初中化学常见的气体

初中化学常见的气体初中化学中常见的气体包括氧气（O2）、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、二氧化硫（SO2）、臭氧（O3）、甲烷（CH4）和乙烯（C2H4）。一、氧气（O2）1.物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，密度略大于空气，不易溶于水。2.化学性质：供给呼吸和支持燃烧。（1）C＋O2==CO2(发出白光，放出热量)（2）S＋O2==SO2(空气中—淡蓝色火焰；氧气中—紫蓝色火焰)（3）4P＋5O2==2P2O5(产生白烟，生成白色固体P2O5)（4）3Fe＋2O2==Fe3O4(剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体)（5）蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放出热量。(注：O2具有助燃性，但不具有可燃性，不能燃烧。)3.用途（1）供呼吸（2）炼钢（3）气焊二、氢气（H2）1.物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，是自然界中密度最小的气体，难溶于水。2.化学性质：可燃性和还原性。（1）可燃性2H2＋O2===2H2OH2＋Cl2===2HCl（2）还原性：H2＋CuO===Cu＋H2O3H2＋WO3===W＋3H2O3H2＋Fe2O3===2Fe＋3H2O3.用途（1）填充气球、飞艇(密度比空气小)（2）合成氨、制盐酸（3）焊接或切割金属(可燃性)（4）冶炼金属（还原性）（5）用作火箭或导弹的高能燃料三、一氧化碳（CO）1.物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。2.化学性质：可燃性（(火焰呈蓝色，放出大量的热，可作气体燃料)）和毒性。3.用途（1）作燃料（2）冶炼金属①可燃性：CO＋O2==2CO2②还原性：CO＋CuO===Cu＋CO23CO＋WO3===W＋3CO23CO＋Fe2O3==2Fe＋3CO2注意：CO跟血液中血红蛋白结合，破坏血液输氧的能力。四、二氧化碳（CO2）1.物理性质：通常情况下，是无色无味的气体，能溶于水，密度比空气大，CO2的固体叫“干冰”，易升华。2.化学性质：一是本身不燃烧，也不支持燃烧。二是和水反应生成碳酸。三是和碱反应（主要是氢氧化钠和氢氧化钙）。四是二氧化碳（CO2）具有氧化性。氧化性是指氧化剂夺电子的能力，元素的化合价价态越高，氧化性越强。由于CO2中碳的化合价为+4价，因此它具有氧化性。‌（1）CO2＋H2O===H2CO3(酸性)（2）H2CO3===H2O＋CO2↑)(不稳定)（3）CO2＋Ca(OH)2==CaCO3↓＋H2O(鉴别CO2)（4）CO2＋2NaOH==Na2CO3＋H2O（5）CaCO3==CaO+CO2↑(工业制CO2)（6）二氧化碳的氧化性可以通过以下化学方程式体现：①二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳：CO2＋C==2CO这个反应中，二氧化碳作为氧化剂，碳作为还原剂，二氧化碳的氧化性体现在它将碳从0价氧化到+2价。‌②二氧化碳与镁在点燃条件下反应生成氧化镁和碳：CO2＋2Mg==2MgO＋C在这个反应中，二氧化碳同样作为氧化剂，在高温下镁被氧化成氧化镁，而二氧化碳中的碳元素则被还原成碳。3.用途（1）用于灭火(利用其不可燃烧，也不支持燃烧的性质)。（2）制饮料、化肥和纯碱。五、甲烷（CH4）1.物理性质：甲烷是一种无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。2.化学性质：可燃性。（1）甲烷的燃烧反应(氧化反应)燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了水在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了二氧化碳（2）甲烷的燃烧CH4＋2O2＝＝CO2＋2H2O甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，放出890kJ能量。因此以甲烷为主要成分的天然气、沼气是理想的清洁能源。（3）特别提醒①点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内时，遇火花发生爆炸；②煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。②将CH4通入酸性KMnO4溶液中，酸性KMnO4溶液的颜色不发生变化，CH4分子为正四面体结构，结构对称，通常情况下化学性质比较稳定。3.用途（1）甲烷易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O并放出大量的热量，因此甲烷可用作燃料。天然气和沼气都是理想的清洁能源。（2）甲烷还可用作化工原料。六、氮气（N2）1.物理性质：常温常压下是一种无色无味的气体，微溶于酒精和水（在273K和100kPa下100ml水能溶解2.4ml氮气）。2.化学性质：氮气的化学性质通常是非常稳定的。这种稳定性源于氮气分子中的氮氮叁键，该键的键能非常高（约为941kJ/mol），使得氮气分子在常温常压下不容易被破坏或参与化学反应。在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以与氢气反应生成氨。此外，氮气在放电的情况下可以与氧气反应形成氮的氧化物。Ca、Mg、Na、Sr和Ba等活泼金属只有在加热的情形下才能与N2反应，形成金属的氮化物（如Mg3N2,Na3N等）。3.用途（1）氮气的化学性质很稳定，一般不与其他物质发生反应。氮气常被用作保护气体，以防止某些物体暴露于空气时被氧气氧化。比如用氮气将特定容器中的空气驱替置换，起到隔离、阻燃、防爆、防腐的作用。氮气还可在已加工的食品和药品的包装中用作覆盖气体，密封电缆、电话线以及给可膨胀的橡胶轮胎加压等。作为一种防腐剂，氮气也常被替置与井下，以减缓管柱与地层流体接触所产生的腐蚀。（2）高纯氮气在金属熔铸工艺中被用于对金属熔体精炼处理，以提高铸坯质量（3）生产的氮气大约10%用作制冷剂，主要包括：低温加工橡胶、工程技术部件的冷缩配合和安装、生物标本，如血液的的保存、在运输中制冷等。七、臭氧（O3）1.物理性质：在常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气的大；液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4摄氏度，固态臭氧呈紫黑色，熔点为-251摄氏度。2.化学性质：不稳定，具有极强的氧化性，可用于漂白和消毒。3.用途（1）阻挡紫外线臭氧层在阻挡紫外线方面发挥着至关重要的作用。它能有效地吸收太阳光线中的紫外线，从而为人类提供了一道天然的防护屏障，避免人们受到紫外线的伤害。此外，臭氧层还能抵抗太阳光线的热量，防止地球表面过度受暖，有助于维护地球表面的生态环境，并确保地球维持在一个适宜的温度范围内。（2）净化空气臭氧在净化空气方面具有显著作用。其超强的氧化性使其能够迅速分解不良气味中的物质，从而消除异味。当臭氧排气管挂在1.7米以上的高度，排放20-30分钟，可以有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，同时降尘灭菌，增加空气含氧量，使空气变得清新。这种清洁氧化剂不会产生二次污染物，因此是一种高效且环保的空气净化方法。（3）漂白臭氧因其强大的氧化作用，被广泛用作漂白剂。在洗衣、食品和废水处理中，臭氧的漂白效果尤为显著。这种强氧化性使得臭氧能够有效地去除颜色和杂质，从而达到漂白的目的。在化学工业中，臭氧也被用于纸浆和纺织品的漂白，确保产品的纯净度和色泽。此外，臭氧