内容正文:
第一辑 物质的性质与应用
空气和氧气 3
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
水和溶液 19
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
碳和碳的氧化物 36
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
金属与金属矿物 54
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
常见的酸碱盐 73
考情分析+中考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
空气 氧气
考点
考情分析
空气的成分及用途
一般以选择题形式考查,也会穿插在填空题与综合题等题型中考查,题目难度不大。考查的命题点有:空气的主要成分及体积分数,氮气、氧气、稀有气体的用途, 空气中氧气含量的测定的相关知识。
空气的污染及防治
通常在选择题中结合某地空气质量监测的数据或社会热点(如沙尘暴、雾霾等)考查,题目相对简单。考查主要内容空气污染物的判断、空气污染防治方法和措施、空气污染指数的项目判断、PM2.5等。今年可能会紧跟新教材的变化,以跨学科实践的形式考查。
氧气的性质
常以选择题的形式考查,穿插在填空题或简答题中考查,主要考查常见物质在空气或氧气中燃烧的现象、化学方程式的书写、燃烧实验的注意点等。
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,空气是高频考点,氧气的性质和实验室制取是必考考点。空气可能会以环境热点情境形式呈现,空气的成分和空气的污染及防治以选择题的形式进行考查,可能会结合社会热点的空气污染事件考查。空气中氧气含量的测定可能会在选择题和实验题中考查,可直接用教材实验或的改进实验考查,也极大可能会结合新教材用数字化实验进行考查。氧气的性质通常以选择题、实验题或探究题的形式进行考查,可能考查反应的现象与条件,判断物质与氧气反应的现象描述是否准确;氧气的实验室制取在选择题、实验题和科学探究题中是考查的重点内容,考查化学方程式书写、发生装置和收集装置的选择、气密性的检查、氧气的检验和验满等、催化剂的概念、反应的影响因素等。
知识点1 空气的组成
1.空气的组成
空气成分
氮气(N2)
氧气(O2)
稀有气体
二氧化碳(CO2)
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
【易错提醒】空气中各成分的含量是指体积分数,不是质量分数。
2.空气中氧气含量测定实验
(1)原理:红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使得密闭空间中压强减小,打开弹簧夹后,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中,压入的水的体积等于被消耗的氧气的体积。化学方程式:4P+5O22P2O5
(2)现象:红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟;水倒流进入广口瓶,液面上升约1/5体积
(3)结论:空气是混合物; O2约占1/5,可支持燃烧;N2约占4/5,不支持燃烧,也不能燃烧,难溶于水
(4)注意事项:装置的气密性要好;红磷必须过量;要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞;要等集气瓶(装置)冷却到室温后才能打开弹簧夹;
a、可燃物要求::选择红磷
(5)药品选择依据:足量且产物是固体或液体(体积忽略不计)。
①不能用木炭、硫:因为木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体体积变化不明显。
②不能用铁丝:因为铁丝在空气中不燃烧。
③不能用镁:因为镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应。
知识点2 空气中各成分的性质和用途
空气成分
性质
对应的用途
氧气
供给呼吸、支持燃烧
动植物呼吸、医疗急救、炼钢、航天、气割、气焊等
氮气
化学性质不活泼、液氮沸点低
制造硝酸和氮肥;用作保护气;制造低温环境:医疗冷冻麻醉等
稀有气体
通电发光、化学性质不活泼
作电光源;用作保护气。
氦气密度小用于填充探空气球。
知识点3 空气污染和防治
空气污染危害
引起的环境问题:温室效应、臭氧空洞、酸雨。
空气污染防治
加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源等。
计入空气质量评价的污染物
一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)
【易错提醒】空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强,但二氧化碳不属于空气污染物。
知识点4 氧气的性质
1.物理性质:无色无味的气体;密度比空气略大;不易溶于水。降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体或淡蓝色雪花状固体。
2.化学性质:氧化性
(1)氧气的化学性质比较活泼,氧气具有氧化性。
(2)物质在氧气中燃烧
物质
现象
化学方程式
注意事项
木炭
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量
C + O2 点燃 CO2
硫粉
空气中发出微弱的淡蓝色火焰;氧气中发出明亮的蓝紫色火焰
S + O2 点燃 SO2
瓶底装少量水(目的:吸收二氧化硫,防止污染空气)
红磷
红磷在空气中燃烧,放出热量,生成大量的白烟
4P + 5O2 点燃 2P2O5
五氧化二磷(P2O5)是固体,不是气体。
铁丝
空气中红热;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
集气瓶底部放少量细沙或水,防止高温生成物溅落瓶底炸裂
镁
镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
2Mg + O2 点燃 MgO
知识点5 氧气的制取
1.氧气的工业制取
分离液态空气法:利用液态氧和液态氮的沸点不同,是物理变化。
2.氧气的实验室制取
反应原理
加热高锰酸钾
分解过氧化氢
化学方程式
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
发生装置
固体加热型
固液常温型
实验步骤
查—装—定—点—收—移—熄
收集方法
排水法:收集的气体较纯净,但不干燥
向上排空气法:收集的气体较干燥,但不纯净
检验
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,说明是氧气
验满
将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已集满
3.实验注意点:
(1)高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。
(2)高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止固体粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
(3)排水法收集氧气,当气泡连续均匀冒出时开始收集。
(4)排水法收集氧气,实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
知识点6 催化剂
1.特点:一变(改变反应速率,加快或减慢);两不变(质量、化学性质不变)
2.证明某物质是催化剂:
(1)证明是否改变反应速率:相同条件下,加或者不加药品对比实验;
(2)证明质量是否改变:实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次;
(3)证明化学性质是否改变:将分离出来的物质再进行实验①的操作,观察是否还能改变反应速率。
典例1(2024·山东泰安·中考真题)空气是一种重要的资源,保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是
A.“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测,开发新能源,积极植树造林等
B.空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源,如航标灯、霓虹灯等
C.目前计入空气污染指数的污染物有、、、等
D.酸性气体未经处理排放到空气中,可能导致雨水的,形成酸雨
【答案】C
【详解】A、加强空气质量监测能及时了解空气质量状况,为环保措施提供依据;开发新能源可减少对传统化石能源的依赖,降低污染物排放;积极植树造林,树木能吸收空气中的有害气体和颗粒物等,这些措施都有助于“保卫蓝天”,故A正确;
B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,利用这一性质可制成多种用途的电光源,像航标灯、霓虹灯等,故B正确;
C、目前计入空气污染指数的污染物有SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等,而CO2虽然会导致温室效应,但它不属于空气污染物,不计入空气污染指数,故C错误;
D、空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸,正常雨水的约为5.6,酸性气体如SO2、NO2等未经处理排放到空气中,与水反应生成酸,会使雨水酸性增强,可能导致雨水的pH<5.6,从而形成酸雨,故D正确;
故选:C。
典例2(2024·西藏·中考真题)空气由多种物质组成,是一种宝贵的资源。空气中物质的性质与用途对应关系正确的是
A.氧气能支持燃烧,可用来灭火
B.稀有气体具有稳定性,可作电光源
C.氮气的化学性质不活泼,可作保护气
D.二氧化碳气体密度比空气大,可用于人工降雨
【答案】C
【详解】A、氧气能支持燃烧,可作助燃剂,故A错误;
B、稀有气体通电会发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,故B错误;
C、氮气的化学性质不活泼,可作保护气,故C正确;
D、固体二氧化碳升华吸热,可用于人工降雨,故D错误。故选C。
典例3(2024·四川成都·中考真题)空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料:1.红磷的着火点是240℃,白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下,气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是 ,产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是 。
(5)图5中BC段压强增大,原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.01%)。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”,原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端,可选择的替代药品有 (写一种)。
【答案】(1) 汞液面上升 汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小
(2)④①③②
(3)氮气
(4)反应结束后,温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态,氧气含量增大
(5) 反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
(6)反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,所以氧气消耗不完(合理即可)
(7)铜粉
【详解】(1)汞与氧气反应生成氧化汞,导致钟罩内气体减少,气压减小,玻璃钟罩内汞液面上升;
(2)该实验操作的正确顺序是:检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水,并将水面上方空间分成5等份;用弹簧夹夹紧胶皮管;点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹;故答案为:④①③②;
(3)由于氧气占空气体积的五分之一,红磷燃烧消耗了氧气,实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气;
(4)白磷燃烧消耗氧气并放出热量,而其他气体不变,氧气的含量逐渐减小,但反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大;
(5)红磷燃烧放热,温度升高,装置内压强增大,消耗氧气,装置内压强减小,温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压,所以BC段压强增大;用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是:;
(6)红磷燃烧发热,但反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,导致氧气消耗不完;
(7)铜粉在空气中加热生成氧化铜固体,不会造成污染。
典例3(2024·北京·中考真题)下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是
A.放出热量 B.生成黑色固体
C.反应前后固体质量相等 D.参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
【答案】C
【详解】A、铁在氧气中燃烧放出大量的热,故叙述正确;
B、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁,故叙述正确;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,根据质量守恒定律,反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和,故反应后固体质量增加,故叙述错误;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,所以参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等,故叙述正确。
故选C。
典例4(2024·山东枣庄·中考真题)关于氧气性质的实验,下列现象与化学方程式均正确的是
选项
实验
现象
化学方程式
A
木炭在氧气中燃烧
发出红光,生成黑色固体
B
铁丝在氧气中燃烧
火星四射,生成黑色固体
C
镁带在空气中燃烧
发出耀眼的白光,生成白色固体
D
红磷在空气中燃烧
产生黄色火焰,生成黄烟
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,现象不正确;碳燃烧生成二氧化碳,方程式正确,该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,现象正确;铁丝燃烧生成四氧化三铁,方程式正确,该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光,生成白色固体,现象正确;镁燃烧生成氧化镁,氧化镁的化学式为MgO,正确的方程式为,该选项不符合题意。
D、红磷燃烧,产生黄色火焰,产生大量白烟,现象不正确;红磷燃烧生成五氧化二磷,正确的方程式为,该选项不符合题意。
故选B。
典例5(2024·四川巴中·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ,集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
【答案】(1)可以控制反应的发生与停止
(2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 防止水倒吸,炸裂试管
(3) 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热 能
【详解】(1)与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
装置A中棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是:防止水倒流,炸裂试管;
(3)装置E中,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,集气瓶底部水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,故集气瓶底部的水能用细沙代替。
【名校预测·第1题】(2025·吉林长春·一模)通常将粽子进行真空包装,可避免粽子与空气中的一种气体接触,延长保质期。这种气体是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【名校预测·第2题】(2025·福建·一模)某地市区和森林两处某时段的空气质量情况如表。下列分析错误的是
地点
首要污染物
空气质量指数
空气质量级别
空气质量状况
市区
PM2.5
121
三级
轻度污染
森林
——
15
一级
优
A.空气质量的指数越大,级别越高,污染越严重
B.市区空气轻度污染的主要原因是PM2.5的含量高
C.森林中空气质量优的原因是空气中的二氧化碳含量低
D.提高市区绿化率能有效改善该市区的空气质量状况
【名校预测·第3题】(2025·吉林长春·一模)为探究空气中氧气的含量,博硕学校的同学们利用科学技术进行了实验改进。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)图甲中使用的密闭容器体积200mL,实验结束后进入集气瓶中水的体积约为30mL。通过计算,氧气的体积分数约为 (用百分数表示)。
(3)图甲装置比教材实验装置的优点是 。
(4)瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图乙所示,t1到t2时刻间曲线有一段上升过程,时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,原因是 。
【名校预测·第4题】(2025·云南·二模)如图是实验室制取气体的装置图,请回答下列问题:
(1)若用装置A制备氧气,试管内发生反应的化学方程式为 。
(2)制取二氧化碳时若要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置为 (填字母),若用装置G收集二氧化碳,则气体应从 (填“a”或“b”)口通入。
(3)查阅资料:实验室常用浓硫酸和亚硫酸钠粉末常温下混合制取二氧化硫(密度大于空气,易溶于水,有毒),该反应速率较快,欲得到平稳气流则选用的发生装置与收集装置组合可以为 (从A-F中选择)。硫燃烧同样产生二氧化硫气体,该实验的安全图标如下,其中图标④的理由是 。
【名校预测·第5题】(2025·广东韶关·一模)Ⅰ.气体的制取和性质
ⅰ.制取氧气
下图为实验室常用的制取气体的仪器,据此回答下列问题。
(1)仪器④的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ;若用装置③④⑥收集氧气,将导管伸到集气瓶口的最佳时机是 。
(3)同学们做实验时发现产生氧气的速率太快,为获得平稳的气流,于是对实验装置进行了如图改进,下图中发生装置能达到最佳效果的是 (填序号)。
ⅱ.性质实验
(4)将燃着的铁丝伸入盛有氧气的集气瓶(底部加少量水),集气瓶炸裂,操作上可能的错误是 。
(5)硫在氧气中燃烧产生 色火焰,结束后,迅速取出燃烧匙,用毛玻璃片盖紧集气瓶,振荡,悬空倒置,毛玻璃片不脱落,此时装置内压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)外界压强。
Ⅱ.简易供氧器的制作和评价
(6)登山或高原地区旅行遭遇空气稀薄时需要供给氧气。如图所示装置是小雪同学利用家中饮料瓶、吸管等制作的简易供氧器,其中 (选填“甲”或“乙”)瓶相当于制氧机中的加湿过滤仓。
(7)该供氧器的制作除了要考虑环保节能效果,还需要满足的基本要求有 (写一点)。
【名师押题·第1题】下列关于空气的说法,不正确的是
A.氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料
B.稀有气体中液氦可用于制造低温环境
C.空气质量指数越高,说明空气质量越好
D.CO2、CH4等都是温室气体
【名师押题·第2题】下列物质不属于空气质量报告中需要监测的污染物是
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.臭氧 D.可吸入颗粒物
【名师押题·第3题】下列有关实验现象的描述正确的是
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色的氧化镁
B.木炭在氧气中燃烧发出白光,放出大量热
C.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体
D.铁丝在空气中燃烧,发出红光,火星四射,生成黑色固体
【名师押题·第4题】用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示,测定过程中三颈瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示(电火花点燃装置工作时对环境温度基本无影响)。下列说法不正确的是
A.实验结束后,量筒中约剩余水,证明氧气约占空气总体积的
B.时对应的实验操作是启动电火花点燃装置
C.过程中压强减小主要是因为瓶内不断被消耗
D.时三颈瓶内氮气的含量大于空气中氮气含量
【名师押题·第5题】如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的化学方程式为 ,并应选用 (填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从 (“a”或“b”)口进入F中。
(4)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是FeS(固)+H2SO4(液)=FeSO4+H2S。实验室制取硫化氢气体时可采用 (填字母标号)作发生装置。
(5)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成Na2SO4和O2。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是 。
名校预测
1.【答案】B
【详解】食品变质是与氧气发生了缓慢氧化。
故选:B。
2.【答案】C
【详解】A、由表格数据可知,空气质量的指数越大,级别越高,污染越严重,说法正确,不符合题意;
B、由表格数据可知,市区空气轻度污染的主要原因是的含量高,说法正确,不符合题意;
C、二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,则森林中空气质量优不是因为空气中的二氧化碳含量低,说法错误,符合题意;
D、提高市区绿化率能有效改善该市区的空气质量状况,说法正确,不符合题意。
故选:C。
3.【答案】 (1)
(2)15%
(3)更环保,实验数据更准确
(4)打开止水夹,水流入集气瓶中
【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,方程式为:;
(2)由于进入的水的体积即为氧气的体积,则氧气的体积分数约为;
(3)图甲不需要将红磷在外面点燃,既能防止生成的五氧化二磷逸散到空气中,环保,同时整个过程装置均密闭,结果更准确;
(4)t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,且最终恢复到大气压,是因为打开了弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶中,装置中的气压恢复。
4.【答案】(1)
(2) C a
(3) BD 硫燃烧产生的二氧化硫气体有毒
【详解】(1)实验室用装置A制取氧气,则反应物的状态为固体,反应条件是加热,由于试管口放有棉花,应为加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为。
(2)实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反立的发生和停止,应选择图中的C作发生装置,关闭导管上的弹簧夹,试管内气体增多,压强增大,将液体压入长颈漏斗中,液体和多孔隔板上的固体分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生;
二氧化碳气体密度大于空气,可用向上排空气法收集,用G装置收集二氧化碳气体,应长进短出,故气体从a进入。
(3)实验室常用浓硫酸和亚硫酸钠粉末常温下混合制取二氧化硫,欲得到平稳的气流,需要用分液漏斗,故应选择的发生装置是B;二氧化硫密度大于空气,易溶于水,有毒,可用向上排空气法收集,可选装置D,则装置组合是BD;
硫燃烧产生的二氧化硫气体有毒,为了防止中毒,应该打开排气扇。
5.【答案】(1)水槽
(2) 导管口有连续均匀气泡冒出时
(3)③
(4)铁丝触碰到集气瓶内壁(合理即可)
(5) 明亮的蓝紫 小于
(6)甲
(7)密封效果、携带方便程度、操作简易程度、制取氧气的快慢等(合理即可)
【详解】(1)仪器④为水槽;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水,化学方程式为;
若用装置③④⑥收集氧气,是利用排水法收集氧气,由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,防止收集的氧气不纯,将导管伸到集气瓶口的最佳时机是导管口有连续均匀气泡冒出时;
(3)①将过氧化氢溶液加入含有水的锥形瓶中,可稀释过氧化氢溶液浓度,但过氧化氢溶液一次性加入,浓度较大不能获得平稳的气流,错误;
②将水后加入过氧化氢溶液中,高浓度的过氧化氢溶液先与二氧化锰接触发生反应,后加水不能获得平稳的气流,错误;
③水可以稀释过氧化氢溶液,分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入速率,从而控制反应速率,能获得平稳的气流,正确;
④将水通过分液漏斗后加入过氧化氢溶液中,高浓度的过氧化氢溶液先与二氧化锰接触,后加水不能获得平稳的气流,错误;
故选③;
(4)将燃着的铁丝伸入盛有氧气的集气瓶(底部加少量水),集气瓶炸裂,操作上可能的错误是铁丝触碰到集气瓶内壁,即使集气瓶底部有水,也会导致集气瓶炸裂;
(5)硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,硫燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫,硫燃烧实验中需要在集气瓶底部加少量水,吸收生成的二氧化硫,防止污染环境,结束后,迅速取出燃烧匙,用毛玻璃片盖紧集气瓶,振荡,二氧化硫溶于水,瓶内气体减少,压强减小,悬空倒置,毛玻璃片不脱落,此时装置内压强小于外界压强;
(6)氧气不易溶于水,氧气密度比水小,将氧气通入水中实现加湿过滤,则甲瓶相当于制氧机中的加湿过滤仓;
(7)该供氧器的制作除了要考虑环保节能效果,还要考虑密封效果、携带方便程度、操作简易程度、制取氧气的快慢等(合理即可)。
名师押题
1.【答案】C
【详解】A、氮气是由氮元素组成的,是制造硝酸和氮肥的重要原料,故A不符合题意;
B、稀有气体中液氦可用于制造低温环境,故B不符合题意;
C、空气质量指数越高,说明空气质量越差,故C符合题意;
D、CO2、CH4等都是温室气体,能够加剧温室效应,故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】A
【详解】A、二氧化碳为空气污染物,不属于空气污染物,该选项符合题意;
B、二氧化硫排放到空气中会引起酸雨,属于空气污染物,该选项不符合题意;
C、臭氧属于空气污染物,该选项不符合题意;
D、可吸入颗粒物属于空气污染物,该选项不符合题意。
故选A。
3.【答案】B
【详解】A、描述现象时,不能出现生成物名称,该选项描述不正确;
B、木炭在氧气中燃烧发出白光,放出大量热,该选项描述正确;
C、硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,生成刺激性气味的气体,该选项描述不正确;
D、铁丝在空气中不能燃烧,该选项描述不正确。
故选B。
4.【答案】B
【详解】A、实验结束后,量筒中约剩余50mL水,则进入烧瓶中水的体积为100mL-50mL=50mL,由此可知,该烧瓶中氧气体积为50mL,则氧气在空气的占比为,故选项说法正确;
B、温度开始升高时说明装置已被启动,所以t1时刻前装置已启动,故选项说法错误;
C、由图2可知,t1~t2过程中,温度在升高,但压强在减小,说明瓶内O2不断被消耗,故选项说法正确;
D、t4时,恢复到原来的压强,此时水已经倒入烧瓶中,气体的总体积变小,氮气不参与反应,体积不变,所以三颈瓶内氮气的含量大于空气中氮气含量,故选项说法正确;
故选:B。
5.【答案】(1)集气瓶
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AD/DA
(3)b
(4)B
(5) 润湿氧气(合理即可) 将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2
【详解】(1)标有数字②的仪器名称是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应适用于固体加热型,发生装置选A,氧气的密度比空气略大,不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中排水法收集的气体较为纯净,即收集装置选D。
(3)将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,气体的密度比水小,测量时气体应从短管,即b管口通入,水从a端排出,排出水的体积等于通入氧气的体积;
(4)硫化亚铁固体与稀硫酸反应生成硫化氢气体,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固-液常温发生装置,即装置B;
(5)①小塑料瓶中装水的目的是为了洗气、观察气流速度、润湿氧气等。
②氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,反应一段时间后,将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2。
水和溶液
考点
考情分析
保护水资源
通常在选择题、填空题中结合社会热点(如水华现象、赤潮现象等水危机事件)考查,也可穿插在其他题型中。主要考查:国家节水标志、水污染的来源及防治措施、节约用水的措施、水资源的重要性。
水的净化
常以选择题、实验题或综合题的形式进行考查,考查的命题点有:水的净化方法(沉降、吸附、过滤、杀菌消毒、蒸馏)、硬水软化的方法、水净化程度的判断、自来水厂的净水过程、过滤操作的仪器、实验操作注意点、误差分析等。
水的组成
水的组成(电解水实验)考点常以选择题形式考查,主要考查:反应原理、电解水的微观和宏观结论、产物的检验、正负极产生的气体体积比和质量比。
溶液的形成
溶液的形成考点常以选择题的形式考查,主要考查:溶液说法正误的判断;乳化现象、溶解过程中的吸热或放热现象、溶液中溶质和溶剂的判断等。常联系生活、生产实际以文字形式出现。
溶解度
溶解度常以选择题、填空题或简答题的形式考查,主要考查:饱和与不饱和溶液的转化方法、溶解度随温度的变化情况、溶解度大小的判断及比较、溶解度曲线上的点的含义、物质提纯的方法、溶液中溶质质量分数的计算等。
溶质质量分数
溶液中溶质质量分数计算在选择题、填空题和计算题中均有涉及,一般结合溶解度进行考查,计算题则常结合有关化学方程式的计算进行考查。配制一定溶质质量分数的溶液,常以选择题和实验题考查,考查实验仪器、步骤、误差分析、计算等。
水和溶液都是中考的必考内容,分值大概为3~8分左右。该部分的高频考点主要有:保护水资源、水的净化、溶解度、溶质质量分数,溶解度、溶质质量分数几乎是每年必考的考点。预测在2024年的中考中,保护水资源和水的净化可能是考查重点,会以环境热点情境形式呈现,也可能将其与电解水结合考查,通过选择题或综合应用题的形式考查。溶解度和溶质质量分数可能会结合起来通过溶解度曲线图进行考查,考查方式可能是选择题或实验题,也会穿插在流程题或综合应用题中。溶质质量分数会结合化学方程式计算进行综合考查,也会考查一定溶质质量分数的溶液的配制。 预测2025年中考溶质质量分数命题形式会多样化,综合考查的可能性较大。
知识点一 保护水资源
1.合理利用水资源
工业中重复用水;农业中改大水漫灌为喷灌、滴灌;生活中使用节水型器具,提倡一水多用;修建水库和实施跨流域调水,改善水资源时空分布不均的局面。
2.防治水体污染
工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;使用无磷洗涤剂;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥。
知识点二 水的净化
1.自来水厂净水过程:
2.净化程度由低到高的净水方法是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏;蒸馏是净化程度最高的,蒸馏水是纯净物。
3.硬水和软水
(1)硬水:含有较多可溶性钙镁化合物(Ca2+、Mg2+)的水;软水:不含或含有较少可溶性钙镁化合物(Ca2+、Mg2+)的水
(2)硬水软化:工业上蒸馏,生活上煮沸。
知识点二 水的组成
(1)氢气的燃烧和水的电解都能证明水的组成。
(2)电解水实验
①实验原理:2H2O2H2↑+O2↑
②实验现象:正极负极气体体积比约为1∶2;
③检验气体:
正极: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。
负极: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。
④实验结论:水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
知识点三 溶液的形成
1.定义:一种或几种物质,分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物。
2.特征:均一性、稳定性、混合物
3.注意点:
(1)溶液一般是澄清透明的但不一定无色,如CuSO4溶液为蓝色。
(2)溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂,汽油和酒精也可做溶剂。
(3)溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量
溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积(分子间有间隔)
4.溶解时的吸热或放热现象
(1)溶解放热(温度升高):氢氧化钠、浓H2SO4;
(2)溶解放热(温度降低):硝酸铵。
知识点五 溶解度
1.饱和溶液与不饱和溶液
概念
饱和溶液:在一定温度下,在一定质量的溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:在一定温度下,在一定质量的溶剂里加入某种溶质,当溶质还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
判断
饱和溶液和不饱和溶液的判断:
(1)观察:如果溶液中有未溶解的溶质,该溶液一定是该物质的饱和溶液。
(2)实验:在一定温度时如果溶液中没有未溶解的溶质,可以向原溶液中加入少量原溶质,如果不再溶解,说明原溶液是饱和溶液;如果继续溶解,说明原溶液是不饱和溶液。
转化
饱和溶液和不饱和溶液的转化:
饱和溶液 不饱和溶液
2.溶解度
影响因素
固体:温度
气体:.温度(随温度的升高而减小)和压强(随压强的增大而增大)
固体溶解度曲线
①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,曲线为“陡升型”,如KNO3。
②少数固体物质的溶解度受温度的变化影响很小,曲线为“缓升型”,如NaCl。
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,曲线为“下降型”,如Ca(OH)2。
溶液的配制
1.溶解法:计算→称量→量取→溶解
2.稀释法:计算→量取→混匀
知识点六 溶质质量分数
1.公式:
2.在饱和溶液中:
3.溶液的稀释
依据:稀释前后溶液中溶质的质量不变。
4.配制一定溶质质量分数的溶液
(1)用固体配制:
①步骤:计算、称量、量取、溶解
②仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
(2)溶质为液体或将浓溶液稀释(稀释前后,溶质的质量不变)
①步骤:计算、量取、混匀
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
典例1(2024·山东烟台·中考真题)下列有关水和溶液的说法错误的是
A.通过沉降,过滤可除去水中的不溶性杂质
B.生活中常用煮沸的方法对水进行杀菌消毒
C.溶液具有均一性、稳定性的原因是溶液中各种微观粒子都静止不动
D.将50g溶质质量分数为的硝酸钾溶液稀释成,需要加水150g
【答案】C
【详解】A、沉降是将悬浮的小的颗粒物沉淀,过滤是将固体和液体分离,所以通过沉降,过滤可除去水中的不溶性杂质,故A正确;
B、煮沸可以将水中的细菌病毒杀死,故B正确;
C、溶液具有均一性和稳定性,溶液中各种粒子均是在不断的运动的,故C错误;
D、稀释前后溶质的质量不变,则稀释后的溶液的质量为=200g,加入水的质量为200g-50g=150g,故D正确。
故选C。
典例2(2024·四川德阳·中考真题)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是
A.通电过程中,观察到 b 中液面下降
B.a和c中收集气体的方法均为排水法
C.可用带火星的木条检验 a 中的气体
D.通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
【答案】A
【详解】A、电解水实验 水在通电时反应生成H2和O2,玻璃管内气体增多,压强增大,将水压入容器b中,使b中液面上升,A项错误;
B、a和c中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体,属于排水法,B项正确;
C、电解水实验中,与正极一端相连的a中产生的是O2,O2具有助燃性,可用带火星的木条检验,C项正确;
D、水在通电条件下生成H2和O2,依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成,D项正确。
故选A。
典例3(2024·山东泰安·中考真题)溶质质量分数为10%的NaCl溶液对葡萄球菌有明显的抑制效果。如图为某同学配制该氯化钠溶液的过程,结合图表信息,下列分析正确的是
NaCl在不同温度时的溶解度
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
NaCl的溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.3
38.4
39.0
39.8
A.图①中搅拌可以增大氯化钠的溶解度
B.图②为氯化钠的不饱和溶液
C.图②中的溶液对葡萄球菌有明显的抑制效果
D.图②中的溶液可采用降温结晶的方法得到氯化钠晶体
【答案】B
【详解】A、搅拌不能改变一定温度下某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的质量,不能增大固体溶质的溶解度,故选项说法错误;
B、20℃时,氯化钠的溶解度为36g,即该温度下,100g水中最多可溶解氯化钠的质量为36g,大于10g,则图②为氯化钠的不饱和溶液,故选项说法正确;
C、浓度为10%的氯化钠溶液对葡萄球菌具有明显的抑制效果,而图2中溶液中氯化钠的质量分数为,则图②中的溶液对葡萄球菌不一定有明显的抑制效果,故选项说法错误;
D、氯化钠的溶解度受温度影响比较小,不能采用降温结晶的方法得到氯化钠晶体,故选项说法错误;
故选:B。
典例4(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计:运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有 结构,可以吸附色素和异味分子。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(3)总结:
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
【答案】(1) 过滤 疏松多孔
(2) A 不宜
(3) acb 过滤技术、材料的质量和耐用性等(合理即可)
【详解】(1)①过滤可以除去不溶性杂质,可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附色素和异味分子;
(2)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,再用石英砂除去较小的颗粒,再用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,起支撑作用,故装置制作较合理的是A;
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不适宜直接饮用;
(3)①分离混合物的一般思路:首先分析混合物的组成成分,然后利用各成分性质的差异,选择合适的方法进行分离,故正确顺序为acb;
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素,包括过滤技术、材料的质量和耐用性以及环保无毒等(合理即可)。
典例5(2024·四川资阳·中考真题)溶液在生活生产和科学研究中具有广泛的用途,与人们的生活息息相关。
(1)把少量的下列物质分别加入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是_______(填字母)。
A.植物油 B.小苏打 C.蔗糖 D.面粉
(2)下图是两种物质在不同温度下的溶解度曲线,回答下列问题。
①20℃时NaCl的溶解度是 g.
②50℃时,将固体加入到盛有30g水的烧杯中,充分溶解后,所得溶液中溶质的质量分数为 。
③将50℃的两种物质的饱和溶液分别降温至20℃,所得两溶液的溶质质量分数的关系是: (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)BC
(2) 36/36.0 40% >
【详解】(1)A、植物油不溶于水,与水混合形成乳浊液,不能得到溶液,该选项错误;
B、小苏打(碳酸氢钠)能溶于水,形成均一、稳定的混合物,即溶液,该选项正确;
C、蔗糖能溶于水,形成均一、稳定的混合物,即溶液,该选项正确;
D、面粉不溶于水,与水混合形成悬浊液,不能得到溶液,该选项错误。
故选:BC。
(2)①从溶解度曲线可知,20℃时NaCl的溶解度是36.0g。
②50℃时硝酸钾的溶解度是85.5g,即100g水中最多溶解85.5g硝酸钾。将20g KNO3固体加入到盛有30g水的烧杯中,设30g水中最多能溶解硝酸钾的质量为x,则,解得x=25.65g > 20g,所以20g硝酸钾能全部溶解,所得溶液中溶质的质量分数为。
③50℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,其饱和溶液的溶质质量分数硝酸钾大于氯化钠;降温至20℃,两种物质的溶解度都减小,都会有晶体析出,得到20℃时的饱和溶液。20℃时氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度,根据,可知此时氯化钠溶液的溶质质量分数大于硝酸钾溶液的溶质质量分数。
典例6(2024·山东日照·中考真题)实验室里有一瓶只含少量泥沙的氯化钠固体,欲除去杂质,配制氯化钠溶液。回答下列问题:
(1)除去氯化钠固体中的少量泥沙主要实验操作如图所示:
①下列说法正确的是 (填标号)。
A.步骤A、B、C中玻璃棒的作用相同
B.步骤B中,若滤液仍浑浊,应再过滤一次
C.步骤C中,需将食盐水蒸干,再停止加热
D.步骤D中,将热的蒸发皿直接放到实验台上
②步骤C中,若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用 扑盖。
(2)用提纯的氯化钠固体和水配制溶质质量分数为7%的氯化钠溶液。
①实验步骤:计算、称量、量取、 、装瓶并贴标签。
②称量氯化钠固体时,托盘天平上游码的位置是下图中的 (填标号)。(以下用游码)
③量取水时,读数如图所示,则所配溶液中氯化钠的质量分数 (填“>”“<”或“=”)7%。(若其他操作均正确;水的密度可近似看作)
【答案】(1) B 湿布
(2) 溶解 C >
【详解】(1)①A、步骤A中玻璃棒的作用是搅拌、B中玻璃棒的作用是引流、C中玻璃棒的作用是搅拌,A错误;
B、 步骤B中,若滤液仍浑浊,应再过滤一次,B正确;
C、步骤C中,蒸发皿中出现较多固体时停止加热,不能将食盐水蒸干,C错误;
D、步骤D中,不能将热的蒸发皿直接放到实验台上,防止烫坏试验台,D错误;
故选B。
②步骤C中,若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用湿布扑盖;
(2)①水配制 50g 溶质质量分数为7%的氯化钠溶液步骤为计算、称量、量取、溶解、装瓶并贴标签;
②需要称去的氯化钠的质量为,故选C;
③量取水时 视线应与凹液面最低处保持水平,图示量取水的体积偏小,故所配溶液中氯化钠的质量分数>7%。
【名校预测·第1题】(2025·天津河东·一模)2024年“世界水日”主题为“Water for Peace”(以水促和平)。下列有关水的说法正确的是
A.生活污水实现集中处理和排放 B.利用沉降的方法,可以除去可溶性杂质
C.洗脸,刷牙时,不间断地放水 D.自来水中只含水分子,不含其他粒子
【名校预测·第2题】(2025·湖南永州·一模)化学兴趣小组开展 “自制简易净水器” 的实践活动 (作品如图), 下列说法正确的是
A.小卵石和石英砂能除去可溶性杂质
B.小卵石和石英砂互换不影响净化水的速度
C.活性炭具有吸附性的原因是其结构疏松多孔
D.蓬松棉的作用是除去水中的异味和色素
【名校预测·第3题】(2025·安徽亳州·一模)如图为水电解的实验装置图和微观示意图,下列叙述正确的是
A.图1中a处的气体可以使带火星的木条复燃
B.图1中水电解的反应类型是化合反应
C.图1中a与b的分子个数比为,质量比为
D.图2中水分解的微观顺序是
【名校预测·第4题】(2025·甘肃兰州·一模)我国化学家侯德榜在氨碱法制纯碱的基础上创立侯氏制碱法,生产出和副产品,促进了世界制碱技术的发展。和的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.时,饱和溶液中含溶质
B.时,的溶解度小于的溶解度
C.将的溶液降温至,一定有晶体析出
D.时,和的饱和溶液中溶质质量分数相同
【名校预测·第5题】(2025·辽宁大连·一模)已知KCl的溶解度随温度升高而增大,在40℃时KCl的溶解度为40g。在40℃下,依据如表所示的数据进行KCl溶于水的实验探究,下列说法中不正确的是
实验编号
①
②
③
KCl的质量/g
10
20
30
水的质量/g
50
50
50
A.在上述实验所得的溶液中,溶质质量分数①<②
B.实验③所得溶液中,溶质与溶剂的质量比为3:5
C.将实验②、③的溶液分别降温,都有晶体析出
D.将实验①、③物质混合可得到与②浓度相等的溶液
【名校预测·第6题】(2025·宁夏银川·一模)食盐是生产生活中常见的物质,自然界中氯化钠储量很大,海水中氯化钠的量在2%~3%。
(1)构成氯化钠的阳离子是 (填微粒符号)。
(2)科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大概的含盐量,理由是溶液具有 性。
(3)配制100g 20%的食盐水。
①如图配制该溶液的正确操作顺序是 (填字母序号)
②量取上述实验所需蒸馏水时,选用的仪器是 (填字母序号)。
A.100mL烧杯 B.100mL量筒 C.50mL烧杯 D.50mL量筒
③装瓶:把所配溶液装入试剂瓶,并填写图V标签: 。
④配得100g 20%的氯化钠溶液后,经检测溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填字母序号)。
A.氯化钠固体不干燥
B.称量时砝码端忘垫质量相同的纸片
C.量取水时,仰视读数
D.装瓶时,有少量溶液洒出
(4)若要将100g 20%的氯化钠溶液稀释成10%的溶液,需要加入水的质量为 g。
【名师押题·第1题】水是一切生命赖以生存的重要物质。下列有关水的说法正确的是
A.地球上的淡水资源非常丰富,可以随意浪费
B.硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水
C.黄河水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是纯净物
D.电解水实验中正极、负极产生气体的质量之比为1:2
【名师押题·第2题】氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。我国科学家巧妙地把海水蒸发淡化与电解水结合起来,实现了海水的稳定、高效制氢,装置如图所示,其中聚四氟乙烯薄膜只允许水蒸气通过。下列说法中,错误的是
A.导线a端接电源的负极
B.该制氢方法体现了原料来源广的优点
C.该法得到的氢气与氧气的质量比约为2:1
D.随着反应进行,M、N室中海水含盐的浓度均增大
【名师押题·第3题】图1为硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线,图2为兴趣小组进行的实验,R物质是硝酸钾或氯化钾中的一种。下列说法正确的是
A.无法判断R物质是氯化钾还是硝酸钾
B.烧杯①②③中,只有烧杯③中上层清液是饱和溶液
C.若使烧杯③中的固体溶解,只能采用加水的方法
D.溶质的质量分数大小依次为:②>③>①
【名师押题·第4题】要配制50 g溶质质量分数为6%的氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是
A.配制过程为称量、量取、溶解 B.氢氧化钠直接放在托盘天平左盘内称量
C.选择量程为50 mL 的量筒量取水 D.溶解时搅拌可以增大氢氧化钠的溶解度
【名师押题·第5题】溶液在生产和科研中具有广泛的用途,与人们的生活密不可分。
(1)衣服上沾有油污可用汽油洗去。是因为汽油能 (填“溶解”或“乳化”)油污。
(2)喝了冰镇汽水以后,常常会打隔。这种现象说明气体的溶解度与 有关。
(3)各盐场从海水制取食盐采用日晒法,采用的方法是 结晶。
(4)下图是对某固体物质的溶液在一定温度下,进行恒温蒸发操作的实验记录,请回答:
①乙中溶液为 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;
②该固体在当时温度下的溶解度为 。
(5)氢氧化钙固体的溶解曲线如图所示:
①由图可知,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)
②时,氢氧化钙饱和溶液中溶质的质量分数为 。(写出计算式即可)
名校预测
1.【答案】A
【详解】A、生活污水实现集中处理和排放,可以防治水污染,有利于水资源的保护,故A说法正确;
B、利用沉降的方法,可以除去较大的难溶性杂质,但不能除去水中的可溶性杂质,故B说法错误;
C、洗脸,刷牙时,不间断地放水,会造成水资源的浪费,不利于水资源的保护,故C说法错误;
D、自来水中含有水以及其他杂质,因此自来水中除含有水分子以外,还含有其他粒子,故D说法错误;
故选:A。
2.【答案】C
【详解】A、小卵石和石英砂起到过滤作用,主要除去难溶性杂质,故A不符合题意;
B、小卵石过滤掉颗粒较大的难溶性杂质,石英砂过滤掉颗粒较小的难溶性杂质,二者互换影响净化水的速度,故B符合题意;
C、活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素和异味,故C符合题意;
D、蓬松棉的主要作用是防止活性炭等小颗粒随着水流漏出,不能除去水中的异味和色素,故D不符合题意。
故选C。
3.【答案】C
【详解】A、在电解水实验中,与电源负极相连的a处产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃,A 错误;
B、电解水的反应是水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为,是 “一变多” 的分解反应,不是化合反应,B 错误;
C、a处产生氢气,则b处产生氧气,根据化学方程式,生成氢气和氧气的分子个数比为;质量比为,C 正确;
D、水分解的微观过程是水分子先分成氢原子和氧原子,然后氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,所以微观顺序是bca,D 错误。
故选C。
4.【答案】D
【详解】A、t1℃时,碳酸钠的溶解度是20g,即100g水中最多溶20g碳酸钠,则120g的Na2CO3饱和溶液中含溶质20g,选项错误;
B、由图可知t1℃ 时,NH4Cl的溶解度大于Na2CO3的溶解度,选项错误;
C、氯化铵的溶解度随温度升高而增大,故氯化铵的饱和溶液降温,一定会有晶体析出,没有指明溶液饱和,所以无法确定是否有晶体析出,选项错误;
D、t2℃时,碳酸钠和氯化铵的溶解度相等,则Na2CO3和NH4Cl的饱和溶液中溶质质量分数相等,选项正确;
故选D。
5.【答案】B
【详解】A、40℃时KCl的溶解度为40g,即40℃时,100g水中最多能溶解40g氯化钾,50g水中最多能溶解20g氯化钾,达到饱和状态,①②中溶剂质量相等都是50g,①中加入10g氯化钾,可完全溶解,②中加入20g氯化钾,恰好完全溶解,溶质质量①<②,则在上述实验所得的溶液中,溶质质量分数①<②,故选项说法正确;
B、40℃时KCl的溶解度为40g,即40℃时,100g水中最多能溶解40g氯化钾,50g水中最多能溶解20g氯化钾,达到饱和状态,③溶剂质量为50g,加入30g氯化钾,50g水最多只能溶解20g氯化钾,即溶质质量为20g,则所得溶液中,溶质与溶剂的质量比为20g:50g=2:5,故选项说法错误;
C、②溶剂质量为50g,加入20g氯化钾,恰好完全溶解,得到40℃时KCl恰好饱和的溶液,③溶剂质量为50g,加入30g氯化钾,50g水最多只能溶解20g氯化钾,③也是40℃时KCl的饱和溶液,将实验②、③的溶液分别降温,氯化钾的溶解度减小,都有晶体析出,故选项说法正确;
D、②溶剂质量为50g,加入20g氯化钾,恰好完全溶解,得到40℃时KCl恰好饱和的溶液;将实验①、③物质混合,温度为40℃,溶剂质量为50g+50g=100g,加入氯化钾的质量为10g+30g=40g,100g水中最多能溶解40g氯化钾,形成的是40℃时氯化钾恰好饱和的溶液,可得到与②浓度相等的溶液,故选项说法正确;
故选:B。
6.【答案】(1)Na+
(2)均一
(3) ACDB B ABC
(4)100
【详解】(1)氯化钠是由钠离子和氯离子构成,则其中的阳离子是Na+,故填:Na+;
(2)溶液具有均一性,因此科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大致的含盐量,故填:均一;
(3)①配制100g20%的食盐水,首先计算出所需氯化钠质量,用天平称量出氯化钠质量,然后放入到烧杯中,加水溶解,玻璃棒不断搅拌,使溶液混合均匀即可,则配制该溶液的正确操作顺序是:ACDB,故填:ACDB;
②配制100g20%的食盐水,需要氯化钠质量为,水的质量为,水的体积为80mL,根据量筒的使用满足“大而近”原则,因此量取上述实验所需蒸馏水时,选用的仪器是100mL量筒,故选B;
③装瓶:把所配溶液装入试剂瓶,盖好瓶盖并贴上标签,放入试剂柜中,在装有所配制溶液的试剂瓶(见图)标签上标明相应的信息:;
④A、氯化钠固体不干燥,会使氯化钠的质量减小,从而导致溶质质量分数偏小,故A符合题意;
B、称量时,砝码端忘垫质量相同的纸片,会使氯化钠的质量减小,从而导致溶质质量分数偏小,故B符合题意;
C、用量筒量取水时仰视读数,造成水偏多,造成配制溶液的溶质质量分数偏小,故C符合题意;
D、将配制好的溶液装入试剂瓶中时有少量溅出对溶质的质量分数没有影响,故D不符合题意。
故选ABC;
(4)设需要加入水的质量为x,稀释前后溶质的质量不变,则,故填:100。
名师押题
1.【答案】B
【详解】A、地球上的水主要为海水,淡水资源比较紧缺,该选项说法不正确;
B、硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物,该选项说法正确;
C、沉淀、过滤能除去水中难溶性杂质,吸附能除去水中的色素和异味,但得到的水仍含有可溶性杂质,则得到的水仍为混合物,该选项说法不正确;
D、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,由于,生成的氧气和氢气的质量比为(16×2):(2×1×2)=8:1,该选项说法不正确。
故选B。
2.【答案】C
【详解】A、电解水实验中“正氧负氢”,则导线a端接电源的负极,故选项说法正确;
B、该装置利用海水蒸发淡化再电解水制氢,原料来源广泛,故选项说法正确;
C、由反应的化学方程式可知,得到的氢气与氧气的质量比约为(1×2×2):(16×2)=1:8,故选项说法不正确;
D、该装置中的水不断被消耗,随着反应进行,,M、N室中海水含盐的浓度均增大,故选项说法正确。
故选C。
3.【答案】D
【详解】A、由图1可知,t2℃时,氯化铵的溶解度小于60g,而烧杯②中在t2℃时,100g水中溶解了60gR,所以R是硝酸钾,故选项说法错误;
B、由图1可知,t2℃时,KNO3的溶解度为60g,所以烧杯②中的溶液是饱和溶液,烧杯③中有溶质剩余,也是饱和溶液。因此烧杯①、②、③中,烧杯②、③中的溶液是饱和溶液,故选项说法错误;
C、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,若使烧杯③中的固体溶解,可以采用加水的方法,也可以采用升温的方法,故选项说法错误;
D、由A可知,R是KNO3,烧杯①中60gKNO3溶解到了200g水中,所得溶液的溶质质量分数为;烧杯②由烧杯①升温并且蒸发100g水得到,溶剂质量减小,则溶质质量分数增大,因此溶质质量分数②>①;烧杯③由烧杯②降温至t1℃得到,有溶质析出,得到饱和溶液,其溶质质量分数减小,则溶质质量分数②>③;由图1可知,t2℃时,氯化铵的溶解度大于40g,根据,烧杯③中溶液的溶质质量分数大于,因此溶质质量分数③>①;综上,溶质的质量分数大小依次为②>③>①,故选项说法正确。
故选D。
4.【答案】C
【详解】A、要配制50 g溶质质量分数为6%的氢氧化钠溶液,配制过程应为计算、称量、量取、溶解,故选项说法不正确;
B、用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,则氢氧化钠应放在左盘上进行称量,且氢氧化钠易潮解、具有强腐蚀性,不能直接放在托盘天平左盘内称量,应该放在玻璃器皿(例如烧杯)中称量,故选项说法不正确;
C、配制50g溶质质量分数为6%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠的质量为50g×6%=3g,则需水的质量为50g-3g=47g(合47mL),量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故用50mL的量筒量取所需体积的水,故选项说法正确;
D、搅拌能加快氢氧化钠的溶解速率,并不会改变氢氧化钠的溶解度,氢氧化钠在水中的溶解度与温度有关,故选项说法不正确;
故选C。
5.【答案】(1)溶解
(2)温度
(3)蒸发
(4) 不饱和 15g
(5) 减小
【详解】(1)汽油与油污“相似相溶”,可以将油污溶解洗去。
(2)气体的溶解度随温度升高而减小,冰镇汽水在没喝之前温度较低,进入人体后温度升高,二氧化碳气体溶解度减小,二氧化碳气体逸出,故会打嗝。这种现象说明气体的溶解度与温度有关。
(3)各盐场从海水中制取食盐采用日晒法。利用氯化钠的溶解度受温度影响较小的性质,采用的方法是蒸发结晶(或蒸发溶剂)。
(4)①蒸发前的烧杯底部没有固体,第一次恒温蒸发10g水,没有析出晶体,说明甲中溶液不饱和;第二次恒温蒸发10g水,析出1g晶体,得到的丙中溶液为饱和溶液;第三次恒温蒸发10g水后两次一共析出固体2.5,说明第三次恒温蒸发10g水,析出晶体质量为:2.5g-1g=1.5g,也就是说该固体在该温度下的饱和溶液恒温蒸发10g水能析出晶体1.5g。如果第二次恒温蒸发10g水前的溶液(即乙中溶液)是饱和溶液,析出晶体也应该是1.5g,但实验中只析出1g晶体,因此蒸发前乙中的溶液为不饱和溶液。
②由图丙、丁可知,该固体在该温度下的饱和溶液蒸发10g水,析出1.5g固体,根据溶解度的定义,固体溶解度的数值对应水的质量为100g,因此可推算出该固体物质在该温度下的溶解度为15g。
(5)①由图可知,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。
②时,氢氧化钙的溶解度为0.15g,则该温度下氢氧化钙饱和溶液中溶质的质量分数为:。
碳和碳的氧化物
考点
考情分析
碳单质
碳单质常考的考点有:金刚石、石墨和C60的性质与用途、金刚石、石墨和C60的结构、碳单质的化学性质等,考查方式有:直接考查、结合生活生产或科技前沿考查、结合实验考查等。
碳的氧化物
碳的氧化物的考查可有多种题型,二氧化碳的性质和用途是高频考点,可在结合“碳中和、碳达峰”等情境在选择题、填空题或简答题中考查。常考的考点有:二氧化碳和一氧化碳的鉴别、推断及转化,物质性质和转化的化学方程式书写,二氧化碳的物理性质、二氧化碳与水反应、二氧化碳与碱溶液的反应实验探究、二氧化碳的用途、二氧化碳对环境的影响等。
实验室制取二氧化碳
一般结合氧气的制取一起考查,考查制取气体所需的试剂、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、注意事项、气体的净化和干燥方法以及装置的连接等。考查的题型多为综合性试题,也有选择题和实验题,考查内容及形式多变,有一定的拓展度。
预测2024年中考“碳和碳的氧化物”是必考内容,题型以选择题和填空题为主,也会在实验题、科学探究题或综合应用题中考查。考查的重点内容可能有:单质碳的性质和用途、二氧化碳和一氧化碳的性质、二氧化碳对环境的影响、二氧化碳的实验室制取等,其中二氧化碳对环境的影响会结合新情境(二氧化碳的综合利用、碳中和等)考查,还可能会用推断题形式考查碳及碳的化合物之间的相互关系。
知识点一 碳单质
1.碳的几种单质
碳单质
石墨
金刚石
物理性质
灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;有良好的导电性。
无色透明的的固体;天然存在的最硬的物质;
特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。
用途
作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂。
制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃;
金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层、集成电路基板散热。
性质差异的原因
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同
知识点二 碳单质的化学性质
化学性质
实验或实例
对应的用途
常温化学性质稳定
古代用墨书写的字画保存时间很久仍不变色;
用炭黑制成墨;
可燃性
氧气充足
完全燃烧生成CO2,放热多:C+O2点燃CO2
焦炭用作燃料
氧气不足
不完全燃烧生成CO,放热少:2C+O2点燃2CO
还原性
化学方程式
C+2CuO 高温2Cu+CO2↑
冶炼金属
实验现象
黑色粉末逐渐变成光亮的红色,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
实验注意点
(1)管口略向下倾斜(防止水蒸气冷凝回流,炸裂试管);
(2)实验结束时,应先从石灰水中取出导管,再熄灭酒精灯
(3)待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
其它反应
(1)2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
(2)与二氧化碳反应:C+CO2高温2CO(吸热反应)
知识点三 二氧化碳和一氧化碳
1.二氧化碳的性质
(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
(2)化学性质
实验
现象
解释和结论
与水反应
向干燥石蕊小花喷水
不变红
水不能使石蕊变红
干燥小花放进CO2气体中
不变红
二氧化碳不能使石蕊变红,不显酸性;
湿润的石蕊小花放入CO2气体
变红
二氧化碳与水反应生成碳酸,使石蕊变红CO2+H2O=H2CO3;
取出变红的小花烘干
红色变为紫色
碳酸不稳定,易分解;
H2CO3=H2O+CO2↑
与澄清石灰水反应
将气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O(用于检验二氧化碳气体)
与碳反应:
化学反应方程式:C + CO2高温 2CO(吸热)
不燃烧,不支持燃烧.
用于灭火;
进入久未开启的菜窖或干涸的深井前,做灯火实验。
2. 二氧化碳对生活和环境的影响
(1)二氧化碳用途:光合作用的原料;灭火;温室的气体肥料 ;化工产品的原料;干冰用作制冷剂、人工增雨;
(2)过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因:人类消耗的化石燃料急剧增加,森林大面积破坏。
(3)低碳行动:低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施;控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:减少化石燃料的燃烧,更多使用不含碳的清洁能源;植树造林;采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
3.一氧化碳的性质和用途
物理性质
无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
化学性质
可燃性
(
点燃
)2CO+O2 2CO2(点燃前一定要检验纯度)发出蓝色火焰
还原性
现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
化学方程式:CO+CuO △ Cu+CO2 (不是置换反应)
毒性
CO与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
冬季用煤炉来取暖时,要注意房间的通风和换气。
用途
气体燃料;用于冶金工业
知识点四 二氧化碳的实验室制取
实验室制取二氧化碳
药品
块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)
不选其它药品的原因
为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末?反应速率太快,不易控制。
为什么不用浓盐酸?浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体使制得的二氧化碳不纯。
为什么不用稀硫酸?生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。
反应原理
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
检验方法
将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
验满方法
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
工业制取二氧化碳
煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑
【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。
典例1~3(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质;碳原子核外电子数为6,其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软,有滑腻感。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
1.下列关于的说法中不正确的是
A.分子具有空心球体结构 B.是一种新型有机高分子材料
C.每个分子由60个碳原子构成 D.有可能在催化领域具有广泛应用
2.下列摘录中,属于物质结构描述的是
A.碳原子核外电子数为6 B.金刚石可用来切割大理石
C.石墨很软 D.能与K等金属反应
3.金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质,它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A.种类不同 B.大小不同 C.质量不同 D.排列方式不同
【答案】1.B 2.A 3.D
【解析】1.A、根据题目的C60的分子结构,C60分子具有空心球体结构,故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子;C60是由一种元素组成的纯净物,是单质,不是有机物,故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数,每个C60分子是由60个碳原子构成的,故C正确。
D、根据题目叙述,C60有可能在催化领域具有广泛应用,故D正确。
故选:B。
2.A、碳原子的原子结构示意图是,则碳原子核外电子数为6,属于物质结构的描述,正确;
B、金刚石可用来切割大理石,是金刚石的用途,错误;
C、石墨很软属于石墨的物理性质,错误;
D、C60能与K等金属反应属于化学性质,错误;
故选A;
3.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异,故选D。
典例4(2024·云南·中考真题)下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A.CO可用于冶炼金属
B.CO和CO2不能相互转化
C.用墨绘制的画能保存长时间不变色
D.干冰升华吸收大量的热,可用作制冷剂
【答案】B
【详解】A、一氧化碳有还原性,可用于冶炼金属,故说法正确;
B、CO燃烧可生成二氧化碳,CO2在高温下能与碳反应生成一氧化碳,CO和CO2在一定条件下能相互转化,故说法错误;
C、墨汁中含有炭黑,主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼,很难与其它物质发生反应,保存的时间较长,故说法正确;
D、干冰升华时要吸收大量的热,可用作制冷剂,故说法正确。
故选B。
典例5(2024·北京·中考真题)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红
【详解】(1)澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
该实验中,二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明分子在不断运动,当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时,二氧化碳和氢氧化钙反应,澄清石灰水变浑浊;
(2)验证二氧化碳能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故填:先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。
典例6(2024·江苏徐州·中考真题)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大 能溶于水
【详解】(1)实验室用A装置制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石(主要成分是碳酸钙),再向长颈漏斗中注入稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入;
(2)滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时,溶液呈中性或酸性,红色溶液变成无色;通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(3)A装置属于固、液常温型,可用作过氧化氢制取氧气的发生装置,也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;
曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是能溶于水,装置内气体减少,压强减小。
典例7(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
(2)①由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
(3)①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为:,故填写:
【名校预测·第1题】(2025·湖南长郡中学模拟)《清明上河图》是我中华之瑰宝,该画采用水墨线条勾勒轮廓,距今近1000年,它保存至今仍不褪色,是因为水墨线条含有碳单质,现今碳单质和碳的化合物是化学研究的重要内容,下列说法正确的是
A.碳的单质均由原子构成 B.CO和不可以相互转化
【名校预测·第2题】(2025·徐州丰县中学模拟)向集满CO2的集气瓶中放入一张蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,试纸变红;盖上玻璃片振荡,再将其倒置(如下图)玻璃片没有掉下来。下列叙述正确的是
A.玻璃片没有掉下证明瓶内气压大于大气压 B.玻璃片没有掉下仅仅是CO2溶于水造成的
C.石蕊试纸变红色证明CO2与水反应生成酸 D.将变红的石蕊试纸放在阳光下,不会褪色
【名校预测·第3题】(2025·安徽滁州·一模)阅读下面科普短文,回答问题。
石墨烯、石墨炔、石墨、金刚石和等都是碳的单质。石墨烯既能导电又高度透明,可用于触摸显示屏太阳能电池板的生产,还可用做新能源电池电极材料,解决新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题;石墨烯吸附材料在废水处理中表现出色,能够高效吸附水中的污染物。石墨炔具有优良的化学稳定性,由于其特殊的电子结构及类似硅优异的半导体性能,石墨炔有望可以广泛应用于电子、半导体以及新能源领域,从实践证明石墨炔是一种非常有前景的储锂能源材料,科学家也预测它在新能源领域将产生非比寻常的影响。
(1)石墨烯可以高效吸附水中的污染物,利用了它的 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)石墨炔和石墨具有相似的化学性质,常温下化学性质稳定,从微观的角度分析原因是 ,写出石墨充分燃烧的化学方程式: 。
(3)下列有关石墨烯和石墨炔的说法中,正确的是 (填字母)。
a.组成元素相同
b.不充分燃烧都能生成CO
c.都具有导电性
【名校预测·第4题】(2025·广西北海·一模)捕集空气中的CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。回答下列问题:
(1)转化流程中涉及的物质中属于有机物的是 。
(2)CO2的过度排放会造成___________(填字母)。
A.臭氧层空洞 B.全球气温上升 C.白色污染
(3)写出反应②在一定条件下发生反应的化学方程式: ,该反应 (选填“属于”或“不属于”)置换反应。
(4)在转化过程中,可循环使用的物质是 。
(5)制取等质量的甲醇时消耗的CO2与燃烧等质量的甲醇时生成的CO2的质量 (选填“相等”或“不相等”)。
【名校预测·第5题】(2025·黑龙江佳木斯·一模)如图是某同学设计的趣味实验装置,其气密性良好。
(1)若胶头滴管中的物质是浓NaOH溶液,锥形瓶中充满CO2,挤压胶头滴管后能观察到 等现象,写出有关反应的化学方程式 ,氢氧化钠必须 保存。
(2)若将胶头滴管中的物质滴入锥形瓶后,能明显观察到U形管中红墨水的液面左低右高,甚至从右端溢出。请推测锥形瓶和胶头滴管中的物质分别是 。
(3)实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是______。
A.曲线①是H2O溶解和CO2与水反应
B.对比曲线①和②,可说明CO2能与NaOH反应
C.NaOH溶液吸收CO2的效果比水好
D.若选用等量饱和石灰水进行实验,其曲线在①上方
【名师押题·第1题】“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨作电车的电刷——质软 B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.干冰作制冷剂——升华放热 D.一氧化碳冶炼金属——可燃性
【名师押题·第2题】从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物的性质是较好的化学学习方式。如图是碳及其化合物的“化合价-物质类别”二维图。下列有关说法正确的是
A.A点对应物质一定是金刚石
B.B点对应物质是一种有毒气体,可用于工业炼铁
C.若D点为碳酸钙,则只能通过与酸反应生成C点对应物质
D.C点对应物质能与水反应生成酸,空气中该物质含量升高会导致酸雨
【名师押题·第3题】如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
【名师押题·第4题】某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
【名师押题·第5题】碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)《富春山居图》是元朝画家黄公望的作品,此图能够保存至今而不变色的原因是 。
(2)市场上出售的椰壳活性炭是以椰子壳为原料,经过一系列生产工艺精细加工而成。它具有疏松多孔的结构,具有极强的 性,可以用于除去装修产生的有害气体。
(3)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用与石墨的下列性质有关的是 。(填字母序号)
A.滑腻感 B.导电性 C.金属光泽 D.熔点高
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(4)减排:
结合生活实际,列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施: 。
(5)吸收:工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。如用CaO吸收。草酸钙(CaC2O4)在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 。
(6)转化:根据初中化学有关知识并结合查阅资料,总结得到如图转化关系。
①若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化Ⅰ,则甲为 (填化学式)。
②二氧化碳与 (填化学式)反应,完成转化Ⅲ。
③图中能反映的化学观点或化学思想有 (填字母序号)
A.化学变化中元素种类不变 B.二氧化碳也是一种重要的资源
C.物质在任何条件下都可以相互转化 D.碳转化可以缓解能源危机,实现碳中和
名校预测
1.【答案】C
【详解】A、碳的单质并非均由原子构成,例如,金刚石是由碳原子构成,而是由分子构成,故错误;
B、CO和氧气点燃生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,CO和可以相互转化,故错误;
C、《清明上河图》采用水墨线条勾勒轮廓,距今近1000年,它保存至今仍不褪色,是因为水墨线条含有碳单质,在常温下碳单质的化学性质不活泼,不易与其它物质发生反应,故正确;
D、是温室气体,排放过量会加剧温室效应,但是二氧化碳不属于空气污染物,CO有毒,属于空气污染物,故错误;
故选C。
2.【答案】C
【详解】A、集满CO2的集气瓶注入适量蒸馏水后,CO2能溶于水且能与水反应,使瓶内气体减少,气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下玻璃片不会掉下来,而不是瓶内气压大于大气压,错误;
B、玻璃片没有掉下来,一方面是CO2溶于水,另一方面是CO2与水反应生成碳酸,这两个过程都使瓶内气体减少,气压减小,所以不只是CO2溶于水造成的,错误;
C、向集满CO2的集气瓶中放入石蕊试纸,注入蒸馏水前试纸不变色,注入蒸馏水后试纸变红,说明CO2与水接触后产生了能使石蕊变红的物质,即CO2与水反应生成了酸(碳酸),正确;
D、碳酸不稳定,在阳光下受热易分解为CO2和H2O,当碳酸分解后,红色石蕊试纸会恢复原来的颜色,即会褪色,错误。
故选C。
3.【答案】(1)物理
(2) 碳原子最外层电子数为4,常温下不易得失电子
(3)abc
【详解】(1)石墨烯可以高效吸附水中的污染物,是由于石墨烯具有疏松多孔的结结构,具有吸附性,吸附过程中没有新物质生成,是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,属于物理性质;
(2)石墨炔和石墨都是由碳原子构成的碳单质,微观的角度分析原因是碳原子最外层电子数为4,常温下不易得失电子,常温下不易参与反应,即常温下化学性质稳定;
石墨属于碳单质,充分燃烧生成二氧化碳,方程式为:;
(3)a、石墨烯和石墨炔都由碳元素组成,正确;
b、石墨烯、石墨炔都是由碳元素组成的碳单质,碳单质不充分燃烧生成一氧化碳,正确;
c、根据石墨烯、石墨炔用途,可知它们都具有导电性 ,正确;
故选:abc。
4.【答案】(1)甲醇/CH3OH
(2)B
(3) 不属于
(4)氢气、水(或H2O、H2)
(5)相等
【详解】(1)有机物是含碳元素的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外);流程中,CO2虽然含有碳元素,但是性质与无机物类似,属于无机物,CH3OH是含有碳元素的化合物,属于有机物;
(2)A、臭氧层空洞是由氟利昂等物质的排放造成的,与二氧化碳的过度无关,不符合题意;
B、二氧化碳是主要的温室状态,CO2的过度排放会造成温室效应加剧,使全球气温上升,符合题意;
C、白色污染是由废弃塑料引起的污染,与二氧化碳的过度无关,不符合题意;
故选:B;
(3)反应②为氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为;
置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,该反应的生成物是两种化合物,不属于置换反应;
(4)在转化过程中,氢气和水既是反应物又是生成物,可循环使用;
(5)制取甲醇的化学方程式为,每44份质量的二氧化碳完全反应能制得32份质量的甲醇,甲醇燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,每64份质量的甲醇完全燃烧生成88份质量的二氧化碳,即每32份质量的甲醇完全燃烧生成44份质量的二氧化碳,所以制取等质量的甲醇时消耗的CO2与燃烧等质量的甲醇时生成的CO2的质量相等。
5.【答案】(1) 红墨水的液面左高右低 密封
(2)锌与稀盐酸(合理即可)
(3)D
【详解】(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为,装置内气体减小,压强减小,可观察到红墨水的液面左高右低,因此氢氧化钠应密封保存,故填:红墨水的液面左高右低;;密封;
(2)若将胶头滴管中的物质滴入锥形瓶后,能明显观察到U形管中红墨水的液面左低右高,甚至从右端溢出,说明装置内的压强增大,则锥形瓶和胶头滴管中的物质分别是锌与稀盐酸(锌与稀盐酸反应可以生成氢气,使装置内压强增大)、铁与稀盐酸(铁与稀盐酸反应可以生成氢气,使装置内压强增大)或者氧化钙和水(氧化钙与水反应放热,使装置内压强变大),故填:锌与稀盐酸(合理即可);
(3)A、曲线①是二氧化碳溶解和二氧化碳和水反应的总和结果,故A不符合题意;
B、对比曲线①和②,可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应,这是因为氢氧化钠溶液的吸收效果更好,故B不符合题意;
C、对比曲线①和②可知,NaOH溶液吸收CO2的效果比水好,故C不符合题意;
D、氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的效果比水好,比氢氧化钠溶液弱,则若选用等量饱和石灰水进行实验,其曲线应在①下方,在②上方,故D符合题意。
故选D。
名师押题
1.【答案】B
【详解】A、石墨具有良好的导电性,可用作电车的电刷,不符合题意;
B、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,符合题意;
C、干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用作制冷剂,不符合题意;'
D、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于冶炼金属,不符合题意。
故选B。
2.【答案】B
【详解】A、由图可知,A点对应的物质中碳元素的化合价为0,是一种单质,碳元素组成的单质不只有金刚石,还有石墨等,选项错误;
B、由图可知,B点对应的物质是一种氧化物,且其中碳元素的化合价为+2价,则该物质是一氧化碳,一氧化碳具有毒性,还具有可燃性,在生活中可作为燃料,选项正确;
C、由图可知,C对应的物质属于氧化物,且其中碳元素的化合价为+4价,故C为二氧化碳,若D点为碳酸钙,除与酸反应生成二氧化碳外,还可以通过高温煅烧产生二氧化碳,选项错误;
D、C点对应的物质是二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸属于弱酸,不会造成酸雨,选项错误。
故选B。
3.【答案】(1)铁架台
(2)操作简便,可以控制反应速率,节约药品
(3) 湿润 变浑浊
(4)设理论上能生成二氧化碳的质量为,
解得的体积为
答:理论上能生成的体积是0.44L。
【详解】(1)仪器a的名称为铁架台,故填:铁架台;
(2)该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊,可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红,因此用该套装置进行实验的优点是操作简便,可以控制反应速率,节约药品,故填:操作简便,可以控制反应速率,节约药品;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊小纸花变红,实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀,化学方程式为,故填:湿润;变浑浊;;
(4)见答案。
4.【答案】(1)注入液体
(2)
(3) z NaOH
(4) 产生白色沉淀 含有NaOH
(5)不能
(6)AB
【详解】(1)ab段压强增大,说明此时注入液体,装置中的气体压缩,从而压强增大。
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:。
(3)由图可知,曲线z最终压强最小,说明二氧化碳减少最多,即吸收二氧化碳效果最好;
氢氧化钠吸收二氧化碳效果最好,化学式为NaOH。
(4)Ⅰ、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可观察到有白色沉淀产生;
Ⅱ、过量的氯化钙能除去溶液中的碳酸钠,而氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,则说明溶液中还含有氢氧化钠。
(5)氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,则不能用氢氧化钠代替。
(6)A、氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变红色,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
B、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
C、稀盐酸和氢氧化钠反应无明显反应,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项不符合题意。
故选AB。
5.【答案】(1)常温下,碳的化学性质不活泼
(2)吸附
(3)ABD
(4)采用公共出行(合理即可)
(5)1:1
(6) O2 C ABD
【详解】(1)碳是组成墨的最主要的元素,因此书画长久不变色的原因就是由于单质碳在常温下的化学性质不活泼;
(2)椰壳活性炭具有疏松多孔的结构,具有极强的吸附性,可以用于除去装修产生的有害气体;
(3)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,石墨可用于制造受电弓滑板,说明石墨具有良好的导电性、滑腻感,同时摩擦会产生热量,说明石墨熔点高,故选ABD;
(4)尽量采用公共出行,可减少二氧化碳的排放,可为实现“碳中和”做出直接贡献;
(5)草酸钙(CaC2O4)在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO、CO2,反应的化学方程式:,该反应所得CO、CO2的分子个数之比为1:1;
(6)①若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化Ⅰ,则甲为氧气(光合作用过程中水和二氧化碳反应生成有机物和氧气,氧气是单质);
②高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,因此二氧化碳与碳反应,完成转化Ⅲ;
③A、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,故说法正确;
B、二氧化碳是一种重要的资源,故说法正确;
C、物质不是在任何条件下都可以相互转化,故说法不正确;
D、由流程图可知,二氧化碳可以转化为燃料甲醇,碳转化可以缓解能源危机,实现碳中和,故说法正确;
故选ABD。
金属与金属矿物
考点
考情分析
金属材料
金属材料、金属的物理性质和用途可单独考查,也可与其他知识点一起考查,常结合工业生产、生活用品、航空航天等情境:题型一般以选择题为主,少数穿插于填空、探究、实验、流程等题型中。
金属的化学性质
金属的化学性质的考查常见可在实验题科学探究题和计算题中呈现少数在选择题中考查。常见的考查方式有:金属与酸反应的图像及计算、金属活动性实验探究、实验现象和化学方程式书写等。
金属资源的利用和保护
金属冶炼的考查大多以填空题和流程题的形式呈现,少数以选择题的题型呈现。金属资源保护的考查一般在选择题中,也可以结合金属的其他考查内容穿插于非选择题中。
预测2025金属和金属材料是必考知识点,可能会以最新的金属材料方面的科技为情境,结合相关知识来设计相应的题目。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,考试内容贴近生活实际及时事热点。金属的化学性质及金属活动性顺序的应用,在选择题、填空题和实验探究题中考查的可能性很大,可结合图表和文字信息呈现。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,也可结合出土的文物等情境进行命题。
知识点一 金属材料
1.金属材料:包括纯金属和合金。
2.金属的物理共性:常温下为固态(汞为液态),有金属光泽;大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色);
有良好的导热性、导电性、延展性。
3.合金
(1)合金的特性:熔点低、硬度大、抗腐蚀性强。
(2)铁合金:生铁(含碳量2%~4.3%)和钢(含碳量0.03%~2%),两者性能不同的原因是 含碳量不同
钛合金:熔点高、密度小、可塑性好。由于和人体具有良好的“相容性”,因此可用于制造人造骨。
知识点二 金属的化学性质
1. 金属的化学性质
化学性质
举例
金属+氧气→金属氧化物
4Al + 3O2 === 2Al2O3 3Fe + 2O2Fe3O4
2Mg + O22MgO 2Cu+O2 2CuO
金属+酸→盐+氢气
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
金属+盐→新金属+新盐
Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag
2.金属活动性顺序
(1)常见金属在溶液中的活动性顺序:
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
(2)金属活动性顺序的应用:
①判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
②判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
③判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
知识点三 铁的冶炼
设备
高炉
原料
赤铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
原理
利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁中还原出来
Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2
各原料的作用
赤铁矿石
提供铁元素
焦炭
①燃烧放热,提供高温环境,维持炉温;
②提供还原剂CO
石灰石
将矿石中的二氧化硅转化成炉渣
热空气
提供焦炭燃烧所需的氧气
知识点四 金属资源的利用和保护
铁生锈的条件
铁与空气中 氧气 和 水 同时接触
防止铁生锈
(1)保持铁制品表面干燥。如菜刀用完后洗净擦干。
(2)在铁制品表面形成保护层。如刷漆、涂油、电镀等。
(3)改变铁的单一结构,制成 合金 。如不锈钢等。
除锈方法
用盐酸或稀硫酸
保护金属资源
防止金属锈蚀;回收利用废旧金属;有计划、合理地开采矿物;寻找金属的代用品
典例1(2024·海南·中考真题)龙是中华民族的象征。下列与龙相关的文物中,由金属材料制成的是
A.红山玉龙 B.鎏金铁芯铜龙
C.墨龙图帛画 D.霁蓝釉白龙纹瓷瓶
【答案】B
【详解】A、红山玉龙得主要成分为硅酸盐,不属于金属材料,故A不符合题意;
B、鎏金铁芯铜龙是由金属材料制成,故B符合题意;
C、墨龙图帛画的主要成分是蛋白质,不属于金属材料,故C不符合题意;
D、霁蓝釉白龙纹瓷瓶的主要成分是硅酸盐,不属于金属材料,故D不符合题意。
故选B。
典例2(2024·西藏·中考真题)青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是
A.将铁制品放在潮湿的空气里
B.在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈
C.废旧金属回收利用可以节约金属资源
D.有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
【答案】A
【详解】A、铁在潮湿的环境中容易生锈,不利于金属资源的利用和保护,故A符合题意;
B、在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈,有利于金属资源的利用和保护,故B不符合题意;
C、废旧金属回收利用可以节约金属资源,有利于金属资源的利用和保护,故C不符合题意;
D、有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径,有利于金属资源的利用和保护,故D不符合题意。
故选A。
典例3(2024·黑龙江·中考真题)金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)高炉炼铁的过程中,石灰石的作用是 。
(2)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序,下列试剂的选择方案正确的是 。
A.Mg、Cu、溶液 B.Fe、溶液、溶液
C.Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D.Cu、溶液、溶液
(3)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定有 (填化学式,下同),滤液中可能含有的溶质是 。
【答案】(1)将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
(2)ABC
(3) Zn、Cu、Ag Zn(NO3)2
【详解】(1)高炉炼铁的过程中,石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣;
(2)A、镁能与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,有黑色固体析出,说明镁比铁活泼,铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
B、铁与硫酸镁不反应,无明显现象,说明镁比铁活泼,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
C、镁、铁均能与稀盐酸反应生成氢气,且镁与酸反应速率较快,铁与酸反应速率较慢,说明在金属活动性顺序里,镁、铁排在氢前,且镁比铁活泼,铜与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
D、铜与硫酸镁不反应,无明显现象,说明镁比铜活泼,铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,但是无法探究镁和铁的金属活动性顺序,不符合题意。
故选ABC;
(3)金属活动性:Mg>Zn>Cu>Ag,向硝酸铜溶液中加入镁、锌、银三种金属,镁先与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,待镁完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,银和硝酸铜不反应,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣,说明硝酸铜已经完全反应。
由分析可知,一定发生的反应为镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,该反应的化学方程式为:;
向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含锌,镁一定与硝酸铜反应生成了铜,银不参与反应,则滤渣中一定有:Zn、Cu、Ag;
镁一定与硝酸铜反应生成了硝酸镁,硝酸铜完全反应,故滤液中一定含硝酸镁,一定不含硝酸铜,锌可能参与反应,也可能没有参与反应,故滤液中可能含有的溶质是:Zn(NO3)2。
典例4(2024·吉林长春·中考真题)实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置,约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。
(1)图1实验中,对比 (填序号)可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,证明铁生锈与水有关的现象为 。
(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是 。
(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间,但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处 (答一条即可)。
【答案】(1)AB
(2)U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈
(3)氧气浓度较大
(4)未能探究铁生锈是否与氧气有关
【详解】(1)图1实验中,试管A内的铁钉与氧气、水同时接触,试管B内的铁钉只与水接触,试管C内的铁钉只与氧气接触,最终只有试管A内的铁钉生锈,所以对比AB可知,铁生锈与氧气有关。
(2)图2实验中,H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,并且产生的氧气带有水分,而U型管内的干燥剂可以吸收水分,右侧干燥管内的干燥剂也可以吸收水分,所以U型管左侧的光亮铁丝同时接触氧气、水,很快生锈,右侧光亮铁丝只接触氧气,不生锈,因此证明铁生锈与水有关的现象为:U型管左侧铁丝生锈,右侧铁丝不生锈。
(3)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,而H2O2溶液在MnO2的催化作用下产生大量氧气,所以图2实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是:氧气浓度较大。
(4)铁生锈是铁与氧气、水发生反应所致,图2实验的变量是水分,因此不足之处是:未能探究铁生锈是否与氧气有关。
典例5(2024·山东济南·中考真题)材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史,从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代,每一次时代变革,都与化学材料的发展密不可分。
(1)“沉睡三千年,一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具,诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的 (填“合金”或“纯金属”)。
(2)早在春秋时期,我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是,该反应中还原剂是 (填化学式)。
(3)我国古代就有湿法冶金技术,湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中,把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中,按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述。
试回答:①滤液A中大量存在的金属阳离子是 (填离子符号)。
②滤渣B中含有的金属单质是 (填化学式)。
③写出过程I中发生反应的一个化学方程式: 。
(4)多种新材料的成功研制,助力我国进入创新型国家行列。
①我国科研团队用六方氮化硼制备出某种菱方氮化硼,为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。与都是由硼元素和氮元素组成的,但由于结构不同(如图所示),属于不同的物质。
制备氮化硼的化学方程式为,该反应属于 (填“化合”“分解”“置换”之一)反应;由六方氮化硼(h-BN)制备菱方氮化硼(r-BN)的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
②芳纶是被广泛应用于航空航天工业的一种性能优良的新材料。芳纶中碳元素和氮元素的质量比为 (填最简整数比),其中所含元素的质量分数最小的元素是 (填元素符号)。
【答案】(1)合金
(2)CO
(3) Zn2+、Fe2+ Ag、Cu、Fe (合理即可)
(4) 化合 化学 6:1 H
【详解】(1)青铜主要成分是铜、锡,属于金属材料中的合金。故填:合金。
(2)工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是在高温条件下,一氧化碳夺取赤铁矿里的氧,将铁还原出来。即,该反应中还原剂是一氧化碳。故填:CO。
(3)把一定量铁粉加入一定量的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中,得到的滤渣B中滴加稀盐酸有气体生成,说明滤渣B中含有铁,铁的活动性大于铜、银,小于锌,说明铁与Cu(NO3)2和AgNO3完全反应生成铜、银和硝酸亚铁,铁与硝酸锌不反应,所以①滤液A中含有未反应的硝酸锌,反应生成的硝酸亚铁,滤液A中大量存在的金属阳离子是锌离子、亚铁离子;②滤渣B中含有反应剩余的铁、反应生成的铜、银;③过程I中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,化学方程式为。故填:Zn2+、Fe2+;Ag、Cu、Fe;。
(4)①制备氮化硼(BN)的反应符合化合反应多变一的特征,该反应属于化合反应;由六方氮化硼(h-BN)制备菱方氮化硼(r-BN)的变化生成了新物质,属于化学变化。故填:化合;化学。
②芳纶中碳元素和氮元素的质量比=(12×14×n):(14×2×n)=6:1;
芳纶中碳元素、氢元素和氮元素的质量比=(12×14×n):(1×10×n):(14×2×n)=84:5:14,所以所含元素的质量分数最小的元素是氢元素。
故填:6:1;H。
【名校预测·第1题】(2025·广西北海·一模)室外的铁制栏杆在多雨季节易生锈,下列措施不能防止铁制品生锈的是
A.涂盐水 B.涂防锈油 C.镀其他金属 D.保持表面干燥
【名校预测·第2题】(2025·河南南阳·一模)某金属混合物中包含镁、铝、铜、铁四种金属中的两种,取5.6g的该金属混合物加入足量的稀盐酸中,充分反应,共收集到0.2g的H2,则该金属混合物中不可能含有
A.Mg B.Al C.Cu D.Fe
【名校预测·第3题】(2025·山东济宁·一模)向盛有一定质量的Mg(NO3)2、Fe(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中,加入一定量的锌粉至过量使其充分反应(溶液始终未饱和),烧杯中溶液的质量随加入锌粉质量变化情况如图所示。下列说法中,合理的是
A.a点时,向烧杯中加入稀盐酸有白色沉淀生成
B.b点时,将烧杯中的物质过滤,向滤渣中加入稀盐酸,不会有气泡冒出
C.c点时,烧杯中金属固体的质量大于加入的锌粉的质量
D.d点时,烧杯中溶液里含有两种溶质
【名校预测·第4题】(2025·江苏常州·一模)金属的化学性质再探究。
实验一:探究金属与氧气反应
(1)
实验操作或装置
实验现象
反应化学方程式
用坩埚钳夹持镁条在酒精灯火焰上加热。
镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光
①如图所示,加热试管内铜片。
②向上述实验后的试管中加入足量稀硫酸,微热。
铜片不燃烧,表面
溶液逐渐由无色变为蓝色
实验二:探究金属与酸溶液反应
室温时,将足量镁片、铝片(均已去除氧化膜)分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应装置如图1,用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图2。
(2)曲线②为 (选填“镁”或“铝”)与盐酸反应的压强变化曲线。
(3)根据图2推测,两个反应过程中都 (选填“放出”或“吸收”)热量。
(4)反应结束后,参加反应的镁片与铝片的质量比为 。
实验三:探究金属与某些盐溶液反应
(5)将已打磨光亮的铜丝插入硝酸银溶液中,观察到铜表面附着了一层黑色物质,而非银白色固体。X射线粉末衍射仪可用于判断某固体物质是否存在,对黑色粉末成分的分析结果如图所示。下列说法正确的是______。
A.向黑色粉末中加入盐酸,固体不减少
B.可以推理出溶液中的水参与了反应
C.反应前后溶液中的银离子数目不变
D.消耗的铜与生成的银质量比为
【名校预测·第5题】(2025·广西玉林·二模)据统计,我国每年因金属材料腐蚀造成的经济损失高达2万亿元,如何防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。某化学兴趣小组对影响铁锈蚀的因素产生好奇,于是设计并进行如下实验探究。
任务一 探究钢铁锈蚀的基本条件
【问题】铁锈蚀的基本条件是什么?
【实验】
一段时间后,C、D、E中铁钉生锈,A、B中铁钉无明显锈蚀。
【实验分析】
(1)由A、B、C的现象可知,铁的锈蚀是铁与 等发生化学反应的过程。
(2)小智将实验B中的蒸馏水改自来水重新进行如图G实验,一段时间后发现试管G中铁钉生锈了,其可能的原因是 。
任务二 探究食盐水对钢铁腐蚀快慢的影响
【实验】用如图2装置进行实验,锥形瓶中放
生铁粉末,滴管中预先加入3mL不同浓度的食盐水,并用氧气传感器测定锥形瓶内的氧气浓度,数据如下表所示:
实验组
实验①
实验②
实验③
实验④
生铁粉末质量
3.5g
3.5g
X
3.5g
食盐水浓度
4%
8%
16%
24%
3min时瓶内氧气浓度
18.96%
18.56%
18.28%
17.99%
【实验分析】
(3)实验③中 。
(4)该实验探究的是食盐水浓度对钢铁腐蚀快慢的影响,其实验结论是 。
【查阅资料】①食盐水中的氯离子能破坏钢筋表面的钝化膜(其原理如图3所示),并促使铁发生一系列反应生成氢氧化铁,氢氧化铁在空气中易发生分解生成水和氧化铁。②电子常用符号表示。
(5)氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中,从阳极向阴极转移的微粒是 ;
任务三 探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀快慢的影响
步骤1:按如图4连接好装置,检查装置气密性。
步骤2:向三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末,向分液漏斗内加入10mL不同浓度的稀盐酸。
步骤3:将盐酸全部注入三颈烧瓶内,关闭分液漏斗活塞,同时采集数据见下表:
序号
盐酸pH
反应前压强p/kPa
反应后压强p/kPa
反应前溶解氧/
反应后溶解氧/
开始降低所需时间/s
实验1
2.0
90.8
91.8
5.2
4.3
131
实验2
3.0
90.8
91.5
5.0
3.7
68
实验3
4.0
90.8
90.3
4.9
3.4
24
实验4
5.0
90.8
90.5
4.9
3.7
98
实验5
6.0
90.8
90.6
4.4
3.7
175
(6)实验1和实验2反应后压强变大的主要原因是 (用化学方程式表示)。
(7)当 时,铁粉与氧气的锈蚀速率最快。
【名师押题·第1题】向CuCl2的溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有和
B.若滤渣中有两种金属,则滤液中溶质一定有两种
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中只有
D.若滤液为无色,则滤液中溶质为
【名师押题·第2题】数字化实验能对实验进行量化测定,为实验分析提供数据支持。将铝与足量稀盐酸放入密闭容器中,用传感器测反应过程中压强和温度的变化,数据如图所示。下列说法正确的是
A.0-50s时,曲线变化不明显的原因可能是铝表面有一层氧化铝薄膜
B.根据50-100s曲线温度变化可知此反应为吸热反应
C.反应结束后,压强和温度两条曲线终点位置高度与起点相同
D.实验中压强明显升高只有一个原因,该反应生成气体
【名师押题·第3题】 “乌铜走银”制作技艺是国家级非物质文化遗产,其制作技艺一般要经过熔炼乌铜、打坯、刻图案、走银、成型、抛光、焐黑等近20道工序。
(1)熔炼乌铜
在熔化的铜水中加入黄金及其他金属,熔炼为乌铜。乌铜硬度比纯铜 (填“大”或“小)。
(2)打坯
薄块状的乌铜经手工锻锤至所需要的厚度,锻打铜片成型。该过程说明乌铜具有良好的 。
(3)錾刻图案、走银
将已熔化的白银浇于某乌铜表面所刻绘敏饰的凹槽中。若该乌铜的熔点为1033℃,银的熔点为961℃,则温度范围应控制在 为宜。
(4)焐黑
反复焐器皿,使器皿表面由红色变成发亮的乌黑色。该过程中有关铜氧化的化学方程式为 。
(5)废料回收
乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。
①向溶液中加入过量的 (填“Ag”或“Cu”),完全反应后过滤。
②向滤液中加入过量的铁粉,观察到的现象是 ,完全反应后过滤,为了除去滤渣中的铁粉,可采用的实验方案为 (写出一个)。
【名师押题·第4题】白铜是铜、镍(Ni)合金,学习小组欲利用生锈的白铜[含Cu、Ni、Cu2(OH)2CO3]回收铜、镍两种金属。
(1)铜锈主要成分是Cu2(OH)2CO3,从其化学式推知,铜生锈除了与氧气和水有关外,还与空气中的 有关。
(2)同学们设计如下实验流程回收铜和镍。
已知:;镍是一种具有磁性的金属,在化合物中显+2价。
①固体甲是 。
②步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(3)用下列各组试剂验证Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序,不能达到实验目的的是 (填字母)。
A.Ni、Cu、FeSO4溶液 B.Fe、Cu、NiSO4溶液 C.Ni、FeSO4溶液、CuSO4溶液
【名师押题·第5题】利用金属板和刻蚀液可制作精美的金属画。兴趣小组选用钢板、铝板、铜板和硫酸铜溶液、稀盐酸、稀硫酸进行如下探究。
任务一:探究刻蚀液的刻蚀效果
【体验硫酸铜溶液的刻蚀过程】
(1)钢板、铝板分别浸入相同浓度的硫酸铜溶液(pH<7),实验现象如下。
金属板
实验现象
钢板
有气泡冒出,钢板表面析出红色物质
铝板
开始时无明显现象,一段时间后冒出气泡,铝板表面析出红色物质
铝板与硫酸铜溶液反应,开始无明显现象的原因为 ;铝板表面析出红色物质的化学方程式为 。
【探究盐酸、硫酸的刻蚀效果】
(2)铝板分别与相同的稀盐酸、稀硫酸反应,发现与稀盐酸反应产生气泡速率较快。
【提出问题】稀盐酸与稀硫酸pH相同,稀盐酸与铝反应产生气泡速率较快的原因是什么?
【作出猜想】、对铝与酸反应有不同的影响。
【实验探究】设计如下实验,固体X应为 (填化学式)。
连接压强传感器,对实验过程中的压强进行测量,实验结果如图。
【得出结论】
结论对铝与酸的反应几乎无影响。
结论Ⅱ: 。
任务二:探究铜金属画生锈的原因
(3)铜金属画在空气中产生锈渍,该小组探究其生锈的条件。
【查阅文献】铜锈中含有、。
【作出猜想】氧气、二氧化碳、水是生成该铜锈的因素。
【实验探究】
①为达成实验目的,实验2中试剂Y可选用下列试剂中的 (填标号)。
A稀盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.浓硫酸
②一段时间后,只有实验4中铜粉生锈。能证明铜生锈需要氧气的实验是 。
(4)某铜锈的化学式为,其中铜的化合价为+2。一定质量的该铜锈隔绝空气加热,完全分解生成氧化铜、二氧化碳和水,其质量分别为。该铜锈的化学式为 。
名校预测
1.【答案】A
【详解】A、铁与氧气和水共同接触时会生锈,且在盐水中生锈更快,因此涂盐水只能加速其生锈,符合题意;
B、铁与氧气和水共同接触时会生锈,涂防锈油可以隔绝氧气和水,达到防锈目的,不符合题意;
C、铁与氧气和水共同接触时会生锈,镀其他金属可以隔绝氧气和水,达到防锈目的,不符合题意;
D、铁与氧气和水共同接触时会生锈,保持表面干燥可以隔绝水,达到防锈目的,不符合题意;
故选:A。
2.【答案】D
【详解】镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,假设5.6金属全部是镁,则有,假设5.6金属全部是镁,生成氢气的质量为0.47g>0.2g;
铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,假设5.6g金属全部是铝,则有,假设5.6金属全部是铝,生成氢气的质量为0.62g>0.2g;
铜和稀盐酸不反应;
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,假设5.6g金属全部是铁,则有,假设5.6g金属全部是铁,生成氢气的质量为0.2g;
某金属混合物中包含镁、铝、铜、铁四种金属中的两种,取5.6g的该金属混合物加入足量的稀盐酸中,充分反应,共收集到0.2g的氢气,则该金属混合物中一定含铜,一定不含铁,含铝或镁其中一种;
故选D。
3.【答案】D
【详解】A、金属活动性顺序为Mg>Zn>Fe>Ag,向盛有一定质量的Mg(NO3)2、Fe(NO3)2和AgNO3混合溶液的烧杯中,加入一定量的锌粉至过量,不能与Mg(NO3)2溶液反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁;a点时,硝酸银恰好完全反应,向烧杯中加入稀盐酸,没有白色沉淀生成,故选项说法错误;
B、b点时,硝酸亚铁有剩余,将烧杯中的物质过滤,滤渣中含有银和铁,向滤渣中加入稀盐酸,铁与盐酸反应产生氢气,故选项说法错误;
C、c点时,锌和硝酸亚铁恰好完全反应,由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag可知,每65份质量的铁可置换出216份质量的银;由Zn+Fe(NO3)2═Zn(NO3)2+Fe可知,每65质量的锌可置换出56份质量的铁。锌与硝酸银溶液反应,溶液的质量减小;锌与硝酸亚铁溶液反应,溶液的质量增大,当溶液减小的质量与溶液增大的质量相等时,溶液的质量保持不变,由质量守恒定律可知,烧杯中金属固体的质量等于加入的锌粉的质量,故选项说法错误;
D、d点时,锌过量,烧杯中溶液里含有硝酸镁、硝酸锌两种溶质,故选项说法正确;
故选:D。
4.【答案】(1) 2Mg+O2 2MgO 变黑 CuO+H2SO4CuSO4+H2O
(2)铝
(3)放出
(4)4:3
(5)B
【详解】(1)镁在氧气中燃烧生成氧化镁,化学方程式为2Mg+O2 2MgO;加热铜片,铜与氧气反应生成氧化铜,所以铜片表面变黑;氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O;
(2)镁的金属活动性比铝强,与等体积、等浓度的稀盐酸反应时,镁反应速率更快,单位时间内产生氢气更多,压强增大更快,所以曲线②为铝与盐酸反应的压强变化曲线;
(3)从图 2 中可以看出,随着反应进行,装置内压强增大,完全反应后,装置内的压强降低,是由于两个反应过程都放出热量,完全反应后装置内的温度大于室温,热量向环境释放,温度降低,装置内压强降低;
(4)镁与盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,铝与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,每24份质量镁能生成2份质量氢气,每18份质量铝能生成2份质量氢气,根据图2可知产生的氢气质量相等,则参加反应的镁片与铝片的质量比为24:18=4:3;
(5)由图中信息可知,123衍射峰强度最大,说明黑色固体是Ag、、。
A、向黑色粉末中加入盐酸,固体减少,是因为稀盐酸能和Cu(OH)2、CuO 反应,错误;
B、因为反应生成了,其中含有氢元素,而铜、硝酸银中都没有氢元素,根据质量守恒定律可知,溶液中的水可能参与了反应,正确;
C、反应生成银,反应后溶液中的Ag+数目减少,错误;
D、铜与硝酸银反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,消耗的铜与生成的银质量比为64:(2×108)=8:27,但此过程中不只是铜和硝酸银反应,消耗的铜与生成的银质量比不一定为8:27,错误。
故选B。
5.【答案】(1)、
(2)自来水中溶解有氧气
(3)3.5g
(4)食盐水浓度越大,铁的锈蚀速率越快
(5)电子/
(6)
(7)4.0
【详解】(1)实验进行一段时间后,C中铁钉生锈,A、B中铁钉无明显锈蚀。由A、C对比可知,铁生锈必须有水参加反应;由B、C对比可知,铁生锈必须有氧气参加反应。因此该实验中可得出结论:铁的锈蚀是铁与氧气和水等发生化学反应的过程。
(2)蒸馏水是纯水,试管B中是煮沸并迅速冷却的蒸馏水,其中不含氧气,而自来水并非纯水,实验中自来水并未煮沸,自来水中可能含有少量氧气。将实验B中的蒸馏水改为自来水重新进行如图G实验,实验中并未通入氧气,试管口用橡胶塞塞住,实验中管内自来水也没有与空气接触,一段时间后发现试管G中铁钉生锈了,其可能的原因是:自来水中溶解有氧气(此时满足了铁与氧气和水同时接触的条件)。
(3)因为实验中只改变食盐水浓度,而实验①②④中生铁粉末质量都为3.5g,所以根据控制变量的实验要求,实验③中生铁粉末质量也应为3.5g。
(4)根据表格提供的数据,食盐水浓度越大,氧气的浓度在相同时间内下降越多,说明铁的锈蚀越快,因此可以得出结论:食盐水浓度越大,铁的锈蚀速率越快。
(5)根据图3,氯离子破坏钢筋表面的钝化膜的过程中,在阳极Fe失去电子变成Fe2+;在阴极,电子和氧分子、水分子发生反应生成氢氧根离子。故从阳极向阴极转移的微粒是:电子或e−。
(6) 实验1和实验2 反应后压强变大的主要原因是:铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(7)铁生锈会消耗氧气,水样中溶解氧开始降低,说明反应就已开始。根据表格提供的数据,当pH=4.0时,水样中溶解氧开始降低所需时间最少,因此当pH=4.0时,铁粉的锈蚀速率最快。
名师押题
1.【答案】D
【详解】A、若滤液为蓝色,说明滤液中含氯化铜,则锌已经完全反应,锌与氯化铜反应生成了铜,则滤渣中一定含有铜,一定不含锌,不符合题意;
B、若滤渣中有两种金属,则滤渣中含锌和铜,则滤液中氯化铜已经完全反应,锌与氯化铜反应生成了氯化锌,则滤液中溶质为氯化锌,不符合题意;
C、若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含锌,锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,锌与氯化铜反应生成了铜,故滤渣中一定含铜,则滤渣中一定含锌和铜,不符合题意;
D、若滤液为无色,说明氯化铜已经完全反应,锌与氯化铜反应生成了氯化锌,则滤液中溶质为氯化锌,符合题意。
故选D。
2.【答案】A
【详解】A、由分析可知,0-50s时,无论是温度还是压强,变化都不明显,这是因为铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水,说法正确,符合题意;
B、由分析可知,50-100s时,发生的反应是铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应过程中温度升高,说明此反应为放热反应,说法错误,不符合题意;
C、由分析可知,100s之后,反应停止,温度逐渐恢复至室温,所以温度曲线终点位置高度与起点相同,由于反应过程中铝与稀盐酸反应生成了氢气,气体增多,使得装置内压强增大,所以压强曲线终点位置高度比起点高,说法错误,不符合题意;
D、由分析可知,实验中压强明显升高是因为铝与稀盐酸反应生成了氢气,气体增多,同时该反应放出热量,温度升高,使得压强增大,说法错误,不符合题意。
故选:A。
3.【答案】(1)大
(2)延展性
(3)961℃∼1033℃
(4)2Cu+O22CuO
(5) Cu 有红色物质产生,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 加入足量稀盐酸,完全反应后过滤/干燥后用磁铁吸引等
【详解】(1)合金的硬度比组成的纯金属的硬度大,则乌铜硬度比纯铜大,故填:大;
(2)薄块状的乌铜经手工锻锤至所需要的厚度,锻打铜片成型。该过程说明乌铜具有良好的延展性,故填:延展性;
(3)将已熔化的白银浇于某乌铜表面所刻绘敏饰的凹槽中,此过程中温度必须高于银的熔点961℃,低于乌铜的熔点1033℃,以防止乌铜熔化或变形,即温度范围应控制在961℃∼1033℃,故填:961℃∼1033℃;
(4)反复焐器皿,使器皿表面由红色变成发亮的乌黑色。该过程中铜与氧气在加热的条件下生成氧化铜,反应的化学方程式为2Cu+O22CuO,故填:2Cu+O22CuO;
(5)①铜的活动性比银强,向溶液中加入过量的铜,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,完全反应后过滤,滤液为硫酸铜溶液,故填:Cu;
②向滤液中加入过量的铁粉,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到有红色物质产生,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色;完全反应后过滤,滤渣为铁和铜,盐酸能与铁反应,不能与铜反应,为了除去滤渣中的铁粉,加入足量稀盐酸,完全反应后过滤,故填:有红色物质产生,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色;加入足量稀盐酸,完全反应后过滤##干燥后用磁铁吸引等。
4.【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2) 铜 //
(3)A
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,Cu2(OH)2CO3中含有碳元素,所以铜生锈除与氧气和水有关外,还与空气中的二氧化碳(CO2)有关。
(2)①生锈的白铜粉末加过量稀硫酸,步骤 Ⅱ 后得到Ni,说明溶液A含有Ni元素,可知Cu2(OH)2CO3、Ni都能与稀硫酸反应,而Cu不与稀硫酸反应,所以固体甲是铜。
②已知,则溶液A中含有CuSO4、NiSO4、过量的H2SO4,加入适量铁粉,得到FeSO4溶液,则铁与NiSO4反应生成FeSO4和Ni,化学方程式为;铁与CuSO4反应生成FeSO4和Cu,化学方程式为;铁与H2SO4反应生成FeSO4、H2,化学方程式为,任写一个。
(3)根据流程,铁能与NiSO4或CuSO4反应,且Ni能与H2SO4反应,Cu不能与H2SO4反应,说明Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu。
A、Ni、Cu都不能与FeSO4溶液反应,只能说明Fe的活动性比Ni、Cu强,但无法比较Ni和Cu的活动性强弱,不能达到实验目的;
B、Fe能与NiSO4溶液反应,说明Fe的活动性比Ni强;Cu不能与NiSO4溶液反应,说明Ni的活动性比Cu强,能验证Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu,能达到实验目的;
C、Ni不能与FeSO4溶液反应,说明Fe的活动性比Ni强;Ni能与CuSO4溶液反应,说明Ni的活动性比Cu强,能验证Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序为Fe>Ni>Cu,能达到实验目的。
故选A。
5.【答案】(1) 铝板表面有氧化膜
(2) 能促进铝与酸的反应
(3) B 实验1和实验4
(4)
【详解】(1)常温下,铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,铝板与硫酸铜溶液反应,开始无明显现象的原因为铝板表面有氧化铝膜,氧化铝和硫酸铜不反应;
铝板表面析出红色物质是因为铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,化学方程式为;
(2)实验探究:
根据猜想、对铝与酸反应有不同的影响;加入固体X应为NaCl,可引入氯离子,可探究氯离子对铝与酸反应的影响;
得出结论:
根据图示,①②中压强变化基本一致,得到结论对铝与酸的反应几乎无影响。
③中压强变化比④中明显,说明加入氯离子后产生氢气的速率快,可得到结论Ⅱ:能促进铝与酸的反应;
(3)①实验1铜粉与除去氧气的空气、蒸馏水接触,实验3铜粉与只与干燥空气接触,实验4铜粉与空气、水同时接触,则为达成实验目的,实验2中铜粉应该与除去二氧化碳的空气、水接触,则试剂Y可吸收空气中的二氧化碳,即为氢氧化钠溶液,故选B;
②一段时间后,只有实验4中铜粉生锈。对比实验中,根据控制变量唯一的原则,要证明铜生锈需要氧气,需要控制变量氧气,其他条件相同,则应该对比实验1和实验4,实验1铜粉与除去氧气的空气、蒸馏水接触,不生锈;实验4铜粉与空气、水同时接触,生锈,对比说明铜生锈需要氧气;
(4)某铜锈的化学式为,其中铜的化合价为+2。一定质量的该铜锈隔绝空气加热,完全分解生成氧化铜、二氧化碳和水,其质量分别为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变,铜锈中氢元素的质量即为生成水中氢元素的质量,铜锈中碳元素的质量即为生成二氧化碳中碳元素的质量,根据铜锈的化学式,氢元素和碳元素的质量比为x:12y=0.1g:1.2g,则x:y=1:1,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,铜锈中铜元素显+2价,氢氧根显-1价,碳酸根显-2价,则有(+2)×3+(-1)×x+(-2)×y=0,x+2y=6,结合x:y=1:1,则x=2、y=2,该铜锈的化学式为。
常见的酸碱盐
考点
考情分析
溶液的酸碱性
溶液的酸碱性与pH考查,常结合生产生活、化学实验等考查,题型以选择题为主,也可穿插于填空题实验探究题等题型中。常见的考点有指示剂的显色规律;溶液酸碱性的判断:溶液pH的测定。
常见的酸和碱
酸和碱的化学性质是重点内容。题型多以选择题、填空题、实验探究等题型出现,命题通过创设相关实验、问题情境或图表信息,题型灵活。中和反应的考查,在实验探究题和选择题中呈现。主要的考点有:盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙的性质和用途;酸的化学性质;碱的化学性质;无明显现象的中和反应的判断;氢氧化钠的变质;中和反应的应用等。
常见的盐
常见的盐和化肥的考查一般以选择题、填空题为主,盐的化学性质和复分解反应的考查,题型主要有选择题、推断题和探究题等,主要结合生产和生活实际考查,难度较大,也是中考的热点。主要的考点有:食盐、纯碱、小苏打和碳酸钙的物理性质和用途;复分解反应发生的条件及其探究;复分解反应的简单应用;物质的检验鉴别分离和提纯;常用化肥的种类及用途。
“常见的酸、碱、盐”是重点考查内容,所占比例较大。酸碱盐的性质、中和反应是高频考点,复分解反应的应用是必考考点。酸和碱的用途与实践生活中具体问题联系起来考查,中和反应、二氧化碳与氢氧化钠反应等无明显现象反应的实验探究,极大可能会结合新教材用数字化实验进行考查。预测2025年的中考中,酸碱盐的化学性质和复分解反应的应用,可能会与生活、生产问题相结合,以选择题、坐标图像题、实验题、科学探究题、计算题等形式进行考查,同时难度偏大。
知识点一 溶液的酸碱性
1.石蕊和酚酞的显色规律
紫色石蕊,酸红碱蓝;无色酚酞,酸无碱红;
2.溶液酸碱度的表示——pH
(1)pH取值范围0~14之间;pH<7,溶液呈酸性,pH数值越小酸性越强;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH数值越大碱性越强
(2)pH的测定:最简单的方法是使用pH试纸:在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取被测液滴到pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较,即可得到被测液的pH。
知识点二 常见的酸
1.盐酸和硫酸的物理性质及用途
(1)盐酸:无色有刺激性气味的液体。浓盐酸有挥发性,打开试剂瓶,瓶口有白雾。盐酸常用于金属表面 除锈 、制造药物,人体胃液中的盐酸可帮助消化。
(2)硫酸:无色无味的油状液体,密度比水大,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性、脱水性和腐蚀性,在实验室中常用浓硫酸作干燥剂;。
2.酸的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇酸变 红 ,无色酚酞遇酸变 不变色
2.酸+金属→盐+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
3.酸+金属氧化物→盐+水
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
4.酸+碱→盐+水
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
5.酸+盐→新酸+新盐
CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4=== Na2SO4+H2O+CO2↑
酸具有相似化学性质相似的原因是:酸的溶液中都含有H+
知识点三 常见的碱
1.氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质及主要用途
氢氧化钠
氢氧化钙
俗称
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
性质
白色固体,易溶于水并放出大量的热,
易吸收水分而潮解,有强烈腐蚀性
白色固体,微溶于水(溶解度随温度升高而 减小 ),有腐蚀性。水溶液俗名澄清石灰水
制取
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
CaO+H2O = Ca(OH)2
用途
作干燥剂;化工原料,制肥皂、造纸、纺织、印染;去除油污:炉具清洁剂的主要成分。
做建筑材料,制石灰沙浆砌砖、抹墙;;改良酸性土壤、配制波尔多液;实验室用澄清石灰水检验二氧化碳。
2.碱的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇碱变 蓝 ,无色酚酞遇酸变 红
2.碱+非金属氧化物→盐+水
2NaOH+CO2 = Na2CO3 +H2O(吸收CO2)
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O(检验CO2)
3.碱+酸→盐+水
2NaOH+H2SO4 = Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2 +2H2O
4.碱+盐→新碱+新盐
2NaOH+CuSO4=== Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+CuSO4=== Cu(OH)2↓+CaSO4
碱具有相似化学性质相似的原因是: 碱的溶液中都含有OH-
知识点四 中和反应及其应用
定义
酸 和 碱 作用生成盐和水的反应
表达式
酸+碱→盐+水
实质
酸中的 H+ 与碱中的 OH- 结合生成水
应用
(1)改良土壤的酸碱性,如用 熟石灰 改良酸性土壤
(2)处理工厂废水,如用熟石灰处理 酸 性废水
(3)用于医药,如蚊虫叮咬后涂抹肥皂水;服用碱性物质(如氢氧化镁)治疗 胃酸过多 症
知识点五 常见的盐
1.常见的盐的特性和用途
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
俗称
食盐的主要成分
纯碱 、苏打
小苏打
石灰石、大理石的主要成分
物理性质
白色固体,易溶于水
白色晶体,可溶于水
白色固体,难溶于水
主要用途
调味品、防腐剂、融雪剂、配制生理盐水、农业选种等
生产玻璃、造纸、洗涤剂等
治疗胃酸过多症、焙制糕点
建筑材料、补钙剂
2.盐的化学性质
化学性质
举例
1.可溶性盐+金属→新盐+新金属
Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
2.盐+酸→新盐+新酸
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
3.可溶性盐+可溶性碱→新盐+新碱
CuSO4+2NaOH = Na2SO4+Cu(OH)2↓
4.可溶性盐+可溶性盐→新盐+新盐
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
知识点六 复分解反应
1.定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2. 特征:复分解反应前后各元素或原子团化合价不变。“两交换,价不变” 。
3.条件:两种化合物互相交换成分,有沉淀或气体或水生成。
4.复分解反应的微观实质:某些阳离子与阴离子相互结合生成水或气体或沉淀。
5.常见的特征反应离子对:
知识点七 化肥
种类
常见化肥
作用
缺乏时症状
氮肥
尿素CO(NH2)2、氯化铵NH4Cl、硝酸钠NaNO3
促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)
叶色发黄
钾肥
氯化钾KCl、硫酸钾K2SO4
草木灰:主要成分为K2CO3
促进作物生长,增强抗病虫害和抗倒伏能力(壮秆)
易倒伏
磷肥
磷酸钙[Ca3(PO3)2]
促进植物生长,增强抗寒抗旱能力。(强根)
生长迟缓,产量降低,根系不发达
复合肥
硝酸钾KNO3 磷酸二氢铵NH4H2PO4
典例1(2024·内蒙古通辽·中考真题)物质的结构决定性质。氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠(NaOH)结构相似,性质相似。关于 LiOH,下列说法不正确的是
A.能使紫色石蕊溶液变红 B.能与硫酸发生化学反应
C.能与硫酸铜发生化学反应 D.水溶液中含有氢氧根离子
【答案】A
【详解】A、氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠(NaOH)结构相似,性质相似,氢氧化钠显碱性,则氢氧化锂显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,故选项说法不正确;
B、氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠(NaOH)结构相似,性质相似,氢氧化钠能与硫酸发生反应,则氢氧化锂能和稀硫酸反应生成硫酸锂和水,故选项说法正确;
C、氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠(NaOH)结构相似,性质相似,氢氧化钠能与硫酸铜发生反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,则氢氧化锂能与硫酸铜反应生成硫酸锂和氢氧化铜沉淀,故选项说法正确;
D、氢氧化锂(LiOH)与氢氧化钠(NaOH)结构相似,性质相似,氢氧化锂溶液中含有氢氧根离子,故选项说法正确;
故选:A。
典例2(2024·青海西宁·中考真题)化肥对提高农作物的产量具有重要作用,其中磷肥可以增强作物的抗寒、抗旱能力。下列属于磷肥的是
A.Ca3(PO4)2 B.K2SO4
C.CO(NH2)2 D.MgCl2
【答案】A
【详解】A、磷酸钙含N、P、K中的磷元素,属于磷肥,符合题意;
B、硫酸钾含N、P、K中的钾元素,属于钾肥,不符合题意;
C、尿素含N、P、K中的氮元素,属于氮肥,不符合题意;
D、氯化镁不含N、P、K,不属于化肥,不符合题意。
故选A。
典例3(2024·山东日照·中考真题)如图所示,U形管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡稀溶液和稀盐酸,充分反应后U 形管中溶液全部呈蓝色。下列说法正确的是
A.开始时左管溶液呈红色,右管溶液呈蓝色
B.充分反应后的溶液中和的个数比大于1:2
C.取少量充分反应后的溶液,滴加适量的溶液,产生气泡
D.取少量充分反应后的溶液,滴加适量的溶液,溶液变成紫色并产生沉淀
【答案】B
【详解】A、氢氧化钡溶液显碱性,能使石蕊试液变蓝色,稀盐酸显酸性,能使石蕊试液变变红色,则开始时左管溶液呈蓝色,右管溶液呈红色,故选项说法错误;
B、充分反应后U形管中溶液全部呈蓝色,说明氢氧化钡过量,最终溶液中的溶质为氯化钡和氢氧化钡,故充分反应后的溶液中和的个数比大于1:2,故选项说法正确;
C、充分反应后U形管中溶液全部呈蓝色,说明氢氧化钡过量,最终溶液中的溶质为氯化钡和氢氧化钡,滴加适量的碳酸钠溶液,碳酸钠中的碳酸根离子和钡离子结合会生成碳酸钡沉淀,可观察到产生白色沉淀,故选项说法错误;
D、充分反应后U形管中溶液全部呈蓝色,说明氢氧化钡过量,最终溶液中的溶质为氯化钡和氢氧化钡,滴加适量的溶液,硫酸钠中的硫酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡沉淀,溶液中的氢氧根离子不变,故溶液还是蓝色并产生白色沉淀,故选项说法错误;
故选:B。
典例4(2024·甘肃兰州·中考真题)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【详解】A、氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-50s时段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的pH>7,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和盐酸,说法错误,符合题意。
故选:D。
典例5(2024·江苏镇江·中考真题)下列各组溶液,不用其它试剂就能鉴别出来的是
A.CuSO4、NaOH、BaCl2、KCl B.CaCl2、K2CO3、Na2CO3、HCl
C.MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3 D.AgNO3、NaCl、MgCl2、HNO3
【答案】A
【详解】A、CuSO4溶液是蓝色的,首先鉴别 出蓝色的CuSO4溶液;能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,能与CuSO4溶液反应产生白色沉淀的是BaCl2溶液,无明显变化的是KCl溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项正确;
B、K2CO3、Na2CO3溶液与稀盐酸反应均能产生气体,与氯化钙反应均产生碳酸钙白色沉淀,无法鉴别K2CO3、Na2CO3,故选项错误;
C、MgSO4溶液与NaOH、Ba(NO3)2溶液反应均能产生白色沉淀,KNO3与其它三种物质都不反应,故可以鉴别MgSO4和KNO3,但不能区分出NaOH、Ba(NO3)2,故选项错误;
D、AgNO3溶液与NaC1、MgCl2溶液反应均能产生白色沉淀,HNO3与其它三种物质都不反应,故可以鉴别AgNO3和HNO3,但不能区分出NaCl、MgCl2,故选项错误。
故选A。
典例6(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)兴趣小组对一瓶久置的固体的变质情况进行了实验探究。
【提出问题】变质了吗?
【作出猜想】①没有变质 ②已经变质
(1)请用化学方程式表示能变质的原因 。
任务一 定性实验 探究该固体是否变质
【实验活动1】
(2)兴趣小组设计方案进行如下实验
实验方案
实验现象
实验结论
取少量该固体样品完全溶于水,加入过量稀盐酸
猜想②成立
依据是 (用化学方程式表示)
【反思评价】有的同学提出此实验无法确定该固体变质程度。
任务二 定量实验 探究该固体变质程度
【实验活动2】
(3)兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置
实验
序号
分别向左右容器内加入下列物质
温度升高值/
溶液
1
固体
31.52
13.69
2
固体a的数值为
10.03
11.92
3
该固体样品
15.71
m
【实验结论】
(4)小组同学分析温度升高值数据,确定该固体变质程度是 ,请推测m的取值范围是 。
任务三计算该固体的变质率
【实验活动3】实验步骤:称量该固体样品于小烧杯中备用:量取的稀盐酸:用电子秤称量反应前仪器和药品的质量,记录数据:将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
105.32
105.02
0.30
(5)兴趣小组结合实验数据,计算出该固体的变质率为 (结果保留至1%)。
温馨提示:变质率=(已经变质的的质量/未变质前的总质量)×100%
【反思评价】兴趣小组充分认识到定量研究在化学实验中的重要作用。
【拓展延伸】
(6)生活中的管道疏通剂和炉具清洁剂成分中都含有,包装标签上应注明的注意事项是 (写一条)。
【答案】(1)
(2) 产生气泡
(3)1.0/1
(4) 部分变质
(5)
(6)密封保存
【详解】(1)氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质,该反应的化学方程式为:;
(2)碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,说明含碳酸钠,说明氢氧化钠已经变质,该反应的化学方程式为:;
(3)该实验的目的是探究氢氧化钠固体变质程度,根据控制变量法,加入物质的种类不同,其它因素相同,故加入碳酸钠固体的质量也应是1.0g,即a的数值为1.0;
(4)由表中数据可知,相同条件下,该氢氧化钠固体样品的温度升高值介于氢氧化钠固体和碳酸钠固体之间,说明该 NaOH 固体变质程度是部分变质;
该氢氧化钠固体部分变质,即该氢氧化钠固体样品中含氢氧化钠和碳酸钠,故其溶液的pH值应介于实验1和实验2之间,即m的取值范围是:11.92<m<13.69;
(5)反应前后的质量差为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为0.30g
解:设该氢氧化钠固体样品中碳酸钠的质量为x
x≈0.72g
设该样品中变质的氢氧化钠的质量为y
y≈0.54g
故该 NaOH 固体的变质率为:
答:该 NaOH 固体的变质率为66%;
(6)生活中的管道疏通剂和炉具清洁剂成分中都含有 NaOH ,氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应,故包装标签上应注明的注意事项是:密封保存。
典例7(2024·四川广元·中考真题)实验室有两瓶试剂,分别为待测液A、待测液B,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)2溶液。同学们对待测液的成分进行了探究。
(1)小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是 溶液(填“酸”或“碱”)。
(2)为进一步确定溶液中溶质成分,小芳又做了四组实验。请你帮助她完善如表并分析:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
锌粒
BaCl2溶液
紫色石蕊溶液
Na2CO3溶液
现象
待测液A
产生白色沉淀
变红
产生气泡
待测液B
无明显现象
产生白色沉淀
变蓝
无明显现象
根据实验现象,可推测出待测液A是 (填化学式)溶液。以上四组实验中,只根据其中一组的实验现象即可证明待测液B为NaOH溶液的是 (填实验序号)。
【质疑讨论】
(3)小强对实验二中待测液B产生白色沉淀的现象提出质疑,经过讨论,大家一致认为待测液B已变质,写出待测液B变质的化学方程式 。
【提出问题】NaOH溶液变质后,溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(4)猜想一:NaOH、Na2CO3;猜想二: 。
【设计实验】
(5)小强设计了如下实验,请你帮助他完善下表,得出正确结论。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量变质后的NaOH溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取少量步骤一中的滤液于试管中,向其中滴加 。
溶液变红
【反思拓展】
(6)解决同一个问题的方法有很多种,上表步骤二还可以用下列 (填字母代号)方案代替,产生其他的现象后,也能得到相同的结论。
a.滴加CuCl2溶液 b.滴加MgSO4溶液 c.通入CO2
【答案】(1)酸
(2) 产生气泡 H2SO4 实验四
(3)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(4)Na2CO3/碳酸钠
(5)
2~3滴无色滴酚酞溶液
(6)ac
【详解】(1)pH<7,溶液呈酸性,小芳用玻璃棒蘸取待测液A滴于pH试纸上,测出待测液A的pH约为3,则待测液A是酸溶液,故填:酸;
(2)锌粒与碱不反应,与酸溶液反应生成氢气,则可观察到的现象是产生气泡,故填:产生气泡;
实验二中BaCl2溶液与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,则可推测待测液A是H2SO4溶液,故填:H2SO4;
氢氧化钠溶液与碳酸钠不反应,而盐酸、硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,所以四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是实验四,故填:实验四;
(3)氢氧化钠变质,即氢氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,变质后的碳酸钠可以和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若氢氧化钠部分变质,猜想一:NaOH、Na2CO3,若氢氧化钠完全变质,则猜想二:Na2CO3,故填:Na2CO3;
(5)猜想一成立,即变质后溶质的成分是NaOH、Na2CO3,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,余下的溶液中含有氢氧化钠,滴加无色酚酞溶液,溶液变红,则步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加2~3无色滴酚酞溶液,故填;2~3无色滴酚酞溶液;
(6)a、滴加CuCl2溶液,氯化铜溶液和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,有蓝色沉淀生成,该方案可行,故a符合题意;
b、滴加MgSO4溶液,MgSO4溶液和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和硫酸钠,有白色沉淀产生,但由于步骤一剩余氯化钡也可以和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀,故该方案不可行,故b不符合题意;
c、通入CO2,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠会和剩余的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,而二氧化碳不能直接和氯化钡反应,故该方案可行,故c符合题意;
故答案为:ac。
【名校预测·第1题】(2025·黑龙江佳木斯·一模)推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是
A.碱溶液能跟某些非金属氧化物反应,所以碱溶液能吸收CO气体
B.酸碱中和反应生成盐和水,生成盐和水的反应一定是酸碱中和反应
C.某固体中加入稀盐酸有气泡产生,则该固体一定是碳酸盐
D.酸溶液能使紫色石蕊试液变红,所以能使紫色石蕊试液变红的一定是酸性溶液
【名校预测·第2题】(2025·福建三明·一模)下列各组物质的稀溶液中,仅用石蕊溶液就能一次性鉴别出来的是
A.NaOH NaCl HCl B.Ca(OH)2HCl NaOH
C.Ca(OH)2 NaCl NaOH D.NaOH H2SO4 HCl
【名校预测·第3题】(2025·江苏无锡·一模)向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,该过程溶液导电能力的变化如图所示(溶液体积、温度的变化可忽略)。下列说法错误的是
A.该反应的实质是和结合成
B.A点到B点导电能力减小是因为溶液中离子数量逐渐减少
C.B点时NaOH与HCl恰好完全反应
D.分析B→C段变化,可推测溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度有关
【名校预测·第4题】(2025·江苏宿迁·一模)有一无色溶液pH为3,则该溶液中能大量共存的一组离子是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【名校预测·第5题】(2025·陕西西安·一模)某KNO3化肥中可能混进了NH4Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3三种物质中的一种或几种,为确定其成分,同学们进行了如图所示实验。下列说法不正确的是
A.仅由步骤②可知,该化肥中一定不含碳酸铵
B.白色沉淀E为BaSO4
C.由步骤③④可知该化肥样品中一定含有NH4Cl和(NH4)2SO4
D.硝酸钾属于复合肥
【名校预测·第6题】(2025·吉林松原·三模)某实验小组同学对氢氧化钠的化学性质进行探究(如图1)。
【实验现象】
(1)A、B试管中观察到的现象分别是 。C、D试管中均无明显现象。
【问题思考】C、D试管中是否发生了化学反应?同学们设计以下实验继续进行探究。
【探究】NaOH溶液与CO2能否发生化学反应?
(2)方案一:小红同学改变实验装置,设计实验方案如图2所示,软塑料瓶变瘪程度较大的是 (填“甲”或“乙”),说明两者发生了化学反应。
(3)方案二:小明同学为证明试管C中已经发生了化学反应,向该试管中再加入足量稀盐酸,用肉眼观察到试管中 (填实验现象),说明两者发生了化学反应。写出加入稀盐酸后产生该现象的化学方程式: 。
【探究二】稀盐酸与NaOH溶液能否发生化学反应?
(4)方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH值,再逐滴滴加稀盐酸,振荡,同时多次测定混合溶液的pH,若测定的pH值 ,则能说明两者发生了化学反应。
(5)方案二:利用如图3装置证明两者发生了化学反应。整个实验过程中无明显现象,也可证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应,则步骤II中所加试剂为 。
【归纳与总结】同学们经讨论后认为,对于无明显现象的化学反应,可以用两种思路探究反应是否发生。
思路①:验证有新物质生成。思路②:验证反应物减少或消失。
【拓展延伸】
(6)中和反应在生产、生活中有广泛的应用,请至少列举两条: 。
【名校预测·第7题】(2025·江苏宿迁·一模)某兴趣小组利用稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、硫酸氢钠溶液和硝酸钾溶液对复分解反应发生的条件进行再探究。
【知识回顾】回忆向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的实验。
(1)观察两者反应的微观示意图(如图甲),在该反应过程中没有发生变化的粒子是 ,两者反应的实质是溶液中的 。
【实质再探】
(2)向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液,反应的化学方程式是 ;如图乙是两者反应的微观示意图,两者反应的实质是溶液中的 。
(3)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,产生大量气泡,实质是溶液中的 反应生成了水和二氧化碳气体。
【归纳小结】
(4)复分解反应发生的实质是溶液中的 。
【名师押题·第1题】正确的实验操作是进行科学实验的重要保障。下列实验操作中,合理的是
A.用排水法收集氧气时,导管口刚开始有气泡冒出时就进行收集
B.稀释浓硫酸时,把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中,并不断搅拌
C.不慎将酸或碱溶液溅入眼中,立即闭上眼睛,用手轻揉
D.粗盐提纯中蒸发时,用玻璃棒搅拌加快水分的蒸发
【名师押题·第2题】除去下列各物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂及方法均正确的是
A.CuO(铜粉)———加入过量的稀硫酸,过滤
B.CaCl2溶液(盐酸)———加入过量的碳酸钙固体,过滤
C.CO2(HCl)——通过足量的氢氧化钠溶液,干燥
D.NaCl溶液((Na2CO3)——加入适量的 Ca(OH)2溶液,过滤
【名师押题·第3题】化学小组的同学在实验室模拟捕捉二氧化碳,图1中装置的a 端连接气体压力传感器,收集3 个烧瓶内压强随时间的变化数据如图2所示,分析比较水、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液捕捉二氧化碳的效果。下列有关说法不正确的是
A.图 1 中X=30
B.由图可知,烧瓶丙中加入的液体为水
C.若要捕捉二氧化碳气体,效果最好的是氢氧化钠溶液
D.0~200s压强迅速增大的原因是烧瓶内的二氧化碳气体被压缩
【名师押题·第4题】下列物质间转化,可通过一步反应实现的是
A.KOH→Ba(OH)2 B.CuO→Cu(OH)2
C.BaSO4→Ba(NO3)2 D.HCl→AgCl
【名师押题·第5题】为判断某单一溶质的溶液的成分,取三份等量的该溶液,分别向其中加入稀硫酸、紫色石蕊试液、溶液三种物质中的各一种,产生的现象如下表所述。则下列对该溶液的判断,正确的是
加入的物质
稀硫酸
紫色石蕊试液
溶液
实验现象
白色沉淀
试液变蓝
有气体生成
A.溶液一定是盐的溶液 B.溶液一定显碱性
C.生成的气体无色无味 D.向溶液中加入硫酸钠不会有沉淀生成
【名师押题·第6题】松花蛋又称皮蛋,其制作方法主要是使用生石灰(CaO)、纯碱()、食盐等原料与水按一定比例制得料泥,然后用料泥包裹鸭蛋或鸡蛋,腌制一段时间后制成松花蛋。在这个过程中,料泥发生系列反应,产生的强碱(NaOH)经蛋壳渗入到蛋清和蛋黄中,使其中的蛋白质分解、凝固。同时渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸反应生成盐,其晶体沉积在蛋清中便出现了朵朵“松花”。
(1)①鸡蛋、鸭蛋中富含的营养物质是 (填选项序号)。
A.淀粉 B.纤维素 C.蛋白质 D.维生素C
②小明同学品尝松花蛋时,发现松花蛋略有苦涩味,查阅资料得知是松花蛋中所含碱性物质所致,生活中食用时可加入 (选填“香油”“食醋”“酱油”之一)来中和苦涩味。
(2)①用生石灰(CaO)、纯碱()、食盐等原料与水按一定比例制得料泥时,生成NaOH的两步反应中,发生复分解反应的化学方程式为 。
②松花蛋中“松花”产生的原因是 。
(3)探究料泥成分
取少量料泥于烧杯中,加入足量水,充分搅拌后过滤,对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中除了NaCl、NaOH外还可能含有哪些溶质
【作出猜想】
猜想1:还含有
猜想2:还含有
【设计与实验】
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取少量滤液于试管中,滴加溶液
产生白色沉淀
猜想1正确
实验2:另取少量滤液于试管中,滴加
有大量气泡冒出
猜想2正确
实验3:另取少量滤液于试管中,滴加几滴酚酞溶液
溶液变红
猜想1正确
【实验反思】
同学们认为,通过实验3不足以得出其结论,原因是 。
【名师押题·第7题】运用化学知识,开展科学探究。
探究一:久置的物质能否继续使用
(1)小明家中有久置的食品干燥剂(主要成分为生石灰)和消毒用双氧水(过氧化氢溶液)。为探究能否继续使用,在老师指导下,他与同学们在实验室探究如下:
物质
实验操作
实验现象
结论
食品干燥剂
取样于烧杯中,加适量水
还能继续使用
消毒用双氧水
取样于烧杯中,加适量二氧化锰
没有气泡产生
探究二:某些酸、碱、盐之间能否发生反应
(2)化学小组在实验过程中,部分记录如下表:
加了酚酞的NaOH溶液
溶液
溶液
滴加稀硫酸
溶液呈红色
产生气泡
产生白色沉淀
①有白色沉淀生成的反应的化学方程式为 。
②甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应。其理由是 。
乙同学认为它们发生了反应,只需从“试剂用量”角度作实验改进即可证明,其方法是 。
探究三:水溶液中复分解反应的实质
【查阅资料】
Ⅰ、室温下,各物质电导率数值如表(稀硫酸、溶液的浓度相同,设为c)。
物质
蒸馏水
稀硫酸
溶液
悬浊液
电导率(μS/cm)
3
3921
3273
3
Ⅱ、离子浓度越大,溶液的导电性越强,电导率越大。
Ⅲ、与NaOH具有相似的化学性质,在空气中均易吸收而变质,固体难溶于水,硫酸钠溶液呈中性。
【实验设计与操作】
实验:溶液与稀硫酸反应
按如图所示装置连接好仪器,在烧杯中加入浓度为c的
溶液。开启磁力搅拌器,逐滴滴加相同浓度的稀硫酸,测得溶液的电导率变化曲线如图。
(3)实验开始前,测得敞口放置在空气中的溶液的电导率低于3273μS/cm的原因是(用化学方程式表示) 。
(4)反应过程中,电导率最小值可能是 μS/cm。
(5)稀硫酸过量后,溶液导电性增强,但电导率没有增加到3900μS/cm左右,其原因是 。
【实验结论】
(6)结合已学知识可知,溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子结合生成了沉淀、气体或水,导致其浓度 (填“增大”或“减小”)。
名校预测
1.【答案】D
【详解】A、碱溶液能跟某些非金属氧化物反应,如与二氧化碳反应;但碱溶液不能与一氧化碳反应,不能吸收CO气体,故A错误;
B、酸碱中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故B错误;
C、某固体中加入稀盐酸有气泡产生,但该固体不一定是碳酸盐,还可以是活泼金属,如铁,故C错误;
D、酸溶液能使紫色石蕊试液变红,所以能使紫色石蕊试液变红的一定是酸性溶液,故D正确。
故选D。
2.【答案】A
【详解】A、氢氧化钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,盐酸显酸性,石蕊试液在氢氧化钠溶液中变蓝,在氯化钠溶液中不变色,在盐酸中变红,可以一次鉴别出来,故选项正确;
B、氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,石蕊试液都变蓝色,不能一次鉴别出来,故选项错误;
C、氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,石蕊试液都变蓝色,不能一次鉴别出来,故选项错误;
D、盐酸和硫酸都显酸性,石蕊试液都变红色,不能一次鉴别出来,故选项错误;
故选:A。
3.【答案】B
【详解】A、氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应的实质是H+和OH-结合成H2O,故选项说法正确;
B、原溶液是氢氧化钠溶液,氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为,相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,反应过程中溶液的离子数量不变,A点到B点导电能力减小,是因为反应过程中有水生成,溶液中离子的浓度逐渐减少,故选项说法错误;
C、B点时导电能力最小,NaOH与HCl恰好完全反应,故选项说法正确;
D、B→C段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子的数目增加了,但溶液体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关,故选项说法正确;
故选:B。
4.【答案】D
【详解】pH为3的水溶液显酸性,水溶液中含有大量的H+。
A、与酸性溶液中的H+两种离子能结合生成水和二氧化碳,不能在酸性溶液中共存;且Ba2+和能结合碳酸钡沉淀,也不能共存,不符合题意;
B、H+、OH-两种离子能结合生成水,不能大量共存,不符合题意;
C、五种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能大量共存,但Fe2+的水溶液显浅绿色,不符合题意;
D、五种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能大量共存,且不存在有色离子,符合题意。
故选D。
5.【答案】C
【分析】碳酸铵和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,溶液A中加入稀盐酸,无气泡产生,说明没有碳酸铵;向溶液B中加入硝酸钡,产生白色沉淀,硫酸铵和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵,说明含有硫酸铵,沉淀E是硫酸钡;向溶液C中加入适量硝酸银,产生白色沉淀,由于实验中加入了稀盐酸,盐酸和硝酸银反应也能生成氯化银沉淀,所以无法确定是否含有氯化铵;据此分析解答。
【详解】A、(NH4)2CO3物质和稀盐酸反应有二氧化碳生成,步骤②加入稀盐酸无气泡产生,化肥中一定不含碳酸铵,故A不符合题意;
B、由分析可知,生成白色沉淀E的反应是硫酸铵和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铵,白色沉淀E为BaSO4,故B不符合题意;
C、图中实验无法证明是否含有NH4Cl,理由是:实验中加入了稀盐酸,盐酸和硝酸银反应也能生成氯化银沉淀,所以无法确定是否含有氯化铵,故C符合题意;
D、KNO3中含有氮、磷、钾三种营养元素中的钾元素和氮元素,属于复合肥,故D不符合题意。
故选C。
6.【答案】(1)A中溶液由无色变为红色,B中有蓝色沉淀生成
(2)乙
(3) 有气泡产生
(4)逐渐减小,最后小于7
(5)酚酞溶液
(6)氢氧化镁用于治疗胃酸过多;熟石灰用于改良酸性土壤
【详解】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则A、B试管中观察到的现象分别是A中溶液由无色变为红色,B中有蓝色沉淀生成;
(2)甲塑料瓶中,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体减少,压强减小,可观察到软塑料瓶变瘪;乙塑料瓶中,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,气体减少更多,可观察到乙塑料瓶变瘪且变瘪程度比甲大,故填:乙;
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,为证明试管C中已经发生了化学反应,向该试管中再加入足量稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,因此观察到试管中有气泡产生,说明两者发生了化学反应;
加入稀盐酸后发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为;
(4)氢氧化钠溶液显碱性,,向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠被消耗,碱性逐渐减弱,则pH逐渐减小,当氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时溶液呈中性,pH=7,继续滴加稀盐酸,稀盐酸显酸性,,因此若测定的pH值逐渐减小,最后小于7,则能说明两者发生了化学反应;
(5)由于氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红,而氯化钠溶液、稀盐酸均不能使酚酞溶液变色,则若想证明氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生化学反应,步骤II中所加试剂可为酚酞溶液;
(6)中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,中和反应在生产、生活中有广泛的应用,如:氢氧化镁用于治疗胃酸过多;熟石灰用于改良酸性土壤。
7.【答案】(1) 钠离子和氯离子 氢离子和氢氧根离子反应生成水
(2) 氢氧根离子与铜离子结合生成了氢氧化铜沉淀
(3)氢离子和碳酸根离子
(4)液中的离子相互结合成沉淀、气 体或水
【详解】(1)由图可知,反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水,反应过程中钠离子和氯离子没有变化;
(2)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式是;
如图乙是两者反应的微观示意图,两者反应的实质是溶液中的氢氧根离子与铜离子结合生成了氢氧化铜沉淀;
(3)碳酸钠溶液中有钠离子和碳酸根离子,盐酸中有氢离子和氯离子,向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,产生大量气泡,实质是溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成了水和二氧化碳气体;
(4)由反应前后微粒的变化可知,复分解反应发生的微观实质是溶液中的离子相互结合成沉淀、气 体或水。
名师押题
1.【答案】B
【详解】A、用排水法收集氧气时,当导管口刚开始有气泡冒出时不能立即收集,是因为刚开始排出的气体是空气,应该当导管口有均匀、连续的气泡冒出时再收集,选项错误;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断的搅拌,以使热量及时地扩散,选项正确;
C、不慎将酸或碱溶液溅入眼中,应用大量的水冲洗,并及时就医,选项错误;
D、粗盐提纯中蒸发时,用玻璃棒搅拌防止局部受热过高造成液体飞溅,而非加快水分蒸发,选项错误;
故选B。
2.【答案】B
【详解】A、加入过量的稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,除去了原物质氧化铜,不符合除杂原则,所用试剂及方法不正确,不符合题意;
B、加入过量的碳酸钙固体,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,充分反应后过滤除去碳酸钙,能除去杂质盐酸,且不引入新杂质,符合除杂原则,所用试剂及方法正确,符合题意;
C、将混合气体通过足量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,既除去了杂质氯化氢,也除去了原物质二氧化碳,不符合除杂原则,所用试剂及方法不正确,不符合题意;
D、加入适量的溶液,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,充分反应后过滤除去碳酸钙,能除去杂质碳酸钠,但会引入新杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,所用试剂及方法不正确,不符合题意。
故选:B。
3.【答案】B
【详解】A、该实验是比较水、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液捕捉二氧化碳的效果,则变量为溶液的种类,其他条件相同,故图1中X=30,说法正确,不符合题意;
B、由图2可知,丙瓶中压强下降最显著,说明二氧化碳消耗得最多,水、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的量最多,压强变化大,而水吸收二氧化碳的量最少,压强下降不明显,因此烧瓶甲、乙、丙中加入的液体分别是水、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液,说法错误,符合题意;
C、由B选项分析可知,烧瓶甲、乙、丙中加入的液体分别是水、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液,由图2可知,丙瓶中压强下降最显著,说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果最好,说法正确,不符合题意;
D、由图2可知,0~200s压强迅速增大的原因是用注射器挤入液体,烧瓶内的二氧化碳气体被压缩,二氧化碳还没反应,说法正确,不符合题意。
故选:B。
4.【答案】D
【详解】A、KOH → Ba(OH)₂需通过复分解反应,但KOH与钡盐[如Ba(NO₃)₂]反应时,生成的KNO₃和Ba(OH)₂均可溶,无沉淀、气体或水生成,反应无法进行,转化不能由一步反应实现,故选项错误;
B、氧化铜难溶于水,不与水反应,转化不能由一步反应实现,故选项错误;
C、BaSO4难溶于水和酸,与硝酸(HNO3)无法直接反应生成Ba(NO3)2,转化不能由一步反应实现,故选项错误;
D、稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,转化能由一步反应实现,故选项正确。
故选D。
5.【答案】B
【详解】A、某单一溶质的溶液X的成分,与稀硫酸反应生成白色沉淀,说明溶液中含有钡离子;遇无色酚酞试液变红色,说明溶液显碱性;与NH4Cl溶液反应放出气体,由铵盐能与碱性溶液反应生成有刺激性气味的氨气,则X中的阴离子是氢氧根离子;则X溶液一定是碱的溶液,错误;
B、遇无色酚酞试液变红色,说明溶液显碱性,正确;
C、铵盐能与碱性溶液反应生成有刺激性气味的氨气,生成的气体具有刺激性气味,错误;
D、X溶液中含有钡离子,向X溶液中加入硫酸钠也会有沉淀生成,错误。
故选B。
6.【答案】(1) C 食醋
(2) 碱与蛋白质分解出的氨基酸反应生成盐,其晶体沉积在蛋清中便出现了朵朵“松花”
(3) 稀盐酸/稀硫酸/稀硝酸 溶液和溶液均显碱性,都能使无色酚酞变红色,所以猜想1不一定正确
【详解】(1)①鸡蛋、鸭蛋中富含的营养物质是蛋白质,故选:C;
②小明同学品尝松花蛋时,发现松花蛋略有苦涩味,查阅资料得知是松花蛋中所含碱性物质所致,酸能与碱性物质反应生成盐和水,食醋中含有醋酸,则生活中食用时可加入食醋来中和苦涩味;
(2)①氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于复分解反应,则发生复分解反应的化学方程式为;
②松花蛋中“松花”产生的原因是碱与蛋白质分解出的氨基酸反应生成盐,其晶体沉积在蛋清中便出现了朵朵“松花”;
(3)根据结论猜想2正确,说明滤液中还含有碳酸钠,碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳气体,则实验2另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸或稀硫酸或稀硝酸等,观察到有大量气泡冒出,说明滤液中还含有碳酸钠,则猜想2正确;
通过实验3不足以得出其结论,原因是溶液和溶液均显碱性,都能使无色酚酞变红色,所以猜想1不一定正确。
7.【答案】(1) 烧杯外壁发热 不能继续使用
(2) H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl 溶液颜色无明显变化 继续加足量的稀硫酸至红色消失
(3)
(4)3
(5)溶液中含有反应生成的水,导致溶液中离子浓度降低
(6)减小
【详解】(1)①食品干燥剂还能继续使用,则说明有氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放热,故取样于烧杯中,加适量水,观察到烧杯外壁发热;②消毒用双氧水中加适量二氧化锰,没有气泡产生,说明过氧化氢溶液已经消耗完,不能继续使用。故填:①烧杯外壁发热;②不能继续使用。
(2)①BaCl2溶液与稀硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸,反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;②氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,滴加稀硫酸,溶液仍为红色,故甲同学认为硫酸与氢氧化钠没有发生反应,其理由是溶液颜色无明显变化;溶液不变色的原因是稀硫酸的量不足,可继续加稀硫酸至红色消失,证明稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了反应。故填:①H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;②溶液颜色无明显变化;③继续加足量的稀硫酸至红色消失。
(3)由查阅的资料可知,Ba(OH)2与NaOH具有相似的化学性质,在空气中均易吸收CO2而变质,生成的BaCO3固体难溶于水,故敞口放置在空气中的Ba(OH)2溶液的电导率低于3273μs/cm的原因是Ba(OH)2与空气中的CO2反应生成BaCO3沉淀和水,而BaCO3固体难溶于水,使得溶液中自由移动的离子减少,电导率降低,用化学方程式表示为。故填:。
(4)随着稀硫酸的滴入,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成沉淀硫酸钡和水,溶液中自由移动的离子减少,溶液电导率下降,故溶液电导率先下降的原因是稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成沉淀硫酸钡和水,溶液中自由移动的离子减少,溶液电导率下降,反应过程中,当稀硫酸与氢氧化钡溶液恰好完全反应,生成物中只有硫酸钡和水,蒸馏水和BaSO4悬浊液的电导率都为3μs/cm,故反应过程中,电导率最小值可能是3μs/cm。故填:3。
(5)稀硫酸过量后,溶液导电性增强,但电导率没有增加到3900μs/cm左右,其原因是溶液中含有反应生成的水,导致溶液中离子浓度降低。故填:溶液中含有反应生成的水,导致溶液中离子浓度降低。
(6)结合已学知识可知,溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子结合生成了沉淀、气体或水,导致其浓度减小。故填:减小。
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