高一化学常见物质性质
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高一化学常见物质性质
1.颜色的规律
(1)常见物质颜色
① 以红色为基色的物质
红色：难溶于水的Cu,Cu2O,Fe2O3,HgO等.
碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液.
橙红色：浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等.
棕红色：Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等.
② 以黄色为基色的物质
黄色：难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等.
溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等.
浅黄色：溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液,还有黄磷、Na2O2、氟气.
棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟.
③ 以棕或褐色为基色的物质
碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等
④ 以蓝色为基色的物质
蓝色：新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等.
浅蓝色：臭氧、液氧等
蓝色火焰：硫、硫化氢、一氧化碳的火焰.甲烷、氢气火焰(蓝色易受干扰).
⑤ 以绿色为色的物质
浅绿色：Cu2(OH)2CO3,FeCl2,FeSO4•7H2O.
绿色：浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色.
深黑绿色：K2MnO4.
黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液.
⑥ 以紫色为基色的物质
KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K+离子的焰色等.
⑦ 以黑色为基色的物质
黑色：碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O).
浅黑色：铁粉.
棕黑色：二氧化锰.
⑧ 白色物质
★ 无色晶体的粉末或烟尘;
★ 与水强烈反应的P2O5;
★ 难溶于水和稀酸的：AgCl,BaSO3,PbSO4;
★ 难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3,Ba3(PO4)2,BaCO3,CaCO3,Ca3(PO4)2,CaHPO4,Al(OH)3,Al2O3,ZnO,Zn(OH)2,ZnS,Fe(OH)2,Ag2SO3,CaSO3等;
★ 微溶于水的：CaSO4,Ca(OH)2,PbCl2,MgCO3,Ag2SO4;
★ 与水反应的氧化物：完全反应的：BaO,CaO,Na2O;
不完全反应的：MgO.
⑨ 灰色物质
石墨灰色鳞片状、砷、硒(有时灰红色)、锗等.
(2)离子在水溶液或水合晶体的颜色
① 水合离子带色的：
Fe2+：浅绿色;
Cu2+：蓝色;
Fe3+：浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-;
MnO4-：紫色
：血红色;
：苯酚与FeCl3的反应开成的紫色.
②主族元素在水溶液中的离子(包括含氧酸根)无色.
运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色.
(3)主族金属单质颜色的特殊性
ⅠA,ⅡA,ⅣA,ⅤA的金属大多数是银白色.
铯：带微黄色 钡：带微黄色
铅：带蓝白色 铋：带微红色
(4)其他金属单质的颜色
铜呈紫红色(或红),金为黄色,其他金属多为银白色,少数为灰白色(如锗).
(5)非金属单质的颜色
卤素均有色;氧族除氧外,均有色;氮族除氮外,均有色;碳族除某些同素异形体(金钢石)外,均有色.
2.物质气味的规律(常见气体、挥发物气味)
① 没有气味的气体：H2,O2,N2,CO2,CO,稀有气体,甲烷,乙炔.
② 有刺激性气味：HCl,HBr,HI,HF,SO2,NO2,NH3•HNO3(浓液)、乙醛(液).
③ 具有强烈刺激性气味气体和挥发物：Cl2,Br2,甲醛,冰醋酸.
④ 稀有气味：C2H2.
⑤ 臭鸡蛋味：H2S.
⑥ 特殊气味：苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷.
⑦ 特殊气味：乙醇(液)、低级酯.
⑧ 芳香(果香)气味：低级酯(液).
⑨ 特殊难闻气味：不纯的C2H2(混有H2S,PH3等).
3.熔点、沸点的规律
晶体纯物质有固定熔点;不纯物质凝固点与成分有关(凝固点不固定).
非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性(软化过程)直至液体,没有熔点.
沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度,外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点.外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点.沸点时呈气、液平衡状态.
(1)由周期表看主族单质的熔、沸点
同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低;而非金属单质熔点、沸点渐高.但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似.还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低,ⅣA族的锡熔点比铅低.
(2)同周期中的几个区域的熔点规律
① 高熔点单质
C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,熔点高.金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃,金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨(3410℃).
② 低熔点单质
非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气.其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,而氦是熔点(-272.2℃,26×105Pa)、沸点(268.9℃)最低.
金属的低熔点区有两处：IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th;ⅣA族的Sn,Pb;ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布.最低熔点是Hg(-38.87℃),近常温呈液态的镓(29.78℃)铯(28.4℃),体温即能使其熔化.
(3)从晶体类型看熔、沸点规律
原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体.金属单质和合金属于金属晶体,其中熔、沸点高的比例数很大(但也有低的).
在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高.判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较.如熔点：
金刚石>碳化硅>晶体硅
分子晶体由分子间作用力而定,其判断思路是：
① 结构性质相似的物质,相对分子质量大,范德华力大,则熔、沸点也相应高.如烃的同系物、卤素单质、稀有气体等.
② 相对分子质量相同,化学式也相同的物质(同分异构体),一般烃中支链越多,熔沸点越低.烃的衍生物中醇的沸点高于醚;羧酸沸点高于酯;油脂中不饱和程度越大,则熔点越低.如：油酸甘油酯常温时为液体,而硬脂酸甘油酯呈固态.
上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物：NH3,H2O,HF比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多(主要因为有氢键).
(4)某些物质熔沸点高、低的规律性
① 同周期主族(短周期)金属熔点.如
LiNaI.
4.物质溶解性规律
(1)气体的溶解性
① 常温极易溶解的
NH3[1(水):700(气)] HCl(1:500)
还有HF,HBr,HI,甲醛(40%水溶液—福尔马林).
② 常温溶于水的
CO2(1:1) Cl2(1:2)
H2S(1:2.6) SO2(1:40)
③ 微溶于水的
O2,O3,C2H2等
④ 难溶于水的
H2,N2,CH4,C2H2,NO,CO等.
(2)液体的溶解性
① 易溶于水或与水互溶的
如：酒精、丙酮、醋酸、硝酸、硫酸.
② 微溶于水的
如：乙酸乙酯等用为香精的低级酯.
③ 难溶于水的
如：液态烃、醚和卤代烃.
(3)固体的水溶性(无机物略)
有机物中羟基和羧基具有亲水性,烃基具有憎水性,烃基越大,则水溶性越差,反而易I溶于有机溶剂中.如：甲酸、乙酸与水互溶,但硬脂酸、油酸分子中因—COOH比例过少反而不溶于水而溶于CCl4,汽油等有机溶剂.苯酚、三溴苯酚、苯甲酸均溶于苯.
(4)从碘、溴、氯的水溶液中萃取卤素的有机溶剂
如：苯、汽油、乙醚、乙酸乙酯、CCl4、CS2等.
(5)白磷、硫易溶于CS2
(6)常见水溶性很大的无机物
如：KOH,NaOH,AgNO3溶解度在常温超过100g(AgNO3超过200g).KNO3在20℃溶解度为31.6g,在100℃溶解度为246g.溶解度随温度变化甚少的物质常见的只有NaCl.
(7)难溶于水和一般溶剂的物质
① 原子晶体(与溶剂不相似).如：C,Si,SiO2,SiC等.其中,少量碳溶于熔化的铁.
② 有机高分子：纤维素仅溶于冷浓H2SO4、铜氨溶液和CS2跟NaOH作用后的溶液中,已热固化的酚醛树脂不溶于水或一般溶剂.
5.常见的有毒物质
(1)剧毒物质
白磷、偏磷酸、氰化氢(HCN)及氰化物(NaCN,KCN等)砒霜(As2O3)、硝基苯等.
CO(与血红蛋白结合),Cl2,Br2(气),F2(气),HF,氢氟酸等.
(2)毒性物质
NO(与血红蛋白结合),NO2,CH3OH,H2S.
苯酚、甲醛、二氧化硫、重铬酸盐、汞盐、可溶性钡盐、可溶性铅盐、可溶性铜盐等.
这些物质的毒性,主要是使蛋白质变性,其中常见的无机盐如：HgCl2,BaCl2,Pb(CHCOO)2;铜盐也使蛋白质凝固变性,但毒性较小,此外铍化合物也有相当的毒性.
钦酒过多也有一定毒性.汞蒸气毒性严重.有些塑料如聚氯乙烯制品(含增塑剂)不宜盛放食品等.
相关知识：常见物质用途
1.干冰、AgI晶体——人工降雨剂
2.AgBr——照相感光剂
3.K、Na合金(l)——原子反应堆导热剂
4.铷、铯——光电效应
5.钠——很强的还原剂，制高压钠灯
6.NaHCO3、Al(OH)3——治疗胃酸过多，NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一
7.Na2CO3——广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业，也可以用来制造其他钠的化合物
8.皓矾——防腐剂、收敛剂、媒染剂
9.明矾——净水剂
10.重晶石——“钡餐”
11.波尔多液——农药、消毒杀菌剂
12.SO2——漂白剂、防腐剂、制H2SO4
13.白磷——制高纯度磷酸、燃烧弹
14.红磷——制安全火柴、农药等
15.氯气——漂白(HClO)、消毒杀菌等
16.Na2O-2——漂白剂、供氧剂、氧化剂等
17.H2O2——氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等
18.O3——漂白剂(脱色剂)、消毒杀菌剂、吸收紫外线(地球保护伞)
19.石膏——制模型、水泥硬化调节剂、做豆腐中用它使蛋白质凝聚(盐析);
20.苯酚——环境、医疗器械的消毒剂、重要化工原料
21.乙烯——果实催熟剂、有机合成基础原料
22.甲醛——重要的有机合成原料;农业上用作农药，用于制缓效肥料;杀菌、防腐，35%~40%的甲醛溶液用于浸制生物标本等
23.苯甲酸及其钠盐、丙酸钙等——防腐剂
24.维生素C、E等——抗氧化剂
25.葡萄糖——用于制镜业、糖果业、医药工业等
26.SiO2纤维——光导纤维(光纤)，广泛用于通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等方面。
27.高分子分离膜——有选择性地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。广泛应用于废液的处理及废液中用成分的回收、海水和苦咸水的淡化、食品工业、氯碱工业等物质的分离上，而且还能用在各种能量的转换上等等。
28.硅聚合物、聚氨酯等高分子材料——用于制各种人造器官
29.氧化铝陶瓷(人造刚玉)——高级耐火材料，如制坩埚、高温炉管等;制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等。
30.氮化硅陶瓷——超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损;除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化，而且也能抗冷热冲击。常用来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件;也可以用来制造柴油机。
31.碳化硼陶瓷——广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。
