化学之与水的反应知识点

　　钢铁的生锈

化学之与水的反应知识点

　　【钢铁的生锈】普通钢铁制品在潮湿的空气中，渐渐变色，并在表面生成一种红褐色的物质，这种现象叫做钢铁的生锈。

　　其实质是铁和空气中的氧气、水蒸气等起作用，生成铁的多种氧化物的水合物。铁锈的成分比较复杂，通常简略用Fe2O3?xH2O 表示。铁锈是一种松脆多孔的物质，它不能保护里层的铁不被锈蚀，因此时间久了，钢铁制品就可能锈蚀成一堆无用的废品。尤其严重的是，钢铁在含有酸气、氯气的水蒸气中，或接触电解质溶液时，锈蚀得特别快。

　　据统计，每年世界上都有几千万吨钢铁变成了铁锈，而钢铁制品遭破坏而引起的停工减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失是无法估量的。因此，钢铁防锈具有重要的经济意义和社会意义。

　　一氧化碳的毒性

　　【一氧化碳的毒性】一氧化碳俗称煤气，是一种剧毒气体，它的毒性主要是破坏人体的输氧功能。

　　氧气是生命活动正常进行的保证。人体吸入氧气后是靠血液输送的，血液中的血红蛋白和氧结合，生成氧合血红蛋白随血液输送到全身各组织细胞，供人体新陈代谢。当有一氧化碳被吸入肺内时，一氧化碳进入血液与血红蛋白结合，生成碳氧血红蛋白，一氧化碳与血红蛋白的结合力是氧气的210倍，而且结合后不易解离，即使是很少量的一氧化碳进入血液，也能和大量的血红蛋白结合。同时，由于碳氧血红蛋白的存在，妨碍氧合血红蛋白的合成和正常解离，使血液输氧功能不能正常发挥作用，造成人体全身组织细胞缺氧而产生中毒现象。一氧化碳的中毒程度，主要与空气中一氧化碳浓度和接触时间有关。空气中一氧化碳浓度达到10ppm（1ppm=10-6）就会使人中毒；当浓度为0.02%时，2～3小时内出现中毒症状；浓度为0.08%，2小时可使人昏迷；如浓度达到1%，人在两分钟内就可能死亡。

　　二氧化碳的`化学性质

　　【二氧化碳的化学性质】二氧化碳表现的化学性质非常常见。CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色：

　　CO2+H2O=H2CO3

　　H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新释放出CO2：

　　H2CO3=CO2↑+H2O

　　CO2为酸性氧化物，易与碱性氧化物反应生成相应的碳酸盐：

　　CO2+Na2O=Na2CO3

　　CO2与碱反应生成相应的碳酸盐和水：

　　CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O

　　CO2可使澄清的石灰水变浑浊，此反应常用于检验CO2的存在：

　　CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

　　CO2与碱作用还可能生成酸式碳酸盐：

　　2CO2（过量）+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2

　　CO2+NH3+H2O=NH4HCO3

　　CO2中碳为+4 价，可被某些强还原剂还原，如与赤热的碳作用还原成CO，与活泼金属作用被还原成碳：

　　绿色植物的光合作用，把CO2和H2O合成碳水化合物：

　　水和人类的关系

　　【水和人类的关系】水对人类的生存和人类社会发展具有重要的意义。

　　水是生命产生、存在、发展的基本前提。地球上现有约13.9亿立方公里的水，以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中，其中地面水形成了河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪等水体。人体中含水量平均占人体重的60%以上，某些蔬菜的含量达90%以上。水是生物体维持新陈代谢的一种介质。

　　水是一种宝贵的自然资源。农业上灌溉田地，保证人类食物的来源；工业生产上作为原料用水，产品处理用水，加热和冷却用水，洗涤用水等，具有多方面用途。水运是现代世界主要的运输形式之一。水力发电使人类得到大量的能源；从河、湖、海洋中还可以获取大量的动植物和提取重要的矿物原料。当然，洪水泛滥也会对人们生活生产造成严重危害。

　　随着世界经济的发展和人口的增长，水资源已日趋短缺。虽然地球上的总水量很大，但是淡水资源却不充足。便于取用的淡水仅占地球总水量的0.2%左右，而且分布不均匀。因此水短缺可能会造成深刻的社会危机。长期以来人类兴建了大量的水利工程，加强对水的开发利用，防治水害，充分发挥水资源的综合效益。同时，水的污染和防治问题，也日益受到世界各国的重视。

　　无机化合物

　　【无机化合物】无机化合物指与机体无关的化合物(少数与机体有关的化合物也是无机化合物，如水)，与有机化合物对应，通常指不含碳元素的化合物，但包括碳的氧化物、碳酸盐、氢化物等,简称无机物。

　　通常分为酸、碱、盐、氧化物以及各种金属和非金属单质。

　　氧化物

　　【氧化物】氧与另一种元素组成的化合物。绝大多数元素都能与氧形成氧化物，通常分为如下几类：

　　（1）金属氧化物（如CaO、MgO 等）和非金属氧化物（如CO2、SiO2、SO2等）。

　　（2）碱性氧化物（如Na2O、CaO等）、酸性氧化物（如SO2、P2O5等）和两性氧化物（如Al2O3、ZnO等）。

　　氢气的化学性质

　　【氢气的化学性质】在常温下，氢气的化学性质是稳定的。在点燃或加热的条件下，氢气很容易和多种物质发生化学反应。纯净的氢气在点燃时，可安静燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，有水生成。若在火焰上罩一干冷的烧杯，可在烧杯壁上见到水珠。

　　把点燃氢气的导管伸入盛满氯气的集气瓶中，氢气继续燃烧，发出苍白色火焰，放出热量，生成无色有刺激性气味的气体。该气体遇空气中的水蒸气呈雾状，溶于水得盐酸。

　　氢气不但能在氧气里燃烧，而且也能在氯气里燃烧，可见氢气具有可燃性。注意，在点燃氢气之前，一定要先检验氢气的纯度，因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定，氢气中混入空气，在体积百分比为H2：空气=74.2：25.8～4：96 的范围内，点燃时都会发生爆炸①。氢气不但能跟氧单质反应，也能跟某些化合物里的氧发生反应。例如：将氢气通过灼热的氧化铜，可得到红色的金属铜，同时有水生成。

　　在这个反应里，氢气夺取了氧化铜中的氧，生成了水；氧化铜失去了氧，被还原成红色的铜，证明，氢气具有还原性，是很好的还原剂，氢气还可以还原其它一些金属氧化物，如三氧化钨（WO3）、；四氧化三铁（Fe3O4）、氧化铅（PbO）、氧化锌（ZnO）等。

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