导图社区 纯净物性质用途
这是一个关于纯净物性质用途的思维导图,初中化学中学习的纯净物包括一些常见的气体、液体和固体,它们具有独特的性质和用途。
编辑于2023-12-13 22:21:29纯净物
单质
性质
物理性质
金属
通性
常温下多是固体
有金属光泽(石墨例外)
大多数是电(有自由电子)和热的良好导体(石墨例外)
有延展性
有韧性,可弯曲
多是银白色的
特性
地壳-铝,人体-钙,产量-铁,导电导热-银,硬-铬,软-铅,熔点高-钨,熔点低-汞
汞-常温下是液体,铜-紫红色(铜粉-红色),铁片-银白色(铁粉-黑色),金-黄色
非金属
气体
氮气
无色无味气体
密度小于空气
不溶于水
熔沸点低
氢气
无色无臭气体
密度小于空气
难溶于水
稀有气体
无色无味气体
氦气密度小
氧气
无色无味气体
密度1.429g/L,略大于空气(1.293g/L)
不易溶于水
熔沸点低
液态-淡蓝色液体,固态-淡蓝色固体
碳
金刚石
无色透明,正八面体形状的固体
天然最硬的物质
熔点高
石墨
深灰色,有金属光泽,细鳞片状的固体,有滑腻感
最软的矿物之一
优良导电性/润滑性
熔点高
C60
每个C60分子由60个碳原子构成,形似足球
物理性质不同-碳原子排列方式不同
化学性质
金属
金属+酸→盐+氢气(氢前金属)
强氧化性酸(浓硫酸/硝酸)与金属反应不发生置换生成氢气而生成水
金属+氧气→金属氧化物
钠/镁(点燃)/铝/铁(点燃)/铜(加热)/汞(加热)
金属+盐溶液(可溶)→新金属+新盐
盐溶液(可溶),前换后,钾钙钠除外
顺序:钾钙钠镁铝,锌铁锡(Sn)铅(Pb)氢,铜汞银铂(Pt)金
非金属
气体
氮气/稀有气体
化学性质稳定/不活泼
不可燃,不助燃
氢气
可燃性-产生淡蓝色火焰-2H2+O2=点燃=2H2O (点燃前验纯(否则混有空气/氧气-遇明火爆炸)-尖锐爆鸣声-不纯)
还原性-氧化铜(△)/氧化铁(高温)-生成水+金属
制备-Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
氧气
支持燃烧
具有氧化性
碳
常温下化学性质较稳定
可燃性
充分-CO2
不充分CO
还原性
氧化铜(高温)(置换反应)/氧化铁(高温)
用途
金属
资源的存在
陆地/海洋,除不活波金属金银铂等之外均以化合物存在
高炉炼铁
生成CO2,生成CO,还原Fe2O3,碳酸钙除杂(二氧化硅),二氧化硅高温与碳反应
保护
防止腐蚀,回收利用,有计划合理开采,寻找代用品
铁--铁锈不保护--一种疏松多孔物质
非金属
气体
氮气
制硝酸和氮肥的重要原料(高温高压下性质活泼)
焊接金属保护气,灯泡充氮气延长寿命,食品充氮气防腐
医疗-液氮冷冻麻醉下手术
超导物体-液氮低温环境下显示超导性能
氢气
新能源燃料(资源丰富/放热量多/产物无污染)-高能燃料
填充气球
稀有气体
通电时发不同颜色的光-电光源(航标灯/强照明灯/闪光灯/霓虹灯等)
氦气-制造低温环境,填充气球
氧气
供给呼吸-医疗急救
支持燃烧-燃料助燃
炼钢/气焊/气割/化工生产/航空航天等
制取
2KClO3=(MnO2△)=2KCl+3O2↑
2KMnO₄=加热=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
2H₂O₂=MnO₂=2H₂O+O₂↑
碳
金刚石
划玻璃/切割金属/钻探机钻头
制装饰品
石墨
制铅笔芯
干电池电极/电刷
做润滑剂
氧化物
金属氧化物
制取和种类
钠/镁(点燃)/铝/铁(点燃)/铜(加热)/汞(加热)
化学性质
金属氧化物+酸→盐+水
非金属氧化物
水
组成
“正氧负氢,氢二氧一”电解水,
参与的反应
H2O+CO2→H2CO3(反应可逆)
H2O+CaO→Ca(OH)2
一氧化碳
性质
物理性质
无色无味气体
密度比空气略小
难溶于水
化学性质
可燃性-验纯/发出蓝色火焰(ps-水煤气:C+H2O=高温=H2↑+CO↑)
还原性
氧化铜(△)
氧化铁(高温)
毒性-易与血红蛋白结合-尾气处理:点燃/气球收集
用途-冶金,气体燃料
除少量CO2-通入石灰水/氢氧化钠溶液 ps:除氧化钙中少量碳酸钙-只可煅烧,不可加稀盐酸
二氧化碳
制取
大理石或石灰石与稀盐酸反应(硫酸钙微溶于水;碳酸钠易溶于水,与盐酸反应速率快,不利于收集)
长颈漏斗下管口伸入液面以下
ps:相对分子质量>29-密度大于空气-向上排空气法,<29反之,不与水反应-排水法
性质
物理性质
无色无味气体
同温同压下密度比空气大
能溶于水
高压低温下得固体干冰
化学性质
不可燃/不助燃/不供给呼吸
与水反应生成碳酸(碳酸不稳定易分解)
能使澄清石灰水变浑浊(检验二氧化碳)(久置装石灰水试剂瓶有薄膜-用稀盐酸去除-稀盐酸和碳酸钙反应)
与NaOH反应
与灼热的碳反应生成CO(高温)
用途
灭火(密度比空气大+不可燃不助燃)-原理:碳酸钠和稀盐酸反应
干冰-人工降雨+制冷剂(干冰升华吸收大量热)舞台烟雾
温室肥料
碳酸饮料(CO2溶于水生成碳酸)
重要化工原料-生产纯碱
影响
温室效应
原因
化石燃料的大量使用
森林遭到破坏
措施
减少化石燃料燃烧/使用清洁能源
植树造林
不供给呼吸但无毒-人群密集处注意通风换气
除少量CO-通过灼热的氧化铜
二氧化硫
S+O2=点燃=SO2
无色,有刺激性气味的气体,有毒
五氧化二磷
4P+5O2=点燃=2P2O5
白色固体
酸
性质
通性
酸+紫色石蕊=红,酸+无色酚酞=无
酸+活泼金属(氢前金属)→盐+氢气
酸+碱性氧化物→盐+水
酸+碱→盐+水
酸+盐→新盐+新酸
特性
浓盐酸
无色,刺激性气味
挥发性,形成白雾(挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴)
常用质量分数约为37-38%,密度1.19
浓硫酸
无色,粘稠油状液体
高沸点难挥发
常用质量分数约为98%,密度1.84
吸水性-物理性质
脱水性(强腐蚀性)-化学性质
浓硫酸稀释
浓硫酸倒进水中,玻璃棒搅拌(使热量迅速扩散)
水倒浓硫酸-水比酸少且浮于酸上,酸溶解放热,水沸腾,硫酸液滴飞溅
用途
盐酸
重要化工产品
除锈/制药/助消化(胃液中有盐酸)
硫酸
重要化工原料
生产化肥/农药/火药/燃料
除锈/冶炼金属/精炼石油
实验室用气体干燥剂
H+&酸根离子
碱
性质
通性
碱+紫色石蕊=蓝,碱+无色酚酞=红
碱+酸性氧化物→盐+水(非酸性氧化物-例:NO/CO)
碱(可溶)+碱(可溶)→新碱+新碱
碱(可溶)+盐(可溶)→新碱+新盐
特性
氢氧化钠
俗称:烧碱/火碱/苛性钠
白色固体,易溶于水,溶解放热,易潮解
氢氧化钙
俗称:熟石灰/消石灰
白色固体,微溶于水,水溶液-石灰水(检验CO2)-石灰乳-石灰膏
制备:氧化钙溶于水生成,此反应放大量热
用途
氢氧化钠
重要化工原料
肥皂/石油/造纸/纺织/印染/制炉具清洁剂/除油污
实验室用其固体做气体干燥剂
可干燥
碱性:NH3
中性:O2/H2/N2/CO/CH4
不可干燥
酸性:CO2/SO2/HCl
氢氧化钙
建筑-熟石灰+沙子混合砌砖,石灰浆刷墙
自然-刷在树上保护树木
农业-石灰乳+硫酸铜→农药波尔多液,改良酸性土壤
盐+金属→新盐+新金属(盐溶液,前换后,钾钙钠除外)
金属离子/NH4+&OH-
盐
性质
通性
盐+酸→新盐+新酸(水/气体/沉淀→电离-离子能否共存)
盐(可溶)+碱(可溶)→新盐+新碱(多只生成沉淀→同上)
盐(可溶)+盐(可溶)→新盐+新盐(同上)
特性
溶解度规律
全溶钾钠铵,还有硝酸盐
氯化物中除了银,硫酸盐中除钡铅
碳酸磷酸盐,只溶钾钠铵
溶碱有五位,钾钠铵钙钡
硫酸银钙微(溶)
常见沉淀颜色
白色
碳酸钙,碳酸钡,氢氧化镁,氢氧化钙,氯化银,硫酸钡
红褐色
氢氧化铁
蓝色
氢氧化铜
氯化钠
白色固体,易溶于水,有咸味,溶解度随温度变化较小
碳酸钠
俗称
纯碱(水溶液呈碱性)
苏打
白色粉末状固体,易溶于水
碳酸氢钠
俗称
小苏打(水溶液呈碱性,相对原子质量比苏打小,pH值比苏打小)
白色粉末状固体,易溶于水
碳酸钙
出现
石灰石、大理石、汉白玉等的主要成分
白色固体,难溶于水
硫代硫酸钠(Na2S2O3)
俗称
海波
大苏打(溶于水呈碱性,相对原子质量比苏打大,pH值比苏打大)
用途
氯化钠
调味品
防腐剂
道路融雪剂
农业选种
生理盐水(质量体积分数为0.9%)
钠离子维持细胞内外水分分布,促进细胞内外物质交换,调节体液pH
氯离子促生盐酸,帮助消化,增进食欲
工业用制取HCl、Na2CO3、NaOH、Cl2等
碳酸钠
玻璃、造纸、纺织
洗涤剂
碳酸氢钠
发酵粉
治疗胃酸过多
碳酸钙
建筑材料
补钙剂
酸碱中和
定义
酸碱中和生成盐和水的反应
实质
酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-,生成了难电离的水分子
规律
此类反应均会放热
酸+碱→盐+水
应用
熟石灰中和酸性土壤
熟石灰中和工业中硫酸废水+方程式
蚊虫叮咬后用稀氨水或肥皂水中和蚁酸
胃酸过多服含氢氧化铝的药物中和胃液中的盐酸+方程式
用硼酸/稀醋酸中和被烧碱液溅到的皮肤+方程式
用碳酸水灌溉植物,中和碱性土壤
pH
范围:0~14
pH>7-碱性增强,pH<7-酸性增强,pH=7-中性
pH试纸注意事项
所测pH值为整数
不可测固体/气体/浓硫酸pH值
不可将试纸伸入试剂中(避免带入杂质,污染试液)
不可润湿试纸再滴加试剂(相当于稀释待测液,导致测量不准)
酸雨
pH<5.6的降雨
电离
物质溶于水能导电的本质-产生自由移动的带电粒子-离子
电离过程中原子团不拆开
电离出阴阳离子正负电荷总数之和=0
溶液不显电性
电离方程式书写
可解释
酸碱中和
复分解反应的发生(离子间能否共存)