初三化学水空气碳的化合物知识点总复习

我们周围的空气1、第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。2、空气的成分和组成空气成分O2N2CO2稀有气体其它气体和杂质体积分数21%78%0.03%0.94%0.03%（1）空气中氧气含量的测定a、可燃物要求：足量且产物是固体：选择红磷b、装置要求：气密性良好c、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/5体积d、结论：空气是混合物；O2约占1/5，可支持燃烧；N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水e、探究：①液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全②能否用铁、铝代替红磷？不能原因：铁、铝不能在空气中燃烧能否用碳、硫代替红磷？不能原因：产物是气体，不能产生压强差（2）空气的污染及防治：对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。（3）空气污染的危害、保护：危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等（4）目前环境污染问题:臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等）温室效应（CO2、CH4等）酸雨（NO2、SO2等）白色污染（塑料垃圾等）6.氧气(1)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸(2)氧气与下列物质反应现象物质现象碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体磷产生大量白烟硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体镁发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体铁剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(Fe3O4)石蜡在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底铁、铝在空气中不可燃烧。(3)氧气的制备:工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同物理变化）实验室制氧气原理2H2O2MnO22H2O+O2↑2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3MnO22KCl+3O2↑（4）气体制取与收集装置的选择△发生装置：固固加热型、固液不加热型收集装置：根据物质的密度、溶解性（5）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）a、步骤：查—装—定—点—收—移—熄b、注意点①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂②药品平铺在试管的底部：均匀受热③铁夹夹在离管口约1/3处④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部（6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃。7、催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。8、常见气体的用途：①氧气：供呼吸（如潜水、医疗急救）支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊）②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术9、常见气体的检验方法①氧气：带火星的木条②二氧化碳：澄清的石灰水③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜9、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的化学反应。剧烈氧化：燃烧缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造共同点：①都是氧化反应②都放热注意点：收集气体的方法：排水法：收集不溶或不易溶于水的气体，如O2H2CH4CO等。排水法收集的气体较纯向上排气法：收集比空气密度大的（相对分子质量大于29）气体，如CO2，O2，HCl向下排气法：收集比空气密度小的（相对分子质量小于29）气体，如H2，CH4，NH33.实验结束时，应先把导管从石灰水里移开，然后再停止加热（防止石灰水倒吸入试管，导致热的试管破裂。4．向上排气法收集氧气验满方法：用带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃5.鉴别氧气的方法：用带火星的木条气体里，木条复燃，证明气体是氧气。6．检验二氧化碳的试剂：澄清的石灰水；实验现象：澄清的石灰水变浑浊。7．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）8.做可燃性气体的实验时，要特别注意安全，点燃可燃性气体（氢气、甲烷和CO等）前，都一定要先检验气体的纯度。这些气体与空气混合点燃都可能发生爆炸。9.可燃性气体的验纯方法：用排水法收集一小试管的气体，用大拇指摁住管口移近火焰，若听到尖锐的爆鸣声，则气体不纯；听到轻微的“噗”的一声，则气体已纯。10．干燥剂：除去含水物质中的水份（特别是除去气体里的水蒸气）的物质。常用的干燥剂有：呈液体浓硫酸；呈碱性的氢氧化钠固体、生石灰（氧化钙）、碱石灰。注意：干燥剂不能跟待干燥的物质反应。氢氧化钠、生石灰和碱石灰都不能干燥二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等酸性气体。浓硫酸不能干燥碱性的氨气（ＮＨ3），能干燥其他气体。氢气的干燥和除杂质：实验室制得的氢气里常含有水蒸气和酸雾，可选用碱石灰、氢氧化钠把水和酸雾同时除去。见图中常用的干燥和除杂质装置：除水的装置接在其他除杂质的装置之后；证明有水的装置则要在证明有其他物质的前面。气体进出要求：长管进短管出大头进小头出自然界的水一、水1、水的组成：（1）电解水的实验A.装置―――水电解器B.电源种类---直流电C.加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性D.化学反应：2H2O===2H2↑+O2↑产生位置负极正极体积比：2：1质量比：1：8F.检验：O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧，产生淡蓝色的火焰（2）结论：①水是由氢、氧元素组成的。②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。③化学变化中，分子可分而原子不可分。例：根据水的化学式H2O，你能读到的信息化学式的含义H2O①表示一种物质水这种物质②表示这种物质的组成水是由氢元素和氧元素组成的③表示这种物质的一个分子一个水分子④表示这种物质的一个分子的构成一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的2、水的化学性质（1）通电分解2H2O===2H2↑+O2↑（2）水可遇某些氧化物反应生成碱（可溶性碱），例如：H2O+CaO==Ca(OH)2（3）水可遇某些氧化物反应生成酸，例如：H2O+CO2==H2CO33、水的污染：（1）水资源A．地球表面71%被水覆盖，但供人类利用的淡水小于1%B．海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H2O，最多的金属元素是Na，最多的元素是O。C．我国水资源的状况分布不均，人均量少。（2）水污染A、水污染物：工业“三废”（废渣、废液、废气）；农药、化肥的不合理施用生活污水的任意排放B、防止水污染：工业三废要经处理达标排放、提倡零排放；生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放；合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥；加强水质监测。（3）爱护水资源：节约用水，防止水体污染4、水的净化（1）水的净化效果由低到高的是静置、吸附、过滤、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。（2）硬水与软水A.定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。B．鉴别方法：用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水C．硬水软化的方法：蒸馏、煮沸D．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。５、其他（１）水是最常见的一种溶剂，是相对分子质量最小的氧化物。（２）水的检验：用无水硫酸铜，若由白色变为蓝色，说明有水存在；CuSO4+5H2O=CuSO4。5H2O水的吸收：常用浓硫酸、生石灰、固体氢氧化钠、铁粉。二、氢气H21、物理性质：密度最小的气体（向下排空气法）；难溶于水（排水法）2、化学性质：（１）可燃性（用途：高能燃料；氢氧焰焊接，切割金属）2H2+O2====2H2O点燃前，要验纯（方法？）现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有水珠产生（２）还原性（用途：冶炼金属）H2＋CuO===Cu+H2O氢气“早出晚归”现象：黑色粉末变红色，试管口有水珠生成（小结：既有可燃性，又有还原性的物质H2、C、CO）３、氢气的实验室制法原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑不可用浓盐酸的原因浓盐酸有强挥发性；不可用浓硫酸或硝酸的原因浓硫酸和硝酸有强氧化性。４、氢能源三大优点:无污染、放热量高、来源广碳和碳的氧化物一、碳的几种单质1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2、石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的稳定性强2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO3、还原性：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：冶金工业现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。试验注意事项:①试管口略向下倾斜（防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流，使试管破裂）；②实验结束时，应先把导管从石灰水里移开，然后再熄灭酒精灯（防止石灰水倒吸入试管，导致热的试管破裂。）木炭高温下还原氧化铁3C＋2Fe2O3高温4Fe＋3CO2↑(氢气跟ＣＯ２不反应)高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳C＋CO2高温2CO一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳2CO＋O2点燃2CO2三、二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：难溶于水用排水法收集CO只能用排水法密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑2)选用和制氢气相同的发生装置3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2四、二氧化碳的性质1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，H2CO3==H2O+CO2