资料简介
人教版九年级化学下册期末复习资料
第八单元 金属和金属材料
(知识梳理)
金属材料
1.金属材料包括 纯金属 以及它们的 合金 。
2.金属的共性:常温下它们大都是 固体(汞除外) ,有 金属光泽 ,大多数具有良好的 导电
性、 导热 性和 延展 性, 密度 和 硬度 较大, 熔点 较高。
3.金属各自的特性
(1)铁、铝等大多数金属都呈银白色,但铜却呈 紫红色 ,金呈 黄色 。
(2)在常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但体温计中的汞却是 液体 。
4.物质的 性质 在很大程度上决定了物质的 用途 ,还需要考虑 价格 、 资源 、 是否美
观 、 使用是否便利 ,以及 废料是否易于回收 和 对环境的影响 等多种因素。
5.金属之最
生活中应用最广泛的金属是 铁 ,地壳中含量最多的金属是 铝 ,人体中含量最多的金属是
钙 ,年产量最高的金属是 铁 ,导电、导热性最好的金属是 银 ,硬度最高的金属是 铬 ,熔点
最高的金属是 钨 ,熔点最低的金属是 汞 ,密度最大的金属是 锇 ,密度最小的金属是 锂 。
6.合金
(1)合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的混合物。一般说来,合金
的强度和硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好,所以合金比纯金属具有更广泛的用途,日常使用的金属材料,
大多数属于合金。
(2)铁合金: 生铁 和 钢 都是铁合金。由于组成中 含碳量 不同,因此生铁和钢的性能也
不同,钢的性能优于生铁。
(3)钛和钛合金是 21 世纪的重要金属材料。
金属的化学性质
1.金属与氧气反应(化合反应)
大多数金属都能与氧气反应,金属越活泼则反应越容易、越剧烈。
(1)镁、铝等在常温下就能与氧气反应。铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝
(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能;该反应化学方程式为 4Al+
3O2===2Al2O3 。
(2)铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。
(3)“真金不怕火炼”说明 金即使在高温时也不与氧气反应 。
2.金属+酸→盐+氢气(置换反应)
金属为金属活动性表中氢以前的活泼金属(K、Ca、Na 除外),酸为稀硫酸、稀盐酸等非氧化性酸,
金属越活泼,与酸的反应越剧烈。
金属 实验现象 化学反应方程式
镁
反应 剧烈 ,产生大量气泡,溶液为
无 色
Mg+2HCl=== MgCl2 +H2↑
Mg+H2SO4=== MgSO4 +H2↑
锌 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液为 Zn+2HCl=== ZnCl2 +H2↑无 色 Zn+H2SO4=== ZnSO4 +H2↑
铁
反应 较慢 ,有气泡生成,溶液由
无色 逐渐变为 浅绿 色
Fe+2HCl=== FeCl2 +H2↑
Fe+H2SO4=== FeSO4 +H2↑
铝
反应比较剧烈,有气泡生成,溶液为
无 色
2 Al+ 6 HCl=== 2AlCl3 +
3 H2↑
2 Al+ 3 H2SO4=== Al2(SO4)
3 + 3 H2↑
3.金属+盐→新金属+新盐(前金属置换后金属,盐可溶)
金属与盐 实验现象 化学反应方程式
铁与硫酸铜
铁丝表面 出现红色物质 ,溶液
由 蓝 色逐渐变为 浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铝与硫酸铜
铝丝表面 出现红色物质 ,溶液
由 蓝 色逐渐变为 无 色
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+
3Cu
铜与硝酸银
铜丝表面 出现银白色物质 ,溶
液逐渐由 无 色变为 蓝 色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+
2Ag
注意:铁发生置换反应时都生成亚铁盐。
4.置换反应
(1)定义:一种单质跟一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(2)AC+B→A+BC 表示初中阶段的主要反应有:①金属+酸(盐),②氢气(碳)+金属氧化物。
金属活动性顺序及其应用
常见的金属活动顺序如下:
― ― →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
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na 除外)。
金属资源的利用和保护
1.铁的冶炼
(1)金属的存在
地壳中含量前五位的元素依次为 O、Si、Al、Fe、Ca ,地球上的大多数金属以化合物的形式存在,
少数不活泼的金属如金、银等以单质的形式存在。
(2)工业炼铁
①原料:石灰石、焦炭、铁矿石和空气。
②常见的铁矿石:赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是 Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是
FeCO3)。
③反应原理(以赤铁矿为例,用化学反应方程式表示): Fe2O3+3CO =====高温
2Fe+3CO2 。④设备: 高炉 。该设备中自下而上发生的反应依次为: C+O2 =====高温
CO2;CO2+C =====高温
2CO;
Fe2O3+3CO =====高温
2Fe+3CO2 。
(3)实验室用 CO 还原氧化铁来模拟工业上炼铁
实验现象: 红 色粉末逐渐变为 黑 色,澄清石灰水变浑浊。
操作顺序:先通 CO ,再 加热 。实验完毕后,先 停止加热 ,直到装置冷却后再停止通
CO。即 CO“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
尾气处理:燃烧掉或用气球收集。
2.金属的腐蚀和防护
(1)常温下,铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,能覆盖在铝的表面,从而保护里层的铝不再反
应。铁生锈是由于铁与空气中的 氧气 、 水 发生反应,生成铁锈。铁锈很疏松,易吸水,因此,铁
制品表面的锈如不及时除去,会加快铁制品的锈蚀。
(2)防止铁制品锈蚀的方法:
①保持铁制品表面的洁净和干燥;
②在铁制品表面涂油,刷油漆等;
③在铁制品表面镀一层其他金属。
(3)保护金属的有效途径:
①防止金属腐蚀;
②回收利用废旧金属;
③有计划、合理地开采金属矿物;
④寻找金属的代用品。
考点讲练
金属材料
例 1 (2019 岳阳中考)下列与金属材料有关的说法中,正确的是()
A.黄铜片比铜片硬度小
B.钢的性能优良,是很纯的铁
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D.为防止钢铁制品生锈,可在其表面刷漆
【解析】A 中合金硬度大于其组成的纯金属;B 中的钢属于铁的合金,是混合物;C 中沙漠地区的水
分含量少,铁制品锈蚀很慢;D 中采用刷漆的方式阻碍铁制品与氧气、水蒸气反应。
,
1.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列属于金属共性的是(B)
A.很高的熔点 B.良好的导电性C.很大的硬度 D.银白色的光泽
2.下列有关合金的叙述中正确的是(C)
①合金具有金属特性;②合金中的元素以单质形式存在;③合金中不一定含有金属;④钢是含杂质较
少的铁合金;⑤合金属于金属材料;⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥
C.①②④⑤ D.①④⑥
金属的冶炼
例 2 如图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置,该反应利用 CO 的还原性,将 Fe2O3 中的铁还
原出来。
(1)写出高温条件下 CO 与 Fe2O3 反应的化学方程式: 。
(2)加热氧化铁之前需要通一会儿 CO,其目的是 ,实验过程中,常在装置图
末端的导管口放一盏燃着的酒精灯(灯焰处于导管口处),这样做的目的是 。
(3)通过 B 装置可检验 A 中的生成物含有 CO2,该反应的化学方程式为 。
(4)待 A 中玻璃管内物质冷却至室温,取玻璃管中物质适量,加入足量的稀盐酸,可观察到的现象
为 。
【解析】(1)一氧化碳还原氧化铁,生成铁和二氧化碳。(2)一氧化碳中混合一定量的空气时,加热
可能发生爆炸,所以加热前要先通一段时间的 CO,以排出装置中的空气,防止发生爆炸;一氧化碳是空
气污染物,实验过程中可能有剩余的 CO 没有反应完,实验结束后也要继续通一段时间的 CO,至玻璃管
冷却至室温,为防止 CO 污染空气,可以在导管口安放一盏点燃的酒精灯。(3)二氧化碳与氢氧化钙反应
生成碳酸钙和水。(4)铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,现象为有气泡产生,溶液由无色变成浅绿
色。
3.(2019 河南中考)如图为一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是(D)
A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为 40∶7
D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
4.实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。请回答:(1)主要成分为氧化铁的矿石名称为赤铁矿。图中还原氧化铁的化学方程式为:3CO+Fe2O3 =====高温
2Fe
+3CO2。
(2)“加热”和“通气”(通入 CO)的操作顺序是先通气再加热。
金属的锈蚀和防护
例 3 (2019 常州中考)按如图装置进行实验,一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是()
A.a 处
B.b 处
C.c 处
D.三处同样严重
【解析】铁与氧气和水充分接触时容易生锈,水和氧气同时存在是铁生锈的必须条件;缺少水或缺少
氧气,或者缺少氧气和水,铁不容易生锈。从图中可以看出 b 处铁钉最容易与氧气、水同时接触,故一周
后发现铁钉锈蚀最严重的位置为 b 处。
例 4 (2019 南宁中考)下列措施中,不能防止金属制品锈蚀的是()
A.在表面刷漆 B.在表面涂油
C.在表面镀铬 D.用湿布擦拭
【解析】金属与水、氧气等充分接触时容易生锈,使金属制品与氧气和水隔绝可以防止生锈,在金属
表面刷漆,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀;在金属表面涂油,能隔绝氧气和水,能防止金属制品
锈蚀;在金属表面镀铬,能隔绝氧气和水,能防止金属制品锈蚀;用湿布擦拭金属制品,金属能与氧气、
水充分接触,不能防止金属制品锈蚀。,
5.分析下图所示的铁钉生锈实验的设计,得出的结论不正确的是(C)
A.对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B.对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D.对比①②③可以说明铁生锈必须要有水和氧气同时参加6.2018 年 5 月我国自主建造的第一艘航母下海,为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是
(C)
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
金属的化学性质
1.金属与盐反应
例 5 某废液中只含 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2 三种溶质。为了回收金属、保护环境,
小科设计了如图方案(所加试剂均过量),下列选项正确的是( )
A.固体 a 是铜
B.X 一定是 Na2SO4
C.溶液 B 中含有的盐有 Ba(NO3)2、NaNO3
D.若回收到 6.4 g 固体 a,则加入的铁屑质量为 5.6 g
【解析】由于铁过量,所以固体 a 是铜和过量的铁;X 可以是 Na2SO4 或 Na2CO3,所以不一定是
Na2SO4;溶液 B 中还有氢氧化钠,但属于碱,所以盐有硝酸钠和硝酸钡;当得到的固体 a 有 6.4 g,又加
入的铁过量,所以加入的铁屑一定大于 5.6 g。
2.金属活动性顺序
例 6 (2019 鄂州中考)小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)。
他决定探究 Fe、Cu、Ni 的金属活动性顺序。
(1)【查阅资料】镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的 NiSO4,并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化
学方程式: 。
(2)【猜想与假设】根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出
猜想:
猜想①Fe>Ni>Cu;猜想② 。
(3)【实验探究】把用砂纸打磨过的镍片浸入 FeSO4 溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变
化。证明(填“猜想①”或“猜想②”)成立。
(4)【拓展延伸】用铜片、NiSO4 溶液和 ,通过实验探究也能判断 Fe、Cu、Ni 的金属活动
性顺序。
【解析】(1)Ni+H2SO4===NiSO4+H2↑;(2)Fe、Cu、Ni 三种金属的活动性中 Fe>Cu 已知,只有
Ni 的活动性不确定,其可能性有:比 Fe、Cu 都强,即 Ni>Fe>Cu;介于 Fe、Cu 之间,即:Fe>Ni>
Cu;依据查阅资料,不可能为 Fe>Cu>Ni;(3)依据“镍片浸入 FeSO 4 溶液中,镍片表面无明显变化”
可知 Ni 不能从 FeSO4 溶液中置换出 Fe,故金属活动性 Ni乙>丙>丁 B.乙>甲>丙>丁
C.丁>丙>乙>甲 D.乙>甲>丁>丙
6.有 A、B 两种金属放入等质量分数的稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列
结论合理的是( B )
A.金属活动性:A>B
B.生成氢气的质量:A>B
C.反应的硫酸质量:A<B
D.反应的金属质量:A<B
7.(2019 广东中考)探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所
探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是(D)
A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水
8.(2019·眉山中考)某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是
( C ) A B C D
A.盛放药品前应先检查装置气密性
B.加热前要先通 CO,加热后 B 中出现浑浊
C.已知方框中连接的是 C 和 D,导管口的连接顺序为 a→b→c→d
D.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
9.(2016 宜宾中考)白铜(Cu、Ni 合金)因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点,常代替银做饰品。
下图所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程(部分反应产物在图中已略去)。
已知溶液 B 中含有一种二价金属硫酸盐,溶液 D 中只有一种溶质。分析该流程,回答下列问题:
(1)固体 A 的化学式为 Cu ,过程Ⅱ中的实验操作名称是 过滤 。
(2)过程Ⅰ中反应的化学方程式为 Ni+H2SO4===NiSO4+H2↑ 。
(3)Cu、Ni、Zn 的金属活动性由强到弱的顺序是 Zn>Ni>Cu 。
10.(2019·福建中考)《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐
(如图所示),泥封。“其底铺薪,发火锻红”“冷定毁罐取出”。(已知:锌的熔点为 419 ℃,沸点为
907 ℃)
炼锌罐示意图
(1)反应区中,ZnCO3 分解生成 ZnO 和另一种氧化物。反应的化学方程式为 ZnCO3 =====△
ZnO+
CO2↑ 。C 与 ZnO 发生置换反应得到 Zn,反应中化合价升高的元素是 C(或碳) 。
(2)冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是 419 ℃-907 ℃ 。
(3)“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释其原因 防止生成的锌在较高温度下又被
氧化成氧化锌 。
第九单元 溶液
知识梳理 溶液的形成
1.溶液
(1)定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成 均一 的、 稳定 的混合物,叫做溶液。
注意:溶液是均一、稳定的,但不一定是无色的;均一、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水等纯净
物不是溶液。
(2)组成:溶液是由 溶质 和 溶剂 组成的。
①溶质:被溶解的物质。溶质可以是固体,也可以是液体或气体。
②溶剂: 能溶解其他物质 的物质。水是最常用的溶剂, 汽油 、酒精等也可以作溶剂。
注意:如果两种液体相互溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。如果其中有一
种是水,一般把水叫做溶剂。Cu2+的溶液颜色为蓝色,Fe3+的溶液颜色为黄色,Fe2+的溶液颜色为浅绿色。
(3)特征: 均一 性和 稳定 性。
①均一性是指溶液中各部分的组成、性质完全相同。
②稳定性是指外界条件不变时,溶液长时间不会出现分层现象。
2.溶解时的吸热和放热现象
溶于水后放出热量,使溶液 温度升高 的有:NaOH、浓硫酸;溶于水后吸收热量,使溶液 温度
降低 的有:NH4NO3;大多数物质溶于水温度没有较大的变化。
3.乳化现象
(1)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的混合物,其特征是 不稳定 ,长期放置易分层。
(2)乳化现象:洗涤剂能使植物油在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油
和水 不再分层 ,所形成的乳浊液稳定性增强。
方法指导
溶解和乳化的区别:溶解是物质以分子或离子的形式均匀地分散到液体中,而乳化是将大油珠变成小
液滴。
饱和溶液与不饱和溶液
1.定义:在 一定温度下 ,向 一定量溶剂里 加入某种溶质;当 溶质不能继续溶解 时,所得
到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液; 还能继续溶解这种溶质的溶液 ,叫做这种溶质的不饱和溶液。
注意:①“饱和”和“不饱和”只有指明“一定温度”和“一定量溶剂里”才有确定的意义;②某物
质的饱和溶液只是不能继续溶解该物质,但是还可以溶解其他物质。
2.互相转化
饱和溶液 增加溶剂或升高温度
增加溶质、降低温度或蒸发溶剂不饱和溶液(大部分固体物质)
饱和溶液 增加溶剂降低温度
增加溶质、升高温度或蒸发溶剂不饱和溶液(少部分固体物质)
3.饱和、不饱和溶液与浓、稀溶液的关系
3.饱和、不饱和溶液与浓、稀溶液的关系
饱和溶液不一定是 浓溶液 ,不饱和溶液不一定是 稀溶液 。但对同种溶质的溶液来说,在一定
温度下,饱和溶液比不饱和溶液的浓度要大。
4.结晶的方法(1) 蒸发溶剂法 :适合于 溶解度受温度影响不大的物质 ,如 NaCl 。
(2) 冷却热饱和溶液法(降温结晶法) :适合于 溶解度受温度影响大的物质 ,如 KNO3。
溶解度与溶解度曲线
1.溶解(1)固体物质的溶解度
①定义:指在 一定温度下 ,某固态物质在 100 g 溶剂里达到 饱和 状态时所溶解的 质量 。
四要素:“ 一定温度 ”“ 100 g 溶剂 ”“ 达到饱和状态 ”“ 单位为 g ”。
②影响固体物质溶解度大小的因素: 溶质和溶剂的种类及性质、温度 。
大多数固体溶解度随温度的升高而增大,如 KNO3;少数固体物质的溶解度受温度影响较小,如
NaCl;极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如 Ca(OH)2。
(2)气体物质的溶解度
①气体的溶解度是指压强为 101 kPa 和 一定温度 时,在 1 体积水 里达到饱和状态时的气体
体积 。
②影响气体物质溶解度大小的因素:溶质和溶剂的种类及性质、温度、压强。气体的溶解度随温度的
升高而 减小 ,随压强的增大而 增大 。
2.溶解度曲线
(1)溶解度曲线的意义
内容 表示意义
点
曲线上的点 物质在该点所示温度下的溶解度
两曲线交点 两物质在该点所示温度下的溶解度相等
线 表示物质的溶解度随温度改变而变化的趋势
面
曲线以上的点 溶液为饱和溶液且有未溶晶体
曲线以下的点 溶液为不饱和溶液
(2)溶解度曲线的综合应用
①判断某种物质在不同温度下的溶解度大小。
②比较不同物质在同一温度下的溶解度的大小。
③判断固体物质的溶解度受温度影响变化的趋势。
④判断如何将不饱和溶液变成饱和溶液。
⑤确定结晶的方法。
溶质的质量分数
1.溶质质量分数
(1)定义:溶质质量与溶液质量之比。
(2)计算公式:
溶质质量分数=
溶质质量
溶液质量×100%
溶液质量=溶质质量+溶剂质量
溶液质量=溶液体积×溶液密度注意:在一定温度的饱和溶液中,a= S
100+S×100%(a 为溶质质量分数,S 为溶解度,a 与 S 成正比,
aB>C
B.温度由 T1℃升至 T2℃,含 C 的溶液溶质质量分数—定减小
C.除去 A 中混有的少量 B,可采用冷却热饱和溶液方法实现
D.A、B、C 的不饱和溶液不能通过相同的方法形成饱和溶液
5.(2016 宜宾中考)如图是 a、b、c 三种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( C )
A.随温度升高,a、b、c 三种物质的溶解度均增大B.t2℃时,把 50 g a 放入 50 g 水中,可得到 100 g a 的饱和溶液
C.将 t2℃时等质量的 a、b 饱和溶液降温到 t1℃,析出晶体的质量 a 大于 b
D.t1℃时,a、c 的溶解度相等,则两溶液溶质质量分数也相等
6.(2019·永州中考)如图所示,下列判断正确的是( D )
A.Y 的溶解度比 X 的溶解度大
B.t1℃时,X、Y 两种饱和溶液的溶质质量分数都是 20%
C.若烧杯内有晶体析出,则烧杯中饱和溶液的溶质为 Y
D.t2℃时,若 X、Y 的饱和溶液质量相等,则溶液中溶质的质量 X<Y
7.在室温条件下,对 100 mL 氯化钠饱和溶液进行如图所示操作:
(1)最终甲、乙两烧杯中溶液一定是饱和溶液的是 甲 。
(2)乙溶液在加 50 mL 水的过程中,下列这些量逐渐减小的是 ②④ 。
①溶解度 ②溶质质量分数 ③溶剂的质量 ④溶液的密度
8.张老师在讲授溶液时,用固体 M 做了如下实验,图 1 中甲、乙、丙、丁是充分搅拌后静置的现象,
请回答相关问题(忽略水的挥发):
(1)上述烧杯中,溶液质量最大的是 丁 (填序号)。
(2)上述实验可以判断物质 M 的溶解度曲线是图 2 对应的 A (填字母)。
(3)甲、乙、丙烧杯中的溶液一定呈饱和状态的是 乙 (填序号)。
(4)根据图 2,若要使丁烧杯中的溶液恰好达到饱和状态,还需要加入 8 g 的 M 固体。
9.(2019·南昌三模)2018 年 6 月 6 日《人民日报》微信公众号报道美军考虑派军舰穿越台湾海峡。军
事上常用氢化锂(LiH)来制取氢气,反应的化学方程式为 LiH+H2O===LiOH+H2↑。现将 12 g 氢化锂
与 891 g 水反应,反应后所得溶液中为 LiOH 的不饱和溶液。试计算:
(1)反应后所得溶液中氧元素的质量为 792 g。
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数。
(3)若将反应后的所得溶液的溶质质量分数变为 10%,应加入 LiOH 的质量。解:(2)设生成的氢氧化锂的质量为 x,生成的氢气的质量为 y。
LiH+H2O===LiOH+H2↑
8 24 2
12 g x y
8
24=12 g
x ,8
2=12 g
y
x=36 g,y=3 g
反应后所得溶液的溶质质量分数为
36 g
12 g+891 g-3 g×100%=4%
(3)若将反应后的所得溶液的溶质质量分数变为 10%,设应加入 LiOH 的质量为 z,则有:
36 g+z
12 g+891 g-3 g+z×100%=10%
z=60 g
答:(2)反应后所得溶液的溶质质量分数为4%;(3)若将反应后的所得溶液的溶质质量分数变为10%,
应加入 LiOH 的质量为 60 g。
第十单元 酸和碱
第 1 讲 常见的酸和碱
知识梳理
酸碱指示剂
常见的酸碱指示剂有紫色 石蕊 溶液和无色 酚酞 溶液,它们能跟酸性(或碱性)溶液反应而显
示不同的颜色。
酸碱指示剂 酸性 碱性 中性
石蕊溶液 红色 蓝色 紫色
酚酞溶液 无色 红色 无色
注意:酸、碱溶液遇指示剂,变色的是指示剂而不是酸、碱溶液。能使指示剂变色的不一定是酸
和碱溶液,还可能是酸性和碱性的盐溶液,如碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红。
常见的酸
酸由 氢 元素和 酸根 组成,常见的酸有:盐酸 HCl、硫酸 H 2SO4、硝酸 HNO3 、碳酸
H2CO3 、醋酸 CH3COOH 。
1.浓盐酸、浓硫酸及性质
酸 颜色 状态 气味
打开瓶盖
后的现象
特性
在空气中长
期敞口放置
后的变化
浓盐酸 无色 液体
刺激性
气味
有白雾 挥发性
挥发溶质,
溶质质量分
数变小,质
量变 小 浓硫酸 无色
黏稠
状液
体
无味
无明显
现象
吸水性、
脱水性、
强氧化性
吸收空气中
的水蒸气,
溶质质量分
数减小,质
量变 大
注意:(1)浓盐酸有挥发性、浓硫酸有脱水性,因此都必须 密封保存 ;(2)浓盐酸、浓硫
酸有强腐蚀性,使用要十分小心,如果不慎沾到皮肤或衣服上,应用大量的水冲洗,再涂上 3%~5%的
碳酸氢钠 溶液。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性:可吸收气体里含有的水分,所以常作某些气体的干燥剂。如 CO2、O2、H2,但不能干
燥 碱性 气体(如 NH3)。
(2)脱水性:它能将纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的氢、
氧元素按照水的组成比脱去,生成黑色的炭。
(3)氧化性:与金属反应,不产生氢气。
浓硫酸的稀释:把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入 水 里,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒入浓硫
酸里。
3.酸的通性
原因:不同酸溶液中都含有相同的 H+ ,所以不同的酸具有相似的化学性质,即酸的通性。酸的通
性可归纳为以下五点:
酸的性质 反应方程式或现象
(1)跟指示剂作用
紫色石蕊溶液遇酸变 红色 ,无色酚酞溶
液遇酸 不变色
(2)酸+较活泼金属→ 盐+氢气 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4=== FeSO4 +H2↑
(3)酸+某些金属氧化物→ 盐+水 CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
Fe2O3+6HCl=== 2FeCl3 +3H2O
(4)酸+碱→ 盐+水 Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
Cu(OH)2+H2SO4=== CuSO4 +2H2O
(5)酸+某些盐→ 新酸+新盐 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
AgNO3+HCl=== AgCl↓ +HNO3
方法指导
掌握酸的通性关键是运用,而运用通性时一定要注意适用条件。酸与较活泼金属的反应属于置换反应,
要满足金属活动性顺序表,金属应位于金属活动性顺序表氢的前面。酸与某些金属氧化物,酸与碱,酸与
某些盐的反应属于复分解反应,就必须符合复分解反应的条件,生成物要有气体或沉淀或水。运用酸的通
性必须遵守这些基本的规律,例如:食醋的主要成分是醋酸,化学式为 CH3COOH,醋酸在水溶液中能电
离出 CH3COO-和 H+。你能说出醋酸具有哪些化学性质吗?试着用化学方程式表示醋酸与铁、碳酸钙的反
应。根据酸的通性,醋酸有五方面的性质:能与指示剂、较活泼的金属、金属氧化物、碱、某些盐反应。
例:2CH 3COOH+Fe===(CH 3COO) 2Fe+H 2↑;2CH 3COOH+CaCO 3===(CH 3COO) 2Ca+H 2O+CO2↑。
4.盐酸、硫酸的用途
盐酸是重要的化工产品,用于金属除锈,制造药物;人体胃液中的盐酸可帮助消化。
硫酸是重要的化工原料,用于金属除锈,生产化肥、农药、制造药物等,实验室常用浓硫酸作气体的
干燥剂 ,但不能干燥 碱性气体(如 NH3) 。
常见的碱
碱一般由金属元素和氢氧根组成,常见的碱有:氢氧化钠 NaOH、氢氧化钙 Ca(OH)2、氢氧化钾
KOH、氨水 NH3·H2O。
1.氢氧化钠、氢氧化钙的性质及用途
碱 氢氧化钠 氢氧化钙
俗称 苛性钠、火碱、烧碱 消石灰、熟石灰
颜色、状态 白色、块状 白色、粉末
溶解性 易溶于水,溶解时放出大量的热
微溶 于水,溶解度随温度的
升高而减小
吸水性 易吸收水分而 潮解 无吸水性
腐蚀性 强腐蚀性 较强腐蚀性
制法
纯碱制取烧碱
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓
+2NaOH
生石灰制取熟石灰
CaO+H2O===
Ca(OH)2
用途
用于制取肥皂,以及石油、造纸、
纺织、印染等工业,在实验室可
作气体的干燥剂,不能干燥酸性
气体(如 HCl、SO2 )等
杀菌,制取农药;改良酸性土壤;
作建筑材料等
2.碱的化学性质
不同的碱溶液中都含有相同的 OH- ,所以不同的碱具有相似的化学性质,即碱的通性。碱的通性
可归纳为以下四点:
碱的性质 反应方程式或现象
(1)碱溶液跟指示剂作用
紫色石蕊溶液遇碱溶液变 蓝色
无色酚酞溶液遇碱溶液变 红色
(2)碱+某些非金属氧化物→盐+水 Ca(OH)2+CO2=== CaCO3↓+H2O
2NaOH+CO2=== Na2CO3 +H2O
(3)碱+酸→盐+水 NaOH+HCl===NaCl+H2O
Fe(OH)3+3HCl=== FeCl3 +3H2O
(4)碱+某些盐→新碱+新盐(需符合复分
解反应条件)
Ca(OH)2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaOH
3NaOH+FeCl3=== Fe(OH)3↓ +3NaCl
注意:(1)氢氧化钠、氢氧化钙的保存。氢氧化钠易吸收空气中的水分而潮解,且能与空气中
的二氧化碳发生化学反应而变质,所以氢氧化钠必须密封保存。熟石灰能与空气中的二氧化碳发生化学反
应而变质,因此也必须密封保存。(2)氢氧化钠、生石灰能作干燥剂,熟石灰不能。利用氢氧化钠易吸水的性质,可使用固体氢氧化
钠作干燥剂。生石灰能和水反应,化学方程式为 CaO+H2O===Ca(OH)2,因此 CaO 常用作干燥剂。
方法指导
掌握碱的通性关键是应用,而应用通性时一定要注意通性的适用条件。碱与非金属氧化物的反应不属
于复分解反应,但应用广泛,如:可以用碱溶液吸收 CO2、SO2,可以用 Ca(OH)2 溶液检验 CO2 的存在。
碱与酸、碱与某些盐的反应属于复分解反应。复分解反应的条件是生成物要有气体或沉淀或水。特别是碱
与某些盐的复分解反应,还要求反应物必须都是溶液。
考点讲练
酸、碱、盐的分类、用途、俗称
例 1 现 有 下 列 十 种 物 质 : ①NaHCO3 ; ②Na2CO3 ; ③Ca ( OH ) 2 ; ④CaO ; ⑤CuSO4 ;
⑥CuSO4·5H2O;⑦甲醛;⑧CO;⑨CO2;⑩SO2。请用上述物质的序号填空:
(1)俗名叫纯碱的是 ,叫熟石灰的是 ,叫胆矾的是 。
(2)可用于治疗胃酸过多的是 ,在空气中会导致酸雨形成的是 ,能与血液中的血
红蛋白结合导致生物体中毒的是 ,其水溶液可用于浸泡动物标本的是 。
(3)属于盐类的是 。
【解析】(1)知道常见酸、碱、盐的名称、俗称及化学式,在复习中必须记忆,要理解记忆,注意对
比。(2)了解物质的用途要联系其性质,性质决定用途。NaHCO3 能与盐酸反应,对人体没有腐蚀性,因
此可以治疗胃酸过多。CO 能与血红蛋白结合,有剧毒。甲醛能使蛋白质变性而防腐。(3)根据盐是由金
属离子与酸根离子组成,可知①②⑤⑥属于盐,⑥是根据 CuSO4 来判断的。,
1.(2018 宜宾中考)用“分类”的方法可以使我们有序地研究物质,下列分类正确的是( D )
A.有机化合物:乙醇、葡萄糖、干冰
B.氧化物:MnO2、K2O、KMnO4
C.碱:KOH、Ca(OH)2、Na2CO3
D.酸:醋酸、硝酸、硫酸
2.化学就在我们身边,它与我们的生活息息相关。请从:A.熟石灰、B.苏打、C.烧碱、D.小苏打、E.浓
硫酸、F.盐酸、G.氯化钠,这七种物质中,选择适当物质用序号填空。
(1)能用来中和酸性土壤的物质是 A 。
(2)常用于工业除锈的试剂是 F 。
(3)可以治疗胃酸过多的一种盐是 D 。
(4)在炉具清洁剂中常用的原料是 C 。
(5)我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法中的“碱”是指 B 。 酸的化学性质
例 2 (2017 宜宾中考)通过构建知识网络,可以帮助我们理解知识间的内在联系。如图是稀硫酸与
不同类别物质之间反应的知识网络图。回答下列问题:
( 1 ) 稀 硫 酸 与 锌 反 应 的 反 应 类 型 是
________________________________________________________________________。
(2)可用稀硫酸与 、 (填化学式)等不同类的物质反应制取硫酸铜。
(3)向氯化钡溶液中加入一定量的硫酸溶液,反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填
化学式,下同),可能存在的溶质是 。
【解析】(1)酸与金属活动性顺序表中位于氢前面的金属反应生成盐和水,属于置换反应。(2)根据
酸的通性,硫酸可与金属、金属氧化物、碱、某些盐反应生成盐,但是铜不与硫酸反应,因此只有 CuO、
Cu(OH)2、CuCO3 与硫酸反应,而 CuCO3 不稳定。(3)由方程式 BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl 可知,
从生成物考虑溶液中一定有溶质 HCl,从反应物考虑,可能有剩余的 BaCl2 或 H2SO4。,
3.现有含有 Fe 粉和 CuO 粉末组成的混合物,往混合物中加入一些稀硫酸,得到不溶于溶液的滤渣和
一定质量的气体(注:复分解反应先于置换反应),且最终得到的溶液只含有两种溶质,则下列说法中正
确的是(A)
A.此实验可判断加入的稀硫酸过量
B.稀硫酸先与 CuO 反应,后与 Fe 反应,最后 Fe 与生成的 CuSO4 反应
C.产生的气体是因为 Cu 和稀硫酸发生了反应
D.可知滤渣中含有 Fe 和 Cu
4.某同学模拟 2019 年春晚节目“魔壶”进行实验。将“魔壶”中盛有的液体依次倒入两个分别盛有 1
mL 浓溶液的烧杯中,现象如下,下列有关说法错误的是(D)
“魔壶”内盛
有的液体
烧杯 1 中形成的“饮料” 烧杯 2 中形成的“饮料”
稀盐酸 “牛奶” “雪碧”
A.此实验不能用铁制“魔壶”
B.原烧杯 1 中盛有的溶液可能是 AgNO3 溶液
C.烧杯 2 中得到“雪碧”饮料可能的原因是生成二氧化碳气体
D.若将“魔壶”中的溶液改为 NaOH 溶液,则实验现象相同
碱的化学性质
例 3 已知 NaOH 容易与空气中的 CO2 作用而变质。小军同学在实验室发现一瓶敞口放置的 NaOH 固
体后,设计方案,对这瓶 NaOH 固体变质情况进行了如下实验探究:
回答下列问题:(1)写出实验操作的名称:操作①是 ,操作④是 。
(2)根据上述实验,可以确定该固体 (填“已”或“未”)变质。
(3)步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是 。
( 4 ) 若 测 得 E 的 pH = 7 , 则 A 的 成 分 是 , 若 测 得 E 的 pH > 7 , 则 A 的 成 分
是 。
【解析】(1)操作①是要溶解固体形成溶液,因此操作过程是溶解,操作④是要分离沉淀与溶液,因
此操作过程是过滤;(2)氢氧化钠与二氧化碳反应而变质:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,证明有 Na2CO3
就能说明已经变质,滴加稀盐酸有气体产生,说明 Na2CO3 存在,氢氧化钠已经变质。(3)(4)是探究氢
氧化钠是部分变质还是全部变质。在溶液 B 中,加入中性的 CaCl2 溶液至不再产生沉淀,再滴入酚酞溶液
(或测 pH),如果溶液变红(或 pH>7),则氢氧化钠部分变质,如果溶液不变红(或 pH=7),则氢氧化
钠全部变质。加入足量的 CaCl2 溶液,是为了除尽 Na2CO3,防止碱性的 Na2CO3 溶液对之后 E 溶液 pH 的
测定带来干扰。
5.(2019 眉山中考)某化学兴趣小组在实验室取用 NaOH 溶液时,发现瓶口有白色粉末状物质,该小
组质疑该 NaOH 溶液可能已变质,进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想 Ⅰ.没有变质 Ⅱ.部分变质 Ⅲ.完全变质
溶液中溶质 NaOH NaOH、
Na2CO3
Na2CO3
【探究过程】
(1)取一定量的该 NaOH 溶液,加入足量的稀盐酸,有气泡产生,说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的
化学方程式为 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O。
(2)重新取一定量的该 NaOH 溶液,加入足量的 CaCl2 溶液,观察到的现象为产生白色沉淀。接下
来的操作及观察到的现象是:取上层清液,滴入几滴无色酚酞溶液,若溶液变红,则说明猜想Ⅱ成立。若
将 CaCl2 溶液换为 Ca(OH)2 溶液是否可行,判断并简述理由:不可行,因为 Ca(OH)2 与 Na2CO3 反应
会生成 NaOH,无法通过后续实验判定原溶液中是否有 NaOH。
【结论与反思】
NaOH 易与空气中的 CO2 反应而变质,故应注意密闭保存。
当堂小练
1.食醋里通常含有 3%~5%的醋酸(CH3COOH),食醋与鸡蛋壳反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气
体。下列说法不正确的是( B )
A.产生的气体是二氧化碳
B.加水稀释食醋,溶液 pH 变小
C.醋酸在水溶液里能解离出 H+
D.不宜用铝制容器盛装食醋
2.下列物质敞口放置在空气中一段时间后,质量减小的是( D )
A.浓硫酸 B.氢氧化钙
C.烧碱 D.浓盐酸
3.下列有关硫酸的叙述中不正确的是( B )A.硫酸和盐酸溶液中都含有 H+,因此它们的化学性质相似
B.硫酸溶液中 K+、Ca2+、OH-、Cl-可以大量共存
C.在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌
D.稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中,出现白色沉淀,即可说明中和反应已经发生
4.(2019 菏泽中考)类比推理在化学学习和科学研究中有重要意义,下列说法正确的是(B)
A.化合物中含不同种元素,所以含不同种元素的物质都是化合物
B.同种元素的原子所含质子数相同,含有相同质子数的微粒不一定属于同种元素
C.碱的溶液显碱性,显碱性的溶液一定是碱溶液
D.CO2 和 SO2 都能与碱溶液反应,所以非金属氧化物一定能与碱溶液反应
5.氢氧化镁是一种重要的化工原料,某矿石由 MgO、Fe2O3、CuO 和 SiO2 组成。用它制备氢氧化镁的
流程示意图如下:
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH 见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀 1.9 4.2 9.1
完全沉淀 3.2 6.7 11.1
(1)熟石灰主要成分的化学式是 Ca(OH)2 。
(2)溶液 A 中的阳离子是 Mg2+、Fe3+、Cu2+、H+ (填离子符号)。
(3)沉淀 C 的成分是 Fe(OH)3、Cu(OH)2 。
(4)溶液 B 与熟石灰反应的化学方程式是 MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 。
6.构建知识网络,可以帮助我们理解知识间的内在联系。如图是盐酸与不同类别物质之间反应的知识
网络。
(1)图中 M 应为 盐 类物质。
(2)写出一种能与盐酸反应的金属: 锌 。
(3)盐酸能与碱反应的实质是盐酸中的 H+ (写离子符号,下同)与碱中的 OH— 反应生成H 2O。
(4)用盐酸除铁锈(主要成分为 Fe2O3)的化学方程式是 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 。
7.(2019·郴州中考)盐酸是重要化工产品。
(1)盐酸可用于金属表面除锈,请写出盐酸除铁锈的化学方程式: Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 。
(2)盐酸具有挥发性,在空气中打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,在瓶口处观察到的现象是 出现白
雾 。
(3)氨水也具有挥发性,可挥发出氨气。如下图,在 a、b 处放有浸泡过浓盐酸或浓氨水的棉花,过
一会在 c 处可观察到的现象是 产生大量白烟 ,a 处放的是浸泡过 浓氨水 的棉花。(已知:①NH3 与
HCl 在空气中相遇可反应生成白色固体 NH4Cl;②相对分子质量越小的气体扩散速度越快)(4)实验室可用 NH4Cl 与 Ca(OH)2 固体加热发生复分解反应制取 NH3,请写出此反应的化学方程
式: 2NH4Cl+Ca(OH)2 =====△
CaCl2+2NH3↑+2H2O ,收集 NH3 可用向 下 排空气法。
第 2 讲 酸和碱的中和反应
知识梳理
中和反应
1.概念: 酸 和 碱 作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
2.从稀盐酸中和氢氧化钠溶液的反应中离子、分子的变化,可以得到中和反应的实质:酸溶液中的 H+
和碱溶液中的 OH-结合生成 H2O。
3.中和反应在日常生活中和生产中有广泛的作用:
(1)改良土壤:农业上用 熟石灰[Ca(OH)2] 降低土壤的酸性,达到改良酸性土壤的目的。
(2)处理工厂的废水。
(3)用于医疗:治疗胃酸过多用 氢氧化铝[Al(OH) 3] 中和、蚊虫叮咬后 涂肥皂水、稀氨水
减轻痛痒等。
注意:中和反应是复分解反应之一,但复分解反应不一定是中和反应。如 CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
是复分解反应,生成了盐和水,但是反应物不是酸和碱,就不是中和反应。
溶液酸碱度的表示方法——pH
1.溶液酸碱度是指溶液酸碱性的强弱程度,可以用 pH 试纸 测定溶液的酸碱度。
2.pH 的范围通常在 0~14 之间。
pH=7,溶液呈中性;
pH7,溶液呈碱性,pH 越大 ,碱性 越强 。
3.溶液的酸碱性和酸碱度
(1)溶液的酸性、碱性、中性与溶液中 H+、OH-的数目有关。
H+的数目>OH-的数目,溶液是酸性,pH”“
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