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  4. 乙醇安全措施和生活经验化学反应方程式的书写文字表达式化学式的写法和意义

2007年2月5日凌晨,南京某地铁工地发生天然气管道破裂和爆炸事故,造成附近5400户居民断水、断电、断天然气.同学们得知这一消息,展开讨论:(1)天然气的主要成分是CH4,下列有

一、题文

2007年2月5日凌晨,南京某地铁工地发生天然气管道破裂和爆炸事故,造成附近5 400户居民断水、断电、断天然气.同学们得知这一消息,展开讨论:



(1)天然气的主要成分是CH4,下列有关CH4的说法正确是______(填序号).
(2)甲烷充分燃烧时产生的热量高且产物无毒,是一种比较理想的燃料,请
写出甲烷燃烧的化学方程式______
(3)在家中使用天然气时,为安全起见,应在厨房安装天然气泄漏报警器.报警器安装的正确位置应选择下图中的______.如果报警器显示漏气,下列应急措施可行的有______(填序号)①关闭气源阀门②打开门窗③立即打开抽油烟机



(4)使用天然气热水器应注意安全,如果使用不当容易造成CO中毒.CO虽然有毒,但有很多重要用途,请用化学方程式表示下列用途:
①作气体燃料______;
②用于冶炼金属______.

考点提示:乙醇,安全措施和生活经验,化学反应方程式的书写,文字表达式,化学式的写法和意义

二、答案

(1)化学式在宏观上可以表示某物质,可以表示某物质的组成,在微观上可以表示某分子,可以表示某分子的结构.
A、从宏观方面可以表示甲烷这种物质,所以正确.
B、甲烷的化学式是CH4,从微观方面可以表示一个甲烷分子,所以正确.
C、从甲烷的化学式CH4可知,甲烷是由碳、氢两种元素组成的,所以正确.
D、甲烷气体是由甲烷分子构成的,每个甲烷分子是由一个碳原子和四个氢原子构成的,所以错误.
(2)燃烧是可燃物与氧气反应,条件下是点燃,甲烷由碳、氢两种元素组成,且生成的产物无毒,故为水和二氧化碳,所以方程式为CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O.
(3)天然气的密度比空气小,气体泄漏后向上运动,故报警器要安在上方;如果报警器显示漏气,可以①关闭气源阀门,②打开门窗,因为关闭气源阀门后,立即打开所有门窗通风,会使室内空气对流,可以降低气体的温度减小可燃性气体的浓度,使混合气体达不到着火点和爆炸极限,但不能打开抽油烟机,因为可燃性的气体与氧气或空气混合后点燃易发生爆炸,打开抽油烟机时会产生电火花会引燃混合气体,易发生爆炸.
(4)①燃烧是可燃物与氧气反应,条件下是点燃,一氧化碳由碳、氧两种元素组成,燃烧产物是二氧化碳,所以方程式为2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2
②炼铁的原理是利用还原剂一氧化碳,在高温条件下把铁从铁的氧化物(一般是氧化铁)中还原出来,同时生成二氧化碳,所以方程式为Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
故答案为:(1)A、B、C;(2)CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O;(3)A;①②;(4)①2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2;②Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

三、考点梳理

知名教师分析,《2007年2月5日凌晨,南京某地铁工地发生天然气管道破裂和爆炸事故,造成附近5400户居民断水、断电、断天然气.同学们得知这一消息,展开讨论:(1)天然气的主要成分是CH4,下列有》这道题主要考你对 乙醇安全措施和生活经验化学反应方程式的书写文字表达式化学式的写法和意义 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:乙醇,安全措施和生活经验,化学反应方程式的书写,文字表达式,化学式的写法和意义

考点名称:乙醇
  • 定义:
    乙醇的结构简式为C2H5OH,俗称酒精,它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。

    性状:
    无色透明液体(纯酒精),有特殊香味的气味,易挥发。能与水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816,易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物。

    危险特征:本品易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸的危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
  • 乙醇的性质:
    1. 物理性质:性状无色透明、易燃易挥发液体。有酒的气味和刺激性辛辣味。
    熔点-117.3℃
    沸点78.32℃
    相对密度0.7893
    闪点14℃
    溶解性溶于水、甲醇、乙醚和氯仿。能溶解许多有机化合物和若干无机化合物。

    2. 化学性质:
    氧化反应
    (1)燃烧:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气),并放出大量的热,不完全燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量
    完全燃烧:C2H5OH+3O22CO2+3H2O
    不完全燃烧:2C2H5OH+5O22CO2+2CO+6H2O
  • 安全措施:
    泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
    小量泄露:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
    大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

    灭火方法:

    燃烧性:极易燃 
    灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
    灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持容器冷却,直至灭火结束。

    紧急处理:
    吸入:迅速脱离现场至新鲜空气,若现象严重要尽快就医。
    误食:饮足量温水,催吐。若现象严重要尽快就医。
    皮肤接触:脱去被污染衣着,用流动清水冲洗。
    眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。若现象严重要尽快就医。
    实验室使用及灭火
    (1)应使用火柴点燃,否则容易使酒精灯内的酒精燃烧。
    (2)使用完毕后,应用灯帽将火盖灭。
    (3)如不慎将酒精洒出并引燃,则应用湿抹布将其盖灭。
  • 乙醇的用途: 
        溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂;食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。 75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒。

    乙醇和甲醇的区别:
    ①甲醇是甲烷的一个氢原子被羟基(一个氢和一个氧组成的原子团,不是氢氧根)替换后的产物。
    乙醇是乙烷一个氢原子被羟基替换后的产物,俗称酒精。

    ②分子式不一样。
    甲醇:CH3OH
    乙醇:CH3CH2OH

             乙醇结构                      甲醇结构
    他们的分子式不一样,化学性质和物理性质也有区别。
    ③工业酒精里常含有甲醇,甲醇有毒,不能用工业酒精配制酒

    乙醇汽油:
    乙醇汽油也被称为(E型汽油),我国使用乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
考点名称:安全措施和生活经验
  • 安全措施:
    安全措施是为了达到保障人民生命财产安全、维护社会公共秩序稳定、防范生产安全事故发生等目的而采取的举措与行动。

    生活常识:
    是指人们在日常生活中总结出来的科学知识,涵盖健康、营养、饮食、居家、生活小窍门等各方面。

  • 常见安全措施:
    1、生产爆炸物的厂房不建在闹市区;
    2、严禁旅客携带易燃易爆物乘车;
    3、进入深洞前先做灯火试验;
    4、汽车加油站、纺织厂严禁烟火;
    5、屋里发生液化气泄露,应立即关闭阀门,打开门窗通风;
    6、火灾自救时,用湿毛巾捂住嘴和鼻子,防止烟尘进入体内,有烟雾的地方要蹲下或匍匐前进等。

    常见生活经验:
    1、用生石灰作食品干燥剂;
    2、金属表面涂油漆防锈;
    3、燃气热水器要安装在通风的地方等。

考点名称:化学反应方程式的书写
  • 化学方程式的书写原则遵循两个原则:
    一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应;

    二是遵循质量守恒定律,即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。
  • 书写化学方程式的具体步骤:
    (1)写:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左,生成物在右,中间用横线连接,如: H2+O2——H2O,H2O——H2+O2
    (2)配:根据反应前后原子的种类和数目不变的原则,在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使各种元素的原子个数在反应前后相等,然后将横线变成等号。配平后,化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,如:2H2+O2=2H2O,2H2O= 2H2+O2
    (3)注:注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑。

    化学计量数:

    化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中,各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,计数量为1时,一般不写出。

    书学化学方程式的常见错误:

    常见错误违背规律
    写错物质的化学式客观事实
    臆造生成物或事实上不存在的化学反应
    写错或漏泄反应条件
    化学方程式没有配平质量守恒
    漏标多标“↑”、“↓”符号——

    书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:
    (1).“△”的使用
    ①“△”是表示加热的符号,它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。
    ②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生,书写化学方程式时就用“△”,如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
    ③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度,一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2
     
    (2)“↑”的使用
     ①“↑”表示生成物是气态,只能出现在等号的右边。
    ②当反应物为固体、液体,且生成的气体能从反应体系中逸出来,气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。
    ③当反应物是溶液时,生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来,则不用“↑”,如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl
    ④只有生成物在该反应的温度下为气态,才能使用“↑”。
    ⑤若反应物中有气态物质,则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2

    (3)“↓”使用
    ①“↓”表示难溶性固体生成物,只能出现在等号的右边
    ②当反应在溶液中进行,有沉淀生成时,用 “↓”,如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3
    ③当反应不在溶液中进行,尽管生成物有不溶性固体,也不用标“↓”,如:2Cu+O22CuO
    ④反应在溶液中进行,若反应物中有难溶性物质,生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.

    化学方程式中“↑”和“↓”的应用:

    ①“↑”或“↓”是生成物状态符号,无论反应物是气体还是固体,都不能标“↑”或“↓”;
    ②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀,则使用“↓”;若不在溶液中进行,无论生成物中是否有固体或难溶物,都不使用“↓”;
    ③常温下,若反应物中无气体,生成物中有气体.
  • 提取信息书写化学方程式的方法:
          书写信息型化学方程式是中考热点,题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域,充分体现了化学学科的重要性,并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤,可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式,并注明反应条件及生成物状态;第二步就是化学方程式的配平。
考点名称:文字表达式
  • 概念:用文字表示化学反应的式子

    文字表达式的书写步骤:
    (1)写:根据反应事实写出反应物和生成物
    (2)注:注明反应条件:[点燃,加热,光照,通电等]
考点名称:化学式的写法和意义
  • 概念:
    用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫做化学式。如可用O2,H2O,MgO分别表示氧气、水、氧化镁的化学式。

    对概念的理解:
    (1)混合物不能用化学式表示,只有纯净物才能用化学式表示。
    (2)每一种纯净物只有一个化学式,但一个化学式有可能用来表示不同的物质。如氧气的化学式是O2,没有别的式子再能表示氧气;P既是红磷的化学式,也是白磷的化学式。
    (3)纯净物的化学式不能臆造,化学式可通过以下途径确定:
    ①科学家通过进行精确的定量实验,测定纯净物中各元素的质量比,再经计算得出。
    ②已经确定存在的物质可根据化合价写出。

    书写规则:
    1.单质化学式的写法:
    首先写出组成单质的元素符号,再在元素符号右下角用数字写出构成一个单质分子的原子个数。稀有气体是由原子直接构成的,通常就用元素符号来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂,习惯上也用元素符号来表示它们的化学式。
    2.化合物化学式的写法:
    首先按正前负后的顺序写出组成化合物的所有元素符号,然后在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。一定顺序通常是指:氧元素与另一元素组成的化合物,一般要把氧元素符号写在右边;氢元素与另一元素组成的化合物,一般要把氢元素符号写在左边;金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把非金属元素符号写在右边。直接由离子构成的化合物,其化学式常用其离子最简单整数比表示。

    化学式的读法:

    一般是从右向左叫做“某化某”,如“CuO”叫氧化铜。当一个分子中原子个数不止一个时,还要指出一个分子里元素的原子个数,如“P2O5”叫五氧化二磷。有带酸的原子团要读成“某酸某”如“CuSO4”叫硫酸铜,还有的要读“氢氧化某”,如“NaOH”叫氢氧化钠。“氢氧化某”是碱类物质,电离出来的负电荷只有氢氧根离子。
  • 化学式的意义:
    (1)由分子构成的物质
    化学式的含义以H2O为例
    质的含义宏观①表示一种物质
    ②表示物质的元素组成
    ①表示水
    ②表示水是由氢、氧两种元素组成的
    微观①表示物质的一个分子
    ②表示组成物质每个分子的原子种类和数目
    ③表示物质的一个分子中的原子总数
    ①表示一个水分子
    ②表示一个水分子是由两个氧原子和一个氧原子构成的
    ③表示一个水分子中含有三个原子
    量的含义①表示物质的相对分子质量
    ②表示组成物质的各元素的质量比
    ③表示物质中各元素的质量分数
    ①H2O的相对分子质R =18
    ②H2O中氢元素和氧元素质量比为1:8
    ③H2O中氢元素的质量分数=100%=11.1%

    (2)由原子构成的物质(以Cu为例)
    宏观:
    表示该物质:铜
    表示该物质由什么元素组成:铜由铜元素组成
    微观:表示该物质的一个原子—一个铜原子。
  • 化学式和化合价的关系:
    (1)根据化学式求化合价
    ①已知物质的化学式,根据化合价中各元素的正负化合价代数和为0的原则确定元素的化合价。
    标出已知、未知化合价:
    列出式子求解:(+1)×2+x×1+(-2)×3=0 x=+4
    ②根据化合价原则,判断化学式的正误,如判断化学式KCO3是否正确
    标出元素或原子团的化合价
    计算正负化合价代数和是否为0:(+1)×1+(-2)×1=-1≠0,所以给出的化学式是错误的,正确的为K2CO3
    ③根据化合价原则,计算原子团中某元素的化合价,如计算NH4+中氮元素的化合价和H2PO4-(磷酸二氢根)中磷元素的化合价。
    由于NH4+带一个单位的正电荷,不是电中性的,因此各元素的化合价代数和不为多,而是等于+1. 设氮元素的化合价为x
    x+(+1)×4=+1 x=-3
    所以在NH4+中,氮元素的化合价为-3. 同理H2PO4-带一个单位的负电荷、不是电中性的、因此各元素的化合价代数和不为零,而是-1.
    设磷元素的化合价为y
    (+1)×2+y+(-2)×4=-1 y=+5 所以在H2PO4-中磷元素的化合价为+5.
    ④根据化合价原则,确定物质按化合价的排序。如H2S,S,SO2,H2SO4四种物质中均含有硫元素,并且硫元素的化合价在四种物质中分别为:-2,0, +4,+6,故这四种物质是按硫元素的化合价由低到高的顺序排列的。

    (2)根据化合价写化学式
    根据化合物中化合价的代数和等于0的原则,已知元素的化合价可以推求实际存在物质的化学式,主要方法有两种:
    ①最小公倍数法

    步骤举例
    一般把正价元素的符号(或原子团)写在左边,负价元素的符号(或原子团)写在右边,并把化合价写在元素符号(或原子团)的正上方
    求出两种元素化合价绝对位的最小公倍数,然后求出每种元素的原子个数=因为|-2|×|+3|=6,所以Al原子个数为6/3=2,O原子个数=6/2=3
    将原子个数写在相应元素符号的正下角Al2O3
    检验各种元素正负化合价的代数和是否为0,确定化学式的正确性(+3)×2+(-2)×3=0,所以该化学式正确。

    ②交叉法
    步骤例1 硫酸铜例2 氧化钙
    排列分析名称,确定元素符号(或原子团)的顺序铝 硫酸根
    Al  SO4
    钙 氧
    Ca  O
    标价标上化合价 、  、
    约简将化合价的绝对值约成最简整数比 、
    交叉将整数交叉写在元素符号(或原子团)的右下角
    检验根据正负化合价代数和是否为0,检验正误(+3)×2+(-2)×3=0(+2)+(-2)=0

    确定化学式的几种方法:
    1. 根据化合价规则确定化学式
    例1:若A元素的化合价为+m,B元素的化合价为-n,已知m与n都为质数,求A,B两元素化合后的物质的化学式。
    解析:由题意知正、负化合价的最小公倍数为m ·n,A的原子个数为(m·n)/m=n,B的原子个数为 (m·n)/n=m
    答案:所求化学式为AnBm.

    2. 根据质量守恒定律确定化学式
    例2:根据反应方程式2XY+Y2==2Z,确定Z 的化学式
    解析:根据质量守恒定律,反应前后原子种类不变,原子数目没有增减,反应前有两个X原子,四个Y原子,则两个Z分子含有两个X原子和四个Y原子。
    答案:z的化学式为XY2

    3. 利用原子结构特征确定化学式
    例3:X元素的原子核外有17个电子,Y元素的原子最外层有2个电子,求X、Y两元素所形成的化合物的化学式。
    解析:X元素的原子核外有17个电子,Y元素的原子最外层有2个电子,X原子易得1个电子,Y原子易失2个电子,根据电子得失相等可求化合物的化学式为YX2

    4.利用元素质量比确定化学式:
    例4:有一氮的氧化物,氮、氧两元素的质量比为7: 4,求此氧化物的化学式。
    解析:设此氧化物的化学式为NxOy,根据xN:yO =7:4 得14x:16y=7:4,即x:y=2:1。
    答案:所求氧化物的化学式为N2O。

    5. 利用化学式中所含原子数、电子数确定化学式
    例5:某氮氧化合物分子中含有3个原子,23个电子,求此化合物的化学式。
    解析:设此化合物的化学式为NxOy,则
    x+y=3
    7x+8y=23
    解得x=1,y=2
    答案:所求化学式NO2

    利用化学式的变形比较元素的原子个数:

    例:质量相等的SO2和SO3分子中,所含氧原子的个数比为?
    解析:SO2的相对分子质量为64,SO3的相对分子质量为80,二者的最小公倍数是320,二者相对分子质量相等时物质的质量相同,转化为分子个数SO2 为320/64=5,SO3为320/80=4,即5SO2与4SO3质量相同,所以含氧原子的个数比为(5×2):(4×3)=10:12=5:6。
    四、利用守恒法进行化学式计算:
    例:由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质构成的混合物中,硫元素的质量分数为32%,则混合物中氧元素的质量分数为?
     解析:在Na2S,Na2SO3,Na2SO4中,钠原子与硫原子的个数比是恒定的,都是2:1,因而混合物中钠、硫元素的质量比(或质量分数比)也是恒定的。设混合物中钠元素的质量分数为x,可建立如下关系式。
    Na ——S
    46  32
    x   32%
    46/32=x/32%
    解得x=46%
    混合物中氧元素的质量分数为1-32%-46%=22%。

    利用平均值法判断混合物的组成

    找出混合物中各组分的平均值(包括平均相对原子质量、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等),再根据数学上的平均值原理,此平均值总是介于组成中对应值的最大值与最小值之间,由此对混合物的组分进行推理判断。
    例:某气休可能由初中化学中常见的一种或多种气体组成,经测定其中只含C,O两种元素,其质量比为3:8,则该气体可能是?
    解析:由题给条件知,该气体只含C,O两种元素,而这两种元素组成的气体可能是CO2、CO,O2。CO2中C,O两种元素的质量比是3:8,CO中C,O两种元素的质量比是3:4,O2中C,O两种元素的质量比是0 (因C的质量为0)。题中给出该气体中C,O两种元素的质量比是3:8,故符合题意的气体组成为:CO2或 CO,O2或CO,O2,CO2。

    利用关系式法解题技巧:
    关系式法是根据化学式所包含的各种比例关系,找出已知量之间的比例关系,直接列比例式进行计算的方法。
    例: 多少克(NH4)2SO4与42.4g尿素CO(NH2)2所含的氮元素质量相等?
    设与42.4g尿素中所含氮元素质量相等的(NH4)2SO4的质量为x
    (NH4)2SO4——2N——CO(NH2)2
      132         60
       x         42.4g
    132/x=60/42.4g
    x=93.28
  • 化学式前和化学式中数字的含义:
    ①化学式前面的数字表示粒子(原子、分子)数目;
    ②离子符号前的数字表示离子的数目;
    ③化学式石一下角的数字表示该粒子中对应原子或原子团的数目;
    ④离子符号右上角的数字表示该离子所带电荷数。

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