2021浙教版 九年级上册 第2章复习学案 第六讲 物质的转化、材料的利用与发展（含解析）

浙江版 九年级上册科学学案
第六讲 物质的转化、材料的利用与发展
2-5 物质的转化
非金属及其化合物之间的转化
非金属+氧气→非金属氧化物
S+O2=SO2
非金属氧化物+水→酸
SO2+H2O=H2SO3
非金属氧化物+碱→盐+水
SO2+NaOH=Na2SO3
金属及其化合物之间的转化
金属与非金属的反应
2Mg+2O2 =2MgO 3Fe+2O2= Fe3O4
2Fe+3Cl2= 2FeCl3 Cu+Cl2= CuCl2
金属氧化物与水的反应
K2O+H2O=2KOH BaO+H2O=Ba(OH)2
金属的冶炼
金属资源在自然界的存在形式
在自然界中，大多数金属是以化合态（即化合物）的形式存在的，只有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的。一般来说，性质活泼的金属以化合态的形式存在，性质稳定的金属以游离态的形式存在。
金属冶炼的原理与方法
金属冶炼的原理：把金属从化合态变成游离态，常用的金属冶炼方法：用C、CO或H2等还原剂与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质。反应方程式为C+2CuO=2Cu+ CO2
CO+CuO=2Cu+ CO2 H2+CuO=Cu+ H2O
432498513335实验室里用一氧化碳还原氧化铁
实验药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
实验装置：如右图
实验原理：Fe2O3+ 3CO=2Fe+ 3CO2
实验现象：红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊， 尾气燃烧产生蓝色火焰。
实验步骤：先通CO，先加热；实验结束，先停止加热，再停止通CO。
尾气处理：一氧化碳有毒，是一种空气污染物，故要进行处理，防止其污染空气。处理的方法：收集法（用排水法收集或用气球收集）；燃烧法（在尾气处点燃一只酒精灯或将其引到酒精灯火焰处燃烧，这样既处理了尾气又充分利用了能源）。
生成物的检验：二氧化碳的检验：用澄清石灰水检验。若澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。铁的检验：用磁铁检验。若生成物能被磁铁吸引，说明生成了铁；用稀盐酸检验，将生成物加入到稀盐酸中，若有气泡放出且溶液变成了浅绿色，说明有铁生成。
物质间的相互转化
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2-6 材料的利用与发展
材料与人类社会发展
人类对材料的认识和利用，经历了一个漫长的探索、发展的历史过程。
旧石器时代→新石器时代→青铜器时代→铁器时代→新材料时代
人类对材料的取得和使用是与社会生产力和科技发展水平紧密相连的。
新型材料
新型材料是指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并满足技术进步所需的材料。
新型材料主要包括以下几种：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料。
纳米材料：由粒径在1-100nm之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它讲有显著的不同。纳米材料和普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。1nm=10-9m
材料制造与环境保护
人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减轻或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺，需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
工业“三废”及处理
工业“三废”：废水、废气、废渣
练习题
58693054800601.如图中的a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质，连线的两物质(或其水液)都能发生化学反应，分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是一种蓝色絮状沉淀物，c为应用最广泛的金属，丙为氯化物。下列推断不合理的是（ ???）
A.?a所属的物质类别是碱????????????????????????????????????????B.?b的溶液与c反应后，溶液的质量增加
C.?a与b反应的基本类型属于复分解反应?????????????????D.?c与d反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2.下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论正确，操作可行，经济合理的是（??? ）
A.?C →点燃 CO →△CuO CO2 →NaOH溶液 Na2OH3溶液
B.?Cu →AgNO3溶液 Cu（NO3）2溶液 →NaOH溶液 Cu（OH）2
C.?CaO →H2O Ca（OH）2 →Na2CO3溶液 NaOH溶液
D.?Fe →点燃 Fe2O3 →H2SO4溶液 Fe2（SO4）3溶液
3.除去下列各物质中混有的少量杂质，所用除杂试剂及操作方法均正确的是（??? ）
选项
物质
杂质
除杂试剂及操作方法
A
二氧化碳
一氧化碳
通入氧气，点燃
B
氮气
氧气
通过足量的灼热铜网
C
氢氧化钠
碳酸钠
滴入足量稀盐酸至不再产生气泡
D
生石灰
碳酸钙
加水，过滤
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
51454051860554.如图给出了三种物质可能存在的转化关系，根据所学的物质性质及化学变化
规律，下列选项判断正确的是(??? )
A.?三种物质彼此间均能一步实现转化??????????????????????B.?实现①转化，可加入碳酸溶液
C.?实现④转化，只能加稀盐酸????????????????????????????????D.?实现⑥转化，可加入熟石灰
（4）根据碳酸钠和氢氧化钙反应产物分析。
5.下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是( ???)
A.?在PH=1的溶液中：Ba2-、CO32-、Zn2-????????????B.?在PH=13的溶液中：H+、Mg2-、Cl?
C.?在氯化钠溶液中：Ag+、Ca2-、NO3-?????????????????D.?在氢氧化钠溶液中：Na+、Ba2+、Cl-
6.将两份质量分数相同的Ba（OH）2溶液分别逐滴加入到混有少量稀HNO3的CuSO4溶液和混有少量稀H2SO4的CuSO4溶液中，所得沉淀的质量与加入的Ba（OH）2溶液的质量变化有图a、b两种情况，则下列有关说法不正确的是（?? ）

A.?a图第①阶段反应结束时，溶液中含有Cu2+、NO3-和SO42-
B.?两种情况下，第①阶段生成的都是BaSO4沉淀
C.?b图中，随着反应的进行，溶液的导电性越来越弱
D.?两种情况下，若恰好完全反应时消耗的Ba（OH）2溶液质量相等，则生成BaSO4沉淀的质量相等
7.符合下列转化关系的物质甲是（??? ）

A.?Cu?????????????????????????????????????B.?CuO?????????????????????????????????????C.?Fe2O3?????????????????????????????????????D.?Mg
8.某黑色固体粉末可能是Fe、CuO、C中一种或几种。为了探究其成分，小金同学按照如图所示流程进行了实验。

（1）溶液甲呈蓝色，操作Ⅰ中肯定进行的化学反应，其方程式为________.
（2）操作Ⅱ中铁丝表面只出现红色固体，则反应后溶液质量________（选填“变大”或“变小”或“不变”）。
9.构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是初中化学常见的单质、氧化物、酸、碱、盐五种不同类别的物质与CO2的知识网络图，“一”表示相连的两种物质能发生化学反应，“→”表示一种物质一步转化成另一种物质(部分反应条件未标出)。
请回答：

（1）A物质的类别是________。（选填“酸”或“碱”）
（2）E的化学式是________。
（3）C?D的化学方程式是________。
10.现有一包白色固体混合物，可能由BaCl2、NaOH、KNO3、MgCl2、CuCl2中的一种或几种混合而成，某课外兴趣小组的同学进行如图所示实验，试回答：
（1）步骤②中加NaOH的目的是________；
（2）白色固体中一定含有的物质是________。
11.有一包固体粉末，可能由CaCO3、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、BaCl2中的一种或几种组成。为确定其组成，现做如下实验：
（1）将固体加到水中，得到白色沉淀，上层清液为无色，由此判断，该粉末中一定不含有________。
（2）若向上述白色沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，由不溶解的沉淀可判断出，该粉末中一定含有________。
（3）还有的物质可能有哪几种情况（每种情况用化学式表示）________。
答案解析：
1.【解答】A.a所属的物质类别是碱，故A正确不合题意；?
B.b的溶液与c反应后，生成新的金属和盐溶液，此反应为置换反应；溶液的质量增加还是减少，取决于参加反应的金属和生成金属的质量大小，因此可能增大也可能减少，故B错误符合题意；
C.a为碱，b为盐，二者反应生成新盐和新碱，属于两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物，因此属于复分解反应 ，故C正确不合题意；
D.c与d反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故D正确不合题意。
故选B。
2.【解答】A.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，而不是 Na2OH3 ，故A错误；
B.硝酸银溶液价格昂贵，因此用硝酸银和铜制取硝酸铜不够经济，故B错误；
C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠溶液，整个过程理论正确，操作可行，经济合理，故C正确；
D.铁燃烧生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，理论错误，故D错误。
故选C。
3.【解答】A.在二氧化碳中混有少量一氧化碳，由于一氧化碳的浓度太小，所以无法点燃，故A错误；
B.通过足量的灼热铜网时，氧气会与铜反应生成氧化铜，而氮气则没有变化，故B正确；
C.被除杂的物质氢氧化钠也能与稀盐酸反应，故C错误；
D.生石灰为氧化钙，加水后会与水反应生成氢氧化钙，故D错误。
故选B。
4.【解答】A.二氧化碳和氢氧化钠无法实现一步转化，故A错误；
B.氢氧化钠和碳酸反应生成碳酸钠和水，得不到二氧化碳，故B错误；
C.碳酸钠和稀盐酸或稀硫酸反应，都能生产二氧化碳，故C错误；
D.氢氧化钙与碳酸钠反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故D正确。
故选D。
5.【解答】A. 在PH=1的溶液中存在大量的H+ ， 和CO32- 会生成碳酸，而碳酸不稳定，会分解为二氧化碳和水，因此不能共存，故A错误；
B. 在PH=13的溶液中存在大量的OH- ， 和H+会结合成水，因此不能共存，故B错误；
C.氯化钠溶液中的Cl-和Ag+会生成氯化银沉淀，因此不能共存，故C错误；
D.在氢氧化钠溶液中，Na+、Ba2+、Cl- ， 没有沉淀、水和气体产生，因此能够共存，故D正确。
故选D。
6.【解答】A、 a图第①阶段反应结束时，此时少量稀HNO3的全部反应完，OH-与全部的H+反应生成水， Ba 2+与部分SO42-?反应生成BaSO4白色沉淀，所以溶液中含有Cu2+、NO3-和SO42- ， A说法正确；?
B、在b图第①阶段，此时少量稀 H2SO4?参加反应，?Ba 2+与部分SO42-?反应生成了不溶于酸的BaSO4白色沉淀，B说法正确；
C、b图中，随着反应的进行， Cu2+、SO42-?都逐渐与加入的 Ba（OH）2溶液生成氢氧化铜和硫酸钡沉淀，可移动自由电荷越来越少，所以导电性越来越弱，C说法正确；
D、在反应a中，一部分 Ba（OH）2 与 CuSO4 反应，会生成沉淀，而另一部分 Ba（OH）2 与 HNO3 反应，不会生成沉淀；在反应b中，一部分 Ba（OH）2 与 CuSO4 反应，会生成沉淀，而另一部分 Ba（OH）2 与 H2SO4 反应，也会生成沉淀，所以 若恰好完全反应时消耗的Ba（OH）2溶液质量相等 ???????，在反应b中生成的沉淀质量要大于反应a中生成的沉淀质量，D说法错误。
故答案为：D
7.【解答】A、铜不与盐酸反应，不符合题意；
B、氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与硝酸银反应生成氯化银和硝酸铜，硝酸铜可以与铁反应生成铜和硝酸亚铁，铜能与氧气反应再生成氧化铜，符合题意；
C、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁与硝酸银溶液反应生成氯化银和硝酸铁，硝酸铁与铁不反应，不符合题意；
D、镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与硝酸银反应生成硝酸镁和氯化银，硝酸镁和氯化银都不能与铁发生反应，不符合题意；
故选：B。
8.【解答】（1）氧化铜和稀硫酸反应，生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为： CuO+H2SO4==CuSO4+H2O；
（2）铁和硫酸铜反应的方程式为：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
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因此，进入溶液的铁的质量小于置换出的铜的质量，那么反应后溶液质量变小。
9.【解答】（1）A物质的类别是碱；
（2）E为单质，因为只有碳单质能够一步反应生成二氧化碳，所以化学式为C；
（3）C~D的反应为酸和氧化物的反应，如稀盐酸和氧化铁反应生成氯化亚铁和水，反应的化学方程式为： 6HCl+Fe2O3=2FeCl2+3H2O 。
11.【解答】（1） 将固体加到水中，得到白色沉淀，上层清液为无色，由此判断，该粉末中一定不含有溶液呈蓝色的硫酸铜；
（2） 硫酸钡沉淀不溶于酸，而碳酸盐沉淀溶于酸，由不溶解的沉淀可判断出，该粉末中一定含有 Na2SO4、BaCl2 ；
（3）由前面实验可知粉末中一定含硫酸钠、氯化钡、碳酸钠或碳酸钙至少含有一种，所以还有的物质可能是 CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3 ；
故答案为：（1） CuSO4 ；（2） Na2SO4、BaCl2 ；（3） CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3 。
10【分析】混合物中加入足量水后过滤，得到了白色沉淀和无色溶液，因为CuCl2溶液为蓝色，所以固体中肯定不含有CuCl2；白色沉淀只能是Mg(OH)2 ， 因此固体中肯定含有 NaOH和MgCl2 ；在无色溶液中加入NaOH溶液，那么可以将多余的MgCl2沉淀掉，从而保证无色溶液b中肯定没有MgCl2；这时溶液b中可能含有NaOH、 BaCl2 和 KNO3 ，再加入可溶性的碳酸盐后，生成了白色沉淀，应该就是碳酸钡，因此固体中肯定含有BaCl2 。
【解答】（1）步骤②中加NaOH的目的是：检验MgCl2是否已反应完全,排除MgCl2对下一步实验的干扰；
（2） 白色固体中一定含有的物质： BaCl2、NaOH、MgCl2 。