化学十字交叉法的原理及应用1.docx

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化学十字交叉法的原理及应用1

化学总结

一、大体概念和大体理论

（一）物质的转变和性质

1.物质的转变：

物理转变：

没有生成其他物质的转变。

化学转变：

生成了其他物质的转变。

两种转变常常同时发生。

物质发生化学转变时必然伴随物理转变；而发生物理转变不必然同时发生化学转变。

物质的三态转变（固、液、气）是物理转变。

物质发生物理转变时只是分子间的距离发生转变，而分子本身没有发生转变；发生化学转变时，分子被破坏，分子本身发生转变。

化学转变的特点：

生成了其他物质的转变。

2．物质的性质 （描述性质的语句中常有“能……”“能够……”等字）

物理性质:

颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。

化学性质:

通过化学转变表现出的性质。

如还原性、氧化性、酸性、碱性、可燃性、热稳固性。

元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系最紧密。

原子的最外层电子数决定元素的化学性质。

（二）物质的分类   金属单质

物               混合物              单质   非金属单质           酸性氧化物

    物质种类                                 稀有气体     氧化物   碱性氧化物

质              纯净物  元素种类               无机物      酸      其他氧化物        

                                    化合物                 碱

                                               有机物      盐 

3.混合物：

是由两种或两种以上的物质混合而成（或由不同种物质组成）  例如，空气，溶液（盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水）， 矿物（煤、石 油、天然气、铁矿石、石灰石），合金（生铁、钢）注意：

氧气和臭氧混合而成的物质是混合物，红磷和白磷混合也是混合物。

纯净物、混合物与组成元素的种类无关。

即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物，多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。

4.纯净物：

由一种物质组成的。

 例如：

水、 水银、 蓝矾（CuSO4 ·5H2 O）都是纯净物

冰与水混合是纯净物。

 名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物，是化合物。

5.单质：

由同种（或一种）元素组成的纯净物。

例如:

铁 氧气（液氧）、氢气、水银。

6.化合物：

由不同种（两种或两种以上）元素组成的纯净物。

名称中有“某化某”“某酸某”的是化合物。

7．有机物（有机化合物）：

含碳元素外的化合物（除CO、CO2 和含碳酸根化合物外）

   无机物：

不含碳元素的化合物和CO、CO2 和含碳酸根的化合物

8. 氧化物：

由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。

a.酸性氧化物：

跟碱反映生成盐和水的氧化物。

CO2 ，SO2 ，SO3                                    

大部份非金属氧化物都是酸性氧化物，跟水反映生成同价的含氧酸。

CO2 + H2O= H2CO3   SO2 + H2O= H2SO3      SO3 + H2O= H2SO4

b.碱性氧化物：

跟酸反映生成盐和水的氧化物。

CaO Na2 O  MgO Fe2 O3  CuO

     大部份金属氧化物都是碱性氧化物，  BaO K2 O  CaO Na2 O溶于水当即跟水反映 

     生成相应的碱，其他碱性氧化物不溶于水，跟水不反映。

CaO+H2O=Ca（OH）2  BaO+H2O=Ca（OH）2     Na2O+H2O=2NaOH  K2O+H2O=2KOH

c.注意：

CO和H2 O既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物，是不成盐氧化物。

9.酸：

电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。

酸溶液的ＰＨ值小于7

 酸的名称中最后一个字是“酸”，通常化学式的第一种元素是“Ｈ ”，酸由氢和酸根离子组成

 紫色石蕊试液遇酸变红色，无色酚酞试液遇酸不变色

 依照酸的组成，通常有以下两种分类方式：

酸的电离方程式：

酸＝nＨ＋ ＋酸根离子n－ 

a.依照酸分子电离所能生成的氢离子的个数分为：

一元酸（HCl、HNO3 ）、

二元酸（H2 SO4  、H2 S、H2 CO3  ）和三元酸（H3 PO4  ）

b.依照酸分子里有无氧原子分为：

含氧酸（H2 SO4  ,HNO3  , H3 PO4  名称为：

某酸）

无氧酸（HCl, H2 S名称为：

氢某酸 ）

 鉴定酸（鉴定H＋ ）的方式有：

①加紫色石蕊试液变红色的是酸溶液；

②加活泼金属Mg、Fe、Zn等有氢气放出

10.碱：

电离时生成的阴离子全数是氢氧根离子的化合物。

碱通常由金属离子和氢氧根离子组成

   溶碱有五种：

钾钙钠钡氨（KOH,Ca（OH）2  ,NaOH Ba（OH）2  ，氨水）它们的溶液无色。

   有颜色的碱（不溶于水）：

红褐色的氢氧化铁（Fe（OH）3 ↓ ）、蓝色的氢氧化铜（Cu（OH）2   ↓）

   其他固体碱是白色。

碱的名称通常有“氢氧化某”，化学式的最后面是“OH”

   可溶性碱的溶液ＰＨ值大于７，紫色石蕊试液遇溶碱变蓝色，无色酚酞试液遇溶碱变红色

鉴定可溶性碱溶液（鉴定OH－ ）方式一：

加紫色石蕊试液变蓝色，加无色酚酞试液变红色是碱.  

方式二：

加铁盐溶液有红褐色沉淀生成；加铜盐溶液有蓝色沉淀的是碱。

11.盐：

电离时生成金属离子和酸根离子的化合物。

  第一种分类方式:

a.正盐（酸碱完全中和的产物，没有可电离的氢离子或氢氧根离子），例如 NaCl、Na2 S   KNO3 

  无氧酸正盐叫 “某化某”Na2 S_______ MgCl2__________FeS__________

含氧酸盐叫“某酸某”KNO3_________     BaSO4______________Na2CO3______

b.酸式盐（多元酸里的氢部份被金属取代，Ｈ夹在中间）

NaHCO3____________ 、 Ca（HCO3 ）2_____________、NaH2 PO4 _____________

  常见的酸式盐的酸根有：

ＨＣＯ３ － 、ＨＳＯ４ － 、Ｈ２ ＰＯ４ － 、ＨＰＯ４ ２－ 

c.碱式盐（化学式的中间有“OH”）：

Ｃｕ2 （ＯＨ）2 ＣＯ3 

第二种分类方式

按盐中相同部份的离子称为某类盐：

含碳酸根离子的盐称为碳酸盐、含硫酸根离子的盐称为硫酸盐、含硝酸根离子的盐称为硝酸盐、含铁离子的盐称为铁盐，等等。

12.酸碱指示剂（石蕊试液、无色酚酞）和ＰＨ值：

酸溶液的ＰＨ值小于7（如盐酸、稀硫酸、硝酸），酸性越强PH值越小，酸性越弱PH值越大。

水、中性的硫酸盐、硝酸盐和盐酸盐溶液不能使指示剂变色，ＰＨ值等于７。

不能使指示剂变色;可溶的碱溶液ＰＨ值大于７。

碱性越强PH值越大，碱性越弱PH越小

13.酸碱盐溶解性口诀：

钾钠硝铵溶         溶碱有五种             钡钾钙钠氨

不溶氯化物AgCl     不溶硫酸盐BaSO4         碳酸盐只溶钾钠铵

口诀的含义：

含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水  

溶于水的碱有：

氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠 和氨水，其他碱不溶于水

含Cl的化合物只有AgCl不溶于水，其他都溶于水；

含SO42－ 的化合物只有BaSO4 不溶于水，其他都溶于水

含CO32－ 的物质只有含K+ Na+ NH4+溶于水，其他都不溶于水  

14.沉淀物中AgCl和BaSO4 不溶于稀硝酸，Fe（OH）3是红褐色沉淀，Cu（OH）2是蓝色沉淀

其他沉淀是白色（包括Fe（OH）2）有以下常见的沉淀：

Mg（OH）2  Al（OH）3   CaCO3  BaCO3  Ag2 CO3 

推断题中，往沉淀物加稀硝酸：

假设讲沉淀不溶解，那么沉淀中必然有AgCl或BaSO4 ；假设讲沉淀全数溶解，那么沉淀中必然没有AgCl或BaSO4 ；假设讲沉淀部份溶解，那么沉淀中必然有AgCl或BaSO4 中的一种，且还有另一种可溶于稀硝酸的沉淀。

（三）分子、原子、离子、元素和化学式

15. 元素：

具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子总称元素。

        原子的核电荷数（即核内质子数）决定原子或离子的元素种类。

①大部份单个的元素符号表示：

一种元素、该元素的一个原子、一种单质

  但H N O Cl等符号不能表示单质，它们的单质是：

H2  N2  O2  Cl2 

②地壳中元素按质量分数由多至少前四位是：

O氧  Si硅  Al铝  Fe铁。

铝是地壳中含量最多的金属元素。

③化学的“语法”:

 “某分子”由“某原子组成”

“某物质”由“某元素组成”或“某某分子组成”（金属单质、稀有气体讲由某原子直接组成）

例：

水由氢元素和氧元素组成，水由水分子组成。

     1个水分子由2个氢原子和1个氧原子组成元素、物质都是宏观概念，只表示种类，不表示个数。

不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”

④具有相同核电荷数的粒子不必然是同种元素，以下粒子有相同的核电荷数：

 ⑴ H２ 和He  ⑵ CO、N２ 和Si  ⑶ O２ 、S和 S2-    ⑷ OH－ 和 F－ 

元素、分子和原子的区别与联系

                元素      组成         物质

                                         宏观概念，只讲种类，不讲个数

   同类原子总称    组成             组成                                  

                           组成            微观概念，既讲种类，又讲个数

                原子               分子

16．粒子：

如原子、离子、分子、电子、质子等，它们都是微观概念，既表示种类又可表示个数。

分子、原子、离子都是组成物质的粒子。

金属单质和稀有气体由原子直接组成；

 非金属单质、非金属与非金属形成的共价化合物由分子组成，化合物中既有金属元素又有 

 非金属元素的离子化合物是由离子组成。

17.分子：

分子是保持物质化学性质的最小粒子。

分子由原子构成，

  例：

１个水分子由２个氢原子和１个氧原子组成 

18.原子：

原子是化学转变中的最小粒子。

（注意：

原子不是组成物质的最小粒子。

）

  原子的的组成：

原子由核外带负电的电子和带正电的原子核组成，原子核由带正电的质子

  和不带电的中子组成。

    在不显电性的粒子里：

  核电荷数＝质子数＝核外电子数

注意：

原子不是组成物质的最小粒子。

原子只是化学转变中的最小粒子；一般氢原子核中只有质子无中子，氢原子的原子核确实是一个质子。

分子和原子的区别：

在化学转变中分子可分为更小的粒子---原子，原子不能再分。

物质发生物理转变时只是分子间的距离发生转变，而分子本身没有发生转变；发生化学转变时，分子被破坏，分子本身发生转变。

在一切化学反映中，反映前后元素的种类、原子的种类、原子的数量和原子的质量都不变。

19．原子团：

由两种或两种以上元素的原子组成，在化学反映中通常以整体参加反映的原子集团

常见的原子团：

SO42-  CO32-  NO3-  OH-  MnO4－    MnO42－  ClO3－  PO43-  HCO3-  NH4＋碳酸氢根（HCO3-）硫酸氢根（HSO4-）磷酸氢根（HPO42-）磷酸二氢根（H2PO4-）

注意：

原子团只是化合物中的一部份，不能离开物质单独存在，因此含原子团的物质必然有

三种或三种以上元素，二种元素组成的物质不含原子团。

原子团在化学反映中可再分为更小的粒子原子。

20．离子：

带电的原子或原子团叫离子。

带正电的离子叫阳离子；带负电的离子叫阴离子。

  离子里：

质子数＝核电荷数＝电子数±带电量

离子符号的写法：

离子的电荷数标在右上角，电荷的数值等于它对应的化合价

阳离子:

Na＋  Mg2＋  Al3＋ 、Ｈ+   NH4+、Fe2+   Fe3+   Ca2+

阴离子:

Ｏ２－ 、OH－ S2-、 F-   Cl-  SO4 2-  CO32-  NO3－   MnO4－    PO43－  MnO42-  ClO3－ 

21.核外电子排布的规律：

核外电子按能量由低到高从里往外排，第一层最多容纳２个电子，

第二、三层最多容纳８个电子。

   按顺序背诵：

质子数从１～18的元素符号和名称：

  氢氦锂铍硼    碳氮氧氟氖  钠镁铝硅磷   硫氯氩

22．稳固结构：

最外层电子数是8（只有一层的为2）的结构。

元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系最紧密，原子的最外层电子数决定元素的化学性质：

（七）单质碳的性质

15．金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质，它们物理性质不同、化学性质相同。

它们的物理性质不同大的缘故碳原子的排列不同

16．碳的化学性质跟氢气的性质相似（常温下碳的性质不活泼） 

①可燃性：

柴炭在氧气中燃烧           C ＋ O2 CO2现象：

发出白光，放出热量

     碳燃烧不充分（或氧气不充沛）    2C＋O2 2CO

②还原性：

   柴炭高温下还原氧化铜  C  ＋ 2CuO 2Cu ＋ CO2 ↑

现象：

黑色物质受热后变成亮红色固体， 同时放出能使石灰水变浑浊的气体

实验注意事项:

①试管口略向下倾斜（避免因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流，

使试管破裂）；②实验终止时，应先把导管从石灰水里移开，然后再熄灭酒精灯（避免石灰

水倒吸入试管，致使热的试管破裂。

）

  柴炭高温下还原氧化铁 3C ＋ 2Fe2 O3 4Fe ＋ 3CO2 ↑

（ 氢气跟ＣＯ２不反映）        

高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化

碳 C ＋ CO2 2CO      Ｃ                                                                                                    

一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳 2CO＋O2 2CO2   ①②        ③④

碳、一氧化碳、二氧化碳三种物质间的转换关系：

                              CO2              CO

                  ⑤⑥

（八）二氧化碳的性质

17.二氧化碳的物理性质：

可溶于水，密度比空气的大。

加压降温易变成固体“干冰

 用途：

灭火，温室里作肥料，干冰用于致冷和人工降雨，化工原料

①跟水反映：

二氧化碳通入水中生成碳酸       CO2  ＋ H2 O ＝H2 CO3 

            二氧化碳通入紫色石蕊试液，石蕊试液变红色；加热又变成紫色

②跟碱反映生成盐和水：

（用澄清的石灰水鉴定ＣＯ２）

二氧化碳通入澄清的石灰水 CO2  ＋ Ca（OH）2  ＝ CaCO3 ↓＋H2 O

现象：

有白色沉淀生成（或：

澄清的石灰水变浑浊）

二氧化碳跟氢氧化钠反映：

CO2  ＋ 2NaOH＝ Na2 CO3 ＋H2 O（无明显现象）

③通常情形下，CO2不支持燃烧，也不能燃烧。

                   （九）一氧化碳的性质

19．一氧化碳的物理性质：

无色、无味、比空气的密度略小、难溶于水

20．一氧化碳的化学性质

  ①可燃性：

  一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳   

现象：

发出蓝色火焰，放出热量                          2CO＋O2 2CO2

  ②还原性：

一氧化碳还原氧化铜（不是置换反映）        CO  ＋  CuO Cu ＋ CO2 

     现象：

黑色物质受热后变成亮红色固体， 同时放出能使石灰水变浑浊的气体

专门注意尾气的处置：

一氧化碳有剧毒，会使空气受污染，必需把未反映的CO燃

                      烧转变成无污染的CO2  △

  一氧化碳还原氧化铁      3CO  ＋ Fe2 O3  ＝ 2Fe ＋ 3CO2 

  ③毒性：

一氧化碳吸入肺里跟血液的血红蛋白结合，破坏了血红蛋白的输氧能力

 三种有可燃性、还原性的物质：

氢气、碳、一氧化碳（都可用于冶炼金属、用作燃料）

（十）碳酸钙的性质和用途

21．碳酸钙要紧以石灰石和大理石存在，大理石和石灰石要紧成份是CaCO3 。

大理石和石灰石做建 筑材料，工业上用石灰石制生石灰（CaO）和二氧化碳、制水泥。

22.碳酸钙的物理性质：

白色固体，难溶于水。

  化学性质：

①跟盐酸、硝酸反映（碳酸钙不溶于水，可溶于酸）

   CaCO3 ＋2HCl＝CaCl2 ＋H2 O＋CO2 ↑  （实验室制取CO2的反映）

   CaCO3 ＋2HNO3 ＝Ca（NO3 ）2 ＋H2 O＋CO2 ↑                   CaCO3

                                                          高温

  ②高温分解：

CaCO3 CaO＋CO2 ↑

CaO＋H2O＝Ca（OH）2   （生石灰跟水反应生成熟石灰）      CaO    加水    Ca（OH）2

（十一）有机物

23. 甲烷CH4（俗名：

沼气，天然气的要紧成份）是最简单的有机物。

难溶于水，

密度比空气的小    点燃

 有可燃性CH4 ＋2O2 ＝CO2 ＋2H2 O 现象：

火焰敞亮呈蓝色，放出大量热

24．乙醇（俗名：

酒精，C2 H5 OH）无色液体，易挥发，与水可任意比互溶

  酒精燃烧          Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ  ＋3Ｏ2 2ＣＯ2  ＋3Ｈ2 Ｏ 

  甲醇（CH3OH）有毒，不能饮用，饮用后令人双目失明，大量饮用会令人死亡。

25．煤（要紧含碳元素，称为“工业的粮食”）、石油（要紧含碳元素、氢元素，称为“ 工业的血液”）天然气（要紧成份是CH4），三种最重要的矿物燃料，都是混合物

（十二）酸 碱 盐  氧化物

第八章学到的三大系列物质

同系列内的物质间一样不反映，但可在适当条件下彼此转化

     系列一                           系列二             系列三

        金属                                                 非金属

         ↓O2                                                  ↓O2

       金属氧化物                                        非金属氧化物

       碱性氧化物                                         酸性氧化物

         ↓H2O                             盐                 ↓H2O

   碱                                                   酸

 碱的通性                   酸的通性

①紫色石蕊试液遇碱变蓝色，                ①紫色石蕊试液遇酸变红色，

 无色酚酞试液遇碱变红色                    无色酚酞试液遇酸不变色    

                                             ②氢前的金属＋酸→盐＋H2 ↑

                                             注意：

浓硫酸、硝酸跟金属反  

                                               应不生成氢气，生成水

②碱＋酸性氧化物→盐＋水                 ③酸＋碱性氧化物→盐＋水      

③碱＋酸→盐＋水（“中和反映”）       ④酸＋碱→盐＋水（“中和反映”） 

④碱＋盐→另一种碱＋另一种盐            ⑤酸＋盐→另一种酸＋另一种盐      

 碱的通性的①②④项的碱必需是可溶于水      碳酸盐＋酸→盐＋H2O ＋ CO2 ↑    

盐的通性（盐的通性中

（1）（3）（4）项的盐必需是可溶于水）

⑴金属＋盐→金属＋盐（必需符合金属活动性顺序规律）

⑵酸＋盐→酸＋盐       碳酸盐＋酸→盐＋H2O ＋ CO2 ↑

⑶盐1＋碱1→盐2＋碱2     参加反映的盐和碱都必需是可溶于水

⑷盐１ ＋盐２ →盐３ ＋盐４参加反映的盐都必需是可溶于水且符合复分解反映的规律）

26.氧化物的性质：

①有四种碱性氧化物跟水反映生成碱，其他的碱性氧化物不溶于水跟水不反映

    Na2 O＋H2 O＝2NaOH          CaO＋H2 O＝Ca（OH）2 

    K2 O＋H2 O＝2KOH            BaO＋H2 O＝Ba（OH）2 

②酸性氧化物：

大部份非金属氧化物都是酸性氧化物，跟水化合生成同价的含氧酸。

  CO2 ＋H2 O＝H2 CO3  SO2 ＋H2 O＝H2 SO3      SO3 ＋H2 O＝H2 SO4 

27.盐酸和硫酸用途：

硫酸和盐酸可除去金属表面的锈，都是重要的工业原料

盐酸（氢氯酸，HCl气体的水溶液，无色液体） 浓盐酸有挥发性，会挥发出HCl

硫酸（H2 SO4 ）  浓硫酸有吸水性，可作气体的干燥剂

28.浓硫酸的稀释：

稀释浓硫酸时，必需把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入水里，并非  断搅拌，使产生的热量迅速扩散，切不可把水倒入浓硫酸里。

     酸 盐酸 硫酸

物理性质

 挥发性 在空气中产生白雾

 浓硫酸有吸水性

化学性质

证明是酸的方式 

 ①石蕊试液

 石蕊试液遇盐酸：

变红色

 石蕊试液遇硫酸：

变红色

无色酚酞遇盐酸：

不变色

 无色酚酞遇硫酸：

不变色

②跟金属反映  

 Zn +2HCl=ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

 Zn +H2SO4=ZnSO4+H2↑

Fe +H2SO4=FeSO4+H2↑

跟金属氧化物反映

 氧化铁

 固体溶解，溶液变黄色

 固体溶解，溶液变黄色

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

 Fe2O3+ 3H2SO4= Fe2（SO4）3+3H2O

氧化铜

 固体溶解，溶液由无色变蓝色

 固体溶解，溶液由无色变蓝色

跟碱反映的方程式现象

 氢氧化铁

 固体溶解，溶液变黄色

 固体溶解，溶液变黄色

氢氧化铜

 固体溶解，溶液由无色变蓝色

 固体溶解，溶液由无色变蓝色

跟碳酸盐反映

 碳酸钠碳酸钙

查验Cl－、SO42