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化学(一)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略
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这是一份化学(一)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略,共166页。
目 录 contents
(一)
空气 氧气……………………………………………………02
碳和碳的氧化物………………………………………………………………………………19
水与常见的溶液……………………………………………………………………39
金属和金属矿物………………………………………………………………63
酸、碱、盐和化学肥料………………………………………………………86
考点透视
空气 氧气
1.了解空气的主要成分;了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
2.会运用实验探究的方法测定空气中氧气的含量。
3.知道空气是一种宝贵的自然资源;初步了解空气污染的危害。
4.认识氧气能与许多物质发生化学反应,学会描述化学反应中的一些反应现象。
5.了解实验室制取氧气的主要方法和原理;认识催化剂和催化作用。
命题预测
1.在2023年的中考中,空气和氧气可能会与环境热点问题相结合,以选择、实验题的形式进行考查,难度比较小。
2.氧气的相关知识是高频考查点,可能会结合人们当前关注的空气污染事件以选择题的形式考查空气的成分、污染及防治,也可能结合实验考查氧气、氮气的化学性质以及在空气中的含量,在选择题和非选择题中都可以出现。
3.物质与氧气反应的现象与条件也可能考查,命题形式通常为选择,判断与氧气反应的现象描述是否准确。有关催化剂的考查可能会出现在氧气的制取相关试题中,主要考查催化剂的概念。有可能会出现在探究题中。
4.氧气的实验室制取在实验题中是考查的重点内容。
满分技巧
考点1 空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
2.【实验原理】4P+5O22P2O5
【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水,并做上记号。
【实验步骤】
① 连接装置,并检查装置的气密性。
② 点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。
③ 待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
【实验现象】① 红磷燃烧,产生大量白烟;② 放热;③ 冷却后打开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。
【实验结论】① 红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体;② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
(7)【注意事项】
1.红磷必须过量。如果红磷的量不足,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。
2.装置气密性要好。如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。
3.导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一部分残留在试管中,导致测量结果偏小。
4.冷却后再打开弹簧夹,否则测量结果偏小。
5.如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。
6.在集气瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。
7.不要用木炭或硫代替红磷!原因:木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变,容器内压强几乎不变,水面不会有变化。
8.如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液,就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。
9.不要用镁代替红磷!原因:镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应,这样不仅消耗氧气,还消耗了氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。
(8)误差分析
实测真实,可能原因:A弹簧夹未夹或未夹紧;B点燃红磷伸入过慢
(9)药品选择
思考:
①可否换用木炭、硫等物质?不能,因为木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体体积变化小)。
改进:将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收气体二氧化碳、二氧化硫。
②可否换用铁丝?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用镁?答:不能,镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结:
药品选择:物质能在空气中燃烧且只与氧气反应,燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。
(10) 集气瓶中水的作用:
(1)吸收有毒的五氧化二磷(固体) (2)吸热加快降温防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
(11)瓶中剩余的主要气体是:氮气
(化学性质:不可燃不助燃;物理性质:难溶于水)
(12)拓展:集气瓶压强变化
燃烧开始,消耗氧气使得压强减小,但同时燃烧放出的大量热使瓶内压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小,所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后,剩余气体慢慢冷却,压强减小,减小到比初始压强更小(减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强变化)。打开弹簧夹或者打开装置后,水流入集气瓶,瓶内压强迅速恢复到和外界大气压相同。
(13) 其他的测量装置
装置改进的目的:污染更小,数据误差更小,操作更简便,现象更明显,更环保,更节约药品材料等。
考点2 物质的简单分类
1.物质的分类:纯净物和混合物
混合物
纯净物
定义
两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。
只由一种物质组成的物质叫纯净物。
特点
组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质。
纯净物可以用化学式来表示。但是,绝对纯净的物质是没有的。
常见实例
空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等
能用化学式表示的所有物质
冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物
②纯净物与混合物的相互转化
考点3 空气成分及用途
1.空气是混合物,主要成分(按体积分数):(氮气与氧气体积比约为4:1)
氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。
2.空气是宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
主要性质
无色、无味气体,不易溶于水,不可燃,能支持燃烧,能供给呼吸。
无色、无味气体,难溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼。
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光(物理性质),化学性质很
不活泼(不易和别的物质反应)。
用途
①供动植物呼吸②医疗急救
③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
①作保护气②制多种用途的电光源等
③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
考点4 空气污染与防治
1.造成空气污染的物质:
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)
②可吸入颗粒物:如烟尘等
2.污染来源:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车排放的尾气。
3.污染危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)
臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
重点: 二氧化碳能造成温室效应加剧,但不是空气污染物和有害气体
5.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
6.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
7.未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点:①充分利用资源和能源,原料无毒无害 ②减少向环境排放废物
③原料中的原子全部被消纳,实现零排放 ④生产出环境友好产品。
考点5 氧气的物理性质
1.氧气的物理性质
①色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体,降温后,氧气变为淡蓝色的液体,继续降温呈淡蓝色雪花状。
②密度:标准状况下,密度略大于空气(可用向上排空法收集)
③溶解性:氧气不易溶于水(可用排水法收集)
考点6 氧气的检验和鉴别
1.氧气的化学性质很活泼
具有助燃性(支持燃烧)和氧化性
①检验氧气:用带火星的木条伸到集气瓶中,若复燃则是氧气。
注意:氧气浓度较低时带火星的木条不复燃,浓度较高时复燃,能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
拓展:物质的鉴别
思路:利用物质性质差异,逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论,现象与结论一一对应。
实例:鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法:
先分别伸入燃着的木条,燃烧更旺的是氧气,正常燃烧的是空气,熄灭的是氮气和二氧化碳;分别向小木条熄灭的两种气体中倒入澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显变化则是氮气。
注意:有空气和氧气的鉴别,用燃着的木条,不用带火星的木条。
考点7 氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1.木炭(黑色固体)燃烧
现象:空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式:碳+ 氧气点燃
二氧化碳
化学方程式:C + O2CO2
2.硫粉(淡黄色)燃烧
现象:空气中发出微弱的淡蓝色火焰;氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
文字表达式:硫+ 氧气 点燃
二氧化硫 化学方程式 :S + O2 SO2
注意事项:实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
3.红磷(暗红色固体)燃烧
现象:氧气中剧烈燃烧,放出热量,生成大量的白烟
文字表达式:磷 + 氧气 点燃
五氧化二磷 化学方程式:4 P +5 O2 点燃
2P2O5
注意:五氧化二磷(P2O5)是固体,不是气体
(二)与金属(铁)的反应
1.铁丝(银白色固体)燃烧
现象:空气中红热,不燃烧;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。
文字表达式:铁 + 氧气点燃
四氧化三铁 化学方程式:3Fe + 2O2 Fe3O4
注意事项:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止高温生成物溅落瓶底炸裂。
(三)与其他物质的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂,酒醋的酿造,农家肥的腐熟等等。
(四)总结
1. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。
在这些反应中,氧气提供氧,具有氧化性。
2.物质在氧气中燃烧程度比空气中剧烈,说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比;
3.物质燃烧时的现象
一般气体燃烧会产生火焰;固体直接燃烧产生光或者火星;生成物有固体时,一般都会产生烟。
考点8 氧气的工业制法
1. 分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
过程:
膜分离技术(物理变化)
考点9 氧气的实验室制法
1.过氧化氢溶液(俗称“双氧水”)
(1)药品:过氧化氢溶液(主要成分H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)
(2)反应原理:
文字表达式:过氧化氢 二氧化锰
水+氧气 化学方程式:2H2O22H2O+O2↑
注:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
(3)装置:固液常温型
(4)注意事项:
①长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下(液封),防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②导管只需略微伸入试管塞,便于气体的导出;
③装药品时,先装固体后装液体;
④该装置的优点:可以随时添加液体。
2.氯酸钾或高锰酸钾制取氧气
(1)药品:高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
(2)反应原理:
文字表达式:氯酸钾 氯化钾 + 氧气
化学方程式:2KClO32KCl + 3O2↑
文字表达式:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
化学方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)装置:固体加热型(高锰酸钾加一团棉花,氯酸钾不需要加棉花)
(4)高锰酸钾制氧气的操作步骤:
① 连:连接装置,先下后上,从左到右的顺序。
② 查:检查装置气密性,将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,
松开手后,导管口出现一段水柱,证明装置不漏气。
③ 装:装入药品(药匙或纸槽)
试管口塞一团棉花,防止加热时粉末进入导气管,堵塞导管。
④ 定:固定试管时,试管口应略向下倾斜(防止生成的冷凝水回流使试管底部炸裂)
铁夹应夹在试管的中上部,导管伸入试管稍露出橡皮塞,利于产生的气体排出。
⑤ 点:加热药品,先使试管均匀受热(预热),后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。
⑥ 收:收集气体。
排水法收集
集气瓶装满水倒扣在水中,导管略伸进集气瓶口,当气泡连续均匀冒出时开始收集(因为开始排出的气体是空气,会使得收集的氧气不纯);当集气瓶口有大量气泡往外冒时,氧气收集满,在水下用玻璃片盖住瓶口,移出水槽,集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大,正放),防止气体逸出。
向上排空气法收集
集气瓶正放在桌面上,导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气),验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,则氧气已收集满。
⑦移:先将导管移出水面
⑧熄:再停止加热
实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
3.检验和验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气;
验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。多功能瓶在出气口验满。
考点10 催化剂
1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
2.特点:一变(改变反应速率,加快或减慢);
两不变(质量、化学性质不变)
2. 理解:
①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不算是反应物也不是生成物(写在反应条件上)
③一种催化剂只针对某一类或某一个反应,
不同的反应,催化剂可能相同,某一反应的催化剂可能不只一种
4. 证明某物质是催化剂:
①证明是否改变反应速率:
同时满足
即为催化剂
相同条件下,加或者不加药品对比实验;
②证明质量是否改变:
实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次;
③证明化学性质是否改变:
将分离出来的物质再进行实验①的操作,观察是否还能改变反应速率。
5. 拓展:影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。
考点11 实验室制取气体装置
发生装置(考虑反应物状态和反应条件)
收集装置(气体的密度和溶解度)
固体加热型
反应物是固体
反应需要加热
固液常温型
反应物是固体和
液体,反应不加热
排水集气法
适合溶解性小,不与水反应的气体
向上排空气法
适合密度大于
空气的气体
向下排空气法
适合密度小于
空气的气体
高锰酸钾制氧气
氯酸钾制氧气
过氧化氢制氧气
气体从短管进集气瓶,水从长管排出
气体从长管进集气瓶,空气从短管排出
气体从短管进集气瓶,空气从长管排出
考点12 化学反应的分类
1. 基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(“多变一”)
②分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(“一变多”)
2. 非基本反应类型:
氧化反应:物质与氧发生的化学反应。(注意:是“氧”而不只是限于“氧气”)
有氧气参加的反应一定属于氧化反应。
3.氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
考点13 与氧气相关的物质转化关系
一、选择题
1.【2022江苏苏州中考】空气中各组分气体体积分数最大的是( )
A. 氧气 B. 氮气
C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质:0.03%,故空气中各组分气体体积分数最大的是氮气。故选B;
2.【2022河北中考】年河北省平均浓度同比下降,改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能改善空气质量的是( )
A. 开发利用新能源 B. 推进低碳交通运输
C. 提高森林覆盖率 D. 增高炼铁厂的烟囱
【答案】
【解析】、开发利用新能源减少对环境的污染,有利于改善空气质量,故A错误;B、推进低碳交通运输减少含碳物质的排放,减缓温室效应,有利于改善空气质量,故B错误;C、提高森林覆盖率可以净化空气,防风固沙,有利于改善空气质量,故C错误;D、增高炼铁厂的烟囱不能减少污染物的排放量,能造成空气的污染,不能改善空气质量,故D正确。 故选。
3.【2022广西贺州中考】2022年6月5日世界环境日中国的主题是“共建清洁美丽世界”。下列一般不会造成空气污染的是( )
A. 燃放烟花 B. 人工降雨
C. 焚烧垃圾 D. 汽车尾气
【答案】B
【解析】A、燃放烟花会产生硫和氮的氧化物气体,污染空气,不符合题意;B、人工降雨是利用干冰升华即固体二氧化碳变为气体是吸热,形成降雨,二氧化碳不是污染物,符合题意;C、焚烧垃圾会生成大量的有害气体和烟尘,污染空气,不符合题意;D、汽车尾气会产生硫和氮的氧化物气体,污染空气,不符合题意;答案为:B。
4.【2022湖南郴州】空气是一种复杂的混合物,含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分,下列说法错误的是( )
A. 氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域
B. 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
C. 因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,所以二氧化碳能造成酸雨
D. 庆祝节假日时,美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关
【答案】C
【解析】A、氧气具有支持燃烧的性质,可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域,故说法正确;B、氮气可以制造低温环境,可用于医疗上可在液氨冷冻麻醉条件下做手术,故说法正确;C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,二氧化碳能制作碳酸饮料,二氧化硫溶于水并与水发生反应生成亚硫酸,二氧化硫能造成酸雨,故说法错误;D、稀有气体在通电条件下发出各种颜色的光源,所以美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关,故说法正确;故选C。
5.【2022四川眉州中考】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A. 氮气约占空气体积的21%
B. 空气污染指数越高,空气质量越好
C. 铁在潮湿的空气中易生锈而铝不易生锈,说明铁的金属活动性比铝强
D. 食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
【答案】D
【解析】A.氮气约占空气体积的78%,选项错误。B.空气污染指数越高,空气质量越差,选项错误。C.铁在潮湿的空气中易生锈而铝不易生锈,因为铝在常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝膜,选项错误。D.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质,正确。故选D。
6.【2022四川乐山中考】为测定空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,改进后的实验装置如图所示,(部分夹持装置已忽略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是( )
A. 红磷燃烧的化学方程式可以表示为:
B. 待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C. 实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D. 改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好
【答案】B
【解析】A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为:,正确。B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器内压强变小,所以注射器活塞向左移动,选项错误。C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气,氧气与红磷反应,正确。D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好,正确。故选B。
7.【2022江苏苏州中考】下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是( )
A. 组装仪器 B. 检查气密性
C. 加热固体 D. 氧气验满
【答案】 B
【解析】A、组装仪器时,应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破容器,图中操作错误,不符合题意;
B、检查气密性:将导管置于水中,用水紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,不符合题意。
故选B;
8.【2022湖南邵阳中考】下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧;但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是( )
A. 红磷 B. 铁丝
C. 木炭 D. 硫
【答案】B
【解析】A、红磷在空气和氧气中燃烧,均产生大量白烟,放出热量,不符合题意;B、铁丝在空气中不能燃烧,只能烧至红热,铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,符合题意;C、木炭在空气中燃烧,烧至红热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,不符合题意;D、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意。
故选B。
9.【2022天津中考】下列对实验现象的描述正确的是( )
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】B
【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,而硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述不正确;B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述正确;C、磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象的描述不正确;D、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃,不会剧烈燃烧,故选项实验现象的描述不正确。故选B。
10.【2022湖南长沙中考】2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天,在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A. 氧气的化学性质很不活泼 B. 氧气极易溶于水
C. 空气中含量最多的气体是氧气 D. 氧气能供给呼吸
【答案】D
【解析】A.氧气的化学性质活泼,常温下就容易与其他物质反应,选项错误;B.氧气不易溶于水,选项错误;C.空气中含量最多的气体是氮气,体积分数占了78%,氧气才有21%,选项错误;D.氧气能供给呼吸,正确。故选:D。
11.【2022湖南邵阳中考】 请根据下列装置图回答问题。
(1)A装置中仪器①的名称是_______;
(2)实验室常用加热高锰酸钾来制备氧气,反应的化学方程式是_______,在向试管内装入药品之前,应该先_______;
(3)实验室制备并收集二氧化碳,应选择上图中的_______(填字母)装置来进行实验。
【答案】(1)酒精灯;(2) ;检查装置气密性;(3)BC
【解析】(1)由图可知,A装置中仪器①的名称是酒精灯;(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;在向试管内装入药品之前,应该先检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品;(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC。
12.(2022辽宁沈阳中考) 下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:①______,②______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,写出该反应的化学方程式:______,可选用的发生装置是______(填字母序号)。用F装置收集氧气,停止实验时,应先______,再熄灭酒精灯。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用C装置作为发生装置,该装置的优点是______,锌粒应该放在______。
(4)通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。实验室制取甲烷可选用的收集装置是______(填字母序号,写一种即可)。
【答案】(1)长颈漏斗;集气瓶;(2); A ;将导管移出水面;(3)随时控制反应的发生和停止;多孔塑料板上;(4)E或F
【解析】(1)标号仪器的名称:①是长颈漏斗,②集气瓶。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则该反应的化学方程式:,反应需要加热,则可选用的发生装置是A。用F装置收集氧气,停止实验时,为防止水倒吸进试管,引起试管炸裂,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。(3)C装置含有多孔塑料板,可以控制反应物的接触和分离,进而控制反应的发生和停止,故C装置的优点是随时控制反应的发生和停止,固体应放在多孔塑料板上,则锌粒应该放在多孔塑料板上。(4)甲烷密度比空气小,难溶于水,用向下排空气法收集或排水法收集,故实验室制取甲烷可选用的收集装置是E或F。
13. (2022山东临沂中考)实验是科学探究的重要手段。下图是实验室制取气体的常用装置,请回答有关问题:
(1)仪器①的名称_____。实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置中,试管口略向下倾斜的原因是______。
(2)实验室里,在常温下用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。通常情况下,硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,能溶于水,密度比空气的大。实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置是_______(填序号),收集装置是_____(填序号)。
【答案】(1)长颈漏斗;防止冷凝水倒流到热的试管底部使试管炸裂;(2)B ; D
【解析】(1)如图所示,仪器①的名称是长颈漏斗;试管口略向下倾斜的原因是:防止冷凝水倒流到热的试管底部使试管炸裂;(2)实验室里,在常温下用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。反应物是固液条件是常温,因此发生装置选固液常温型即装置B,故填:B;硫化氢能溶于水因此不能使用排水法收集,密度比空气的大故能用向上排空气法收集即装置D,故填:D。
14. (2022四川内江中考)下图是中学化学实验中常用的一些装置,请回答下列问题:
(1)写出标注仪器的名称:①________,②_________。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用_______(填字母序号,下同)作发生装置,反应的化学方程式为________;若要收集较为纯净的氧气最好选用_________装置。
(3)①实验室用B装置制取CO2时,装入块状石灰石的操作方法是________;
②收集CO2不选用C装置的理由是________。
(4)通常情况下氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体,密度比空气大。实验室用固体高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,若用F装置收集氯气,则气体应从图中的________(选填a或b)端进入,收集到的氯气中含有的杂质气体是_______。
【答案】(1)试管;集气瓶;(2) B ;;C;(3)将锥形瓶平放,用镊子夹取块状石灰石放入锥形瓶口,然后再把试管缓慢的竖立起来,使块状石灰石慢慢滑落到锥形瓶底部;二氧化碳能溶于水且二氧化碳能与水反应 ;(4) a ;氯化氢或HCl
【解析】(1)仪器的名称:①试管,②集气瓶。(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时,为固液常温型,应选用B作发生装置;过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;由于氧气密度比空气大,可采用向上排空气收集,但是排空气法收集的气体可能混有空气,由于氧气不易溶于水,可采用排水法收集,若要收集较为纯净的氧气最好选用C装置排水法收集。(3)①实验室用B装置制取CO2时,装入块状石灰石的操作方法是将锥形瓶平放,用镊子夹取块状石灰石放入锥形瓶口,然后再把试管缓慢的竖立起来,使块状石灰石慢慢滑落到锥形瓶底部;②收集CO2不选用C装置排水法的理由是二氧化碳能溶于水且二氧化碳能与水反应。(4)若用F装置收集氯气,由于氯气密度比空气大,所以收集氯气应该是长进短出,则气体应从图中的a端进入;实验室用固体高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,故收集到的氯气中含有的杂质气体是氯化氢。
1.(2022·湖南湖南·模拟预测)在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中,用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况,如下图所示。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是( )
A.反应开始时压强增大是因为温度升高 B.a点处的压强等于大气压
C.a点的温度已经接近室温 D.a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
【答案】B
【解析】A、反应开始时,红磷燃烧放热,温度升高,气体膨胀,压强增大,故选项正确;B、由图中信息可知,a点处的压强小于大气压,故选项错误;C、为了使实验结果更准确,应该冷却至室温再打开止水夹,a是打开止水夹的时刻,故a点的温度已经接近室温,故选项正确;D、打开止水夹后,水进入集气瓶,随着水的进入,压强增大,因此a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶,故选项正确。故选:B。
2.(2023·山西长治·一模)小茜同学对部分物质的性质和用途做了如下归纳,其中你认为错误的是( )
A.氮气的化学性质稳定——填充食品包装袋防腐
B.稀有气体通电时能发出不同颜色的光——用于霓虹灯
C.氦气的密度很小且稳定——探空气球
D.氮气高温时性质活泼——光合作用的原料
【答案】D
【解析】A、氮气的化学性质稳定,能够填充食品包装袋防腐,故正确;B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,常用于霓虹灯,故正确;C、氦气的密度很小且稳定,可用作探空气球,故正确;D、光合作用的原料是二氧化碳,不是氮气,故错误。故选D。
3.(2023·吉林白城·统考二模)下列不属于空气污染物的是( )
A.SO2 B.NO2
C.O2 D.PM2.5
【答案】C
【解析】A、SO2属于有害气体,属于空气污染物,故A错;B、NO2属于有害气体,属于空气污染物,故B错;C、O2是空气主要成分之一,不属于空气污染物,故C正确;D、PM2.5属于可吸入颗粒物,属于空气污染物,故D错。故选C。
4.(2022·江苏·九年级专题练习)下列有关空气的说法错误的是( )
A.氧气约占空气总质量的21%
B.二氧化碳可用作温室气体肥料
C.氮气化学性质稳定,可用于粮食瓜果的保护气
D.空气中主要的污染物有氮的氧化物、二氧化硫、可吸入颗粒物和一氧化碳
【答案】A
【解析】A、氧气约占空气总体积的21%,说法错误。B、二氧化碳可参与光合作用,可用作温室气体肥料,说法正确。C、氮气化学性质稳定,可用于粮食瓜果的保护气,说法正确。D、空气中主要的污染物有氮的氧化物、二氧化硫、可吸入颗粒物和一氧化碳,说法正确。故选A。
5.(2023·安徽合肥·模拟预测)下图为“测定空气里氧气含量”的装置,“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应,左右有隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是( )
A.接通电源一段时间后,电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B.反应后剩余的主要气体既不能燃烧,也不支持燃烧
C.反应结束后切断电源,冷却至室温后左右隔板间距离约为16 cm
D.若装置气密性不好,测得空气中氧气含量会偏大
【答案】D
【解析】A、接通电源一段时间,温度升高至红磷的着火点后,电热板上的红磷燃烧并产生大量的白烟,说法正确;B、红磷燃烧一段时间后熄灭,说明反应后剩余气体不能燃烧,也不支持燃烧,说法正确;C、氧气约占空气总体积的五分之一,左右隔板距离为20cm,氧气的体积为20cm×=4cm。实验结束切断电源冷却至室温后左右隔板距离约为20cm-4cm=16cm,说法正确;D、若装置气密性不好,在实验结束后冷却过程中,空气进入,使测得空气中氧气含量会偏小,说法错误;故选D。
6.(2022·吉林长春·模拟预测)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法正确的是( )
A.氧气能支持燃烧,可做燃料 B.空气成分中体积分数最大的是氮气
C.呼出气体中二氧化碳的含量比吸入空气中少 D.空气污染指数越大空气质量状况越好
【答案】B
【解析】A、氧气能支持燃烧,但不能燃烧,不可用作发射火箭时的燃料,错误;B、空气中体积分数最大的是氮气,约占78%,正确;C、呼出气体中二氧化碳的含量比吸入空气中多,错误;D、空气质量报告中所列的空气污染指数越大,空气质量越差,不是空气质量状况越好,错误。故选:B。
6. (2023·福建南平·统考一模)下列情况能引起大气污染的是( )
①燃烧烟煤;②燃放鞭炮;③工业废气的任意放;④植物的光合作用;⑤飞机、汽车排放尾气;⑥人和动物的呼吸
A. ②③④⑥ B.①②④⑥
C.①②③⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】A、④植物的光合作用产生氧气,不污染空气,故选项错误;B、④植物的光合作用产生氧气,⑥人和动物的呼吸,呼出的二氧化碳也不污染空气,故选项错误;C、燃烧烟煤,产生烟尘;燃放鞭炮、工业废气的任意放和飞机、汽车排放尾气都会产生有害气体,故选项正确;D、④植物的光合作用产生氧气,⑥人和动物的呼吸,都不污染空气,故选项错误。故选C。
7.(2023·江苏无锡·模拟预测)下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是( )
A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是氧化反应
C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
D.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气
【答案】B
【解析】A、空气中的氧气主要是由植物的光合作用产生,正确;B、工业制氧气的原理是分离液态空气,由液态变成气态时无新物质生成,是物理变化,错误;C、化学反应前后元素的种类不变,要生成氧气则反应物一定含氧元素,正确;D、高锰酸钾受热能分解产生氧气,所以实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气,正确。故选B。
8.(2023·宁夏银川·一模)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.用等质量的氯酸钾固体制取氧气
B.向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属
C.在密闭容器中用过量红磷测定空气中氧气的含量
D.水的电解
【答案】B
【解析】A、催化剂只能改变反应速率,但不能改变产生的氧气的质量,最终由于氯酸钾相等,生成氧气的质量相等,则曲线会重合,该图像不正确;B、向一定量的稀盐酸中加入足量的不同金属,因为金属足量,所以生成氢气的质量只和酸的质量有关,故生成的氢气质量相同,金属活动性Mg>Al>Fe,所以反应速度:Mg>Al>Fe,该图像正确;C、红磷燃烧放热,则开始时温度升高,压强变大,但随着氧气的消耗,红磷最终熄灭,温度下降则装置中压强减小,并小于原始气压,该图像不正确;D、电解水时生成的氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为1:8,该图像不正确。故选B。
1.下列实验操作能获得预期效果的是( )
A. 只有①② B.只有③④
C.只有①④ D.只有②
【答案】C
【解析】①检验装置的气密性:导管放入水中,用手握住试管,导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,实验合理;②用排空气法收集气体时,导管要伸到集气瓶底部,防止空气的对流,收集的气体不纯,实验不合理;③使用不同浓度的过氧化氢溶液比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢的催化效果时,由于所使用的过氧化氢的浓度不同,而不能确定释放出气体的快慢时催化剂不同还是反应溶液不同的原因,实验不合理;
④由于氧气能支持燃烧,故检验氧气的方法可将带火星的木条伸入集气瓶中,看是否复燃,实验合理;答案:C。
2.硝酸在光照时会发生反应:,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
【答案】B
【解析】根据,可知该反应 是“一变多”,属于分解反应。故选:B。
3.如图是测定空气中氧气含量的装置,锥形瓶内空气体积为100 mL,注射器中水的体积为25 mL,该装置气密性良好,白磷燃烧生成五氧化二磷(P2O5)。下列说法正确的是( )
A.白磷燃烧时产生白色烟雾 B.实验过程中气球始终不胀大
C.燃烧结束后立即打开弹簧夹 D.实验结束后,注射器中还剩约5 mL水
【答案】D
【解析】A、雾是大量的小液滴分散在空气中形成的现象,烟是大量的固体小颗粒分散在空气中形成的现象,白磷燃烧产生白色固体五氧化二磷,会产生大量的白烟,选项错误;B、白磷燃烧时放出大量的热,使瓶内压强增大,同时白磷燃烧消耗了氧气,冷却到室温后,瓶内压强减小,所以可观察到气球先胀大,后缩小,选项错误;C、燃烧结束后立即打开弹簧夹,由于装置的温度比较高,剩余气体膨胀,所以进入水的体积会偏小,影响实验结论,选项错误;D、由于氧气约占空气体积的五分之一,因此会消耗100mL×=20mL的氧气,因此实验结束后,注射器内的水会进入锥形瓶内20mL,则注射器中还剩约5mL的水,故选项正确。
故选D。
4.化学反应之间、化学物质之间具有包含、并列、交叉等关系。下表中X、Y符合下图所示关系正确的是( )
A
B
C
D
X
化合反应
化合反应
纯净物
燃烧
Y
氧化反应
分解反应
混合物
缓慢氧化
【答案】A
【解析】A、化合反应与氧化反应属于交叉关系,有些化合反应属于氧化反应,比如氢气和氧气反应生成水,属于化合反应,也是氧化反应,选项符合题意;B、化合反应与分解反应属于并列关系,是化合反应的就一定不是分解反应,选项不符合题意;C、纯净物与混合物属于并列关系,是纯净物就一定不是混合物,选项不符合题意;D、燃烧和缓慢氧化属于并列关系,是燃烧就一定不是缓慢氧化,选项不符合题意;故选A。
5.在实验室利用下列装置制取氧气。
(1)用装置A加热高锰酸钾制氧气的化学方程式为_______,其中发生装置选择的依据是________;收集方法为_______。
(2)用装置B制氧气的化学方程式为_______,此装置的收集方法是利用氧气具有_______的性质,可用_______验满。
【答案】(1) ;是固体和固体反应,需要加热;排水法;(2);密度比空气略大;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明已满
【解析】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;加热高锰酸钾制取氧气属于加热固体制取气体,故用A装置作为发生装置;氧气不易溶于水,可用排水法收集;(2)装置B属于固液常温型的反应装置,实验室用过氧化氢和催化剂二氧化锰作用制取氧气,同时生成水,化学方程式为;此装置的收集方法为向上排空气法,说明氧气具有密度比空气略大的性质,氧气具有助燃性,可将带火星(或燃着)的木条放在集气瓶口,若木条复燃(或燃烧更剧烈),则证明是氧气已收集满。
6.下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:①______,②______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,写出该反应的化学方程式:______,可选用的发生装置是______(填字母序号)。用F装置收集氧气,停止实验时,应先______,再熄灭酒精灯。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用C装置作为发生装置,该装置的优点是______,锌粒应该放在______。
(4)通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。实验室制取甲烷可选用的收集装置是______(填字母序号,写一种即可)。
【答案】(1) 长颈漏斗;集气瓶;(2) ; A; 将导管移出水面;(3) 随时控制反应的发生和停止 ;多孔塑料板上;(4)E/F
【解析】(1)标号仪器的名称:①是长颈漏斗,②集气瓶。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则该反应的化学方程式:,反应需要加热,则可选用的发生装置是A。用F装置收集氧气,停止实验时,为防止水倒吸进试管,引起试管炸裂,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。(3)C装置含有多孔塑料板,可以控制反应物的接触和分离,进而控制反应的发生和停止,故C装置的优点是随时控制反应的发生和停止,固体应放在多孔塑料板上,则锌粒应该放在多孔塑料板上。(4)甲烷密度比空气小,难溶于水,用向下排空气法收集或排水法收集,故实验室制取甲烷可选用的收集装置是E或F。
7.下图是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题
(1)写出装置B中仪器①的名称_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选择的装置是____(填字母),发生反应的化学方程式是______。
(3)实验室制取二氧化碳应选择的收集装置是_______(填字母),检验二氧化碳已集满的方法是______。
【答案】(1)长颈漏斗;(2) AE ;;(3) C ;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,证明二氧化碳已满
【解析】(1)仪器①是长颈漏斗;(2)实验室用加热高锰酸钾方法制取氧气,是固体加热型反应,故选择发生装置是A,要收集一瓶较纯净的氧气,适合用排水法,则选装置E;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,方程式是;(3)二氧化密度比空气大,能溶于水,所以收集方法是向上排空气法,装置选C;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,则验满时将燃着的木条放在集气瓶口,如木条火焰熄灭,则二氧化碳收满。
什么叫呼吸?
现在我们已经知道,我们所吸入的氧气,一部分在体内已经变成 CO2与水。不过这是在 18 世纪时才
得到确认的事。在我们体内所发生的一切,比如物质燃烧等现象,对此我们一定会有些疑问吧。
1678 年左右,英国的米要注意到,在抽出空气的瓶中火焰很快就会消失,他想这可能是因燃烧物要吸取空气中营养的缘故。他又将火与小动物一起放入瓶中,发现随着火熄灭,小动物也会死亡。并且看到小动物总是在有火的时候缓慢死去。他从这个结果推测到火的燃烧与空气对呼吸来说作用相同。
在这方面的研究中,一方面人们观察到因火而导致周围变热,并且有烟产生。由此,斯塔鲁提出了有关燃烧的重要理论,就是在物质燃烧时,一定有燃素存在。就是说周围的空气有很多孔洞,空气已被燃素化。那么,为什么动物与火一起进入时就死亡呢?他认为动物在呼吸时也会产生燃素,由于从体内出来的燃素已经没有可进入的孔洞,所以导致了死亡。
从根本上击倒这种理论的是拉布阿杰。他在 1776 年发现了在物质燃烧中起到最重要作用的因素,这就是我们已知的氧气。1790 年,拉布阿杰在所发表的“关于动物的蒸散作用”中指出,动物所吃的食物在消化后产生碳与氢,通过血液送往肺中,在呼吸过程中变成CO2和水。
使这个学说得到进一步发展的是物理学家拉布兰杰,他发现血液在通过肺部时获得氧气,再由动脉向静脉移动时与水或碳结合成 CO2 和水。这个发现大致与现在的观点相同。
中考倒计时
19天
碳和碳的氧化物
1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途;知道碳单质的化学性质;知道不同的元
素可以组成不同物质,同一种元素也可以组成不同的物质。
2.了解实验室制取二氧化碳的原理;探究实验室里制取二氧化碳的装置。
3.了解二氧化碳的性质;了解二氧化碳在生活生产中的应用;了解温室效应。
4.了解一氧化碳的性质,了解一氧化碳的用途和使用注意事项。
1.在2023年的中考中,碳和碳的氧化物是重点考查内容,要求知道碳单质及其氧化物的用途,会以选择、实验、探究的形式进行考查,与低碳生活问题相结合,难度比较小。
2.探究二氧化碳、一氧化碳性质是高频考查点,可能与碱、酸的化学性质以及实验结合考查,在选择题和非选择题中都可以出现。另外,碳单质的化学性质也可能考查,命题形式通常为选择,内容为判断其还原性以及反应产物探究。有关一氧化碳与二氧化碳转化的考查可能会出现在金属氧化物还原的相关试题中。还可能以选择题、填空题形式考查碳及碳的化合物之间的相互关系。
考点1 金刚石、石墨和C60
1.碳单质的物理性质比较
碳单质
石墨C
金刚石C
C60
碳原子构成
碳原子构成
C60分子构成
微观结构
物理性质
深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体,耐高温,质地较软,有滑腻感,有良好的导电性。
无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。
用途
作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂
制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃
用于超导、催化、
材料科学等领域
性质差异
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同
*C60 中的60是指:一个C60分子中含有60个碳原子。
*同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等)
*同种元素组成的纯净物才是单质。
石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。
考点2 无定形碳
现象:红墨水褪色
物质的结构决定性质,性质决定用途。
1.无定形碳分类
①木炭和活性炭:有疏松多孔结构,具有吸附性,可吸附色素、异味等。
②木 炭:用于除去食品和工业产品里的色素,作冰箱去味剂等。
③活性炭:活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气,
制糖工业中白糖脱色,用于净水器、冰箱除味剂,环保活性炭包等。
④焦 炭:用于冶炼金属。
⑤炭 黑:制造黑色染料,油墨,油漆等,添加到橡胶里做补强剂,增强耐磨性。
(碳和炭的区别:“碳”是元素名称,并不指具体某种物质;“炭”表示由碳元素组成的具体物质)
考点3 碳单质的化学性质
碳的几种单质物理性质各异,而化学性质却相似。
1.常温下化学性质不活泼(原因:碳原子的最外层电子数为4,不易得失)
用途:用炭黑制成的墨书写绘画,档案用碳素墨水书写,木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。
2.可燃性(作燃料)
反应物
氧气充足,碳完全燃烧
氧气不足,碳不完全燃烧
C + O2 点燃 CO2
2C + O2 点燃 2CO
质量比
3 : 8
3 : 4
结论
反应物相同时,若反应物的用量不同,则生成物不同
应用
证明某物质含有碳元素(证明燃烧有二氧化碳生成):
点燃该物质,火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,若浑浊,则有二氧化碳生成,
从而证明该物质含有碳元素。
3.还原性
木炭还原氧化铜实验装置
实验现象
实验结论
①黑色粉末逐渐变成光亮的红色;
②澄清石灰水变浑浊。
生成了红色的铜和二氧化碳;
化学方程式
C + 2CuO 2Cu+CO2↑
实验分析
①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。
②火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。
③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。
④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应,
考点4 氧化还原反应
高温
1.碳还原金属氧化物 (用于工业冶炼金属)
碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO2↑
2.氧化还反应分析
CuO失去氧元素,有氧化性,是氧化剂,被还原,发生还原反应
C夺取氧元素,有还原性,是还原剂,被氧化,发生氧化反应
氧化反应:物质结合氧元素的反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
氧化剂:在反应中提供氧元素的物质,具有氧化性,如CuO;
还原剂:在反应中得到氧元素的物质,具有还原性,如C、CO、H2等;
3.碳与二氧化碳反应:C + CO22CO(吸热反应)
4.补充:置换反应:一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
考点5 二氧化碳制取的研究
1. 工业制二氧化碳
煅烧石灰石 CaCO3高温CaO+CO2↑
(石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3;氧化钙CaO俗称生石灰;氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰)
2.实验室制二氧化碳:
(1)药品:块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)
(2)反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
①为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末?反应速率太快,不易控制。
②为什么不用浓盐酸?浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体使制得的二氧化碳不纯。
③为什么不用稀硫酸?生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。
(3) 检验方法:
将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
(4) 验满方法:
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
考点6 气体制取的一般思路
1. 发生装置
选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)
固固加热型
固液常温型
高锰酸钾制氧气
氯酸钾制氧气
大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向下倾斜
适合制取
少量气体
适合制取
大量气体
长颈漏斗可随时添加液体药品,注意下端管口液封
分液漏斗可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
注射器可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
补充改进装置:
块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进,可实现固液的分离和接触,从而控制反应的开始和停止。
开始:打开弹簧夹,液体从长颈漏斗流下,淹没过石灰石,反应开始;
开始:
打开弹簧夹
开始:打开弹簧夹,液体淹没固体
开始:将布袋子浸入溶液中
开始:将试管浸入液体中
停止:夹紧弹簧夹,液体由于气体压强回流回长颈漏斗,液体液面低于
隔板固液分离,反应停止
停止:
关闭弹簧夹
停止:关闭弹簧夹,液体压入左侧
停止:提起布袋子离开液面
停止:提起试管离开液面
2. 收集装置
选择依据:
气体的溶解性;气体的密度(气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
注意事项:导管伸入集气瓶底部,
以保证排尽集气瓶中空气。
注意事项:导管伸入集气瓶底部,
以保证排尽集气瓶中空气。
①所有气体从短管进
②V排出的水=V气体
为防止气体溶解在水中,水面放一层植物油隔绝二者;
集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但是要影响手机的气体的纯度
气体进入集气瓶后出现在装置下端
气体的验满在另一侧出气口
气体进入集气瓶后出现在装置上端
气体的验满在另一侧出气口
考点7 二氧化碳性质
1.物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固态二氧化碳(干冰)
2.证明二氧化碳的密度大于空气
实 验
现 象
将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中,下面的蜡烛比上面的先熄灭。
将水倒入装满CO2的软塑料瓶,旋紧瓶
塞,振荡,软塑料瓶变瘪。
分析:二氧化碳溶于水使瓶内气压变小,大气压使瓶子变瘪。
化学性质:①二氧化碳不能燃烧;②不支持燃烧;
物理性质:密度比空气的大。
物理性质:二氧化碳能溶于水
生活小贴士:因为二氧化碳密度大于空气,且不能供给呼吸,进入久未开启的菜窖或干涸的深井前,做灯火实验。
3.证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红)
实验
操作
①干燥的石蕊
小花上喷稀醋酸
②干燥的石蕊
小花上喷水
③把干燥的小花
放进CO2气体中
④把用水湿润的石蕊
小花放入CO2气体
⑤取出实验④取出用吹风机烘干
现象
变红
不变红
不变红
变红
红色变为紫色
分析
稀醋酸能使石蕊变红
水不能使石蕊
变红
二氧化碳不能 使石蕊变红
二氧化碳与水反应生
成酸性物质使石蕊变红
碳酸不稳定分解
结论
CO2不显酸性,CO2与水反应生成了酸性物质
使紫色石蕊试液变成红色
化学方程式:CO2+H2O=H2CO3
碳酸分解生成
二氧化碳和水
化学方程式:
H2CO3=H2O+CO2↑
4. 证明二氧化碳与澄清石灰水反应
操作:将二氧化碳通入澄清石灰水;
现象:澄清石灰水变浑浊:
化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(用于检验二氧化碳气体)
考点8 二氧化碳的用途
CO2的用途
依据的性质
①干冰(固体二氧化碳)作制冷剂,
用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。
干冰升华吸热(物理变化)
②灭火
①二氧化碳不能燃烧,②不支持燃烧,③密度比空气的大
③温室肥料(气肥),可以增大农作物的产量
CO2是光合作用的原料,能促进光合作用
④制汽水饮料(碳酸饮料)
CO2能溶于水;且与水反应生成碳酸
⑤化工原料,制纯碱、尿素等
能与多种物质反应
考点9 自然界碳氧循环
1. 自然界的二氧化碳循环
(1) 产生二氧化碳:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等
(2) 消耗二氧化碳:植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气,海水吸收二氧化碳。
2.温室效应
(1)温室效应加剧产生的原因:大气中二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多;森林因为天灾和人类的乱砍滥伐,导致CO2的消耗减少,引起全球气候变暧;
(2)危害:全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等;引起暴雨、洪水等灾害,极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性。
(3)防治措施:减少使用化石燃料;开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等);植树造林,严禁乱砍滥伐;采用物理或化学方法,人工吸收二氧化碳。
提倡低碳生活:“低碳”生活中的“低碳”就是较低的二氧化碳排放。
考点10 一氧化碳
1.产生:①碳的不完全燃烧,化学方程式2C+O2点燃2CO;②含CO的燃料泄漏。
2.中毒生理过程:CO极易与血液中的血红蛋白结合,结合能力是氧气的200~300倍,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
处理方法:①万一CO中毒了,怎么急救? 轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的立即送医院医治。
②万一煤气泄漏,怎么处理? 及时关闭阀门,开窗通风。
③冬天用煤火取暖时,应该注意什么? 一定要装烟囱,并注意开窗通风,防止中毒。
④用煤炭取暖时,火炉上放一盆水,可以预防中毒吗? 不能,因为CO难溶于水。
⑤煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体,为什么? 便于泄漏时及时发现。
⑥检查煤气泄漏的时候怎么检漏? 用肥皂水检验,有气泡产生说明漏气了。
3.可燃性
①纯净的CO安静的燃烧,产生蓝色火焰,用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变变浑浊。
②燃烧的化学方程式:2CO+O2点燃2CO2
澄清石灰水变浑浊的化学方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
③用途:作燃料。注意点燃前先检验气体的纯度(验纯)。
煤炉底部:C+O2点燃CO2
煤炉中部:C+CO2高温2CO
煤炉上口:2CO+O2点燃2CO2
4.还原性
装置及说明
现象及注意事项
A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
CO+CuO △ Cu+CO2
B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
C处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。
2CO + O2 2CO2
(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成
(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气
其它尾气处理的方法
①用气球收集尾气(图A)②用排水法收集尾气(图B)③换一个长的导管伸到玻璃管下火焰处将尾气燃烧(图C)
【注意】
①先通一氧化碳后加热的原因是:排出装置内的空气,防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸。
②实验结束后先停止加热继续通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到空气又被氧化。
A B C
在 CO+CuO △ Cu+CO2 中,CO得氧被氧化, CO具有还原性,作还原剂,用途:冶炼金属。
★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
考点11 气体的鉴别和除杂
1. 鉴别:二氧化碳和一氧化碳
鉴别方法
现象及结论
通入澄清石灰水
能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,无明显现象的是CO
分别点燃
在空气中能燃烧的是CO,不能燃烧的是CO2
通入紫色石蕊溶液
能使紫色石蕊溶液变红的是CO2,无明显现象的是CO
还原金属氧化铜
通入灼热的氧化铜中,使黑色粉末变红的是CO,没有明显现象的是CO2
2.除杂:括号外为主要物质,括号内为杂质。
CO【CO2】通入足量的石灰水(或氢氧化钠溶液)吸收 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
CO2【CO】通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO【CaCO3】只能煅烧(不可加盐酸) CaCO3高温CaO+CO2↑
3. 实验室制取二氧化碳气体除杂和净化
盐酸具有挥发性,故制得的CO2气体中可能混
有少量的HCl气体,一般可用饱和碳酸氢钠溶
液除去CO2中的HCl气体。气体经过饱和碳酸
氢钠溶液后,会有水蒸气混入,浓硫酸有吸水
性,可用浓硫酸除去水蒸气,进行干燥。
考点12 碳和碳的氧化物转化关系
① C→CO :2C+O2 2CO C+CO2 2CO
② CO2 →CO:C+CO2 2CO
③ CO→CO2 :2CO+O2 2CO2 CO+CuO Cu+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
④ C→CO2 : C+O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O3 3CO2↑+4Fe
⑤ CO2→H2CO3: CO2+H2O === H2CO3
⑥ H2CO3 →CO2 :H2CO3 === CO2↑+H2O
⑦ CO2 →CaCO3 :CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O
⑧ CaCO3 →CO2 :CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑+CaO
⑨ (不要求会写)
1.【2022湖南长沙中考】“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是( )
A. 石墨不具有导电性 B. C60单质是由碳原子直接构成的
C. 活性炭具有吸附性 D. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同
【答案】C
【解析】A、石墨具有良好的导电性,不符合题意;B、C60由C60分子构成,不符合题意;C、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,符合题意;D、金刚石和石墨均是碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,不符合题意。故选C。
2.【2022黑龙江龙东中考】归纳与比较是化学学习的主要方法。关于CO2与CO的知识总结错误的是( )
A. 构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B. 性质:通常情况下,CO2不支持燃烧;CO支持燃烧
C. 用途:固体CO2可用于人工降雨;CO可作燃料
D. 危害:CO2无毒:CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】B
【解析】A、构成:一个二氧化碳分子中有2个氧原子,一个一氧化碳分子中有1个氧原子,一个二氧化碳分子比一个氧化碳分子多一个氧原子,不符合题意;B、通常情况下,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,一氧化碳具有可燃性,不能支持燃烧,符合题意;C、固体二氧化碳俗称“干冰”,干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨,一氧化碳具有可燃性,可作燃料,不符合题意;D、二氧化碳无毒,一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,不符合题意。故选B。
3.【2022湖南郴州】有关碳及其化合物说法错误的是( )
A. 金刚石是由碳元素组成的天然存在的最硬的物质
B. 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气
C. 一氧化碳气体易溶于水
D. 加热条件下,木炭可使氧化铜还原为铜
【答案】C
【解析】A、金刚石是由碳元素组成的单质,且天然存在的最硬的物质,故说法正确;B、绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水蒸气合成有机物并放出氧气,故说法正确;C、一氧化碳气体难溶于水,故说法错误;D、加热条件下,木炭可使氧化铜还原为铜和二氧化碳,故说法正确;故选C。
4.【2022四川乐山中考】实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中,下列装置图能达到对应实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验
目的
制备CO2
除去CO2中混有的HC1气体
干燥CO2
排空气法收集CO2
装置图
【答案】D
【解析】A、制备CO2,用大理石和稀盐酸在常温下反应即可,选项错误。B、除去CO2中混有的HC1气体,需要用饱和碳酸氢钠,用氢氧化钠溶液会将二氧化碳也反应了,选项错误。C、干燥CO2,需用长导管进短导管出,这样才能充分与浓硫酸接触,除尽水,选项错误。D、排空气法收集CO2,二氧化碳密度比空气大,需要长导管进,正确。故选:D。
5.【2022年山东省泰安市中考】中国政府向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A. 绿色出行 B.火力发电
C.植树造林 D.节约用电
【答案】B
【解析】A、绿色出行可减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,不符合题意;B、火力发电需要用到化石燃料,会排放很多污染性气体,不利于实现“碳达峰、碳中和”,符合题意;C、植树造林有利于吸收二氧化碳,有利于实现“碳达峰、碳中和”,不符合题意;D、节约用电可减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,不符合题意。故选B。
6.【2022年四川省凉山州中考】每年5月31日为世界无烟日。吸烟有害健康,烟气中的一种有毒气体( )
A.O2 B.N2
C.CO D.CO2
【答案】C
【解析】一氧化碳与血红蛋白的结合能力要比氧与血红蛋白的结合能力强200-300倍,所以一旦一氧化碳与血红蛋白结合了,氧就不能与血红蛋白结合,使人体缺氧,而使人不舒服或死亡。CO是烟气中的一种有毒气体。故选C
7.【2022年四川省成都市中考】自然界中碳循环、氧循环如图,下列说法正确的是( )
A.植物呼吸作用放出氧气
B.化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量
C.植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
D.碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
【答案】D
【解析】A、植物呼吸作用吸收氧气,A错误;B、化石燃料燃烧会消耗氧气,但植物的光合作用会产生氧气,故大气中氧气含量基本不变,B错误;C、植物光合作用可以吸收二氧化碳,但不能将大气中CO2全部吸收,C错误;D、碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化,D正确。故选D。
8.【2022年江苏省扬州市中考】制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
A.检查装置气密性 B.加入石灰石
C.收集CO2 D.验证CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,符合题意;C、二氧化碳的密度比空气大,用万用瓶收集二氧化碳,应“长进短出”,不符合题意;D、将二氧化碳倾倒入烧杯中,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不符合题意。故选B。
9.【2022江苏苏州中考】实验室用下图所示装置制CO2气体,并进行相关实验研究。
已知:①氯化钙溶液接近中性;②CO2与NaHCO3溶液不反应。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为___________。
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧,___________。
(3)若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是___________。
(4)实验废液处理:待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3.废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式:___________。
②向上述滤液中缓慢加入___________(填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a、碳酸钙粉末 b、澄清石灰水 c、氢氧化钠溶液
【答案】(1)分液漏斗;(2) ;密度比空气大 ;(3)除去CO2气体中混有的HCl;(4)①.CaCl2、HCl ;②.bc
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是分液漏斗;(2)①锥形瓶内发生反应为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;②乙处蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;(3)盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故目的是除去CO2气体中混有的HCl;(4)①测得滤液pH约为3,说明稀盐酸过量,碳酸钙和稀盐酸反应生成了氯化钙,则滤液所含溶质为:CaCl2、HCl;
②a、由题干信息可知,待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3,此时稀盐酸和碳酸钙均过量,说明此时碳酸钙和稀盐酸已经不能反应,故加入碳酸钙粉末,不能将pH调节至6~9,不符合题意;b、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,可将pH调节至6~9,符合题意;c、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,可将pH调节至6~9,符合题意。故选bc。
10.【2022湖南长沙中考】下列装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,选择B装置作为发生装置,长颈漏斗下端管口应___________,应选择的收集装置是___________(填字母代号)。
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,发现木条___________,说明二氧化碳已收集满。
【答案】(1)试管;(2) 反应物液面以下;D ;(3)熄灭
【解析】(1)仪器①的名称是试管;(2)小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,选择B装置作为发生装置,长颈漏斗下端管口应伸入反应物液面以下形成“液封”,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,应选择的收集装置是D;(3)二氧化碳不可燃也不支持燃烧,将燃着的木条放在集气瓶口,发现木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
11.【2022广东中考】《千里江山图》是我国传世名画之一,宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。
(1)画作用水墨打底,保存千年而不变色,说明常温下碳的化学性质______。
(2)画作的青色用到蓝铜矿,其主要成分为Cu3 (OH)2(CO3)x,x=______。
(3)画作中所用的矿物颜料也可用于治炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物______(写化学式)的还原性治炼赭石(主要成分为Fe2O3),反应过程中碳元素的化合价______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)若反应a~d均属同一种基本反应类型,则该反应类型为______,其中属于吸热反应的是______(填字母)。
(5)孔雀石(主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解(反应e)。生成三种氧化物。其中一种为黑色固体。该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)不活泼;(2)2;(3)CO;升高;(4)化合反应;d ;(5)
【解析】(1)在常温下,碳的化学性质不活泼,不易与其它物质发生化学反应,故画作用水墨打底,保存千年而不变色,说明常温下碳的化学性质不活泼。(2)画作的青色用到蓝铜矿,其主要成分为Cu3 (OH)2(CO3)x,铜元素的化合价为+2价,氢氧根离子的化合价为-1价,碳酸根离子的化合价为-2价,则,故。(3)一氧化碳具有还原性,一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,故利用图中化合物CO的还原性治炼赭石(主要成分为Fe2O3),反应前一氧化碳中氧元素的化合价为-2价,设碳元素的化合价为x,,,碳元素的化合价为+2价,反应后二氧化碳中氧元素的化合价为-2价,设碳元素的化合价为y,,,碳元素的化合价为+4价,故反应过程中碳元素的化合价升高。(4)a的反应为碳在氧气中点燃生成二氧化碳,属于化合反应,b的反应为碳在氧气中点燃生成一氧化碳,属于化合反应,c 的反应为一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳,属于化合反应,d的反应为二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,则该反应类型为化合反应,其中属于吸热反应的是d。(5)孔雀石(主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解生成二氧化碳、氧化铜和水,反应的化学方程式为。
12.【2022广州中考】某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。
(1)下图是实验室中常用的仪器
①仪器A的名称是_______。
②从上图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置,要求添加盐酸无需拆开装置,需要用到的仪器有哪些?_______(填标号)
(2)该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶CO2,表中“—”表示气泡太少,不再收集。
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间(单位:秒)
盐酸
浓度
盐酸
体积
大理石
形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
—
实验6
块状
20
31
59
—
—
—
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响?_______
②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验_______(填标号)。
A.2和3 B.2和4
C.4和5 D.1和6
③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是:_______乙>丙;(2)丙;(3)t1℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等;(4)33.3% ;(5)降温结晶
【解析】(1)根据溶解度曲线可知,t2℃时,甲的溶解度最大,丙的溶解度最小,甲、乙、丙三种物质中溶解度由大到小的顺序是甲>乙>丙;(20根据溶解度曲线可知,物质甲和物质乙的溶解度随着温度的升高而增大,物质丙的溶解度随着温度的升高而降低,所以随温度升高,溶解度减小的物质是丙;(3)根据溶解度曲线可知,t1℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等;(4)根据溶解度曲线可知,t2℃时,物质甲的溶解度为50g,即100g的水中最多溶解50g甲物质形成饱和溶液,向50g水中加入30g甲,充分溶解后,剩余5g甲物质未溶解,形成饱和溶液,溶质为25g,溶剂为50g,则溶质质量分数为 ;
(5)根据溶解度曲线可知,甲的溶解度随着温度的升高而增大,丙的溶解度随着温度的升高而降低,若甲的饱和溶液中含有少量丙,提纯甲的方法是降温结晶。
19.【2022天津中考】溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)下列少量物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是______(填序号)。
A. 植物油 B. 面粉 C. 白糖
(2)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小的顺序是______;
②t2℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液中,溶质质量分数最大的是______;
③将t2℃时的甲、乙、丙三种物质饱和溶液降温至t1℃,所得三种溶液溶质质量分数由大到小的顺序是______。
(3)用氯化钠和蒸馏水配制100g质量分数为8%的氯化钠溶液。
①配制过程有以下步骤:a.称量及量取b.计算c.溶解d.装瓶贴标签,正确顺序是______(填序号)。
A.abcd B.bcad C.bacd
②该实验中需要称量氯化钠______g。
【答案】(1)C;(2)① 丙乙甲;②. 甲 ; ③. 乙丙甲;(3)①. C ; ②. 8
【解析】(1)A、植物油不溶于水,形成乳浊液,故选项错误;B、面粉不溶于水,形成悬浊液,故选项错误;C、白糖易溶于水能形成均一稳定的溶液,故选项正确,故选:C;(2)①由溶解度曲线图可知,t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小的顺序是丙乙甲;②t2℃时,甲、乙、丙的溶解度是甲>乙>丙,三种物质的饱和溶液中,溶质质量分数最大的是甲;③在t2℃时,溶解度为甲>乙>丙,此时饱和溶液降温至t1℃时,甲和乙还是饱和溶液,此时溶质质量分数可以利用溶解度计算,而丙溶解度随温度降低而增大,因此此时溶液质量分数与t2℃时相同,利用丙在t2℃时的溶解度计算,降温至t1℃时,溶解度为丙>甲,所以将t2℃时的甲、乙、丙三种物质饱和溶液降温至t1℃,所得三种溶液溶质质量分数由大到小的顺序是乙丙甲;(3)①配制溶液的步骤是:计算、称量、溶解、装瓶,所以正确的实验步骤顺序是bacd,故填:C;
②配制100g质量分数为8%的氯化钠溶液需要氯化钠的质量为100g×8%=8g。
20.【2022湖南长沙中考】下图是A、B两种物质的溶解度曲线图。请回答下列问题。
(1)写出P点的含义___________。
(2)在t2℃时,A物质的溶解度___________B物质的溶解度(填“>”、“A>C。
17.图1为KNO3和NaCl两种固体的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)a点处KNO3和NaCl两种溶液中溶质的质量分数 _____(填“相等”或“不相等”)。
(2)c点处KNO3溶液中溶质的质量分数为 _____(可用分数表示);d点处的KNO3溶液 _____(填“是”或“不是”)饱和溶液。
(3)图2中“某一步操作”前后的溶液状态变化过程可以在图1表示为 。
A.d点→c点 B.d点→b点
C.c点→b点 D.c点→d点
【答案】(1)相等;(2) /; 不是;(3)B
【解析】(1)a点表示硝酸钾和氯化钠的饱和溶液,由图示可知二者的溶解度相等因此其饱和溶液中的溶质质量分数相等,故填:相等;(2)c点处表示硝酸钾的饱和溶液其溶质的质量分数为 。故填:或;d点位于硝酸钾溶解度曲线下方,d点处硝酸钾溶液不是饱和溶液。(3)根据题意,t2℃时硝酸钾的溶解度是80g,100g水中加入60g硝酸钾溶解形成不饱和溶液,固体完全溶解,如图所示,硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,在溶解度是60g时,表示100g水中最多溶解60g硝酸钾达到饱和,故若要形成恰好饱和的溶液且溶质质量不变,即将硝酸钾溶液降温至其溶解度变为60g刚好为止,故溶液状态变化过程可以在图1表示为 d点→b点,故选:B。
芬达
第二次世界大战前,德国纳粹党卫军急需一种清甜可口的饮品。可口可乐德国有限公司与希特勒达成一致,开始在德占区修建瓶装厂,此后可口可乐在德国非常畅销。
1940年,美国与纳粹德国的关系开始紧张,切断了对德国可口可乐分公司的配料供应。德国分公司负责人马克斯·凯斯利无奈之下用当时能获取的原料重新配方:用做起司后的乳清、榨苹果汁留下的残渣以及当时能够获得的其他水果创建了一款新的饮料,起名“芬达”(词根与德语“幻想”相同)。芬达上市后大受欢迎,尤其当食物稀缺的时候,还可以把它当作汤料使用。仅1943年一年,芬达在纳粹德国的销量就超过了300万瓶,维持了这些工厂的运作以及工人们的生计。
中考倒计时
17天
金属和金属矿物
1.了解金属的物理性质,认识金属材料与生活的密切联系;知道生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
2.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应,初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应,以及与盐溶液的置换反应。
3.能用金属的活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断,并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
4.知道一些常见金属如铁、铝、铜的矿石,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
5.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
1.在2023年的中考中,金属和金属矿物是必考内容,会以选择、曲线图像、实验的形式进行考查,与生活问题相结合,难度适中。金属的活动性顺序是高频考查点,可能与氧气、酸、碱、盐混合出题来考查,以及金属活动性的验证,在选择题和探究题中都可以出现。另外,金属的锈蚀与防治方法也可能考查,命题形式通常为实验题,判断其锈蚀的因素。
考点1 金属材料
1.金属材料:包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)
2.金属物理性质:
(1)常温下为固体(特殊:汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊:铜紫红色,金金黄色,铁粉黑色(铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片)。
3.金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属
(6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属
(8)锇:密度最大的金属
(9)锂:密度最小的金属
4.金属的用途:(性质和用途要对应)
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
(1) 性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等;
(2) 生活中应用的金属
干电池外皮→锌/锰;“银粉”→铝;水银温度计→汞;“锡箔”纸→铝或锡;保温瓶内胆→银
考点2 合金
1.概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
相互刻画,纯金属上有划痕
2. 合金的优点:
合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
紫铜是纯铜
熔点低
焊接金属
与人体有很好的
相容性,
可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
注意:①“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2
考点3 置换反应
1.定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应 A+BC→AC+B
2.置换反应类型:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应)
化合反应:多变一 CO2+H2O = H2CO3
3.化学反应基本类型 分解反应:一变多 H2CO3 = CO2↑+H2O
置换反应:单化生化单 C + 2CuO2Cu+CO2↑
复分解反应:
考点4 金属的化学性质
1. 金属与氧气的反应
金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
镁
铝
铁
铜
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
常温下表面形成氧化膜
常温下表面形成氧化膜
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
紫红色的铜丝加热后变黑
*通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性。镁、铝>铁、铜>金。
铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
2. 金属与酸的反应 金属+酸→盐+H2↑ (置换反应) 反应条件:金属活动性排在H前
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
+稀盐酸
+稀硫酸
镁
锌
铁
现象
固体逐渐溶解,产生大量气泡
固体逐渐溶解,产生较多气泡
固体逐渐溶解,无色溶液变为
浅绿色,产生少量气泡
方程式
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类:活泼金属和不活泼金属;
*通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜(不反应)
铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。含有Fe2+的溶液为浅绿色
3. 金属与金属化合物的反应 金属+盐→新盐+新金属 (置换反应)
反应条件:参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na除外),且盐必须可溶
现象的描述重点:金属表面生成固体的颜色,溶液颜色的变化。
实验
铁钉+硫酸铜溶液
铝丝+硫酸铜溶液
铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,
溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较
铁>铜
铝>铜
铜>银
*通过金属与金属化合物溶液是否反应判断金属的活动性。
总结:比较金属活动性的方法:
考点5 金属活动性
1.常见金属在溶液中的活动性顺序:(巧记:捡个大美女;身体细纤轻;总共一百斤)
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
*金属化合物必须溶于水;AgCl不溶于水,不能用于和金属发生置换反应;
*K、Ca、Na太活泼,常温下和水反应,不能置换出金属化合物中的金属。
考点6 金属活动性顺序的应用
类型1 金属活动性顺序的判断
分析:注意金属与酸反应时作对比实验要控制变量(如酸种类、浓度、体积;金属的形状、接触面积;温度等)
例1.有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属,分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,乙、丙表面有气泡产生,且丙产生气泡较快;再将甲投入含丁化合物的溶液中,甲的表面有丁析出,则这四种金属活动性顺序为( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丙>乙>甲>丁 C.丙>乙>丁>甲 D.丁>甲>乙>丙
例2.有X、Y、Z三种金属,把X、Z分别投入稀硫酸中,只有Z表面产生气泡,把X投入Y的盐溶液中, X表面有Y析出。下列判断错误的是( )
A. 金属活动性顺序是:Z﹥X﹥Y B. X、Y、Z可能依次是:Fe、Cu、Ag
C. Y投入Z的盐溶液中,无Z析出 D. X、Y、Z可能依次是:Cu、Hg、Zn
类型2 金属活动性的判断实验设计
(1) 两种金属活动性判断
待比较金属
Zn、Fe
Fe、Cu
Cu、Ag
活动性比较
Zn>Fe>H
Fe>H>Cu
H>Cu>Ag
金属+酸
稀盐酸或
稀硫酸
将打磨过的铁和锌分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较反应的剧烈程度
将打磨过的铁和铜分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较能否反应
均不与酸反应
不能证明
金属单质+
化合物溶液
方案:前金属+后溶液,能置换
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
操作:将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中,观察到有银白色金属析出
方案:前金属+后溶液,能置换
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
操作:将打磨过的铁丝放入氯化亚铜溶液中,观察到有紫红色金属析出
方案:前金属+后溶液,能置换
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
操作:将铜丝放入硝酸银溶液中,观察到有银白色金属析出
方案:后金属+前溶液,不置换
Fe+ZnSO4 X
操作:将打磨过的锌条放入氯化亚铁溶液中,无明显现象
方案:后金属+前溶液,不置换
Cu+FeSO4 X
操作:将铜片放入硫酸亚铁溶液中,无明显现象
方案:后金属+前溶液,不置换
Ag+Cu(NO3)2 X
操作:将银丝放入硝酸铜溶液中,无明显现象
(2)三种金属活动性判断
待比较金属
Fe、Cu、Ag
活动性:Fe>H>Cu>Ag
方案1:
前金属+后溶液
方案:①证明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ; ②证明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换
药品:打磨过的铁丝、铜丝,硝酸铜溶液、硝酸银溶液(4种)
操作:将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中,铁丝上有红色固体析出;将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面出现银白色固体。
方案2:
后金属+前溶液
方案:①证明AgCu
①Zn和CuSO4先反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ②Fe和CuSO4后反应:Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
充分反应后,过滤,滤渣和滤液的成分分析如下:
CuSO4的量
滤渣
滤液
①CuSO4少量,Zn有剩,Fe未反应
Cu、Zn、Fe
ZnSO4
②Zn和CuSO4恰好反应,Fe未反应
Cu、Fe
ZnSO4
③Zn反应完,Fe和CuSO4部分反应
Cu、Fe
ZnSO4、FeSO4
④Fe和CuSO4恰好反应
Cu
ZnSO4、FeSO4
⑤Zn、Fe均反应完,CuSO4有剩余
Cu
ZnSO4、FeSO4、CuSO4
3.一种金属和多种金属的盐溶液反应
*一种金属(活动性强于金属化合物中金属)放入两种金属化合物混合溶液中,活动性弱的金属化合物先反应*
例2:一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,
活动性:Fe>Cu>Ag
①Fe和AgNO3先反应,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
②Fe和Cu(NO3)2后反应,Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
充分反应后,过滤,滤渣和滤液的成分分析如下:
加入铁的量
滤渣
滤液
①AgNO3部分反应,Cu(NO3)2未反应
Ag
Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
②AgNO3恰好反应完,Cu(NO3)2未反应
Ag
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
③AgNO3反应完,Cu(NO3)2部分反应
Ag、Cu
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
④AgNO3反应完、Cu(NO3)2恰好反应完
Ag、Cu
Fe(NO3)2
⑤AgNO3、Cu(NO3)2都反应完,Fe有剩
Ag、Cu、Fe
Fe(NO3)2
例1.在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后过滤,所得滤渣与盐酸反应放出气体。则所得滤液中
含有的物质是( )
A.CuCl2 ZnCl2 FeCl2 B.只有FeCl2 C.FeCl2 ZnCl2 D.CuCl2 ZnCl2
例2.某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤得溶液A和固体
B,滤液A中所含的物质不可能的情况是( )
A.Zn(NO3)2、AgNO3 B.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
C.Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 D.Zn(NO3)2
例3.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4 、CuSO4 的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题:
(1)步骤①中,金属X是_________,该反应的化学方程式为___________________________;
(2)步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是________________ ;
类型5 金属反应后溶液质量的变化
金属+酸
金属+金属化合物溶液
金属置换出酸中的氢元素生成氢气,
溶液的溶质由酸变为金属化合物,溶液质量一定增加
金属与化合物溶液反应后溶液溶质质量的增减
根据方程式计算
例1:将等质量的锌分别放入足量的下列溶液中,充分反应后溶液质量减少的是( )
A.稀硫酸 B.硫酸亚铁溶液 C.硝酸银溶液 D.氯化镁溶液
类型6 金属与酸反应数据和图像分析
例1:等质量的金属Mg、Zn、Fe、Al分别与足量的同种酸反应。(Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27)
生成H2的速率:Mg > Al > Zn > Fe(由金属活动性决定,越活泼,产生氢气的速率越快)
生成H2的质量:Al > Mg > Fe > Zn(酸过量,按金属质量计算)
总结:(1)等质量金属与足量酸反应,同为+2价金属,相对原子质量越小,生成的H2质量越大。
(2)任意化合价的金属与足量酸反应产生氢气的质量计算公式:
【金属相对原子质量/金属化合价】值越小,产生的H2质量越多
例2:等质量等质量分数的同种酸分别与足量的金属Mg、Zn、Fe、Al反应。
生成H2的速率:Mg>Al>Zn>Fe(由金属活动性决定,越活泼,产生氢气的速率越快)
生成H2的质量:相等(金属过量,按酸质量计算,酸是等量的,全部反应完,产生的氢气质量相等)
例3:图像分析
等质量的金属与足量酸反应
等质量、等质量分数的酸和足量金属反应
向等质量、等质量分数的稀酸中加入金属至过量
向等质量的金属中滴加等质量分数的稀酸至过量
①开始时,酸足量,产生氢气的质量由金属决定, 【金属相对原子质量/金属化合价】的值越小,
产生氢气的质量越多
【逆向思维】酸足量时,要得到相等质量的氢气,消耗金属的质量为Zn>Fe>Mg>Al
②最终生成氢气的质量由酸决定,酸的质量相等,则最终产生氢气的质量相等
①a点前,酸不足,产生氢气的质量由酸的质量决定,产生氢气的质量为Al=Mg=Fe=Zn
②b点后,酸足量,产生氢气的质量由金属决定,最终产生氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn
③该曲线无法表示反应速率,因此无法判断金属的活动性强弱
练1.往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,如图是反应过程中某种量Y随加入锌粒
的质量变化的关系,则Y不可能表示( )
A.生成氢气的质量 B.生成硫酸锌的质量
C.参加反应的硫酸质量 D.溶液中水的质量
练2.相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量的相同浓度的盐酸反应(M、N在生
成物中均为+2价),生成H2的质量和反应时间的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.相对原子质量N>M B.两个反应生成H2的质量相等
C.金属的活泼性N>M D.两个反应消耗盐酸的质量一定相等
练3.如图所示的四个图象与对应实验相符的是( )
A.等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且过量的稀硫酸
B.等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
C.等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且过量的稀硫酸
考点7 铁的冶炼
1.常见的矿石:赤铁矿: 主要成分Fe2O3;磁铁矿: 主要成分Fe3O4 ;铝土矿: 主要成分Al2O3 ;
2. 实验室:一氧化碳还原氧化铁
实验现象:
A处
B处
C处
实验现象
红棕色粉末逐渐变成黑色
澄清石灰水变浑浊
产生蓝色火焰
化学方程式
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
2CO + O22CO2
实验注意事项:
(1)先通入CO一会儿,再给氧化铁加热;原因:排尽装置中的空气,防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。
(2)停止加热,继续通人CO至玻璃管冷却;原因:防止生成的热的铁被空气再次氧化。
(为减少CO的使用量,熄灭酒精喷灯后,可用弹簧夹将硬质玻璃管两侧的导管关闭,使铁在密闭装置中冷却)
(3)尾气处理:①点燃,使CO变成无毒的CO2;②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。
(4)酒精喷灯的作用是提供高温(如果用酒精灯,则加金属网罩,金属网罩可以集中火焰,提高温度)
(5)澄清石灰水的作用:检验生成的二氧化碳。
3. 装置改进
优点:节约药品
优点:双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳,还能收集多余的一氧化碳
优点:节约能源,减少空气污染
4.工业上炼铁 设备:高炉
(1)炼铁的原料:铁矿石、 焦炭、石灰石、空气
(2)反应原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)焦炭的作用:
①提供热量( C+O2CO2);②生成CO(C + CO22CO)
(焦炭虽具有还原性,但是CO气体具有流动性,与铁矿石接触更充分)
(4)石灰石的作用:将矿石中的二氧化硅变为炉渣。
(5)生产产物:生铁(具有较多杂质),密度大于炉渣,故出铁口在出渣口下方。
(6)高炉气体的主要成分:N2、CO、CO2等;
处理方法:收集后集中处理,或工业生产中常用于制煤气。
考点8 金属冶炼和金属资源的保护
1.实验:铁制品锈蚀的条件
实验方案
铁生锈条件的探究
A B C
现象
分析
结论
试管A
铁钉生锈
铁与水、氧气同时接触
铁生锈的条件:
铁与水、氧气
同时接触发生反应
试管B
铁钉无明显变化
铁只与水接触
试管C
铁钉无明显变化
铁只与氧气接触
(注:铁的纯度,环境的温度、湿度也是影响铁生锈的因素,酸、氯化钠溶液会加快铁锈蚀)
注意:
(1) 蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气;
试管B中植物油的作用是隔绝氧气;试管C中氯化钙具有吸水性,作用是吸收水分。
(2)铁生锈是缓慢氧化,铁锈呈红棕色,其主要成分是Fe2O3·xH2O ,结构疏松,不能阻碍里面的铁继续氧化。
(3)铝比铁活泼,却比铁耐腐蚀的原因:铝常温下与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜。
(4)其他探究金属生锈条件的实验设计
铜锈的主要成分【Cu2(OH)2CO3】:根据质量守恒定律,推测铜生锈可能跟O2、CO2、H2O有关系。
2.防止铁生锈的原理:隔绝空气(或氧气)和水
3.常见的防锈措施:①保持铁制品表面洁净、干燥;②表面覆盖一层保护膜:如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等;③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。
4.保护金属资源的原因:矿物的储量有限,且不能再生。
5.保护金属资源的途径:
①防止金属的腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理的开采矿物,严禁乱采滥挖;④寻找金属的代用品;
(金属回收利用的意义:节约金属资源和能源,减少环境的污染)
1.【2022福建中考】下列物品中,由金属材料制成的是( )
A. 纯棉毛巾 B. 铁制剪刀
C. 橡胶导管 D. 陶瓷坩埚
【答案】B
【解析】A、纯棉毛巾是棉制品,属于天然有机材料,不符合题意;B、铁制剪刀是铁合金,属于金属材料,符合题意;C、橡胶导管是橡胶制品,是合成橡胶,属于有机合成材料,不符合题意;D、陶瓷坩埚是陶瓷制品,属于无机非金属材料,不符合题意;答案为:B。
2.【2022广西贺州中考】下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是( )
A. 在表面刷漆 B. 在表面涂油
C. 在表面镀铬 D. 用湿布擦拭
【答案】D
【解析】A、在表面刷漆,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故A错误;B、在表面涂油,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故B错误;C、在表面镀铬,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀,故C错误;D、用湿布擦拭,金属制品能与氧气、水分充分接触,不能防止金属制品锈蚀,故D正确。故选D。
3.【2022湖北黄石中考】向装有等量的同种盐酸的四支试管中,分别随机加入相同规格的Mg、Fe、Cu、Ag片,甲和丙均有气泡产生,且丙更剧烈,乙和丁无明显现象(如图)。则甲中放置的是( )
A. Mg B. Fe C. Cu D. Ag
【答案】B
【解析】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来;活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;活动性镁大于铁大于铜大于银;甲和丙均有气泡产生,且丙更剧烈,乙和丁无明显现象,则丙为镁、甲为铁,乙、丁为铜、银中的一种;故选B。
4.【2022湖南长沙中考】我国的矿物种类比较齐全,储量很丰富,但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是( )
A. 废旧金属不需要回收利用 B. 矿物资源无限,可以任意开采
C. 寻找金属代用品 D. 将铁钉放置于潮湿的空气中
【答案】C
【解析】A、废旧金属应回收利用,保护金属资源,减少污染,不符合题意;B、矿物资源有限,应合理开采,不能任意开采,不符合题意;C、寻找金属代用品,可以保护金属资源,符合题意;D、将铁钉放置于潮湿的空气中,会使铁钉生锈,浪费金属资源,应防止金属锈蚀,不符合题意。故选C。
5.【2022广州中考】人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是( )
A. 铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B. 纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C. 铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D. 含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
【答案】A
【解析】A、铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性,符合题意;B、合金比组成它的纯金属硬度大,耐腐性,故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮,不符合题意;C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,铁锅清洗后未擦干,会加速铁的锈蚀,不符合题意;D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃,否则会污染水源和土壤,应回收利用,节约金属资源,不符合题意。故选A。
6.【2022湖南湘潭中考】青铜是人类最早使用的铜锡合金。下列说法中错误的是( )
A. 青铜属于金属材料 B. 青铜的硬度比纯铜更大
C. 青铜的熔点比纯铜的熔点要低 D. 铜是目前世界年产量最高的金属
【答案】D
【解析】A、青铜是铜的合金,合金属于金属材料,选项正确;B、根据合金的硬度一般比其组成金属的硬度大,故青铜的硬度比纯铜更大,选项正确;C、根据合金的熔点一般比其组成金属的熔点都低,故青铜的熔点比纯铜的熔点要低,选项正确;D、铁是目前世界年产量最高的金属,选项错误;答案为:D。
7.【2022江苏苏州中考】用下图所示装置进行实验,倾斜Y形管,锌粒与硫酸铜溶液接触,表面有气泡产生并析出红色物质,溶液颜色变浅,经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是( )
A. 锌粒参加的反应均为置换反应 B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+
C. 可推知金属活动性顺序:铜>锌 D. 若用银片代替锌粒,可观察到相似实验现象
【答案】A
【解析】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应,属于置换反应,故选项说法正确;B、硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水,所含有的阳离子有Cu2+、H+,故选项说法错误;C、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,可推知金属活动性顺序:锌>铜,故选项说法错误;D、根据金属活动性顺序表可知铜在银之前,所以银单质与硫酸铜溶液不能发生置换反应,不可观察到相似实验现象,故选项说法错误。故选:A。
8.【2022湖南邵阳中考】在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤。下列说法正确的是( )
A. 若滤液为无色,则滤渣中一定有银和锌,可能有铜
B. 若滤液为蓝色,则滤液中一定有Cu2+、Zn2+,可能有Ag+
C. 若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有Zn2+、Ag+,可能有Cu2+
D. 若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生,则滤渣中一定有银和铜,可能有锌
【答案】B
【解析】金属活动性锌>铜>银,在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。A、若滤液为无色,说明硝酸铜已完全反应,可能是锌有剩余,则滤渣中一定有银和铜,可能有锌,故选项说法错误。B、若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸银可能有剩余,则滤液中一定有Cu2+、Zn2+,可能有Ag+,故选项说法正确。C、若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣含有锌,说明锌是过量的,则滤液中一定有Zn2+,不可能有Ag+、Cu2+,故选项说法错误。D、若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生,说明滤液中含有硝酸银,则滤渣中一定有银,不可能有铜、锌,故选项说法错误。故选:B。
9.【2022浙江杭州中考】在利用黄铜(一种合金)制作机器零件的过程中会产生黄铜屑,经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO。下列分析错误的是( )
A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,会有气泡产生
B.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,黄铜屑会全部溶解
C.根据黄铜屑的成分,可确定黄铜中含有锌和铜两种金属
D.根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象,可比较锌和铜的金属活动性强弱
【答案】B
【解答】A、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,因此会与稀硫酸反应生成氢气;B、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,不能与稀硫酸发生反应,故选项错误;C、根据题目信息、ZnO,因此黄铜中含有锌和铜两种金属;
D、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,Zn与稀硫酸反应生成氢气,证明Zn的活泼性强于Cu;故选:B。
10.【2022陕西中考A】如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是( )
A. 甲、乙中,气体含氧气的体积分数不相等
B. 甲中,铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C. 乙中,铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
D. 丙中,导管内上升一段水柱
【答案】C
【解析】A、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧气溶于水,只有植物油上部分锈蚀,而乙中铁钉水上水下都锈蚀,消耗更多的氧气,所以气体含氧气的体积分数不相等,故A说法正确;B、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧气溶于水,铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀,故B说法正确;C、乙中,铁钉锈蚀最严重是水面接触处,因为此处铁钉与氧气和水接触最充分,故C说法错误;D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气,使装置内的压强减小,产生了压强差,在大气压的作用下,将丙烧杯中水部分压入导管中,故D说法正确。故选C。
11.【2022河南中考】某金属混合物由Mg、A1、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合物中一定不含有的金属是( )
A. Mg B. Al C. Zn D. Cu
【答案】C
【解析】铜不与盐酸反应,Mg、A1、Zn、三种金属与盐酸反应的化学方程式及其质量关系为:
由上述质量关系可知:6.5g镁与铝完全反应生成氢气的质量大于0.2g;6.5g镁与锌完全反应生成氢气的质量大于0.2g;6.5g镁与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0.2g;6.5g铝与锌完全反应生成氢气的质量大于0.2g;6.5g铝与铜完全反应生成氢气的质量可能等于0.2g;6.5g锌与铜完全反应生成氢气的质量小于0.2g;故该金属混合物中一定不含有锌,故选C。
12.【2022山西中考】我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段,这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应,认识其反应原因,同学们设计了如下实验方案,请根据下列提示,补全实验内容:
【实验方案】
(1)实验方法:将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
(2)实验原理:______(用化学方程式表示)。
(3)实验现象:______。
(4)实验结论:______。
【问题与交流】
①该实验成功的关键是什么?(写1点)______。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质______。
【答案】(2);
(3)铁丝表面有红色固体物质生成,溶液由蓝色变为浅绿色/铁丝表面有红色固体物质附着;
(4)在金属活动顺序表中,铁位于铜的前面,或铁的金属活动性大于铜 ;①. 铁丝要打磨干净(合理即可)
②. 铁原子变成亚铁离子,铜离子变成铜原子(合理即可)
【解析】【实验方案】(1)实验方法:将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中;(2)实验原理:铁能与硫酸铜溶液发生置换反应,方程式为:;(3)实验现象:实验过程中随着铜被置换出来,铁丝表面有红色固体产生,溶液颜色变浅,直至变为浅绿色;(4)实验结论:该实验证明铁的金属活动性比铜强。【问题与交流】①该实验成功的关键铁丝表面要打磨干净,因铁容易生锈,其表面的污物和锈会影响实验;②铁和硫酸铜溶液反应的微观实质铁原子变为亚铁离子,铜离子变为铜原子。
13.【2022湖南湘潭中考】金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代治金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子.内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以__________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法:“熬胆矾铁金,久之亦化为铜”。即在硫酸铜溶液中加入铁,则可得到铜。该反应的化学方程式是__________,该反应属于__________反应(填基本反应类型)。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐如下图所示,泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是__________。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物,该氧化物的化学式是__________。
③反应区中,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应的化学方程式是__________,该反应中体现了碳的__________(填“还原性”或“氧化性”)。
④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因__________。
【答案】(1)单质;(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ;置换;(3)①. 增大反应物接触面积,使反应更快更充分;②. CO2;③. ;还原性; ④. 防止锌与氧气在温度较高时反应生成氧化锌
【解析】(1)金化学性质不活泼,在自然界中主要以单质形式存在。(2)硫酸铜和铁反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为。该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物,是置换反应。(3)①反应物间接触面积越大,反应越快越充分。所以先将其粉碎的目的是增大反应物接触面积,使反应更快更充分。②化学反应前后元素的种类不变,氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。所以另一种氧化物为二氧化碳,化学式CO2。③反应物是氧化锌和碳,生成物是锌和二氧化碳,反应条件是高温,所以化学方程式为。该反应中碳得到氧,体现了还原性。④化学变化有新物质生成,则冷却后取出是避免发生反应,“毁罐”取锌,锌会与空气接触。则可能原因是防止锌与氧气在温度较高时反应生成氧化锌。
1.(2023·江苏扬州·模拟预测)下列物品中,由金属材料制成的是( )
A.纯棉毛巾 B.铁制剪刀
C.橡胶导管 D.陶瓷坩埚
【答案】B
【解析】A、纯棉毛巾是棉制品,属于天然有机材料,不符合题意;B、铁制剪刀是铁合金,属于金属材料,符合题意;C、橡胶导管是橡胶制品,是合成橡胶,属于有机合成材料,不符合题意;D、陶瓷坩埚是陶瓷制品,属于无机非金属材料,不符合题意;答案为:B。
2.(2023·广西·模拟预测)现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入盐酸中,X溶解并产生H2,Y不反应,将Y和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在Y表面有Ag析出,而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Z>Y>X
【答案】A
【解析】能与酸反应生成氢气的金属比不能与酸反应生成氢气的金属活泼,所以活动性X>Y;
活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来,Y表面有Ag析出,而Z没有变化,则活动性Y>Z。所以活动性X>Y>Z,故选A。
3.(2023·江苏苏州·模拟预测)合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法正确的是( )
A.合金属于纯净物 B.合金中只含金属元素
C.合金的硬度比其成分金属小 D.废旧合金需回收利用
【答案】D
【解析】A、由于合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”,所以合金属于混合物。A错。B、 合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以合金中不一定只含金属元素。B错。C、合金的硬度一般比各成分金属的硬度要大。C错。D、为节约使用金属材料,加强环境保护,废旧合金需回收利用。D正确。综上所述:选择D。
4.(2023·山东滨州·统考一模)《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是( )
A.磁性 B.延展性
C.导电性 D.导热性
【答案】B
【解析】每金七厘造方寸金一千片,是在描述黄金可以被压制成薄片,说明黄金具有良好的延展性;故选B。
5.(2023·江苏无锡·校联考一模)为了防止钢铁制品锈蚀,下列做法不正确的是( )
A.用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B.在车船的表面喷涂油漆
C.在铁制品表面镀上一层其他金属 D.将使用后的菜刀用布擦干
【答案】A
【解析】A、用洗涤剂除去铁制品表面的油膜,铁能与氧气和水充分接触,容易生锈,故选项做法不正确;
B、车船表面喷涂油漆,能够阻止铁与氧气、水接触,所以可防止铁生锈,故选项做法正确;C、在铁制品表面镀上一层其它金属能够防止生锈,故选项做法正确;D、将使用后的菜刀用布擦干,能防止与水分接触,能防止钢铁制品锈蚀,故选项做法正确。故选A。
6.(2023·江苏苏州·模拟预测)下列有关金属材料的说法不正确的是( )
A.铜常用作导线,说明铜具有良好的导电性
B.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D.铝制品具有很好的抗腐蚀性,说明铝的金属活动性比较弱
【答案】D
【解析】A.铜常用作导线,说明铜具有良好的导电性,正确。B.“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼,高温条件下都不会与氧气反应,正确。C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,生铁含碳量2-4.3%,钢的含碳量0.03-2%,正确。D.铝制品具有很好的抗腐蚀性,不是说明铝的金属活动性比较弱,是因为铝在常温下就能与氧气反应生成致密的氧化铝膜,选项错误。故选:D。
7.(2023·山东德州·统考一模)现有等质量的甲、乙、丙三种金属,将其分别放入三份质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中的化合价均为+2)。则下列说法中不正确的是( )
A.生成氢气的质量:甲>乙>丙 B.相对原子质量:乙>丙>甲
C.金属活动性:乙>甲>丙 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】B
【解析】A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,选项A正确;B、因为三种金属的化合价、金属的质量都相等,所以完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气多的相对原子质量小。根据图示,在三种金属完全反应后,放出H2的质量是甲>乙>丙,所以可判断相对原子质量是丙>乙>甲,选项B不正确;C、根据图示,等质量的三种金属完全反应所需时间,乙最少,甲稍多,丙最多,故三种金属活动性顺序是乙>甲>丙,选项C正确;D、金属与酸的反应生成氢气时,氢来源于酸中的氢元素,因此生成的氢气多少与消耗的酸的多少顺序一致,故消耗硫酸的质量:甲>乙>丙,选项D正确。故选B。
8.(2023·广东佛山·校考一模)为探究铜、锌、X三种金属的活动性,某同学做了如下实验。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
实验操作
现象
产生气泡
无明显现象
X丝表面析出红色固体
A. 锌、X、铜 B.X、锌、铜
C.锌、铜、X D.铜、X、锌
【答案】A
【解析】将X加入稀硫酸中,产生气泡,说明X能与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,X排在氢前,将X放入硫酸锌溶液中,无明显现象,说明X与硫酸锌不反应,则锌比X活泼,将X放入硫酸铜溶液中,X丝表面析出红色固体,说明X能与硫酸铜反应,说明X比铜活泼,故三种金属的活动性顺序为:锌>X>铜。故选A。
9.(2023·海南海口·统考一模)为验证Zn、Cu和Ag三种金属的活动性顺序,设计的下列实验方案能达到目的是( )
A.将Zn、Cu分别加入AgNO3溶液中 B.将Zn、Cu和Ag分别加入稀盐酸中
C.将Zn、Ag分别加入CuSO4溶液中 D.将Zn分别加入CuSO4、AgNO3溶液中
【答案】C
【解析】A、将Zn、Cu分别加入AgNO3溶液中,Zn、Cu表面都会有银白色固体析出,证明Zn、Cu大于Ag,但无法判断Zn和Cu的活动性强弱,故不符合题意;B、将Zn、Cu和Ag分别加入稀盐酸中,只有Zn表面产生气泡,而Cu和Ag放入后无明显现象,则证明Zn大于Cu、Ag,但无法判断Cu和Ag的活动性强弱,故不符合题意;C、将Zn、Ag分别加入CuSO4溶液中,Zn表面有红色固体析出,证明Zn>Cu,而Ag放入后没有明显现象,证明Cu>Ag,故Zn>Cu>Ag,符合题意;D、将Zn分别加入CuSO4、AgNO3溶液中,Zn 在CuSO4溶液中表面有红色固体析出,证明Zn>Cu,Zn 在AgNO3溶液中表面有银白色固体析出,证明Zn>Ag,但无法判断Cu和Ag的活动性强弱,故不符合题意。故选C。
10.(2023·福建泉州·模拟预测)我国古代常用灰吹法炼银(如下图),其过程为:将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属 B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2 D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】A、银的金属活动性排在氢后属于不活泼金属,选项错误;B、银铅块是由银和铅混合而成,属于混合物,选项正确;C、根据化合物中化合价代数和为0,氧元素显-2价,设铅元素化合价为,,选项正确;D、根据题意,通过焙烧使铅氧化成PbO,有新物质生成属于化学变化,选项正确;答案为:A。
11.(2023·重庆·模拟预测)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它们具有很多优良的性能,尤其是抗腐蚀性能突出,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3)为原料制TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下:
(1)清洁能源甲醇(CH3OH)属于___________(填“有机化合物”或“无机化合物”)。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体,化学式为___________。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为___________。
(4)在高温和氩气条件下,金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti,该反应的化学方程式为___________;氩气能做保护气的原因是___________。
【答案】(1)有机化合物;(2)CO;(3);(4) TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2 ;化学性质稳定不容易参加化学反应
【解析】钛铁矿和硫酸生成H2TiO3,H2TiO3加热转化为二氧化钛,二氧化钛和电解生成的氯气、焦炭反应生成四氯化钛和一氧化碳,四氯化钛和镁反应生成钛,一氧化碳和氢气转化为甲醇。(1)有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物;由化学式可知,甲醇(CH3OH)属于有机化合物;(2)TiO2和氯气、焦炭生成A,物质A是一种有毒的可燃性气体,由质量守恒定律可知,A为一氧化碳CO;
(3)由流程可知,氯化钠和水在通电条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气,;(4)置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,在高温和氩气条件下,金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti,此外还生成氯化镁,该反应为TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2。氩气能做保护气的原因是化学性质稳定不容易参加化学反应。
12.(2022·江苏苏州·校考模拟预测)小魏用下图装置进行甲,乙对比实验,探究温度对CO和Fe2O3反应的影响。
(1)甲图中a=_______。
(2)从安全和环保角度考虑,甲乙两图中均缺少_______装置。
(3)完全反应后,两组的生成物均为黑色粉末(纯净物),分别进行以下实验:
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
称量黑色粉末质量
m1
m2
2
取黑色粉末,用磁铁吸引
能被吸引
能被吸引
3
取黑色粉末,加入稀盐酸
固体全部溶解且有气泡
无气泡产生
4
取黑色粉末,加入足量CuSO4溶液
有红色物质生成
无明显现象
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是:_______。
②资料显示:Fe3O4与稀盐酸混合无气体生成且不与CuSO4溶液反应。故小嘉同学猜想乙组的生成物为
Fe3O4,她又发现m2恰好为_______g,这可以成为支持上述猜想的新证据,则乙中硬质玻璃管内发生的反应方程式为_______。
(4)两组实验说明:CO具有还原性且温度对CO和Fe2O3的反应有影响(温度越_______,CO越有可能将Fe2O3还原为单质铁)。
【答案】(1)4.8;(2)处理尾气;(3) ;4.64 ;;(4)高
【解析】(1)为了进行对比,甲图中a=4.80。(2)从安全和环保角度考虑,甲、乙两图中均缺少尾气处理装置。(3)①甲组的黑色粉末是铁,与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氧气,反应的化学方程式为。②资料显示:Fe3O4与稀盐酸混合无气体生成且不与CuSO4溶液反应。故小嘉同学猜想乙组的生成物为四氧化三铁,她又发现m2恰好为,这可以成为支持上述猜想的新证据,则乙中硬质玻璃管内,氧化铁和一氧化碳反应生成四氧化三铁和二氧化碳,发生反应的化学方程式为。(4)两组实验证明:CO具有还原性且温度对CO和Fe2O3的反应有影响(温度越高,CO越有可能将Fe2O3还原为单质铁)。
13.(2022·重庆江北·校考二模)铁、铝、铜是常见的三种金属。生活中的铝制品和铜器表面一般不用防锈,而铁制品则需防锈处理。
【提出问题】这三种金属的活动性强弱到底如何呢?
【实验探究】同学们将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸溶液中:
操作
片刻后现象
缓慢产生少量气泡
无气泡
无气泡
几分钟后现象
缓慢产生少量气泡
快速产生大量气泡
无气泡
【讨论交流】
(1)分析上述现象,得出三种金属的活动性由强到弱的顺序是______。
(2)铝丝插入稀盐酸的实验中,产生大量气泡前还发生了什么反应?______(用化学方程式回答)。
【反思改进】
(3)做验证金属的性质实验前,需对金属进行怎样的处理?______。
(4)有同学提出“只用一支盛有少量稀盐酸的试管,只需调整金属丝的插入顺序,也能证明三种金属的活动性顺序”。则金属丝的插入顺序可以为______(填一种顺序即可)。
【拓展迁移】将一定质量的铝粉放入含有氯化亚铁、氯化铜的混合溶液中,充分反应后,过滤。向滤出的固体中滴加稀硫酸,发现有气泡产生。
(5)滤液中一定不含有的溶质是______(填化学式)。
(6)该过程中产生气体时,一定发生的反应的方程式为______。
【答案】 Al>Fe>Cu ; ;用砂纸打磨掉金属表面的氧化物; Cu、Fe、Al(或Cu、Al、Fe等);CuCl2 ;
【解析】讨论交流:(1)能与酸反应放出氢气的金属比不能与酸反应放出氢气的金属活动性强。相同条件下,反应越剧烈,金属活动性越强。铁丝与稀盐酸反应缓慢产生少量气泡,铝丝与稀盐酸反应快速产生大量气泡,铜丝和稀盐酸不反应,所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al>Fe>Cu。(2)铝在空气中易与氧气反应生成氧化铝,氧化铝能和盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3+ 3H2O 。
反思改进:(3)根据铝在空气中生成氧化铝,氧化铝先和盐酸反应,所以做验证金属的性质实验前,需用砂纸打磨掉金属表面的氧化物。(4)可以按Cu、Fe、Al的顺序插入。铜不和稀盐酸反应,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铝和生成的氯化亚铁反应生成氯化铝和铁,说明活动性Cu铜,铜能与硝酸银反应,说明金属活动性铜>银,则说明金属活动性锌>铁>铜>银,图一能验证四中金属的活动性强弱。
实验二:(3)试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中后过滤,得到浅绿色溶液,说明溶液中一定有硝酸亚铁,而金属活动性锌>铁,则说明滤液中也一定含有硝酸锌,又由于将铁丝放入滤液中,铁丝表面没有发生变化,而铁能与硝酸银、硝酸铜反应,则说明滤液中不含硝酸铜和硝酸银,由此可知滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2。(4)作出猜想:由于滤液中不含硝酸铜和硝酸银,锌能与硝酸亚铁反应,则说明滤渣中一定含有银和铜,可能有铁,一定不含锌,则猜想Ⅰ为银、铜;分析思考:小明的猜想不正确的原因是:小明的猜想中含有锌,而锌能与硝酸亚铁反应,溶液不可能呈浅绿色。进行实验:由于结论是滤渣中还含有铁,而铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液中含有亚铁离子为浅绿色,则可观察到溶液由无色变为浅绿色,且有气泡产生。反思交流:由以上该实验可知,在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否过量。
11.人类的生产、生活离不开金属材料,金属的发现和使用推动了人类社会发展。部分金属的发现历程如下图所示,请根据要求回答下列问题:
(1)根据上图分析,金属的发现历程与金属的______有关。
(2)铝被广泛地应用,除了因为改进铝的冶炼方法使其成本降低,以及铝的密度小外,还由于铝的______性能好。
(3)某兴趣小组为探究Fe、Cu、R的金属活动性顺序。展开了一系列探究。
【提出问题】如何判断 Fe、Cu、R 的金属活动性顺序?
【猜想与假设】
猜想一:Fe>Cu>R 猜想二:Fe>R>Cu 猜想三:______
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
______
______
猜想二正确
【拓展与应用】为了回收利用金属,同学们将反应后的物质倒入同一容器中,向其中加入过量的铝粉,充分反应后过滤,则滤渣中的金属单质为______。
【答案】活动性;抗腐蚀 ;R>Fe>Cu ;将打磨好的R丝分别插入盛有硫酸铜、硫酸亚铁溶液的A、B两支试管中(合理即可); A试管中R丝表面有红色物质析出,B试管中R丝表面无明显现象(合理即可) Al、Fe、R、Cu
【解析】(1)分析图像,金属的活动性:Al>Fe>Cu,金属的发现历程:铜最早、然后是铁、最后是铝,则金属的发现历程与金属的活动性有关;(2)铝能在空气中和氧气反应产生一层致密的氧化膜,具有抗腐蚀的作用,故填抗腐蚀;(3)猜想与假设:已经知道金属的活动性Fe>Cu;则R的活动性可以是三种金属中最弱,即猜想一;R的活动性可以在铁和铜之间,即猜想二;R的活动性可以是三种金属中最强,即猜想三:R>Fe>Cu;进行实验:比较活泼的金属能够把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来,因为实验结论:金属活动性Fe>R>Cu ;则可以设计中间的金属放入两端金属的盐溶液中,R与亚铁盐不反应,得出结论活动性Fe>R;R能将铜从铜的盐溶液中置换出来,结论:金属活动性:R>Cu;则实验得以证明三种金属的活动性:Fe>R>Cu ;则设计实验如下:(答案不唯一,合理即可)。实验操作:将打磨好的R丝(实验前打磨金属除去表面的杂质)分别插入盛有硫酸铜、硫酸亚铁溶液的A、B两支试管中(合理即可)。实验现象:A试管中R丝表面有红色物质析出,B试管中R丝表面无明显现象(与设计的实验操作对应,合理即可)
拓展与应用:金属的活动性:Al>Fe>R>Cu;上述实验中没有反应的亚铁盐,在放入铝后,铁被置换出来;R能将铜从铜的盐溶液中置换出来,产生单质铜和R的盐溶液,放入铝,铝将R置换出来;则得到的金属单质是Fe、R、Cu和过量的铝。
12.已知某金属材料中含有镁、锌、铁、铜中的两种。小明在老师的指导下对该金属材料的成分进行探究。
【查阅资料】金属与盐酸反应的比较,如下图所示。得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序是______。
【进行实验】
实验一:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀硫酸。观察现象
固体全部溶解,_______________
金属材料中一定有铁,一定没有__________
实验完成后,将废液倒入废液缸中
――――
―――――
实验二:
步骤1:另取金属材料,用砂纸打磨,称量其质量为20g:
步骤2:将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中,过一会儿取出,洗净,在一定条件下烘干,称量其质量大于20g:
步骤3:实验完成后,将废液倒入废液缸中。
【得出结论】该金属材料中除铁外,还含有___________。
【实验反思】步骤2中,“一定条件”指的是____________。
【拓展提升】小红想对废液缸中的废液进行回收利用。
请你帮她分析废液成分,废液中溶质的成分是____________(填化学式)。
【答案】Mg>Zn>Fe>Cu;产生气泡,溶液由无色变为浅绿色; Cu/铜 ;镁/Mg ;隔绝空气或氧气 MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4
【解析】查阅资料:由图可知,镁、锌、铁能与稀盐酸反应,产生气泡,且镁反应最剧烈,其次是锌,然后是铁,说明在金属活动性顺序里,镁、锌、铁排在氢前。且镁比锌活泼,锌比铁活泼,铜与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是:Mg>Zn>Fe>Cu;进行实验:实验一:现象为固体全部溶解,结论为金属材料中一定有铁,故取少量金属材料样品于试管中,加入过量的稀硫酸。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故现象为:固体全部溶解,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,固体全部溶解,说明金属材料中一定没有铜,因为铜与稀硫酸不反应;
实验二:得出结论:将打磨过的金属材料浸入过量的硫酸锌溶液中,过一会儿取出,洗净,在一定条件下烘干,称量其质量大于20g,说明金属材料中含镁,镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,即,24份质量的镁置换出65份质量的锌,固体质量增加;实验反思:由以上分析可知,该金属材料中含镁和铁,镁、铁均能在加热的条件下与空气中的氧气反应,故步骤2中,“一定条件”指的是隔绝空气或氧气; 拓展提升:实验一中,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,稀硫酸过量,故实验一的废液中含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸;实验二中镁和和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌,硫酸锌过量,故实验二的废液中含硫酸锌、硫酸镁,故废液中的溶质为:MgSO4、FeSO4、H2SO4、ZnSO4。
13.“十四五”期间,我国将独立完成“天宫二号”空间实验室建造。建造舱段使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅(SiC)复合而成的。
一位科技爱好者自研了一种铝基碳化硅复合材料,为了分析其中铝的质量分数,该科技爱好者取了10g样品溶于足量稀硫酸,所得实验数据如图所示。已知:碳化硅既不溶于水和酸,也不与二者反应。请回答下列问题:
(1)当样品中的铝完全反应时,生成的气体质量为__________g。
(2)样品中铝的质量分数为多少?(写出完整解题过程)。
【答案】(1)0.6;(2)54%
【解析】(1)由图可知,当样品中的铝完全反应时,生成的气体质量为0.6g,故填:0.6;
(2)解:设样品中铝的质量为x,
样品中铝的质量分数为×100%=54%;
答:样品中铝的质量分数为54%。
经典幽默故事:贵重金属
有个小区发生了入室盗窃案,警方经过深入调查后,确认作案者是一个外号叫“杨黑子”的惯犯,于是警方向小区居民发出了协查通知。
失窃的居民们恨透了杨黑子,个个摩拳擦掌要将他抓捕归案。可令人不解的是,小区里的李二懒也非常积极。要知道这李二懒是远近知名的懒汉,家徒四壁,他能丢什么东西。
面对邻居们的猜疑,李二懒有点不高兴地说:“我家真丢了贵重金属!”邻居们哈哈一乐,都不以为然。还有人雪上加霜地补充了一句:“活该,谁让你懒得连门都不锁呢?”
一晃三天过去了,这天中午,小区居民正在午睡,忽听有人大喊:“抓贼啊!快来抓杨黑子啊!” 听到“杨黑子”三个字,邻居们像打了兴奋剂一样,立马冲出屋,随喊声而去。原来这喊声是从李二懒家传来的,众人冲到他家,只见杨黑子手持水果刀杵在原地。李二懒虽不敢上前,但喊声比驴叫声还大,真把杨黑子吓,是留也不行,逃也不成。 邻居们人多势众,很快就将杨黑子制伏了。此时,“110”也赶一现场。民警对李二懒好一顿表扬,夸他勇敢、机智、有魄力。 杨黑子听完,瞪着李二懒委屈地产:“我真没偷你东西,那天你门没锁,我进屋后就看到一口铁锅,我不仅空手而归,还丢了手机,今天就是找手机来的。” 李二懒也不答话,在杨黑子衣兜里一阵乱翻,不耐烦地说:“谁信啊?显然你是留了一手,拿着我的贵重金属,想要再来光顾一回。”说着,他终于从杨黑子兜里翻出一样东西,“我就这一把钥匙还被你偷了,砸锁我又舍不得,害我三天进不了家!你走就走呗,干吗锁我的门呢?” 邻居们这才恍然大悟,杨黑子偷的贵重金属原来是这一把钥匙啊!
中考倒计时
16天
酸、碱、盐和化学肥料
1.会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性;会用pH试纸检测溶液的酸碱度。
2.认识几种常见的酸和碱的主要性质和用途;并会从微观的角度理解不同的酸和碱化学性质相似的原因。认识酸和碱的腐蚀性及使用时的注意事项。
3.认识酸和碱之间发生的中和反应;以及中和反应在实际生产中的应用。
4.掌握碱变质的原理,以及碱变质程度的检验方法。
5.了解氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙的组成及其在生活中的主要用途。
6.能根据复分解反应发生的条件,判断酸、碱、盐之间能否发生反应。
7.掌握碳酸根离子、铵根离子检验的方法。
8.了解化学元素对植物生长的重要性及常见化肥的种类和作用;了解化肥、农药对环境的影响,学习辩证认识问题的方法。
在近年的中考中,常见的酸、碱、盐和化学肥料是重点考查内容,所占比例较大,2023年中考中可能会以选择、曲线图像、实验、探究、计算等形式进行考查,同时与生活、生产问题相结合,难度偏大。浓盐酸的保存方法和金属除锈等,氢氧化钠变质后固体成分的分析,以及知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点。复分解反应、常见的盐是高频考查点,常与酸、碱混合出题来考查;溶液的酸碱性在选择题和探究题中都可以出现,难度偏小。另外,化学肥料的使用与保存也常考查。
考点1 酸碱指示剂
1.概念:能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫酸碱指示剂。
2.显色规律及应用
酸碱指示剂
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
变色规律
紫色石蕊溶液
红色
紫色
蓝色
酸红碱蓝
无色酚酞溶液
无色
无色
红色
遇碱变红
【注意】1.酸碱指示剂遇酸性或碱性溶液时,变色的是指示剂。
2.酸的溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸;碱的溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱。
3.酸碱指示剂只能对酸、碱溶液作出定性判断,而不能对酸碱性的强弱程度作出判断。
【应用】利用溶液酸碱性鉴别溶液
例:实验室有3瓶失去标签的液体,分别为蒸馏水、稀硫酸、氢氧化钠溶液,怎样鉴别?
分别取样品液体于试管中,分别滴加紫色石蕊溶液,若液体变为红色,则为稀硫酸;若液体变为蓝色,则为氢氧化钠溶液;若仍为紫色,则为蒸馏水。
考点2 常见的酸
1.酸的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是H+的化合物。
2.常见的酸:盐酸(主要成分HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)、碳酸(H2CO3)等
3.盐酸和硫酸比较
浓硫酸 H2SO4
浓盐酸 HCl
颜色、状态、气味
无色黏稠的油状液体、无味
无色的液体、有刺激性气味
打开瓶塞的现象
无明显现象
瓶口有白雾出现
(浓盐酸具有挥发性,会发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)
浓度和密度
常用浓盐酸1.19g/cm3 (37%~38%)
(氯化氢气体溶于水形成,一定是混合物)
常用浓硫酸1.84g/cm3 (98%)
吸水性
具有吸水性(物理性质)
不具有吸水性
用途
重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂。
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中有盐酸,可帮助消化。
敞放在空气中的变化(物理变化)
性质
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质量分数
保存
浓盐酸
挥发性
减小
不变
减小
减小
密封
浓硫酸
吸水性
不变
增大
增大
减小
密封
1. 浓硫酸腐蚀性
脱水性(化学性质):
它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。
危险处理:不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
稀硫酸沾在衣服上,水分蒸发后会变成浓硫酸,也要进行处理。
2. 浓硫酸的稀释
正确操作
操作要领:
酸入水,沿器壁,慢倾倒,及时搅
手触碰的感觉:烧杯发烫
说明浓硫酸溶于水放出大量热
错误操作
水倒入酸中放出大量热使水沸腾,酸液飞溅,切不可把水注入浓硫酸!
考点3 酸的化学性质
1.酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H+,有不同的化学性质是因为电离出的酸根离子不同。
2.酸的化学性质
①与酸碱指示剂
反应显色
紫色石蕊溶液变红
无色酚酞不变色
使用点滴板进行实验优点:
操作简单、节约药品、
便于对照、效果较好。
②与活泼金属反应
(不包括浓硫酸和硝酸)
金属+酸→盐+氢气
(置换反应)
铁和酸反应:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【现象】铁表面有气泡产生;溶液由无色逐渐变为浅绿色(Fe2+的盐溶液呈浅绿色)
锌和酸反应:
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
③与金属氧化物反应
金属氧化物+酸→盐+水
(复分解反应)
氧化铁和酸反应:
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
现象:红色固体逐渐溶解,
溶液由无色变为黄色
酸除去铁表面的锈时不宜长时间浸在酸中
氧化铜和酸反应:
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
现象:黑色固体逐渐溶解,
溶液由无色变为蓝色
④与碱反应(中和反应)
酸+碱→盐+水
HCl与NaOH反应:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4与Ca(OH)2反应:
H2SO4+Ca(OH)2 = CaSO4+2H2O
⑤与某些盐反应
酸+盐→新盐+新酸
(复分解反应)
HCl与CaCO3反应:
2HCl+CaCO3 = CaCl2+H2O+CO2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
H2SO4与Na2CO3反应:
H2SO4+Na2CO3 = Na2SO4+H2O+CO2↑
现象:产生大量气泡
除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl
(注意:HCl 是稀盐酸,不写↑)
硝酸银能与盐酸反应:
AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓
考点4 常见的碱
1. 碱的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH-的化合物。
2. 碱的分类:
①强碱:KOH(氢氧化钾))、NaOH(氢氧化钠))、Ca(OH)2 (氢氧化钙))、Ba(OH)2(氢氧化钡)
②弱碱:白色沉淀:Mg(OH)2(氢氧化镁))、 Al(OH)3(氢氧化铝))、Zn(OH)2、(氢氧化锌))
有色沉淀:蓝色沉淀 Cu(OH)2(氢氧化铜))、红褐色沉淀 Fe(OH)3(氢氧化铁)
液 体:NH3·H2O(氨水)
碱
氢氧化钠(烧碱、火碱、苛性钠)
氢氧化钙(消石灰、熟石灰)
化学式
NaOH
Ca(OH)2
工业制法
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
CaO+H2O=Ca(OH)2
状态
白色块状固体
白色粉末状固体
腐蚀性
强腐蚀性
如果不慎将氢氧化钠溶液沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。
较强腐蚀性
特点
易溶于水,溶于水时放出大量的热。
氢氧化钠固体易吸水而潮解。
微溶于水,溶于水时放热不明显。
鉴别
通入CO2,产生白色沉淀的为氢氧化钙
用途
用于制取肥皂、石油、造纸、纺织和印染工业
氢氧化钠能与油脂反应,所以可以除油污,
实验室做某些气体的干燥剂。
做建筑材料、涂树木上防冻伤和防虫卵
改良酸性土壤和河流、
配制波尔多液,在实验室中检验二氧化碳。
3. 氢氧化钠和氢氧化钙
考点5 碱的化学性质
1. 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH-。
①与酸碱指示剂
反应显色
碱溶液(四大强碱的溶液、氨水)能使指示剂变色:
使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
由于弱碱不溶于水,所以弱碱不能使指示剂变色。
②与某些非金属氧化物反应
非金属氧化物+碱→盐+水
反应发生的条件:
A.碱是四大强碱;
B.非金属氧化物是二氧化碳、
二氧化硫、三氧化硫
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)
2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫)
2NaOH+SO3 = Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+ H2O(检验二氧化碳;石灰墙“出汗”)
③碱+酸→盐+水
(复分解反应、中和反应)
6HCl+Fe(OH)3 = FeCl3+3H2O 现象:红褐色固体消失,溶液变为黄色
2HCl+Cu(OH)2 = CuCl2+2H2O 现象:蓝色固体消失,溶液变为蓝色
④碱+盐 → 新碱+新盐
(复分解反应)
反应发生的条件:
A.反应物能溶于水(包括氢氧化钙,不包括其他微溶于水的物质);
B.新碱是氨水;
C.若新碱不是氨水,新碱和新盐中至少有一个沉淀。
D.铵盐一定能与四大强碱反应。
新碱是沉淀:
蓝色沉淀:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
红褐色沉淀:3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓
白色沉淀:2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
新盐是沉淀:
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
蓝白沉淀:Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓
红白沉淀:3Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
波尔多液(注:波尔多液不是溶液):Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓
考点6 常用气体干燥剂
干燥剂
浓硫酸(酸性)
氢氧化钠(碱性)
氧化钙(吸水后生成碱)
氯化钙(中性)
碱石灰(氢氧化钠、生石灰混合物)
装置
可干燥的气体
O2、H2、CO、SO2、HCl等
O2、H2、CO、NH3等
O2、H2、CO、CO2、HCl等
不可干燥的气体
NH3
CO2、SO2、HCl等
NH3
考点7 溶液的酸碱度及表示
1.溶液的酸碱度即表示溶液酸性或碱性强弱的程度,常用pH来表示。
(1)pH的取值范围通常在0~14之间。
pH<7,溶液呈酸性,pH数值越小酸性越强
pH=7,溶液呈中性
pH>7,溶液呈碱性,pH数值越大碱性越强
(2)溶液的酸碱度由溶液中H+或OH-的浓度大小决定,H+浓度越大,酸性越强,OH-浓度越大,碱性越强。
(3)pH的测定方法
在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取被测液滴到pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较,即可得到被测液的pH。用pH试纸测出的pH一般记整数,为粗略读数。
①pH试纸不能用水润湿,否则测酸性溶液的pH时所测值偏大,测碱性溶液的pH时所测值偏小。
②测溶液酸碱度时,pH试纸不能直接伸入待测液,会污染药品。
(4)溶液酸碱度的应用
①测定土壤的酸碱性,提供土壤改造依据。②测定雨水的pH,了解空气污染情况,pH小于5.6的雨水为酸雨。
③通过测定人体血液、尿液的pH判断人是否生病。④很多化工反应必须在一定pH的溶液中才能进行。
(5)生活中常见物质的酸碱度
厕所清洁剂显强酸性,除水垢;炉具清洁剂显强碱性,除酸性的油污;草木灰显碱性,改良酸性土壤
2. 酸、碱溶液的稀释过程中pH的变化曲线
①曲线起点pH7,溶质为NaOH
B点. pH>7,碱过量,溶质为NaOH、NaCl
C点. pH=7,恰好完全反应,溶质为NaCl
D点. pH
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