【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(一)(原卷版+解析版)

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【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(一)(原卷版+解析版)

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【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(一)
目 录 contents
(一)物质性质与应用
空气和氧气 3
水和溶液 20
碳和碳的化合物 41
金属与金属矿物 65
常见的酸碱盐 86
空气和氧气
近年来,大部分地区对空气和氧气的考查主要以填空题为主,偶尔也会在简答题中涉及,分值在5~8分。考查的考点主要有空气的成分及用途、空气的污染及防治、氧气的性质、氧气的制备等。有关本章知识点的试题历年的得分率都比较高,虽然知识点容易掌握,但本章知识点内容较多,出题灵活多变。因此,同学们在复习时需要将相关的基础知识灵活掌握,并在生活中多发现问题、多运用知识解决实际问题即可。
命题点 命题方式 考查热度
空气的成分及用途 主要以选择题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查空气的主要成分及体积分数,氮气、氧气及稀有气体的用途,并且考查“燃磷法”测定“空气中氧气含量”的实验细节。。
空气的污染及防治 通常在选择题中结合社会热点(如雾霾等)考查。考查主要内容空气污染物的判断、导致空气污染的做法、空气污染指数的项目判断、PM2.5等,今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
氧气的性质 常以选择题的形式考查,偶尔也会在简答题中涉及,主要考查常见物质在空气或氧气中燃烧的现象。
氧气的制备 主要考查制取气体所需的药品、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化和干燥方法以及装置的连接等。考查的题型主要有选择题和实验题,考查内容及形式多变,有一定的拓展度。
在2024年的中考中,空气和氧气可能会与环境热点问题相结合,以选择、实验题的形式进行考查;氧气的相关知识是高频考查点,可能会结合人们当前关注的空气污染事件以选择题的形式考查空气的成分、污染及防治;物质与氧气反应的现象与条件也可能考查,命题形式通常为选择,判断与氧气反应的现象描述是否准确;有关催化剂的考查可能会出现在氧气的制取相关试题中,主要考查催化剂的概念,可能会出现在探究题中;氧气的实验室制取在实验题中是考查的重点内容。
【思维导图】
知识点一、空气的成分及用途
1.空气的成分及用途
成分 体积分数 用途
氮气 78% (最大) 用于食品防腐、灯泡填充气,制造氮肥和硝酸的原料,化学性质稳定,可作保护气
氧气 21% 用于医疗急救、潜水、动植物呼吸,支持燃烧
稀有气体 0.94% 用作保护气,可制成霓虹灯
二氧化碳 0.03% 植物进行光合作用的原料
其他气体 和杂质 0.03%
  
2.实验突破:空气中氧气含量的测定
实 验 原 理 燃烧法测定空气中氧气的含量,利用可燃物燃烧消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内压强减小,在外界大气压的作用下,进入集气瓶中水的体积约等于减少氧气的体积
药品 红磷、水
实 验 装 置      化学反应方程式:4P+5O22P2O5
对 药 品 选 择 的 分 析 (1)可燃物能够在空气中燃烧。不能选用铁丝代替红磷,因为铁在空气中不易燃烧。 (2)可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应,不能消耗其他的气体。不选用镁代替红磷,因为镁不仅与氧气反应,也可与空气中的二氧化碳、氮气反应,使集气瓶内减少的气体体积不全是氧气的体积。 (3)可燃物燃烧时只能生成固体,不能产生气体。不能用木炭、硫代替红磷,因为木炭、硫在空气中燃烧会产生气体。 注意:上述三个条件必须同时满足。
特别提醒
如果实验前先在集气瓶内放少量的浓氢氧化钠溶液,则可以使用硫粉或木炭作红磷的替代品,因为氢氧化钠溶液可以吸收产生的二氧化硫、二氧化碳气体。
实 验 步 骤 (1)连接装置,检查装置气密性。 (2)在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份,做好记号。 (3)用弹簧夹夹紧胶皮管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。 (4)待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
实 验 现 象 (1)红磷燃烧,产生大量白烟。 (2)进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的。 实验结论:空气中氧气约占空气总体积的。
误 差 的 分 析 误差 原因
测量 结果 偏低 红磷不足,氧气不能耗尽
装置漏气会使装置外的空气进入
过早打开止水夹会使进入瓶中的水的体积偏小
测量 结果 偏高 橡胶管未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出
燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大
知识点二、空气的污染与防治
1.
2.空气污染的危害:损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,导致全球气候变暖、臭氧层被破坏和酸雨等。
3.防治措施
污染来源 防治措施
化石燃料的燃烧 改变能源结构
工厂的废气 工业废气要处理,减少有害物质的排放
植被破坏引起的沙尘 植树造林,提高空气的自净能力
知识点三、氧气的性质与用途
1.物理性质
在标准状况下,氧气是无色、无味、不易溶于水的气体,密度比空气略大。在低温、高压时,可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。
2.化学性质
(1)氧气的助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能够助燃或支持燃烧,利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。
(2)常见物质在氧气或空气中的燃烧
Ⅰ.与单质的反应
类型 物质 燃烧时出现的现象 化学方程式 反应示意图或注意事项
与 金 属 单 质 反 应 铁 在空气中:红热,离开火后变冷,不燃烧 在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂
镁 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体 2Mg+O22MgO
与 非 金 属 单 质 反 应 木炭 不同点:在空气中发出红光,在氧气中发出白光 相同点:均放热;将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 C+O2CO2
硫 不同点:在空气中,发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中,发出明亮的蓝紫色火焰 相同点:放热,生成无色有刺激性气味的气体 S+O2SO2 集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止生成物污染空气
红磷 放出大量的热,产生大量白烟 4P+5O22P2O5
氢气 在空气和氧气中都燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾 2H2+O22H2O 点燃氢气之前必须验纯
Ⅱ.与几种化合物的反应
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
一氧化碳 在空气中燃烧,发出蓝色火焰,释放出热量 2CO+O22CO2 点燃以前要验纯
甲烷 在空气中点燃,发出明亮蓝色火焰,生成无色气体和液体,释放热量 CH4+2O22H2O+CO2 点燃以前要验纯
乙醇 在空气中点燃,发出蓝色火焰,生成无色气体和液体 C2H5OH+3O23H2O+2CO2
知识点四、氧气的制取
1.氧气的实验室制取
制取 方法 高锰酸钾制 取氧气 氯酸钾制取 氧气 过氧化氢制 取氧气
反 应 原 理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2↑
发 生 装 置 (固体加热型) (固固加热型) (固液常温型)
收 集 装 置 (排水法) (向上排空气法)     
操作步骤 检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移出→熄灭酒精灯 检查装置气密性→装入药品→收集氧气
检验方法 将带有火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃,则为氧气,否则不是氧气
验满方法 排水法:当集气瓶口有大量气泡连续均匀冒出时,说明已收集满,否则未满;向上排空气法:将带有火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满
注意事项:
(1)用KMnO4或KClO3制取O2时应注意:
①试管口要略向下倾斜,以防冷凝水倒流,造成试管炸裂;②用KMnO4制取O2时,试管口要塞一团棉花,防止粉末进入导管;③实验结束时要先移出导管,再熄灭酒精灯,目的是防止水倒吸造成试管炸裂。
(2)用H2O2制取O2时应注意:长颈漏斗必须伸入液面以下。
(3)用排水法收集氧气时,开始收集的最佳时间为有大量气泡连续均匀冒出时。
2.催化剂与催化作用
①催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
②加入催化剂也不能增加生成物的质量。
3.氧气的工业制取
分离液态空气法(如图):利用液态氮、液态氧的沸点不同,先将空气转变为液态,然后蒸发制得氧气。这一过程属于物理变化。
典例1 (2023年北京市中考化学真题 )空气成分中,体积分数最大的是(  )
A.氮气 B.二氧化碳
C.氧气 D.稀有气体
典例2(2023年湖南省益阳市中考化学真题 )空气是一种宝贵的自然资源,各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是( )
A.人工降雨 B.冷冻麻醉
C.食品防腐 D.制造氮肥
典例3(2023湖北咸宁中考真题)教材中的两个实验如图所示。下列有关分析正确的是( )
A.图1集气瓶中的水和图2烧杯中的水的作用相同
B.其他条件不变时,图1和图2中的红磷都可以用木炭替代
C.图1实验中装置气密性不好会导致最终测量结果偏大
D.图2实验中铜片上的白磷和热水中的白磷实验现象的对比说明可燃物燃烧需要氧气
典例4(2023年黑龙江省牡丹江市中考化学真题)下列物质在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰的是( )
A.红磷 B.木炭
C.硫磺 D.铁丝
典例5(2023年辽宁省营口市中考化学真题)空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是( )
A.N2 B.PM10
C.He D.H2O
典例6(2023甘肃平凉中考真题)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是;请指出装置C中存在的一处错误。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是(填序号)。
典例7(2023年山东省潍坊市中考化学真题)氧气、二氧化碳是航空母舰中的常用储备气体,在急救、灭火等方面具有重要的应用。气体的制备是初中化学实验重要的内容,请根据下列装置回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室利用装置A,选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,化学方程式为 ,实验结束后,从剩余固体中回收二氧化锰,有下列操作步骤;①过滤;②洗涤;③溶解;④干燥,正确的操作顺序是 (填数字编号)。为检验二氧化锰是否洗涤干净,可向最后一次洗涤液中,滴加 溶液(写试剂化学式),观察现象即可。
(3)实验室用装置B、C、D进行实验时,C中蜡烛燃烧更旺,D中溶液变浑浊,则B中产生的气体为 ,小试管的作用是 。
(4)为制取二氧化碳,需将溶质质量分数为的浓盐酸稀释至,所加蒸馏水(密度为)的体积为 。用装置E、F测量二氧化碳的体积时,若E中无植物油,则测得的二氧化碳的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
预测1 (2023·山东青岛·统考一模)空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气中体积分数最大的是氧气
B.氮气化学性质稳定,可以充入食品包装袋中用作保护气
C.氧气具有可燃性,可用作火箭推进剂
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括:CO2、SO2、NO2、CO及臭氧等
预测2 (2023·辽宁葫芦岛·统考一模)下列有关实验现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟雾
B.木炭在氧气中燃烧,发出红光,生成二氧化碳
C.一氧化碳高温还原氧化铁,红棕色粉末变为黑色
D.将紫色石蕊溶液滴入稀盐酸中,石蕊溶液变蓝
预测3(2023·山东德州·统考一模)从化学视角着“烟、雾、光和焰”是有区别的。下列实验现象正确的是( )
A.红磷在空气中点燃,产生大量白色烟雾
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
C.硫在空气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰
D.打开浓盐酸的瓶盖,出现白烟
预测4(2023年广东省东莞市中考模拟预测)如图装置是用于测定空气中氧气含量的实验(白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为 240℃),下列说法正确的是( )
A.试管中铺一层细沙可防止试管炸裂
B.白磷燃烧结束后最终会导致试管内压强增大
C.白磷的用量不会影响最终的实验结果
D.量筒中的液面最终停留在40mL处
预测5(2022·江苏常州·统考三模)下列关于氧气的说法不正确的是( )
A.自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的呼吸作用
B.工业上利用分离液态空气制氧气,是因为氧气和氮气的沸点不同
C.登山运动员要携带氧气瓶,是因为高山上氧气稀薄
D.鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一定量的氧气
预测6(2023·江苏常州·统考二模)下列对实验现象的描述,正确的是( )
A.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾
C.镁条在空气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成了四氧化三铁
预测7(2023·江苏南京·统考二模)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法不正确的是( )
A.装置①和④组合可用于氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
B.装置②中锥形瓶内的小试管,在实验过程中起液封和节约药品的作用
C.装置③和⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条放在 a 管口处验满
D.装置③和④组合用于实验室制取氢气,③的优点是可控制反应的发生和停止
预测8(2023年广东省茂名市茂南区三模)下图是实验室常见的制取气体的装置,请结合下图回答问题:
(1)写出编号仪器名称:a。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择B作发生装置,需要补充的实验用品是,反应的化学方程式为,要收集较为纯净的氧气,应选择的收集装置是(选填字母)。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为,用D装置收集二氧化碳,检验二氧化碳已集满的方法是。
(4)若用装置F收集CO2气体,要将水换成温水,其理由是。
(5)实验室用装置C制取氢气,打开止水夹,发现稀硫酸未能与多孔塑料板上锌粒接触,但此时已无稀硫酸可加,则下列溶液中,最适宜从长颈漏斗中添加的是(填字母)。
A.氢氧化钠溶液 B.碳酸钠溶液
C.硫酸钠溶液 D.澄清石灰水
预测9(2023年广东省佛山市中考科研测试三模)阅读以下材料,回答问题。
【空气的发展史】1772年,卢瑟福发现空气中含有既不能供呼吸也不支持燃烧的气体A;1773年前后,舍勒用实验证明,空气还含有另外一种能支持燃烧的气体B;18世纪,拉瓦锡测定了气体B在空气中的体积分数。后来瑞利、拉姆赛陆续发现了氩气、氢气…等稀有气体。
【空气是宝贵资源】空气中各成分作为原料广泛用于化工,炼钢,加工,运输,电光源等领域,是人类生产活动的重要资源。
【空气的保护】洁净空气对于人类、动植物都非常重要。但随着工业发展,工业排放的有害气体和烟尘对空气造成污染。
(1)气体A是(填化学式)。
(2)拉瓦锡测定气体B约占空气体积的,请写出稀有气体的用途(任写一点)。
(3)气体A制造得到的氮肥种类繁多,尿素【CO(NH2)2】和硫酸铵都是氮肥,区分它们只要分别加入进行研磨,通过是否闻到刺激性气味达到目的。
(4)为保护空气,工业用石灰乳吸收废气中的SO2,主要为了(填序号)。
a.减少酸雨形成 b.减少温室效应 c.防止破坏臭氧层
(5)利用气体A和B探究可燃物燃烧的条件,如下图示,若观察到现象时,则能说明燃烧所需的条件是。
预测10(2023·湖北省直辖县级单位·校联考三模)实验室利用如图所示装置进行实验,请回答下列问题。
(1)写出图中标有字母的仪器名称::。
(2)某同学欲用装置①做氯酸钾制氧的实验,该反应原理是(用化学方程式表示),若用同样的装置做高锰酸钾制氧实验还需在试管口塞一团棉花,其目的是;如果选择装置⑤收集氧气当看到现象说明氧气已经收集满。
(3)实验室制取并收集二氧化碳应选用装置(填序号),若想获得一瓶纯净干燥的二氧化碳,还应该选用装置⑥两次,装置⑥中的液体依次是饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸,其作用分别是、。
押题1空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法错误的是( )
A.空气只由氮气和氧气组成 B.氮气可用于食品防腐
C.空气质量指数越小,表示空气质量越好 D.稀有气体可制成多种用途的电光源
押题2成都市连续14年位居“中国最具幸福感城市”第一名,城市发展取得重大成就。下列做法不符合新时代成都发展理念的是(  )
A.提升非化石能源消费比重
B.减少公园绿地增加住宅建设
C.推动大气污染防治协同立法
D.降低PM2.5,做靓“雪山下的公园城市”
押题3在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量,并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况,得图2所示数据。下列说法正确的是( )
A.a点处压强增大是因为少量空气进入
B.ab段压强减小的原因只有氧气被消耗
C.c点时打开了弹簧夹
D.可以用木炭代替红磷来完成该实验
押题4空气是生命赖以生存的重要物质,也是重要的自然资源。
I、空气成分的发现
二百多年前,法国化学家拉瓦锡为研究空气的组成,做了如下实验:①他把少量汞放在如图所示的密闭容器中加热十二天,发现部分汞变成红色粉末,同时,空气体积减少了五分之一左右;②通过对剩余气体的研究,他发现这部分气体不能供给呼吸,也不助燃,他认为这全部是氮气;③拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气;④他把得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。
根据以上实验,结合所学知识回答下列问题:
(1)①中减少的气体的化学式是。
(2)上述②中拉瓦锡得出的结论是否准确? (填“是”或“否”)。
(3)拉瓦锡在实验中的得到的红色粉末是氧化汞(HgO),实验③中反应的化学方程式,该反应的基本反应类型是。
(4)下列有关汞的说法中,正确的是。
A.汞是一种非金属单质 B.常温下汞呈液态
C.实验中汞的作用仅作反应物 D.实验中用过的汞要妥善处理,否则可能污染环境
II、空气中的“碳—氧”平衡
党的二十大报告提出,要积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”,加快节能降碳先进技术研发和推广应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
(5)空气中二氧化碳的体积分数约是,空气中含量升高会造成的环境问题是,导致该问题加剧的主要原因是。
A.人和动植物的呼吸 B.煤、石油等化石燃料的大量燃烧
C.绿色植物的光合作用 D.微生物的分解作用加剧
(6)“碳中和”是指的排放量 (选填“>”“<”或“=”)的吸收量,自然界中消耗的主要途径是 。
(7)如图是某利用二氧化碳反应的微观示意图,根据图回答:
该反应的化学方程式为,反应中没有发生改变的微粒符号是。
(8)2022年卡塔尔足球世界杯是首届“碳平衡”世界杯,在此次世界杯中,“中国元素”大放光彩。下列中国制造对实现碳平衡起到重要作用的有。
A.中国承建的卡塔尔首座太阳能发电站——阿尔卡萨800兆瓦光伏电站
B.中国制造的888台宇通纯电动客车为比赛提供通勤用车
C.中国制造的服装、足球、包、吉祥物、纪念品等
押题5如图所示是硫粉、红磷、细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都需要,在能量变化方面,三个实验都是反应(填“吸热”或“放热”);在基本反应类型方面,三个化学反应都是反应。
(2)小阳完成以上三个实验时,进行了以下的总结和分析。
①甲中观察到发出明亮的火焰。
②丙实验中铁丝并未燃烧,可能的原因是(填序号)。
A.未用砂纸打磨铁丝B.铁丝未用火柴引燃
C.集气瓶中未留水D.用排水法收集氧气时集气瓶中水未装满
③三个实验的集气瓶底部都要放少量的水。其中,甲集气瓶底部放少量水的目的是(填序号,下同),丙集气瓶底部放少量水的目的是。
A.吸收有害气体,防止空气污染B.防止高温物体溅落炸裂集气瓶
C.作为反应物,加速装置冷却D.吸收白色固体,防止空气污染
(3)乙中发生反应的化学反应方程式,丙中发生反应的化学反应方程式。
押题6化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答问题:
(1)仪器a的名称为。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为。收集氧气的装置应选择 (填标号,填一种即可)。实验过程中,在试管口放一团棉花的目的是。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,应选择的发生装置是 (填标号),若选择装置E收集氢气,氢气收集满的现象是。
(4)根据下列实验回答问题。
①如图1所示实验过程中,待白磷燃烧后熄灭、试管冷却后打开弹簧夹,活塞最终应停在mL刻度处。
②如图2所示实验过程中,先变红的是 (选填“a”或“b”或“c”)处的紫色石蕊试纸。图2实验说明二氧化碳具有的性质是 (填标号)。
A.密度大于空气 B.能与水反应 C.能使澄清石灰水变浑浊
水和溶液
近几年,大部分地区对水和溶液的考查主要以填空题和选择题为主,偶尔也会在简答题、实验题中涉及,分值在3~8分。考查的考点主要有水的组成与净化、电解水试验、溶液的组成、溶解度及曲线、溶液的浓度等。本章“溶解度曲线”知识点试题历年的得分率都相对较低,有一定的综合性,出题陷阱较大,学生容易失分,在复习时要注意细节。因此,同学们在复习时需要将相关的基础知识融会贯通,并结合生产、生活科研的实际,发现问题、运用知识解决实际问题。
命题点 命题方式 考查热度
水资源和水的净化 主要以选择题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查空水污染、水枯竭等水危机问题、硬水和软水的区别、水的净化方法,并且考查“过滤操作”实验细节。
水的组成 通常在选择题中结合社会热点(如水华等)考查。考查主要内容水的组成和性质、水的电解实验等,今年可能在电解水的方式上发生一些变化,但内容不会有太大的变化。
溶液的组成和性质 常以选择题的形式考查,主要考查溶液的概念、乳化现象、物质溶于水能量的变化、溶液的组成。
溶解度和溶解度曲线 主要考查溶解度曲线为载体,考查饱和溶液和不饱和溶液的判断以及两者之间的相互转化、溶解度、结晶、溶解度曲线的应用等,大都以解答题的方式考查这一内容。
溶液的溶质质量分数 常以选择题或填空题的形式考查,主要考查考查对实验步骤,仪器选择,操作注意事项的掌握情况及误差分析的能力。
“自然界的水”是中考的必考内容,分值为1~3分,均在选择题和填空题中考查,考试内容贴近生活实际及时事热点。预计2024年中考以水的净化为考查重点,也不排除对爱护水资源、电解水实验的考查,且以选择题、填空题或简答题的形式出现的可能性很大。
常见的溶液是中考的必考内容,分值为2~5分。四大题型均有涉及,命题形式多样,主要为综合命题。预计2024年中考在选择题中考查溶液的形成、溶解度及溶解度曲线的可能性较大,但不排除结合图片考查一定溶质质量分数的溶液的配制的可能性。
【思维导图】
知识点一、爱护水资源
1.人类拥有的水资源
地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,只约占全球水储量的2.53%,能被人类利用的淡水只约占其中的30.4%,即可被利用的淡水还不到全球总水量的1%。
2.爱护水资源
爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。
(1)节约用水的措施
①使用新技术、改革工艺、制造更多的节水设备和节水产品,提高水的利用效率。
②改变生活习惯和生活方式,可以大量节约农业用水和生活用水。如农业上水循环利用,改大水漫灌为滴灌,生活中用淘米水浇花、洗衣水拖地板(其他合理也可以)等。
节约用水标识
(2)水体污染与防治
污染源 防治措施
工业污染:工业生产中产生的“三废”(废水、废气、废渣)任意排放 应用新技术、新工艺减少污染物产生,对产生的“三废”要处理达标后再排放
农业污染:农业上不合理使用农药化肥 提倡大量使用农家肥,农药和化肥要合理施用
生活污染:生活污水的任意排放 生活污水,要处理达标后再排放
知识点二、水的净化
纯水是无色无臭清澈透明的液体,是纯净物。湖水、海水河水、井水、矿泉水等都含有许多杂质,是混合物。
1.水的净化方法和作用
方法 作用
静置法 将浑浊的水装入容器中静置不动,使水中大颗粒杂质自然沉降(生活中常用)
沉淀法 需加入絮凝剂(明矾),使大颗粒杂质进行沉降
过滤法 除去水中所有的不溶性杂质
吸附法 加入吸附剂(活性炭)除去水中的色素和异味
蒸馏法 除去水中所有的可溶性和不溶性杂质
  静置法→沉淀法→过滤法→吸附法→蒸馏法,净化程度依次升高。
2.硬水和软水
(1)硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水,如井水。软水:不含或含很少的钙、镁可溶性的水。
(2)区分硬水和软水的方法
加肥皂水搅拌
3.硬水的危害
(1)生活中用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣服,时间长了还会使衣物变硬。
(2)生产中用硬水:锅炉内结垢后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。
4.硬水转化:
生活中用煮沸的方法转化,实验室用蒸馏的方法转化。
特别提醒
煮沸和蒸馏都能使硬水转化,但有区别,煮沸只能去除部分钙、镁离子,在日常生活中适用,而蒸馏能将水中钙、镁离子去除干净,在实验室适用,在日常生活中不适用。
知识点三、水的组成
实验突破:电解水实验
(1)实验原理:2H2O2H2↑+O2↑
(2)实验装置:如图
(3)实验现象:与正极相连的玻璃管内产生的气体体积小,与负极相连的玻璃管内产生的气体体积大,体积比约为1∶2。
(4)检验气体:待两支玻璃管内收集到一定量的气体后,开始检验。
①b管(正极相连的玻璃管)旋转活塞,用带火星的木条伸入到管口,带火星的木条复燃,说明是氧气。
②a管(负极相连的玻璃管)旋转活塞,用燃着的木条伸到管口,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气。
(5)实验结论
①正极生成的是氧气,负极生成的是氢气。体积比:O2∶H2=1∶2。
②水是由氢元素和氧元素组成的。
特别提醒
①由电解水实验得出探究水的组成结论,应用了推理法。
②电解水属于化学变化。
③电解水时,要在水中加适量的NaOH溶液(或稀H2SO4),是为了增强水的导电性。
④电解水是电能转化为化学能。
知识点四、溶液的形成
1.溶液
(1)溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,如NaCl溶液、Na2CO3溶液、蔗糖水等。
(2)特征:
①均一性:溶液中的任意一部分,组成性质都是完全相同。
②稳定性:外界条件不变(如温度、溶剂的量、气体压强),溶质不会从溶液中分解出来。
(3)组成:溶液是由溶质和溶剂组成的。
①溶质:被溶解的物质(可以是气体、固体,也可以是液体)。
②溶剂:能溶解其他物质的物质。最常用的溶剂是水,酒精、汽油等液体也可以作溶剂,溶剂一般是液体。
特别提醒
①两种液体互相溶解时,多者为溶剂,少者为溶质。
②当溶液没有指明溶剂是什么物质时,一般指的是水。
③当溶液中含有水,无论水的量为多少,一般把水看作是溶剂。
④溶液中可以是一种溶质,也可以是多种溶质。
2.物质溶解时的放热、吸热现象
物质 现象 整个过程吸、放热
NaOH 温度升高 放热
NH4NO3 温度降低 吸热
NaCl 温度不变 放热与吸热大致相等
3.乳化现象
(1)乳化:洗涤剂使油污在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层,所形成的乳浊液稳定性增强。
(2)应用:用洗洁精洗去餐具上的油污,用洗衣粉、洗涤剂洗去衣服上的油污等,都是利用洗涤剂的乳化作用。
特别提醒
用汽油也能洗去油污,但原理是溶解油污而不是乳化油污。
知识点五、饱和溶液与不饱和溶液
1.饱和溶液与不饱和溶液
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
特别提醒
饱和溶液和不饱和溶液的前提条件:温度一定,溶剂量一定。缺少这两个前提条件中的任意一个,就不能确定是饱和溶液还是不饱和溶液。
2.判断饱和溶液和不饱和溶液
(1)根据溶解现象判断
(2)根据析出的晶体判断
(3)归纳:只要溶液中有固体存在,那么一定是该固体物质的饱和溶液。
特别提醒
甲物质的饱和溶液还能溶解乙物质,例:一定温度下的KNO3的饱和溶液还能溶解NaCl。
3.饱和溶液与不饱和溶液的转化
(1)溶解度随温度的升高而增大的物质
不饱和溶液 饱和溶液
(2)溶解度随温度的升高而减小的物质
不饱和溶液饱和溶液
特别提醒
饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
4.溶质结晶
(1)结晶起点:溶质从溶液中结晶是从溶液达到饱和时开始的(溶液达到饱和的两种途径:①改变温度,②蒸发溶剂)。
(2)蒸发结晶(浓缩结晶),适用于溶解度受温度影响小的物质。
(3)降温结晶(降温结晶或冷却热饱和溶液结晶),适用于溶解度受温度影响很大的物质。
(4)降温结晶分离混合物:适用于A中含有少量B,A的溶解度受温度的影响较大,B的溶解度受温度的影响小。可将A中的B分离出来(或除去A中的杂质B,即提纯A)。
知识点六、溶解度
1.固体物质的溶解度
(1)固体物质的溶解度,表示在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里溶解达到饱和状态时,可溶解溶质的质量。
四要素:a.一定温度下;b.100 g溶剂里;c.达到饱和;d.溶解的质量。
(2)影响溶解度的因素
内因:a.溶质的性质,b.溶剂的性质;外因:c.温度。
2.气体溶解度
(1)气体溶解度,表示该气体的压强为101 kPa和一定温度时,在1体积的水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响气体溶解度的因素
内因:a.溶质的性质;b.溶剂的性质;外因:c.压强;d.温度。
(3)气体溶解度与温度压强的关系
①压强越大,溶解度越大;
②温度越高,溶解度越小。
特别提醒
对气体溶解度定义只作了解,重点要掌握溶解度与温度、压强的关系。
3.溶解度曲线
(1)定义:物质的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。
(2)应用:物质的溶解度曲线,可以直观表示物质的溶解度随温度的变化情况(下面以例题进行分析)。
(3)溶解度曲线的认识
(3)溶解度曲线中点线面的意义
表示意义 举例
点 曲线上的表 表示物质在对应温度下的溶解度 如A点表示物质N在t1℃时的溶解度为a g ;B点表示物质M在t1℃时的溶解度为b g。
两曲线的交点 表示两物质在对应温度下溶解度相等 如C点表示物质M、N在t2℃时的溶解度相等,均为c g。
线 表示物质的溶解度随温度变化的趋势 如物质M、H的溶解度随温度的升高而增大,物质N的溶解度随温度的升高而减小。
面 曲线下方的点 表示溶液为不饱和溶液 如D点表示t1℃时物质N的不饱和溶液
曲线上方的点 表示溶液饱和且有未溶解固体 如D点表示t1℃时物质M、H的饱和溶液且还有未溶解固体。
特别提醒
Ca(OH)2的变化曲线向下,说明Ca(OH)2的溶解度。
知识点七、溶液的浓度
1.溶质的质量分数
(1)溶质的质量分数:溶液中溶质的质量与溶液的质量之比。
(2)公式:溶质的质量分数=×100%=×100%
(3)饱和溶液的质量分数=×100%
2.溶液的稀释
溶液的稀释的计算:稀释前后,水的质量发生变化,而其中的溶质质量不变,根据溶质的质量不变列出等量关系式,计算结果。
特别提醒
①溶液的体积不能相加减,遇到体积通过密度转化为质量相加减;
②没有溶解的质量(沉淀,气体,溶液饱和后没有溶解的溶质等),不能计算到溶液的质量之内。
知识点八、实验突破:一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.实验仪器的选用及仪器的作用
(1)实验仪器:托盘天平(砝码和镊子)、药匙、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒。
(2)主要仪器作用:
托盘天平:称量固体NaCl的质量。
量筒:量取液体的体积,选用的量筒的量程比所量液体体积略大,且越接近越好。
玻璃棒:用来搅拌液体,加快固体溶质(或液体溶质)的溶解速率。
特别提醒
①在实验过程中,天平不能用来称量液体药品的质量;
②称量时两只托盘垫上相同质量的纸片;有腐蚀性(或易受潮)的药品应放在小烧杯或玻璃器皿中称量。
2.操作步骤
(1)计算:计算所需的NaCl的质量和水的体积(水的密度近似为1 g/cm3)。
(2)称量:用托盘天平称量所需的NaCl,放入烧杯中。
(3)量取:用量筒量取所需的水,倒入盛有NaCl的烧杯中。
(4)溶解:用玻璃棒搅拌,使NaCl溶解。
(5)装瓶:将配制好的NaCl溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,放入试剂柜中。
特别提醒
用浓溶液稀释配制稀溶液时,浓溶液的体积通过质量和密度进行转化,得到体积数,用量筒量取。
典例1 (2023·河南·中考真题)人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是( )
A.地球上的淡水资源十分丰富 B.工业污水未处理可以排放
C.冰和水的共存物属于混合物 D.用肥皂水鉴别硬水和软水
典例2(2023·广东广州·中考真题)某学习小组制作的净水器如图,关于该净水器的说法正确的是( )
A.能把自来水变成纯净物 B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味 D.净水时水最后流经小卵石
典例3(2023年四川省成都市中考)电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。相关说法错误的是( )
两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为,木条燃得更旺 体积为,气体燃烧
A.通电前应将玻璃管内空气排尽 B.两电极产生气泡的速率不相同
C.正极气体为氧气,负极气体为氢气 D.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
典例4(2023·广西·中考真题)少量下列物质放入水中充分搅拌后不能形成溶液的是( )
A.白糖 B.白酒 C.白醋 D.花生油
典例5(2023·山东济宁·中考真题)t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A.烧杯①中溶解的溶质是氯化钾
B.烧杯②中的上层清液属于饱和溶液
C.将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,需加水150g
D.t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
典例6(2023·湖北宜昌·中考真题)实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,下列操作错误的是( )
A.称量固体 B.量取液体
C.固液混合 D.搅拌溶解
典例7(2023年四川省宜宾市中考)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在_____(填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为_____。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_____。
(4)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图。
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如下图:
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是_____。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是_____。
典例8(2023·湖北荆州·中考真题)下图是氯化钾、氯化铵、硝酸钾三种固体物质的溶解度曲线。请根据图中信息回答下列问题。
(1)三种物质中,溶解度受温度影响最大的是______。
(2)30℃时接近饱和的氯化铵溶液,若要使其变成饱和溶液可采取的措施有______(填一种即可)。
(3)40℃时,将25g氯化钾固体加入50g水中,充分溶解,所形成的溶液中溶质的质量分数为______(计算结果保留一位小数)。
(4)下列说法正确的是______(填序号)。
①氯化钾中混有少量硝酸钾,可以采用蒸发结晶的方法提纯氯化钾
②t℃时,硝酸钾、氯化钾两物质饱和溶液中所含溶质质量相等
③40℃时,用硝酸钾、氯化铵、氯化钾三种固体配制等质量的饱和溶液,所需水的质量依次为m1、m2、m3,则:m1④10℃时,将硝酸钾、氯化铵、氯化钾三种物质的饱和溶液分别升温到30℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数依次为ω1、ω2、ω3,则:ω2>ω3>ω1
预测1 (2023年广东省茂名市中考冲刺三模)加入水中能形成蓝色溶液的是( )
A.粉笔灰 B.食用油
C.硫酸铜 D.氯化钠
预测2(2023年广东省佛山市初中毕业生适应性检测)水是生命之源,下列有关水的说法错误的是( )
A.水是一种常见的溶剂
B.置换反应一定没有水生成
C.电解水的实验中,电源负极产生氢气
D.生活中常用肥皂水鉴别水的硬度
预测3(2023年广东省珠海市香洲区紫荆中学中考三模)三种固体物质A、B、C的溶解度曲线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.t1℃时,三种物质的溶解度大小顺序为C>B>A
B.t3℃时,将等质量的A、B、C三种物质的饱和溶液降温至t2℃,t2℃三种溶液的溶质质量分数为B>A=C
C.若A物质中混有少量的B物质,可以用降温结晶的方法提纯A
D.若要将组成在b点的A溶液转变为a点的A溶液,可以采用恒温蒸发溶剂的方法
预测4(2023·江苏盐城·统考二模)现有30克样品,经测定其中含26克NaCl,4克KNO3。设计图1实验提纯NaCl,图2为相关物质的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.趁热过滤是防止KNO3在低温时析出
B.溶液A为NaCl饱和溶液、KNO3的不饱和溶液
C.过滤、洗涤干燥后得到NaCl固体的质量为26克
D.可用降温结晶法从溶液A中析出KNO3实现提纯
预测5(2023 山东德州 统考三模)水是人类宝贵的自然资源,下列有关水的说法正确的是( )
A.煮沸可以使硬水软化
B.正常雨水一般显中性
C.溶液中只有水可作溶剂
D.硬水属于混合物,软水属于纯净物
预测6(2023·山东日照·校考三模)如图是配制100g质量分数为10%的氢氧化钠溶液的实验操作示意图,以下相关叙述中不正确的是( )
A.图中配制溶液的正确操作顺序是④①③⑤②
B.配制好的氢氧化钠溶液需要密闭保存
C.上述图中操作①③有明显的错误,但是不影响溶质质量分数的准确性
D.图中玻璃棒的作用是搅拌加速氢氧化钠溶解
预测7(2023·山东泰安·统考三模)水和溶液在生活、生产中起着重要作用。
(1)生活中既能降低水的硬度,又能杀菌消毒的方法是 ;净水器中用活性炭除去水中的异味,这是利用了活性炭的 性;在自来水中加入洗涤剂可以除去衣物上的油污,这是利用了洗涤剂的 作用。
(2)如下图,在木块上滴几滴水,将装有某种固体的大烧杯放置于木块上,向大烧杯中加水进行搅拌,结果木块上的水结冰了,则大烧杯内的固体可能是______。
A.氯化钠 B.硝酸铵 C.氢氧化钠 D.蔗糖
(3)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,请回答:
①现有t1℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液,将这三种溶液分别升温到t2℃,所得溶液中溶质质量分数大小关系是 。
A.甲=乙>丙 B.乙>甲=丙 C.乙>甲>丙 D.甲>乙>丙
②为了将近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可采用的方法有 。
A.加固体丙 B.加水 C.降低温度 D.蒸发浓缩
(4)0.5%的过氧乙酸溶液是一种高效消毒剂。现有10%的过氧乙酸溶液50g,可配制0.5%的过氧乙酸溶液的质量是 g。
预测8(2023·江苏南通·二模)我国化学家侯德榜创立的“侯氏制碱法”是向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl 溶液中加入NaCl 粉末,析出可用作肥料的NH4Cl。NH4Cl 和NaCl 的溶解度曲线如图所示。
(1) t2℃时 NaCl 的溶解度_________ NH4Cl 的溶解度(填“大于”“小于”“等于”之一)。
(2) t2℃时,向 90g 水中加入 45g NH4Cl,经充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为_________(填最简整数比)。
(3)将 t2℃时NH4Cl 饱和溶液的温度降到 t1℃,溶液中 NH4Cl的质量分数会_________(填“变大”“变小”“不变”之一)。
(4) t1℃时,一小试管内盛有 NH4Cl 的饱和溶液,试管底部还存有少许 NH4Cl 固体,将小试管放入盛有水的烧杯中,然后将多量的 NaOH 固体加入烧杯的水中,观察到小试管内的固体物质逐渐溶解,原因是___________。
预测9(2023·河南商丘·统考三模)氯化钠作为食盐的主要成分,同时在工业、农业等领域也具有十分重要的意义。
(1)如图是钠原子的结构示意图,下列说法正确的是________(填字母)。

a.图中x=10 b.钠属于金属元素
c.钠元素位于第一周期 d.钠离子的符号为Na-
(2)市场上食盐的品种丰富,有碘盐、锌盐、钙盐等。这些食盐中含的碘、锌、钙等,通常是指___________(填“元素”或“单质”)。
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种,实验室欲配制100g该溶质质量分数的NaCl溶液(水的密度近似看做1g/cm3),量取水时,应选用量筒的量程为_________(填“25mL”“50mL”或“100mL”);将配制好的溶液装入试剂瓶时,若有少量液体溅出,则会使溶质的质量分数_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)工业上饱和氯化钠溶液还可以作为侯氏制碱法的反应物之一,工业上以粗盐为原料制备氯化钠溶液时,首先要除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙。为达到上述目的,某化学小组设计了如图实验。
①操作I用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和___________。
②写出除去Na2SO4时发生反应的化学方程式___________________________。
③请设计实验验证操作I后所得滤液中除氯化钠外还含有的溶质的成分___________________________________________(简要写出实验步骤、现象和结论)。
④侯氏制碱法的其中一个反应为NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3+NH4Cl。若消耗11.05t饱和氯化钠溶液,理论上得到了4.2tNaHCO3,则该饱和氯化钠溶液的溶质质量分数是多少?___________(计算结果精确到0.1%)
下列物质能用于除去水中异味和色素的是( )
A.明矾 B.活性炭 C.小卵石 D.石英砂
押题2如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法错误的是(  )
A.固定住一支注射器,向外拉动另一支注射器活塞,松开手后,活塞能恢复原位,说明装置气密性良好
B.U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液
C.实验时正、负两极产生气体的体积比约为1:2
D.正极产生的气体能燃烧
押题3下列有关溶液说法正确的是( )
A.均一、稳定的液体都是溶液
B.硝酸铵溶于水会放出大量的热
C.汽油和洗涤剂除油污的原理是相同的
D.生活中可用白醋除去水壶中的水垢
押题4根据图示实验和溶解度表,下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
A.若a是NaCl,则③中的溶液是不饱和溶液
B.若a是NaCl,则④中溶质的质量分数约为27.2%
C.若a是KNO3,则③到④溶液由不饱和转化为饱和
D.实验证明溶液是否饱和与温度、溶质的量和溶剂种类有关
押题5已知KNO3在20℃、30℃时的溶解度分别为31.6g、45.8g,某同学按下图所示步骤进行实验,下列说法正确的是( )
A.I中KNO3的质量分数为10.0% B.Ⅱ中溶液是30℃时KNO3的不饱和溶液
C.Ⅱ中KNO3的质量分数是I中的2倍 D.Ⅲ中有KNO3晶体析出
押题6甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P点表示10℃时丙的饱和溶液
B.10℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度,甲的溶解度最大
C.20℃时,甲、乙、丙饱和溶液降温至10℃,甲溶液中析出固体最多
D.20℃时,向130g乙的饱和溶液中加入20g水,所得溶液的溶质质量分数变为20%
押题7为探究硝酸钾的溶解性,进行了下图所示实验(实验过程)
结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是( )
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液 B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④ D.④中析出晶体的质量是0.9g
押题810℃时,将甲、乙两种固体各3g分别放入盛有10mL水的试管中、一段时间后两者的溶解情况如图-1所其溶解度曲线如图-2所示,下列说法正确的是( )
A.甲对应的溶解度曲线为b
B.10℃时,甲、乙的两种溶液都是饱和溶液
C.10℃时,乙溶液中溶质与溶剂质量比为3:10
D.当温度升高至25℃时,甲、乙两物质的溶质质量分数均不变
押题9水是宝贵的自然资源。今年江西持续高温少雨,城乡供水量屡破历史纪录。回答下列与水有关的问题。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是_______________(填化学式)。
(2)下列生活中的“水”属于纯净物的是____________(填编号)。
A.湖水 B.雨水 C.蒸馏水 D.地下水
(3)含氮的物质进入水中会造成水中藻类大量繁殖,使水质恶化。这里的“氮”是指_____(填编号)。
A.元素 B.原子 C.离子 D.分子
(4)保护环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。下列做法有利于保护水资源的是_____(填序号)。
A.大量使用化肥农药 B.工业废水处理达标后排放
C.使用含磷洗衣粉 D.生活污水直接排放
(5)生活中可以用_________________来区分硬水和软水。生活中为降低水的硬度,可采用的方法是______________。
(6)从水的变化看:水蒸发和水电解的微观区别是∶水蒸发属于物理变化,改变的是______________;而水电解是化学变化,改变的是________________________________。
(7)爱惜水资源,应从我做起。请举出一个节约用水的事例:________________________________。
(8)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是_____________。
A.氢气在氧气中燃烧生成水 B.水的蒸发 C.水的电解 D.水的净化
押题10溶液与人们日常生活密切相关。
(1)下列物质放入水中能形成溶液的是_________(填序号)。
A.泥土 B.砂糖 C.面粉 D.二氧化锰
(2)衣服上不慎粘上油污,可选用____________(填“汽油”或“洗洁精”)轻松将其溶解而除去。
(3)农业上常用氯化钠溶液选用颗粒饱满的种子,以确保发芽率和苗木壮实。现需要配制2000 g溶质质量为11%的氯化钠溶液,则需要称取固体的质量为___________g。
(4)现有a、b两种固体物质,其溶解度曲线如图所示。结合图示完成下列问题。
①点M表示的意义为_____________________________。
②在保持85 ℃不变的前提下,将b物质的不饱和溶液转化为饱和溶液的方法为_____________。
③在32 ℃时,将30 g的a物质放入50 g水中,所得溶液的质量为_____________________。
(5)探究20 ℃时配制硝酸钾溶液过程中,溶质质量分数与加入水的质量关系。向硝酸钾中分批加水,充分搅拌,现象如下图所示:
坐标图中,符合实验结果的描点可能是    (填序号)。
碳和碳的化合物
纵观近几年的中考,对“碳和碳的化合物”的考查主要以填空题、选择题、实验题为主,有时也会出现在实验探究题中,分值在5~8分。考查的考点主要有碳单质的理化性质、一氧化碳和二氧化碳的性质和用途、二氧化碳的实验室制法等。其中探究二氧化碳、一氧化碳性质是高频考查点,可能与碱、酸的化学性质以及实验结合考查!有关一氧化碳与二氧化碳转化的考查可能会出现在金属氧化物还原的相关试题中等,在选择题和非选择题中都可以出现,有一定的综合性,学生容易失分,在复习时要注意细节,并结合生产、生活科研的实际,发现问题、运用知识解决实际问题。
命题点 命题方式 考查热度
碳的单质 在中考中会结合碳单质的化学式或分子模型,考查微观构成和宏观组成及各种碳单质的物理性质及其用途之间的关系。主要以选择题和填空题形式出现,有时也会出现在简答题中,有时结合其他知识点综合考查。涉及的命题点有:①碳单质的物理性质和化学性质;②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因;③碳单质的用途等。
碳的氧化物 主要以物质的鉴别、推断及其含碳化合物之间的转化;对氧化物的物理性质和化学性质的差别及应用和在转化过程中化学方程式的书写。二氧化碳的性质和用途是中考的高频点,常以文字叙述的形式在选择题中考查,有时也会在填空题或简答题中考查。主要涉及的命题点有:①二氧化碳的物理性质(密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧、能使紫色石蕊溶液变色);②二氧化碳的化学性质以及用途(与氢氧化钠、澄清石灰水反应)。
二氧化碳制取 二氧化碳制取的考查多为综合性试题,结合氧气的制取一起考查,会给出具体的气体制备原理,结合具体的条件选择发生装置和收集装置。气体制取和收集装置的选择应根据制取气体从原理上是否科学,严谨、合理,装置上和操作中是否安全、简便、现象是否明显,药品是否经济、易得、环保节能等方面进行分析。
“碳和碳的氧化物”是中考的必考内容,分值为5~8分。题型以选择题和填空题为主,也会在实验探究题出现,一般为综合命题。预计2024年中考以单质碳的性质和用途、二氧化碳和一氧化碳、二氧化碳对人体和环境的影响、二氧化碳的实验室制取为考查重点,且以填空题、实验探究题的形式考查,还可能以选择题、填空题、推断题形式考查碳及碳的化合物之间的相互关系。
【思维导图】
知识点一、金刚石、石墨、C60
1.碳单质的物理性质和用途
金刚石、石墨、C60是常见的碳单质,它们虽然都是由碳元素组成,但属于三种不同的物质;由于构成它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的物理性质存在很大差异。
(1)金刚石、石墨、C60的物理性质和用途比较
名称 金刚石 石墨 C60
结构模型
碳原子排 列形状 锥形排列 层状排列 球状排列
色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 形状像足球
硬度 天然存在的最硬的物质 很软
导电性 不导电 良好的导电性 常态下不导电
用途 玻璃刀切割大理石、钻探机钻头、装饰品 作电极、作铅笔芯、作润滑剂 有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别 与联系 都是由碳元素组成的单质,但由于它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的性质存在很大的差异
  (2)木炭、活性炭都具有疏松多孔的结构,活性炭吸附能力更强。
2.碳单质的化学性质
稳定性 在常温下,碳单质的化学性质稳定,所以古代字画能保存很长时间不变色
可燃性 (与氧气反应) ①氧气充足:C+O2CO2 ②氧气不充足:2C+O22CO
还原性 (与某些氧 化物反应) ①与氧化铜反应:C+2CuO2Cu+CO2↑ ②与氧化铁反应:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ ③与CO2反应:C+CO22CO 碳的还原性广泛应用于冶金工业
特别提醒
①碳在常温下性质稳定,所以用碳单质作还原剂与其他物质反应,必须是高温条件。
②碳与氧气反应有两种生成物,说明反应物的量不同生成物也不同。
③还原性:物质在化学反应中夺取氧的性质,夺取氧的物质发生氧化反应,失去氧的物质发生还原反应。
3.实验突破:碳粉还原氧化铜
(1)实验过程
实验药品 碳粉、氧化铜粉、澄清石灰水
反应原理 C+2CuO2Cu+CO2↑
实验装置
实验步骤 ①连接装置;②检验装置的气密性;③装药品,把装置固定在铁架台上;④高温加热;⑤实验完毕先将导气管从澄清石灰水中取出,再熄灭酒精灯
实验现象 ①实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊;②将冷却后试管中的粉末倒在纸上,观察有红色物质生成
结论 碳粉与氧化铜反应,生成CO2和Cu
(2)选用装置分析:因为反应条件是高温,所以采用酒精灯加网罩(或者用酒精喷灯)。
(3)实验现象分析:反应物为碳粉和氧化铜。虽然是高温加热,但其反应速度很缓慢,生成的Cu夹杂在黑色粉末中,需要将粉末倒出来,铺平在纸上观察。
知识点二、二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳分子中含有两个氧原子,一氧化碳分子中含有一个氧原子,同为碳的氧化物,因分子的构成不同,使得它们的性质有很大的不同。
1.二氧化碳与一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳 一氧化碳
色、味、态 无色、无味、气态 无色、无味、 气态
密度(空气的平均相对分子质量为29) 比空气大(相对分子质量为44,比29大) 比空气略小(相对分子质量比空气略小)
溶解性 能溶于水 难溶于水
2.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧。
①现象:下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭。
②结论:二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧(化学性质),二氧化碳的密度比空气大(物理性质)。
③应用:CO2可用于灭火,常用的灭火器中盛装的灭火剂就是CO2,CO2灭火,既利用了CO2不能燃烧,也不支持燃烧的性质,也利用了CO2密度比空气大的性质。
(2)与水的反应
实验①:
将CO2气体通入紫色石蕊溶液中 一段时间后给试管加热
现象:紫色石蕊溶液变红 红色消失,溶液变成紫色
结论:CO2与水反应生成H2CO3 结论:H2CO3不稳定,加热易分解
反应的化学方程式为H2O+CO2===H2CO3 反应的化学方程式为H2CO3H2O+CO2↑
  实验②(变式实验):
用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的四朵纸花做如下四个小实验。
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象 纸花由紫变红 纸花不 变色 纸花不 变色 纸花由紫 变红
分析 稀醋酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变红 CO2不能使紫色石蕊变红 碳酸能使紫色石蕊变红
  将第Ⅳ朵纸花取出用吹风机烘干,红色消失。
以上实验说明
A:CO2与水反应生成了H2CO3,H2CO3能使紫色的石蕊溶液变红,
B:碳酸不稳定,受热易分解。
特别提醒
醋酸作用:醋酸能使紫色的石蕊溶液变红,醋酸属于酸,通过Ⅰ和Ⅳ对比,能使紫色石蕊溶液变红,证明有酸生成,即有碳酸生成。
(3)与碱反应
①与氢氧化钙反应:
现象:澄清石灰水变浑浊;
结论:CO2能与碱反应;
化学方程式:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;
应用:此反应常用于检验CO2气体。
②与氢氧化钠反应现象:插入NaOH溶液中的试管水位上升的最高。
结论:氢氧化钠能与CO2反应。
化学方程式:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
分析:水能与CO2反应:水位上升;氢氧化钙能与CO2反应:水位上升(高于水);氢氧化钠能与CO2反应:水位上升[高于Ca(OH)2溶液]。通过对比,说明NaOH溶液吸收试管中的CO2效果最好。
应用:除去混合气体中的CO2,用NaOH溶液吸收效果最好。
3.一氧化碳
(1)一氧化碳的化学性质
化学性质 概述 化学方程式 用途
可燃性 CO燃烧放出大量的热,火焰呈蓝色 2CO+O22CO2 作燃料
毒性 CO极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体缺氧,严重时危及生命 —
还原性 CO夺取金属氧化物中的氧,而发生氧化反应(还原能力比碳粉强) CO+CuOCu+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 冶炼 金属
特别提醒
CO有剧毒,冬天用木炭火取暖时,要注意室内通风,防止CO中毒。
(2)CO与CO2的相互转化
转化 化学方程式
CO转化为CO2 2CO+O22CO2
CO2转化为CO CO2+C2CO
(3)鉴别和除杂
①鉴别CO和CO2根据性质不同的方法:
A.点燃
B.通入(或加入)澄清石灰水
C.通入(或加入)紫色石蕊溶液
②除杂:
A.CO2中混有CO:通过灼热的氧化铜
B.CO中混有CO2:通过澄清石灰水(或NaOH溶液)
知识点三、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的用途
灭火,气体肥料,固态CO2(干冰)作制冷剂,化工产品的原料,光合作用等。
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳气体无毒,但二氧化碳不供给呼吸。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和岩洞底部之前,必须先做灯火实验。
3.自然界中碳(元素)的循环
二氧化碳有机物(食物和燃料等)
4.温室效应
二氧化碳属于温室气体,CO2的浓度过高,会造成环境的温度升高。臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯化碳(氟利昂)都属于温室气体。
知识点四、二氧化碳的实验室制取
1.二氧化碳的实验室制取
实验药品 块状大理石(石灰石)、稀盐酸
反应原理 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
实验装置    ①此发生装置适用于固体与液体反应制取气体,不加热;②收集装置,适用于密度比空气大,不与空气发生反应的气体
操作步骤 ①连接仪器;②检验装置的气密性;③装入药品(先装石灰石,再加入稀盐酸);④收集气体
验满方法 将燃着的木条伸入到集气瓶口,若观察到燃着的木条熄灭,说明CO2已收集满
检验方法 将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则证明收集到的气体是二氧化碳
2.实验室制取二氧化碳选用药品分析
实验室制取二氧化碳是用块状石灰石(或大理石)和稀盐酸反应,反应速度适中,现象明显,便于操作和观察现象。
(1)不用粉状碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾,因为粉末状物体与稀盐酸反应时,接触面大,反应速度快,不便于操作和观察现象,不利于对反应的控制和气体的收集。
(2)不用浓盐酸与石灰石反应,因为浓盐酸代替稀盐酸:①反应速率快;②浓盐酸有挥发性,制取的CO2中混有HCl气体,得到的气体不纯。
(3)不用稀硫酸代替稀盐酸与石灰石反应,因为稀硫酸与石灰石反应,生成微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面,阻止了反应的继续进行。
3.其他装置及分析
装 置 图
装置 优点 安装简便 可以控制稀盐酸的滴加速度,从而控制反应速度 可随时控制反应的发生与停止
特别提醒
(1)实验室制取CO2的化学反应方程式:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)如图检验装置气密性的方法是关闭止水夹,从长颈漏斗注入水,液面高度不变,说明气密性良好。
(3)如图收集CO2气体,应从a端进入。
典例1 (2023·江苏连云港·中考真题)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
化学性质不活泼 B.硬度高
C.导电性能好 D.吸附能力强
典例2(2023·辽宁·中考真题)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,体现了碳单质具有的性质是
A.质软 B.导电性 C.可燃性 D.常温稳定性
典例3(2023·云南·中考真题)碳及其化合物存在如下转化关系:C→CO CO2 X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是
A.由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O2反应转化为CO2
C.CO2可通过与C反应转化为CO,化学方程式为C+CO22CO
D.X可能是酸或盐
典例4(2023·湖南郴州·中考真题)关于碳及其化合物的说法正确的是
A.一氧化碳有还原性,没有毒性
B.二氧化碳是一种污染性气体
C.含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体
D.活性炭具有吸附性,木炭没有吸附性
典例5(2023·湖北宜昌·中考真题)探究二氧化碳的制取和性质。
(1)如图1,观察到的现象是______。
(2)用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳,反应的化学方程式是______。
(3)上述两个反应都可得到二氧化碳,但实验室制取二氧化碳的化学方程式是______。小文同学用图2装置制取二氧化碳,请指出该装置的两处错误:
①______;②______。
(4)如图3,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是______,由此可知,二氧化碳的性质是______。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是______。
典例6(2023·山东济宁·中考真题)某兴趣小组为证明CO作还原剂表现还原性,采用下图所示装置进行实验。
【查询资料】
I.用甲酸与浓硫酸微热可生成CO,化学方程为HCOOHCO↑+H2O。
II.HCOOH:熔点8.6℃,沸点100.8℃。
【实验装置】
请回答:
(1)仪器a的名称是_____,仪器b的名称是_____。
(2)该兴趣小组方框A中需选择_____(填“A1”、“A2”或“A3”)装置生成CO气体,然后与B装置对接完成实验;
(3)写出B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式_____。
(4)B装置硬质玻璃管中的现象是_____,从C装置中出现_____现象同样可以证明CO具有还原性;
(5)该小组经过交流讨论,得出该装置存在一定缺陷,具体是_____。
典例7(2023·湖南郴州·中考真题)图1为某兴趣小组用大理石和盐酸制备的CO2,来验证CO2和澄清石灰水反应的装置。实验时发现澄清石灰水中只看到出现气泡,但未见浑浊。该小组对其原因进行了探究。
查阅资料:常温常压下,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
【猜想与假设】
(1)猜想一:_______;猜想二:CO2中混有氯化氢气体。
【实验与验证】
(2)①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液_______(填现象),则猜想一不成立;
②乙同学用图2所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊;为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加_______(填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【反思与评价】
(3)①通过上述实验可知,用盐酸制取气体时,往往混有HCl气体,说明盐酸具有_______性;
②为除去CO2中混有的氯化氢气体,最好选用_______。
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和NaHCO3溶液
③丙同学不理解,混有氯化氢气体的CO2为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你帮他解释一下:_______(用化学方程式表示)。
典例8(2022·江苏苏州·中考真题)实验室用下图所示装置制CO2气体,并进行相关实验研究。
已知:①氯化钙溶液接近中性;②CO2与NaHCO3溶液不反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧, 。
(3)若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是 。
(4)实验废液处理:待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的固体粉末,测得滤液pH约为3.废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: 。
②向上述滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a、碳酸钙粉末b、澄清石灰水c、氢氧化钠溶液
典例9(2023·江苏苏州·中考真题)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
典例10(2022·江苏扬州·中考真题)CO2可用于灭火。
(1)①实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2,该反应的化学方程式为 。不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2,原因是 。(已知CaSO4微溶于水。)
②下列仪器中,制备并收集CO2时需选用的是 (填序号),仪器E的名称为 。
③下列干燥剂中,可用于干燥CO2的是 (填序号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.氢氧化钠固体
(2)如图—1所示,向燃烧器内通入CH4和空气,点燃,待火焰稳定后,再从进口A分别通入CO2、N2、He,改变通入的三种气体用量,测得火焰刚好熄灭时,通入的CO2、N2、He在混合器中的体积分数如下表所示。
气体 CO2 N2 He
体积分数/% 17.65 27.15 23.84
三种气体中灭火效果最好的是 (填化学式)。
(3)研究KHCO3与CO2联合使用时的灭火效果。
①KHCO3灭火的原理较复杂。KHCO3受热分解时吸收能量,反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑。以初中所学燃烧和灭火的原理分析,KHCO3可用于灭火的原因有 。
②向燃烧器内通入CH4和空气,点燃,待火焰稳定后,从进口A通入CO2,进口B加入KHCO3粉末。控制其他条件不变,测得火焰刚好熄灭时,KHCO3的用量与混合器中通入的CO2体积分数的关系如图—2所示。CO2体积分数在8%~10%内,随CO2体积分数的增加,使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少,且燃烧器内残留的KHCO3增多,原因是 。
预测1(2023年广东省东莞市东城实验中学三模)下列关于碳及其氧化物的说法不正确的是
A.金刚石和石墨的物理性质不同是因为它们的碳原子排列方式不同
B.用墨水作画是利用了它常温下化学性质稳定
C.利用CO的可燃性和还原性均能转化得到CO2
D.CO2会造成温室效应,CO易与血红蛋白结合引起中毒,因此两者都是空气污染物
预测2(2023年广东省汕头市潮南区三模)老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置。室温下1体积水能溶解1体积的二氧化碳。如图所示是小明、小红、张强、李丹四位同学设计的装置,其中你认为符合要求的是
A.①②③④ B.②④ C.① D.①③④
预测3(2023年广东省汕头市金平区三模)如图是二氧化碳的制取和性质探究实验的微型一体化装置图,该装置的气密性良好,挤压滴管反应一段时间。下列说法错误的是
A.1处紫色石蕊溶液变红
B.2处澄清石灰水无现象
C.使用该微型装置进行实验,可以节约实验药品
D.稀氢氧化钠溶液可能被吸进微型集气瓶中
预测4(2023年广东省佛山市初中毕业生三模)取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
D.0~t2min内,固体中铜元素的质量分数不变
预测5(2023年广东省茂名市茂南区部分学校中考三模)CO2对人类生存、生活有着重大影响,CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)据悉,2022年北京冬奥会,国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术,可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。固态CO2能制冷的原因是________,CO2气体制成干冰时,从微观角度看,发生改变的是_______。
(2)保持二氧化碳化学性质的最小微粒是_________(填化学符号)。
(3)2021年9月24日,《科学》在线发表了我国科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。请分析“搭积木”式的合成路线图,回答有关问题。
①在自然界中绿色植物可以通过________将二氧化碳转化为淀粉。
②写出上图中①中反应生成甲醇(CH3OH)和水的化学方程式_______在制备淀粉的过程中使用了催化剂,催化剂在反应前后质量和_______不变。
③淀粉(C6H10O5)n中氢和氧元素的质量比为_______。
④实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值______
A.可以降低空气中二氧化碳的含量
B.缓解人类粮食短缺问题
C.可以节约耕地资源
预测6(2023南通二模)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
预测7(2023 庐江县模拟)如图a、c为喷水的紫色石蕊试纸,b为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是
A.b处先变红,a、c处后变红
B.a处先变红,b处不变红
C.此实验无法证明CO2能与水反应
D.根据塑料瓶内现象与烧杯内现象都能证明CO2密度比空气大
预测8(2023·江苏苏州·中考真题)二氧化碳捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
碳捕集:捕捉烟气CO2,将其再释出可实现资源化利用,相关物质转化如下:
(1)“颗粒反应室”中反应的化学方程式为 。
(2)上述流程中可循环使用的物质有 (填化学式)。
碳的资源化利用 中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程如下:
(3)检验淀粉的常用试剂是 (填名称)。
(4)绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 。
(5)阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式: 。
(6)阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛(填“>”、“<”或“=”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2.理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
预测9(2023·扬州二模)实验是化学研究物质世界的重要方法。兴趣小组同学用图-2实验装置(加热装置已省略)探究冶炼铜的化学原理。
资料:湿润的氯化钯试纸与CO作用,其颜色会由黄色逐渐变为蓝色,故常用以检验CO的存在。
实验操作过程如下:
①将氧化铜粉末加水制成糊状,用小型排笔蘸取并刷在双具支试管内壁,晾干;按图-1装置组装并加入一定量的木炭,再向其中通入干燥的CO2。
②按图-2进行固定,用酒精喷灯对准双具支试管中的氧化铜部位加热一段时间,无明显现象。
③集中加热木炭3~4min,观察到木炭略有减少,小气球逐渐变大,湿润的氯化钯试纸也由黄色逐渐变为蓝色。
④用酒精喷灯加热氧化铜部位,2min左右黑色固体变成红色。
(1)步骤①中使氧化铜粉末平铺于双具支试管中的目的是 ,利用图-1收集干燥CO2,验满的操作是 。
(2)步骤②中实验现象说明CO2 (选填“能”或“不能”)与CuO反应。
(3)步骤③中依据实验现象,用化学方程式表示木炭减少的原因是 。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式为 。
(5)本实验利用小气球收集尾气,目的是 。相较利用图-3进行铜的冶炼而言,该装置还具有的优点有 。
预测10(2023·内蒙古包头·中考真题)实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、大理石、稀盐酸、澄清石灰水6种药品以及下列仪器。按照要求回答问题:
(1)利用上述药品和仪器制取二氧化碳,你选择的药品是_______,仪器是_______(填序号),组装好仪器后必须进行的操作是___________。
(2)写出用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式___________。
(3)为验证CO2与NaOH能发生反应,将一支充满CO2的试管倒插入氢氧化钠溶液中(如图),摆动试管,观察到试管内液面上升。仅以此实验无法确定CO2与NaOH发生反应,请你补充实验证明二者能发生反应:__________(写出实验操作和现象)。
押题1化学中C60的分子结构和足球相似,如图所示,下列描述属于C60化学性质的是
A.C60具有金属光泽
B.C60可以溶解在二硫化碳中
C.C60常态下不导电
D.C60能与金属钾、钠反应
押题2下列属于石墨化学性质的是
A.金属光泽 B.质软 C.导电性 D.可燃性
押题3下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石和C60都是由碳原子构成的单质
B.一氧化碳和二氧化碳可以用紫色的石蕊溶液鉴别
C.空气中一氧化碳或二氧化碳含量过高都会危及人的生命,因为它们都有毒
D.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性,在一定条件下都能与氧化铜反应置换出铜
押题4下列属于石墨化学性质的是
A.金属光泽 B.质软 C.导电性 D.可燃性
押题5下图是制取CO2、除去HCl气体、并收集CO2的部分实验,其中不合理的是
A.装药品 B.制取CO2
C.除去HCl D.收集CO2
押题6如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法中不正确的是
A.实验中要先通CO2后加热 B.甲、乙两处发生了化合、置换反应
C.丙处试管可防止液体倒吸 D.丁既可吸收CO2,也可收集CO
押题7按图所示装置,在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花完成以下实验:在A处持续并缓缓地通入未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳气体。当关闭K时,C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后,则C处的紫色石蕊纸花变为红色。则B瓶中盛放的溶液可能是
①饱和碳酸氢钠溶液 ②氢氧化钠溶液 ③浓硫酸
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
押题8下图是碳元素的“价类二维图”。下列说法错误的是
A.A点可能是CH4
B.B点对应的物质充分燃烧可得到D点对应的物质
C.某化合物的化学为CaCO3,它对应的点是F
D.C点对应的物质与水反应可得到E点对应的物质
押题9现有含一氧化碳的某混合气体,同学们利用如下装置进行实验,若A中固体变色,B中澄清石灰水变浑浊,C装置的质量增加。则下列说法中正确的个数是
①A中的现象是黑色固体变为红棕色
②一氧化碳中一定混入了二氧化碳
③该装置存在缺陷
④B、C装置顺序调换可以判断混合气体中是否含有氢气
⑤混合气组成可能是CO、H2、CO2
A.1 B.2 C.3 D.4
押题10化学兴趣小组对某“酸碱灭火器”(如图所示)进行了相关探究。
查阅资料:
①酸碱灭火器反应原理:内筒中的稀硫酸或稀盐酸与外筒中的碳酸钠或碳酸氢钠的浓溶液发生反应,产生大量的CO2气体。
②常温下,饱和碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液的pH分别为12.3和8.3。
③碳酸氢钠浓溶液与氯化钙浓溶液反应的化学方程式:2NaHCO3 + CaCl2=CaCO3↓ + CO2 ↑+ 2NaCl + H2O。
材质分析:如图所示,制作喷嘴的塑料属于 (填字母,下同);制作外筒的钢属于 。
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料
实验探究:
I、内筒试剂
【猜想与假设】猜想一:稀盐酸 ;猜想二:稀硫酸。
【进行实验】分别取少量内筒中的溶液于两支试管中;向一支试管中加入适量的氯化钡溶液,观察到试管中无明显现象;向另一支试管中加入 溶液(写名称),观察到试管中 。
【实验结论】内筒中盛放的试剂为稀盐酸。
II、外筒试剂
【猜想与假设】猜想一:碳酸钠溶液;猜想二:碳酸氢钠溶液。
【进行实验1】如图所示,组装好实验装置;取适量外筒中的溶液于仪器a中,向a中滴入氯化钙浓溶液,一段时间后,观察到 。
【实验结论】猜想二不成立,猜想一成立。
【进行实验2】取适量外筒中的溶液于烧杯中,插入pH计。测得溶液的 pH为 。
【实验结论】外筒中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液。
根据上述实验结论,请写出该“酸碱灭火器”产生二氧化碳的化学方程式 。
反思与拓展:
小组同学查阅了化学教材等相关资料,认为可以向样品中持续通入二氧化碳气体,观察溶液中是否出现沉淀来确定外筒盛放的试剂。
【查阅资料】
①资料卡片
石笋和钟乳石的形成
如果你参观过溶洞,一定会为溶洞中形态各异的石笋和钟乳石而惊叹。在赞叹大自然的鬼斧神工之余,你是否会想:这些石笋和钟乳石是怎样形成的?
溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaO+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。
②20℃时,物质在水中的溶解度:
物质 Na2CO3 NaHCO3
溶解度/g 21.5 9.6
【进行实验】在20℃时,小组同学分别取等量饱和Na2CO3、NaHCO3溶液于试管中,持续通入CO2(如图所示),饱和 Na2CO3溶液中会出现白色沉淀,而饱和NaHCO3溶液中无明显现象。
【实验分析】根据资料推测将二氧化碳气体持续通入饱和碳酸钠溶液中出现白色沉淀的原因 。
【实验结论】可以利用向样品中持续通入二氧化碳气体的方法,确定外筒中溶液的成分。
金属与金属矿物
近几年的化学中考,对“金属与金属矿物”的考查主要以填空题、选择题、实验题为主,有时也会出现在实验探究题中,分值在6~9分。考查的考点主要有金属的物理性质(如导电性、导热性等)、金属的化学性质(如与氧气、盐酸等反应)、置换反应的规律性知识(如金属活动性顺序)、金属资源的利用(如铁的冶炼及冶炼时有关杂质问题的计算)、金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。其中金属的化学性质是高频考查点,可能与酸的化学性质以及实验结合考查!在选择题和非选择题中都可以出现,有一定的综合性,解答时读懂题意,提取有用信息,同时联系教材内容,综合应用,问题便可迎刃而解。
命题点 命题方式 考查热度
金属材料 将以最新的金属材料方面的科技为结合相关知识来设计相应的综合性题目,让学生来通过分析进行推断和探究。随着各种新金属材料的不断问世,结合所学知识考查“新金属”的试题将成为今后的命题趋势。涉及的命题点有:①金属材料;②合金的定义及特征;③金属之最等。
金属的化学性质 金属的化学性质是中考的热点和重点,考查形式多种多样;由于对金属性质的考查易与酸碱盐等知识综合起来的考查,因此复习时要在掌握本讲知识的同时,注重知识之间的横向联系。题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途,考查对所涉及物质性质的掌握情况。复习时将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比,找出它们的相同点和不同点。
金属的活动顺序 金属活动性顺序的应用考查,结合金属与酸和盐溶液的反应,图像题考查物质的反应程度、先后顺序及其溶液中剩余的离子,生成的最终物质。熟记金属活动性顺序,理解应用中的注意事项为结题关键。此类试题一般难度较大,重点考查同学们新信息获取、处理以及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力。
“金属和金属矿物”是中考的必考内容,分值为6~9分。
金属材料及金属的冶炼与防护主要以选择题、填空题、实验探究题的题型考查,把金属材料及有关的知识点与其他的知识点综合命题。考试内容贴近生活实际及时事热点。预计2024年中考中金属材料及金属的冶炼与防护仍采用选择题、填空题或探究题的形式进行考查。
金属的化学性质及金属活动性顺序的应用,题型为选择题、填空题、实验探究题,也有穿插其他知识综合命题。预计2024年,在实验探究题或填空题中考查的可能性很大。
【思维导图】
知识点一、金属材料
1.金属材料的分类
金属材料
2.金属的物理性质
颜色 大多数金属都呈银白色,但铜却呈紫红色,金呈黄色
状态 常温下大多数金属都是固体,但汞却是液体
共性 金属具有金属光泽且有良好的导电性、传热性和延展性,但不同的金属性质有差异
3.合金
(1)合金
在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特性的物质。
易错点:合金属于混合物,合金不是合成材料。
(2)合金的特征:合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属高,抗腐蚀性能等也更好,熔点比组成它们的纯金属低。
(3)生铁和钢是常见的合金:由于它们的含碳量不同而性能不同。生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%。日常生活中见到的许多铁制品都是铁合金制成的。
知识点二、金属资源的利用和保护
自然界中能以单质的形式存在的金属只有银和金,其他金属都以化合物的形式存在。
1.金属的冶炼
(1)铁矿石:①磁铁矿(Fe3O4),②赤铁矿(Fe2O3),③菱铁矿(FeCO3)
(2)炼铁原理:高温下,用一氧化碳将铁从它的氧化物中还原出来。
主要反应:3CO+Fe2O32Fe+3CO2
4CO+Fe3O43Fe+4CO2
2.实验突破:铁的冶炼
(1)实验原理:3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)实验装置
(3)操作步骤
操作步骤 解释或结论
先点燃酒精灯, 通CO一段时间 先通入CO是为了排尽装置中空气,防止加热时发生爆炸。点燃尾部的酒精灯是为了防止CO排放到空气中,污染空气
点燃酒精喷灯加热 酒精喷灯加热的温度能达到600~800 ℃,使Fe2O3与CO发生反应
实验完毕,先熄灭酒精喷灯,继续通CO直到试管冷却 先熄灭酒精喷灯,继续通CO直到试管冷却是为了防止热的试管中进入了氧气(空气),使还原出来的铁再被氧化
停止通CO,熄灭尾部的酒精灯 防止CO逸出,污染空气
(4)实验现象:
①红色粉末逐渐变成黑色;
②澄清石灰水变浑浊;
③尾部导管口产生蓝色火焰。
特别提醒
CO有毒,排放到空气中,会对空气造成污染,做此实验时,要有尾气处理装置,可以用酒精灯点燃尾气,将尾气中的CO烧掉,也可用气球将尾气收集起来。
(5)产物的检验
①用磁铁吸引:生成物有能被磁铁吸引的物质,说明有铁生成。
②用酸检验:将生成物溶于稀盐酸中,产生气泡,溶液变成浅绿色,说明有铁生成。
3.实验突破:铁制品锈蚀条件的探究
实验装置 A B C
铁钉的放置环境 将一枚洁净的铁钉放入(部分在水中、部分在空气中)有水、有空气的试管中 将一枚洁净的铁钉放入(植物油隔绝空气)有蒸馏水的试管中 将一枚铁钉放入管口有橡胶塞密封的干燥空气的试管中
实验条件 铁钉与氧气(空气)、水同时接触 铁钉与水接触 铁钉与氧气(空气)接触
实验现象(一周后观 察记录) 铁钉表面生锈 铁钉表面无铁锈 铁钉表面无铁锈
实验结论 铁钉与氧气(空气)、水同时接触,生锈 铁钉与水接触,而不与氧气接触,不生锈 铁钉与氧气(空气)接触而不与水接触,不生锈
铁生锈的条件 铁与氧气(空气)和水同时接触
4.保护金属资源
(1)铁生锈与防护
①铁生锈的过程:铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应,使铁表面生成一层红色的物质(即铁锈),此反应是缓慢的氧化反应。铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3)。
②铁生锈的条件:铁与空气中的氧气和水同时接触。
③除去铁锈:用稀盐酸或稀硫酸与铁锈反应而除去。
反应的化学方程式:6HCl+===2FeCl3+3H2O;3H2SO4+Fe2O3===+3H2O
特别提醒
反应的溶液:FeCl3、Fe2(SO4)3为黄色。
④防锈:破坏生锈的条件,可以。
⑤防锈措施
a.保持铁制品表面的
b.在金属表面,涂保护膜)
c.制成合金(如不锈钢)
(2)其他金属锈蚀
①金属铝具有良好的抗腐蚀性能,原因是铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝膜,覆盖在金属铝表面,使内层的铝与氧气隔离,氧化铝膜的成分为Al2O3。
②铜的锈蚀:是铜与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等发生化学反应,生成铜绿。铜绿的成分为Cu2(OH)2CO3。
(3)保护金属资源的措施
①防止金属的锈蚀(腐蚀)
②回收废旧金属再利用
③有计划地、合理地开采矿物
④寻找金属的代用品等
知识点三、金属的化学性质
1.与氧气的反应
(1)概念:大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的。(“真金不怕火炼”说明金即使是在高温条件下,也不与氧气发生反应)
(2)常见的金属单质与氧气反应
金属 单质 化学方程式 现象及解释 结论
Al 4Al+3O2===2Al2O3 铝在自然条件下反应,生成Al2O3,形成致密的氧化铝薄膜 金属活动性顺序:Al>Fe>Cu
4Al+3O22Al2O3 铝粉在氧气中燃烧,发生爆炸性反应
Fe 3Fe+2O2Fe3O4 剧烈反应、火星四射、生成黑色固体,放出热量
Cu 2Cu+O22CuO 在空气中,不能燃烧,加热时,生成黑色
2.与盐酸、稀硫酸反应
(1)概念:能与酸反应的金属称为活泼金属,能将酸中氢置换出来;不能与酸反应的金属称为不活泼金属,不能将酸中氢出来。
(2)常见的金属单质与酸反应(盐酸和稀硫酸)
金属 单质 化学方程式 现象及解释 结论
Mg Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 剧烈反应,产生大量气泡,溶液颜色无变化(无色)
Zn Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液颜色无变化(无色) Mg、Zn、Fe为活泼金属,Cu为不活泼金属,金属活动性顺序:Mg>Zn>Fe>Cu
Fe Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 反应缓慢,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
Cu Cu+HCl≠ Cu+H2SO4≠ 无明显现象,不反应
3.与某些可溶性盐溶液的反应
(1)概念:金属单质能将可溶性盐中金属(元素)置换出来,不能中小学教育资源及组卷应用平台
【2024年中考最后20天冲刺必备攻略】化学(一)
目 录 contents
(一)物质性质与应用
空气和氧气 4
水和溶液 23
碳和碳的化合物 47
金属与金属矿物 76
常见的酸碱盐 99
129
空气和氧气
近年来,大部分地区对空气和氧气的考查主要以填空题为主,偶尔也会在简答题中涉及,分值在5~8分。考查的考点主要有空气的成分及用途、空气的污染及防治、氧气的性质、氧气的制备等。有关本章知识点的试题历年的得分率都比较高,虽然知识点容易掌握,但本章知识点内容较多,出题灵活多变。因此,同学们在复习时需要将相关的基础知识灵活掌握,并在生活中多发现问题、多运用知识解决实际问题即可。
命题点 命题方式 考查热度
空气的成分及用途 主要以选择题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查空气的主要成分及体积分数,氮气、氧气及稀有气体的用途,并且考查“燃磷法”测定“空气中氧气含量”的实验细节。。
空气的污染及防治 通常在选择题中结合社会热点(如雾霾等)考查。考查主要内容空气污染物的判断、导致空气污染的做法、空气污染指数的项目判断、PM2.5等,今年可能在题目的提问上发生一些变化,但内容不会有太大的变化,相对简单。
氧气的性质 常以选择题的形式考查,偶尔也会在简答题中涉及,主要考查常见物质在空气或氧气中燃烧的现象。
氧气的制备 主要考查制取气体所需的药品、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化和干燥方法以及装置的连接等。考查的题型主要有选择题和实验题,考查内容及形式多变,有一定的拓展度。
在2024年的中考中,空气和氧气可能会与环境热点问题相结合,以选择、实验题的形式进行考查;氧气的相关知识是高频考查点,可能会结合人们当前关注的空气污染事件以选择题的形式考查空气的成分、污染及防治;物质与氧气反应的现象与条件也可能考查,命题形式通常为选择,判断与氧气反应的现象描述是否准确;有关催化剂的考查可能会出现在氧气的制取相关试题中,主要考查催化剂的概念,可能会出现在探究题中;氧气的实验室制取在实验题中是考查的重点内容。
【思维导图】
知识点一、空气的成分及用途
1.空气的成分及用途
成分 体积分数 用途
氮气 78% (最大) 用于食品防腐、灯泡填充气,制造氮肥和硝酸的原料,化学性质稳定,可作保护气
氧气 21% 用于医疗急救、潜水、动植物呼吸,支持燃烧
稀有气体 0.94% 用作保护气,可制成霓虹灯
二氧化碳 0.03% 植物进行光合作用的原料
其他气体 和杂质 0.03%
  
2.实验突破:空气中氧气含量的测定
实 验 原 理 燃烧法测定空气中氧气的含量,利用可燃物燃烧消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内压强减小,在外界大气压的作用下,进入集气瓶中水的体积约等于减少氧气的体积
药品 红磷、水
实 验 装 置      化学反应方程式:4P+5O22P2O5
对 药 品 选 择 的 分 析 (1)可燃物能够在空气中燃烧。不能选用铁丝代替红磷,因为铁在空气中不易燃烧。 (2)可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应,不能消耗其他的气体。不选用镁代替红磷,因为镁不仅与氧气反应,也可与空气中的二氧化碳、氮气反应,使集气瓶内减少的气体体积不全是氧气的体积。 (3)可燃物燃烧时只能生成固体,不能产生气体。不能用木炭、硫代替红磷,因为木炭、硫在空气中燃烧会产生气体。 注意:上述三个条件必须同时满足。
特别提醒
如果实验前先在集气瓶内放少量的浓氢氧化钠溶液,则可以使用硫粉或木炭作红磷的替代品,因为氢氧化钠溶液可以吸收产生的二氧化硫、二氧化碳气体。
实 验 步 骤 (1)连接装置,检查装置气密性。 (2)在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份,做好记号。 (3)用弹簧夹夹紧胶皮管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。 (4)待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
实 验 现 象 (1)红磷燃烧,产生大量白烟。 (2)进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的。 实验结论:空气中氧气约占空气总体积的。
误 差 的 分 析 误差 原因
测量 结果 偏低 红磷不足,氧气不能耗尽
装置漏气会使装置外的空气进入
过早打开止水夹会使进入瓶中的水的体积偏小
测量 结果 偏高 橡胶管未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出
燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大
知识点二、空气的污染与防治
1.
2.空气污染的危害:损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,导致全球气候变暖、臭氧层被破坏和酸雨等。
3.防治措施
污染来源 防治措施
化石燃料的燃烧 改变能源结构
工厂的废气 工业废气要处理,减少有害物质的排放
植被破坏引起的沙尘 植树造林,提高空气的自净能力
知识点三、氧气的性质与用途
1.物理性质
在标准状况下,氧气是无色、无味、不易溶于水的气体,密度比空气略大。在低温、高压时,可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。
2.化学性质
(1)氧气的助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能够助燃或支持燃烧,利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。
(2)常见物质在氧气或空气中的燃烧
Ⅰ.与单质的反应
类型 物质 燃烧时出现的现象 化学方程式 反应示意图或注意事项
与 金 属 单 质 反 应 铁 在空气中:红热,离开火后变冷,不燃烧 在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂
镁 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体 2Mg+O22MgO
与 非 金 属 单 质 反 应 木炭 不同点:在空气中发出红光,在氧气中发出白光 相同点:均放热;将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 C+O2CO2
硫 不同点:在空气中,发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中,发出明亮的蓝紫色火焰 相同点:放热,生成无色有刺激性气味的气体 S+O2SO2 集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止生成物污染空气
红磷 放出大量的热,产生大量白烟 4P+5O22P2O5
氢气 在空气和氧气中都燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾 2H2+O22H2O 点燃氢气之前必须验纯
Ⅱ.与几种化合物的反应
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
一氧化碳 在空气中燃烧,发出蓝色火焰,释放出热量 2CO+O22CO2 点燃以前要验纯
甲烷 在空气中点燃,发出明亮蓝色火焰,生成无色气体和液体,释放热量 CH4+2O22H2O+CO2 点燃以前要验纯
乙醇 在空气中点燃,发出蓝色火焰,生成无色气体和液体 C2H5OH+3O23H2O+2CO2
知识点四、氧气的制取
1.氧气的实验室制取
制取 方法 高锰酸钾制 取氧气 氯酸钾制取 氧气 过氧化氢制 取氧气
反 应 原 理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2↑
发 生 装 置 (固体加热型) (固固加热型) (固液常温型)
收 集 装 置 (排水法) (向上排空气法)     
操作步骤 检查装置气密性→装入药品→固定在铁架台上→点燃酒精灯进行加热→收集氧气→将导管从水槽中移出→熄灭酒精灯 检查装置气密性→装入药品→收集氧气
检验方法 将带有火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃,则为氧气,否则不是氧气
验满方法 排水法:当集气瓶口有大量气泡连续均匀冒出时,说明已收集满,否则未满;向上排空气法:将带有火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满
注意事项:
(1)用KMnO4或KClO3制取O2时应注意:
①试管口要略向下倾斜,以防冷凝水倒流,造成试管炸裂;②用KMnO4制取O2时,试管口要塞一团棉花,防止粉末进入导管;③实验结束时要先移出导管,再熄灭酒精灯,目的是防止水倒吸造成试管炸裂。
(2)用H2O2制取O2时应注意:长颈漏斗必须伸入液面以下。
(3)用排水法收集氧气时,开始收集的最佳时间为有大量气泡连续均匀冒出时。
2.催化剂与催化作用
①催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
②加入催化剂也不能增加生成物的质量。
3.氧气的工业制取
分离液态空气法(如图):利用液态氮、液态氧的沸点不同,先将空气转变为液态,然后蒸发制得氧气。这一过程属于物理变化。
典例1 (2023年北京市中考化学真题 )空气成分中,体积分数最大的是(  )
A.氮气 B.二氧化碳
C.氧气 D.稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
典例2(2023年湖南省益阳市中考化学真题 )空气是一种宝贵的自然资源,各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是( )
A.人工降雨 B.冷冻麻醉
C.食品防腐 D.制造氮肥
【答案】A
【解析】A、固体二氧化碳俗称干冰,易升华,升华吸热,可用于人工降雨,不属于氮气的用途;
B、液态氮可用于冷冻麻醉,属于氮气的用途;
C、氮气的化学性质比较稳定,可用作食品保护气,属于氮气的用途;
D、氮气中含有氮元素,可制造氮肥,属于氮气的用途;答案:A。
典例3(2023湖北咸宁中考真题)教材中的两个实验如图所示。下列有关分析正确的是( )
A.图1集气瓶中的水和图2烧杯中的水的作用相同
B.其他条件不变时,图1和图2中的红磷都可以用木炭替代
C.图1实验中装置气密性不好会导致最终测量结果偏大
D.图2实验中铜片上的白磷和热水中的白磷实验现象的对比说明可燃物燃烧需要氧气
【答案】D
【解析】A.图1集气瓶中的水是吸收红磷和水反应生成的有毒物质五氧化二磷,图2烧杯中的水的作用是隔绝氧气和提供热量,错误;
B.其他条件不变时,图1和图2中的红磷都不可以用木炭替代,因为木炭燃烧会生成二氧化碳影响压强的变化,木炭的着火点太高,错误;
C.图1实验中装置气密性不好会导致最终压强变化量小,所以测量结果偏小,错误;
D.图2实验中铜片上的白磷温度达到了着火点且与氧气接触,热水中的白磷仅仅温度达到着火点,所以根据实验现象的对比说明可燃物燃烧需要氧气,正确。故选:D。
典例4(2023年黑龙江省牡丹江市中考化学真题)下列物质在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰的是( )
A.红磷 B.木炭
C.硫磺 D.铁丝
【答案】C
【解析】A、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,故选项错误。、
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项错误。
C、硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,故选项正确。
D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,故选项错误。故选:C。
典例5(2023年辽宁省营口市中考化学真题)空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是( )
A.N2 B.PM10
C.He D.H2O
【答案】B
【解析】A、空气的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。氮气是空气的主要成分之一,不污染空气,错误;B、可吸入颗粒物,通常是指粒径在10微米以下的颗粒物,又称PM10。可吸入颗粒物在环境空气中持续的时间很长,对人体健康和大气能见度的影响都很大。PM10属于空气污染物,正确;C、氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,不污染空气,错误;D、水是空气的成分之一,不污染空气,错误。故选B。
典例6(2023甘肃平凉中考真题)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是;请指出装置C中存在的一处错误。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是(填序号)。
【答案】
(1)锥形瓶;
(2)控制反应速率/控制药品滴加的量,节约药品 ;长颈漏斗下端未伸入液面以下;
(3)检查装置的气密性 ;CGD/BGD ;2H2O22H2O+O2↑; b;
(4)AF/AE
【解析】(1)标号①的仪器名称是锥形瓶;
(2)选用B作发生装置,优点是控制药品滴加的量,从而控制反应速率,同时节约药品;装置C中存在的一处错误长颈漏斗导管没有深入液面下,长颈漏斗导管应深入液面下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
(3)按照要求选择实验装置,连接仪器后,先检查装置的气密性,对于有气体生成或有气体参与反应的装置,都要检查装置气密性,再装入药品,进行实验。
①过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,发生装置选B或C,浓硫酸具有吸水性,可用作气体干燥剂,混合气体从a导管通入,经过浓硫酸充分干燥,再从b导管逸出,氧气的密度比空气大,可选用向上排空气法收集氧气,收集装置选D,所选装置的连接顺序为CGD或BGD;②过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,该反应化学方程式:2H2O22H2O+O2↑;
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,反应条件需要加热,发生装置选择A,甲烷气体难溶于水,且密度比空气小,可选用排水法收集或向下排空气法收集,实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是AF或AE。
典例7(2023年山东省潍坊市中考化学真题)氧气、二氧化碳是航空母舰中的常用储备气体,在急救、灭火等方面具有重要的应用。气体的制备是初中化学实验重要的内容,请根据下列装置回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室利用装置A,选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,化学方程式为 ,实验结束后,从剩余固体中回收二氧化锰,有下列操作步骤;①过滤;②洗涤;③溶解;④干燥,正确的操作顺序是 (填数字编号)。为检验二氧化锰是否洗涤干净,可向最后一次洗涤液中,滴加 溶液(写试剂化学式),观察现象即可。
(3)实验室用装置B、C、D进行实验时,C中蜡烛燃烧更旺,D中溶液变浑浊,则B中产生的气体为 ,小试管的作用是 。
(4)为制取二氧化碳,需将溶质质量分数为的浓盐酸稀释至,所加蒸馏水(密度为)的体积为 。用装置E、F测量二氧化碳的体积时,若E中无植物油,则测得的二氧化碳的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】
(1)锥形瓶;
(2) 2KClO32KCl+3O2↑ ;③①②④ ;AgNO3;
(3) 氧气/O2 ;形成液封,节约药品;
(4) 180 ;偏小
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是:锥形瓶;
(2)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;实验结束后,从剩余固体中回收二氧化锰,氯化钾溶于水,二氧化锰难溶于水,故可通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法,故顺序为:③①②④;如果二氧化锰未洗涤干净,表面会附着氯化钾,氯化钾能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钾,故可向最后一次洗涤液中,滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明已经洗涤干净;
(3)实验室用装置B、C、D进行实验时,C中蜡烛燃烧更旺,D中溶液变浑浊,说明B中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使蜡烛燃烧的更旺;小试管的作用是:形成液封、节约药品;
(4)解:设所加蒸馏水的质量为x,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:60g×36%=(60g+x)×9%,x=180g,即180mL;用装置E、F测量二氧化碳的体积时,若E中无植物油,部分二氧化碳溶于水,且与水反应,会导致测得二氧化碳的体积偏小。
预测1 (2023·山东青岛·统考一模)空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气中体积分数最大的是氧气
B.氮气化学性质稳定,可以充入食品包装袋中用作保护气
C.氧气具有可燃性,可用作火箭推进剂
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括:CO2、SO2、NO2、CO及臭氧等
预测2 (2023·辽宁葫芦岛·统考一模)下列有关实验现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟雾
B.木炭在氧气中燃烧,发出红光,生成二氧化碳
C.一氧化碳高温还原氧化铁,红棕色粉末变为黑色
D.将紫色石蕊溶液滴入稀盐酸中,石蕊溶液变蓝
预测3(2023·山东德州·统考一模)从化学视角着“烟、雾、光和焰”是有区别的。下列实验现象正确的是( )
A.红磷在空气中点燃,产生大量白色烟雾
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
C.硫在空气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰
D.打开浓盐酸的瓶盖,出现白烟
预测4(2023年广东省东莞市中考模拟预测)如图装置是用于测定空气中氧气含量的实验(白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为 240℃),下列说法正确的是( )
A.试管中铺一层细沙可防止试管炸裂
B.白磷燃烧结束后最终会导致试管内压强增大
C.白磷的用量不会影响最终的实验结果
D.量筒中的液面最终停留在40mL处
预测5(2022·江苏常州·统考三模)下列关于氧气的说法不正确的是( )
A.自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的呼吸作用
B.工业上利用分离液态空气制氧气,是因为氧气和氮气的沸点不同
C.登山运动员要携带氧气瓶,是因为高山上氧气稀薄
D.鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一定量的氧气
预测6(2023·江苏常州·统考二模)下列对实验现象的描述,正确的是( )
A.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾
C.镁条在空气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成了四氧化三铁
预测7(2023·江苏南京·统考二模)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法不正确的是( )
A.装置①和④组合可用于氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
B.装置②中锥形瓶内的小试管,在实验过程中起液封和节约药品的作用
C.装置③和⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条放在 a 管口处验满
D.装置③和④组合用于实验室制取氢气,③的优点是可控制反应的发生和停止
预测8(2023年广东省茂名市茂南区三模)下图是实验室常见的制取气体的装置,请结合下图回答问题:
(1)写出编号仪器名称:a。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择B作发生装置,需要补充的实验用品是,反应的化学方程式为,要收集较为纯净的氧气,应选择的收集装置是(选填字母)。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为,用D装置收集二氧化碳,检验二氧化碳已集满的方法是。
(4)若用装置F收集CO2气体,要将水换成温水,其理由是。
(5)实验室用装置C制取氢气,打开止水夹,发现稀硫酸未能与多孔塑料板上锌粒接触,但此时已无稀硫酸可加,则下列溶液中,最适宜从长颈漏斗中添加的是(填字母)。
A.氢氧化钠溶液 B.碳酸钠溶液
C.硫酸钠溶液 D.澄清石灰水
预测9(2023年广东省佛山市中考科研测试三模)阅读以下材料,回答问题。
【空气的发展史】1772年,卢瑟福发现空气中含有既不能供呼吸也不支持燃烧的气体A;1773年前后,舍勒用实验证明,空气还含有另外一种能支持燃烧的气体B;18世纪,拉瓦锡测定了气体B在空气中的体积分数。后来瑞利、拉姆赛陆续发现了氩气、氢气…等稀有气体。
【空气是宝贵资源】空气中各成分作为原料广泛用于化工,炼钢,加工,运输,电光源等领域,是人类生产活动的重要资源。
【空气的保护】洁净空气对于人类、动植物都非常重要。但随着工业发展,工业排放的有害气体和烟尘对空气造成污染。
(1)气体A是(填化学式)。
(2)拉瓦锡测定气体B约占空气体积的,请写出稀有气体的用途(任写一点)。
(3)气体A制造得到的氮肥种类繁多,尿素【CO(NH2)2】和硫酸铵都是氮肥,区分它们只要分别加入进行研磨,通过是否闻到刺激性气味达到目的。
(4)为保护空气,工业用石灰乳吸收废气中的SO2,主要为了(填序号)。
a.减少酸雨形成 b.减少温室效应 c.防止破坏臭氧层
(5)利用气体A和B探究可燃物燃烧的条件,如下图示,若观察到现象时,则能说明燃烧所需的条件是。
预测10(2023·湖北省直辖县级单位·校联考三模)实验室利用如图所示装置进行实验,请回答下列问题。
(1)写出图中标有字母的仪器名称::。
(2)某同学欲用装置①做氯酸钾制氧的实验,该反应原理是(用化学方程式表示),若用同样的装置做高锰酸钾制氧实验还需在试管口塞一团棉花,其目的是;如果选择装置⑤收集氧气当看到现象说明氧气已经收集满。
(3)实验室制取并收集二氧化碳应选用装置(填序号),若想获得一瓶纯净干燥的二氧化碳,还应该选用装置⑥两次,装置⑥中的液体依次是饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸,其作用分别是、。
押题1空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法错误的是( )
A.空气只由氮气和氧气组成 B.氮气可用于食品防腐
C.空气质量指数越小,表示空气质量越好 D.稀有气体可制成多种用途的电光源
押题2成都市连续14年位居“中国最具幸福感城市”第一名,城市发展取得重大成就。下列做法不符合新时代成都发展理念的是(  )
A.提升非化石能源消费比重
B.减少公园绿地增加住宅建设
C.推动大气污染防治协同立法
D.降低PM2.5,做靓“雪山下的公园城市”
押题3在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量,并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况,得图2所示数据。下列说法正确的是( )
A.a点处压强增大是因为少量空气进入
B.ab段压强减小的原因只有氧气被消耗
C.c点时打开了弹簧夹
D.可以用木炭代替红磷来完成该实验
押题4空气是生命赖以生存的重要物质,也是重要的自然资源。
I、空气成分的发现
二百多年前,法国化学家拉瓦锡为研究空气的组成,做了如下实验:①他把少量汞放在如图所示的密闭容器中加热十二天,发现部分汞变成红色粉末,同时,空气体积减少了五分之一左右;②通过对剩余气体的研究,他发现这部分气体不能供给呼吸,也不助燃,他认为这全部是氮气;③拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气;④他把得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。
根据以上实验,结合所学知识回答下列问题:
(1)①中减少的气体的化学式是。
(2)上述②中拉瓦锡得出的结论是否准确? (填“是”或“否”)。
(3)拉瓦锡在实验中的得到的红色粉末是氧化汞(HgO),实验③中反应的化学方程式,该反应的基本反应类型是。
(4)下列有关汞的说法中,正确的是。
A.汞是一种非金属单质 B.常温下汞呈液态
C.实验中汞的作用仅作反应物 D.实验中用过的汞要妥善处理,否则可能污染环境
II、空气中的“碳—氧”平衡
党的二十大报告提出,要积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”,加快节能降碳先进技术研发和推广应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
(5)空气中二氧化碳的体积分数约是,空气中含量升高会造成的环境问题是,导致该问题加剧的主要原因是。
A.人和动植物的呼吸 B.煤、石油等化石燃料的大量燃烧
C.绿色植物的光合作用 D.微生物的分解作用加剧
(6)“碳中和”是指的排放量 (选填“>”“<”或“=”)的吸收量,自然界中消耗的主要途径是 。
(7)如图是某利用二氧化碳反应的微观示意图,根据图回答:
该反应的化学方程式为,反应中没有发生改变的微粒符号是。
(8)2022年卡塔尔足球世界杯是首届“碳平衡”世界杯,在此次世界杯中,“中国元素”大放光彩。下列中国制造对实现碳平衡起到重要作用的有。
A.中国承建的卡塔尔首座太阳能发电站——阿尔卡萨800兆瓦光伏电站
B.中国制造的888台宇通纯电动客车为比赛提供通勤用车
C.中国制造的服装、足球、包、吉祥物、纪念品等
押题5如图所示是硫粉、红磷、细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都需要,在能量变化方面,三个实验都是反应(填“吸热”或“放热”);在基本反应类型方面,三个化学反应都是反应。
(2)小阳完成以上三个实验时,进行了以下的总结和分析。
①甲中观察到发出明亮的火焰。
②丙实验中铁丝并未燃烧,可能的原因是(填序号)。
A.未用砂纸打磨铁丝B.铁丝未用火柴引燃
C.集气瓶中未留水D.用排水法收集氧气时集气瓶中水未装满
③三个实验的集气瓶底部都要放少量的水。其中,甲集气瓶底部放少量水的目的是(填序号,下同),丙集气瓶底部放少量水的目的是。
A.吸收有害气体,防止空气污染B.防止高温物体溅落炸裂集气瓶
C.作为反应物,加速装置冷却D.吸收白色固体,防止空气污染
(3)乙中发生反应的化学反应方程式,丙中发生反应的化学反应方程式。
押题6化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答问题:
(1)仪器a的名称为。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为。收集氧气的装置应选择 (填标号,填一种即可)。实验过程中,在试管口放一团棉花的目的是。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,应选择的发生装置是 (填标号),若选择装置E收集氢气,氢气收集满的现象是。
(4)根据下列实验回答问题。
①如图1所示实验过程中,待白磷燃烧后熄灭、试管冷却后打开弹簧夹,活塞最终应停在mL刻度处。
②如图2所示实验过程中,先变红的是 (选填“a”或“b”或“c”)处的紫色石蕊试纸。图2实验说明二氧化碳具有的性质是 (填标号)。
A.密度大于空气 B.能与水反应 C.能使澄清石灰水变浑浊
水和溶液
近几年,大部分地区对水和溶液的考查主要以填空题和选择题为主,偶尔也会在简答题、实验题中涉及,分值在3~8分。考查的考点主要有水的组成与净化、电解水试验、溶液的组成、溶解度及曲线、溶液的浓度等。本章“溶解度曲线”知识点试题历年的得分率都相对较低,有一定的综合性,出题陷阱较大,学生容易失分,在复习时要注意细节。因此,同学们在复习时需要将相关的基础知识融会贯通,并结合生产、生活科研的实际,发现问题、运用知识解决实际问题。
命题点 命题方式 考查热度
水资源和水的净化 主要以选择题形式考查,偶尔也会在填空题与简答题中涉及,主要考查空水污染、水枯竭等水危机问题、硬水和软水的区别、水的净化方法,并且考查“过滤操作”实验细节。
水的组成 通常在选择题中结合社会热点(如水华等)考查。考查主要内容水的组成和性质、水的电解实验等,今年可能在电解水的方式上发生一些变化,但内容不会有太大的变化。
溶液的组成和性质 常以选择题的形式考查,主要考查溶液的概念、乳化现象、物质溶于水能量的变化、溶液的组成。
溶解度和溶解度曲线 主要考查溶解度曲线为载体,考查饱和溶液和不饱和溶液的判断以及两者之间的相互转化、溶解度、结晶、溶解度曲线的应用等,大都以解答题的方式考查这一内容。
溶液的溶质质量分数 常以选择题或填空题的形式考查,主要考查考查对实验步骤,仪器选择,操作注意事项的掌握情况及误差分析的能力。
“自然界的水”是中考的必考内容,分值为1~3分,均在选择题和填空题中考查,考试内容贴近生活实际及时事热点。预计2024年中考以水的净化为考查重点,也不排除对爱护水资源、电解水实验的考查,且以选择题、填空题或简答题的形式出现的可能性很大。
常见的溶液是中考的必考内容,分值为2~5分。四大题型均有涉及,命题形式多样,主要为综合命题。预计2024年中考在选择题中考查溶液的形成、溶解度及溶解度曲线的可能性较大,但不排除结合图片考查一定溶质质量分数的溶液的配制的可能性。
【思维导图】
知识点一、爱护水资源
1.人类拥有的水资源
地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,只约占全球水储量的2.53%,能被人类利用的淡水只约占其中的30.4%,即可被利用的淡水还不到全球总水量的1%。
2.爱护水资源
爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。
(1)节约用水的措施
①使用新技术、改革工艺、制造更多的节水设备和节水产品,提高水的利用效率。
②改变生活习惯和生活方式,可以大量节约农业用水和生活用水。如农业上水循环利用,改大水漫灌为滴灌,生活中用淘米水浇花、洗衣水拖地板(其他合理也可以)等。
节约用水标识
(2)水体污染与防治
污染源 防治措施
工业污染:工业生产中产生的“三废”(废水、废气、废渣)任意排放 应用新技术、新工艺减少污染物产生,对产生的“三废”要处理达标后再排放
农业污染:农业上不合理使用农药和化肥 提倡大量使用农家肥,农药和化肥要合理施用
生活污染:生活污水的任意排放 生活污水,要处理达标后再排放
知识点二、水的净化
纯水是无色、无臭、清澈透明的液体,是纯净物。湖水、海水、河水、井水、矿泉水等都含有许多杂质,是混合物。
1.水的净化方法和作用
方法 作用
静置法 将浑浊的水装入容器中静置不动,使水中大颗粒杂质自然沉降(生活中常用)
沉淀法 需加入絮凝剂(明矾),使大颗粒杂质进行沉降
过滤法 除去水中所有的不溶性杂质
吸附法 加入吸附剂(活性炭)除去水中的色素和异味
蒸馏法 除去水中所有的可溶性和不溶性杂质
  静置法→沉淀法→过滤法→吸附法→蒸馏法,净化程度依次升高。
2.硬水和软水
(1)硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水,如井水。软水:不含或含很少的钙、镁可溶性的水。
(2)区分硬水和软水的方法
加肥皂水搅拌
3.硬水的危害
(1)生活中用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣服,时间长了还会使衣物变硬。
(2)生产中用硬水:锅炉内结垢后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。
4.硬水转化:
生活中用煮沸的方法转化,实验室用蒸馏的方法转化。
特别提醒
煮沸和蒸馏都能使硬水转化,但有区别,煮沸只能去除部分钙、镁离子,在日常生活中适用,而蒸馏能将水中钙、镁离子去除干净,在实验室适用,在日常生活中不适用。
知识点三、水的组成
实验突破:电解水实验
(1)实验原理:2H2O2H2↑+O2↑
(2)实验装置:如图
(3)实验现象:与正极相连的玻璃管内产生的气体体积小,与负极相连的玻璃管内产生的气体体积大,体积比约为1∶2。
(4)检验气体:待两支玻璃管内收集到一定量的气体后,开始检验。
①b管(正极相连的玻璃管)旋转活塞,用带火星的木条伸入到管口,带火星的木条复燃,说明是氧气。
②a管(负极相连的玻璃管)旋转活塞,用燃着的木条伸到管口,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气。
(5)实验结论
①正极生成的是氧气,负极生成的是氢气。体积比:O2∶H2=1∶2。
②水是由氢元素和氧元素组成的。
特别提醒
①由电解水实验得出探究水的组成结论,应用了推理法。
②电解水属于化学变化。
③电解水时,要在水中加适量的NaOH溶液(或稀H2SO4),是为了增强水的导电性。
④电解水是电能转化为化学能。
知识点四、溶液的形成
1.溶液
(1)溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,如NaCl溶液、Na2CO3溶液、蔗糖水等。
(2)特征:
①均一性:溶液中的任意一部分,组成性质都是完全相同。
②稳定性:外界条件不变(如温度、溶剂的量、气体压强),溶质不会从溶液中分解出来。
(3)组成:溶液是由溶质和溶剂组成的。
①溶质:被溶解的物质(可以是气体、固体,也可以是液体)。
②溶剂:能溶解其他物质的物质。最常用的溶剂是水,酒精、汽油等液体也可以作溶剂,溶剂一般是液体。
特别提醒
①两种液体互相溶解时,多者为溶剂,少者为溶质。
②当溶液没有指明溶剂是什么物质时,一般指的是水。
③当溶液中含有水,无论水的量为多少,一般把水看作是溶剂。
④溶液中可以是一种溶质,也可以是多种溶质。
2.物质溶解时的放热、吸热现象
物质 现象 整个过程吸、放热
NaOH 温度升高 放热
NH4NO3 温度降低 吸热
NaCl 温度不变 放热与吸热大致相等
3.乳化现象
(1)乳化:洗涤剂使油污在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层,所形成的乳浊液稳定性增强。
(2)应用:用洗洁精洗去餐具上的油污,用洗衣粉、洗涤剂洗去衣服上的油污等,都是利用洗涤剂的乳化作用。
特别提醒
用汽油也能洗去油污,但原理是溶解油污而不是乳化油污。
知识点五、饱和溶液与不饱和溶液
1.饱和溶液与不饱和溶液
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
特别提醒
饱和溶液和不饱和溶液的前提条件:温度一定,溶剂量一定。缺少这两个前提条件中的任意一个,就不能确定是饱和溶液还是不饱和溶液。
2.判断饱和溶液和不饱和溶液
(1)根据溶解现象判断
(2)根据析出的晶体判断
(3)归纳:只要溶液中有固体存在,那么一定是该固体物质的饱和溶液。
特别提醒
甲物质的饱和溶液还能溶解乙物质,例:一定温度下的KNO3的饱和溶液还能溶解NaCl。
3.饱和溶液与不饱和溶液的转化
(1)溶解度随温度的升高而增大的物质
不饱和溶液 饱和溶液
(2)溶解度随温度的升高而减小的物质
不饱和溶液饱和溶液
特别提醒
饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
4.溶质结晶
(1)结晶起点:溶质从溶液中结晶是从溶液达到饱和时开始的(溶液达到饱和的两种途径:①改变温度,②蒸发溶剂)。
(2)蒸发结晶(浓缩结晶),适用于溶解度受温度影响小的物质。
(3)降温结晶(降温结晶或冷却热饱和溶液结晶),适用于溶解度受温度影响很大的物质。
(4)降温结晶分离混合物:适用于A中含有少量B,A的溶解度受温度的影响较大,B的溶解度受温度的影响小。可将A中的B分离出来(或除去A中的杂质B,即提纯A)。
知识点六、溶解度
1.固体物质的溶解度
(1)固体物质的溶解度,表示在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里溶解达到饱和状态时,可溶解溶质的质量。
四要素:a.一定温度下;b.100 g溶剂里;c.达到饱和;d.溶解的质量。
(2)影响溶解度的因素
内因:a.溶质的性质,b.溶剂的性质;外因:c.温度。
2.气体溶解度
(1)气体溶解度,表示该气体的压强为101 kPa和一定温度时,在1体积的水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响气体溶解度的因素
内因:a.溶质的性质;b.溶剂的性质;外因:c.压强;d.温度。
(3)气体溶解度与温度压强的关系
①压强越大,溶解度越大;
②温度越高,溶解度越小。
特别提醒
对气体溶解度定义只作了解,重点要掌握溶解度与温度、压强的关系。
3.溶解度曲线
(1)定义:物质的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。
(2)应用:物质的溶解度曲线,可以直观表示物质的溶解度随温度的变化情况(下面以例题进行分析)。
(3)溶解度曲线的认识
(3)溶解度曲线中点线面的意义
表示意义 举例
点 曲线上的表 表示物质在对应温度下的溶解度 如A点表示物质N在t1℃时的溶解度为a g ;B点表示物质M在t1℃时的溶解度为b g。
两曲线的交点 表示两物质在对应温度下溶解度相等 如C点表示物质M、N在t2℃时的溶解度相等,均为c g。
线 表示物质的溶解度随温度变化的趋势 如物质M、H的溶解度随温度的升高而增大,物质N的溶解度随温度的升高而减小。
面 曲线下方的点 表示溶液为不饱和溶液 如D点表示t1℃时物质N的不饱和溶液
曲线上方的点 表示溶液饱和且有未溶解固体 如D点表示t1℃时物质M、H的饱和溶液且还有未溶解固体。
特别提醒
Ca(OH)2的变化曲线向下,说明Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。
知识点七、溶液的浓度
1.溶质的质量分数
(1)溶质的质量分数:溶液中溶质的质量与溶液的质量之比。
(2)公式:溶质的质量分数=×100%=×100%
(3)饱和溶液的质量分数=×100%
2.溶液的稀释
溶液的稀释的计算:稀释前后,水的质量发生变化,而其中的溶质质量不变,根据溶质的质量不变列出等量关系式,计算结果。
特别提醒
①溶液的体积不能相加减,遇到体积通过密度转化为质量相加减;
②没有溶解的质量(沉淀,气体,溶液饱和后没有溶解的溶质等),不能计算到溶液的质量之内。
知识点八、实验突破:一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.实验仪器的选用及仪器的作用
(1)实验仪器:托盘天平(砝码和镊子)、药匙、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒。
(2)主要仪器作用:
托盘天平:称量固体NaCl的质量。
量筒:量取液体的体积,选用的量筒的量程比所量液体体积略大,且越接近越好。
玻璃棒:用来搅拌液体,加快固体溶质(或液体溶质)的溶解速率。
特别提醒
①在实验过程中,天平不能用来称量液体药品的质量;
②称量时两只托盘垫上相同质量的纸片;有腐蚀性(或易受潮)的药品应放在小烧杯或玻璃器皿中称量。
2.操作步骤
(1)计算:计算所需的NaCl的质量和水的体积(水的密度近似为1 g/cm3)。
(2)称量:用托盘天平称量所需的NaCl,放入烧杯中。
(3)量取:用量筒量取所需的水,倒入盛有NaCl的烧杯中。
(4)溶解:用玻璃棒搅拌,使NaCl溶解。
(5)装瓶:将配制好的NaCl溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,放入试剂柜中。
特别提醒
用浓溶液稀释配制稀溶液时,浓溶液的体积通过质量和密度进行转化,得到体积数,用量筒量取。
典例1 (2023·河南·中考真题)人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是( )
A.地球上的淡水资源十分丰富 B.工业污水未处理可以排放
C.冰和水的共存物属于混合物 D.用肥皂水鉴别硬水和软水
【答案】D
【解析】A、地球上水资源丰富,但淡水资源匮乏,说法错误;
B、工业污水处理后可以排放,防止污染水资源,说法错误;
C、冰是由水组成,冰和水的共存物是由一种物质组成,属于纯净物,说法错误;
D、用肥皂水鉴别硬水和软水,向水样中滴加适量肥皂水,产生大量泡沫的水是软水,不产生或产生较少泡沫的水是硬水,说法正确;
故选D。
典例2(2023·广东广州·中考真题)某学习小组制作的净水器如图,关于该净水器的说法正确的是( )
A.能把自来水变成纯净物 B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味 D.净水时水最后流经小卵石
【答案】C
【解析】A、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质,是混合物,选项错误;
B、所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质,不能除尽水中的可溶性杂质,选项错误;
C、活性炭具有吸附性,可吸附色素和异味,选项正确;
D、由图知,净水时从上到下,最先经过小卵石,选项错误。
故选C。
典例3(2023年四川省成都市中考)电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。相关说法错误的是( )
两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为,木条燃得更旺 体积为,气体燃烧
A.通电前应将玻璃管内空气排尽 B.两电极产生气泡的速率不相同
C.正极气体为氧气,负极气体为氢气 D.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
【答案】D
【解析】A、为了实验准确,通电前应将玻璃管内空气排尽,故选项正确;
B、正、负极均能观察到由无色气泡产生,负极产生的是氢气,体积更多,速率更快;正极产生的是氧气,体积更少,速率更慢;故选项正确;
C、电解水实验中,与正极相连的试管产生的是氧气,与负极相连的试管产生的是氢气,故选项正确;
D、正负极收集的气体体积比5.15mL:10.38mL≈1:2,结合气体密度可计算气体的质量,但是不知道H、O原子的实际质量,不能计算出氢、氧原子个数比,故选项错误;
故选D。
典例4(2023·广西·中考真题)少量下列物质放入水中充分搅拌后不能形成溶液的是( )
A.白糖 B.白酒 C.白醋 D.花生油
【答案】D
【分析】一种或几种物质分散到另一种物质中,形成均一的、稳定的混合物叫做溶液。
【解析】A、白糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,不符合题意;
B、白酒易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,不符合题意;
C、白醋易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,不符合题意;
D、花生油难溶于水,不能和水形成均
故选D。
典例5(2023·山东济宁·中考真题)t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A.烧杯①中溶解的溶质是氯化钾
B.烧杯②中的上层清液属于饱和溶液
C.将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,需加水150g
D.t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
【答案】D
【解析】A、由溶解度曲线可知:t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,该温度下,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,则烧杯①中溶解的溶质是氯化钾,说法正确;
B、烧杯②经充分搅拌后烧杯底有未溶解的固体,烧杯②中的上层清液属于饱和溶液,说法正确;
C、将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,设加水的质量为x,稀释前后,溶质的质量不变,由溶解度曲线可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度为25g,50g×=(50g+x)×5%,x=150g,需加水150g,说法正确;
D、t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,相当于增加溶剂的质量,氯化钾会溶解,硝酸钾也会溶解,烧杯中没有剩余固体,说法错误;
故选D。
典例6(2023·湖北宜昌·中考真题)实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,下列操作错误的是( )
A.称量固体 B.量取液体
C.固液混合 D.搅拌溶解
【答案】B
【解析】A.称量固体需要左物右码,正确;
B.量取液体,视线要与凹液面最低处齐平,错误;
C.固液混合,将液体加入到固体中,正确;
D.用玻璃棒搅拌加速溶解,正确。
故选B。
典例7(2023年四川省宜宾市中考)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在_____(填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为_____。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_____。
(4)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图。
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如下图:
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是_____。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是_____。
【答案】
(1)c
(2)2:1
(3)燃着的木条燃烧更旺
(4)
(5)随着电压的增大,电解水速率增大 10%NaOH溶液、12V电压
【解析】(1)电解水实验中,水通电分解生成氢气和氧气,在电极上产生气泡,所以乙玻璃管中产生气泡的位置在c处;
(2)电解水实验中,根据正氧负氢,氧一氢二,甲管与电源的负极相连,产生的是氢气,乙管与电源的正极相连,产生的是氧气,故甲(氢气)、乙(氧气)两支玻璃管中生成气体的体积比约为2:1;
(3)由上可知,乙管与电源的正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,所以切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是燃着的木条燃烧更旺;    
(4)电解水实验中,水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,则应该补充两个氢分子,即为 ;
(5)①由图可知,电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,随着电压的增大,产生20mL氢气所需时间越短,即电解速率越快;
②上述实验中,电解水速率最快,即为产生20mL氢气所需时间最短,当电解溶质质量分数为10%NaOH溶液、12V电压时,产生20mL氢气所需时间最短,此时电解水速率最快。
典例8(2023·湖北荆州·中考真题)下图是氯化钾、氯化铵、硝酸钾三种固体物质的溶解度曲线。请根据图中信息回答下列问题。
(1)三种物质中,溶解度受温度影响最大的是______。
(2)30℃时接近饱和的氯化铵溶液,若要使其变成饱和溶液可采取的措施有______(填一种即可)。
(3)40℃时,将25g氯化钾固体加入50g水中,充分溶解,所形成的溶液中溶质的质量分数为______(计算结果保留一位小数)。
(4)下列说法正确的是______(填序号)。
①氯化钾中混有少量硝酸钾,可以采用蒸发结晶的方法提纯氯化钾
②t℃时,硝酸钾、氯化钾两物质饱和溶液中所含溶质质量相等
③40℃时,用硝酸钾、氯化铵、氯化钾三种固体配制等质量的饱和溶液,所需水的质量依次为m1、m2、m3,则:m1④10℃时,将硝酸钾、氯化铵、氯化钾三种物质的饱和溶液分别升温到30℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数依次为ω1、ω2、ω3,则:ω2>ω3>ω1
【答案】
(1)硝酸钾/KNO3
(2)增加溶质或恒温蒸发溶剂等
(3)28.6%
(4)①③④
【解析】(1)由图可知,三种物质中,溶解度受温度影响最大的是硝酸钾;
(2)30℃时接近饱和的氯化铵溶液,若要使其变成饱和溶液可采取的措施有增加溶质、恒温蒸发溶剂等;
(3)40℃时,氯化钾的溶解度为40g,该温度下,将25g氯化钾固体加入50g水中,充分溶解,只能溶解20g,所形成的溶液中溶质的质量分数为:×100%≈28.6%;
(4)①由图可知,硝酸钾、氯化钾的溶解度均随温度的升高而增加,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钾的溶解度受温度影响较小,故氯化钾中混有少量硝酸钾,可以采用蒸发结晶的方法提纯氯化钾,正确;
②t℃时,硝酸钾和氯化钾的溶解度相等,则该温度下,硝酸钾、氯化钾两物质饱和溶液中溶质质量分数相等,但是溶液质量未知,所含溶质质量不一定相等,错误;
③40℃时,溶解度:硝酸钾大于氯化铵大于氯化钾,则该温度下,饱和溶液的溶质质量分数:硝酸钾大于氯化铵大于氯化钾,等质量的饱和溶液中溶质质量:硝酸钾大于氯化铵大于氯化钾,故溶剂质量m1<m2<m3,正确;
④10℃时,将硝酸钾、氯化铵、氯化钾三种物质的饱和溶液分别升温到30℃(不考虑水的蒸发),升温后,三种物质的溶解度均增加,均变为不饱和溶液,升温后,三种物质的溶质质量分数均不变,10℃时,溶解度:氯化铵大于氯化钾大于硝酸钾,饱和溶液的溶质质量分数:氯化铵大于氯化钾大于硝酸钾,故所得溶液中溶质的质量分数:ω2>ω3>ω1,正确。
故选①③④。
预测1 (2023年广东省茂名市中考冲刺三模)加入水中能形成蓝色溶液的是( )
A.粉笔灰 B.食用油
C.硫酸铜 D.氯化钠
预测2(2023年广东省佛山市初中毕业生适应性检测)水是生命之源,下列有关水的说法错误的是( )
A.水是一种常见的溶剂
B.置换反应一定没有水生成
C.电解水的实验中,电源负极产生氢气
D.生活中常用肥皂水鉴别水的硬度
预测3(2023年广东省珠海市香洲区紫荆中学中考三模)三种固体物质A、B、C的溶解度曲线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.t1℃时,三种物质的溶解度大小顺序为C>B>A
B.t3℃时,将等质量的A、B、C三种物质的饱和溶液降温至t2℃,t2℃三种溶液的溶质质量分数为B>A=C
C.若A物质中混有少量的B物质,可以用降温结晶的方法提纯A
D.若要将组成在b点的A溶液转变为a点的A溶液,可以采用恒温蒸发溶剂的方法
预测4(2023·江苏盐城·统考二模)现有30克样品,经测定其中含26克NaCl,4克KNO3。设计图1实验提纯NaCl,图2为相关物质的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.趁热过滤是防止KNO3在低温时析出
B.溶液A为NaCl饱和溶液、KNO3的不饱和溶液
C.过滤、洗涤干燥后得到NaCl固体的质量为26克
D.可用降温结晶法从溶液A中析出KNO3实现提纯
预测5(2023 山东德州 统考三模)水是人类宝贵的自然资源,下列有关水的说法正确的是( )
A.煮沸可以使硬水软化
B.正常雨水一般显中性
C.溶液中只有水可作溶剂
D.硬水属于混合物,软水属于纯净物
预测6(2023·山东日照·校考三模)如图是配制100g质量分数为10%的氢氧化钠溶液的实验操作示意图,以下相关叙述中不正确的是( )
A.图中配制溶液的正确操作顺序是④①③⑤②
B.配制好的氢氧化钠溶液需要密闭保存
C.上述图中操作①③有明显的错误,但是不影响溶质质量分数的准确性
D.图中玻璃棒的作用是搅拌加速氢氧化钠溶解
预测7(2023·山东泰安·统考三模)水和溶液在生活、生产中起着重要作用。
(1)生活中既能降低水的硬度,又能杀菌消毒的方法是 ;净水器中用活性炭除去水中的异味,这是利用了活性炭的 性;在自来水中加入洗涤剂可以除去衣物上的油污,这是利用了洗涤剂的 作用。
(2)如下图,在木块上滴几滴水,将装有某种固体的大烧杯放置于木块上,向大烧杯中加水进行搅拌,结果木块上的水结冰了,则大烧杯内的固体可能是______。
A.氯化钠 B.硝酸铵 C.氢氧化钠 D.蔗糖
(3)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,请回答:
①现有t1℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液,将这三种溶液分别升温到t2℃,所得溶液中溶质质量分数大小关系是 。
A.甲=乙>丙 B.乙>甲=丙 C.乙>甲>丙 D.甲>乙>丙
②为了将近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可采用的方法有 。
A.加固体丙 B.加水 C.降低温度 D.蒸发浓缩
(4)0.5%的过氧乙酸溶液是一种高效消毒剂。现有10%的过氧乙酸溶液50g,可配制0.5%的过氧乙酸溶液的质量是 g。
预测8(2023·江苏南通·二模)我国化学家侯德榜创立的“侯氏制碱法”是向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl 溶液中加入NaCl 粉末,析出可用作肥料的NH4Cl。NH4Cl 和NaCl 的溶解度曲线如图所示。
(1) t2℃时 NaCl 的溶解度_________ NH4Cl 的溶解度(填“大于”“小于”“等于”之一)。
(2) t2℃时,向 90g 水中加入 45g NH4Cl,经充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为_________(填最简整数比)。
(3)将 t2℃时NH4Cl 饱和溶液的温度降到 t1℃,溶液中 NH4Cl的质量分数会_________(填“变大”“变小”“不变”之一)。
(4) t1℃时,一小试管内盛有 NH4Cl 的饱和溶液,试管底部还存有少许 NH4Cl 固体,将小试管放入盛有水的烧杯中,然后将多量的 NaOH 固体加入烧杯的水中,观察到小试管内的固体物质逐渐溶解,原因是___________。
预测9(2023·河南商丘·统考三模)氯化钠作为食盐的主要成分,同时在工业、农业等领域也具有十分重要的意义。
(1)如图是钠原子的结构示意图,下列说法正确的是________(填字母)。

a.图中x=10 b.钠属于金属元素
c.钠元素位于第一周期 d.钠离子的符号为Na-
(2)市场上食盐的品种丰富,有碘盐、锌盐、钙盐等。这些食盐中含的碘、锌、钙等,通常是指___________(填“元素”或“单质”)。
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种,实验室欲配制100g该溶质质量分数的NaCl溶液(水的密度近似看做1g/cm3),量取水时,应选用量筒的量程为_________(填“25mL”“50mL”或“100mL”);将配制好的溶液装入试剂瓶时,若有少量液体溅出,则会使溶质的质量分数_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)工业上饱和氯化钠溶液还可以作为侯氏制碱法的反应物之一,工业上以粗盐为原料制备氯化钠溶液时,首先要除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙。为达到上述目的,某化学小组设计了如图实验。
①操作I用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和___________。
②写出除去Na2SO4时发生反应的化学方程式___________________________。
③请设计实验验证操作I后所得滤液中除氯化钠外还含有的溶质的成分___________________________________________(简要写出实验步骤、现象和结论)。
④侯氏制碱法的其中一个反应为NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3+NH4Cl。若消耗11.05t饱和氯化钠溶液,理论上得到了4.2tNaHCO3,则该饱和氯化钠溶液的溶质质量分数是多少?___________(计算结果精确到0.1%)
下列物质能用于除去水中异味和色素的是( )
A.明矾 B.活性炭 C.小卵石 D.石英砂
押题2如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法错误的是(  )
A.固定住一支注射器,向外拉动另一支注射器活塞,松开手后,活塞能恢复原位,说明装置气密性良好
B.U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液
C.实验时正、负两极产生气体的体积比约为1:2
D.正极产生的气体能燃烧
押题3下列有关溶液说法正确的是( )
A.均一、稳定的液体都是溶液
B.硝酸铵溶于水会放出大量的热
C.汽油和洗涤剂除油污的原理是相同的
D.生活中可用白醋除去水壶中的水垢
押题4根据图示实验和溶解度表,下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
A.若a是NaCl,则③中的溶液是不饱和溶液
B.若a是NaCl,则④中溶质的质量分数约为27.2%
C.若a是KNO3,则③到④溶液由不饱和转化为饱和
D.实验证明溶液是否饱和与温度、溶质的量和溶剂种类有关
押题5已知KNO3在20℃、30℃时的溶解度分别为31.6g、45.8g,某同学按下图所示步骤进行实验,下列说法正确的是( )
A.I中KNO3的质量分数为10.0% B.Ⅱ中溶液是30℃时KNO3的不饱和溶液
C.Ⅱ中KNO3的质量分数是I中的2倍 D.Ⅲ中有KNO3晶体析出
押题6甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P点表示10℃时丙的饱和溶液
B.10℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度,甲的溶解度最大
C.20℃时,甲、乙、丙饱和溶液降温至10℃,甲溶液中析出固体最多
D.20℃时,向130g乙的饱和溶液中加入20g水,所得溶液的溶质质量分数变为20%
押题7为探究硝酸钾的溶解性,进行了下图所示实验(实验过程)
结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是( )
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液 B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④ D.④中析出晶体的质量是0.9g
押题810℃时,将甲、乙两种固体各3g分别放入盛有10mL水的试管中、一段时间后两者的溶解情况如图-1所其溶解度曲线如图-2所示,下列说法正确的是( )
A.甲对应的溶解度曲线为b
B.10℃时,甲、乙的两种溶液都是饱和溶液
C.10℃时,乙溶液中溶质与溶剂质量比为3:10
D.当温度升高至25℃时,甲、乙两物质的溶质质量分数均不变
押题9水是宝贵的自然资源。今年江西持续高温少雨,城乡供水量屡破历史纪录。回答下列与水有关的问题。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是_______________(填化学式)。
(2)下列生活中的“水”属于纯净物的是____________(填编号)。
A.湖水 B.雨水 C.蒸馏水 D.地下水
(3)含氮的物质进入水中会造成水中藻类大量繁殖,使水质恶化。这里的“氮”是指_____(填编号)。
A.元素 B.原子 C.离子 D.分子
(4)保护环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。下列做法有利于保护水资源的是_____(填序号)。
A.大量使用化肥农药 B.工业废水处理达标后排放
C.使用含磷洗衣粉 D.生活污水直接排放
(5)生活中可以用_________________来区分硬水和软水。生活中为降低水的硬度,可采用的方法是______________。
(6)从水的变化看:水蒸发和水电解的微观区别是∶水蒸发属于物理变化,改变的是______________;而水电解是化学变化,改变的是________________________________。
(7)爱惜水资源,应从我做起。请举出一个节约用水的事例:________________________________。
(8)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是_____________。
A.氢气在氧气中燃烧生成水 B.水的蒸发 C.水的电解 D.水的净化
押题10溶液与人们日常生活密切相关。
(1)下列物质放入水中能形成溶液的是_________(填序号)。
A.泥土 B.砂糖 C.面粉 D.二氧化锰
(2)衣服上不慎粘上油污,可选用____________(填“汽油”或“洗洁精”)轻松将其溶解而除去。
(3)农业上常用氯化钠溶液选用颗粒饱满的种子,以确保发芽率和苗木壮实。现需要配制2000 g溶质质量为11%的氯化钠溶液,则需要称取固体的质量为___________g。
(4)现有a、b两种固体物质,其溶解度曲线如图所示。结合图示完成下列问题。
①点M表示的意义为_____________________________。
②在保持85 ℃不变的前提下,将b物质的不饱和溶液转化为饱和溶液的方法为_____________。
③在32 ℃时,将30 g的a物质放入50 g水中,所得溶液的质量为_____________________。
(5)探究20 ℃时配制硝酸钾溶液过程中,溶质质量分数与加入水的质量关系。向硝酸钾中分批加水,充分搅拌,现象如下图所示:
坐标图中,符合实验结果的描点可能是    (填序号)。
碳和碳的化合物
纵观近几年的中考,对“碳和碳的化合物”的考查主要以填空题、选择题、实验题为主,有时也会出现在实验探究题中,分值在5~8分。考查的考点主要有碳单质的理化性质、一氧化碳和二氧化碳的性质和用途、二氧化碳的实验室制法等。其中探究二氧化碳、一氧化碳性质是高频考查点,可能与碱、酸的化学性质以及实验结合考查!有关一氧化碳与二氧化碳转化的考查可能会出现在金属氧化物还原的相关试题中等,在选择题和非选择题中都可以出现,有一定的综合性,学生容易失分,在复习时要注意细节,并结合生产、生活科研的实际,发现问题、运用知识解决实际问题。
命题点 命题方式 考查热度
碳的单质 在中考中会结合碳单质的化学式或分子模型,考查微观构成和宏观组成及各种碳单质的物理性质及其用途之间的关系。主要以选择题和填空题形式出现,有时也会出现在简答题中,有时结合其他知识点综合考查。涉及的命题点有:①碳单质的物理性质和化学性质;②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因;③碳单质的用途等。
碳的氧化物 主要以物质的鉴别、推断及其含碳化合物之间的转化;对氧化物的物理性质和化学性质的差别及应用和在转化过程中化学方程式的书写。二氧化碳的性质和用途是中考的高频点,常以文字叙述的形式在选择题中考查,有时也会在填空题或简答题中考查。主要涉及的命题点有:①二氧化碳的物理性质(密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧、能使紫色石蕊溶液变色);②二氧化碳的化学性质以及用途(与氢氧化钠、澄清石灰水反应)。
二氧化碳制取 二氧化碳制取的考查多为综合性试题,结合氧气的制取一起考查,会给出具体的气体制备原理,结合具体的条件选择发生装置和收集装置。气体制取和收集装置的选择应根据制取气体从原理上是否科学,严谨、合理,装置上和操作中是否安全、简便、现象是否明显,药品是否经济、易得、环保节能等方面进行分析。
“碳和碳的氧化物”是中考的必考内容,分值为5~8分。题型以选择题和填空题为主,也会在实验探究题出现,一般为综合命题。预计2024年中考以单质碳的性质和用途、二氧化碳和一氧化碳、二氧化碳对人体和环境的影响、二氧化碳的实验室制取为考查重点,且以填空题、实验探究题的形式考查,还可能以选择题、填空题、推断题形式考查碳及碳的化合物之间的相互关系。
【思维导图】
知识点一、金刚石、石墨、C60
1.碳单质的物理性质和用途
金刚石、石墨、C60是常见的碳单质,它们虽然都是由碳元素组成,但属于三种不同的物质;由于构成它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的物理性质存在很大差异。
(1)金刚石、石墨、C60的物理性质和用途比较
名称 金刚石 石墨 C60
结构模型
碳原子排 列形状 锥形排列 层状排列 球状排列
色、态、形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 形状像足球
硬度 天然存在的最硬的物质 很软
导电性 不导电 良好的导电性 常态下不导电
用途 玻璃刀切割大理石、钻探机钻头、装饰品 作电极、作铅笔芯、作润滑剂 有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
区别 与联系 都是由碳元素组成的单质,但由于它们的碳原子的排列方式不同,因此它们的性质存在很大的差异
  (2)木炭、活性炭都具有疏松多孔的结构,活性炭吸附能力更强。
2.碳单质的化学性质
稳定性 在常温下,碳单质的化学性质稳定,所以古代字画能保存很长时间不变色
可燃性 (与氧气反应) ①氧气充足:C+O2CO2 ②氧气不充足:2C+O22CO
还原性 (与某些氧 化物反应) ①与氧化铜反应:C+2CuO2Cu+CO2↑ ②与氧化铁反应:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ ③与CO2反应:C+CO22CO 碳的还原性广泛应用于冶金工业
特别提醒
①碳在常温下性质稳定,所以用碳单质作还原剂与其他物质反应,必须是高温条件。
②碳与氧气反应有两种生成物,说明反应物的量不同生成物也不同。
③还原性:物质在化学反应中夺取氧的性质,夺取氧的物质发生氧化反应,失去氧的物质发生还原反应。
3.实验突破:碳粉还原氧化铜
(1)实验过程
实验药品 碳粉、氧化铜粉、澄清石灰水
反应原理 C+2CuO2Cu+CO2↑
实验装置
实验步骤 ①连接装置;②检验装置的气密性;③装药品,把装置固定在铁架台上;④高温加热;⑤实验完毕先将导气管从澄清石灰水中取出,再熄灭酒精灯
实验现象 ①实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊;②将冷却后试管中的粉末倒在纸上,观察有红色物质生成
结论 碳粉与氧化铜反应,生成CO2和Cu
(2)选用装置分析:因为反应条件是高温,所以采用酒精灯加网罩(或者用酒精喷灯)。
(3)实验现象分析:反应物为碳粉和氧化铜。虽然是高温加热,但其反应速度很缓慢,生成的Cu夹杂在黑色粉末中,需要将粉末倒出来,铺平在纸上观察。
知识点二、二氧化碳和一氧化碳
二氧化碳分子中含有两个氧原子,一氧化碳分子中含有一个氧原子,同为碳的氧化物,因分子的构成不同,使得它们的性质有很大的不同。
1.二氧化碳与一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳 一氧化碳
色、味、态 无色、无味、气态 无色、无味、 气态
密度(空气的平均相对分子质量为29) 比空气大(相对分子质量为44,比29大) 比空气略小(相对分子质量比空气略小)
溶解性 能溶于水 难溶于水
2.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧。
①现象:下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭。
②结论:二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧(化学性质),二氧化碳的密度比空气大(物理性质)。
③应用:CO2可用于灭火,常用的灭火器中盛装的灭火剂就是CO2,CO2灭火,既利用了CO2不能燃烧,也不支持燃烧的性质,也利用了CO2密度比空气大的性质。
(2)与水的反应
实验①:
将CO2气体通入紫色石蕊溶液中 一段时间后给试管加热
现象:紫色石蕊溶液变红 红色消失,溶液变成紫色
结论:CO2与水反应生成H2CO3 结论:H2CO3不稳定,加热易分解
反应的化学方程式为H2O+CO2===H2CO3 反应的化学方程式为H2CO3H2O+CO2↑
  实验②(变式实验):
用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的四朵纸花做如下四个小实验。
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象 纸花由紫变红 纸花不 变色 纸花不 变色 纸花由紫 变红
分析 稀醋酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变红 CO2不能使紫色石蕊变红 碳酸能使紫色石蕊变红
  将第Ⅳ朵纸花取出用吹风机烘干,红色消失。
以上实验说明
A:CO2与水反应生成了H2CO3,H2CO3能使紫色的石蕊溶液变红,
B:碳酸不稳定,受热易分解。
特别提醒
醋酸作用:醋酸能使紫色的石蕊溶液变红,醋酸属于酸,通过Ⅰ和Ⅳ对比,能使紫色石蕊溶液变红,证明有酸生成,即有碳酸生成。
(3)与碱反应
①与氢氧化钙反应:
现象:澄清石灰水变浑浊;
结论:CO2能与碱反应;
化学方程式:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;
应用:此反应常用于检验CO2气体。
②与氢氧化钠反应现象:插入NaOH溶液中的试管水位上升的最高。
结论:氢氧化钠能与CO2反应。
化学方程式:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
分析:水能与CO2反应:水位上升;氢氧化钙能与CO2反应:水位上升(高于水);氢氧化钠能与CO2反应:水位上升[高于Ca(OH)2溶液]。通过对比,说明NaOH溶液吸收试管中的CO2效果最好。
应用:除去混合气体中的CO2,用NaOH溶液吸收效果最好。
3.一氧化碳
(1)一氧化碳的化学性质
化学性质 概述 化学方程式 用途
可燃性 CO燃烧放出大量的热,火焰呈蓝色 2CO+O22CO2 作燃料
毒性 CO极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体缺氧,严重时危及生命 —
还原性 CO夺取金属氧化物中的氧,而发生氧化反应(还原能力比碳粉强) CO+CuOCu+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 冶炼 金属
特别提醒
CO有剧毒,冬天用木炭火取暖时,要注意室内通风,防止CO中毒。
(2)CO与CO2的相互转化
转化 化学方程式
CO转化为CO2 2CO+O22CO2
CO2转化为CO CO2+C2CO
(3)鉴别和除杂
①鉴别CO和CO2根据性质不同的方法:
A.点燃
B.通入(或加入)澄清石灰水
C.通入(或加入)紫色石蕊溶液
②除杂:
A.CO2中混有CO:通过灼热的氧化铜
B.CO中混有CO2:通过澄清石灰水(或NaOH溶液)
知识点三、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳的用途
灭火,气体肥料,固态CO2(干冰)作制冷剂,化工产品的原料,光合作用等。
2.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳气体无毒,但二氧化碳不供给呼吸。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和岩洞底部之前,必须先做灯火实验。
3.自然界中碳(元素)的循环
二氧化碳有机物(食物和燃料等)
4.温室效应
二氧化碳属于温室气体,CO2的浓度过高,会造成环境的温度升高。臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯化碳(氟利昂)都属于温室气体。
知识点四、二氧化碳的实验室制取
1.二氧化碳的实验室制取
实验药品 块状大理石(石灰石)、稀盐酸
反应原理 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
实验装置    ①此发生装置适用于固体与液体反应制取气体,不加热;②收集装置,适用于密度比空气大,不与空气发生反应的气体
操作步骤 ①连接仪器;②检验装置的气密性;③装入药品(先装石灰石,再加入稀盐酸);④收集气体
验满方法 将燃着的木条伸入到集气瓶口,若观察到燃着的木条熄灭,说明CO2已收集满
检验方法 将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则证明收集到的气体是二氧化碳
2.实验室制取二氧化碳选用药品分析
实验室制取二氧化碳是用块状石灰石(或大理石)和稀盐酸反应,反应速度适中,现象明显,便于操作和观察现象。
(1)不用粉状碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾,因为粉末状物体与稀盐酸反应时,接触面大,反应速度快,不便于操作和观察现象,不利于对反应的控制和气体的收集。
(2)不用浓盐酸与石灰石反应,因为浓盐酸代替稀盐酸:①反应速率快;②浓盐酸有挥发性,制取的CO2中混有HCl气体,得到的气体不纯。
(3)不用稀硫酸代替稀盐酸与石灰石反应,因为稀硫酸与石灰石反应,生成微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面,阻止了反应的继续进行。
3.其他装置及分析
装 置 图
装置 优点 安装简便 可以控制稀盐酸的滴加速度,从而控制反应速度 可随时控制反应的发生与停止
特别提醒
(1)实验室制取CO2的化学反应方程式:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)如图检验装置气密性的方法是关闭止水夹,从长颈漏斗注入水,液面高度不变,说明气密性良好。
(3)如图收集CO2气体,应从a端进入。
典例1 (2023·江苏连云港·中考真题)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
化学性质不活泼 B.硬度高
C.导电性能好 D.吸附能力强
【答案】A
【解析】A、常温下单质碳化学性质不活泼,不易发生反应,所以所画的画能保存至今,故A正确;B、碳可作为墨,硬度较小,故B错误;C、用碳画的画保存至今与导电性无关,故C错误;D、用碳画的画保存至今与吸附能力无关,故D错误。故选A。
典例2(2023·辽宁·中考真题)央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,体现了碳单质具有的性质是
A.质软 B.导电性 C.可燃性 D.常温稳定性
【答案】D
【解析】墨的主要成分是炭黑,在常温下,碳的化学性质不活泼。用墨书写的典籍保存至今仍不变色,与质软无关,与碳的导电性无关,与碳的可燃性无关,体现了碳单质具有的性质是常温稳定性。
综上所述:选择D。
典例3(2023·云南·中考真题)碳及其化合物存在如下转化关系:C→CO CO2 X(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是
A.由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O2反应转化为CO2
C.CO2可通过与C反应转化为CO,化学方程式为C+CO22CO
D.X可能是酸或盐
【答案】B
【解析】A.碳元素由0价升高到+2价,再由+2价升高到+4价,由C转化为CO2的过程中碳元素的化合价依次升高,故正确;
B.CO与氧化铜高温加热,反应生成铜和二氧化碳,不只能通过与O2反应转化为CO2,故错误;
C.CO2可通过与C反应转化为CO,化学方程式为C+CO22CO,故正确;
D.二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,因此X可能是酸或盐,故正确;
故选:B。
典例4(2023·湖南郴州·中考真题)关于碳及其化合物的说法正确的是
A.一氧化碳有还原性,没有毒性
B.二氧化碳是一种污染性气体
C.含碳酸根或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳气体
D.活性炭具有吸附性,木炭没有吸附性
【答案】C
【解析】A、一氧化碳有还原性,也有毒性。A不正确;
B、二氧化碳无毒不是一种污染性气体。B不正确;
C、组成里含有碳酸根离子或者碳酸氢根离子的盐都能和酸反应生成二氧化碳,如碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。C正确;
D、活性炭具有吸附性,木炭也有吸附性。D不正确。
综上所述:选择C。
典例5(2023·湖北宜昌·中考真题)探究二氧化碳的制取和性质。
(1)如图1,观察到的现象是______。
(2)用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳,反应的化学方程式是______。
(3)上述两个反应都可得到二氧化碳,但实验室制取二氧化碳的化学方程式是______。小文同学用图2装置制取二氧化碳,请指出该装置的两处错误:
①______;②______。
(4)如图3,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是______,由此可知,二氧化碳的性质是______。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是______。
【答案】
(1)剧烈燃烧,发白光,放热
(2) 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 长颈漏斗没有液封 用向下排空气法收集二氧化碳
(4) 软塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水 紫色石蕊溶液变红
【解析】(1)木炭在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,发白光,放热;
(2)木炭在高温下还原氧化铁得到二氧化碳和铁,方程式是2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑;
(3)实验室制取二氧化碳选择的药品为大理石或石灰石(主要含碳酸钙)与稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;图2装置制取二氧化碳,装置中的错误是:长颈漏斗没有形成液封,易造成气体跑出;二氧化碳的密度大于空气,不能用向下排空气法收集;
(4)二氧化碳能溶于水,导致瓶中气压减小,大气压将塑料瓶压瘪,故填:软塑料瓶变瘪;二氧化碳能溶于水。
同时瓶中部分二氧化碳和水反应产生碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊溶液变红。
典例6(2023·山东济宁·中考真题)某兴趣小组为证明CO作还原剂表现还原性,采用下图所示装置进行实验。
【查询资料】
I.用甲酸与浓硫酸微热可生成CO,化学方程为HCOOHCO↑+H2O。
II.HCOOH:熔点8.6℃,沸点100.8℃。
【实验装置】
请回答:
(1)仪器a的名称是_____,仪器b的名称是_____。
(2)该兴趣小组方框A中需选择_____(填“A1”、“A2”或“A3”)装置生成CO气体,然后与B装置对接完成实验;
(3)写出B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式_____。
(4)B装置硬质玻璃管中的现象是_____,从C装置中出现_____现象同样可以证明CO具有还原性;
(5)该小组经过交流讨论,得出该装置存在一定缺陷,具体是_____。
【答案】
(1)分液漏斗 锥形瓶
(2)A2
(3) CO+CuOCu+CO2
(4)黑色固体变红 石灰水变浑浊
(5)没有进行尾气处理
【解析】(1)仪器a是分液漏斗,仪器b是锥形瓶;
(2)HCOOH:熔点8.6℃,沸点100.8℃,反应时,甲酸变成液体,则需要液体加热型发生装置,则选A2;
(3)B装置中CO和氧化铜在加热的条件下反应产生铜和二氧化碳,方程式是CO+CuOCu+CO2;
(4)在加热时CO将氧化铜还原成铜,同时产生二氧化碳,体现了CO的还原性;氧化铜是黑色固体,铜是红色固体,则B装置中的现象是黑色固体变红;二氧化碳能和石灰水中的溶质氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水,则C装置中石灰水变浑浊;
(5)CO有毒,装置后没有进行尾气处理。
典例7(2023·湖南郴州·中考真题)图1为某兴趣小组用大理石和盐酸制备的CO2,来验证CO2和澄清石灰水反应的装置。实验时发现澄清石灰水中只看到出现气泡,但未见浑浊。该小组对其原因进行了探究。
查阅资料:常温常压下,HCl的溶解度为1:500,CO2的溶解度为1:0.759。
【猜想与假设】
(1)猜想一:_______;猜想二:CO2中混有氯化氢气体。
【实验与验证】
(2)①甲同学取少量该澄清石灰水于试管中,用饮料管往试管内吹气,溶液_______(填现象),则猜想一不成立;
②乙同学用图2所示装置进行实验,结果观察到C中溶液变浑浊;为进一步验证,再取B中反应后的溶液,滴加_______(填化学式)溶液,出现白色浑浊,则猜想二成立。
【反思与评价】
(3)①通过上述实验可知,用盐酸制取气体时,往往混有HCl气体,说明盐酸具有_______性;
②为除去CO2中混有的氯化氢气体,最好选用_______。
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和NaHCO3溶液
③丙同学不理解,混有氯化氢气体的CO2为什么不能使澄清石灰水变浑浊。请你帮他解释一下:_______(用化学方程式表示)。
【答案】
(1)澄清石灰水变质
(2)①. 变浑浊 ②. AgNO3
(3)①. 挥发 ②. c ③. 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
【解析】
(1)实验时发现澄清石灰水中只看到出现气泡,但未见浑浊。可能原因是澄清石灰水变质,变质的石灰水不与二氧化碳反应;也可能是CO2中混有氯化氢气体。CO2中混有氯化氢气体通入澄清石灰水,石灰水先与通入的氯化氢溶于水形成的盐酸反应生成氯化钙和水,而氯化钙与二氧化碳不能反应。故填:澄清石灰水变质。
(2)①猜想一不成立,说明澄清石灰水没有变质。即用饮料管往取少量该澄清石灰水的试管中吹气,溶液变浑浊。故填:变浑浊。
②由于猜想二成立,所以观察到C中溶液变浑浊,说明B中的水吸收了氯化氢形成了盐酸,盐酸与硝酸银(AgNO3)反应生成白色沉淀氯化银。故填:AgNO3。
(3)①盐酸具有挥发性,所以用盐酸制取气体时,往往混有氯化氢气体。
②a.NaOH溶液与氯化氢气体反应的同时,与二氧化碳也发生反应;a不符合题意。
b.浓硫酸与氯化氢气体不反应;b不符合题意。
c.饱和NaHCO3溶液与HCl气体反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳与饱和NaHCO3溶液不反应。c符合题意。
综上所述:选择c。
③CO2中混有氯化氢气体通入澄清石灰水,石灰水先与通入的氯化氢溶于水形成的盐酸反应生成氯化钙和水,而氯化钙与二氧化碳不能反应。
化学方程式:2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O。
典例8(2022·江苏苏州·中考真题)实验室用下图所示装置制CO2气体,并进行相关实验研究。
已知:①氯化钙溶液接近中性;②CO2与NaHCO3溶液不反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴滴入稀盐酸,观察到乙处燃着的火柴先熄灭。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②由实验现象可推知CO2具有的性质:不可燃,不支持燃烧, 。
(3)若在装置A与CO2收集装置之间增加装置C,其目的是 。
(4)实验废液处理:待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的固体粉末,测得滤液pH约为3.废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: 。
②向上述滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a、碳酸钙粉末b、澄清石灰水c、氢氧化钠溶液
【答案】
(1)分液漏斗
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 密度比空气大
(3)除去CO2气体中混有的HCl
(4) CaCl2、HCl bc
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是分液漏斗;
(2)①锥形瓶内发生反应为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②乙处蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;
(3)盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故目的是除去CO2气体中混有的HCl;
(4)①测得滤液pH约为3,说明稀盐酸过量,碳酸钙和稀盐酸反应生成了氯化钙,则滤液所含溶质为:CaCl2、HCl;
②a、由题干信息可知,待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3,此时稀盐酸和碳酸钙均过量,说明此时碳酸钙和稀盐酸已经不能反应,故加入碳酸钙粉末,不能将pH调节至6~9,不符合题意;
b、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,可将pH调节至6~9,符合题意;
c、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,可将pH调节至6~9,符合题意。
故选bc。
典例9(2023·江苏苏州·中考真题)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀H2SO4、AgNO3溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
【答案】
(1)黑色固体逐渐变红
(2)加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次
(3)降低铜的熔点,提高铜的硬度
【解析】(1)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故硬质玻璃管内出现黑色固体逐渐变红,说明反应已经发生;
(2)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜和稀硫酸不反应,故可将所得固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次,干燥;
(3)由表中数据可知,青铜比铜的硬度大,熔点低,故铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低铜的熔点,提高铜的硬度;
典例10(2022·江苏扬州·中考真题)CO2可用于灭火。
(1)①实验室用块状石灰石和稀盐酸制备CO2,该反应的化学方程式为 。不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2,原因是 。(已知CaSO4微溶于水。)
②下列仪器中,制备并收集CO2时需选用的是 (填序号),仪器E的名称为 。
③下列干燥剂中,可用于干燥CO2的是 (填序号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.氢氧化钠固体
(2)如图—1所示,向燃烧器内通入CH4和空气,点燃,待火焰稳定后,再从进口A分别通入CO2、N2、He,改变通入的三种气体用量,测得火焰刚好熄灭时,通入的CO2、N2、He在混合器中的体积分数如下表所示。
气体 CO2 N2 He
体积分数/% 17.65 27.15 23.84
三种气体中灭火效果最好的是 (填化学式)。
(3)研究KHCO3与CO2联合使用时的灭火效果。
①KHCO3灭火的原理较复杂。KHCO3受热分解时吸收能量,反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑。以初中所学燃烧和灭火的原理分析,KHCO3可用于灭火的原因有 。
②向燃烧器内通入CH4和空气,点燃,待火焰稳定后,从进口A通入CO2,进口B加入KHCO3粉末。控制其他条件不变,测得火焰刚好熄灭时,KHCO3的用量与混合器中通入的CO2体积分数的关系如图—2所示。CO2体积分数在8%~10%内,随CO2体积分数的增加,使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少,且燃烧器内残留的KHCO3增多,原因是 。
【答案】
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进一步进行 ACEF 锥形瓶 B
(2)CO2
(3)降低温度至可燃物的着火点以下,隔绝氧气 通入的二氧化碳足以隔绝氧气,使火熄灭,碳酸氢钾不再分解,且通入的二氧化碳与反应生成的碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾,故碳酸氢钾增多
【解析】(1)①石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
不使用块状石灰石和稀硫酸制备CO2,原因是石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面阻碍反应的进一步进行;
②实验室用块状石灰石和稀盐酸制备二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选CEF,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选A,故填:ACEF;
由图可知,仪器E的名称是:锥形瓶;
③A、碱石灰具有吸水性,但是碱石灰能与二氧化碳反应,不能用碱石灰干燥二氧化碳,不符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,符合题意;
C、氢氧化钠固体具有吸水性,但是氢氧化钠能与二氧化碳反应,不能用氢氧化钠干燥二氧化碳,不符合题意。
故选B;
(2)由表中数据可知,火焰刚好熄灭时,所需二氧化碳的体积分数最小,说明三种气体中灭火效果最好的是CO2;
(3)①碳酸氢钾受热分解时吸收能量,且碳酸氢钾受热分解生成水,水蒸发吸热,故可降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,碳酸氢钾受热分解生成了二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,可覆盖在可燃物表面,隔绝氧气,达到灭火的目的,故填:降低温度至可燃物的着火点以下,隔绝氧气;
②CO2体积分数在8%~10%内,随CO2体积分数的增加,使火焰熄灭所需的KHCO3用量不再减少,是因为此时通入的二氧化碳足以隔绝氧气,使火熄灭,碳酸氢钾不再分解,燃烧器内残留的KHCO3增多,是因为通入的二氧化碳与反应生成碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾。
预测1(2023年广东省东莞市东城实验中学三模)下列关于碳及其氧化物的说法不正确的是
A

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