备考2014 志鸿优化设计中考化学总复习 专题讲练 专题三 身边的化学物质 新人教版 8页

专题三 身边的化学物质 一、气体的制取、收集和除杂 1．发生装置的选择 (1)选择原则。 ①反应物的状态；②反应是否需要条件。 (2)装置：固体反应需加热，如图①；固液反应不需加热，如图②③④。 2．收集方法的选择 (1)排水法：难溶于水或不溶于水且不与水反应的气体，可用排水集气法收集(如下图)。 O2、H2、CO、CH4 等均可用排水集气法收集。 注意：①倒立在水槽中的集气瓶不得留有气泡，否则会影响收集气体的纯度。 ②导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时，才能收集，这 样收集的气体才会更纯净些。 ③若被收集的气体密度大于空气密度，应将集气瓶(盖有毛玻璃片)正放在桌面上；若被 收集的气体密度小于空气密度，则应将集气瓶(仍盖有毛玻璃片)倒放在桌面上。 (2)排空气法：密度与空气有一定差别且不与空气反应的气体可用排空气集气法。 密度比空气密度小的气体用向下排空气法(如图 1)；密度比空气密度大的气体用向上排 空气法(如图 2)；如用图 3 装置收集气体时，当用于收集密度比空气密度小的气体时，气体 由 B 进 A 出；当用于收集密度比空气密度大的气体时，气体由 A 进 B 出。 注意：①集气瓶要干燥； ②集气瓶中的导气管要伸到接近集气瓶的底部，便于排尽空气。 3．气体的净化和干燥 (1)实验装置。 (2)气体的干燥。 选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的 水分，而不能与气体发生反应。如下表中常见气体的干燥剂： 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 浓硫酸 H2、O2、CO、HCl 等中性、酸 性气体 不能干燥碱性气体，如 NH3 无水硫酸铜(CuSO4)、无水氯 化钙(CaCl2) H2、O2、CO、CO2、HCl 无水氯化钙不能干燥 NH3 氢氧化钠固体或生石灰或碱 石灰 H2、O2、CO、NH3 等中性、碱性 气体 不能干燥酸性气体，如 CO2、 SO2、HCl、H2S 等 (3)气体的净化。 选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。 原则：①所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质；②不能与被提纯的气体反应，也不能引 入新的杂质。 常见的气体及其吸收剂： 水蒸气：吸收剂为浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰(氢氧化钠与生石灰的 混合物)等。 HCl：吸收剂为氢氧化钠溶液、碱石灰等。 CO2：吸收剂为氢氧化钠溶液、澄清石灰水、碱石灰等。 气体的净化顺序：先除杂，后干燥；加热之前先除去水。 二、常见物质间的转化 1．CO2 的重要性 围绕 CO2 展开的一系列转化反应： 2．金属及碱的重要性 (1) (2) 3．盐的重要性 酸、碱、盐以及单质、氧化物的化学性质均与盐有密切的联系，盐将这些物质联系在一 起。 三、空气和水 空气是一种混合物，其组成是通过测定空气中各成分的体积分数来表示的，但各成分的 体积分数是相对的，并不是固定不变的。空气中氧气含量的测定方法很多，但原理基本是一 样的，即一般是先把氧气消耗掉，而后利用压强和体积的变化来确定。所以，在选择燃烧物 时一般选用红磷；不选用铁丝是因为铁丝在空气中不能燃烧；不选用硫或碳是因为硫或碳燃 烧后有二氧化硫、二氧化碳气体生成，如选用硫或碳，则瓶内可放一些 NaOH 溶液来吸收生 成的气体。对实验误差的分析应重点放在燃烧物的用量(要充分消耗氧气)、装置的气密性(装 置气密性要好)、记录实验数据的时间(温度冷却到常温下)等。 四、溶液 1．溶液是均一、稳定的混合物。判断某物质是否是溶液，一般看以下两点：是否具有 均一、稳定的性质；是否是一种混合物。溶液是澄清、透明的，但不一定是无色的。当溶液 中有水存在时，不论水的量有多少，习惯上把水看为溶剂，而且通常不指明溶剂的某溶液， 一般指的是其水溶液。 2．饱和溶液与不饱和溶液只有在“一定温度下”和“一定量的溶剂里”才有确定的意 义。在改变溶剂或温度的情况下，饱和溶液与不饱和溶液可以进行相互转化。溶液的饱和、 不饱和与浓、稀之间无必然联系，即饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液也不一定是稀溶 液；但对于同一温度下、同一溶质的溶液，其饱和溶液溶质的质量分数比其不饱和溶液溶质 的质量分数大。 3．溶解度曲线的应用：①可以查出某种物质在某温度下的溶解度；②可以确定温度对 溶解度的影响状况；③可以比较不同物质在不同温度下的溶解度大小；④可以确定怎样制得 某温度时该物质的饱和溶液等。 五、溶液的酸碱性 1．溶液的酸碱性指的是溶液呈酸性、碱性还是中性，通常用酸碱指示剂来测定(定性)。 溶液的酸碱度是指溶液酸碱性的强弱程度，常用 pH 表示(定量)，测定 pH 最简单的方法是使 用 pH 试纸。 2．酸具有相似化学性质的原因是溶液中都含有 H＋；碱具有相似化学性质的原因是溶液 中都含有 OH－。 3．NaOH 和 Ca(OH)2 同属碱类物质，由于金属阳离子不同，因而有各自的不同特性，如 NaOH 易溶于水，而 Ca(OH)2 微溶于水。因此，要充分吸收混合气体中的 CO2 应选用 NaOH 溶液， 检验 CO2 的存在时应选用 Ca(OH)2 溶液。 4．“酸、碱、盐”这部分知识是初中化学的重点内容，其知识点多而琐碎。要想扎实 地学好这部分知识，就要认真分析、归纳好其中的重要知识点：会用酸碱指示剂检验溶液的 酸碱性；掌握常见酸、碱、盐的特性；会用 pH 试纸测量溶液的酸碱性强弱；认识中和反应 的实质，知道中和反应在生产、生活中的应用；知道复分解反应及该反应发生的条件等。 考向一 气体的制取、收集和除杂 【例 1】(2011·广东揭阳中考)氯气(Cl2)通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的有毒气 体，密度比空气大，可跟水反应，反应后溶液呈酸性。实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热 的方法来制取氯气。实验室制取气体的一套完整装置应包括发生装置、净化装置(包括干燥)、 收集装置、尾气处理装置。回答下列问题： (1)制取氯气的发生装置应选用下图中的________，写出标号仪器的名称________； (2)用上图中的仪器(不一定全部用到)完成氯气的净化(包括干燥)、收集、尾气处理， 其正确的连接方法是：A 接________接________接 F 接________接________； (3)在放入药品之前必须______________。 解析：(1)制取氯气用浓盐酸与二氧化锰共热的方法，是液固需加热型，故发生装置选 用乙装置，标号①的仪器为酒精灯；(2)杂质为 HCl 和 H2O，先用饱和 NaCl 溶液除去 HCl， 再用浓硫酸除去 H2O，气体从 C 进 D 出；氯气的密度比空气大，且跟水反应，反应后溶液显 酸性，故收集装置不能用排水法，应从 G 进入 F 出；Cl2 有毒，污染空气，应接 B 把 Cl2 除掉 以防止其污染空气。 答案：(1)乙 酒精灯 (2)C D G B (3)检查装置气密性 由反应物状态和反应条件确定发生装置；由气体的性质确定收集装置；除去气体杂质先 除去其他气体，最后除去水蒸气；有毒的、会污染空气的气体一定用尾气装置处理。 考向二 空气和氧气 【例 2】由于森林的过量砍伐、草场大面积开垦，土地出现沙漠化，导致我国北方地区 常出现沙尘暴天气。沙尘暴使空气中增加了大量的( )。 A．可吸入颗粒物 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．二氧化硫 解析：沙尘暴天气是因大风把沙尘吹向空气中而形成的，故使空气中的可吸入颗粒物增 多。 答案：A 考向三 溶液 【例 3】质量分数为 0.2%～1%的过氧乙酸就是用于环境喷洒和用具浸泡的一种消毒剂。 现有市售质量分数为 20%的过氧乙酸，要配制 1%的过氧乙酸 10 kg，需要市售过氧乙酸的质 量为( )。 A．1 000 g B．500 g C．100 g D．50 g 解析：设需市售质量分数为 20%的过氧乙酸质量为 x。 x×20%＝10 kg×1% x＝0.5 kg＝500 g。 答案：B 考向四 碳和碳的氧化物 【例 4】如下图所示，A 为红色固体，G、H 为黑色固体，B、D、E、F 为无色气体，C 是 无色液体，A、B、D、H 为单质，F 能使澄清石灰水变浑浊。请完成下列问题： (1)写出 B、C 的化学式。 ①B_____________，②C_________________。 (2)写出下列转化的化学方程式： ①D F：_______________________________________________________________； ②E A：_______________________________________________________________。 解析：根据题意，A 为红色固体单质，即 Cu，H 为黑色固体单质，是 C，C 是无色液体， 可能是 H2O，F 能使澄清石灰水变浑浊，则为 CO2，再根据框图确定 D 为 O2，E 为 CO，G 为 CuO， B 为 H2。 答案：(1)①H2 ②H2O (2)①O2＋C=====点燃CO2 ②CO＋CuO=====△ Cu＋CO2 有关碳及其氧化物之间的转化关系多围绕 C、CO 和 CO2 的性质设置，因此解答有关推断 性题目，要依据它们的性质寻找推断的突破口。例如碳单质的颜色、CO 的还原性或燃烧时 的颜色、CO2 不支持燃烧可灭火或能使澄清石灰水变浑浊等，都是很好的解题突破口。 考向五 金属 【例 5】向 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入一些铁粉，反应完成后过滤， 下列情况不可能存在的是( )。 A．滤纸上有 Ag、Cu、Fe，滤液中有 Zn2＋、Fe2＋ B．滤纸上有 Ag、Cu，滤液中有 Zn2＋、Fe2＋ C．滤纸上有 Ag、Cu，滤液中有 Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋ D．滤纸上有 Ag、Cu、Fe，滤液中有 Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋ 解析：由于 D 中滤纸上有 Fe，因此滤液中不会存在 Cu2＋，因为 Fe 会将 Cu2＋从溶液中置 换出来，选 D。 答案：D 如果盐溶液中有多种金属离子，金属先置换出较不活泼金属对应的离子，然后再置换出 较活泼的金属对应的离子。 考向六 酸 碱 盐 【例 6】下列各组物质能在 pH＝1 的无色溶液中大量共存的是( )。 A．K2SO4 Ba(OH)2 KCl B．Cu(NO3)2 NaCl KNO3 C．Na2CO3 KNO3 NH4Cl D．MgSO4 NaNO3 KCl 解析：pH＝1 的溶液显酸性，A 中生成难溶于水，又难溶于酸的BaSO4；B 中有 Cu(NO3)2 溶液呈蓝色；C 中 Na2CO3 与酸反应产生 CO2 气体，即 Na2CO3 不能存在于酸性溶液中。 答案：D 溶液中物质共存问题的实质是物质溶于水发生电离，电离的各种离子两两结合不能产生 沉淀、气体或水。其基本类型有：①溶液若无色时则不存在有色离子：如 Fe3＋(黄色)、Fe2 ＋(浅绿色)、Cu2＋(蓝色)；②在酸性溶液中，不能大量共存的离子：OH－、CO2－ 3 、SO2－ 3 、HCO － 3 等；③在碱性溶液中，不能大量存在的离子：H＋、NH＋ 4 、Cu2＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Ag＋等；④ 彼此结合能生成沉淀的金属离子和酸根 离子不能大量共存，Cl－和 Ag＋、Ba2＋和 SO2－ 4 、Ca2＋ 和 CO 2－ 3 等。 1．(2011·山东烟台中考)下列关于氧气的说法中错误的是( )。 A．工业上可以利用分离液态空气法制氧气 B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 C．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动 D．夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少 2．(2011·山东临沂中考)使用下图装置可以进行下列实验中的( )。 A．锌与稀硫酸制取、收集氢气 B．KClO3 与 MnO2 制取、收集氧气 C．KMnO4 制取、收集氧气 D．过氧化氢溶液与 MnO2 制取、收集氧气 3．根据物质的用途体现物质的性质这一关系，下列用途体现该物质的性质，说法错误 的是( )。 A．金刚石可以刻画玻璃，说明金刚石硬度大 B．二氧化碳能使紫色石蕊变红，说明二氧化碳具有酸性 C．一氧化碳可用于工业炼铁，说明一氧化碳具有还原性 D．活性炭可用于防毒面具，说明活性炭具有吸附性 4．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中正确的是( )。 选项 物质 所含杂质 除去杂质的方法 A CO2 CO 通过足量氢氧化钠溶液，并干燥 B H2 水蒸气 通过盛有浓硫酸的洗气瓶 C N2 O2 通过炽热的木炭 D NaOH 溶液 Na2CO3 加入足量稀盐酸至不再产生气泡 5．如图所示，X 溶液与 AgNO3、Na2CO3、Na2SO4 三种溶液发生反应均生成白色沉淀。则 X 可能是下列哪种物质的溶液( )。 A．HNO3 或 KNO3 B．HCl 或 H2SO4 C．BaCl2 或 CaCl2 D．NaOH 或 Ca(OH)2 6．空气、水是人类赖以生存的自然资源。 (1)空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，是一种________(填物质类别)。人类时刻都 离不开空气，是因为空气中的氧气能________。 (2)我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标： a．不得呈现异色 b．不得有异味 c．应澄清透明 d．不得含有细菌和病毒 其中“c 指标”可以通过________操作达到。 (3)生活中可以采用________区分硬水和软水，可以通过________的方法降低水的硬度。 (4)水的用途广泛，许多化学实验中用到水，请你列举一例：________。 7．金属在生产生活中应用广泛。 (1)最初输水管材用铸铁，目前多用塑料管和塑料金属复合管，输送热水，一般用铜管， 下列管材中，属于金属材料的是________(填字母序号，下同)。 (2)铁生锈的条件是________。将生锈的铁片放在硫酸和硫酸铜的混合溶液中，可能发 生的置换反应的化学方程式是__________、______________。 (3)金属的回收和利用是保护金属资源的一种有效途径。 ①废钢铁可回收重新冶炼，用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为________________。 ②将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后，对剩余固体成分的判断正确 的是( )。 A．肯定有银 B．肯定有铜 C．可能有铁 D．可能是铁和银 8．在初中化学中，我们学习了溶液的有关知识。下图是 KNO3 的溶解度曲线。 (1)从上图溶解度曲线可以得到的信息是(写一条)__________________。 (2)小明参照上图在常温 20 ℃时进行了如下实验： 小明观察到 A 中所加固体全部溶解，则 B 中的现象是____________。 上述实验过程中属于不饱和溶液的是(填字母)__________________________________。 D 中溶液的溶质质量分数是__________________。 9．如下图所示，A、B、C、D、E 各代表铁、水、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶 液中的一种物质，常温下相连环物质间能发生反应，不相连环物质间不能发生反应，且 B 的相对分子质量大于 D。请填空： (1)写出下列物质的化学式：A________，B________，D________。 (2)相连环物质间发生的反应，没有涉及的基本反应类型是________。 10．某兴趣小组要研究 CO2 的温室效应，请选择下列合适的装置填空： (1)实验室制取 CO2 的化学方程式为______________。 ( 2)实验室制取 CO2，应选________(填序号，下同)作发生装置，应选________作收集 装置。 (3)若实验室用装置⑥除去二氧化碳气体中少量的氯化氢，不纯气体应从________(填 “a”或“b”)导管通入。 若要得到干燥纯净的二氧化碳气体，按气流方向干燥装置应放于装置⑥之________(填 “前”或“后”)。 (4)为比较二氧化碳和空气的温室效应，可将盛满两种气体的密闭广口瓶同时置于阳光 下进行实验。此实验需定时测量的数据是______________。 参考答案 专题提升演练 1．B 2．D 3．B 4．B 5．C 6．答案：(1)混合物 供给呼吸 (2)过滤 (3)肥皂水 煮沸 (4)配制溶液(其他合理 答案均可) 7．答案：(1)AB (2)潮湿的空气 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)①3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ②AC 8．答案：(1)20 ℃时，KNO3 的溶解度是 31.6 g(其他合理答案也可) (2)固体部分溶解 ACD 37.5% 9．答案：(1)Fe CuSO4 CO2 (2)分解反应 10．答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2)① ④ (3)a 后 (4)温度