【本讲主要内容】
初中总复习——元素的单质及化合物（一）
【知识掌握】
【知识点精析】
1. 空气和水的比较
表1 空气和水的比较
空气
水
物质类别
混合物
纯净物
物质组成
N2占78%，O2占21%，稀有气体0.94%，CO20.03%，H2O0.03%等
（体积分数）
宏观：氢、氧元素组成
微观：水分子构成，每个水分子是由两个氢原子和一个O原子构成的
组
成
测
定
实
验
实验过程：红磷在空气里燃烧
方程式：4P O22P2O5
现象：黄白色黄、热、白烟，水面约上升1/5
结论：（1）O2占空气体积的1/5
（2）红磷燃烧产物是P2O5
（3）氮气不能燃烧也不支持燃烧
实验过程：电解水
方程式：2H2O2H2↑ O2↑
现象：接正极的试管中放出气体使带火星木条复燃，接负极的试管中放出气体可燃烧，发出淡蓝色火焰，正、负极气体体积比为1：2
结论：（1）水由H、O元素组成，一个水分子由2个H原子一个O原子构成；（2）化学反应中分子可再分，原子不可再分。
污
污染源
矿物燃料燃烧，工厂废气排放
工业三废和生活污水及农业生产中施加农药、化肥的水的排放
染
与
污染物
粉尘、气体（SO2、CO、NO2）
工业“三废”，化肥、农药、生活污水
防
治
防治
保护
认识保护环境的重要性，消除、减少污染源。
加强对水质的检测；
工业“三废”要经过处理后再排放；
农业上要合理使用化肥和农药等。
2. 氧气、氢气、二氧化碳的比较
表2 氧气、氢气、二氧化碳的比较
氧气(O2)
氢气(H2)
二氧化碳(CO2)
物理性质
通常状况下：
无色、无味气体；比空气重；
难溶于水；熔、沸点很低。
通常状况下：
无色、无味的气体；比空气轻；
难溶于水；熔、沸点很低。
通常状况下：
无色、无味的气体；比空气重；能溶于水；加压、冷却易变成无色液体和雪状固体——干冰。干冰可直接气化。
化学性质
化学性质活泼，能跟非金属、金属等多种物质发生氧化反应，具有氧化性。
常温下化学性质稳定，在点燃或加热条件下可跟许多物质发生反应，具有可燃性和还原性。
一般情况下：不支持燃烧，不能燃烧，且不助呼吸；跟水反应；跟碱液反应。
制
法
工业
制法：
分离液态空气法。
（物理变化）
电解水；分离水煤气；天然气等在催化剂作用下受热分解。
高温煅烧石灰石。
实验室制法
原理
活泼金属和稀酸反应：
（稀）
大理石（或石灰石）和稀盐酸反应。
装置
固体＋固体气体
块状固体＋液体→气体
启普发生器
块状固体＋液体→气体
启普发生器
收集
排水法或向上排空气法
排水法或向下排空气法
向上排空气法
检验
使带火星的木条复燃
点燃，火焰呈淡蓝色，不纯时有爆鸣声。
使澄清石灰水变浑浊
用途
供给呼吸；气割气焊；炼钢；液氧炸药等。
充灌探空气球；作高能燃料；
生产盐酸；冶炼金属等。
灭火剂；致冷剂；人工降雨；化工原料等。
3. 一氧化碳、二氧化碳的比较
表3 CO与CO2比较
名 称
二氧化碳CO2
一氧化碳CO
俗 名
碳酸气，固态时叫干冰
煤 气
物理性质
无色、无味气体，比空气重，溶于水，凝固点为
无色、无味气体，有剧毒，比空气轻，难溶于水
化学性质
① 燃烧也不支持燃烧。
② 与水作用：
③ 与碱作用：
④氧化性：
是酸性氧化物。
① 可燃性：
② 还原性：
是不成盐氧化物。
制 法
① 工业制法：煅烧石灰石
② 实验室制法
① 工业制法：碳不充分燃烧
② 水煤气法：
用 途
作灭火剂，致冷剂，用于人工降雨，作化工原料
作还原剂，冶炼金属、作气体燃料
4. 氢气、碳、一氧化碳的比较
表4 氢气、碳、一氧化碳的化学性质比较
可燃性
化学反应方程式
反应现象
淡蓝色火焰，放热，火焰上所罩干冷烧杯壁上有水雾生成
无焰，发出白光，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体
蓝色火焰，放热，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体
还原性
化学反应方程式
反应现象
黑色粉末变为红色，试管壁上有水珠生成
黑色粉末变为红色，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体
黑色粉末变为红色，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体
5. 有机化合物
表5 甲烷、酒精、醋酸的性质和用途
俗 名
沼 气
酒 精
醋 酸
学 名
甲 烷
乙 醇
乙 酸
化 学 式
CH4
C2H5OH
CH3COOH
物理性质
① 无色无味气体② 密度比空气小③ 极难溶于水
① 无色透明液体② 有特殊气味③ 易挥发④ 易溶于水和多种有机化合物
① 无色透明液体② 有强烈刺激性气味③ 易溶于水和酒精④ 易结冰（冰醋酸）
化学性质
可燃性
CH4 2O2CO2 2H2O
可燃性
C2H5OH 3O22CO2 3H2O
酸性，能使紫色蕊变红色
用 途
① 用作燃料
② 发电
① 作燃料
② 医用酒精作消毒剂
③ 重要的化工原料，用来制醋酸、饮料、染料、香精等
④ 作有机溶剂
① 食醋中含有乙酸
② 有机溶剂
③ 重要的化工原料，可生产合成纤维、染料等
制 法
秸杆、杂质等有机物甲烷
含淀粉的原料酒精
酒精醋酸
煤和石油的主要成分、形成、性质和主要用途
煤
石油
形成
古代植物遗体经过一系列复杂变化而形成的
古代动植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成的
元素
组成
分类
主要成分是碳，还含有少量的氢、氮、硫和氧等元素以及无机矿物质，是一种复杂的混合物
主要成分是碳和氢，还含有少量的硫、氧和氮等元素，是一种混合物
性质
煤
石油
用途
重要的能源及化工原料
重要的能源及化工原料
6. 铁的化学性质
发生的现象
结论
铁与非金属单质（氧气）的反应
（1）常温下，干燥的空气中，铁器表面无变化。
（1）常温下干燥的空气中铁较稳定。
（2）常温下，潮湿空气中，铁表面出现红棕色物质。
（2）常温下铁在潮湿空气中与氧气反应而生锈。
（3）细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
（3）3Fe＋2O2Fe3O4
铁与化合物的反应
酸
稀HCl
铁钉上出现气泡，试管中液体的颜色由无色逐渐变为浅绿色。
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
稀H2SO4
Fe＋H2SO4（稀）＝FeSO4＋H2↑
盐
CuSO4
溶液
铁上出现红色物质，溶液颜色变淡。
Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
7. 初中化学中的一般和特殊
8. 初中化学之最
【解题方法指导】
[例1] 某混合气体可能含有水蒸气、CO、CO2、HCl和H2中的一种或几种，将混合气体通过浓硫酸后，气体体积没有变化；② 再通过澄清石灰水后，没有发现浑浊现象，但气体体积缩小一半；③ 点燃导出的尾气，将燃烧后产生的气体通过无水硫酸铜不变色，却使澄清石灰水变浑浊。由此推断该混合气体中肯定存在__________，肯定不存在_____________，可能含有_______________。
解析：
① 混合气体通过浓硫酸后，气体体积没有变，说明混合气体中一定不含水蒸气；
② 的现象能证明混合气体中一定含有HCl，可能含有CO2，（因为HCl能被石灰水吸收生成CaCl2而不产生浑浊现象，当混合气体中含有HCl和CO2时，通入石灰水中也不会出现浑浊，原因是HCl能跟CaCO3反应生成可溶性的CaCl2）
③ 的现象说明混合气体中一定不含有H2，一定含有CO（因为H2点燃后生成的水能使无水硫酸铜变蓝色，CO点燃后生成的CO2能使澄清石灰水变浑浊）
综上所述，该混合气体中一定含有HCl和CO，一定不含有H2O和H2，可能含有CO2。
答案：肯定含有HCl和CO，肯定没有H2O和H2，可能含有CO2。
说明：本题属于物质推断题，所考查的知识主要是H2O、CO、CO2、HCl和H2的化学性质。解答时，应在熟悉各物质性质的基础上紧扣题目所列出的三项实验操作和实验发生的现象，逐步推断，找出答案。
[例2] 在通常情况下，氯气（Cl2）是黄绿色气体，溴（Br2）是深红棕色液体，碘（I2）是紫黑色固体。实验证明，氯、溴、碘三种元素中，其单质的活泼性是Cl2>Br2>I2。氯气可以把溴或碘从它们的化合物中置换出来，溴亦可以把碘从它们的化合物中置换出来。碘单质具有遇淀粉变蓝色的特性。
依下所示关系推断指定物质（写化学式）：
B是__________， C是__________，
E是_________， F是___________。
解析：G能使淀粉溶液变蓝，说明G是碘单质，而碘是由深红棕色的液体D（溴单质）从E的钾盐溶液里置换出来的，故E是KI，F是KBr。依此类推，B是NaBr，C是NaCl，A是Cl2。
答案：NaBr；NaCl；KI；KBr
说明：本题是一道关于物质推断的信息题，题目信息给出了几种单质的颜色和状态，给出一个新的规律，即三种非金属单质的活泼性顺序和规律。根据已学过的金属活动性规律可以推知：活动性强的单质可以把活动性弱的元素的单质从它们的化合物中置换出来。
【考点突破】
【考点指要】
元素及其化合物知识是历年来中考化学中的重要内容，很多化学知识点及技能的考查都是以单质或化合物的内容为载体来体现的。一般考试题型包括选择、填空、简答、实验等，约占试卷分值的40％。在这部分知识的复习中应以空气、水，氧气、氢气，二氧化碳、碳、一氧化碳，铁，酸碱盐的性质及相互反应规律为重点；以实验为依据，理论为指导，并注意准确书写化学用语。
【典型例题分析】
[例1]（苏州中考题）有一包混合物，其中可能是含有碳酸氢铵、碳酸钙、炭粉、氧化铜、氧化铁中的一种或几种。现作如下实验，第一步：取样品，高温灼热后产生一种无色无味的气体，将该气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊；第二步：把足量稀盐酸滴入固体残留物后，残留物全部溶解，同时产生一种具有还原性的气体。试回答：
① 混合物中一定不含有的物质是 ；② 混合物中一定含有的物质是 ；在实验中肯定发生的反应化学方程式是 。③ 混合物中可能含有的物质是 ；为证明它是否存在，应采用的方法是 。若确实有该物质存在，那么在第二步实验中，还可发生的化学反应有（用化学方程式表示） 。
解析：由第一步实验产生无色无味的气体可推知，混合物中肯定不存在碳酸氢铵。能使澄清的石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，它可能来自于碳酸钙分解，也可能来自炭粉与氧化铜或炭粉与氧化铁反应后的产物，所以此时不能判断碳酸钙的存在，根据第二步实验加稀盐酸后残留物全部溶解，且有还原性气体产生，可知一定存在单质铁而无单质铜，因为碳与氧化铜反应的产物铜不溶于盐酸，进而推知原混合物中一定存在氧化铁和炭，而无氧化铜。
答案：
① NH4HCO3和CuO
② C和Fe2O3
3C 2Fe2O34Fe 3CO2↑
CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
③ 碳酸钙（CaCO3）。若证明存在碳酸钙，可取少量样品，加入适量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则证明存在碳酸钙，否则不含有碳酸钙。
CaO 2HCl=CaCl2 H2O
[例2]（03年天津中考模拟题）下图是碳及其氧化物的性质及制法的综合性实验习题，按要求回答问题：
（1）A处反应的方程式为__________。
（2）B处现象为__________化学方程式为__________。
（3）C处现象为___________化学方程式_____________。
（4）D处黑色粉末a为（填名称）____________，反应的化学方程式为____________。
（5）E处黑色粉末b为（填化学式）____________，反应的化学方程式为____________。
（6）F处的作用是________________，G处作用是____________。
解析：A处反应会生成CO2气体，显然B、C、D是测定CO2性质的装置，E、G是测定CO性质的实验装置，而F是吸收过量的CO2的装置。
答案：
（1）CaCO3 2HCl=CaCl2 CO2↑ H2O
（2）紫色石蕊试液变红，CO2 H2O＝H2CO3
（3）澄清石灰水变浑浊，CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
（4）木炭粉，CO2＋C2CO
（5）CuO，CuO＋COCu CO2↑
（6）F处吸收CO2气体，验证CO的反应产物；G处点燃剩余CO，防止造成空气污染。
说明：这是一类综合性基础习题，要求熟练掌握C、CO、CO2的性质，并熟练书写相应的化学反应方程式。
[例3] （06年天津中考题）A、B是初中学过的两种黑色物质，它们按下图所示进行实验，请根据图中物质间的相互转化关系，回答有关问题。
写出下列物质的化学式：
A B C D E
答案：C；CuO；CO2；Cu；CO
说明：熟悉各种物质之间的相互转化关系，根据物质的颜色、特征及反应条件推断物质。
,
