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    小明在复习物质的化学性质时,列出了以下9种常见物质:O2、C、Fe、CO、CO2、CuO、稀盐酸、NaOH溶液、CuSO4溶液.他发现上述物质中,有些物质能与其他三种物质在一定条件下发生反应.例如:NaOH溶液与CO2、稀盐酸、CuSO4溶液都能反应.
    (1)请你仿照示例填写表内空格.
    编号 示例
    物质 NaOH溶液 O2 ______
    能与其反应的所有物质 CO2、稀盐酸、CuSO4溶液 ______ C、CO、稀盐酸
    (2)上表中,①所涉及的反应所属基本反应类型都是______反应;②所涉及的反应中,反应前后所有元素化合价均未发生变化的是______(写出化学方程式,下同),属于置换反应的是______.
    本题信息:2010年白下区一模化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “小明在复习物质的化学性质时,列出了以下9种常见物质:O2、C、Fe、CO、CO2、CuO、稀盐酸、NaOH溶液、CuSO4溶液.他发现上述物质中,有些物质能与其他三种物质...” 主要考查您对

氧气的性质

置换反应

一氧化碳的性质和用途

碳的性质

酸的性质

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  • 氧气的性质
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定义:
     氧气,空气主要组分之一,比空气重,标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时,氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
氧气的性质:

1.氧气的物理性质:
(1)无色无味,标况下,氧气的密度为1.429g/L,密度比空气大,难溶于水,1L水中只能溶解约30ml的氧气。

(2)三态变化:氧气(无色气体)液氮(淡蓝色液体)固态氮(淡蓝色雪花状)

(3)工业产生的氧气,一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。

2.氧气的化学性质:

(1)化学性质较活泼,在一定条件下,可以和多种物质发生化学反应,同时放出热量;具有助燃性和氧化性,在化学反应中提供氧,是一种常用的氧化剂。

(2)助燃性,氧化性
①与金属的反应:
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2Fe3O4

②与非金属的反应:
C+O2CO2(O2充分)
2C+O22CO(O2不充分)

③与化合物的反应:
2CO+O22CO2
CH4+2O2CO2+2H2O
C2H5OH+3O22CO2+3H2O

易错点:
(1)误认为氧气具有可燃性,可以做燃料
氧气可以帮助可燃物燃烧,具有助燃性,它本身不能燃烧,不能做可燃物。

(2)误认为氧气的化学性质非常活泼,能与所有物质发生反应
氧气是一种化学性质非常活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生化学反应,但不是与所有物质都能发生化学反应。

(3)误认为燃烧都需要氧气
燃烧有广义和狭义之分,通常所说的燃烧是指可燃物与氧气发生的一种发光,放热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件之一是需要氧气。但有一些燃烧不需要氧气,如镁在二氧化碳中也能燃烧。

(4)误认为物质与氧气的反应叫氧化反应
氧化反应是物质与氧发生的反应,其中包括物质与氧气中的氧元素发生的反应,也包括物质与其他含氧物质中的氧元素发生的反应。如氢气与氧气反应生成水是氧化反应,氢气与氧化铜反应生成铜和水也是氧化反应。

(5)误认为氧气与液氧性质不行
物质的性质包括物理性质和化学性质,氧气与液氧物理性质不同,但化学性质是相同的,因为它们二者的分子构成相同,都是由氧分子构成的。

(6)误认为含氧的物质都能制取氧气。
制取氧气需要含氧的物质,但不是所有的含氧物质都能用来制取氧气。
概念:由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。

特征:
单质+化合物→新单质+新化合物

表达式:
A+BC=B+AC

 置换反应的规律和发生条件:
规律 发生条件 实例
H2+金属氧化物→金属+水 ①加热
②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外
H2+CuOCu+H2O
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
碳+金属氧化物→金属+CO2 ①高温
②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外
C+2CuO2Cu+CO2
3C+2Fe2O34Fe+3CO2
金属+酸→盐+氢气 ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气;
②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
Zn+2HCl==ZnCl2+H2
Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2
2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2
金属+盐→新盐+新金属 ①盐必须能溶于水
②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属
③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

概述:
     一氧化碳(CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01,密度1.250g/l,冰点为-207℃,沸点-190℃。在水中的溶解度甚低。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使血红蛋白不能与氧气结合,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下,煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
物理性质:
通常状况下,是一种没有颜色,气味的气体,比空气略轻难溶于水。

化学性质:
(1)可燃性:2CO + O22CO2
(2)还原性:
一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuOCu + CO2
一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O43Fe + 4CO2 
(3)毒性:
CO极易和血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时危及生命。CO有剧毒,人在CO的体积分数达到 0.02%的空气中持续停留2—3h即出现中毒症状,因此我们使用煤、燃气热水器时要装烟囱,注意室内通风。

用途:
用作燃料,冶炼金属。

一氧化碳和氢气的比较
颜色状态 无色,无味气体 无色,无味气体
密度 1.250g/l(略小于空气) 0.089g/l(最轻的气体)
可燃性 有可燃性
2CO+O22CO2
有可燃性
2H2+O22H2O
还原性 有还原性
CO+CuOCu+CO2
有还原性
H2+CuOCu+H2O
毒性 剧毒 无毒
鉴别方法 根据燃烧产物的不同鉴别

 H2、CO、C的比较
H2 C CO
可燃性 化学方程式 2H2+O22H2O C+O2CO2
2C+O22CO
2CO+O22CO2
反应现象 淡蓝色火焰,放热,生成
无色液体
发光,放热 蓝色火焰,放热,
生成的无色气体
能使澄清石灰水
变浑浊
还原性 方程式
反应现象 黑色固体变红,生成无色液体,管口有水珠 黑色固体变红,生成的无色气体能使澄清石灰水变洪浑浊 黑色固体变红,生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊
装置图
装置要点 试管口略向下倾斜,导管贴试管上臂至药品上方,试管口没有橡皮塞 试管口略向下倾斜,导管刚过橡皮塞 多余的CO要进行尾气处理(如点燃)
主要步骤 通H2→加热→停止加热→停止通H2 反应结束后,先将导管从液体中取出,再停止加热 通CO→加热→停止加热→停止通CO
优点 反应条件低,生成物是水,不污染环境 原料便宜,操作简便 反应条件低
缺点 不安全,操作复杂 反应条件高,生成物不易提纯 不安全,操作复杂,有毒
用途 作工业原料,作高能燃料,冶炼金属 作燃料,冶炼金属, 作燃料,冶炼金属,
注意:
(1)三种物质燃烧的现象有所不同,但不能根据火焰去鉴别CO和H2
(2)在还原CuO的实验中,必须对多余的CO进行处理
概述:
     碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
碳的存在形式:
     碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。

碳的化学性质:
1.稳定性:在常温下碳的化学性质稳定,点燃或高温的条件下能发生化学反应

2.可燃性:
氧气充足的条件下:C+O2CO2
氧气不充分的条件下:2C+O22CO

3.还原性:
木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2
焦炭还原氧化铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2
焦炭还原四氧化三铁:2C+Fe3O43Fe+2CO2
木炭与二氧化碳的反应:C+CO2CO
碳”与“炭”的区别:
“碳”是一种核电荷数为6的非金属元素,而“炭” 一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时,用“碳”表示,如碳单质、二氧化碳、碳酸等;在说明含石墨的无定形碳时,用“炭”表示,如木炭、焦炭等。

碳燃烧生成物的判断:
氧气量充足时,碳充分燃烧:C+O2CO2
氧气量不充足时,碳不充分燃烧:2C+O22CO
mg碳与ng氧气反应:
时,生成物只有CO,且O2有剩余;
时,恰好完全反应生成CO2
时,生成物既有CO2,也有CO;
时,恰好完全反应生成CO;
时,生成物只有CO,且C有剩余。
碳单质及其化合物间的转化:

(1)C+2CuO2Cu+CO2
(2)C+O2CO2
(3)3C+2Fe2O34Fe+3CO2
(4)2C+O22CO
(5)CO2 + H2O===H2CO3
(6)H2CO3==CO2 + H2O
(7)2CO + O22CO2
(8)C+CO22CO
(9)3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
(10)CO+ 2CuO2Cu + CO2

(11)Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
(12)CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
(13)CaCO3CaO+CO2
(14)CaO+H2O==Ca(OH)2
(15)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(16)CH4+O2CO2+2H2O
定义:
化学上是指在溶液中电离时阳离子完全是氢离子的化合物。
酸的通性:
(1)跟指示剂反应 紫色石蕊试液遇酸变红色无色酚酞试液遇酸不变色
(2)跟活泼金属(金属活动性顺序表中比氢强的金属)发生置换反应酸+金属=盐+氢气 例:2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
(3)跟碱性氧化物反应酸+碱性氧化物→盐+水 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)跟某些盐反应酸+盐→新酸+新盐 H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
(5)跟可溶性碱发生中和反应酸+碱→盐+水 2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O

常见酸的性质:
(1)盐酸是氯化氢的水溶液,是一种混合物。纯净的盐酸是无色的液体,有刺激性气味。
工业浓盐酸因含有杂质(Fe3+)带有黄色。浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸的瓶盖在瓶口
立即产生白色酸雾。这是因为从浓盐酸中挥发出来的氯化氢气体跟空气中水蒸汽接触,形
成盐酸小液滴分散在空气中形成酸雾。

(2)硫酸是一种含氧酸,对应的酸酐是SO3。纯净的硫酸是没有颜色、粘稠、油状的液体,不易挥发。稀H2SO4具有酸的通性。浓硫酸除去具有酸的通性外,还具有三大特性:
①吸水性: 浓H2SO4吸收水形成水合硫酸分子(H2SO4·nH2O),并放出大量热,所以浓硫酸通常用作干燥剂。
②脱水剂: 浓硫酸可将有机化合物中的氢原子和氧原子按水分子的构成(H:O=2:1)夺取而使有机物脱水碳化。纸、木柴、衣服等遇浓硫酸变黑,这就是因为浓硫酸的脱水性使其碳化的缘故。
③强氧化性:
    在浓硫酸溶液中大量存在的是H2SO4分子而不是H,H2SO4分子具强氧化性。
    浓硫酸可使金属活动性顺序表氢后面的一些金属溶解,可将C、S等非金属单质氧化,而浓硫酸本身还原成SO2。但是,冷的浓硫酸不能与较活泼的金属Fe和Al反应。原因是浓硫酸可以使Fe和Al的表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了里面的金属与浓硫酸继续反应,这种现象在化学上叫钝化。由于浓硫酸有脱水性和强氧化性,我们往蔗糖上滴加浓硫酸,会看到蔗糖变黑并且体积膨胀。又由于浓硫酸有吸水性,浓盐酸有挥发性,所以,往浓盐酸中滴加浓硫酸会产生大量酸雾,可用此法制得氯化氢气体。

(3)硝酸也是一种含氧酸,对应的酸酐是N2O5,而不是NO2
     纯净的硝酸是无色的液体,具有刺激性气味,能挥发。打开浓硝酸的瓶盖在瓶口会产生白色酸雾。浓硝酸通常带黄色,而且硝酸越浓,颜色越深。这是因为硝酸具有不稳定性,光照或受热时分解产生红棕色的NO2气体,NO2又溶于硝酸溶液中而呈黄色。所以,实验室保存硝酸时要用棕色(避光)玻璃试剂瓶,贮存在黑暗低温的地方。硝酸又有很强的腐蚀性,保存硝酸的试剂瓶不能用橡胶塞,只能用玻璃塞。
      硝酸除具有酸的通性外,不管是稀硝酸还是浓硝酸都具有强氧化性。硝酸能溶解除金和铂以外的所有金属。金属与硝酸反应时,金属被氧化成高价硝酸盐,浓硝酸还原成NO2,稀硝酸还原成NO。但是,不管是稀硝酸还是浓硝酸,与金属反应时都没有氢气产生。较活泼的金属铁和铝可在冷浓硝酸中钝化,冷浓硝酸同样可用铝槽车和铁罐车运输和贮存。硝酸不仅能氧化金属,也可氧化C、S、P等非金属。

浓H2SO4为什么能做干燥剂:
因为浓H2SO4有强烈的吸水性,当它遇到水分子后,能强烈地和水分子结合,生成一系列水合物。这些水合物很稳定,不易分解,所以浓H2SO4是一种很好的干燥剂,能吸收多种气体中的水蒸气,实验室常用来干燥酸性或中性气体。如:CO2,SO2,H2,O2可用浓H2SO4干燥,但碱性气体如:NH3不能用浓H2SO4来干燥。

为什么浓H2SO4能用铁槽来运输:
当铁在常温下和浓H2SO4接触时,它的表面能生成一层致密的氧化膜,这层氧化膜能阻止浓H2SO4;对铁的进一步腐蚀,这种现象叫钝化。

活泼金属能置换出浓H2SO4中的氢吗?
稀H2SO4具有酸的通性,活泼金属能置换出酸中的氢。而浓H2SO4和稀H2SO4的性质不同,活泼金属与浓H2SO4反应时,不能生成氢气,只能生成水和其他物质,因为它具有强氧化性。

 敞口放置的浓硫酸.浓盐酸.浓硝酸的变化:
酸的名称
浓盐酸 挥发性 变小 不变 变小 变小
浓硫酸 挥发性 变小 不变 变小 变小
浓硝酸 吸水性 不变 变大 变大 变小

胃酸:
在人的胃液里,HCl的溶质质最分数为0.45%— 0.6%,胃酸是由胃底腺的壁细胞分泌的。它具有以下功能:
(1)促进胃蛋白酶的催化作用,使蛋白质在人体内容易被消化,吸收;(2)使二糖类物质如蔗糖、麦芽糖水解;(3)杀菌。

酸的分类和命名
1.酸根据组成中是否含氧元素可以分为含氧酸和无氧酸。如:盐酸(HCl)属于无氧酸,硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)属于含氧酸。

2.酸还可以根据每个酸分子电离出的H+个数,分为一元酸、二元酸、多元酸。如:每分子盐酸、硝酸溶于水时能电离出一个H+,属于一元酸;每分子硫酸溶于水时能电离出两个H+,属于二元酸。

3.无氧酸一般从前往后读作“氢某酸”。如:HCl读作氢氯酸(盐酸是其俗名),H2S读作氢硫酸。

4.含氧酸命名时一般去掉氢、氧两种元素,读作 “某”酸。如:H2SO4命名时去掉氢、氧两种元素,读作硫酸,H3PO4读作磷酸。若同一种元素有可变价态,一般低价叫“亚某酸”。如:H2SO3读作亚硫酸,HNO2读作亚硝酸。
发现相似题
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