中考化学专题复习常见的化学物质一含答案.docx
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中考化学专题复习常见的化学物质一含答案
2013中考化学专题复习—常见的化学物质一(含答案)
一、空气
(一)拉瓦锡测定空气成分的实验
二百多年前,法国化学家拉瓦锡通过实验,得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
实验中涉及的化学方程式有:
2Hg+O2
2HgO和2HgO
2Hg+O2↑。
(二)测定空气中氧气含量的实验
【实验原理】4P+5O2
2P2O5
【实验装置】如右图所示。
弹簧夹关闭。
集气瓶内加入少量水,并做上记号。
【实验步骤】
①连接装置,并检查装置的气密性。
②点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。
③待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
【实验现象】①红磷燃烧,产生大量白烟;②放热;③冷却后打开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。
【实验结论】①红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体;②空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
【注意事项】
①红磷必须过量。
如果红磷的量不足,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。
②装置气密性要好。
如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。
③导管中要注满水。
否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一部分残留在试管中,导致测量结果偏小。
④冷却后再打开弹簧夹,否则测量结果偏小。
⑤如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。
⑥在集气瓶底加水的目的:
吸收有毒的五氧化二磷。
⑦不要用木炭或硫代替红磷!
原因:
木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变,容器内压强几乎不变,水面不会有变化。
⑧如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液,就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。
⑨不要用镁代替红磷!
原因:
镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应,这样不仅消耗氧气,还消耗了氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。
(三)空气的成分
气体
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
(四)空气是一种宝贵的资源
1、氮气
【物理性质】无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气的密度略小。
【化学性质】化学性质不活泼,一般情况下不能支持燃烧,不能供给动植物呼吸。
【用途】①制硝酸和化肥的重要原料(这一点可以证明空气中含有氮气);
②用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐);
③医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术;
④超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。
2、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙的总称)
【物理性质】没有颜色,没有气味的气体,难溶于水。
通电时能发出不同颜色的光。
【化学性质】化学性质很不活泼。
所以稀有气体又叫做惰性气体。
【用途】①用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用);
②用作光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等);
③用于激光技术;④氦气可作冷却剂;⑤氙气可作麻醉剂。
(五)空气污染和防治
1、空气污染的污染物是有害气体和烟尘。
污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳(三大有害气体),还包括工业废气等方面。
2、计入空气污染指数的项目为:
二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
3、空气污染的危害:
造成世界三大环境问题(温室效应、臭氧层破坏、酸雨)、损害人体健康、破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。
4、防治空气污染:
加强大气质量监测;改善环境状况;减少使用化石燃料;使用清洁能源;积极植树、造林、种草;禁止露天焚烧垃圾等。
二、氧气
(一)氧气的性质
1、【物理性质】密度略大于空气的密度。
不易溶于水。
气态的氧是无色无味的,液态氧和固态氧是淡蓝色的。
2、【化学性质】氧气化学性质比较活泼。
氧气具有助燃性和氧化性。
①氧气的检验方法:
把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,证明是氧气。
②氧气与常见物质发生的反应
物质
反应现象
化学方程式(表达式)
磷
产生大量白烟、放热
4P+5O2
2P2O5
木炭
①木炭在空气中燃烧时持续红热,无烟无焰;木炭在氧气中剧烈燃烧,并发出白光
②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C+O2
CO2
硫
①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
②放热、生成有刺激性气味的气体
S+O2
SO2
氢气
①纯净的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体
2H2+O2
2H2O
铁
铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
3Fe+2O2
Fe3O4
铝
铝在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体
4Al+3O2
2Al2O3
铝在空气中与氧气反应,表面形成致密的氧化膜
4Al+3O2=2Al2O3
镁
镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末
2Mg+O2
2MgO
铜
红色的固体逐渐变成黑色
2Cu+O2
2CuO
汞
银白色液体逐渐变成红色
2Hg+O2
2HgO
一氧化碳
产生蓝色火焰,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
2CO+O2
2CO2
甲烷
产生明亮的蓝色火焰,放热,产生能使无水硫酸铜变蓝的液体,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
CH4+2O2
CO2+2H2O
蜡烛
火焰发出白光,放热,产生能使无水硫酸铜变蓝的液体,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
石蜡+氧气
水+二氧化碳
(二)实验室制取氧气
1、加热高锰酸钾制取氧气
(1)反应原理:
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)发生装置:
由于反应物是固体,反应需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。
(3)收集装置:
由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
(4)步骤:
①查:
检查装置的气密性。
②装:
将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③定:
将试管固定在铁架台上。
④点:
点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤收:
根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥移:
把导管移出水槽。
⑦熄:
熄灭酒精灯。
(5)验满:
(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
(6)检验:
将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
(7)注意事项:
①停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。
②加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾被吹入导管,使导管堵塞。
③棉花不要离高锰酸钾太近,否则会导致发生装置爆炸。
2、分解过氧化氢溶液制取氧气
(1)反应原理:
2H2O2
2H2O+O2↑(催化剂可换成硫酸铜溶液)
(2)发生装置:
由于反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。
(3)收集装置:
由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
(4)验满:
(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
(5)检验:
将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气!
因为加热过氧化氢溶液时,过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出,水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
3、加热氯酸钾制取氧气
(1)反应原理:
2KClO3
2KCl+3O2↑
(2)发生装置和收集装置:
和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。
(3)验满:
(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
(4)检验:
将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
4、氧气的工业制法
(1)实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化,这是二者的根本区别。
(2)空气中约含21%的氧气,是制取氧气的廉价易得的原料。
①第一种制法(分离液态空气法):
在低温、加压的条件下,气态空气变为液态。
由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,在-196℃的情况下,液态氮蒸发,剩下的就是液态氧。
通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。
②第二种制法:
利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。
三、水
(一)水的物理性质
纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。
在101kPa时,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大,为1g/mL。
(二)水的电解实验(实验装置如右图)
【实验现象】
①通电后,电极上有气泡产生。
通电一段时间后,两个试管内汇集了一些气体,与正极相连的试管内的气体体积小,与负极相连的试管内的气体体积大,体积比约为1:
2,质量比约为8:
1。
②与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃;与负极相连的试管内的气体移近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。
【实验结论】
①水在通电的条件下,发生了分解反应,生成氢气和氧气:
2H2O
2H2↑+O2↑;
②水是由氢、氧两种元素组成的(在反应前后,参与反应的元素种类没有变化);
③化学反应中,分子可分,原子不可分。
【注意事项】
①通电时,必须使用直流电。
②预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。
③负极产生的是氢气,正极产生的是氧气。
(三)有关水的说法
1、天然水都属于混合物;化学上把蒸馏水、冰水混合物视为纯净物。
2、水是由氢氧两种元素组成;水是由水分子构成;水分子是由氢原子和氧原子构成;一个水分子是由一个氢原子和两个氧原子构成。
(四)自来水厂净水过程及作用:
过程
作用
取水
提供水源,从江、河、湖或地下的水源取水
加絮凝剂
使悬浮在水中的小颗粒状杂质被吸附、凝聚
反应沉淀池
沉降、分离杂质
过滤池
除去以上各步的沉淀物与原有水体中的漂浮物
活性炭吸附池
除去水体中一些可溶于水的有气味的有颜色的杂质
投药消毒
水体中存在一些有毒、有害的病毒、病菌等,通过化学消毒剂才能除去
配水泵
经过以上步骤后,所得水基本上是比较干净的水,可供用户使用
(五)过滤实验操作
1、原理:
分离混合物的方法之一,适用于把不溶于液体的固体与液体进行分离的一种方法。
2、实验目的:
探究浑浊天然水的吸附、过滤操作
3、实验用品:
铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸等
4、实验步骤:
(1)取3个烧杯,各盛大半烧杯浑浊的天然水,向其中2个烧杯中个加入3药匙明矾粉末,搅拌溶解后,静置,观察现象。
(2)再取一张圆形滤纸,折好并放入漏斗,使之紧贴漏斗内壁,并使滤纸边缘略低于漏斗口,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要留有气泡。
(3)架好漏斗,使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,以使滤液能沿烧杯壁流下。
(4)将用明矾处理过的一烧杯液体沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒,注意要始终低于滤纸的边缘。
5、实验结论:
经过吸附、静置沉降、过滤后
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