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:探索物质的变化
第1节物质的变化
知识链接:
1,能燃烧的物质有蜡烛、木材、纸张、液化气、汽油(或天然气)等
2,铁制器皿在潮湿的空气里会生锈;通常情况下,水是无色、无味的液体,二空气是无色无味的气体。
3,水的三态变化中,水分子本身没有改变,知识分子间隔发生了改变。
知识点:
:物质发生变化时没有生成新物质。一般是形状、状态、大小发生变化。
化学变化:物质发生变化时生成新物质。一般会伴随着一些物理现象,如发光、发热、变色、放出气体或生成沉淀等。
:包括物质的颜色、状态、气味、导电性、溶解度、密度、熔点、沸点等;
化学性质:包括物质的可燃性、氧化性、还原性、稳定性、酸性等
区别两者为是否要通过发生化学变化表现出来
实验:
现象:蓝色固体慢慢变成无色粉末状固体,其中溶液是蓝色的
第2节探索酸的性质
知识链接:
1,溶液的PH>7,呈碱性;PH=7,呈中性;PH<7,呈酸性。
2,二氧化碳通入紫色石蕊试液中,溶液变红的原因
将稀盐酸滴到大理石地面上,产生大量气泡
知识点:
电离:一些物质溶解于水或受热熔化而离解成自由移动的离子的过程。
酸:电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物。也就是酸全部是由氢离子和酸根离子构成的。
电离方程式:或者
一、酸碱指示剂(简称指示剂):能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质。
常见的有:石蕊溶液、酚酞溶液。
溶液
酸碱指示剂
在酸溶液中
在碱溶液中
中性溶液中
紫色石蕊溶液
红色
蓝色
不变色
无色 酚酞溶液
无色
红色
不变色
思考:指示剂只能反映某种物质的酸碱性,不能确定该物质一定就是酸或碱。
二、常见的酸
(一)、打开浓盐酸、浓硫酸的试剂瓶,观察现象并闻气味;
闻溶液气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,使少许气体飘进鼻孔
(如右图所示),千万不要直接凑近鼻子闻,因为这样做很危险!
浓盐酸
浓硫酸
浓硝酸
颜色、状态
无色液体
无色黏稠、油状液体
无色油状液体
打开瓶盖
现象
瓶口有白雾
无明显现象
瓶口有白雾
原因
有挥发性
无挥发性
浓度86%挥发硝酸
气味
有刺激性气味
无刺激性气味
有刺激性气味
敞口久置
现象
质量减小
质量增加
原因
有挥发性
有吸水性
挥发性
分析:
①盐酸是HCl气体的水溶液,浓盐酸易挥发。打开浓盐酸的瓶盖后,看到有白雾,原因是浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水分结合,形成盐酸小液滴。
②纯净的浓盐酸是无色的,工业用浓盐酸因含有杂质Fe3+而略带黄色。
(2)浓硫酸的质量增加,原因是浓硫酸吸收空气中的水分,有吸水性。因此,实验室常用浓硫酸作的干燥剂。(如右图所示)。
状元笔记
浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置,都会变稀,但原因不一样。浓硫酸变稀,是因为吸水性,溶剂增加,溶质不变;浓盐酸变稀是因为挥发性,溶质减少,溶剂不变。因此,浓盐酸和浓硫酸都要密封保存。
(二),脱水性
【实验探究2】探究浓硫酸的腐蚀性
实验步骤
浓硫酸在纸上,木片上,纱布上和蔗糖上
一段时间后的现象
蘸有浓硫酸的部分变黑
结论
浓硫酸具有很强的腐蚀性,能使纸张、木条、布甚至皮肤脱水被腐蚀
启发
使用浓硫酸时要特别小心,切不可将浓硫酸滴在皮肤和衣服上,因为浓硫酸有很强的腐蚀性
方法
浓硫酸沾到皮肤上:必须先用干布擦掉,再用大量水清洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液;别的酸可直接用大量水冲洗
浓硫酸具有强腐蚀性的原因:因为浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素组成的化合物)里的氢和氧原子按2:1即水的形式夺取出来,生成黑色的碳。
【实验探究】探究浓硫酸的稀释
实验步骤:在500ml锥形瓶中盛约25ml浓硫酸,水从分液漏斗中
缓慢滴入锥形瓶,观察现象。
实验现象:水立刻沸腾,液滴向四周飞溅。
实验结论:不能将水注入浓硫酸里。
浓硫酸溶于水时液滴飞溅的原因:这是因为水的密度小于硫酸的密度,浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶于水时放出的热使水立刻沸腾,沸腾的水携带着硫酸液滴向四周飞溅,危及人身安全。
稀释浓硫酸的正确步骤:在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断搅拌。切不可把水倒入浓硫酸里。
(三)、酸的化学性质
:紫色石蕊试液在酸溶液中变红,无色酚酞不变色。
活泼金属的排列:K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,At
+酸=盐+H2
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(实验室制氢气)
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(亚铁溶液浅绿色)
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Zn跟稀硝酸反应,不生成氢气,生成水
+金属氧化物=盐+H2O在工业上,可利用此性质除去金属表面的锈
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O(三价铁溶液黄色)
(铁锈逐渐消失,溶液由无色慢慢变成黄色)
CuO+2HCl=CuCl2+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O
+盐=新酸+新盐反应条件:生成物中有沉淀或气体或水。
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(检验NaOH是否变质)
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3(检验盐酸中的氯离子)
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl(检验硫酸中的硫酸根离子)
5、酸+碱=盐+水
NaOH+HCl=NaCl+H2OKOH+HNO3=KNO3+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
知识拓展:
1、紫色石蕊试液的PH范围:-
无色酚酞的PH范围:-
2、4Zn+10HNO3(极稀)====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
4Zn+10HNO3(一般稀)====4Zn(NO3)2+N2O+5H2O;
3Zn+8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2+2NO+4H2O
Zn+4HNO3(浓)===Zn(NO3)2+2NO2+2H2O
探索碱的性质
知识链接:
1、碱与石蕊溶液反应变蓝,与酚酞则变红。
2、通入澄清石灰水变浑浊,其化学方程式为
知识点:
碱:电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子。
(一)几种常见的碱
(1)氢氧化钠(NaOH):有强烈的腐蚀性,俗名为火碱、烧碱、苛性钠。
使用氢氧化钠时一定要特别小心,如果碱液沾到皮肤上要用较多的水冲洗,并涂上硼酸溶液。
实验
现象
结论
氢氧化钠的颜色、状态
白色、块状固体
—
将氢氧化钠放置在表面皿上,放置一会儿
表面变得潮湿
氢氧化钠固体易吸收水分
将氢氧化钠放在盛少量水的试管里,用水触摸试管外壁
试管发热
氢氧化钠溶解时放热
氢氧化钠容易吸收空气中的水分并逐渐溶解,这种现象叫做潮解。利用这种性质可作气体的干燥剂。
**氢氧化钠与氧化钙的混合物叫做碱石灰,能做的干燥剂
氢氧化钠的用途:在肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业中作化工原料,在生活中用来除去油污。
状元笔记:氢氧化钠露置在空气中一方面易吸水潮解,另一方面易吸收空气中的CO2而变质。因此,氢氧化钠一定要密封保存。
(2)氢氧化钙〔Ca(OH)2〕俗名是熟石灰或消石灰,在化学实验中用来检验二氧化碳的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。
CaO俗名生石灰,加入少量水。CaO+H2O=Ca(OH)2
现象:放出大量的热,水立即变为水蒸气,生石灰变为粉末状。
应用:因为氧化钙易与水反应,故可以作干燥剂。
状元笔记:浓硫酸、氢氧化钠、氧化钙都可以作干燥剂,但原理不同。浓硫酸与氢氧化钠作干燥剂发生的是物理变化,氧化钙发生的是化学变化。在选择干燥剂时,被干燥的气体不能与干燥剂发生反应。
应用:
1、调节酸性土壤(有机物分解或矿物风化生成酸,酸雨影响)=施加适量氢氧化钙
2、医药中胃酸=氢氧化铝
3、蚊虫叮咬=碱性物质氨水
4、处理工厂废水
(3)碱的化学性质
1:碱溶液能与指示剂反应:能使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
2:碱+某些非金属氧化物(如CO2、SO2、SO3等)=盐+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O石灰水检验二氧化碳的反应
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
NaOH即能吸收空气中的水,也能吸收空气中的CO2,故NaOH要密封保存。
实验室检验CO2用氢氧化钙,除去CO2用氢氧化钠
SO2、SO3与碱的反应与上面的反应类似:
2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O(工业上用碱吸收有毒气体)
2NaOH+SO3=Na2SO4(硫酸钠)+H2O
3:碱+盐=新碱+新盐反应条件:反应物都可溶;生成物有沉淀或气体或水。
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO43Ca(OH)2+2FeCl3=3CaCl2+2Fe(OH)3↓
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+NH3↑
(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O+2NH3↑
4:酸+碱=盐+水(中和反应)
NaOH+HCl=NaCl+H2OKOH+HNO3=KNO3+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
中和反应:酸和碱生成盐和水的反应
(4)溶液酸碱度的表示方法——pH
(见下图)
pH<7溶液为酸性,pH越小,酸性越强
pH>7溶液为碱性,pH越大,碱性越强
pH=7溶液为中性,如纯水显中性
测定溶液pH最简便的方法是用pH试纸。
pH试纸的使用方法:取一小块pH试纸,用胶头滴管(或玻璃棒)把待测液滴在pH试纸上,立即把pH试纸显示的颜色与标准比色卡对照,与标准比色卡上颜色相近的pH即为该溶液的pH。
说明:,要在半分钟内完成。才能较准确地测出液体的pH。时间稍长pH试纸可能会与待测液发生其它反应,或与空气中的某些物质反应,酸碱性发生了变化,结果就不真实了,测定的pH也就不准确了。
,这样会污染待测液。
。如果pH试纸用水润湿,就等于把待测液稀释了,测出的pH就不准确。
(5)酸和碱各自都具有相似化学性质的原因——组成相似
第4节几种重要的盐
知识链接:
1,中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应;
2,
常见的盐:金属阳离子或NH4+与酸根阴离子组成的化合物叫盐
(一).氯化钠化学式:NaCl俗名:食盐
食盐是一种白色颗粒状固体,易溶于水,有咸味。食盐由精制盐、KIO3和抗结剂组成,食盐是一种混合物。
食用的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中。钠离子,:维持细胞内外正常的水分分布,促进细胞内外物质交换。氯离子是胃液中的主要成分,有促生盐酸、帮助消化、增进食欲的作用。补充食盐可补充出汗、排尿等排出的氯化钠。需注意的是不能长期过量食用食盐,而钠离子摄入过少会使钾离子进入血液,使血液变稠,皮肤变黄。
:
生活中作调味品;腌制食物;医疗上配制生理盐水;农业上选种;
交通上用于清除公路积雪。
:海水中溶有大量的氯化钠外,盐湖、盐井和盐矿中也蕴藏着氯化钠。
:提取自然界中的氯化钠:将海水、盐湖、盐井中的水,先蒸发其中的水分,达到饱和再蒸发,食盐就会析出。这样制得的食盐中有很多杂质,又叫粗盐。
(二)、粗盐的提纯粗盐提纯的实验步骤:;;;。
【探究步骤】
。①称取5g粗盐;②量取5mL水。注意:逐渐加入并搅拌,直到粗盐不再溶解。
称取粗盐/g
剩余粗盐/g
溶解粗盐/g
5
。注意:①一贴、二低、三靠;②如果浑浊再过滤一次。
。注意:①要不断搅拌;②蒸发中出现较多固体的时候,停止加热。
。计算提纯后的氯化钠产率。用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到指定的容器中。
(三)、过滤的操作步骤:
一贴:滤纸要紧贴漏斗壁。一般在将滤纸贴在漏斗壁时用水润湿并挤出气泡,因为有气泡会影响过滤速度。
二低:滤纸的边缘要低于漏斗的边缘;二是在整个过滤过程中还要始终注意到滤液的液面要低于滤纸的边缘。
三靠:一是过滤的液体倒入漏斗时,烧杯口要靠在倾斜的玻璃棒上(玻璃棒起引流的作用);二是玻璃棒下端要靠在有三层滤纸的一边;三是漏斗的下端要紧靠烧杯的内壁。
综上所述,上述实验中,有三处用到了玻璃棒,它们的作用分别是:
:搅拌,加速粗盐的溶解;:引流,导引液体流进过滤器;
:搅拌,使滤液均匀受热,以防滤液溅出。
(四)、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
:Na2CO3俗名:纯碱、苏打。用途:广泛用于玻璃、造纸、洗涤剂的生产
:NaHCO3。俗名:小苏打。
用途:蒸馒头时刻用它作发酵粉,医疗上用于治疗胃酸过多,但不能治疗胃溃疡。
:CaCO3大理石、石灰石、珍珠、汉白玉、蛋壳等的主要成分。
用途:装饰材料。
实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。反应的化学方程式为:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑H2CO3
NaHCO3+HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
综上所述:,产生CO2气体。
-或HCO3-的检验:取少量未知物于试管中,加入少量稀盐酸,看能否生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。AB+CDAD+CB
复分解反应发生的条件:生成物中有气体或沉淀或水。
诠释:(1)生成物中有水,一眼就看出来了;(2)气体的生成在初中阶段只有三种:
生成物中有H2CO3=H2O+CO2↑NH4OH=H2O+NH3↑H2SO3=H2O+SO2↑
(3)沉淀的判断只有背会酸、碱、盐的溶解性表。
(五)、盐的的一些性质
在化学上,把含有相同离子的盐给以一个统称如:
NH4Cl
NH4NO3
(NH4)2SO4
铵盐
NaCl
NaNO3
Na2SO4
钠盐
氯化物
硝酸盐
硫酸盐
(1)盐溶液的颜色:铜盐溶液一般呈蓝色;铁盐溶液一般呈黄色;亚铁盐溶液一般呈浅绿色;高锰酸钾溶液呈紫红色;其它盐溶液一般为无色。
(2)酸、碱、盐的溶解性
1、酸:除硅酸H2SiO3不溶外,其余酸都可溶。
2、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
3、盐:钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐都可溶;
硫酸盐除BaSO4难溶,Ag2SO4、CaSO4微溶外,其余多数可溶;
氯化物除AgCl难溶外,其余多数均可溶;
碳酸盐除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶,其余都难溶。
注:BaSO4、、AgCl不溶于水,也不溶于酸。
(3)盐的化学性质①金属+盐→新盐+新金属
反应条件:前金换后金;盐可溶;不用钾、钙、钠。
Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
②盐+酸→新盐+新酸反应条件:生成物中有沉淀或气体或水。
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
③盐+碱→新盐+新碱反应条件:反应物都可溶;生成物有沉淀或气体或水。
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO43Ca(OH)2+2FeCl3=3CaCl2+2Fe(OH)3↓
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+NH3↑
(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O+2NH3↑
④盐+盐→新盐+新盐反应条件:反应物两者均可溶;生成物有沉淀。
AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClBaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl