化学基础知识集萃

王开国

一、丰富多彩的颜色

1.红色:

Fe(SCN)₃(红色溶液);

Cu₂O、HgO(红色粉未状固体);

Fe₂O₃(红棕色固体);

红磷(暗红色固体);

液溴(深红棕色液体);

Fe(OH)₃O(红褐色固体);

Cu(紫红色固体);

溴蒸气、NO₂(红棕色气体)

品红溶液(红色);

在空气中久置的苯酚(粉红);

石蕊遇酸性溶液(红色);

酚酞遇碱性溶液(红色)。

2.紫色:

石蕊在中性溶液中(紫色); Fe³⁺与苯酚反应产物(紫色);

I₂(有金属光泽紫黑色固体)

KMnO₄固体(紫黑色);

MnO₄—(紫红色溶液)

固态O₃(紫黑色)

钾的焰色反应(紫色)

I₂蒸气、I₂在非极性溶剂中(紫色)

3.橙色:溴水(橙色)

K₂Cr₂O₇溶液(橙色)

4.黄色:

AgI(黄色固体);

AgBr(淡黄色固体);

Ag_{3PO4(黄色固体);}

FeS₂(黄色固体);

Na₂O₂(淡黄色固体);

S(黄色固体); Au(金属光泽黄色固体);

I₂的水溶液(黄色);

碘酒(黄褐色); Na的焰色反应(黄色火焰);

TNT(淡黄色针状);

工业浓盐酸(黄色)(含有Fe³⁺);

NaNO₂(无色或浅黄色晶体);

Fe³⁺的水溶液(黄色);

久置的浓硝酸(黄色)(溶有分解生成的NO₂);

浓硝酸粘到皮肤上(天然蛋白质)(显黄色);

5.绿色:

Cu₂(OH)₂CO₃(绿色固体); Fe²⁺的水溶液(浅绿色);

FeSO₄•7H₂O(绿矾,淡绿色晶体);

K₂MnO₄(黑绿色固体);

Cl₂、氯水(黄绿色);

F2(淡黄绿色);

CuCl₂的浓溶液(蓝绿色);

6.棕色:

FeCl₃固体(棕黄色);

CuCl₂固体(棕色)

7.蓝色:

Cu(OH)₂(蓝色固体)、CuSO⁴•5H₂O(蓝色晶体)、Cu₂+在水溶液中(蓝色);

石蕊遇碱性溶液(蓝色);

硫、氢气、甲烷、乙醇在空气中燃烧(淡蓝色火焰);

一氧化碳在空气中燃烧(蓝色火焰);

淀粉遇I₂变蓝色;

Co2O₃(蓝色固体);

O₂(液态—淡蓝色);

Cu(OH)₂与多羟基化合物(如甘油、葡萄糖等)反应后的水溶液(绛蓝色);

Cu(OH)₂溶于氨水后(深蓝色溶夜);

O₃(气态—淡蓝色;液态—深蓝色;固态—紫黑色)。

8.黑色:

金属氧化物:FeO、Fe₂O₃、CuO、MNO₂等;

金属硫化物:FeS、CuS、PbS、HgS、Ag2S等;

单质:碳粉、多数金属粉未等黑色或灰黑色。

9.白色

呈白色固体、无色晶体的物质有很多

常见金属化合物:

NaCl、Na2O、NaOH、Na2CO₃、NaHCO₃

CaCl₂、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃、Ca(HCO₃)₂

MgCl₂、MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃、MgSO₄

BaCl₂、BaCO₃、BaSO₄、Ba2(PO₄)₃O

AgCl、AgOH、Ag2CO₃、Ag2SO₄

Fe(OH)₂、CuSO⁴等。

所有铵盐:三溴笨酚、SO₃固体。

铵盐(白色固体或无色晶体);

10.常用试纸和指示剂

干燥时呈黄色;中性时呈淡绿色;酸性时呈红色,酸性越强,红色越深;碱性时呈蓝色,碱性越强,蓝色越深。

红色石蕊试纸:遇碱溶液变蓝色

蓝色石蕊试纸:遇酸溶液变红色

KI—淀粉试纸:白色(用于检验氧化性物质)

石蕊:pH<5时呈红色;pH介于5～8时呈紫色;pH>8时呈蓝色。

酚酞:pH<8.2时呈无色;pH介于8.2～10时呈粉红色;pH>10时呈红色。

甲基橙:pH<3.1时呈红色;pH介于3.1～4.4时呈橙色;pH>4.4时呈黄色。

甲基红:pH<4.4时呈红色;pH介于4.4～6.2时呈橙色;pH>6.2时呈黄色。

二、各种“水”汇集

1.纯净物

蒸馏水—H₂O 重水—D₂O

超重水—T₂O 水银—Hg

2.混和物:

双氧水—H₂O₂的水溶液

氨水—分子(NH3、NH3•H₂O、H₂O);

离子(NH4+、OH^-、H⁺)

氯水—分子(Cl₂、HClO、H₂O);离子(H⁺、Cl-、ClO-、OH^-)

王水—浓HNO₃:浓HCl=1:3(浓溶液的体积比)

硬水—溶有较多Ca²⁺、Mg²⁺的水

暂时硬水—溶有较多Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂的水,用加热煮沸法可降低其硬度(软化)。

永久硬水—溶有较多Ca²⁺、Mg²⁺的盐酸盐、硫酸盐的水,用药剂或阳离子交换法可软化。

软水—溶有较少量或不溶有Ca²⁺、Mg²⁺的水

生理盐水—质量分数为0.9%的NaCl溶液

卤水—海水中提取出食盐后含有MgCl₂、CaCl₂、NaCl及少量MgSO₄的水

水玻璃—Na2SiO₃的水溶液

水晶—高纯度二氧化硅晶体

烟水晶—含有色金属氧化物小颗粒的二氧化硅晶体

水泥—主要成份是硅酸二钙(2CaO•SiO₂)、硅酸三钙(3CaO•SiO₂)、铝酸三钙(3CaO•Al₂O₃)

三、各种“气”汇集

1.常见的无机气体:

非金属单质及氧化物:O₂、H₂、N²、Cl₂、CO、CO₂、SO₂、NO、NO₂

爆鸣气—H₂与O₂氨气—NH3

水煤气—CO与H₂光气—Cl₂O

笑气—N²O 碳酸气—CO₂

高炉气(高炉煤气)—CO、CO₂、N²

空气—N²、O₂、稀有气体、少量CO₂、水蒸气以及其它杂质气体

2.常见的有机气体:

小于4个碳原子的烃:CH4、C2H6、C2H4等

天然气—主要成分为CH4。通常含有H₂S等有毒气体杂质。又名沼气、坑气、瓦斯气。

裂化气—C1~C4的烷烃、烯烃。

裂解气—主要是乙烯、丙烯、丁二烯、H₂等。

木煤气、焦炉气—H₂、CH4、CO等。

炼厂气—C1~C4的气态烃又名石油气、油田气。

电石气—CH≡CH,通常含有H₂S、PH3等。

四、重要物质的俗名

1.生石灰(主要成份是CaO);

消石灰、熟石灰(主要成份是Ca(OH)₂);

水垢(主要成份是CaCO₃和Mg(OH)₂);

石灰石、大理石、白垩、蛋壳、贝壳、骨骼中的无机盐(主要成份是CaCO₃);

波尔多液(石灰水与硫酸铜溶液的混合物);石硫合剂(石灰水与硫粉的悬浊液)。

碱石灰(NaOH和CaO的混合物);

漂白粉(Ca(ClO)₂、CaCl₂的混和物)

2.烧碱、火碱、苛性钠(NaOH);

苛性钾(KOH)

3.苏打、纯碱、口碱(Na2CO₃);

小苏打(NaHCO₃);

大苏打、海波(Na2S2O₃•5H₂O)

纯碱晶体(Na2CO₃•10H₂O);

泡花碱、水玻璃、矿物胶(Na2SiO₃的水溶液)。

4.芒硝(Na2SO₄•10H₂O);重晶石(BaSO₄);

石膏(CaSO₄•2H₂O);熟石膏(2CaSO₄•H₂O)。

5.胆矾、蓝矾(CuSO⁴•5H₂O);

明矾(KAl(SO₄)₂•12H₂O或K₂SO₄•Al₂(SO₄)₃O•24H₂O);

绿矾(FeSO₄•7H₂O);

皓矾(ZnSO₄•7H₂O)。

6.菱镁矿(主要成份是MgCO₃);

菱铁矿(主要成份是FeCO₃);

磁铁矿(主要成份是Fe3O₄);

赤铁矿、铁红(主要成份是Fe₂O₃);

黄铁矿、硫铁矿(主要成份是FeS₂)。

7.磷矿石(主要成份是Ca3(PO₄)₂);

重过磷酸钙、重钙(主要成份是Ca(H₂PO₄)₂);

过磷酸钙、普钙(主要成份是Ca(H₂PO₄)₂和CaSO₄)。

8.光卤石(KCl•MgCl₂•6H₂O);

9.铜绿、孔雀石(Cu₂(OH)₂CO₃);

10.萤石(CaF2); 电石(CaC2);

冰晶石(Na3AlF6) 水晶(SiO₂);

玛瑙、石英(主要成份是SiO₂);

硅藻土(无定形SiO₂)

宝石、刚玉(Al₂O₃);

金刚砂(SiC)。

11.草酸HOOC—COOH硬脂酸C17H35COOH

软脂酸C15H31COOH油酸C17H33COOH

石炭酸C6H5OH 蚁酸HCOOH

蚁醛HCHO 福尔马林(40%HCHO的水溶液)

木精CH3OH酒精CH3CH₂OH

醋酸、冰醋酸CH3COOH 甘油(CH₂OHCHOHCH₂OH)

硝化甘油(三硝酸甘油酯)

TNT(三硝基甲苯)

肥皂(有效成份是C17H35COONa)

火棉——含氮量高的纤维素硝酸酯。

胶棉——含氮量低的纤维素硝酸酯。

粘胶纤维——由植物的秸秆、棉绒等富含纤维素的物质经过NaOH和CS2等处理后,得到的一种纤维状物质。其中长纤维俗称人造丝,短纤维俗称人造棉。

12.尿素CO(NH₂)₂硫铵(NH4)₂SO₄碳铵NH4HCO₃

13.硫酐SO₃硝酐N²O5 碳酐、干冰、碳酸气CO₂

14.王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3的混合物)

五、重要物质的用途

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)₃O—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.Na₂O₂—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有用成分的回收、海水和苦咸水的淡化、食品工业、氯碱工业等物质的分离上,还能用在各种能量的转换上等。

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,耐磨损;性能稳定不易与酸碱反应,抗腐蚀能力强,高温时能抗氧化,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。