专题03 重要的物质
一、碳
（一）常见单质的物理性质
金刚石：无色透明，硬度大
石 墨：深灰色，有金属光泽，不透明，质软，可导电
C60：分子状似足球，常态不导电
（二）化学性质
①可燃性：
完全燃烧：C＋O2 
CO2
不完全燃烧：2C＋O2 2CO
②还原性：还原金属氧化物
（三）用途
用作燃料、冶炼金属制成铁制品
二、铁
（一）物理性质
银白色固体（铁粉为黑色）
（二）化学性质
①与氧气反应：
在氧气中燃烧：3Fe＋2O2 Fe3O4
与水、氧气反应导致锈蚀
②与酸反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
③与盐反应：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4
三、常见钠盐
（一）氯化钠
俗名：食盐（主要成分）；白色晶体，易溶，水溶液显中性；调味品；消除积雪；配制生理盐水（0.9%）
氯化钠溶液中氯离子的鉴定：NaCl＋AgNO3=NaNO3＋AgCl↓
（二）碳酸钠和碳酸氢钠
| Na2CO3 | NaHCO3 | |
| 俗名 | 纯碱 苏打 | 小苏打 |
| 颜色状态 | 白色固体 | 白色固体 |
| 溶解性 | 都能溶解于水，但 Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度 | |
| 用途 | 制玻璃、造纸、制肥皂、纺织工业 | 发酵粉的主要成分、治疗胃酸过多、泡沫灭火 |
|
与盐酸反应 |
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O
若逐滴滴加盐酸反应先后顺序为： Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O |
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O
NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度大于Na2CO3与盐酸反应的剧烈程度 |
| 与NaOH溶液反应 | 不反应 | NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O |
| 与Ca(OH)2溶液反应 | 产生白色沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH |
产生白色沉淀
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O |
| 与CaCl2溶液反应 | 产生白色沉淀
Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl |
不反应 |
| 与CO2反应
|
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
若向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，溶液中析出白色固体，因为NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解 |
不反应 |
| 热稳定性 | 稳定，受热不分解 | 不稳定，受热分解
2NaHCO3 |
Na2CO3+CO2+H2O四、盐酸与硫酸
| 盐酸HCl | 硫酸 H2SO4 | |
| 物理性质 | 颜色：无色
状态：液态 挥发性：浓盐酸 |
颜色：无色
状态：黏稠、油状、液态 挥发性：难挥发 |
| 浓酸性质 | ①浓盐酸具有挥发性
②如果不盖试剂瓶盖敞口放置，则：溶质减少。 |
①浓硫酸中溶质的质量分数一般为98％
②浓硫酸具有吸水性（物理变化） ③浓硫酸具有脱水性（化学变化）：浓硫酸能将由碳、氢、氧元素组成的化合物里氢、氧元素按水的组成比例脱去，生成黑色的炭。（脱水过程也称为炭化过程。） ④浓硫酸具有氧化性：与金属作用时生成水（非氢气） ⑤浓硫酸具有腐蚀性（脱水性），因此使用时要防止浓硫酸接触衣物与皮肤。 |
| 与指示剂作用 | 紫色石蕊溶液 | 变红色 |
| 无色酚酞溶液 | 不变色 | |
| 与金属作用 | ①基本规律：
金属＋盐酸 H2↑＋氯化物（盐） ②需掌握的方程式： Zn＋2HCl H2↑＋ZnCl2 Mg＋2HCl H2↑＋MgCl2 Fe＋2HCl H2↑＋FeCl2 2Al＋6HCl 3H2↑＋2AlCl3 ③注意事项： A.能与HCl反应的金属皆为金属活动性在H之前的金属 B.单质Fe在于HCl反应后显＋2价 C.K、Ca、Na由于化学性质过于活泼，会与HCl溶液中的水相反应，因此暂不研究 D.反应速率：Mg>Al>Zn>Fe E.产氢能力：Al>Mg>Fe>Zn F.Mg与HCl反应时会放热 ④溶液颜色：FeCl2溶液呈浅绿色 |
①基本规律： 金属＋硫酸 H2↑＋盐(硫酸盐) ②需掌握的方程式： Zn＋H2SO4 H2↑＋ZnSO4 Mg＋H2SO4 H2↑＋MgSO4 Fe＋H2SO4 H2↑＋FeSO4 2Al＋3H2SO4 3H2↑＋Al2(SO4)3 ③溶液颜色： FeSO4溶液呈浅绿色 |
| 与金属氧化物作用 | ①基本规律：
金氧＋盐酸 H2O↑＋氯化物（盐） ②需掌握的方程式： Fe2O3＋6HCl 3H2O＋FeCl3 CuO＋2HCl H2O＋CuCl2 ③溶液颜色： FeCl3溶液呈黄色，CuCl2加水稀释后历尽黄－绿－蓝三色 |
①基本规律：
金氧＋硫酸 H2O↑＋盐（硫酸盐） ②需掌握的方程式： Fe2O3＋3H2SO4 3H2O＋Fe2(SO4)3 CuO＋2H2SO4 H2O＋CuSO4 ③溶液颜色： Fe2(SO4)3溶液呈黄色，CuSO4呈蓝色 |
| 用途 | ①实验室制二氧化碳
②给金属除锈 ③用于稀有金属的湿法冶金
|
①作为气体的干燥剂（NH3除外）
②给金属除锈 ③用于生产肥料硫酸铵和过磷酸钙 ④用于生产农药 |
五、氢氧化钠和氢氧化钙
| 氢氧化钠NaOH | 氢氧化钙Ca(OH)2 | |
| 物理性质 | 白色片状固体；极易溶于水且放热；
易潮解；强腐蚀性 |
白色粉末状固体；微溶于水；有腐蚀性 |
| 俗称 | 火碱、烧碱、苛性钠 | 熟石灰、消石灰 |
| 用途 | 化工原料，广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业 | 建筑材料；降低土壤的酸性；
配制农药波尔多液（熟石灰和硫酸铜） 吸收二氧化硫，降低大气污染 |
| 化
学 性 质 |
石蕊 | 蓝 | |
| 酚酞 | 红 | ||
| 酸
|
氢氧化钠与盐酸、硫酸反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O |
氢氧化钙与盐酸反应
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2常用来改良酸性土壤 |
|
| 反应类型：复分解反应类型
无明显现象的反应，例如：NaOH+HCl=NaCl+H2O 有明显现象的反应，例如：Cu(OH)2+H2SO4= CuSO4+2H2O |
|||
| 非金属氧化物 | 氢氧化钠与二氧化碳的反应
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 用途：可以用来吸收二氧化碳气体 |
氢氧化钙与二氧化碳反应
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 用途：可以用来检验二氧化碳气体 |
|
| 与SO2、SO3的反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O | |||
| 盐 | 氢氧化钠与硫酸铜的反应
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 （蓝色） 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl （红褐色） |
氢氧化钙与硫酸铜反应
Ca(OH)2+ CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4 （蓝色） 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2 （红褐色） |
|
反应类型：复分解反应类型 |
|||
| 碱具有共同的化学性质的原因：碱在溶液中电离出的阴离子都是共同的的氢氧根离子 | |||
| 制备 | 氢氧化钙与碳酸钠反应制取氢氧化钠
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH |
熟石灰的制取方法
CaO+H2O= Ca(OH)2 |
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六、氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷
（一）物理性质
| 物质 | 颜 色 | 气 味 | 状 态 | 密 度 | 溶 解 性 |
| H2 | 无色 | 无味 | 气体 | 比空气小 | 难溶于水 |
| O2 | 无色 | 无味 | 气体 | 比空气大 | 不易溶于水 |
| CO2 | 无色 | 无味 | 气体 | 比空气大 | 能溶于水 |
| CO | 无色 | 无味 | 气体 | 比空气略小 | 难溶于水 |
| CH4 | 无色 | 无味 | 气体 | 比空气小 | 难溶于水 |
（二）化学性质
| O2 | 与金属反应
3Fe+ 2O2= Fe3O4 |
与非金属反应
C+ O2=CO2 |
与化合物反应
CH4+2O2 =CO2+ 2H2O |
| CO2 | 与水反应
CO2+ H2O=H2CO3 |
与石灰水反应
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O |
与碳反应
CO2+ C2=CO |
| H2 | 可燃性 | H2、CO、CH4的检验 |
| 2H2+ O2=2H2O | 点燃后，⑴在火焰上方罩一干冷的小烧杯，烧杯内壁没有水雾，该气体是CO；⑵在火焰上方罩一内壁附有澄清石灰水的小烧杯，石灰水变浑浊，该气体是CH4；另一气体就是H2。 | |
| CO | 2CO+ O2=2CO2 | |
| CH4 | CH4+2O2 =CO2+ 2H2O |
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