元素及其化合物
（一）水
1.水、蒸馏水是纯净物、化合物和氧化物。矿泉水、海水、河水、糖水和盐水属于混合物
2. 污染水质的因素：工业生产中的废渣、废水、废气（即“三废”）和生活污水的任意排放，
农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河流。
3.电解水实验（水中加少量硫酸或NaOH，增强水的导电性） 通电
① 水通电（正极O2 负极H2 ，体积比1:2） 2H2 O＝＝2H2 ↑ ＋ O2 ↑
②证明物质里是否含水方法：白色的无水硫酸铜遇水变蓝色
（二）空气
4.空气的成分按体积分数计算：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%,CO2 0.03%
5.环境污染知识：排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
6.测定空气成份或除去气体里的氧气，要用易燃的磷，磷燃烧后生成固体，占体积小易分离。
不能用碳、硫代替磷。碳、硫跟氧气反应生成气体，难跟其他气体分离。
（ 三）氧气的性质和用途
7.氧气的物理性质：不易溶于水，密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。
8.氧气的用途：气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
9.氧气的化学性质：支持燃烧，有助燃性。可供呼吸用，是常用的氧化剂。
⑴木炭在氧气中燃烧（O2可使带火星的木条的木条复燃）C O2 CO2
现象：发出白光，放出热量，生成使石灰水变浑浊的气体
⑵硫在空气中燃烧，硫在氧气中燃烧 S O2 SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体，放出热量；
在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体；放出热量
⑶磷在空气中燃烧 4P 5O2 2P2 O5
现象：发出白光，产生大量的白烟，放出热量
白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存，可隔绝空气，防止它自燃。
⑷镁在空气（或氧气）中燃烧 2Mg O2 2MgO
现象：发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 点燃
⑸铁丝在氧气中燃烧 3Fe 2O2 ＝ Fe3 O4
现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量
此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂
⑹氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气) 2H2 O2 2H2 O
现象：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量；
不纯的氢气点燃会爆炸
⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺，发出白光，放出热量，瓶壁内有水珠。
向瓶内倒入澄清的石灰水，石灰水变浑浊。
⑻ 加热碱式碳酸铜 （俗称铜绿）Cu2 (OH)2 CO3 2CuO ＋ H2 O ＋ CO2 ↑
（现象：绿色粉末变黑色，管壁有水珠，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊）
（四）氧气的制法：
10．工业制取氧气的方法：分离液态空气制取氧气，此变化是物理变化，不是分解反应
实验室制取氧气反应原理：
①加热高锰酸钾 2KMnO4 K2 MnO4 MnO2 O2 ↑
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 2KClO3 2KCl 3O2 ↑
实验室制取氧气注意事项： ①试管口略向下倾斜（防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气，至管口冷凝成水滴而倒流，使试管破裂）；②用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，当气泡连续地较均匀地放出后再收集（因为开始放出的气泡不纯，含有空气）③排水法收集氧气结束时，应先撤去导管，后停止加热（防止水倒吸入试管，导致热的试管破裂。） 其他生成氧气的反应： 通电
③水通电（正极O2 负极H2 ，体积比1:2） 2H2 O＝2H2 ↑ ＋ O2 ↑
④加热氧化汞 2HgO 2Hg ＋ O2 ↑
（五）氢气的性氢气的性质和用途
11．氢气的性质（１）物理性质：密度最小的气体，难溶于水
（２）化学性质
①可燃性：氢气在空气中燃烧 2H2 ＋ O2 2H2 O
现象：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量
不纯的氢气点燃会爆炸，所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性：氢气还原氧化铜 H2 ＋CuO Cu＋H2 O
现象：黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜，管壁有水珠产生
氢气还原氧化铜实验注意事项：“酒精灯迟到早退”，即
开始时要先通入氢气后加热（目的是排净管内空气，防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸）；
实验结束时要先停止加热，继续通入氢气至试管冷却（防止生成的铜受热被氧化成CuO）
（3）氢气的用途：充气球，冶炼金属，高能燃料，化工原料
12．生成氢气的反应（实验室制取H2最常用的试剂是：锌粒和稀硫酸，也可用②③⑤⑥⑦）
①锌粒和稀硫酸反应 Zn ＋ H2 SO4＝ZnSO4＋H2↑ ②铁和稀硫酸反应Fe＋H2 SO4＝FeSO4 ＋ H2 ↑
③镁和稀硫酸反应 Mg＋H2 SO4＝MgSO4＋H2↑ ④铝和稀硫酸反应2Al＋3H2 SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑
⑤锌粒和盐酸反应 Zn ＋2HCl＝ZnCl2 ＋ H2 ↑⑥铁和盐酸反应Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
⑦镁和盐酸反应 Mg ＋ 2HCl＝MgCl2＋H2↑⑧铝和盐酸反应 2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
(六)铁的性质
13.铁的物理性质：有银白色金属光泽的固体，有良好的延性和展性，质软，是导体
铁的化学性质：（１）铁跟氧气反应
铁在潮湿的空气里（既有H2O又有O2时）易生锈，铁锈是混合物，主要成分是氧化铁Fe2 O3
防锈方法：在铁表面涂一层保护膜（如涂漆或油）；镀锌等金属或烤蓝
铁在氧气里燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量
（２） 铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应（反应后溶液呈浅绿色）
① 铁跟硫酸铜溶液反应（现代湿法冶金的先驱）化学方程式：Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
现象：铁丝表面覆盖一层红色的铜, 反应后溶液呈浅绿色
②铁跟硫酸反应：Fe＋H2 SO4＝FeSO4 ＋ H2 ↑ 铁跟盐酸反应：Fe＋2HCl＝FeCl2 ＋ H2 ↑
现象:有气泡生成,反应后溶液呈浅绿色（铁有两种离子：铁离子Fe3 亚铁离子Fe2 ）
铁元素有三种氧化物：氧化铁Fe2O3 氧化亚铁FeO 四氧化三铁Fe3O4
14．生铁和钢：都是铁的合金，区别是含碳量不同，生铁的含碳量高，钢含碳量低。
合金：金属与金属（或非金属）熔合而成，具有金属性质的混合物。（纯净物不是合金）
(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。
它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同
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：木炭在氧气中燃烧 C ＋ O2 CO2现象：发出白光，放出热量
碳燃烧不充分（或氧气不充足） 2C＋O2 2CO
②还原性：
木炭高温下还原氧化铜 C ＋ 2CuO 2Cu ＋ CO2 ↑
现象：黑色物质受热后变为亮红色固体， 同时放出能使石灰水变浑浊的气体
试验注意事项:①试管口略向下倾斜（防止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实验结束时，应先把导管从石灰水里移开，然后再熄灭酒精灯（防止石灰
水倒吸入试管，导致热的试管破裂。）
木炭高温下还原氧化铁 3C ＋ 2Fe2 O3 4Fe ＋ 3CO2 ↑
( 氢气跟ＣＯ２不反应)
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。加压降温易变为固体“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
18.二氧化碳的化学性质
①跟水反应：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；加热又变为紫色
②跟碱反应生成盐和水：（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应：CO2 ＋ 2NaOH＝ Na2 CO3 ＋H2 O（无明显现象）
③通常情况下，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（不是置换反应） CO ＋ CuO Cu ＋ CO2
现象：黑色物质受热后变为亮红色固体， 同时放出能使石灰水变浑浊的气体
特别注意尾气的处理：一氧化碳有剧毒，会使空气受污染，必须把未反应的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．碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰石主要成分是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、硝酸反应（碳酸钙不溶于水，可溶于酸）
CaCO3 ＋2HCl＝CaCl2 ＋H2 O＋CO2 ↑ （实验室制取CO2的反应）
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，天然气的主要成分）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：火焰明亮呈蓝色，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，饮用后使人双目失明，大量饮用会使人死亡。
25．煤（主要含碳元素，称为“工业的粮食”）、石油（主要含碳元素、氢元素，称为“ 工业的血液”）天然气（主要成分是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般不反应，但可在适当条件下相互转化
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（“中和反应”） ④酸＋碱→盐＋水（“中和反应”）
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项的碱必须是可溶于水 碳酸盐＋酸→盐＋H2O ＋ CO2 ↑
盐的通性（盐的通性中（1）（3）（4）项的盐必须是可溶于水）
⑴金属＋盐→金属＋盐（必须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 参加反应的盐和碱都必须是可溶于水
⑷盐１ ＋盐２ →盐３ ＋盐４参加反应的盐都必须是可溶于水且符合复分解反应的规律）
26.氧化物的性质：
①有四种碱性氧化物跟水反应生成碱，其他的碱性氧化物不溶于水跟水不反应
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：大部分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，必须把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入水里，并不 断搅拌，使产生的热量迅速扩散，切不可把水倒入浓硫酸里。
