高中化学常见物质性质汇编

高中化学常见物质性质汇编在高中化学的学习旅程中，对各类物质性质的掌握是理解化学反应、解决化学问题的基石。本文旨在系统梳理高中阶段常见物质的核心性质，涵盖物理性质与化学性质，力求为同学们提供一份实用的学习参考。一、单质（一）金属单质1.钠(Na)*物理性质：银白色金属光泽，质软（可用小刀切割），密度比水小，熔点较低。*化学性质：非常活泼，极易与空气中的氧气、水反应。与水剧烈反应放出氢气，生成强碱氢氧化钠，反应过程伴随放热和钠的熔、浮、游、响现象。需保存在煤油中以隔绝空气和水。*用途：用于制备过氧化钠，作为某些反应的强还原剂，液态钠可用于核反应堆导热剂。2.镁(Mg)*物理性质：银白色金属，有良好的延展性和导电性，密度较小。*化学性质：活泼金属，在空气中燃烧发出耀眼白光，生成氧化镁。能与酸反应置换出氢气。在加热条件下能与二氧化碳反应，置换出其中的碳。*用途：制造轻合金，用于信号弹和焰火，医疗上用作抗酸剂。3.铝(Al)*物理性质：银白色轻金属，有良好的延展性、导电性和导热性。*化学性质：较活泼金属。常温下，铝表面易形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步氧化（钝化）。能与酸反应放出氢气（常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化），也能与强碱溶液反应生成氢气和偏铝酸盐。*用途：制造铝合金，广泛应用于建筑、交通、包装等行业，纯铝用作导线。4.铁(Fe)*物理性质：银白色金属（铁粉为黑色），有磁性，具有良好的导热性和延展性。*化学性质：中等活泼金属。在潮湿空气中易生锈（主要成分为氧化铁水合物）。能与非氧化性酸反应生成氢气，与强氧化性酸（如硝酸、浓硫酸，需加热）反应不生成氢气。能与某些盐溶液发生置换反应。铁元素有+2、+3价，在化学反应中可相互转化，如Fe²⁺易被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺具有氧化性。*用途：钢铁是最重要的金属材料，广泛用于制造机械、建筑、交通工具等。5.铜(Cu)*物理性质：紫红色金属，有良好的导电性、导热性和延展性。*化学性质：不活泼金属。在干燥空气中稳定，在潮湿空气中表面会生成铜绿（碱式碳酸铜）。加热时与氧气反应生成黑色的氧化铜。能与硝酸、浓硫酸等强氧化性酸反应，与非氧化性酸不反应。能与银离子等较不活泼金属的盐溶液发生置换反应。铜元素常见化合价有+1、+2价。*用途：制造电线、电缆、铜合金（如黄铜、青铜）、电器元件等。（二）非金属单质1.氯气(Cl₂)*物理性质：黄绿色气体，有强烈刺激性气味，有毒，密度比空气大，能溶于水（氯水）。*化学性质：非常活泼的非金属单质，具有强氧化性。能与大多数金属和非金属（如H₂）直接化合。与水反应生成盐酸和次氯酸（HClO），次氯酸具有强氧化性、漂白性和不稳定性。与碱溶液反应可生成氯化物、次氯酸盐和水（如制漂白粉）。*用途：用于消毒、杀菌，制造盐酸、漂白粉、农药等，是重要的化工原料。2.氧气(O₂)*物理性质：无色无味气体，密度比空气略大，不易溶于水。*化学性质：化学性质比较活泼，具有氧化性，是常见的氧化剂。能与绝大多数金属、非金属发生氧化反应（燃烧或缓慢氧化）。*用途：供给呼吸，支持燃烧，用于炼钢、焊接、切割金属等。3.硫(S)*物理性质：淡黄色固体，质脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。*化学性质：既有氧化性又有还原性。与金属反应多生成低价金属硫化物（如FeS、Cu₂S）。与氧气反应生成二氧化硫（体现还原性）。与氢气反应生成硫化氢（体现氧化性）。*用途：制造硫酸、火药、农药、橡胶硫化等。4.氮气(N₂)*物理性质：无色无味气体，密度与空气相近，难溶于水。*化学性质：化学性质稳定，通常情况下不易发生反应（作保护气）。在一定条件下（如高温、高压、催化剂或放电）能与氢气反应生成氨气，与氧气反应生成一氧化氮。*用途：用作保护气，合成氨的原料，液氮用于冷冻麻醉等。5.氢气(H₂)*物理性质：无色无味气体，密度最小，难溶于水。*化学性质：具有可燃性（燃烧时火焰呈淡蓝色，不纯时点燃易爆炸）和还原性（能还原某些金属氧化物）。*用途：作高能燃料，用于冶炼金属，制备盐酸等。6.碳(C)*物理性质：有多种同素异形体，如金刚石（无色透明，硬度最大）、石墨（深灰色，质软，有滑腻感，能导电）、C₆₀等。*化学性质：常温下化学性质稳定。在点燃或高温条件下，具有可燃性（充分燃烧生成CO₂，不充分燃烧生成CO）和还原性（如还原氧化铜、氧化铁、二氧化碳）。*用途：金刚石用于切割、钻探；石墨用于电极、铅笔芯、润滑剂；活性炭用于吸附；焦炭用于炼铁等。二、化合物（一）酸1.盐酸(HCl)*物理性质：无色液体（工业盐酸因含杂质呈黄色），具有刺激性气味，易挥发（打开瓶盖有白雾）。*化学性质：一元强酸，具有酸的通性（使指示剂变色，与活泼金属反应生成氢气，与金属氧化物反应生成盐和水，与碱发生中和反应，与某些盐反应）。氯离子（Cl⁻）能与银离子（Ag⁺）反应生成不溶于稀硝酸的白色氯化银沉淀（用于Cl⁻的检验）。*用途：重要的化工原料，用于金属除锈，制备药物等，胃酸的主要成分。2.硫酸(H₂SO₄)*物理性质：无色粘稠油状液体，难挥发，密度较大，易溶于水并放出大量热（稀释时应“酸入水”）。*化学性质：二元强酸，具有酸的通性。浓硫酸还具有吸水性（可作干燥剂）、脱水性（使有机物碳化）和强氧化性（常温下使铁、铝钝化，加热时能与铜、碳等反应）。硫酸根离子（SO₄²⁻）能与钡离子（Ba²⁺）反应生成不溶于稀硝酸的白色硫酸钡沉淀（用于SO₄²⁻的检验）。*用途：最重要的化工原料之一，用于生产化肥、农药、炸药、染料，金属除锈，蓄电池等。3.硝酸(HNO₃)*物理性质：无色液体（浓硝酸久置因分解呈黄色），具有刺激性气味，易挥发。*化学性质：一元强酸，具有酸的通性。但由于其强氧化性，与活泼金属反应一般不生成氢气，而是生成氮的氧化物（NO或NO₂）。浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，能与铜等不活泼金属反应。见光或受热易分解。*用途：重要的化工原料，用于生产化肥、炸药、染料、塑料等。（二）碱1.氢氧化钠(NaOH)*物理性质：白色固体，易溶于水并放出大量热，易潮解（可作干燥剂），有强腐蚀性（俗称烧碱、火碱、苛性钠）。*化学性质：强碱，具有碱的通性（使指示剂变色，与酸发生中和反应，与某些非金属氧化物反应生成盐和水，与某些盐反应）。*用途：重要的化工原料，用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。2.氢氧化钙(Ca(OH)₂)*物理性质：白色粉末，微溶于水（其水溶液俗称石灰水，饱和溶液称石灰乳），有腐蚀性（俗称熟石灰、消石灰）。*化学性质：中强碱，具有碱的通性。能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水（用于检验CO₂）。*用途：用于建筑（砌砖、抹墙），改良酸性土壤，配制波尔多液，处理工业废水等。（三）盐1.氯化钠(NaCl)*物理性质：无色透明晶体，易溶于水，有咸味。*化学性质：较稳定，熔融或水溶液能导电。与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀。*用途：食用调味，腌制食品，医疗上配制生理盐水，工业上用于制备氯气、氢氧化钠等。2.碳酸钠(Na₂CO₃)*物理性质：白色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性（俗称纯碱、苏打）。*化学性质：能与酸反应生成二氧化碳，与某些碱（如氢氧化钙）反应生成沉淀，与某些盐（如氯化钙）反应生成沉淀。*用途：重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产。3.碳酸氢钠(NaHCO₃)*物理性质：白色细小晶体，可溶于水，水溶液呈弱碱性（俗称小苏打）。*化学性质：受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。能与酸反应生成二氧化碳（反应速率比碳酸钠快），能与碱反应生成碳酸盐。*用途：发酵粉的主要成分，治疗胃酸过多，灭火剂。4.硫酸铜(CuSO₄)*物理性质：无水硫酸铜为白色粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色。五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）为蓝色晶体（俗称胆矾或蓝矾），受热易失去结晶水。*化学性质：能与碱反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，与某些金属（如铁）发生置换反应。*用途：检验水（白色变蓝色），配制波尔多液，镀铜等。5.氯化铁(FeCl₃)*物理性质：棕黄色固体（无水）或黄棕色溶液，易溶于水。*化学性质：水溶液呈酸性。具有氧化性，能与铁、铜等金属反应。能与碱反应生成红褐色氢氧化铁沉淀。Fe³⁺遇SCN⁻（硫氰根离子）溶液呈血红色（用于Fe³⁺的检验）。*用途：净水剂（水解生成氢氧化铁胶体），印刷电路板腐蚀剂。6.硝酸银(AgNO₃)*物理性质：无色晶体，易溶于水。*化学性质：见光易分解（应避光保存）。与氯离子、溴离子、碘离子反应分别生成白色、浅黄色、黄色沉淀，且均不溶于稀硝酸。*用途：用于检验Cl⁻、Br⁻、I⁻，制造感光材料，镀银等。（四）氧化物1.二氧化碳(CO₂)*物理性质：无色无味气体，密度比空气大，能溶于水，固态CO₂俗称干冰，易升华吸热。*化学性质：通常不燃烧也不支持燃烧。能与水反应生成碳酸（H₂CO₃，不稳定，易分解）。能与碱反应生成盐和水（酸性氧化物）。*用途：灭火，人工降雨（干冰），光合作用原料，制碳酸饮料。2.二氧化硫(SO₂)*物理性质：无色有刺激性气味的气体，易溶于水，密度比空气大，有毒。*化学性质：能与水反应生成亚硫酸（H₂SO₃，不稳定）。能与碱反应生成盐和水（酸性氧化物）。具有漂白性（能使品红溶液褪色，但加热后恢复原色），具有还原性（易被氧化为SO₃）。*危害与用途：形成酸雨的主要气体之一。用于漂白（如纸浆），制硫酸。3.氧化铁(Fe₂O₃)*物理性质：红棕色粉末（俗称铁红）。*化学性质：碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。具有氧化性，能被一氧化碳、氢气、碳等还原为铁。*用途：炼铁原料，红色涂料（油漆、油墨）。4.氧化铜(CuO)*物理性质：黑色粉末。*化学性质：碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。具有氧化性，能被一氧化碳、氢气、碳等还原为铜。*用途：制铜盐，催化剂。5.水(H₂O)*物理性质：无色无味液体，是最常见的溶剂。*化学性质：稳定性好，在通电条件下可分解为氢气和氧气。能与某些金属（如钠）、非金属（如氯气）、氧化物（如CO₂、CaO）反应。是重要的分散剂。*用途：生命必需物质，广泛用于工农业生产和日常生活。（五）有机物1.甲烷(CH₄)*物理性质：无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水（天然气、沼气的主要成分）。*化学性质：具有可燃性（安静燃烧，火焰淡蓝色，生成CO₂和H₂O）。通常情况下性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不反应。光照下能与氯气发生取代反应。*用途：清洁燃料，化工原料。2.乙烯(C₂H₄)*物理性质：无色稍有气味的气体，密度与空气相近，难溶于水。*化学性质：具有可燃性（火焰明亮，伴有黑烟）。分子中含有碳碳双键，化学性质活泼，能发生加成反应（如与溴水、氢气、水等）和加聚反应。能使酸性高锰酸钾溶液褪色（氧化反应）。*用途：重要的化工原料，用于生产塑料（聚乙烯）、乙醇等，植物生长调节剂。3.乙醇(C₂H₅OH)*物理性质：无色有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶，是良好的有机溶剂。*化学性质：能与金属钠反应生成乙醇钠和氢气。能燃烧生成CO₂和H₂O。在催化剂作用下能被氧化为乙醛（CH₃CHO），进一步氧化可生成乙酸。能发生酯化反应。*用途：燃料，饮料，有机溶剂，化工原料（制乙醛、乙酸乙酯等），医用消毒剂（75%水溶液）。4.乙酸(CH₃COOH)*物理性质：无色有强烈刺激性气味的液体（俗称醋酸），易溶于水和乙醇，纯净乙酸在低温下呈冰状晶体（冰醋酸）。*化学性质：具有酸的通性（酸性比碳酸强）。能与乙醇发生酯化反应（生成乙酸乙酯，具有香味）。*用途：调味品（食醋），化工原料（制醋酸纤维、合成纤维等）。5.葡萄糖(C₆H₁₂O₆)*物理性质：白色晶体，有甜味，易溶于水。*化学性质：属于多羟基醛，具有还原性，能与银氨溶液发生银镜反应，能与新制氢氧化铜悬浊液反应