度; ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热; ③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。 【化学方程式】CO+CuO【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④ 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化 (2Cu+O2
2CuO)。
Cu+CO2
⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。
⑥ 7溶液的目的:① 证明反应生成二氧化碳; ② 除去装置内的二氧化碳。 ?
一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯) 【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【化学方程式】3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是黑色的。 ? ?
水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+H2O
CO+H2
在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”: H2+CuO
Cu+H2O 和 CO+CuO
一氧化碳 Cu+CO2
二氧化碳 无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 九、一氧化碳和二氧化碳的性质比较 物理性质 无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水 化学性质 可燃性、还原性、毒性 检验方法 通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 26 化学复习提纲(人教版) 主要用途 做燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、人工降雨
十、三大还原剂:H2、C、CO——共同性质:可燃性、还原性。
十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的蓝) 十二、 当碳与氧化剂不充分反应时,会生成一氧化碳。
第七单元 燃料及其应用
第一节 燃烧和灭火
一、燃烧
? ?
定义:通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
探究燃烧的条件(本实验要在通风橱或抽风设备下进行): 【实验操作】a. 如右图(1),在500mL的烧杯中注入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
b. 如右图(2),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧
气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。 【实验分析】如右图(1)。 ①与②对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。 ①与③对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与氧气(空气)接触有关。 ③与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有氧气(空气)。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点 ? ?
通风橱是一种不完善的尾气处理装置,若改进上述实验,可将红磷和白磷装入密闭的容器内(还要套一个气球),这样便于进行尾气处理。
燃烧的条件:① 可燃物;② 与氧气(或空气)接触;③ 温度达到着火点。
【注意事项】① 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说,着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。
② 并非所有的燃烧都需要氧气,如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 ③ 只有三个条件全部满足,燃烧才能发生。
? 自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧。 二、灭火
? 灭火的原理:
① 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离; ② 隔绝氧气(空气);
③ 降低可燃物的温度,使其降低到着火点以下。 【注意事项】
① 着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度,是物质的一种性质,不随外界条件的变化而变化。 ② 在燃烧的三个条件中,只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。 ?
灭火器
? 泡沫灭火器的反应原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ? 干粉灭火器的反应原理:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
热水 白磷 ③ 热水 白磷
(1)
(2)
① 白磷 ② 红磷 氧气
? 二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳,使用时不会留下任何痕迹。
三、爆炸
? 定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引 27 鼓气 化学复习提纲(人教版) 起爆炸。 ? 爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。
? 除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。 ?
粉尘爆炸实验
【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶,剪去金属罐和小塑料瓶的上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。像右图那样连接好装置,在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐。从橡皮管一端快速鼓入大量的空气,使面粉充满罐,观察现象并分析原因。 【实验现象】“砰”地一声响,伴随一团火光产生;放热;塑料盖被掀起。
【实验分析】面粉被吹起后与空气充分接触,又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热,产生的气浪将塑料盖掀起,说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。 【注意事项】
① 面粉应该是干燥的;
② 气囊的作用:使面粉与空气充分混合。 ?
③ 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些,人距离该装置远一些,以防危险。
油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施:通风、严禁烟火。
第二节 燃料和热量
一、三大化石燃料:煤、石油、天然气(均为混合物,并且均为不可再生能源)
? 煤——“工业的粮食”
? 煤中主要含碳元素。
? 煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2、CO、烟尘等。(SO2、NO2可导致酸雨)
? 为了使煤得到综合利用,可以将煤干馏,即隔绝空气加强热,使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有?
用的物质。(干馏是化学变化) 石油——“工业的血液”
? 石油中主要含碳、氢元素。
? 汽车尾气中的污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。
? 利用石油中各成分的沸点不同,可以将石油分馏,使石油中各成分分离。(分馏是物理变化)
? 由石油炼制的部分产品和主要用途:溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 ?
天然气
? 天然气的主要成分是甲烷(沼气)。
? 甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。
? 甲烷的物理性质:无色无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 ? 甲烷的化学性质:可燃性。 ? 甲烷燃烧的化学方程式:CH4+2O2? 在我国农村,使用沼气的好处如下:
① 可以解决生活用燃料问题;
② 改善农村环境、卫生状况;
?
③ 提高肥效。
可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温高压下形成的。 ? 可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。
? 可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
CO2+2H2O(甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。)
二、我们对待化石燃料的态度:合理开采、减少使用、综合利用。
三、化学反应中的能量变化
?
探究化学反应中的能量变化
【实验操作】在一支试管中加入几小段镁条,再加入5mL盐酸,观察现象,并用手触摸试管外部。 【实验现象】剧烈反应,产生大量气泡;放热;镁条逐渐变小或消失。 【实验结论】镁条与盐酸发生化学反应并放出热量。 【化学方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
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