第六章 金属
90多种)
1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
3)有良好的导热性、导电性、延展性、一定的韧性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属 (7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属 (9)锂 :密度最小的金属
合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属
特性的物质。(注:混合物)
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”, 因此可用来制造人造骨等。 (1)熔点低、密度小
优点(2)可塑性好、易于加工、机械性能好
(3)抗腐蚀性能好
注意:①、虽然铝在常温下能与氧气反应,但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从
而阻止了反应的进行,所以铝在常温下不会锈蚀。
②、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应,金的化学性质极不活
泼。
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑ 置换反应(条件:活动性:金属>H ) 镁和稀硫酸: Mg + H2SO 4 = MgSO4 + H2↑ 镁和稀盐酸: Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 铝和稀硫酸: 2Al +3H2SO 4 = Al2(SO4) 3 +3H2↑ 铝和稀盐酸: 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 锌和稀硫酸: Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑ 锌和稀盐酸: Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
现象:反应比较剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 铁和稀硫酸: Fe + H2SO 4 = FeSO4 + H2↑ 铁和稀盐酸: Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
现象:反应比较缓慢,有气泡产生,液体由无色变为浅绿色
3、金属 + 盐 → 新金属 + 新盐 置换反应(条件:参加反应的金属>化合物中金属元素) 铁与硫酸铜反应: Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 (“湿法冶金”原理) 现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。 铝片放入硫酸铜溶液中: 3CuSO4+2Al==Al2(SO4) 3+3Cu
现象:铝片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。 铜片放入硝酸银溶液中: 2AgNO3+Cu==Cu(NO3) 2+2Ag
现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。 注意:①CuSO 4溶液:蓝色 FeSO4 、FeCl 2溶液:浅绿色
②Fe 在参加置换反应时,生成+2价的亚铁盐。
1、概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应 2、特点:反应物、生成物都两种;物质种类是单质与化合物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H )Cu Hg Ag Pt Au
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K 、Ca 、Na ) 1、原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe高温2
2、现象:红色粉末逐渐变为黑色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 3、注意事项:
①先通CO 再加热的目的:排出装置内的空气,以免加热时CO 与空气混合,可能会发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO 的目的;防止氧化铁被还原成铁后, 在较高的温度下重新被氧化 ③尾气的处理:因为CO 有毒,所以尾气中的CO 气体要经过处理,变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
4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 )
4、原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4 )、赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3 ) 5、石灰石的作用:除去铁矿石中的二氧化硅
(1)铁生锈的条件是:铁与O 2、水接触(铁锈的主要成分:Fe 2O 3·XH 2O ) (铜生铜绿的条件:铜与O 2、水、CO 2接触。铜绿的化学式:Cu 2(OH)2CO 3) (2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 ③改变铁的单一结构,制成不锈钢
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
①防止金属腐蚀 1 ②回收利用废旧金属 ③合理开采矿物
④寻找金属的代用 2、意义:节约金属资源,减少环境污染
第七章 溶液
一、溶液的形成 定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫做溶液。 基本特征
均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。
稳定性——外界条件不变(温度、压强不改变,溶剂不蒸发)时,溶质、溶剂不分层,也不会析出固体。
⏹ 溶液具有均一性、稳定性的原因:溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。 ● 溶液由两部分组成——溶剂和溶质。
⏹ 溶剂的定义:能溶解其他物质的物质叫做溶剂。 ⏹ 溶质的定义:被溶解的物质叫做溶质。 ⏹ 常见的溶剂有水、酒精、汽油。
⏹ 溶质可以有一种或多种,但溶剂只能有一种。 ⏹ 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。
⏹ 溶液、溶质、溶剂的质量关系:溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
(溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积) ⏹ 区分溶剂和溶质
◆ 固体(或气体)与液体混合——固体(或气体)是溶质,液体是溶剂。 ◆ 液体和液体混合——质量小的为溶质,质量大的为溶剂。如果其中一种液体是
水,那么水是溶剂。 ◆ 当两种物质完全反应后,新生成的物质是溶质,而析出的沉淀或产生的气体不
是溶质,溶剂仍是水。
例如锌溶于稀硫酸后,所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。
● 溶液的命名:“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂,我们就认为水是溶剂。 ●
探究水与乙醇能否互溶时,要先滴入红墨水(目的:为了显色,利于观察)。
● 悬浊液:由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。
例如钡餐(硫酸钡的悬浊液)、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。 ● 乳浊液:由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。
例如在农业上,一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。 ● 悬浊液和乳浊液都不是溶液,不具备均一、稳定的特征。
● 的溶液。
● 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别:
汽油——用汽油洗衣服时,油污能溶解在汽油里,形成溶液,随着汽油挥发油污就能被带走。
● 水合过程——溶质的分子(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子)——
放出热量。
● 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量,溶液的温度就会升高。化钠固体、浓硫酸)
● 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量,溶液的温度就会降低。铵)
● 氯化钠等溶于水时,不会有明显的吸热、放热现象。 ● 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源,可以采用氧化钙和水反应来提
高温度。
二
、溶解度
● 定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到
的溶液叫做饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做不饱和溶液。
● 判断溶液是否饱和的方法:继续加入该种溶质,如果该物质的质量减少,那么溶液是不
饱和溶液;如果该物质的质量不变,那么溶液是饱和溶液。
● 由于水可以和酒精以任意比例互溶,所以水和酒精不可以形成饱和溶液。 ● 不饱和溶液与饱和溶液的转化
降温、恒温蒸发溶剂、加溶质
不饱和溶液 饱和溶液
升温、加溶剂
① 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和
溶液变成饱和溶液,在改变温度时要升高温度。 ② 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。
③ 若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液,可以通入适量的二氧化碳并过滤。 ④ 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液,也可以加入CaO 并冷却。
⑤ 氢氧化钙不是晶体,从氢氧化钙溶液也不会析出晶体,所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。
● 浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系:
●
● ●
● ●
●
●
●
●
① 饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
② 在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。 混合物的分离和提纯
⏹ 分离可溶物和不溶物:过滤法(溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥) ⏹ 铁屑和其他固体:用磁铁反复吸引
⏹ 除去氯化钠中少量的硝酸钾:蒸发溶剂结晶法(蒸发溶剂)
⏹ (结晶:热的溶液冷却后,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫结晶)
⏹ 后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质,并且其中一种的溶解度受温度影响大,
另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种,所以选用的方法要适合量多的那种。
在一定温度和溶质相同的条件下,100g 的饱和溶液和200g 的饱和溶液,二者都蒸发10g 水,析出晶体的质量相等。
在60℃和溶质相同的条件下,把100g 的饱和溶液和200g 的饱和溶液降低到20℃,若前者析出晶体的质量为M ,后者析出晶体的质量为N ,那么N=2M。
定义:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 四要素: s ⏹ 温度——必须指明具体的温度,溶解性才有意义。 ⏹ 溶剂的质量是100g 。 ⏹ 固体在溶解在溶液中,必须达到饱和状态。
⏹ 溶解度的单位通常是g 。
一般来说,温度越高,固体的溶解度越大。
123 溶解度的相对大小:温度是20℃,并且溶剂的质量是100g 。
在20℃下,溶解度小于0.01g ,被称为难溶(或不溶);溶解度介于0.01~1g之间,被称为微溶;
溶解度介于1~10g之间,被称为可溶;溶解度大于10g ,被称为易溶。 有关溶解度曲线的常见试题(见右上图) ⏹ t 3℃时A 的溶解度为。
⏹ P 点的的含义是: 在该温度时,A 和C 的溶解度相同 。
⏹ N 点为3,可通过的方法使
它变为饱和。
曲线上的点代表对应温度的饱和溶液,曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。 加溶质相当于把点向正上方移动(但是点不能被移动到图象上方),加溶质相当于向下竖直移动,降温相当于向左水平移动,升温相当于向右水平移动。 ⏹ t 1℃时A 、B 、C 、溶解度由大到小的顺序。
⏹ 从A 溶液中获取A 晶体可用的方法获取晶体。
⏹ 从B 的溶液中获取晶体,适宜采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。
⏹ t 2℃ 时A 、B 、C 的饱和溶液各W 克,降温到t 1℃会析出晶体的有,无晶体
析出的有 C ,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A
它们的溶解度都随着温度的升高而变大。
● 定义:在压强为101kPa 和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体
体积。
气体的溶解度没有单位。 ● 气体溶解度的影响因素:
(内因)气体的性质、水的性质;(外因)温度、压强。
一般来说,温度越高,气体的溶解度越小;压强越大,气体的溶解度越大。
三、溶质的质量分数 溶质的质量分数=溶质质量⨯100%=
溶液质量
溶质质量
⨯100%
溶质质量+溶剂质量
● 使用该公式时的注意事项:
⏹ 质量时要考虑溶解度)
⏹ 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。 ⏹ 上下的单位要统一。
s ● 饱和溶液中溶质的质量分数=⨯100% s +100g ● 氯化钠溶液的质量分数为16%,“16%”的意义:每100份质量的氯化钠溶液中含16份
质量的氯化钠。
● 配制一定溶质质量分数的溶液
⏹ 用固体配制溶液
◆ 仪器:天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ◆ 步骤:计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 ⏹ 用浓溶液稀释
◆ 仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ◆ ⏹ 标签一般包括药品的名称(化学式)和浓度。 ● 溶液的稀释计算
⏹ 稀释的方法:加入溶剂或加入低浓度溶液。 ⏹ 依据:稀释前后溶液中的溶质的质量不变。 ⏹ 关系式
① 加水稀释:浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%=稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%
浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%=(溶液质量+加入水的质量)×稀释后溶液质量分数%
② 加入低浓度溶液稀释:浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%=(浓溶液质量+稀溶液质量)×混合后所得溶液溶质的质量分数
● 溶液的混合计算
⏹ 依据:混合前各溶液溶质的质量之和,等于混合后溶液中溶质的总质量。 ● 已知的问题
① 如果用固体配制溶液时,固体带有结晶水(例如硫酸铜晶体),那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。
② 量取液体时,如果仰视读数,量取的液体会偏少;如果俯视读数,量取的液体会偏
多。
③ 用固体配制溶液时,天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。
第八章 常见的酸碱盐
一 、 基础知识
● ● ● ●
定义:能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。
某些植物的花瓣或果实(如牵牛花、月季花、紫卷心菜等)也可用作酸碱指示剂。
+-的溶液)变红,遇碱溶液(含OH 的溶液)变蓝,在中性
溶液中呈紫色。
无色酚酞溶液遇酸溶液不变色,在中性溶液中不变色,遇碱溶液变红。 ● 并非所有的盐溶液都是中性的。
水溶液呈碱性的盐:纯碱、小苏打等。
s 1. 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气。
2. 我们学过的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、氧化钙、氯化钙等。
氢氧化钠易潮解;浓硫酸具有吸水性;而氧化钙可以与水反应:CaO+H2O=Ca(OH)2 3. 氢氧化钠
氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。
4. 浓硫酸
● 定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。 ●
● 反应发生的条件:生成难电离的物质(水、气体或沉淀)。
二、酸
酸:物质溶于水时,形成的阳离子全部是H 的化合物。
由于酸、碱、盐溶于水时会电离出阴、阳离子,所以酸、碱、盐的水溶液具有导电性。
酸
H 2SO 4(硫酸)、H 2CO 3(碳酸)、HNO 3(硝酸)、H 2SO 3(亚硫酸)„„ HCl (盐酸,学名氢氯酸)、HF (氢氟酸)、H 2S (氢硫酸)„„
+
特殊的有机酸:CH 3COOH (醋酸,又名乙酸)有刺激性气味,易挥发 ● 酸的电离:HCl=H+Cl,H 2SO 4=2H+SO4
+
-+
2-
● 浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去,这种作用通常
叫做脱水作用。
● 盐酸、硝酸、醋酸具有挥发性;碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水。 ● 硝酸、硝酸银见光易分解,所以它们要放在棕色试剂瓶中。 ●
酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H ,有不同的化学性质是因为能电离出的酸根离子不同。
1. 酸溶液能使酸碱指示剂变色:使紫色石蕊溶液变红。 2. 酸+活泼金属 → 盐+氢气(置换反应)
a) 这里不包括浓硫酸和硝酸。
b) 示例:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 和 Fe+H2SO 4=FeSO4+H2↑
2+
【现象】铁表面有气泡产生;溶液由无色逐渐变为浅绿色(Fe 的盐溶液呈浅绿色)。
3. 酸+金属氧化物 → 盐+水(复分解反应)
a) 金属氧化物可以是活泼金属的氧化物和不活泼金属的氧化物。因为生成物有水,符
合复分解反应的发生条件,所以反应一定发生。
b) 示例1:Fe 2O 3+6HCl=2FeCl3+3H2O 和 Fe2O 3+3H2SO 4=Fe2(SO4) 3+3H2O
3+
【现象】铁锈逐渐溶解消失;溶液由无色逐渐变成黄色(Fe 的盐溶液呈黄色)。 c) 示例2:CuO+2HCl=CuCl2+H2O 和 CuO+H2SO 4=CuSO4+H2O
2+
【现象】黑色粉末逐渐溶解消失;溶液由无色逐渐变成蓝色(Cu 的盐溶液呈蓝色)
4. 酸+碱 → 盐+水(复分解反应、中和反应) 5. 酸+盐 → 新酸+新盐(复分解反应)
+
a) 反应发生的条件:① 新酸是碳酸; ② 如果新酸不是碳酸,新盐必须是沉淀。 b) 碳酸盐都能与酸反应:CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
c) 除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应:BaCl 2+H2SO 4=BaSO4↓+ 2HCl(注意:HCl 是
稀盐酸,不写↑)
d) 硝酸银能与盐酸反应:AgNO 3+HCl=HNO3+AgCl↓
三、碱
碱:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH 的化合物。
NH 3·H 2O (氨水) 碱
金属的氢氧化物 (“氢氧化某”)
弱碱
四大强碱:KOH (氢氧化钾)、NaOH (氢氧化钠)、Ca(OH)2(氢氧化钙)、Ba(OH)2(氢
氧化钡)
白色沉淀:Mg(OH)2(氢氧化镁)、Al(OH)3(氢氧化铝)、Zn(OH)2(氢氧化锌)、 Mn(OH)2(氢氧化锰)„„
有色沉淀:蓝色沉淀Cu(OH)2(氢氧化铜)、红褐色沉淀Fe(OH)3(氢氧化铁)
-
● 四大强碱都可以溶于水,但弱碱不能溶于水。氨水是氨气溶于水形成的液体。 ●
+-● 氨水的电离是NH 3·H 2O=NH4+ OH,所以氨水也是碱。
● 钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如:CaO+H2O=Ca(OH)2
● 酸、碱包括其溶液都要密封。
● 澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。
● 氢氧化钠必须密封有两个原因:① 吸水性;② 能与空气中的二氧化碳反应:
2NaOH+CO2=Na2CO 3+H2O 。 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH 。
1. 碱溶液(四大强碱的溶液、氨水)能使指示剂变色:使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞
溶液变红。
由于弱碱不溶于水,所以弱碱不能使指示剂变色。
-
2. 碱+非金属氧化物 → 盐+水(复分解反应)
a) 反应发生的条件:① 碱是四大强碱; ② 非金属氧化物是二氧化碳、二氧化硫、
三氧化硫。
b) 根据条件我们可以写出十二个化学方程式,但必须掌握的四个化学方程式是:
2NaOH+CO2=Na2CO 3+H2O (用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳) 2NaOH+SO2=Na2SO 3+H2O 2NaOH+SO3=Na2SO 4+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O (检验二氧化碳;石灰墙“出汗”)
3. 碱+酸 → 盐+水(复分解反应、中和反应)
在碱的通性中,弱碱只有该性质。 4. 碱+盐 → 新碱+新盐(复分解反应)
a) 反应发生的条件:① 反应物能溶于水(包括氢氧化钙,不包括其他微溶于水的物
质); ② 新碱是氨水; ③ 若新碱不是氨水,新碱和新盐中至少有一个沉淀。 b) 铵盐一定能与四大强碱反应。 c) 新碱是沉淀:
蓝色沉淀 – 2NaOH+CuSO4=Na2SO 4+Cu(OH)2↓ 红褐色沉淀 – 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓ 白色沉淀 – 2NaOH+MgSO4=Na2SO 4+Mg(OH)2↓ d) 新盐是沉淀:
Ba(OH)2+Na2SO 4=BaSO4↓+ 2NaOH Ca(OH)2+Na2CO 3=CaCO3↓+2NaOH
e) 蓝白沉淀:Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓
f) 红白沉淀:3Ba(OH)2+Fe2(SO4) 3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
g) 波尔多液(注:波尔多液不是溶液):Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓
弱碱在加热的条件下会分解成金属氧化物和水。如Cu(OH)2CuO+H2O 。 但需要注意的是,强碱没有该性质,该性质不属于碱的通性。
1. 氢氧化钠变质
氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。 证明方法:
a) 取样,加过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明氢氧化钠已经变质:
NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO 3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
b) 取样,加氢氧化钙溶液,如果有白色沉淀产生,说明氢氧化钠已经变质:
Na 2CO 3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
c) 取样,加氯化钙(或硝酸钙)溶液,如果有白色沉淀产生,说明NaOH 已经变质:
Na 2CO 3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO 3+Ca(NO3) 2=2NaNO3+CaCO3↓
2. 氢氧化钙变质
氢氧化钙变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
证明方法:取样,加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明氢氧化钙已经变质: Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3. 氢氧化钠固体和氢氧化钙固体变质时,固体质量都会增加。
1. 氢氧化钠部分变质的证明方法:
① 取样,(如果是固体,就需要加适量水,使固体完全溶解),加过量的氯化钙(或硝酸钙)溶液,如果有白色沉淀产生,说明碳酸钠存在:
Na 2CO 3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO 3+Ca(NO3) 2=2NaNO3+CaCO3↓
② 过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,如果滤液变红,说明氢氧化钠存在,氢氧化钠部分变质。
2. 氢氧化钙固体部分变质的证明方法:
① 取样,加适量水使固体完全溶解,加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明碳酸钙存在:
CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
② 另取少量固体,加氯化铵(或硫酸铵)研磨,如果闻到刺激性氨味,说明氢氧化钙存在,氢氧化钙部分变质:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O 或 Ca(OH)2+(NH4) 2SO 4=CaSO4+2NH3↑+2H2O
四、中和反应
● 定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。
配平时要注意H 2O 的化学计量数。如:2NaOH+H2SO 4=Na2SO 4+2H2O
● 强酸和强碱反应,一般没有明显的实验现象(沉淀、气泡、不溶物溶解消失、溶液颜色
变化),所以为了观察反应是否发生,需要借助酸碱指示剂。 如NaOH+HCl=NaCl+H2O ,反应的时候要进行以下操作: ① 在烧杯中加入氢氧化钠溶液; ② 滴入几滴酚酞溶液;
③ 用滴管慢慢地滴入稀盐酸,并不断用玻璃棒搅拌(如果容器是试管,就直接振荡); ④ 溶液由红色刚刚褪成无色时,说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。 (注意是先加碱溶液,再加指示剂,然后才加酸)
● 做上述实验时,如果在实验过程中忘加酚酞,在实验结束后再加酚酞溶液,发现酚酞不
变色,会有两种情况:酸碱恰好完全反应或者酸过量。这时加入碳酸钙固体,如果有气泡产生,说明酸过量;如果没有气泡产生,说明恰好完全反应。 ● 虽然不能用酚酞溶液鉴别酸性溶液和中性溶液,但借助一种碱溶液,就能将酸性和中性
溶液区分出来。
● 在所有的复分解反应中,中和反应优先发生,并且反应可以瞬时完成。 ● 中和反应是放热的反应。 ● 中和反应的应用
⏹ 熟石灰改良酸性土壤(在缺少熟石灰的情况下,用生石灰也可以)。 ⏹ H 2SO 4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O )。
铁粉、蛋壳(主要成分是碳酸钙)也可改良酸性河流,但它们不属于中和反应。 ⏹ 碳酸水改良碱性土壤。
⏹
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
小苏打、墨鱼骨粉(主要成分是碳酸钙)也可以治疗胃酸过多,但它们不属于中和反应。
⏹ 被蚊虫叮咬时涂含氨水(或者是牙膏、肥皂水)的药物。
● 中和反应同氧化反应、还原反应一样,是特征反应,不属于四大基本反应类型。
第五节 酸碱度 ●
●
酸性增强(由H 控制酸性)
+
7
碱性增强(由OH 控制碱性)
-
14
●
+-● H 的浓度越大,溶液的酸性越强,pH 越小;OH 的浓度越大,溶液的碱性越强,pH 越大。
+-溶液中H 或OH 的浓度改变,则pH 会相应改变。
● 一杯pH 为5.6的溶液,怎样增大它的pH 值?
物理方法:加水稀释。
化学方法:加入锌粒、氧化铜、氢氧化钠或碳酸钙等物质(因为pH 小于5.6,溶液呈酸性,所以要考虑酸的通性)。
● ● 测定pH 的最简单方法是使用pH 试纸。
pH 试纸的使用步骤:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH 试纸,用玻璃棒将待测液体滴到pH 试纸上,将pH 试纸显示的颜色与标准比色卡比较。 ● 使用pH 试纸时的注意事项:
⏹ ⏹ pH 试纸不能用水润湿。
⏹
⏹ 在做习题时,使用pH 试纸和使用酸碱指示剂是同一种方法。 ● 常见物质的pH 值: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 厕所清柠檬 橘厨房清苹果 酱油 西瓜 牛奶 鸡蛋清牙膏 肥皂 草木灰水
洁剂 醋 子洁剂 ● 了解溶液的酸碱度有重要的意义
⏹ 化工生产中许多反应必须在一定pH 溶液里才能进行
⏹ 在农业生产中,农作物一般适宜在pH 为7或接近7的土壤中生长。
⏹ 测定雨水的pH (因溶解有CO 2,正常雨水的pH 约为5.6,酸雨的pH 小于5.6),可以
了解空气的污染情况。
⏹ 测定人体内或排出的液体的pH ,可以了解人体的健康状况。 五、盐
● 盐的定义:由金属离子(或NH 4)和酸根离子形成的化合物。
+
● 消毒用盐
⏹ 游泳池一般用硫酸铜消毒。 ⏹ 医疗上一般用高锰酸钾消毒。
⏹ 过去习惯用氯气给自来水消毒,现在用二氧化氯消毒。
● 侯氏制碱法:又名联合制碱法。主要产物是碳酸钠,此外还有副产品是氯化铵。
● 钠离子可以维持细胞内外的水分分布,促进细胞内外物质交换;氯离子可以促生盐酸、
帮助消化,增进食欲。
● 氯化钠等溶于水后,会使水的凝固点降低,以达到溶雪的目的。氯化钠作为融雪剂,对
植物有害,会腐蚀桥梁等,所以现在逐渐被绿色融雪剂代替。
● 粗盐的初步提纯只是去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂
质。
● 粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。无水氯化钙可用
作干燥剂。
●
● 蒸发时要经常用玻璃棒搅拌液体,防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。 ● 当水接近全部蒸发时熄灭酒精灯,停止加热,利用余热使剩余水分蒸发。
● 盐(可溶)+ 金属1 → 金属2 + 新盐(金属1比金属2活泼,金属不是钾、钙、钠) ● ● 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件) ● 氯化银、硫酸钡既不溶于水,也不溶于酸(不溶于酸就是不与酸反应)。
六、酸、碱、盐的溶解性(室温)
● 酸:大多数都可溶。
● 碱:只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水,其余均为沉淀。
● ● ●
氯化物除氯化银不溶于水外,其余多数均易溶于水。
硫酸盐除硫酸钡不溶于水,硫酸银、硫酸钙微溶于水外,其余多数易溶于水。
“溶”表示那种物质可溶于水, “不”表示不溶于水, “微”表示微溶于水, “挥”表示挥发性,
“-”表示那种物质不存在或遇到水就分解了
七、化学肥料
● 化学肥料:以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的肥料。
● 农家肥料的特点:营养元素含量少,肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构。 ● 化学肥料的特点:营养元素单一,肥效快。
◆ ◆ ◆ 铵根离子的检验
方法一:取样,加水溶解,加入氢氧化钠溶液,如果闻到刺激性氨味,说明有铵根离子:
NH 4NO 3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O
如果现象不明显,可以加大反应物的浓度,或者加热。
方法二:取样,加熟石灰研磨,如果闻到刺激性氨味,说明有铵根离子: 2NH 4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O ◆ 氮肥的简易鉴别
1) 氨水是液态,碳酸氢铵有强烈的氨味,据此可直接将它们与其他氮肥区别。 2) 对于剩下的氮肥,首先加碱研磨,没有气味的是尿素。 3) 加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成的是硫酸铵。
4) 接下来加硝酸银溶液,有白色沉淀生成的是氯化铵,否则是硝酸铵。
◆ 作用:促使作物生长健壮、茎杆粗硬,抗倒伏(壮秆)。(缺钾的表现:叶尖
发黄)
◆ 常用钾肥:氯化钾、硫酸钾、草木灰(主要成分是碳酸钾)
◆ 作用:促进植物根系发达,穗粒增多,饱满(催果)。(缺磷:生长迟缓,产
量降低,根系不发达)
◆ 常用磷肥:磷矿粉(磷酸钙)、钙镁磷肥、过磷酸钙(磷酸二氢钙和硫酸钙的
混合物)
过磷酸钙不能与碱性物质混合施用,如草木灰、熟石灰等。 ◆ 磷酸根的化合价是-3,其中磷元素的化合价是+5。 ⏹ 复合肥:同时含有两种或两种以上的营养元素的化肥。
◆ 常见的复合肥有:硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵 ◆ 后三者不能与碱性物质混合施用。
● 使用化肥、农药对环境的影响
⏹ 土壤污染:产生重金属元素、有毒有机物、放射性物质。 ⏹ 大气污染:产生一氧化二氮、氨气、硫化氢等气体。
⏹ 水体污染:氮、磷过多,导致水体富营养化,出现赤潮、水华等现象。 ⏹ 长期使用硫酸钾、硫酸铵会使土壤酸化、板结。
●
●
第九章 现代生活化学
一、人类重要的营养物质
1. 六大营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水
前四者是有机物,而无机盐和水是无机物。维生素、无机盐和水可被人体直接吸收。 2. 蛋白质
⏹ 功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。
成人每天需60~70g 。
⏹ 存在:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分;植物的种子(如花生、大豆)。 ⏹ 构成:由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成。
⏹ 人体蛋白质代谢:人体通过食物获得的蛋白质,在胃肠道里与水发生反应,生成氨
基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环,一部分氨基酸被氧化,生成尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出热量供人体活动的需要。另一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。 ⏹ 几种蛋白质(维持生长发育,组织更新)
◆ 血红蛋白:由血红素(含亚铁离子)和蛋白质构成
作用:运输氧气和二氧化碳的载体(血红蛋白+O2→氧合血红蛋白) ● 一氧化碳中毒的原因:血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧气结合的能
力强200倍。结合了一氧化碳的血红蛋白不能再与氧气结合,人就会缺氧窒息而死亡。
● 香烟烟气中含有一氧化碳、尼古丁、焦油等有毒物质。 ◆ 酶:酶是生物催化剂。
特点:高效性、选择性、专一性
⏹ 蛋白质的变性(不可逆):破坏蛋白质的结构,使其变质。 ⏹ 引起蛋白质变质的因素:
◆ 物理:高温、紫外线等
◆ 化学:强酸、强碱、重金属盐(银离子、铜离子、汞离子、钡离子)、有机物
(甲醛、酒精)等
◆ ⏹ 蛋白质的检验:点燃,如果有烧焦羽毛的气味,就说明有蛋白质。 3. 糖类
⏹ 作用:是生命活动的主要供能物质(食物供给的总能量中60%~70%来自糖类)。 ⏹ 组成:由C 、H 、O 三种元素组成。又叫做碳水化合物。 ⏹ 常见的糖
◆ 淀粉:存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。
食物淀粉在人体内经酶的作用,与水发生一系列反应,最终变成葡萄糖。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖,输送到人体的各个组织器官,为人体组织提供营养,又在酶的作用下,转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。 ◆ 葡萄糖(人体可直接吸收的糖)
呼吸作用:C 6H 12O 6+6O2
6CO 2+6H2O
◆ 蔗糖:主要存在于甘蔗、甜菜中。
生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖。
⏹ 富含淀粉的食物容易发生霉变(产生黄曲霉素)。只有温度达到280℃以上才能破
坏黄曲霉素,所以霉变食物绝对不能食用。
4. 油脂
⏹ 分类:在常温下,植物油脂呈液态,称为油;动物油脂呈固态,称为脂肪。 ⏹ 功能:提供大量能量。
⏹ 在正常情况下,每日需摄入50~60g 油脂。
⏹ 作用:维持生命活动的备用能源,是重要的供能物质;促进脂溶性维生素的吸收;
保护内脏。
5. 维生素
⏹ 存在:水果、蔬菜、鱼类等。
⏹ 作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。 ⏹ 缺维生素A 会引发夜盲症;缺维生素C 会引发坏血症。 ⏹ 多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取。 6. 糖类、蛋白质、油脂的热值:脂肪>蛋白质>糖类
7. 人体内含量最多的物质是水。
二、化学元素与人体健康
● 组成人体的元素共50多种。人体中含量较多的元素有11种。
在人体内含量超过0.01%的元素,称为常量元素。如氧、碳、氢、氮、钙等。 含量在0.01%以下的元素,称为微量元素。如铁、铜、锌、氟、碘、硒等。 ● 人体中的常量元素
⏹ 钙
◆ 来源:奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 ◆ 钙摄入量过多的表现:结石、骨骼变粗
◆ 缺钙的表现:(青少年)佝偻病、发育不良;(老年人)骨质疏松 ◆ 99%存在于骨骼和牙齿中。
◆ 成人体内约含钙1.2kg ,主要以羟基磷酸钙的形式存在。 ⏹ 钠和钾
+
◆ Na :存在于细胞外液,人体内含钠80~120g 。
+
◆ K :存在于细胞内液,成人每千克含钾约2g 。 ◆ 作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的pH 。
● 人体中的微量元素
⏹ 必需元素(20多种)
⏹
三、有机合成材料
● 有机化合物
化合物可分为有机化合物和无机化合物,有机化合物都含有碳元素。 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等具有无机化合物的特点,属于无机化合物。 ⏹ 生活中常见的有机物
甲烷(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、乙醇(俗名:酒精)、乙酸(俗名:醋酸)、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、淀粉等 ⏹ 有机物数目庞大的原因:原子的排列方式不同。
⏹ 在有机物中,碳原子可以和氮、氢、氧等原子直接结合,而且碳原子之间可以互相
连接起来,形成碳链或碳环。
⏹ 根据相对分子质量大小,有机物可分为小分子(如甲烷、乙醇、乙酸、葡萄糖)和
有机高分子化合物(如蛋白质、淀粉等)
⏹ 含碳、氢(含碳、氢、氧)的有机物在充分燃烧时,产物都是二氧化碳和水。而在
不充分燃烧时,产物是一氧化碳和水。
● 有机合成材料
⏹ 有机高分子材料
◆ 有机高分子材料可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。 ◆ 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等属于天然有机高分子材料。
棉花点燃后产生烧纸气味。
◆ ◆ 高分子材料的结构和性质
链状结构——热塑性——如:聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料
网状结构——热固性——如:酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉) 具有热塑性的塑料可以进行热修补。 ◆ 塑料。
◆ 聚氯烯塑料袋有毒,不能装食品。 ◆ 鉴别羊毛线和合成纤维线:
物理方法:用力拉,易断的为羊毛线,不易断的为合成纤维线。
化学方法:点燃,产生烧焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。
● “白色污染”及环境保护
⏹ 危害:
① 破坏土壤,污染地下水; ② 危害海洋生物的生存;
③ 如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体,从而对空气造成污染。 ⏹ 解决途径:
① 减少使用不必要的塑料制品;
② 重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③ 使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等; ④ 回收各种废弃塑料。
⏹ 塑料的分类是回收和再利用的一大障碍。 ● 我们要控制使用保鲜膜。
第六章 金属
90多种)
1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
3)有良好的导热性、导电性、延展性、一定的韧性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属 (7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属 (9)锂 :密度最小的金属
合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属
特性的物质。(注:混合物)
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”, 因此可用来制造人造骨等。 (1)熔点低、密度小
优点(2)可塑性好、易于加工、机械性能好
(3)抗腐蚀性能好
注意:①、虽然铝在常温下能与氧气反应,但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从
而阻止了反应的进行,所以铝在常温下不会锈蚀。
②、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应,金的化学性质极不活
泼。
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑ 置换反应(条件:活动性:金属>H ) 镁和稀硫酸: Mg + H2SO 4 = MgSO4 + H2↑ 镁和稀盐酸: Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 铝和稀硫酸: 2Al +3H2SO 4 = Al2(SO4) 3 +3H2↑ 铝和稀盐酸: 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 现象:反应剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 锌和稀硫酸: Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑ 锌和稀盐酸: Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
现象:反应比较剧烈,有大量气泡产生,液体仍为无色 铁和稀硫酸: Fe + H2SO 4 = FeSO4 + H2↑ 铁和稀盐酸: Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
现象:反应比较缓慢,有气泡产生,液体由无色变为浅绿色
3、金属 + 盐 → 新金属 + 新盐 置换反应(条件:参加反应的金属>化合物中金属元素) 铁与硫酸铜反应: Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 (“湿法冶金”原理) 现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。 铝片放入硫酸铜溶液中: 3CuSO4+2Al==Al2(SO4) 3+3Cu
现象:铝片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。 铜片放入硝酸银溶液中: 2AgNO3+Cu==Cu(NO3) 2+2Ag
现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。 注意:①CuSO 4溶液:蓝色 FeSO4 、FeCl 2溶液:浅绿色
②Fe 在参加置换反应时,生成+2价的亚铁盐。
1、概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应 2、特点:反应物、生成物都两种;物质种类是单质与化合物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H )Cu Hg Ag Pt Au
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K 、Ca 、Na ) 1、原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe高温2
2、现象:红色粉末逐渐变为黑色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 3、注意事项:
①先通CO 再加热的目的:排出装置内的空气,以免加热时CO 与空气混合,可能会发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO 的目的;防止氧化铁被还原成铁后, 在较高的温度下重新被氧化 ③尾气的处理:因为CO 有毒,所以尾气中的CO 气体要经过处理,变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
4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 )
4、原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4 )、赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3 ) 5、石灰石的作用:除去铁矿石中的二氧化硅
(1)铁生锈的条件是:铁与O 2、水接触(铁锈的主要成分:Fe 2O 3·XH 2O ) (铜生铜绿的条件:铜与O 2、水、CO 2接触。铜绿的化学式:Cu 2(OH)2CO 3) (2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 ③改变铁的单一结构,制成不锈钢
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
①防止金属腐蚀 1 ②回收利用废旧金属 ③合理开采矿物
④寻找金属的代用 2、意义:节约金属资源,减少环境污染
第七章 溶液
一、溶液的形成 定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫做溶液。 基本特征
均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。
稳定性——外界条件不变(温度、压强不改变,溶剂不蒸发)时,溶质、溶剂不分层,也不会析出固体。
⏹ 溶液具有均一性、稳定性的原因:溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。 ● 溶液由两部分组成——溶剂和溶质。
⏹ 溶剂的定义:能溶解其他物质的物质叫做溶剂。 ⏹ 溶质的定义:被溶解的物质叫做溶质。 ⏹ 常见的溶剂有水、酒精、汽油。
⏹ 溶质可以有一种或多种,但溶剂只能有一种。 ⏹ 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。
⏹ 溶液、溶质、溶剂的质量关系:溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
(溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积) ⏹ 区分溶剂和溶质
◆ 固体(或气体)与液体混合——固体(或气体)是溶质,液体是溶剂。 ◆ 液体和液体混合——质量小的为溶质,质量大的为溶剂。如果其中一种液体是
水,那么水是溶剂。 ◆ 当两种物质完全反应后,新生成的物质是溶质,而析出的沉淀或产生的气体不
是溶质,溶剂仍是水。
例如锌溶于稀硫酸后,所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。
● 溶液的命名:“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂,我们就认为水是溶剂。 ●
探究水与乙醇能否互溶时,要先滴入红墨水(目的:为了显色,利于观察)。
● 悬浊液:由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。
例如钡餐(硫酸钡的悬浊液)、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。 ● 乳浊液:由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。
例如在农业上,一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。 ● 悬浊液和乳浊液都不是溶液,不具备均一、稳定的特征。
● 的溶液。
● 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别:
汽油——用汽油洗衣服时,油污能溶解在汽油里,形成溶液,随着汽油挥发油污就能被带走。
● 水合过程——溶质的分子(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子)——
放出热量。
● 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量,溶液的温度就会升高。化钠固体、浓硫酸)
● 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量,溶液的温度就会降低。铵)
● 氯化钠等溶于水时,不会有明显的吸热、放热现象。 ● 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源,可以采用氧化钙和水反应来提
高温度。
二
、溶解度
● 定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到
的溶液叫做饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做不饱和溶液。
● 判断溶液是否饱和的方法:继续加入该种溶质,如果该物质的质量减少,那么溶液是不
饱和溶液;如果该物质的质量不变,那么溶液是饱和溶液。
● 由于水可以和酒精以任意比例互溶,所以水和酒精不可以形成饱和溶液。 ● 不饱和溶液与饱和溶液的转化
降温、恒温蒸发溶剂、加溶质
不饱和溶液 饱和溶液
升温、加溶剂
① 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和
溶液变成饱和溶液,在改变温度时要升高温度。 ② 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。
③ 若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液,可以通入适量的二氧化碳并过滤。 ④ 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液,也可以加入CaO 并冷却。
⑤ 氢氧化钙不是晶体,从氢氧化钙溶液也不会析出晶体,所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。
● 浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系:
●
● ●
● ●
●
●
●
●
① 饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
② 在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。 混合物的分离和提纯
⏹ 分离可溶物和不溶物:过滤法(溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥) ⏹ 铁屑和其他固体:用磁铁反复吸引
⏹ 除去氯化钠中少量的硝酸钾:蒸发溶剂结晶法(蒸发溶剂)
⏹ (结晶:热的溶液冷却后,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫结晶)
⏹ 后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质,并且其中一种的溶解度受温度影响大,
另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种,所以选用的方法要适合量多的那种。
在一定温度和溶质相同的条件下,100g 的饱和溶液和200g 的饱和溶液,二者都蒸发10g 水,析出晶体的质量相等。
在60℃和溶质相同的条件下,把100g 的饱和溶液和200g 的饱和溶液降低到20℃,若前者析出晶体的质量为M ,后者析出晶体的质量为N ,那么N=2M。
定义:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 四要素: s ⏹ 温度——必须指明具体的温度,溶解性才有意义。 ⏹ 溶剂的质量是100g 。 ⏹ 固体在溶解在溶液中,必须达到饱和状态。
⏹ 溶解度的单位通常是g 。
一般来说,温度越高,固体的溶解度越大。
123 溶解度的相对大小:温度是20℃,并且溶剂的质量是100g 。
在20℃下,溶解度小于0.01g ,被称为难溶(或不溶);溶解度介于0.01~1g之间,被称为微溶;
溶解度介于1~10g之间,被称为可溶;溶解度大于10g ,被称为易溶。 有关溶解度曲线的常见试题(见右上图) ⏹ t 3℃时A 的溶解度为。
⏹ P 点的的含义是: 在该温度时,A 和C 的溶解度相同 。
⏹ N 点为3,可通过的方法使
它变为饱和。
曲线上的点代表对应温度的饱和溶液,曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。 加溶质相当于把点向正上方移动(但是点不能被移动到图象上方),加溶质相当于向下竖直移动,降温相当于向左水平移动,升温相当于向右水平移动。 ⏹ t 1℃时A 、B 、C 、溶解度由大到小的顺序。
⏹ 从A 溶液中获取A 晶体可用的方法获取晶体。
⏹ 从B 的溶液中获取晶体,适宜采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。
⏹ t 2℃ 时A 、B 、C 的饱和溶液各W 克,降温到t 1℃会析出晶体的有,无晶体
析出的有 C ,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A
它们的溶解度都随着温度的升高而变大。
● 定义:在压强为101kPa 和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体
体积。
气体的溶解度没有单位。 ● 气体溶解度的影响因素:
(内因)气体的性质、水的性质;(外因)温度、压强。
一般来说,温度越高,气体的溶解度越小;压强越大,气体的溶解度越大。
三、溶质的质量分数 溶质的质量分数=溶质质量⨯100%=
溶液质量
溶质质量
⨯100%
溶质质量+溶剂质量
● 使用该公式时的注意事项:
⏹ 质量时要考虑溶解度)
⏹ 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。 ⏹ 上下的单位要统一。
s ● 饱和溶液中溶质的质量分数=⨯100% s +100g ● 氯化钠溶液的质量分数为16%,“16%”的意义:每100份质量的氯化钠溶液中含16份
质量的氯化钠。
● 配制一定溶质质量分数的溶液
⏹ 用固体配制溶液
◆ 仪器:天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ◆ 步骤:计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 ⏹ 用浓溶液稀释
◆ 仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ◆ ⏹ 标签一般包括药品的名称(化学式)和浓度。 ● 溶液的稀释计算
⏹ 稀释的方法:加入溶剂或加入低浓度溶液。 ⏹ 依据:稀释前后溶液中的溶质的质量不变。 ⏹ 关系式
① 加水稀释:浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%=稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%
浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%=(溶液质量+加入水的质量)×稀释后溶液质量分数%
② 加入低浓度溶液稀释:浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%=(浓溶液质量+稀溶液质量)×混合后所得溶液溶质的质量分数
● 溶液的混合计算
⏹ 依据:混合前各溶液溶质的质量之和,等于混合后溶液中溶质的总质量。 ● 已知的问题
① 如果用固体配制溶液时,固体带有结晶水(例如硫酸铜晶体),那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。
② 量取液体时,如果仰视读数,量取的液体会偏少;如果俯视读数,量取的液体会偏
多。
③ 用固体配制溶液时,天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。
第八章 常见的酸碱盐
一 、 基础知识
● ● ● ●
定义:能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。
某些植物的花瓣或果实(如牵牛花、月季花、紫卷心菜等)也可用作酸碱指示剂。
+-的溶液)变红,遇碱溶液(含OH 的溶液)变蓝,在中性
溶液中呈紫色。
无色酚酞溶液遇酸溶液不变色,在中性溶液中不变色,遇碱溶液变红。 ● 并非所有的盐溶液都是中性的。
水溶液呈碱性的盐:纯碱、小苏打等。
s 1. 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气。
2. 我们学过的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、氧化钙、氯化钙等。
氢氧化钠易潮解;浓硫酸具有吸水性;而氧化钙可以与水反应:CaO+H2O=Ca(OH)2 3. 氢氧化钠
氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。
4. 浓硫酸
● 定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。 ●
● 反应发生的条件:生成难电离的物质(水、气体或沉淀)。
二、酸
酸:物质溶于水时,形成的阳离子全部是H 的化合物。
由于酸、碱、盐溶于水时会电离出阴、阳离子,所以酸、碱、盐的水溶液具有导电性。
酸
H 2SO 4(硫酸)、H 2CO 3(碳酸)、HNO 3(硝酸)、H 2SO 3(亚硫酸)„„ HCl (盐酸,学名氢氯酸)、HF (氢氟酸)、H 2S (氢硫酸)„„
+
特殊的有机酸:CH 3COOH (醋酸,又名乙酸)有刺激性气味,易挥发 ● 酸的电离:HCl=H+Cl,H 2SO 4=2H+SO4
+
-+
2-
● 浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去,这种作用通常
叫做脱水作用。
● 盐酸、硝酸、醋酸具有挥发性;碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水。 ● 硝酸、硝酸银见光易分解,所以它们要放在棕色试剂瓶中。 ●
酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H ,有不同的化学性质是因为能电离出的酸根离子不同。
1. 酸溶液能使酸碱指示剂变色:使紫色石蕊溶液变红。 2. 酸+活泼金属 → 盐+氢气(置换反应)
a) 这里不包括浓硫酸和硝酸。
b) 示例:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 和 Fe+H2SO 4=FeSO4+H2↑
2+
【现象】铁表面有气泡产生;溶液由无色逐渐变为浅绿色(Fe 的盐溶液呈浅绿色)。
3. 酸+金属氧化物 → 盐+水(复分解反应)
a) 金属氧化物可以是活泼金属的氧化物和不活泼金属的氧化物。因为生成物有水,符
合复分解反应的发生条件,所以反应一定发生。
b) 示例1:Fe 2O 3+6HCl=2FeCl3+3H2O 和 Fe2O 3+3H2SO 4=Fe2(SO4) 3+3H2O
3+
【现象】铁锈逐渐溶解消失;溶液由无色逐渐变成黄色(Fe 的盐溶液呈黄色)。 c) 示例2:CuO+2HCl=CuCl2+H2O 和 CuO+H2SO 4=CuSO4+H2O
2+
【现象】黑色粉末逐渐溶解消失;溶液由无色逐渐变成蓝色(Cu 的盐溶液呈蓝色)
4. 酸+碱 → 盐+水(复分解反应、中和反应) 5. 酸+盐 → 新酸+新盐(复分解反应)
+
a) 反应发生的条件:① 新酸是碳酸; ② 如果新酸不是碳酸,新盐必须是沉淀。 b) 碳酸盐都能与酸反应:CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
c) 除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应:BaCl 2+H2SO 4=BaSO4↓+ 2HCl(注意:HCl 是
稀盐酸,不写↑)
d) 硝酸银能与盐酸反应:AgNO 3+HCl=HNO3+AgCl↓
三、碱
碱:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH 的化合物。
NH 3·H 2O (氨水) 碱
金属的氢氧化物 (“氢氧化某”)
弱碱
四大强碱:KOH (氢氧化钾)、NaOH (氢氧化钠)、Ca(OH)2(氢氧化钙)、Ba(OH)2(氢
氧化钡)
白色沉淀:Mg(OH)2(氢氧化镁)、Al(OH)3(氢氧化铝)、Zn(OH)2(氢氧化锌)、 Mn(OH)2(氢氧化锰)„„
有色沉淀:蓝色沉淀Cu(OH)2(氢氧化铜)、红褐色沉淀Fe(OH)3(氢氧化铁)
-
● 四大强碱都可以溶于水,但弱碱不能溶于水。氨水是氨气溶于水形成的液体。 ●
+-● 氨水的电离是NH 3·H 2O=NH4+ OH,所以氨水也是碱。
● 钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如:CaO+H2O=Ca(OH)2
● 酸、碱包括其溶液都要密封。
● 澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。
● 氢氧化钠必须密封有两个原因:① 吸水性;② 能与空气中的二氧化碳反应:
2NaOH+CO2=Na2CO 3+H2O 。 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH 。
1. 碱溶液(四大强碱的溶液、氨水)能使指示剂变色:使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞
溶液变红。
由于弱碱不溶于水,所以弱碱不能使指示剂变色。
-
2. 碱+非金属氧化物 → 盐+水(复分解反应)
a) 反应发生的条件:① 碱是四大强碱; ② 非金属氧化物是二氧化碳、二氧化硫、
三氧化硫。
b) 根据条件我们可以写出十二个化学方程式,但必须掌握的四个化学方程式是:
2NaOH+CO2=Na2CO 3+H2O (用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳) 2NaOH+SO2=Na2SO 3+H2O 2NaOH+SO3=Na2SO 4+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O (检验二氧化碳;石灰墙“出汗”)
3. 碱+酸 → 盐+水(复分解反应、中和反应)
在碱的通性中,弱碱只有该性质。 4. 碱+盐 → 新碱+新盐(复分解反应)
a) 反应发生的条件:① 反应物能溶于水(包括氢氧化钙,不包括其他微溶于水的物
质); ② 新碱是氨水; ③ 若新碱不是氨水,新碱和新盐中至少有一个沉淀。 b) 铵盐一定能与四大强碱反应。 c) 新碱是沉淀:
蓝色沉淀 – 2NaOH+CuSO4=Na2SO 4+Cu(OH)2↓ 红褐色沉淀 – 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓ 白色沉淀 – 2NaOH+MgSO4=Na2SO 4+Mg(OH)2↓ d) 新盐是沉淀:
Ba(OH)2+Na2SO 4=BaSO4↓+ 2NaOH Ca(OH)2+Na2CO 3=CaCO3↓+2NaOH
e) 蓝白沉淀:Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓
f) 红白沉淀:3Ba(OH)2+Fe2(SO4) 3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
g) 波尔多液(注:波尔多液不是溶液):Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓
弱碱在加热的条件下会分解成金属氧化物和水。如Cu(OH)2CuO+H2O 。 但需要注意的是,强碱没有该性质,该性质不属于碱的通性。
1. 氢氧化钠变质
氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。 证明方法:
a) 取样,加过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明氢氧化钠已经变质:
NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO 3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
b) 取样,加氢氧化钙溶液,如果有白色沉淀产生,说明氢氧化钠已经变质:
Na 2CO 3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
c) 取样,加氯化钙(或硝酸钙)溶液,如果有白色沉淀产生,说明NaOH 已经变质:
Na 2CO 3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO 3+Ca(NO3) 2=2NaNO3+CaCO3↓
2. 氢氧化钙变质
氢氧化钙变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
证明方法:取样,加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明氢氧化钙已经变质: Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3. 氢氧化钠固体和氢氧化钙固体变质时,固体质量都会增加。
1. 氢氧化钠部分变质的证明方法:
① 取样,(如果是固体,就需要加适量水,使固体完全溶解),加过量的氯化钙(或硝酸钙)溶液,如果有白色沉淀产生,说明碳酸钠存在:
Na 2CO 3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO 3+Ca(NO3) 2=2NaNO3+CaCO3↓
② 过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,如果滤液变红,说明氢氧化钠存在,氢氧化钠部分变质。
2. 氢氧化钙固体部分变质的证明方法:
① 取样,加适量水使固体完全溶解,加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,说明碳酸钙存在:
CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
② 另取少量固体,加氯化铵(或硫酸铵)研磨,如果闻到刺激性氨味,说明氢氧化钙存在,氢氧化钙部分变质:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O 或 Ca(OH)2+(NH4) 2SO 4=CaSO4+2NH3↑+2H2O
四、中和反应
● 定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。
配平时要注意H 2O 的化学计量数。如:2NaOH+H2SO 4=Na2SO 4+2H2O
● 强酸和强碱反应,一般没有明显的实验现象(沉淀、气泡、不溶物溶解消失、溶液颜色
变化),所以为了观察反应是否发生,需要借助酸碱指示剂。 如NaOH+HCl=NaCl+H2O ,反应的时候要进行以下操作: ① 在烧杯中加入氢氧化钠溶液; ② 滴入几滴酚酞溶液;
③ 用滴管慢慢地滴入稀盐酸,并不断用玻璃棒搅拌(如果容器是试管,就直接振荡); ④ 溶液由红色刚刚褪成无色时,说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。 (注意是先加碱溶液,再加指示剂,然后才加酸)
● 做上述实验时,如果在实验过程中忘加酚酞,在实验结束后再加酚酞溶液,发现酚酞不
变色,会有两种情况:酸碱恰好完全反应或者酸过量。这时加入碳酸钙固体,如果有气泡产生,说明酸过量;如果没有气泡产生,说明恰好完全反应。 ● 虽然不能用酚酞溶液鉴别酸性溶液和中性溶液,但借助一种碱溶液,就能将酸性和中性
溶液区分出来。
● 在所有的复分解反应中,中和反应优先发生,并且反应可以瞬时完成。 ● 中和反应是放热的反应。 ● 中和反应的应用
⏹ 熟石灰改良酸性土壤(在缺少熟石灰的情况下,用生石灰也可以)。 ⏹ H 2SO 4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O )。
铁粉、蛋壳(主要成分是碳酸钙)也可改良酸性河流,但它们不属于中和反应。 ⏹ 碳酸水改良碱性土壤。
⏹
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
小苏打、墨鱼骨粉(主要成分是碳酸钙)也可以治疗胃酸过多,但它们不属于中和反应。
⏹ 被蚊虫叮咬时涂含氨水(或者是牙膏、肥皂水)的药物。
● 中和反应同氧化反应、还原反应一样,是特征反应,不属于四大基本反应类型。
第五节 酸碱度 ●
●
酸性增强(由H 控制酸性)
+
7
碱性增强(由OH 控制碱性)
-
14
●
+-● H 的浓度越大,溶液的酸性越强,pH 越小;OH 的浓度越大,溶液的碱性越强,pH 越大。
+-溶液中H 或OH 的浓度改变,则pH 会相应改变。
● 一杯pH 为5.6的溶液,怎样增大它的pH 值?
物理方法:加水稀释。
化学方法:加入锌粒、氧化铜、氢氧化钠或碳酸钙等物质(因为pH 小于5.6,溶液呈酸性,所以要考虑酸的通性)。
● ● 测定pH 的最简单方法是使用pH 试纸。
pH 试纸的使用步骤:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH 试纸,用玻璃棒将待测液体滴到pH 试纸上,将pH 试纸显示的颜色与标准比色卡比较。 ● 使用pH 试纸时的注意事项:
⏹ ⏹ pH 试纸不能用水润湿。
⏹
⏹ 在做习题时,使用pH 试纸和使用酸碱指示剂是同一种方法。 ● 常见物质的pH 值: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 厕所清柠檬 橘厨房清苹果 酱油 西瓜 牛奶 鸡蛋清牙膏 肥皂 草木灰水
洁剂 醋 子洁剂 ● 了解溶液的酸碱度有重要的意义
⏹ 化工生产中许多反应必须在一定pH 溶液里才能进行
⏹ 在农业生产中,农作物一般适宜在pH 为7或接近7的土壤中生长。
⏹ 测定雨水的pH (因溶解有CO 2,正常雨水的pH 约为5.6,酸雨的pH 小于5.6),可以
了解空气的污染情况。
⏹ 测定人体内或排出的液体的pH ,可以了解人体的健康状况。 五、盐
● 盐的定义:由金属离子(或NH 4)和酸根离子形成的化合物。
+
● 消毒用盐
⏹ 游泳池一般用硫酸铜消毒。 ⏹ 医疗上一般用高锰酸钾消毒。
⏹ 过去习惯用氯气给自来水消毒,现在用二氧化氯消毒。
● 侯氏制碱法:又名联合制碱法。主要产物是碳酸钠,此外还有副产品是氯化铵。
● 钠离子可以维持细胞内外的水分分布,促进细胞内外物质交换;氯离子可以促生盐酸、
帮助消化,增进食欲。
● 氯化钠等溶于水后,会使水的凝固点降低,以达到溶雪的目的。氯化钠作为融雪剂,对
植物有害,会腐蚀桥梁等,所以现在逐渐被绿色融雪剂代替。
● 粗盐的初步提纯只是去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂
质。
● 粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。无水氯化钙可用
作干燥剂。
●
● 蒸发时要经常用玻璃棒搅拌液体,防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。 ● 当水接近全部蒸发时熄灭酒精灯,停止加热,利用余热使剩余水分蒸发。
● 盐(可溶)+ 金属1 → 金属2 + 新盐(金属1比金属2活泼,金属不是钾、钙、钠) ● ● 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件) ● 氯化银、硫酸钡既不溶于水,也不溶于酸(不溶于酸就是不与酸反应)。
六、酸、碱、盐的溶解性(室温)
● 酸:大多数都可溶。
● 碱:只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水,其余均为沉淀。
● ● ●
氯化物除氯化银不溶于水外,其余多数均易溶于水。
硫酸盐除硫酸钡不溶于水,硫酸银、硫酸钙微溶于水外,其余多数易溶于水。
“溶”表示那种物质可溶于水, “不”表示不溶于水, “微”表示微溶于水, “挥”表示挥发性,
“-”表示那种物质不存在或遇到水就分解了
七、化学肥料
● 化学肥料:以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的肥料。
● 农家肥料的特点:营养元素含量少,肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构。 ● 化学肥料的特点:营养元素单一,肥效快。
◆ ◆ ◆ 铵根离子的检验
方法一:取样,加水溶解,加入氢氧化钠溶液,如果闻到刺激性氨味,说明有铵根离子:
NH 4NO 3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O
如果现象不明显,可以加大反应物的浓度,或者加热。
方法二:取样,加熟石灰研磨,如果闻到刺激性氨味,说明有铵根离子: 2NH 4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O ◆ 氮肥的简易鉴别
1) 氨水是液态,碳酸氢铵有强烈的氨味,据此可直接将它们与其他氮肥区别。 2) 对于剩下的氮肥,首先加碱研磨,没有气味的是尿素。 3) 加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成的是硫酸铵。
4) 接下来加硝酸银溶液,有白色沉淀生成的是氯化铵,否则是硝酸铵。
◆ 作用:促使作物生长健壮、茎杆粗硬,抗倒伏(壮秆)。(缺钾的表现:叶尖
发黄)
◆ 常用钾肥:氯化钾、硫酸钾、草木灰(主要成分是碳酸钾)
◆ 作用:促进植物根系发达,穗粒增多,饱满(催果)。(缺磷:生长迟缓,产
量降低,根系不发达)
◆ 常用磷肥:磷矿粉(磷酸钙)、钙镁磷肥、过磷酸钙(磷酸二氢钙和硫酸钙的
混合物)
过磷酸钙不能与碱性物质混合施用,如草木灰、熟石灰等。 ◆ 磷酸根的化合价是-3,其中磷元素的化合价是+5。 ⏹ 复合肥:同时含有两种或两种以上的营养元素的化肥。
◆ 常见的复合肥有:硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵 ◆ 后三者不能与碱性物质混合施用。
● 使用化肥、农药对环境的影响
⏹ 土壤污染:产生重金属元素、有毒有机物、放射性物质。 ⏹ 大气污染:产生一氧化二氮、氨气、硫化氢等气体。
⏹ 水体污染:氮、磷过多,导致水体富营养化,出现赤潮、水华等现象。 ⏹ 长期使用硫酸钾、硫酸铵会使土壤酸化、板结。
●
●
第九章 现代生活化学
一、人类重要的营养物质
1. 六大营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水
前四者是有机物,而无机盐和水是无机物。维生素、无机盐和水可被人体直接吸收。 2. 蛋白质
⏹ 功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。
成人每天需60~70g 。
⏹ 存在:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分;植物的种子(如花生、大豆)。 ⏹ 构成:由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成。
⏹ 人体蛋白质代谢:人体通过食物获得的蛋白质,在胃肠道里与水发生反应,生成氨
基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环,一部分氨基酸被氧化,生成尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出热量供人体活动的需要。另一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。 ⏹ 几种蛋白质(维持生长发育,组织更新)
◆ 血红蛋白:由血红素(含亚铁离子)和蛋白质构成
作用:运输氧气和二氧化碳的载体(血红蛋白+O2→氧合血红蛋白) ● 一氧化碳中毒的原因:血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧气结合的能
力强200倍。结合了一氧化碳的血红蛋白不能再与氧气结合,人就会缺氧窒息而死亡。
● 香烟烟气中含有一氧化碳、尼古丁、焦油等有毒物质。 ◆ 酶:酶是生物催化剂。
特点:高效性、选择性、专一性
⏹ 蛋白质的变性(不可逆):破坏蛋白质的结构,使其变质。 ⏹ 引起蛋白质变质的因素:
◆ 物理:高温、紫外线等
◆ 化学:强酸、强碱、重金属盐(银离子、铜离子、汞离子、钡离子)、有机物
(甲醛、酒精)等
◆ ⏹ 蛋白质的检验:点燃,如果有烧焦羽毛的气味,就说明有蛋白质。 3. 糖类
⏹ 作用:是生命活动的主要供能物质(食物供给的总能量中60%~70%来自糖类)。 ⏹ 组成:由C 、H 、O 三种元素组成。又叫做碳水化合物。 ⏹ 常见的糖
◆ 淀粉:存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。
食物淀粉在人体内经酶的作用,与水发生一系列反应,最终变成葡萄糖。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖,输送到人体的各个组织器官,为人体组织提供营养,又在酶的作用下,转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。 ◆ 葡萄糖(人体可直接吸收的糖)
呼吸作用:C 6H 12O 6+6O2
6CO 2+6H2O
◆ 蔗糖:主要存在于甘蔗、甜菜中。
生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖。
⏹ 富含淀粉的食物容易发生霉变(产生黄曲霉素)。只有温度达到280℃以上才能破
坏黄曲霉素,所以霉变食物绝对不能食用。
4. 油脂
⏹ 分类:在常温下,植物油脂呈液态,称为油;动物油脂呈固态,称为脂肪。 ⏹ 功能:提供大量能量。
⏹ 在正常情况下,每日需摄入50~60g 油脂。
⏹ 作用:维持生命活动的备用能源,是重要的供能物质;促进脂溶性维生素的吸收;
保护内脏。
5. 维生素
⏹ 存在:水果、蔬菜、鱼类等。
⏹ 作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。 ⏹ 缺维生素A 会引发夜盲症;缺维生素C 会引发坏血症。 ⏹ 多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取。 6. 糖类、蛋白质、油脂的热值:脂肪>蛋白质>糖类
7. 人体内含量最多的物质是水。
二、化学元素与人体健康
● 组成人体的元素共50多种。人体中含量较多的元素有11种。
在人体内含量超过0.01%的元素,称为常量元素。如氧、碳、氢、氮、钙等。 含量在0.01%以下的元素,称为微量元素。如铁、铜、锌、氟、碘、硒等。 ● 人体中的常量元素
⏹ 钙
◆ 来源:奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类 ◆ 钙摄入量过多的表现:结石、骨骼变粗
◆ 缺钙的表现:(青少年)佝偻病、发育不良;(老年人)骨质疏松 ◆ 99%存在于骨骼和牙齿中。
◆ 成人体内约含钙1.2kg ,主要以羟基磷酸钙的形式存在。 ⏹ 钠和钾
+
◆ Na :存在于细胞外液,人体内含钠80~120g 。
+
◆ K :存在于细胞内液,成人每千克含钾约2g 。 ◆ 作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的pH 。
● 人体中的微量元素
⏹ 必需元素(20多种)
⏹
三、有机合成材料
● 有机化合物
化合物可分为有机化合物和无机化合物,有机化合物都含有碳元素。 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等具有无机化合物的特点,属于无机化合物。 ⏹ 生活中常见的有机物
甲烷(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、乙醇(俗名:酒精)、乙酸(俗名:醋酸)、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、淀粉等 ⏹ 有机物数目庞大的原因:原子的排列方式不同。
⏹ 在有机物中,碳原子可以和氮、氢、氧等原子直接结合,而且碳原子之间可以互相
连接起来,形成碳链或碳环。
⏹ 根据相对分子质量大小,有机物可分为小分子(如甲烷、乙醇、乙酸、葡萄糖)和
有机高分子化合物(如蛋白质、淀粉等)
⏹ 含碳、氢(含碳、氢、氧)的有机物在充分燃烧时,产物都是二氧化碳和水。而在
不充分燃烧时,产物是一氧化碳和水。
● 有机合成材料
⏹ 有机高分子材料
◆ 有机高分子材料可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。 ◆ 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等属于天然有机高分子材料。
棉花点燃后产生烧纸气味。
◆ ◆ 高分子材料的结构和性质
链状结构——热塑性——如:聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料
网状结构——热固性——如:酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉) 具有热塑性的塑料可以进行热修补。 ◆ 塑料。
◆ 聚氯烯塑料袋有毒,不能装食品。 ◆ 鉴别羊毛线和合成纤维线:
物理方法:用力拉,易断的为羊毛线,不易断的为合成纤维线。
化学方法:点燃,产生烧焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。
● “白色污染”及环境保护
⏹ 危害:
① 破坏土壤,污染地下水; ② 危害海洋生物的生存;
③ 如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体,从而对空气造成污染。 ⏹ 解决途径:
① 减少使用不必要的塑料制品;
② 重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③ 使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等; ④ 回收各种废弃塑料。
⏹ 塑料的分类是回收和再利用的一大障碍。 ● 我们要控制使用保鲜膜。