第1讲身边的化学物质

2015-09-10杨洁

中学生数理化·中考版 2015年3期

关键词：饱和溶液氧气二氧化碳

杨洁

第1节我们周围的空气

重点难点热点

1.空气中氧气含量的测定

（1）原理：在密闭装置中，利用足量的磷燃烧消耗氧气，生成固体，使装置内压强减小，通过进水或活塞移动，得出氧气的体积.

（2）装置及现象：同学们要会结合图1所示装置描述实验现象.

（4）实验反思：不能用碳（生成气体）、硫（生成气体）、铁（在空气中不能燃烧）、镁（能与氮气、二氧化碳反应）代替红磷.

该实验药品应满足的要求：能与空气中的氧气反应，小与空气中的其他气体反应，不生成气体或生成的气体能被溶液吸收（例如，若集气瓶中先放入氢氧化钠溶液，则可用硫进行实验）.

2.氧气的性质

许多物质在氧气中可以燃烧，但氧气本身没有可燃性，它具有的是助燃性.

3.二氧化碳的性质与用途

同学们要理解验证二氧化碳性质的几个重要实验：（l）证明二氧化碳能溶于水；（2）阶梯蜡烛实验；（3）探究二氧化碳与水的反应；（4）探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应.

另外，应注意二氧化碳与“温室效应”、“低碳生活”等社会热点的联系，并正确认识到二氧化碳对环境有一定的影响，但并不能算作污染物.

4.氧气、二氧化碳的制取

氧气、二氧化碳等气体的制取常综合考查，建议同学们在复习时将两种气体的制取方法进行整理、对比.明确实验原理和选择装置的原则，提高综合应用能力.

典型中考新题

例1 （2014.武汉）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图2所示的两个实验，已知所用实验装置气密性良好.

关于实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24 mL；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气，其中正确说法有（）.

A.2个

B.3个

C.4个

D.5个

研析与解答：红磷燃烧并冷却后打开弹簧夹，可避免集气瓶内剩余气体体积膨胀而进水少，故说法①正确；加热铜丝，2Cu+02 ≌ 2Cu0（黑色），所以铜丝表面由红色变成黑色，故说法②正确：应该在停止加热并冷却至室温后才能读数，故说法③错误；实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝应是过量的，故说法④错误；两个实验均能证明空气中含有氧气和其他成分，故说法⑤正确；两个实验均能证明氧气在空气中的含量，故说法⑥正确，答案：C

例2 （2014.永州）如图3是某研究性学习小组进行C02与NaOH溶液反应的探究实验装置.

【查阅资料】水的沸点与气体压强有关，气体压强小，沸点低；气体压强大，沸点高.

【实验探究】实验步骤如下.

步骤①：如图3所示，锥形瓶A盛满C02气体，锥形瓶B盛有96℃以上但未沸腾的热水，烧杯中加入同样温度的热水（起保持锥形瓶B中水温恒定的作用）.

步骤②：取2支注射器，一支抽取20 mL，水，另一支抽取20 mL浓NaOH溶液.

步骤③：将注射器中20 mL水注入锥形瓶A中，振荡后发现，锥形瓶B中的热水没有沸腾.

步骤④：取下盛水的注射器，再将盛20 mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上，注入该溶液并振荡，观察到明显的现象.

（1）实验开始前，依图3连接好装置（锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质），将一支空注射器连接到锥形瓶A上，并将其活塞缓慢向上拉，几秒钟后松手，观察活塞是否复位，这个操作的目的是______ .

（2）锥形瓶A中CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是______.

（3）步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是______ ，产生明显现象的原因是______.

研析与解答：（1）连接好装置，将空注射器连接到锥形瓶A上，上拉活塞使气体进入注射器，装置内的压强减小，若不漏气，外界大气压会将活塞压回原来的位置.（2）考查化学方程式的书写，C02与NaOH的反应属于非金属氧化物+碱一盐+水，注意总结反应特点.（3）步骤③、④对比说明C02与NaOH发生了反应，装置内的气体减少，压强变小，故水会在低于100 cc的温度下沸腾.答案：（1）检查装置气密性（2）2NaOH+C02=Na2C03+H20 （3）水沸腾B中压强减小，水的沸点降低

2015年中考小预测

1.下列物质的用途与性质不对应的是（）.

A.食品包装中充氮气以防腐——常温下氮气的化学性质不活泼

B.一氧化碳用于冶炼金属——一氧化碳具有可燃性

C.稀有气体能制成多种用途的电光源——稀有气体在通电时发出不同颜色的光

D.干冰可用作制冷剂——干冰升华吸热

2.打捞韩国“岁月号”沉船是在水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气.富氧空气中氧气的含量高于普通空气中氧气的含量，那么在富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是（）.

A. 1：2

B.1：5

C.1：4

D.21：79

3.下列有关物质燃烧的现象中，正确的是（）.

A.铁丝在氧气中燃烧：火星四射，生成红色固体

B.硫粉在空气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种t有刺激性气味的气体

C.镁条在空气中燃烧：发出耀眼的白光，只生成一种黑色固体

D.红磷在空气中燃烧：发出白光，生成大量的白色烟雾

4.两个软塑料瓶中分别充满CO和C02两种无色气体，下列试剂不能将二者鉴别出来的是（）.

A.澄清石灰水

B.水

C.紫色石蕊溶液

D.氯化钠固体

5.某学习小组利用如图4所示的仪器或装置进行气体制备，回答有关问题.

（1）写出仪器a的名称：____，用A装置制取氧气的化学反应方程式为______.

（2）若要在实验室制取二氧化碳气体，其发生装置可选用图中的______（填序号）进行组装，连接玻璃管和胶皮管的操作：先把玻璃管口______，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管内.

（3）要制得干燥的二氧化碳，可在收集装置前增加盛有______的洗气瓶.

（4）实验室收集氧气和二氧化碳都可用到的装置是____（填序号）.

（5）用澄清石灰水检验二氧化碳，其反应的化学方程式为_________.

6.多角度认识物质，能帮助我们更全面地了解物质世界.以氧气和二氧化碳为例，回答下列问题.

（1）认识物质的组成和构成

①从宏观上看，氧气和二氧化碳都由______（填“元素”、“原子”或“分子”，下同）组成.

②从微观上看，氧气和二氧化碳都由______ 构成.

（2）认识物质的制法

①某同学用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身可随时控制反应发生和停止（如图5）.若利用该装置制氧气，反应的化学方程式为______，若利用该装置制二氧化碳，无纺布包内的药品应为____________.

②工业上常用液化空气制氧气，该过程属于（填“物理变化”或“化学变化”）.

（3）辩证地认识物质

①量变引起质变，例如：碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成____（写化学式）.

②功过相对论.从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析.“过”：使全球气候变暖导致海平面上升等；“功”：

（举1例）.

第2节

与常见的溶液

重点难点热点

1.水

（1）水的组成：通过电解水实验得出，其现象可简单概括为“正氧负氢、氢二氧一”.

（2）水的净化：净水的一般方法，按照净化程度由低到高依次是沉淀、过滤、吸附、蒸馏，这些都是物理变化；理解硬水与软水的区别及硬水软化的方法.

（3）保护水资源的措施：一方面应节约用水，一方面要防治水污染.

2.溶解时的吸热、放热现象

物质溶解时的热量变化常与压强、溶解度等综合考查.溶解时放热的物质有NaOH、H2SO4等，吸热的有NH4NO2、NH4C1等.

3.饱和溶液与不饱和溶液

随着溶剂质量、溶质质量或温度的变化，饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化，所以在说明“饱和”、“不饱和”时，必须指明“一定的温度”和“一定量的溶剂”，二者相互转化的方法如下：

注意饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液之间没有必然联系：浓溶液不一定就是饱和溶液，稀溶液也不一定就是不饱和溶液，但在一定温度下，同种物质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓.

4.溶解度和溶解度曲线

（1）同体物质的溶解度只受温度这一个外因的影响，大多数同体物质的溶解度随温度的升高而增大（如KN03），少数固体物质的溶解度受温度的影响不大（如NaCI），极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小[如 Ca（OH）2].气体的溶解度受温度和压强两个外因的影响.

（2）学会分析和应用溶解度曲线.

典型中考新题

例1 （2014.上海）河水净化的主要步骤如图1所示.下列有关说法错误的是（）.

A.步骤I可除去难溶性杂质

B.X试剂可以是活性炭

C.步骤Ⅲ呵杀菌、消毒

D.净化后的水是纯净物

研析与解答：沉降、过滤去除的是水中的不溶性杂质：活性炭有吸附性，可除去水中的异味和色素；液氯是处理自来水时常用的消毒剂，起杀菌、消毒的作用；净化后的水还含有可溶性的杂质，不是纯净物，答案：D

例2（2014.德阳）甲、乙两种物质的溶解度曲线如图2所示.下列叙述正确的是（）.

A.将甲的溶液从t2℃降到tl℃，其溶质的质量分数一定减小

B.t2℃时，甲、乙的饱和溶液各100 g，其溶质的质量一定相等

C.当温度高于O℃而低于t1℃时，乙的溶解度比甲的溶解度大

D.t2℃时，蒸发溶剂可使乙的饱和溶液析出晶体后变为不饱和溶液

研析与解答：A选项，t2℃时的甲溶液不知是否饱和，若为不饱和溶液，降温后溶质的质量分数可能不变：B选项，饱和溶液的溶质质量分数=（）100%，t2℃时甲、乙的溶解度不相等，故饱和溶液的溶质质量分数不相等，因此等质量饱和溶液中的溶质质量不相等；C选项，由溶解度曲线可判断该温度范围内乙的溶解度比甲的大；D选项，饱和溶液蒸发溶剂析出晶体后，得到的仍是饱和溶液，答案：C

2015年中考小预测

1.下列含有“水”的物质中，属于纯净物的是（）.

A.硬水

B.蒸馏水

C.矿泉水

D.雨水

2.下列有关水的说法，正确的是（）.

A.海水、湖水是混合物，自来水是纯净物

B.用紫色石蕊溶液区分硬水和软水

C.淡水资源是取之不尽、用之不竭的

D.电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢、氧两种元素组成的

3.下列有关溶液的说法中错误的是（）.

A.溶液一定是无色、透明的混合物

B.溶液加溶剂稀释前后溶质的质量不变

C.溶液的各部分性质均相同

D.浓溶液不一定是饱和溶液

4.同学们做完实验后的玻璃试管中常附着难清洗的物质，下列清洗方法错误的是（）.

A.内壁有CaC03的试管用稀盐酸清洗

B.内壁有碘的试管用酒精清洗

C.内壁有铜粉的试管用稀硫酸清洗

D.内壁有植物油的试管用洗洁精清洗

5.图3是甲、乙两种固体物质的溶解曲线，图4是盛水的烧杯中放着t2℃下甲、乙两种物质饱和溶液的试管（不考虑溶剂的蒸发），根据有关信息判断，下列说法中错误的是（）.

A.t2℃时，甲、乙两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数大小关系为：甲>乙

B.将甲、乙两种物质的饱和溶液都从￡：℃降至t1℃时，两种溶液中溶质的质量分数相等

C.向烧杯的水中加NaOH固体后，只有乙溶液中溶质的质量分数变小

D.向烧杯的水中加NH4N03固体后，只有盛放Ifi溶液的试管中有晶体析出

6.0℃时，分别向盛有10 g水的A、B两支试管中加入等质量的甲、乙两种固体，充分溶解后，观察到如图5所示的现象.图6表示甲、乙两种物质的溶解度曲线.

（1）0℃时，（填“A”或“B”）试管中的溶液一定是饱和溶液.

（2）图6中，______（填“M”或“N”）表示乙物质的溶解度曲线.

（3）要使B试管中剩余的固体继续溶解可采用的方法是______（答1种方法即可）.

（4）将10℃时M的饱和溶液升温到20℃（假设水不蒸发），其溶质质量分数 ______（填“增大”、“减小”或“不变”）.

第3节金属和金属矿物

重点难点热点

1.金属活动性顺序及其应用

（1）判断置换反应能否发生，有关反应的规律可简单记作“金酸氢之前、金盐前置后”.

（2）设计实验验证金属的活动性顺序时，常利用的验证依据是：能否与酸反应：能否发生“前置后”的反应，常见的类型是验证三种金属的活动性强弱，最简方案是将三种金属按活动性强弱排好顺序，然后选“金、盐、金”或“盐、金、盐”的试剂组合.

（3）判断金属与盐溶液反应后的滤液、滤渣的成分.金属与盐溶液的反应遵循两个原则：前置后原则——在金属活动性顺序中，前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来：距离越远的越先发生原则——在金属活动性顺序中距离越远的，越先发生反应，且一个置换反应进行充分后，另一个置换反应才会进行，例如，在硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入铁粉，铁会先和硝酸银反应，反应充分后铁才和硝酸铜反应.

2.铁的冶炼

掌握一氧化碳还原氧化铁的实验原理、现象及装置等.要注意比较冶铁（用还原剂CO将铁从氧化物中还原出来）与炼钢（用氧化剂02将生铁中多余的碳氧化）的区别.

3.金属的防锈和金属资源的保护

铁的生锈原理和防锈方法是命题的热点，有时会延伸到铜的生锈和防锈.此外，勿将保护金属资源的措施错误地等同于防止铁生锈的措施，金属的防锈只是保护金属资源的途径之一，

典型中考新题

例1 （2014.威海）下列现象或事实，可用金属活动性作出合理解释的是（）.

①黄铜（铜锌合金）的外观与黄金相似，但可将两者放人稀盐酸中加以区别；②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强；③用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器；④铜的导电性比铁强. A.②④ B.①③ C.②③ D.①②③

研析与解答：①黄铜（铜锌合金）中的锌能与盐酸反应生成氢气，可利用该性质鉴别；②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼，在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止进一步氧化；③铁的活动性比铜强，能将硫酸铜中的铜置换出来；④导电性是金属的物理性质，与金属活动性无关.答案：R

例2 （2014.泸州）某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图l所示.

（1）实验进行一段时间后，A装置中玻璃管内观察到的现象是______.

（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是______，反应的化学方程式为 ______.

（3）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序为a→_______.

研析与解答：第（1）题考查实验现象，该反应的原理为3CO+Fe203（）2Fe+3C02，其中Fe203为红色粉末，生成的铁粉为黑色粉末；第（2）题应结合完整的实验来理解NaOH溶液的作用，A装置产生的尾气主要成分是CO和CO2，为了回收利用CO，应除去C02，而NaOH溶液正是除去C02常用的试剂；第（3）题气体进入C中，聚集在集气瓶上部，需将水从下部长导管排出，故气体应从d端导入.答案：（1）红色固体变成黑色（2）吸收二氧化碳 2NaOH+C02=N a2C 03+H20 （3）d→b→e

2015年中考小预测

1.中国南车株洲时代集团生产的油电双动力公交车因省油、环保而在全国推广，双动力公交车制造时需要大量使用金属材料.下列有关金属材料的说法正确的是（）.

A.金属材料中一定不含有非金属元素

B.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好

C.双动力公交车所有部件都是由金属材料制造的

D.地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的

2.“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法.某同学设计铁钉生锈的实验如图2所示，则下列结论不正确的是（）.

A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加

B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加

C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加

D.对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加

3.仅用下列各组试剂无法验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（）.

A.Zn、Ag、CuS04溶液

B.Cu、ZrlS04溶液、AgN03溶液

C.Zn、Ag、稀硫酸、CuS04溶液

D.Zn、Cu、稀硫酸、AgN03溶液

4.等质量的X、Y两种金属分别和足量的同体积、同浓度的盐酸反应，产生气体的质量与时间的关系如图3所示，下列说法中不正确的是（）.

A.t1时，产生气体的质量：X>Y

B.t2时，消耗金属的质量：X>Y

C.t3时，消耗金属的质量：X=Y

D.t3时，消耗盐酸的质量：X=Y

5.“低碳生活，绿色出行”，图4为潍坊公共自行车，请回答下列问题.

（1）图4中所标示的各部件中，属于金属材料的是____（填写序号，下同），属于有机合成材料的是______.

（2）公共自行车的闸线为钢丝，说明金属具有______ 性.

（3）车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止与

接触而生锈.防止公共自行车链条生锈的有效措施是______.

（4）公共自行车有些零件选用了铝合金材料，其优点是质量轻、硬度大和______ .废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及______.

6.铁及其化合物在生活生产中有重要的应用.请回答下列问题：

（1）在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是____，为防止集气瓶破裂，常采取的措施是____.

（2）已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁.将生锈的铁钉（铁锈的主要成分是Fe203）放人盐酸中，充分反应后有铁剩余，写出发生置换反应的化学方程式______，溶液中的金属阳离子是______（用符号表示）.

（3）把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余.下列说法正确的是______（填写字母序号）.

A.剩余固体肯定含有银

B.剩余固体肯定是银和铜

C.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+

D.反应后溶液中可能含有Ag+和Cu2+

第4节生活中常见的化合物

重点难点热点

这部分最为重要的是关于酸、碱、盐的知识.涉及的内容与工农业生产、生活联系密切，灵活性、综合性较强，注重让同学们用所学的知识解决实际问题.下面请看两个有关探究，体会一下知识的综合应用.

1.探究中和反应是否发生

酸溶液和碱溶液反应一般没有明显的现象，要证明反应发生可利用多种方法，例如，测溶液的酸碱性、测溶液的pH、测温度的变化、证明有新物质生成等，在探究过程中注意酸和碱恰好完全反应时的实验现象.

2.探究NaOH的变质情况

（I）变质原因：2NaOH+C02=Na2C03+H20.

（2）检验NaOH是否变质，即检验有无Na2C03.可利用CO；-的性质，取样后加入过量的稀盐酸或含钙、钡离子的溶液.

（3）检验是否全部变质，即检验有无NaOH.要注意的是Na2CO，溶液也呈碱性，它的存在对检验NaOH造成了干扰，故需要先除去溶液中的Na2C03，才能检验NaOH.具体做法：取样，加过量的CaCl2溶液，再在上层清液中滴加酚酞溶液，如果溶液变红，说明有NaOH存存.即NaOH部分蛮质.

典型中考新题

例1 （2014.杭州）在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸后，下列实验能证明两者恰好完全中和的是（）.

A.滴入适量FeCl3溶液，溶液变黄，但无沉淀生成

B.滴入几滴酚酞溶液，酚酞溶液不变色

C.测得反应后溶液中Na+与Cl-的个数比为1：1

D.滴入适量AgN03溶液和稀硝酸，观察到有白色沉淀生成

研析与解答：当盐酸过量或适量时，溶液中都不含氢氧化钠，滴入FeCl3溶液不会有沉淀生成，加入酚酞溶液也不会变色，故A、B错误；当氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应，溶液中的溶质只有NaCl，即Na+与Cl-的个数比为1：1，故C正确；只要滴入稀盐酸，溶液中就含有Cl，再滴入AgN03溶液和稀硝酸，就会生成AgCl沉淀，故D错误.答案：C

例2（2014.雅安）镧（IJa）是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物的化学式为La203，La（OH）3是不溶于水的碱，而LaCl3、La（N03）3都可溶于水.由此判断下列几组物质，不能直接反应制取LaCl3的是（）.

A.La（OH）3和HCl

B.La203和HC1

C.La和HCl

D.NaCl和La（OH）3

研析与解答：碱与酸反应生成盐和水，故La（OH），和HC1能直接反应生成LaCl3和水；金属氧化物和酸反应生成盐和水，故La203和HC1能直接反应生成LaCl3和水；La比Zn活泼，故和HC1能直接反应生成LaCl3和氢气；碱和盐反应要求反应物均可溶，而La（OH）3是不溶于水的物质，故不能与NaCl反应.答案：D

2015年中考小预测

1.柠檬酸（ C6H807）是一种较强的有机酸，在水溶液中可以解离出来H+，从而呈现酸性，可作为饮料的酸化剂.下列物质不能与柠檬酸反应的是（）.

A. Mg

B.Fe203

C.C0，

D.NaOH

2.下列实验中无明显现象的是（）.

A.向H2S04溶液中滴加Ba（OH）2溶液

B.向Mg（N03）2溶液中滴加Na2S04溶液

C.将浓硫酸加入蒸馏水中并不断搅拌

D.将（NH4）2S04和熟石灰混合研磨

3.现有盐酸和CaCl，的混合溶液，向其中逐滴加入过量某物质X，溶液的pH随滴入X的量的变化关系如图1所示.则X是（）.