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第八单元 金属和金属材料
一、内容提要
1、通过人类日常生活广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
3、认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
5、初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与某些化合物溶液的置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
6、能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、重点难点内容讲解
1、金属物理性质的相似性和差异性
　　根据生活经验和对课本表8－1中所列出的一些金属物理性质的比较，我们可以发现，金属的物理性质特征与非金属不同，金属具有一些共同的物理性质：常温下金属都是固体（汞除外），有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。但各种金属的颜色、硬度、密度、熔点、导电性和导热性等物理性质差别也较大。
物理性质 物理性质比较
导电性 Ag　 Cu　 Au　 Al　 Zn　 Fe　 Pb
导电性逐渐减弱
密　　度 Au　 Pb　 Ag　 Cu　 Fe　 Zn　 Al
密度逐渐减小
熔　　点 W　 Fe　 Cu　 Au　 Ag　 Al　 Sn
熔点由高到低
硬　　度 Cr　 Fe　 Ag　 Cu　 Au　 Al　 Pb
硬度由大到小
2、如何考虑物质的用途
　　根据生活经验和对课本表8－1所提供的信息，分析我们熟悉的金属制品所选用的特定金属材料，我们就能知道，物质的性质在很大程度上决定了它们的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
3、合金
　　合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质，属于混合物。金属制成合金后，由于组成的改变，使得合金性能也随之发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。我们常见的生铁和钢，都是铁的合金。
4、金属的化学性质
　　我们可以将金属的化学性质归纳为下表：
金属的化学性质 实　　例 说　　明
（1）金属与氧气的反应 2Mg+O22MgO
4Al+3O22Al2O3
3Fe+2O2 Fe3O4
2Cu+O2 2CuO 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温时也不与氧气反应。
（2）金属与盐酸、稀硫酸的反应 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能。
（3）金属与某些化合物溶液的反应 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
　　铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝的表面在空气中与氧气反应，生成一层致密的化学性质稳定的氧化膜，可阻止铝进一步被氧化。
5、置换反应
　　由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。金属活动性顺序排在氢前的金属与盐酸或稀硫酸等酸的反应，以及类似铁与硫酸铜溶液的反应（金属活动性顺序里前面的金属与后面的金属盐溶液的反应）等都属于置换反应。
　　铁跟酸（盐酸、稀硫酸）及某些化合物溶液（如CuSO4）发生置换反应时，其化合价由0 → ＋2，而不是0 → ＋3，即生成低价铁的化合物而不是高价铁的化合物。
　　归纳已学过的反应类型，有以下三类：
　　化合反应：A＋B＋… 　AB…
　　分解反应：AB… A＋B＋…
　　置换反应：A＋BC AC＋B
6、金属活动性顺序
　　经过大量的实验探究和去伪存真的分析，人们归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动顺序：
K Ca　Na Mg　 Al　 Zn　 Fe　 Sn　 Pb （H） Cu　 Hg　 Ag　 Pt　 Au
金属活动性由强逐渐减弱
　　金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆，即“钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金”。金属活动性顺序可以作为金属能否与某些化合物的溶液发生置换反应的一种判断依据。
7、几种常见的金属矿物
　　地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表。
金属矿物 赤铁矿 黄铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿
主要成分 Fe2O3 FeS2 FeCO3 Al2O3 CuFeS2 Cu2S
8、铁的冶炼
　　在实验室按照课本图8－22进行一氧化碳还原氧化铁的实验时，可以观察到的现象为：红色的氧化铁粉末逐渐变成黑色粉末（铁粉），生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊（CO2）。多余的一氧化碳气体有毒，尾气必须处理（如烧掉）。
　　工业上冶炼铁的原料、反应原理及主要设备见下表。
原　　料 铁矿石、焦炭、石灰石等
主要反应原理 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。其主要反应原理为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
主要设备 高　　炉
9、根据化学方程式对反应物或生成物中含有某些杂质进行有关计算
　　化学方程式表示各种反应物和生成物纯物质之间的质量关系。在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在根据化学方程式计算用料或产量时，对于含杂质的物质（不管是反应物还是生成物），必须换算成纯物质的质量，才能根据化学方程式进行计算。
10、铁制品生锈的条件及防锈方法
　　设计证明铁制品在什么条件下容易锈蚀的实验，首先要根据生活经验对铁制品生锈的条件进行假设。铁制品在干燥的空气中不容易生锈，而在潮湿的空气中容易生锈，说明铁制品生锈可能与空气（氧气）和水都有关。再控制条件，设计以下三个对比实验进行证明：
　　①常温下，在干燥的空气中铁钉不易生锈；
　　②在隔绝空气的条件下，铁钉与水接触也不易生锈；
　　③铁钉只有在潮湿的空气中（既有水、又有氧气存在的条件下）容易生锈。
　　通过以上的实验可以得出结论：铁生锈的条件是必须要有水和氧气。铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
　　依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气和水。具体措施有：在铁的表面涂油、刷漆、镀耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金等。
11、金属资源的保护
　　金属资源有限。废旧金属随意丢弃，不仅造成资源浪费，还会造成环境污染。保护金属资源的有效途径有：　 　
　　（1）防止金属锈蚀；
　　（2）金属的回收利用，既可节约金属资源和能源，还可减少对环境的污染；
　　（3）有计划、合理地开采矿物；
　　（4）寻找金属的代用品（塑料）。
三、 中考链接
【例1】下列物质中，属于金属材料的是（ ）
A．钢 B．铝 C．氧化铁 D．金刚石
【解析】 金属材料包括纯金属和合金：A是铁的合金；B是纯金属，都属于金属材料；C是金属氧化物，而D为非金属，都不是金属材料。【答案】 A、B
【例2】日常生活中所用的自来水管，你认为选用哪种管子既经济又耐用（ ）
A．普通钢管 B．塑料管 C．不锈钢管 D．镀锌管
【解析】 要从既经济又耐用的角度考虑，并要认真观察生活中常见的自来水管。
【答案】 B
【例3】世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一。铝的下列应用必须加以控制的是（ ）
A．用铝合金制门窗
B．用铝合金做飞机材料
C．用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐
D．用金属铝制电线
【解析】 审题时应注意题中的前半部分。经排查，只有饮料属于食品，而其余均不属于食品类。故铝的四项应用中，必须控制的为C。
【答案】 C
【例4】 下列关于合金的说法正确的是（ ）
A．合金不能导电、传热
B．合金属于纯净物
C．合金没有延展性
D．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
【解析】 合金是混合物，不是纯净物；合金具有金属的性质，如导热性、传热性、延展性；由于组成的改变使得合金的很多性能与组成它们的金属不同。
【答案】 D
【例5】我国劳动人民在3000年前的商代就会制造出精美的青铜器。青铜器是铜锡合金，它具有良好的铸造性、耐磨性和耐腐蚀性。取某青铜样品8.1g，经分析其中含锡0.9g，则此青铜中铜与锡的质量比是（ ）
A．9∶2 B．9∶1 C．8∶1 D．4∶1
【解析】 本题以我国古代的青铜器为载体，考查了合金为混合物，其总质量等于各组分质之和这一知识点。样品中锡的质量为0.9g，则铜的质量为8.1g－0.9g =7.2g，铜、锡质量比为：7.2g∶0 .9g = 8∶1。
【答案】 B
【例6】 中华民族在世界冶金史上曾谱写过辉煌的篇章，下图即为我国东汉晚期所铸的青铜奔马（马踏飞燕）。早在2000多年前的西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，从现代化学的观点理解，这句话的涵义是（ ）
图
A．木炭还原氧化铜生成单质铜
B．氧化铜在单质铁的催化作用下分解生成铜
C．氢氧化铜和铁的化合物反应生成铜
D．单质铁从铜盐溶液中置换出铜
【解析】 这里的曾青即铜的化合物，指的是铁与硫酸铜的反应。
【答案】 D
【例7】 有X、Y、Z三种金属，只有Z能与稀H2SO4反应，当把Y放入X的盐溶液，Y表面有X析出，则这三种金属的活动性顺序是（ ）
A．Z > Y > X B．X > Z > Y
C．Y > X > Z D．Y > Z > X
【解析】 在金属活动性顺序里，排在前面的金属能将排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。只有Z能与稀H2SO4反应，说明Z>H，而Y能与X的盐溶液反应，说明Y>X，故Z>Y>X。
【答案】 A
【例8】某化学兴趣小组，为验证Fe、Cu、Ag 3种金属活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案。其中不能达到目的的是（ ）
【解析】 在金属活动性顺序里排在前面的金属能将排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，C中Fe、Cu都能将Ag置换出来，故无法排出顺序，故C错。
【答案】 C
【例9】 如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀H2SO4和CuSO4溶液中片刻，下列说法中正确的是（ ）
A．只有左边烧杯中溶液的质量增加
B．只有右边烧杯中溶液的质量增加
C．两边烧杯中的溶液质量都增加
D．取掉烧杯后，杠杆仍然保持平衡
【解析】 先分别考虑左右两边的反应情况及引起的溶液质量和金属质量的变化，再对照选项综合考虑。
左边铜与稀硫酸不发生反应，因此没有任何变化，右边锌与硫酸铜反应并置换出铜覆盖在锌表面，使溶液质量增加，金属质量减小。
【答案】 B
例10　 足量的镁、锌、铁与含等质量HCl的稀盐酸反应，下列图像正确的是（　 ）
　
　　解析：　
　　镁、锌、铁的金属活动性依次减弱，因此与盐酸反应的速率也依次减小，反映在图像中斜线的斜率也依次减小，也就是在反应的一段时间内，镁与盐酸反应产生的氢气的质量最多，锌次之，铁与盐酸反应产生的氢气最少。而由于金属是足量的，金属与盐酸反应会随着盐酸逐渐耗尽而反应停止，因此，最终产生氢气质量取决于盐酸质量。所以与含等质量HCl的盐酸反应的金属镁、锌、铁，最终生成氢气的质量是相等的。
　　答案：D
【例11】 实验室要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑。某学生设计了两个方案：
① Cu，Fe 过滤→洗涤
② Cu，Fe 过滤→洗涤
两个方案中，较好的是_______（填序号），理由是：__ ____________。
你是否有更简单的方法？若有，请写出做法： _______________。
【解析】题目中的两种方案均可以去掉铜屑中的铁屑，①种方案消耗了盐酸除去了铁，没有增加铜；②种方案除去铁，同时增加了铜。
【答案】 ①；铁屑易溶于稀盐酸，反应较彻底，易于分离出铜；用磁铁吸去铁屑。
【例12】请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：
发现问题小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部分最易生锈；
小茜发现自己的铜制镜框表面出现了绿色的铜锈；
小玲发现苹果切开不久，果肉上产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。
提出问题
这三种物质“生锈”的原因是什么？
收集证据
（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是___________。
（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色物质。
（3）实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下表所示。由实验可知：铜生锈是铜与水_________、_________等物质共同作用的结果。
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
得出结论
经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与__________（填物质名称）有关。
反思与应用
（1）写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法___________________；
（2）请你提出一条延长食品保质期的建议_______。
【解析】 本题是一道具有研究性学习性质的科学探究题，很好地考查了学生的科学素养。铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触。答题时要认真分析探究铜生锈的四个实验装置。实验一中的铜片只与空气中氧气、二氧化碳接触，实验二中的铜片只与氧气、水接触（NaOH溶液吸收了空气中CO2）。实验三中的铜片只与二氧化碳、水接触。实验四中的铜片与氧气、水、二氧化碳都接触。前三个实验中铜片都不生锈，只有实验四中铜片生锈。说明铜生锈是铜与水、二氧化碳、氧气等物质共同作用的结果，其化学方程式为：2Cu＋O2＋H2O＋CO2 ===== Cu2（OH）2CO3，由此得出结论，物质生锈除可能与水有关外，还可能都与氧气、二氧化碳有关。根据生锈的条件可提出防锈措施及延长食品保质期的建议，只要合理即可。
【答案】 收集证据：（1）铁与氧气和水同时接触
（3）氧气 二氧化硫
得出结论 氧气
反思与应用 （1）保持金属制品表面的洁净和干燥（或表面形成保护膜）
（2）将食品进行真空包装（或充入氮气等）
名师同步点拨
1、
2、生铁和钢的比较
类　　别 生　　铁 钢
分　　类 白口铁、灰口铁、球墨铸铁 碳素钢、合金钢
含碳量 2％～4.3％ 0.03％～2％
机械性能 硬而脆 硬而韧、弹性好
冶　　炼 主要设备 高炉 转炉、电炉、平炉
主要原料 铁矿石、焦炭、石灰石 生铁、氧气
主要原理 在高温下，用还原剂CO从铁的氧化物中将铁还原出来。 在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其他杂质转变为气体或炉渣而除去。
3、铝、铁、铜等金属及其合金，都是生产、生活中应用广泛的金属材料。这几种常用的重要金属除有共性之外，更值得注意的是它们有各自不同的特性。考查的目的就是要求学生比较清楚地了解这几种重要金属的性质与性能差异，并能根据其性质选择确定用途，或由其用途推知该金属的主要特性。因此，这些常用金属的性质以及性质特点，它们的应用范围，还有如何区别它们等都是值得注意的考查热点。
　　4、金属与酸、盐溶液的反应规律与金属活动性顺序以及它们之间的关系是非常重要的化学知识，这些知识所涉及到的内容都是考查的热点，具体有：
（1）通过一些反应事实、现象分析判断未知金属的活动性顺序，并作出相应的解释。
（2）根据金属与酸、盐溶液反应中的各种物质质量的变化趋势进行分析判断。
（3）不同金属与酸、盐溶液能否反应的判断以及反应先后（速率快慢）的分析。
（4）一定量的金属与酸、盐溶液反应后，对所得滤渣、滤液组成（构成）的分析判断。
（5）金属与酸、盐溶液反应中所涉及到的相关因素用函数图象表示或与物理学中力学、电学等知识结合。
　　5、金属资源与金属材料及其合金，都是人类生产、生活等各方面应用最广的物质材料。作为资源我们应该加以保护，合理的开发利用；作为材料它的用途与其特性有关，特性又与其组成结构有关。不同特性的金属，在应用上有着不同的选择、不同的范围。因此，金属及其合金的性能与组成结构的关系；性能与用途的关系；还有在这些内容里反映出的量变引起质变的辩证关系；金属材料的防锈蚀保护及相关验证或探究实验等都是考查热点。
例题分析
例1、将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式为3CuO+2Al 3Cu+Al2O3。反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，充分反应后，将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是（　 ）
　　①加入稀硫酸后，有气泡生成　　　　　　　
　　②加入稀硫酸后，没有气泡生成　
　　③加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质　　　
　　④插入溶液中的铁片表面有红色物质析出
　　A. 只有④　　　　B. ②③　　　　C. ③④　　　　　　　D. ①③④
　　解析：
　　题中利用铝和氧化铜在强热下能发生反应的事实，设计问题，考查了学生综合利用所学知识解决相关问题的能力。同时也让学生认识到判断一个反应是否进行完全，除了直接观察分析本身这一反应外，还可以用间接的方法进行。解题的关键是注意题目要求：能够说明氧化铜没有完全反应的事实。另外分析如果CuO没有完全反应，那以后的反应事实应该是怎样的。CuO没有完全反应就是有剩余，那么加入稀H2SO4就有CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O反应发生，该反应生成的CuSO4溶液中插入铁片就将有CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu反应进行，该反应有一明显的现象是铁片表面有红色物质析出。
　　答案：A
　　例2、放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403℃，更奇妙的是镓熔化后在－120℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其它金属融合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的用途的叙述错误的是（　 ）
　　A. 与硝酸反应制氢气　 　　B. 制作高温温度计　　
　　C. 制晶体管材料 　 　　D. 金与镓的合金用于镶牙
　　解析：
　　这是一道信息给予题，考查了学生学习利用信息以及根据已有的金属方面的知识解决问题的能力。解题的关键在于学习好题中信息知识，特别是金属镓的性质，另外利用性质决定用途的原理与其它一些知识思考确定答案。很显然，金属一般不会与氧化性酸（如硝酸、浓硫酸）反应产生氢气的。
　　答案：A
　　例3、钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。某化学课外活动小组，对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：
　　（1）一周后，观察到编号为______的试管中的铁钉锈蚀严重。
　　（2）常温下，铁生锈的条件是铁跟_______________和______________等物质相互作用的结果，铁锈的主要成分是_____________________（用化学式表示）。
　　（3）欲除去铁锈，同学们提出了三种不同的实验方法：①用砂布擦；②用稀盐酸洗；③用稀碱液泡。你认为最有效的方法是____________（填序号）。
　　（4）如何防止家庭中常用的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举一种方法_____________________。
　　解析：
　　金属资源及金属材料是人类很早就认识到并加以利用的，当今应用更为广泛，其中钢铁是需求量最大的金属材料。金属不同，性质有差异。钢铁应用广泛是因为它有着良好的特性，但它也有一个严重不足：在常温下的自然环境里易锈蚀。钢铁锈蚀不仅影响其构件的美观，而且影响其性能和质量，还会造成金属资源的浪费。这就要求我们研究钢铁生锈的原理，了解后才能更好、更有效地防止钢铁生锈。考查的目的是培养和提高学生根据实际需要，设计实验、分析实验现象、利用实验研究问题的能力。解题的关键是能依据实验目的，用比较的方法和用控制变量的思维方法得出钢铁生锈的条件：同时有水和空气。由此出发，联系所学的基础知识即可解答本题。
　　答案：
　　（1）B　
　　（2）水（或H2O）　 氧气（或O2）　 Fe2O3　
　　（3）②　
　　（4）保持铁制品的洁净和干燥；擦干后涂油等（其他合理的方法均可）
例4　 怎样用简单的方法鉴别铁粉和石墨粉？
　　解析：　
　　虽然铁粉和石墨粉都是黑色的粉末，但是它们的其他物理性质有很大的差别。例如，铁粉能被磁铁吸引而石墨却不能，石墨粉有滑腻感，石墨粉的密度比铁粉小等。利用这些物理性质的差别可以区分铁粉和石墨粉。
　　答案：　
　　取两种粉末少许，用手触摸，有滑腻感的是石墨粉，没有的是铁粉；或分别用磁铁接近两种粉末，能够被磁铁吸引的是铁粉，不能被吸引的是石墨粉。
　　例5　 小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。该佛像仍未锈蚀的主要原因是（　 ）
　　A．铝不易发生化学反应
　　B．铝的氧化物容易发生还原反应
　　C．铝不易被氧化
　　D．铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
　　解析：　
　　铝制品在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的而且很稳定的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
　　答案：D
例6 全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界年产量的1/4。某同学想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水。他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。
　　（1）在图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品。
　　（2）—周后，编号为　　 的试管中铁钉最易生锈。
　　（3）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是　　　 ，理由是　　　　　　　　　　　 。
　　分析：
　　本题不仅考查了铁生锈的条件，也考查了研究铁生锈的过程。铁生锈与氧气、水有关，可以控制条件，设计以下三个对比试验进行证明：（1）铁钉只与干燥空气接触；（2）铁钉只与水接触；（3）铁钉既与水又与空气接触。本题还结合地理知识考查了不同地理位置、环境对铁生锈快慢的影响，体现了研究铁锈蚀条件的实际价值。
　　答案：
　　（1）如图
　　（2）B
　　（3）吐鲁番　 吐鲁番盆地气候干燥。
名师同步选题
一、选择题
　　1．下列化学反应中，与实验事实不符的是(　 )
　　A．铁和硫酸铜溶液反应得到铜
　　B．铁和稀硫酸反应放出氢气
　　C．铁和稀盐酸反应得到氯化铁
　　D．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
　　2．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法中，正确的是(　 )
　　A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
　　B．铁在干燥的空气中容易生锈
　　C．铁是地壳里含量最多的金属元素
　　D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素
　　3．联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具。并向全世界推广。其主要原因是(　 )
　　A．价格便宜，不易生锈
　　B．铁锅含有碳元素
　　C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素
　　D．传热慢，保温性能好
　　4．被雨水淋湿的自行车必须先用干布擦净后，再用带油的布擦，其理由是(　 )
　　A．使自行车更加润滑、运转灵活
　　B．防止铁在干燥空气中被氧化
　　C．擦油保持自行车的光亮
　　D．防止铁与水分接触在空气中生锈
　　5．今年5月24日中央电视台报道，继“食盐加碘”后，我国又将启动“酱油加铁”工程。“酱油加铁”的意义是(　 )
　　① 补充人体需要的铁元素
　　② 预防缺铁性贫血病
　　③ 改善酱油的味道
　　④ 增加黑色素
　　⑤ 减少厨房污染物
　　⑥ 提高人们健康水平
　　A．①②③　 　　B．④⑤⑥　 　　C．③④⑤　 　　D．①②⑥
　　6．钢铁厂冶炼生铁的主要反应原理是。该反应中被还原的物质是(　 )
　　A．CO　　 　　　B．Fe2O3　　 　 C．Fe　　 　　　D．CO2
　　7．据估计，全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一，为探究钢铁锈蚀的原因，某探究性学习小组进行如图所示实验：数天后，只有试管(I)中铁在水面处生锈明显。如下列结论错误的是(　 )
　　
　　A．常温下，铁和氧气不易发生反应
　　B．常温下，铁和水不易发生反应
　　C．常温下，铁跟水、氧气不易发生反应
　　D．铁的防锈原理是使铁隔绝空气和水
　　8．金属钛(Ti)是航空、宇航、军工、电子等方面的必须原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：。该反应属于(　 )
　　A．化合反应　 　B．分解反应　 　C．置换反应　 　D．复分解反应
　　9．将一洁净的铁片放入下列溶液中，片刻后取出，溶液的质量明显减少的是(　 )
　　A．食盐溶液　 　B．硫酸锌溶液　 C．稀硫酸　 　　D．硫酸铜溶液
　　10．生铁和足量的稀盐酸充分反应后总会有残渣，残渣的成分是(　 )
　　A．铁　 　　　　B．氯化铁　 　　C．氯化亚铁　 　D．碳和一些杂质
　
　　二、填空题
　　11．金属铜长时间放置在潮湿的空气中，能与氧气等物质发生化合反应生成铜绿，铜绿受热后可以分解。根据所学知识回答下列问题：
　　(1)写出铜绿受热分解的化学方程式：___________________________；
　　(2)铜变成铜绿，除了铜、空气中的氧气参加反应外，还有哪些物质参加了反应 并说明理由。
　　________________________________________________。
　　12．钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约占产量四分之一的钢铁生锈损失。通过查阅资料、进行实验对上述问题进行研究。
　　请回答下列问题：
　　(1)我国在春秋战国时期钢铁生产就处于世界领先地位。工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的化学方程式是：_______________________；
　　(2)常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的_________和________；
　　请设计一个化学实验证明上述结论：________________________；
　　(3)防止钢铁制品生锈常用的方法是(举一个实例)：_________________；
　　(4)多数食品容易吸收空气中的水分而潮湿，并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品中放入一小包CaO粉末，可使食品保持干燥；现已研究成功在食品中放入一小包铁粉(包裹在多孔泡沫塑料袋中)，铁粉吸收水分和氧气，变为铁锈。用铁粉代替CaO粉末的优点是：______________________。
　　13．黄金是一种贵重金属。在人类漫长的历史中，素有“沙里淘金”、“真金不怕火炼”之说。这说明黄金在自然界中主要以________形式存在，也说明黄金的化学性质在自然条件下非常_________。
　　14．根据下列图示的转化关系，回答有关问题。
　　
　　(1)若A为气体，B为红色固体，则化合物乙为(填化学式。下同)___________；
　　(2)若B为气体，乙的水溶液呈浅绿色，则A为___________。
　　15．将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论。（已知：A、B在生成物中均为+2价）
　　
　　
　　
参考答案
　　一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D C D D B C C D D
　　二、填空题
　　11．　　(1)
　　(2) CO2和H2O；因 Cu2(OH)2CO3中含有C、H两种元素，根据质量守恒定律，反应物中也必须含有C、H两种元素，所以CO2和H2O应参加反应。　 　　12．　　(1)
　　(2) H2O(水)　 O2(氧气)；把一支铁钉的一半浸入试管的蒸馏水中，观察生锈情况；
　　(3) 在钢铁表面涂上油漆，或在钢铁表面涂油，或在钢铁表面镀其他金属，或在钢铁表面烤蓝；
　　(4) 不但能吸水，使食品保持干燥，而且能吸收氧气(防止食品腐败)。
　　13．
　　单质，稳定。
　　14．
　　(1) H2O；
　　(2) Fe。
　　15．
　　① 生成H2的质量A>B
　　② 相对原子质量B>A
　　③ 反应速率A>B
　　④ 在金属活动性顺序表中A、B均排在氢前面 （答对三点内容即可）
　　
第九单元 溶液
一、第九单元内容提要
1. 理解饱和溶液与不饱和溶液的概念以及二者的转化。
2. 了解饱和溶液和不饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系。
3. 对学生进行矛盾双方在一定条件中相互转化的辨证唯物主义教育。
4. 了解溶解度的概念。
5. 了解固体的溶解度及曲线，并能查出某温度下某物质的溶解度。
6. 常识性介绍温度，压强对气体溶解度的影响。
7 能进行有关溶质的质量分数的计算
二、重点难点内容讲解
1. 可溶物在一定量的水中能无限溶解吗？
二. 溶液是怎样分类的呢？
饱和溶液：在一定温度、一定量的溶剂中，溶质不能无限溶解的溶液。
不饱和溶液：在一定温度、一定量的溶剂中，溶质可以继续溶解的溶液。
1. 饱和溶液的前提条件是什么？
一定温度、一定量的溶剂。
2. 判断溶液是否饱和在上面的前提条件下，关键看什么？
溶质是否能继续溶解。
3. 为什么必须说明是“这种溶质”的饱和溶液。
4. 溶解度
（1）. 定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
（2）溶解性：是定性的表示物质溶解能力的大小，常用易溶、可溶、微溶、难溶来表示。
（3）溶解度：是用具体的数值定量的表示物质在一定温度下，在100g溶剂中的最大溶解能力。
（4） 溶解性和溶解度的关系：
5. 溶解度曲线
溶解度与温度有关，可用直角坐标系作图表示。
书中溶解度曲线
根据溶解度曲线所获取的信息
（1）. 固体物质溶解度随温度的变化趋势
（2）. 同一物质在不同温度下的溶解度
（3）. 不同物质在同一温度下的溶解度
（4）. 同一温度，不同物质不同溶解度比较
（5）. 溶解度曲线上交点的含义
（6）. 溶解度曲线上点的含义，曲线外点的含义
6. 气体溶解度
（1） 气体溶解度概念：压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在一定体积水里达到饱和状态时的气体体积。
（2）气体溶解度在生活中的应用：
鱼缸中为什么通入空气？
（3） 气体溶解度在生产中的应用：鱼池增氧
7 　（1）、溶质的质量分数
　　溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。溶液中溶质的质量分数可以用下式计算：
　　
　　应该注意：
　　①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比，并不代表具体的溶液质量和溶质质量。
　　②溶质的质量分数一般用百分数表示。
　　③溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。
　　④计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量，没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。
　　8、饱和溶液、不饱和溶液与溶质的质量分数的关系
　　①浓溶液中溶质的质量分数大，但不一定是饱和溶液，稀溶液中溶质的质量分数小，但不一定是不饱和溶液。
　　②对溶质与溶剂均相同的溶液来说，在相同状况（同温、同压）下，饱和溶液总比不饱和溶液要浓，即溶质的质量分数要大
9溶质的质量分数与溶解度的区别与联系
　　溶解度是用来表示一定温度下，某物质在某溶剂中溶解性的大小。溶质的质量分数用来表示溶液组成，它们之间的区别和联系如下表：
比较项目 溶解度 溶质的质量分数
意　　义 表示物质溶解性的大小，受外界温度、压强影响 表示溶液中溶质质量的多少，一般不受外界条件限制
对温度、压强的要求 一定温度、一定压强（溶质为固态物质时通常与压强无关） 一般与温度无关
溶液是否饱和 一定达到饱和 不一定
单　　位 g（严格地说应为g/100g溶剂） 无单位（是比值）
关系式 溶解度＝ ×100g 溶质的质量分数＝ ×100%
　　饱和溶液中溶质的质量分数（ω）和溶解度（S g）的关系为：
　　ω＝ ×100％
10配制一定质量、溶质质量分数一定的溶液
　　实验目的：
　　①练习配制50g溶质质量分数为5％的蔗糖溶液。
　　②加深对溶质质量分数概念的理解。
　　实验用品：
　　托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒（10mL、100mL）、蔗糖。
　　实验步骤：
　　①计算
　　根据溶质质量分数的公式，计算配制50g溶质质量分数为5％的蔗糖溶液所需要的：Ⅰ蔗糖质量：50g×5％＝2.5g，Ⅱ水的质量：50g－2.5g＝47.5g
　　②称量（量取）
　　用托盘天平称量2.5g蔗糖倒入烧杯中，把水的密度近似地看作1g/cm3，用量筒量取47.5mL水。（思考：为什么不选用10mL的量筒呢？如果选用10mL的量筒，需要量取5次才能量取到所需的水，这样将会导致误差偏大。）
　　③溶解
　　把量好的水倒入盛有蔗糖的烧杯中，用玻琉棒搅拌，加速蔗糖的溶解。
　　④贮存
　　把配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，放到试剂柜中。
关于溶液稀释或增浓的计算
　　①关于溶液稀释的计算
　　因为溶液稀释前后，溶质的质量不变，所以若设浓溶液质量为A g，溶质的质量分数为a％，加水稀释成溶质的质量分数为b％的稀溶液B g，则A g×a%＝Bg×b%（其中B＝A＋m水）
　　②关于溶液增浓（无溶质析出）的计算
　　溶液增浓通常有几种情况：
　　a、向原溶液中添加溶质：
　　因为溶液增加溶质前后，溶剂的质量不变。增加溶质后，溶液中溶质的质量＝原溶液中溶质的质量＋增加的溶质的质量，而溶液的质量＝原溶液的质量＋增加的溶质的质量。所以，若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，加溶质Bg后变成溶质的质量分数为b％的溶液，则Ag×a%＋Bg＝(A g＋Bg)×b%。
　　b、将原溶液蒸发去部分溶剂
　　因为溶液蒸发溶剂前后，溶质的质量不变。所以，若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，蒸发Bg水后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则：Ag×a%＝（Ag－Bg）×b％。
　　c、与浓溶液混合
　　因为混合后的溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和，混合后的溶液中溶质质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以，设原溶液质量为 A g，溶质的质量分数为a％，浓溶液质量为B g，溶质的质量分数为b％，两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液，则：Ag×a%＋B g× b%＝（Ag＋Bg）×c％。
　　11、关于溶质质量分数运用于化学方程式的计算
　　解这类问题时要注意：
　　①化学方程式下相对应的物质质量不能直接写溶液质量，而要写参加化学反应的溶质实际质量。
　　②若已知溶液的体积或求溶液的体积，要用m＝ρV这个公式进行换算。
　　③单位要统一。
　　12、关于溶液中溶质的质量分数计算的具体情况
　　①若溶质全部溶于水，且不与水发生化学反应，直接利用上述计算公式进行计算。
　　②若溶质虽不与水反应，但没有全部溶解，则溶质质量只计算溶解部分，未溶解部分不能参与计算。
　　③若溶质溶于水时与水发生了化学反应，则溶液中的溶质就为反应后的生成物了。
　　④若溶质为结晶水合物，溶于水后，其溶质的质量就不包括结晶水的质量。因为结晶水合物溶于水时，结晶水就转化为溶液中的溶剂了。
　　⑤关于酸、碱、盐溶液间发生1～2个化学反应，求反应后所得溶液——溶质质量分数问题的计算。首先要明确生成的溶液中溶质是什么，其次再通过化学反应计算溶质质量是多少，（往往溶质质量由几个部分组成）最后分析各量间关系求出溶液总质量，再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
　　⑥给定溶液中某种元素的质量分数或溶液中某种离子与水分子的个数比等形式，计算溶质的质量分数。如某NaCl溶液中，Na＋︰H2O（数目）＝1︰100，计算NaCl的质量分数。
三 中考链接
【例1】 （2004·四川）将下列物质分别放入或通入水中，不能形成溶液的是（ ）
A．食用盐 B．酒精 C．食盐 D．氯化氢气体
【解析】 该题考查了溶液的形成。一种或一种以上的物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物才是溶液。食用油难溶于水，不能形成均一、稳定的混合物，不能形成溶液；酒精能与水以任意比例互溶，能形成溶液；食盐易溶于水形成食盐溶液；氯化氢气体溶于水得盐酸，也是一种溶液。
【答案】 A
【例2】 下列有关溶液的说法，正确的是（ ）
A．溶液是无色透明的液体。
B．凡是均一、稳定的液体都是溶液
C．溶液是一种均一、稳定的混合物
D．溶液中的溶质一定是固体，溶剂一定是水
【解析】 本题主要考查的是对溶液概念的认识。溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物。其基本特征是均一性、稳定性。存在形式：混合物。此题易错选B，误认为B和C说法一样，但其区别在于B中没有说明液体是混合物还是纯净物，如蒸馏水是均一、稳定的液体，但属于纯净物，而不属于溶液。故正确答案为C。
【答案】 C
【例3】 （2004·佛山市）甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如下图所示，下列有关说法中正确的是（ ）
A．t1℃时甲物质的溶解度最大
B．乙物质的溶解度不随温度升降而变化
C．丙物质的溶解度随温度升高而降低
D．t2℃时甲、乙、丙三种物质的溶解度相等
【解析】 t1℃时丙的溶解度最大，故A错；乙的溶解度随温度的升高而增大，故B错；t2℃时，甲、乙两种物质的溶解度相等，故D错。
【例4】 （2004·山东济南）甲、乙两种不含结晶水的固体物质在不同温度下的溶解度如下：
温度物质 0℃ 20℃ 30℃ 50℃ 80℃
甲 13.3g 31.6g 36.2g 85.8g 169g
乙 35.7g 36.0g 36.2g 36.5g 37.1g
根据上表中的数据进行判断，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲的溶解度大于乙的溶解度
B．30℃时，甲、乙两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C．使乙物质从它的一定温度下的饱和溶液中析出，一般采用冷却的方法
D．升高温度即可使甲的不饱和溶液转变为饱和溶液
【解析】 该题考查学生阅读表格信息、综合分析信息、思考问题的能力。根据表中数据可得到以下信息：（1）甲物质的溶解度随温度升高而增大，且受温度影响较大。（2）乙物质的溶解度随温升高而增大，但受温度影响较小。（3）30℃时，甲、乙两种物质的溶解度相等。由以上信息推理出的结论是：（1）要使甲从它的一定温度下的饱和溶液中析出，一般采用冷却的方法，要使乙从它的一定温度下的饱和溶液中析出，一般采用蒸发溶剂的方法。（2）30℃时，甲、乙两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等。故四个选项中只有B正确。A没指明温度；C 应采用蒸发溶剂的方法；D应说成降低温度。
【答案】 B
【例5】 如图所示，在室温下的饱和食盐水中放了一个塑料小球。（1）现加入不少量食盐晶体，充分搅拌和静置后，在温度不变的情况下，小球的液面沉浮情况有何变化，并简单叙述原因：_____________________。
（2）若要在不用外力的情况下使小球的略上浮，你准备采取的具体方法是：________________________。
【解析】 此题为跨学科开放性试题。在温度不变的情况下，在NaCl饱和溶液中再加入食盐晶体，不能再溶解，溶液的密度不变，小球沉浮情况不变。若要使小球上浮，可增大溶液的密度，应从影响饱和溶液组成的因素去思考，即溶度、溶质和溶剂的改变。
【答案】 （1）沉浮情况不变；因为将氯化钠晶体投入氯化钠饱和溶液中，不会继续溶解，溶液密度不变，小球排开水的体积不变。
【例6】 （2004·江苏南通）化学中有许多概念是相对的，又是统一的。下图所映了饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液以及稀溶液的关系。
（1）从上图可以看出，饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系是____________________________________。
（2）0.9%的医用生理盐水可归于上图中_____区域（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”）；现有一瓶接近饱和的NaCl溶液，若要使它变为饱和溶液，一般采用的方法是_____________或_____________。
（3）生产上要配制5000g10%的盐酸来清洗钢材，需38%的盐酸（密度为1.19g/cm3）________mL（计算结果保留小数点后一位）
【解析】 本题形式新颖，解题的关键是明确题型要求，掌握四个概念的特征、联系。（1）从关系图中可以找到四个概念的多种关系。如饱和溶液既可能是浓溶液，也可能是稀溶液；不饱和溶液可能是浓溶液，也可能是稀溶液；浓溶液可能是饱和溶液，也可能是不饮和溶液；稀溶液可能是饱和溶液，也可能是不饱和溶液。（2）0.9%的生理盐水属于稀溶液，此溶液肯定不饱和，应归于图中Ⅲ区域。要使接近饱和的NaCl溶液变为饮和溶液，可采取加入NaCl固体搅拌至不能完全溶解或蒸发水分至刚好有晶体析出的方法。（3）设需38%的盐酸的体积为x，5000g×10%=x×1.19g/cm3×38%，x=1105.7mL。
【答案】 （1）饱和溶液既可能是浓溶液，也可能是稀溶液。
（2）Ⅲ；加入NaCl固体至不能继续溶解；蒸发溶剂至刚好有晶体析出；
（3）1105.7。
名师同步点拨
单元小结
1、溶液
　　溶液有均一性和稳定性，由溶质和溶剂组成，是混合物。溶质可以是固、液、气体，液液互溶，有水，水是溶剂；无水，量多的是溶剂。溶液不一定是液体，也不一定是无色的，有些溶液可以导电。
　　本专题中关于溶液知识的重点是溶液、饱和溶液、溶解度的概念。中考主要采用选择、填空和简答题型。
　　2、饱和溶液与不饱和溶液
　　（1）讨论溶液是否饱和只有指明“一定温度”、“一定量溶剂”、“对某种溶质而言”才有意义。
　　（2）饱和溶液与不饱和溶液的转化：
　　一般规律：（适用于绝大多数固体物质）
饱和溶液 不饱和溶液
　　特殊规律：（适用于氢氧化钙）
饱和溶液 不饱和溶液
　　（3）判断溶液是否饱和的依据：
　　a、看一定温度下，有没有不能继续溶解的剩余溶质存在。有，则是饱和溶液，反之是不饱和溶液。
　　b、在一定温度下，有溶质析出的剩余溶液一定是饱和溶液。
　　c、在一定温度下的溶液中，若既没有未溶解的固体也没有析出的固体，可向溶液中再加入少量溶质，若溶解表明溶液不饱和，反之溶液饱和。
　　3、固体溶解度与气体溶解度
　　（1）初中阶段一般是指物质在水中的溶解度。固体溶解度概念的三个前提是：
　　a、一定温度；
　　b、100g溶剂；
　　c、达到饱和状态。
　　其实质是溶解的溶质质量，单位是g（克）。即溶解度指一定温度下，100g溶剂中最多溶解的溶质的质量。
　　（2）影响固体溶解度的因素
　　固体溶解度的大小与溶质和溶剂的性质有关，与溶质和溶剂量的多少无关。不同物质在同一溶剂中的溶解能力不同，同一物质在不同溶剂中的溶解能力也不同。影响固体溶解度的外因只有温度，与是否搅拌、振荡无关。
　　（3）气体溶解度
　　定义：
　　气体在1.01×105Pa、一定温度时溶解在一定体积水中达到饱和状态时的气体体积数。
　　影响因素：
　　除与气体本身因素有关外，还受温度、压强影响。一般气体溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。
　　（4）溶解度曲线
　　4、混合物分离
　　常见的混合物分离的方法有：过滤和结晶。
　　（1）过滤：
　　适用于固体和液体的分离。如除去液体中混有的不溶性固体杂质或分离结晶析出的晶体和溶液等。
　　（2）结晶：
　　适用于分离几种可溶性固体物质。结晶的方法有两种：蒸发结晶法和冷却热饱和溶液结晶法。前者适用于溶解度受温度变化影响不大的物质，后者适用于溶解度受温度变化影响较大的物质。
　　5、溶质的质量分数
　　溶质质量分数＝
　　溶质质量分数＝ （适用于饱和溶液）
　　（1）下列变化对饱和溶液的溶质质量分数的影响（判断溶质质量分数的变化关键是看溶质质量与溶液质量的变化）
　　①增加溶质：溶质不再溶解，溶质质量分数不变。
　　②增加溶剂：溶质质量分数减小。
　　③降温：晶体析出，对大多数固体物质而言溶质质量减少，溶剂质量不变，溶质质量分数减小。
　　④升温：溶质质量、溶剂质量均不变，溶质质量分数不变。
　　⑤恒温蒸发水：溶剂减少，晶体析出，溶液仍为饱和，溶质质量分数不变。
　　（2）溶质质量分数计算时应注意：
　　①溶质质量是指已溶解的质量，不一定等于加入溶剂中的物质质量。
　　②当溶剂中所溶解的溶质不止一种时，其中某溶质的质量分数，应是这种溶质质量占全部溶液质量的百分比。
　　③溶质质量分数只有在溶解度的范围内才有意义
例题分析
例1、下列有关溶液的说法中，正确的是　 (　 )
　　A．不饱和溶液转化为饱和溶液，溶液中溶质的质量分数一定增大
　　B．将一定质量某物质的饱和溶液降温析出晶体后，所得溶液中溶质的质量分数一定减小
　　C．饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液一定是稀溶液
　　D．将5g某物质完全溶解于95g水中，所得溶液中溶质的质量分数不一定是5％
　　解析：
　　A不饱和溶液转化为饱和溶液若采取增加溶质法，溶质质量分数会增大。但若通过改变温度让溶液恰好饱和，溶质、溶剂的质量均未改变，则溶质质量分数不变。B饱和溶液降温析出晶体后，溶质质量减少，溶剂质量不变，则溶质质量分数减小。C饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液也不一定是稀溶液，D物质溶于水有以下几种情况：
　　（1）物质不含结晶水，在溶解时也不发生化学变化，溶质为物质本身，如KNO3。所得溶质质量分数为：5％。
　　（2）物质溶解时发生化学变化，则溶质为其生成物，如Na2O、CaO。Na2O＋H2O＝2NaOH，根据Na2O计算NaOH质量大于5g，所得NaOH溶液溶质质量分数大于5％。CaO＋H2O＝Ca(OH)2，根据CaO计算Ca(OH)2质量为大于5g，但由于Ca(OH)2是一种微溶于水的物质，故所得Ca(OH)2溶液溶质质量分数远远小于5％。
　　（3）结晶水合物溶于水，溶质为无水物，结晶水成为溶剂，如CuSO4·5H2O。由CuSO4·5H2O5g计算CuSO4质量为小于5g，所得溶液溶质质量分数小于5％。
　　答案：B、D
　　例2、我们已经知道这样的事实：
　　（1）食盐易溶于水，难溶于植物油；
　　（2）硝酸钾易溶于水，碳酸钙难溶于水；
　　（3）蔗糖在热水中溶解的质量比在等质量的冷水中溶解的质量多。请你回答下列问题：
　　（4）以上事实表明，固体物质的溶解能力与__________，__________，__________三个因素有关。
　　（5）请你举出上述三个因素中的一个应用实例（要求与上面所列事实不同）。
　　解析：
　　此题给定生活中的实例，归纳总结影响固体物质溶解能力的相关因素。
　　由（1）知：同种溶质在不同溶剂中溶解能力不同；
　　由（2）知：在同种溶剂中，不同溶质的溶解能力也不同；
　　由（3）知：溶解能力受温度的影响。一种物质的溶解能力，其溶质的性质是决定因素，还与溶剂的性质、温度、压强（气体）相关。
　　答案：
　　（4）溶剂的性质　 　溶质的性质　 　温度　
　　（5）衣服上的油渍用水很难洗去，用汽油却很容易洗去。(其他合理答案也可)
　　例3、20℃时，向50g碳酸钠饱和溶液中加入少量碳酸钠粉末，下列量不会发生变化的是（　 ）
　　A．溶液质量　　　　　
　　B．溶剂质量　　　　　
　　C．溶质质量　　　　　
　　D．溶质质量分数
　　解析：
　　此题将化学反应引入对饱和溶液中各种量变化的分析，难度较大。解题的关键在于分析发生的化学反应对原溶液中各种量的影响。保持温度不变，向饱和的碳酸钠溶液中加入少量碳酸钠粉末，Na2CO3+10H2O＝Na2CO3·10H2O，溶剂（水）的质量将减少，又由于原溶液为饱和溶液，则溶质（Na2CO3）将会以Na2CO3·10H2O晶体形式析出，但因为变化过程前后的温度保持不变，反应后的溶液仍未饱和溶液，溶质的质量分数保持不变。
　　答案：D
　　例4、甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示。现将两支分别装有甲、乙两种物质饱和溶液（底部均有未溶解的固体）的试管浸入盛有水的烧杯里，然后向烧杯中加入一定量的浓硫酸，则对相关变化判断正确的是（　 ）
　　A．甲溶液中溶质的质量分数减小　　　
　　B．乙溶液中未溶解的固体减少
　　C．甲、乙物质的溶解度都增大 　　　　
　　D．乙溶液中溶质的质量分数减小
　　解析：
　　此图要求理解溶解度曲线的意义以及温度对溶液中各种量的影响。由溶解度曲线知，随温度的升高，甲物质的溶解度逐渐减小，而乙物质的溶解度逐渐增大。将浓硫酸加入水中，稀释放出大量热量，温度上升，使得固体乙继续溶解，溶质的质量分数增大，而甲从饱和溶液中析出，溶质的质量分数减小。
　　答案：A、B
　例5、某酒精中乙醇所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等，则该酒精溶液中溶质的质量分数为　　　　 。
　　分析：　
　　此题给定氢原子个数，计算溶液中溶质的质量分数，解题关键在于氢原子数相等为桥梁，寻求C2H5OH和H2O之间的质量关系。若所含氢原子个数相等，则所含氢元素质量相等。
　　设该溶质C2H5OH的质量为x，溶剂H2O的质量为y，则 　 ，
　则溶质的质量分数为 ×100％＝ ×100％＝ ×100％＝46％。
　　答案：46％
　　例6、侯德榜是我国著名的化学家。由他发明的侯氏制碱法制得的纯碱中可能含有少量氯化钠。现取仅含氯化钠杂质的纯碱样品33.2g，加入130g稀盐酸中，恰好完全反应，得氯化钠溶液150g。求：
　　(1)该纯碱样品中Na2CO3的质量；
　　(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。
　　分析：　
　　本题综合性较强，运用质量守恒定律（质量守恒法）求得生成CO2的质量是解题的关键。
　　答案：　
　　设样品中含Na2CO3质量为x，生成NaCl的质量为y，依题意知产生CO2的质量为33.2g+130g－150g=13.2g。则：
　　Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O
　　　106　　　 　 117　 44
　　　 x　　　　　 　y　 13.2g
　　
　　原样品中含NaCl：33.2g－31.8g＝1.4g
　　
　　答：
　　该纯碱样品中Na2CO3为31.8g，所得溶液中溶质的质量分数为24.3％。
名师同步选题
1、 选择题
1、某温度下把100g10％KNO3溶液的溶质质量分数增加到20％，可以采用的方法是（B　 ）
　　A．蒸发掉45g水，温度维持不变
　　B．蒸发掉50g水，温度维持不变
　　C．加入10gKNO3固体
　　D．加入15gKNO3固体
　　2、在常温下向100g5％的氯化钠溶液里加入5g氯化钾粉末完全溶解后，氯化钠溶液的溶质的质量分数将（　B ）
　　A．增大
　　B．减小
　　C．不变
　　D．无法判断
　　3、在一定温度下，某固态溶质（不含结晶水）的水溶液甲，经历如下变化：　
　　
　　下列结论中，正确的是（　CD ）
　　A．溶液甲可能是饱和溶液
　　B．溶液乙一定是不饱和溶液
　　C．溶液乙和溶液丙中的溶质质量分数可能相等
　　D．溶液丙若再蒸发5g水，析出的晶体可能大于2g
　　4、在a、b两烧杯内盛有等质量且等质量分数的稀硫酸。现有两片质量相等的锌片，将其中一片放入a烧杯内，另一片先煅烧成氧化锌后再放入b烧杯内。过一会儿两烧杯内的固体都完全溶解，此时（　AB ）
　　A．a、b两烧杯中硫酸锌的质量相等
　　B．a烧杯溶液中硫酸锌的质量分数大
　　C．b烧杯溶液中硫酸锌的质量大
　　D．b烧杯溶液中硫酸锌的质量分数大
5下列说法中正确的是（　A ）
　　A、不饱和溶液降温不一定会变成饱和溶液　 　
　　B、饱和溶液一定是浓溶液
　　C、溶液中溶质质量分数的大小只由溶质质量决定　
　　D、相同温度下，饱和溶液一定比不饱和溶液浓
　　6、向一瓶接近饱和的氯化铵溶液中，逐渐加入氯化铵晶体，下列图像符合溶液中溶质质量变化规律的是（　C ）
　　7、农业上常用饱和食盐水进行选种。饱和食盐水露置在空气中一段时间后，有少量固体析出（设温度保持不变）。下列推测正确的是（C　 ）
　　A、氯化钠溶解度变小　　　　　　　　　
　　B、食盐水在空气中变质而不能继续使用
　　C、溶液依然饱和，溶质的质量分数不变　
　　D、水分蒸发，溶质的质量分数变大
　　8、某溶液甲，经过若干操作，析出10g晶体后变成溶液乙（甲、乙两溶液为同种溶质），下列说法正确的是（　D ）
　　A、溶液的溶质质量分数：乙一定小于甲　 　
　　B、溶液的溶质质量分数：乙一定等于甲
　　C、溶液的溶质质量分数：乙一定大于甲　 　
　　D、乙溶液一定是饱和溶液
　　9、a、b、c三种物质的溶解度曲线如下图所示。现有t1℃时的a、b、c三种物质的饱和溶液，将其都升温至t2℃时，下列说法错误的是（A　 ）
　　A、a溶液中的溶质质量分数最大
　　B、c溶液中的溶质质量分数最小
　　C、a、b溶液均为不饱和溶液
　　D、c溶液中有晶体析出
　　10、根据溶解度曲线，判断下列说法不正确的是（　B ）
　　A、在t1℃时，甲的溶解度小于乙的溶解度
　　B、在t2℃时，甲、乙的饱和溶液中含甲、乙两种物质的质量相等
　　C、在t3℃时，甲、乙两物质的饱和溶液降温至t2℃，都会析出晶体
　　D、当甲中含有少量乙时，可采用冷却热饱和溶液的方法提纯甲
二 填空题
11、下图是某同学配制一定质量的0.9％生理盐水的全过程：
　　（1）请找出上图中的错误（至少举出两点）：
　　①　　　　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　　　　　 。
　　（2）如果配制的生理盐水中NaCl的质量分数小于0.9％，则可能造成误差的原因有（至少举出三点）：
　　①　　　　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　　　　　 ；③　　　　　　　　　　　 。
　　12、溶液与人类的生活息息相关，溶液的配制是日常生活和化学实验中的常见操作。下表是硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表（20℃）。
溶液中溶质质量分数/（％） 4 12 16 24 28
硫酸溶液的密度/（g/mL） 1.02 1.08 1.11 1.17 1.20
氨水的密度/（g/mL） 0.98 0.95 0.94 0.91 0.90
　　请仔细分析后回答下列问题：
　　（1）20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，硫酸溶液的密度逐渐　　 （填“增大”“减小”或“不变”）；氨水的密度逐渐　　　 （填“增大”“减小”或“不变”）。
　　（2）取12％的硫酸溶液100g配制成6％的溶液，向100g12％的硫酸溶液中加水的质量应　　 100g。（填“大于”“小于”或“等于”）。
　　（3）向100g24％的氨水中加入100g水，摇匀，溶液体积是　　 mL。（保留到0.1）
13 天然气水合物是一种在高压低温条件下由水和天然气形成的冰态物，主要分布在海底和陆地冻土带沉积物中。经勘探发现天然气水合物存储量巨大，有望成为主要能源。请回答下列问题：
　　（1）天然气水合物中，水分子形成一种空间笼状结构，CH4和少量的N2、CO2等分子填入笼内的空隙中，无固定的化学计量关系，因此天然气水合物属于__________（选填“纯净物”或“混合物”）。若某种天然气水合物中甲烷存在的形式是CH4·5.75H2O，则两者质量比为m (CH4) ：m (H2O)＝___________________。
　　（2）若将天然气从其冰态物中分离出来，有三种方法：
　　①在一定温度下，___________________使气体从水合物中分离出来；
　　②在一定压力下，___________________使气体从水合物中分离出来；
　　③通过加入甲醇或盐类等物质，可降低水合物的凝固点。
　　14、如图是固体物质甲的溶解度曲线。
　　（1）图中A点代表甲的____________溶液（选填“饱和”或“不饱和”）。
　　（2）请填写下表剩余空格。（在表中的第1、2、3栏内选填“变大”、“变小”或“不变”；在第4栏内选填“饱和”或“不饱和”。）
1 2 3 4
降低温度 溶剂质量 溶质质量 溶质质量分数 溶液状态
A→B 　 不变 B点：
B→C 不变 　 C点：
15、氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度（0℃～30℃）如下表所示：
0℃ 10℃ 20℃ 30℃
NaCl 35.7g 35.8g 36.0g 36.3g
Na2CO3·10H2O 7g 12.5g 21.5g 38.8g
　　（1）从溶解度表中，我获取的信息有：________________________，________________________；
　　（2）要分离氯化钠和碳酸钠晶体的混合物，我设计的实验操作步骤是________________________。
　　
参考答案
1B 2B 3CD 4AB 5A 6C 7C 8D 9A 10B
11（1）
　　①广口瓶塞放反了（或瓶塞放反了）；
　　②砝码和药品放反了；
　　③温度计用来搅拌
　　（2）　提示：
　　这是一道开放性试题，可以从不同的侧面来回答
　　计算错误如：①水算多了；②氯化钠算少了；
　　称量氯化钠操作错误如：
　　③天平读数有误；④氯化钠和砝码放反了；⑤左盘放了纸片，右盘未放纸片；⑥天平未调零等；
　　用量筒量取水时错误如：
　　⑦水量多了（或量取水读数时仰视）；⑧氯化钠中混有杂质；⑨烧杯中有水等。
　　12、（1）增大；减小
　　（2）等于
　　（3）210.5
　　13、（1）混合物 　32 : 207　 　　
　　　　（2）①减小压强　
　　　　　 　②升高温度
　　14、（1）不饱和 　
　　　　（2）填写表格
1 2 3 4
降低温度 溶剂质量 溶质质量 溶质质量分数 溶液状态
A→B 不变 不变 变大 B点：饱和
B→C 不变 变小 变小 C点：饱和
　　15、（1）氯化钠溶解度受温度变化的影响较小；碳酸钠晶体的溶解度受温度变化的影响较大。
　　　　（2）①降温结晶法　
　　　　　　 ②蒸发溶剂法
第十单元 酸和碱
1、 第十单元内容提要
（1）认识几种常见的酸和碱，知道酸和碱各自都具有相似的化学性质。
（2）知道酸和碱的腐蚀性，能熟练取用酸和碱及其溶液。
（3）会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性。
（4）知道酸和碱发生中和反应并且体会中和反应的实质
二、重点难点内容讲解
1、酸碱指示剂：
　　遇到酸或碱的溶液，本身可显示不同颜色的物质，叫酸碱指示剂，简称指示剂，像常见的石蕊、酚酞这类物质。
　　石蕊指示剂是从石蕊地衣中提取的紫色浸液，是化学上最早广泛用来鉴别溶液酸碱性的一种试剂。它是在17世纪被英国化学家波义耳首先发现的。还有许多植物色素也可以作酸碱指示剂。
　　2、酸的通性（酸溶液的相似性）
　　①酸溶于水时都能解离（又称离解或电离）出H＋（阳离子）和酸根离子（阴离子），即不同的酸溶液中都含有相同的阳离子——H＋，所以酸溶液有一些相似性——通性。
　　②酸溶液能使酸碱指示剂显示一定的颜色
　　酸的溶液能使酸碱指示剂变色，也就是只有可溶性的酸才能使指示剂变色，其实质是H+使指示剂变色。
　　③稀酸溶液能与排在金属活动性顺序中氢前面的金属发生置换反应，如置换出盐酸、稀硫酸中的氢。但是浓硫酸和浓、稀硝酸与金属反应的情况复杂，初中化学不讨论；单质铁跟稀酸溶液发生置换反应时，生成的盐为亚铁盐，例如：Fe+2HCl（稀）＝FeCl2+H2↑
　　④酸溶液能与某些金属氧化物（如氧化铁、氧化铜等）反应，生成水和盐和水。如：
　　Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
　　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O
　　常用稀盐酸（或稀硫酸）除去铁器表面的铁锈，如将表面生锈的铁钉放在盐酸中，一段时间后，铁钉表面的锈没有了，溶液由无色变为黄色。这是由于盐酸跟铁锈起反应，生成氯化铁溶液的缘故。如果铁钉放在盐酸里久了，表面的铁锈被盐酸溶解后，盐酸又可与铁发生反应，生成氢气，因此可看到有气泡产生。
　　3、常见的几种酸的特性及主要用途
　　①盐酸和硫酸的物理性质：
物　　质 颜　　色 状　　态 挥发性
盐酸（HCl的水溶液） 无　　色 液　　态 易挥发
硫酸（H2SO4） 无　　色 粘稠、油状、液态 难挥发
　　纯净的盐酸是无色的，但工业品盐酸常因含有杂质而带黄色（主要由Fe3＋引起）。观察浓盐酸时常会看到白雾，这是由于浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触，重新结合为盐酸小液滴，许多盐酸小液滴散布在空气中，就形成了白雾（雾是液滴分散悬浮在气体中的现象）。
　　②浓硫酸及浓硫酸的稀释
　　浓硫酸能将纸张、木材、棉布、皮肤（由含碳、氢、氧等元素的化合物组成）里的氢、氧元素按水的组成脱去，这种作用叫做脱水作用，因而浓硫酸能使皮肤脱水碳化造成严重的灼伤，此外浓硫酸具有强烈的腐蚀性，如不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液。
　　硫酸能与水以任意比例相混溶，溶解时放出大量的热。稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿耐温度变化的容器的器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，切不可将水倒进浓硫酸里。如果将水倒进浓硫酸里，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，溶解时放出的热不易散失，使水暴沸，带着酸液向四处飞溅。
　　因为浓硫酸能吸收空气中的水蒸气，而导致溶液变稀，所以浓硫酸一定要密封保存。利用这一性质，浓硫酸可作干燥剂。
　　4、碱的通性
　　①碱溶于水时都能解离出金属阳离子与OH－，即不同的碱溶液中，都含有相同的OH－，所以碱有一些相似性——通性。
　　②碱溶液能使酸碱指示剂显示一定的颜色。
　　与酸一样，只有可溶性的碱的溶液，才能使指示剂变色，不溶于水的碱是不能使指示剂变色的。
　　③碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水，例如：
　　足量氢氧化钙溶液能与二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙和水，而足量氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠（溶于水）和水。
　　5、常见的碱的特性及用途
　　①氢氧化钠和氢氧化钙
氢氧化钠 氢氧化钙
颜色、状态 白色块状固体 白色粉末状固体
溶解性 易溶，且放出大量的热 微溶
腐蚀性 强腐蚀性 较强腐蚀性
俗　　名 苛性钠 熟石灰、消石灰
②氢氧化钠固体易吸收空气中的水分而潮解，所以氢氧化钠固体要密封保存。利用这一性质，可使用固体氢氧化钠作干燥剂。
　　③熟石灰可由生石灰（CaO）与水反应而制得，反应中放出大量的热。熟石灰是重要的建筑材料。
　6、中和反应：
　　酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。例如，盐酸、稀硫酸等酸与氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液的反应，其反应的实质是酸溶液中的H+与碱溶液中的OH－结合生成水的过程。中和反应在工农业生产及日常生活中有极其广泛的应用。如：
　　①改良土壤。用熟石灰来中和土壤的酸性。
　　②处理废水。用熟石灰中和硫酸厂的污水（含有硫酸等杂质）等。
　　③用于医疗和日常生活中。如用胃舒平（含氢氧化铝）等药物来医治胃酸过多的病人；再如，当我们不小心被黄蜂蛰了（黄蜂的刺中毒液是碱性的）就可以用食醋涂在皮肤上以减轻痛痒。
　　7、酸、碱、盐三类物质的比较
　　①酸与碱之间发生中和反应除生成水外，还有一类物质生成，那就是盐。盐是在水溶液中能解离出金属离子和酸根离子的一类化合物，如NaCl、CaCl2、Na2CO3、NaHCO3、Cu2(OH)2CO3等。
　　②酸、碱、盐三类物质的水溶液比较
名　　称 解离出的离子 导电性
酸溶液 H+和酸根离子 能导电
碱溶液 OH－和金属离子 能导电
盐溶液 金属离子和酸根离子等 能导电
　　酸、碱、盐三类物质都是化合物，可溶性的酸、碱、盐在溶于水时都能解离出自由移动的离子，水溶液均能导电。酸、碱、盐的水溶液是电中性的，故溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等；但是每个阳离子与每个阴离子所带电荷数不一定相等，所以溶液中阴、阳离子数目不一定相等。
　　8、溶液酸碱度的表示法——pH
　　①溶液的酸碱性和酸碱度
　　我们知道，盐酸、硫酸等酸类物质的溶液显酸性，氢氧化钠、氢氧化钙等碱类物质的溶液显碱性，而像食盐、蔗糖等物质的水溶液，既不显酸性，也不显碱性，我们将这样的溶液称为中性溶液。溶液的酸碱性指的是溶液呈酸性、碱性还是中性，通常用酸碱指示剂来测定。但很多情况下，我们仅仅知道溶液的酸碱性是不够的，比如，正常雨水略显酸性，为何不叫酸雨呢？什么样的雨水才是酸雨呢？这就需要知道溶液酸碱性的强弱程度——酸碱度，即酸碱度是定量地表示溶液酸碱性强弱程度的一种方法。稀溶液的酸碱度可用pH表示，常使用pH试纸来测定。
　　②pH和溶液酸碱性的关系以及溶液pH的测定方法
　　a. 稀溶液的pH范围通常在0～14之间，可以是整数，也可以是小数。常温下，pH＜7时，溶液呈酸性，pH越小，酸性越强；pH＝7时，溶液呈中性；pH＞7时，溶液呈碱性，pH越大，碱性越强。
　　b. 用pH试纸测定溶液pH的方法：将少量待测液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，便可粗略知道溶液的pH。不能用pH试纸直接蘸待测液，也不能先用蒸馏水将pH试纸润湿，再向试纸上滴待测液。因为用试纸直接蘸待测液，会使待测液受到污染；如果将试纸先用蒸馏水润湿，则待测液就被稀释了，所测的pH就不准确了。
　　c. 要使酸性溶液的pH升高，可向该溶液中加入碱性溶液（能否加水？），要使碱性溶液的pH降低，可向该溶液中加入酸性溶液（能否加水？）。　
三 中考链接
【例1】（2004·江苏南京）下图是盐酸滴入
氢氧化钠溶液中，有关粒子之间反应的示意
图。下列说法错误的是（ ）
A．盐酸溶液中含有氢离子和氯离子
B．氢氧化钠溶液中含有钠离子和氢氧根离子
C．两种溶液混合时，氢离子与氢氧根离子结合生成了水分子
D．两种溶液混合时，钠离子与氯离子结合生成了氯化钠分子
【解析】 本题结合酸、碱在水溶液中的电离，考查酸、碱中和的实质。解题时要认真阅读图示。从示意图看出，盐酸溶液中含H＋与Cl－，氢氧化钠溶液中含Na＋和OH－。两种溶液混合后，H＋与OH－结合成H2O，而Na＋和Cl－仍是自由移动的离子。故D叙述错误。
【答案】 D
【例2】 （2004·北京海淀）下列物质长期放置在敞口容器中，质量减少的是（ ）
A．氢氧化钠固体 B．大理石
C．浓硫酸 D．浓盐酸
【解析】 A中氢氧化钠固体在空气中易吸收水分而潮解，还易和空气中CO2反应生成Na2CO3，质量会增大；B中大理石在空气中不发生任何变化，质量不变；C中浓硫酸有吸水性，在空气中质量增大；D中浓盐酸有挥发性，在空气中质量减小。
【答案】 D
【例3】 下列试剂中，能将Na2CO3、NaCl、BaCl2三种物质的溶液一次鉴别出来的是（ ）
A．盐酸 B．稀硫酸
C．石蕊试液 D．澄清石灰水
【解析】 本题考查了物质的鉴别。要注意将三种溶液一次鉴别出来，要求应产生三种不同现象。利用选项给出的信息逐一淘汰，盐酸只与Na2CO3反应有气体生成，不能鉴别；稀硫酸与Na2CO3反应生成气体，与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，与NaCl溶液不反应，可一次鉴别；石蕊试液只在Na2CO3溶液中显蓝色，另两种溶液中不变色，不可取；澄清石灰水只与Na2CO3溶液反应生成白色沉淀，与另两种物质不反应，不可取。
【答案】 B
【例4】（2004·江苏南京）下图为喷墨打印机工作原理示意图。溶解在打印墨水（pH：7.5～9.0）中的染料，从喷嘴喷到打印纸（pH：4.5～6.5）上，变为不溶于水的固体。下列说法正确的是（ ）
A．打印墨水偏酸性 B．打印墨水显中性
C．打印纸偏酸性 D．打印纸偏碱性
【解析】 本题属于信息给予题。不仅考查了pH与溶液酸碱性的关系，还让学生了解到喷墨打印机的工作原理，质量较高。打印墨水的pH为：7.5～9.0，打印墨水显碱性；打印纸pH为：4.5～6.5，打印纸显酸性。说法正确的为C。
【答案】 C
【例5】 （2004·山东淄博）两种溶液混合后，所得混合液pH = 4，这两种溶液可能是下列哪一组（ ）
A．pH为5和10的溶液
B．pH为1和7的溶液
C．pH为1和3的溶液
D．pH为7和12的溶液
【解析】 pH不同的两种溶液混合，所得混合液的pH在两种溶液的pH之间。现在混合液的pH为4，则混合前的两种溶液pH，有一种小于4，有一种大于4。正确答案为B。
【答案】 B
【例6】 已知NaOH与CO2反应，但无现象产生。实验室现给你提供下图所列实验用品，尽可能地设计实验证明CO2与NaOH溶液反应，并按要求填写表格。
方法 操作过程 实验现象
1
2
3
4
【解析】 CO2气体与NaOH溶液反应，反应后气体被吸收，气体压强减小，由此来设计实验，才能观察到较明显的现象。
【答案】
将盛满CO2的集气瓶倒扣在盛NaOH溶液的水槽中 集气瓶内液面上升
向盛满CO2的集气瓶中倒入少量NaOH溶液，立即盖上玻璃片，振荡后，倒置 玻璃片不掉下来
向盛满CO2的饮料瓶中倒入少量NaOH溶液，立即塞紧瓶塞，振荡 饮料瓶瘪了
向盛满CO2的饮料瓶中倒入少量NaOH溶液，立即用带导管的单孔胶塞塞紧，振荡后把导管插入盛水的烧杯中，打开弹簧夹 饮料瓶瘪了，打开弹簧夹，饮料瓶内进入较多量水
【例7】（2004·佛山市）某化学兴趣小组按以下步骤探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度。
猜想或假设：
溶液的pH可能为（请将你的假设填入空格中）
①pH < 7，②__________， ③__________。
设计和实验：
要测定该溶液的酸碱度，除有正确的操作步骤外，其中不能采用下列物质中的__________（填序号）来进行实验。
①pH试纸 ②紫色石蕊试液 ③酚酞试液
组内同学进行了如下实验：
甲同学：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取氯化钠溶液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH = 7。
乙同学：取pH试纸放在玻璃片上，先用蒸馏水将pH试纸湿润，然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH = 7。
丙同学：将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，测得pH = 7。
评价：三位同学中操作规范的是_________同学。指出其余同学操作上的错误____________________。
结论和分析：丙同学得出：“凡是盐溶液的pH都等于7”，你认为该结论是否正确？_____________，如不正确请举一例说明（如正确，此空不用填）。___________。
【解析】 pH > 7溶液呈碱性，pH < 7溶液呈酸性，pH = 7溶液呈中性，能运用正确的方法测定溶液的pH。
【答案】pH = 7 pH > 7；②③；甲；乙同学用水润湿pH试纸了，丙同学将pH试纸浸入待测液中了；不正确；因为Na2CO3溶液呈碱性；pH > 7。
【例8】 小明和小华进行盐酸与锌反应制取氢气的实验研究，小明用较稀的盐酸，小华用较浓的盐酸。他们分别取等质量的锌粒与足量盐酸在烧杯中反应，并将烧杯中物质的总质量随反应时间的变化情况绘制成下图。
试回答下列问题：
（1）烧杯中物质总质量减小的原因是__________。，
（2）表示小明实验结果的是图中的曲线________（填①或②）；
（3）请说明图中的曲线②与曲线①不同的原因：
【解析】 浓HCl有挥发性，且与金属反应速率快，生成H2放到空气中，故烧杯中物质总质量减小。
【答案】（1）反应放出H2，氯化氢气体逸出，反应放热导致水蒸气蒸发 （2）① （3）曲线②的盐酸浓度较大，反应速率较快，所以开始时下降较快并且曲线②的盐酸浓度较大，逸出的HCl较多，所以最后的位置较低。
名师同步点拨
有关酸的知识
　　1、酸的命名和分类
　　（1）按酸中是否含氧
　　（2）按酸电离的H+
　　（3）按性质
　　2、酸的通性（酸溶液中的阳离子全部是氢离子）
　　（1）酸跟指示剂作用，酸可使紫色石蕊试液变红色，无色的酚酞试液不变色。
　　（2）酸跟活泼金属反应生成盐和氢气。
　　（3）酸跟碱性氧化物反应生成盐和水（不属中和反应）。
　　（4）酸跟碱反应生成盐和水（中和反应属复分解反应）。
　　（5）酸跟某些盐反应一般生成另一种酸和另一种盐。
　　3、金属活动性顺序
　　（1）在金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢。注意不是酸中的氢气。
　　（2）浓硫酸、硝酸有强氧化性与金属反应不产生氢气，而生成水。
　　（3）钾、钙、钠与酸反应极为剧烈，不易控制，有时会发生危险，因此在一般情况下不用钾、钙、钠与酸反应。
氢氧化钙的性质和用途
　　氢氧化钙具有碱的通性。它的碱性或腐蚀性都比氢氧化钠弱，这些性质决定了氢氧化钙有广泛的应用。农业上用它降低土壤酸性，改良土壤结构，很明显在这种场合用氢氧化钠是不可能的。农药波尔多液是用石灰乳和硫酸铜水溶液按一定比例配制的。因1885年首先用于法国波尔多城而得名。这种用于果树和蔬菜的天蓝色粘稠的悬浊液农药，是通过其中的铜元素来消灭病虫害的。其中不仅利用了氢氧化钙能与硫酸铜反应的性质，也利用了氢氧化钙微溶于水的特点使药液成粘稠性，有利于药液在植物枝叶上附着。另外氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙，也有利于药液附着于植物表面一段时间不被雨水冲掉。
　　氢氧化钙和二氧化碳的反应不论在化学实验室还是在工农业生产中，或者在自然界都经常发生，经常被利用着，石灰沙浆砌砖抹墙的事实熟为人知。鲜为人知的是制糖工业中也发生这个反应：在制糖过程中要用氢氧化钙来中和糖浆里的酸，然后再通入二氧化碳使剩余的氢氧化钙变成沉淀过滤出去，这样才能减少糖的酸味。
　　氢氧化钙溶液和饱和碳酸钠溶液反应能够生成氢氧化钠：
　　Ca(OH)2 + Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓，这个反应可以用来制取少量烧碱。
例题分析
例1：欲将含盐酸的氯化钙溶液中和至中性，在不用指示剂的条件下，应当选用的试剂是（　 ）
　　A．石灰石粉末 　
　　B．生石灰 　　　　
　　C．熟石灰 　　　　　
　　D．纯碱
　　分析：
　　CaCl2溶液显中性（pH＝7），盐酸是一种强酸，显酸性（pH＜7）。本题目的是除去CaCl2溶液中的盐酸，但要求不用指示剂，因此加入的试剂与盐酸反应时须有明显的现象。题给四种物质均可与盐酸发生反应，生石灰和熟石灰与盐酸反应（CaO+2HCl==CaCl2+H2O、Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O）时都没有明显现象，无法判断盐酸是否除净，故B、C不符合题意。
　　纯碱与盐酸反应（Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）时有大量气泡产生，现象明显，很容易判断出盐酸是否除净。但反应后CaCl2溶液中又混入了新的杂质——NaCl；同时CaCl2也会与纯碱发生反应（CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl），而被消耗。所以选项D也不符合题意。
　　石灰石粉末与盐酸反应（CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑）时有大量气泡产生，继续加入石灰石粉末至不再产生气泡时，说明盐酸已被中和完毕（此时溶液中只有CaCl2，pH＝7，呈中性），过量的石灰石粉末既不溶于水，也不与CaCl2反应，可用过滤法除去石灰石粉末。
　　答案：A
　　例2：甲、乙两位同学经常展开互帮互学活动，为了检查乙同学对本课题内容的掌握情况，甲同学问乙同学，以下说法，哪个是正确的（　 ）
　　A. 碱类物质一定能使酚酞试液变红　
　　B. 有盐和水生成的反应不一定是中和反应　
　　C. 酸雨就是指呈酸性的雨水　
　　D. pH＝0的溶液既不显酸性，也不显碱性，呈中性。你的判断呢？
　　分析：
　　这是一道检测对酸碱性质、中和反应以及pH掌握情况的测试题，甲同学能编出这个题目，说明该生对以上内容的掌握已经非常透彻。碱溶液（实质是溶液中的OH－）能使酚酞试液变红，因此不溶性的碱类物质不能使酚酞试液变红,，故A错。我们知道，酸溶液与金属氧化物、碱溶液与非金属氧化物等类的反应产物也是盐和水，但它们不属于中和反应，故B正确。正常的雨水中由于溶解了一定量的二氧化碳而显酸性，酸雨是指pH小于5.6的雨水、雪、雹、露等大气降水，故C错。pH＝0的溶液为强酸性，中性溶液的pH＝7，故D也错。
　　答案：B
　　例3：下图以横坐标表示加入物质的质量，纵坐标表示溶液的pH变化。试分析哪个图像与哪项实验可能相对应？将其标号填在所列实验后面的括号内。（每个括号只能填一个标号）
　　（1）向稀硫酸中逐滴加稀氢氧化钠溶液　　　　 （　 ）
　　（2）向氢氧化钠溶液中逐滴加水稀释　　　　 　（　 ）
　　（3）向水中不断通二氧化碳　　　　　　　　　 （　 ）
　　（4）向水中加熟石灰　　　　　　　　　 　　　（　 ）
　　分析：
　　通过对题意的分析，我们可知这是一道有关溶液酸碱度在各种情况下变化的综合题，需要我们对知识进行整合和加工。（1）原硫酸溶液呈酸性，pH＜7，逐滴加入氢氧化钠溶液，溶液的pH逐渐增大，当完全反应时，溶液呈中性，曲线与pH＝7的虚线相交；继续滴加氢氧化钠溶液，pH＞7，溶液呈碱性，pH逐渐增大；故选C。（2）氢氧化钠溶液呈碱性，pH＞7，逐渐加水，溶液逐渐接近中性，pH接近7，故选D。（3）纯水的pH＝7，不断通入二氧化碳，二氧化碳与水反应，生成碳酸，故溶液呈酸性，溶液的pH＜7，随着二氧化碳的不断通入，pH逐渐减小，溶液饱和状态后，pH保持恒定，故选A。（4）水呈中性，逐渐加入熟石灰，氢氧化钙溶液呈碱性，pH＞7，所以pH逐渐增大，溶液饱和后，pH保持恒定，故选B。
　　答案：C、D、A、B
例4、在混有少量氧化铜的铁粉中加入盐酸，反应停止后过滤，取少量滤渣，加入盐酸，仍有气泡产生，则滤渣中肯定含有的物质是　　　　　 ，滤液中肯定含有的物质的化学式是　　　　　　 。
　　分析：
　　在CuO和Fe的混合物中加入盐酸，发生的反应有
　　CuO+2HCl＝CuCl2+H2O
　　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
　　CuCl2+Fe＝FeCl2+Cu
　　在滤渣中加入盐酸有气泡产生，说明铁过量，滤渣中含有铁粉。
　　答案：铁粉、铜；FeCl2
　　例5、如图所示，分别向试管内加入下列物质之一，能使U形管右侧液面显著升高的是（　 ）
　　A．浓盐酸
　　B．浓硫酸
　　C．食盐
　　D．石灰石
　　分析：
　　按图装置，只有当集气瓶内压强增大时，U形管内的右臂液面才会显著升高。石灰石难溶于水，不会对集气瓶内的空气产生任何作用；浓盐酸和食盐可溶于水但放热效应不明显，对集气瓶内的空气压强不会产生很大的影响；浓硫酸易溶于水，且溶解时放出大量的热，热量使集气瓶内空气中的分子运动加快，压强增大，故U形管内左侧液面显著下降，右侧液面显著上升。
　　答案：B
　　例6、浓硫酸和铜在加热的条件下能发生如下反应：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
　　有人设计了两种用铜屑制硫酸铜的方案：　
　　①Cu CuSO4
　　②Cu CuO CuSO4
　　这两种方案中　　　 较好，该方案较好的理由是　　　　　　　　　　　　　　 。
　　分析：
　　化学是建立在实验基础上的科学，通过化学实验方案的设计及评价可以很好地培养我们的综合能力。实验设计应遵循目的明确、科学合理、简便易行、安全可靠（包括环保）、节约快捷、效果显著等原则。实验方案的最优化就是对实验方案的评价。本题就是一道关于方案优劣的评价型实验题。从反应原理可知，方案①中产生SO2，对环境造成污染；从消耗的原料来看，制备一定量的硫酸铜，方案①中消耗的硫酸量是方案②的两倍。
　　答案：②，无污染，节约硫酸。
　　例7、已知+3价铁盐能与铁单质在溶液中发生化合反应生成亚铁盐。现往生锈的铁屑中加入足量的稀盐酸，开始时观察到的现象是　　　　　　　　 ，过一会儿观察到的现象是　　　　　　　　　 。反应停止后铁屑有剩余，最终得到一种　　 色的溶液。写出整个试验过程中所发生的有关反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。
　　分析：
　　铁锈的主要成分是Fe2O3，这些铁锈全都附着在铁屑的表面。将足量的盐酸加入生锈的铁屑中，首先是铁锈（Fe2O3）与盐酸发生反应生成FeCl3和水，从而使溶液呈黄色。当铁锈反应完毕后，内部的铁便暴露在盐酸中，于是铁便与盐酸反应生成FeCl2和氢气。由题目提供的信息“+3价铁盐能与铁单质在溶液中发生化合反应生成亚铁盐”，可知还会有FeCl3与Fe化合生成FeCl2的反应。由于铁屑有剩余，故所有的FeCl3和盐酸最终都会转化成FeCl2，溶液也就由黄色逐渐变成浅绿色了。
　　答案：
　　铁锈逐渐溶解，溶液变为黄色；有气泡产生；浅绿；
　　Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，Fe+2FeCl3＝3FeCl2。
　　归纳：
　　常见有颜色的溶液：FeCl3溶液呈黄色（FeCl3溶液较稀时呈黄色、较浓时呈棕黄色），FeCl2溶液呈浅绿色（FeSO4溶液亦呈浅绿色,实际是Fe2+的颜色），CuSO4[或CuCl2、Cu(NO3)2]溶液呈蓝色，KMnO4溶液呈紫色。
名师同步选题
1、用pH试纸测定溶液酸碱度的正确操作是（　 ）
　　A．把试纸浸在待测液里与标准比色卡比色
　　B．将少量待测液滴在试纸上与标准比色卡比色
　　C．把待测液倒在试纸上与标准比色卡比色　　　　　　　　　
　　D．把试纸放在待测液上方,让待测液蒸气熏试纸与标准比色卡比色
　　2、人的胃液正常pH为1.5～0.9，酸度再高就会患胃酸过多症，下列物质中，不宜作为治疗胃酸过多症的药物的是（　 ）
　　A．纯碳酸钙粉末 　
　　B．氢氧化铝粉末
　　C．氧化钙粉末 　　
　　D．碳酸氢钠粉末
　　3、下图表示用盐酸中和氢氧化钠溶液时，溶液pH与滴加盐酸质量的关系，能正确表示pH随质量变化的图象是（　 ）
　　4、下表为家庭中一些常见物质的pH：
物质 食醋 牙膏 食盐水 肥皂水 火碱液
pH 3 9 7 10 13
　　蚊子、蜂、蚂蚁等昆虫叮咬人时，会向人体射入一种蚁酸（具有酸性的物质），使皮肤红肿、瘙痒，甚至疼痛。要消除这种症状，可在叮咬处涂抹下列物质中的（　 ）
　　A．牙膏或肥皂水 　
　　B．食盐水 　　　　
　　C．火碱液 　　　　　
　　D．食醋
　　5、下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置图，锥形瓶中放入天然水和新鲜水草，瓶口用带有导管的橡皮塞塞紧。一段时间后，U型管左侧管内液面的高度变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是（　 ）
　　A．升高、升高 　　
　　B．升高、降低 　　
　　C．降低、升高 　　
　　D．降低、降低
6、下列实验室制取气体的方法中，可行的是（　 ）
　　A．燃烧木炭制取二氧化碳
　　B．加热高锰酸钾制取氧气
　　C．稀硫酸跟石灰石块反应制取二氧化碳
　　D．稀硫酸与铜反应制取氢气
　　7、苯甲酸（C6H5COOH）是常见的食品防腐剂，某同学准备进行实验验证苯甲酸具有酸的某一通性，他选择了下列物质，其中不能达到目的的是（　 ）
　　A．铜
　　B．大理石
　　C．铁钉
　　D．紫色石蕊试液
　　8、为探究植物光合作用的实质，某同学设计了如图所示的实验装置（透明、密闭）。在阳光下数天后植物生长最茂盛的是（　 ）
　9、由两种金属组成的混合物13g，投入足量的稀硫酸中，充分反应后，产生1g氢气，则该金属混合物组成可能是（　 ）
　　A．Zn、Al
　　B．Cu、Ag
　　C．Fe、Zn
　　D．Al、Mg
　　10、向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量，溶液的导电性变化情况符合下图中的（　 ）
11、以氧化铜、铁、稀硫酸三种物质为原料，设计两种不同的方法制取铜，写出有关的化学方程式。
　　　 方法一：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
　　　 方法二：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
　　12、某些食品的包装袋内有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋，上面写有“干燥剂　 主要成分为生石灰　 请勿食用”等字样。回答下列问题：
　　（1）生石灰可作干燥剂的理由是（用化学方程式表示）　　　　　　　　　　　。
　　（2）“请勿食用”是因为干燥剂食用后对人体有　　　　　　　 作用。
　13、在实验室中有两瓶失去标签的无色溶液，只知它们分别是稀硫酸和氢氧化钠溶液。请你用四种方法将它们鉴别出来。（只写出鉴别所用试剂的名称即可）
　　（1）　　　　　　　　（2）　　　　　　　　（3）　　　　　　　　 （4）　　　　　　　　　。
14、据报道，2001年5月26日中午，广东湛江发生一起浓硫酸泄漏事件，防化兵采取的有效措施是：首先挖坑疏导浓硫酸液体，同时紧急调用10t烧碱与浓硫酸发生　　　 反应，其反应的化学方程式为　　　　　　　　 。防化兵当时能否调用熟石灰来代替烧碱，试述原因　　　　　　　　　　　　 。
　15、某化学试剂厂A、B、C、D四个车间排放的污水中，分别含有污染物CuCl2、HCl、Na2CO3、NaOH中的一种，现将污水作如下处理：
　　（1）将A的污水与B的蓝色污水通入第一反应池，产生蓝色沉淀。
　　（2）将C的污水与D的污水（显酸性）通入第二反应池，产生大量气泡。
　　（3）将第一反应池上层的碱性污水与第二反应池流出的酸性污水通入第三反应池，最终污水显中性，再向外排放。
　　（1）试推断各车间污水中的污染物分别是：A　　　 B　　　 C　　　 D　　　 。
　　（2）最终向外排放的水中含有的溶质是　　　　　　。
　　（3）写出各反应池中反应的化学方程式。
　　第一反应池　　　　　　

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