物质的变化和性质
这部分是化学的基础,主要涉及氧气的化学性质。
氧气的化学性质
| 反应现象 |
化学方程式 |
备注 |
| 木炭(碳 C)在氧气中燃烧 |
C + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ CO₂ |
放出热量,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 |
| 硫(S)在氧气中燃烧 |
S + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ SO₂ |
发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。 |
| 红磷(P)在氧气中燃烧 |
4P + 5O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2P₂O₅ |
冒大量白烟,生成白色固体P₂O₅(五氧化二磷)。 |
| 铁丝在氧气中燃烧 |
3Fe + 2O₂ $\xrightarrow{点燃}$ Fe₃O₄ |
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,集气瓶底放少量水防止炸裂。 |
| 镁条在氧气中燃烧 |
2Mg + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2MgO |
发出耀眼的白光,生成白色固体MgO。 |
| 铜(Cu)在空气中加热 |
2Cu + O₂ $\xrightarrow{\Delta}$ 2CuO |
铜表面变黑,生成黑色氧化铜固体。 |
我们周围的空气
氧气的实验室制法
| 反应原理 |
化学方程式 |
备注 |
| 过氧化氢溶液(双氧水)在二氧化锰催化下分解 |
2H₂O₂ $\xrightarrow{MnO_2}$ 2H₂O + O₂↑ |
MnO₂是催化剂,加快反应速率,本身质量和化学性质不变。 |
| 高锰酸钾受热分解 |
2KMnO₄ $\xrightarrow{\Delta}$ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ |
固体加热制气体,试管口要略向下倾斜。 |
| 氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解 |
2KClO₃ $\xrightarrow{MnO_2, \Delta}$ 2KCl + 3O₂↑ |
MnO₂是催化剂。 |
氧气的工业制法(分离液态空气)
此过程是物理变化,没有化学方程式。
自然界的水
水的组成
| 反应原理 |
化学方程式 |
备注 |
| 水的电解(正氧负氢,氢二氧一) |
2H₂O $\xrightarrow{通电}$ 2H₂↑ + O₂↑ |
证明水是由氢元素和氧元素组成的。 |
氢气的实验室制法
| 反应原理 |
化学方程式 |
备注 |
| 锌粒与稀硫酸反应 |
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ |
锌是实验室制取氢气的常用金属。 |
| 镁条与稀盐酸反应 |
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑ |
反应速率太快,不易控制。 |
| 铁粉与稀盐酸反应 |
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑ |
反应速率太慢。 |
物质构成的奥秘
这部分主要是质量守恒定律的应用,为书写化学方程式打下基础。
质量守恒定律的验证
| 反应原理 |
化学方程式 |
备注 |
| 铁钉与硫酸铜溶液反应(铁丝表面附着一层红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色) |
Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu |
参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和。 |
| 碳酸钠粉末与稀盐酸反应(固体逐渐消失,产生大量气泡) |
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑ |
反应前后物质的总质量不变。 |
碳和碳的氧化物
这是九年级上册的重点和难点,方程式较多。
碳的单质
| 反应现象 |
化学方程式 |
备注 |
| 碳在氧气中充分燃烧 |
C + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ CO₂ |
生成二氧化碳。 |
| 碳在氧气中不充分燃烧 |
2C + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2CO |
生成一氧化碳。 |
| 木炭/活性炭还原氧化铜 |
C + 2CuO $\xrightarrow{\Delta}$ 2Cu + CO₂↑ |
黑色粉末变红色,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 |
| 碳与二氧化碳反应 |
C + CO₂ $\xrightarrow{\text{高温}}$ 2CO |
吸热反应,是吸热反应的典型代表。 |
二氧化碳(CO₂)的性质和制法
| 反应现象 |
化学方程式 |
备注 |
| 二氧化碳与水反应 |
CO₂ + H₂O = H₂CO₃ |
碳酸不稳定,易分解:H₂CO₃ = H₂O + CO₂↑ |
| 二氧化碳与澄清石灰水反应(检验CO₂) |
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O |
产生白色沉淀(碳酸钙)。 |
| 二氧化碳与炽热的碳反应 |
CO₂ + C $\xrightarrow{\text{高温}}$ 2CO |
生成一氧化碳。 |
| 实验室制取二氧化碳(大理石/石灰石与稀盐酸) |
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ |
不能用浓盐酸(易挥发),不能用稀硫酸(生成CaSO₄微溶,覆盖表面阻止反应),不能用Na₂CO₃(反应太快)。 |
一氧化碳(CO)的性质
| 反应现象 |
化学方程式 |
备注 |
| 一氧化碳可燃性(蓝色火焰) |
2CO + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2CO₂ |
有毒,注意通风。 |
| 一氧化碳还原氧化铜 |
CO + CuO $\xrightarrow{\Delta}$ Cu + CO₂ |
黑色粉末变红色,气体需要点燃处理尾气(防止污染空气)。 |
| 一氧化碳还原氧化铁(高炉炼铁) |
3CO + Fe₂O₃ $\xrightarrow{\text{高温}}$ 2Fe + 3CO₂ |
工业炼铁的重要原理。 |
燃料及其利用
燃料的燃烧
| 反应现象 |
化学方程式 |
备注 |
| 甲烷(天然气主要成分)燃烧 |
CH₄ + 2O₂ $\xrightarrow{点燃}$ CO₂ + 2H₂O |
放出大量热,是最清洁的化石燃料之一。 |
| 乙醇(酒精)燃烧 |
C₂H₅OH + 3O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2CO₂ + 3H₂O |
乙醇属于可再生能源。 |
| 氢气燃烧 |
2H₂ + O₂ $\xrightarrow{点燃}$ 2H₂O |
生成物是水,是最清洁的能源。 |
总结与记忆技巧
- 理解记忆:不要死记硬背,理解每个反应的原理、现象和实验装置,记忆会更深刻。
- 分类记忆:按照“物质”或“反应类型”(如化合、分解、置换、复分解)来分类记忆,形成知识网络。
- 对比记忆:
- 实验室制O₂和CO₂:对比反应物、条件、收集方法、验满方法。
- C和CO的还原性:对比它们还原CuO的方程式和现象。
- 口诀记忆:
- 电解水:正氧负氢,氢二氧一。
- CO₂验满:用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭则已满。
- O₂验满:用带火星的木条,放在集气瓶口,木条复燃则已满。
- 多写多练:化学方程式是化学的“语言”,只有通过反复练习,才能熟练掌握。
希望这份大全能对你的学习有所帮助!祝你学习进步!