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2024年中考化學最后一周必備寶典

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2024年中考化學最后一周必備寶典

資源簡介

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2024年中考化學最后一周必備寶典
目 錄
新中考核心素養篇
【中考考點全透視】..................................................................................................................4
【化學重要人物及其貢獻】....................................................................................................82
【化學用語中易錯漢字】........................................................................................................82
【化學實驗操作中常見意外事故及處理方法】....................................................................82
【常見實驗過程中先與后的關系】........................................................................................83
【化學實驗規律】....................................................................................................................83
【化學應用重要規律】............................................................................................................84
【常見物質的用途】................................................................................................................88
【化學反應方程式和現象】....................................................................................................90
熱點前瞻篇
【2023年全面推進6G技術研發】........................................................................................93
【第十九屆亞洲運動會】........................................................................................................99
【第三十一屆世界大學生夏季運動會】................................................................................111
【C919大型客機圓滿完成首個商業航班飛行】..................................................................123
【2023年諾貝爾化學獎】.......................................................................................................131
【神舟十七宇宙飛船】............................................................................................................137
【甘肅天水麻辣燙】................................................................................................................147
【新能源汽車】........................................................................................................................151
【國產大型郵輪】....................................................................................................................163
【神舟十八宇宙飛船】............................................................................................................173
【電磁彈射型航空母艦——福建艦航母成功出海試航】....................................................178
考前題型猜想篇
【中考命題猜想1】物質的多樣性.........................................................................................191
【中考命題猜想2】空氣、氧氣.............................................................................................196
【中考命題猜想3】碳和碳的氧化物......................................................................................204
【難 點 突 破 1】常見氣體的制備........................................................................................209
【中考命題猜想4】自然界的水..............................................................................................219
【中考命題猜想5】溶液..........................................................................................................225
【難 點 突 破2】溶解度曲線.................................................................................................232
【中考命題猜想6】金屬材料金屬資源的保護和利用..........................................................239
【中考命題猜想7】金屬的化學性質......................................................................................245
【難 點 突 破3】金屬與酸反應的坐標曲線........................................................................249
【難 點 突 破4】金屬活動性順序的判斷及實驗.................................................................255
【中考命題猜想8】常見的酸和堿...........................................................................................263
【難 點 突 破5】堿變質的探究.............................................................................................270
【中考命題猜想9】鹽、化肥...................................................................................................278
【難 點 突 破6】物質(或離子)的共存.............................................................................285
【難 點 突 破7】物質的檢驗與鑒別.....................................................................................290
【難 點 突 破8】物質的分離與除雜.....................................................................................297
【中考命題猜想10】構成物質的微粒 元素.........................................................................310
【中考命題猜想11】物質組成的表示.....................................................................................319
【難 點 突 破9】價類二維圖.................................................................................................327
【難 點 突 破10】化學用語...................................................................................................334
【中考命題猜想12】物質的變化和性質 基本反應類型...................................................342
【中考命題猜想13】質量守恒定律 化學方程式...............................................................349
【難 點 突 破11】質量守恒定律的應用...............................................................................359
【難 點 突 破12】微觀反應示意圖.......................................................................................366
【難 點 突 破13】化學方程式的書寫...................................................................................373
【中考命題猜想14】化學與能源、資源的利用.....................................................................376
【中考命題猜想15】化學與健康、材料.................................................................................385
【中考命題猜想16】儀器的使用與基本實驗操作.................................................................392
題型突破篇
【題型突破1】推理題..............................................................................................................400
【題型突破2】實驗方案的設計與評價...................................................................................406
【題型突破3】坐標曲線和數字化曲線...................................................................................416
【題型突破4】基礎實驗綜合題...............................................................................................439
【題型突破5】材料閱讀題........................................................................................................451
【題型突破6】物質推斷題........................................................................................................464
【題型突破7】流程圖題............................................................................................................477
【題型突破8】實驗探究題........................................................................................................499
【題型突破9】化學計算題........................................................................................................517
【題型突破10】跨學科實踐題..................................................................................................534
考前提醒篇
化學考前策略篇.......................................................................................................................... 551
【明確考綱要求和命題趨勢】 ................................................................................................ 551
【回歸教材,注重基本知識】 ................................................................................................ 551
【專項訓練,熟練答題技巧】.................................................................................................. 551
考前心態調整篇 .........................................................................................................................552
考前一周應考策略篇.................................................................................................................. 555
考場注意篇
化學臨考解題策略 ................................................................................................................... 558
考場忠告..................................................................................................................................... 560
考場戰略..................................................................................................................................... 562
考后調整篇
【考后調整篇】中考考后那些事..............................................................................................564
中考考點全透視
考點1 空氣成分及用途
1.空氣是混合物,主要成分(按體積分數):(氮氣與氧氣體積比約為4:1)
氮氣(N2)78%,氧氣(O2)21%,稀有氣體0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它氣體和雜質0.03%。
2.空氣是寶貴的資源
氧氣 氮氣 稀有氣體
主要性質 無色、無味氣體,不易溶于水,不可燃,能支持燃燒,能供給呼吸。 無色、無味氣體,難溶于水,不燃燒也不支持燃燒,不供給呼吸,化學性質不活潑。 無色、無味氣體,通電時能發出不同顏色的光(物理性質),化學性質很 不活潑(不易和別的物質反應)。
用途 ①供動植物呼吸②醫療救 ③金屬切割④煉鋼⑤宇宙航行 ①作保護氣②食品充氮作防腐劑等③用于制造低溫環境或醫療上冷凍麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保護氣②制多種用途的電光源等 ③氦氣充氣球(密度比空氣小且化學性質穩定)④氦氣用于制造低溫環境
考點2 物質的簡單分類
1.物質的分類:純凈物和混合物
混合物 純凈物
定義 兩種或多種物質混合而成的物質叫混合物。 只由一種物質組成的物質叫純凈物。
特點 組成混合物的各種成分之間沒有發生化學反應,它們各自保持著原來的性質。 純凈物可以用化學式來表示。但是,絕對純凈的物質是沒有的。
常見實例 空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等 能用化學式表示的所有物質 冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物
②純凈物與混合物的相互轉化
考點3 空氣中氧氣含量的測定
1.拉瓦錫研究空氣成分
用定量的方法實驗,第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成”,其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。
2.【實驗原理】4P+5O22P2O5
【實驗裝置】如右圖所示。彈簧夾關閉。集氣瓶內加入少量水,并做上記號。
【實驗步驟】
① 連接裝置,并檢查裝置的氣密性。
② 點燃燃燒匙內的紅磷,立即伸入集氣瓶中,并塞緊塞子。
③ 待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。
【實驗現象】① 紅磷燃燒,產生大量白煙;② 放熱;③ 冷卻后打開彈簧夾,水沿著導管進入集氣瓶中,進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。
【實驗結論】① 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,生成五氧化二磷固體;② 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
(7)【注意事項】
1.紅磷必須過量。如果紅磷的量不足,集氣瓶內的氧氣沒有被完全消耗,測量結果會偏小。
2.裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好,集氣瓶外的空氣進入集氣瓶,測量結果會偏小。
3.導管中要注滿水。否則當紅磷燃燒并冷卻后,進入的水會有一部分殘留在試管中,導致測量結果偏小。
4.冷卻后再打開彈簧夾,否則測量結果偏小。
5.如果彈簧夾未夾緊,或者塞塞子的動作太慢,測量結果會偏大。
6.在集氣瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。
7.不要用木炭或硫代替紅磷!原因:木炭和硫燃燒盡管消耗氣體,但是產生了新的氣體,氣體體積不變,容器內壓強幾乎不變,水面不會有變化。
8.如果預先在集氣瓶內放入氫氧化鈉溶液,就可以用木炭或硫代替紅磷進行實驗。
9.不要用鎂代替紅磷!原因:鎂在空氣中燃燒時能與氮氣和二氧化碳發生反應,這樣不僅消耗氧氣,還消耗了氮氣和二氧化碳,使測量結果偏大。
(8)誤差分析
實測<真實,可能原因:A紅磷量不足;B裝置氣密性差;C未冷卻至室溫就打開彈簧夾
實測>真實,可能原因:A彈簧夾未夾或未夾緊;B點燃紅磷伸入過慢
(9)藥品選擇
思考:
①可否換用木炭、硫等物質?不能,因為木炭或硫燃燒會產生氣體,造成瓶內氣體體積變化小)。
改進:將集氣瓶內的水換成氫氧化鈉溶液吸收氣體二氧化碳、二氧化硫。
②可否換用鐵絲?答:不能,鐵絲在空氣中不燃燒。
③可否換用鎂?答:不能,鎂能與氧氣、氮氣、二氧化碳都發生燃燒。
小結:
藥品選擇:物質能在空氣中燃燒且只與氧氣反應,燃燒后的生成物為固體或液體(體積忽略不計)。
集氣瓶中水的作用:
(1)吸收有毒的五氧化二磷(固體) (2)吸熱加快降溫防止熱的燃燒物濺落炸裂瓶底。
(11)瓶中剩余的主要氣體是:氮氣
(化學性質:不可燃不助燃;物理性質:難溶于水)
(12)拓展:集氣瓶壓強變化
燃燒開始,消耗氧氣使得壓強減小,但同時燃燒放出的大量熱使瓶內壓強增大。燃燒放熱引起的壓強增大大于消耗氧氣的壓強減小,所以總的效果是壓強增大。待燃燒結束后,剩余氣體慢慢冷卻,壓強減小,減小到比初始壓強更小(減少的部分就是被消耗的氧氣體現的壓強變化)。打開彈簧夾或者打開裝置后,水流入集氣瓶,瓶內壓強迅速恢復到和外界大氣壓相同。
其他的測量裝置
裝置改進的目的:污染更小,數據誤差更小,操作更簡便,現象更明顯,更環保,更節約藥品材料等。
考點4 空氣污染與防治
1.造成空氣污染的物質:
①有害氣體:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)
②可吸入顆粒物:如煙塵等
2.污染來源:化石燃料的燃燒,工廠排放的廢氣,汽車排放的尾氣。
3.污染危害:損害人體健康、影響作物生長、破壞生態平衡。
4.環境問題:溫室效應(二氧化碳含量過多引起,其他如甲烷等也能造成)
臭氧空洞(飛機的尾氣、制冷劑氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
重點: 二氧化碳能造成溫室效應加劇,但不是空氣污染物和有害氣體
5.防止空氣污染的措施:加強大氣質量監測,改善環境狀態、植樹造林、使用清潔能源。
6.目前空氣污染指數包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。
7.未來化學將朝著“綠色化學”“綠色消毀”和“綠色生產”的方向發展。
“綠色化學”的核心是利用化學原理從源頭消除污染。
特點:①充分利用資源和能源,原料無毒無害 ②減少向環境排放廢物
③原料中的原子全部被消納,實現零排放 ④生產出環境友好產品。
考點5 氧氣的物理性質
1.氧氣的物理性質
①色、味、態:通常情況下,是無色無味的氣體,降溫后,氧氣變為淡藍色的液體,繼續降溫呈淡藍色雪花狀。
②密度:標準狀況下,密度略大于空氣(可用向上排空法收集)
③溶解性:氧氣不易溶于水(可用排水法收集)
考點6 氧氣的檢驗和鑒別
1.氧氣的化學性質很活潑
具有助燃性(支持燃燒)和氧化性
①檢驗氧氣:用帶火星的木條伸到集氣瓶中,若復燃則是氧氣。
注意:氧氣濃度較低時帶火星的木條不復燃,濃度較高時復燃,能復燃說明氧氣濃度較高不能說是純氧氣。
拓展:物質的鑒別
思路:利用物質性質差異,邏輯順序是實驗操作→觀察現象→得到結論,現象與結論一一對應。
實例:鑒別氧氣、空氣、二氧化碳、氮氣最簡單的方法:
先分別伸入燃著的木條,燃燒更旺的是氧氣,正常燃燒的是空氣,熄滅的是氮氣和二氧化碳;分別向小木條熄滅的兩種氣體中倒入澄清石灰水,振蕩,若澄清石灰水變渾濁的是二氧化碳,無明顯變化則是氮氣。
注意:有空氣和氧氣的鑒別,用燃著的木條,不用帶火星的木條。
考點7 氧氣的化學性質
(一)與非金屬(碳、硫、磷)的反應
1.木炭(黑色固體)燃燒
現象:空氣中紅熱;氧氣中劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成無色無味的氣體能使澄清石灰水變渾濁。
文字表達式:碳+ 氧氣二氧化碳
化學方程式:C + O2CO2
2.硫粉(淡黃色)燃燒
現象:空氣中發出微弱的淡藍色火焰;氧氣中發出明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。
文字表達式:硫+ 氧氣 二氧化硫 化學方程式 :S + O2 SO2
注意事項:實驗時,要在瓶底裝少量水(吸收二氧化硫,防止污染空氣)。
3.紅磷(暗紅色固體)燃燒
現象:氧氣中劇烈燃燒,放出熱量,生成大量的白煙
文字表達式:磷 + 氧氣 五氧化二磷 化學方程式:4 P +5 O2 2P2O5
注意:五氧化二磷(P2O5)是固體,不是氣體
(二)與金屬(鐵)的反應
1.鐵絲(銀白色固體)燃燒
現象:空氣中紅熱,不燃燒;氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。
文字表達式:鐵 + 氧氣四氧化三鐵 化學方程式:3Fe + 2O2 Fe3O4
注意事項:集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水,防止高溫生成物濺落瓶底炸裂。
(三)與其他物質的反應
某些物質在一些條件下,與氧氣發生緩慢的氧化反應,稱為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。
如:動植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛,酒醋的釀造,農家肥的腐熟等等。
(四)總結
氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質發生反應并放出大量的熱。
在這些反應中,氧氣提供氧,具有氧化性。
2.物質在氧氣中燃燒程度比空氣中劇烈,說明物質燃燒程度,與氧氣的濃度大小成正比;
3.物質燃燒時的現象
一般氣體燃燒會產生火焰;固體直接燃燒產生光或者火星;生成物有固體時,一般都會產生煙。
考點8 催化劑
1.概念:在化學反應中能改變其他物質的反應速率,但本身的化學性質和質量在反應前后不變的物質。
2.特點:一變(改變反應速率,加快或減慢);
兩不變(質量、化學性質不變)
理解:
①催化劑不能改變生成物的質量
②催化劑不算是反應物也不是生成物(寫在反應條件上)
③一種催化劑只針對某一類或某一個反應,
不同的反應,催化劑可能相同,某一反應的催化劑可能不只一種
證明某物質是催化劑:
①證明是否改變反應速率:
相同條件下,加或者不加藥品對比實驗;
②證明質量是否改變:
實驗前稱量一次,實驗后分離出來再稱量一次;
③證明化學性質是否改變:
將分離出來的物質再進行實驗①的操作,觀察是否還能改變反應速率。
拓展:影響某反應的反應速率的因素
反應物濃度、反應溫度、反應物接觸面積、是否有催化劑、催化劑種類、催化劑質量等等。
考點1 金剛石、石墨和C60
1.碳單質的物理性質比較
碳單質 石墨C 金剛石C C60
碳原子構成 碳原子構成 C60分子構成
微觀結構
物理性質 深灰色的有金屬光澤不透明的細鱗片狀固體,耐高溫,質地較軟,有滑膩感,有良好的導電性。 無色透明的、正八面體形狀的固體。天然存在的最硬的物質。
用途 作電極或電刷、石墨炸彈、制鉛筆芯、做坩堝,作機械高溫潤滑劑 制裝飾品(鉆石)、制鉆頭、切割大理石、玻璃 用于超導、催化、 材料科學等領域
性質差異 金剛石和石墨物理性質差異大的原因:碳原子的排列方式不同
*C60 中的60是指:一個C60分子中含有60個碳原子。
*同種元素組成的物質不一定是單質,可能是混合物。(如O2和O3混合;紅磷和白磷混合等)
*同種元素組成的純凈物才是單質。
石墨在高溫高壓和催化劑的條件下可以轉化為金剛石,二者是碳元素組成的不同單質,該轉化是化學變化。
考點2 無定形碳
物質的結構決定性質,性質決定用途。
1.無定形碳分類
①木炭和活性炭:有疏松多孔結構,具有吸附性,可吸附色素、異味等。
②木 炭:用于除去食品和工業產品里的色素,作冰箱去味劑等。
③活性炭:活性炭的吸附性比木炭強。用于防毒面具濾毒罐中過濾毒氣,
制糖工業中白糖脫色,用于凈水器、冰箱除味劑,環保活性炭包等。
④焦 炭:用于冶煉金屬。
⑤炭 黑:制造黑色染料,油墨,油漆等,添加到橡膠里做補強劑,增強耐磨性。
(碳和炭的區別:“碳”是元素名稱,并不指具體某種物質;“炭”表示由碳元素組成的具體物質)
考點3 碳單質的化學性質
碳的幾種單質物理性質各異,而化學性質卻相似。
1.常溫下化學性質不活潑(原因:碳原子的最外層電子數為4,不易得失)
用途:用炭黑制成的墨書寫繪畫,檔案用碳素墨水書寫,木質電線桿埋入地下部分烤焦增強耐腐蝕性。
2.可燃性(作燃料)
反應物 氧氣充足,碳完全燃燒 氧氣不足,碳不完全燃燒
C + O2 點燃 CO2 2C + O2 點燃 2CO
質量比 3 : 8 3 : 4
結論 反應物相同時,若反應物的用量不同,則生成物不同
應用 證明某物質含有碳元素(證明燃燒有二氧化碳生成): 點燃該物質,火焰上方罩內壁涂有澄清石灰水的燒杯,若渾濁,則有二氧化碳生成, 從而證明該物質含有碳元素。
3.還原性
木炭還原氧化銅實驗裝置 實驗現象 實驗結論
①黑色粉末逐漸變成光亮的紅色; ②澄清石灰水變渾濁。 生成了紅色的銅和二氧化碳; 化學方程式 C + 2CuO 2Cu+CO2↑
實驗分析 ①木炭粉和氧化銅粉末烘干的原因: 防止木炭與水蒸氣反應生成的氫氣和一氧化碳與氧化銅反應。 ②火焰加金屬網罩的目的:集中火焰,提高溫度。 ③實驗結束后,先撤出導氣管,再停止加熱的目的:防止石灰水倒流炸裂熱的試管。 ④待試管冷卻后再把試管中的粉末倒出的原因:防止熱的銅接觸空氣又被氧化。 ⑤木炭配比比理論值稍微多一點,因為木炭會和試管中的氧氣反應,
考點4 氧化還原反應
1.碳還原金屬氧化物 (用于工業冶煉金屬)
碳 + 某些金屬氧化物 金屬單質 + CO2↑
2.氧化還反應分析
氧化反應:物質結合氧元素的反應。 還原反應:含氧化合物里的氧被奪去的反應。
氧化劑:在反應中提供氧元素的物質,具有氧化性,如CuO;
還原劑:在反應中得到氧元素的物質,具有還原性,如C、CO、H2等;
3.碳與二氧化碳反應:C + CO22CO(吸熱反應)
4.補充:置換反應:一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。
考點5 二氧化碳制取的研究
工業制二氧化碳
煅燒石灰石 CaCO3高溫CaO+CO2↑
(石灰石、大理石主要成分為碳酸鈣CaCO3;氧化鈣CaO俗稱生石灰;氫氧化鈣Ca(OH)2俗稱熟石灰)
2.實驗室制二氧化碳:
(1)藥品:塊狀石灰石(或大理石)和稀鹽酸(均為混合物)
(2)反應原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
①為什么不能用純的CaCO3或Na2CO3粉末?反應速率太快,不易控制。
②為什么不用濃鹽酸?濃鹽酸易揮發,揮發出的氯化氫(HCl)氣體使制得的二氧化碳不純。
③為什么不用稀硫酸?生成微溶于水的CaSO4覆蓋在石灰石表面,阻礙反應的進一步進行。
檢驗方法:
將制得的氣體通入澄清石灰水,若澄清石灰水變渾濁,則證明是二氧化碳。
驗滿方法:
用燃著的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅,證明二氧化碳氣體已經收集滿。
考點6 二氧化碳性質
1.物理性質:無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固態二氧化碳(干冰)
2.證明二氧化碳的密度大于空氣
實 驗 現 象
將CO2倒入裝有高、低燃著蠟燭的燒杯中,下面的蠟燭比上面的先熄滅。 將水倒入裝滿CO2的軟塑料瓶,旋緊瓶 塞,振蕩,軟塑料瓶變癟。 分析:二氧化碳溶于水使瓶內氣壓變小,大氣壓使瓶子變癟。
化學性質:①二氧化碳不能燃燒;②不支持燃燒; 物理性質:密度比空氣的大。 物理性質:二氧化碳能溶于水
生活小貼士:因為二氧化碳密度大于空氣,且不能供給呼吸,進入久未開啟的菜窖或干涸的深井前,做燈火實驗。
3.證明二氧化碳與水反應(資料:紫色石蕊試液遇酸性溶液變紅)
實驗 操作 ①干燥的石蕊 小花上噴稀醋酸 ②干燥的石蕊 小花上噴水 ③把干燥的小花 放進CO2氣體中 ④把用水濕潤的石蕊 小花放入CO2氣體 ⑤取出實驗④取出用吹風機烘干
現象 變紅 不變紅 不變紅 變紅 紅色變為紫色
分析 稀醋酸能使石蕊變紅 水不能使石蕊 變紅 二氧化碳不能 使石蕊變紅 二氧化碳與水反應生 成酸性物質使石蕊變紅 碳酸不穩定分解
結論 CO2不顯酸性,CO2與水反應生成了酸性物質 使紫色石蕊試液變成紅色 化學方程式:CO2+H2O=H2CO3 碳酸分解生成 二氧化碳和水 化學方程式: H2CO3=H2O+CO2↑
證明二氧化碳與澄清石灰水反應
操作:將二氧化碳通入澄清石灰水;
現象:澄清石灰水變渾濁:
化學反應方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(用于檢驗二氧化碳氣體)
考點7 二氧化碳的用途
CO2的用途 依據的性質
①干冰(固體二氧化碳)作制冷劑, 用于食品冷藏、制造舞臺霧景、人工降雨。 干冰升華吸熱(物理變化)
②滅火 ①二氧化碳不能燃燒,②不支持燃燒,③密度比空氣的大
③溫室肥料(氣肥),可以增大農作物的產量 CO2是光合作用的原料,能促進光合作用
④制汽水飲料(碳酸飲料) CO2能溶于水;且與水反應生成碳酸
⑤化工原料,制純堿、尿素等 能與多種物質反應
考點8 自然界碳氧循環
自然界的二氧化碳循環
產生二氧化碳:動植物呼吸、化石燃料的燃燒等
消耗二氧化碳:植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧氣,海水吸收二氧化碳。
2.溫室效應
(1)溫室效應加劇產生的原因:大氣中二氧化碳、甲烷、臭氧等溫室氣體增多;森林因為天災和人類的亂砍濫伐,導致CO2的消耗減少,引起全球氣候變曖;
(2)危害:全球氣候變暖、兩極冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、農業減產等;引起暴雨、洪水等災害,極端氣候事件發生的頻率和強度增加;影響自然生態系統,改變生物多樣性。
(3)防治措施:減少使用化石燃料;開發清潔能源(如核能、太陽能、風能、地熱能等);植樹造林,嚴禁亂砍濫伐;采用物理或化學方法,人工吸收二氧化碳。
提倡低碳生活:“低碳”生活中的“低碳”就是較低的二氧化碳排放。
考點9 一氧化碳
1.產生:①碳的不完全燃燒,化學方程式2C+O2點燃2CO;②含CO的燃料泄漏。
2.中毒生理過程:CO極易與血液中的血紅蛋白結合,結合能力是氧氣的200~300倍,從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結合,造成生物體內缺氧,嚴重時會危及生命。
處理方法:
①萬一CO中毒了,怎么急救? 輕度的應呼吸大量新鮮空氣,嚴重的立即送醫院醫治。
②萬一煤氣泄漏,怎么處理? 及時關閉閥門,開窗通風。
③冬天用煤火取暖時,應該注意什么? 一定要裝煙囪,并注意開窗通風,防止中毒。
④用煤炭取暖時,火爐上放一盆水,可以預防中毒嗎? 不能,因為CO難溶于水。
⑤煤氣罐中摻有微量具有刺激性氣味的氣體,為什么? 便于泄漏時及時發現。
⑥檢查煤氣泄漏的時候怎么檢漏? 用肥皂水檢驗,有氣泡產生說明漏氣了。
3.可燃性
①純凈的CO安靜的燃燒,產生藍色火焰,用內壁涂有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方,澄清石灰水變變渾濁。
②燃燒的化學方程式:2CO+O2點燃2CO2
澄清石灰水變渾濁的化學方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
③用途:作燃料。注意點燃前先檢驗氣體的純度(驗純)。
煤爐底部:C+O2點燃CO2
煤爐中部:C+CO2高溫2CO
煤爐上口:2CO+O2點燃2CO2
4.還原性
裝置及說明 現象及注意事項
A處的現象是:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色。 CO+CuO △ Cu+CO2 B處的現象是:澄清石灰水變渾濁。 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O C處的現象是:氣體燃燒,發出藍色火焰。 2CO + O2 2CO2
(1)澄清石灰水的目的是檢驗二氧化碳的生成 (2)右側酒精燈的作用是點燃尾氣,防止污染空氣 其它尾氣處理的方法 ①用氣球收集尾氣(圖A)②用排水法收集尾氣(圖B)③換一個長的導管伸到玻璃管下火焰處將尾氣燃燒(圖C) 【注意】 ①先通一氧化碳后加熱的原因是:排出裝置內的空氣,防止加熱一氧化碳與空氣的混合氣體發生爆炸。 ②實驗結束后先停止加熱繼續通入CO至玻璃管冷卻的原因是防止熱的銅遇到空氣又被氧化。
在 CO+CuO △ Cu+CO2 中,CO得氧被氧化, CO具有還原性,作還原劑,用途:冶煉金屬。
★CO和CO2的化學性質有很大差異的原因是:分子的構成不同。
考點1 水資源現狀
1.地球表面71%被水覆蓋,各種形態的水總儲量為1.39×1018m3,但供人類利用的淡水小于1% 。
全球海水、陸地水儲量比 國家節水標志
2.海洋是地球上最大的儲水庫,海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是H2O,最多的金屬元素是Na,最多的元素是O。
3.我國水資源的狀況分布不均,人均量少。
4.當今世界上有80多個國家、約20多億人口面臨淡水危機,其中26個國家的3億多人口生活在缺水狀態中。
考點2 水資源保護
1.愛護水資源的途徑:節約用水,防止水體污染
(1)節約用水 節約用水即提高水的利用效益。
生活中提倡一水多用,使用節水型器具;農業中改大水漫灌為噴灌、滴灌;工業中應用新技術新工藝循環使用。
(2)防止污染
①水污染:指大量污染物質排入水體,超過水體的自凈能力使水質惡化,水體及其周圍的生態平衡遭到破壞,對人類健康、生活和生產活動等造成損失和威脅。
②水污染物:工業“三廢”(廢渣、廢水、廢氣);農藥、化肥的不合理施用;生活垃圾、生活污水的任意排放。
③防止水體污染:工業上:應用新技術、新工藝減少污染物的產生,對污染的水體處理達標后排放;
農業上:合理施用農藥、化肥,提倡使用農家肥;
生活上:生活污水要集中處理達標排放,不使用含磷洗滌劑等。加強水質監測。
考點3 水的凈化
1.水 純水是無色、無臭、清澈透明的液體。城市生活用水是經自來水廠凈化處理過的。
2.自來水廠凈水過程
明礬的作用:明礬溶于水后生成的膠狀物吸附水中懸浮雜質,使雜質沉降來達到凈水的目的。
3.凈化水的常用方法 沉淀、過濾、吸附、蒸餾
沉淀、過濾和吸附、蒸餾是工業中常用的方法,也是在化學實驗中分離混合物的常用方法。
沉淀:①靜置沉淀,讓水中的不溶性固體顆粒下沉到底部;
②吸附沉淀,加入明礬,溶于水生成膠狀物吸附懸浮雜質,使之沉降。
過濾:
①適用范圍:用于分離難溶性固體與液體或者不溶性固體和可溶性固體
②操作注意事項:“一貼二低三靠”
③儀器和用品:玻璃儀器(燒杯、玻璃棒、漏斗)、 鐵架臺、用品(濾紙)
④過濾后,如果濾液仍然渾濁,可能原因有:
A承接濾液的燒杯不干凈 B傾倒液體時液面高于濾紙邊緣 C濾紙破損
⑤過濾后仍然渾濁的處理方法,清洗儀器,更換濾紙,重新過濾。
吸附:常用的吸附劑活性炭(有疏松多孔的結構,具有吸附性,物理性質);
除去水中的難溶性雜質、吸附色素和異味等可溶性雜質。
(市場上出售的凈水器,有些就是利用活性炭來吸附、過濾水中的雜質的)
(4)蒸餾:利用液體沸點不同將液體分離的方法;可以除去水中所有雜質。得到的水是純凈物。
沸石(碎瓷片)的作用:防止液體暴沸;冷凝管中水下進上出:充分冷凝水蒸氣;棄去最先得到的蒸餾水:
可能混有裝置儀器中的雜質和低沸點的雜質。
簡易裝置的長導管相當于冷凝管:充分冷卻水蒸氣。
(5)各種凈化方法除去的雜質的種類
難溶性雜質 可溶性雜質 降低水的硬度
沉淀 √
過濾 √
吸附 √ √
蒸餾 √ √ √
水的凈化效果由低到高的是:沉淀、過濾、吸附、蒸餾(均為物理方法),
其中凈化效果最好的是蒸餾;既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。
考點4 硬水和軟水
定義:硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水;
軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。
鑒別方法:加入等量的肥皂水,浮渣較多、泡沫較少的是硬水,泡沫較多、浮渣較少的是軟水。
3.硬水軟化的方法:實驗室——蒸餾、生活中——煮沸
4.長期使用硬水的壞處:
浪費肥皂,洗不干凈衣服;鍋爐容易結成水垢,浪費燃料,還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。
考點5 氫氣
1.氫氣物理性質:氫氣是無色、無味的氣體,難溶于水,密度比空氣的小。(排水法、向下排空氣法收集)
(證明氫氣密度比空氣小的方法:用氫氣吹肥皂泡,若肥皂泡上升,則密度比空氣小)
2.氫氣的化學性質:可燃性
注意事項:
不純的氫氣(混有一定量空氣或氧氣)遇明火可能會爆炸,氫氣的爆炸極限的體積分數為4%~74.2%。
因此點燃前必須驗純(如圖所示操作)。若發出尖銳的爆鳴聲表明氫氣不純(此時點燃較危險);聲音很小則表明氫氣較純。
考點6 水的電解
水的電解實驗分析 簡記:正氧負氫,氫二氧一或者(負氫多二)
實驗裝置 實驗步驟 實驗現象 現象分析
1.接通電源 兩電極端均產生氣泡,一段時間后,負極端氣體體積約為正極端氣體體積2倍 相同條件下,負極產生氣體較快較多
2.用燃著的木條 分別檢驗兩極氣體 正極端氣體讓小木條燃燒更旺, 負極端氣體能燃燒,產生淡藍色火焰 正極端氣體具有助燃性 負極端氣體具有可燃性
實驗結論 反應表達式 注意事項
水通電生成氫氣和氧氣,說明水由氫元素和氧元素組成 文字表達式: 符號表達式: 電源選擇直流電;水中加入硫酸鈉或氫氧化鈉的目的:增強水的導電性
反思交流
氣體聚集在玻璃管上端,說明氣體具有什么性質? 氣體密度小于水,且溶解性不大 實驗時正負極端產生的氣體體積比小于1:2的原因? 氧氣不易溶于水,氫氣難溶于水; 且氧氣可能和金屬電極發生反應。 3.本實驗得到的氣體體積比和質量比圖像 氫氣氧氣的體積比約為2 : 1;質量比約為1 : 8
2.微觀理解水的電解
化學反應前后原子種類不變,故反應前后元素種類不變
考點7 溶液的形成
1.溶液的概念:一種或幾種物質分散到另一種物質里形成的均一的、穩定的混合物。
(物質溶解的實質:被溶解物質的分子和離子在水分子的作用下逐步擴散,最終均勻的分散到水分子中的過程)
2.溶液的特征:
均一性:溶液各部分的組成和性質完全相同,各部分的濃度、密度、顏色、性質均相同。
穩定性:只要外界條件(如溫度)不改變,溶劑和溶質不會分離
混合物:溶液由溶質和溶劑兩部分物質組成。
注意:溶液是澄清透明的,但不一定無色。
如CuSO4溶液(含有Cu2+) 為藍色,FeSO4溶液(含有Fe2+) 為淺綠色,Fe2(SO4)3溶液(含有Fe3+)為黃色。
3.溶液的組成:
溶質:被溶解的物質,可以是固體、液體、氣體。(一種溶液中的溶質可以是一種或幾種)
溶劑:能溶解其他物質的物質,常用水、汽油、酒精等液體。(一種溶液中的溶劑只有一種)
4.溶質溶劑的判斷
(1)溶液成分 有水存在 無水存在
固體和液體 氣體和液體 液體和液體
溶質 其他物質 固體 氣體 量少的液體
溶劑 水 液體 液體 量多的液體
(2)溶液命名:溶質的溶劑溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液),若不指明溶劑的溶液溶劑為水。
(3)發生化學反應的溶液:
①氧化鈣放入水中,CaO+H2O=Ca(OH)2,溶質不是氧化鈣,而是反應生成的氫氧化鈣。
②鋅放入稀硫酸中,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,原溶液溶質是硫酸,溶劑是水,反應后溶劑仍為水,溶質分情況。
鋅和稀硫酸恰好反應 鋅過量(鋅不溶于水) 稀硫酸過量
溶質 硫酸鋅 硫酸鋅 硫酸鋅和硫酸
5.溶解性
同種物質在不同的溶劑里的溶解性是不同的,不同的物質在同一溶劑中的溶解性也是不同的。
碘能溶于汽油,不能溶于水;高錳酸鉀能溶于水,不能溶于汽油;乙醇與水可以任意比互溶。
影響溶解能力的因素:內因:溶質溶劑性質;外因:溫度
影響溶解速率的因素:溶質溶劑的性質、溫度、溶質的顆粒大小、是否攪拌。
6.溶液的應用
在溶液中進行化學反應能加快反應的速率。
醫療上的多種注射液也是溶液。
溶液對動植物和人的生理活動有重要意義。(如營養液無土栽培)
考點8 溶解時的吸熱或放熱現象
溶解時的熱現象
溶于水放熱:氫氧化鈉NaOH、濃硫酸H2SO4
溶于水吸熱:硝酸銨NH4NO3
溶于水溫度無明顯變化:氯化鈉NaCl
注意:生石灰放入水中放出大量的熱,不是溶解,而是發生了化學反應放熱:CaO+H2O=Ca(OH)2
考點9 乳化現象 乳濁液
1.乳濁液:互不相溶的液體,以小液滴分散到液體里形成的混合物。(如牛奶等)
特征:不均一、不穩定(靜置后分層)
乳化現象:油與水互不相溶,不能形成溶液,洗滌劑能使植物油在水中分散成無數細小的液滴,而不聚成大的油滴, 從而使油和水不再分層,所形成的乳濁液穩定性增強的現象。
應用:生活中洗滌劑洗衣物、餐具等;農業上把不溶于水的液體農藥配制成乳濁液。
小結:去污原理不同:洗滌劑去油污是乳化作用;酒精、汽油去油污是溶解。
補充:
溶液 乳濁液 懸濁液
分散質 溶質的分子或離子 不溶性的小液滴 不溶性的固體小顆粒
特征 均一、穩定 不均一、不穩定 不均一、不穩定
考點10 飽和溶液和不飽和溶液
飽和溶液 不飽和溶液
在一定溫度下,向一定量的溶劑里加入某種溶質, 溶質不能繼續溶解所得到的該溶質的溶液。 在一定溫度下,向一定量的溶劑里加入某種溶質, 溶質還能繼續溶解所得到的該溶質的溶液。
溶劑量和溫度會影響溶解的溶質的量,故限定一定量的溶劑和一定溫度才能比較是否飽和。 飽和是不能再繼續溶解該種溶質,不影響溶劑溶解別的溶質,故飽和溶液要指明針對哪種溶質是飽和的。 當溶劑量、溫度確定時,某溶液的飽和狀態表示該溶質溶解的量達到最大值。
(1)判斷某溶液是否飽和的方法: ①觀察法:觀察底部有無不能繼續溶解的溶質。若有且不繼續溶解,則是飽和溶液。若無,則可能是不飽和溶液或恰好飽和的溶液(注意恰好飽和和不飽和的溶液看起來都是澄清透明的,外觀無法區別,實驗法區別) ②實驗法:取樣,在該溫度下,向溶液里繼續加入該種溶質,充分混合,觀察溶質是否繼續溶解。溶質不能繼續溶解,則是恰好飽和溶液,若溶解,則是不飽和溶液。
(2)飽和溶液和不飽和溶液的轉化
(3)飽和溶液和不飽和溶液與稀溶液濃溶液的區別與聯系 是否飽和:比較在一定溫度下一定量溶劑里溶解溶質的質量是否達到最大限度。 濃稀程度:比較的是在一定量的溶液里溶質質量的相對大小(溶質的質量分數)。 飽和溶液不一定是濃溶液,不飽和溶液不一定是稀溶液,相同溫度下,同種溶質的飽和溶液比不飽和溶液濃。
考點10 結晶與除雜
結晶方法: 先把溶液變成飽和溶液,再改變適當的條件讓溶質以晶體形式析出。 注意: 析出晶體后的母液(又名苦鹵) 一定是該晶體溶質的飽和溶液。 ①降溫結晶/冷卻熱飽和溶液結晶:(通過改變溫度降低溶解度析出晶體) 適用于溶解度隨溫度升高而增大且受溫度影響變化較大的固體溶質 硝酸鉀的結晶:
②蒸發結晶:(通過減少溶劑量使晶體析出) 適用于溶解度受溫度影響不大的固體溶質 氯化鈉的結晶:
除雜原則: 不增加新雜質、不減少原物質、易分離雜質、易復原原物質狀態 ①若硝酸鉀中含有少量氯化鈉→冷卻熱飽和溶液法(降溫結晶法) 將樣品配置成熱的飽和溶液,然后冷卻,大量的硝酸鉀從溶液中結晶出來,而氯化鈉仍留在溶液中,再過濾、洗滌、干燥得到硝酸鉀晶體。 ②若氯化鈉中含有少量硝酸鉀→蒸發溶劑法(蒸發結晶) 將樣品加熱蒸發水,析出大量晶體后趁熱過濾。
考點11 溶解度S
氣體的溶解度
(1)定義:通常指氣體在壓強為101KPa和一定溫度時,在1體積水里溶解達到飽和狀態時的氣體體積。
(2)氣體溶解度概念中的四要素:
①條件:壓強為101kPa、一定溫度 ②標準:1體積水 ③狀態:達到飽和狀態 ④單位:體積
(3)理解:0℃時,氧氣的溶解度為0.049。
表示在壓強為101KPa和0℃時,1體積水最多能溶解0.049體積的氧氣。
(O2不易溶于水,CO2能溶于水,CO、H2難溶于水,CH4極難溶于水)
(4)影響氣體溶解度的因素:
內因:氣體和溶劑的性質;
外因:①壓強——氣體溶解度隨壓強增大而增大。(事實:打開汽水瓶蓋時汽水會自動噴射出來)
②溫度——氣體溶解度隨溫度升高而減小。(事實:喝了汽水后會打嗝)
固體的溶解度S:
(1)定義:在一定溫度下,某固態物質在100g溶劑(不指明溶劑,通常指水)里達到飽和狀態時所溶解的質量。
(2)理解定義四要素:
①條件:一定溫度,固體溶質的溶解度隨溫度的變化而變化,只有指明溫度,溶解度才有意義。
②標準:100g溶劑,固體物質的溶解量隨溶劑量的增大而增大,限度100g溶劑的量便于統一標準后比較。
③狀態:達到飽和狀態,只有達到最大溶解量時才是確定的值。
④單位:為克,溶解度其實就是溶質的質量,是在特定量溶劑和一定溫度下的溶質質量。
(3)溶解度的意義:20℃時,氯化鈉溶解度為36g。
①在20℃時,100g水中最多能溶解(即達飽和)36gNaCl。
②在20℃時,100g水中溶解36g氯化鈉形成飽和溶液。
③在20℃時,要完全溶解36g氯化鈉,最少需要水100g。
④在20℃時,136g氯化鈉溶液中有100g水,36g氯化鈉。
拓展:在20℃時,任意質量的氯化鈉飽和溶液中,m(氯化鈉):m(水):m(氯化鈉溶液)=36:100:136。
溶解度和溶解性的關系
溶解性是表示一種物質在另一種物質中的溶解能力的大小,是物理性質。溶解度是溶解性的定量表示方法。
溶解性是根據20℃時,固體物質的溶解度的大小劃分的。
溶解度的表示方法
列表法 從表格中找出物質的溶解度值
曲線法
①查閱物質在不同溫度時的溶解度
②知道物質的溶解度受溫度變化影響的大小
③比較不同物質在同一溫度時溶解度的大小
④根據溶解度曲線確定怎么制得某溫度下的飽和溶液
⑤確定分離混合物中各物質的方法
(3)溶解度曲線的認識
溶解度曲線上的溶解度數值對應的是在100g水中的溶質質量 1.曲線上的點——表示某物質在對應溫度下的溶解度 A點:表示20oC時硝酸鉀的溶解度為90g。 B點:表示70oC時氯化銨的溶解度為60g。 2.曲線以上的區域——表示對應溫度下該溶質的飽和溶液,且溶液中有溶質剩余 C點:表示20oC時硝酸鉀的飽和溶液,且有固體剩余。 3.曲線以下的區域——表示對應溫度下該溶質的不飽和溶液 D點:表示20oC時硝酸鉀的不飽和溶液。 4.兩曲線的交點——表示兩物質在該對應溫度下的溶解度相等 E點:表示70oC時硝酸鉀和硝酸鈉的溶解度相同,都為140g。 比較兩種物質溶解度大小(指定溫度范圍,再比較) ①如70oC時,硝酸鉀的溶解度大于氯化銨的溶解度。 ②如比較硝酸鈉和硝酸鉀的溶解度大小: 0oC < t < 70oC:硝酸鉀的溶解度小于硝酸鈉 70oC < t:硝酸鉀的溶解度大于硝酸鈉 溶解度變化趨勢 絕大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大,如KNO3 少數固體物質的溶解度受溫度的影響不大,如NaCl 極少數固體物質的溶解度隨溫度的升高而減少,如Ca(OH)2 飽和不飽和溶液的轉化 對于硝酸鈉溶液: D→A:不飽和溶液變飽和溶液,加溶質或恒溫蒸發溶劑; C→A:飽和溶液將多余的固體溶解進溶液變成恰好飽和溶液,加水; C→E:對硝酸鈉溶液升溫到70oC,多余的固體溶解形成恰好飽和溶液 8.確定結晶的優選方法 ①隨溫度升高溶解度變大的物質,降溫結晶或冷卻熱飽和溶液結晶 如硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鈉、硝酸銨等 ②隨溫度升高溶解度變化不大的,蒸發結晶 如氯化鈉 確定除雜方法 根據要提純的物質的溶解度確定結晶方法提純,同時雜質被除去。
例1.如圖所示,分析兩種物質的溶解度
①a、b物質溶解度曲線受溫度的影響?
a、b物質的溶解度隨溫度的升高而增大,且溫度對a的影響更大。
②N點的意義? 在t1oC時,a物質的溶解度為S1g。(注意溶解度有單位)
③P點的意義? 在t3oC時,b物質的溶解度為S3g。
④M點的意義? 在t2oC時,a和b的溶解度相等,為S2g。
⑤a、b物質的溶解度大小關系?
0oC < t < t2oC時,b的溶解度大于a; t > t2oC時,a的溶解度大于b。
⑥a物質采用什么方法結晶? 降溫結晶或冷卻熱飽和溶液結晶
⑦b物質采用什么方法結晶? 蒸發結晶
⑧a中混有b,采用什么方法提純a? 降溫結晶或冷卻熱飽和溶液結晶
⑨b中混有a,采用什么方法提純b? 蒸發結晶
考點12 溶液的濃度——溶質質量分數
溶質質量分數定義:溶質的質量與溶液的質量之比
溶質質量分數意義:10%的NaCl溶液表示每100份質量的NaCl溶液中,NaCl的質量為10份。
即每100g氯化鈉溶液中含有10g氯化鈉,90g水。
3.溶質質量分數計算公式:
*溶質的質量:指溶解在溶液中的溶質的質量,沒溶解的不計算在內。
*溶質質量 = 溶液質量×溶質的質量分數
*溶液的質量 = 溶質的質量 + 溶劑的質量 = 溶質質量÷溶質質量分數 = 溶液的體積×溶液的密度
注意:
①從一瓶溶液中不論取出多少溶液,取出溶液及剩余溶液中溶質質量分數均與原來溶液中溶質質量分數相同。
②一定溫度時,向某物質的飽和溶液中加入該物質,溶液的溶質質量分數不變。
③一定溫度時,對某飽和溶液恒溫蒸發溶劑,溶液的溶質質量分數保持不變。
④對于溶解度隨溫度升高而增大的物質來說,將其恰好飽和的溶液升高溫度,所得溶液的溶質質量分數保持不變,變成不飽和溶液。而對于溶解度隨溫度升高而減少的物質來說,將其恰好飽和溶液降低溫度,所得溶液的溶質質量分數保持不變,變成不飽和溶液。
4.飽和溶液的溶質質量分數計算:
對飽和溶液,當溶劑的質量為100g,溶質的質量等于此溫度下的溶解度。
任意質量的飽和溶液中溶質、溶劑、溶液的質量比是一定值。
計算公式:
5.溶液的稀釋
①加水:稀釋前后溶質的質量不變 m(稀釋后溶液)=m(稀釋前溶液)+m(水)
②加稀溶液:m(混合后溶質)=m(濃溶液溶質)+m(稀溶液溶質) m(溶液總質量)=m(濃溶液)+m(稀溶液)
6.涉及化學反應的溶液濃度計算
考點13 配置一定溶質質量分數的溶液
固體藥品加水配制一定溶質質量分數的溶液 ( 固體 + 水 )
所用儀器
實驗步驟:
例.找出下列配置一定濃度氯化鈉溶液的錯誤操作,并改正。
2.溶液加水稀釋配置一定溶質質量分數的溶液 (液體+水)
誤差分析
質量分數偏小的原因:
①稱量時“左碼右物”并使用游碼→m質↓。
②將固體溶質轉移到燒杯中時,散落到燒杯外面→m質↓。
③固體溶質不純、不干燥或已潮解→m質↓。
④用量筒量取水時仰視讀數→m劑↑。
⑤燒杯內有殘留的水→m劑↑。
質量分數偏大的原因:
①砝碼生銹(比同規格原砝碼重)→m質↑。
②用量筒量取水時俯視讀數→m劑↓。
③量好的水向燒杯中傾倒時,有液體酒落燒杯外→m劑↓。
質量分數無影響:
①完全溶解后攪拌,少量液體飛濺到燒杯外。
②完全溶解后,轉移時,灑落在到細口瓶外。
考點1 金屬材料
1.金屬材料:包括純金屬(純凈物)和合金(混合物)
2.金屬物理性質:
(1)常溫下為固體(特殊:汞為液體),有金屬光澤,密度較大,熔點較高。
(2)大多數金屬呈銀白色,特殊:銅紫紅色,金金黃色,鐵粉黑色(鐵片為銀白色)。
(3)大多數金屬具有優良的導電性、導熱性,有延展性(延:拉成絲;展:壓成片)。
3.金屬之最:
(1)鋁:地殼中含量最多的金屬元素 (2)鈣:人體中含量最多的金屬元素
(3)鐵:目前世界年產量最多的金屬(鐵>鋁>銅) (4)銀:導電、導熱性最好的金屬(銀>銅>金>鋁) (5)鉻:硬度最高的金屬 (6)鎢:熔點最高的金屬 (7)汞:熔點最低的金屬 (8)鋨:密度最大的金屬 (9)鋰:密度最小的金屬
4.金屬的用途:(性質和用途要對應)
物質的性質在很大程度上決定了物質的用途,另外還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利以及是否容易回收和對環境的影響等多種因素。
性質決定用途
銅、鋁具有導電性→電線;鎢熔點高→燈絲;鉻硬度大→做鍍層金屬;鐵硬度大→菜刀、鐮刀、錘子等;
生活中應用的金屬
干電池外皮→鋅/錳;“銀粉”→鋁;水銀溫度計→汞;“錫箔”紙→鋁或錫;保溫瓶內膽→銀
考點2 合金
1.概念:在金屬中加熱融合某些金屬或非金屬,制得具有金屬特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的過程是物理變化 ③合金各成分的化學性質不變
合金的優點:
合金和組成其的純金屬相比較,硬度一般更大,熔點一般更低,抗腐蝕性更好。
合金 鐵的合金 銅合金 焊錫 鈦和鈦合金 形狀記憶合金
生鐵 鋼 黃銅 青銅
成分 含碳量 2%~4.3% 含碳量 0.03%~2% 銅鋅 銅錫 鉛錫合金 鈦鎳合金
備注 鐵的合金主要含Fe、C, 區別主要是含碳量不同 紫銅是純銅 熔點低 焊接金屬 與人體有很好的 相容性,可用于制造人造骨 具有形狀記憶效應用于制成人造衛星天線
注意:①“百煉成鋼”的原理是降低含碳量,通入純氧的目的是使生鐵中的碳充分反應。C+O2CO2
考點3 置換反應
1.定義:由一種單質與一種化合物反應,生成另一種單質與另一種化合物的反應 A+BC→AC+B
2.置換反應類型:
①金屬+酸→金屬化合物+H2
②金屬+金屬化合物→另一金屬+另一金屬化合物
③C+金屬氧化物→金屬單質+CO2
④H2+金屬氧化物→金屬單質+H2O
(注意:CO+金屬氧化物→金屬單質+CO2 該反應不屬于基本反應)
化合反應:多變一 CO2+H2O = H2CO3
3.化學反應基本類型 分解反應:一變多 H2CO3 = CO2↑+H2O
置換反應:單化生化單 C + 2CuO2Cu+CO2↑
復分解反應:
考點4 金屬的化學性質
金屬與氧氣的反應
金屬+氧氣→金屬氧化物 (化合反應)
鎂 鋁 鐵 銅
2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
常溫下表面形成氧化膜 常溫下表面形成氧化膜 鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體 紫紅色的銅絲加熱后變黑
*通過金屬與氧氣能否反應及反應的難易程度判斷金屬的活動性。鎂、鋁>鐵、銅>金。
鋁具有很好的抗腐蝕性能原因:鋁與空氣中氧氣反應,表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進一步氧化。
金屬與酸的反應 金屬+酸→鹽+H2↑ (置換反應) 反應條件:金屬活動性排在H前
注意:實驗前用砂紙打磨金屬,除去鎂、鐵等金屬表面的氧化膜,便于金屬與酸接觸反應。
+稀鹽酸 +稀硫酸 鎂 鋅 鐵
現象 固體逐漸溶解,產生大量氣泡 固體逐漸溶解,產生較多氣泡 固體逐漸溶解,無色溶液變為 淺綠色,產生少量氣泡
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↑
根據金屬與酸混合時是否有氫氣產生將金屬分為兩類:活潑金屬和不活潑金屬;
*通過金屬與酸能否反應或與酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性。鎂>鋅>鐵>銅(不反應)
鐵與稀鹽酸和稀硫酸反應生成的鐵的化合物中,鐵化合價為+2價。含有Fe2+的溶液為淺綠色
金屬與金屬化合物的反應 金屬+鹽→新鹽+新金屬 (置換反應)
反應條件:參加反應的金屬活動性必須強于鹽中金屬的活動性(K、Ca、Na除外),且鹽必須可溶
現象的描述重點:金屬表面生成固體的顏色,溶液顏色的變化。
實驗 鐵釘+硫酸銅溶液 鋁絲+硫酸銅溶液 銅絲+硝酸銀溶液
現象 鐵表面有紅色固體產生, 溶液由藍色逐漸變為淺綠色。 鋁表面有紅色固體產生, 溶液由藍色逐漸變為無色。 銅表面有銀白色固體產生, 溶液由無色逐漸變為藍色。
化學方程式 Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活動性比較 鐵>銅 鋁>銅 銅>銀
*通過金屬與金屬化合物溶液是否反應判斷金屬的活動性。
總結:比較金屬活動性的方法:
考點5 金屬活動性
1.常見金屬在溶液中的活動性順序:(巧記:撿個大美女;身體細纖輕;總共一百斤)
鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛 (氫) 銅 汞 銀 鉑 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(1)判斷不同金屬的活動性強弱:金屬的位置越靠前,活動性越強。
(2)判斷金屬能否與酸反應:位于氫之前的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫元素。
(3)判斷金屬能否與金屬化合物溶液反應:位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其化合物的溶液里置換
出來。
*金屬化合物必須溶于水;AgCl不溶于水,不能用于和金屬發生置換反應;
*K、Ca、Na太活潑,常溫下和水反應,不能置換出金屬化合物中的金屬。
考點6 金屬活動性順序的應用
類型1 金屬活動性順序的判斷
分析:注意金屬與酸反應時作對比實驗要控制變量(如酸種類、濃度、體積;金屬的形狀、接觸面積;溫度等)
例1.有甲、乙、丙、丁四種顆粒大小相同的金屬,分別投入等質量等濃度的稀硫酸中,乙、丙表面有氣泡產生,且丙產生氣泡較快;再將甲投入含丁化合物的溶液中,甲的表面有丁析出,則這四種金屬活動性順序為( )
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三種金屬,把X、Z分別投入稀硫酸中,只有Z表面產生氣泡,把X投入Y的鹽溶液中, X表面有Y析出。下列判斷錯誤的是( )
A. 金屬活動性順序是:Z﹥X﹥Y B. X、Y、Z可能依次是:Fe、Cu、Ag
C. Y投入Z的鹽溶液中,無Z析出 D. X、Y、Z可能依次是:Cu、Hg、Zn
類型2 金屬活動性的判斷實驗設計
兩種金屬活動性判斷
待比較金屬 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag
活動性比較 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag
金屬+酸 稀鹽酸或
稀硫酸 將打磨過的鐵和鋅分別放 入等質量等濃度的同種酸 比較反應的劇烈程度 將打磨過的鐵和銅分別放 入等質量等濃度的同種酸 比較能否反應 均不與酸反應 不能證明
金屬單質+
化合物溶液 方案:前金屬+后溶液,能置換 Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe 操作:將打磨過的鋅條放入氯化亞鐵溶液中,觀察到有銀白色金屬析出 方案:前金屬+后溶液,能置換 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 操作:將打磨過的鐵絲放入氯化亞銅溶液中,觀察到有紫紅色金屬析出 方案:前金屬+后溶液,能置換 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 操作:將銅絲放入硝酸銀溶液中,觀察到有銀白色金屬析出
方案:后金屬+前溶液,不置換 Fe+ZnSO4 X 操作:將打磨過的鋅條放入氯化亞鐵溶液中,無明顯現象 方案:后金屬+前溶液,不置換 Cu+FeSO4 X 操作:將銅片放入硫酸亞鐵溶液中,無明顯現象 方案:后金屬+前溶液,不置換 Ag+Cu(NO3)2 X 操作:將銀絲放入硝酸銅溶液中,無明顯現象
(2)三種金屬活動性判斷
待比較金屬 Fe、Cu、Ag 活動性:Fe>H>Cu>Ag
方案1: 前金屬+后溶液 方案:①證明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置換 ; ②證明Cu>Ag: Cu+AgNO3能置換 藥品:打磨過的鐵絲、銅絲,硝酸銅溶液、硝酸銀溶液(4種) 操作:將打磨過的鐵絲放入硝酸銅溶液中,鐵絲上有紅色固體析出;將銅絲放入硝酸銀溶液中,銅絲表面出現銀白色固體。
方案2: 后金屬+前溶液 方案:①證明Ag方案3: 兩邊金屬+中間溶液 方案:①證明Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置換 ②證明Ag方案4: 中間金屬+兩邊溶液 方案:①證明CuAg: Cu+AgNO3能置換 藥品:打磨過的銅絲,硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液(3種) 操作:將打磨過的銅絲放入硝酸亞鐵溶液中,無明顯現象;將銅絲放入硝酸銀溶液中,銅絲表面出現銀白色固體。
例1:為了解金屬鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關系,兩同學進行了如下探究活動。
【猜想和假設】根據所學知識,猜想三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系:
猜想一:Cr Al Cu 猜想二:Al Cr Cu 猜想三:___________。
【實驗和探究】
(1)小王的實驗:取大小相同的鋁、鉻、銅三種金屬片(均用砂紙打磨光亮)進行如下實驗:
實驗步驟 實驗現象 解釋與結論
分別取3支試管,向其中加入相同_______、相同濃度的稀硫酸,然后將鋁、鉻、銅三種金屬分別插入三支試管中 鋁片表面產生的氣泡較快; 鉻片表面產生氣泡較緩慢,溶液變藍色;銅片無明顯現象 猜想________成立; 鉻與稀硫酸反應生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液,該反應的化學方程式為__________________________________
(2)小張的實驗:只選用了三種藥品進行實驗,也得出了三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系,則他選用的三種藥品可能是____________________________________________。
(3)由上述實驗得出比較金屬活動性強弱的方法是:___________________________。
類型3 鑒別和除雜
例1:鑒別黃銅(銅鋅合金)和黃金
實驗方案 現象 可能涉及的化學方程式
①用火灼燒 若變黑則為黃銅;若無明顯現象為黃金 2Cu+O22CuO
②加入稀鹽酸 若產生氣泡則為黃銅;若無明顯現象為黃金 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
③加入硫酸銅溶液 若出現紅色固體為黃銅;若無明顯現象為黃金 Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
例2:除去金屬中雜質金屬或金屬化合物溶液中的金屬化合物
(除雜的要求:不增,不減,易分離,易恢復原狀)
混合物 方法 有關化學方程式
Cu(Zn) ①加入足量稀鹽酸,過濾、洗滌、干燥 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
②加入足量硫酸銅溶液,過濾、洗滌、干燥 Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
FeSO4(CuSO4) 加入足量鐵粉,過濾 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
類型4 濾渣、濾液成分的判斷
一種金屬和一種鹽溶液反應后濾渣、濾液成分的判斷
金屬A的活潑性強于B,將金屬A投入金屬B的鹽溶液中,濾渣濾液成分的情況分析如下:
A不足 A恰好反應 A過量
濾渣 B B B、A
濾液 A鹽、B鹽 A鹽 A鹽
2.多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應
*兩種金屬(活動性強于金屬化合物中金屬)同時放入某金屬化合物溶液中,活動性強的金屬單質先反應*
例:Zn和Fe同時放入CuSO4溶液中,活潑性:Zn>Fe>Cu
①Zn和CuSO4先反應:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ②Fe和CuSO4后反應:Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
充分反應后,過濾,濾渣和濾液的成分分析如下:
CuSO4的量 濾渣 濾液
①CuSO4少量,Zn有剩,Fe未反應 Cu、Zn、Fe ZnSO4
②Zn和CuSO4恰好反應,Fe未反應 Cu、Fe ZnSO4
③Zn反應完,Fe和CuSO4部分反應 Cu、Fe ZnSO4、FeSO4
④Fe和CuSO4恰好反應 Cu ZnSO4、FeSO4
⑤Zn、Fe均反應完,CuSO4有剩余 Cu ZnSO4、FeSO4、CuSO4
3.一種金屬和多種金屬的鹽溶液反應
*一種金屬(活動性強于金屬化合物中金屬)放入兩種金屬化合物混合溶液中,活動性弱的金屬化合物先反應*
例2:一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,
活動性:Fe>Cu>Ag
①Fe和AgNO3先反應,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
②Fe和Cu(NO3)2后反應,Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
充分反應后,過濾,濾渣和濾液的成分分析如下:
加入鐵的量 濾渣 濾液
①AgNO3部分反應,Cu(NO3)2未反應 Ag Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
②AgNO3恰好反應完,Cu(NO3)2未反應 Ag Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
③AgNO3反應完,Cu(NO3)2部分反應 Ag、Cu Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
④AgNO3反應完、Cu(NO3)2恰好反應完 Ag、Cu Fe(NO3)2
⑤AgNO3、Cu(NO3)2都反應完,Fe有剩 Ag、Cu、Fe Fe(NO3)2
例1.在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應后過濾,所得濾渣與鹽酸反應放出氣體。則所得濾液中
含有的物質是( )
A.CuCl2 ZnCl2 FeCl2 B.只有FeCl2 C.FeCl2 ZnCl2 D.CuCl2 ZnCl2
例2.某化學小組向一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn粉,充分反應后過濾得溶液A和固體
B,濾液A中所含的物質不可能的情況是( )
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.某興趣小組的同學從實驗室收集到一桶含有FeSO4 、CuSO4 的廢液,他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體,設計了如下實驗方案。結合實驗方案回答下列問題:
(1)步驟①中,金屬X是_________,該反應的化學方程式為___________________________;
(2)步驟②中,加入過量稀硫酸的目的是________________ ;
類型5 金屬反應后溶液質量的變化
金屬+酸 金屬+金屬化合物溶液
金屬置換出酸中的氫元素生成氫氣, 溶液的溶質由酸變為金屬化合物,溶液質量一定增加 金屬與化合物溶液反應后溶液溶質質量的增減 根據方程式計算
例1:將等質量的鋅分別放入足量的下列溶液中,充分反應后溶液質量減少的是(  )
A.稀硫酸 B.硫酸亞鐵溶液 C.硝酸銀溶液 D.氯化鎂溶液
類型6 金屬與酸反應數據和圖像分析
例1:等質量的金屬Mg、Zn、Fe、Al分別與足量的同種酸反應。(Mg-24 Zn-65 Fe-56 Al-27)
生成H2的速率:Mg > Al > Zn > Fe(由金屬活動性決定,越活潑,產生氫氣的速率越快)
生成H2的質量:Al > Mg > Fe > Zn(酸過量,按金屬質量計算)
總結:(1)等質量金屬與足量酸反應,同為+2價金屬,相對原子質量越小,生成的H2質量越大。
(2)任意化合價的金屬與足量酸反應產生氫氣的質量計算公式:
【金屬相對原子質量/金屬化合價】值越小,產生的H2質量越多
例2:等質量等質量分數的同種酸分別與足量的金屬Mg、Zn、Fe、Al反應。
生成H2的速率:Mg>Al>Zn>Fe(由金屬活動性決定,越活潑,產生氫氣的速率越快)
生成H2的質量:相等(金屬過量,按酸質量計算,酸是等量的,全部反應完,產生的氫氣質量相等)
例3:圖像分析
等質量的金屬與足量酸反應 等質量、等質量分數的酸和足量金屬反應
向等質量、等質量分數的稀酸中加入金屬至過量 向等質量的金屬中滴加等質量分數的稀酸至過量
①開始時,酸足量,產生氫氣的質量由金屬決定, 【金屬相對原子質量/金屬化合價】的值越小, 產生氫氣的質量越多 【逆向思維】酸足量時,要得到相等質量的氫氣,消耗金屬的質量為Zn>Fe>Mg>Al ②最終生成氫氣的質量由酸決定,酸的質量相等,則最終產生氫氣的質量相等 ①a點前,酸不足,產生氫氣的質量由酸的質量決定,產生氫氣的質量為Al=Mg=Fe=Zn ②b點后,酸足量,產生氫氣的質量由金屬決定,最終產生氫氣的質量為Al>Mg>Fe>Zn ③該曲線無法表示反應速率,因此無法判斷金屬的活動性強弱
練1.往一定量的稀硫酸中加入過量的鋅粒,如圖是反應過程中某種量Y隨加入鋅粒
的質量變化的關系,則Y不可能表示( )
A.生成氫氣的質量 B.生成硫酸鋅的質量
C.參加反應的硫酸質量 D.溶液中水的質量
練2.相同質量的M、N兩種活潑金屬,分別與足量的相同濃度的鹽酸反應(M、N在生
成物中均為+2價),生成H2的質量和反應時間的關系如圖所示,下列敘述正確的是( )
A.相對原子質量N>M B.兩個反應生成H2的質量相等
C.金屬的活潑性N>M D.兩個反應消耗鹽酸的質量一定相等
練3.如圖所示的四個圖象與對應實驗相符的是( )
A.等質量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度且過量的稀硫酸 B.等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸 C.等質量且足量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度的稀硫酸 D.等質量的Mg和Zn中加入等質量、等濃度且過量的稀硫酸
考點7 鐵的冶煉
1.常見的礦石:赤鐵礦: 主要成分Fe2O3;磁鐵礦: 主要成分Fe3O4 ;鋁土礦: 主要成分Al2O3 ;
實驗室:一氧化碳還原氧化鐵
實驗現象:
A處 B處 C處
實驗現象 紅棕色粉末逐漸變成黑色 澄清石灰水變渾濁 產生藍色火焰
化學方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O 2CO + O22CO2
實驗注意事項:
(1)先通入CO一會兒,再給氧化鐵加熱;原因:排盡裝置中的空氣,防止加熱CO與空氣的混合氣體發生爆炸。
(2)停止加熱,繼續通人CO至玻璃管冷卻;原因:防止生成的熱的鐵被空氣再次氧化。
(為減少CO的使用量,熄滅酒精噴燈后,可用彈簧夾將硬質玻璃管兩側的導管關閉,使鐵在密閉裝置中冷卻)
(3)尾氣處理:①點燃,使CO變成無毒的CO2;②在導管末端系一個氣球或用排水法將尾氣收集起來。
(4)酒精噴燈的作用是提供高溫(如果用酒精燈,則加金屬網罩,金屬網罩可以集中火焰,提高溫度)
(5)澄清石灰水的作用:檢驗生成的二氧化碳。
裝置改進
優點:節約藥品 優點:雙管集氣瓶既可以檢驗并吸收二氧化碳,還能收集多余的一氧化碳 優點:節約能源,減少空氣污染
4.工業上煉鐵 設備:高爐
(1)煉鐵的原料:鐵礦石、 焦炭、石灰石、空氣
(2)反應原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)焦炭的作用:
①提供熱量( C+O2CO2);②生成CO(C + CO22CO)
(焦炭雖具有還原性,但是CO氣體具有流動性,與鐵礦石接觸更充分)
(4)石灰石的作用:將礦石中的二氧化硅變為爐渣。
(5)生產產物:生鐵(具有較多雜質),密度大于爐渣,故出鐵口在出渣口下方。
(6)高爐氣體的主要成分:N2、CO、CO2等;
處理方法:收集后集中處理,或工業生產中常用于制煤氣。
考點8 金屬冶煉和金屬資源的保護
1.實驗:鐵制品銹蝕的條件
實驗方案 鐵生銹條件的探究
A B C 現象 分析 結論
試管A 鐵釘生銹 鐵與水、氧氣同時接觸 鐵生銹的條件: 鐵與水、氧氣 同時接觸發生反應
試管B 鐵釘無明顯變化 鐵只與水接觸
試管C 鐵釘無明顯變化 鐵只與氧氣接觸
(注:鐵的純度,環境的溫度、濕度也是影響鐵生銹的因素,酸、氯化鈉溶液會加快鐵銹蝕)
注意:
蒸餾水煮沸并迅速冷卻的目的是除去水中溶解的氧氣;
試管B中植物油的作用是隔絕氧氣;試管C中氯化鈣具有吸水性,作用是吸收水分。
(2)鐵生銹是緩慢氧化,鐵銹呈紅棕色,其主要成分是Fe2O3·xH2O ,結構疏松,不能阻礙里面的鐵繼續氧化。
(3)鋁比鐵活潑,卻比鐵耐腐蝕的原因:鋁常溫下與空氣中氧氣反應,表面生成一層致密的氧化鋁薄膜。
(4)其他探究金屬生銹條件的實驗設計
銅銹的主要成分【Cu2(OH)2CO3】:根據質量守恒定律,推測銅生銹可能跟O2、CO2、H2O有關系。
2.防止鐵生銹的原理:隔絕空氣(或氧氣)和水
3.常見的防銹措施:①保持鐵制品表面潔凈、干燥;②表面覆蓋一層保護膜:如刷油漆、涂油、燒制搪瓷、烤藍、鍍耐腐蝕的金屬如鉻等;③改變內部結構,制成耐腐蝕的合金,如不銹鋼。
4.保護金屬資源的原因:礦物的儲量有限,且不能再生。
5.保護金屬資源的途徑:
①防止金屬的腐蝕;②回收利用廢舊金屬;③有計劃、合理的開采礦物,嚴禁亂采濫挖;④尋找金屬的代用品;
(金屬回收利用的意義:節約金屬資源和能源,減少環境的污染)
考點1 酸堿指示劑
1.概念:能跟酸或堿的溶液起作用而顯示不同顏色的物質叫酸堿指示劑。
2.顯色規律及應用
酸堿指示劑 酸性溶液 中性溶液 堿性溶液 變色規律
紫色石蕊溶液 紅色 紫色 藍色 酸紅堿藍
無色酚酞溶液 無色 無色 紅色 遇堿變紅
【注意】1.酸堿指示劑遇酸性或堿性溶液時,變色的是指示劑。 2.酸的溶液一定顯酸性,顯酸性的溶液不一定是酸;堿的溶液一定顯堿性,顯堿性的溶液不一定是堿。 3.酸堿指示劑只能對酸、堿溶液作出定性判斷,而不能對酸堿性的強弱程度作出判斷。
【應用】利用溶液酸堿性鑒別溶液 例:實驗室有3瓶失去標簽的液體,分別為蒸餾水、稀硫酸、氫氧化鈉溶液,怎樣鑒別? 分別取樣品液體于試管中,分別滴加紫色石蕊溶液,若液體變為紅色,則為稀硫酸;若液體變為藍色,則為氫氧化鈉溶液;若仍為紫色,則為蒸餾水。
考點2 常見的酸
1.酸的定義:物質溶于水時,形成的陽離子全部是H+的化合物。
2.常見的酸:鹽酸(主要成分HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)、碳酸(H2CO3)等
3.鹽酸和硫酸比較
濃硫酸 H2SO4 濃鹽酸 HCl
顏色、狀態、氣味 無色黏稠的油狀液體、無味 無色的液體、有刺激性氣味
打開瓶塞的現象 無明顯現象 瓶口有白霧出現 (濃鹽酸具有揮發性,會發出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣結合形成鹽酸小液滴)
濃度和密度 常用濃鹽酸1.19g/cm3 (37%~38%) (氯化氫氣體溶于水形成,一定是混合物) 常用濃硫酸1.84g/cm3 (98%)
吸水性 具有吸水性(物理性質) 不具有吸水性
用途 重要化工原料。用于生產化肥、農藥、火藥、染料以及冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等。 濃硫酸有吸水性,在實驗室中常用它做干燥劑。 重要化工產品。用于金屬表面除銹、制造藥物(如鹽酸麻黃素、氯化鋅)等;人體胃液中有鹽酸,可幫助消化。
敞放在空氣中的變化(物理變化) 性質溶質質量溶劑質量溶液質量溶質質量分數保存濃鹽酸揮發性減小不變減小減小密封濃硫酸吸水性不變增大增大減小密封
濃硫酸腐蝕性
脫水性(化學性質):
它能奪取紙張、木材、布料、皮膚(都由含碳、氫、氧等元素的化合物組成)里的水分,生成黑色的炭。
危險處理:不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣服上,應立即用大量水沖洗,然后涂上3%~5%的碳酸氫鈉溶液。
稀硫酸沾在衣服上,水分蒸發后會變成濃硫酸,也要進行處理。
濃硫酸的稀釋
正確操作 操作要領: 酸入水,沿器壁,慢傾倒,及時攪 手觸碰的感覺:燒杯發燙
說明濃硫酸溶于水放出大量熱 錯誤操作 水倒入酸中放出大量熱使水沸騰,酸液飛濺,切不可把水注入濃硫酸!
考點3 酸的化學性質
1.酸有相同的化學性質是因為酸在水中都能電離出H+,有不同的化學性質是因為電離出的酸根離子不同。
2.酸的化學性質
①與酸堿指示劑 反應顯色 紫色石蕊溶液變紅 無色酚酞不變色 使用點滴板進行實驗優點: 操作簡單、節約藥品、 便于對照、效果較好。
②與活潑金屬反應 (不包括濃硫酸和硝酸) 金屬+酸→鹽+氫氣 (置換反應) 鐵和酸反應: Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 【現象】鐵表面有氣泡產生;溶液由無色逐漸變為淺綠色(Fe2+的鹽溶液呈淺綠色) 鋅和酸反應: Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 現象:固體逐漸溶解,產生氣泡
③與金屬氧化物反應 金屬氧化物+酸→鹽+水 (復分解反應) 氧化鐵和酸反應: Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O 現象:紅色固體逐漸溶解, 溶液由無色變為黃色 酸除去鐵表面的銹時不宜長時間浸在酸中 氧化銅和酸反應: CuO+2HCl = CuCl2+H2O CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O 現象:黑色固體逐漸溶解, 溶液由無色變為藍色
④與堿反應(中和反應) 酸+堿→鹽+水 HCl與NaOH反應: HCl+NaOH = NaCl+H2O H2SO4與Ca(OH)2反應: H2SO4+Ca(OH)2 = CaSO4+2H2O
⑤與某些鹽反應 酸+鹽→新鹽+新酸 (復分解反應) HCl與CaCO3反應: 2HCl+CaCO3 = CaCl2+H2O+CO2↑ 現象:固體逐漸溶解,產生氣泡 H2SO4與Na2CO3反應: H2SO4+Na2CO3 = Na2SO4+H2O+CO2↑ 現象:產生大量氣泡
除硫酸鋇以外的鋇鹽都能與硫酸反應:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl (注意:HCl 是稀鹽酸,不寫↑) 硝酸銀能與鹽酸反應: AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓
考點4 常見的堿
堿的定義:物質溶于水時,形成的陽離子全部是OH-的化合物。
堿的分類:
①強堿:KOH(氫氧化鉀))、NaOH(氫氧化鈉))、Ca(OH)2 (氫氧化鈣))、Ba(OH)2(氫氧化鋇)
②弱堿:白色沉淀:Mg(OH)2(氫氧化鎂))、 Al(OH)3(氫氧化鋁))、Zn(OH)2、(氫氧化鋅))
有色沉淀:藍色沉淀 Cu(OH)2(氫氧化銅))、紅褐色沉淀 Fe(OH)3(氫氧化鐵)
液 體:NH3·H2O(氨水)
3.氫氧化鈉和氫氧化鈣
堿 氫氧化鈉(燒堿、火堿、苛性鈉) 氫氧化鈣(消石灰、熟石灰)
化學式 NaOH Ca(OH)2
工業制法 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ CaO+H2O=Ca(OH)2
狀態 白色塊狀固體 白色粉末狀固體
腐蝕性 強腐蝕性 如果不慎將氫氧化鈉溶液沾到皮膚上,先用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液。 較強腐蝕性
特點 易溶于水,溶于水時放出大量的熱。 氫氧化鈉固體易吸水而潮解。 微溶于水,溶于水時放熱不明顯。
鑒別 通入CO2,產生白色沉淀的為氫氧化鈣
用途 用于制取肥皂、石油、造紙、紡織和印染工業 氫氧化鈉能與油脂反應,所以可以除油污, 實驗室做某些氣體的干燥劑。 做建筑材料、涂樹木上防凍傷和防蟲卵 改良酸性土壤和河流、 配制波爾多液,在實驗室中檢驗二氧化碳。
考點5 堿的化學性質
堿有相同的化學性質是因為不同的堿溶液中都含有相同的OH-。
①與酸堿指示劑 反應顯色 堿溶液(四大強堿的溶液、氨水)能使指示劑變色: 使紫色石蕊溶液變藍,使無色酚酞溶液變紅。 由于弱堿不溶于水,所以弱堿不能使指示劑變色。
②與某些非金屬氧化物反應 非金屬氧化物+堿→鹽+水 反應發生的條件: A.堿是四大強堿; B.非金屬氧化物是二氧化碳、 二氧化硫、三氧化硫 2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O(用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳) 2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O(用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫) 2NaOH+SO3 = Na2SO4+H2O Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+ H2O(檢驗二氧化碳;石灰墻“出汗”)
③堿+酸→鹽+水 (復分解反應、中和反應) 6HCl+Fe(OH)3 = FeCl3+3H2O 現象:紅褐色固體消失,溶液變為黃色 2HCl+Cu(OH)2 = CuCl2+2H2O 現象:藍色固體消失,溶液變為藍色
④堿+鹽 → 新堿+新鹽 (復分解反應) 反應發生的條件: A.反應物能溶于水(包括氫氧化鈣,不包括其他微溶于水的物質); B.新堿是氨水; C.若新堿不是氨水,新堿和新鹽中至少有一個沉淀。 D.銨鹽一定能與四大強堿反應。 新堿是沉淀: 藍色沉淀:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 紅褐色沉淀:3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓ 白色沉淀:2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓ 新鹽是沉淀: Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 藍白沉淀:Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓ 紅白沉淀:3Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓ 波爾多液(注:波爾多液不是溶液):Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓
考點6 常用氣體干燥劑
干燥劑 濃硫酸(酸性) 氫氧化鈉(堿性) 氧化鈣(吸水后生成堿) 氯化鈣(中性)
堿石灰(氫氧化鈉、生石灰混合物)
裝置
可干燥的氣體 O2、H2、CO、SO2、HCl等 O2、H2、CO、NH3等 O2、H2、CO、CO2、HCl等
不可干燥的氣體 NH3 CO2、SO2、HCl等 NH3
考點7 溶液的酸堿度及表示
1.溶液的酸堿度即表示溶液酸性或堿性強弱的程度,常用pH來表示。
(1)pH的取值范圍通常在0~14之間。
pH<7,溶液呈酸性,pH數值越小酸性越強 pH=7,溶液呈中性 pH>7,溶液呈堿性,pH數值越大堿性越強
(2)溶液的酸堿度由溶液中H+或OH-的濃度大小決定,H+濃度越大,酸性越強,OH-濃度越大,堿性越強。
(3)pH的測定方法
在白瓷板或玻璃片上放一片pH試紙,用玻璃棒蘸取被測液滴到pH試紙上,把試紙呈現的顏色與標準比色卡比較,即可得到被測液的pH。用pH試紙測出的pH一般記整數,為粗略讀數。
①pH試紙不能用水潤濕,否則測酸性溶液的pH時所測值偏大,測堿性溶液的pH時所測值偏小。
②測溶液酸堿度時,pH試紙不能直接伸入待測液,會污染藥品。
(4)溶液酸堿度的應用
①測定土壤的酸堿性,提供土壤改造依據。②測定雨水的pH,了解空氣污染情況,pH小于5.6的雨水為酸雨。
③通過測定人體血液、尿液的pH判斷人是否生病。④很多化工反應必須在一定pH的溶液中才能進行。
(5)生活中常見物質的酸堿度
廁所清潔劑顯強酸性,除水垢;爐具清潔劑顯強堿性,除酸性的油污;草木灰顯堿性,改良酸性土壤
酸、堿溶液的稀釋過程中pH的變化曲線
①曲線起點pH<7, 可判斷是往酸溶液中加水稀釋 ②往酸溶液中加水稀釋,溶液的pH會逐漸增大,但pH不會大于或等于7, 只會隨著水量的增加無限接近7
①曲線起點pH<7, 可判斷是往酸溶液中加水稀釋 ②往酸溶液中加水稀釋,溶液的pH會逐漸增大,但pH不會大于或等于7, 只會隨著水量的增加無限接近7
①起點pH>7,溶液顯堿性,判斷為向堿溶液中加入酸的pH變化圖象 ②各點分析 A點. pH>7,溶質為NaOH B點. pH>7,堿過量,溶質為NaOH、NaCl C點. pH=7,恰好完全反應,溶質為NaCl D點. pH<7,酸過量,溶質為NaCl、HCl
①起點pH<7,溶液顯酸性,判斷為酸溶液中加入堿的pH變化圖象 ②各點分析 A點. pH<7,溶質為HCl B點. pH<7,酸過量,溶質為HCl、NaCl C點. pH=7,恰好完全反應,溶質為NaCl D點. pH>7,堿過量,溶質為NaCl、NaOH
考點8 酸和堿的中和反應
中和反應:酸和堿作用生成鹽和水的反應,叫做中和反應。
中和反應實質:H+ + OH –=H2O。(中和反應都放熱)
3.中和反應的證明
方法1.
①向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液 ②逐滴滴加稀鹽酸,并振蕩 ③將無色溶液蒸發
溶液變紅(溶液顯堿性) 溶液紅色逐漸變淺,直到恰好變為無色 得到白色晶體(有新物質生成)
方法2.稀鹽酸中滴加酚酞溶液,顯示無色,再向混合液中滴加氫氧化鈉溶液,仍然無色,也能證明稀鹽酸和氫氧化鈉發生了反應。
典例分析:向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一段時間后,再滴加酚酞溶液,溶液仍然是無色,說明稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好反應?正確嗎?如不正確請分析和驗證。
分析:不能,滴加酚酞溶液為無色,可能是恰好反應,也可能是酸過量。
證明:①滴加紫色石蕊溶液,若變紅,則酸過量
②加入少量活潑金屬,如鐵粉/鎂條,若產生氣泡,則酸過量
③加入金屬氧化物,如氧化鐵/氧化銅粉末。若固體減少,溶液變為黃色/藍色,則酸過量
④加入不溶性的堿,如氫氧化銅/氫氧化鐵,若固體溶解,溶液變為藍色/黃色,則酸過量
⑤加入碳酸鹽,如碳酸鈣/碳酸鈉,若產生氣泡,則酸過量
⑥測溶液pH,若pH<7,則酸過量,若pH=7,則恰好反應
中和反應的應用
改變土壤的酸堿性
用熟石灰改良酸性土壤;用碳酸水改良堿性土壤。
處理工廠污水
用熟石灰中和硫酸廠的廢水:H2SO4+Ca(OH)2 = CaSO4+2H2O
用硫酸中和含氫氧化鈉的廢水:H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
醫藥和日常生活
用氫氧化鎂或氫氧化鋁治療胃酸過多:3HCl+Al(OH)3 = AlCl3+3H2O ; 2HCl+Mg(OH)3 = MgCl2+2H2O
用堿性物質如稀氨水、肥皂水治療蚊蟲叮咬,減少痛癢。
考點1 鹽
定義:鹽是指一類組成里含有金屬離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物。
(鹽類物質中不一定含有金屬元素,如(NH4)2SO4、NH4Cl等)
2.溶解性:
鉀鈉銨鹽硝酸鹽,完全溶解不困難;鹽酸鹽(氯化物)不溶氯化銀(AgCl);硫酸鹽不溶硫酸鋇(BaSO4);碳酸鹽能溶只有鉀、鈉、銨;再來說說堿,能溶只有鉀、鈉、鈣、鋇、氨。[KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、NH3 · H2O]
3.幾種重要沉淀(一紅一藍五白)
5種常見白色沉淀:CaCO3、BaCO3 、BaSO4、AgCl、Mg(OH)2 ;藍色沉淀:Cu(OH)2 ;紅褐色沉淀:Fe(OH)3 ;既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀:BaSO4、 AgCl
考點2 氯化鈉
1.化學式NaCl;食鹽的主要成分;白色固體晶體;易溶于水;其水溶液呈中性。
2.用途:
①醫療:配制生理鹽水,生理鹽水是0.9%的氯化鈉溶液,用于醫療、消毒;
②農業:氯化鈉溶液可以用來選種;
③生活:作調味品,腌制蔬菜、魚、肉、蛋等,不僅風味獨特,還能延長保存時間(防腐劑);
④交通:用氯化鈉來消除公路上的積雪;
⑤工業:制取純堿、燒堿、鹽酸等;
(注意:亞硝酸鈉(NaNO2)是工業用鹽,外觀和味道與食鹽相似,誤食會引起中毒,其中氮元素化合價+3。)
3.粗鹽的制取方法
通過晾曬海水或煮鹽井水、鹽湖水等,可以除去水分,得到粗鹽。粗鹽中含有多種可溶性雜質(如氯化鎂、氯化鈣等)和不溶性雜質(如泥沙等)。
考點3 粗鹽中難溶性雜質的去除
實驗用品
玻璃棒、蒸發皿、坩堝鉗、酒精燈、漏斗、藥匙、量筒、膠頭滴管、鐵架臺、托盤天平、濾紙、火柴、粗鹽
2.實驗步驟
稱量:用天平稱取5.0g粗鹽。
溶解:用藥匙將該粗鹽逐漸加入盛有10ml水的燒杯里,邊加邊用玻璃棒攪拌,直到不再溶解為止,
稱量剩余粗鹽的質量。(玻璃棒作用:攪拌加速溶解)
(3)過濾:操作要點:“一貼”、“二低”、“三靠”; 玻璃棒的作用:引流,防止液滴濺出;
蒸發:將所得澄清濾液倒人蒸發皿中,用酒精燈加熱,加熱過程中用玻璃棒不斷攪拌。當蒸發皿中出現
較多固體時,停止加熱,用余熱把濾液蒸干。(玻璃棒的作用攪拌使受熱均勻,防止局部溫度過高液體飛濺)
(5)計算產率:用玻璃棒把蒸干的固體轉移到濾紙上,稱量后,回收到指定容器中,計算產率。
計算公式:產率= ×100%
3.誤差分析:
(1)精鹽產率偏低的原因:
①稱量時,藥品和砝碼放反且使用游碼;②溶解時未充分攪拌,氯化鈉未全部溶解;
③過濾時液體滴到漏斗外;④蒸發時液體濺出;⑤轉移精鹽時玻璃棒上有殘留固體或有灑落;
(2)精鹽產率偏高的原因:
①蒸發時水分未蒸干;②精鹽未蒸干,有水分;③精鹽稱量偏大
考點4 粗鹽中可溶性雜質的去除
1.粗鹽提純除去了不溶性雜質,制得的精鹽中除了含有NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性雜質。為了得到更純的NaCl,設計如下的實驗方案:
(1)方案1流程:
(2)方案2流程
(3)方案3流程
小結:
①碳酸鈉的作用:除去粗鹽中的CaCl2,同時還要除去加入過量的BaCl2,故Na2CO3必須加在BaCl2后面。
②稀鹽酸的作用:除去過量的NaOH、Na2CO3,故加入足量。
③若一種藥品同時除去MgCl2和Na2SO4,可加入Ba(OH)2。
考點5 碳酸鹽性質和用途
碳酸鹽 俗稱 顏色 溶解性 用途
碳酸鈣 CaCO3 無 大理石、石灰石主要成分 白色粉末 難溶于水 作建筑材料; 醫療上可用作補鈣劑; 在實驗室可用于制CO2氣體。
碳酸鈉 Na2CO3 純堿、蘇打 白色粉末 易溶于水, 水溶液呈堿性。 重要化工原料,用于玻璃、造紙、紡織、洗滌、食品工業等
碳酸氫鈉NaHCO3 小蘇打 白色晶體 能溶于水, 水溶液呈堿性。 制作蘇打水飲料,做發酵粉(如用于焙

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