河南中考化学知识总结

本文基于河南中考化学考纲,系统梳理九年级化学上下册全部知识点,涵盖选择、填空、简答、综合应用题四大题型。适合考前冲刺系统复习使用。


目录

  1. 常见化学用语
  2. 身边的化学物质
  3. 物质构成的奥秘
  4. 物质的化学变化
  5. 化学与社会发展
  6. 科学探究与实验基础
  7. 化学计算
  8. 物质推断专题
  9. 常见题型与解题技巧
  10. 附录:常考知识速查

1. 常见化学用语

1.1 元素符号(前20号元素必须会写)

原子序数 名称 符号 原子序数 名称 符号
1 H 11 Na
2 He 12 Mg
3 Li 13 Al
4 Be 14 Si
5 B 15 P
6 C 16 S
7 N 17 Cl
8 O 18 Ar
9 F 19 K
10 Ne 20 Ca

补充常考元素:Fe(铁)、Cu(铜)、Mn(锰)、Zn(锌)、Ba(钡)、Ag(银)、Hg(汞)、I(碘)

1.2 常见物质的化学式

单质

  • H₂ 氢气、O₂ 氧气、N₂ 氮气、Fe 铁、Cu 铜、C 碳(金刚石/石墨)、P 磷(红磷/白磷)、S 硫

氧化物

  • H₂O 水、CO₂ 二氧化碳、CO 一氧化碳、Fe₂O₃ 氧化铁(铁锈主要成分、赤铁矿)、Fe₃O₄ 四氧化三铁(磁铁矿)、CuO 氧化铜、CaO 氧化钙(生石灰)、MgO 氧化镁、Al₂O₃ 氧化铝、SO₂ 二氧化硫(大气污染物)、SO₃ 三氧化硫

  • HCl 盐酸(氯化氢)、H₂SO₄ 硫酸、HNO₃ 硝酸、H₂CO₃ 碳酸、H₃PO₄ 磷酸

  • NaOH 氢氧化钠(烧碱/火碱/苛性钠)、Ca(OH)₂ 氢氧化钙(熟石灰/消石灰)、KOH 氢氧化钾、NH₃·H₂O 氨水(NH₄OH)、Fe(OH)₃ 氢氧化铁(红褐色↓)、Cu(OH)₂ 氢氧化铜(蓝色↓)、Mg(OH)₂ 氢氧化镁(白色↓)、Al(OH)₃ 氢氧化铝(白色↓)

  • NaCl 氯化钠(食盐)、Na₂CO₃ 碳酸钠(纯碱/苏打)、NaHCO₃ 碳酸氢钠(小苏打)、CaCO₃ 碳酸钙(大理石/石灰石)、CuSO₄ 硫酸铜(蓝色溶液)、CuSO₄·5H₂O 五水硫酸铜(胆矾/蓝矾)、FeSO₄ 硫酸亚铁(浅绿色)、FeCl₃ 氯化铁(黄色)、KMnO₄ 高锰酸钾(紫黑色)、K₂MnO₄ 锰酸钾、NH₄HCO₃ 碳酸氢铵(碳铵)、NH₄NO₃ 硝酸铵(硝铵)、AgCl 氯化银(白色↓不溶于稀硝酸)、BaSO₄ 硫酸钡(白色↓不溶于稀硝酸)、AgNO₃ 硝酸银、BaCl₂ 氯化钡、Ba(NO₃)₂ 硝酸钡

有机物

  • CH₄ 甲烷(沼气/天然气主要成分)、C₂H₅OH 乙醇(酒精)、CH₃OH 甲醇(有毒)、CH₃COOH 乙酸(醋酸)、C₆H₁₂O₆ 葡萄糖、(C₆H₁₀O₅)ₙ 淀粉/纤维素、CO(NH₂)₂ 尿素

1.3 化学方程式书写要点

书写原则:客观事实 + 质量守恒定律(配平)

配平方法

  1. 最小公倍数法 — 找出原子个数的最小公倍数
  2. 奇数配偶法 — 将奇数原子变成偶数
  3. 观察法 — 从化学式最复杂的物质开始
  4. 定一法 — 将最复杂化学式系数定为1

反应条件符号

  • △ — 加热
  • 点燃 — 点燃
  • 高温 — 高温(约1000℃以上)
  • 催化剂 — 如 MnO₂、Fe₂O₃、CuO 等
  • ↑ — 生成气体(反应物中无气体)
  • ↓ — 生成沉淀(反应物中无固体)

1.4 化合价口诀

常见元素化合价(顺口溜):

一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌
三铝四硅五价磷,二三铁、二四碳
二四六硫都齐全,铜汞二价最常见
单质零价永不变

原子团(根)化合价

-1价:OH⁻(氢氧根)、NO₃⁻(硝酸根)、HCO₃⁻(碳酸氢根)
-2价:SO₄²⁻(硫酸根)、CO₃²⁻(碳酸根)、SO₃²⁻(亚硫酸根)
+1价:NH₄⁺(铵根)

1.5 化学式的含义

以 H₂O 为例:

  • 宏观:表示水这种物质;表示水由氢元素和氧元素组成
  • 微观:表示 1 个水分子;表示 1 个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成
  • 质量:水的相对分子质量为 18;水中氢、氧元素质量比为 1∶8

2. 身边的化学物质

2.1 空气与氧气

空气的组成(体积分数)

  • N₂ 78%(约 4/5)
  • O₂ 21%(约 1/5)
  • 稀有气体 0.94%
  • CO₂ 0.03%
  • 其他杂质 0.03%

空气中氧气含量测定实验(红磷燃烧法):

1
4P + 5O₂ —点燃→ 2P₂O₅(白烟)
  • 现象:产生大量白烟,冷却后打开弹簧夹,水倒流入集气瓶约 1/5 体积
  • 结论:氧气约占空气体积的 1/5
  • 误差分析:小于 1/5 → 红磷不足、装置漏气、未冷却至室温;大于 1/5 → 弹簧夹未夹紧、点燃红磷后伸入过慢

空气污染物

  • 有害气体:SO₂、NO₂、CO、O₃(臭氧)
  • 可吸入颗粒物(PM2.5、PM10)
  • 温室气体:CO₂、CH₄、氟利昂等

氧气的性质与制备

物理性质:无色无味气体,密度比空气略大(1.429 g/L),不易溶于水(1L水溶30mL氧气),液态淡蓝色,固态淡蓝色

化学性质(助燃性 — 支持燃烧,本身不燃):

反应物 现象 化学方程式
木炭(C) 空气中发红光,氧气中发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C + O₂ —点燃→ CO₂
硫(S) 空气中淡蓝色火焰,氧气中蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味气体 S + O₂ —点燃→ SO₂
磷(P) 产生大量白烟,放热 4P + 5O₂ —点燃→ 2P₂O₅
铁(Fe) 剧烈燃烧火星四射,生成黑色固体,放热(集气瓶底需放水或细沙) 3Fe + 2O₂ —点燃→ Fe₃O₄
镁(Mg) 发出耀眼白光,生成白色固体,放热 2Mg + O₂ —点燃→ 2MgO
蜡烛 白光,生成水雾和使石灰水变浑浊的气体 混合物燃烧

实验室制氧气三种方法

  1. 过氧化氢(H₂O₂)分解法(最常用,不需加热)

    1
    2H₂O₂ —MnO₂催化→ 2H₂O + O₂↑
    • 发生装置:固液不加热型(锥形瓶 + 长颈漏斗/分液漏斗)
    • 长颈漏斗末端需液封(伸入液面以下)
    • MnO₂ 的作用:催化剂(改变反应速率,质量和化学性质不变)
  2. 高锰酸钾(KMnO₄)加热法

    1
    2KMnO₄ —△→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
    • 发生装置:固固加热型
    • 试管口略向下倾斜(防止冷凝水回流炸裂试管)
    • 试管口放一团棉花(防止高锰酸钾粉末进入导管)
    • 先预热,再集中加热
    • 实验完毕先撤导管,再熄灭酒精灯(防止水倒吸)
  3. 氯酸钾(KClO₃)加热法

    1
    2KClO₃ —MnO₂,△→ 2KCl + 3O₂↑

收集方法

  • 向上排空气法(密度比空气大)— 导管伸入集气瓶底部
  • 排水法(不易溶于水)— 获得的氧气更纯

验满:用带火星的木条伸到集气瓶口,若复燃则已满

2.2 碳及其化合物

碳单质

物质 结构特点 性质/用途
金刚石 正四面体网状结构,最硬 切割玻璃、钻头、装饰品
石墨 层状结构,最软,能导电 铅笔芯(太软,掺黏土做不同硬度)、电极、润滑剂
C₆₀ 足球状分子(富勒烯) 新型材料,用于超导、催化
活性炭/木炭 疏松多孔 吸附性(物理变化),吸附色素和异味,用于净水、防毒面具
焦炭 冶炼金属(还原剂)
炭黑 黑色颜料、橡胶补强剂

注意:”碳”指元素(碳单质、碳的化合物),”炭”指具体物质(木炭、焦炭、活性炭、炭黑)

碳的化学性质

  1. 稳定性:常温下化学性质稳定(保存字画、档案用碳素墨水)
  2. 可燃性(充分燃烧与不充分燃烧):
    • 充分燃烧:C + O₂ —点燃→ CO₂(放热多)
    • 不充分燃烧:2C + O₂ —点燃→ 2CO(放热少,产生有毒CO)
  3. 还原性:用于冶炼金属
    • C + 2CuO —高温→ 2Cu + CO₂↑(黑色变红色)
    • 3C + 2Fe₂O₃ —高温→ 4Fe + 3CO₂↑(高炉炼铁原理)

一氧化碳(CO)

物理性质:无色无味气体,密度略小于空气,难溶于水

化学性质

  1. 可燃性:2CO + O₂ —点燃→ 2CO₂(蓝色火焰,放热,用于燃料)

  2. 还原性:CO + CuO —△→ Cu + CO₂(黑色变红色)

    还原金属氧化物的步骤:先通CO排空气→加热→停止加热→继续通CO至冷却(防氧化、防爆炸)

  3. 毒性:与血红蛋白结合,使血液失去输氧能力(淡入淡出现象 — 先不易察觉)

CO和CO₂的鉴别

  • 通入澄清石灰水 → 变浑浊的是 CO₂
  • 点燃 → 能燃烧的是 CO(蓝色火焰)
  • 通入紫色石蕊溶液 → 变红的是 CO₂
  • 用湿润的蓝色石蕊试纸 → 变红的是 CO₂

除杂:CO中混有CO₂ → 通入氢氧化钠溶液;
CO₂中混有CO → 通过灼热的氧化铜

二氧化碳(CO₂)

物理性质:无色无味气体,密度比空气大(1.977 g/L),能溶于水(1L水溶1L CO₂)。固态 CO₂ 叫干冰,升华吸热

化学性质

  1. 不燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸(”三不”)— 用于灭火
  2. 与水反应:CO₂ + H₂O → H₂CO₃(使紫色石蕊变红)
    • 碳酸不稳定:H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑(加热后红色变回紫色)
  3. 与澄清石灰水反应(特征反应):
    • CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O(白色沉淀,用于检验CO₂)
    • 继续通CO₂:CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂(沉淀溶解,用于解释溶洞)
  4. 与碱反应(非特征):
    • CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O(无明显现象,用于吸收CO₂)
    • CO₂ + NaOH → NaHCO₃(CO₂过量时)

用途

  • 灭火(密度大、不燃烧、不支持燃烧)
  • 人工降雨(干冰升华吸热)
  • 温室肥料(光合作用原料)
  • 制碳酸饮料
  • 制纯碱(侯氏制碱法)

实验室制取CO₂

1
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
  • 发生装置:固液不加热型(与H₂O₂制O₂相同)
  • 注意:用大理石/石灰石(CaCO₃),不用纯碱(反应太快,不易控制)
  • 不用稀硫酸:生成CaSO₄微溶,附着表面阻止反应继续
  • 收集:向上排空气法(密度比空气大)
  • 验满:燃着的木条放在瓶口,熄灭则满
  • 净化:用饱和NaHCO₃溶液(除HCl气体),用浓硫酸(除水蒸气)
  • 检验:通入澄清石灰水,变浑浊

CO₂对生活和环境的影响

  • 温室效应(CO₂、CH₄、氟利昂、O₃等)
  • 低碳生活:减少化石燃料使用、多植树造林、开发新能源

碳酸钙(CaCO₃)

  • 白色固体,难溶于水
  • 高温分解:CaCO₃ —高温→ CaO + CO₂↑(用于制生石灰)
  • 与酸反应:CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑(实验室制CO₂)
  • 用途:建筑材料(大理石/石灰石)、补钙剂

2.3 水

水的组成

电解水实验

1
2H₂O —通电→ 2H₂↑ + O₂↑
  • 正极产生 O₂(能使带火星木条复燃)
  • 负极产生 H₂(能燃烧,淡蓝色火焰,体积是O₂的2倍)
  • 体积比(H₂∶O₂)= 2∶1,质量比 ≈ 1∶8
  • 结论:水由氢、氧两种元素组成(化学变化中分子可再分而原子不可再分)

水的净化

操作 原理 作用
静置沉淀 重力沉降 除去大颗粒不溶物
吸附沉淀 明矾吸附絮凝 加速沉降
过滤 筛分(物理变化) 除去不溶性杂质
吸附 活性炭吸附 除去色素和异味
蒸馏 蒸发冷凝 除去所有杂质,得到纯水

自来水厂流程:取水 → 加絮凝剂 → 沉淀 → 过滤 → 活性炭吸附 → 消毒(化学变化,用Cl₂/ClO₂/O₃)→ 配水

硬水与软水

  • 硬水:含较多 Ca²⁺、Mg²⁺ 的水
  • 鉴别:肥皂水 — 泡沫少、浮渣多的是硬水;泡沫多的是软水
  • 硬水软化方法:煮沸(生活中)、蒸馏(实验室)
  • 硬水的危害:浪费肥皂、锅炉爆炸

过滤操作要点(”一贴二低三靠”)

  • 一贴:滤纸紧贴漏斗内壁(不留气泡,防过滤速率慢)
  • 二低:滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘(防液体从滤纸和漏斗间流下)
  • 三靠:烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒轻靠三层滤纸处;漏斗末端紧靠烧杯内壁

蒸馏操作

  • 温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处
  • 冷凝管下口进水、上口出水(逆流,提高冷凝效率)
  • 加沸石(防暴沸)

氢气(H₂)

物理性质:无色无味气体,密度最小(0.0899 g/L),难溶于水

化学性质

  1. 可燃性:2H₂ + O₂ —点燃→ 2H₂O(淡蓝色火焰)
    • 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会爆炸
    • 验纯方法:收集一试管氢气,用拇指堵住管口,靠近火焰,移开拇指
      • 尖锐爆鸣声 → 不纯
      • 轻微噗声 → 纯净
  2. 还原性:H₂ + CuO —△→ Cu + H₂O(黑色变红色,管壁有水雾)

实验室制取H₂

1
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑
  • 发生装置:固液不加热型(启普发生器简易装置)
  • 收集:排水法(最纯)或向下排空气法
  • 注意:先验纯再点燃

2.4 溶液

基本概念

  • 溶液:一种或几种物质分散到另一种物质中,形成均一、稳定的混合物
  • 特征:均一性(各部分组成和性质相同)、稳定性(条件不变不分层不析出)
  • 组成:溶剂(能溶解其他物质的物质,如水、酒精、汽油)+ 溶质(被溶解的物质)

影响因素(溶解快慢):

  • 温度(升高温度,大多数固体溶解加快)
  • 颗粒大小(粉碎固体,增大接触面积)
  • 搅拌(加速分子运动)

饱和溶液与不饱和溶液

  • 饱和溶液:一定温度下,一定量溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液
  • 不饱和溶液:还能继续溶解溶质的溶液

相互转化(一般规律):

  • 不饱和 → 饱和:加溶质、降温(大多数固体)、蒸发溶剂
  • 饱和 → 不饱和:加溶剂、升温(大多数固体)

特例:Ca(OH)₂ 的溶解度随温度升高而降低

结晶方法

  • 蒸发结晶(如 NaCl):适用于溶解度受温度影响小的物质
  • 降温结晶(冷却热饱和溶液,如 KNO₃):适用于溶解度受温度影响大的物质

溶解度

固体溶解度:一定温度下,在 100g 溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量(单位:克)

影响因素

  • 内因:溶质和溶剂的性质
  • 外因:温度(大多数固体随温度升高溶解度增大,Ca(OH)₂ 反常)

气体溶解度:压强一定,温度越低溶解度越大;温度一定,压强越大溶解度越大

溶解度曲线

  • 点:某温度下物质的溶解度
  • 交点:两物质在该温度下溶解度相同
  • 线上方晶体 → 饱和溶液
  • 变化趋势:曲线”陡” → 适合降温结晶;”平缓” → 适合蒸发结晶

溶质质量分数

公式

1
2
溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%
溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量 = 溶液密度 × 溶液体积

配制一定溶质质量分数的溶液(以配制 50g 6% 的 NaCl 溶液为例):

  1. 计算:需 NaCl 3g,水 47g(即 47mL)
  2. 称量:用托盘天平称取 3g NaCl(左物右码,精确到 0.1g)
  3. 量取:用量筒量取 47mL 水(视线与凹液面最低处保持水平)
  4. 溶解:在烧杯中搅拌溶解,转入细口瓶,贴标签

误差分析(偏小的情况):

  • 称量时左码右物
  • 量取水时仰视读数
  • 烧杯中有水
  • 药品不纯
  • 溶质洒落
  • 转移时液体洒落

2.5 金属与金属矿物

金属材料

常见金属的物理性质

  • 共性:有光泽、导电性、导热性、延展性
  • 大多数是银白色(铜紫红色、金黄色)

合金(混合物,有金属特性):

  • 生铁(含碳 2%4.3%)和钢(含碳 0.03%2%)— 都是铁碳合金,钢的硬度和韧性好,生铁硬而脆
  • 黄铜(Cu-Zn)比纯铜硬度大
  • 青铜(Cu-Sn)
  • 焊锡(Sn-Pb)— 熔点比纯金属低
  • 硬铝(Al-Cu-Mg)— 密度小、强度高
  • 不锈钢(Fe-Cr-Ni)— 抗腐蚀

钛和钛合金:熔点高、密度小、抗腐蚀性强,用于航天、轮船、医疗器械

金属的化学性质

金属活动性顺序

1
2
3
K Ca Na Mg Al | Zn Fe Sn Pb (H) | Cu Hg Ag Pt Au
—————————— ————————————
金属活动性由强到弱

三条规律

  1. 与 O₂ 反应:越靠前的金属越易与氧气反应

    • 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃(铝表面致密氧化膜,具有抗腐蚀性,用砂纸打磨后可反应)
    • 2Mg + O₂ —点燃→ 2MgO(发出耀眼白光)
    • 3Fe + 2O₂ —点燃→ Fe₃O₄(火星四射)
    • 2Cu + O₂ —△→ 2CuO(黑色)
    • Au、Pt 不与 O₂ 反应(真金不怕火炼)
  2. 与酸反应(排在 H 前面的金属能置换出酸中的 H)

    • Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑(剧烈)
    • Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑(较剧烈,适合实验室制H₂)
    • Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑(缓慢,溶液浅绿色)
    • Cu、Ag 等不与稀盐酸、稀硫酸反应
  3. 与盐溶液反应(前置后,盐可溶)

    • Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu(铁表面覆盖红色固体,溶液由蓝变浅绿;湿法冶金原理)
    • Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag(铜表面覆盖银白色固体,溶液由无色变蓝色)
    • Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

金属的冶炼

铁的冶炼(高炉):

1
3CO + Fe₂O₃ —高温→ 2Fe + 3CO₂
  • 原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
  • 产物:生铁(实验室所得尾气中CO需点燃处理,防污染)
  • 原理:利用 CO 的还原性,在高温下将铁从铁矿石中还原出来
  • 炉渣:CaCO₃ —高温→ CaO + CO₂↑;CaO + SiO₂ —高温→ CaSiO₃

常见铁矿石

  • 赤铁矿(Fe₂O₃,红色)
  • 磁铁矿(Fe₃O₄,黑色)
  • 菱铁矿(FeCO₃)

还原金属氧化物的三个反应对比(还原剂:C、CO、H₂):

反应 现象 注意
C + 2CuO —高温→ 2Cu + CO₂↑ 黑色变红色 固体与固体反应,高温条件
CO + CuO —△→ Cu + CO₂ 黑色变红色,尾气可燃 先通CO后加热,防爆炸
H₂ + CuO —△→ Cu + H₂O 黑色变红色,试管壁有水雾 先通H₂后加热,防爆炸

金属资源的保护

铁生锈条件:铁与 O₂ 和 H₂O 同时接触(铁锈主要成分 Fe₂O₃)

防锈措施

  • 保持表面洁净干燥
  • 覆盖保护层(涂油、刷漆、电镀、烤蓝)
  • 改变金属内部结构(如制成不锈钢)

保护金属资源

  • 防止金属腐蚀
  • 回收利用废旧金属
  • 合理开采矿物
  • 寻找金属代用品

2.6 酸、碱、盐

常见酸的性质

浓盐酸(HCl)

  • 无色有刺激性气味液体
  • 挥发性:打开瓶口有白雾(HCl气体与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴)
  • 纯净盐酸无色,工业盐酸含 Fe³⁺ 呈黄色

浓硫酸(H₂SO₄)

  • 无色黏稠油状液体
  • 吸水性 — 做干燥剂(不可干燥NH₃等碱性气体)
  • 脱水性 — 使物质炭化(如纸张变黑)
  • 强腐蚀性 — 使用时要小心,溶于水放大量热
  • 稀释:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌(酸入水,不断搅)。切不可将水倒入浓硫酸!

稀酸的化学通性(H⁺ 的性质)

  1. 与指示剂反应

    • 紫色石蕊溶液 → 变红
    • 无色酚酞溶液 → 不变色
  2. 与活泼金属反应(置换反应,生成盐 + H₂↑)

  3. 与金属氧化物反应

    • Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O(铁锈溶解,溶液变黄色,用于除锈)
    • CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O(黑色溶解,溶液变蓝色)
  4. 与碱反应(中和反应):

    • HCl + NaOH → NaCl + H₂O(无明显现象,需指示剂)
    • H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
    • 3HCl + Fe(OH)₃ → FeCl₃ + 3H₂O(红褐色固体溶解,溶液变黄)
    • 2HCl + Cu(OH)₂ → CuCl₂ + 2H₂O(蓝色沉淀溶解,溶液变蓝)
  5. 与某些盐反应

    • CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
    • Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑
    • HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃(白色沉淀,用于检验 Cl⁻)
    • H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2HCl(白色沉淀,用于检验 SO₄²⁻)

常见碱的性质

氢氧化钠(NaOH)

  • 白色固体,易潮解(做干燥剂),易溶于水放大量热
  • 强腐蚀性(使用时要小心,俗称烧碱/火碱/苛性钠)
  • 暴露在空气中会吸收水分潮解,再与CO₂反应变质:2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

NaOH变质检验:加稀盐酸,若有气泡生成,说明变质(含Na₂CO₃)
变质程度判断

  • 部分变质:取样品溶于水,加过量CaCl₂(或BaCl₂)溶液,产生白色沉淀;取上层清液,加无色酚酞,变红
  • 完全变质:取样品溶于水,加过量CaCl₂溶液,产生白色沉淀;取上层清液,加无色酚酞,不变红

氢氧化钙(Ca(OH)₂)

  • 白色粉末状固体,微溶于水,溶解度随温度升高而降低
  • 俗称熟石灰/消石灰
  • 用于建筑(砌砖抹墙)、改良酸性土壤、配制波尔多液(CuSO₄ + Ca(OH)₂)
  • 制取:CaO + H₂O → Ca(OH)₂(生石灰与水反应放大量热)

碱的化学通性(OH⁻ 的性质)

  1. 与指示剂反应

    • 紫色石蕊溶液 → 变蓝
    • 无色酚酞溶液 → 变红
  2. 与某些非金属氧化物反应

    • 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O(用于吸收CO₂)
    • 2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O(用于吸收SO₂,防止空气污染)
    • Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O(用于检验CO₂)
    • 2NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O(NaOH 腐蚀玻璃,盛放时用橡胶塞)
  3. 与酸反应(中和反应)

  4. 与某些盐反应(复分解反应):

    • 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄(蓝色沉淀)
    • 3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl(红褐色沉淀)
    • Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaOH(工业制氢氧化钠)

中和反应

定义:酸 + 碱 → 盐 + 水

本质:H⁺ + OH⁻ → H₂O

应用

  • 改良酸性土壤 — 用熟石灰 Ca(OH)₂
  • 处理工厂废水 — 用熟石灰处理酸性废水,用稀硫酸处理碱性废水
  • 胃酸过多 — 服用含 Mg(OH)₂ 或 Al(OH)₃ 的药物
  • 被蚊虫叮咬 — 涂氨水或小苏打溶液
  • pH 试纸测酸碱度

pH 与酸碱度(0~14):

  • pH < 7 → 酸性(pH 越小,酸性越强)
  • pH = 7 → 中性
  • pH > 7 → 碱性(pH 越大,碱性越强)

pH 试纸使用:用玻璃棒蘸取溶液滴在 pH 试纸上,与标准比色卡比较。不能将试纸浸入溶液(污染试剂),不能用水湿润试纸(稀释后不准确)

正确洗涤玻璃仪器:内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下 → 已洗净

盐的性质

定义:由金属离子(或NH₄⁺)和酸根离子组成的化合物

常见盐的俗名与用途

化学式 俗名 用途
NaCl 食盐 调味品、腌制食品、消除积雪、选种、生理盐水
Na₂CO₃ 纯碱/苏打 洗涤剂、玻璃/造纸/纺织工业
NaHCO₃ 小苏打 焙制糕点(发酵粉)、治疗胃酸过多、灭火器原料
CaCO₃ 石灰石/大理石 建筑材料、补钙剂、制生石灰
CuSO₄·5H₂O 胆矾/蓝矾 配波尔多液、游泳池消毒
KMnO₄ 高锰酸钾 消毒、制氧气

关于纯碱:Na₂CO₃ 属于,不是碱。水溶液呈碱性(CO₃²⁻ 水解),故名纯碱

盐的化学通性

  1. 盐 + 金属 → 新盐 + 新金属(置换反应,前置后)

    • Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
  2. 盐 + 酸 → 新盐 + 新酸(复分解反应,生成↓或↑或H₂O)

    • CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
    • NaCl + H₂SO₄ —微热→ NaHSO₄ + HCl↑(实验室制HCl)
  3. 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱(复分解,反应物皆可溶,生成↓或↑或H₂O)

    • Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2NaOH(工业制烧碱)
    • CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
  4. 盐 + 盐 → 两种新盐(复分解,反应物皆可溶,生成↓)

    • NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃(检验Cl⁻)
    • Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl(检验SO₄²⁻)

复分解反应发生的条件

两种化合物互相交换成分,生成物中有↓或↑或H₂O三者之一

口诀

复分解,在溶液,交换离子看产物
生成水、气或沉淀,反应就能发生成
酸碱中和最优先,盐盐反应要能溶

常见离子的检验

离子 检验试剂 现象
H⁺ 紫色石蕊溶液 / pH试纸 石蕊变红 / pH < 7
OH⁻ 无色酚酞溶液 / pH试纸 酚酞变红 / pH > 7
Cl⁻ AgNO₃溶液 + 稀HNO₃ 白色沉淀(不溶于稀HNO₃)
SO₄²⁻ Ba(NO₃)₂溶液 + 稀HNO₃ 白色沉淀(不溶于稀HNO₃)
CO₃²⁻ 稀盐酸 + 澄清石灰水 产生气体使石灰水变浑浊
NH₄⁺ 熟石灰研磨(或NaOH溶液加热) 产生有刺激性气味气体(使湿润红色石蕊试纸变蓝)
Fe³⁺ 观察颜色 / NaOH溶液 黄色溶液 / 红褐色沉淀
Cu²⁺ 观察颜色 / NaOH溶液 蓝色溶液 / 蓝色沉淀
Ag⁺ 稀盐酸(或可溶氯化物)+ 稀HNO₃ 白色沉淀(不溶于稀HNO₃)
Ba²⁺ 稀硫酸(或可溶硫酸盐)+ 稀HNO₃ 白色沉淀(不溶于稀HNO₃)

离子共存

不能共存的离子对(会发生反应):

反应类型 离子对 产物
产生沉淀 Ba²⁺ + SO₄²⁻ BaSO₄↓
Ag⁺ + Cl⁻ AgCl↓
Ca²⁺ + CO₃²⁻ CaCO₃↓
Ag⁺ + CO₃²⁻ Ag₂CO₃↓
Ba²⁺ + CO₃²⁻ BaCO₃↓
Cu²⁺ + OH⁻ Cu(OH)₂↓
Fe³⁺ + OH⁻ Fe(OH)₃↓
Mg²⁺ + OH⁻ Mg(OH)₂↓
Al³⁺ + OH⁻ Al(OH)₃↓
产生气体 H⁺ + CO₃²⁻ H₂O + CO₂↑
H⁺ + HCO₃⁻ H₂O + CO₂↑
NH₄⁺ + OH⁻ NH₃↑ + H₂O
生成水 H⁺ + OH⁻ H₂O

3. 物质构成的奥秘

3.1 分子、原子、离子

粒子 定义 特点 举例
分子 保持物质化学性质的最小粒子 在化学变化中可再分;由原子构成 H₂O、CO₂、O₂
原子 化学变化中的最小粒子 在化学变化中不可再分;由原子核和核外电子构成 Fe、C、He
离子 带电的原子或原子团 阳离子(带正电)、阴离子(带负电) Na⁺、Cl⁻、OH⁻、NH₄⁺

分子的性质

  1. 分子很小(质量和体积都很小)
  2. 分子在不断运动(温度越高,运动越快 — 扩散现象:花香、品红)
  3. 分子间有间隔(热胀冷缩、气体压缩)
  4. 同种分子性质相同,不同种分子性质不同

原子结构

1
2
3
原子核(+) ┬ 质子(+) — 决定元素种类
└ 中子(不带电)— 影响相对原子质量
核外电子(-)— 分层排布,决定化学性质

原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数(原子整体不显电性)

相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数

核外电子排布规律

  • 第1层最多 2 个电子
  • 第2层最多 8 个电子
  • 最外层电子数不超过 8 个(K层为最外层时不超过2个)
  • 第一层先排满再排第二层,依次类推

最外层电子数与化学性质

  • 最外层电子数相同 → 化学性质相似(He 例外,稀有气体)
  • 最外层电子数 < 4 → 易失去电子 → 金属元素(如 Na、Mg、Al)
  • 最外层电子数 ≥ 4 → 易得到电子 → 非金属元素(如 O、Cl、S)
  • 最外层电子数 = 8(He=2)→ 稳定结构 → 稀有气体元素(不易得失电子)

离子符号

  • Na⁺(钠离子)、Mg²⁺(镁离子)、Al³⁺(铝离子)、Cl⁻(氯离子)、O²⁻(氧离子)、S²⁻(硫离子)
  • 原子团离子:OH⁻(氢氧根)、NO₃⁻(硝酸根)、SO₄²⁻(硫酸根)、CO₃²⁻(碳酸根)、NH₄⁺(铵根)

3.2 元素

定义:质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称

元素分布

  • 地壳中含量前四位(质量分数):O > Si > Al > Fe(氧硅铝铁)
  • 生物细胞中含量前四位:O > C > H > N
  • 空气中含量最多:N(体积分数78%)

元素与物质的关系

  • 物质都是由元素组成的
  • 单质:同种元素组成的纯净物
  • 化合物:不同种元素组成的纯净物

3.3 纯净物与混合物、单质与化合物

1
2
3
4
5
6
7
物质 ─┬─ 纯净物(一种物质)──┬─ 单质(同种元素)──┬─ 金属单质(Fe、Cu、Mg)
│ │ └─ 非金属单质(O₂、C、S)
│ └─ 化合物(不同种元素)──┬─ 氧化物(两种元素,其一为氧)
│ ├─ 酸
│ ├─ 碱
│ └─ 盐
└─ 混合物(多种物质)— 空气、溶液、合金、石油、煤

氧化物:由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物

  • 金属氧化物:CuO、Fe₂O₃、CaO、Na₂O(能与酸反应)
  • 非金属氧化物:CO₂、CO、H₂O、SO₂(能与碱反应)

有机物:含碳的化合物(CO、CO₂、碳酸盐等除外)

  • 最简单的有机物:CH₄(甲烷)
  • 相对分子质量最小的有机物:CH₄

3.4 化学式与化合价

化学式的含义(见 1.5 节)

化合价规则

  • 化合物中各元素正负化合价代数和为0
  • 单质中元素化合价为0
  • 同一元素在不同化合物中可显不同化合价(如Fe:+2、+3)

常见原子团化合价(见 1.4 节)

3.5 质量守恒定律

内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和

微观解释:化学反应前后

  • 原子种类 不变

  • 原子数目 不变

  • 原子质量 不变

  • = 质量守恒

  • 分子种类 一定改变

  • 分子数目 可能改变

  • 元素种类 不变

  • 元素质量 不变

  • 物质种类 一定改变

应用

  1. 推断物质的组成元素(根据生成物推断反应物中的元素)
  2. 推断物质的化学式(根据反应前后原子种类、数目不变)
  3. 解释质量变化现象(如铁生锈质量增加,是因为吸收了空气中的水蒸气和氧气)

4. 物质的化学变化

4.1 物理变化与化学变化

物理变化 化学变化(化学反应)
本质区别 没有新物质生成 有新物质生成
伴随现象 状态、形状改变 发光、放热、变色、生成气体、生成沉淀
联系 化学变化一定伴随物理变化,物理变化不一定有化学变化
举例 瓷器破碎、酒精挥发、水结冰、汽油挥发 铁生锈、燃烧、酿酒、食物腐烂

4.2 化学反应基本类型

化合反应(多变一)

1
A + B → AB

举例:

  • CaO + H₂O → Ca(OH)₂(放热)
  • 2H₂ + O₂ —点燃→ 2H₂O
  • CO₂ + H₂O → H₂CO₃
  • 4P + 5O₂ —点燃→ 2P₂O₅

分解反应(一变多)

1
AB → A + B

举例:

  • 2H₂O —通电→ 2H₂↑ + O₂↑
  • 2KMnO₄ —△→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
  • CaCO₃ —高温→ CaO + CO₂↑
  • H₂CO₃ —△→ H₂O + CO₂↑

置换反应(一换一)

1
A + BC → AC + B

举例(三种类型):

  • 金属 + 酸:Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑
  • 金属 + 盐:Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
  • 还原反应:C + 2CuO —高温→ 2Cu + CO₂↑

复分解反应(交换成分)

1
AB + CD → AD + CB

发生条件:生成物中有↓或↑或H₂O

举例:

  • 酸 + 碱(中和):HCl + NaOH → NaCl + H₂O
  • 酸 + 盐:CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
  • 碱 + 盐:2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
  • 盐 + 盐:NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

四大基本反应类型与氧化还原的关系

  • 置换反应一定是氧化还原反应
  • 复分解反应一定不是氧化还原反应
  • 化合反应和分解反应可能是氧化还原反应(有单质参加/生成的)

氧化还原反应(补充)

定义:物质与氧发生的反应(得氧→氧化→还原剂;失氧→还原→氧化剂)

口诀:得氧氧化是还原剂,失氧还原是氧化剂

4.3 燃烧与能源

燃烧条件与灭火

燃烧条件(缺一不可):

  1. 可燃物
  2. 与氧气(或空气)接触
  3. 温度达到着火点

灭火原理(破坏任一条件):

  1. 清除可燃物(森林砍伐隔离带)
  2. 隔绝氧气(锅盖盖灭、灯帽盖灭、森林用沙土覆盖)
  3. 降温至着火点以下(水灭火 — 主要使温度降低,同时生成水蒸气隔绝空气)

促进燃烧的方法

  • 增大氧气浓度(如富氧炼钢)
  • 增大可燃物与空气的接触面积(如煤粉碎后燃烧更旺)

爆炸

  • 物理爆炸(气球爆炸、轮胎爆炸)
  • 化学爆炸(可燃气体或粉尘在有限空间内急剧燃烧,如瓦斯爆炸、粉尘爆炸)
  • 爆炸极限:可燃气体在空气中能发生爆炸的体积分数范围。H₂ 4%74%、CH₄ 5%15%、CO 12.5%~74%

化石燃料

三大化石燃料(不可再生能源):

燃料 主要成分 特点
煤(固体) C(有机物和无机物混合物) 含C、H、O、N、S等,燃烧产生SO₂导致酸雨
石油(液体) C、H 组成的有机物混合物 分馏得汽油、柴油、煤油等(物理变化)
天然气(气体) CH₄ 甲烷 比较清洁的化石燃料

甲烷(CH₄)

  • 物理性质:无色无味气体,密度比空气小,难溶于水
  • 燃烧:CH₄ + 2O₂ —点燃→ CO₂ + 2H₂O(蓝色火焰,产生较多热量)
  • 天然气是较清洁的燃料,但燃烧产生温室气体CO₂

汽车燃料

  • 乙醇汽油:C₂H₅OH + 3O₂ —点燃→ 2CO₂ + 3H₂O(可再生,污染小)
  • 氢气燃料:2H₂ + O₂ —点燃→ 2H₂O(最清洁,热值高,但制取和储存困难)

酸雨

  • 形成:化石燃料燃烧产生的 SO₂、NO₂ 溶于水形成酸(pH < 5.6)
  • 危害:腐蚀建筑、酸化土壤、污染水源
  • 防治:使用清洁能源、尾气处理(SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O)

新能源

  • 氢能(热值高、无污染、制取成本高、储存难)
  • 风能、太阳能、地热能、潮汐能
  • 核能(清洁但存在核废料处理和安全问题)

5. 化学与社会发展

5.1 化学与能源

  • 化学反应中的能量变化:放热反应(燃烧、中和、金属与酸反应)和吸热反应(C+CO₂、CaCO₃分解)
  • 人类能源需求的三大支柱:化石燃料、水能、核能
  • 燃料电池:将化学能直接转化为电能(如氢氧燃料电池)

5.2 化学与材料

材料分类

1
2
3
4
5
材料 ─┬─ 金属材料 ─┬─ 纯金属(Fe、Cu、Al)
│ └─ 合金(生铁、钢、黄铜、不锈钢)
├─ 无机非金属材料(陶瓷、玻璃、水泥)
└─ 有机高分子材料 ─┬─ 天然(棉花、羊毛、天然橡胶)
└─ 合成(塑料、合成纤维、合成橡胶)

三大合成材料

  • 塑料(热塑性:聚乙烯,可重塑 丨 热固性:电木,不可重塑)
  • 合成纤维(涤纶、锦纶、腈纶 丨 鉴别:燃烧 — 有烧纸味的是棉,有烧焦羽毛味的是羊毛)
  • 合成橡胶

**”白色污染”**:塑料废弃物造成的污染。
解决措施:减少使用、回收利用、使用可降解塑料、使用布袋代替塑料袋

5.3 化学与环保

大气污染

  • 污染物:SO₂、NO₂、CO、O₃、可吸入颗粒物
  • 酸雨:pH < 5.6,由 SO₂ 和 NO₂ 形成
  • 温室效应:CO₂ 等温室气体导致全球变暖
  • 臭氧空洞:氟利昂破坏臭氧层

水污染

  • 污染物:工业”三废”(废水、废气、废渣)、生活污水、农业化肥农药
  • 防治:污水处理达标排放、合理使用化肥农药

土壤污染:重金属污染、有机污染物、塑料

5.4 化学与健康

营养素(六大类):

  1. 糖类(C₆H₁₂O₆ 葡萄糖、C₁₂H₂₂O₁₁ 蔗糖、(C₆H₁₀O₅)ₙ 淀粉)— 主要供能物质
  2. 油脂 — 备用能源(分为动物脂肪和植物油脂)
  3. 蛋白质 — 构成细胞的基础物质(含C、H、O、N等)。蛋白质遇重金属盐、甲醛、高温变性
  4. 维生素 — 调节新陈代谢(缺乏维生素A→夜盲症;维生素C→坏血病)
  5. — 组成和维持生命
  6. 无机盐 — 调节生理功能(缺钙→佝偻病/骨质疏松;缺铁→贫血;缺碘→甲状腺肿大)

食品安全

  • 甲醛浸泡水产品(有毒,禁止用于食品保鲜)
  • 黄曲霉毒素(霉变食物含,强致癌)
  • 亚硝酸盐(工业用盐误当食盐)
  • 重金属盐中毒 → 服用大量牛奶或蛋清(蛋白质变性解毒)

化学元素与人体健康

元素 作用 缺乏症 过量或污染
Ca 骨骼、牙齿(常量元素) 佝偻病、骨质疏松 结石
Fe 血红蛋白成分(微量元素) 缺铁性贫血 中毒
Zn 促进发育(微量元素) 食欲不振、发育不良 中毒
I 甲状腺激素成分(微量元素) 甲状腺肿大(大脖子病) 甲亢
F 防龋齿(微量元素) 龋齿 氟斑牙

5.5 化肥

化学肥料(三种主要元素 N、P、K):

化肥种类 作用 举例
氮肥(N) 促进叶色浓绿、茎叶茂盛 NH₄HCO₃、NH₄NO₃、CO(NH₂)₂、NH₃·H₂O
磷肥(P) 促进根系发达、增强抗旱抗寒 磷矿粉 Ca₃(PO₄)₂、过磷酸钙
钾肥(K) 促进茎秆粗壮、抗倒伏抗病虫害 KCl、K₂SO₄、草木灰(主要成分K₂CO₃)
复合肥 含两种或以上营养元素 KNO₃、NH₄H₂PO₄、(NH₄)₂HPO₄

铵态氮肥的检验:加熟石灰研磨(或加NaOH加热),产生有刺激性气味气体(NH₃),使湿润红色石蕊试纸变蓝

铵态氮肥不能与碱性物质(草木灰、熟石灰等)混用,否则产生 NH₃ 损失肥效

鉴别化肥(常见方法):

  • 看颜色:灰白色 ↔ 磷肥(多为灰白色)
  • 加水溶解:不溶或部分溶解 ↔ 磷肥
  • 加熟石灰研磨:有氨味 ↔ 铵态氮肥
  • 加BaCl₂:有白色沉淀 ↔ 含SO₄²⁻(如K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄)

6. 科学探究与实验基础

6.1 常见仪器与使用

仪器 用途 注意事项
试管 少量物质反应、加热 加热时液体不超1/3,用试管夹夹持
烧杯 较多量物质反应、溶解配液 加热时垫石棉网
酒精灯 加热 用外焰加热;灯帽盖灭,不可吹灭;禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏
量筒 量取液体体积 不能加热、不能做反应容器、不能配溶液;读数时视线与凹液面最低处水平
托盘天平 称量固体质量 左物右码,精确到0.1g;称量腐蚀性药品(NaOH)放在玻璃器皿中
铁架台 固定支撑 用于过滤、加热等装置
集气瓶 收集气体 用于气体实验
长颈漏斗 添加液体 末端需液封(伸入液面以下)
分液漏斗 滴加液体 可控制滴加速度和用量
玻璃棒 搅拌、引流、转移 溶解时搅拌加速;过滤时引流

6.2 基本实验操作

药品取用

  • 不摸、不闻(扇闻)、不尝
  • 固体:一横二放三慢竖(块状);一斜二送三直立(粉末)
  • 液体:瓶塞倒放,标签向手心,瓶口紧挨试管口
  • 取用定量时用托盘天平(固体)或量筒(液体)

加热

  • 固体加热:试管口略向下倾斜(防冷凝水回流炸裂)
  • 液体加热:试管口向上倾斜约45°,管口不对人

连接仪器:先润湿玻璃管,旋转插入(防漏气检查:手握法)

检查装置气密性

  • 热胀冷缩法:导管伸入水中,手握试管或烧瓶外壁,有气泡冒出 → 气密性好
  • 关闭止水夹,从长颈漏斗加水,形成稳定的水柱 → 气密性好

洗涤仪器:倒掉废液 → 自来水冲洗 → 蒸馏水润洗2~3次

6.3 常见气体的制取与检验

三大气体实验室制取对比

O₂(H₂O₂法) CO₂ H₂
原理 2H₂O₂—MnO₂→2H₂O+O₂↑ CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑ Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑
固液类型 固+液→气 固+液→气 固+液→气
收集 向上/排水 向上排空气 向下/排水
检验 带火星木条复燃 澄清石灰水变浑浊 点燃,淡蓝色火焰
验满 带火星木条在瓶口复燃 燃着木条在瓶口熄灭 一般不验满

6.4 物质的分离与提纯

分离(两种物质都要保留):

  • 过滤(固体 + 液体)
  • 蒸发结晶(从溶液中得到固体)
  • 降温结晶(冷却热饱和溶液)
  • 蒸馏(沸点不同的液体混合物)

提纯/除杂(保留主要物质,除去杂质):

  • 原则:不增(不引入新杂质)、不减(不减少主要成分)、易分离

常见除杂方法

原物质 杂质 除杂方法
CO₂ CO 通过灼热 CuO
CO CO₂ 通过 NaOH 溶液(或通过灼热碳层)
NaCl Na₂CO₃ 加适量稀盐酸,蒸发结晶
NaCl CaCO₃ 加水溶解,过滤,蒸发结晶
NaOH Na₂CO₃ 加适量 Ca(OH)₂ 溶液,过滤
NaCl MgCl₂ 加适量 NaOH 溶液,过滤,加 HCl 中和,蒸发
FeSO₄ CuSO₄ 加过量铁粉,过滤
KCl KClO₃ 加热至无气体产生(KClO₃→KCl+O₂↑)
CaO CaCO₃ 高温煅烧
Cu CuO 加稀盐酸溶解 CuO,过滤
Fe Zn 加适量 FeSO₄ 溶液,过滤

6.5 实验设计思路

探究实验的一般步骤

  1. 提出问题
  2. 猜想与假设
  3. 制定计划(设计实验方案)
  4. 进行实验(收集证据)
  5. 分析论证(解释与结论)
  6. 反思与评价
  7. 表达与交流

控制变量法(中考实验探究题的核心思路):

  • 探究某因素影响时,只改变该因素,其他因素保持不变
  • 常用于探究反应速率的影响因素(催化剂、温度、浓度、接触面积)

“三环节”答题法

  • 现象 + 结论 + 原因(或原理)

装置连接顺序(常见):

1
2
graph LR
A[发生装置] --> B[除杂装置] --> C[干燥装置] --> D[收集装置] --> E[尾气处理]

7. 化学计算

7.1 相对分子质量的计算

公式:相对分子质量 = Σ(各原子相对原子质量 × 原子个数)

示例:计算 CuSO₄·5H₂O 的相对分子质量

1
64 + 32 + 16×4 + 5×(1×2 + 16) = 64 + 32 + 64 + 90 = 250

7.2 元素质量比

公式:元素质量比 = Σ(各原子相对原子质量 × 原子个数)之比

示例:求 H₂O 中 H、O 元素质量比

1
(1×2) : 16 = 2 : 16 = 1 : 8

示例:求 NH₄NO₃ 中各元素质量比

1
N : H : O = (14×2) : (1×4) : (16×3) = 28 : 4 : 48 = 7 : 1 : 12

7.3 元素质量分数

公式:某元素质量分数 = (该元素总相对原子质量 / 相对分子质量) × 100%

示例:求 NH₄NO₃ 中 N 元素的质量分数

1
N% = (28 / 80) × 100% = 35%

应用题:多少克 NH₄HCO₃ 与 60g CO(NH₂)₂ 含氮量相等?

1
2
3
4
5
解法:
NH₄HCO₃ 中 N% = 14 / 79 × 100% ≈ 17.72%
CO(NH₂)₂ 中 N% = 28 / 60 × 100% ≈ 46.67%
60g CO(NH₂)₂ 含氮量 = 60 × 46.67% = 28g
需 NH₄HCO₃ 质量 = 28 / 17.72% ≈ 158g

7.4 溶质质量分数计算

基础公式:溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%

溶液稀释/浓缩(溶质质量不变):

  • 稀释:稀释前溶质质量 = 稀释后溶质质量
    • m₁ × ω₁ = (m₁ + 加水量) × ω₂
  • 浓缩:m₁ × ω₁ = (m₁ - 蒸发水量) × ω₂
  • 加入浓溶液:m₁ω₁ + m₂ω₂ = (m₁ + m₂)ω

示例:将 50g 10% 的 NaCl 溶液稀释到 5%,需加多少克水?

1
2
3
设需加水 x g
50 × 10% = (50 + x) × 5%
x = 50g

7.5 化学方程式的计算

步骤(格式要求,严格遵循):

  1. 设:设未知数(x 不带单位)
  2. 写:正确写出化学方程式
  3. 列:列出相关物质的相对分子质量 × 化学计量数
  4. 比:列出实际质量的比例式
  5. 算:计算求解(x 要带单位)
  6. 答:简明作答

示例:将 2.3g 某有机物在氧气中充分燃烧,生成 4.4g CO₂ 和 2.7g H₂O,求该有机物的化学式。

1
2
3
4
5
6
7
m(C) = 4.4 × (12/44) = 1.2g
m(H) = 2.7 × (2/18) = 0.3g
m(O) = 2.3 - 1.2 - 0.3 = 0.8g
n(C) : n(H) : n(O) = (1.2/12) : (0.3/1) : (0.8/16)
= 0.1 : 0.3 : 0.05
= 2 : 6 : 1
∴ 该有机物的化学式为 C₂H₆O(乙醇 C₂H₅OH)

含杂质计算

  • 纯净物质量 = 不纯物质量 × 纯度(质量分数)
  • 纯度 = (纯净物质量 / 不纯物质量) × 100%

示例:100t 含 80% Fe₂O₃ 的赤铁矿石,理论上可炼出含铁 96% 的生铁多少吨?

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
解法一(化学方程式法):
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
160 112
100×80%=80 x×96%

160/80 = 112/(96%·x)
x = 58.33t

解法二(元素守恒法):
铁元素质量守恒
生铁质量 = 100×80%×(112/160) / 96% ≈ 58.33t

7.6 综合计算题型

表格型计算

  • 分析每次加酸/加金属后剩余固体质量变化规律
  • 找差值求出参加反应的质量
  • 运用化学方程式计算

图像型计算

  • 看懂图像横纵坐标含义
  • 关注转折点(反应恰好完全、产生气体/沉淀达最大值)
  • 求斜率、转折点坐标对应的值

实验型计算

  • 差量法:反应前后装置总质量之差 = 产生的气体质量
  • 根据气体质量用化学方程式求相关量
  • 最后求纯度或质量分数

技巧总结

  • 涉及气体时:反应前后质量差 = 产生气体质量
  • 涉及沉淀时:过滤后沉淀质量直接代入
  • 涉及溶液时:溶液质量 = 加入各物质总质量 - 气体质量 - 沉淀质量

8. 物质推断专题

8.1 常见突破口

特征颜色

  • 黑色固体:C、CuO、Fe₃O₄、MnO₂、Fe(铁粉)
  • 红色固体:Cu、Fe₂O₃(红棕色)、红磷
  • 白色固体:CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃、NaCl、MgO、P₂O₅
  • 蓝色固体:CuSO₄·5H₂O
  • 紫黑色固体:KMnO₄
  • 淡黄色固体:S
  • 浅绿色溶液:含 Fe²⁺ 的溶液(FeSO₄、FeCl₂)
  • 黄色溶液:含 Fe³⁺ 的溶液(FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃)(注意氧化铁+盐酸)
  • 蓝色溶液:含 Cu²⁺ 的溶液(CuSO₄、CuCl₂)
  • 蓝色沉淀:Cu(OH)₂
  • 红褐色沉淀:Fe(OH)₃
  • 白色沉淀:CaCO₃、BaCO₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃、AgCl、BaSO₄

特征反应条件

  • 通电 → 电解水(2H₂O —通电→ 2H₂↑ + O₂↑)
  • 高温 → 煅烧CaCO₃、C+CO₂、C+CuO、Fe₂O₃+CO
  • 点燃 → 燃烧反应
  • MnO₂催化 → H₂O₂分解
  • △ → 一般分解反应或还原反应

特征物质

  • 最轻的气体(相对分子质量最小)→ H₂
  • 最常见的液体 → H₂O
  • 最常用的溶剂 → H₂O
  • 天然最硬 → 金刚石
  • 导电性最好的金属 → Ag(其次是Cu)
  • 人体中含量最多的金属元素 → Ca
  • 地壳中含量最多的元素 → O;含量最多的金属元素 → Al
  • 密度最小 → H₂
  • 空气中含量最多 → N₂
  • 使澄清石灰水变浑浊 → CO₂
  • 有毒气体 → CO
  • 能灭火且参与光合作用 → CO₂
  • 可作干燥剂 → NaOH(固体)、浓 H₂SO₄、CaO
  • 不用回头看 — 常见的改良酸性土壤 → Ca(OH)₂

8.2 常见物质间转化关系

碳和碳的化合物”三角”转化

1
2
3
C ⟶ CO₂ ⟶ CaCO₃ ⟶ CO₂
C ⟶ CO ⟶ CO₂
CO₂ ⟶ CO

氧三角

1
2
3
4
5
H₂O₂ → O₂

KMnO₄ → O₂ → H₂O

KClO₃ → O₂

钙三角

1
2
3
CaCO₃ ←——→ CaO
↑ ↓
└—— Ca(OH)₂ ←┘

铜三角

1
2
3
CuO ←→ Cu ←→ CuSO₄
↑ ↓
└──── Cu(OH)₂

8.3 推断题解题技巧

顺推法:从已知物出发,沿反应关系逐步推导

逆推法:从最终产物或特征现象(如沉淀、颜色)出发,逆向反推

中间突破法:从题眼(特征现象、特殊条件、特有反应)入手,结合前后关系

**综合分析”五看”**:

  1. 看颜色 — 找特征颜色
  2. 看反应条件 — 通电、高温、点燃、催化剂
  3. 看反应类型 — 四大基本反应
  4. 看特征物质 — 常见气体的检验、特有反应
  5. 看物质间转化 — 三角关系

注意:推断题做完后,将答案代入原题验证一遍,看是否合理


9. 常见题型与解题技巧

9.1 选择题(14分,14道题)

高频考点

  • 物理变化与化学变化判断
  • 元素符号、化学式、化合价
  • 实验基本操作正误判断
  • 化学方程式的正误判断
  • 分子/原子性质应用
  • 质量守恒定律应用
  • 金属活动性顺序
  • 溶解度曲线分析
  • 物质鉴别与除杂
  • 营养素与化学与健康

猜题技巧

  • 排除法(最常用,先排除明显错误的选项)
  • 极值法(涉及”可能”用极值带入判断)
  • 定值法(计算结果为具体数值时用)
  • 寻找”绝对词” — 选项中带”一定””都””所有”等绝对化词语的通常是错的

9.2 填空题(16分,约6道题)

高频考点

  • 化学用语的书写(元素符号、化学式、化学方程式)
  • 生活中物质的化学知识(铁生锈、灭火原理、洗洁精乳化等)
  • 微观示意图(模型图分析)
  • 实验现象描述
  • 金属与金属矿物
  • 溶解度曲线
  • 化学与生活(材料、化肥、营养素)

答题要点

  • 化学方程式书写:三查(化学式、配平、条件符号)
  • 不写错别字:”石蕊”不是”石芯”,”碳”和”炭”别混,”饱和”不是”保和”
  • 化学专业术语不能写白话

9.3 简答题(10分,约4道题)

高频考点

  • 化学原理的应用解释(用化学知识解释生活现象)
  • 微观角度分析宏观现象
  • 实验操作的原因和目的
  • 物质性质与用途的关系
  • 环保措施的原理

**答题模板”现象+结论+原理”**:

问:为什么CO还原CuO实验要先通CO后加热?
答:排尽装置内的空气,防止加热时CO与空气混合发生爆炸(原理)

9.4 综合应用题(10分)

高频题型

  • 气体制取综合:三大气体的制取、检验、净化、收集、尾气处理
  • 流程图推断:工业生产流程图(海水制镁、钢铁冶炼、侯氏制碱)
  • 酸、碱、盐综合实验:中和反应探究、变质探究、物质成分探究
  • 实验探究题:控制变量法探究反应速率、反应产物探究、物质成分探究
  • 图表计算:结合化学方程式的综合计算

答题策略

  • 先浏览全题,明确考察方向
  • 按顺序答题,遇到卡壳的题先跳过
  • 计算题写清步骤(”设写列比算答”)
  • 开放性问题答出最关键的一点即可

10. 附录:常考知识速查

10.1 常考化学方程式汇编

氧气的制取与性质

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1. 2KMnO₄ —△→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
2. 2KClO₃ —MnO₂,△→ 2KCl + 3O₂↑
3. 2H₂O₂ —MnO₂→ 2H₂O + O₂↑
4. 2H₂O —通电→ 2H₂↑ + O₂↑(水的电解)
5. 3Fe + 2O₂ —点燃→ Fe₃O₄
6. 2Mg + O₂ —点燃→ 2MgO
7. 4P + 5O₂ —点燃→ 2P₂O₅
8. C + O₂ —点燃→ CO₂(充分)
9. 2C + O₂ —点燃→ 2CO(不充分)
10. S + O₂ —点燃→ SO₂

碳及其化合物

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11. C + O₂ —点燃→ CO₂(充分)
12. 2C + O₂ —点燃→ 2CO(不充分)
13. 2CO + O₂ —点燃→ 2CO₂
14. CO₂ + C —高温→ 2CO
15. CO₂ + H₂O → H₂CO₃
16. H₂CO₃ —△→ H₂O + CO₂↑
17. CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O(检验CO₂)
18. CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂
19. Ca(HCO₃)₂ —△→ CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑
20. CaCO₃ —高温→ CaO + CO₂↑
21. CaO + H₂O → Ca(OH)₂(放热)
22. 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

金属

1
2
3
4
5
6
7
8
9
23. Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O(除铁锈)
24. Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
25. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu(湿法冶金/铁与硫酸铜)
26. Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag
27. 3CO + Fe₂O₃ —高温→ 2Fe + 3CO₂(高炉炼铁原理)
28. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑(溶液浅绿色)
29. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑(实验室制H₂)
30. Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag
31. 2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

酸、碱、盐

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
32. HCl + NaOH → NaCl + H₂O(中和反应)
33. H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
34. Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O(改良酸性土壤)
35. Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2NaOH(工业制烧碱)
36. Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑
37. NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑(小苏打治疗胃酸过多)
38. CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑(实验室制CO₂)
39. Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O
40. Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O
41. CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
42. CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
43. CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄(蓝色沉淀)
44. 2NaOH + MgCl₂ → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl
45. NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃(检验Cl⁻)
46. BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl(检验SO₄²⁻)
47. NH₄HCO₃ —△→ NH₃↑ + H₂O + CO₂↑(碳铵分解)
48. NaOH + NH₄Cl → NaCl + NH₃↑ + H₂O(检验NH₄⁺)

有机物及其他

1
2
3
49. CH₄ + 2O₂ —点燃→ CO₂ + 2H₂O(天然气燃烧)
50. C₂H₅OH + 3O₂ —点燃→ 2CO₂ + 3H₂O(酒精燃烧)
51. C₆H₁₂O₆ —酶→ 2C₂H₅OH + 2CO₂↑(葡萄糖发酵成酒精)

10.2 常考化学实验现象

实验 现象
铁丝在氧气中燃烧 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
木炭在氧气中燃烧 发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
硫在氧气中燃烧 发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
硫在空气中燃烧 发出淡蓝色火焰
红磷在空气中燃烧 产生大量白烟
镁条在空气中燃烧 发出耀眼的白光,生成白色固体
氢气在空气中燃烧 发出淡蓝色火焰,干冷烧杯内壁有水雾
CO在空气中燃烧 发出蓝色火焰
浓盐酸瓶口 有白雾出现
向盛有澄清石灰水的试管中吹气 石灰水变浑浊
向紫色石蕊溶液中通入CO₂ 溶液变红(加热后恢复紫色)
铁钉放入CuSO₄溶液 铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变浅绿色
CuO中加入稀H₂SO₄ 黑色固体溶解,溶液变蓝色
氧化铁(铁锈)中加入稀盐酸 红棕色固体溶解,溶液变黄色
NaOH溶液中滴加酚酞 溶液变红
硫酸铜溶液中滴加NaOH 产生蓝色沉淀
氯化铁溶液中滴加NaOH 产生红褐色沉淀
AgNO₃溶液中滴加稀盐酸 产生白色沉淀
碳酸钠溶液中滴加稀盐酸 产生气泡(将气体通入石灰水,变浑浊)
将生石灰放入水中 放出大量的热,水沸腾,块状变成粉末状

10.3 常考化学之最

  1. 地壳中含量最多的元素 — O(氧)
  2. 地壳中含量最多的金属元素 — Al(铝)
  3. 生物细胞中含量最多的元素 — O(氧)
  4. 人体中含量最多的物质 — H₂O(水)
  5. 人体中含量最多的金属元素 — Ca(钙)
  6. 相对分子质量最小的氧化物 — H₂O
  7. 相对分子质量最小的有机物 — CH₄
  8. 最简单的有机物 — CH₄(甲烷)
  9. 天然存在最硬的材料 — 金刚石(C)
  10. 密度最小的气体 — H₂
  11. 最常用的溶剂 — H₂O
  12. 导电性最好的金属 — Ag(银)
  13. 空气中含量最多的气体 — N₂
  14. 海水中含量最多的物质 — H₂O
  15. 海水中含量最多的盐(溶质)— NaCl
  16. 人类使用最广泛的金属 — Fe(铁)
  17. 形成化合物种类最多的元素 — C(碳)

10.4 需要识记的生产生活常识

  1. 巧去油污:用洗洁精(乳化)或纯碱溶液(碱性去油)或汽油(溶解)
  2. 除去冰箱异味:用活性炭(吸附性)
  3. 防止食物变质:真空包装(隔绝氧气)、充氮气(隔绝氧气)、冰箱冷藏(低温)
  4. 炒菜时油锅着火:用锅盖盖灭(隔绝空气)
  5. 洒落酒精燃烧:用湿抹布盖灭(隔绝空气、降温)
  6. 区分棉、羊毛、合成纤维:灼烧 — 有烧纸味的是棉,有烧焦羽毛味的是羊毛,有特殊气味的是合成纤维
  7. 区分硬水和软水:取样品,加肥皂水,泡沫多的是软水
  8. 区分蒸馒头用纯碱和小苏打:纯碱 Na₂CO₃(碱性更强),小苏打 NaHCO₃(受热分解产生CO₂,使馒头蓬松)
  9. 修正液含挥发有毒物质:不用或用后通风
  10. 鉴别黄金和黄铜(Cu-Zn合金):用稀盐酸 — 黄铜冒泡,黄金不反应

最后提醒 + 考试策略

  1. 合理分配时间:选择题 10 分钟,填空+简答 20 分钟,综合应用 1520 分钟,检查 510 分钟
  2. 先易后难:遇到不会的题先跳过,做完回来再想
  3. 化学方程式必检查:三查(化学式、配平、条件/箭头)
  4. 计算题写格式:”设写列比算答”六步不能少
  5. 字迹清晰:化学符号大小写要区分(Co 钴 ≠ CO 一氧化碳;Mn ≠ MN)
  6. 通览全卷:开卷先看大题题型,做到心中有数
  7. 河南中考特色:注意联系实际生活与生产的题目,化学用语以书写为主,推断题常考钙三角/铜三角关系

祝中考顺利,化学满分! 🎉


本文知识点覆盖河南中考化学全部考点,基于历年真题与最新考纲整理。如有疏漏,欢迎补充。