资源简介 第2章物质转化与材料利用2.1物质的分类和利用(1) 学习指要 一、知识要点 1．物质的分类方法(1)物理法：如根据颜色、状态、熔点等性质分类。(2)化学法：如根据可燃性、氧化性、还原性等性质分类。 2．纯净物的分类：根据物质的组成，纯净物可分为单质和化合物。 (1)单质：由一种元素组成的纯净物。按照性质不同，单质可分为金属和非金属。 (2)化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物。 氧化物：一般把由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物称为氧化物。根据组成元素的不同，氧化物又分为金属氧化物和非金属氧化物。根据组成元素的不同，化合物又可分为无机化合物和有机化合物。 ①无机化合物一般是指由除碳外的其他元素组成的化合物。无机化合物除氧化物外，按离子组成不同又分为酸、碱、盐三类。 ②有机化合物主要是指含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸和碳酸盐除外)。3．有机物的性质：绝大多数的有机化合物难溶于水，受热易分解且易燃烧，固体加热会发黑，不易导电且熔点低。二、重要提示1．由同种元素组成的物质，可能是单质也可能是混合物，如O2和O3。2．在判断氧化物时，需要注意其定义中的“由两种元素组成”这一条件。即氧化物的组成元素只能是“两种”，如氧化钙、水等是氧化物，而氧气(一种元素组成)、磷酸、烧碱(三种 元素组成)等物质不是氧化物。科学广场废旧塑料还原成石油 废旧塑料垃圾既不会吸水腐烂，又不易被土壤微生物消化分解，点火燃烧则会释放出大量有毒气体，污染空气，直接危害人体健康。塑料主要以聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯为原料，这些物质都是从石油中提炼出来的，那么能否将废旧塑料还原为石油呢?德国的韦巴(Veba)能源化工集团公司、日本政府工业开发实验室和富士循环利用工业公司研究出了一种新方法，将废旧塑料经清洗粉碎后，在300℃下熔融，然后在装有催化剂的两个反应器中进行转化，两个反应器的温度分别是400℃～420℃和200℃～350℃，废旧塑料即能还原为汽油、煤油、柴油等石油产品。每千克塑料回收后可转化为0.5升汽油、0.5升煤油和少量柴油。解题指导【例l】实验室的药品和仪器要分类摆放，下列是四个药品橱内存放的药品。实验室新进了一批碳酸钠，应存放在 ( )【解析】碳酸钠由金属钠离子和碳酸根离子组成，属于盐。A橱内摆放的是酸，B橱内摆放的是碱，C橱内摆放的是盐，D橱内摆放的是金属。所以碳酸钠应摆放在C橱。【答案】C【例2】经分析得知，某物质只含有一种元素，则该物质不可能属于 ( )A．单质 B．化合物C．纯净物 D．混合物【解析】本题考查学生对单质、化合物、纯净物、混合物等概念的理解。 某物质只含一种元素时，存在两种可能：一是该物质是单质，所以是纯净物；二是由同种元素组成的几种不同单质，虽然只含一种元素，但是由于是几种不同的物质共存，所以属于混合物。如：氧气和臭氧都是纯净物，两者混在一起虽然只含一种元素(氧元素)，但是两种不同的分子组成，属于混合物。由于化合物是由不同种元素组成的，所以只含一种元素的物质绝不可能是化合物。【答案】B同步训练 A组1．关于SO2、CO2、MnO2三种物质，下列说法错误的是 ( ) A．都含有氧元素 B．都是化合物 C．都是氧化物 D．都含有氧分子2．化学实验室中的药品按物质类别分类放置。下面是做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放情况。小林取用了硫酸以后，应该把它放回的位置是 ( ) 3．下列各组物质均属于有机化合物的是 ( ) A．沼气、碳酸氢钠 B．甲烷、酒精 C．木炭、一氧化碳 D．酒精、二氧化碳 4．下列各组物质均属于氧化物的是 ( ) A．氧气、氧化钙、四氧化三铁 B．水、二氧化硫、高锰酸钾 C．空气、氧化铜、五氧化二磷 D．干冰、氧化镁、二氧化锰5．下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是 ( ) A．碘酒、纯碱、烧碱 B．金刚石、胆矾、食盐水C．冰、生石灰、空气 D．液氧、盐酸、沼气6．下列是某科学兴趣小组对物质进行的分类，正确的是 ( ) A．冰、干冰既是纯净物又是氧化物 B．盐酸、食醋既是化合物又是酸 C．不锈钢和我们日常生活中使用的硬币都不是金属 D．纯碱和熟石灰都是碱7．如图所示是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含关系若整个大圆圈代表纯净物，则下列关于①②③④的说法正确的是 ( ) A．①为单质，③为氧化物 B．②为化合物，④为氧化物 C．①为单质，③为化合物 D．②为含氧化合物，④为氧化物8．归类是我们经常用到的一种学习方法。若用下图所示的形式对所学知识进行分类，则表中的选项 与图示相符的是 ( )选项甲XYZA常见的碱烧碱纯碱熟石灰B常见的矿物燃料煤石油天然气C常见的合金钢铁生铁氧化铁D常见的行星地球太阳月球 同步训练 B组9．下列各图中“o”和“·”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示由两种化合物组成的混合物的图是 ( )10．在①Cu、Mg、C、Hg；②CO2、CuO、P2O5、H2O；③HCl、H2SO4、HNO3、Na2SO4三组物质中，各有一种物质在分类上与组内其他物质不同，这三种物质分别是 ( ) A．Cu、P2O5、H2SO4 B．Hg、CO2、HCl C．C、CuO、H2SO4 D．Mg、H2O、HNO3第2章物质转化与材料利用2.1 物质的分类和利用(1)1．D 2．B 3．B 4．D 5．B 6．A 7．B 8．B 9．B[解析：A为两种单质组成的混合物，C为一种化合物组成的纯净物，D为一种单质和一种化合物组成的混合物。] 10．C[解析：①中C是非金属单质，其他都是金属；②中CuO是金属氧化物，其他都是非金属氧化物；③中Na2SO4是盐，其他都是酸。]2.1物质的分类和利用(2)一、知识要点1．金属与非金属性质的比较金属非金属颜色银白色有多种颜色延展性具有延展性不具延展性可锻性具有可锻性不具可锻性硬度硬度一致硬度不一致导电性是良好的导电体不是良好的导电体导热性是良好的导热体不是良好的导热体密度高低熔点高低 (表中所述性质不是绝对的，也有例外。如石墨。)2．常见非金属的主要性质和用途 (1)石墨：熔点极高，是良好的导电体。 (2)硫：黄色固体粉末，熔点低、易燃烧，可用于制炸药。3．常见金属的主要性质和用途 (1)铁：纯铁具有银白色金属光泽，质软，密度较大，熔沸点较高，有良好的延展性、导电性、导热性和铁磁性。制成各种铁合金，广泛用于机械、建筑、医疗等行业。 (2)铜：具有紫红色的金属光泽，密度大，纯铜质软、韧性好、富有延展性、有良好的导电性和导热性。常用于制造电线、电缆及导热器具，还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。 (3)铝：具有银白色金属光泽的轻金属，密度小，有良好的延展性和导电性、导热性。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等。铝合金外表美观，轻而坚韧，具较强的抗腐蚀性能，还可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的制造材料。 (4)金：质地软，延展性是金属中最好的，价格昂贵，性质稳定。多用于收藏保值、制装饰品。 (5)银：质地较软，是电、热的优良导体，价格较贵，常用于制装饰品。二、重要提示1．金属的延展性是指常见金属通过敲打或轧压能够延伸而不易碎裂的特性。2．在元素的文字符号中，带“金”字旁的都为金属元素。大部分的金属由于其熔沸点较高，故在常温下大多数为固态，汞是唯一的液态金属。3．金属一定能导电、导热，但能导电、导热的单质不一定是金属，如非金属石墨也能导电、导热。科学广场钛 钛是一种很特别的金属，钛的质地非常轻盈，密度仅为4.51克／厘米3，但强度却与钢铁差不多，同时又十分坚韧和耐腐蚀。钛不像银会变黑，在常温下终身保持本身的色调。钛的熔点为1800。C，与铂金相差不多，既耐高温，又耐低温，在-253℃～500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。由于具有这些优点，钛被大量用于制造军用超音速飞机的结构部件，也用于制造火箭发动机壳体、人造卫星、宇宙飞船的壳体等，有“太空金属”之美称。 钛在化工生活中常用于制造热交换器，在电子工业中用作除氧剂。如果用钛合金(全名磁化陶瓷釉钛合金超导材料)炒锅，由于它的温度始终保持在240℃的食油沸点以下，所以在炒菜时不会出现油烟，这就从源头上消除了油烟的危害。钛对人体无毒，也不和人体肌肉和骨骼发生反应，在医学上称为“亲生物金属”。因此广泛用作医疗器械以及人工关节、人工心瓣、人造齿根等。钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。第三代DVD钛钢产品，如讯宜Orbbit DVD光驱和刻录机的耐磨性就利用了钛的这一性能。解题指导【例题】根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有关资料后分析回答下列问题：物理性质金属导电性(以银的导电性为100作标准)(优)银100铜99金74铝61锌27铁17铅7.9(良)密度(克/厘米3)(大)金19.3铅11.3银10.5铜8.92铁7.86锌7.14铝2.70(小)熔点(℃)(高)钨3410铁1535铜1083金1064银962铝660锡232(低)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)(大)铬9铁4～5银2.5～4铜2.5～3金2.5～3铝2～2.9铅1.5(小)(1)为什么菜刀、镰刀等用铁制而不用铅制？ 。 (2)银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制? 。(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?若用锡制，则可能会出现什么情况？ 。 (4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎么样？ 。【解析】物质的性质决定用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于收和对环境的影响等多种因素。【答案】(1)因为铁的硬度比铅大，且铅有毒，故常用铁而不用铅做菜刀、镰刀 (2)银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，所以用铜不用银(3)因为钨的熔点高(3410℃)，而锡的熔点(232℃)太低，通电时锡就熔化了，所以用钨丝而不用锡丝做灯泡的灯丝 (4)因为铁制水龙头易生锈而腐蚀，而铬的硬度大(硬度为9)，且抗腐蚀性强，所以铁制水龙头要镀铬。若镀金，虽然美观，光泽好，但金的硬度小(2.5～3)，耐磨性差，且资源很少，价格贵同步训练 A组1．美国和日本的三位科学家以导电的有机高分子材料研究成果荣获2000年度诺贝尔化学奖，他们所用的技术中，用碘来掺杂聚合物，使其导电能力增强107倍，具有金属般的导电能力。I2属于( ) A．金属单质 B．非金属单质 C．混合物 D．化合物2．科学家最新研制了一款微型无人侦察机——“蜂鸟”。为了减轻其质量，该侦察机的材料应具有的特点是 ( ) A．硬度高 B．熔点低 C．密度小 D．导热性好3．物质的性质决定其用途，下列物质的用途只是利用其物理性质的是 ( ) A．铜丝用来做导线 B．二氧化碳用来做灭火剂 C．天然气用来做燃料 D．稀硫酸用来制氢气4．下列说法正确的是 ( ) A．金属都能导电，所以能导电的单质一定是金属 B．经测定只含磷元素的物质，一定是由磷元素组成的单质或混合物 C．金属单质的硬度一定比非金属单质的硬度大 D．常温下金属都是固态的，非金属全部是气态或固态的5．“轻轨列车”是近年来新兴的交通工具，具有无污染的优点。当轻轨列车开动时，在轻轨列车与架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应具有耐高温、不易氧化、能导电的性质。你认为该接触点上的材料应选用 ( ) A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．铁6．金属钛(Ti)是航空、宇航等方面的重要原料，在生产钛的过程中，可用镁和四氯化钛(TICl4)在加热条件下制取，则四氯化钛属于 ( ) A．金属 B．化合物 C．混合物 D．氧化物7．世界卫生组织把铝确定为食品污染源并加以控制使用。下列应用应该加以控制的有 ( ) ①制造铝合金；②制造电线；③制造餐饮具；④制造银色漆的原料；⑤制造装饮料的易拉罐；⑥包装糖果和小食品 A．①③④ B．③⑤⑥ C．②⑤⑥ D．全部控制8．金属具有①金属光泽；②导电性；③导热性；④延展性；⑤硬度大等一些性质。下列金属的用途分别利用了金属的哪一性质?(填序号) (1)用铜制成导线 ； (2)用铁制成锅 ； (3)铝块压成铝箔 ； (4)金可制成各种形状的金饰品 ； (5)钻头用钨钢制成 。同步训练 B组9．人们常说的“五金”是指“金、银、铜、铁、锌”，根据所学知识判断，不能与盐酸反应的金属是 (填名称)。世界上常用黄金做金融储备、货币等，其原因是 。黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 (填“大”“小”或“相同”)。10．阅读表格，综合考虑下表各方面的因素，回答以下问颢；金属全球产量(104吨)密度(103千克/米3)熔点(℃)导热性能导电性能市场价格(元／吨)(大约)铝150002.76604416000铜80008.910832217700金219.31063338800000C铁3014307.91540872200铅300011.3327994900银810.5961l11365000(注：表中导热性能1→9表示导热性由强到弱；导电性能1→9表示导电性能由强到弱) (1)导电性能最好的两种金属 。 (2)在你认为导电性能最好的金属中，那种更适宜做导线？ 。为什么？ 。 (3)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？ 。11．如图A、B所示为金刚石和石墨的结构模型（图中小黑点均代表碳原子） (1)金刚石属于 (填“单质”或÷化合 物”)，判断的依据是 。 (2)下表为金刚石和石墨的部分性质： 物质 硬度 导热性 导电性 金刚石 很硬 很差几乎不导电 石墨 很软 良好 能导电①切割玻璃的玻璃刀应该选用 (填“金刚石”或“石墨”)做材料。②根据金刚石和石墨的结构和性质推断，下列观点不正确的是 。A．不同物质具有不同的结构 B．不同物质的组成元素一定不同C．不同物质具有不同的性质 D．物质的结构决定了物质的性质2.1 物质的分类和利用(2)1．B 2．C 3．A 4．B 5．B 6．B 7．B 8．(1)② (2)③ (3)④ (4)① (5)⑤ 9．金、银、铜化学性质稳定大[解析：合金与纯物质相比，往往具有较低的熔点，较大的硬度。] 10．(1)银和铜(2)铜在导电性能差不多的情况下，铜的产量比银的产量高，铜的价格比银的价格低(3)因为铝的熔点低，故在炒菜时容易软化，而铁的熔点高，不易软化 11．(1)单质它是仅由碳元素组成的一种纯净物 (2)①金刚石 ②B2.2物质转化的规律(1)一、知识要点1．非金属单质及其化合物的转化 (1)非金属在一定条件下可以转化为相应的化合物，如： S+ O2 SO2 C+ O2CO2 C+2S CS2 (2)某些非金属氧化物可以跟水反应生成相应的酸，如：CO2+H2O=H2CO3 O2 H2O (3)规律：非金属单质 非金属氧化物 酸2．金属单质及其化合物的转化 (1)金属+非金属→盐(或金属氧化物)。如：Fe+S FeS 2Fe+3C122FeCl3 3Fe+2O2Fe3O4 (2)金属氧化物+水→碱。如： CaO+H2O=Ca(OH) 2 Na2O+H2O=2NaOH K2O+H2O=2KOH BaO+H2O=Ba(OH) 2 O2 H2O (3)规律：金属 金属氧化物 碱二、重要提示1．大部分的非金属氧化物可溶于水，生成对应的酸；可与碱反应生成相应的盐和水。少数非金属氧化物(如二氧化硅)不能跟水反应；也有少数非金属氧化物不跟碱反应，如一氧化碳、一氧化氮等。2．一般情况下，仅可溶性碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、 氢氧化钡、氢氧化钙)可由对应的金属氧化物和水化合生成。科学广场为什么铜器时代要比铁器时代早 在宇宙大爆炸中，元素诞生了。迄今为止，科学家在地球上找到了93种元素，其中金属元素占五分之四。然而，除金(Au)等极少数金属元素能以单质存在于自然界外，绝大多数金属元素都逃脱不了被氧化的命运，从而以化合物的形式存在。 使用铜器、铁器是人类文明发展中两个重要的里程碑，标志着人类掌握了冶炼铜、铁的技术，即运用还原剂(如碳等)还原金属化合物获取单质铜、铁。由于铁比铜的金属活泼性强，决定了冶炼铁比冶炼铜更难，生产技术要求更高。因此，我们的祖先获取铜比铁的年代要早，尽管自然界中铁的含量比铜丰富。同理，自然界中铝的含量居金属元素之首，由于其活泼性很强，直到近代才被人们利用。目前，人类能得到几乎所有的金属单质，使其在多种领域中大显身手。解题指导【例题】下列物质间转化，不可能通过一步反应实现的是 ( )A．CaCO3→CaO B．K2CO3→KClC．CuO→Cu(OH)2 D．C→CO2【解析】CaCO3高温煅烧即可得到CaO，K2CO3可与盐酸反应生成KCl，C在O2中燃烧就可以得到CO2。可溶性碱可由对应的金属氧化物和水化合生成，不溶性的碱可以分解产生对应的金属氧化物和水。Cu(OH)2是不溶性的碱，可以分解产生CuO和H2O，而不能由CuO和H2O化合生成。【答案】C同步训练 A组1．非金属单质转化为氧化物的常用方法是 ( ) A．与氧气反应 B．与金属氧化物反应 C．与酸反应 D．与碱反应2．《美国化学会杂志》报道了中国科学家以二氧化碳和钠在一定条件下制得金刚石，其化学 470℃方程式为3CO2+4Na 2X+C(金刚石)。则X的化学式为 ( ) 80 MPa A．Na2O2 B．Na2CO3 C．Na2O D．Na4C2O63．多数食品易吸收空气中的水分而变得潮湿，并与空气中的氧气反应而腐败。以前多在食品中放入一小包CaO粉末，使食品保持干燥。现在则改为在食品中放人一小包铁粉(包裹在多孔泡沫中)，铁粉吸收水分和氧气变成铁锈，从而保存食品。下列说法不正确的是 ( ) A．两种干燥剂袋上都要有明显的“勿食”字样 B．CaO干燥剂保存食品的效果比铁粉干燥剂好 C．铁粉干燥剂能与水和氧气发生化学反应 D．生成铁锈的主要成分是氧化铁4．某些物质在空气中会发生化学反应并伴随颜色变化。下列现象中，主要是因为空气中的二氧化碳引起颜色变化的是 ( ) A．切开的苹果变成咖啡色 B．紫色石蕊试液变成红色 C．银白色的铁钉变成红棕色 D．白色硫酸铜粉末变成蓝色5．把铁粉和硫粉以适当的质量比均匀混合，堆放在石棉网上，然后用烧红的玻璃棒的一端接触混合物。这时部分混合物迅速变成红热状态，移开玻璃棒后，反应继续剧烈进行，全部 混合物呈红热状态，冷却后得到黑色的固体化合物——硫化亚铁。 (1)这一变化的化学方程式是 。 (2)怎样可以证实反应中铁已从游离态变成化合态? 。6．碳和部分碳的化合物问的转化关系如图所示。(1)物质X的化学式为 。(2)在物质的分类中，CO属于 。(填字母) A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物(3)从图中任选一种物质，说出它的一种用途。 。(4)写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式： 。7．已知A、B、C、D、E、F六种物质是初中科学常见的物质。A、B是单质，C、D、E都是氧化物。A、B、C转化为F的过程较为复杂，F的成分也较复杂，其主要成分是一种红色的固体。请根据如图所示各物质问的转化关系完成下列各题。(题中除反应条件未给出外，反廊物和产物均已给出。 (1)写出F中主要成分的化学式： 。 (2)写出下列物质转化的化学方程式： E→B+C： ； A+B→D： 。 同步训练 B组8．下列物质间的转化能一步实现的是 ( ) A．CO2→CaCO3 B．C→H2CO3 C．ZnSO4→CuSO4 D．Ca(OH)2→CaO9．氯气和氧气一样，都是活泼的非金属单质。在一定条件下甲烷和充足的氯气反应，预测其产物是 ( ) A．C和HCl B．CCl4和HCl C．CCl3和HCl D．CCl4和H210．单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示。仅限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、氢氧化钙、二氧化碳、水八种物质作为反应物，将图中指定序号的转变过程用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。 例：①C+O 2CO2 ② ； ③ ； ④ ； ⑤ ； ⑥ ；⑦ 。2.2 物质转化的规律(1)1．A 2．B 3．B 4．B 5．(1)Fe+SFeS (2)反应后的物质不能被磁铁吸引 6．(1)CO2 (2)D (3)CO可作燃料(合理均可) (4)C+O2CO2 (合理均可) 7．(1)Fe2O3 (2)2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑3Fe+2O2Fe3O4 8．A 9．B[解析：类比甲烷与氧气反应的产物是CO2和H2O，则甲烷与氯气反应的产物是CCl4和HCl。] 10．②CO2+H2O=H2CO2 ③Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ④CaO+2HCl=CaCl2+H2O ⑤Ca(OH) 2+2HCl=CaCl2+2H2O ⑥CaO+H2O=Ca(OH) 2 ⑦3Fe+2O2Fe3O42.2物质转化的规律(2)学习指要 一、知识要点 1．金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成金属单质。2．用作还原剂的物质：碳(C)、一氧化碳(CO)和氢气(H 2)。 (1)木炭还原氧化铜 C+2CuOCO 2↑+2Cu 现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 (2)氢气还原氧化铜 H 2+CuOH 2O+Cu 现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。 操作注意事项：H2在通入之前要先检验纯度。实验开始时需先通一会氢气，再加热氧化铜，目的是赶走试管中残留的空气，防止氢气与空气混合加热导致试管爆裂；实验停止后，要继续通入氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜。 (操作顺口溜：先通氢，再点灯；先撤灯，再停氢) (3)一氧化碳还原氧化铁 3CO+Fe2O33CO2+2Fe 现象：红色的铁锈变黑，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 操作注意事项：实验最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中污染大气，应对着火焰烧掉。3．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可作还原剂。如碳、一氧化碳和氢气等。具有氧化性的物质可作氧化剂。如CuO、Fe2O3等。4．有关纯度问题的计算 (1)根据混合物的质量及其纯度，计算纯净刨的质量： 纯净物质量=混合物质量×纯度 (2)根据纯净物的质量，求出其中某组成元素的质量分数： 组成元素的质量分数=某组成元素的质量／纯净物的质量 (3)求工业产品中含杂质物质的质量(即混合物质量)： 混合物质量=纯净物质量／纯度二、重要提示1．自然界中仅有少量金属以单质形式存在，大多数都是以化合物形式存在。金属冶炼最常用的方法就是从金属氧化物中夺取氧元素。2．碳、一氧化碳和氢气都是常见的还原剂，与空气或氧气混合后遇到明火都有可能发生爆炸。一氧化碳还有较强的毒性，因此在使用时一要注意安全，二要进行尾气处理。 科学广场我国古代的炼铜技术 我国古代的炼铜技术有火法和水法(又称湿法)两种。火法炼铜显然更早，在最早的火法炼铜中，用来炼铜的矿石为孔雀石[主要成分为CuCO 3·Cu(OH) 2]之类的氧化矿，以木炭为燃料和还原剂。其原理是CuCO3·Cu(OH)2 2CuO+CO2↑+H2O，CuO+C Cu+CO↑，C+2CuO2Cu+CO2↑，CuO+COCu+CO2。主要工艺是煅烧冶炼。 湿法炼铜的原理是CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜，就是把铁放在胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中，使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。宋代对该法中浸铜时间的控制，已有比较明确的了解，知道胆水越浓，浸铜时间越短。可以说在宋代已经有了从浸铜方式、取铜方法到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。 古代的湿法炼铜与火法炼铜相比具有如下优越性：一是选用的铜矿更广泛；二是所制得铜的纯度和品质有所提高；三是生产环境得到改善，设备简单、操作容易，在常温下就可提取铜，只要有胆水的地方，都可应用这种方法生产铜。此后，火法炼铜与湿法炼铜并存直至现在。同步训练 A组【例题】某校科学课外活动小组的同学们在老师的帮助下，探究用赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图所示。据图回答下列问题： (1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式 。 (2)实验时，在澄清石灰水中观察到的现象是 。 (3)图2—1中，设计第②个酒精灯的目的是 。实验时应先点燃第 个酒精灯。(4)图2—2与图2—1相比，它的主要优点是 。 【解析】由于一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳和铁，所以澄清石灰水变浑浊；实验过程中的尾气含有未反应完的有毒气体一氧化碳，逸散到空气中会造成污染，所以设计第②个酒精灯，实验时也应先点燃第②个酒精灯；两图比较，图2—2省去了第②个酒精灯，既节约了酒精，又巧妙利用了未反应的CO燃烧放出的热量。 【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)变浑浊、有气泡 (3)除去尾气中的CO，防止污染空气② (4)节省能源(或充分利用未反应的CO燃烧放出的热量) 同步训练 A组1．氢气、一氧化碳、炭粉分别与黑色的氧化铜反应，下列叙述不正确的是 ( ) A．都属于置换反应 B．都有红色物质(铜)生成 C．反应时都需要加热 D．反应中三者都作还原剂2．下列反应中一氧化碳不是还原剂的是 ( ) A．CuO+COCu+CO2 B．CO2+C2CO C．Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 D．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO23．在如图所示装置中通入X气体，并在管口P处点燃，结果澄清石灰水变浑浊，则X可能是( ) A．H 2 B．CO C．CO 2 D．O 2 4．某铁矿石中铁元素均以Fe2O3的形式存在，若该铁矿石中含铁元素35％，则该铁矿石中含Fe2O3的质量分数为 ( ) A．35％ B．70％ C．50％ D．100％5．水煤气的主要成分是H2、CO、N2、CO2和水蒸气，把该混合气体依次通过足量的烧碱溶液、灼热的氧化铜、澄清石灰水和浓硫酸，最后剩余的气体是 。6．在实验室里，可以利用下图所示装置制得铁。 (1)A处玻璃管内所发生高温反应的化学方程式为 。 (2)B处可观察到的现象是 ；C处酒精灯的作用是 。 (3)待四氧化三铁完全反应后，停止加热A处，在断开A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却。若不继续通入一氧化碳，则可能出现的后果是 。 7．如图甲是氢气和氧化铜反应的实验装置，图乙是木炭和氧化铁反应的实验装置。 (1)上述两个实验中，氢气和木炭表现出的相同化学性质是 性。 (2)实验步骤的先后次序非常重要，例如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生 ；反应结束后必须先后 ，否则生成的红色的铜会变成黑色。 (3)某同学正确操作完成乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色。取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成 。 (4)该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物的信息 如下表所示。铁的氧化物化学式Fe2O3Fe3O4FeO颜色红黑黑化学性质可溶于酸常温下不溶于稀酸可溶于酸 根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式 。经分析后，该同学试着提高反应温度，实验出现了预期的现象。同步训练 B组8．画上的白色含铅颜料经过一段时间后会变为黑色的硫化铅(PbS)，使其恢复白色的方法是蘸涂双氧水(H2O2)。已知发生了如下反应：PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O，其中作为还原剂的是( ) A．PbS B．H2O2 C PbSO4 D．H2O9．木炭作为还原剂用于金属冶炼已有几千年的历史，某科学兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物，提出了以下猜想： a．气体产物可能是二氧化碳； b．气体产物可能是一氧化碳； c．气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体。 (1)如果猜想a成立，写出气体产物通入澄清石灰水反应的化学方程式 。 (2)如果猜想b成立，写出木炭还原氧化铜反应的化学方程式 。 (3)同学们设计了如图甲所示装置(铁架台已略去)，通过实验探究气体产物的成分。实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊由此可得出气体产物的成分为 。(4)有同学提出：从简约装置、节约实验药品的角度出发，甲图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，用图乙所示的装置同样可以探究出该气体产物的成分。 请你写出其实验操作过程(写出操作步骤，不需要写出现象和结论) 。10．为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量分数，甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理，分别利用两种方法测定了磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。已知磁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下(假设磁铁矿中的杂质不参加Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。请计算回答(最终结果保留小数点后一位)： (1)甲组同学取该磁铁矿样品10克，与足量的一氧化碳充分反应，并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中，溶液的质量增加了5.5克。根据甲组同学的实验数据，磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数为多少?(2)乙组同学取该磁铁矿样品10克，与足量的一氧化碳充分反应，测得反应后固体物质的质量为8克。根据乙组同学的实验数据，磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数为多少?2.2 物质转化的规律(2)1．A 2．B 3．B 4．C 5．N2 6．(1) Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 (2)石灰水变浑浊点燃多余的一氧化碳，避免污染空气 (3)石灰水回流至A处玻璃管中，导致玻璃管炸裂 7．(1)还原 (2)爆炸撤酒精灯停止通氢气 (3)Fe (4)C+6Fe2O34Fe3O4+CO2↑ 8．A 9．(1)CO2+Ca(OH) 2=CaCO3↓+H2O (2)C+CuOCu+CO↑ (3)CO2和CO (4)先通入气体产物，观察澄清石灰水是否变浑浊，然后加热，再观察黑色粉末是否变成红色[解析：A装置中的澄清石灰水变浑浊说明产物中含有CO2气体，C中澄清石灰水不变浑浊说明产物中的CO2都已经被NaOH溶液吸收，E中澄清石灰水变浑浊说明CO还原CuO生成CO2气体，故气体产物的成分为CO2和CO。若只用D、E装置检验产物成分，可根据加热前后通入气体产物的不同现象来判断。] 10． (1)72.5％ (2)72.5％2.2物质转化的规律(3)学习指要知识要点1．鸡蛋外壳与稀盐酸的反应 CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO2↑+H 2O 现象：一会儿下沉，一会儿又上浮，不断地上下沉浮。2．物质转化的规律(如图2—3) (1)两条纵线 ①金属→金属氧化物→碱→盐， 如Ca→CaO→Ca(OH) 2→CaCO3 ②非金属→非金属氧化物→酸→盐，如C→CO2→H2CO3→Na2CO3 (2)四条横线 ①金属+非金属→无氧酸盐，如2Na+C122NaCl ②金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐，如Na2O+CO2=Na2CO3 ③酸+碱→盐+水，如HCl+NaOH=NaCl+H2O ④盐+盐→新盐+新盐，如NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 (3)四条交叉线 ①金属氧化物+酸→盐+水，如Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ②非金属氧化物+碱→盐+水，如SO2+2NaOH=Na 2SO3+H2O ③酸+盐→新酸+新盐，如H 2SO 4+BaCl 2=2HCl+BaSO4↓ ④碱+盐一新碱+新盐，如3NaOH+FeCl 3=Fe(OH)3↓+3NaCl (4)两条弯线 ①金属+盐→新金属+新盐，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ②金属+酸→盐+氢气，如Fe+2HCl=FeCl 2+H2↑ (只有排在氢前的金属才可以与酸反应放出氢气)二、重要提示1．从物质转化的规律图可以得出各类物质的主要化学性质及制取某类物质的可能方法。2．盐跟金属的反应，要求参加反应的盐必须是可溶的，反应的金属比所生成的金属要活泼，由于盐跟金属的反应一般都在水溶液中进行，因此一些非常活泼能够跟水发生反应的金属(如钾、钙、钠等)不符合要求。3．盐与盐的反应、盐与碱的反应除必须满足复分解反应的条件(生成物中有气体、水或沉淀)外，其反应物必须都可溶。 科学广场松花蛋的制作原理 松花蛋又称皮蛋，它不仅味道可口、营养丰富，而且其表面的朵朵“松花”特别诱人。据说，我国劳动人民早在明朝以前，就已经发明出将鲜蛋加工成松花蛋的方法了。 制作松花蛋的关键是配制包在鲜蛋外面的料灰。如果按100只鸭蛋(或鸡蛋)计算，所需的配料是：纯碱(即苏打)115克，食盐l50克，生石灰400克，柴草灰1350克，开水2100克。具体配制与制作方法是先将纯碱和食盐放人小瓷缸中，冲人开水，待两者充分溶解后，再分批加入生石灰和柴草灰，当生石灰全部“化”开时，料灰就配制好了。最后，把料灰(适当加入一些稻壳或麦糠)均匀地涂在鲜蛋上，经过大约两个月的时间，一个个变成茶色胶冻状而又有一朵朵美丽“松花”的松花蛋即可供人享用了。 在鲜蛋变成松花蛋的过程中，包含着复杂的化学反应。首先，生石灰的主要成分是氧化钙，它遇水后就会转化成熟石灰——氢氧化钙：CaO+H 2O=Ca(OH) 2；然后，氢氧化钙与纯碱在溶液中相互反应：Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，同时，草木灰里的可溶性成分(主要是碳酸钾)也与氢氧化钙相互反应：Ca(OH) 2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH。上述两个反应都生成了具有强烈腐蚀性的苛性碱——NaOH和KOH，这两种强碱渐渐地透过蛋竟使蛋白质凝固，并杀死会导致鲜蛋腐败的各种细菌，同时在氢氧化钠的作用下，一部分蛋白质发生分解，这些分解物从蛋白质中结晶出来，就形成了一朵朵“松花”。解题指导【例l】 图2—4中两圆相交部分(A、B、C、D)可表示铁、稀硫酸、烧碱溶液、硫酸铜溶液间的反应关系，请按下列要求填空：(1)A处发生反应的化学方程式是 其反应类型是 。(2)B处发生反应的类型是 。 (3)D处反应产生的现象是 。【解析】本题考查金属与酸碱盐之间的转化关系：铁与硫酸铜能够发生置换反应生成铜和硫酸亚铁；烧碱与稀硫酸发生复分解反应(中和反应)；硫酸铜与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，现象是出现蓝色沉淀。【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu置换反应(2)复分解反应(或中和反应) (3)产生蓝色沉淀【例2】设计用铜泥(含杂质的铜)来制取氧化铜的实验方案，写出有关的化学方程式。【解析】铜泥中的主要成分是铜屑，还含有其他杂质。用铜泥制取氧化铜，必须用化学方法将杂质分离除去。第一步：灼烧铜泥，使杂质(有机物)分解除去，Cu转化为CuO，经洗涤、过滤分离出CuO(其他少量金属被氧化)。2Cu+O22CuO第二步：用稀硫酸溶解CuO，结晶分离出CuSO4·5H2O(其他少量金属氧化物溶解后，不会结晶出来)。CuO+H2SO4=CuSO4+H2O第三步：把CuSO4·5H2O溶于水，用NaOH与CuSO4反应，得到Cu(OH)2。CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na2SO4第四步：灼烧Cu(OH) 2得到CuO。Cu((OH) 2CuO+H2O【答案】见解析同步训练 A组1．如图各组变化中，每一转化在一定条件下均能一步实现的是 ( ) A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ +HCl +NaOH △2．有如下化学反应过程：X Y Z X。其中X代表的物质是 ( ) A．Cu B．AgNO3 C．Na2O D．Fe2O33．在稀盐酸中加入下列物质，溶液的pH几乎不变的是 ( ) A．CaCO3固体 B．AgNO3溶液 C．KOH溶液 D．生石灰4．如图表示了初中科学中一些常见物质的相互转化关系(部分反应条件已省略)。下列说法错误的是( ) A．利用反应①可制得烧碱 B．圈I中发生的反应都是分解反应 C．利用反应②可用来检验二氧化碳气体 D．圈Ⅱ中的化学反应说明氧气具有可燃性5．某探究小组设计了下列四种制备物质的实验方案，其中不能实现的是 ( ) A ．Fe2O3 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 B．CuO CuCl2溶液 Cu C．Fe Fe2O3 Fe2(SO4) 3溶液D．CaCO3 CO2 Na2CO3溶液6．有一包白色粉末，可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成，为检验其中的成分，经实验得到下表，请完成相关内容。实验步骤及现象结论①将少许白色粉末溶于水得到无色溶液A白色粉末中一定没有 ②在A中加入足量硝酸钡溶液，生成白色沉淀B，过滤得滤液C③在白色沉淀B中加入足量稀硝酸， ④在滤液C中加入硝酸银溶液，生成的白色沉淀不溶于稀硝酸白色粉末中一定有硫酸钠、碳酸钠和氯化钠7．查阅资料可知，鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。某 同学为了验证鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，设计了如图所示的实验。 (1)实验过程中看到的现象是 。 (2)小明认为该实验方案不完整，还需验证鸡蛋壳的主要成分属于钙盐，方法是取反应后的上层清液加入 。 A．Na2CO3溶液 B．AgNO3溶液 C．NaCl溶液 D．Ca(OH) 2溶液 (3)鸡蛋壳与盐酸反应的化学方程式为 。8．如果以碳酸钙和水为原料制取氢氧化钠，可设计如下反应过程：碳酸钙 氧化钙 氢氧化钙 氧化钠。 如果以锌、稀硫酸和氧化铜为原料制取单质铜，可有两种设计方案，请你按照上面的设计格式，完成以下设计方案。 方案一： ； 方案二： 。 在以上两个设计方案中，方案 操作更合理、更简便。同步训练 B组9．在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生如下反应：3NaOH+A1C13=Al(OH)3↓+3NaCl，Al(OH) 3+NaOH=NaAlO2+2H2O，NaAlO2易溶于水。下列图象不正确的是( )10．在经济建设中，我们要走发展与环保并重的可持续发展道路。某化工厂有甲、乙两个车间，排出的废水澄清透明，分别含有三种不同的离子，它们可能是K+、Ba2+、Cu2+、OH一、NO3一、CO一中的三种。已知甲车间废水明显显碱性，则乙车间废水中肯定含有的阴离子是 ；将甲、乙两车间的废水按适当的比例混合，可以变废为宝，既可以使废水中的Ba2+、Cu2+、OH一等离子转化为沉淀除去，又可以用上层清液来浇灌农田。则清液中含有的溶质主要是 (填化学式)。11．某气体可能由氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氯化氢中的一种或几种组成，为确定其成分，进行了如图所示的实验：气体通过有关装置时观察到的现象记录在下表中：装置编号ABCDE现象无明显变化变浑浊变红色无明显变化变蓝色请回答问题：(1)该气体中一定含有 。(2)该气体中一定没有 ，理由是 。2.2 物质转化的规律(3)1．C 2．D 3．B 4．D 5．C 6．CuSO4沉淀部分溶解 7．(1)固体减少，有气泡放出，澄清石灰水变浑浊 (2)A (3)CaCO3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO2↑ 8．Zn H2 Cu Cuo CuSO4 Cu 二 9．A 10．NO3一 加热KNO3 [解析：甲车间废水显碱性，说明甲中一定有OH一，则乙车间一定有Ba2+、Cu2+。因为溶液中一定既有阳离子又有阴离子，故乙车间含有的阴离子是NO3一。两者反应后，则生成BaCO3 沉淀、Cu(OH) 2沉淀，所以溶质为KNO3。] 11．(1)CO 2和H 2 (2)HCl和CO HCl遇硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，与A中现象不符；CO还原氧化铜后生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，与D中现象不符 2.3常见的材料(1)学习指要一、知识要点1．材料是人类赖以生存的物质基础，常见的材料有金属材料(合金材料)、无机非金属材料以及有机合成材料。2．合金及其特点 (1)含义：两种或两种以上的金属(也可以是金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)特点：①合金是混合物；②合金与纯物质相比，一般具有较低的熔点，较大的硬度，较差的导电性。3．铁的锈蚀条件和防锈方法 (1)铁锈蚀的条件：铁与氧气和水等物质相互作用。 (2)防止铁生锈的方法①覆盖一层保护膜法：使铁制品隔绝空气或隔绝水，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜。如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。②改变内部结构法：改变铁的组成、结构，制成合金钢，如不锈钢等。4．金属不会自行分解，每年废弃的金属不仅浪费资源，侵占土地，而且污染环境。有的金属被腐蚀后形成金属离子，污染土壤和地下水源。金属造成的生态环境污染，可随着食物链危及各类生物和人类。通过分类回收金属，进行循环再生等可解决一些金属污染问题。二、重要提示1．日常生活和生产中所用的铁制品是铁合金，不是纯铁。铁合金中主要含有的杂质是碳，其硬度比纯铁高，熔点比纯铁低。2．钢铁的锈蚀，既有其本身组成、结构、性质上的原因，又有周围介质上的原因。因此，钢铁的防锈蚀主要应从它的本身和周围介质两方面采取措施。保护膜法是最普遍最重要的防锈措施。3．废弃电池的危害：废电池是对自然环境造成威胁最大的几种物质之一。电池中含有汞、铅、镉等多种金属元素，将废电池混人生活垃圾中一起填埋，或随手丢弃，渗出的汞及重金 属物质就会渗入土壤，污染地下水，进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。科学广场记忆合金 1963年，美国海军研究所在研究镍钛合金时，发现了一种奇怪的现象：一些已经被拉直了的镍钛合金，无意中被火烤后，又恢复到原来弯曲的形状。这一现象说明这种镍钛合金具有一种形状记忆功能，这种合金也因此被称为“形状记忆合金”。形状记忆合金能够记住它在某一温度下的形状，以后不管经过什么样的温度变化，只要出现那一特定的温度，它便能立即恢复原来的形状。金镉合金、钛镍合金、铟铊合金等，都是形状记忆合金。 1970年，美国首先将形状记忆合金用于宇宙飞船天线，成为形状记忆合金应用的杰出代表。 记忆合金同我们的日常生活也息息相关。例如，用记忆合金制成的弹簧放在热水中时，长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。这种弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时，记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。科学家已成功将“记忆金属”的形变温度调到体温范围，并将它应用于医学上。科学家用它做成食道支架，对失去进食功能的食道癌患者来说，“记忆金属”食道架能在喉部膨胀成新的食道。必要时只要向食道里加上冰块，“食道”又会遇冷收缩，从而可轻易取出。解题指导【例题】某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水完全浸没的细铁丝，然后装配成如图2—6所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度)： 时间/小时00.51.01.52.02.53.0A瓶(盛干燥细铁丝)/厘米0000000B瓶(盛沾了食盐水的细铁丝)/厘米00.41.23.45.67.69.8C瓶(盛沾了清水的细铁丝)/厘米0000.30.82.03.5D瓶(盛完全浸没在食盐水中的细铁丝)/厘米0000000(1)导管中水面上升的原因是 。(2)上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为 (填序号)。(3)影响铁生锈的因素有 。【解析】 由题中装置可知，导管中水面上升的高度与烧瓶内空气消耗的多少有关，烧瓶内空气消耗得越多，由于大气压的作用，导管中水面上升得越高。现烧瓶中放置不同条件的细铁丝，细铁丝在生锈时要消耗空气，细铁丝越易生锈，消耗的空气越多，导管中水面上升得越高。再根据表中数据可知，干燥细铁丝和完全浸没在食盐水中的细铁丝不易生锈，沾了食盐水的细铁丝最易生锈，沾了清水的细铁丝次之，这说明铁生锈的因素是需要空气、水和盐类物质。【答案】(1)铁生锈时与空气中的氧气反应，消耗了氧气而使烧瓶中气体的压强降低 (2)B>C>A=D (3)①跟氧气接触；②有水分子存在；③有电解质(盐)存在。三者同时具备时，铁牛锈的速度最快同步训练 A组1．下列不属于合金的是 ( ) A．焊锡 B．黄铜 C．生铁 D．石墨2．有关合金的叙述如下，其中正确的有 ( ) ①合金中至少含两种金属；②合金中的元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁合金(比钢多)；⑥生铁可完全溶解在稀盐酸中 A．①②③④⑤⑥ B．①② C．①③④⑤ D．③④⑤3．铝镁合金是新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列性质与这些用途无关的是 ( ) A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高4．据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产量的1／4。如图所示，电线杆的铁丝拉线上有M、N、P三处，最容易生锈的地方是 ( ) A．M处 B．N处 C．P处 D．不能确定 5．下列说法不正确的是 ( ) A．回收废旧金属可减少对环境的污染 B．回收废旧金属可以节约能源 C．回收废旧金属可以节约金属资源 D．回收一个铝制易拉罐比制造一个新饮料罐贵些6．某些食品包装袋内常有一小包物质，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败，常称作“双吸剂”。下列物质属于“双吸剂”的是 ( )A．炭粉 B．铁粉 C．氯化钙 D．生石灰7．日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的有 ( ) ①在铁制品表面镀锌；②在铁制品表面涂油脂；③保留铁件表面的铁锈作保护层；④在铁器表面刷油漆；⑤自行车脏了用清水冲洗；⑥用废酸液冲洗铁制污水管道；⑦切完菜后尽快将菜刀洗净擦干 A．②⑤ B．③⑤⑥ C．①③⑦ D．②⑥⑦8．铁制品在通常情况下很容易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是 ( ) A．镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B．镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液 C．镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气 D．镀铜铁制品是一种合金9．在研究“铁生锈的条件”的实验中，某科学兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。 【实验目的】铁生锈条件的探究。 【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放人3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象。【实验现象髌验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小。【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。【实验思考】(1)当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。(2)该实验的创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。(3)用完的菜刀要擦干存放，理由是 。(4)铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是10．所谓合金，就是多种不同金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物。根据下列 四种金属的熔沸点，不能形成合金的是 ( )NaCuAlFe熔点97.5℃1083℃660℃1535℃沸点883℃2595℃2200℃3000℃ A．Cu和Na B．Fe与Cu C．Cu与Al D．Al与Na11．在苍茫海水中沉没了800多年的“南海一号”重见天日，其中的宋代铜钱已经锈迹斑斑。已知：铜绿的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2 (OH) 2CO2]，它受热分解的化学方程式为：Cu2 (OH) 2CO32CuO+CO2↑+H2O某同学设计了如下实验，用来测定碱式碳酸铜受热分解后产生的水和二氧化碳的质量比。实验用到的主要装置如图所示： (1)装置连接顺序为： 。(填编号) (2)操作步骤及数据处理： 第一步：检验气密性； 第二步：装入药品，称取装置①和③的质量； 第三步：试验后再次称取装置①和③的质量， 记录数据如下表： 装置 装置质量时间 装置① 装置③ 实验前220.0克195.0克 实验后222.1克199.4克根据以上数据可得产生的水和二氧化碳的质量之比为 。(要求写出最简整数比) (3)产生该实验结果可能的原因有哪些? (可多选)。 A．二氧化碳没有被完全吸收 B．水没有被完全吸收 C．碱式碳酸铜药品中含有水分 D．碱式碳酸铜没有完全分解12．普通黄铜仅由铜和锌组成，它被广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块质量为50.O0克的黄铜样品，某同学利用一种未知浓度的稀盐酸来测定样品中Cu的 质量分数。实验中，当样品完全反应时，所得溶液的质量为198.25克，样品变化情况如图所示。 计算： (1)黄铜中Cu的质量分数。 (2)样品完全反应时生成的H2的质量。(3)稀盐酸的溶质质量分数。2.3 常见的材料(1)1．D 2．D 3． B 4． B 5．D 6． B 7．B 8．C 9．氧气和水蒸气(1)1／5 (2)试管内空气体积减小(或试管内液面上升) (3)除去水分，防止生锈(4)铝的表面易生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应 10．A 11．(1)②→①→③ (2)21 ：44 (3)AC l2．(1)67.5％ (2)0.5克 (3)10％2.3常见的材料(2)学习指要一、知识要点1．常见的三大无机非金属材料为水泥、玻璃和陶瓷。 (1)水泥：普通水泥(通常指硅酸盐水泥)由石灰石与黏土混在一起在炉中煅烧成熟料后加石膏磨细而成。 (2)玻璃：普通玻璃是将石英、苏打和石灰石等经过配料、熔化、成型、退火等工序制成的。 (3)陶瓷：用天然的硅酸盐和其他矿物原料制成的，具有许多优良的性能，如耐水、耐酸碱和绝缘性好等。2．三大有机合成材料为合成塑料、合成纤维和合成橡胶。二、重要提示1．在制造玻璃的过程中，当我们加入某些金属氧化物时(如二氧化锰、二氧化锡等)，会使玻璃呈现不同的颜色。如在红色玻璃中加的是氧化亚铜，在蓝色玻璃中加的是氧化钴。2．大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下统称为塑料包装物)，在使用后被抛弃在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。由于废旧塑料包装物大多呈白色，因此造成的环境污染被称为“白色污染”。科学广场白色污染与生物降解 白色污染是指由废弃塑料引起的环境污染。塑料制品在动物体内无法被消化和分解，牲口误食后可能引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡；废农膜残留在农田中，影响土壤透气性，阻碍水分流动和作物根系发育，缠绕农机具，恶化田问作业，长此以往使土壤劣化；废弃塑料对水面特别是海洋的污染已经成为国际性问题，它们影响渔业，恶化水质，还会缠住船只的螺旋桨，损坏船身和机器，给航运业造成重大损失。水中垃圾塑料占55％，其消除费用为陆地的10倍。为了防止白色污染，许多国家在大力推进3R运动，即要求减量化(Re—duce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)；还在研究新型的可降解塑料以及各种利用回收的废塑料使之资源化的新途径。生物降解塑料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。按照其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。按照其来源则可以分为天然高分子材料、微生物合成材料、化学合成材料、掺混型材料等。解题指导【例题】福娃是2008年奥运吉祥物。制作它的外部材料为纯羊毛绒，内充无毒的合成纤维。下列说法正确的是 ( )A．制作福娃内充物是引起A色污染的主要物质B．纯羊毛和合成纤维可用燃烧法区别C．制作福娃的外部材料属于有机合成材料D．合成纤维的吸水性和透气性比纯羊毛好【解析】福娃外部材料用的纯羊毛绒属于天然有机高分子材料，内充的无毒合成纤维属于合成材料。白色污染是由于大量废弃的塑料不易降解而引起的。区别天然纤维和人造纤维的方法是燃烧法，天然纯羊毛燃烧后有一股烧焦羽毛的特殊气味，而合成纤维则燃烧成黑色固体。纯羊毛的吸水性和透气性比合成材料要好。【答案】B同步训练 A组1．2009年中央电视台春节联欢晚会中，著名魔术师刘谦以其匪夷所思的表演震撼了国人，下列是他在表演过程中使用的道具，其中属于合成材料的是 ( ) A．玻璃杯 B．金戒指 C．硬币 D．橡皮筋2．下列无机非金属材料的使用和保存不正确的是 ( ) A．玻璃高脚杯盛放啤酒饮料 B．氧化铝(A12O3)用来制造发动机零件 C．建筑用的水泥大量露天放置 D．羟基磷酸钙陶瓷制造人工骨、人工关节及人造假牙3．我国政府规定，所有超市、商场、集贸市场等一律不得免费提供塑料购物袋。据了解，一次性塑料袋大多是聚氯乙烯和聚苯乙烯制成的再生塑料制品，对人体是有害的。下列关于一次性塑料袋的说法错误的是 ( ) A．一次性塑料袋是链状结构的高分子材料 B．禁止使用任何塑料制品 C．一次性塑料袋是由有机物组成的 D．一次性塑料袋是“白色污染”之一4．最新研制的以农作物秸秆为原料的一次性餐盒，废弃后在自然条件下两个月就可以分解。下列关于此种餐盒的说法不正确的是 ( ) A．替代塑料餐盒可减少“白色污染” B．这种餐盒是绿色环保产品 C．可有效利用秸秆，减少燃烧秸秆产生的空气污染 D．秸秆属于合成材料5．考古发现，早在一万多年前我国已开始制造和使用陶器。现在人们已能生产各种新型陶瓷材料，如用氧化铝陶瓷来制造发动机零件。下列有关氧化铝陶瓷的说法错误的是 ( ) A．该陶瓷属于无机非金属材料 B．该陶瓷中的原料氧化铝属于非金属氧化物 C．该陶瓷耐高温，强度高 D．该陶瓷耐酸、碱等化学物质的腐蚀6．下列对废弃塑料制品的处理方法中，最为恰当的是 ( ) A．焚烧 B．粉碎后深埋 C．倾倒在海洋中 D．用化学方法加工成防水涂料或汽油7．节能、环保、高效新材料的使用是上海世博会的亮点。 (1)世博园区内的“阳光谷”(如图甲所示)顶棚膜是国内首次采用具有自洁功能的聚四氟乙烯碳素纤维材料制成的，其使用寿命可以超过100年。聚四氟乙烯碳素纤维属于 (填“合成材料”或“天然材料”)。(2)下列做法能体现世博会“低碳、环保”理念的是 (可多选)。 A．用可降解的“玉米塑料”代替传统塑料制作餐具 B．用回收的牛奶包装纸盒再生的材料制造休闲椅 C．多个展馆充分利用了太阳能、风能、地热能、生物质能(3)世博会已有千辆新能源汽车投入运行，其中部分公交车采用二甲醚(C2H6O)作燃料。二甲醚完全燃烧生成二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式： 。(4)在世博园区内分布着许多“直饮水”点(如图乙所示)，其“直饮水”主要生产流程为：自来水→活性炭→超滤膜分离→紫外线消毒→直饮水，其中活性炭起 作用，超滤膜可以让水分子通过，其他大分子污染物则被截留，这个分离过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。8．市场上有一种加酶洗衣粉，衣物上的汗渍、血迹及人体排出的油渍 等遇到这种加酶洗衣粉都能被分解而除去。下列衣料不宜用加酶洗衣粉洗涤的是( ) ①羊毛织品；②棉织品；③化纤布料；④蚕丝织品 A．①② B．③④ C．①④ D．②③9．《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(又称“限塑令”)于2008年6月1日开始实施。市售塑料购物袋有的用聚乙烯[(CH2CH2)n]制成，有的用聚氯乙烯[(CH2CHCl) n]制成。请回答： (1)聚氯乙烯由 种元素组成。 (2)通过点燃的方法可以鉴别聚乙烯和聚氯乙烯，如果塑料购物袋点燃时有强烈的刺激性气味产生，这种塑料购物袋可能是由 制成的。 (3)实行塑料购物袋有偿使用的意义是 (可多选)。 A．节约资源 B．避免滥用塑料袋 C．保护生态环境 D．提高生活水平10．由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已经成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学们欲对某种塑料的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种 元素)，他们设计了如图所示的实验装置。目的是通过测量有关数据，推算塑料组成元素的含量。图中字母A至G均表示装置编号。请根据实验装置，回答下列问题：(1)由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中的塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是 。(2)E、F装置是气体的吸收装置，该处的设计有不正确的地方，如何改进 ， 理由是 。(3)碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置正确连接时G装置的作用是 。 2.3 常见的材料(2)1．D 2．C 3．B 4．D 5．B 6．D 7．(1)合成材料 (2)ABC (3)C2H6O+3O22CO2+3H2O (4)吸附 物理变化 8．C[解析：羊毛和蚕丝都含有蛋白质，易被酶分解。] 9．(1)3 (2)聚氯乙烯 (3)ABC[解析：分别燃烧聚乙烯和聚氯乙烯，产生的气体不同，有强烈的刺激性气味产生的是聚氯乙烯。] 10．(1)浓H2SO4 (2)E、F装置顺序对调 F装置吸收的水蒸气有一部分来自NaOH溶液 (3)吸收空气中的H2O和CO2，避免对实验结果产生干扰[解析：要除去氧气中混有的CO2和水蒸气，应先除CO2后除去水蒸气，以免有新的水蒸气进入D装置。要测定塑料燃烧生成的CO2和水蒸气，应先吸收水蒸气，后吸收CO2，以免NaOH溶液中的水蒸气进入F装置，使H2O的质量偏大。碱石灰的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气，以免对实验结果产生干扰。]2.4材料的发展学习指要一、知识要点1．人类材料的发展史：旧石器时代→新石器时代→铜器时代→青铜器时代→铁器时代→新材料时代。2．新型材料：新型材料是指那些新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需要的材料，如光电子信息材料、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、超导材料、纳米材料等。3．以铜为原料制备硫酸铜 (1)主要方法 方法一：铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜，同时生成二氧化硫和水； 方法二：将铜在空气中加热转化为氧化铜，然后利用氧化铜和稀硫酸反应制取硫酸铜； 方法三：将铜和氯气在加热条件下反应生成氯化铜，然后将氯化铜与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。 (2)选择方法的原则 方法一：浓硫酸与铜反应在生成硫酸铜的同时生成了二氧化硫气体，这样既浪费了原料，又因为二氧化硫有毒而造成环境污染； 方法二：原料利用率高，无污染； 方法三：所选原料氯气有毒，不符合环保要求，且步骤多，生产成本高。因此方法二是最优方案。二、重要提示人们在实际生产和实验中考虑某物质的制备方法时，需要考虑的问题有①制备过程中每一步化学反应是否符合化学反应规律；②设计的方案要考虑原料的成本和实际设备情况，如反应所需的条件和设备是否简单；③所需的原料是否容易获取，是否具有较好的经济效益；④生产过程中是否会对环境造成污染等。科学广场导电塑料 20世纪70年代的一天，日本的一位科学家在实验室里，用常规方法获得了一种具有金属光泽的银灰色薄膜。按经验，用同样方法得到的应当是聚乙炔黑色粉末。他觉得奇怪，于是就回过头来检查他的实验过程有没有差错，结果发现添加的催化剂比规定数量多出了1000多倍。测试结果显示这种产物确实是聚乙炔塑料，但它能够导电。就这样，导电塑料在这次意外的操作中诞生了。 随后，科学家们对导电塑料进行了深入研究，制造出了可以应用的导电塑料。2000年，Alan J．Hee—ger(艾伦·J．黑格，美国物理学家)、Alan G．Macdia—mid(艾伦·G．马克迪尔米德，美国化学家)和白川因树(日本化学家)因发现了导电塑料而获得了诺贝尔化学奖。 目前，美国已经用导电塑料代替半导体材料制造出太阳能电池，还实验用导电塑料作蓄电池材料。如果把导电塑料作为电极材料应用到汽车蓄电瓶里，可以把蓄电瓶的重量由l5千克降至2千克，并且能够反复充电l000次以上，大大延长了蓄电瓶的寿命。瑞士还用导电塑料制成印刷电路板，并已经应用到中小型计算机中，使用效果良好，成本只有铜印刷电路板的40％。英国和加拿大则把导电塑料用到电子玩具、电子游戏机、电视机和其他普通电器上，都明显地降低了产品成本。最近，日本一家公司用导电塑料制成了晶体管，取得了突破性进展。导电塑料兼具塑料和金属的优点，密度比金属小得多，不需要冶炼，也不需要在高温条件下加工，而制取导电塑料的资源也十分丰富，所以造价低廉。因此，导电塑料的出现将会给21世纪的材料科学带来新的生机。解题指导【例题】某科学兴趣小组利用废铜屑制取硫酸铜，设计方案如下：甲：Cu CuO CuSO4 △ △乙：Cu CuSO4丙：Cu CuSO4[Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4+SO2↑+2H2O]丁：Cu Cu(NO3)2 Cu(OH) 2 CuSO4 △从理论、操作、经济、环保等方面考虑，你认为最合理的方案是 ( )A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【解析】乙方案，从原理上考虑是错误的，铜与稀硫酸不反应；丙方案，从经济和环保等方面考虑，用铜与浓硫酸反应虽然可以一步制取到硫酸铜，但所生成的二氧化硫气体会污染空气，且硫酸的利用率低；丁方案，采用金属铜置换硝酸银获得硝酸铜的方法，其中硝酸银价格昂贵，且银离子有毒，经过多步反应才能制取到硫酸铜。因此丙和丁方案都不是最合理的。甲方案，通过铜与氧气加热获得氧化铜，再通过氧化铜与稀硫酸反应，理论上成立，且操作简单，原料来源广泛且便宜，硫酸利用率高，因此甲方案是最合理的。【答案】A同步训练 A组1．材料是人类文明进步的标志。下列不同时代物品的材料在加工、制取过程中只发生物理变化的是 ( )2．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，许多材料达到纳米(1纳米=10一9米)级的大小时，会产生许多让人料想不到的奇特的光、电、磁、热、力和化学等方面的性质。如：将金属制成纳米粉末后就变成了黑色，且不导电，机械强度也大幅度提高。下列说法错误的是 ( ) A．纳米碳虽然质地柔软，但强度却很大 B．纳米氧化锌能吸收电磁波 C．金黄色的金粉应该属于纳米材料 D．在空气中能自燃的铁粉应该属于纳米材料3．随着社会的发展，出现了复合材料这一类新型材料。目前，复合材料最主要的应用领域是( )A．高分子分离膜 B．人类的人工器官C．宇宙航空工业 D．新型药物4．用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维 ( )A．不发生光辐射B．能传输大量信息，且不怕腐蚀C．无论怎样绕曲，都能很好地传导光线D．熔点高，耐高温5．“绿色化学”的核心是在化学反应过程或化工生产中，尽量减少使用或彻底消除有害物质。下列做法符合“绿色化学”的是 ( ) A．生产和使用剧毒农药 B．造纸厂用二氧化硫进行纸浆漂白 C．利用双氧水制氧气 D．化工厂产生的废气向高空排放6．用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状。关于此天线制作材料的描述错误的是 ( )A．具有形状记忆功能 B．具有很低的熔点C．具有良好的延展性 D．具有良好的导电性7．获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。(1)光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料是 。 (2)信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等。硅的纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法(之一)如下：SiO2 Si(粗硅) SiHCl3(沸点31.5℃) Si (多晶硅)→单晶硅 近年来用得较多的另一种方法(之二)是用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷，再加热分解硅烷可得高纯硅。根据上述信息回答下列问题：①从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一步处理? 。②把方法二中生产高纯硅的两个化学反应方程式补充完整：Mg2Si+4HCl= +SiH4↑；SiH4 Si+ 。同步训练 B组8．下列物质的制备万莱设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 ( ) A．S SO3 H2SO4 B．C CO CO2 NaO2CO3溶液C．CaO Ca(OH) 2 NaOH溶液 D．Cu Cu(NO3) 2 Cu(OH) 2，9．工业上用沉淀法生产的轻质碳酸钙是极细的粉末，为制造牙膏的原料之一。甲、乙两位同学分别设计了沉淀法制各碳酸钙的实验方案．如图所示． (1)请将乙同学的方案补充完整(填化学式)：① ；② ；③ 。 (2)你认为 同学的方案比较合理，理由是 。 2.4 材料的发展1．A 2． C 3． C 4． C 5． C 6． B 7．(1)石英砂(SiO2) (2)①由碳还原二氧化硅得到的单质硅中，杂质含量过高 ②2MgCl2 2H2 8．C[解析：S在氧气中点燃生成的是SO2而不是SO3，AgNO3是贵重的物质，价格昂贵，经济上不合算。] 9．(1)CaO CO2 Ca(OH)2 (2)乙 原料利用率高分组实验：物质的鉴别学习指要一、知识要点1．物质鉴别方法 (1)化学方法：如鉴别氯离子可加入硝酸银溶液和稀硝酸，鉴别硫酸根离子可加入硝酸钡溶液和稀硝酸。 (2)物理方法：如蓝色不溶物为氢氧化铜，红褐色不溶物为氢氧化铁。 注：化学方法是利用物质的化学性质，物理方法是利用物质的物理性质。2．常见物质的检验 (1)常见气体的检验气体名称 检验方法 现象O2带火星的小木条或燃烧的小木条复燃或更旺H2①通入灼热的CuO中②点燃，在火焰上罩一只干冷的烧杯①有红色物质产生②有水珠生成CO2通入澄清石灰水中变浑浊CO①先通入灼热的CuO中，再通入澄清石灰水中②点燃，在火焰上罩一只内壁涂有澄清石灰水的小烧杯①有红色物质产生，石灰水变浑浊②变浑浊CH4点燃，在火焰上罩一只干冷的小烧杯，再在火焰上罩一只内壁涂有澄清石灰水的小烧杯有水珠产生，石灰水变浑浊水蒸气通入无水CuSO4粉末中白色变蓝色(2)常见离子的检验 离子名称 检验试剂 主要现象H+ (酸液)①紫色石蕊试液②金属Zn①变红②有气泡产生OH一(碱液)①紫色石蕊试液②无色酚酞试液①变蓝②变红SO一(硫酸，可溶性硫酸盐)BaCl2溶液[或Ba(NO3) 2溶液]，稀HNO3生成不溶于稀HNO3的白色沉淀C1一(盐酸，可溶性氯化物)AgNO3溶液，稀HNO3生成不溶于稀HNO3的白色沉淀C()一(碳酸盐)稀盐酸、澄清石灰水产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体二、重要提示 物质鉴别的方法可以有多种，在实际选择时，人们尽量选择相对简单的操作方法，如观察颜色、溶解性等。选择化学方法进行鉴别时，还要考虑到所选药品是否容易获取、反应现象是否明显等。【例l】现有Na2SO4、Na2CO3、AgNO3三种无色溶液，若用一种试剂一次鉴别出来，应选用的试剂是 ( )A．BaCl2溶液 B．稀硝酸 C．NaOH溶液 D．稀盐酸【解析】一般来说，用一种试剂一次鉴别出来三种物质，有如下几种情况：(1))加入一种试剂后产生的现象不同：一个有气体生成，一个有沉淀生成，一个没有明显现象；(2)加入试剂后，颜色改变不同，三种试液显示三种不同颜色，一般对指示剂而言较多。在鉴别的物质中如果是酸、碱、盐同时出现，可考虑用指示剂，如紫色石蕊试液。如果有一种是碳酸盐，首先考虑用稀酸。一般酸和碳酸盐是一对互检的试剂，也是解题的突破口，然后根据其他物质的性质考虑选用哪一种酸，其次考虑其他酸、碱、盐试剂来鉴别。但要注意三种待测液加入一种试剂后，一定要产生不同的现象，否则不能一次鉴别出来。【答案】D【例2】根据如图2—5所示的转化关系(假设能发生反应的均完全反应)，回答下列问题。(1)蓝色沉淀D的化学式是 。(2)写出由蓝色溶液B得到白色沉淀C的化学方程式 。【解析】先寻找突破口，从“蓝色溶液”和“蓝色沉淀”入手，B为铜盐，D为Cu(OH)2，C为不溶于稀硝酸的白色沉淀，可推断B为CuSO4溶液。【答案】 (1)Cu(OH) 2 (2)CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2同步训练 A组 1．只用水就能直接鉴别的一组物质是 ( ) A．NaCl、CaCl2、BaCl2 B．AgCl、BaSO4、CuSO4 C．CuSO4、Na2CO3、CaCO3 D．AgCl、BaSO4、CaCO3 2．为鉴别氢气、氧气、二氧化碳三瓶气体，可选用的方法是 ( ) A．将水倒人三瓶气体中 B．将澄清石灰水倒入三瓶气体中 C．将紫色石蕊试液滴人三瓶气体中 D．将燃着的木条分别伸人三瓶气体中 3．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是 ( ) A．用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸 B．用燃着的木条鉴别CO2和N2 C．用紫色石蕊试液鉴别稀盐酸和稀硫酸 D．用水鉴别NaOH和CaCO3固体 4．某气体混合物可能含有H2、CO、CO2和水蒸气中的若干种，现将该气体依次通过灼热的氧化铜、无水硫酸铜、澄清石灰水后，看到的现象依次为变红、变蓝、无现象。由此确定该气体的成分是 ( ) A．H2和水蒸气 B．H2、CO、CO2 C．一定含有H2，可能含有水蒸气 D．一定含有CO和CO2，可能含有H2和水蒸气 5．下表是小江同学用多种方法来鉴别物质的记录，其中完全正确的是 ( )需鉴别的物质所加试剂或方法方法1方法2A木炭粉和氧化铜观察颜色通CO并加热BNaCl溶液和Na2CO3溶液稀HClZnCNH4HCO3氮肥和K2SO4钾肥加Ca(OH) 2研磨并闻气味稀H2SO4D稀HCl和KCl溶液Fe2O3无色酚酞6．下列各组物质中，加入适量的盐酸后过滤，不能将混有的杂质除净的是 ( ) A．铜粉中混有少量铁粉 B．Na2SO4中混有少量CaCO3 C．NaCl中混有少量Na2CO3 D．碳粉中混有少量氧化铜7．老师请小刚帮助他将失去标签的盐酸、氯化钠、氢氧化钠三瓶溶液鉴别出来，并重新贴好标签。为了鉴别这三种溶液，小刚取三种溶液各少许加人试管中，分别编号为A、B、C，按如图所示步骤进行实验，同时观察到以下现象：由此小刚能推测出三种溶液分别是(写化学式)：A为 溶液；B为 溶液；C为 溶液。同步训练 B组8．下列各组溶液，不加其他试剂就能鉴别的是( ) A．K2SO4、BaCl2、NaNO3、NaCl B．HCl、Na2CO3、BaCl2、Na2SO4 C．KOH、Na2SO4、CuSO4、NaCl D．KCl、AgNO3、KNO3、NaCl9．实验室有两瓶标签脱落的溶液：只知道是盐酸溶液和硫酸溶液。请选择下列试剂，用两种方法并且每次只用一种试剂把它们鉴别出来，并填写下表： ①氧化铁；②氢氧化钠溶液；③碳酸钠溶液；④氢氧化钡溶液；⑤氯化钡溶液选择的试剂编号有明显反应现象的化学方程式方法一方法二10．A、B、C、D、E五瓶无色透明溶液，分别是HCl溶液、Na2CO3溶液、MgCl2溶液、NaNO3溶液、NaOH溶液中的一种，分别进行下列实验： Ⅰ．将A分别滴入B、C、D、E中，均没有明显现象。 Ⅱ．将B分别滴入A、C、D、E中，C、E中均产生白色沉淀，其余没有明显现象。 Ⅲ．将C分别滴人A、B、D、E中，8中产生白色沉淀，D中有气泡冒出，其余没有明显现象。 请回答问题： (1)A是 ，B是 ，C是 。 (2)B加入E中的化学方程式是 。 (3)C加入D中的化学方程式是 。 分组实验：物质的鉴别 1．C 2．D 3．D 4． C 5． C 6． B 7．HCl NaOH NaCl 8．B 9．⑤ BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl ④H2SO4+Ba(OH) 2=BaSO4↓+2H2O[解析：选择试剂时，要利用硫酸和盐酸的个性特征，不能利用酸的通性。] 10．(1)NANO3溶液MgCl 2溶液Na 2CO3溶液(2)MgCl2 +2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓ (3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑[解析：从实验Ⅰ可知A不与其他四种溶液反应，故A为NANO3溶液，根据实验Ⅲ可知C为Na2CO3溶液，D为HCl溶液，B为MgCl2溶液，则根据实验Ⅱ可知E为NaOH溶液。]单元自测题一、选择题(每小题2分，共36分)1．下列各种物质中，按氧化物、酸、碱、盐的顺序排列是 ( ) A．H2SO4、Na2O、MgCl2、Ca(OH)2 B．K2CO3、Ba(OH) 2、Na2O、HNO3 C．CaO、HNO3、NaOH、Na2CO3 D．SO3、H2SO4、CaCO3、KOH 2．为创建“国家环保模范城市”，某市将原来的垃圾桶撤换成分类垃圾收集箱。下图是国颁布的“城市生活垃圾分类标志”。废旧电池应投入的垃圾收集箱是 ( ) 3．材料与人类生活密切相关。下列物品是由有机合成材料制成的是 ( ) A．羊毛衫 B．塑料脸盆 C．不锈钢餐具 D．玻璃杯 4．有一种新型可降解塑料，其主要成分是聚乳酸，可在微生物的作用下自然分解，使用这种塑料制品可以减少 ( ) A．土壤污染 B．大气污染 C．水污染 D．生物污染 。 5．分类学习是科学重要的学习思想，下列物质分类错误的一组是 ( ) A．H2、O2、N2 B．HCl、H2SO4、NaHSO4 C．NaOH、KOH、NH4·H2O D．NaCl、NaHCO3、NH4C1 6．石油没有固定的沸点，在炼油厂精馏塔中根据各成分的沸点不同，蒸馏后能得到汽油、煤油、柴油等产品，由此可以判断石油属于 ( ) A．单质 B．化合物 C．混合物 D．纯净物 7．铜片在酒精灯上加热后表面变黑，有同学认为黑色物质是氧化铜(CuO)，也有同学认为黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑(C)。在下列试剂中，只要一步反应即可判断哪种观点正确的是 ( ) A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．氯化钡溶液 D．氢氧化钠溶液 8．下列各种材料的开发利用过程中，发生化学变化的是 ( ) A．用耐高温、耐化学腐蚀的钾玻璃制成实验室常用的化学仪器 B．用镍钛合金制成可折叠的眼镜架 C．用石灰石、黏土、石英砂等原料在高温下制成水泥 D．用合成纤维制成人造血管9．下列说法不正确的是 ( ) A．铁有良好的导热性，常用来制作炊具 B．废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染 C．铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中不会生锈 D．铝表面易形成致密的氧化膜，可阻止铝进一步被氧化10．取3枚洁净无锈的铁钉，分别投入3支试管中，然后向试管中分别加入如图所示的物质进行实验。试管中铁钉的锈蚀速度由快到慢的顺序为 ( ) A．①②③ B．②①③ C．②③① D．③①②11．为适应火车提速，一些铁路线上原有的短轨需要连接成为长轨。工人常用铝热反应原理来焊接钢轨，发生的反应是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。有关该反应的说法中，正确的是 ( ) A．该反应属于化合反应 B．该反应中，铝作为氧化剂 C．该反应中，Fe2O3发生还原反应 D．该反应过程中，铁元素的化合价升高12．下列各组物质，不能发生化学反应的是 ( ) A．铁和硝酸铜溶液 B．氧化钙和水 C．氢氧化铝和稀盐酸 D．稀盐酸和硫酸钡13．在人体的血液中，如果钾元素含量偏高，会引起心脏衰竭，甚至死亡；如果钾元素含量偏低，又会影响肌肉和神经的功能，这时就需要补充钾元素。一种医用含钾化合物的水溶液 能跟硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。该化合物是 ( )A．KCl B．K2CO3 C．KNO3 D．KOH14．某气体可能含有水蒸气、CO、H 2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置 ( ) A．甲、乙、丙 B．丙、乙、甲 C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙15．“绿色化学”是21世纪科学发展的主导方向，要求从根本上杜绝污染。它包括“原料绿色化”“化学反应绿色化”“产品绿色化”等内容。其中“化学反应绿色化”要求原料物质中的所有原子完全被利用，全部转入期望的产物中。下列符合“化学反应绿色化”要求的是 ( ) A．制取氢气：Zn+H 2SO4=ZnSO4+H 2↑ B．制取氧气：2KMnO4 K 2MnO4+ MnO4 +O 2↑ C．制取碳酸氢铵：CO2+H2O+NH3=NH4HCO3 D．制取氨气：(NH4) 2SO4+Ca(OH) 2=CaSO4+2NH3↑+2H2O 16．物质X可发生下列所示的两个反应，则X可能是( ) ①X+碱→盐+H2O；②X+金属氧化物→盐+H2O A．CaO B．CO2 C．NaOH D．H2SO4 17．下列各组物质在水中能大量共存的是 ( ) A．H2SO4、Na2SO4、NaOH B．Ca(OH) 2、KCl、K2CO3 C．NaCl、Na2CO3、KNO3 D．CuSO4、NaOH、Na2SO4 18．我们学习过以下常见的酸、碱、盐：NaOH、Ca(OH)2、HCl、H2SO4、Na2CO3，请你整理归纳，这五种物质两两相互能发生化学反应的共有 ( ) A．4组 B．5组 C．6组 D．7组 二、填空题(每空2分，共50分)19．我们的生活与科学密切相关。食盐、酒精、水、生石灰、食醋是生活中常见的物质。请按要求填空： (1)鉴别酒精和水，你认为简便可行的方法是 。 (2)以上物质中，可用于清除水垢的是 ，可用于食品干燥袋中作干燥剂的是 ， 可用作调味剂和防腐剂的是 。20．钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就使用了大量的钢铁。 (1)钢铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁与空气中的 和 共同作用的结果。 (3)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止锈蚀的共同原理是 。 (4)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料来炼铁，反应过程 如下： 请写出第③步反应的化学方程式： 。 (5)金属矿物的储量有限，而且不能再生。目前世界上已有50％以上的废钢铁得到回收利用，其目的是 (填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。21．2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家。高锟获奖，是因为他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就：提出用玻璃制造 比头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长距离通讯线路。这一理论引起了世界通信技术的一次革命。 (1)光纤这种材料属于 。(填字母) A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 D．纳米材料 (2)光纤的质量要求极严。目前使用的光纤是纯度极高的超纯SiO2，其制造时的反应原理是：SiCl 4(气)+O2SiO2 (固)+2Cl2 (气)该反应属于 (填基本化学反应类型)。22．李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温条件下反应制取单质铜，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。查阅资料得知，CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。 请回答下列问题： (1)点燃A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是 ； (2)装置B中发生的实验现象是 ， 该反应的化学方程式是 。 (3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有 气体生成，证明李洋同学的判 断是正确的。 23．有碳酸钠、盐酸、氯化钙三种溶液，为了鉴别它们，现将其任意编号为A、B、C，行如下实验。根据实验现象，回答下列问题。(用化学式表示各物质) (1)若A、B混合，有白色沉淀产生，则C为 。 (2)若A、B混合，有气体放出，则C为 。 (3)若A、B混合，无任何现象，则C为 。 (4)上述(1)中发生的反应，其基本类型属于 反应。 24．下图中A～H和甲、乙、丙分别是初中科学常见的物质。已知甲和G均为黑色固体单质，D是大理石的主要成分，丙常用来配制农药波尔多液，常温下C、E、F均为无色气体(图中有部分生成物未标出)。 (1)写出下列物质的化学式： A． ；F． ；乙． 。 (2)写出下列反应的化学方程式： B→E的反应： ；G→H的反应： 。三、分析计算题(第25题6分，第26题8分，共14分)25．实验测得某磁铁矿石中四氧化三铁的质量分数为80％(假设杂质不含铁元素)。利用该磁铁矿石5000吨，炼铁厂理论上可以炼出含铁98％的生铁的质量是多少?26．构建知识网络是一种重要的学习方法。如图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。请分析回答下列问题：(1)反应①中可用 (填化学式)作还原剂。(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀，为阻止该反应的发生，人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法。这两种方法的共同原理是阻止钢铁与 接触。(3)早在西汉时期，我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜，称为“湿法炼铜”，即反应③，若用该方法制得铜16千克，理论上需要溶质质量分数为l0％的硫酸铜溶液多少千克?单元自测题1．C 2．B 3．B 4．A 5．B 6．C 7．B 8．C 9．C[解析：铜在潮湿的空气中会与O2、H2O、CO2反应生成铜锈。] 10．B 11．C[解析：Al得氧为还原剂，发生氧化反应，Fe 2O3失氧为氧化剂，发生还原反应。]12．D l3．A l4．D[解析：先检验水分证明H 2O是否存在，再检验CO2和水，证明H2和CO是否存在。] 15．C l6．D 17．C[解析：H+与OH一反应生成H2O，Ca2+和C一 反应生成CaCO3白色沉淀，Cu2+与OH一反应生成Cu(OH) 2蓝色沉淀。] 18．D[解析：与NaOH反应的有2种物质，Ca(OH) 2有3种，HCl有1种，H2SO4有1种，从NaOH开始顺次比较。] 19．(1)闻气味(2)食醋生石灰食盐 20．(1)混合物(2)水蒸气氧气(3)隔绝空气 (4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (5)节约金属资源 21．(1)B (2)置换反应 22．(1)Cu (2)澄清石灰水变浑浊Ca(OH) 2+ CO2=CaCO 3↓+ H2O (3)CO 23．(1)HCl (2)CaCl 2 (3)Na2CO3 (4)复分解[解析：Na2CO3与HCl反应有CO2气体放出，与CaCl 2溶液反应会产生白色沉淀，HCl与CaCl2不反应。两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应称为复分解反应。] 24．(1)Ca(HCO3)2 CO Fe2O3 (或FeO ; Fe3O4，合理均可) (2)2H2O2H2↑+O2↑ Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 [解析：大理石的主要成分是CaCO3，Ca(HCO3) 2加热分解成H2O、CO2和CaCO3。] 25．295.7吨 26．(1)CO(或H 2、C等) (2)氧气和水 (3)400千克 展开更多...... 收起↑ 资源列表 名师导学——2.1 物质的分类和利用(1).doc 名师导学——2.1 物质的分类和利用(2).doc 名师导学——2.2 物质转化的规律(1).doc 名师导学——2.2 物质转化的规律(2).doc 名师导学——2.2 物质转化的规律(3).doc 名师导学——2.3 常见的材料(1).doc 名师导学——2.3 常见的材料(2).doc 名师导学——2.4 材料的发展.doc 名师导学——分组实验：物质的鉴别.doc 名师导学——第2章物质转化与材料利用单元自测题.doc
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