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专题一 身边的化学物质
知识点1：氧气
空气中各组分气体的 体积 分数大约是：氮气 78％，氧气 21％，稀有气体0.94％， 二氧化碳 0.03％，其他气体和杂质 0.03％ 。
通常情况下，氧气的密度 大于 空气，因而可用 向上排空气法收集氧气；氧气 不
易 溶于水，也可用 排水法 收集。二氧化碳密度比空气 大 ，因而常用 向上排空
气集气法 收集二氧化碳；二氧化碳 能溶 于水且增大压强会溶解的更多 。氢气密
度比空气小，可用 向下排空气法 收集；氢气难溶于水，也可用 排水法 收集。
写出下列物质在氧气中燃烧的现象及化学方程式：
（1）木炭：现象： 发出白光，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式： C+O2 CO2
（2）铁丝：现象：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。
化学方程式： 3Fe+2O2 Fe3O4
（3）硫：现象： 发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成刺激性气味的气体。
化学方程式： S+O2 SO2
（4）磷：现象：产生大量的白烟
化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5
做物质在氧气中燃烧实验中，可燃物需由上而下 缓慢 伸入集满氧气的集气瓶中（目的： 充分消耗氧气防止氧气受热膨胀从瓶口逸出致使实验现象不明显 ）。做蜡烛在氧气中燃烧实验时要保持集气瓶内壁干燥是为了 便于检验产物中有水生成 。
5.做铁丝燃烧的实验时，把铁丝绕成螺旋状的目的增大受热面积，提高局部温度，在集气瓶底放少量水或铺少量沙子防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂 。如果实验结束后发现集气瓶壁炸裂，可能原因是 燃着的铁丝碰到瓶壁 。
6.工业上根据氧气和氮气的沸点不同，分离出氧气。将空气液化然后蒸发，氮气（N2）
先蒸发出来，余下的是氧气（O2）。此过程为物理变化。
7.气体制取装置的选择：发生装置取决于反应物的状态和 反应条件，分为：固固加热
型、固液不加热型。收集装置取决于气体的性质，分为向上排空气法、向下排空气
法、排水法。
8.实验室用加热高锰酸钾（KMnO4）（紫黑色固体）的方法制备氧气时:
①实验前应先检查装置气密性；
②固定装置时，先放置 酒精灯，然后再固定试管的高度，应将试管口略向下倾斜（目
的是：防止冷凝水倒流引起试管破裂），加热药品时先预热，然后再固定有药品
的部位加热，铁夹夹在离管口约 1/3 处 （或中上部），导管应稍露出橡皮塞的
目的是： 便于气体排出 。
③试管口放置一小团蓬松的棉花团的目的是防止高锰酸钾进入导管。
④停止实验时，应先将导管移出水面再熄灭酒精灯，顺序不能颠倒，其原因是：以
免试管内压强减小而产生倒吸现象。
⑤氧气的收集，选择 向上 排空气法的原因是： 氧气密度大于空气 ，导管要伸到
集气瓶底部；选择排水法收集的原因是： 氧气不易溶于水，
⑥排水法时何时开始收集氧气？管口气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是
试管中的空气）
⑦检验氧气的方法是用带火星的木条伸入瓶中，复燃，则是氧气。
⑧验满氧气的方法：
排水法： 集气瓶口有大气泡冒出时则收集满。
向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，复燃， 则满。
⑨高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ；
双氧水制氧气的化学方程式为 ，基本反应类型为 分解反应 ；
氯酸钾制氧气的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑ ，二氧化锰的作用
是催化作用。
知识点2：二氧化碳
大气中二氧化碳的产生途径主要有动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧、微生物的分解；
消耗途径主要有光合作用，二氧化碳含量的增高会导致地球的温室效应。
干冰不是冰，冰是 水、而干冰是固态的二氧化碳；水银不是银，银是Ag，而水银是
金属汞（Hg）；纯碱不是碱，是碳酸钠（Na2CO3），属于盐；可燃冰不是冰，是
甲烷的水合物。
通常情况下，二氧化碳密度比空气 大 ，因而常用 向上排空气集气法 收集二氧化
碳；二氧化碳 能溶 于水且增大压强会溶解的更多 。氧气的密度 大于 空气，因而
可用 向上排空气法收集氧气；氧气 不易 溶于水，也可用 排水法 收集。氢气密
度比空气小，可用 向下排空气法 收集；氢气难溶于水，也可用 排水法 收集。
CO2的化学性质与用途：
① CO2+H2O==H2CO3（碳酸） 用途：制碳酸饮料等
现象：二氧化碳通入紫色的石蕊试液中，紫色的石蕊试液会变红
原因是：二氧化碳与水反应生成的碳酸能够使石蕊试液变红。
② 用途：促进绿色植物光合作用
③ Ca(OH)2 +CO2 === CaCO3↓ + H2O 用途：检验CO2等
现象：澄清石灰水变浑浊
④ 通常情况下，CO2不能 燃烧 ，也不能 支持燃烧 ；
把二氧化碳气体慢慢倒入放有高低燃着的蜡烛的烧杯中，实验现象为：低处燃烧的
蜡烛先熄灭，高处燃烧的蜡烛后熄灭。
（灭火）体现二氧化碳的性质是：二氧化碳密度比空气大以及二氧化碳不助燃
（二氧化碳灭火）原理：隔绝氧气
5.CO2的实验室制取
① 药品： 稀盐酸 与 大理石 （或 石灰石 ）
② 反应原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
③ 发生装置：固液不加热型
④ 收集装置：向上排空气集气法（原因是二氧化碳的密度比空气大）
⑤ 检验二氧化碳的方法： 将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则
是二氧化碳。化学方程式表示为：Ca(OH)2 +CO2 === CaCO3↓ + H2O
⑥ 验满二氧化碳的方法： 用燃着的木条放在瓶口，熄灭，则集满二氧化碳。
⑦ 实验室制CO2在装药品前应进行重要的一步是检查装置的气密性。长颈漏斗的末端
要伸入液面以下，其原因是防止生成的气体从长颈漏斗口跑出，起到液封作用
知识点3：水和常见的溶液
蒸馏水、水、冰水等可视为 纯净 （“纯净”或“混合”）物。天然水、自来水、矿泉水、雨水等水溶液视为 混合 物。
电解水实验中，“正氧负氢、氢二氧一”：
①正极产生氧气，能使 带火星的木条复燃 ；
②负极产生氢气，能 燃烧 ，发出淡蓝色火焰；
③氢气和氧气的体积比约为 2:1 ，质量比为1:8；
④反应的化学方程式为 ，此过程中能量转化为：电能转化为化学能。
⑤结论：水是由氢、氧元素组成的
⑥实验时产生的氧气和氢气的体积比常小于1:2的原因是：
氧气比氢气易溶于水 、 部分氧气与电极发生反应而损耗
水的煮沸过程是物理变化，而水的分解过程是 化学 变化。
4.软水和硬水：
①含有较多Ca2+ 或Mg2+的水叫硬水
②区分硬水和软水的方法是：取样，加肥皂水，产生泡沫少还会形成白色垢状物的
是硬水，反之则为软水。
③将硬水转变成软水的方法通常有： 煮沸 法、蒸馏 法等，其中生活中常用的方
法是煮沸法。
5.常见的净水方法有： 沉淀 、 过滤 、 吸附 、 蒸馏 、 消毒。
（1）在沉淀（沉降）的过程中常加入 明矾 等物质，其作用是 吸附水中悬浮的颗粒，
形成较大颗粒而沉降 。
过滤：是将 不溶于液体的固体物质 与 液体 分离的一种方法。具体要求：“一
贴、二低、三靠”。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：①滤纸边缘要低于漏斗边
缘，②滤液面要低于滤纸边缘；三靠：①烧杯口要紧靠玻璃棒，②玻璃棒下端要
轻斜靠在三层滤纸处，③漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁。用到的玻璃仪器有： 烧
杯 、玻璃棒 、 漏斗 。玻璃棒的作用是 引流，防止液体溅出 。
（3）在吸附过程中常利用 活性炭 ，其作用是吸附水中的色素和异味 。吸附性属于 物
理 性质（填“物理”或“化学”）
蒸馏：通过蒸馏的方法得到的水叫蒸馏水，属于纯净物。蒸馏是 净化程度最高 的
净水方法。
消毒：生产自来水时，常加入 氯气、漂白粉 等消毒剂，其作用是杀死水中的细
菌，该过程属于 化学变化 。
6．溶解与乳化：
（1）悬浊液、乳浊液和溶液的识别：
悬浊液：物质以细小 固体颗粒形式 分散在水中，形成悬浊液，例：泥水。
乳浊液：物质以 小液滴形式 分散在水中，形成乳浊液， 例： 食用油加入水中 。
溶液：物质溶解后形成的均一、稳定的混合物。
（2）溶液的基本特征是： 均一性 、 稳定性 。
（3）溶解与乳化的区别：
物质溶解后形成 溶液 ，而乳化并不是溶解，只是将大的油滴分散成无数小的液
滴，最终形成乳浊液。
7．物质溶解过程中的能量变化：
（1）有些物质溶解时放热，使溶液的温度升高，如 氢氧化钠（NaOH）固体、浓硫酸 ；
（2）有些物质溶解时吸热，使溶液的温度降低，如 硝酸铵(NH4NO3) ；
（3）还有些物质溶解时，溶液的温度没有明显的变化，如 氯化钠(NaCl) 。
8．溶液可以导电的原因（如：酸碱盐溶液）：溶液中有大量自由移动的离子。
如食盐水溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液均可导电。
①食盐溶于水生成自由移动的 钠离子 和 氯离子 ，稀硫酸中含有自由移动的 氢
离子 和 硫酸根离子 ，所以食盐水和稀硫酸都能够导电。
②蔗糖、酒精溶于水后，蔗糖、酒精以 分子 的形式存在于水中，因此蔗糖、酒精
的水溶液不能导电。
9.某些离子和溶液颜色的关系
（1）Cu2+呈蓝色：如CuSO4溶液 蓝色 ， CuCl2溶液 蓝色 等；
（2）Fe3+呈黄色：如Fe2（SO4）3溶液 黄色 ， FeCl3溶液 黄色 等；
（3）Fe2+呈浅绿色：如FeSO4溶液 浅绿色 ， FeCl2溶液 浅绿色 等；
（4）多数水溶液呈无色，如NaCl溶液 无色 ，ZnSO4溶液 无色 等 。
10. 浓溶液加水变为稀溶液时: 稀溶液质量 ＝ 浓溶液质量 ＋ 加入溶剂质量
注：加水稀释前后 溶质的质量 不变,溶质质量分数变小。
11. 溶质的质量分数：溶质质量与溶液质量之比 。
表达式：溶质质量分数＝ ×100％= ×100％
12．用固体配制溶液：
(1)实验仪器：托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
(2)实验步骤: ①计算：计算所需固体的质量和所需液体（水）的体积。
②称量：用托盘天平称量所需固体质量，用量筒量取所需水的体积(读
取量筒刻度：视线要与凹液面的最低处保持水平)。
③溶解：将量好的水注入盛放药品的烧杯里，用玻璃棒搅拌，使药品完
全溶解。
④装瓶贴标签：把上述已配好的溶液装入贴有该试剂名称和相应溶质质
量分数标签的试剂瓶中，塞好瓶塞，标签向外放到指定
的柜中。
13.用固体配制溶液过程中的误差分析：
(1)使溶质质量分数偏小的原因：
溶质少了： ①药品不纯，②天平称量时，药品和砝码位置放反了，
③称量前天平未调零，④转移时药品洒落，
溶剂多了 ⑤用量筒量取水时，仰视读数，⑥烧杯内壁有水珠。
使溶质质量分数偏大的原因：①用量筒量取水时，俯视读数，②水向烧杯中转移时
洒落。
14．判断溶液是否饱和的方法：
一般来说，可以向原溶液中再加入少量原溶质，如果原溶质不再溶解，则说明原溶
液是饱和溶液，否则说明原溶液是不饱和溶液。
15．影响固体溶解度的因素：
①溶质、溶剂本身的性质：溶质、溶剂不同，溶解度不同。
②温度的高低：固体物质的溶解度随温度的变化而变化。
a．大多数固态物质的溶解度随温度的升高而增大，如KNO3的溶解度。
b．少数固态物质的溶解度受温度的影响小，如NaCl的溶解度。
c．有极少数固态物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2的溶解度。
16．溶解度曲线的应用：
①看：看某物质的溶解度随温度的变化趋势。一般有三种趋向（从左到右）：向
上、向下和平缓。
②查：查某一温度时，某物质的溶解度是多少。
③比：a.同一温度时，不同物质溶解度的大小比较，
b.不同温度时，同种物质溶解度的大小比较。
交点的含义：①表示相同温度时，不同物质的溶解度相同
②表示相同温度时，不同物质饱和溶液的溶质质量分数相同，但溶质质
量不一定相等。
17．结晶法提纯混合溶液：
①NaCl中含有少量KNO3用 蒸发结晶 提纯NaCl
② KNO3中含有少量NaCl用 降温结晶 提纯KNO3
18．蒸发注意点：
（1）蒸发皿中的液体量不宜超过蒸发皿容积的 2/3 ；
（2）加热时，应不断用 玻璃棒搅拌 溶液，防止 液体因局部温
度过高造成液滴飞溅 ；
（3）加热到蒸发皿中出现 较多量固体 时，停止加热，并用 玻璃棒
不断搅拌 ，利用余热将滤液蒸干；
（4）热的蒸发皿应用 坩埚钳 夹持小心地放在 石棉网 上冷却。
19.粗盐提纯的步骤：① 溶解 ，其中玻璃棒的作用是 加快溶解速率 ；
（课本P26） ② 过滤 ，其中玻璃棒的作用是 引流，防止液滴飞溅 ；
③ 蒸发 ； ④ 转移 。
知识点4：金属与金属矿物
1.合金中至少有一种金属 ，合金属于 混合物 （填“混合物”或“纯净物）。
人类历史上使用最早的合金是 青铜 ，世界上最常见、应用很广的是 铁合金 。
生铁 和 钢 都是铁的合金，它们之间的区别是 含碳量不同 ，生铁的含碳量为2%--4.3%,钢的含碳量为0.03%--2%，炼钢的目的是为了 降低生铁中含碳 量 。
合金特性：一般合金的硬度比各成分金属 大 ，熔点 低于组成它的成分金属。
5.金属的共性:有良好的 导电性 、 导热性、 延展性 。
6.常见金属的化学性质：（用化学方程式表示）
（1）（大多数）金属 + 氧气 金属氧化物
铁与氧气：3Fe +2O2 Fe3O4 ( 而铁锈的主要成分为Fe2O3 )
现象： 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 ；
（2）（活泼）金属 + 酸溶液 盐 + 氢气
① 铁与稀硫酸：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
现象： 产生气泡，溶液逐渐变成浅绿色 ；
② 镁与稀盐酸：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
（3） 金属 + 盐溶液 新盐 + 新金属
铁与硫酸铜溶液：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
现象： 生成红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 。
（注意点：铁与酸、盐溶液发生置换反应时，生成+2价的亚铁盐）
7.金属活动性顺序为：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐 减弱
应用：
（1）在金属活动性顺序表中，金属越靠前，它的活动性越 强 。
（2）在金属活动性顺序表中，排在氢 前面 的金属能与稀盐酸、稀硫酸发生 置换
反应，生成氢气。
（3）在金属活动性顺序表中，排在 前面 的金属一般可以将位于其 后面 的金属
从它们的 盐溶液 中置换出来。
8．实验室炼铁：
（1）实验室炼铁装置图：
甲 乙
（乙图与甲图相比的优点是：节约能源，变废为宝。）
（2）实验室炼铁原理：3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2（反应方程式）。
（3）实验步骤：查、装、通、点、熄、通(停通)
①实验开始时，先通一氧化碳后点燃酒精喷灯的目的是 排出装置内的空气，防止发生爆炸 。
②实验结束时，先熄灭酒精喷灯还要继续通一氧化碳的目的是防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂 。
（4）实验现象：红棕色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊。
（5）尾气处理：
①尾气处理原因:一氧化碳有毒，污染空气；
②尾气处理方法： 收集，灼烧 等。
（6）检验产物：
①检验铁的方法是 将黑色粉末用磁铁吸引，能被磁铁吸起并将黑色粉末加入稀
盐酸中，有气泡产生，说明黑色粉末是铁。
②检验二氧化碳的方法是 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明有二
氧化碳生成。用化学方程式表示为 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 。
9．工业炼铁：（原理同实验室炼铁）
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、富氧空气
焦炭作用：①产生一氧化碳 ②提供高温 。
石灰石作用：使铁矿石中的杂质转化为炉渣而除去。
（2）原理：
①用赤铁矿炼铁（用化学方程式表示）：3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
②用磁铁矿炼铁（用化学方程式表示）：4CO + Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2
（3）设备：高炉
（4）产品：工业炼得的是 生铁 （有杂质碳等），而实验室炼得的是 纯铁 。
（5）炉渣出口比生铁出口高的原因是炉渣的密度比生铁水的密度小 。
10．铁生锈：
（1）条件：铁与水和氧气同时接触 。 （2）加快条件：酸溶液和氯化钠等盐溶液。
（3）铁锈成分复杂，其主要成分是 氧化铁（Fe2O3），铁锈是 混合 物。
知识点5：常见的酸、碱、盐
1．紫色石蕊试液与无色酚酞试液遇酸性溶液和碱性溶液变色情况总结：
指示剂 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
紫色石蕊试液 红色 紫色 蓝色
无色酚酞试液 无色 无色 红色
①不能用无色酚酞试液检验某溶液一定是酸性的理由是 无色酚酞试液在酸性、
中性溶液中均呈无色 。
② 酸性 溶液使蓝色石蕊试纸变 红 ， 碱性 溶液使红色石蕊试纸变 蓝 。
2．溶液的酸碱性与pH 的关系:
① pH ＝7时，溶液呈 中 性；
pH ＜7时，溶液呈 酸 性，pH值越小，溶液的 酸性 越强；
pH ＞7时，溶液呈 碱 性，pH值越大，溶液的 碱性 越强。
② 如何用pH试纸测定溶液的pH？ 将玻璃棒蘸取的试样溶液滴在pH试纸上（pH
试纸不能预先用水湿润），把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照，就可以确
定溶液的酸碱度。
误差分析：pH试纸预先用水湿润会使酸性溶液pH变大，碱性溶液pH变小。
酸雨：人们通常把pH小于5.6的降水称为酸雨
正常雨水呈酸性的原因是：雨水中溶有空气中的CO2（CO2+H2O=H2CO3）。
4. 浓盐酸具有挥发性，敞口放置时：瓶口会形成“白雾”，挥发过程中溶质质量 减小 ，
溶剂质量 不变 ，溶质质量分数 减小 。
浓硫酸具有吸水性，敞口放置时：易吸收空气中的水蒸气，使溶剂质量 增大，而
溶质质量 不变，所以溶质质量分数也 减小 。
浓硫酸做气体干燥剂的作用是除去水蒸气。
7．浓硫酸的稀释：由于浓硫酸的密度比水 大 ，且溶于水时 放热 ，故稀释时，一
定要将 浓硫酸 缓缓注入盛有 水 的 烧杯中，用玻璃棒引流（或沿着烧杯壁缓缓倾
倒）并不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
注：① 玻璃棒的作用：搅拌散热。 ② 切不可把水倒入浓硫酸中。
8．常见物质的俗名：
① 氢氧化钠俗称： 烧碱 、 火碱 、 苛性钠
② 氢氧化钙俗称 熟石灰 、 消石灰
③ 氧化钙常称为 生石灰
④ 碳酸钠 Na2CO3 俗名： 纯碱 、 苏打
注：纯碱不是碱，是盐，但其水溶液显碱性。
⑤ 碳酸氢钠 NaHCO3 俗名： 小苏打
⑥ 乙醇俗称 酒精
9．稀酸的化学性质：
① 酸溶液能使紫色石蕊试液变成 红 色，无色酚酞试液遇到酸 不变 色。
② 酸 + （活波）金属→ 盐 + 氢气
Zn + H2SO4 ＝ZnSO4+ H2↑ Fe + 2HCl ＝FeCl2 + H2↑
注意：铜不活泼，不能与稀硫酸、稀盐酸反应。
★小结：在相同的条件下，金属与酸反应越剧烈，金属单质的活动性越强。
③ 酸 + 金属氧化物 → 盐 +水
Fe2O3+3H2SO4 ＝Fe2(SO4)3 +3H2O Fe2O3 + 6HCl＝ 2FeCl3 +3 H2O
④ 酸 + 碱 → 盐 +水
NaOH + HCl＝NaCl + H2O Ca(OH)2 +2 HCl ＝CaCl2 +2 H2O
⑤ 酸 +（某些）盐→ 新盐 + 新酸
CaCO3 + 2 HCl ＝ CaCl2 + H2O + CO2↑
★酸溶液具有相似化学性质的原因是：酸溶液中含有大量H+。
10．常见碱的化学性质：
① 碱溶液能使紫色石蕊试液变 蓝 色，能使无色酚酞试液变 红 色。
②（可溶性）碱 + （某些）非金属氧化物 → 盐 +水
2NaOH + CO2== Na2CO3 + H2O Ca(OH)2 + CO2 ＝CaCO3 ↓+ H2O
③ 酸 + 碱 → 盐 +水 Ca(OH)2 + H2SO4 ＝CaSO4+2H2O
④（可溶性）碱+（可溶性）盐 → 新碱 + 新盐
CuSO4 + Ca(OH)2 == Cu (OH)2 ↓ + CaSO4
Na2CO3 + CaCl2 == CaCO3 ↓ + 2 NaCl
注意：反应物必须是可溶于水的，且必须满足复分解反应的条件。
★碱溶液具有相似化学性质的原因是：碱溶液中都含有大量OH—。
11.溶解性口诀：
碱溶有五位，钾、钠、氨、钡、钙
钾钠铵硝酸盐全部溶 盐酸盐中AgCl不溶
硫酸盐中BaSO4不溶 碳酸盐磷酸盐只溶钾、钠、铵
12.化学肥料：（氮、磷、钾——叶、根、茎）
（1）氮肥（含 N 元素，作用：促使植物枝叶繁茂、叶色浓绿）
（2）磷肥（含 P 元素，作用：促进植物根系发达、抗寒抗旱）
（3）钾肥（含 K 元素，作用：促进植物茎秆粗壮、抗病虫害）
（4）复合肥（含N、P、K中两种或两种以上营养元素）：如 KNO3 等。

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