初中化学竞赛知识点
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初中化学竞赛辅导
第一部分根本概念和根本原理
〔一〕物质的分类
离子化合物:由阴、阳离子互相作用而构成的化合物叫离子化合物。
某些碱性氧化物,如Na2O、K2O,常见的盐类如NaCl、KF,常见的碱,如NaOH等都属于离子化合物。
共价化合物:不同元素的原子间以共用电子对形成分子的化合物是共价化合物。
例如氯化氢(HCl)、水(H2O)等。
〔二〕物质的组成及构造
原子构造及元素性质的关系
(1)质子数确定了元素的种类和原子核外电子数。
(2)质子数及核外电子数是否相等,确定该元素的微粒是原子还是离子。
(3)原子最外电子层电子的数目及元素的化学性质关系亲密。
(4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定构造,化学性质较稳定,一般条件下不及其它物质发生化学反响。
(5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个,在化学反响中易失去最外层电子,使次外层成为最外层到达稳定构造。
(6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个,在化学反响中易得到电子,使最外层到达稳定构造。
离子:带电的原子或原子团。
(1)带正电荷的离子叫做阳离子(核电荷数>核外电子数);带负电荷的离子叫做阴离子(核电荷数<核外电子数)。
(2)原子在化学反响中得失电子的数目即阴阳离子所带电荷数。
例如钠原子在反响中失去最外层的一个电子成为带一个单位正电荷的阳离子(Na+),氯原子在反响中得到一个电子使最外层到达8个电子的稳定构造,形成带一个单位负电荷的阴离子(Cl-)。
〔三〕物质的改变和性质
化合反响:两种或两种以上物质生成另一种物质的反响。
分解反响:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反响。
置换反响:由一种单质及一种化合物反响,生成另一种单质和另一种化合物的反响。
氧化反响:物质跟氧发生的化学反响叫做氧化反响。
复原反响:含氧化合物里的氧被夺去的反响。
燃烧:可燃物质及空气里的氧气发生的发光放热的猛烈的化学反响。
〔燃烧的条件和灭火的措施〕
爆炸:可燃物在有限的空间里发生急剧的燃烧。
缓慢氧化:物质进展的缓慢氧化,不象燃烧那样猛烈,但也放出热量。
例如呼吸作用,动植物的腐败等。
猛烈氧化有燃烧和爆炸。
自燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧。
〔四〕化学用语
原子构造示意图:核内有8个质子。
弧线表示电子层,弧线上的
数字表示该层的电子数。
第二部分元素化合物学问〔一〕
空气的成分:按体积计算空气中的氮气约占78%,氧气约占21%,稀有气体及其它成分约占1%,很多科学家都做过探讨空气成分的试验,具有代表性的人物是舍勒、普利斯特里和拉瓦锡。
稀有气体的用处很广,依据稀有气体的性质,它被应用于消费和科学探讨等方面。
空气的污染和防止:煤燃烧产生的烟,(含SO2)、石油化工厂排放的废气、汽车排出车的尾气(含NO2等)形成的烟雾会造成空气的污染,有害燃烧的污染、空气的污染、环境污染及其危害,由于大气中二氧化硫和二氧化氮的含量过高,遇水便形成了酸雨,应实行各种措施限制污染,爱护环境,留意大气环境爱护,特殊要留意防止居室中的空气污染,要爱护臭氧层。
氧气的物理性质:通常状态下氧气是无色、无味的气体,不易溶解水在标准状况下氧气密度是1.429g/L,比空气略大;降低温度氧气可变为淡蓝色液体雪花状淡蓝色固体.
氧气的化学性质:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以及金属、非金属、化合物等
多种物质发生氧化反响,反响猛烈程度因条件不同而异,可表现为缓慢氧化、燃烧、爆炸等,反响中放出大量的热。
(1)氧气及非金属反响①木炭在氧气里猛烈燃烧,发出白光,生成无色、无气味能使澄清石灰水变浑浊的气体;②硫在氧气里猛烈燃烧,产生光明的蓝紫色火焰,生成无色、有刺激性气味的气体;③磷白磷可以及空气中的氧气发生缓慢氧化,到达着火点(40℃)时,引起自燃:白磷或红磷在氧气中燃烧,生成大量白烟;④氢气在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,罩一干冷烧杯在火焰上方,烧杯中有水雾。
(2)氧气及金属反响①镁在空气中或在氧气中猛烈燃烧,发出刺眼白光,生成白色粉末状物质;②铁红热的铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体物质。
(3)氧气及化合物反响①一氧化碳在氧气中燃烧产生蓝色火焰,产生使澄清石灰水变浑浊的气体;②乙炔(C2H2)在氧气中燃烧产生光明火焰,氧炔焰温度可达3000℃;③甲烷(沼气)在氧气中燃烧产生使石灰水变浑浊的气体和水;④蜡烛在氧气中猛烈燃烧生成二氧化碳和水。
氧气的用处:(1)供呼吸;(2)治金工业:富氧炼钢炼铁进步炉温,加速治炼过程;(3)“氧炔焰〞用于气焊、气割。
液氧可用于液氧炸药,宇宙火箭发动机作支持燃烧用。
氧气的制法:(1)试验室制法:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物〔MnO2为催化剂〕或加热高锰酸钾。
(2)工业制法:依据氧气、氮气沸点不同,别离液态空气得到氧气。
水的污染和防治:工业消费中的废渣、废气和城市生活用水的随意排放、农业消费中农药、化肥的随意施用,都会造成水的污染。
应实行各种措施去除对水的污染,保证生活和消费用水的清洁。
水是人类宝贵的自然资源,水对生物体有重要作用。
水的性质:(1)物理性质:通常状况下水是无色、无气味,没有味道的液体。
凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大为1g/cm3,水结冰时体积膨胀,密度小于水的密度,所以冰浮在水面上。
(2)化学性质:①通电水可分解②水通常作为溶剂、可溶解多种物质。
水的组成:(1)电解水试验得到氢气和氧气,证明水是由氢、氧两种元素组成的。
(2〕科学试验证明:每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,因此水的组成中氢原子及氧原子的个数比是2∶1。
氢气的性质:(1)氢气的物理性质通常是无色,无气味的气体,难溶于水降温可成为无色液体、雪状固体,在标准状况下氢气密度是0.0899g/L,是自然界最轻的气体。
氢气是由英国化学家卡文迪许发觉的,见氢气的发觉史。
(2)氢气化学性质常温下氢气性质稳定,但在加热或点燃条件下能及多种物质发生反响。
①可燃性:a.纯净的氢气在氧气中宁静燃烧,发出淡蓝色火焰。
b.点燃氢气和氧气的混合气(或氢气不纯)可发生爆炸c.纯净的氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生无色,有刺激性气味气体,该气体遇空气中水蒸气产生白雾。
②复原性:氢气能夺取某些氧化物里的氧,使含氧化合物发生复原反响,氢气做复原剂。
氢气的用处:(1)充灌氢气球(2)作复原剂,冶炼高纯度金属等(3)合成氯化氢制盐酸等重要化工产品(4)液氢作火箭燃料;燃烧时放出大量的热,不污染空气等,是志向的能源,称作氢能源。
氢气的制法:试验室制法:锌粒和稀硫酸或盐酸
金刚石:无色透亮正八面体状固体。
人们怎样知道金刚石的组成的?经琢磨能折射,散射光线,作装饰品,硬度大,用于作钻头,玻璃刀等。
熔点高是电的不良导体。
石墨:深灰色有金属光泽不透亮细鳞片状固体,质软而滑腻,用作光滑剂,铅笔芯等。
熔点高,用于制作石墨坩埚。
电的良导体,用作干电池电极,高温电炉电极等。
不溶于水和一般的溶剂。
无定形碳:炭黑:黑色粉末,用作黑色颜料、墨汁、橡胶添加剂等。
活性炭:黑色多孔性颗粒或粉末,有吸附性用作防毒面具,净化水、脱色剂等。
焦炭:深灰色、多孔性坚硬固体,用于冶炼金属。
木炭:灰黑色多孔状固体,做燃料、制黑火药、食品工业吸附剂等。
碳的化学性质:常温下,碳的化学性质不活泼,随着温度的上升,活动性增加,在高温下碳能及多种物质起反响。
(1)及氧气和非金属反响碳的各种单质均能在空气中燃烧,因条件不同产物而异。
(2)复原性:肯定条件下碳可以及多种氧化物反响,夺取含氧化合物中的氧,有复原性,是冶金工业的重要复原剂。
二氧化碳的性质:二氧化碳是大气中含量最多的温室气体,近年来二氧化碳剧增产生“温室效应〞是当前全球共同关注的环境问题的热点之一。
(1)物理性质:通常为无色的气体,在标准状况下密度是1.977g/L,能溶于水,在加压降温条件下可变为无色液体,雪状固体--干冰(2)化学性质:不支持燃烧和不供给呼吸是二氧化碳的重要性质,除此以外因为二氧化碳
是酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质.①及水反响生成碳酸,碳酸可使石蕊试液由紫色变为红色,但由于碳酸不稳定,红色很快消逝。
②及石灰水(碱溶液)反响。
二氧化碳的用处:(1)灭火。
灭火器种类很多,常见的灭火器有泡沫灭火器和鸭舌式二氧化碳灭火器。
(2)干冰作致冷剂,冷藏食品,人工降雨等。
(3)重要的化工原料,用于制纯碱等。
二氧化碳的制法:(1)试验室制法:大理石或石灰石和稀盐酸。
(2)工业制法:高温下煅烧石灰石制取生石灰时的副产品是二氧化碳。
一氧化碳的性质:1、物理性质:无色、无气味的气体,在标准状况下密度是1.250g/L,难溶于水。
2、化学性质:(1)可燃性:一氧化碳可在空气中燃烧,发出蓝色火焰,产物是二氧化碳。
(2)复原性:一氧化碳能夺取含氧化合物中的氧,有复原性。
①及CuO反响,②及Fe2O3反响(炼铁炉里的反响) (3)毒性:吸进肺里及血液中的血红蛋白化合,使人因缺氧而死亡。
一氧化碳的用处:(1)多种气体燃料的主要成分。
(2)冶金工业上重要的复原剂。
碳酸钙性质:大理石、石灰石、白垩等天燃矿物的主要成分是碳酸钙。
(1)物理性质:白色固体,不溶于水。
(2)化学性质:碳酸钙是由钙离子和碳酸根(CO32-)离子构成的化合物,因此它及其它含有碳酸根的碳酸盐一样具有共同的性质,主要是:及酸反响产生使石灰水变浑浊的气体~二氧化碳,这是鉴定碳酸根离子的最简便的方法。
石灰岩层里不溶性碳酸钙和溶有二氧化碳的水作用能转化成碳酸氢钙,溶有碳酸氢钙的水也可析出碳酸钙,这就是溶洞的形成缘由。
碳酸钙的用处:(1)重要的建筑材料(2)烧制水泥的主要成分(3)高温煅烧消费生石灰(氧化钙) 甲烷:甲烷通常称沼气,煤矿矿坑、池沼、地层内均可产生以甲烷为主要成分的沼气。
甲烷是最简洁的有机物。
甲烷的性质:(1)无色、无味的气体,比空气轻,极难溶于水。
(2)在足够的氧气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
点燃甲烷及氧气或甲烷及空气的混合物会发生爆炸。
酒精:学名乙醇,化学式是C2H5OH,它是无色,具有特殊气味的液体,易挥发,能及水以随意比例互溶,是常用的有机溶剂。
酒精在空气中易燃烧,放出大量热,生成水和二氧化碳。
因此酒精常做为燃料。
用高梁、玉米等作原料,经过发酵、再进展蒸馏,可制得酒精。
工业酒精含有少量甲醇(CH3OH),甲醇是无色易挥发的液体,有酒的气味,易燃烧,产物也是二氧化碳和水。
甲醇有毒,饮后使人眼睛失明,大量饮用会使人死亡。
醋酸:学名乙酸,化学式是CH3COOH,食用醋中约含乙酸3~5%,故又称为醋酸。
醋酸是一种有猛烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和酒精,当温度低于16.6℃时,醋酸凝聚成像冰一样的晶体,无水醋酸又称冰醋酸。
醋酸对皮肤有腐蚀作用,能使紫色石蕊试液变红。
煤和石油:煤、石油、自然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,是重要的能源。
煤是由有机物和无机物所组成的困难混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素,以及无机矿物质。
为合理运用能源、爱护环境,应加强煤的综合利用。
石油是一种粘稠状液体,通常显黑色或深棕色,常有绿色或蓝色荧光,有特殊气味,不溶于水,密度比水稍小,没有固定的熔点和沸点。
主要含有碳和氢元素,还含有少量的硫、氧、氮等元素,是一种混合物。
石油炼制后可得到多种产品,这些产品是三大合成材料的原料。
三大合成材料和网球用具。
有机化合物的应用特别广泛,它在工农业、国防交通运输、建筑及日常生活中有极广泛的应用。
铁:(1)物理性质:纯铁是银白色具有金属光泽的固体,质软,有良好的延展性、是热和电的导体,密度为7.86g/cm3,熔点是1535℃,沸点2750℃。
(2)化学性质:铁的化学性质比较活泼,在肯定条件下能跟多种非金属单质及某些化合物反响。
①铁跟氧气反响:细铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁。
常温下铁在枯燥空气中很难跟氧气发生化学反响。
但在潮湿的空气中却能跟氧气发生困难的化学反响,生成铁锈,铁锈的主要成分为Fe2O3。
②铁跟酸反响:铁能跟盐酸或稀硫酸发生置换反响生成亚铁盐(溶液为浅绿色)和氢气③铁跟硫酸铜溶液反响:将铁钉浸在硫酸铜溶液,铁钉外表覆盖一层红色的铜。
生铁和钢:生铁是含碳量在2~4.3%之间的铁合金;钢是含碳量在0.03~2%之间的铁合金。
工业上炼铁是用复原剂,在高温条件下,从铁矿石里把铁复原出来。
常用的铁矿石有赤铁矿(主要成份是Fe2O3)、磁铁矿(主要成份是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)。
工业上把生铁炼成钢是用氧气或铁的氧化物作氧化剂,在高温条件下,把生铁中的过量的碳和其它杂质氧化成为气体或炉渣除去。
铝:cm3,熔点660℃,沸点2200℃。
有良好的延性和展性,导电性和导热性。
铝在空气中
外表生成一层致密的氧化膜,可阻挡铝进一步氧化。
铝对水、浓硫酸,浓硝酸有耐腐蚀性。
高温下有强复原性。
铝可作复原剂、制造电线、铝合金是制汽车、飞机、火箭的材料。
锌:具有青白色金属光泽,密度为7.14g / cm3,熔点419.4℃,沸点为907℃。
锌在空气中比较稳定,能在外表形成一层致密的氧化膜。
铁的外表镀锌可爱护铁不受腐蚀。
锌常用于电镀、制铜合金和干电池等。
铜:具有紫色金属光泽,密度为8.9g/ cm3,熔点1083℃,沸点2595℃。
具有良好的延性和展性。
导电性和导热性。
铜在空气中化学性质不活泼,在潮湿空气中,外表可生成碱式碳酸铜铜,可制造电线,电缆、铜及铜合金可制枪弹、炮弹等。
钛:cm3,熔点1725℃,沸点为3260℃,具有良好延性和展性。
钛具有耐腐蚀性,不受大气和海水的腐蚀。
钛和钛合金可制造发动机、轮船外壳、反响器和电讯器材等。
近年来全世界对钛的需求日益增长,被誉为21世纪金属-钛。
第三部分化学试验
气体的制备
试验室制取气体及其性质试验,是属于根本操作的简洁综合试验.复习时,可从所需药品、反响原理、选用的仪器装上、搜集方法、验满或验纯以及考前须知等方面进展归纳总结.通过比照制气装置和搜集装置,突出气体的特性及几种气体的共性,进步记忆效果.有关气体制备.
〔1〕气体的发生装置
依据所用反响物的状态和反响条件,可分为两类:
〔2〕气体的搜集装置
依据气体的溶解性及密度,选择用排水法〔气体难溶于水〕或向上排空气法〔气体密度比空气大〕、向下排空气法〔气体密度比空气小〕进展搜集.
〔说明:排空气集气法中的“向上〞或“向下〞不是指瓶口的取向,而是指空气从瓶中被排出的流向〕
〔3〕集气瓶的多种用处
①集气瓶:搜集密度比空气大的气体,气体流向是。
进步短出。
比空气轻的气体气体流向为“短进长出〞.假设瓶中盛满水,那么由短管进气排出水,搜集难溶于水的气体.
②量气瓶:定量搜集量取气体体积的试验装置,气体“短进长出〞.
③储气瓶:先排水集气后,运用气体时,用高位水〔或接水龙头〕将瓶内气体压出,水从长管进,气体从短管出.
④洗气瓶:瓶内放适量液体试剂〔约l/3〕用于气体的枯燥〔除去水蒸气〕、净化〔汲取杂质〕或性质试验〔检验某气体存在或验证某气体性质〕,那么应“进步短出〞.〔4〕装置气密性的检查
不管是何种气体的制备,都要先检查装置的气密性.
〔5〕防倒吸
用排水集气法将气体集满后,应先从水槽中取出导管,再熄灭酒精灯.
〔6〕棉花团的作用
用KMnO4分解制取O2时,应将棉花团置于大试管口处,以防止KMnO4粉末从导管口喷出。
物质的鉴别
物质的检验涉及对物质的鉴定、鉴别和推断等多个方面.其主要内容包括:几种气体〔O2、H2、CO2、CO、CH4〕的检验;碳酸盐〔或CO32-〕的检验,盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙的鉴别等.复习时肯定要熟识有关物质的性质,尤其对一些有色特征溶液、特征沉淀及有关反响产生的特征现象要有清晰的相识,这是解答这类问题的根底和关键.
常见的物质鉴别题举例浅析:
〔一〕用一种试剂一步鉴别出几种物质
1、运用指示剂
2、参与其它试剂
是。
〔二〕用一种试剂和组内试剂分步鉴别出几种物质
1、用指示剂和组内物质间的互相反响分步鉴别出几种物质
2、用所给的一种试剂鉴别出未知溶液中的一种,然后再用鉴别出的溶液作试剂,鉴别其它未知溶液,以此类推,一一鉴出。
〔三〕用多种试剂分步鉴别出几种物质
例:现有五种溶液,分别是稀盐酸、NaCl、NaOH、Na2SO4、和MgSO4,怎样鉴别它们?〔四〕不用任何试剂,通过组内物质的“两两混合〞鉴别出几种物质
〔五〕不用任何试剂,依据物质的物理性质〔如颜色、气味等〕先鉴别出其中的一种物质,再利用该物质鉴别其它物质
物质的别离和提纯
除杂原那么:既要除掉原来的杂质,又不产生新的难别离的杂质。
〔一〕物理方法
〔二〕化学方法
气体的制取、净化及搜集
一、发生装置:
二、搜集装置:
固体和液体加热制气体或
液体和液体加热制气体
固体和液体常
温下制气体
固体和固体加热制气体固体和液体常温下制气体〔可限制反响〕
三、气体的净化:
1、气体的枯燥
酸性枯燥剂:浓H2SO4、P2O5
①枯燥剂中性枯燥剂:无水CaCl2无水硫酸铜
碱性枯燥剂:固体NaOH、生石灰、碱石灰
②枯燥装置
2、气体的净化
被汲取的气体汲取气体的药品汲取装置H2灼热的氧化铜
O2灼热的铜网
CO 灼热的氧化铜
CO2、SO2NaOH溶液
HCl NaOH溶液
NH3酸溶液
四、气体的转化:
原气体转化试剂转变成的气体转扮装置
H2氧化铜H2O
CO 氧化铜CO2
CO2木炭CO
HCl NaHCO3
溶液
CO2
五、尾气的汲取:
CO ①点燃②气球搜集③排水法搜集
一套完好的制气装置应当包括四个部分:
气体发生气体净化气体收集尾气吸收。