(五)氢气的性质和用途
11.氢气的性质
(1)物理性质:密度最小的气体,难溶于水
(2)化学性质 :
①可燃性:氢气在空气中燃烧 2H2 + O2点燃2H2O
现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量
不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性:氢气还原氧化铜 H2+CuO加热Cu+H2O
现象:黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜,管壁有水珠产生
氢气还原氧化铜实验注意事项:“酒精灯迟到早退”,即开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)
( 3 )氢气的用途:充气球,冶炼金属,高能燃料,化工原料
12.生成氢气的反应(实验室制取H2最常用的试剂是:锌粒和稀硫酸,也可用②③⑤⑥⑦)
① 锌粒和稀硫酸反应 Zn + H2SO4=ZnSO4+H2↑
②铁和稀硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4 + H2↑
③镁和稀硫酸反应 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
④铝和稀硫酸反应2Al+3H2SO4=Al2 (SO4)3+3H2↑
⑤锌粒和盐酸反应 Zn +2HCl=ZnCl2 + H2 ↑
⑥铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
⑦镁和盐酸反应 Mg + 2HCl=MgCl2+H2↑
⑧铝和盐酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(六)铁的性质
13.铁的物理性质:有银白色金属光泽的固体,有良好的延性和展性,质软,是导体
铁的化学性质:
(1)铁跟氧气反应
铁在潮湿空气里(既有H2O又有O2时)易生锈,铁锈是混合物,主要成分是氧化铁Fe2O3
防锈方法:在铁表面涂一层保护膜(如涂漆或油);镀锌等金属或烤蓝
铁在氧气里燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
(2)铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应(反应后溶液呈浅绿色)
① 铁跟硫酸铜溶液反应(现代湿法冶金的先驱)化学方程式:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
现象:铁丝表面覆盖一层红色的铜, 反应后溶液呈浅绿色
②铁跟硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4 + H2 ↑
铁跟盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2 + H2↑
现象:有气泡生成,反应后溶液呈浅绿色(铁有两种离子:铁离子Fe3+ 亚铁离子Fe2+)
铁元素有三种氧化物:氧化铁Fe2O3 氧化亚铁FeO 四氧化三铁Fe3O4。
其中:氧化铁Fe2O3中铁为正三价,氧化亚铁FeO中铁为正二价,而四氧化三铁Fe3O4是氧化铁Fe2O3和氧化亚铁FeO的混合物(Fe2O3.FeO)
14.生铁和钢:都是铁的合金,区别是含碳量不同,生铁的含碳量高,钢含碳量低。
合金:金属与金属(或非金属)熔合而成,具有金属性质的混合物。(纯净物不是合金)
(七)单质碳的性质
15.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质,它们物理性质不同、化学性质相同。它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同
16.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)
①可燃性:木炭在氧气中燃烧 C + O2点燃CO2现象:发出白光,放出热量
碳燃烧不充分(或氧气不充足) 2C+O2点燃2CO
②还原性: 木炭高温下还原氧化铜 C + 2CuO高温2Cu + CO2 ↑
现象:黑色物质受热后变为亮红色固体,同时放出能使石灰水变浑浊的气体
试验注意事项:①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)
木炭高温下还原氧化铁 3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2↑(氢气跟CO2不反应)
高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳 C+ CO2高温 2CO
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳 2CO+O2点燃2CO2
碳、一氧化碳、二氧化碳三种物质间的转换关系:C CO2 CO
(八)二氧化碳的性质
来源:我爱化学网