文档内容
化学常识
(讲义+笔记)
主讲教师:李缙
授课时间:2023.08.27
粉笔公考·官方微信化学常识(讲义)
第一节 化学概述
化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。
物质是由原子和分子构成的,分子中原子的重新组合是化学变化的基础。
一、物质的变化和性质
(一)物理性质和化学性质
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质称为物理性质。物质的颜色、状
态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于物理性质。
物质在化学变化中表现出来的性质称为化学性质。
(二)物理变化和化学变化
没有生成其他物质,仅仅是物理性质的变化,称为物理变化。
生成了其他物质的变化,称为化学变化,又称为化学反应。化学变化的基本
特征是有其他物质生成,一般伴随着能量的变化。
【强化练习】
1.(2019年北京)药店出售的某复合维生素成分表中标识:“每片含铁60mg”,
其中“铁”指的是( )。
A.原子 B.离子
C.元素 D.单质
第二节 空气
一、空气的组成
空气的成分按体积计算,大约是氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94%、二
氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
由两种或两种以上的物质混合而成的物质称为混合物。组成混合物的各种成
分保持着它们各自的性质。由一种物质组成的物质是纯净物。纯净物可以用化学
符号来表示。
二、氧气
1在标准状况下,氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度1.293g/L略大。氧
气不易溶于水。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在-218℃
时变成淡蓝色雪花状的固体。
氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧,但自身不能燃烧。物质与氧气发生
的反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性。
氧气与铁的反应的特点:由两种物质起反应,生成另一种物质。由两种或两
种以上物质生成另一种物质的反应,称为化合反应。
三、制取氧气
可采用加热高锰酸钾或者分解过氧化氢的方法制取氧气。
(一)加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
(二)分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢→水+氧气
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,称为分解反应。
第三节 物质构成
一、分子和原子
(一)物质由微观粒子构成
物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
微观粒子(如分子)总是在不断运动着,被称为微观粒子的无规则热运动。
在受热的情况下,分子能量增大,运动速率加快。
(二)分子可以分为原子
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
分子是由原子构成的。有些分子由同种原子构成,大多数分子由两种或两种
以上原子构成。
在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化,因
此,原子是化学变化中的最小粒子。
二、元素
(一)元素简介
2元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。在物质发生化学变化
时,原子的种类不变,元素也不会改变。
(二)元素周期表简介
根据元素的原子结构和性质,科学有序地排列起来得到元素周期表。
元素周期表共有 7 个横行,18 个纵行。每一个横行称为一个周期,每一个
纵行称为一个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族)。
按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号,称为原子序数。原子序数与元
素原子核电荷数在数值上相同。
(三)化合物和单质
分子可以由同种元素组成,也可以由多种元素组成。
氢气+氧气→水
组成中含有不同种元素的纯净物称为化合物(由两种元素组成的化合物中,
其中一种元素是氧元素的称为氧化物)。由同种元素组成的纯净物称为单质。
同素异形体是指由同样的单一化学元素组成但具有不同性质的单质。
磷元素的同素异形体有白磷和红磷、碳元素的同素异形体有金刚石、石墨、
氧元素的同素异形体有氧气和臭氧。
【强化练习】
2.(2020重庆选调)下列关于化学元素应用的描述,错误的是( )。
A.铂可用于汽车尾气的净化
B.铯可用于制作原子钟
C.氩在焊接中常被作为助燃剂
D.硅广泛应用于集成电路制造
第四节 碳和碳的氧化物
一、金刚石、石墨和C60
(一)碳的单质
1.金刚石
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬
3的物质。
2.石墨
石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨硬度低,有
滑腻感,具有优良的导电性能。
木炭、焦炭、活性炭和炭黑等的结构与石墨类似。
3.C
60
每个C60分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球,结构稳定。
【强化练习】
3.(2021 年四川)石墨是一种①化合物,能够②导电,可用作③润滑剂,
与金刚石互为④同素异形体。关于石墨性质的描述,画线部分错误的有几处?
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
二、单质碳的化学性质
1.碳与氧气的反应
木炭充分燃烧时,与氧气反应生成二氧化碳,同时放出大量的热。
C+O=CO 当碳燃烧不充分时,生成一氧化碳,同时放出热。
2 2
2C+O=2CO
2
2.碳与某些氧化物的反应
2CuO+C=2Cu+CO2FeO+3C=4Fe+3COCO+C=2CO
2 2 3 2 2
含氧化合物里的氧被夺去的反应,称为还原反应。碳的还原性可用于治金工
业。
三、二氧化碳和一氧化碳
(一)二氧化碳的性质
二氧化碳能溶于水。二氧化碳与水反应生成碳酸。碳酸很不稳定,容易分解
成二氧化碳和水。
4二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了
白色的碳酸钙沉淀的缘故。
(二)一氧化碳的性质
一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水。一氧化碳能够燃烧,
燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。
2CO+O=2CO 一氧化碳具有还原性,能够还原氧化物,生成二氧化碳。
2 2
CuO+CO=Cu+CO
2
【强化练习】
4.(2019 安徽)冬季是煤气中毒事故的多发期。煤气的主要成分一氧化碳
极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,从而使血红蛋白丧失携氧的能力和作
用,造成组织性窒息。煤在燃烧时产生煤气的原因是( )。
A.氧气过量或炉温不够
B.氧气不足或炉温过高
C.氧气过量或炉温过高
D.氧气不足或炉温不够
5.(2022国考)关于常见气体的工业制备方法,下列说法错误的是( )。
A.木炭和二氧化碳可以作为制备一氧化碳的原料
B.电解水时制备得到的氢气体积比氧气体积更大
C.通过低温液化的方法可以分离出沼气中的甲烷
D.高温煅烧石灰石制备二氧化碳属于复分解反应
第五节 燃烧现象的研究
一、燃烧和灭火
(一)燃烧的条件
通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应称为燃
烧,燃烧需要三个条件:可燃物;氧化剂(氧气、空气或其他具有氧化性的物质);
达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
5(二)灭火
把燃烧需要的三个条件任意去掉其一即可实现灭火。
二、爆炸
爆炸是在极短时间内,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体,在周
围介质中造成高压的化学反应或状态变化,同时破坏性极强。
可燃物和氧化剂充分混合后则成为爆炸物。
【强化练习】
6.(2019联考)下列关于粉尘爆炸的说法错误的是( )。
A.颗粒越小越易燃烧,爆炸也越剧烈
B.越易氧化的物质,其粉尘越易爆炸
C.越易带电的物质,其粉尘越易爆炸
D.含卤素和钾、钠的粉尘,爆炸趋势增强
第六节 金属和金属材料
一、金属材料
铜、铁、铝等金属材料是常见的纯金属材料。在日常生活和生产中,主要使
用合金而非纯金属。
(一)钢铁
钢铁是使用最多的金属材料,钢铁按照含碳量可以分为生铁、钢、熟铁。
钢是含有少量碳及其他金属或者非金属的铁合金,钢根据成分可分为碳素钢
和合金钢。
碳素钢根据碳含量可以分为高碳钢、中碳钢、低碳钢。
在电解质、水、氧气的共同作用下,钢铁容易发生锈蚀。
(二)铜合金
黄铜是铜和锌的合金,青铜是铜和锡的合金,它们都具备耐腐蚀、强度高的
特征。
(三)钛合金
钛合金被认为是 21世纪的重要金属材料,具有熔点高、密度小、抗腐蚀、
6机械性能好等特征。
二、金属的化学性质
(一)金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的。镁、
铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
(二)金属与盐酸、稀硫酸的反应
很多金属不仅能与氧气反应,而且还能与盐酸或稀硫酸反应。由此可反映金
属的活动性。镁、锌、铁能与盐酸(或稀硫酸)反应,生成氢气。
镁>铝>铁>氢>铜>金
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应称为
置换反应。
可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或稀硫酸
中的氢。
三、金属活动性顺序
(一)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
(二)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的
氢;
(三)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化
合物的溶液里置换出来。
【强化练习】
7.(2020 安徽)生活中,俗称“暖宝宝”的一次性取暖片主要由铁粉、活
性炭、蛭石、水、盐等材料构成。下列关于其发热原理的说法正确的是( )。
A.活性炭的作用是减少铁粉和空气的接触面积
B.盐和水的作用是加快铁粉氧化
C.发热原理是铁的氧化吸热过程
D.蛭石的作用是散热
8.(2019联考)下列关于钢的表述错误的是( )。
7A.碳是其最重要的硬化元素,所有钢材中都含有碳元素
B.钢按照成分的不同可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢
C.钢是含碳量在一定区间的铁碳合金
D.生铁经过高温煅烧可成为钢
9.(2023 黑龙江)古典诗词中蕴藏着丰富的科学知识。对此,下列表述错
误的是( )。
A.“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”说明花香分子在
不断运动
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”反映了金的化学性质具有稳定性
C.“铁盂汤雪早,石炭煮茶迟”反映了石炭煮茶在火盆中不能充分燃烧且存
在大量的热散失
D.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”反映了竹子内部的化学物质迅速燃
烧而爆炸
第七节 酸碱盐
一、酸
(一)定义
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物称为酸。氢离子(H+)的
浓度越高,溶液酸性越强。
常见的强酸有硫酸、盐酸、硝酸。
(二)酸的性质
酸可以与含有碳酸根离子、碳酸氢根离子的溶液反应生成二氧化碳气体,或
者与碳酸盐、碳酸氢盐反应生成二氧化碳气体。
强酸可以与活泼金属铁、铝、锌等反应生成氢气。
二、碱
(一)定义
碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH-)的化合物。氢
氧根离子(OH-)的浓度越高,溶液碱性越强。
8常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等。
(二)碱的性质
碱可以与含有铁离子、铜离子、铝离子、镁离子的溶液发生反应,生成沉淀
物。
三、盐
(一)定义
盐是指一类金属离子或铵根离子(NH+)与酸根离子结合的化合物,如硫酸
4
钙、氯化铜、醋酸钠,一般来说盐是复分解反应的生成物。
(二)盐的性质
可溶于水的盐的溶液的酸碱性,一般根据其阴阳离子所对应的酸和碱的强弱
决定。
四、酸碱指示剂的使用
一般用pH值表示酸碱性,pH值小于7呈酸性,大于7呈碱性。
强酸溶液遇紫色石蕊试液变红,遇甲基橙变红。
碱溶液遇紫色石蕊试液变蓝,遇无色酚酞溶液变红。
【强化练习】
10.(2020北京)明代名臣于谦曾写下《石灰吟》:“千锤万凿出深山,烈
火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”。诗中“烈火焚烧若等闲”
描写的是( )。
A.生石灰变成熟石灰的过程
B.利用石灰石生产生石灰的过程
C.石灰浆固化的过程
D.熟石灰改良酸性土壤的过程
11.(2019上海)有机磷农药可用于防治蔬菜病、虫、草害。部分农业生产
者为提高蔬菜产值,增加了有机磷农药的使用量,导致蔬菜中残留了较多农药。
去除蔬菜中有机磷农药最好的方法是( )。
A.高温烫洗
9B.清水浸泡
C.太阳照射
D.碱水冲洗
12.(2020广东)在日常生活中,下列说法符合科学原理的是( )。
A.使用碳酸饮料可以有效溶解水壶内的水垢
B.成年人体内的水分大约能占到体重的40%-50%
C.烧开的水放置一个晚上后,亚硝酸盐含量会显著增加
D.剧烈运动后,人们应当避免摄入电解质,以免增加肾脏负担
13.(2022国考)下列与急救有关的说法正确的是( )。
A.误服氨水者应该立即进行洗胃或催吐
B.农药沾染皮肤中毒可立即用热水擦洗
C.误食强酸可以立即口服氢氧化铝凝胶
D.烧伤时应立即饮用大量凉水补充体液
第八节 简单有机物
一、有机物概述
有机物主要是指由碳元素、氢元素组成的化合物,有机物一定含有碳元素。
有机物种类繁多,但有一些共同特征。
(一)一般不是电解质,极性较小,因此多数难溶于水,易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、汽油等有机溶剂。
(二)大多易燃,受热易分解。
(三)有机物参与反应的速度较慢,常需要加热、光照或催化剂。
二、常见有机物
(一)甲烷
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物或烃。甲烷(CH4)是最简单
的烃。
甲烷无色无味、可燃、无毒,在常温常压下为气体,沸点是-161.49℃,难
10溶于水。
沼气、可燃冰和天然气的可燃成分均为甲烷。
(二)乙醇
乙醇,俗称酒精,在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,可以与水以
任意比互溶。酒精溶液具有酒香味,略带刺激性。常用做燃料、溶剂和消毒剂等。
工业酒精主要成分为乙醇,含有甲醇杂质。甲醇的物理性质与乙醇接近,但
有剧毒。
(三)苯
苯(C6H6)在常温为易燃、易挥发、气味刺鼻、无色液体,有剧毒。
苯是一种良好的有机溶剂,同时也是有机化学工业的基本原料,可生产多种
衍生物。
【强化练习】
14.(2020山西)香蕉水作为油性涂料、油漆等建筑材料的溶剂和稀释剂,
常用于家庭和办公室装修。下列关于香蕉水的说法正确的是( )。
A.香蕉水是无色透明易挥发的有机液体
B.香蕉水的主要成分是乙醇,易燃无毒
C.香蕉水是一种特殊水溶液,不易燃烧
D.香蕉水是提取于香蕉的天然无毒液体
15.(2019重庆选调)化学与人类生活密切相关,下列说法正确的是( )。
A.苯酚有一定毒性,不能做消毒剂和防腐剂
B.白磷着火点高且无毒,可用于制造安全火柴
C.油脂发生皂化反应生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
D.用食醋去除水壶中的水垢时所发生的反应是水解反应
16.(2016山东)关于溶液与溶解,下列说法不正确的是( )。
A.酒精与水能够以任意比例互溶
B.汽油溶解食用油属于物理变化
11C.酸碱中和后的溶液不一定呈中性
D.加入蔗糖可以增加溶液的导电性
17.(2019浙江)宋朝科学家沈括的《梦溪笔谈》中描述了一种化石燃料,
“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,并预言“此物必大行于世”。
关于该化石燃料,下列说法正确的是( )。
A.是全球使用量最高的化石燃料
B.是由有机物和无机物组成的混合物
C.其主要成分是结构最简单的有机物
D.在我国化石能源利用中占主导地位
18.(2015国考)对下列诗词蕴含的化学原理解释错误的是( )。
A.蜡炬成灰泪始干——烃类的不完全燃烧
B.爆竹声中一岁除——爆炸产生二氧化硫
C.日照香炉生紫烟——多环芳香烃的升华
D.洪炉照破夜沉沉——燃烧释放二氧化碳
19.(2022国考)关于常见气体的工业制备方法,下列说法错误的是( )。
A.木炭和二氧化碳可以作为制备一氧化碳的原料
B.电解水时制备得到的氢气体积比氧气体积更大
C.通过低温液化的方法可以分离出沼气中的甲烷
D.高温煅烧石灰石制备二氧化碳属于复分解反应
【答案汇总】
1-5:CCADB
6-10:DBBDB
11-15:DACAC
16-19:DACD
12化学常识(笔记)
【注意】化学常识内容比较综合,需要前后知识融会贯通,实际考试中看到
化学题目都是难题,本节课会将比较重要化学基础概念讲清楚,后续做题反而是
送分题,因此大家要将化学常识扎实学好。
第一节 化学概述
化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。
物质是由原子和分子构成的,分子中原子的重新组合是化学变化的基础。
【解析】
1.化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学,
即在分子和原子层面进行学习,物质是由原子和分子构成的。
2.分子中原子的重新组合是化学变化的基础,化学研究过程中,反应前后的
分子不同,如H 与O 反应生成H0就是化学反应,原子并无变化,即氢原子和氧
2 2 2
原子,原子重新排列组合。
一、物质的变化和性质
(一)物理性质和化学性质
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质称为物理性质。物质的颜色、状
态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于物理性质。
物质在化学变化中表现出来的性质称为化学性质。
【解析】
1.一种物质不需要发生化学变化就表现的性质是物理性质,如白色或黄色,
固态或液态,什么气味、硬度高低、熔点、沸点等都是物理性质,金属熔化,液
体沸腾都是物理变化。
2.化学变化是表现出来除物理性质之外的性质,一般描述为,化学性质是活
跃、活泼、稳定,活泼是容易与其他化学物质发生反应,而稳定不容易发生反应;
氧化反应也是化学反应,反应进行的快慢、化合反应或分解反应、物质是酸性或
碱性等都是化学性质。
13(二)物理变化和化学变化
没有生成其他物质,仅仅是物理性质的变化,称为物理变化。
生成了其他物质的变化,称为化学变化,又称为化学反应。化学变化的基本
特征是有其他物质生成,一般伴随着能量的变化。
【解析】
1.物理变化反应前后没有生产新的物质,只是物理性质发生改变,如液态变
为气态、气态变为固态等,而化学变化会生产其他物质或新物质生成。
2.一般会观察到特殊现象,往往有能量变化可以被观察,如块状胆矾是矿物
质,在研钵中研磨为粉末,属于物理变化;化学变化中如能量变化是放热或吸热,
如燃烧产生火焰,释放热量;又如有气体生成,可以在水中形成小气泡,可能生
成新的物质;有新的沉淀物产生,属于化学变化;颜色发生变化,由透明色变为
蓝色等,属于化学变化;现实生活中很多反应同时出现,如点燃蜡烛时,固态变
为液态发生熔化,同时石蜡燃烧产生火焰放热,产物有水和二氧化碳、碳微粒(燃
烧不充分,可以吸附异味)。
【强化练习】
1.(2019年北京)药店出售的某复合维生素成分表中标识:“每片含铁60mg”,
其中“铁”指的是( )。
A.原子 B.离子
C.元素 D.单质
14【解析】1.存在的形式并不知道,只知道有铁,可能是原子形式或分子形式,
如果溶解在水中是离子形态,但不会以铁单质的形式存在,可以被人体吸收,元
素是一类相同原子的总称。【选C】
第二节 空气
一、空气的组成
空气的成分按体积计算,大约是氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94%、二
氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
由两种或两种以上的物质混合而成的物质称为混合物。组成混合物的各种成
分保持着它们各自的性质。由一种物质组成的物质是纯净物。纯净物可以用化学
符号来表示。
【解析】
1.成分按照体积算,大约是氮(N)78%、氧气(O)21%;稀有气体0.94%、
2 2
二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
(1)N:氮气的化学性质相对稳定,一般情况下很难与其他物质发生反应,
2
可以用充氮气进行保鲜。
(2)O:比较活泼,容易发生氧化反应。
2
(3)稀有气体:氦、氖、氩、氪、氙、氡,化学性质非常稳定,几乎不与
其他气体发生反应,以前被称为惰性气体,一般是两个原子组成一个分子,但稀
有气体是单原子分子,每个稀有气体分子只有一个原子,如 He、Ne,霓虹灯中
充有稀有气体,通电后发出光亮,还可以利用其稳定的特征。
(4)CO:人体不能在二氧化碳中呼吸,属于典型温室气体,能够在水中溶
2
解。
(5)其他气体和杂质。
(6)最早被确定的是氮气和氧气的占比,通过燃烧排水的方法确定,瓶子
15中装有红磷或白磷,点燃后生成PO,瓶子中氧气被使用后,因为压强水被挤入
2 5
瓶中,可以计算出氧气的体积即占比,为21%。
2.由两种或两种以上的物质混合而成的物质称为混合物。组成混合物的各种
成分保持着它们各自的性质,不能用一个化学符号表示,生活中常见的基本是混
合物,如空气、石油、水、牛奶、合金、汽油、柴油、煤等。
3.只有纯度很高的纯水、千足金是纯净物,由一种物质组成的物质是纯净物。
纯净物可以用化学符号来表示。如纯水用HO,金Ag表示,化学研究中研究纯净
2
物的性质,而混合物的性质是纯净物性质相加。
二、氧气
在标准状况下,氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度1.293g/L略大。氧
气不易溶于水。在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在-218℃
时变成淡蓝色雪花状的固体。
氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧,但自身不能燃烧。物质与氧气发生
的反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性。
氧气与铁的反应的特点:由两种物质起反应,生成另一种物质。由两种或两
种以上物质生成另一种物质的反应,称为化合反应。
【解析】氧气:O。
2
1.在标准状况下,氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度1.293g/L略大。
氧气不易溶于水。在压强为 101kPa 时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在
-218℃时变成淡蓝色雪花状的固体,氧气不容易变为固体或液体。
2.氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧,但自身不能燃烧,具有助燃性。
物质与氧气发生的反应属于氧化反应。氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性,
16如P+O=PO。如带有火星的木条在空气中是火星,而在纯氧环境下会复燃。
2 2 5
3.氧气与铁的反应的特点:烧红的铁丝在空气中是烧红的状态,在纯氧中会
剧烈燃烧,生成 FeO ,由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,称为化
2 3
合反应,甲+乙生成丁是化合反应。
三、制取氧气
可采用加热高锰酸钾或者分解过氧化氢的方法制取氧气。
(一)加热高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
(二)分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢→水+氧气
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,称为分解反应。
【解析】
1.可采用加热高锰酸钾或者分解过氧化氢的方法制取氧气。加热高锰酸钾制
取氧气:紫黑色的固体物质,在试管中加热分解产生氧气;高锰酸钾加热后变为
氧气,说明高锰酸钾具有强氧化性,可以用于消毒,如果题目中说明加热紫黑色
或黑色固体产生气体,一般是氧气。
2.分解过氧化氢(HO )制取氧气,过氧化氢也被称为双氧水,可以通过加
2 2
热或加入催化剂加快反应。过氧化氢也有强氧化性,也可以用于消毒杀菌,可以
用于清洗隐形眼镜。
3.由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,称为分解反应。如甲
物质分为乙+丙是分解反应。
4.复分解反应:甲+乙→丙+丁,一般常见于酸碱中和生成盐和水。
17【注意】
1.物质构成:原子和分子。
2.化学变化:有新物质产生(气体、颜色、沉淀等),往往伴随能量变化(放
热或吸热),可以作为判断依据。
3.空气:组成包括氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体、其他等。
4.氧气化学性质活泼,可以充当助燃剂,属于氧化剂,生成的物质是氧化物。
6.物质类型:混合物和纯净物区分,混合物是两种及以上物质混合,没有发
生反应,保持原有的化学性质;纯净物只有一种物质,混合物中某种纯净物占比
对混合物进行表示。
7.制取氧气:高锰酸钾加热制氧,双氧水加热分解制氧,都是分解反应;反
之为化合反应,氧气参与的反应是氧化反应。
第三节 物质构成
一、分子和原子
(一)物质由微观粒子构成
物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
微观粒子(如分子)总是在不断运动着,被称为微观粒子的无规则热运动。
在受热的情况下,分子能量增大,运动速率加快。
【解析】
1.物质由微观粒子构成,化学研究的是分子或原子,分子和原子仍可以细分,
18原子可以分为原子核和核外电子,原子核内是中子和质子。
2.微观粒子如分子,在不断运动着,被称为微观粒子的无规则热运动。在受
热的情况下,分子能量增大,运动速率加快(宏观可以表现为扩散,如没有直接
接触物体,但已经弥散,如天气热时气体分子扩散较快,热水中,糖块加速扩散,
固体热运动会因为温度上升而加快,属于物理变化,但更容易与其他微观发生碰
撞、接触,本身不是化学变化,但温度提高对于加速化学变化有利)。
(二)分子可以分为原子
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
分子是由原子构成的。有些分子由同种原子构成,大多数分子由两种或两种
以上原子构成。
在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化,因
此,原子是化学变化中的最小粒子。
【解析】
1.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
2.分子是由原子构成的。有些分子由同种原子构成,如氧气分子、氮气分子、
氦、氖、氩、氪、氙、氡,大多数分子由两种或两种以上原子构成,如水、二氧
化碳等。
3.在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化,
如水重点变为氢气分子和氧气分子,但原子种类没有变化;因此,原子是化学变
化中的最小粒子。
二、元素
(一)元素简介
元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。在物质发生化学变化
时,原子的种类不变,元素也不会改变。
19【解析】
1.元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,原子核中有质子和
中子,根据质子个数排列。
2.在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变。
3.如氢元素的符号为H,相对原子质量为2;氦元素的符号为He,相对原子
质量是4,2个质子+2个中子等。
(二)元素周期表简介
根据元素的原子结构和性质,科学有序地排列起来得到元素周期表。
元素周期表共有 7 个横行,18 个纵行。每一个横行称为一个周期,每一个
纵行称为一个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族)。
按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号,称为原子序数。原子序数与元
素原子核电荷数在数值上相同。
【解析】
1.德国化学家门捷列夫总结得出元素周期表,根据元素的原子结构和性质,
科学有序地排列起来得到元素周期表。
2.元素周期表共有 7 个横行,18 个纵行。每一个横行称为一个周期(化学
性质周期性变化,如氢元素偏向于金属性,而越靠左金属性越强如钠、钾,而越
靠右非金属性越强,如氯、磷等,稀有气体完全不反应);每一个纵行称为一个
族(8,9,10 三个纵行共同组成一个族),如钠、钾的化学性质接近,而磷、
硫、氯的性质比较接近。
3.按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号,称为原子序数。原子序数与
元素原子核电荷数在数值上相同。如 1号元素氢核电荷数为 1,2号元素核电荷
20数为2,因为质子带正电荷而中子不带电;质子数=原子序数=核电荷数。
(三)化合物和单质
分子可以由同种元素组成,也可以由多种元素组成。
氢气+氧气→水
组成中含有不同种元素的纯净物称为化合物(由两种元素组成的化合物中,
其中一种元素是氧元素的称为氧化物)。由同种元素组成的纯净物称为单质。
同素异形体是指由同样的单一化学元素组成但具有不同性质的单质。
磷元素的同素异形体有白磷和红磷、碳元素的同素异形体有金刚石、石墨、
氧元素的同素异形体有氧气和臭氧。
【解析】
1.化合反应生成化合物,分子可以由同种元素组成,也可以由多种元素组成,
如氢气+氧气→水,变为两种元素分子。
2.组成中含有不同种元素的纯净物称为化合物(化合物属于纯净物,由两种
元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的称为氧化物,水也属于氧化物)。
由同种元素组成的纯净物称为单质(如氢气或氧气)。
3.由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应称为复分解反应。
如甲+乙→丙+丁是复分解反应,又如NaOH+HCl→HO+NaCl,属于复分解反应。
2
4.同素异形体是指由同样的单一化学元素组成但具有不同性质的单质。磷元
素的同素异形体有白磷和红磷,但形态和性质不同,虽然化学式都为P,白磷非
常活泼,空气中可以直接燃烧,因此储存在煤油中,而红磷比较稳定;碳元素的
同素异形体有金刚石(钻石,自然界中最硬的物质)、石墨(非常软的矿物),
二者混合在一起是混合物,因此即使只有一种元素不一定是纯净物;氧元素的同
素异形体有氧气(O 无色无味)和臭氧(O 淡淡的鱼腥草味,氧化性强于氧气)。
2 3
21【注意】
1.热运动:微观粒子不断运动,温度越高、热运动越剧烈。
2.分子和原子都是构成物质的微观粒子,而分子是保持化学性质的最小物质,
分子发生变化,物质发生变化;原子是化学变化中最小的粒子。
3.元素:质子数或核电荷数相同的一类原子的总称,元素周期表是7(横)
×18(纵),周期性变化是从金属性向非金属性变化,一族的化学性质比较接近。
原子序数按照编号依次编排,等于质子数和核电荷数。
4.物质类型:纯净物分为化合物或单质,化合物至少有两种以上不同元素,
如果其中一种为氧是氧化物;单质只有一种元素,但存在同素异形体,两种不同
同素异形体混在一起为混合物。
【强化练习】
2.(2020重庆选调)下列关于化学元素应用的描述,错误的是( )。
A.铂可用于汽车尾气的净化
B.铯可用于制作原子钟
C.氩在焊接中常被作为助燃剂
D.硅广泛应用于集成电路制造
【解析】2.选非题。C项:属于稀有气体,助燃剂帮助燃烧,而焊接不需要
助燃而需要保护,因为焊接是高温将两种金属或焊料熔化后结合,保护金属不被
氧化,化学性质稳定的稀有气体充当保护气其,隔绝氧气维持金属状态,不会变
为氧化物,当选。
A项:汽车尾气中有三元催化,将尾气的氮氧化物经过铂催化为无害物质,
22铂是白金,排除。
B项:航天中需要,排除。
D项:硅是半导体的基础,实现电路制造,集成电路离不开硅特别是单晶硅,
排除。【选C】
第四节 碳和碳的氧化物
一、金刚石、石墨和C60
(一)碳的单质
1.金刚石
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬
的物质。
2.石墨
石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨硬度低,有
滑腻感,具有优良的导电性能。
木炭、焦炭、活性炭和炭黑等的结构与石墨类似。
3.C60
每个C60分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球,结构稳定。
【解析】碳的同素异形体:
1.金刚石:纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。如果不纯净会
有其他颜色,如粉钻,金刚石是天然存在的最硬的物质,经过研磨后变为钻石,
化学性质稳定、硬度很高。
2.石墨:
(1)石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨硬度
低,有滑腻感,具有优良的导电性能。
(2)片层状结构,一片一片分层,层与层容易发生相对滑动,之间存在很
23多自由活动的电子,石墨可以当做润滑剂或导电的导体,如电极;木炭、焦炭、
活性炭和炭黑等的结构与石墨类似,木炭和焦炭可以燃烧是能源,而活性炭可以
用于吸附气体或液体中的杂质或颜色,木炭、焦炭的吸附能力弱于活性炭,炭黑
也有较强的吸附作用,防毒面具中的过滤罐中是活性炭;制糖时是活性炭将红糖
脱色。
3.C60:每个C60分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球,结构稳
定,被称为足球烯和富勒烯,可以嵌入其他集团生成衍生物,属于化学研究前沿
领域。
【强化练习】
3.(2021 年四川)石墨是一种①化合物,能够②导电,可用作③润滑剂,
与金刚石互为④同素异形体。关于石墨性质的描述,画线部分错误的有几处?
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解析】3.选非题。石墨是单质,与金刚石互为同素异形体,前提是二者都
为单质;化合物至少有两种元素,与单质矛盾。【选A】
二、单质碳的化学性质
1.碳与氧气的反应
木炭充分燃烧时,与氧气反应生成二氧化碳,同时放出大量的热。
C+O=CO 当碳燃烧不充分时,生成一氧化碳,同时放出热。
2 2
2C+O=2CO
2
2.碳与某些氧化物的反应
2CuO+C=2Cu+CO2FeO+3C=4Fe+3COCO+C=2CO
2 2 3 2 2
含氧化合物里的氧被夺去的反应,称为还原反应。碳的还原性可用于治金工
业。
24【解析】
1.碳与氧气的反应:
(1)木炭充分燃烧时,与氧气反应生成二氧化碳,同时放出大量的热。
C+O2=CO,属于氧化反应,也是化合反应。考试常考二氧化碳特性。
2
(2)当碳燃烧不充分时,生成一氧化碳,同时放出热,2C+O2=2CO,属于氧
化反应和化合反应,如果室内燃烧木炭时,氧气不足生成一氧化碳。
2.碳与某些氧化物的反应:氧化反应发生时同时发生还原反应,一个物质被
氧化、另一个物质被还原。
(1)2CuO+C=2Cu+CO ,属于还原反应,碳表现为还原性,用于冶金工业,
2
如氧化铜变为铜、铁矿石变为铁。
(2)2FeO+3C=4Fe+3CO,赤铁矿的成分与碳反应生成铁和二氧化碳,属于
2 3 2
生铁,碳含量比较高。
(3)CO+C=2CO,体现碳的还原性。
2
三、二氧化碳和一氧化碳
(一)二氧化碳的性质
二氧化碳能溶于水。二氧化碳与水反应生成碳酸。碳酸很不稳定,容易分解
成二氧化碳和水。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了
白色的碳酸钙沉淀的缘故。
(二)一氧化碳的性质
一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水。一氧化碳能够燃烧,
燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。
2CO+O=2CO 一氧化碳具有还原性,能够还原氧化物,生成二氧化碳。
2 2
CuO+CO=Cu+CO
2
25【解析】
1.二氧化碳的性质:
(1)二氧化碳能溶于水。二氧化碳与水反应生成碳酸(CO+HO=HCO),碳
2 2 2 3
酸饮料是用高压在饮料中压入二氧化碳,碳酸很不稳定,容易分解成二氧化碳和
水。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应,
生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故,CO+Ca(OH)→CaCO+HO,人对着澄清石灰水
2 2 3 2
吹气,使得气体变浑浊,人呼出的气体含有二氧化碳。
(3)应用:
①液体二氧化碳能够将很多有机物溶解,被称为萃取,如可以用液体二氧化
碳萃取咖啡中的咖啡因,因为二氧化碳容易变为液体,加压或降温变为液体二氧
化碳,一旦恢复常温常压恢复为气体。
②固体二氧化碳为干冰,融化后不会成为液体,而是变为气体,干冰可以吸
热使得空气中水蒸气形成小液滴,营造烟雾缭绕的感觉,用于舞台气氛营造;干
冰灭火器可以变为气体吸收热量,隔绝氧气灭火。
(4)石灰水反应:
①自然界中开采出石灰石,主要成分是碳酸钙,如大理石、汉白玉,高温煅
烧生成氧化钙和二氧化碳,CaCO→CaO+CO。
3 2
②氧化钙为生石灰,可以与水反应,具有吸湿性,作为干燥剂,生成氢氧化
26钙,CaO+HO→Ca(OH)。
2 2
③熟石灰为氢氧化钙,澄清石灰水有氢氧化钙,与二氧化碳反应为碳酸钙和
水(Ca(OH)+CO→CaCO+HO)。
2 2 3 2
④自然界开采出的石灰石具有自己的形状,而煅烧加工成熟石灰是粉末,将
粉末加工后在空气中易固化,成为石灰石,起到建筑和装饰的作用,石灰是建筑
材料;白色物质很多是碳酸钙制作,如白色A4纸中有碳酸钙的粉末。
2.一氧化碳的性质:
(1)一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水。一氧化碳能
够燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色,2CO+O=2CO。
2 2
(2)制备时烧红的木炭加水或通入水蒸气,生产一氧化碳和氢气,C+HO→
2
CO+H ,为水煤气,水煤气含有一氧化碳、氢气和灰尘、杂质、水蒸气等,比烧
2
炭干净。
(3)一氧化碳具有还原性,能够还原氧化物,生成二氧化碳,CuO+CO=Cu+CO。
2
(4)一氧化碳对人体有毒性,因为一氧化碳与血红蛋白结合性很强,导致
血红蛋白无法运输氧气,使得人窒息;因此生活中注意燃烧木炭时完全通风,否
则会导致一氧化碳生成。
【注意】
1.单质:金刚石、石墨和C60是同素异形体。
(1)金刚石:无色透明,但非常硬且不导电。
27(2)石墨:深灰色细鳞片状固体,硬度低、导电性好。
(3)C60形似足球,结构稳定。
2.氧化物:充分燃烧是二氧化碳,不充分燃烧是一氧化碳。二氧化碳不可再
燃可以与水生成碳酸,碳酸可以分解;使得澄清石灰水浑浊,因为生产碳酸钙;
一氧化碳可以再燃烧,具有还原性,可以将氧化物还原为金属单质。
【强化练习】
4.(2019 安徽)冬季是煤气中毒事故的多发期。煤气的主要成分一氧化碳
极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,从而使血红蛋白丧失携氧的能力和作
用,造成组织性窒息。煤在燃烧时产生煤气的原因是( )。
A.氧气过量或炉温不够
B.氧气不足或炉温过高
C.氧气过量或炉温过高
D.氧气不足或炉温不够
【解析】4.燃烧不充分或炉温不够,碳不充分燃烧生成一氧化碳。【选D】
5.(2022 湖北选调)近年来自热小火锅因其便捷美味的特性被广大消费者
所喜爱,其加热原理是利用发热包内的物质与水接触,释放出热量,从而使得上
层食材锅内的食物吸收热量后温度升高。下列最有可能作为发热包物质的是( )。
A.氧化铜
B.生石灰
C.石灰石
D.高锰酸钾
【解析】5.生石灰与水发生反应,生成氢氧化钙(CaO+HO→Ca(OH)),
2 2
大量放热,其他物质如氧化铜、石灰石、高锰酸钾等都不与水直接反应,如高锰
酸钾要反应需要加热,碳酸钙需要煅烧,氧化铜性质稳定不加热还原不会产生新
物质。林则徐虎门销烟,使用大量生石灰,将鸦片与生石灰放入水池中,通过生
石灰大量放热销毁鸦片【选B】
28第五节 燃烧现象的研究
一、燃烧和灭火
(一)燃烧的条件
通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应称为燃
烧,燃烧需要三个条件:可燃物;氧化剂(氧气、空气或其他具有氧化性的物质);
达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
【解析】
1.通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应称为
燃烧。
2.燃烧需要三个条件:
(1)可燃物:内含较多能量,化学能,如化石燃料,煤、石油等,又如甲
醇、脂肪、蛋白质等都有内在能量,都可以燃烧,鸟的羽毛可以燃烧,主要成分
是角蛋白,棉花也可以燃烧;化学性质稳定的如陶瓷、氧化物(二氧化碳等)等
无法燃烧。
(2)氧化剂:氧气、空气或其他具有氧化性的物质,只要具有氧化性都可
以成为氧化剂,如双氧水可能成为氧化剂、高锰酸钾也可以成为氧化剂,氯气也
可以成为氧化剂,氧化剂并不一定是氧气。
(3)达到燃烧所需的最低温度:也叫着火点,如果达不到温度,始终点不
燃。
(二)灭火
把燃烧需要的三个条件任意去掉其一即可实现灭火。
二、爆炸
29爆炸是在极短时间内,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体,在周
围介质中造成高压的化学反应或状态变化,同时破坏性极强。
可燃物和氧化剂充分混合后则成为爆炸物。
【解析】
1.灭火时,去除三个条件之一即可。
(1)如釜底抽薪,将火柴撤走,即带走可燃物,使得无法燃烧.
(2)将氧化剂和可燃物无法接触,如熄灭酒精灯时盖上盖子,往往需要果
断,如果时间较长可能导致无法熄灭;油锅起火时,盖上锅盖即可灭火,隔绝油
和空气,需要将锅盖沿着锅沿盖上。
(3)达不到燃点:一般通过降温的方式,如干冰灭火器,由于液态二氧化
碳变为气态二氧化碳,大量吸热,达不到着火点;将纸杯中加水后加热,纸杯不
会燃烧,因为水在传导热量,纸杯和水温度一致,即使蜡烛火焰温度很高,纸杯
温度没有超过100℃不会燃烧,如果水烧干后纸杯燃烧。
2.爆炸:
(1)爆炸和燃烧本质没有区别,但爆炸更极端,在极短时间内,释放出大
量能量,产生高温,释放气体,在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化,
高压形成冲击波,形成爆炸,同时破坏性极强。
(2)在介质(水或空气)中可以产生爆炸,但在真空中爆炸杀伤力较低,
不会波及很大范围。
(3)可燃物和氧化剂充分混合、紧密接触后则成为爆炸物,一般将可燃物
和氧化剂研磨成粉末,充分混合后爆炸;气体容易混合,氧气或空气中混入可燃
气体,如一氧化碳或氢气,可能导致爆炸。
(4)黑火药中的可燃物是木炭,能够产生大量气体或降低燃点(硫磺),
还需要氧化剂(硝酸钾),研磨成粉末后混合为黑火药。
(5)避免爆炸:空气中,氢气和一氧化碳稳定燃烧不会爆炸;持续泄漏氢
气或一氧化碳达到一定浓度后会爆炸;及时处理可燃物、不与氧化剂混合避免爆
炸。
(6)木炭可燃会成为可以爆炸的物品。但水泥粉不会爆炸,水泥粉本身很
稳定;氧化铜粉末也不会爆炸;盐的粉末也不会爆炸,因为盐形成非常稳定的化
30合物,即氯化钠,氯的非金属性很强,被称为卤素,钠的金属性很强,钠和氯结
合时爆发的能量很强,但反应结束后的产物非常稳定,盐在锅中翻炒也不会爆炸;
而棉花粉尘容易爆炸,奶粉(富含蛋白质)也容易爆炸。
(7)物理爆炸:如气球被吹气较多时炸开,因为压强较大而炸开。
【注意】
1.定义:氧化反应。
2.条件:可燃物、氧气、着火点,可以用电引火,有些物质着火点较高,普
通火焰温度无法达到,可以使用电弧,可以瞬间引燃。
3.爆炸:爆炸后是极短时间释放能量,大量热量和气体生成,释放冲击波,
爆炸物要有可燃物和氧化剂充分混合,达到着火点后爆炸,避免爆炸可以不充分
混合或达不到点燃条件。
【强化练习】
6.(2019联考)下列关于粉尘爆炸的说法错误的是( )。
A.颗粒越小越易燃烧,爆炸也越剧烈
B.越易氧化的物质,其粉尘越易爆炸
C.越易带电的物质,其粉尘越易爆炸
D.含卤素和钾、钠的粉尘,爆炸趋势增强
31【解析】6.选非题。A项:颗粒越小与助燃剂接触越充分,容易燃烧;如煤
粉与煤块相比容易燃烧,容易爆炸、爆炸越剧烈,排除。
B项:容易氧化的物质容易燃烧,金属容易氧化,金属粉末如铝粉和铁粉容
易发生热量急速释放,发生爆炸,排除。
C项:带电意味着产生静电,静电击穿产生电弧,使得达到着火点,粉尘容
易达到着火点,排除。
D项:如盐,钠和氯结合不会爆炸,如果单质的钠和氯反应非常剧烈,生成
氯化钠后不会爆炸,当选。【选D】
第六节 金属和金属材料
一、金属材料
铜、铁、铝等金属材料是常见的纯金属材料。在日常生活和生产中,主要使
用合金而非纯金属。
(一)钢铁
钢铁是使用最多的金属材料,钢铁按照含碳量可以分为生铁、钢、熟铁。
钢是含有少量碳及其他金属或者非金属的铁合金,钢根据成分可分为碳素钢
和合金钢。
碳素钢根据碳含量可以分为高碳钢、中碳钢、低碳钢。
在电解质、水、氧气的共同作用下,钢铁容易发生锈蚀。
【解析】
1.铜、铁、铝等金属材料是常见的纯金属材料,如铜和铝可以用作电缆,铝
的导电性弱于铜;在日常生活和生产中,主要使用合金(不止一种元素)而非纯
金属。
2.钢铁:
(1)钢铁是使用最多的金属材料,一定含有碳,钢铁按照含碳量可以分为
生铁(碳含量最高,铁矿石和碳反应生成,硬度较高,但比较脆)、钢(非常丰
富的材料,种类很多)、熟铁(将生铁不断捶打、煅烧,将碳反应后碳含量极低,
最接近纯铁的状态,硬度较差,塑性较好,可以制作锅具)。
(2)钢是含有少量碳及其他金属或者非金属的铁合金,钢根据成分可分为
32碳素钢(铁和碳的合金)和合金钢(可以加各种元素,如铬元素是不锈钢、加入
锰元素是锰钢等)。
(3)碳素钢根据碳含量可以分为高碳钢、中碳钢、低碳钢。
(4)在电解质、水、氧气的共同作用下,钢铁容易发生锈蚀,与研究燃烧
现象类似,为了防锈可以去除三个条件。
①电解质在水中成为离子,如盐是非常优良的电解质;在潮湿的空气中钢铁
容易腐蚀,因此钢铁最害怕海洋环境,海洋的船舶非常注意防锈,为了保护可以
保持干燥,如不航行时架在空气中;刷漆,漆的成分是有机溶剂将金属氧化物均
匀分布,形成薄膜后将氧气等与金属隔离。
(二)铜合金
黄铜是铜和锌的合金,青铜是铜和锡的合金,它们都具备耐腐蚀、强度高的
特征。
(三)钛合金
钛合金被认为是 21世纪的重要金属材料,具有熔点高、密度小、抗腐蚀、
机械性能好等特征。
【解析】
1.铜合金:黄铜是铜和锌的合金,青铜是铜和锡的合金,它们都具备耐腐蚀、
强度高的特征。黄铜的耐腐蚀性更好,可以用作水管、水龙头,而青铜的特点是
强度高、耐磨损,可以用作结构件、
2.钛合金:钛合金被认为是 21世纪的重要金属材料,具有熔点高、密度小
(相对于钢铁,制作飞机或火箭时,希望自身重量低、强度大)、抗腐蚀、机械
性能好等特征(用作结构件时力学性能好,不容易被破坏),可以用于飞机、火
箭制造,燃气轮机、涡轮叶片的制造等。
二、金属的化学性质
(一)金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的。镁、
铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
33(二)金属与盐酸、稀硫酸的反应
很多金属不仅能与氧气反应,而且还能与盐酸或稀硫酸反应。由此可反映金
属的活动性。镁、锌、铁能与盐酸(或稀硫酸)反应,生成氢气。
镁>铝>铁>氢>铜>金
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应称为
置换反应。
可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或稀硫酸
中的氢。
【解析】
1.金属一般容易与氧气发生反应,但难易和剧烈程度不同。
(1)镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼(金银不容易生锈)。实
际生活中,镁和铝长期保存的原因是氧化后生成致密氧化膜,隔绝进一步反应,
单质镁不可以做结构部件,但铝可以,因为镁容易燃烧。
(2)铝热剂:铝粉和氧化铁,铝粉是粉末容易燃烧、放出大量热,将氧化
铁熔化还原,生成单质铁,可以用于铁路维护,如铁轨破损焊接需要铝热剂。
2.金属与盐酸、稀硫酸的反应:很多金属不仅能与氧气反应,而且还能与盐
酸或稀硫酸反应,浓硫酸与金属反应生成钝化膜阻碍反应进行。由此可反映金属
的活动性。
(1)镁、锌、铁能与盐酸(或稀硫酸)反应,生成氢气;铜和金不与盐酸
34反应,镁>铝>铁>氢>铜>金,镁+盐酸生成氢气和氯化镁(Mg+HCl→H+MgCl),
2
是镁将盐酸的氢置换,由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种
化合物的反应称为置换反应。
(2)可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或
稀硫酸中的氢。
三、金属活动性顺序
(一)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
(二)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的
氢;
(三)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化
合物的溶液里置换出来。
【解析】
1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
2.在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物
的溶液里置换出来。如果让铁置换氯化铜中的铜是可以的,生活实践中常使用。
35【注意】
1.钢铁:分类和用途、特点等。
2.金属活泼程度:镁>铝>铁>氢>铜>金。想要用一种金属置换另一种金
属,用氢前面的金属置换后面的金属,如铜无法置换铁。
【强化练习】
7.(2020 安徽)生活中,俗称“暖宝宝”的一次性取暖片主要由铁粉、活
性炭、蛭石、水、盐等材料构成。下列关于其发热原理的说法正确的是( )。
A.活性炭的作用是减少铁粉和空气的接触面积
B.盐和水的作用是加快铁粉氧化
C.发热原理是铁的氧化吸热过程
D.蛭石的作用是散热
【解析】7.A项:减少铁粉和空气接触面积不能使用活性炭,而铁粉增加了
铁和空气的接触面积,排除。
B项:暖宝宝发热是由于铁氧化后生产氧化铁放热,铁不是剧烈燃烧,盐是
电解质,可以使得铁生锈,属于氧化的一部分,当选。
C项:氧化反应是放热的过程,排除。
D项:暖宝宝发热时,热量散发很快,希望可以长时间持续发热,蛭石的作
用是使得热量慢慢释放,起到保温作用,排除。【选B】
8.(2019联考)下列关于钢的表述错误的是( )。
A.碳是其最重要的硬化元素,所有钢材中都含有碳元素
B.钢按照成分的不同可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢
C.钢是含碳量在一定区间的铁碳合金
D.生铁经过高温煅烧可成为钢
【解析】8.选非题。B项:碳素钢的分类是低碳钢、中碳钢和高碳钢,还有
合金钢,当选。A项:碳含量越高越硬,生铁比熟铁硬是由于含碳量高,排除。
D项:百炼成钢,铁矿石用碳还原为生铁,虽然硬但是脆,通过高温捶打降低碳
含量,成为既有硬度又有韧性的钢,排除。【选B】
369.(2023 黑龙江)古典诗词中蕴藏着丰富的科学知识。对此,下列表述错
误的是( )。
A.“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”说明花香分子在
不断运动
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”反映了金的化学性质具有稳定性
C.“铁盂汤雪早,石炭煮茶迟”反映了石炭煮茶在火盆中不能充分燃烧且存
在大量的热散失
D.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”反映了竹子内部的化学物质迅速燃
烧而爆炸
【解析】9.选非题。A项:梅花与人有距离,闻到梅花香气,因为花香分子
在扩散运动,排除。
B项:沙子里淘金,小颗粒的金以单质形式存在,非常稳定,没有单质铁,
因为铁容易被氧化,排除。
C项:石炭没有充分燃烧,说明热量释放少,可能生成一氧化碳,排除。
D项:爆竹是在竹子内部放入火药,点燃后爆炸,属于火药迅速燃烧爆炸,
当选。【选D】
第七节 酸碱盐
一、酸
(一)定义
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物称为酸。氢离子(H+)的
浓度越高,溶液酸性越强。
常见的强酸有硫酸、盐酸、硝酸。
(二)酸的性质
酸可以与含有碳酸根离子、碳酸氢根离子的溶液反应生成二氧化碳气体,或
者与碳酸盐、碳酸氢盐反应生成二氧化碳气体。
强酸可以与活泼金属铁、铝、锌等反应生成氢气。
【解析】
371.定义:
(1)电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物称为酸。氢离子(H+)
的浓度越高,溶液酸性越强。
(2)常见的强酸有硫酸、盐酸、硝酸;磷酸是中强酸,可乐中含有磷酸;
氢氟酸是弱酸,电离出氢离子少,但腐蚀性很强,对人体伤害很大,可以腐蚀玻
璃,一般酸性物质不会腐蚀玻璃,保存氢氟酸时使用塑料瓶。
(3)酸的特点:硫酸中的硫、盐酸中的氯、硝酸中的氮、磷酸中的磷、氢
氟酸中的氟都是非金属元素,非金属元素出现容易形成酸,溶液中有磷一般偏酸
性,而含有金属元素容易偏碱性。
2.酸的性质:
(1)酸可以与含有碳酸根离子、碳酸氢根离子的溶液反应生成二氧化碳气
体,或者与碳酸盐、碳酸氢盐反应生成二氧化碳气体,如 HCl+NaCO →
2
NaCl+HO+CO,HCl+NaHCO →NaCl+HO+CO ,碳酸钠(苏打)是纯碱,碳酸氢钠是
2 2 2 2 2
小苏打偏中性。
(2)强酸可以与活泼金属铁、铝、锌等反应生成氢气。
二、碱
(一)定义
碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH-)的化合物。氢
氧根离子(OH-)的浓度越高,溶液碱性越强。
常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等。
(二)碱的性质
碱可以与含有铁离子、铜离子、铝离子、镁离子的溶液发生反应,生成沉淀
物。
38【解析】
1.定义:碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH-)的化
合物。氢氧根离子(OH-)的浓度越高,溶液碱性越强。
2.常见的碱有氢氧化钠(碱性很强,被称为烧碱或火碱,也被称为苛性钠,
非常重要的工业原料,制造肥皂时先用油脂加入氢氧化钠,生成高级脂肪酸钠)、
氢氧化钙等。金属元素容易形成碱。
3.碱的性质:碱可以与含有铁离子、铜离子、铝离子、镁离子的溶液发生反
应,生成沉淀物。如 Fe3++NaOH→Fe(OH) +Na+生成红棕色沉淀,Cu2++NaOH→Cu
3
(OH)+Na+生成蓝色沉淀,可以根据沉淀颜色进行判断;Al(OH) 是中性物质,
2 3
氢氧化铝中加入碱过多白色沉淀可以消失,加酸过多沉淀也可以消失;铜离子有
毒,毒性较强,可以和生石灰变为波尔多液,主要利用铜离子毒性杀灭细菌,铁
离子腐蚀性很强,氧化后变为亚铁离子,空气中容易被氧化为铁离子,苹果表面
氧化是因为含有丰富的亚铁离子。
三、盐
(一)定义
盐是指一类金属离子或铵根离子(NH+)与酸根离子结合的化合物,如硫酸
4
钙、氯化铜、醋酸钠,一般来说盐是复分解反应的生成物。
(二)盐的性质
可溶于水的盐的溶液的酸碱性,一般根据其阴阳离子所对应的酸和碱的强弱
决定。
【解析】
391.定义:盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子结合的化合物,
如硫酸钙、氯化铜、醋酸钠,一般来说盐是复分解反应的生成物,如硫酸钙是氢
氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙。
2.盐的性质:可溶于水的盐的溶液的酸碱性,一般根据其阴阳离子所对应的
酸和碱的强弱决定。如碳酸钠偏碱性,阳离子是 Na离子是碱性,属于强碱,而
酸根离子是弱酸;氯化钠中,强酸遇到强碱为中性;强酸弱碱为酸性,如氯化铁,
碱性是氢氧化铁是弱碱,盐酸是强酸。
四、酸碱指示剂的使用
一般用pH值表示酸碱性,pH值小于7呈酸性,大于7呈碱性。
强酸溶液遇紫色石蕊试液变红,遇甲基橙变红。
碱溶液遇紫色石蕊试液变蓝,遇无色酚酞溶液变红。
【解析】酸碱指示剂的使用:
1.一般用pH值表示酸碱性,pH值小于7呈酸性,大于7呈碱性。
2.强酸溶液遇紫色石蕊试液变红,遇甲基橙变红。
3.碱溶液遇紫色石蕊试液变蓝,遇无色酚酞溶液变红。
4.口诀:紫遇酸红,紫遇碱蓝;橙遇酸红,酚酞遇碱红。
【强化练习】
4010.(2020北京)明代名臣于谦曾写下《石灰吟》:“千锤万凿出深山,烈
火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”。诗中“烈火焚烧若等闲”
描写的是( )。
A.生石灰变成熟石灰的过程
B.利用石灰石生产生石灰的过程
C.石灰浆固化的过程
D.熟石灰改良酸性土壤的过程
【解析】10.B 项:石灰石是碳酸钙,高温煅烧生成氧化钙(生石灰),当
选。A 项:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,排除。C项:氢氧化钙遇二氧化碳反
应,水分蒸发后固化,排除。D项:熟石灰是氢氧化钙是碱性,加入酸性土壤中
酸碱中和,排除。【选B】
11.(2019上海)有机磷农药可用于防治蔬菜病、虫、草害。部分农业生产
者为提高蔬菜产值,增加了有机磷农药的使用量,导致蔬菜中残留了较多农药。
去除蔬菜中有机磷农药最好的方法是( )。
A.高温烫洗
B.清水浸泡
C.太阳照射
D.碱水冲洗
【解析】11.磷、硫等容易形成酸性物质,酸碱中和即可。生活中常见的碱
是苏打(纯碱,碳酸钠),强碱弱酸组合。【选D】
12.(2020广东)在日常生活中,下列说法符合科学原理的是( )。
A.使用碳酸饮料可以有效溶解水壶内的水垢
B.成年人体内的水分大约能占到体重的40%-50%
C.烧开的水放置一个晚上后,亚硝酸盐含量会显著增加
D.剧烈运动后,人们应当避免摄入电解质,以免增加肾脏负担
【解析】12.A项:碳酸饮料中含有磷酸,可以与水垢反应,水垢是碳酸盐,
反应后溶解,当选。
41B项:约占到70%,排除。
C项:如果炒好的蔬菜放置一晚上后,亚硝酸盐含量高,因此腌制蔬菜亚硝
酸盐较高,排除。
D项:剧烈运动后失去电解质,需要补充电解质,因为剧烈运动出汗带走电
解质,排除。【选A】
13.(2022国考)下列与急救有关的说法正确的是( )。
A.误服氨水者应该立即进行洗胃或催吐
B.农药沾染皮肤中毒可立即用热水擦洗
C.误食强酸可以立即口服氢氧化铝凝胶
D.烧伤时应立即饮用大量凉水补充体液
【解析】13.C 项:氢氧是中性,可以与酸碱都反应,可以中和酸和碱,当
选。A项:氨水有一定腐蚀性,马上洗胃或催吐容易二次伤害,应该中和,排除。
B项:农药偏酸性,使用热水造成更大损害,使用纯碱中和,排除。D 项:烧伤
后人体损失体液,人体体液含有一定盐分浓度,电解质浓度大约 0.9%,一般使
用生理盐水,排除。【选C】
第八节 简单有机物
一、有机物概述
有机物主要是指由碳元素、氢元素组成的化合物,有机物一定含有碳元素。
有机物种类繁多,但有一些共同特征。
(一)一般不是电解质,极性较小,因此多数难溶于水,易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、汽油等有机溶剂。
(二)大多易燃,受热易分解。
(三)有机物参与反应的速度较慢,常需要加热、光照或催化剂。
【解析】
1.有机物主要是指由碳元素、氢元素组成的化合物,有机物一定含有碳元素。
有机物种类繁多,但有一些共同特征。
2.特征:
42(1)一般不是电解质(不会在水中电解),极性较小,因此多数难溶于水
(水是极性分子,有机物是非极性分子),易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、汽油
等有机溶剂。乙醇可以与水无线互溶,也可以与其他有机物无线溶解,乙醇是很
好的溶剂;而乙醚可以使人晕厥,具有麻醉效果(无色具有甜味)。
(2)大多易燃,受热易分解。具有碳氢元素,容易分解。
(3)有机物参与反应的速度较慢(有机反应),常需要加热、光照或催化
剂。
二、常见有机物
(一)甲烷
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物或烃。甲烷(CH4)是最简单
的烃。
甲烷无色无味、可燃、无毒,在常温常压下为气体,沸点是-161.49℃,难
溶于水。
沼气、可燃冰和天然气的可燃成分均为甲烷。
【解析】甲烷:
1.仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物或烃。甲烷(CH )是最简
4
单的烃,如果乙有两个碳原子、丙具有三个碳原子,以此类推。
2.甲烷无色无味、可燃、无毒,在常温常压下为气体,沸点是-161.49℃,
难溶于水,液化很困难,氮气的沸点是-77℃,容易液化。
3.沼气、可燃冰和天然气的可燃成分均为甲烷,均属于能源。
(1)如果想要提纯沼气,二氧化碳和氮气容易低温液化,因此可以采用低
温液化的形式。
(2)可燃冰是甲烷水合物,一定要在高压低温时储存。
(3)天然气几乎就是甲烷。
43【注意】中国化石能源格局:富煤缺油少气。
1.煤炭:通过干馏变为焦炭(炼钢炼铁)、煤焦油等。
2.石油:分馏是利用组分沸点不同(物理变化),加热后石油气体逸出,温
度升高后汽油跑出,温度逐渐提高后产生柴油、润滑油、沥青等,最后可能生成
固态石蜡。石油气的碳原子最少是气态,随着碳原子含量增加成为液态,最后沥
青近似于固态。
3.天然气:主要成分是甲烷。
(二)乙醇
乙醇,俗称酒精,在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,可以与水以
任意比互溶。酒精溶液具有酒香味,略带刺激性。常用做燃料、溶剂和消毒剂等。
工业酒精主要成分为乙醇,含有甲醇杂质。甲醇的物理性质与乙醇接近,但
有剧毒。
【解析】
1.乙醇:俗称酒精,在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,可以与水
以任意比互溶。酒精溶液具有酒香味,略带刺激性。
2.常用作燃料(乙醇汽油是在汽油中加入乙醇)、溶剂和消毒剂(75%浓度
时是医用酒精,用于消毒)等。
3.制备乙醇:微生物发酵,必须有糖分、酵母菌,缺一不可,酵母菌是真菌,
44通过发酵得到乙醇,酿酒必须有高粱和大米,而黄豆无法酿酒,因为主要是蛋白
质。
4.工业酒精主要成分为乙醇,含有甲醇杂质。甲醇的物理性质与乙醇接近,
但有剧毒,假酒是含有工业酒精的酒,可能导致人失明甚至死亡。
(三)苯
苯(CH)在常温为易燃、易挥发、气味刺鼻、无色液体,有剧毒。
6 6
苯是一种良好的有机溶剂,同时也是有机化学工业的基本原料,可生产多种
衍生物。
【解析】
1.苯(CH)在常温为易燃、易挥发、气味刺鼻、无色液体,有剧毒,化学
6 6
结构为一个环状。
2.苯是一种良好的有机溶剂,同时也是有机化学工业的基本原料,可生产多
种衍生物,如石炭酸或苯酚与苯化学性质接近,具有毒性可以用于创口消毒,有
些人对于酒精过敏,且对伤口刺激较大,碘伏是之后产生的。
【强化练习】
14.(2020山西)香蕉水作为油性涂料、油漆等建筑材料的溶剂和稀释剂,
常用于家庭和办公室装修。下列关于香蕉水的说法正确的是( )。
A.香蕉水是无色透明易挥发的有机液体
B.香蕉水的主要成分是乙醇,易燃无毒
C.香蕉水是一种特殊水溶液,不易燃烧
D.香蕉水是提取于香蕉的天然无毒液体
【解析】14.油漆不能具有颜色,是无色透明;作为溶剂易挥发不能留下;
有机液体可以稀释溶解油性涂料。C项:香蕉水容易燃烧,不是水溶液,排除。
D项:与香蕉无关,排除。【选A】
15.(2019重庆选调)化学与人类生活密切相关,下列说法正确的是( )。
A.苯酚有一定毒性,不能做消毒剂和防腐剂
45B.白磷着火点高且无毒,可用于制造安全火柴
C.油脂发生皂化反应生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
D.用食醋去除水壶中的水垢时所发生的反应是水解反应
【解析】15.C项:油脂和碱发生皂化反应,具有去污作用,当选。
A项:外科手术可以用于伤口消毒,排除。
B项:白磷着火点很低,室温保存时放在煤油中,白磷具有毒性,安全火柴
使用红磷,排除。
D项:水解是将物质放在水中分解,而酸与盐反应,属于复分解反应,如食
醋与碳酸钙反应生成两种产物,排除。【选C】
16.(2016山东)关于溶液与溶解,下列说法不正确的是( )。
A.酒精与水能够以任意比例互溶
B.汽油溶解食用油属于物理变化
C.酸碱中和后的溶液不一定呈中性
D.加入蔗糖可以增加溶液的导电性
【解析】16.选非题。B项:溶解是物理变化,排除。C项:盐是复分解产物,
不一定是中性,如碳酸钠,排除。D项:蔗糖是糖类,属于有机物,一般不是电
解质,电解质可以在水中电解产生离子增加导电性,需要加入电解质增加导电性,
当选。【选D】
17.(2019浙江)宋朝科学家沈括的《梦溪笔谈》中描述了一种化石燃料,
“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,并预言“此物必大行于世”。
关于该化石燃料,下列说法正确的是( )。
A.是全球使用量最高的化石燃料
B.是由有机物和无机物组成的混合物
C.其主要成分是结构最简单的有机物
D.在我国化石能源利用中占主导地位
【解析】17.B项:没有无机物,都是有机物,排除。C项:结构最简单的有
机物是甲烷,石油气含有小部分甲烷,其余与甲烷无关,排除。D项:我国主要
46是煤,排除。【选A】
18.(2015国考)对下列诗词蕴含的化学原理解释错误的是( )。
A.蜡炬成灰泪始干——烃类的不完全燃烧
B.爆竹声中一岁除——爆炸产生二氧化硫
C.日照香炉生紫烟——多环芳香烃的升华
D.洪炉照破夜沉沉——燃烧释放二氧化碳
【解析】18.选非题。A 项:蜡炬是石蜡燃烧后的液态的蜡烛,碳和氢的有
机物是烃类,排除。B 项:爆竹中最早是黑火药,主要是木炭、硫磺、硝酸钾/
硝石,排除。C项:“遥看瀑布挂前川”与有机物无关,阳光照射与水产生的反
应,当选。D项:烘炉燃烧产生二氧化碳,排除。【选C】
19.(2022国考)关于常见气体的工业制备方法,下列说法错误的是( )。
A.木炭和二氧化碳可以作为制备一氧化碳的原料
B.电解水时制备得到的氢气体积比氧气体积更大
C.通过低温液化的方法可以分离出沼气中的甲烷
D.高温煅烧石灰石制备二氧化碳属于复分解反应
【解析】19.选非题。D项:石灰石煅烧生成氧化钙,属于分解反应,当选。
A项:碳对二氧化碳的还原,排除。B项:两个水分子分解后一个氧分子和两个
氢气分子,气体体积与分子数量保持一致,几乎氢气体积是氧气的二倍,排除。
C项:沼气中含有甲烷、氮气和二氧化碳,二氧化碳和氮气容易低温液化,剩余
气体为甲烷,排除。【选D】
【答案汇总】
1-5:CCADB
6-10:DBBDB
11-15:DACAC
16-19:DACD
47遇见不一样的自己
Be your better self
48