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专题三专题三身边的化学物质身边的化学物质一二三四五一、气体的制取、收集和除杂1.发生装置的选择(1)选择原则。反应物的状态;反应条件。(2)装置:固体反应需加热,如图;固液反应不需加热,如图。一二三四五2.收集方法的选择(1)排水法:难溶于水或不溶于水且不与水反应的气体,可用排水集气法收集(如右图)。O2、H2、CO、CH4等均可用排水集气法收集。注意:倒立在水槽中的集气瓶不得留有气泡,否则会影响收集气体的纯度。导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,而是当气泡连续均匀放出时,才能收集,这样收集的气体才会更纯净。若被收集的气体密度大于空气密度,应将集气瓶(盖有毛玻璃片)正放在桌面上;若被收集的气体密度小于空气密度,则应将集气瓶(仍盖有毛玻璃片)倒放在桌面上。一二三四五(2)排空气法:密度与空气有一定差别且不与空气反应的气体可用排空气集气法收集。比空气密度小的气体用向下排空气法(如图1)收集;比空气密度大的气体用向上排空气法(如图2)收集;如用图3装置收集气体时,当用于收集比空气密度小的气体时,气体B进A出;当用于收集比空气密度大的气体时,气体A进B出。注意:集气瓶要干燥;集气瓶中的导气管要伸到接近集气瓶的底部,便于排尽空气。一二三四五3.气体的净化和干燥(1)实验装置。一二三四五(2)气体的干燥。选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。下表中是常见气体的干燥剂:一二三四五(3)气体的净化。选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。原则:所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质;不能与被提纯的气体反应,也不能引入新的杂质。常见的气体及其吸收剂:水蒸气:吸收剂为浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰(氢氧化钠与生石灰的混合物)等。HCl:吸收剂为氢氧化钠溶液、碱石灰等。CO2:吸收剂为氢氧化钠溶液、碱石灰等。气体的净化顺序:先除杂,后干燥。(4)尾气处理。一般有三种方法:一是用溶液吸收;二是点燃尾气;三是回收。一二三四五二、常见物质间的转化1.相关CO2的重要转化2.金属及碱的重要转化 一二三四五3.盐的生成及重要性质酸、碱、盐以及单质、氧化物的化学性质均与盐有密切的联系,盐将这些物质联系在一起。一二三四五三、空气和水空气是一种混合物,其组成是通过空气中各成分的体积分数来表示的,空气中各成分的体积分数是相对稳定的。空气中氧气含量的测定方法很多,但原理基本是一样的,即一般是先把氧气消耗掉,而后利用压强和体积的变化来确定。所以,在选择燃烧物时一般选用红磷;不选用铁丝是因为铁丝在空气中不能燃烧;不选用硫或碳(木炭)是因为硫或碳(木炭)燃烧后有二氧化硫、二氧化碳气体生成,若选用硫或碳(木炭),则瓶内可放一些NaOH溶液来吸收生成的气体。对实验误差的分析应重点放在燃烧物的用量(要充分消耗氧气)、装置的气密性(装置气密性要好)、记录实验数据的时间(温度冷却到常温)等。一二三四五四、溶液1.溶液是均一、稳定的混合物。判断某物质是否是溶液,一般看以下两点:是否具有均一、稳定的性质;是否是一种混合物。溶液是澄清、透明的,但不一定是无色的。当溶液中有水存在时,不论水的量有多少,习惯上把水看为溶剂,通常不指明溶剂的某溶液,一般指的是其水溶液。2.饱和溶液与不饱和溶液只有在“一定温度下”和“一定量的溶剂里”才有确定的意义。在改变溶剂或温度的情况下,饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化。溶液的饱和、不饱和与浓、稀之间无必然联系,即饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液;但对于同一温度下、同一溶质的溶液,其饱和溶液溶质的质量分数比其不饱和溶液溶质的质量分数大。一二三四五3.溶解度曲线的应用:可以查出某种物质在某温度下的溶解度;可以确定温度对溶解度的影响状况;可以比较不同物质在不同温度下的溶解度大小;可以确定怎样制得某温度时该物质的饱和溶液等。一二三四五五、溶液的酸碱性1.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(定性)。溶液的酸碱度是指溶液酸碱性的强弱程度,常用pH表示(定量),测定pH最简单的方法是使用pH试纸。2.酸具有相似化学性质的原因是溶液中都含有H+;碱具有相似化学性质的原因是溶液中都含有OH-。3.NaOH和Ca(OH)2同属碱类物质,由于金属阳离子不同,因而有各自的不同特性,如NaOH易溶于水,而Ca(OH)2微溶于水。因此,要充分吸收混合气体中的CO2应选用NaOH溶液,检验CO2的存在时应选用Ca(OH)2溶液。一二三四五4.“酸、碱、盐”这部分知识是初中化学的重点内容,其知识点多而琐碎。要想扎实地学好这部分知识,就要认真分析、归纳好其中的重要知识点:会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性;掌握常见酸、碱、盐的通性;会用pH试纸测量溶液的酸碱性强弱;认识中和反应的实质,知道中和反应在生产、生活中的应用;知道复分解反应及该反应发生的条件等。考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向一气体的制取、收集和除杂【例1】 实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答:考向一考向二考向三考向四考向五考向六(1)指出编号仪器的名称:,。(2)以上(从AE中选择)装置有一处明显的错误,请加以改正。(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是(填字母),反应原理用化学方程式表示为;为防止高锰酸钾粉末进入导管,应采取的措施是;若使用C装置收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是。考向一考向二考向三考向四考向五考向六(4)将CO2和CO的混合气体通过F装置(液体药品均足量),实验开始时关闭活塞b,打开活塞a,广口瓶中观察到的现象是,此时从导管c逸出的气体主要是。一段时间后,再关闭活塞a,打开活塞b,将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中,此时逸出的气体主要是,反应原理用化学方程式表示为,欲收集该气体,应选择的装置是(填字母),验满的方法是。考向一考向二考向三考向四考向五考向六解析：(3)中,利用高锰酸钾制氧气是固体加热型,故选择A作为发生装置。为防止高锰酸钾进入导气管中,要在试管口放一团棉花。实验结束,要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,防止温度降低试管内压强减小,导致水倒流回试管使试管炸裂。(4)中,该装置可以分离一氧化碳和二氧化碳的混合物,因为一氧化碳不能与澄清石灰水反应,而二氧化碳能与澄清石灰水反应并产生碳酸钙白色沉淀。反应结束后,再打开活塞b,使盐酸与碳酸钙反应将二氧化碳释放出来。欲将二氧化碳收集起来,可以用向上排空气法,即E装置;验满时,可将燃烧的木条放在瓶口,若木条熄灭,证明已经收集满。考向一考向二考向三考向四考向五考向六答案：(1)酒精灯长颈漏斗(2)A使大试管内的导气管露出橡皮塞少许在试管口放一团棉花防止水倒吸入试管,使试管炸裂(4)导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊COCO2E将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已收集满考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向二空气和氧气【例2】 氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质反应。下列对有关反应的描述正确的是()A.在点燃的条件下,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的三氧化二铁B.在点燃的条件下,硫在氧气里燃烧,发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体C.铁、硫、酒精在氧气中的燃烧都是化合反应D.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧气具有氧化性考向一考向二考向三考向四考向五考向六解析：细铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色的四氧化三铁,故A错误;硫在氧气里燃烧,生成有刺激性气味的气体,故B错误;铁、硫在氧气中的燃烧是化合反应,但酒精在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,不属于化合反应,故C错误;物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧气在氧化反应中提供氧,提供氧的物质具有氧化性,因此氧气具有氧化性,故D正确。答案：D考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向三溶液【例3】 甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图,下列说法中正确的是()A.甲的溶解度比乙的大B.t2时,甲、乙的两种溶液中溶质的质量分数相等C.t1时,将15g甲物质加入50g水中,可得到65g溶液D.要使接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液,可采用蒸发溶剂的考向一考向二考向三考向四考向五考向六解析：比较物质的溶解度,需要在一定的温度下比较,故A错误;t2时,甲、乙的溶解度相等,两种饱和溶液中溶质的质量分数相等,故B错误;t1时,甲物质的溶解度是20g,将15g甲物质加入50g水中,只能溶解10g甲物质,可得到60g溶液,故C错误;乙的溶解度受温度影响变化不大,要使接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液,可采用蒸发溶剂的方法,故D正确。答案：D考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向四碳和碳的氧化物【例4】 如下图所示,A为紫红色固体,G、H为黑色固体,B、D、E、F为无色气体,C是无色液体,A、B、D、H为单质,F能使澄清石灰水变浑浊。请完成下列问题:(1)写出B、C的化学式。B,C。(2)写出下列转化的化学方程式:考向一考向二考向三考向四考向五考向六解析：根据题意,A为紫红色固体单质,即铜,H为黑色固体单质,是碳,C是无色液体,可能是H2O,F能使澄清石灰水变浑浊,则为CO2,再根据框图确定D为O2,E为CO,G为CuO,B为H2。考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向五金属【例5】 将一定质量的铁粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液M和滤渣N,下列有关说法中,不合理的是()A.滤液M中一定存在Fe2+B.滤渣N的质量一定小于加入铁粉的质量C.滤渣N中一定没有单质镁D.滤液M中至少含有两种金属阳离子考向一考向二考向三考向四考向五考向六解析：在金属活动性顺序中,由于镁铁氢铜,因此将铁粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中,铁与硫酸、硫酸铜会发生置换反应,故反应后的溶液中一定含有硫酸亚铁,因此滤液M中一定存在Fe2+,故A正确;依据化学反应方程式Fe+CuSO4FeSO4+Cu可知,每56份质量的铁参加反应,同时会生成64份质量的铜,故反应后固体质量增加,但同时会发生反应Fe+H2SO4FeSO4+H2,该反应中每56份质量的铁参加反应,同时会生成2份质量的氢气,反应后固体质量减少,由于无法判断与硫酸反应的铁的质量以及与硫酸铜反应的铁的质量,因此无法判断滤渣N的质量与加入铁粉的质量关系,故B错误;镁的金属活动性比铁的强,铁粉不与MgSO4反应,因此滤渣N一定没有单质镁,故C正确;滤液中一定含有硫酸亚铁和没反应的硫酸镁,可能含有硫酸铜,因此滤液M中至少含有亚铁离子和镁离子,故D正确。考向一考向二考向三考向四考向五考向六答案：B考向一考向二考向三考向四考向五考向六考向六酸碱盐【例6】 下列各组物质能在pH=1的无色溶液中大量共存的是()A.K2SO4Ba(OH)2KClB.Cu(NO3)2NaClKNO3C.Na2CO3KNO3NH4ClD.MgSO4NaNO3KCl解析：pH=1的溶液显酸性,A中生成难溶于水,又难溶于酸的BaSO4;B中有Cu(NO3)2,溶液呈蓝色;C中Na2CO3与酸反应产生CO2气体,即Na2CO3不能存在于酸性溶液中。答案：D考向一考向二考向三考向四考向五考向六
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