图 5－10 实验室制取氢气的发生装置①
2.上述四种氢气发生装置的实验情况有什么不同之处？ 将 2 讨论的结果填入下表：







① 装置 d 的使用方法：将反应管的下肢旋转向上，锌粒就和稀 H2SO4 接触，即可发生反应。

图 5 － 10 a b c d 能否在反应发
生过程中加酸 控制反应的发生
和停止是否方便



【选学】启普发生器

实验室里制取较多的氢气常用启普发生器（图 5－11）。它由球形漏斗
（1）、容器（2）和导气管（3）三部分组成。最初使用时，将仪器横放，把 锌粒由容器（2）上插导气管的口中加入，然后放正仪器，再将装导气管的塞 子塞好。接着由球形漏斗口加入稀硫酸。使用时，扭开导气管活塞，酸液由 球形漏斗流到容器（2）的底部，再上升到中部跟锌粒接触而发生反应，产生 的氢气从导气管（3）放出。不用时关闭导气管的活塞，容器内继续反应产生 的氢气使容器内压强加大，把酸压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，反 应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发 生或停止。

收集氢气的装置
【观察与思考】
　　用排水法（图 5－12a）和向下排空气法（图 5－12b）收集由氢气发生器 中导出的氢气。用玻璃片盖住盛氢气的集气瓶，瓶口向下倒放在桌面上（如
图 5－12c），观察氢气的颜色和气味。


【问题讨论】 实验室里收集氢气与氧气的方法有什么相同之处和不同之处？从氢气的
制取实验中你能知道氢气的哪些物理性质？
【家庭小实验】 选用墨水瓶、塑料小瓶、圆珠笔芯等，制作一套制取氢气的装置，参加
班级的展览、讨论。并在老师的指导下进行实验。

【选学】氢气的工业制法


　　工业上广泛采用红热的碳与水蒸气反应、天然气和石油加工工业中的甲 烷（CH4）与水蒸气反应、高温分解甲烷、电解水或食盐水等方法，生产氢气。

作业 2


　　1.实验室通常用金属如 或 分别和酸溶液如 或 反应制取 氢气。而工业上常用 、 和 等为原料制取氢气。
　　2.指出图 5－13 所示实验室制取氢气的装置中 a、b、c 仪器的名称，并 指出图中的错误。
3.实验室制取氢气和制取氧气相比较，下列说法中，不正确的是

[ ] A.都需要检查装置的气密性
B.都可以用排水法收集 C.都必须加热
　　　　D.用氯酸钾、二氧化锰制氧气，用铁、盐酸制氢气，均可以控制反 应的发生和停止

5.3 金属活动性顺序


　　置换反应 我们已经知道，用金属锌或铁分别与稀硫酸或盐酸反应可以制 取氢气。如果用其它金属代替锌和铁，情况怎样？
【实验与思考】
　　（1）取少量镁条、铝片、铜片分别放入三支试管中，再向三支试管中各 加入约 5 毫升稀盐酸，观察现象，看是否有气体产生，如有气体产生，再检 验产生的气体是不是氢气。
　　（2）取少量镁条、铝片、铜片分别放入三支试管中，再分别向三支试管 中各加入约 5 毫升稀硫酸，观察现象，看是否有气体产生，如有气体产生， 再检验产生的气体是不是氢气（图 5－14）。

　　从实验中，我们观察到镁或铝都能分别与稀盐酸或稀硫酸反应，生成氢 气，而且镁的反应更激烈，而铜与稀盐酸或稀硫酸则不发生反应。把完全反 应后的少量溶液倒入蒸发皿中或滴一滴在玻璃片上，微热，蒸发去水分后， 冷却，可以观察到都有固体留下。它们分别是氯化镁（MgCl2 ）或氯化铝
（AlCl3）、硫酸镁（MgSO4）或硫酸铝［Al2（SO4）3］。MgSO4）或硫
【思考与练习】 写出下列反应的化学方程式： 镁和稀盐酸
镁和稀硫酸
铝和稀盐酸
铝和稀硫酸
上述反应情况跟前面学过的化合、分解反应比较，有什么不同？ 我们把由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合
物的反应叫做置换反应。以上实验室制取氢气的反应就属于置换反应。
金属活动性顺序 镁、铝、锌、铁能把稀盐酸或稀硫酸中的氢置换出来，而铜却不能，说
明金属镁、铝、锌、铁的化学性质比铜活泼。在图 5－14 的实验中，我们还 发现，镁与稀盐酸或稀硫酸反应，比铁与稀盐酸或稀硫酸反应更激烈，说明 金属镁的化学性质比铁更活泼。
【问题讨论】
1.根据实验事实，你能否排出铁、镁、铜金属活动性由强到弱的顺序？
2.如果要把氢的活动性列于其中，应安排在哪种金属之前？ 经过长期实践，人们总结出最常见的金属的化学活动性顺序如下：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
──────────────────────────→

金属活动性由强逐渐减弱
　　排在金属活动性顺序中氢前面的金属，一般能从稀盐酸或稀硫酸等酸溶 液中置换出氢；而且越活泼的金属反应越激烈，排在镁前面的很活泼的金属
如 K、Ca、Na 还能激烈地从冷水中置换出氢。 因此，活泼的金属在自然界里只存在于化合物中，而不活泼的金属可能
有单质存在于自然界。 化学性质很活泼的金属，保管和贮存时要作为易燃易爆的危险品处理。
例如实验室中的少量钠常保存在煤油里，贮藏于危险品柜中。而不活泼金属 一般很稳定，常被用来制作精密仪器、装饰品、硬币等。
【问题讨论】 利用金属在金属活动性顺序中所处的位置，不但可以帮助我们推断该金
属的存在形式、性质、用途等，而且可以帮助解决实践中遇到的具体问题。 例如：
　　（1）从反应能否发生，反应速度是否易于控制，反应物的来源和价格等 方面综合考虑：实验室里制取氢气，为什么不选用 K、Ca、Na 或 Cu、Hg、Ag 分别与稀盐酸或稀硫酸反应？
　　（2）银粉中混有铁粉，如何将铁粉除去？实验中所选用的仪器和主要操 作有哪些？
（3）家用食醋中含有醋酸（醋酸和稀盐酸、稀硫酸相似，组成中有可以
被金属置换的氢）。试推断：能否用铁或铝制容器来盛放醋？为什么？ 原子团
在锌或铁等金属与稀硫酸发生置换反应时，硫酸分子里的 SO4 部分，在
反应前后没有变化，只是反应前跟氢原子结合，反应后跟锌或铁原子结合。 通常把硫酸分子里的 SO4 部分叫硫酸根（图 5－15）。


　　硫酸根在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，好像一个原子一样。 这样的原子集团叫做原子团。除硫酸根外，氢氧化钙［Ca(OH)2］中的氢氧根
（OH）、碳酸钠（Na2CO3）中的碳酸根（CO3）、硝酸铵（NH4NO3）中的铵根
（NH4）和硝酸根（NO3）也都是常见的原子团。
【思考与练习】 实验室制取氧气所用的氯酸钾（KClO3）和高锰酸钾（KMnO4）中，分别
含有氯酸根、高锰酸根原子团，它们的化学式分别是什么？
作业 3
1.选择题
（1）下列金属中，活动性比铁稍强的是 [ ] A.钠 B.铜 C.锌 D.铅
（2）下列金属中，不能跟稀盐酸发生置换反应的是
[ ] A.铝 B.银 C.铁 D.锌
（3）下列反应中，属于置换反应的是 [ ]
A.Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
B.2KMnO4K2MnO4+MnO2＋O2↑
C.Fe+CuSO4FeSO4+Cu

D.4P+5O22P2O5
　　2.完成下列反应的化学方程式，并说明其所属基本反应类型（指化合、 分解或置换反应）。
（1）H2O──H2↑+O2↑ ［ ］反应
（2）（ ）+O2──MgO ［ ］反应
（3）Fe+HCl──（ ）+H2↑ ［ ］反应
（4）（ ）+H2SO4──Al2（SO4）3+H2↑ ［ ］反应
　　3.为避免对环境的污染，同时增加经济效益，可以利用某工厂废渣中所 含铁屑与废酸中所含硫酸（含量 9.8％）来生产硫酸亚铁和氢气。写出有关 化学方程式。

5.4 有关化学方程式的计算


　　化学方程式既表示物质经过反应生成了什么物质，又表示变化中各物质 之间的质量关系，因此化学方程式是从质和量两方面表示物质变化的重要化 学用语。
计算的依据


　　化学方程式从量的方面表明下列事实，即化学反应不但符合质量守恒定 律，而且各反应物和生成物之间都有固定的质量比，以上两点是我们根据化 学方程式进行计算时必须时刻记住的。例如：实验室里用 24 克镁条与足量的 盐酸完全反应，得到的氯化镁一定是 95 克，氢气一定是 2 克。参加反应的盐 酸中氯化氢的质量一定是 73 克，即镁、盐酸中的氯化氢、氯化镁、氢气之间 的质量比一定是 24∶73 95∶2。这个结论，我们可以通过对化学方程式的分 析得到：
Mg + 2HCl ==== MgCl2 + H2↑
24 2×（1+35.5） 24+35.5×2 1×2
=73 =95
质量比 24 ∶ 73 95 ∶ 2 有关反应物或生成物质量的计算 在工农业生产和科学实验里，我们可以根据化学方程式来进行一系列计
算。首先，我们研究根据化学方程式由一种反应物（或生成物）的质量求生
成物（或反应物）的质量。
例 1 通电完全分解 2.7 克水，可以得到多少克氢气？ 解 （设出未知数）：
设通电分解 2.7 克水后可以得到 x 克氢气
（写出有关化学方程式）：
2H2O2H2↑+O2↑
（找出质量关系）：
2（1×2+16） 2（1×2）
36 4
2.7 克 x 克

（列出算式）：

（求算结果）：



（回答题中的问题）


36∶4=2.7∶x

2.7×4
x = = 0.3（克）
36

答：通电分解 2.7 克水，可以得到 0.3 克氢气。
例 2 在实验室中用氢气还原氧化铜制取 10 克铜，需要氧化铜多少克？ 解 设需要氧化铜 x 克
CuO + H2 Cu + H2O
63.5+16 63.5
x 克 10 克
79.5∶63.5=x∶10
79.5×10

x =

答：需要氧化铜 12.5 克。


63.5

= 12.5（克）



作业 4

1.选择题

（1）已知 A+B=C+D，10 克 A 与一定质量的 B 完全反应生成 7 克 C 和 9
克 D。则 A 和 B 反应的质量比是 [ ] A.1∶1 B.5∶3 C.7∶9 D.不定
（2）镁、锌和铁分别与足量的稀硫酸充分反应，产生氢气的体积与镁、
锌和铁的质量关系如图 5－16 所示。则图中 a、b、c 分别表示
[ ]
A.镁、锌、铁 B.锌、镁、铁 C.铁、镁、锌 D.镁、铁、锌
2.用氢气还原氧化铜的反应里，氢气与氧化铜反应的质量比为 。
若用足量的氢气充分还原 7.95 克氧化铜，可以得到 克铜。
　　3.在实验室中用 3.7 克锌跟足量的盐酸反应，可以制得氢气多少克？这 些氢气在标准状况下占有的体积是多少升？（标准状况下氢气密度为 0.09 克/升）
4.制取 4.8 克氧气，至少需要氯酸钾多少克？

复习与练习 一、整理知识

?
?
? ? ?
?性质
?









?可燃性?

氢气?化学性质?

? 用途

? ?还原性?
? ?反应原理
? ?发生装置
?实验室制法?
? ?收集方法
?? ??检验与检纯
?化合反应
?
化学反应类型?分解反应
?
?置换反应——金属活动性顺序及其应用




二、练习题

1.选择题
（1）实验室制取氢气通常可以用 [ ] A.铁与盐酸 B.钠与稀硫酸 C.锌与稀硫酸 D.铜与盐酸
（2）氢气用来冶炼某些金属是利用它 [ ]
A.密度小 B.难溶于水 C.可燃性 D.还原性
（3）在利用氢气还原氧化铜的实验中进行如下操作：①加热、②停止加
热、③通入氢气、④停止通氢气，正确的操作顺序是 [ ] A.③、①、②、④ B.③、①、④、② C.①、③、②、④ D.①、③、④、②
（4）实验室里制取氢气，在图 5－17 所示发生装置中，正确的是
[ ] （5）下列说法中，正确的是 [ ] A.2 克氢气和 1 克氧气反应生成 3 克水
B. 2 克氢气最多可以从氧化铜中置换出 63.5 克铜 C.制取 2 克氢气需要 56 克铁与足量盐酸反应 D.氢气和氯气反应的质量比为 2∶35.5

2.排出 Ag、Ca、Fe、Al、Cu、Zn、Na 的活动性由强到弱的顺序
。
3.在下列化学式中原子团的下方画一曲线，并写出原子团的名称（例如 KClO3 氯酸根）。
Na2CO3 NH4)2SO4 Al(NO3)3 KOH




4.如何用向下排空气法收集氢气并检验它的纯度？
5.完成下列转化的化学方程式，并指出反应所属的类型（指化合、分解、 置换）。



　　6.气体 A 在气体 B 中燃烧时，火焰呈苍白色，并生成气体 C。将 C 溶于 水，所得的溶液中加入锌，又得到气体 A。则 A、B、C 各是哪种气体？写出 有关反应的化学方程式。
7.3 瓶无色气体分别是空气、氧气和氢气。如何鉴别它们？
　　8.电解 9 千克水只得到 0.5 千克氢气，此时水发生电解的实际百分率是 多少？用 0.5 千克氢气最多可以从三氧化钨（WO3）中冶炼出多少钨？
　　9.将一定量的锌放入足量的稀硫酸中制取氢气，结果制得的氢气质量与 时间的关系如图 5－18 所示。

（1）曲线 OA 段，表示在 分钟内，置换反应生成氢气的质量逐渐 。
　　（2）曲线 AB 段表示在 分钟后，由于 已反应完，反应 ，氢 气的质量不再 。
　　
第 6 章 物质构成的初步知识化合价


　　我们已经知道不同物质具有不同的性质，这是为什么呢？学习了本章关 于核外电子排布的初步知识和离子化合物、共价化合物、化合价、电离、酸、 碱、盐等初步概念后，就可以有初步的了解。

6.1 核外电子排布的初步知识




【思考与练习】

原子核外电子的排布

根据已学过的有关原子的构成知识填充下列空格：

我们知道电子是质量很小的带负电的微粒，它在原子核外一定的空间内 作高速运动。科学研究证明：氢原子只含有一个电子，通常情况下，这个电 子在离核尽可能近的区域运动。而在含有多个电子的原子里，各个电子的能 量并不相同，通常能量低的在离核较近的区域运动，能量高的在离核较远的 区域运动。人们用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同，把能量最低、 离核最近的叫第一层，能量稍高、离核稍远的叫第二层，由里往外依此类推， 分别叫第三、四、五、六、七层。原子核外电子的分层运动，又叫原子核外 电子的分层排布。化学上用原子结构示意图来表示原子核和原子核外电子的


代表原子核，圈内的数字+1、+8 表示核内分别有 1 个和 8 个质子，小圈外的 弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。经科学研究证明，核电 荷数从 1 到 18 的元素，原子结构示意图如图 6－1。

原子核外电子排布和元素的性质
【问题讨论】 上列各种元素的原子核外第一层最多有几个电子？最外层最多有几个电
子？氦、氖、氩三种元素原子最外层电子数有什么特点？它们的化学性质有
什么特点？ 锂、铍、钠、镁、铝等金属元素原子的最外层电子数一般是多少？ 氟、氯、氧、硫、氮等非金属元素原子的最外层电子数一般是多少？
　　从图 6－1 可以看出：元素的原子核外，第一电子层最多有 2 个电子，最 外电子层最多有 8 个电子（最外层为第一层时是 2 个）。像氖、氩等元素， 它们原子的最外层都有 8 个电子，氦原子核外仅有一个电子层只有 2 个电子， 它们的最外层都已达到最多数目，化学性质比较稳定，一般不跟其它物质发 生化学反应，所以这些元素又称惰性气体元素。通常原子最外层有 8 个电子
（如果最外层是第一层，只要有 2 个电子）的结构，是一种相对稳定结构。 金属元素，像锂、铍、钠、镁、铝等，它们原子的最外层电子的数目一

般少于 4 个，在化学反应中比较容易失去最外层电子而使次外层变成最外 层，达到 8 个电子的稳定结构（如果只有一层则是 2 个电子）。
　　非金属元素，像氟、氯、氧、硫、氮等，它们原子最外层电子的数目一 般多于 4 个，在化学反应中，比较容易获得电子，也使最外层达到 8 个电子 的稳定结构。
　　综上所述，元素的性质，特别是化学性质跟它的原子的最外层电子数目 关系十分密切。
【选学】人类对“原子王国”的探索 原子内部结构究竟怎样？世界上许多科学家为揭开原子内部的奥秘付出
了艰辛的劳动。
　　直到 19 世纪末，人们还认为原子是不能再分的。后来，生产技术的发展 为精密的实验提供了条件，在 1897 年，英国科学家汤姆生发现了电子，并认 为一切原子中都含有电子，人们开始揭示原子内部的秘密，认识到原子本身 还具有复杂的结构，还可以再分。
　　后来，英国科学家卢瑟福成功地进行了α粒子散射实验，提出了原子的 核式结构模型。
　　原子核带正电、电子带负电，异性相吸，为什么电子不会掉到原子核上？ 丹麦科学家玻尔根据科学实验和物理学的理论提出：原子核外的电子遵循一 定的规律在固定的、分层的“轨道”上作高速运动，形成离心力与核对电子 的引力间的平衡，所以电子不会掉到原子核上。
近百年来，许多科学家都投身于原子结构的研究，今天人们认识到原子
中的电子以极高的速度在极小的原子核外空间运动，它们的运动状态与宏观 物体的运动状态不同，没有固定的轨道和轨迹，也无法测定其瞬间的空间位 置，只能用电子在核外某空间单位体积中出现机会的多少来描述。近期，人 们还发现构成原子的微粒不只是质子、中子、电子，还有正电子、介子、超 子等基本粒子，美籍华人丁肇中教授 70 年代还发现了 J 粒子和胶子。
探索在继续，人类对原子结构的认识在深化，为了揭开原子内部的奥秘，
科学家仍在不断的努力。
作业 1


1.根据氟和氯的原子结构示意图，填写下表空白，比较电子层结构的异 同。










　　2.用所学的核外电子排布的初步知识解释：核电荷数为 10 的氖元素的化 学性质稳定，而核电荷数为 9 的氟元素和核电荷数为 11 的钠元素化学性质都 非常活泼。
　　3.下列为甲、乙、丙三种元素的原子结构示意图，试判断哪种是金属元 素？哪种是非金属元素？哪种是惰性气体元素？
　　



6.2 离子化合物和共价化合物


　　上一节我们学习了原子核外电子排布的初步知识，在此基础上，本节将 着重学习不同元素的原子是怎样形成化合物的。
离子化合物
【观察与思考】
　　装置见图 6－2，在集满氯气的瓶口上放一小块铁丝网（最好是不锈钢丝 网），取一小块钠，用滤纸吸干煤油后用坩埚钳夹住，在铁丝网上来回摩擦， 使钠的碎屑落入集气瓶里。注意观察，钠屑一遇到氯气就发生燃烧，并生成 白色固体氯化钠。在这个实验中，钠和氯的原子发生了怎样的变化呢？



个电子。在化学反应中，钠原子容易失去最外层 1 个电子，使次外层变成最 外层。


应中，氯原子容易得到 1 个电子，使最外层达到 8 个电子。 当氯跟钠反应时，气态钠原子最外层的 1 个电子转移到气态氯原子的最
外层上去，这样两个原子的最外层都变成 8 个电子的稳定结构。


　　如图 6－3 所示，在化学反应过程中，钠原子因失去 1 个电子而带上了 1 个单位的正电荷；氯原子因得到 1 个电子而带上了 1 个单位的负电荷。这种 带电的原子或原子团叫做离子。带正电的离子叫做阳离子，如钠离子（Na+）； 带负电的离子叫做阴离子，如氯离子（Cl-）。这两种带有相反电荷的离子之 间有静电引力，同时两个离子的核之间以及它们的电子之间又有斥力。当引 力与斥力达到平衡时就形成了化合物氯化钠，它整体上呈电中性。化学反应 方程式是：
2Na+Cl2====2NaCl
　　像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，叫离子化合物。 氧化钙（CaO）、硫酸锌（ZnSO4）、氢氧化钠（NaOH）等都是离子化合物。 构成离子化合物的微粒不是分子，而是阴离子和阳离子。
共价化合物
【观察与思考】
　　装置见图 6－4，点燃纯净氢气，观察发生的现象。再慢慢挤压盛满氯气 的塑料袋，让氯气通入玻璃管，再观察发生的现象。


　　实验结果表明：氢气在氯气中继续燃烧，产生的火焰呈苍白色，生成无 色、有刺激性气味的气体，在空气中形成“白雾”。科学实验证明该气体是 氯化氢，化学式是 HCl。
　　
氯和氢都是非金属元素，它们的原子是怎样构成氯化氢的呢？


7 个电子，在化学反应中，氯原子有获得一个电子形成最外层 8 个电子稳定 结构的倾向，而氢原子核外只有一个电子层，且只有 1 个电子，它在化学反 应中也有获得 1 个电子、形成最外层 2 个电子稳定结构的倾向。氢原子和氯 原子都不能把对方的电子夺过来。它们相互作用的结果是双方各以最外层 1 个电子组成一个电子对，这个电子对为氢原子和氯原子所共用，并在两个原 子核外的空间运动，从而使双方最外层都达到稳定结构。这种电子对叫共用 电子对。在氯化氢里共用电子对受氯原子和氢原子两个核的共同吸引，使两 个原子形成了氯化氢的分子。在氯化氢分子里，由于氯原子对电子对的吸引 力比氢原子稍强，电子对偏向氯原子一方，因此氯原子一方略显负电性，氢 原子一方略显正电性，但分子整体仍显电中性。这一反应的化学方程式是： H2＋Cl2====2HCl
　　像氯化氢这样原子间以共用电子对形成的化合物，叫做共价化合物，如 水（H2O）、二氧化碳（CO2）等都是共价化合物。
在上述化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，因此，为了简 便起见，我们可以在元素符号周围用小黑点（或×）来表示原子的最外层电 子，这种式子叫做电子式。例如：



离子化合物氯化钠、氯化镁的形成过程可用电子式表示如下：





共价化合物氯化氢、水的形成过程，也可用电子式表示如下：


作业 2

1.将正确答案的序号填在括号里
（1）组成氯化钠固体的微粒是 [ ] A.氯化钠分子 B.氯原子和钠原子 C.钠原子和氯气分子 D.钠离子和氯离子


多 1 个质子的微粒是 [ ]



外电子排布，但它们的核电荷数 同，微粒的电性也 同。










（3）填写下列符号所表示的微粒名称 H H2 K+
Mg2+ _ _ _ _ _ _ SO 2- _ _ _ _ _ _
（4）下列示意图表示何种微粒？

3.今有 A、B、C 三种元素，A 元素原子的核电荷数是 16，B 元素的阳离 子带 2 个单位正电荷，且核外电子排布与 C 元素的原子相同。C 元素原子核 外有两个电子层，最外层有 8 个电子，下列三种结构示意图各代表什么微粒？









6.3 化合价
　　化合价 我们已经知道钠跟氯气起反应生成氯化钠（NaCl）、氢气跟氯气 起反应生成氯化氢（HCl），在氯化钠和氯化氢中，组成元素的原子个数比都
是 1∶1；而在镁跟氯气反应生成氯化镁（MgCl2）和氧气跟氢气反应生成水
（H2O）时，组成元素的原子个数比都是 1∶2。更多的科学事实证明：元素
之间相互化合时，各元素原子的个数比有一定的数目，这个数目比使离子化 合物中的阴、阳离子或共价化合物中各元素原子的最外电子层都成为稳定结 构，形成稳定的化合物。化学上把一种元素一定数目的原子与其它元素一定 数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。
　　元素的化合价是元素的一种性质，这种性质是它的原子内部结构的反 映，元素的化合价不但有一定的数值，而且有正价和负价。那么元素的化合 价跟它的原子结构有什么关系呢？
1.离子化合物中元素的化合价 在离子化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子得失电
子的数目。原子失去电子成为带正电的阳离子，该元素的化合价是正价；原 子得到电子成为带负电的阴离子，该元素的化合价是负价。显然，在离子化 合物中，离子所带电荷的正负和数目与化合价是一致的。例如在氯化镁这种 化合物里，1 个镁原子失去 2 个电子，镁为+2 价；而 1 个氯原子得到 1 个电 子，氯为-1 价。
2.共价化合物中元素的化合价

　　在共价化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素一个原子提供（或 接受）跟其它元素的原子形成共用电子对的电子数目。化合价的正负由电子 对的偏移来决定。由于电子带有负电荷，电子对偏向哪种元素的原子，那种 元素就为负价；电子对偏离哪种元素的原子，那种元素就为正价。例如在水 这种化合物里，由于一个氧原子跟两个氢原子形成 2 个共用电子对，而一个 氢原子跟氧原子只形成 1 个共用电子对，且共用电子对偏离氢原子，偏向氧 原子，所以，氧为-2 价，氢为+1 价。
【问题讨论】 不论在离子化合物还是共价化合物里，正负化合价的代数和为什么都等
于零？
　　在化合物里，金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。但在非金 属氧化物里，氧一般显负价，另一种非金属元素显正价。氧和氢在它们各自 的化合物里，氧通常显-2 价，氢通常显+1 价。
　　另外，在不同条件下，同一元素的原子得失电子（或形成共用电子对） 的数目可以不同，因此，这些元素就显示出可变化合价。例如在不同条件下， 铁可显+2 价或+3 价，硫可显-2 价、+4 价或+6 价。
　　元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质。因 此，在单质分子里，元素的化合价为零。
不仅元素表现出一定的化合价，某些原子团也表现出一定的化合价。如
在氢氧化钙中，钙为+2 价，氢氧根为-1 价，在硫酸镁中，镁为+2 价，硫酸 根为-2 价；在硝酸铝中，铝为+3 价，硝酸根为-1 价；在碳酸钠中，钠为+1 价，碳酸根为-2 价；在磷酸钾中，钾为+1 价，磷酸根为-3 价等。
常见元素及根的化合价见表 6-1。
表 6-1 常见元素及根的化合价
名称 符号 常见的化合价 名称 符号 常见的化合价 钾 K +1 氯 Cl -1 、+1 、+5 、+7 钠 Na +1 氧 O -2 银 Ag +1 硫 S -2 、+4 、+6 钙 Ca +2 碳 C +2 、+4 镁 Mg +2 硅 Si +4 钡 Ba +2 氮 N -3 、+2 、+4 、+5 锌 Zn +2 磷 p -3 、+3 、+5 铜 Cu +1 、+2 铵根 NH4 +1 铁 Fe +2 、+3 氢氧根 OH -1 铝 Al +3 硝酸根 NO3 -1 锰 Mn +2 、+4 、+6 、+7 硫酸根 SO4 -2 氢 H +1 碳酸根 CO3 -2 氟 F -1 磷酸根 PO4 -3



在化合物中，各元素的化合价可以在化学式各元素符号的上方表示出
来；

? 2 ?1

?2 ? 2

?3 ?1

根价也可在根的上方表示出来。例如： Ca(OH) 2 、 Mg SO4 、 Al(N O 3 )3 、

?1 ? 2

?1 ?3

?1 ?1

?1 ?2

Na 2 C O 3 ， K3 PO 4 还有 Na Cl 、 H 2 O 等。


【选学】根中元素的化合价与根价的关系
?1
氢氧根为 - 1价（ OH ），根中氧为 - 2价、氢为 + 1价，氢氧根中含有1个
氧原子、1 个氢原子，其化合价的代数和是：（-2）+（+1）=-1。
-2
硫酸根为 - 2 价（S O 4 ），根中硫为 + 6 价、氧为 - 2 价，硫酸根中含有1
个硫原子、4 个氧原子，其化合价的代数和是：（+6）+（-2）×4=-2。
-3
磷酸根为 - 3价（P O 4 ），根中磷为 + 5价、氧为 - 2 价，磷酸根中含有1
个磷原子、4 个氧原子，其化合价代数和是（+5）×1+（-2）×4=-3。 综上所述，根价等于根中各元素的化合价与该元素原子数乘积的代数
和。
　　化合价和化学式大家知道，化学式是用元素符号表示物质组成的式子， 而化合价则反映了形成某种物质的不同元素间原子的个数关系，因此它们之 间有密切的联系。根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则，我们 可以从化学式计算元素的化合价，以及应用化合价写出已知物质的化学式或 检查化学式的正误。
例 1 标出下列物质中各元素的化合价：
　　　氯化镁 金属锌 氢氧化钠 硫酸铜 解 先写出各物质的化学式
　　　　　　　MgCl2 Zn NaOH CuSO4
然后在各化学式元素符号的上方标出相应的化合价

?2 ?1

0 ? 1 ? 2 ?1

?2 ?6 ? 2

Mg Cl 2

Zn Na O H Cu S O 4

例 2 试确定氯酸钾中氯元素的化合价。 解 先写出氯酸钾的化学式
KClO3
　　查表可知钾元素化合价为+1 价，氧元素化合价为-2 价，而氯元素的化合 价为-1、+1、+5、+7 等。根据在化合物里正负化合价的代数和都等于零的规 则，可以求出氯酸钾中氯元素的化合价。
设氯酸钾中氯元素的化合价为 x
则 1+x+（-2）×3=0
　　　x=+5 答：在氯酸钾里，氯元素的化合价为+5。
例 3 已知铝为+3 价，氧为-2 价，写出氧化铝的化学式。 解（1）写出组成化合物的两种元素符号，正价的元素写在左边，负价的
元素写在右边。 AlO
（2）求出两种元素的正、负化合价的绝对值的最小公倍数。
3×2=6
（3）求各元素的原子数：

最小公倍数 正价数(或负价数)


? 原子数

Al∶ 6 = 2 O∶ 6 = 3
3 2
　　（4）把原子数写在各元素符号右下方，即得化学式（如果原子数为 1 时，则可省略不写）
Al2O3
（5）检查化学式，只有当正负化合价的代数和等于零，化学式才算正确。
　（+3）×2+（-2）×3=0 答：氧化铝的化学式是 Al2O3。
　　应该注意的是，只有确实知道有某种化合物存在，才能根据元素化合价 写出它的化学式。切不可应用化合价任意写出实际上不存在的物质的化学 式。
【思考与练习】 根据常见元素的化合价表，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯的最高价
氧化物的化学式。


1.填空

作业 3

（1）在化合物里，氢元素的化合价通常为 价，氧元素的化合价通常为
价。金属元素在化合物中通常显 价，非金属元素在跟金属或氢元素化合 时，通常显 价。
（2）在单质里，元素的化合价为 。
（3）在化合物里，元素的正负化合价的代数和为 。
2.镁离子与氯化镁中+2 价的镁在表示方法上一般有何区别？
3.标出下列化学式中每种元素的化合价
SiO2 SO3 CO2 I2 MgO K2O AgCl MgCl2 Cu O2 KMnO4 KClO3
Al(OH)3 Fe2O3 H2SO4
　　4.已知在下列化合物中氢为+1 价，氧为-2 价，试判断其它元素的化合 价。
Na2O SO2 WO3 HClO Fe(OH)2 HClO4 MnO2
5.把下表中正价元素和负价元素所组成的化合物的化学式填在相应的空
格 内 。








6.在下列式子里各物质名称的下面，写出这种物质的化学式：
（1）水+二氧化碳──→碳酸
（2）磷+氧气五氧化二磷
（3）氧化钠+水—→氢氧化钠

6.4 电离酸、碱、盐的初步概念化合物水溶液的导电性


【观察与思考】


　　图 6-5 表示的是能同时试验几种物质导电性的装置，其中主要包括低压 电源、石墨电极、显示电路里有无电流通过的电灯泡，以及盛有待试验物质 的容器（4 组容器，每组 3 只）四部分。在 12 只容器里依次加入：
　　干燥的食盐晶体、硝酸钾晶体、氢氧化钠晶体、蔗糖晶体、酒精、蒸馏 水、食盐溶液、硝酸钾溶液、氢氧化钠溶液、磷酸溶液、蔗糖溶液、酒精溶 液。
　　将石墨电极分别插入待试验物质中，连接低压电源，观察灯泡是不是发 光。
　　从上面的实验可以看到，干燥的食盐晶体、硝酸钾晶体、氢氧化钠晶体、 蔗糖晶体、酒精都不导电，蒸馏水也不导电①，可是，食盐、硝酸钾、氢氧化 钠、磷酸的水溶液却能够导电，蔗糖和酒精的水溶液不能导电。
　　【观察与思考】取几克硝酸钾晶体（或其它易熔的盐，如氯化锌等）加 入瓷坩埚内，放在铁架台上，加热到硝酸钾晶体熔化，插入电极，连接低压 电源，观察灯泡是不是发光。
从上面的实验可以看到，熔化的硝酸钾能够导电。
　　电离方程式 我们知道，电流是由带电微粒按一定方向移动而形成的。 金属能够导电，就是由于金属中存在能自由移动的、带负电的电子。为什么 食盐、硝酸钾、氢氧化钠等物质在干燥时不导电，而溶于水或熔化时却能导 电呢？说明这些物质的水溶液或熔化而成的液体里，存在着能自由移动的、 带电的微粒。
我们已经知道食盐是离子化合物，在食盐的晶体里含有带正电的钠离子
（Na+）和带负电的氯离子（Cl-），由于静电的作用，它们按一定规则紧密 地排列着，这些离子不能自由移动，因而干燥的食盐不能导电。
当食盐在水里溶解时，由于水分子的作用减弱了钠离子和氯离子之间的
吸引力，使食盐晶体离解成能自由移动的带电的钠离子和氯离子（图 6-6）， 因而食盐溶液能够导电。


　　食盐晶体受热熔化时，由于离子的运动随温度升高而加快，克服了带不 同电荷的离子间的引力，产生了能自由移动的钠离子和氯离子，因而食盐在 熔化状态也能导电。
　　硝酸钾、氢氧化钠等离子化合物在溶于水或熔化时，也产生能够自由移 动的离子，因此也能够导电。
　　化合物溶于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程，叫做电离。 某些共价化合物如氯化氢、硫酸等，虽然熔化（即液态）时基本不电离， 但溶于水时却能电离。所以这些化合物液态时基本不导电，而其水溶液却能
导电。 化合物的电离可用电离方程式来表示： NaCl====Na++Cl-
NaOH====Na++OH-



① 严格地说，蒸馏水也能导电，只是导电能力非常弱，用上述实验装置不能测出。

KNO3====K++NO3-
【选学】 氯化氢在水里的溶解和电离



子一方，但不是离子。当氯化氢溶于水时，在水分子及其运动的作用下，如
图 6—7 所示，迅速电离成为在溶液中自由移动的氢离子和氯离子（严格地说 是水合氢离子和水合氯离子）。


　　溶液里或熔化的化合物里，电离生成的阳离子所带的正电荷总数和阴离 子所带的负电荷总数是相等的，所以整个溶液或熔化的化合物不显电性。

1.酸的电离

酸、碱、盐的电离
【观察与思考】
　　用图 6-5 试验物质导电性的装置，分别试验盐酸、硝酸和硫酸溶液的导 电性。
实验表明，盐酸、硝酸和硫酸等酸溶液能够导电，它们的电离方程式如
下：
HCl====H++Cl-
HNO3 === H + + NO2-
+ 2-
H 2SO 4 === 2H + SO4
　　由上式可以看出，盐酸、硝酸、硫酸在水溶液里都能电离生成氢离子， 而且电离生成的阳离子全部是氢离子。我们把电离时所生成的阳离子全部是 氢离子的化合物叫做酸。盐酸、硝酸和硫酸都属于酸类。
在酸的分子里，除去在水溶液里能够电离生成的氢离子，余下的部分是
酸根离子，例如，Cl - 、NO - 3、SO 2- 都是酸根离子。酸根离子所带负电荷
3 4
的数目等于酸分子电离时生成的氢离子的数目。
2.碱的电离
【观察与思考】
　　用图 6-5 试验物质导电性的装置，分别试验氢氧化钾和氢氧化钡溶液的 导电性。
　　实验表明，跟氢氧化钠相似，氢氧化钾、氢氧化钡的溶液都能够导电， 电离方程式如下：
KOH===K++OH-
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
　　由上式可以看出，跟氢氧化钠一样，氢氧化钾、氢氧化钡在水溶液里都 能电离生成氢氧根离子（OH-），而且电离生成的阴离子全部是氢氧根离子
（OH-）。我们把电离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。 氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡都属于碱类。
　　综上所述，碱在电离的时候，除生成氢氧根离子外，还生成金属离子。 氢氧根离子带一单位负电荷，因此，在碱里跟一个金属离子结合的氢氧根离 子的数目等于这种金属离子所带正电荷的数目。
　　
3.盐的电离
【观察与思考】
　　用图 6-5 试验物质导电性的装置，分别试验碳酸钠、硫酸镁、氯化钡溶 液的导电性。
　　实验表明，跟氯化钠相似，碳酸钠、硫酸镁、氯化钡的溶液都能够导电， 电离方程式如下：
+ 2-
Na 2 CO 3 === 2Na + CO3
2+ 2-
MgSO4 === Mg + SO4
BaCl === Ba 2 + + 2Cl ?
　　综上所述，碳酸钠、硫酸镁、氯化钡、氯化钠等物质在水溶液里都能电 离出金属离子和酸根离子，像这样电离生成金属阳离子和酸根阴离子的化合 物叫做盐。
【选学】 酸式盐和碱式盐
有这么一类化合物，它们在溶于水时电离生成金属阳离子、氢离子和酸
+ + 2-
根离子。例如，硫酸氢钠的电离方程式如下：NaHSO 4 = Na + H + SO 4 。


这类化合物属于酸类还是盐类呢？由于它们电离生成的阳离子不都是氢离
子，所以不属于酸类；又由于它们电离时有金属阳离子和酸根阴离子生成， 所以属于盐类。但是，这类盐电离时除生成金属阳离子和酸根阴离子外，还 有氢离子生成，所以叫做酸式盐。像 NH4HCO3、NaHCO3、Ca（H2PO4）2 等都是
盐类中的酸式盐。 还有一类化合物，它们电离生成金属阳离子、酸根和氢氧根阴离子，这
类化合物叫做碱式盐。像 Mg（OH）Cl、Cu2（OH）2CO3 等都是盐类中的碱式盐。
　　对于盐类中电离只生成金属阳离子和酸根阴离子的，就叫做正盐。这样 我们可将盐简单分类如下：
　　?正盐
?
　　盐?酸式盐
?
?碱式盐
　　酸碱指示剂 我们知道物质的组成和结构决定物质的性质，还知道酸类 电离生成的阳离子都是 H+，碱类电离生成的阴离子都是 OH-。那么酸类和碱 类是否具有酸类的共同性质和碱类的共同性质呢？让我们通过下面的实验来 回答这个问题。
【实验与思考】

参照下表进行实验，并将结果记录在表中。
试管 所盛的溶液 滴加的试剂 反应后溶液的
颜 色 组别 编号
一 1 稀硫酸


紫色石蕊溶液 2 稀盐酸 3 蒸馏水
二 1 稀氢氧化钠溶液 2 稀氢氧化钾溶液 3 氢氧化钙溶液
三 1 稀硫酸


无色酚酞溶液 2 稀盐酸 3 蒸馏水
四 1 稀氢氧化钠溶液 2 稀氢氧化钾溶液 3 氢氧化钙溶液



不同的酸溶液与紫色石蕊溶液或无色酚酞溶液反应，结果类同，即石蕊
溶液变红色、无色酚酞溶液不变色。不同的碱溶液与紫色石蕊溶液或无色酚 酞溶液反应，结果类同，即石蕊溶液变蓝色、酚酞溶液变红色。以上的实验 事实以及其它的许多事实，都说明酸类和碱类各自都具有共同的性质。
　　像石蕊和酚酞这类能跟酸或碱的溶液起作用，而显示不同颜色的物质， 叫做酸碱指示剂，通常简称指示剂。实验室常用指示剂来鉴别酸和碱的溶液。
【问题讨论】
　　有 3 瓶无色的未贴标签的溶液，只知道它们分别是氯化钠、硫酸、氢氧 化钙的稀溶液。你能用一种试剂迅速地将它们鉴别出来吗？

【选学】元素周期表简介

通过本章的学习，我们认识到元素的性质决定于元素的原子结构。元素

的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系密切。 如果把元素按照核电荷数由小到大的顺序从左到右排列（按照这个顺序
给元素编号，叫做原子序数，原子序数在数值上跟这种原子的核电荷数相 等），并将核外电子层数相同的元素排在一个横行上，再把不同横行中最外 电子层排布相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样得到 的一个表叫做元素周期表（见书末附录Ⅲ），它反映了元素之间相互联系的 规律。
　　在元素周期表里每一个横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一个族（其 中Ⅷ族有 3 个纵行）。在元素周期表里共有 7 个周期，16 个族。
　　元素周期表反映了元素的原子结构和性质间的联系，内容非常丰富，下 面仅作简单说明。
1.同族元素性质相似
　　例如，0 族元素氦、氖、氩、氪、氙、氡都是稀有气体元素。它们原子 的最外层都有 8 个电子（氦只有 2 个电子），化学性质比较稳定，一般不跟 其它物质发生化学反应。ⅦA 族元素氟、氯、溴、碘、砹通称卤族元素，都 是非金属元素，它们原子的最外层都有 7 个电子，在化学反应中易获得 1 个 电子，它们的化合价常为-1 价，最高正价为+7 价（氟除外），它们的最高价 氧化物的水化物都是较强的酸（氟除外）。ⅡA 族元素铍、镁、钙、锶、钡、 镭通称碱土金属，都是金属元素。它们原子的最外层都有 2 个电子，在化学 反应中较易失去，它们的化合价为+2 价，它们的氧化物的水化物都是较强的
碱。
　　根据原子结构和性质的相似性，将元素分成不同的族，对我们学习元素 及其化合物的知识将十分有利。
2.金属性和非金属性的递变
　　在同一周期中，从左向右，电子层数相同，核电荷数递增，金属性逐渐 减弱，非金属性逐渐增强，最后以稀有气体元素结尾。例如第三周期中，钠 的金属性最强，镁次之，氯的非金属性最强，末尾的氩是稀有气体。
在同一族（仅限于 A 族）中，从上到下，元素原子的电子层数递增，金
属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。例如第ⅤA 族中，氮、磷、砷的非金属 性逐渐减弱，到锑、铋已是金属元素。
由上述规律可推知，元素周期表左下角的元素的金属性最强，元素周期
表右上角的元素的非金属性最强。 元素周期表右方的粗折线表明金属和非金属的分界线。
3.化合价的变化 一般说来，元素的最高正化合价跟它的族序数相同。例如ⅡA 族的镁、
钙的最高正化合价为+2；ⅦB 族的锰的最高化合价为+7；ⅤA 族的氮、磷、砷 的最高正化合价为+5 等。非金属元素的负化合价跟它的最高正化合价绝对值 的和等于 8。例如ⅤA 族的氮、磷、砷的最高正化合价为+5，负化合价为-3；
ⅦA 族的氯、溴的最高正化合价为+7，负化合价为-1。 元素周期表是学习和研究化学的重要工具，以后进一步学习化学时，还
将深入学习元素周期律和元素周期表的知识。
【家庭小实验】 溶液导电性试验
参考图 6-8 试验物质的导电性装置，在家里用干电池、小灯泡（手电筒

用）、石墨棒（由废干电池中拆下）来试验食盐溶液、碳酸钠（纯碱）溶液、 酒精溶液（可用烧酒）、糖水能不能导电。



作业 4


　　1.铜和铝为什么能导电？硝酸钾晶体不能导电，为什么它的溶液能导 电？
2.下列说法是否正确？为什么？
（1）食盐水能导电是因为食盐水中含有能自由移动的、带负电的电子。
（2）石墨能导电，所以，石墨中有能自由移动的离子。
（3）硝酸溶液能导电，在硝酸溶液中存在能自由移动的H + 和NO ? 离
子。
3. 硝酸钾溶液中含有带电的微粒（K + 和NO - ），为什么用手接触硝酸
钾溶液没有触电的感觉？
4.为什么用湿手接触正在通电的电器设备更容易发生触电事故？
5.写出下列物质在溶液里的电离方程式：
　　（1）盐酸（2）硫酸（3）氢氧化钾（4）氢氧化钙（5）氯化钾（6）硝 酸镁（7）硫酸钠（8）氯化铁
6.填空
（1）电离时生成的 全部是 的化合物叫做酸。如 、
等都是酸。
（2）电离时生成的 全部是 的化合物叫做碱。如 、
等都是碱。
（3）电离时生成 和 的化合物叫做盐。如 和
等都是盐。
7.在下列空白处填写相应的化学式



复习与练习 一、整理知识

1.原子核外电子的排布
　　（1）多电子原子的电子在核外是分层排布的，可用原子结构示意图来表 示，熟悉 1—18 号元素的核外电子排布。
（2）元素的化学性质与其原子最外层电子数目有密切的关系。
2.化合物的形成
（1）稀有气体元素原子最外层有 8 个电子（氦为 2 个电子）的结构是相

对稳定结构，其它元素的原子都有趋于达到稳定结构的倾向，这是元素的原 子构成分子、形成离子的内在原因。
　　（2）带电的原子（或原子团）叫做离子。带正电的离子叫做阳离子，带 负电的离子叫做阴离子。
（3）由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，叫做离子化合物。 以共用电子对形成的化合物，叫做共价化合物。
3.化合价
　　（1）一种元素一定数目的原子与其它元素一定数目的原子化合的性质， 叫做这种元素的化合价。通常以氢的化合价为+1 作为化合价的标准。
　　（2）在离子化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子得 失电子的数目。失去电子的原子为阳离子，带正电，这种元素的化合价是正 价；得到电子的原子是阴离子，带负电，这种元素的化合价是负价。在共价 化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子与其它元素的原子 形成共用电子对时提供或接受电子的数目。电子对偏向哪种原子，哪种元素 就为负价；电子对偏离哪种原子，哪种元素就为正价。
　　（3）不论在离子化合物还是在共价化合物里，正负化合价的代数和都等 于零。根据这个原则，可以检查化合物化学式的正误，也可以在已知化合价 时书写化合物的化学式。只有确实知道有某种化合物存在时，才能根据元素 的化合价写出它的化学式。
4.电离和酸、碱、盐的初步概念
（1）电离、电离方程式 化合物溶解于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程叫做电
离。
电离过程用电离方程式表示。熟悉电离方程式的写法。
（2）酸、碱、盐的初步概念 酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。
　　酸=nH++酸根离子 n-
碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。 碱=金属离子 n++nOH-
盐：电离时生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物叫做盐。

二、练习题

1.写出下列物质的化学式
氧化铁 氯化铁 硫酸铝 氯化钾
2.标出下列化学式中各元素的化合价
N2 Fe CO CaO Ba(OH)2 H3PO4 KClO4 KMnO4 Fe2(SO4)3 FeCl2
3.写出下列结构示意图所代表的原子或离子的符号（参考图 6-1）


4.将正确答案的序号填在括号里
（1）元素的化学性质主要决定于原子的 [ ] A.核外电子层数 B.最外层电子数
C.核内中子数 D.原子量
　　（2）下列数据分别表示四种元素的核电荷数，最外层电子数最多的一种 元素是（参考图 6-1） [ ]
A.1 B.16 C.9 D.12
（3）下列微粒具有相同电子层结构的是（） A.Na 和 Na+ B.Mg 和 Mg2+
C.S2-和 Ar D.F-和 Ar
（4）下列电离方程式错误的是 [ ]
+ 2-
A. H 2SO 4 ==== 2H + SO 4


+ 2-
B. Na 2 CO 3 === 2Na CO 3
2+ -
C. Ba（NO 3 ）2 === Ba + 2NO 3
2 + -
D. Ca（OH）2 === Ca + （OH）2
（5）化合物的溶液能导电的原因是 [ ] A.有自由电子存在
B.在电流作用下产生了自由移动的离子
C.化合物中有离子 D.有能够自由移动的离子存在
（6）对能够导电的溶液，下列说法正确的是 [ ]
A.阴、阳离子个数一定相等 B.每个阴、阳离子所带的正、负电荷数相等 C.每个阴、阳离子所带的电荷数就是它们在化合物里显示的化合价
数
D.每个阴、阳离子所带的电荷数不一定相等，但阴、阳离子个数一
定相等

第 7 章 碳和碳的化合物


　　在第 2 章中，我们已经了解到碳元素在地壳中的含量仅占 0.087％，但 碳的化合物却超过 1 千万种，是物质世界里最庞大的家族。它们在国民经济 和日常生活里占有非常重要的地位。本章将学习碳的单质、氧化物、碳酸钙 以及甲烷、酒精、石油和煤等重要的含碳物质的知识。

7.1 碳的单质


提起碳的单质，我们就会想到生活中常用到的煤和木炭，其实煤并不是
碳
　　的单质，木炭才是碳的一种单质。碳的单质有无定形碳、石墨和金刚石 等。
碳的几种单质
（1）无定形碳 与木炭相似的碳的单质还有活性炭、焦炭和炭黑等，它们通称为无定形
碳。
【观察与思考】 在一瓶充满红棕色二氧化氮气体的集气瓶里，投入几小块木炭，用玻璃
片盖住瓶口，摇动瓶子，观察集气瓶里气体颜色的变化（图 7-1）。
　　在锥形瓶里注入小半瓶水，滴入一滴红墨水，使略显红色。投入几小块 木炭，轻轻振荡，静置澄清后观察锥形瓶中水溶液的颜色（图 7-2）。



　　通过实验，我们看到红棕色的二氧化氮气体和水溶液的红色变浅或消失 了。进一步的科学实验证明，木炭具有将一些气体或微粒吸附在它表面的性 能。由于木炭具有疏松、多孔道的结构，因此它的表面积很大，这样，它跟 气体或溶液的接触面也就很大，所以吸附能力很强。
工业上为了进一步提高木炭的吸附能力，常把木炭在隔绝空气的条件下
加强热，并不断通以洁净的水蒸气。通过这种方法清除附着在木炭孔隙表面 的油质，使它内部的微细孔道更为畅通，表面积更大。这种经处理过的木炭， 就叫做活性炭。活性炭广泛地用于净化某些气体或液体，如制糖工业中用它 来除去糖液中的色素；冰箱用它作除臭剂；防毒面具的滤毒罐（图 7-3）、 自来水厂净水器中也都用到活性炭。


　　炭黑是一种疏松、质轻而极细的黑色粉末。焦炭是一种浅灰色具有金属 光泽的多孔坚硬固体。它们也有多种用途，如炭黑常用来做墨、油墨、颜料 等，把炭黑加到橡胶制品中可增强耐磨性。焦炭被广泛地应用在冶金工业上。 无定形碳虽然多种多样，但科学工作者用 X 射线研究它们的结构时，发
现它们都是由同一种碳的单质——石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
（2）石墨 石墨是我们经常见到的一种物质，它是一种深灰色的有金属光泽而不透
明的片状固体。 石墨有优良的导电性和传热性，熔点高并能经受温度的骤然升降，在一

般条件下化学性质稳定，与许多化学药品不发生作用，可以用作干电池的电 极、高温电炉的电极、熔融钢和其它金属的坩埚，还可以将它制成块料和管 道等用来砌耐酸塔和槽等。
　　石墨是最软的矿物之一，将石墨在纸上划过，其微细碎片会留在纸上， 现出深灰色的痕迹，利用这种性质，人们把石墨作为在制造铅笔芯的主要成 分。
　　如果我们用手摸一下石墨的粉末，会感到有滑腻的感觉。说明石墨有润 滑作用，又因为石墨的熔点高、能耐高温，所以工业上常把石墨作为在高温 下运转的机器的润滑剂。
此外，石墨在原子反应堆中用作中子减速剂。

【选学】铅笔上的“H”和“B”


　　铅笔的笔芯是由石墨粉和粘土粉按一定比例混和，经过加温压制而成 的。这是由于石墨质软，用纯石墨做笔芯既易折断又易磨损，掺入一些粘土 粉可以增强笔芯的硬度。粘土掺得越多，铅笔芯就越硬，写出来的字迹就越 淡；掺得越少，铅笔芯越软，写出来的字迹就越浓越黑。生产上取“黑”的 英文单词“Black”的第一个字母“B”表示铅笔芯的“软”，B 越多，铅笔 芯越软，“6B”铅笔常用作绘画的工具。生产上取“硬”的英文单词“Hard” 的第一个字母“H”表示铅笔的“硬”，H 越多，铅笔芯越硬，“6H”铅笔常 用作制图的工具。我们学习中常用的铅笔型号是“HB”，它表示软硬适中。
（3）金刚石
　　你一定看到过划玻璃吧，用玻璃刀在玻璃上一划，玻璃上就留下一道痕 迹，用手一掰，玻璃就分成两半了。玻璃刀为什么有如此神奇的功能呢？原 来在玻璃刀的刀头上镶有一小颗自然界中硬度最大的物质，这就是金刚石。 纯净的金刚石是一种无色透明、呈正八面体形状的碳的晶体。金刚石经 过仔细琢磨成许多面以后，就成为璀璨夺目的装饰品——钻石（图 7-4）。 天然采集到的金刚石常因含有杂质而带棕、黑等颜色。1977 年 12 月我国在 山东省临沭县发现了一颗无色透明、重达 158.786 克拉（5 克拉等于 1 克）
的特大金刚石——常林钻石，这在世界上也是不多见的。


　　利用金刚石特别坚硬的性质，工业上用它来切割、加工坚硬的金属、大 理石等，把它镶嵌在钻探机的钻头上用来钻凿坚硬的岩层。

【选学】人造金刚石


　　金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法 满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。
　　由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变 成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，
在 1600～1800℃和 5×109～6×109 帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金 刚石。目前世界上每年生产约 20 吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于
1962 年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工 厂。


【选学】碳的几种单质的结构


　　金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但在物理性质上却有如此大的 差别，这是什么原因呢？经过研究知道，原来在金刚石和石墨的晶体里，碳 原子的排列是不相同的，所以它们的物理性质也就不同了。
　　在金刚石晶体中，碳原子交错整齐地排列成立体结构，形成一个牢固的 整体（图 7-5），因而显得特别坚硬，而石墨晶体中的碳原子是呈层状排列 的（图 7-6），很容易发生层间的滑动、散开，所以石墨很软。




近年来，科学家又发现和制得了碳的第三种单质分子。这种碳分子是由
60 个碳原子所组成的一个闭合的笼状结构（图 7-7），好似一只足球，故可 写成 C60。科学是无止境的，随着 C60 的发现和深入研究，必将对化学乃至众
多学科的发展产生不可估量的影响。
　　碳的化学性质 （1）常温下很稳定大家知道，用墨写的字、作的画，虽 年深日久，仍不变色，所以我们现在还能欣赏到古代书法家和画家的“墨宝”、 “真迹”。这说明了在常温下碳的化学性质是不活泼的，但随着温度的升高， 碳的化学活动性大大增强，在高温下，能够跟多种物质起反应。
（2）碳跟氧气的反应
我们已经学过，木炭能在空气或氧气里燃烧，生成二氧化碳并放出大量 的热。
C+O2 CO2
如果燃烧不充分，则生成物是一氧化碳。

　　金刚石、石墨和无定形碳都是碳的单质，所以它们在空气或氧气中充分 燃烧都生成二氧化碳一种产物。

【选学】黑火药

　　黑火药是制造爆竹、烟火等的原料。将木炭粉、硫黄粉和硝酸钾（KNO3） 这三种粉末按一定比例混和起来，就得到黑火药。所以黑火药是一种混合物。 当黑火药燃烧时，反应很剧烈，放出大量的气体（主要是二氧化碳、氮 气以及一些固体生成物）和大量的热。这些气体生成物受热后体积骤然膨胀， 几乎达到原来火药体积的 2000 倍，因而发生爆炸。爆炸时，固体生成物的微
粒分散在气体里，形成浓密的白烟。 黑火药是我国古代四大发明之一。据史书记载，在 1 千多年前我国就掌
握了用上述三种成分配制黑火药，并用于军事上，当这项技术经过阿拉伯传 至欧洲时，已经是 13 世纪中叶了。
（3）碳跟某些氧化物的反应——碳的还原性
【观察与思考】
把烘干的木炭粉和黑色的氧化铜粉末按质量比 1∶10 混合均匀，装入一

弯曲的硬质玻璃管中，铺成薄层，塞上小塞子，夹在铁架台上，玻璃管另一 端插入盛有澄清石灰水的试管里（如图 7-8）。加热，观察石灰水及玻璃管 内黑色粉末的变化。


【问题讨论】 从实验看到试管中的澄清石灰水变浑浊，证明反应后有什么物质生成？
在玻璃管壁上看到的红色物质是什么？ 通过这个实验，说明碳和氢气一样具有还原性，也能从氧化铜里还原出
铜，反应的化学方程式是：
2CuO+C2Cu+CO2↑ 在冶金工业中常利用碳的这种还原性，将某些金属氧化物还原成金属。 此外，碳在高温下还能跟二氧化碳反应。当二氧化碳遇到炽热的炭，就
生成了一氧化碳。
CO2+C2CO 这个反应是需要吸收热量的。在煤层较厚的煤炉中，常有这个反应发生。
工业上可利用这个反应来制取煤气（主要成分是一氧化碳）。
作业 1


1.下列说法错误的是（将答案的序号填入括号内） [ ] A.金刚石和石墨分别在氧气中充分燃烧，前者生成一氧化碳，后者
生成二氧化碳
B.金刚石具有高硬度，可以镶在钻探机的钻头上，用以钻凿坚硬的
岩层
C.石墨的熔点高、化学性质比较稳定、软而有润滑作用，所以工业
上用作在高温下运转的机器的润滑剂 D.活性炭之所以能作冰箱除臭剂，主要是因为它具有很大的表面
积，吸附性能好
　　2.将木桩埋入地下之前，为什么常把埋入地里的一段表面用火稍微烧 焦？
3.比较碳和氢气的化学性质，举例说明并写出有关反应的化学方程式。
　　4.由一种单质和一种氧化物按一定的量组成的黑色粉末状混合物，加热 后黑色粉末转变成光亮的红色金属，同时产生一种能使澄清石灰水变浑浊的 无色气体，则这种黑色粉末的成分可能是什么？写出上述变化的有关化学方 程式。
5.碳在高温时还原氧化铁的化学方程式是：
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
要使 50 克氧化铁完全还原，至少需要多少克碳？

【家庭小实验】


　　1.参考图 7-9，利用废旧物品做一个简易净水器。下述制作方法可供参 考。
　　

取一根直径约 3～4 厘米、长约 60～80 厘米的玻璃管或塑料管作为过滤
柱，配上一只中央插入一根细玻璃管的塞子（橡皮塞、热水瓶塞等都可以）。 在过滤柱底部塞子的上方先填上几层纱布（或棉花、人造海绵），加上洗净 了的粗砂粒约厚达 5 厘米，然后加进经烘烤过的小木炭块约厚达 40 厘米。在 木炭上再加上洗净了的粗砂粒约厚达 5 厘米，最后再铺上几层纱布（或棉花、 人造海绵），这样，当水从玻璃管上端加入时，下面滴下的便是洁净的水了。
2.找一把由于生锈而难以打开的铁锁，用铅笔芯的粉末填入锁孔作为润滑 剂，使之容易打开。
7.2 二氧化碳


　　二氧化碳是我们比较熟悉的一种碳的氧化物，本节将研究它的性质、用 途和制法。
二氧化碳的物理性质
【观察与思考】 在天平的左盘放一只烧杯，右盘加砝码使之达到平衡。取一瓶二氧化碳，
先观察其颜色和状态，然后倾倒入烧杯中。观察天平是否继续保持平衡（如
图 7－10）。



　　二氧化碳是一种无色的气体，几乎没有气味（浓度大时，略带酸味）。 从实验可以看出，二氧化碳可以像倾倒液体一样从一个容器倾倒到另一个容 器中。这说明了二氧化碳的密度要比空气大得多。在标准状况下，二氧化碳 的密度是 1.997 克/升，约是空气的 1.5 倍。
【观察与思考】
　　取一瓶汽水，打开瓶塞，立刻塞上配有导管的橡皮塞，并使瓶中逸出的 气体经过一个空试管通到澄清的石灰水中（如图 7－11）。观察现象。实验 告诉我们，汽水中溶有二氧化碳，说明二氧化碳可溶于水。在通常情况下，1 体积的水大约可溶解 1 体积的二氧化碳。如果增加压强，二氧化碳还可以溶 解得更多些。汽水中的二氧化碳就是在加压的情况下溶解的。在加压的同时， 不断降温冷却，二氧化碳先变成液体，最终形成雪花状固体。在常压和温度
为-78.5℃时，固体二氧化碳能直接气化而不留下液体，因而称为“干冰”。
【问题讨论】
　　现在你能判断第 1 章“值得思考的现象”（3）中所提到“雪花”是什么 物质了吗？
【选学】温室效应 人和动植物的呼吸、石油产品和煤等燃料的燃烧都会产生二氧化碳。而
绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳，放出氧气，所生成的氧气又供给人类 和动植物的呼吸和燃料的燃烧。由于自然界二氧化碳存在着这样的循环（图
7－12），所以空气中二氧化碳的含量（体积）一般都稳定在 0.03％左右。 随着工业生产的发展，各种燃料燃烧后所放出的二氧化碳越来越多，而由于 天灾和人为的乱砍滥伐，大片的森林在不断地减少，这样，空气中二氧化碳 的含量就渐渐增加。在地球的大气层中，二氧化碳就像温室里的玻璃，能将 太阳辐射的热量保留在大气中，因此，二氧化碳的增多必将使地球的气温不

断上升，这就是所谓的“温室效应”。随着科学研究的深入，人们发现能产 生温室效应的气体，除二氧化碳外，还有一些其它气体，它们统称为“温室 气体”。大气中二氧化碳浓度的增大，对生态环境、疾病的流行等都有一定 的影响，近年来人们很关心由于温室效应而引起的地球气候变暖的问题。很 多科学家认为由于地球气温的上升，将会使地球的冰帽融化，据计算机预测 将会导致海平面上升，大片沿海土地淹没，同时，土壤中将有更多的水成为 蒸汽进入大气，有些地区的土地将会沙漠化。但也有一些科学家持不同看法， 他们认为全球变暖后海平面上升的情况并不像计算机预测的那样严重。相 反，由于气温上升，二氧化碳浓度增大，可能将促进绿色植物的光合作用， 使一部分作物增产。“人类只有一个地球！”为了保护人类赖以生存的地球， 我们应该采取措施防止温室效应的进一步发展。目前科学家们正在致力研究 减少、去除和回收温室气体的方法和途径。
二氧化碳的化学性质
（1）不可燃，也不支持一般可燃物的燃烧
【观察与思考】 分别将固定在铁皮架上的三支短烛点燃，插入烧杯里，使最上层一支短
烛的火焰刚好超出烧杯口的高度（图 7－13）。沿烧杯壁慢慢倾倒二氧化碳， 注意观察燃着的蜡烛先后发生的现象。这个实验说明了二氧化碳的一个重要 性质，即二氧化碳不能燃烧且在通常情况下也不能支持一般可燃物的燃烧。



　　我们已经知道空气中二氧化碳浓度稍高时，人的呼吸就感到困难，甚至 引起窒息。在干涸的深井、深洞的底部和久未开启的菜窖底部等处都有可能 贮有较多的二氧化碳。
【问题讨论】
　　在进入深井、深洞或菜窖之前，为什么要检验其中二氧化碳的浓度是否 过大？怎样检验？
（2）与水反应生成碳酸
【观察与思考】
　　如图 7－14，取甲、乙两支试管，各注入等量经煮沸过的冷蒸馏水，向 甲试管的水中通入二氧化碳，片刻后在两支试管中各滴入 2～3 滴紫色石蕊 试液，比较两试管的颜色。再将甲试管中的溶液加热至沸。观察颜色的变化。 未通二氧化碳的水中滴入石蕊试液，颜色仍显紫色，而溶有二氧化碳的 水中滴入石蕊试液，溶液显红色。这说明了二氧化碳不仅溶于水，而且和水
发生了反应，生成了一种酸性物质，这种物质就是碳酸。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　CO2+H2O===H2CO3
所以，二氧化碳又叫“碳酸气”。 将滴有石蕊试液的碳酸溶液加热至沸后，溶液从红色又变成了紫色，说
明溶液又不显酸性了。这是因为碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水。 当加热时，分解出的二氧化碳从溶液里逸出，最终只剩下水，所以溶液又变 成了紫色。
H2CO3===CO2+↑H2O
（3）与石灰水［Ca（OH）2 的溶液］反应生成碳酸钙和水

　　二氧化碳还有一个重要的化学性质，就是能使澄清的石灰水变浑浊。这 是由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙沉淀的缘故。
Ca（OH）2+CO2===CaCO3↓+H2O
这个反应常用来检验二氧化碳的存在。
【问题讨论】
在墙壁外层抹了石灰浆［Ca（OH）2 和水的浆状物］后，常在室内生一堆
炭火。这是为什么？当生了炭火之后的短时间内墙壁反而更加潮湿，这又是 为什么？二氧化碳的制法
（1）实验室制法 实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸①反应制取二氧化碳。反应如下：
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2CO3
H2CO3===CO2↑+H2O
反应的总化学方程式为
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
【观察与思考】
　　如图 7－15 所示，在锥形瓶中放入大理石或石灰石，从长颈漏斗中注入 稀盐酸。观察锥形瓶中所发生的现象。收集一瓶二氧化碳（及时检验是否已 经集满）。

【问题讨论】
　　1.是不是凡有二氧化碳生成的反应都适宜于作为实验室制取二氧化碳的 反应原理？2.实验室为什么要采用向上排空气集气法来收集二氧化碳？收集 时为什么要将导气管插到瓶底？
3.检验二氧化碳是否集满集气瓶时，燃着的火柴应放在集气瓶口还是插
入集气瓶中？为什么？
（2）工业制法 工业上二氧化碳是高温煅烧石灰石制取生石灰的副产品。
　　　　　　　　　　CaCO3CaO+CO2↑ 把石灰石放在石灰窑里高温煅烧，在窑顶就可收集到二氧化碳。 工业上还常用燃烧炭或含碳化合物的方法获得二氧化碳。二氧化碳的用
途
二氧化碳是一种工业原料，制取纯碱、尿素、糖和汽水等都用到二氧化
碳。二氧化碳与氢气等在一定条件下反应可以制取甲醇、甲酸等化工原料。 固体的二氧化碳——干冰可用作致冷剂。用飞机从高空撒布干冰，能够
促使空气里的水蒸气冷凝。这是人工降雨的一种方法。 植物进行光合作用需要二氧化碳，所以二氧化碳可作为肥料施用于温室
里。
二氧化碳能有效地抑制昆虫、细菌等的生长，所以可以用来贮藏粮食、 水果、蔬菜等。
二氧化碳是一种良好的灭火剂。它的密度比空气大，能覆盖在燃烧着的


① 硫酸虽然也能跟碳酸钙作用生成二氧化碳，但由于产物硫酸钙微溶于水，将包在块状碳酸钙的外面，致
使反应难以继续。故实验室用大理石制取二氧化碳，一般都选用稀盐酸。

物体上面，隔绝空气，使燃烧物停止燃烧。
【观察与思考】 往大试管里注入纯碱（Na2CO3）的浓溶液。在盛有浓盐酸的小试管中插
入一根细竹片，竹片的长度稍短于大试管的高度，小心地将小试管放进大试 管内（注意不要使浓盐酸流出），把具喷嘴的塞子塞紧如（图 7－16）。然 后将大试管倒转过去，使两种溶液混合。观察现象（注意实验时切勿将喷嘴 对着别人或实验者自己）。

【问题讨论】
　　1.在上列实验中两种溶液混合后立即发生反应放出大量气体，所放出的 是何种气体？
　　2.这个反应的原理是什么？能参考已学过的化学知识写出这个反应的化 学方程式吗？
3.为什么所生成的气体会连同溶液一起从喷嘴口喷射出来？ 通常使用的泡沫灭火器的原理与上列实验大致类似。除泡沫灭火器外，
常用的灭火器还有干粉灭火器和液态二氧化碳灭火器等。
【选学】灭火器简介


　　泡沫灭火器泡沫灭火器有内、外两只筒，分装着两种药液，药液内加入 了发泡剂。当将它倒转过来时，筒内两种药液互相混合，便立即发生反应， 从喷嘴里喷出大量充满二氧化碳的泡沫。这些泡沫粘附在燃烧物上，使燃烧 物与空气隔绝而达到灭火的目的。但由于其药液有腐蚀性，所以只能用以扑 灭一般的火灾。
液态二氧化碳灭火器在加压的情况下，把液态二氧化碳装入小钢筒里就
制成了液态二氧化碳灭火器。由于用它灭火不会留下任何痕迹，又不损坏物 体，所以常用它来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的火灾。但当液态 二氧化碳从钢筒喷嘴喷出时，因急剧气化而吸收大量的热，致使钢筒温度迅 速下降，所以使用时一定要手握钢筒木柄，然后再打开阀门，以免冻伤手。
干粉灭火器灭火器内的干粉主要是碳酸氢钠（NaHCO3）等物质。使用时，
利用压缩的二氧化碳将干粉吹出来达到灭火的目的。由于它具有流动性好、 喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，所以干粉灭火器除可用来扑 灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气的火灾。
平时要保养好灭火器，经常检查灭火器的喷嘴孔。如果喷嘴孔被堵塞，
救火时二氧化碳气体无法喷出，不仅不能灭火，有些灭火器还会爆炸，造成 事故。
作业 2

1.将正确答案的序号填入题后的括号内
（1）质量相同的下列气体，所含分子数最少的是 [ ] A.氢气 B.氧气
C.氮气 D.二氧化碳
（2）下列说法正确的是 [ ] A.实验室一般不贮存碳酸 B.二氧化碳能灭火的原因是它能形成干冰覆盖在燃烧物表面

C.二氧化碳通入澄清石灰水中，立即生成碳酸 D.盛石灰水的试剂瓶内壁的白色固体一定是氢氧化钙
（3）实验室用石灰石制取二氧化碳，一般不用硫酸的原因是
[ ]
A.硫酸不与石灰石起反应 B.反应太剧烈，收集气体困难 C.生成的二氧化碳不纯
D.会生成微溶物覆盖在石灰石块表面，使反应难以继续进行
　　（4）实验室制取二氧化碳（参看图 7－15）一般有如下五步：①检查装 置的气密性、②按要求装配好仪器、③向漏斗中注入盐酸、④向锥形瓶中加 大理石小块、⑤收集气体。正确的操作顺序是 [ ]
A.①→②→③→④→⑤ B.②→①→④→③→⑤ C. ①→④→②→③→⑤ D.②→③→④→①→⑤
2.用两种不同的实验方法，证明二氧化碳的密度比空气大。
　　3.有 A、B、C、D 四瓶气体，已知是氧气、氢气、氮气和二氧化碳，但不 知各盛于何瓶。
（1）把燃着的木条分别伸入四瓶，B、C 两瓶火焰熄灭，D 瓶木条燃烧更
旺，A 瓶的木条熄灭但气体燃烧，据此现象，应得出何种结论？
　　（2）在 B、C 两瓶中分别倒入澄清石灰水，振荡后 B 瓶有浑浊现象，C 瓶无明显变化。据此现象，又该得出何种结论？
4.在两只等质量的烧杯中加入等浓度等体积的稀盐酸，置于已调平的天
平的两边托盘上。向左边的烧杯里放入一块石灰石，右边的烧杯里放入一块 与石灰石等质量的锌粒。待石灰石和锌粒都已全部反应完毕后，试通过计算 回答：天平的指针偏向哪边？
【家庭小实验】
1.制醋蛋 所谓“醋蛋”是指用醋浸制的鸡蛋。醋蛋具有帮助消化、降低血压等功
能，是一种老年人的保健食品。取一只大口玻璃瓶，放入一只洗净揩干的新
鲜生鸡蛋，倒入市售的一种浓度较大的食醋至将鸡蛋淹没为止。此时将会看 到蛋壳上有许多小气泡形成，待蛋壳全部溶解后，捣烂混合均匀就可食用了。 食醋中含有一种酸叫醋酸，而鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。它们之间的 反应跟大理石与盐酸之间的反应相似，浸制时看到的小气泡就是二氧化碳。
2.自制汽水
　　取容积 1.25 升饮料瓶一只装入冷开水，然后加入柠檬酸 63 克及适量的 食糖（有条件的可以滴入食用香精少许或橙皮浸出液少许）。待全部溶解后， 贮存在冰箱的冷藏室内。这些柠檬酸溶液大约是常用玻璃杯的 6 杯。另称取 小苏打 82 克，分成六等份用纸包成 6 包备用。饮用时将上述柠檬酸溶液分成
6 杯，每一杯柠檬酸溶液中加入一小包小苏打，立即搅拌均匀，随即饮用。

7.3 石灰石和大理石

石灰石和大理石都是自然界中以碳酸钙为主要成分的岩石。此外，白垩

的主要成分也是碳酸钙。 石灰石 石灰石又称石灰岩。
【观察与思考】 观察石灰石标本的颜色和状态。取一块石灰石，滴几滴稀盐酸在其表面，
观察现象。 石灰石是一种青灰色或灰白色的岩石，质坚硬，是建筑业上常用的石料。能
与盐酸作用生成二氧化碳、水和氯化钙（CaCl2）；加热煅烧能得到生石灰和
二氧化碳。生石灰是氧化钙的俗名，它也是建筑业的重要原料。生石灰和水 反应生成熟石灰［Ca（OH）2，又称消石灰］，并放出大量的热。?? CaO+H2O====Ca（OH）2
　　熟石灰与砂、水混匀称为灰砂，常用来砌墙；与稻草、纸浆混匀叫做纸 筋灰，用来涂抹墙面。将石灰石和粘土按比例混合磨细，经煅烧就制成水泥。 所以，石灰石是建筑业上的重要原料。
大理石
【观察与思考】 观察大理石标本或大理石制品。取一块大理石，滴几滴稀盐酸在其表面，
观察现象。
　　大理石因盛产于我国云南的大理而得名，一般呈白色，其化学性质与石 灰石相同。大理石中如含有不同杂质，就会产生各种不同的颜色。磨光了的 大理石非常美观，可用作建筑、艺术雕刻和装饰品的材料。颜色洁白的细粒 结晶的大理石叫“汉白玉”，质坚硬，是上等的建筑材料，北京天安门前的 华表就是汉白玉制品。江苏如皋定慧寺的一尊“卧佛”，身长 3.7 米，重 6.5 吨，是由整块汉白玉雕琢而成，为国内所罕见。
【问题讨论】
　　自然界的石灰石的主要成分是碳酸钙，它经过下列一系列的变化又变成 碳酸钙：
石灰石→生石灰→熟石灰→碳酸钙
你能用化学方程式来表示这个变化过程吗？