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第三章 自然界中的元素基础知识总结

第一节 碳的多样性

1. 由同一种元素组成的性质不同的几种单质，互称为同素异形体。金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体。

2. 金刚石是无色透明的片状固体。其中，每个碳原子均与相邻的4个碳原子相连，形成正四面体结构。在自然界中硬度最大，不导电。

3. 石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的片状固体。质软、有滑腻感。碳原子呈层状排列，每一层的碳原子形成平面正六边形。

4. C₆₀是灰黑色固体，形成球状结构，表面呈正六边形和正五边形。

5. Na₂CO₃和NaHCO₃的性质比较

6. Na₂CO₃和NaHCO₃如何鉴别？

（1）加热比较：分解产生气体并通入澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠，无现象的是碳酸钠

（2）加酸反应比较：比较剧烈是碳酸氢钠

（3）滴加CaCl₂、ＢaCl₂溶液：产生白色沉淀的是碳酸钠，无现象的是碳酸氢钠。

7. 温室效应：由于人类的活动，特别是生产和生活中化石燃料大幅度增加，使大气中二氧化碳的含量猛增，破坏了自然界中原有平衡，导致全球气候变暖。

8. 高炉炼铁中碳的转化：过程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是焦炭和铁矿石（主要成分是Ｆe₂O₃）。但起还原作用的主要是一氧化碳。焦炭在炼铁过程中的两个作用：①燃烧提供热量；②用于制还原剂CO

9. 在生活中，水壶中常常有水垢，它的主要成分是碳酸钙。自来水中存在Ca(HCO₃)₂,受热分解生成CaCO₃，积聚在壶底，便形成水垢。相关化学方程式：____________________

第二节氮的循环

1. 氮气的物理性质：在通常状况下，氮气是一种无色无味、难溶于水的气体。在空气中约占其体积的78%

2. 化学性质：在通常情况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。但在一定条件下，氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。反应方程式：1_____________ 2

3. 使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫氮的固定，简称固氮。分为自然固氮和人工固氮。

4. 氮的氧化物有六种：N₂O、NO、N₂O₃、NO₂、N₂O₄、N₂O₅。NO是无色、难溶于水的

5. 气体，易被空气中的氧气氧化为NO2:_2NO+O₂==2NO₂__；NO2是红棕色、有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，重要的反应有：

_ 3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO, 2NO₂==N₂O₄__________________

6. 氨是没有颜色、有刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水而且能快速溶解，在常温下1体积水大约能溶700体积的氨气。易液化，常作制冷剂。

7. 氨的喷泉实验要成功，需保证烧瓶和烧杯液体之间有足够大的压强差，为此需注意三方面：1氨气要收集满 2氨和烧瓶都要干燥3气密性要良好

8. 氨的化学性质：

（1）能水反应 ___________________,溶液显碱性。

（2）与酸反应 NH₃+HCl==NH₄Cl 将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒靠近（不要接触），会有白烟产生，原因是挥发出来的HCl和NH₃两气体相遇，生成了NH₄Cl固体小颗粒。这也是检验氨气的方法之一。

（3）有还原性 _________________________

9. 氨的实验室制法原理：

装置：固——固反应加热装置（与制取O₂装置相同）

收集方法：只能用向下排空气法 干燥方法：用碱石灰、固体NaOH等

检验方法：1用湿润的红色石蕊试纸（变蓝） 2蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口（产生白烟）

棉花团的作用：防止NH₃与空气形成对流，提高了收集NH₃的纯度。

10. 铵盐都是白色晶体，都溶于水。不稳定，受热易分解：

与碱反应都能生成氨气，离子方程式为：，产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝，故一般用这个原理来检验铵盐。

11. 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。质量分数在95%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。

12. 硝酸的化学性质

(1) ：酸性：稀硝酸使石蕊试液变红，浓硝酸使石蕊试液先变红后褪色。

(2) 不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解产生红棕色的NO₂, 二氧化氮又溶在浓硝酸中而使溶液呈黄色。其方程式为：，一般保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处。

(3) 强氧化性

1与金属反应:能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。通常浓硝酸与金属反应生成二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成一氧化氮，不会产生氢气。在反应中硝酸既表现酸性又表现氧化