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化学总复习
二、元素及其化合物
（一）空气和氧气
（1）大气是人类赖以生存的环境要素之一，了解大气的污染，搞好大气污染的防治，为人类生活提供清洁的空气，是关系到保护和改善人类的生活环境，促进社会发展的一件大事。因此，要求我们应大致知道大气污染物主要是排放到空气中的二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等有害气体及烟尘等；而污染源可来自煤的燃烧，汽车尾气，工厂排出的废气等。二氧化碳在空气中的含量与人们的生活息息相关，适当的含量可保证植物的光合作用，以保证人类食物的来源，二氧化碳过量又可导致温室效应，对人类的生存不利。因此我们不能简单地把二氧化碳看成大气污染物。
（2）氧气是我们每时每刻都不能离开的物质。其主要物理性质有：氧气是无色、无气味的气体，不易溶于水。若氧气易溶于水，则空气中的氧气就会全部溶解在水中，人类就会难以生存；若氧不溶于水，则江河湖海中的鱼类就会难以生存。因此氧气在水中的溶解性应描述为“不易溶于水”。另外，还应记住氧气的密度比空气大，液氧为淡蓝色液体。
（3）氧气的化学性质是我们应该重点掌握的内容之一。氧气是化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。氧气具有氧化性，在反应中提供氧，是一种常用的氧化剂。初中阶段要求我们对氧气跟碳的反应，氧气跟硫、磷、铁的反应，氧气跟石蜡的反应有比较深入的认识。要能够准确描述实验前反应物的颜色、状态，反应中发生的现象及反应后生成物的颜色、状态。要能正确地写出反应的化学方程式。例如：铁丝在氧气中燃烧。反应前，铁丝是银白色固体（已用砂纸打磨掉表面的铁锈），反应中的现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量热。反应后有黑色固体产生。反应的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4。
（4）氧气的实验室制法也是我们应该重点掌握的内容之一。对于这个知识点，我们应该掌握实验室常用氯酸钾的分解和高锰酸钾的分解来制取氧气。这两个反应的相同点是：它们的反应物都是固体，反应过程中都发生了分解反应。这两个反应的不同点是：高锰酸钾的分解速率比氯酸钾快，但产率低；氯酸钾的分解速率慢，产率高，因而需要用二氧化锰做催化剂。
（二）水和氢气
（1）水是由氢元素和氧元素组成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。在水的组成这个知识点的理解上，有的同学认为，电解水时有氢气和氧气生成，水就应该由氢气和氧气组成，这种认识是错误的。我们知道，水是一种纯净物，氢气和氧气是另外两种纯净物。在一种纯净物中，不可能存在另外一种或几种纯净物。因此水也就不可能由氢气和氧气组成。实际上发生的反应是：在直流电的作用下，水分子被破坏，形成了氢原子和氧原子，两个氢原子结合成氢气分子，两个氧原子结合成氧分子。
（2）氢气的物理性质和氢气的用途应结合实验现象进行记忆。通过观察，我们可以看到氢气是没有颜色、没有气味的气体；通过观察氢气吹肥皂泡的实验，可以得到氢气的密度比空气小；另外，氢气难溶于水。氢气的用途应结合性质进行记忆。如，氢气密度小，可用于填充探空气球；氢气具有可燃性，可用作无污染的高能燃料及氢氧焰焊接；氢气有还原性，可做还原剂等。
（3）氢气的化学性质是我们应该重点掌握的内容之一。常温下，氢气的性质稳定，在点燃或加热的条件下，氢气能够跟许多物质发生反应。我们应该重点掌握的是氢气的可燃性和还原性。
纯净的氢气在空气（或氧气）中能安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量热。用一干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有无色液滴生成，说明氢气的燃烧产生是水。化学方程式为2H2+O2 2H2O。
氢气中混有空气（或氧气），点燃时会发生爆炸或发出爆鸣声。反应的化学方程式为2H2+O2 2H2O，因此，在点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
氢气不但能够跟氧分子结合，而且在加热的条件下也能够跟某些化合物中的氧结合，如氧化铜。对于氢气还原氧化铜的反应，我们应掌握的实验现象是：黑色物质逐渐变为亮红色，且生成无色液滴。反应的化学方程式为：CuO+H2 Cu+H2O。
（4）氢气的实验室制法也是我们应该重点掌握的内容之一。镁、锌、铁等都可以跟酸反应生成氢气。在选择实验室制氢气的方法时，一是要考虑反应的速率，二是要考虑生成的气体是否纯净。镁和酸反应速率太快，铁和酸反应速率太慢，最合适的金属应是锌。由于浓硫酸和硝酸具有强氧化性与金属反应不能产生大量氢气，因此，实验室常用锌跟稀硫酸或盐酸反应制备氢气。由于盐酸是挥发性酸，因此用盐酸制得的氢气往往有少量氯化氢。若从“产生的气体是否纯净”的角度考虑，稀硫酸要比盐酸更好一些。另外，要掌握镁、锌、铁等和盐酸、稀硫酸反应的化学方程式。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。值得注意的是：铁在制氢气反应的生成物中的化合价是+2价。
（三）碳及其化合物
（1）二氧化碳是我们每时每刻都能接触到的气体之一。复习时，我们应记住气体的颜色、密度大小、在水中的溶解性等。另外，还应知道固态二氧化碳通常叫做“干冰”。二氧化碳的用途与其性质密切相关。如，由于二氧化碳“不支持燃烧，密度比空气大”，因此“二氧化碳可用来灭火”；由于干冰蒸发时要“吸收大量热”，因此，干冰可用作致冷剂，也可用于人工降雨等。
（2）对一氧化碳，我们应该了解一氧化碳是一种无色、无气味的气体，难溶于水，有剧毒，是一种大气污染物。一氧化碳的化学性质主要表现在它具有可燃性和还原性。一氧化碳燃烧时，火焰呈蓝色，产生的气体可使石灰水变浑浊。与氢气的化学性质相似，一氧化碳也可以还原某些金属氧化物如氧化铜、氧化铁，所不同的是产物中没有无色液滴生成。另外，还应知道一氧化碳与二氧化碳之间的相互转化，即一氧化碳在氧气中点燃可以生成二氧化碳，二氧化碳遇到炽热的碳又还原成一氧化碳。
（3）甲烷、酒精都属于有机物。对于甲烷，我们应该了解甲烷是最简单的有机物，化学式为CH4，它是沼气、天然气的主要成分。甲烷是没有颜色，没有气味，极难溶于水的气体。甲烷很容易燃烧，火焰呈蓝色，燃烧后生成无色液体和使石灰水变浑浊的气体。甲烷和氧气或甲烷与空气的混合物遇明火会发生爆炸。对于酒精，我们应该了解它的化学式为C2H5OH，酒精的学名叫乙醇，可由植物的籽粒经过发酵、蒸馏而得到。酒精能够燃烧，常被用作燃料，是一种绿色能源。
（4）常温下，碳的化学性质不活泼，随着温度的升高，碳的活动性大大增强。在高温下，碳可以和很多物质起反应。我们应该重点掌握的碳的化学性质有：碳在充足的氧气中燃烧可以生成二氧化碳，C+O2 CO2；碳在不充足的氧气中燃烧可以生成一氧化碳，2C+O2 2CO。与氢气、一氧化碳一样，单质碳也具有还原性，也能夺取某些氧化物中的氧。例如：在高温下，木炭粉可以跟氧化铜发生反应，化学方程式为2CuO+C 2Cu+CO2↑；在高温下，碳还能跟二氧化碳发生反应生成一氧化碳，化学方程式为：CO2+C 2CO。
（5）对于二氧化碳的实验室制法，在元素及化合物部分主要讨论药品的选择，实验装置及操作将在化学实验中复习。在实验室中，常用大理石或石灰石跟稀盐酸反应制取二氧化碳。其中的酸最好不要选用浓盐酸，以防止生成的气体中混有氯化氢气体；也不要选用硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应会生成微溶性的硫酸钙，硫酸钙包在大理石或石灰石的表面，阻碍了酸与碳酸钙的接触，使反应不能连续进行。
（6）二氧化碳是一种酸性氧化物，复习时应重点掌握它的化学性质。首先，我们应该记住二氧化碳化学性质中的“三不”即“不燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸”。其次，还应记住二氧化碳能跟水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊溶液变红。另外，二氧化碳还能使石灰水变浑浊，反应的化学方程式是：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，这个反应可以用来检验二氧化碳。
（7）碳酸钙是大理石、石灰石的主要成分。大理石、石灰石都是重要的建筑材料。工业上把石灰石放入石灰窑高温煅烧可制得生石灰，CaCO3 CaO+CO2↑。生石灰是一种重要的碱性氧化物，跟水发生化合反应生成氢氧化钙，CaO+H2O=Ca(OH)2，
（四）铁及其化合物
（1）生铁是含碳量在2%～4.3%之间的铁合金。生铁一般可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁不宜进行铸造和机械加工；灰口铁具有较好的机械加工和铸造性能，强度较差不能锻轧；球墨铸铁具有很高的机械强度，某些场合可以代替钢。
（2）钢是含碳量在0.03%～2%之间的铁合金。钢较硬，具有良好的延展性和弹性，机械性能好，可进行锻轧和铸造。
（3）钢铁的生锈是指铁在潮湿的空气中铁跟氧气发生化学反应生成铁锈（主要是氧化铁）的过程。钢铁生锈的条件主要是潮湿的环境和与氧气接触，因此防止生锈的措施便可以从这两方面考虑。例如：保持铁制品表面的洁净和干燥、涂油、刷油漆等。
（4）铁是化学性质比较活泼的金属，在一定条件下可以和多种非金属及某些化合物发生化学反应。我们应该重点掌握铁跟氧气的反应，铁跟盐酸或稀硫酸的反应，铁跟硫酸铜溶液的反应。对于以上反应，我们应熟记实验现象，再根据实验，记忆化学方程式，以达到事半功倍的效果。
（五）酸、碱、盐
1．几种重要的酸
（1）硫酸
浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。浓硫酸有强腐蚀性，使用时要十分小心。在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢注入水里，切不可把水注入浓硫酸里。
稀硫酸具有酸的通性，它能跟石蕊试液反应，使石蕊溶液变红。能跟活泼金属反应、能跟碱性氧化物反应、能跟碱反应。由于硫酸在水中能电离出硫酸根离子，因而又有它的特性。硫酸能跟氯化钡溶液反应生成盐酸和硫酸钡沉淀，反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，这是鉴定硫酸根离子的重要反应。
（2）盐酸
盐酸是氯化氢的水溶液。浓盐酸是没有颜色、有刺激性气味、有酸味、易挥发的液体。盐酸是酸，具有酸的通性。它能跟石蕊试液反应，使石蕊溶液变红。能跟活泼金属反应生成盐和水，如：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。能跟碱性氧化物反应生成盐和水，如：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。能跟碱反应生成盐和水，如：
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O。由于盐酸能电离出氯离子，因而又有它的特性。盐酸能跟硝酸银溶液发生复分解反应，生成硝酸和氯化银沉淀，HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3，这是鉴定氯离子的反应。
2、几种重要的碱
（1）氢氧化钠
氢氧化钠是白色固体，极易溶于水。氢氧化钠暴露在空气里，容易吸收水分而潮解。因此，氢氧化钠可作某些气体的干燥剂。氢氧化钠有强烈的腐蚀性，因此又俗称苛性钠、烧碱、火碱。使用时要十分小心。
氢氧化钠是一种重要的碱，具有碱的通性。它能使石蕊试液变蓝，酚酞试液变红。它能跟酸性氧化物起反应生成盐和水，如：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。因此，我们应该非常清楚固体氢氧化钠之所以需要密封保存，一是因为它易吸水，二是因为它易与空气中的二氧化碳起反应。氢氧化钠跟酸发生中和反应，如：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。它还能跟某些盐起反应，如：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
（2）氢氧化钙
氢氧化钙是白色粉末状物质，俗称熟石灰或消石灰，微溶于水，它的水溶液欲称石灰水。氢氧化钙对衣服、皮肤等有腐蚀作用。
氢氧化钙由生石灰跟水起反应而得到，化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2。氢氧化钙属于碱，具有碱的通性。向石灰水中通入二氧化碳，石灰水变浑浊，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。氢氧化钙能跟酸发生中和反应，在农业上常用来改良酸性土壤。氢氧化钙也能跟某些盐如碳酸钠发生反应，化学方程式为：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，工业上曾利用这个反应制氢氧化钠。
3、几种重要的盐
（1）氯化钠
食盐的主要成分是氯化钠，化学式为NaCl，它是人体生理活动不可缺少的物质，也是重要的化工原料。海水里含有丰富的食盐。氯化钠的化学性质主要体现在食盐在水溶液中能电离出氯离子，因而能跟硝酸溶液发生复分解反应，NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。
（2）碳酸钠
碳酸钠在工业上叫做纯碱，它的化学式为Na2CO3，易溶于水，水溶液显碱性。自然界的某些盐湖里常含有碳酸钠。碳酸钠是一种重要的化工产品，我国著名化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面，曾做出了杰出的贡献。碳酸钠的化学性质体现在碳酸根上。由于具有碳酸根，因此碳酸钠能跟酸反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；由于碳酸钠在水溶液中能电离出碳酸根离子，因此能跟氯化钡、氢氧化钙等发生复分解反应：
Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓ Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
（3）硫酸铜
无水硫酸铜为白色粉末，水溶液呈蓝色。CuSO4·5H2O是一种蓝色晶体，俗称胆矾又叫蓝矾，受热时可失去结晶水，成为白色的CuSO4。无水硫酸铜常用来检验水的存在。硫酸铜在水溶液中能电离出铜离子和硫酸根离子，因而能跟碱、氯化钡等发生复分解反应：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓。
（六）单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律
掌握单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律，应以熟悉“三表一图”即物质分类表、金属活动性顺序表、物质溶解性表、八点图为基础。用四种基本反应类型归纳化学反应。
1、三表一图
（1）物质分类表
物质分类表（见基本概念部分）按照组成、在水中的电离特点、跟酸碱的反应特点等将物质进行了分类，使得每种物质都有了自己的位置，有利于我们按类进行研究，找出反应规律。
（2）金属活动性顺序表
金属活动性顺序表给出了10种金属（含氢）在水溶液中失电子由易到难的顺序，其应用范围是水溶液中的置换反应。具体应用是在金属活动顺序表中，排在氢前面的金属能置换出酸里的氢；排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。是判断水溶液中金属之间的置换反应能否进行的基础。
（3）物质溶解性表
掌握酸、碱、盐的溶解性对于判断复分解反应能否发生十分重要。同学们知道，复分解反应的发生条件之一是有沉淀生成，如果弄不清哪些物质是难溶物则很难说掌握了复分解反应。在初中范围内，必须掌握的难溶物有：碳酸钙、碳酸钡、氯化银、硫酸钡、氢氧化铜、氢氧化铁。微溶物有：氢氧化钙、硫酸钙、硫酸银。
（4）八点图
“八点图”是对氧化物、酸、碱、盐之间反应关系的总结。从“八点图”可以看出：
①横的方向可以得出不同类物质之间的相互转化关系，即可以总结出生成盐的十种方法：
金属+酸→盐+氢气
金属+盐→新金属+新盐
金属+非金属→无氧酸盐
酸性氧化物+碱性氧化物→含氧酸盐
酸性氧化物+碱→盐+水
碱性氧化物+酸→盐+水
酸+碱→盐+水
盐+碱→新盐+新碱
盐+酸→新盐+新酸
盐+盐→新盐+新盐
②纵向可以看出由单质（金属或非金属）到盐的衍生关系。例如：
Na Na2O NaOH Na2SO4
（金属） （碱性氧化物） （碱） （盐）
C+ CO2 H2CO3 Na2CO3
（非金属）（酸性氧化物） （酸） （盐）
从“八点图”纵向关系可以得出获得某种物质的方法。例如，获得酸的方法有：酸性氧化物跟水反应、酸跟盐反应。
2．以“四种基本反应类型”归纳化学反应
根据反应条件，置换反应可以划分为溶液中的置换反应和非溶液中的置换反应两类。
判断溶液中的置换反应能否进行，应以金属活动性顺序表为依据。排在氢前面的金属能置换出酸里的氢；排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。讨论的是金属和酸、金属和盐溶液的反应规律。
非溶液中的置换反应能否进行，不能用金属活动顺序表来判断。在初中阶段，非溶液中的置换反应仅要求氢气、碳单质还原金属氧化物的反应。如，氢气还原氧化铜、木炭还原氧化铜等。
（2）复分解反应规律
复分解反应的适应范围是酸、碱、盐，也就是说，复分解反应是酸、碱、盐之间发生的反应。因此，讨论复分解反应能否发生时，一要对反应物进行分类，看是否属于复分解反应的范围；二要熟悉重要物质的溶解性，看生成物有无沉淀；三看是否符合复分解反应的发生条件（有水或有气体或有沉淀生成）。
判断复分解反应能否发生还应注意两点：一看生成物，二看反应物（有沉淀生成时）。
当有气体生成或有水生成时，一般不用看反应物是否溶于水，复分解反应都能发生；当只有沉淀生成时，还应再看一看反应物是否都能溶于水。若反应物都能溶于水，则可以发生复分解反应。
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