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
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 | 氢 | H | 11 | 钠 | Na |
| 2 | 氦 | He | 12 | 镁 | Mg |
| 3 | 锂 | Li | 13 | 铝 | Al |
| 4 | 铍 | Be | 14 | 硅 | Si |
| 5 | 硼 | B | 15 | 磷 | P |
| 6 | 碳 | C | 16 | 硫 | S |
| 7 | 氮 | N | 17 | 氯 | Cl |
| 8 | 氧 | O | 18 | 氩 | Ar |
| 9 | 氟 | F | 19 | 钾 | K |
| 10 | 氖 | Ne | 20 | 钙 | 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
酸:
- HCl 盐酸(氯化氢)、H₂SO₄ 硫酸、HNO₃ 硝酸、H₂CO₃ 碳酸、H₃PO₄ 磷酸
碱:
- 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↓)
盐:
- 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:
- 最小公倍数法 — 找出原子个数的最小公倍数
- 奇数配偶法 — 将奇数原子变成偶数
- 观察法 — 从化学式最复杂的物质开始
- 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:
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)
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)
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
- 稳定性:常温下化学性质稳定(保存字画、档案用碳素墨水)
- 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)
- 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:
可燃性:2CO + O₂ —点燃→ 2CO₂(蓝色火焰,放热,用于燃料)
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)
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:
- 不燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸(”三不”)— 用于灭火
- 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)
- 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)
- 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:
- 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
- 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 | 溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100% |
配制一定溶质质量分数的溶液(以配制 50g 6% 的 NaCl 溶液为例):
- 计算:需 NaCl 3g,水 47g(即 47mL)
- 称量:用托盘天平称取 3g NaCl(左物右码,精确到 0.1g)
- 量取:用量筒量取 47mL 水(视线与凹液面最低处保持水平)
- 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 | K Ca Na Mg Al | Zn Fe Sn Pb (H) | Cu Hg Ag Pt Au |
三条规律:
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)
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
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):
与指示剂反应:
- 紫色石蕊溶液 → 变红
- 无色酚酞溶液 → 不变色
与活泼金属反应(置换反应,生成盐 + H₂↑)
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)
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)
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):
与指示剂反应:
- 紫色石蕊溶液 → 变蓝
- 无色酚酞溶液 → 变红
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)
与酸反应(中和反应)
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 属于盐,不是碱。水溶液呈碱性(CO₃²⁻ 水解),故名纯碱
盐的化学通性:
盐 + 金属 → 新盐 + 新金属(置换反应,前置后)
- Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
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)
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
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:
- 分子很小(质量和体积都很小)
- 分子在不断运动(温度越高,运动越快 — 扩散现象:花香、品红)
- 分子间有间隔(热胀冷缩、气体压缩)
- 同种分子性质相同,不同种分子性质不同
原子结构:
1 | 原子核(+) ┬ 质子(+) — 决定元素种类 |
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 | 物质 ─┬─ 纯净物(一种物质)──┬─ 单质(同种元素)──┬─ 金属单质(Fe、Cu、Mg) |
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:
- 推断物质的组成元素(根据生成物推断反应物中的元素)
- 推断物质的化学式(根据反应前后原子种类、数目不变)
- 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):
- 可燃物
- 与氧气(或空气)接触
- 温度达到着火点
灭火原理(破坏任一条件):
- 清除可燃物(森林砍伐隔离带)
- 隔绝氧气(锅盖盖灭、灯帽盖灭、森林用沙土覆盖)
- 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 | 材料 ─┬─ 金属材料 ─┬─ 纯金属(Fe、Cu、Al) |
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):
- 糖类(C₆H₁₂O₆ 葡萄糖、C₁₂H₂₂O₁₁ 蔗糖、(C₆H₁₀O₅)ₙ 淀粉)— 主要供能物质
- 油脂 — 备用能源(分为动物脂肪和植物油脂)
- 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
- 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)
- 水 — 组成和维持生命
- 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:
- 提出问题
- 猜想与假设
- 制定计划(设计实验方案)
- 进行实验(收集证据)
- 分析论证(解释与结论)
- 反思与评价
- 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 | graph LR |
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 | 解法: |
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 | 设需加水 x g |
7.5 化学方程式的计算
步骤(格式要求,严格遵循):
- 设:设未知数(x 不带单位)
- 写:正确写出化学方程式
- 列:列出相关物质的相对分子质量 × 化学计量数
- 比:列出实际质量的比例式
- 算:计算求解(x 要带单位)
- 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。
解:
1 | m(C) = 4.4 × (12/44) = 1.2g |
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 | 解法一(化学方程式法): |
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 | C ⟶ CO₂ ⟶ CaCO₃ ⟶ CO₂ |
氧三角:
1 | H₂O₂ → O₂ |
钙三角:
1 | CaCO₃ ←——→ CaO |
铜三角:
1 | CuO ←→ Cu ←→ CuSO₄ |
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”**:
- 看颜色 — 找特征颜色
- 看反应条件 — 通电、高温、点燃、催化剂
- 看反应类型 — 四大基本反应
- 看特征物质 — 常见气体的检验、特有反应
- 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 | 1. 2KMnO₄ —△→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ |
碳及其化合物:
1 | 11. C + O₂ —点燃→ CO₂(充分) |
金属:
1 | 23. Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O(除铁锈) |
酸、碱、盐:
1 | 32. HCl + NaOH → NaCl + H₂O(中和反应) |
有机物及其他:
1 | 49. CH₄ + 2O₂ —点燃→ CO₂ + 2H₂O(天然气燃烧) |
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
- 地壳中含量最多的元素 — O(氧)
- 地壳中含量最多的金属元素 — Al(铝)
- 生物细胞中含量最多的元素 — O(氧)
- 人体中含量最多的物质 — H₂O(水)
- 人体中含量最多的金属元素 — Ca(钙)
- 相对分子质量最小的氧化物 — H₂O
- 相对分子质量最小的有机物 — CH₄
- 最简单的有机物 — CH₄(甲烷)
- 天然存在最硬的材料 — 金刚石(C)
- 密度最小的气体 — H₂
- 最常用的溶剂 — H₂O
- 导电性最好的金属 — Ag(银)
- 空气中含量最多的气体 — N₂
- 海水中含量最多的物质 — H₂O
- 海水中含量最多的盐(溶质)— NaCl
- 人类使用最广泛的金属 — Fe(铁)
- 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
- 巧去油污:用洗洁精(乳化)或纯碱溶液(碱性去油)或汽油(溶解)
- 除去冰箱异味:用活性炭(吸附性)
- 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)
- 炒菜时油锅着火:用锅盖盖灭(隔绝空气)
- 洒落酒精燃烧:用湿抹布盖灭(隔绝空气、降温)
- 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
- 区分硬水和软水:取样品,加肥皂水,泡沫多的是软水
- 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)
- 修正液含挥发有毒物质:不用或用后通风
- 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:
- 合理分配时间:选择题 10 分钟,填空+简答 20 分钟,综合应用 15
20 分钟,检查 510 分钟- 先易后难:遇到不会的题先跳过,做完回来再想
- 化学方程式必检查:三查(化学式、配平、条件/箭头)
- 计算题写格式:”设写列比算答”六步不能少
- 字迹清晰:化学符号大小写要区分(Co 钴 ≠ CO 一氧化碳;Mn ≠ MN)
- 通览全卷:开卷先看大题题型,做到心中有数
- 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。