夯基练 第二部分 化学部分--2026浙江中考科学专题练

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名称 夯基练 第二部分 化学部分--2026浙江中考科学专题练
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2025-12-01 20:37:09

文档简介

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2026浙江中考科学专题练
第二部分 化学部分
专题一 构成物质的微粒
必备知识
知识1 分子的性质
分子的性质 常见现象举例
分子的质量和体积都很小 1个水分子的质量约为;1滴水(以20滴水为计)中大约有个水分子
分子在不停地运动 “酒香不怕巷子深”;氨气在空气中的扩散;品红在水中的扩散;晾晒衣服
分子间存在间隙 物质三态的变化;物体的热胀冷缩现象;给轮胎打气;酒精和水混合后体积小于
分子间同时存在引力和斥力 —
特别提醒
1.温度越高,分子运动速率越快,宏观表现为扩散现象,固体、液体、气体都存在扩散现象。
2.影响气体分子间间隔的主要因素是压强和温度。压强越大,分子间间隔越小;温度越高,分子间间隔越大。
知识2 原子的结构
一、原子结构模型建立的过程
科学模型的建立往往需要有一个不断完善、不断修正的过程。
道尔顿 实心球模型 提出近代原子学说
汤姆生 葡萄干面包模型 正电荷均匀分布在整个球体内,发现电子
卢瑟福 核式结构模型 用 粒子散射实验证明了原子核的存在
玻尔 分层模型
现代 电子云模型
二、原子
1.原子结构
特别提醒
1.不是所有原子都有中子。
2.原子不是最小粒子,原子由原子核和核外电子构成。
3.原子不显电性,因为原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相同,电性相反。
2.相对原子质量
(1)相对原子质量,单位为“1”,常省略不写。
(2)原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量 质子数 中子数。
3.原子结构示意图
表示原子核外电子的分层排布。
特别提醒
1.圆圈中的数字相同则属于同一种元素。
2.①核内质子数 核外电子数,为原子;
②核内质子数 核外电子数,为阴离子;
③核内质子数 核外电子数,为阳离子。
如离子结构示意图为,该元素为,核内质子数比核外电子数多1个,符号为,右上角“”即表示1个单位正电荷(“1”省略不写)。
三、同位素
1.同位素
原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。元素是互为同位素的原子的总称。如氢有氕、氘、氚种同位素。其中,左上角的“1”表示中子数和质子数的总和,左下角的“1”表示质子数。
2.同位素的应用
(1)质谱分析中,用稳定同位素原子作为示踪原子。
(2)核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力。
(3)利用放射性同位素对一些脏器进行扫描,诊断肿瘤等疾病。
(4)根据放射性同位素的半衰期,进行古董鉴定。
知识3 离子
1.离子
离子是带电的原子或原子团,带正电的叫阳离子,带负电的叫阴离子。
2.原子结构示意图和离子结构示意图的关系
原子 离子
阳离子 阴离子
结构示意图示例
质子数与核外电子数的关系 质子数核外电子数 质子数核外电子数 质子数核外电子数
粒子符号表示法 用元素符号表示为 用离子符号表示为 用离子符号表示为
相互转化关系 阳离子原子阴离子
知识4 构成物质的粒子有分子、原子和离子等
分子、原子、离子是构成物质的主要微粒。原子是化学变化中的最小微粒;分子是保持由分子构成的物质的化学性质的最小微粒。
一、由分子构成的物质
①某些化合物:、、等;
②某些气态单质:、、等。
二、由原子构成的物质
①所有的金属单质:、、、、、等;
②一些非金属单质:、等;
③稀有气体:、、等。
三、由离子构成的物质
如、、等各种酸、碱、盐。
(1)常见的离子:、、、、、、、、、、、等。
(2)常见的带电原子团:硝酸根、氢氧根、碳酸根、碳酸氢根,硫酸根、铵根、磷酸根等。
四、分子、原子、离子的比较
分子 原子 离子
区别 化学变化中 可以再分 不能再分 离子中的原子团在化学变化中可以再分
电性 不显电性 不显电性 阳离子带正电,阴离子带负电
相同点 都是构成物质的微粒;粒子间都有一定的间隔;都在不停地运动;都有一定的质量
联系
专题二 组成物质的元素
必备知识
知识1 元素、元素周期表
一、元素
1.定义:科学上把具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
2.元素的分类
稀有气体元素也属于非金属元素。
3.元素分布
4.元素符号的意义
(1)表示一种元素(宏观意义)。
(2)表示这种元素的一个原子(微观意义)。
(3)表示一种单质(仅限于由原子构成的单质,如)。
如元素符号的意义:
.表示铜元素;
.表示一个铜原子;
.表示铜单质。
易错警示
当元素符号前面加上数字时,就只具有微观意义。如“”只表示两个氢原子。
5.原子与元素的区别和联系
原子 元素
含义 化学变化中的最小粒子 质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
区别 既讲种类,又讲个数。如一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 只讲种类,不讲个数。如不能说水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
适用范围 用于描述分子或某些物质粒子的微观构成。如水分子是由氢原子和氧原子构成的 用于描述物质的宏观组成。如水是由氢、氧两种元素组成的
联系 元素和原子是总体和个体的关系,元素是一类原子的总称
二、元素周期表
知识2 化合价与化学式
一、化合价
1.化合价有正价、负价之分。
2.表示方法
标化合价时,先写“”或“-”,再写化合价的数值,标在元素符号的正上方。如、等。
3.规律
(1)化合物中正、负化合价的代数和为0。
(2)在单质中,元素的化合价为0。
(3)原子团的整体化合价为其中各元素正、负化合价的代数和。一般情况下,对于元素周期表中前20号元素(稀有气体元素除外),最高价与其最外层电子数相等(、除外),非金属元素的最低价等于其最外层电子数减8(除外)。
(4)一般情况下,在化合物中氧元素显 价,氢元素显 价。
(5)一些元素在不同物质中可显不同的化合价,如铁元素在中显价,在中显价;在同一物质中可显不同的化合价,如;在不同物质中显同一化合价,如、等。
二、化学式
1.化学式的意义
(1)表示某种物质。
(2)表示这种物质由什么元素组成。
(3)表示一个分子由一定数量的原子构成。
(4)表示构成物质的一个分子的相对分子质量。
2.化学式的写法与读法
物质 写法 读法
单质 金属 直接用元素符号表示(等除外),如、、、 元素名称,如钙、镁、硫、氦气(稀有气体元素名称后加“气”)
固态非金属
稀有气体
气体 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字,如、 一般情况下,元素名称后加“气”,如氮气、氢气
化合物 氧化物 一般其他元素在左,氧元素在右,如、 读作氧化某,有时要读出化学式中各元素的原子个数,如氧化铜、二氧化碳
由两种元素组成的化合物(除氧化物外) 一般金属元素(或氢元素)在左,其他非金属元素在右,如、、 读作某化某(从右向左读),如氯化钠、氯化氢、硫化钾
三、化合价与化学式口诀
1.常见元素的化合价口诀
一价氯氢钾钠银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷,二三铁,二四碳,二四六硫都记全,单质零价莫忘记,铜汞二价最常见。
2.常见原子团的化合价口诀
一价铵根、硝酸根,还有氯酸、氢氧、高锰酸根;二价碳酸、硫酸、锰酸根;三价只有磷酸根,通常负价除铵根。
3.由化合价书写化学式
左正右负写符号,价数简比来交叉。
正价负价和为零,以此为据来检查。
如写出氧化铝的化学式:。检查:,因为,所以书写正确。
知识3 化学符号周围数字表示的意义
方法技巧
方法1 关于化学式的计算
方法解读
1.相对分子质量化学式中各原子相对原子质量的总和
2.元素质量比各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比
3.分子中某元素的质量分数
4.化合物中某元素的质量该化合物的质量×该元素的质量分数
5.化学式中未知元素化合价的计算
典例示范
例1 铬是人体必需的微量元素之一,适量摄入三价铬对人体有益,但六价铬对人体是有害的。下列化合物中,铬元素的化合价为的是( )
A. B. C. D.
解题思路 根据在化合物中元素正、负化合价的代数和为零解答本题,需注意带电原子团的化合价。
【答案】A
例2 我国科学家屠呦呦因为“发现青蒿素(化学式为)——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。磺胺(化学式为)是青蒿素之前最热门的抗疟药物之一。回答下列问题。
(1) 一个青蒿素分子中含有_ _ _ _ 个原子。
(2) 青蒿素中的氢元素与氧元素的质量比是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 14.1克青蒿素中含有碳元素的质量和多少克磺胺中含有碳元素的质量相等?
解题思路(1)根据化学式可知一个青蒿素分子中含有的原子数为。
(2)根据化合物中各元素质量比 各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比,青蒿素中的氢元素与氧元素的质量比是。
(3)根据化合物中某元素的质量 该化合物的质量×该元素的质量分数,设需要磺胺的质量为,则14.1克,得 克。
【答案】(1) 42
(2)
(3) 21.5克
方法2 根据有机物的化学式进行计算及推断的技巧
方法解读
推断有机物(只含碳、氢、氧元素)的化学式通常有以下三步:
1.根据生成二氧化碳、水的质量分别计算出碳元素、氢元素的质量;
2.用有机物的质量减去碳元素、氢元素的质量,即为该有机物中氧元素的质量;
3.根据碳、氢、氧元素的质量,列出比例关系即可推断出化学式。
典例示范
例3 有机物是自然界物质中的一个大家族。
(1) 下列是生活中常见的物质:
①尿素 ②纯碱 ③酒精 ④葡萄糖
属于有机物的是_ _ _ _ (填序号)。
(2) 食醋是生活中常用的调味品,其主要成分是乙酸,在乙酸分子中C、、原子的个数比是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 一定质量的某有机化合物与8克氧气恰好完全反应,生成8.8克二氧化碳和1.8克水。中碳、氢元素的质量比为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(4) 若有机化合物的相对分子质量为26,则该有机化合物的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路(1)有机物是含碳元素的化合物(除碳酸、碳酸盐、碳的氧化物等)。
(2)根据化学式的含义计算。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和质量保持不变。中、元素的质量比等于 中 元素和 中 元素的质量比。
(4)元素质量比等于原子个数乘以相对原子质量比,根据相对原子质量进而求得原子的个数比。
【答案】(1) ①③④
(2) (或)
(3)
(4)
专题三 质量守恒定律和化学方程式
必备知识
知识1 物质的变化与性质
1.物质变化的辨析
(1)从宏观上判断是否有新物质生成,若变化后有新物质生成,则是化学变化;反之,是物理变化。
(2)从微观上判断构成物质的粒子是否发生了改变。若变化后构成物质的粒子发生了改变,则是化学变化;反之,是物理变化。
(3)化学变化中通常都伴随着物理变化。
2.物质性质的辨析
物质在化学变化中表现出来的性质叫作化学性质;物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫作物理性质。
3.物质的变化与物质的性质可通过关键性的字词加以区分。
在描述物质的性质时,一般常用“能”“会”“可以”“容易”“具有”等字词。描述物质的变化时一般表示已经完成或正在进行,多用“变成了”“生成”等字词。
4.性质和用途的关系
性质用途
知识2 质量守恒定律
一、内容
在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
1.用化学反应的实质解释质量守恒定律
分子原子 新分子 新物质
这一过程中,原子的种类不变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有发生变化。
2.应用质量守恒定律时的注意事项
(1)质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化。
(2)质量守恒定律不包括分子个数、体积等方面的守恒。
(3)“质量守恒”指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等,不包括未参加反应的物质的质量,也不包括杂质。
二、化学反应前后量的变化
六个不变 宏观 元素的种类不变
元素的质量不变
物质的质量总和不变
微观 原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个改变 宏观 物质的种类一定改变
微观 构成物质的粒子一定改变
两个可能变 分子的数目可能改变
元素的化合价可能改变
知识3 化学方程式
一、化学方程式的书写
1.书写原则:化学方程式的书写要以客观事实为依据,遵守质量守恒定律。
2.书写步骤
(1)写:正确写出反应物、生成物的化学式,中间连一条短线。
(2)配:配平化学方程式,短线改成等号。
(3)注:注明反应条件。
(4)标:如果反应物中无气体(或沉淀),反应后生成物中有气体(或沉淀),则在生成物中气体(或沉淀)物质的化学式右边标出“ ”(或“”);若有气体(或沉淀)参加反应,则此时生成的气体(或沉淀)不标。
易错警示
化学方程式书写的常见错误
(1)写错物质的化学式;
(2)臆造事实上不存在的化学反应,如对复分解反应发生的条件理解不透彻,写出一些不能进行的反应;
(3)化学方程式没配平;
(4)错标或遗漏“ ”或“”;
(5)错写或漏写反应条件。
二、化学方程式的意义
意义 以 为例
宏观意义 表示反应物、生成物和反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
微观意义 表示化学反应中各粒子的数目关系 每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下反应生成2个水分子
质量意义 表示各物质间的质量关系 每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下反应生成36份质量的水
三、化学方程式的相关计算
例:氢气是最清洁的燃料,计算氢气完全燃烧消耗氧气的质量。
计算步骤 答题模板
(1)设未知量 解:设需要氧气的质量为
(2)写出题目中涉及的化学方程式
(3)列出有关物质的相对分子(原子)质量与化学计量数乘积、已知量和未知量
(4)列比例式,求解
(5)写出简明答案 答:消耗氧气的质量为
知识4 化学反应类型
一、基本反应类型
二、从得氧、失氧角度划分
(1)氧化反应:物质得到氧的反应。
(2)还原反应:物质失去氧的反应。
氧化反应和还原反应是同一化学反应中的两个过程,两者必然同时发生。
三、从能量角度划分
方法技巧
方法 利用质量守恒定律分析数据表格题的方法
方法解读
质量守恒定律是初中科学中一个非常重要的定律,也是中考的热点问题。
(1)对题目表格中给出的数据进行分析,确定反应物和生成物,反应后质量增大的为生成物,反应后质量减小的为反应物,反应后质量不变的物质可能是催化剂,也可能是与该反应无关的物质;
(2)可以根据反应物和生成物的种类确定反应类型,也可根据化学反应前后原子种类和数目不变来确定物质的化学式或反应的化学方程式。
典例示范
例 为了测定液化气中丙烷在氧气不足时的燃烧产物,将一定量的丙烷和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 丙烷 氧气 水 二氧化碳
反应前的质量/ 4.4 12.8 0 0 0
反应后的质量/ 0 0 7.2 4.4
下列判断正确的是( )
A. 表中的值为5.6 B. 可能是该反应的催化剂
C. 中可能含有氢元素 D. 中只含碳元素
解题思路 项,根据质量守恒定律,在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,可求出 的值;项,在反应前质量为0,反应后质量为,不符合催化剂的特点(只改变反应速度,而本身的质量和化学性质都不变),故 一定不是该反应的催化剂;项,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,可求出 丙烷 中氢元素的质量,再求出水中氢元素的质量,二者比较可得结论;项,反应前氧元素的质量全部来源于氧气,通过计算反应后水和二氧化碳中氧元素的质量和,与反应前氧气的质量比较,推测 中是否含有氧元素。
【答案】A
专题四 空气和氧气
必备知识
知识1 空气、空气污染
一、空气中的主要成分及用途
(1)氧气:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,不易溶于水,密度略大于空气,化学性质比较活泼,在一定条件下能与多种物质发生化学反应,具有氧化性。主要用于供给呼吸、支持燃烧。
(2)氮气:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,性质较不活泼。主要用于制硝酸和氮肥,用作保护气,医疗上用液氮冷冻麻醉。
(3)稀有气体:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,化学性质不活泼,通电时能发出不同颜色的光。主要用作保护气,可制成电光源,氦气可用来制造低温环境。
(4)二氧化碳:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧。是光合作用的原料,主要用于灭火、制作汽水等。
二、空气污染
(1)常见的空气污染物:二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒物等。
(2)酸雨:的酸性降水。酸雨中主要的有害物质是硫酸和硝酸。
(3)大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物。
(4)空气污染的防治:减少污染物排放量,合理规划工业区与非工业区,加大植树造林力度。如开发新能源、严禁焚烧秸秆等。
三、空气中氧气含量(体积分数)的测定
1.实验原理
足量的红磷在密闭装置中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使得集气瓶内气压减小,烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。通过测定进入集气瓶中的水的体积来测定氧气在空气中的体积分数。
2.实验装置
3.反应原理: 。
4.实验现象
红磷燃烧,生成大量白烟,冷却至室温,打开弹簧夹,水进入集气瓶且进入的水的体积约占集气瓶中空气体积的 。
5.实验结论:氧气约占空气体积的。
6.实验反思
(1)不能用硫、碳、铁、镁等代替红磷。因为硫和碳燃烧后都产生气体,集气瓶内与外界无法形成压强差,无法测定空气中氧气含量;铁在空气中难以燃烧;镁在消耗氧气的同时,还能与氮气、二氧化碳反应。
(2)常见的测量误差原因:①红磷的量不足;②装置漏气;③装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
知识2 氧气的性质与用途
一、氧气的性质与用途
物理性质 色、味、态 无色、无味的气体
密度 密度略大于空气
溶解性 不易溶于水
化学性质 与非金属单质反应
与金属单质反应
与有机物反应
用途 供给呼吸、支持燃烧
二、常见固体的燃烧
物质(颜色) 燃烧现象 实验要点
木炭 (灰黑色) 在空气中:持续红热、放热;在氧气中:剧烈燃烧、发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 盛有木炭的燃烧匙应由上而下缓慢地伸入集气瓶中
硫 (淡黄色) 在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成无色、有刺激性气味的气体;在氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成无色、有刺激性气味的气体 硫的用量不能过多;盛有硫的燃烧匙应由上而下缓慢地伸入集气瓶中;实验前应在集气瓶中加入少量水,用于吸收生成的二氧化硫气体;瓶口盖一块毛玻璃片
红磷 (暗红色) 放热,产生大量白烟 实验前应在集气瓶中加入少量水,用于吸收生成的固体颗粒
铁丝 (银白色) 在空气中:红热状态;在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体 铁丝应绕成螺旋状,增大与氧气的接触面积;铁丝的末端系一根火柴,便于引燃铁丝;实验前应在集气瓶底部加入少量水或细沙,防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部
镁 (银白色) 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体 用坩埚钳夹持,在酒精灯火焰上缓慢加热
三、氧化与燃烧
1.氧化反应:物质跟氧发生的反应。
2.氧化反应的类型
(1)剧烈氧化
①燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
燃烧的条件:有可燃物、有助燃剂、温度达到该可燃物的着火点(缺一不可)。
②爆炸:燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间积累大量的热,使气体体积急剧地膨胀。
(2)缓慢氧化:速度缓慢,不易察觉的一种氧化反应。如铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酒的酿造等。
3.物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失,就会使温度逐渐升高,达到着火点时,物质可能引起自燃。
4.灭火的方法:隔绝空气、降低温度、移走可燃物。
知识3 氧气的制取与收集
一、实验室制取氧气
(1)实验原理
(2)发生装置
(3)收集方法
(4)检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,证明是氧气。
(5)验满方法:用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明氧气已收集满;用排水法收集时,当有大气泡从集气瓶口冒出时,表明氧气已收集满。
(6)注意事项
①实验第一步需要检查装置气密性;
②加热固体时试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流回试管底部使试管破裂);
③加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热;
④用排水法收集完氧气后,先撤导管后熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸,使试管破裂);
⑤用制取时,试管口放一小团棉花(防止加热时粉末进入导管);
⑥在固液常温型装置中使用长颈漏斗时,长颈漏斗要伸入液面以下,形成液封,防止漏气。
二、工业制氧气
1.空气冷冻分离法是一种常用的工业制氧气的方法。
2.利用膜分离技术,在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的富集氧气。
三、催化剂
1.“一变、二不变”,即催化剂改变化学反应速度,自身的化学性质和质量在反应前后不发生变化。
2.具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在氯酸钾受热分解的反应中起催化作用,加快化学反应速度,但对其他的化学反应不一定有催化作用。
3.某些化学反应并非只有一种催化剂,例如氯酸钾受热分解的反应中能起催化作用的还有氧化铜。
专题五 二氧化碳
必备知识
知识1 二氧化碳的性质与用途
1.物理性质:通常状态下,二氧化碳是一种无色、无味的气体。它的密度比空气的密度大。能溶于水。
2.化学性质
(1)一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧。
(2)二氧化碳溶解在水里时,跟水发生化学反应生成碳酸:;
碳酸很不稳定,易分解: 。
(3)能与澄清石灰水反应: ,这一反应常用来检验二氧化碳。
3.用途
(1)灭火;
(2)工业原料;
(3)干冰可作制冷剂;
(4)温室里的气体肥料。
知识2 二氧化碳的制取与收集
1.反应原理
2.实验装置(固液常温型)
3.收集方法:由于能溶于水、与水发生化学反应,密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,故宜采用向上排空气法收集。
4.验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则证明已经集满(见图C)。
5.检验方法
将气体通入澄清石灰水中(见图D),或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是。
6.注意事项
(1)若用图A装置制取二氧化碳,长颈漏斗末端管口要插入液面以下,形成“液封”,以防气体逸出。
(2)收集气体时,瓶口盖上玻璃片,集气瓶内的导管应伸至接近集气瓶底部,利于排尽空气。
(3)使用图A装置时,检查装置气密性的方法是先用弹簧夹夹紧橡胶管,然后向长颈漏斗中注水,若漏斗中形成一段稳定的液柱或液面不下降,则说明装置气密性良好。
7.药品的选用
(1)不可用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸更易挥发,会使收集的气体不纯。
(2)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水,其覆盖在石灰石(或大理石)的表面,阻止与酸的接触,使反应不能持续进行。
(3)不可用、代替石灰石(或大理石),因为、是粉末状固体,与稀盐酸反应速率过快,不利于收集气体。
知识3 温室效应
1.温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件,适宜的温室效应对于人类和各种动植物来说是非常有益的。
2.化石能源的过度开发与利用,导致更多的二氧化碳排入大气中,从而加剧温室效应,使得全球气候变暖,冰川融化,海平面上升,同时煤燃烧过程中排放的二氧化硫也易造成酸雨。
3.为缓解此类环境问题,可以开发新能源(如太阳能、风能、核能等)、减少化石能源的使用、提倡“低碳生活”等。
专题六 物质的溶解和溶液
必备知识
知识1 水
一、自然界中的水
1.水的净化
(1)自来水生产流程:天然水 沉淀 过滤 吸附 消毒 自来水。
(2)明矾的净水作用:明矾与水作用生成一种叫氢氧化铝的凝胶状的物质,该物质具有很强的吸附能力,能使水中细小的悬浮杂质聚集而下沉。
(3)活性炭的净水作用:活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性。
(4)吸附过程是物理变化,消毒过程是化学变化。
(5)净化水的常用方法:沉淀、过滤、吸附、蒸馏等。通过蒸馏方法得到的水为纯净物,通过其他几种方法得到的水均为混合物。
2.爱护水资源
(1)节约用水:水的再循环、减少水的使用、水的回收利用。
(2)防治水体污染
①工业生产的“三废”以及生活污水的任意排放,农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入江河中,都会污染水资源。
②工业上,通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。农业上,提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。生活上,污水应集中处理和排放。
二、电解水实验——水的组成
1.化学方程式: 。
注意:通直流电;为增强水的导电能力,可加入少量 或 。
2.装置及现象
①两个电极上都有气泡产生;
②跟电源负极相连的玻璃管内产生的气体体积约是跟电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积的2倍(正)(负)。
3.检验
①用点燃的木柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体燃烧(有轻微爆鸣声)并产生淡蓝色火焰;说明与负极相连的玻璃管中产生的是氢气。
②用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到带火星的木条能够复燃;说明与正极相连的玻璃管中产生的是氧气,可记为“正氧负氢”。
4.结论
①水在通电条件下生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的;
③1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;
④本实验验证了“在化学变化中,分子可以分裂成原子,而原子不能再分”。
知识2 水溶液
一、溶液的形成
1.溶液由溶质和溶剂组成。
2.溶液的特点:均一、稳定、混合物。
易错辨析
溶液是均一、稳定的,但均一、稳定的液体并不一定是溶液,如水、酒精等纯净物;溶液都是透明的,但不一定都是无色的,如硫酸铜溶液是蓝色的。
3.常见物质溶解时的吸、放热现象
(1)吸热:物质在溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低,如固体。
(2)放热:物质在溶解时,会放出热量,使溶液温度升高,如固体。
(3)吸、放热不明显:物质在溶解时,溶液的温度变化不明显,如固体。
二、悬浊液和乳浊液
悬浊液 乳浊液
组成 由不溶性固体和液体组成 由互不相溶的液体组成
均一性 不均一、不透明(浑浊)
稳定性 不稳定、久置后分层
举例 泥浆水、血液 牛奶、肥皂水
相同点 都是混合物
三、饱和溶液与不饱和溶液
1.在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2.饱和溶液与不饱和溶液之间的转化
(1)对于溶解度随温度升高而增大的固体物质:
饱和溶液不饱和溶液
(2)对于溶解度随温度升高而减小的固体物质:
饱和溶液不饱和溶液
四、溶解度
1.固体溶解度四要素:一定温度;溶剂;达到饱和状态;单位为克。
2.固体溶解度的影响因素
内因:溶质和溶剂的性质。
外因:温度。大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度受温度影响较小(如氯化钠),极少数物质的溶解度随温度的升高而减小(如氢氧化钙)。
3.气体物质溶解度的影响因素
气体物质的溶解度随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。
五、溶解度曲线的应用
1.给出不同物质的溶解度曲线,比较同一温度下不同物质的溶解度大小;
2.饱和溶液与不饱和溶液的判断与转化;
3.判断溶解度受温度变化影响的情况;
4.确定从混合物中提纯物质的方法(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液)。
(1)一般被提纯物质溶解度受温度影响比较小时采用蒸发溶剂的方法,如氯化钠中混有少量硝酸钾。
(2)提纯溶解度随温度升高而明显增大的物质一般采用冷却热饱和溶液的方法,如硝酸钾中混有少量氯化钠。
六、溶质的质量分数
1.有关溶质质量分数的计算公式
(1)所有溶液:溶质的质量分数
(2)溶质的质量分数与溶液的体积、密度的关系
溶液质量溶液体积 溶液密度
溶质的质量分数
(3)溶液稀释的计算:
、稀释前、后溶液质量
、稀释前、后溶液中溶质的质量分数
2.配制一定溶质质量分数的溶液
(1)计算:溶质的质量、溶剂的质量。
(2)称量和量取:用天平称量溶质;用量筒量取溶剂。
(3)溶解:固体溶解时,需用玻璃棒搅拌。
方法技巧
方法 溶液中“变”与“不变”的解题技巧
方法解读
1.溶液稀释后,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶质质量分数减小。
2.向饱和溶液中加入一定量的溶质,溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数均不变。
3.不饱和溶液继续溶解溶质后,溶质质量、溶液质量、溶质质量分数均增大。
4.饱和溶液加热蒸发掉一部分溶剂,再降温至原来的温度,则溶质、溶剂会按照一定比例减少,溶质质量分数不变。
5.不饱和溶液加热蒸发掉一部分溶剂,使其恰好饱和,则溶剂质量减少,溶质质量不变,溶液中溶质质量分数增大。
典例示范
例 在时,向不饱和氯化钾溶液中加入少量氯化钾固体至溶液刚好饱和,在这一过程中,下列各量不变的是( )
①溶液中水的质量
②溶液中溶质的质量
③溶液中氯化钾的质量分数
④时氯化钾的溶解度
⑤氯化钾溶液的质量
A. ①④ B. ②③ C. ③④ D. ④⑤
解题思路 在向不饱和溶液中加入溶质的过程中,溶剂的质量不变;物质的溶解度取决于温度,与其他因素无关。
【答案】A
专题七 酸和碱
必备知识
知识1 物质的酸碱性
一、酸碱指示剂
酸性溶液 碱性溶液
酸碱指示剂 紫色石蕊溶液 红色 蓝色
无色酚酞溶液 无色 红色
石蕊试纸 红色石蕊试纸 不变色 蓝色
蓝色石蕊试纸 红色 不变色
二、溶液酸碱性的强弱程度
1.溶液 与溶液酸碱性的关系
(1),溶液呈酸性,越小,酸性越强。
(2),溶液呈中性。
(3),溶液呈碱性,越大,碱性越强。
2.溶液酸碱度的测定方法
(1)测定溶液的可以使用试纸或计。
(2)试纸的使用方法
用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液,滴在试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的。根据便可判断溶液的酸碱性强弱。
知识2 常见的酸
一、酸的组成:酸根离子。
二、常见酸的性质及其用途
1.盐酸
(1)浓盐酸的物理性质:无色液体,有刺激性气味,具有挥发性。
(2)用途:重要的化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等。
2.硫酸
(1)浓硫酸的特性:具有吸水性、脱水性、强氧化性,溶于水时放出大量的热。
(2)用途:重要的化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料,冶炼金属,精炼石油和金属除锈等。
三、酸的化学性质
稀盐酸 稀硫酸
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液不变色
酸活泼金属盐氢气
酸金属氧化物盐水 稀盐酸除铁锈: 稀硫酸除铁锈:
酸碱盐水
酸盐酸盐2 实验室制取
具有相似化学性质的原因 酸在水溶液中电离出的阳离子都是氢离子
知识3 常见的碱
一、碱的组成:金属离子或。
二、常见碱的物理性质及其用途
1.氢氧化钠
(1)俗称:火碱、烧碱、苛性钠。
(2)物理性质:白色固体,极易溶于水,溶于水时放出大量的热,易潮解。
(3)用途:重要的化工原料。广泛应用于制取肥皂,石油、造纸、纺织和印染工业。
2.氢氧化钙
(1)俗称:熟石灰、消石灰。
(2)物理性质:白色粉末状物质,微溶于水。
(3)用途:建筑业上常用熟石灰作建筑材料;工业上把它作为原料来制造漂白粉、氢氧化钠;农业上用它来降低土壤酸性,改良土壤结构等。
三、碱的化学性质
氢氧化钠 氢氧化钙
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红
碱某些非金属氧化物盐水
酸碱盐水
碱盐碱盐2
具有相似化学性质的原因 碱在水溶液中电离出的阴离子都是氢氧根离子
知识4 酸碱反应
一、酸碱反应(中和反应)
1.概念:酸与碱作用生成盐和水的反应。
2.中和反应的探究(以与反应为例)
(1)原理:。
(2)指示剂的选择:一般选用无色酚酞溶液。向溶液中滴入无色酚酞溶液,溶液变红,再滴入稀盐酸,反应恰好中和时溶液呈中性,变为无色。
二、常温下中和反应过程中溶液的变化及溶质成分的判断(不考虑酚酞)
1.酸入碱(如将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,如图a)
a
点:红色溶液,溶质为,;
段:红色溶液,溶质为和,;
点:无色溶液,溶质为,;
点(或点以下)无色溶液,溶质为和,。
2.碱入酸(如将氢氧化钠溶液滴入含有酚酞的盐酸中,如图b)
点:无色溶液,溶质为,;
段:无色溶液,溶质为和,;
点:无色溶液,溶质为,;
点(或点以上)红色溶液,溶质为和,。
方法技巧
方法 探究氢氧化钠溶液是否变质及除去杂质的方法
方法解读
溶液变质的实质是溶液与空气中的反应生成了,根据反应的具体情况可分为两种:不完全变质,即溶液中的溶质有和;完全变质,溶液中的溶质只有反应生成的。
在不同的题目中,可能会要求通过实验检验:溶液是否变质;溶液是否完全变质。
1.检验溶液是否变质的方法
只需检验溶液中是否存在即可。加入的试剂可以是足量稀盐酸(与反应有气泡)、
溶液或溶液(与反应生成白色沉淀)、溶液或溶液(与反应生成白色沉淀),但不能使用无色酚酞溶液,因为溶液、溶液均呈碱性。
2.检验溶液是否完全变质的方法
(1)原理:可通过分别检验、的方法来验证溶液是否完全变质。
(2)操作步骤
①向溶液中加入过量的 溶液(或溶液),目的是检验并除尽,现象是有白色沉淀产生。
②过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,说明溶液中有,溶液部分变质;若溶液仍为无色,说明溶液完全变质。
方法点睛
本探究的关键是要确认 和 是否同时存在。在检验 时必须先检验 并排除 的干扰,因为 溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红。选择试剂时,不能用盐酸,因为盐酸与 也反应;也不能用,因为 与 反应 生成,干扰 的检验;可选用 溶液检验并除去,溶液和生成的 溶液均呈中性,不会干扰 的检验。
3.除去变质溶液中的方法
(1)试剂:适量的溶液或溶液。
(2)原理:

(3)方法:取变质的溶液,加入适量的溶液[或溶液,过滤,所得滤液即为溶液。
典例示范
例 实验室中有一瓶烧碱固体,打开瓶盖在空气中一段时间后,同学们认为它可能变质,请你和他们一起探究。
(1) 小王认为烧碱曝露在空气中会变质的原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (写化学方程式),所以保存氢氧化钠必须_ _ _ _ 。
(2) 小王认为这瓶烧碱的组成可能:A.全部是烧碱;B.全部是碳酸钠。小李认为还有第三种可能性,这第三种可能是C._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 对于第三种可能性,小李设计了以下探究实验,请你帮他一起完成。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量固体,往其中滴加_ _ _ _ _ _ _ _ 有气泡冒出 固体中含有_ _ _ _ _
②另取少量固体,加水充分溶解,加入过量的氢氧化钙溶液 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 固体中含有碳酸钠
③将上述②中反应后的混合物过滤,在滤液中加入酚酞溶液 变红 固体中含有氢氧化钠
(4) 请你写出上述实验第②步的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5) 你认为小李的第③步设计正确吗?说出理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6) 小赵认为检验固体中有氢氧化钠的实验可以这样设计:取少量固体,加水充分溶解,往其中滴加酚酞溶液,溶液变红,呈碱性,说明固体中还有氢氧化钠。这种设计合理吗?说明理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 变质检验根据题目具体情况可分为检验是否变质和检验变质程度(或变质后成分分析)。检验是否变质只需检验是否有,而检验变质程度或变质后样品的成分需要检验 和。
【答案】(1) ;密封
(2) 烧碱和碳酸钠
(3) 足量稀盐酸;碳酸钠;出现白色沉淀
(4)
(5) 不正确,因为氢氧化钙溶液呈碱性,过量的氢氧化钙溶液能使酚酞溶液变红;另外氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,新生成的氢氧化钠也能使酚酞溶液变红
(6) 不合理,因为碳酸钠溶液也显碱性,即使固体中没有氢氧化钠,也能使酚酞溶液变红
变式.某学习小组测定实验室里一瓶溶液是否变质,以及变质程度,进行了下列实验,实验方案正确的是( )
A. 取少量样品,加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B. 取少量样品,加入少量稀盐酸,没有气泡产生,证明氢氧化钠溶液没有变质
C. 取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D. 取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
【答案】C
【解析】碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,二者都能使酚酞溶液变红,所以无法通过酚酞溶液来检验氢氧化钠溶液是否变质,错误;若氢氧化钠部分变质,少量的稀盐酸先和氢氧化钠反应,不产生气泡不能说明实验结论,错误;加入过量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,此沉淀为碳酸钡,而过量的氯化钡会完全消耗溶液中的碳酸钠,过滤后向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液不变色,说明氢氧化钠完全变质,正确;过量的氢氧化钡会引入氢氧根离子,使溶液显碱性,对氢氧化钠的检验造成干扰,错误。
专题八 盐、化肥
必备知识
知识1 几种盐的性质
1.盐的定义
盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。盐实质上是酸跟碱反应的产物。
2.生活中几种常见的盐
(1)氯化钠
①主要性质:白色固体,易溶于水,熔、沸点高,味咸,其水溶液呈中性。
②主要用途:作调味品;配制医用生理盐水;工业上用来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等;农业上用氯化钠溶液来选种。
(2)碳酸钠
①主要性质:白色粉末,易溶于水,溶液呈碱性,俗称纯碱、苏打。
与酸反应: 。
与碱反应:。
②主要用途:用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。
(3)碳酸氢钠
①主要性质:细小的白色晶体,可溶于水,溶液呈碱性,俗称小苏打。
加热易分解:。
与酸反应: 。
②主要用途:发酵粉的主要成分之一;治疗胃酸过多症。
(4)碳酸钙
①主要性质:白色固体,难溶于水。
与酸反应: 。
高温分解: 。
②主要用途:可作补钙剂,石灰石、大理石用作建筑材料,也可用于实验室制取二氧化碳。
易错易混
1.和 的溶液都显碱性,但分类上属于盐。
2.受热能分解生成、和,而 受热不分解。
3.、均能与稀盐酸反应生成。
4.能与、、、等多种物质反应生成白色沉淀,而 与、不反应,故可用 或 鉴别 和。能与、反应生成白色沉淀。
3.盐的化学性质
性质 规律
与酸碱指示剂作用 、等盐溶液呈碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红
与金属反应、、除外 金属(前)可溶性盐(溶液) 金属(后)盐 例:
与酸反应 盐酸 新盐新酸 例:
与碱反应 可溶性碱可溶性盐 新碱新盐 例:
与盐反应 盐盐 两种新盐 例:
4.酸、碱、盐的溶解性规律
(1)酸:初中范围内所学的酸全溶。
(2)碱:钾、钠、钡、氨四碱易溶,微溶,其余的全不溶。
(3)盐:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐全溶。
①盐酸盐含除氯化银不溶外,其余的全溶。
②硫酸盐含除硫酸钡不溶,硫酸钙、硫酸银微溶外,其余的全溶。
③碳酸盐含除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵易溶,碳酸镁微溶外,其余的全不溶。
5.盐的分类
(1)正盐:只含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子,如、等。
(2)酸式盐:除含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子外,还含有氢离子,如等。
(3)碱式盐:除含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子外,还含有氢氧根离子,如等。
6.侯氏制碱法
(1)原理:向饱和食盐水中通入氨气制成饱和氨盐水,然后在加压条件下向氨盐水中通入足量的,生成,由于在该状态下溶解度很小,以晶体形式大量析出,同时不稳定,受热后生成纯碱、水和二氧化碳。
(2)化学方程式归纳如下:



知识2 化学肥料
1.常见化肥的分类及作用
(1)氮肥
①概念:含有氮元素的化肥。
②作用:促进植物茎叶生长茂盛。
③常见的氮肥:硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等。
④铵态氮肥的性质
与碱反应,放出氨气:。
碳酸氢铵受热分解: 。
(2)磷肥
①概念:含有磷元素的化肥。
②作用:促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒、抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。
③常见的磷肥:磷矿粉(磷酸钙)、过磷酸钙(磷酸二氢钙和硫酸钙的混合物)等。
(3)钾肥
①概念:含有钾元素的化肥。
②作用:促进农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。
③常见的钾肥:硫酸钾、氯化钾、草木灰主要成分为等。
(4)复合肥料
①概念:含两种或两种以上主要营养元素的化肥。
②作用:同时提供多种营养元素。
③常见的复合肥料:硝酸钾、磷酸二氢钾等。
2.铵态氮肥的检验及使用时的注意事项
(1)检验:将样品与碱研磨或共热,有刺激性气味的气体放出。
(2)使用时的注意事项
①铵盐能与碱反应放出氨气,因此铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混用,以防肥效降低。
②碳酸氢铵受热易分解,施用后应立即盖土或灌溉,防止暴晒。
③硝酸铵受热易分解,在高温或猛烈撞击时易爆炸,故结块时,不要用铁锤砸碎。
④长期施用硫酸铵,会使土壤酸性增强,板结硬化,故不宜长期大量施用。
3.常见化肥的鉴别
铵态氮肥 钾肥 磷肥
看外观 白色晶体 灰白色粉末
加水 全部溶于水 大多不溶于水或部分溶于水
加熟石灰研磨 放出具有刺激性气味的气体 无具有刺激性气味的气体放出 —
4.使用化肥、农药的利与弊
(1)利:化肥、农药可保证农作物的产量。
(2)弊:不合理使用会带来很多环境问题,如土壤污染、水体污染等。
(3)合理使用化肥、农药:.农家肥和化肥合理配用;.合理使用高效低毒农药。
知识3 复分解反应
复分解反应是四大基本反应类型之一,是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。复分解反应的实质是发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子,生成沉淀、气体或水,使溶液中离子浓度降低,即化学反应向着离子浓度降低的方向进行。可简记为(双交换,价不变)。
一般情况下,两种参与复分解反应的化合物必须都能溶于水,只有当反应物中有酸时,可以不考虑另一种反应物的可溶性。
方法技巧
方法1 有关酸、碱、盐计算的解题方法
方法解读
1.根据反应前后的物质或者溶液的质量差来计算产生的气体或者沉淀的质量。例如实验室制取二氧化碳:
气体发生装置内物质的总质量
反应前
反应后
可以推测出反应过程中产生二氧化碳的质量为,然后再根据二氧化碳的质量来计算其他物质的质量。
2.多次添加物质可以根据添加物和生成物比例的变化规律来判定两种反应物谁先反应完。例如向氢氧化钡溶液中加入碳酸钠固体:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
碳酸钠的质量/ 10.6 21.2 42.4 63.6 84.8
碳酸钡质量/ 19.7 39.4 78.8 98.5
可以推测出每有的碳酸钠加入就可以产生碳酸钡,所以碳酸钡的产量和碳酸钠的用量比为。
由此可以推断前三次都是所加的碳酸钠完全反应,如果第四次加入的碳酸钠完全反应,根据比例计算,应该可以产生碳酸钡,但实际只有,说明碳酸钠质量为时,氢氧化钡完全反应,碳酸钠过量。
典例示范
例1 某品牌钙片的说明书如图甲。科学小组为了测定该品牌钙片中的质量分数,进行如下实验(样品中的其他成分不含钙元素,且不与稀盐酸发生反应)。
(1) 利用图乙中器材进行实验,取研磨后的样品粉末加入大烧杯中,将小烧杯中的一定溶质质量分数的足量稀盐酸分批加入大烧杯中,不断搅拌。判断钙片中完全反应的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 利用图乙中的器材进行实验,获取数据并记录如下:
实验中的相关测量量 天平示数/
样品粉末质量 5.00
反应前大烧杯质量 166.00
反应前小烧杯和稀盐酸的总质量 240.30
反应后小烧杯和稀盐酸的总质量 203.80
反应后大小烧杯及剩余物质的总质量 409.54
请根据表格数据计算钙片中碳酸钙的质量分数,并判断其说明书中钙元素有效含量的描述是否属实(不计误差等产生的影响,化学方程式为)。
(3) 反思与改进:小组同学为提升测量的准确性,采用图丙装置进行进一步实验,其中的固态干燥剂能吸收水蒸气但不吸收二氧化碳。请分析图丙装置的优缺点,并简述理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路(1)物质是否完全反应可以通过化学反应现象来判定。
(2)判断物质中某元素的质量分数是否符合要求,先要根据化学方程式计算含有该元素的物质质量,再计算得出某元素的质量。
(3)分析装置的优缺点主要可以通过对物质测量的准确度和实验装置的复杂度进行分析。
【答案】(1) 电子天平示数不再发生变化(或烧杯中不再有气泡产生)
(2) 解:。
设样品中碳酸钙的质量为。
占样品质量的百分比为,
每片钙片中钙元素有效含量为,故描述属实。
(3) 优点是实验过程中水蒸气不会逸出,防止测量值(计算的差值)偏大,提高准确度;缺点是二氧化碳可能会残留在锥形瓶中,导致测量值偏小
方法2 判断物质或离子能否共存的方法
方法解读
1.物质在水中共存的条件
(1)物质是可溶的。
(2)物质间不发生反应生成沉淀、气体和水。
2.离子的共存
同一溶液中若离子之间符合下列三个条件之一就不能大量共存:生成沉淀、气体和水。常见的不共存的离子对如下:
沉淀
沉淀
另外,应注意题中的附加条件,如溶液无色透明,则溶液中肯定没有、、、等;常温下,如的溶液中含有,如的溶液中含有。
典例示范
例2 下列各组离子中,在水溶液中能大量共存的是 ( )
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
解题思路 离子共存就是阳离子和阴离子结合时不能生成气体、沉淀和水。项,和 结合生成 沉淀;项,和 结合生成 气体和水;项,和 结合生成 沉淀,和 结合生成氨气和水。
【答案】D
变式.某无色溶液中大量存在的离子如图所示,其中可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】能与、、共存,正确;含的溶液为黄色,错误;与结合生成,错误;与结合生成和,错误。
专题九 金属与合金材料
必备知识
知识1 金属材料和性质
一、金属材料
1.金属材料的分类
2.合金
(1)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,合金是一种混合物。
(2)合金的硬度一般大于组成它的纯金属,熔点一般低于组成它的纯金属,抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
(3)常见的铁合金有钢和生铁,二者的主要区别是碳的含量不同,生铁的含碳量更高。
二、金属的物理性质
在常温下,除汞呈液态外,其他金属都呈固态。通常金属都带有金属光泽,具有良好的导电性、导热性、延展性。大多数金属为银白色,金为黄色,铜为紫红色。
三、金属的化学性质
反应 实例 现象
金属与氧气反应 放热,发出耀眼的白光,生成白色固体
红色固体表面变黑
金属与盐酸、硫酸反应 产生气泡,溶液变成浅绿色
产生气泡
金属与某些盐溶液反应 铁表面出现红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
铜表面出现银白色固体,溶液逐渐由无色变为蓝色
知识2 金属活动性顺序
一、金属与酸、盐溶液的反应规律和反应前后的溶液质量变化
金属酸盐氢气 金属盐新金属新盐
反应规律 金属(金属活动性顺序中) “氢前可置换,氢后不能换”、、除外 “前金换后金,后金不能换前金”、、除外
铁与酸或盐溶液发生置换反应均生成亚铁盐
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸,不能用浓硫酸、硝酸,一般不用浓盐酸(易挥发) 盐必须可溶
溶液质量变化 反应后溶液质量增大,增大的质量等于反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。如,当有铁参加反应时,生成氢气,则溶液质量增大了 金属与盐溶液反应后,溶液质量可能增大,也可能减小。如, 当有铁参加反应时,生成铜,反应后溶液的质量减小了
二、比较三种金属的活动性强弱(以探究、、的金属活动性强弱为例)
【方法一】“两金夹一盐”
将活动性最强和最弱的两种金属单质分别加入活动性排在中间的金属的可溶性盐溶液中。如选用锌片和银片分别放入溶液中,观察到锌片表面有红色的固体出现,银片表面无明显现象,证明金属活动性:。
【方法二】“两盐夹一金”
将活动性排在中间的金属单质分别加入活动性最强和最弱的两种金属的可溶性盐溶液中。如选用溶液和溶液,然后将铜丝分别放入两溶液中,观察到放入硝酸锌溶液中的铜丝无明显现象,放入硝酸银溶液中的铜丝表面有银白色固体出现,证明金属活动性:。
【方法三】“两单一液加一酸”
先取活动性最强和居中的金属单质,再取另一种金属的盐溶液,外加一种酸(稀盐酸或稀硫酸均可),该方法不适用于三种金属均为氢后金属的活动性强弱的比较。如先取片、丝和稀盐酸验证和的活动性顺序,然后取溶液,将丝插入其中验证和的活动性顺序。
重点难点突破
金属与盐的混合溶液反应前后滤渣、滤液成分判定
例:将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中,由于锌比铁活泼,铁粉不与硝酸锌发生反应,因此滤液中一定含有硝酸锌,滤渣中一定不含金属锌;根据“优先反应”规律(远距离先置换),无论铁粉的量是多少,铁粉首先与硝酸银发生反应,硝酸银反应完全后,若铁粉有剩余,再与硝酸铜发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下:
铁粉的量(持续加入) 滤渣成分 滤液成分(不考虑水)
, , ,, ,,,, ,,, ,,, ,, ,,
知识3 金属的冶炼
一、金属冶炼
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。常用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质。
二、铁的冶炼
1.工业炼铁(高炉炼铁)
(1)原料:铁矿石(赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等)、焦炭、石灰石、空气。
(2)原理:
(用赤铁矿)
(用磁铁矿)
2.实验室模拟炼铁实验装置
(1)现象:红棕色粉末变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧火焰呈蓝色。
(2)操作要点:先通,后加热;反应完毕后,先停止加热,直到装置冷却后再停止通。
三、有关含杂质物质的计算
(1)先把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量。
(2)再将纯净物的质量代入化学方程式中计算。
(3)纯净物和含杂质物质的质量换算公式:
纯净物的质量含杂质物质的质量
纯净物在含杂质物质中的质量分数
知识4 金属的锈蚀与保护
1.铁的锈蚀条件:铁与氧气和水同时接触。
2.防锈的方法
①铁制品隔绝空气。如涂上一层保护膜(刷油漆、涂凡士林、烤蓝等)。
②铁制品隔绝水。如表面保持干燥等。
③改变铁制品的内部结构,制成合金。如制成不锈钢等。
方法技巧
方法 金属与酸反应生成氢气的图像题的解题方法
方法解读
一、氢气质量与反应时间关系图
1.等质量氢图
(1)可表示产生氢气的快慢:倾斜度越大,产生氢气越快。
(2)产生等质量氢气的情况:
①足量的金属与等质量、等浓度的同种酸反应。
②酸足量,投放的金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同,如将镁、铝、锌、铁分别投入足量的稀盐酸中,充分反应后产生氢气的质量均为。
2.等质不等价金属图
该图像可表示等质量的4种金属分别与足量稀盐酸反应时,产生氢气质量与反应时间的关系。
①曲线倾斜度越大,表示反应速度越快;
②曲线“平台”越高,表示产生的氢气越多;
③生成物中金属元素化合价相同时,相对原子质量越小,完全反应时生成氢气越多。
二、氢气质量与金属质量关系图
该图像可表示向足量等浓度的稀盐酸中分别加入镁、铝、锌、铁时,金属的质量与产生氢气质量的关系。
三、氢气质量与酸的质量关系图
该图像可表示向等质量的镁、铝、锌、铁中分别加入等浓度的稀盐酸时,酸的质量与生成氢气质量的关系。
典例示范
例 等质量的三种不同的金属、、,分别加到盛有等质量且足量的溶质质量分数相同的稀硫酸的烧杯中反应,生成、、,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,回答:
(1) 三种金属的相对原子质量由大到小是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 若代表,写出它跟稀硫酸反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(3) 反应后烧杯内剩余溶液的总质量由大到小的顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路(1)根据生成、、,可知、、在生成物中化合价相同;因为金属的质量及化合价均相同,所以金属的相对原子质量与反应放出氢气的质量成反比。
(3)反应后剩余溶液的总质量取决于反应生成氢气的质量。由于产生氢气的质量:,根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,已知金属质量、稀硫酸质量均相等,因此反应后烧杯内剩余溶液的总质量由大到小的顺序为。
【答案】(1)
(2)
(3)
专题十 物质的分类
必备知识
知识1 常见物质的分类
1.物质分类的关键是要掌握物质的分类标准,并将分类系统化,从整体上掌握彼此的归属和特征。
2.混合物和纯净物的区别
混合物 纯净物
概念 由两种或两种以上物质混合而成 由一种物质组成
区别 (1)含两种或两种以上物质; (2)若物质中各组分均由分子构成,则包含两种或两种以上的分子; (3)没有固定的组成和性质 (1)只含一种物质; (2)若物质由分子构成,则只含一种分子; (3)有固定的组成和性质
3.单质和化合物
单质 化合物
宏观组成 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
微观构成 通常由同种原子构成或分子由同种原子构成 分子由不同种原子构成
化学性质 不能发生分解反应 可能发生分解反应
4.化合物的分类
(1)氧化物
①概念:由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物。
②分类:包括金属氧化物和非金属氧化物。
③常见物质:水、二氧化碳、四氧化三铁等。
(2)酸、碱、盐
①酸由和酸根离子构成,如、、等。
②碱由金属离子(或)和构成,如、、等。
③盐由金属离子(或)和酸根离子构成,如、、等。
知识2 有机物
1.有机化合物
(1)定义:含有碳元素的化合物,但是不包括碳的氧化物(一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐等,大多含有、、、等元素,简称有机物。例如甲烷、尿素等。
(2)特点(共性):难溶于水,熔点低,受热易分解,容易燃烧,不易导电,易挥发等。
2.几种常见的有机物
(1)甲烷
①化学式为 ,是沼气、天然气的主要成分,是最简单的有机物。
②物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水。
③化学性质:具有可燃性。甲烷在空气(或)中燃烧时,发出蓝色火焰,放出大量热,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,燃烧的化学方程式为。
注意事项
由于甲烷气体与空气混合点燃时,易发生爆炸,故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度。
④用途:可作燃料,是重要的化工原料。
(2)其他常见的简单有机物
简单有机物 用途
丁烷 打火机燃料、家用液化气的主要成分
乙炔 在氧气中燃烧可产生以上的高温,生产中可利用这个反应进行金属的切割和焊接
酒精 白酒、红酒等的主要成分,可用于消毒,作燃料、工业原料等。工业酒精中含甲醇,不能饮用
乙酸 食醋的主要成分
3.生物体中的有机物
(1)蛋白质
①基本组成单位——氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等)。
②常见的蛋白质
.血红蛋白:氧气和二氧化碳在呼吸过程中的载体。
.多种酶:胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、麦芽糖酶等。
③作用:组成细胞、修补受损组织等。
④在肉类、禽蛋、鱼、虾、乳制品和大豆等食物中,蛋白质的含量较高。
⑤蛋白质的检验:灼烧后有烧焦羽毛味。
(2)糖类
①常见的糖类
.淀粉存在于大米、面粉中。
.蔗糖。
.葡萄糖;。
②作用:为机体活动和维持体温恒定提供能量。
(3)油脂
①植物油脂:一般呈液态,如花生油、豆油等。
②动物油脂:又叫脂肪,一般呈固态,如牛油、猪油等。
③作用:储备能量。
4.常见有机物燃烧的化学方程式
常见有机物及其化学式 化学方程式
甲烷
丁烷
乙炔
酒精
(1)有机物充分燃烧时,碳元素全部转化为,氢元素全部转化为。有机物不充分燃烧时,生成水、、等,是否有生成需要通过灼热的氧化铜等金属氧化物检验。
(2)检验可燃性气体的燃烧产物——检验可燃性气体中的元素组成:在火焰的上方罩一个干冷的烧杯,观察到有水雾产生,说明有氢元素存在;用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察到澄清石灰水变浑浊,说明有碳元素存在。
知识3 材料的利用和发展
1.材料的分类
2.有机合成材料
(1)塑料具有可塑性,具有良好的性能,容易加工,轻便实用,柔韧性较高,不易与化学物质发生反应。
(2)合成纤维是以石油化工产品等为主要原料经人工合成制得的。不同品种的合成纤维具有各自独特的性能,例如涤纶的挺括耐摺性。
(3)合成橡胶是以煤、石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物,具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
专题十一 物质的循环与转化
必备知识
知识1 自然界中的碳循环和氧循环
1.自然界产生氧气的主要途径:植物的光合作用。
2.自然界消耗氧气的主要途径:动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧、其他氧化反应(如铁生锈等)。
3.自然界产生二氧化碳的主要途径:生物的呼吸作用和各类化石燃料的燃烧。
4.自然界消耗二氧化碳的主要途径:植物的光合作用。
5.碳、氧循环关系图
知识2 物质间的转化
一、金属单质、金属氧化物、碱之间的转化
(1)金属单质与氧气在一定条件下反应,生成金属氧化物。如。
(2)某些金属氧化物和水反应可以生成对应的碱。如,。
二、非金属单质、非金属氧化物、酸之间的转化
(1)非金属单质与氧气在一定条件下反应,生成非金属氧化物。如,。
(2)某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸。如,。
三、常见物质间的关系
1.氧气的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
2.二氧化碳的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
3.水的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
4.钙的知识网络图
(合理即可)
5.铁的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
6.铜的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
7.酸和碱的知识网络图
8.几种盐的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)

专题十二 化学基本操作与实验
必备知识
知识1 常用仪器与实验操作
1.托盘天平的使用
(1)托盘天平可用于粗略称量,能精确到。
(2)使用方法
①使用前,调零;称量时,左物右码,砝码要用镊子夹取,从大到小;
②称量后,砝码回盒,游码归零。
易错提醒
(1)称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张相同质量的纸,然后把药品放在纸上称量。
(2)易潮解、有腐蚀性的药品(如),必须放在玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
2.量筒的使用
(1)读数
三点一线成水平(视线、刻度线、凹液面的最低处保持在同一水平线上,量筒要放平稳)。
(2)选用规格:一次量取、“大而近”。
3.酒精灯的使用
(1)酒精灯容积 酒精量酒精灯容积。
(2)“三禁”
①禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;
②禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯;
③禁止用嘴吹灭酒精灯。
4.固体、液体药品的取用
(1)“三不原则”:不用手接触药品、不直接闻(闻气体的方法:扇闻)、不品尝味道。
(2)盛放原则:固体放广口瓶;液体放细口瓶。
(3)废物处理原则:不放回、不随意丢弃。
(4)药品取用原则
①块状固体用镊子。具体操作方法:试管横放,块状固体放试管口,试管缓缓竖直。
②粉末状固体用药匙或纸槽。具体操作方法:试管倾斜,用药匙或纸槽将粉末状固体送至试管底部,然后将试管竖直。
③液体:量少用滴管;量多用倾倒法。
注意事项:①瓶塞倒放;②标签朝向手心;③瓶口紧挨容器口。
5.仪器的加热
(1)可以直接加热的仪器:试管、蒸发皿等。
试管加热注意事项:
①加热前,擦干外壁的水;加热时要先预热。
②加热时,试管不能靠近灯芯。
③加热液体用试管夹,液体不超过试管容积的,试管口不能对着人。
④加热后不立即清洗。
(2)需要间接加热的仪器:烧杯、平底烧瓶等,加热时需要垫陶土网。
6.溶液的配制
配制溶液的主要步骤:计算、称量和量取、溶解。
如配制溶质质量分数为的氯化钠溶液,实验步骤如下:
(1)计算:需要氯化钠,水;
(2)称量和量取:用托盘天平称量氯化钠,将称量好的氯化钠倒入烧杯中,用的量筒量取水;
(3)溶解:将量取的水倒入烧杯中,并用玻璃棒搅拌使氯化钠溶解。
7.洗涤仪器
(1)洗涤仪器的方法
①一般情况:用水冲洗或试管刷刷洗;
②油污:用热纯碱溶液或洗衣粉洗涤;
③难溶固体:用相应的化学试剂洗涤。
(2)玻璃仪器洗干净的标志:内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下。
8.检查装置气密性
(1)热敷法
检查图1所示装置的气密性时,先把导管一端浸入盛有水的水槽或烧杯中,用手紧握试管,导管口若有气泡冒出,松开手后,导管中形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好。
图1
(2)注水法
检查图2所示装置的气密性时,需先夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中注入水至形成液封,继续加入一定量的水,一段时间后,若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好。
图2
(3)抽气法
检查图3所示装置的气密性时,先向锥形瓶中注水至形成液封,然后缓缓向外拉注射器活塞,若长颈漏斗下端有气泡冒出,则说明装置气密性良好。
图3
9.粗盐提纯:除去粗盐中难溶于水的泥沙。
(1)主要步骤
溶解、过滤、蒸发、转移。
(2)玻璃棒的作用
①溶解:搅拌,加快溶解速度。
②过滤:引流,防止液体溅出。
③蒸发:搅拌,使液体受热均匀,防止液滴飞溅。
④转移:将固体从蒸发皿中转移到称量纸上。
10.过滤:除去液体中混有的难溶性固体。
(1)主要仪器
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)。
(2)操作要点
11.蒸发:除去溶液里的溶剂。
(1)主要仪器
玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)。
(2)操作要点
①加热时,要用玻璃棒不断搅拌,防止液滴飞溅;
②出现较多固体时,停止加热;
③用坩埚钳夹取热的蒸发皿,放在陶土网上。
知识2 常见气体的制取、检验与净化
一、常见气体的制取与检验
1.常见气体的制取
(1)氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法比较
氧气 氢气 二氧化碳
药品 .氯酸钾和二氧化锰;.高锰酸钾; .过氧化氢和二氧化锰 锌粒与稀硫酸 大理石(或石灰石)与稀盐酸
反应原理
制取装置
收集方法 排水法或向上排空气法(不易溶于水且不与水反应,密度比空气略大) 排水法或向下排空气法(难溶于水且不与水反应,密度比空气小) 向上排空气法(能溶于水且与水反应,密度比空气大)
检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃 点燃,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠(生成物只有水) 将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
验满方法 向上排空气法收集:将带火星的木条靠近集气瓶口,木条复燃,则说明已满; 排水法收集:集气瓶口有大气泡冒出,说明已满 — 将燃着的木条靠近集气瓶口,木条火焰立即熄灭,则说明已满
实验操作步骤 用高锰酸钾或氯酸钾制氧气并用排水法收集时:.检查气密性;.装药品;.固定试管;.加热;.收集;.将导管移出水槽;.熄灭酒精灯; 若用过氧化氢和制,操作步骤同制取(药品换为和过氧化氢) .检查气密性;.加粒;.固定试管;.加稀硫酸;.验纯;.收集 .检查气密性;.加入大理石或石灰石;.加入稀盐酸;.收集
注意事项 .试管口应略向下倾斜;.用高锰酸钾制氧气时,靠近试管口处应塞一团棉花;.用排水法收集时,气泡连续、均匀地放出后再收集;.用排水法收集完后,先移出导管,再熄灭酒精灯 .长颈漏斗末端应伸入液面以下;.反应装置中的导管刚露出橡胶塞即可;.不能用浓硫酸、硝酸及浓盐酸来制取氢气;.气体必须验纯 .不能用稀硫酸代替稀盐酸;.长颈漏斗的末端应伸入液面以下;.反应装置中的导管刚露出橡胶塞即可;.用向上排空气法收集时,导管口应接近集气瓶底部
(2)实验室制气体的一般思路和方法
①确定制取气体的反应原理,即在什么实验条件(如常温、加热、加催化剂等)下,选择什么药品,通过什么反应来制取这种气体;
②确定制取气体时采用的实验装置;
③验证制得的气体就是所要制取的气体。
(3)实验装置的选择
①反应发生装置的选择
反应装置简称 固体加热型装置 固液常温型装置
反应装置图
装置选择的依据 反应物为固体,反应需要加热 反应物为固体和液体,反应不需要加热
②收集装置的选择
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置图
装置选择的依据 气体不易溶于水,不与水反应 气体密度比空气大,不与空气中成分反应 气体密度比空气小,不与空气中成分反应
优缺点 易观察收集满,气体纯净;气体不干燥 不易观察收集满(需验满),气体干燥;气体不纯净
2.常见气体的检验
检验气体应从气体的性质入手,明确各种气体的特性,选取合适的方法,从实验操作、现象和结论加以说明,并用规范的语言表达。初中常见的几种气体的检验方法及现象见下表:
气体 检验方法 现象
氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃
二氧化碳 通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊
氢气 点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯 纯净气体安静燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠
一氧化碳 点燃,在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯 产生蓝色火焰,石灰水变浑浊
甲烷 点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯;迅速倒转后,注入少量澄清石灰水 产生蓝色火焰,烧杯内壁有水珠,石灰水变浑浊
氨气 将湿润的红色石蕊试纸伸入试管中 红色石蕊试纸变蓝
水蒸气 通过白色粉末 白色粉末变蓝
氮气 将燃着的木条伸入集气瓶中,再加入澄清石灰水,振荡 木条熄灭,石灰水不变浑浊
氯化氢 通入酸化的溶液中 有白色沉淀生成
二、常见气体的净化、干燥
1.气体的净化
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,不与被提纯的物质反应,也不产生新的杂质。多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂质的顺序,一般水蒸气最后除去。洗气瓶要“长进短出”,球形干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸收剂如下:
(1)水:可吸收易溶性气体,如、等。
(2)强碱(如 )溶液:可吸收、、、等。
(3)碱石灰可吸收(气体)、、等。
(4)灼热的可吸收还原性气体,如、等。
(5)灼热的铜网:可吸收。
2.气体的干燥
根据气体的性质和干燥剂的性质选用干燥剂,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。常见气体的干燥剂如下:
(1)酸性干燥剂:浓硫酸。
①可干燥的气体:、、、、、、、等。
②不能干燥的气体:等。
(2)碱性干燥剂:固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰。
①可干燥的气体:、、、、、等。
②不能干燥的气体:、、等。
(3)中性干燥剂:无水氯化钙。
不能干燥的气体:等。
(4)干燥装置
①酸性干燥剂的干燥装置
②碱性、中性干燥剂的干燥装置
3.常见尾气的处理
为了保护环境、防止中毒,必须对有毒、有害的气体进行收集或点燃或用适当的溶液吸收。如、、可用溶液吸收;可用溶液吸收;可收集后集中处理或在导管口处点燃,将其转化为。常见的尾气处理装置如下:
方法技巧
方法 常见气体的除杂方法
方法解读
主要气体 杂质 所用方法 化学方程式
通过灼热的
通过溶液后干燥
通过灼热的后干燥
通过浓硫酸 —
通过溶液后干燥
通过灼热的铜网
易错警示
除气体杂质时要最后除水;检验混合气体中的成分时要先检验水。
典例示范
例 除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是( )
物质 杂质 除杂所用的试剂和方法
A 固体 固体 加入适量的稀盐酸
B 溶液 溶液 先加入过量的溶液,再过滤
C 气体 气体 点燃
D 气体 气体 先通过溶液,再通过浓硫酸
解题思路 除杂过程中所添加的物质不能和主要物质反应,同时不能混入新的杂质。中稀盐酸既能与氧化钙反应又能与碳酸钙反应;中碳酸钠可以除去氢氧化钙,但是过量的碳酸钠是新杂质;中混合气体无法点燃。
【答案】D
变式.有一瓶气体,可能由、、中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
【查阅资料】脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
【实验设计】用下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中,A装置无现象,B和装置中出现白色沉淀,装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】 该气体由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 组成。
【实验反思】
(1) C装置的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 步骤②中通入一定量氮气的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(4) 把装置去掉,能否判定的有无:_ _ _ _ (填“能”或“不能”)。
【实验结论】 和
【实验反思】(1) 除去原有的气体 (2) 排尽装置中原有的空气
(3) (4) 能
【解析】
各装置的作用分别是检验并除去氧气;检验气体中是否含有二氧化碳;除去气体中的二氧化碳;除去水蒸气;检验是否有一氧化碳;检验是否有二氧化碳生成。【实验结论】 装置中澄清石灰水变浑浊,说明气体中有二氧化碳;装置中出现光亮的红色物质,同时装置中出现白色沉淀说明气体中有一氧化碳。【实验反思】(4) 还原氧化铜会使装置中的黑色固体变红,同时产生的使装置中澄清石灰水变浑浊。所以、装置中的现象都能判定存在。
专题十三 检验与推断、分离与提纯
必备知识
知识1 检验与推断
1.检验的一般方法
(1)物理方法:依据物理性质进行观察、实验、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:分别取出少量待检验物质(一般为溶液),加入少量试剂充分反应,观察反应现象,根据现象分析、判断,得出结论。
2.常见物质的主要特性
(1)固体物质的颜色
白色固体:无水、、、、、、、等。
红色固体:等。
暗红色固体:红磷等。
蓝色固体:等。
绿色固体:等。
淡黄色固体:等。
黑色固体:(木炭粉)、、、、(铁粉)等。
紫黑色固体:等。
(2)沉淀的颜色(七种常见沉淀)
白色:、、、、。
蓝色:。
红褐色:。
(3)溶液的颜色
蓝色溶液:含 的溶液,如溶液。
黄色溶液:含 的溶液,如溶液。
浅绿色溶液:含 的溶液,如溶液。
紫色溶液:溶液、紫色石蕊试液。
(4)火焰的颜色
淡蓝色火焰:、在空气中燃烧。
蓝色火焰:、在空气中燃烧。
蓝紫色火焰:在纯氧中燃烧。
(5)有刺激性气味的气体:、、、等。
3.常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
滴加紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红
用试纸测
加入少量锌粒 有气泡产生
滴加紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变蓝
滴加无色酚酞试液 无色酚酞试液变红
用试纸测
加溶液 生成蓝色沉淀
加溶液 生成红褐色沉淀
滴加足量盐酸,将产生的无色、无味气体通入澄清石灰水中 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
滴入溶液和稀 产生白色沉淀,沉淀不溶解
先滴入稀盐酸酸化,再滴入溶液 酸化无现象,滴入 溶液后产生白色沉淀
滴入溶液和稀 产生白色沉淀,沉淀不溶解
加入强碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 产生有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
滴加碱溶液(如溶液) 产生红褐色沉淀
插入铁丝(片) 铁丝(片)表面附有红色固体
滴入强碱溶液 产生蓝色沉淀
方法点睛
向待测液中滴加 溶液或 溶液时,若待测液中含有,则会生成白色的 或 沉淀,这两种沉淀都会与稀 反应,产生 气体。因此,检验 和 时,都要用到稀,使用稀 是为了排除 的干扰。
4.物质的推断
(1)常见的突破口
解推断题的关键是寻找突破口。作为突破口的一般是物质的状态、溶解性、特征颜色、特征反应等。
(2)常见离子的反应特征(见本专题常见离子的检验)
(3)化学反应基本类型的特征(四大基本反应类型)
(4)常见的由两种相同元素组成的不同物质:和,和,和,和,、和等。
(5)物质的俗名和化学式
俗名 化学式
生石灰
干冰
熟石灰、消石灰
苛性钠、火碱、烧碱
纯碱、苏打
小苏打
胆矾、蓝矾
尿素
(6)物质的名称和主要成分的化学式
名称 主要成分的化学式
大理石、石灰石
天然气(沼气)
石灰乳、石灰浆
钛白粉
铜绿
赤铁矿
磁铁矿
石英砂
知识2 分离与提纯
1.混合物的提纯原则
(1)“不减”:非杂质的成分不能减少;
(2)“不增”:不能引入新杂质;
(3)“易分”:得到的物质要容易分开。
2.分离与提纯的方法
(1)物理方法
①过滤
.适用范围:分离不溶性的固体与液体或可溶性固体与不溶性固体组成的混合物。
.原理:难溶性的物质难以通过滤纸。
.实例:粗盐的提纯。
②结晶法
.降温结晶(冷却热饱和溶液)
适用范围:溶解度受温度变化影响较大的固体物质。
原理:溶解度受温度变化影响较大的固体物质,降温时会析出大量晶体。
实例:硝酸钾(大量)和氯化钠(少量)的混合溶液,提纯硝酸钾需要降温结晶。
.蒸发结晶
适用范围:溶解度受温度变化影响不大的固体物质。
原理:溶解度受温度变化影响不大的固体物质,加热蒸发时,水分蒸发,晶体析出。
实例:海水晒盐。
③蒸馏
.适用范围:分离由沸点不同的液体组成的混合物。
.原理:沸点低的先蒸发出来。
.实例:通过蒸馏,得到纯净水。
(2)化学方法
①沉淀法
.转化途径:加入一种试剂与杂质反应,生成的沉淀经过滤除去。
.实例:除去硝酸中的硫酸,可加入适量的溶液,过滤。
②气化法
.转化途径:加入一种试剂与杂质反应,生成气体而除去杂质。
.实例:除去溶液中混有的,可加入适量盐酸。
③转化法
.转化途径:通过化学反应把杂质转化为被提纯的物质。
.实例:除去中的少量,可将混合气体通过灼热的。
④吸收法
.转化途径:把混合气体通入一种溶液,其中杂质被吸收。
.实例:除去中混有的少量,可先将混合气体通入足量的溶液中,然后通入浓硫酸。
⑤溶解法
.转化途径:向混合物中加入某种溶液,将杂质溶解(发生化学反应)除去。
.实例:除去中混有的少量,可先向混合物中加入足量稀盐酸,然后过滤、洗涤、干燥。
⑥加热法
.转化途径:通过加热的方法,使杂质转化为气体或沉淀除去。
.实例:除去中混有的少量,可直接加热。
⑦置换法
.转化途径:较活泼金属与较不活泼金属的盐溶液发生置换反应,从而达到除杂的目的。
.实例:溶液中混有少量,可向混合溶液中加入过量的粉后再过滤。
方法技巧
方法 物质除杂的方法
方法解读
1.注意事项
(1)所选试剂只与杂质反应,一般不与被提纯的物质反应。
(2)不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。
(3)所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
(4)除杂结束前,要恢复被提纯物质的原有状态。
2.除杂方法的几个优化原则
(1)若同时有多种方法能除去杂质,要选择简单易行、除杂彻底的方法。
(2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加被提纯物质的方法,即“一举两得”。
(3)先考虑物理方法,再考虑化学方法。
3.酸、碱、盐、氧化物之间的除杂技巧
(1)被提纯物与杂质所含阳离子相同时,选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子,再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如可选用适量稀硫酸为除杂试剂(生成物为和)。
(2)被提纯物与杂质所含阴离子相同时,选取与杂质中的阳离子不共存的阴离子,再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂。如可选用适量溶液为除杂试剂(生成物为沉淀和)。
(3)被提纯物与杂质所含阴、阳离子都不相同时,选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如可选用适量溶液为除杂试剂[生成物为沉淀与沉淀]。
典例示范
例 (2021杭州一模)下列实验中,根据实验目的,操作方法正确的是( )
选项 实验目的 主要操作方法
A 除去中混有的少量氯化氢气体 将气体通过足量的氢氧化钠溶液
B 分离氧化铁和铁的混合物 用磁铁吸引
C 除去溶液中的稀盐酸 加过量固体、过滤
D 除去溶液中的少量 加过量锌粉,充分反应后过滤
解题思路 除杂的原则:除去杂质的同时,不能除去原有物质,也不能引入或产生新杂质。
【答案】B
变式.除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质)的实验操作,能达到目的的是( )
A. 加入适量稀盐酸
B. 通过装有浓硫酸的洗气瓶
C. 用磁铁吸引
D. 溶解,过滤
【答案】C
【解析】、均能与稀盐酸反应,故错误;浓硫酸不能吸收二氧化碳,故错误;、都是易溶于水的物质,过滤不能将两者分开,故错误。
专题十四 实验方案的设计与评价
必备知识
知识1 实验方案的设计
实验设计题的难度较大、综合性较强,解答这类题目时,学生要牢牢掌握实验操作的基础知识、原理和实验的一般步骤,熟悉常见物质的一些性质及其制备原理、变化规律等,要全面了解实验方案设计考查的内容、基本要求和思路方法。
1.考查内容
2.实验方案设计的原则与要求
(1)原则:原理正确、简单易行(包括装置、条件、操作等)、现象明显、药品经济、安全节能、绿色环保。
(2)基本要求
①科学性:实验原理、实验流程科学合理。
例如:实验室制取二氧化碳的药品选择稀盐酸和石灰石(或大理石),而不选择浓盐酸、稀硫酸或碳酸钠粉末;吸收二氧化碳气体选用氢氧化钠溶液而不选择澄清石灰水;除去二氧化碳气体中的氯化氢气体和水蒸气时,先除氯化氢气体,后干燥;检验混合气体成分时,一般先检验水蒸气,再检验其他气体。
②安全性:实验操作要尽量避免带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触。若无法避免使用有毒物质,则应采取防范措施,以防造成环境污染和人身伤害。
例如:点燃可燃性气体前必须检验纯度;浓硫酸的稀释需将浓硫酸沿容器壁缓缓地注入水中;有毒气体的制备和性质实验应在通风橱中进行;一氧化碳还原氧化铁实验需进行尾气处理。
③可行性:设计的实验方案要切实可行,仪器、条件、试剂等符合初中化学阶段的课程要求。
④简约性:步骤少、仪器装置简单、节省药品、节约能源。
(3)实验装置的设计要求:符合实验要求、操作方便、避免干扰、防止污染等。
3.解题思路
(1)明确实验目的和实验原理,弄清题给信息。
(2)选择仪器和药品。
(3)设计装置和步骤。
(4)全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、计算、推理等,得出正确的结论。
4.实验设计时的注意事项
(1)一个完整的气体实验装置,一般包括以下几部分:
发生装置 除杂装置 干燥装置 主体实验装置 产物的检验装置 尾气处理装置。
(2)一般验证混合气体中某组分存在时,应注意三个先后:
先净化后验证;净化时先除杂后干燥;验证时先验证水蒸气后验证其他气体。
如果原气体不能直接验证,则需转化成其他气体再验证(如,)。
知识2 实验方案的评价
1.评价实验方案的角度
实验方案的评价包括实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从以下几个方面入手:
(1)实验方案在理论上是否科学、合理;
(2)在满足安全性的前提下,实验操作是否简单易行;
(3)从经济角度评价,是否节约试剂、用低成本获得高质量产品;
(4)从环境角度考虑,是否会给环境造成污染。
评价实验方案是一个复杂、深刻的思维活动,要通过分析、综合比较和论证才能评选出最佳方案。
2.最佳方案的评价标准
(1)方案:科学、合理。
(2)原料:来源广泛、价格低廉、用量少。
(3)实验:装置简单、步骤简短、操作简便、现象明显、具有安全性和环保性。
(4)产物:容易提纯。
3.评价方法
通过对比与分析,对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及其顺序等的优劣进行科学的论证和评判,并能在必要时提出合理的改进意见。如排水法和排空气法是两种常用的收集气体的方法,对比收集到的气体的纯度和干燥度,排水法的优点是收集到的气体比较纯净,缺点是不够干燥;排空气法的优点是收集到的气体比较干燥,缺点是不够纯净。除此之外还应注意控制变量法及对比实验法在实验方案评价中的应用,如图1中探究锌和铜的活动性,未控制变量(盐酸的浓度不同);图2中探究铁生锈的条件,对比两支试管中的现象只能得出铁生锈需要水这一个条件。
图1 图2
特别提醒
实验方案中的易错点
1.规范方面:如操作、观察、读数等。
2.安全方面:如气体点燃、防倒吸、防污染等。
3.量化方面:如仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等。
4.创新方面:如装置的改进、方案的优化等。
5.表达方面:如实验现象、实验操作的表述等。
方法技巧
方法 有关实验方案设计与评价的解题方法
方法解读
解答此类题目应具备扎实的实验操作基本知识,熟悉操作的一般步骤和原理,熟悉相关物质的性质、制备原理和变化规律。同时读懂题,明确实验目的,充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的目的等),分析题意作出相关的猜想(假设),提出问题,设计实验步骤,分析现象,得出相关的结论和启示。
解答实验题还应具备全局意识,即审题时要先统观全局,把整个题目审读一遍,再细致地读懂每步要求,这样才能在答题时做到不丢分。
典例示范
例 小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应,比较铁与铜的活动性强弱,发现铁丝表面有红色物质析出,溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色,但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色,甚至无明显变化的异常现象。
(1) 针对上述异常现象,他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致的。为进一步探究此问题,请你设计实验方案并写出实验步骤。
建议:
①实验可设计组;
②实验时每支试管取用硫酸铜溶液 5毫升;
③每次实验总时间为20分钟。
实验室提供铁丝、溶质质量分数为的硫酸铜溶液、蒸馏水及其他实验所需的仪器。
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2026浙江中考科学专题练
第二部分 化学部分
专题一 构成物质的微粒
必备知识
知识1 分子的性质
分子的性质 常见现象举例
分子的质量和体积都很小 1个水分子的质量约为;1滴水(以20滴水为计)中大约有个水分子
分子在不停地运动 “酒香不怕巷子深”;氨气在空气中的扩散;品红在水中的扩散;晾晒衣服
分子间存在间隙 物质三态的变化;物体的热胀冷缩现象;给轮胎打气;酒精和水混合后体积小于
分子间同时存在引力和斥力 —
特别提醒
1.温度越高,分子运动速率越快,宏观表现为扩散现象,固体、液体、气体都存在扩散现象。
2.影响气体分子间间隔的主要因素是压强和温度。压强越大,分子间间隔越小;温度越高,分子间间隔越大。
知识2 原子的结构
一、原子结构模型建立的过程
科学模型的建立往往需要有一个不断完善、不断修正的过程。
道尔顿 实心球模型 提出近代原子学说
汤姆生 葡萄干面包模型 正电荷均匀分布在整个球体内,发现电子
卢瑟福 核式结构模型 用 粒子散射实验证明了原子核的存在
玻尔 分层模型
现代 电子云模型
二、原子
1.原子结构
特别提醒
1.不是所有原子都有中子。
2.原子不是最小粒子,原子由原子核和核外电子构成。
3.原子不显电性,因为原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相同,电性相反。
2.相对原子质量
(1)相对原子质量,单位为“1”,常省略不写。
(2)原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量质子数 中子数。
3.原子结构示意图
表示原子核外电子的分层排布。
特别提醒
1.圆圈中的数字相同则属于同一种元素。
2.①核内质子数 核外电子数,为原子;
②核内质子数核外电子数,为阴离子;
③核内质子数核外电子数,为阳离子。
如离子结构示意图为,该元素为,核内质子数比核外电子数多1个,符号为,右上角“”即表示1个单位正电荷(“1”省略不写)。
三、同位素
1.同位素
原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。元素是互为同位素的原子的总称。如氢有氕、氘、氚种同位素。其中,左上角的“1”表示中子数和质子数的总和,左下角的“1”表示质子数。
2.同位素的应用
(1)质谱分析中,用稳定同位素原子作为示踪原子。
(2)核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力。
(3)利用放射性同位素对一些脏器进行扫描,诊断肿瘤等疾病。
(4)根据放射性同位素的半衰期,进行古董鉴定。
知识3 离子
1.离子
离子是带电的原子或原子团,带正电的叫阳离子,带负电的叫阴离子。
2.原子结构示意图和离子结构示意图的关系
原子 离子
阳离子 阴离子
结构示意图示例
质子数与核外电子数的关系 质子数核外电子数 质子数核外电子数 质子数核外电子数
粒子符号表示法 用元素符号表示为 用离子符号表示为 用离子符号表示为
相互转化关系 阳离子原子阴离子
知识4 构成物质的粒子有分子、原子和离子等
分子、原子、离子是构成物质的主要微粒。原子是化学变化中的最小微粒;分子是保持由分子构成的物质的化学性质的最小微粒。
一、由分子构成的物质
①某些化合物:、、等;
②某些气态单质:、、等。
二、由原子构成的物质
①所有的金属单质:、、、、、等;
②一些非金属单质:、等;
③稀有气体:、、等。
三、由离子构成的物质
如、、等各种酸、碱、盐。
(1)常见的离子:、、、、、、、、、、、等。
(2)常见的带电原子团:硝酸根、氢氧根、碳酸根、碳酸氢根,硫酸根、铵根、磷酸根等。
四、分子、原子、离子的比较
分子 原子 离子
区别 化学变化中 可以再分 不能再分 离子中的原子团在化学变化中可以再分
电性 不显电性 不显电性 阳离子带正电,阴离子带负电
相同点 都是构成物质的微粒;粒子间都有一定的间隔;都在不停地运动;都有一定的质量
联系
专题二 组成物质的元素
必备知识
知识1 元素、元素周期表
一、元素
1.定义:科学上把具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
2.元素的分类
稀有气体元素也属于非金属元素。
3.元素分布
4.元素符号的意义
(1)表示一种元素(宏观意义)。
(2)表示这种元素的一个原子(微观意义)。
(3)表示一种单质(仅限于由原子构成的单质,如)。
如元素符号的意义:
.表示铜元素;
.表示一个铜原子;
.表示铜单质。
易错警示
当元素符号前面加上数字时,就只具有微观意义。如“”只表示两个氢原子。
5.原子与元素的区别和联系
原子 元素
含义 化学变化中的最小粒子 质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
区别 既讲种类,又讲个数。如一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 只讲种类,不讲个数。如不能说水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
适用范围 用于描述分子或某些物质粒子的微观构成。如水分子是由氢原子和氧原子构成的 用于描述物质的宏观组成。如水是由氢、氧两种元素组成的
联系 元素和原子是总体和个体的关系,元素是一类原子的总称
二、元素周期表
知识2 化合价与化学式
一、化合价
1.化合价有正价、负价之分。
2.表示方法
标化合价时,先写“”或“-”,再写化合价的数值,标在元素符号的正上方。如、等。
3.规律
(1)化合物中正、负化合价的代数和为0。
(2)在单质中,元素的化合价为0。
(3)原子团的整体化合价为其中各元素正、负化合价的代数和。一般情况下,对于元素周期表中前20号元素(稀有气体元素除外),最高价与其最外层电子数相等(、除外),非金属元素的最低价等于其最外层电子数减8(除外)。
(4)一般情况下,在化合物中氧元素显 价,氢元素显 价。
(5)一些元素在不同物质中可显不同的化合价,如铁元素在中显价,在中显价;在同一物质中可显不同的化合价,如;在不同物质中显同一化合价,如、等。
二、化学式
1.化学式的意义
(1)表示某种物质。
(2)表示这种物质由什么元素组成。
(3)表示一个分子由一定数量的原子构成。
(4)表示构成物质的一个分子的相对分子质量。
2.化学式的写法与读法
物质 写法 读法
单质 金属 直接用元素符号表示(等除外),如、、、 元素名称,如钙、镁、硫、氦气(稀有气体元素名称后加“气”)
固态非金属
稀有气体
气体 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字,如、 一般情况下,元素名称后加“气”,如氮气、氢气
化合物 氧化物 一般其他元素在左,氧元素在右,如、 读作氧化某,有时要读出化学式中各元素的原子个数,如氧化铜、二氧化碳
由两种元素组成的化合物(除氧化物外) 一般金属元素(或氢元素)在左,其他非金属元素在右,如、、 读作某化某(从右向左读),如氯化钠、氯化氢、硫化钾
三、化合价与化学式口诀
1.常见元素的化合价口诀
一价氯氢钾钠银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷,二三铁,二四碳,二四六硫都记全,单质零价莫忘记,铜汞二价最常见。
2.常见原子团的化合价口诀
一价铵根、硝酸根,还有氯酸、氢氧、高锰酸根;二价碳酸、硫酸、锰酸根;三价只有磷酸根,通常负价除铵根。
3.由化合价书写化学式
左正右负写符号,价数简比来交叉。
正价负价和为零,以此为据来检查。
如写出氧化铝的化学式:。检查:,因为,所以书写正确。
知识3 化学符号周围数字表示的意义
方法技巧
方法1 关于化学式的计算
方法解读
1.相对分子质量化学式中各原子相对原子质量的总和
2.元素质量比各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比
3.分子中某元素的质量分数
4.化合物中某元素的质量该化合物的质量×该元素的质量分数
5.化学式中未知元素化合价的计算
典例示范
例1 铬是人体必需的微量元素之一,适量摄入三价铬对人体有益,但六价铬对人体是有害的。下列化合物中,铬元素的化合价为的是( )
A. B. C. D.
解题思路 根据在化合物中元素正、负化合价的代数和为零解答本题,需注意带电原子团的化合价。
答案 A
例2 我国科学家屠呦呦因为“发现青蒿素(化学式为)——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。磺胺(化学式为)是青蒿素之前最热门的抗疟药物之一。回答下列问题。
(1)一个青蒿素分子中含有_ _ _ _ 个原子。
(2)青蒿素中的氢元素与氧元素的质量比是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3)14.1克青蒿素中含有碳元素的质量和多少克磺胺中含有碳元素的质量相等?
解题思路 (1)根据化学式可知一个青蒿素分子中含有的原子数为。
(2)根据化合物中各元素质量比 各元素的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比,青蒿素中的氢元素与氧元素的质量比是。
(3)根据化合物中某元素的质量 该化合物的质量×该元素的质量分数,设需要磺胺的质量为,则14.1克
,得 克。
答案 (1)42 (2) (3)21.5克
方法2 根据有机物的化学式进行计算及推断的技巧
方法解读
推断有机物(只含碳、氢、氧元素)的化学式通常有以下三步:
1.根据生成二氧化碳、水的质量分别计算出碳元素、氢元素的质量;
2.用有机物的质量减去碳元素、氢元素的质量,即为该有机物中氧元素的质量;
3.根据碳、氢、氧元素的质量,列出比例关系即可推断出化学式。
典例示范
例3 有机物是自然界物质中的一个大家族。
(1)下列是生活中常见的物质:
①尿素 ②纯碱 ③酒精 ④葡萄糖
属于有机物的是_ _ _ _ (填序号)。
(2)食醋是生活中常用的调味品,其主要成分是乙酸,在乙酸分子中C、、原子的个数比是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3)一定质量的某有机化合物与8克氧气恰好完全反应,生成8.8克二氧化碳和1.8克水。中碳、氢元素的质量比为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(4) 若有机化合物的相对分子质量为26,则该有机化合物的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 (1)有机物是含碳元素的化合物(除碳酸、碳酸盐、碳的氧化物等)。
(2)根据化学式的含义计算。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和质量保持不变。中、元素的质量比等于 中 元素和 中 元素的质量比。
(4)元素质量比等于原子个数乘以相对原子质量比,根据相对原子质量进而求得原子的个数比。
答案 (1)①③④ (2)(或) (3) (4)
专题三 质量守恒定律和化学方程式
必备知识
知识1 物质的变化与性质
1.物质变化的辨析
(1)从宏观上判断是否有新物质生成,若变化后有新物质生成,则是化学变化;反之,是物理变化。
(2)从微观上判断构成物质的粒子是否发生了改变。若变化后构成物质的粒子发生了改变,则是化学变化;反之,是物理变化。
(3)化学变化中通常都伴随着物理变化。
2.物质性质的辨析
物质在化学变化中表现出来的性质叫作化学性质;物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫作物理性质。
3.物质的变化与物质的性质可通过关键性的字词加以区分。
在描述物质的性质时,一般常用“能”“会”“可以”“容易”“具有”等字词。描述物质的变化时一般表示已经完成或正在进行,多用“变成了”“生成”等字词。
4.性质和用途的关系
性质用途
知识2 质量守恒定律
一、内容
在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
1.用化学反应的实质解释质量守恒定律
这一过程中,原子的种类不变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有发生变化。
2.应用质量守恒定律时的注意事项
(1)质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化。
(2)质量守恒定律不包括分子个数、体积等方面的守恒。
(3)“质量守恒”指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等,不包括未参加反应的物质的质量,也不包括杂质。
二、化学反应前后量的变化
六个不变 宏观 元素的种类不变
元素的质量不变
物质的质量总和不变
微观 原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个改变 宏观 物质的种类一定改变
微观 构成物质的粒子一定改变
两个可能变 分子的数目可能改变
元素的化合价可能改变
知识3 化学方程式
一、化学方程式的书写
1.书写原则:化学方程式的书写要以客观事实为依据,遵守质量守恒定律。
2.书写步骤
(1)写:正确写出反应物、生成物的化学式,中间连一条短线。
(2)配:配平化学方程式,短线改成等号。
(3)注:注明反应条件。
(4)标:如果反应物中无气体(或沉淀),反应后生成物中有气体(或沉淀),则在生成物中气体(或沉淀)物质的化学式右边标出“ ”(或“”);若有气体(或沉淀)参加反应,则此时生成的气体(或沉淀)不标。
易错警示
化学方程式书写的常见错误
(1)写错物质的化学式;
(2)臆造事实上不存在的化学反应,如对复分解反应发生的条件理解不透彻,写出一些不能进行的反应;
(3)化学方程式没配平;
(4)错标或遗漏“ ”或“”;
(5)错写或漏写反应条件。
二、化学方程式的意义
意义 以 为例
宏观意义 表示反应物、生成物和反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
微观意义 表示化学反应中各粒子的数目关系 每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下反应生成2个水分子
质量意义 表示各物质间的质量关系 每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下反应生成36份质量的水
三、化学方程式的相关计算
例:氢气是最清洁的燃料,计算氢气完全燃烧消耗氧气的质量。
计算步骤 答题模板
(1)设未知量 解:设需要氧气的质量为
(2)写出题目中涉及的化学方程式
(3)列出有关物质的相对分子(原子)质量与化学计量数乘积、已知量和未知量
(4)列比例式,求解
(5)写出简明答案 答:消耗氧气的质量为
知识4 化学反应类型
一、基本反应类型
二、从得氧、失氧角度划分
(1)氧化反应:物质得到氧的反应。
(2)还原反应:物质失去氧的反应。
氧化反应和还原反应是同一化学反应中的两个过程,两者必然同时发生。
三、从能量角度划分
方法技巧
方法 利用质量守恒定律分析数据表格题的方法
方法解读
质量守恒定律是初中科学中一个非常重要的定律,也是中考的热点问题。
(1)对题目表格中给出的数据进行分析,确定反应物和生成物,反应后质量增大的为生成物,反应后质量减小的为反应物,反应后质量不变的物质可能是催化剂,也可能是与该反应无关的物质;
(2)可以根据反应物和生成物的种类确定反应类型,也可根据化学反应前后原子种类和数目不变来确定物质的化学式或反应的化学方程式。
典例示范
例 为了测定液化气中丙烷在氧气不足时的燃烧产物,将一定量的丙烷和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 丙烷 氧气 水 二氧化碳
反应前的质量/ 4.4 12.8 0 0 0
反应后的质量/ 0 0 7.2 4.4
下列判断正确的是( )
A.表中的值为5.6 B.可能是该反应的催化剂
C.中可能含有氢元素 D.中只含碳元素
解题思路 项,根据质量守恒定律,在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,可求出 的值;项,在反应前质量为0,反应后质量为,不符合催化剂的特点(只改变反应速度,而本身的质量和化学性质都不变),故 一定不是该反应的催化剂;项,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,可求出 丙烷 中氢元素的质量,再求出水中氢元素的质量,二者比较可得结论;项,反应前氧元素的质量全部来源于氧气,通过计算反应后水和二氧化碳中氧元素的质量和,与反应前氧气的质量比较,推测 中是否含有氧元素。
答案 A
专题四 空气和氧气
必备知识
知识1 空气、空气污染
一、空气中的主要成分及用途
(1)氧气:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,不易溶于水,密度略大于空气,化学性质比较活泼,在一定条件下能与多种物质发生化学反应,具有氧化性。主要用于供给呼吸、支持燃烧。
(2)氮气:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,性质较不活泼。主要用于制硝酸和氮肥,用作保护气,医疗上用液氮冷冻麻醉。
(3)稀有气体:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味,化学性质不活泼,通电时能发出不同颜色的光。主要用作保护气,可制成电光源,氦气可用来制造低温环境。
(4)二氧化碳:在空气中的体积分数约为 ,无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧。是光合作用的原料,主要用于灭火、制作汽水等。
二、空气污染
(1)常见的空气污染物:二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒物等。
(2)酸雨:的酸性降水。酸雨中主要的有害物质是硫酸和硝酸。
(3)大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物。
(4)空气污染的防治:减少污染物排放量,合理规划工业区与非工业区,加大植树造林力度。如开发新能源、严禁焚烧秸秆等。
三、空气中氧气含量(体积分数)的测定
1.实验原理
足量的红磷在密闭装置中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使得集气瓶内气压减小,烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。通过测定进入集气瓶中的水的体积来测定氧气在空气中的体积分数。
2.实验装置
3.反应原理: 。
4.实验现象
红磷燃烧,生成大量白烟,冷却至室温,打开弹簧夹,水进入集气瓶且进入的水的体积约占集气瓶中空气体积的 。
5.实验结论:氧气约占空气体积的。
6.实验反思
(1)不能用硫、碳、铁、镁等代替红磷。因为硫和碳燃烧后都产生气体,集气瓶内与外界无法形成压强差,无法测定空气中氧气含量;铁在空气中难以燃烧;镁在消耗氧气的同时,还能与氮气、二氧化碳反应。
(2)常见的测量误差原因:①红磷的量不足;②装置漏气;③装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
知识2 氧气的性质与用途
一、氧气的性质与用途
物理性质 色、味、态 无色、无味的气体
密度 密度略大于空气
溶解性 不易溶于水
化学性质 与非金属单质反应
与金属单质反应
与有机物反应
用途 供给呼吸、支持燃烧
二、常见固体的燃烧
物质(颜色) 燃烧现象 实验要点
木炭 (灰黑色) 在空气中:持续红热、放热;在氧气中:剧烈燃烧、发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 盛有木炭的燃烧匙应由上而下缓慢地伸入集气瓶中
硫 (淡黄色) 在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成无色、有刺激性气味的气体;在氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成无色、有刺激性气味的气体 硫的用量不能过多;盛有硫的燃烧匙应由上而下缓慢地伸入集气瓶中;实验前应在集气瓶中加入少量水,用于吸收生成的二氧化硫气体;瓶口盖一块毛玻璃片
红磷 (暗红色) 放热,产生大量白烟 实验前应在集气瓶中加入少量水,用于吸收生成的固体颗粒
铁丝 (银白色) 在空气中:红热状态;在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体 铁丝应绕成螺旋状,增大与氧气的接触面积;铁丝的末端系一根火柴,便于引燃铁丝;实验前应在集气瓶底部加入少量水或细沙,防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部
镁 (银白色) 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体 用坩埚钳夹持,在酒精灯火焰上缓慢加热
三、氧化与燃烧
1.氧化反应:物质跟氧发生的反应。
2.氧化反应的类型
(1)剧烈氧化
①燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
燃烧的条件:有可燃物、有助燃剂、温度达到该可燃物的着火点(缺一不可)。
②爆炸:燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间积累大量的热,使气体体积急剧地膨胀。
(2)缓慢氧化:速度缓慢,不易察觉的一种氧化反应。如铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酒的酿造等。
3.物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失,就会使温度逐渐升高,达到着火点时,物质可能引起自燃。
4.灭火的方法:隔绝空气、降低温度、移走可燃物。
知识3 氧气的制取与收集
一、实验室制取氧气
(1)实验原理
(2)发生装置
(3)收集方法
(4)检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,证明是氧气。
(5)验满方法:用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明氧气已收集满;用排水法收集时,当有大气泡从集气瓶口冒出时,表明氧气已收集满。
(6)注意事项
①实验第一步需要检查装置气密性;
②加热固体时试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流回试管底部使试管破裂);
③加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热;
④用排水法收集完氧气后,先撤导管后熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸,使试管破裂);
⑤用制取时,试管口放一小团棉花(防止加热时粉末进入导管);
⑥在固液常温型装置中使用长颈漏斗时,长颈漏斗要伸入液面以下,形成液封,防止漏气。
二、工业制氧气
1.空气冷冻分离法是一种常用的工业制氧气的方法。
2.利用膜分离技术,在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的富集氧气。
三、催化剂
1.“一变、二不变”,即催化剂改变化学反应速度,自身的化学性质和质量在反应前后不发生变化。
2.具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在氯酸钾受热分解的反应中起催化作用,加快化学反应速度,但对其他的化学反应不一定有催化作用。
3.某些化学反应并非只有一种催化剂,例如氯酸钾受热分解的反应中能起催化作用的还有氧化铜。
专题五 二氧化碳
必备知识
知识1 二氧化碳的性质与用途
1.物理性质:通常状态下,二氧化碳是一种无色、无味的气体。它的密度比空气的密度大。能溶于水。
2.化学性质
(1)一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧。
(2)二氧化碳溶解在水里时,跟水发生化学反应生成碳酸:;
碳酸很不稳定,易分解: 。
(3)能与澄清石灰水反应: ,这一反应常用来检验二氧化碳。
3.用途
(1)灭火;
(2)工业原料;
(3)干冰可作制冷剂;
(4)温室里的气体肥料。
知识2 二氧化碳的制取与收集
1.反应原理
2.实验装置(固液常温型)
3.收集方法:由于能溶于水、与水发生化学反应,密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,故宜采用向上排空气法收集。
4.验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则证明已经集满(见图C)。
5.检验方法
将气体通入澄清石灰水中(见图D),或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是。
6.注意事项
(1)若用图A装置制取二氧化碳,长颈漏斗末端管口要插入液面以下,形成“液封”,以防气体逸出。
(2)收集气体时,瓶口盖上玻璃片,集气瓶内的导管应伸至接近集气瓶底部,利于排尽空气。
(3)使用图A装置时,检查装置气密性的方法是先用弹簧夹夹紧橡胶管,然后向长颈漏斗中注水,若漏斗中形成一段稳定的液柱或液面不下降,则说明装置气密性良好。
7.药品的选用
(1)不可用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸更易挥发,会使收集的气体不纯。
(2)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水,其覆盖在石灰石(或大理石)的表面,阻止与酸的接触,使反应不能持续进行。
(3)不可用、代替石灰石(或大理石),因为、是粉末状固体,与稀盐酸反应速率过快,不利于收集气体。
知识3 温室效应
1.温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件,适宜的温室效应对于人类和各种动植物来说是非常有益的。
2.化石能源的过度开发与利用,导致更多的二氧化碳排入大气中,从而加剧温室效应,使得全球气候变暖,冰川融化,海平面上升,同时煤燃烧过程中排放的二氧化硫也易造成酸雨。
3.为缓解此类环境问题,可以开发新能源(如太阳能、风能、核能等)、减少化石能源的使用、提倡“低碳生活”等。
专题六 物质的溶解和溶液
必备知识
知识1 水
一、自然界中的水
1.水的净化
(1)自来水生产流程:天然水 沉淀 过滤 吸附 消毒 自来水。
(2)明矾的净水作用:明矾与水作用生成一种叫氢氧化铝的凝胶状的物质,该物质具有很强的吸附能力,能使水中细小的悬浮杂质聚集而下沉。
(3)活性炭的净水作用:活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性。
(4)吸附过程是物理变化,消毒过程是化学变化。
(5)净化水的常用方法:沉淀、过滤、吸附、蒸馏等。通过蒸馏方法得到的水为纯净物,通过其他几种方法得到的水均为混合物。
2.爱护水资源
(1)节约用水:水的再循环、减少水的使用、水的回收利用。
(2)防治水体污染
①工业生产的“三废”以及生活污水的任意排放,农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入江河中,都会污染水资源。
②工业上,通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。农业上,提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。生活上,污水应集中处理和排放。
二、电解水实验——水的组成
1.化学方程式: 。
注意:通直流电;为增强水的导电能力,可加入少量 或 。
2.装置及现象
①两个电极上都有气泡产生;
②跟电源负极相连的玻璃管内产生的气体体积约是跟电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积的2倍(正)(负)。
3.检验
①用点燃的木柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体燃烧(有轻微爆鸣声)并产生淡蓝色火焰;说明与负极相连的玻璃管中产生的是氢气。
②用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到带火星的木条能够复燃;说明与正极相连的玻璃管中产生的是氧气,可记为“正氧负氢”。
4.结论
①水在通电条件下生成氢气和氧气;
②水是由氢、氧两种元素组成的;
③1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;
④本实验验证了“在化学变化中,分子可以分裂成原子,而原子不能再分”。
知识2 水溶液
一、溶液的形成
1.溶液由溶质和溶剂组成。
2.溶液的特点:均一、稳定、混合物。
易错辨析
溶液是均一、稳定的,但均一、稳定的液体并不一定是溶液,如水、酒精等纯净物;溶液都是透明的,但不一定都是无色的,如硫酸铜溶液是蓝色的。
3.常见物质溶解时的吸、放热现象
(1)吸热:物质在溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低,如固体。
(2)放热:物质在溶解时,会放出热量,使溶液温度升高,如固体。
(3)吸、放热不明显:物质在溶解时,溶液的温度变化不明显,如固体。
二、悬浊液和乳浊液
悬浊液 乳浊液
组成 由不溶性固体和液体组成 由互不相溶的液体组成
均一性 不均一、不透明(浑浊)
稳定性 不稳定、久置后分层
举例 泥浆水、血液 牛奶、肥皂水
相同点 都是混合物
三、饱和溶液与不饱和溶液
1.在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2.饱和溶液与不饱和溶液之间的转化
(1)对于溶解度随温度升高而增大的固体物质:
饱和溶液不饱和溶液
(2)对于溶解度随温度升高而减小的固体物质:
饱和溶液不饱和溶液
四、溶解度
1.固体溶解度四要素:一定温度;溶剂;达到饱和状态;单位为克。
2.固体溶解度的影响因素
内因:溶质和溶剂的性质。
外因:温度。大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度受温度影响较小(如氯化钠),极少数物质的溶解度随温度的升高而减小(如氢氧化钙)。
3.气体物质溶解度的影响因素
气体物质的溶解度随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。
五、溶解度曲线的应用
1.给出不同物质的溶解度曲线,比较同一温度下不同物质的溶解度大小;
2.饱和溶液与不饱和溶液的判断与转化;
3.判断溶解度受温度变化影响的情况;
4.确定从混合物中提纯物质的方法(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液)。
(1)一般被提纯物质溶解度受温度影响比较小时采用蒸发溶剂的方法,如氯化钠中混有少量硝酸钾。
(2)提纯溶解度随温度升高而明显增大的物质一般采用冷却热饱和溶液的方法,如硝酸钾中混有少量氯化钠。
六、溶质的质量分数
1.有关溶质质量分数的计算公式
(1)所有溶液:溶质的质量分数
(2)溶质的质量分数与溶液的体积、密度的关系
溶液质量溶液体积 溶液密度
溶质的质量分数
(3)溶液稀释的计算:
、稀释前、后溶液质量
、稀释前、后溶液中溶质的质量分数
2.配制一定溶质质量分数的溶液
(1)计算:溶质的质量、溶剂的质量。
(2)称量和量取:用天平称量溶质;用量筒量取溶剂。
(3)溶解:固体溶解时,需用玻璃棒搅拌。
方法技巧
方法 溶液中“变”与“不变”的解题技巧
方法解读
1.溶液稀释后,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶质质量分数减小。
2.向饱和溶液中加入一定量的溶质,溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数均不变。
3.不饱和溶液继续溶解溶质后,溶质质量、溶液质量、溶质质量分数均增大。
4.饱和溶液加热蒸发掉一部分溶剂,再降温至原来的温度,则溶质、溶剂会按照一定比例减少,溶质质量分数不变。
5.不饱和溶液加热蒸发掉一部分溶剂,使其恰好饱和,则溶剂质量减少,溶质质量不变,溶液中溶质质量分数增大。
典例示范
例 在时,向不饱和氯化钾溶液中加入少量氯化钾固体至溶液刚好饱和,在这一过程中,下列各量不变的是( )
①溶液中水的质量
②溶液中溶质的质量
③溶液中氯化钾的质量分数
④时氯化钾的溶解度
⑤氯化钾溶液的质量
A.①④ B.②③ C.③④ D.④⑤
解题思路 在向不饱和溶液中加入溶质的过程中,溶剂的质量不变;物质的溶解度取决于温度,与其他因素无关。
答案 A
专题七 酸和碱
必备知识
知识1 物质的酸碱性
一、酸碱指示剂
酸性溶液 碱性溶液
酸碱指示剂 紫色石蕊溶液 红色 蓝色
无色酚酞溶液 无色 红色
石蕊试纸 红色石蕊试纸 不变色 蓝色
蓝色石蕊试纸 红色 不变色
二、溶液酸碱性的强弱程度
1.溶液 与溶液酸碱性的关系
(1),溶液呈酸性,越小,酸性越强。
(2),溶液呈中性。
(3),溶液呈碱性,越大,碱性越强。
2.溶液酸碱度的测定方法
(1)测定溶液的可以使用试纸或计。
(2)试纸的使用方法
用洁净的玻璃棒蘸取被测溶液,滴在试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的。根据便可判断溶液的酸碱性强弱。
知识2 常见的酸
一、酸的组成:酸根离子。
二、常见酸的性质及其用途
1.盐酸
(1)浓盐酸的物理性质:无色液体,有刺激性气味,具有挥发性。
(2)用途:重要的化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等。
2.硫酸
(1)浓硫酸的特性:具有吸水性、脱水性、强氧化性,溶于水时放出大量的热。
(2)用途:重要的化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料,冶炼金属,精炼石油和金属除锈等。
三、酸的化学性质
稀盐酸 稀硫酸
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液不变色
酸活泼金属 盐氢气
酸金属氧化物 盐水 稀盐酸除铁锈: 稀硫酸除铁锈:
酸碱盐水
酸盐酸盐2 实验室制取
具有相似化学性质的原因 酸在水溶液中电离出的阳离子都是氢离子
知识3 常见的碱
一、碱的组成:金属离子或。
二、常见碱的物理性质及其用途
1.氢氧化钠
(1)俗称:火碱、烧碱、苛性钠。
(2)物理性质:白色固体,极易溶于水,溶于水时放出大量的热,易潮解。
(3)用途:重要的化工原料。广泛应用于制取肥皂,石油、造纸、纺织和印染工业。
2.氢氧化钙
(1)俗称:熟石灰、消石灰。
(2)物理性质:白色粉末状物质,微溶于水。
(3)用途:建筑业上常用熟石灰作建筑材料;工业上把它作为原料来制造漂白粉、氢氧化钠;农业上用它来降低土壤酸性,改良土壤结构等。
三、碱的化学性质
氢氧化钠 氢氧化钙
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红
碱某些非金属氧化物盐水
酸碱盐水
碱盐碱盐2
具有相似化学性质的原因 碱在水溶液中电离出的阴离子都是氢氧根离子
知识4 酸碱反应
一、酸碱反应(中和反应)
1.概念:酸与碱作用生成盐和水的反应。
2.中和反应的探究(以与反应为例)
(1)原理:。
(2)指示剂的选择:一般选用无色酚酞溶液。向溶液中滴入无色酚酞溶液,溶液变红,再滴入稀盐酸,反应恰好中和时溶液呈中性,变为无色。
二、常温下中和反应过程中溶液的变化及溶质成分的判断(不考虑酚酞)
1.酸入碱(如将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,如图a)
点:红色溶液,溶质为,;
段:红色溶液,溶质为和,;
点:无色溶液,溶质为,;
点(或点以下)无色溶液,溶质为和,。
2.碱入酸(如将氢氧化钠溶液滴入含有酚酞的盐酸中,如图b)
点:无色溶液,溶质为,;
段:无色溶液,溶质为和,;
点:无色溶液,溶质为,;
点(或点以上)红色溶液,溶质为和,。
方法技巧
方法 探究氢氧化钠溶液是否变质及除去杂质的方法
方法解读
溶液变质的实质是溶液与空气中的反应生成了,根据反应的具体情况可分为两种:不完全变质,即溶液中的溶质有和;完全变质,溶液中的溶质只有反应生成的。
在不同的题目中,可能会要求通过实验检验:溶液是否变质;溶液是否完全变质。
1.检验溶液是否变质的方法
只需检验溶液中是否存在即可。加入的试剂可以是足量稀盐酸(与反应有气泡)、溶液或溶液(与反应生成白色沉淀)、溶液或溶液(与反应生成白色沉淀),但不能使用无色酚酞溶液,因为溶液、溶液均呈碱性。
2.检验溶液是否完全变质的方法
(1)原理:可通过分别检验、的方法来验证溶液是否完全变质。
(2)操作步骤
①向溶液中加入过量的 溶液(或溶液),目的是检验并除尽,现象是有白色沉淀产生。
②过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变红,说明溶液中有,溶液部分变质;若溶液仍为无色,说明溶液完全变质。
方法点睛
本探究的关键是要确认 和 是否同时存在。在检验 时必须先检验 并排除 的干扰,因为 溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红。选择试剂时,不能用盐酸,因为盐酸与 也反应;也不能用,因为 与 反应 生成,干扰 的检验;可选用 溶液检验并除去,溶液和生成的 溶液均呈中性,不会干扰 的检验。
3.除去变质溶液中的方法
(1)试剂:适量的溶液或溶液。
(2)原理:

(3)方法:取变质的溶液,加入适量的溶液[或溶液,过滤,所得滤液即为溶液。
典例示范
例 实验室中有一瓶烧碱固体,打开瓶盖在空气中一段时间后,同学们认为它可能变质,请你和他们一起探究。
(1)小王认为烧碱曝露在空气中会变质的原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (写化学方程式),所以保存氢氧化钠必须_ _ _ _ 。
(2)小王认为这瓶烧碱的组成可能:A.全部是烧碱;B.全部是碳酸钠。小李认为还有第三种可能性,这第三种可能是C._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3)对于第三种可能性,小李设计了以下探究实验,请你帮他一起完成。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量固体,往其中滴加_ _ _ _ _ _ _ _ 有气泡冒出 固体中含有_ _ _ _ _ _
②另取少量固体,加水充分溶解,加入过量的氢氧化钙溶液 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 固体中含有碳酸钠
③将上述②中反应后的混合物过滤,在滤液中加入酚酞溶液 变红 固体中含有氢氧化钠
(4)请你写出上述实验第②步的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5)你认为小李的第③步设计正确吗?说出理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6)小赵认为检验固体中有氢氧化钠的实验可以这样设计:取少量固体,加水充分溶解,往其中滴加酚酞溶液,溶液变红,呈碱性,说明固体中还有氢氧化钠。这种设计合理吗?说明理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 变质检验根据题目具体情况可分为检验是否变质和检验变质程度(或变质后成分分析)。检验是否变质只需检验是否有,而检验变质程度或变质后样品的成分需要检验 和。
答案 (1) 密封
(2)烧碱和碳酸钠
(3)足量稀盐酸 碳酸钠 出现白色沉淀
(4)
(5)不正确,因为氢氧化钙溶液呈碱性,过量的氢氧化钙溶液能使酚酞溶液变红;另外氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,新生成的氢氧化钠也能使酚酞溶液变红
(6)不合理,因为碳酸钠溶液也显碱性,即使固体中没有氢氧化钠,也能使酚酞溶液变红
变式 某学习小组测定实验室里一瓶溶液是否变质,以及变质程度,进行了下列实验,实验方案正确的是( )
A.取少量样品,加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B.取少量样品,加入少量稀盐酸,没有气泡产生,证明氢氧化钠溶液没有变质
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
专题八 盐、化肥
必备知识
知识1 几种盐的性质
1.盐的定义
盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。盐实质上是酸跟碱反应的产物。
2.生活中几种常见的盐
(1)氯化钠
①主要性质:白色固体,易溶于水,熔、沸点高,味咸,其水溶液呈中性。
②主要用途:作调味品;配制医用生理盐水;工业上用来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等;农业上用氯化钠溶液来选种。
(2)碳酸钠
①主要性质:白色粉末,易溶于水,溶液呈碱性,俗称纯碱、苏打。
与酸反应: 。
与碱反应:。
②主要用途:用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。
(3)碳酸氢钠
①主要性质:细小的白色晶体,可溶于水,溶液呈碱性,俗称小苏打。
加热易分解:。
与酸反应: 。
②主要用途:发酵粉的主要成分之一;治疗胃酸过多症。
(4)碳酸钙
①主要性质:白色固体,难溶于水。
与酸反应: 。
高温分解: 。
②主要用途:可作补钙剂,石灰石、大理石用作建筑材料,也可用于实验室制取二氧化碳。
易错易混
1.和 的溶液都显碱性,但分类上属于盐。
2.受热能分解生成、和,而 受热不分解。
3.、均能与稀盐酸反应生成。
4.能与、、、等多种物质反应生成白色沉淀,而 与、不反应,故可用 或 鉴别 和。能与、反应生成白色沉淀。
3.盐的化学性质
性质 规律
与酸碱指示剂作用 、等盐溶液呈碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红
与金属反应、、除外 金属(前)可溶性盐(溶液) 金属(后)盐 例:
与酸反应 盐酸 新盐新酸 例:
与碱反应 可溶性碱可溶性盐 新碱新盐 例:
与盐反应 盐盐 两种新盐 例:
4.酸、碱、盐的溶解性规律
(1)酸:初中范围内所学的酸全溶。
(2)碱:钾、钠、钡、氨四碱易溶,微溶,其余的全不溶。
(3)盐:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐全溶。
①盐酸盐含除氯化银不溶外,其余的全溶。
②硫酸盐含除硫酸钡不溶,硫酸钙、硫酸银微溶外,其余的全溶。
③碳酸盐含除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵易溶,碳酸镁微溶外,其余的全不溶。
5.盐的分类
(1)正盐:只含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子,如、等。
(2)酸式盐:除含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子外,还含有氢离子,如等。
(3)碱式盐:除含有金属离子(或铵根离子)与酸根离子外,还含有氢氧根离子,如等。
6.侯氏制碱法
(1)原理:向饱和食盐水中通入氨气制成饱和氨盐水,然后在加压条件下向氨盐水中通入足量的,生成,由于在该状态下溶解度很小,以晶体形式大量析出,同时不稳定,受热后生成纯碱、水和二氧化碳。
(2)化学方程式归纳如下:



知识2 化学肥料
1.常见化肥的分类及作用
(1)氮肥
①概念:含有氮元素的化肥。
②作用:促进植物茎叶生长茂盛。
③常见的氮肥:硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等。
④铵态氮肥的性质
与碱反应,放出氨气:。
碳酸氢铵受热分解: 。
(2)磷肥
①概念:含有磷元素的化肥。
②作用:促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒、抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。
③常见的磷肥:磷矿粉(磷酸钙)、过磷酸钙(磷酸二氢钙和硫酸钙的混合物)等。
(3)钾肥
①概念:含有钾元素的化肥。
②作用:促进农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。
③常见的钾肥:硫酸钾、氯化钾、草木灰主要成分为等。
(4)复合肥料
①概念:含两种或两种以上主要营养元素的化肥。
②作用:同时提供多种营养元素。
③常见的复合肥料:硝酸钾、磷酸二氢钾等。
2.铵态氮肥的检验及使用时的注意事项
(1)检验:将样品与碱研磨或共热,有刺激性气味的气体放出。
(2)使用时的注意事项
①铵盐能与碱反应放出氨气,因此铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混用,以防肥效降低。
②碳酸氢铵受热易分解,施用后应立即盖土或灌溉,防止暴晒。
③硝酸铵受热易分解,在高温或猛烈撞击时易爆炸,故结块时,不要用铁锤砸碎。
④长期施用硫酸铵,会使土壤酸性增强,板结硬化,故不宜长期大量施用。
3.常见化肥的鉴别
铵态氮肥 钾肥 磷肥
看外观 白色晶体 灰白色粉末
加水 全部溶于水 大多不溶于水或部分溶于水
加熟石灰研磨 放出具有刺激性气味的气体 无具有刺激性气味的气体放出 —
4.使用化肥、农药的利与弊
(1)利:化肥、农药可保证农作物的产量。
(2)弊:不合理使用会带来很多环境问题,如土壤污染、水体污染等。
(3)合理使用化肥、农药:.农家肥和化肥合理配用;.合理使用高效低毒农药。
知识3 复分解反应
复分解反应是四大基本反应类型之一,是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。复分解反应的实质是发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子,生成沉淀、气体或水,使溶液中离子浓度降低,即化学反应向着离子浓度降低的方向进行。可简记为(双交换,价不变)。
一般情况下,两种参与复分解反应的化合物必须都能溶于水,只有当反应物中有酸时,可以不考虑另一种反应物的可溶性。
方法技巧
方法1 有关酸、碱、盐计算的解题方法
方法解读
1.根据反应前后的物质或者溶液的质量差来计算产生的气体或者沉淀的质量。例如实验室制取二氧化碳:
气体发生装置内物质的总质量
反应前
反应后
可以推测出反应过程中产生二氧化碳的质量为,然后再根据二氧化碳的质量来计算其他物质的质量。
2.多次添加物质可以根据添加物和生成物比例的变化规律来判定两种反应物谁先反应完。例如向氢氧化钡溶液中加入碳酸钠固体:
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
碳酸钠的质量/ 10.6 21.2 42.4 63.6 84.8
碳酸钡质量/ 19.7 39.4 78.8 98.5
可以推测出每有的碳酸钠加入就可以产生碳酸钡,所以碳酸钡的产量和碳酸钠的用量比为。
由此可以推断前三次都是所加的碳酸钠完全反应,如果第四次加入的碳酸钠完全反应,根据比例计算,应该可以产生碳酸钡,但实际只有,说明碳酸钠质量为时,氢氧化钡完全反应,碳酸钠过量。
典例示范
例1 某品牌钙片的说明书如图甲。科学小组为了测定该品牌钙片中的质量分数,进行如下实验(样品中的其他成分不含钙元素,且不与稀盐酸发生反应)。
(1)利用图乙中器材进行实验,取研磨后的样品粉末加入大烧杯中,将小烧杯中的一定溶质质量分数的足量稀盐酸分批加入大烧杯中,不断搅拌。判断钙片中完全反应的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)利用图乙中的器材进行实验,获取数据并记录如下:
实验中的相关测量量 天平示数/
样品粉末质量 5.00
反应前大烧杯质量 166.00
反应前小烧杯和稀盐酸的总质量 240.30
反应后小烧杯和稀盐酸的总质量 203.80
反应后大小烧杯及剩余物质的总质量 409.54
请根据表格数据计算钙片中碳酸钙的质量分数,并判断其说明书中钙元素有效含量的描述是否属实(不计误差等产生的影响,化学方程式为)。
(3)反思与改进:小组同学为提升测量的准确性,采用图丙装置进行进一步实验,其中的固态干燥剂能吸收水蒸气但不吸收二氧化碳。请分析图丙装置的优缺点,并简述理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 (1)物质是否完全反应可以通过化学反应现象来判定。
(2)判断物质中某元素的质量分数是否符合要求,先要根据化学方程式计算含有该元素的物质质量,再计算得出某元素的质量。
(3)分析装置的优缺点主要可以通过对物质测量的准确度和实验装置的复杂度进行分析。
答案 (1)电子天平示数不再发生变化(或烧杯中不再有气泡产生)
(2)解:。
设样品中碳酸钙的质量为。
占样品质量的百分比为,每片钙片中钙元素有效含量为,故描述属实。
(3)优点是实验过程中水蒸气不会逸出,防止测量值(计算的差值)偏大,提高准确度;缺点是二氧化碳可能会残留在锥形瓶中,导致测量值偏小
方法2 判断物质或离子能否共存的方法
方法解读
1.物质在水中共存的条件
(1)物质是可溶的。
(2)物质间不发生反应生成沉淀、气体和水。
2.离子的共存
同一溶液中若离子之间符合下列三个条件之一就不能大量共存:生成沉淀、气体和水。常见的不共存的离子对如下:
沉淀
沉淀
另外,应注意题中的附加条件,如溶液无色透明,则溶液中肯定没有、、、等;常温下,如的溶液中含有,
如的溶液中含有。
典例示范
例2 下列各组离子中,在水溶液中能大量共存的是 ( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
解题思路 离子共存就是阳离子和阴离子结合时不能生成气体、沉淀和水。项,和 结合生成 沉淀;项,和 结合生成 气体和水;项,和 结合生成 沉淀,和 结合生成氨气和水。
答案 D
变式 某无色溶液中大量存在的离子如图所示,其中可能是( )
A. B. C. D.
专题九 金属与合金材料
必备知识
知识1 金属材料和性质
一、金属材料
1.金属材料的分类
2.合金
(1)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,合金是一种混合物。
(2)合金的硬度一般大于组成它的纯金属,熔点一般低于组成它的纯金属,抗腐蚀性一般强于组成它的纯金属。
(3)常见的铁合金有钢和生铁,二者的主要区别是碳的含量不同,生铁的含碳量更高。
二、金属的物理性质
在常温下,除汞呈液态外,其他金属都呈固态。通常金属都带有金属光泽,具有良好的导电性、导热性、延展性。大多数金属为银白色,金为黄色,铜为紫红色。
三、金属的化学性质
反应 实例 现象
金属与氧气反应 放热,发出耀眼的白光,生成白色固体
红色固体表面变黑
金属与盐酸、硫酸反应 产生气泡,溶液变成浅绿色
产生气泡
金属与某些盐溶液反应 铁表面出现红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
铜表面出现银白色固体,溶液逐渐由无色变为蓝色
知识2 金属活动性顺序
一、金属与酸、盐溶液的反应规律和反应前后的溶液质量变化
金属酸盐氢气 金属盐新金属新盐
反应规律 金属(金属活动性顺序中) “氢前可置换,氢后不能换”、、除外 “前金换后金,后金不能换前金”、、除外
铁与酸或盐溶液发生置换反应均生成亚铁盐
酸或盐 选用稀硫酸或稀盐酸,不能用浓硫酸、硝酸,一般不用浓盐酸(易挥发) 盐必须可溶
溶液质量变化 反应后溶液质量增大,增大的质量等于反应的金属的质量减去生成的氢气的质量。如,当有铁参加反应时,生成氢气,则溶液质量增大了 金属与盐溶液反应后,溶液质量可能增大,也可能减小。如, 当有铁参加反应时,生成铜,反应后溶液的质量减小了
二、比较三种金属的活动性强弱(以探究、、的金属活动性强弱为例)
【方法一】“两金夹一盐”
将活动性最强和最弱的两种金属单质分别加入活动性排在中间的金属的可溶性盐溶液中。如选用锌片和银片分别放入溶液中,观察到锌片表面有红色的固体出现,银片表面无明显现象,证明金属活动性:。
【方法二】“两盐夹一金”
将活动性排在中间的金属单质分别加入活动性最强和最弱的两种金属的可溶性盐溶液中。如选用溶液和溶液,然后将铜丝分别放入两溶液中,观察到放入硝酸锌溶液中的铜丝无明显现象,放入硝酸银溶液中的铜丝表面有银白色固体出现,证明金属活动性:。
【方法三】“两单一液加一酸”
先取活动性最强和居中的金属单质,再取另一种金属的盐溶液,外加一种酸(稀盐酸或稀硫酸均可),该方法不适用于三种金属均为氢后金属的活动性强弱的比较。如先取片、丝和稀盐酸验证和的活动性顺序,然后取溶液,将丝插入其中验证和的活动性顺序。
重点难点突破
金属与盐的混合溶液反应前后滤渣、滤液成分判定
例:将铁粉不断加入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中,由于锌比铁活泼,铁粉不与硝酸锌发生反应,因此滤液中一定含有硝酸锌,滤渣中一定不含金属锌;根据“优先反应”规律(远距离先置换),无论铁粉的量是多少,铁粉首先与硝酸银发生反应,硝酸银反应完全后,若铁粉有剩余,再与硝酸铜发生反应。最终剩余物的成分与加入铁粉的量有关。具体分析如下:
铁粉的量(持续加入) 滤渣成分 滤液成分(不考虑水)
, , ,, ,,,, ,,, ,,, ,, ,,
知识3 金属的冶炼
一、金属冶炼
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。常用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质。
二、铁的冶炼
1.工业炼铁(高炉炼铁)
(1)原料:铁矿石(赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等)、焦炭、石灰石、空气。
(2)原理:
(用赤铁矿)
(用磁铁矿)
2.实验室模拟炼铁实验装置
(1)现象:红棕色粉末变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧火焰呈蓝色。
(2)操作要点:先通,后加热;反应完毕后,先停止加热,直到装置冷却后再停止通。
三、有关含杂质物质的计算
(1)先把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量。
(2)再将纯净物的质量代入化学方程式中计算。
(3)纯净物和含杂质物质的质量换算公式:
纯净物的质量含杂质物质的质量
纯净物在含杂质物质中的质量分数
知识4 金属的锈蚀与保护
1.铁的锈蚀条件:铁与氧气和水同时接触。
2.防锈的方法
①铁制品隔绝空气。如涂上一层保护膜(刷油漆、涂凡士林、烤蓝等)。
②铁制品隔绝水。如表面保持干燥等。
③改变铁制品的内部结构,制成合金。如制成不锈钢等。
方法技巧
方法 金属与酸反应生成氢气的图像题的解题方法
方法解读
一、氢气质量与反应时间关系图
1.等质量氢图
(1)可表示产生氢气的快慢:倾斜度越大,产生氢气越快。
(2)产生等质量氢气的情况:
①足量的金属与等质量、等浓度的同种酸反应。
②酸足量,投放的金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同,如将镁、铝、锌、铁分别投入足量的稀盐酸中,充分反应后产生氢气的质量均为。
2.等质不等价金属图
该图像可表示等质量的4种金属分别与足量稀盐酸反应时,产生氢气质量与反应时间的关系。
①曲线倾斜度越大,表示反应速度越快;
②曲线“平台”越高,表示产生的氢气越多;
③生成物中金属元素化合价相同时,相对原子质量越小,完全反应时生成氢气越多。
二、氢气质量与金属质量关系图
该图像可表示向足量等浓度的稀盐酸中分别加入镁、铝、锌、铁时,金属的质量与产生氢气质量的关系。
三、氢气质量与酸的质量关系图
该图像可表示向等质量的镁、铝、锌、铁中分别加入等浓度的稀盐酸时,酸的质量与生成氢气质量的关系。
典例示范
例 等质量的三种不同的金属、、,分别加到盛有等质量且足量的溶质质量分数相同的稀硫酸的烧杯中反应,生成、、,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,回答:
(1)三种金属的相对原子质量由大到小是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)若代表,写出它跟稀硫酸反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(3)反应后烧杯内剩余溶液的总质量由大到小的顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 (1)根据生成、、,可知、、在生成物中化合价相同;因为金属的质量及化合价均相同,所以金属的相对原子质量与反应放出氢气的质量成反比。(3)反应后剩余溶液的总质量取决于反应生成氢气的质量。由于产生氢气的质量:,根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,已知金属质量、稀硫酸质量均相等,因此反应后烧杯内剩余溶液的总质量由大到小的顺序为。
答案 (1)
(2)
(3)
专题十 物质的分类
必备知识
知识1 常见物质的分类
1.物质分类的关键是要掌握物质的分类标准,并将分类系统化,从整体上掌握彼此的归属和特征。
2.混合物和纯净物的区别
混合物 纯净物
概念 由两种或两种以上物质混合而成 由一种物质组成
区别 (1)含两种或两种以上物质; (2)若物质中各组分均由分子构成,则包含两种或两种以上的分子; (3)没有固定的组成和性质 (1)只含一种物质; (2)若物质由分子构成,则只含一种分子; (3)有固定的组成和性质
3.单质和化合物
单质 化合物
宏观组成 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
微观构成 通常由同种原子构成或分子由同种原子构成 分子由不同种原子构成
化学性质 不能发生分解反应 可能发生分解反应
4.化合物的分类
(1)氧化物
①概念:由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物。
②分类:包括金属氧化物和非金属氧化物。
③常见物质:水、二氧化碳、四氧化三铁等。
(2)酸、碱、盐
①酸由和酸根离子构成,如、、等。
②碱由金属离子(或)和构成,如、、等。
③盐由金属离子(或)和酸根离子构成,如、、等。
知识2 有机物
1.有机化合物
(1)定义:含有碳元素的化合物,但是不包括碳的氧化物(一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐等,大多含有、、、等元素,简称有机物。例如甲烷、尿素等。
(2)特点(共性):难溶于水,熔点低,受热易分解,容易燃烧,不易导电,易挥发等。
2.几种常见的有机物
(1)甲烷
①化学式为 ,是沼气、天然气的主要成分,是最简单的有机物。
②物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水。
③化学性质:具有可燃性。甲烷在空气(或)中燃烧时,发出蓝色火焰,放出大量热,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,燃烧的化学方程式为。
注意事项
由于甲烷气体与空气混合点燃时,易发生爆炸,故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度。
④用途:可作燃料,是重要的化工原料。
(2)其他常见的简单有机物
简单有机物 用途
丁烷 打火机燃料、家用液化气的主要成分
乙炔 在氧气中燃烧可产生以上的高温,生产中可利用这个反应进行金属的切割和焊接
酒精 白酒、红酒等的主要成分,可用于消毒,作燃料、工业原料等。工业酒精中含甲醇,不能饮用
乙酸 食醋的主要成分
3.生物体中的有机物
(1)蛋白质
①基本组成单位——氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等)。
②常见的蛋白质
.血红蛋白:氧气和二氧化碳在呼吸过程中的载体。
.多种酶:胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、麦芽糖酶等。
③作用:组成细胞、修补受损组织等。
④在肉类、禽蛋、鱼、虾、乳制品和大豆等食物中,蛋白质的含量较高。
⑤蛋白质的检验:灼烧后有烧焦羽毛味。
(2)糖类
①常见的糖类
.淀粉存在于大米、面粉中。
.蔗糖。
.葡萄糖;。
②作用:为机体活动和维持体温恒定提供能量。
(3)油脂
①植物油脂:一般呈液态,如花生油、豆油等。
②动物油脂:又叫脂肪,一般呈固态,如牛油、猪油等。
③作用:储备能量。
4.常见有机物燃烧的化学方程式
常见有机物及其化学式 化学方程式
甲烷
丁烷
乙炔
酒精
(1)有机物充分燃烧时,碳元素全部转化为,氢元素全部转化为。有机物不充分燃烧时,生成水、、等,是否有生成需要通过灼热的氧化铜等金属氧化物检验。
(2)检验可燃性气体的燃烧产物——检验可燃性气体中的元素组成:在火焰的上方罩一个干冷的烧杯,观察到有水雾产生,说明有氢元素存在;用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察到澄清石灰水变浑浊,说明有碳元素存在。
知识3 材料的利用和发展
1.材料的分类
2.有机合成材料
(1)塑料具有可塑性,具有良好的性能,容易加工,轻便实用,柔韧性较高,不易与化学物质发生反应。
(2)合成纤维是以石油化工产品等为主要原料经人工合成制得的。不同品种的合成纤维具有各自独特的性能,例如涤纶的挺括耐摺性。
(3)合成橡胶是以煤、石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物,具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
专题十一 物质的循环与转化
必备知识
知识1 自然界中的碳循环和氧循环
1.自然界产生氧气的主要途径:植物的光合作用。
2.自然界消耗氧气的主要途径:动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧、其他氧化反应(如铁生锈等)。
3.自然界产生二氧化碳的主要途径:生物的呼吸作用和各类化石燃料的燃烧。
4.自然界消耗二氧化碳的主要途径:植物的光合作用。
5.碳、氧循环关系图
知识2 物质间的转化
一、金属单质、金属氧化物、碱之间的转化
(1)金属单质与氧气在一定条件下反应,生成金属氧化物。如。
(2)某些金属氧化物和水反应可以生成对应的碱。如,。
二、非金属单质、非金属氧化物、酸之间的转化
(1)非金属单质与氧气在一定条件下反应,生成非金属氧化物。如,。
(2)某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸。如,。
三、常见物质间的关系
1.氧气的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
2.二氧化碳的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
3.水的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
4.钙的知识网络图
(合理即可)
5.铁的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
6.铜的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
7.酸和碱的知识网络图
8.几种盐的知识网络图
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)
(合理即可)

专题十二 化学基本操作与实验
必备知识
知识1 常用仪器与实验操作
1.托盘天平的使用
(1)托盘天平可用于粗略称量,能精确到。
(2)使用方法
①使用前,调零;称量时,左物右码,砝码要用镊子夹取,从大到小;
②称量后,砝码回盒,游码归零。
易错提醒
(1)称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张相同质量的纸,然后把药品放在纸上称量。
(2)易潮解、有腐蚀性的药品(如),必须放在玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
2.量筒的使用
(1)读数
三点一线成水平(视线、刻度线、凹液面的最低处保持在同一水平线上,量筒要放平稳)。
(2)选用规格:一次量取、“大而近”。
3.酒精灯的使用
(1)酒精灯容积 酒精量酒精灯容积。
(2)“三禁”
①禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;
②禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯;
③禁止用嘴吹灭酒精灯。
4.固体、液体药品的取用
(1)“三不原则”:不用手接触药品、不直接闻(闻气体的方法:扇闻)、不品尝味道。
(2)盛放原则:固体放广口瓶;液体放细口瓶。
(3)废物处理原则:不放回、不随意丢弃。
(4)药品取用原则
①块状固体用镊子。具体操作方法:试管横放,块状固体放试管口,试管缓缓竖直。
②粉末状固体用药匙或纸槽。具体操作方法:试管倾斜,用药匙或纸槽将粉末状固体送至试管底部,然后将试管竖直。
③液体:量少用滴管;量多用倾倒法。
注意事项:①瓶塞倒放;②标签朝向手心;③瓶口紧挨容器口。
5.仪器的加热
(1)可以直接加热的仪器:试管、蒸发皿等。
试管加热注意事项:
①加热前,擦干外壁的水;加热时要先预热。
②加热时,试管不能靠近灯芯。
③加热液体用试管夹,液体不超过试管容积的,试管口不能对着人。
④加热后不立即清洗。
(2)需要间接加热的仪器:烧杯、平底烧瓶等,加热时需要垫陶土网。
6.溶液的配制
配制溶液的主要步骤:计算、称量和量取、溶解。
如配制溶质质量分数为的氯化钠溶液,实验步骤如下:
(1)计算:需要氯化钠,水;
(2)称量和量取:用托盘天平称量氯化钠,将称量好的氯化钠倒入烧杯中,用的量筒量取水;
(3)溶解:将量取的水倒入烧杯中,并用玻璃棒搅拌使氯化钠溶解。
7.洗涤仪器
(1)洗涤仪器的方法
①一般情况:用水冲洗或试管刷刷洗;
②油污:用热纯碱溶液或洗衣粉洗涤;
③难溶固体:用相应的化学试剂洗涤。
(2)玻璃仪器洗干净的标志:内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下。
8.检查装置气密性
(1)热敷法
检查图1所示装置的气密性时,先把导管一端浸入盛有水的水槽或烧杯中,用手紧握试管,导管口若有气泡冒出,松开手后,导管中形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好。
图1
(2)注水法
检查图2所示装置的气密性时,需先夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中注入水至形成液封,继续加入一定量的水,一段时间后,若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好。
图2
(3)抽气法
检查图3所示装置的气密性时,先向锥形瓶中注水至形成液封,然后缓缓向外拉注射器活塞,若长颈漏斗下端有气泡冒出,则说明装置气密性良好。
图3
9.粗盐提纯:除去粗盐中难溶于水的泥沙。
(1)主要步骤
溶解、过滤、蒸发、转移。
(2)玻璃棒的作用
①溶解:搅拌,加快溶解速度。
②过滤:引流,防止液体溅出。
③蒸发:搅拌,使液体受热均匀,防止液滴飞溅。
④转移:将固体从蒸发皿中转移到称量纸上。
10.过滤:除去液体中混有的难溶性固体。
(1)主要仪器
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)。
(2)操作要点
11.蒸发:除去溶液里的溶剂。
(1)主要仪器
玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)。
(2)操作要点
①加热时,要用玻璃棒不断搅拌,防止液滴飞溅;
②出现较多固体时,停止加热;
③用坩埚钳夹取热的蒸发皿,放在陶土网上。
知识2 常见气体的制取、检验与净化
一、常见气体的制取与检验
1.常见气体的制取
(1)氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法比较
氧气 氢气 二氧化碳
药品 .氯酸钾和二氧化锰;.高锰酸钾;.过氧化氢和二氧化锰 锌粒与稀硫酸 大理石(或石灰石)与稀盐酸
反应原理
制取装置
收集方法 排水法或向上排空气法(不易溶于水且不与水反应,密度比空气略大) 排水法或向下排空气法(难溶于水且不与水反应,密度比空气小) 向上排空气法(能溶于水且与水反应,密度比空气大)
检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃 点燃,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠(生成物只有水) 将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
验满方法 向上排空气法收集:将带火星的木条靠近集气瓶口,木条复燃,则说明已满; 排水法收集:集气瓶口有大气泡冒出,说明已满 — 将燃着的木条靠近集气瓶口,木条火焰立即熄灭,则说明已满
实验操作步骤 用高锰酸钾或氯酸钾制氧气并用排水法收集时:.检查气密性;.装药品;.固定试管;.加热;.收集;.将导管移出水槽;.熄灭酒精灯; 若用过氧化氢和制,操作步骤同制取(药品换为和过氧化氢) .检查气密性;.加粒;.固定试管;.加稀硫酸;.验纯;.收集 .检查气密性;.加入大理石或石灰石;.加入稀盐酸;.收集
注意事项 .试管口应略向下倾斜;.用高锰酸钾制氧气时,靠近试管口处应塞一团棉花;.用排水法收集时,气泡连续、均匀地放出后再收集;.用排水法收集完后,先移出导管,再熄灭酒精灯 .长颈漏斗末端应伸入液面以下;.反应装置中的导管刚露出橡胶塞即可;.不能用浓硫酸、硝酸及浓盐酸来制取氢气;.气体必须验纯 .不能用稀硫酸代替稀盐酸;.长颈漏斗的末端应伸入液面以下;.反应装置中的导管刚露出橡胶塞即可;.用向上排空气法收集时,导管口应接近集气瓶底部
(2)实验室制气体的一般思路和方法
①确定制取气体的反应原理,即在什么实验条件(如常温、加热、加催化剂等)下,选择什么药品,通过什么反应来制取这种气体;
②确定制取气体时采用的实验装置;
③验证制得的气体就是所要制取的气体。
(3)实验装置的选择
①反应发生装置的选择
反应装置简称 固体加热型装置 固液常温型装置
反应装置图
装置选择的依据 反应物为固体,反应需要加热 反应物为固体和液体,反应不需要加热
②收集装置的选择
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置图
装置选择的依据 气体不易溶于水,不与水反应 气体密度比空气大,不与空气中成分反应 气体密度比空气小,不与空气中成分反应
优缺点 易观察收集满,气体纯净;气体不干燥 不易观察收集满(需验满),气体干燥;气体不纯净
2.常见气体的检验
检验气体应从气体的性质入手,明确各种气体的特性,选取合适的方法,从实验操作、现象和结论加以说明,并用规范的语言表达。初中常见的几种气体的检验方法及现象见下表:
气体 检验方法 现象
氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃
二氧化碳 通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊
氢气 点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯 纯净气体安静燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠
一氧化碳 点燃,在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯 产生蓝色火焰,石灰水变浑浊
甲烷 点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯;迅速倒转后,注入少量澄清石灰水 产生蓝色火焰,烧杯内壁有水珠,石灰水变浑浊
氨气 将湿润的红色石蕊试纸伸入试管中 红色石蕊试纸变蓝
水蒸气 通过白色粉末 白色粉末变蓝
氮气 将燃着的木条伸入集气瓶中,再加入澄清石灰水,振荡 木条熄灭,石灰水不变浑浊
氯化氢 通入酸化的溶液中 有白色沉淀生成
二、常见气体的净化、干燥
1.气体的净化
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,不与被提纯的物质反应,也不产生新的杂质。多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂质的顺序,一般水蒸气最后除去。洗气瓶要“长进短出”,球形干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸收剂如下:
(1)水:可吸收易溶性气体,如、等。
(2)强碱(如 )溶液:可吸收、、、等。
(3)碱石灰可吸收(气体)、、等。
(4)灼热的可吸收还原性气体,如、等。
(5)灼热的铜网:可吸收。
2.气体的干燥
根据气体的性质和干燥剂的性质选用干燥剂,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。常见气体的干燥剂如下:
(1)酸性干燥剂:浓硫酸。
①可干燥的气体:、、、、、、、等。
②不能干燥的气体:等。
(2)碱性干燥剂:固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰。
①可干燥的气体:、、、、、等。
②不能干燥的气体:、、等。
(3)中性干燥剂:无水氯化钙。
不能干燥的气体:等。
(4)干燥装置
①酸性干燥剂的干燥装置
②碱性、中性干燥剂的干燥装置
3.常见尾气的处理
为了保护环境、防止中毒,必须对有毒、有害的气体进行收集或点燃或用适当的溶液吸收。如、、可用溶液吸收;可用溶液吸收;可收集后集中处理或在导管口处点燃,将其转化为。常见的尾气处理装置如下:
方法技巧
方法 常见气体的除杂方法
方法解读
主要气体 杂质 所用方法 化学方程式
通过灼热的
通过溶液后干燥
通过灼热的后干燥
通过浓硫酸 —
通过溶液后干燥
通过灼热的铜网
易错警示
除气体杂质时要最后除水;检验混合气体中的成分时要先检验水。
典例示范
例 除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是( )
物质 杂质 除杂所用的试剂和方法
A 固体 固体 加入适量的稀盐酸
B 溶液 溶液 先加入过量的溶液,再过滤
C 气体 气体 点燃
D 气体 气体 先通过溶液,再通过浓硫酸
解题思路 除杂过程中所添加的物质不能和主要物质反应,同时不能混入新的杂质。中稀盐酸既能与氧化钙反应又能与碳酸钙反应;中碳酸钠可以除去氢氧化钙,但是过量的碳酸钠是新杂质;中混合气体无法点燃。
答案 D
变式 有一瓶气体,可能由、、中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
【查阅资料】脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气。
【实验设计】用下图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中,A装置无现象,B和装置中出现白色沉淀,装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】该气体由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 组成。
【实验反思】
(1)C装置的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)步骤②中通入一定量氮气的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3)装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
追问
(4)把装置去掉,能否判定的有无:_ _ _ _ (填“能”或“不能”)。
专题十三 检验与推断、分离与提纯
必备知识
知识1 检验与推断
1.检验的一般方法
(1)物理方法:依据物理性质进行观察、实验、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:分别取出少量待检验物质(一般为溶液),加入少量试剂充分反应,观察反应现象,根据现象分析、判断,得出结论。
2.常见物质的主要特性
(1)固体物质的颜色
白色固体:无水、、、、、、、等。
红色固体:等。
暗红色固体:红磷等。
蓝色固体:等。
绿色固体:等。
淡黄色固体:等。
黑色固体:(木炭粉)、、、、(铁粉)等。
紫黑色固体:等。
(2)沉淀的颜色(七种常见沉淀)
白色:、、、、。
蓝色:。
红褐色:。
(3)溶液的颜色
蓝色溶液:含 的溶液,如溶液。
黄色溶液:含 的溶液,如溶液。
浅绿色溶液:含 的溶液,如溶液。
紫色溶液:溶液、紫色石蕊试液。
(4)火焰的颜色
淡蓝色火焰:、在空气中燃烧。
蓝色火焰:、在空气中燃烧。
蓝紫色火焰:在纯氧中燃烧。
(5)有刺激性气味的气体:、、、等。
3.常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
滴加紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红
用试纸测
加入少量锌粒 有气泡产生
滴加紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变蓝
滴加无色酚酞试液 无色酚酞试液变红
用试纸测
加溶液 生成蓝色沉淀
加溶液 生成红褐色沉淀
滴加足量盐酸,将产生的无色、无味气体通入澄清石灰水中 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
滴入溶液和稀 产生白色沉淀,沉淀不溶解
先滴入稀盐酸酸化,再滴入溶液 酸化无现象,滴入 溶液后产生白色沉淀
滴入溶液和稀 产生白色沉淀,沉淀不溶解
加入强碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 产生有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
滴加碱溶液(如溶液) 产生红褐色沉淀
插入铁丝(片) 铁丝(片)表面附有红色固体
滴入强碱溶液 产生蓝色沉淀
方法点睛
向待测液中滴加 溶液或 溶液时,若待测液中含有,则会生成白色的 或 沉淀,这两种沉淀都会与稀 反应,产生 气体。因此,检验 和 时,都要用到稀,使用稀 是为了排除 的干扰。
4.物质的推断
(1)常见的突破口
解推断题的关键是寻找突破口。作为突破口的一般是物质的状态、溶解性、特征颜色、特征反应等。
(2)常见离子的反应特征(见本专题常见离子的检验)
(3)化学反应基本类型的特征(四大基本反应类型)
(4)常见的由两种相同元素组成的不同物质:和,和,和,和,、和等。
(5)物质的俗名和化学式
俗名 化学式
生石灰
干冰
熟石灰、消石灰
苛性钠、火碱、烧碱
纯碱、苏打
小苏打
胆矾、蓝矾
尿素
(6)物质的名称和主要成分的化学式
名称 主要成分的化学式
大理石、石灰石
天然气(沼气)
石灰乳、石灰浆
钛白粉
铜绿
赤铁矿
磁铁矿
石英砂
知识2 分离与提纯
1.混合物的提纯原则
(1)“不减”:非杂质的成分不能减少;
(2)“不增”:不能引入新杂质;
(3)“易分”:得到的物质要容易分开。
2.分离与提纯的方法
(1)物理方法
①过滤
.适用范围:分离不溶性的固体与液体或可溶性固体与不溶性固体组成的混合物。
.原理:难溶性的物质难以通过滤纸。
.实例:粗盐的提纯。
②结晶法
.降温结晶(冷却热饱和溶液)
适用范围:溶解度受温度变化影响较大的固体物质。
原理:溶解度受温度变化影响较大的固体物质,降温时会析出大量晶体。
实例:硝酸钾(大量)和氯化钠(少量)的混合溶液,提纯硝酸钾需要降温结晶。
.蒸发结晶
适用范围:溶解度受温度变化影响不大的固体物质。
原理:溶解度受温度变化影响不大的固体物质,加热蒸发时,水分蒸发,晶体析出。
实例:海水晒盐。
③蒸馏
.适用范围:分离由沸点不同的液体组成的混合物。
.原理:沸点低的先蒸发出来。
.实例:通过蒸馏,得到纯净水。
(2)化学方法
①沉淀法
.转化途径:加入一种试剂与杂质反应,生成的沉淀经过滤除去。
.实例:除去硝酸中的硫酸,可加入适量的溶液,过滤。
②气化法
.转化途径:加入一种试剂与杂质反应,生成气体而除去杂质。
.实例:除去溶液中混有的,可加入适量盐酸。
③转化法
.转化途径:通过化学反应把杂质转化为被提纯的物质。
.实例:除去中的少量,可将混合气体通过灼热的。
④吸收法
.转化途径:把混合气体通入一种溶液,其中杂质被吸收。
.实例:除去中混有的少量,可先将混合气体通入足量的溶液中,然后通入浓硫酸。
⑤溶解法
.转化途径:向混合物中加入某种溶液,将杂质溶解(发生化学反应)除去。
.实例:除去中混有的少量,可先向混合物中加入足量稀盐酸,然后过滤、洗涤、干燥。
⑥加热法
.转化途径:通过加热的方法,使杂质转化为气体或沉淀除去。
.实例:除去中混有的少量,可直接加热。
⑦置换法
.转化途径:较活泼金属与较不活泼金属的盐溶液发生置换反应,从而达到除杂的目的。
.实例:溶液中混有少量,可向混合溶液中加入过量的粉后再过滤。
方法技巧
方法 物质除杂的方法
方法解读
1.注意事项
(1)所选试剂只与杂质反应,一般不与被提纯的物质反应。
(2)不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。
(3)所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
(4)除杂结束前,要恢复被提纯物质的原有状态。
2.除杂方法的几个优化原则
(1)若同时有多种方法能除去杂质,要选择简单易行、除杂彻底的方法。
(2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加被提纯物质的方法,即“一举两得”。
(3)先考虑物理方法,再考虑化学方法。
3.酸、碱、盐、氧化物之间的除杂技巧
(1)被提纯物与杂质所含阳离子相同时,选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子,再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如可选用适量稀硫酸为除杂试剂(生成物为和)。
(2)被提纯物与杂质所含阴离子相同时,选取与杂质中的阳离子不共存的阴离子,再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂。如可选用适量溶液为除杂试剂(生成物为沉淀和)。
(3)被提纯物与杂质所含阴、阳离子都不相同时,选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如可选用适量溶液为除杂试剂[生成物为沉淀与沉淀]。
典例示范
例 (2021杭州一模)下列实验中,根据实验目的,操作方法正确的是( )
选项 实验目的 主要操作方法
A 除去中混有的少量氯化氢气体 将气体通过足量的氢氧化钠溶液
B 分离氧化铁和铁的混合物 用磁铁吸引
C 除去溶液中的稀盐酸 加过量固体、过滤
D 除去溶液中的少量 加过量锌粉,充分反应后过滤
解题思路 除杂的原则:除去杂质的同时,不能除去原有物质,也不能引入或产生新杂质。
答案 B
变式 除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质)的实验操作,能达到目的的是( )
A.加入适量稀盐酸
B.通过装有浓硫酸的洗气瓶
C.用磁铁吸引
D.溶解,过滤
专题十四 实验方案的设计与评价
必备知识
知识1 实验方案的设计
实验设计题的难度较大、综合性较强,解答这类题目时,学生要牢牢掌握实验操作的基础知识、原理和实验的一般步骤,熟悉常见物质的一些性质及其制备原理、变化规律等,要全面了解实验方案设计考查的内容、基本要求和思路方法。
1.考查内容
2.实验方案设计的原则与要求
(1)原则:原理正确、简单易行(包括装置、条件、操作等)、现象明显、药品经济、安全节能、绿色环保。
(2)基本要求
①科学性:实验原理、实验流程科学合理。
例如:实验室制取二氧化碳的药品选择稀盐酸和石灰石(或大理石),而不选择浓盐酸、稀硫酸或碳酸钠粉末;吸收二氧化碳气体选用氢氧化钠溶液而不选择澄清石灰水;除去二氧化碳气体中的氯化氢气体和水蒸气时,先除氯化氢气体,后干燥;检验混合气体成分时,一般先检验水蒸气,再检验其他气体。
②安全性:实验操作要尽量避免带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触。若无法避免使用有毒物质,则应采取防范措施,以防造成环境污染和人身伤害。
例如:点燃可燃性气体前必须检验纯度;浓硫酸的稀释需将浓硫酸沿容器壁缓缓地注入水中;有毒气体的制备和性质实验应在通风橱中进行;一氧化碳还原氧化铁实验需进行尾气处理。
③可行性:设计的实验方案要切实可行,仪器、条件、试剂等符合初中化学阶段的课程要求。
④简约性:步骤少、仪器装置简单、节省药品、节约能源。
(3)实验装置的设计要求:符合实验要求、操作方便、避免干扰、防止污染等。
3.解题思路
(1)明确实验目的和实验原理,弄清题给信息。
(2)选择仪器和药品。
(3)设计装置和步骤。
(4)全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、计算、推理等,得出正确的结论。
4.实验设计时的注意事项
(1)一个完整的气体实验装置,一般包括以下几部分:发生装置 除杂装置 干燥装置 主体实验装置 产物的检验装置 尾气处理装置。
(2)一般验证混合气体中某组分存在时,应注意三个先后:
先净化后验证;净化时先除杂后干燥;验证时先验证水蒸气后验证其他气体。
如果原气体不能直接验证,则需转化成其他气体再验证(如,)。
知识2 实验方案的评价
1.评价实验方案的角度
实验方案的评价包括实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从以下几个方面入手:
(1)实验方案在理论上是否科学、合理;
(2)在满足安全性的前提下,实验操作是否简单易行;
(3)从经济角度评价,是否节约试剂、用低成本获得高质量产品;
(4)从环境角度考虑,是否会给环境造成污染。
评价实验方案是一个复杂、深刻的思维活动,要通过分析、综合比较和论证才能评选出最佳方案。
2.最佳方案的评价标准
(1)方案:科学、合理。
(2)原料:来源广泛、价格低廉、用量少。
(3)实验:装置简单、步骤简短、操作简便、现象明显、具有安全性和环保性。
(4)产物:容易提纯。
3.评价方法
通过对比与分析,对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及其顺序等的优劣进行科学的论证和评判,并能在必要时提出合理的改进意见。如排水法和排空气法是两种常用的收集气体的方法,对比收集到的气体的纯度和干燥度,排水法的优点是收集到的气体比较纯净,缺点是不够干燥;排空气法的优点是收集到的气体比较干燥,缺点是不够纯净。除此之外还应注意控制变量法及对比实验法在实验方案评价中的应用,如图1中探究锌和铜的活动性,未控制变量(盐酸的浓度不同);图2中探究铁生锈的条件,对比两支试管中的现象只能得出铁生锈需要水这一个条件。
图1 图2
特别提醒
实验方案中的易错点
1.规范方面:如操作、观察、读数等。
2.安全方面:如气体点燃、防倒吸、防污染等。
3.量化方面:如仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等。
4.创新方面:如装置的改进、方案的优化等。
5.表达方面:如实验现象、实验操作的表述等。
方法技巧
方法 有关实验方案设计与评价的解题方法
方法解读
解答此类题目应具备扎实的实验操作基本知识,熟悉操作的一般步骤和原理,熟悉相关物质的性质、制备原理和变化规律。同时读懂题,明确实验目的,充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的目的等),分析题意作出相关的猜想(假设),提出问题,设计实验步骤,分析现象,得出相关的结论和启示。
解答实验题还应具备全局意识,即审题时要先统观全局,把整个题目审读一遍,再细致地读懂每步要求,这样才能在答题时做到不丢分。
典例示范
例 小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应,比较铁与铜的活动性强弱,发现铁丝表面有红色物质析出,溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色,但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色,甚至无明显变化的异常现象。
(1)针对上述异常现象,他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致的。为进一步探究此问题,请你设计实验方案并写出实验步骤。
建议:
①实验可设计组;
②实验时每支试管取用硫酸铜溶液 5毫升;
③每次实验总时间为20分钟。
实验室提供铁丝、溶质质量分数为的硫酸铜溶液、蒸馏水及其他实验所需的仪器。
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
(2)列举一个因反应物浓度不同导致实验现象不同的例子,写出反应物及现象:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解题思路 (1)探究溶液浓度对溶液颜色变化的影响,可以从改变溶液浓度的角度进行实验设计,配制不同浓度的硫酸铜溶液,加入相同质量的铁丝,记录同一时刻,不同浓度溶液颜色的变化。另外探究时间对溶液颜色变化的影响时,选定某一浓度下的溶液,加入铁丝后,记录不同时间溶液的颜色变化,从而得出溶液浓度和反应时间对溶液颜色变化的影响。
答案 (1)答题要点:自变量的设计(溶液浓度、观察时间)、无关变量的控制(溶液体积、铁丝、实验温度等)、因变量的观测(溶液颜色的观察)、实验结果的比较与分析。(可设置实验空白对照)
满分示例:
①将溶质质量分数为的硫酸铜溶液稀释成、、的硫酸铜溶液备用;
②在相同环境下,取4支相同的试管各放1根大小相同的铁丝,分别加入5毫升、、、的硫酸铜溶液;
③在20分钟内,观察反应溶液的变化,每隔2分钟记录各试管中溶液颜色;
④比较不同浓度的
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