氮气：
    氮气，常况下是一种无色无味无臭的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
物理性质：
（1）无色无味的气体
（2）不易溶于水
（3）在标准状况下密度为1.251g/L，密度比空气略小 

化学性质：
化学性质不活泼，一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧；在常温下难与其他物质发生反应，但在高温下也能与一些物质发生化学反应。

用途：
(1)焊接金属时做保护气
(2)灯泡中填充氮气以延长灯泡的使用寿命，食品包装袋中充有氮气以防止食品腐烂变质
(3)医疗上可以在液氮冷冻麻醉的条件下做手术
(4)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
(5)制造氮肥和硝酸
(6)有些博物馆把贵重罕见的书画，墨宝保存在充满氮气的圆筒中，既可以避免氧化变质，又可防止虫蛀霉变。
氮的化学性质:
1. 氮化物反应
氮化镁与水反应：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑
在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：N₂+O₂=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮2NO+O₂=2NO₂
二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
五氧化二氮溶于水，生成硝酸，N₂O₅+H₂O=2HNO₃

2. 氮和活泼金属反应
N2与金属锂在常温下就可直接反应：6Li+N₂===2Li₃N
N2与碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba在炽热的温度下作用：3Ca+N₂===Ca₃N₂
N2与镁条反应：3Mg+N₂=点燃=Mg₃N₂(氮化镁)

3. 氮和非金属反应
N₂与氢气反应制氨气：N₂+3H₂===（可逆符号）2NH₃
N₂与硼要在白热的温度才能反应：2B+N₂===2BN（大分子化合物）
N₂与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。

氮气用途——汽车轮胎
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30～40%，能保持稳定胎压，提高轮胎行驶的稳定性，保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效减少轮胎的噪音，提高行驶的宁静度。

2.防止爆胎和缺气碾行
爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时，轮胎温度会因与地面磨擦而升高，尤其在高速行驶及紧急刹车时，胎内气体温度会急速上升，胎压骤增，所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈，又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比，高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油，其热膨胀系数低，热传导性低，升温慢，降低了轮胎聚热的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地减少爆胎的几率。

3.延长轮胎使用寿命
使用氮气后，胎压稳定体积变化小，大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了轮胎的使用寿命；橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致，老化后其强度及弹性下降，且会有龟裂现象，这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质，有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象，不会腐蚀金属轮辋，延长了轮胎的使用寿命，也极大程度减少轮辋生锈的状况。

4.减少油耗，保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加，会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压，延缓胎压降低之外，其干燥且不含油不含水，热传导性低，升温慢的特性，减低了轮胎行走时温度的升高，以及轮胎变形小抓地力提高等，降低了滚动阻力，从而达到减少油耗的目的。

定义：
木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶体和少址杂质构成的，均属混合物。没有固定的几何外形，所以称为无定形碳。
无定形碳的物理性质、主要用途及制法

	物理性质	用途	制法
木炭	灰黑色多孔固体	制黑火药。制活性炭，制炭笔，吸附色素	木材隔绝空气加强热
活性炭	黑色粉末或颗粒状固体	净化多种气体和液体，制作防毒面具，使溶液脱色	木炭在高温下用水蒸气处理
炭黑	黑色粉末状固体	制造油墨、油漆、鞋油、颜料、墨汁及橡胶制品的填料	含碳物质不完全燃烧
焦炭	浅灰色多孔固体，质地坚硬	作燃料，作冶金工业还原剂	烟煤隔绝空气条件下加强热制得

木炭、活性炭的吸附作用：
     木炭、活性炭因具有疏松多孔的结构，表面积很大，所以吸附能力很强，吸附时被吸附物(有色液体、有毒气体等)吸附在其表面(细孔管道内)，这个过程是物理变化。木炭、活性炭的吸附性属于物理性质。活性炭是木炭经过水蒸气高温处理得到的，它具有很大的表面积，因此活性炭的吸附能力比木炭强。

碱的定义：
碱是指在溶液中电离成的阴离子全部是OH^-的化合物。碱由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成，可用通式R(OH)n表示。从元素组成来看，碱一定含有氢元素和氧元素。

常见的碱：
(1)氢氧化钠、氢氧化钙都属于碱。除这两种碱外，常见的碱还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH₃·H₂O)、治疗胃酸过多的药物中的氢氧化铝[Al(OH)₃)。
(2)晶体(固体)吸收空气里的水分.表而潮湿而逐步溶解的现象叫做潮解。氢氧化钠、粗盐、氯化镁等物质都易潮解，应保存在密闭干燥的地方。同时称量 NaOH固体时要放在玻璃器皿中，不能放在纸上，防止 NaOH固体潮解后腐蚀天平的托盘。
(3)熟石灰可由生石灰(CaO)与水反应制得，反应的化学方程式为:CaO+H₂O==Ca(OH)₂，反应时放出大量的热。

碱的通性

碱的通性	反应规律	化学方程式	反应类型
碱溶液与指示剂的反应	碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝，无色酚酞试液变红	——	——
碱与非金属氧化物反应	碱+非金属氧化物→盐+水	2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O	——
碱与酸反应	碱+酸→盐+水	NaOH+HCl==NaCl+H2O 2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O	复分解反应
碱与某些盐反应	碱1+盐1→碱2+盐2	2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4 Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH	复分解反应
	碱+铵盐→氨气+水+盐	NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O	复分解反应

常见的碱有NaOH、KOH、Ca（OH）2、氨水的特性：
①氢氧化钠（NaOH）俗名苛性钠、火碱、烧碱，这是因为它有强腐蚀性。NaOH是一种可溶性强碱。白色固体，极易溶于水，暴露在空气中易潮解，可用作碱性气体（如NH3）或中性气体（如H2、O2、CO等）的干燥剂。NaOH易与空气中的CO2反应生成Na2CO3固体。NaOH溶液可以腐蚀玻璃，盛NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口的玻璃塞，只能用橡胶塞。

②氢氧化钙[Ca(OH)2]是白色粉末，微溶于水，俗称熟石灰或消石灰，其水溶液称为石灰水。Ca（OH）2也有腐蚀作用。Ca（OH）2与CO2反应生成白色沉淀CaCO3，常用于检验CO2。 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O Ca(OH)2能跟Na2CO3反应生成NaOH，用于制取NaOH。反应方程式为： Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH

③氨水（NH3·H2O）是一种可溶性弱碱，NH3溶于水可得氨水。有刺激性气味，有挥发性。将氨气通过盛放氧化铜的玻璃管，生成氮气、水和铜，其反应方程式为： 2NH3+3CuO=(加热)=3Cu+N2↑+3H2O，说明氨气具有还原性。
此外，KOH、Ba(OH)2也是常见的可溶性强碱。不溶的碱大多是弱碱，如：Fe(OH)3、Cu(OH)2等。他们的共同性质是热稳定性差，受热易分解生成对应的金属氧化物和水。

氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途比较

俗名	苛性钠，火碱，烧碱	熟石灰，消石灰
颜色、状态	白色，片状固体	白色，粉末状固体
腐蚀性	强烈腐蚀性	较强腐蚀性
溶解性	易溶于水，易潮解，溶解时放热	微溶于水，其水溶液俗称石灰水
用途	化工原料，用于肥皂、石油、纺织、印染工业等;生活中用于除油污	用于建筑工业，制漂自粉，改良土壤，配制农药等

氢氧化钠、氢氧化钙化学性质的比较

氢氧化钠	氢氧化钙
跟指示剂作用.使紫色石蕊试液变成蓝色，使无色酚酞试液变成红色	跟指示剂作用，使紫色石蕊试液变成蓝色，使无色酚酞试液变成红色
跟某些非金属氧化物反应 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O 2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O	跟某些非金属氧化物反应 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O Ca(OH)2+SO3==CaSO4+H2O
跟酸发生中和反应 2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O	跟酸发生中和反应 Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O
跟某些盐反应 2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4	跟某些盐反应 Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

几种碱的颜色和溶解度

碱	颜色	溶解性
NaOH、KOH、Ba（OH）2	白色	易溶
Ca(OH)2	白色	微溶
Mg（OH）2、Al(OH )3、Fe(OH )2	白色	难溶
Fe(OH )3	红褐色	难溶
Cu（OH）2	蓝色	难溶

概念性质的理解
①氢氧化钠有强烈的腐蚀性，使用时必须十分小心，要防止沽到皮肤.上或洒在衣服上。如果不慎将碱液沽到皮肤上，应立即用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
②浓硫酸、氢氧化钠固体溶于水放热，属于物理变化；而氧化钙溶于水放热是氧化钙与水反应放出大量的热，属于化学变化;生石灰具有强烈的吸水性，可以作某些气体的干燥剂。
③由于NaOH易潮解，同时吸收空气中的CO₂发生变质，所以NaOH必须密封保存。
④保存碱溶液的试剂瓶应用橡胶塞、不能用玻璃塞，以防止长期不用碱溶液，碱溶液腐蚀玻璃造成打不开的情况。
⑤只有可溶性碱溶液才能使指示剂变色，如NaOH溶液能使无色酚酞变红；但不溶性碱不能使指示剂变色，如Mg(OH)₂中滴加无色酚酞，酚酞不变色。
⑥盐和碱的反应，反应物中的盐和碱必须溶于水，生成物中至少有一种难溶物、气体或H₂O。铵盐与碱反应生成的碱不稳定，分解为NH₃和H₂O。
⑦碱与酸的反应中碱可以是不溶性碱，如 Cu(OH)₂+H₂SO₄==CuSO₄+2H₂O。

氢氧化钠和氢氧化钙的鉴别：
NaOH与Ca（OH）₂的水溶液都能使酚酞变红，故鉴别NaOH和Ca(OH)₂不能用指示剂，通常情况下，可采用以下两种方法来鉴别NaOH和Ca(OH)₂
方法一：通入CO₂气体，NaOH溶液与CO₂气体反应后无明显现象，但Ca(OH)₂溶液即澄清石灰水与 CO₂反应生成白色沉淀。
方法二：滴加Na₂CO₃溶液或K₂CO₃溶液，NaOH溶液与K₂CO₃，Na₂CO₃溶液不反应，但Ca(OH)₂溶液与 Na₂CO₃、K₂CO₃溶液反应均生成白色沉淀。Ca(OH)₂+ Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH，Ca(OH)₂+K₂CO₃ ==Na₂CO₃+2KOH。

检验二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应的方法
通常情况下，将二氧化碳气体直接通人装有氢氧化钠溶液的试管中，很难直接判断二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应。因此，要判断二氧化碳气体确实能与氢氧化钠反应，可以采取如下两种方法:
(1)检验产物的方法:验证通入二氧化碳气体后的溶液中是否含有碳酸钠，检验碳酸根离子是否存在。通常检验碳酸根离子的方法是:
方法1:取样，加入稀盐酸，并将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明溶液中存在碳酸根离子。
方法2:取样，加入氢氧化钙溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中存在碳酸根离子。上述两种方法其实也可以检验氢氧化钠溶液是否变质.而且方法I还可以用于除去变质后的氢氧化钠溶液中的碳酸钠。

(2)改进实验装置，通过一些明显的实验现象间接证明二氧化碳气体能与氢氧化钠反应。如:

所选装置	操作方法	实验现象
A	将充满二氧化碳的试管倒扣在水中	试管内的液面略有上升
B	将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中	试管内的液面明显上升
C	将氢氧化钠溶液滴入烧瓶	水槽中的水倒吸入烧瓶内
D	将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶	集气瓶中，NaOH溶液中的长导管下端产生气泡
E	将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶	烧瓶内产生“喷泉” 现象
F	将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入软塑料瓶	塑料瓶变瘪
G	将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶中	小气球胀大

碱的命名：
一般读作氢氧化某，如：NaOH读作氢氧化钠。变价金属元素形成的碱，高价金属碱读作氢氧化某，如Fe(OH)₃读作氢氧化铁，低价金属碱读作氢氧化亚某，如Fe(OH)₂读作氢氧化亚铁。

氨水：
氨气的水溶液俗称氨水，主要成分是NH3·H2O，通常状况下是无色液体，具有挥发性。浓氨水能挥发出具有刺激性气味的氨气NH3。
氨水显碱性，能使指示剂变色。
氨水的组成中含有N元素，因此可通过与酸反应生成铵盐来制氮肥，其本身也是一种氮肥。在化学实验中一般可用浓氨水做分子运动的探究实验。