中考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí) 第12講 身邊的化學(xué)物質(zhì)-空氣、氧氣、碳和二氧化碳（經(jīng)典精講）課后練習(xí).doc

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第十二講 身邊的化學(xué)物質(zhì)--空氣、氧氣、碳和二氧化碳 經(jīng)典精講 題一： 某同學(xué)用如圖所示裝置粗略測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。圖中燒杯上方玻璃管（預(yù)先固定好）中部有一左右滑動(dòng)的活塞，活塞的左端內(nèi)有空氣，右端管口跟空氣相通，實(shí)驗(yàn)開始前活塞處在5厘米處。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，向燒杯中加入適量水（水與生石灰反應(yīng)能產(chǎn)生大量熱使白磷燃燒）。則： （1）白磷燃燒能放出熱量，并且產(chǎn)生大量的①_________，寫出該反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式②___________________。 （2）磷燃燒時(shí)活塞先向（填“左或右”）①______移動(dòng)，后向②______移動(dòng)，這是因?yàn)棰踎__________________。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，恢復(fù)到室溫后，活塞應(yīng)停在約___________________厘米處。 題二： 做“鎂帶在空氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小科同學(xué)發(fā)現(xiàn)生成物中有少量黑色固體。黑色固體是鎂和什么物質(zhì)反應(yīng)所產(chǎn)生的？他提出下列猜想： 猜想一：黑色固體可能是鎂和氮?dú)夥磻?yīng)的產(chǎn)物； 猜想二：黑色固體可能是鎂和二氧化碳反應(yīng)的產(chǎn)物。 為了驗(yàn)證上述兩個(gè)猜想，小科設(shè)想： （1）讓空氣通過A、B裝置，其中A裝置的作用是_____________；（提示：氫氧化鈉溶液與澄清石灰水具有相似的化學(xué)性質(zhì)；濃硫酸具有吸水性，是常用的干燥劑，在實(shí)驗(yàn)室中用于干燥與它不反應(yīng)的氣體） （2）用C瓶收集通過A、B裝置后的氣體，并加入足量的紅磷燃燒；待C瓶冷卻后，再把點(diǎn)燃的鎂帶放入C瓶中。 經(jīng)過思考發(fā)現(xiàn)，由于收集氣體時(shí)相關(guān)氣體的密度差異及C瓶冷卻后瓶?jī)?nèi)外的氣壓差異，達(dá)不到預(yù)期效果。 于是，他在老師的幫助下獲得了這種氣體，觀察到鎂帶在該氣體中燃燒并有淡黃色的固體產(chǎn)生；然后用D瓶收集一瓶_____________氣體，把點(diǎn)燃的鎂帶放入D瓶中，觀察到鎂帶在D瓶也能燃燒，同時(shí)有白色和黑色固體生成。 通過以上實(shí)驗(yàn)，他得出結(jié)論：猜想_____________正確。同時(shí)，他對(duì)燃燒有了新的認(rèn)識(shí)：_____________。 題三： 生活中廣泛應(yīng)用各種金屬。 （1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，金屬銅用來作導(dǎo)線是因?yàn)殂~具有_________（填字母）； A．導(dǎo)熱性 B．延展性 C．導(dǎo)電性 D．金屬光澤 （2）金屬鐵是世界上年產(chǎn)量最高，應(yīng)用最為廣泛的金屬，圖甲是高爐煉鐵的示意圖，請(qǐng)回答問題： ①焦炭的作用是_____________； ②為什么圖中生鐵出口低于爐渣出口？_____________； （3）小明從自家水龍頭上取下一些鐵銹樣品，用如圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 C處酒精燈的作用是_____________；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，小明將所得的黑色固體物質(zhì)放入足量的硫酸中，發(fā)現(xiàn)生成物中沒有鐵，小明得此結(jié)論依據(jù)的現(xiàn)象是_____________。 題四： 在研究“鐵生銹的條件”的實(shí)驗(yàn)中，某興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)（如下圖所示），請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)報(bào)告補(bǔ)充完整。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹胯F生銹條件的探究。 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取3段光亮無銹的細(xì)鐵絲，繞成螺旋狀，放入3支干燥潔凈的試管底部，進(jìn)行上圖所示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)要保證有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來觀察現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)①②無明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)③中鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減小。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵生銹實(shí)際上是鐵與空氣中的_____________（填名稱）發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。 【實(shí)驗(yàn)思考】 （1）當(dāng)鐵絲足量，時(shí)間足夠長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)③進(jìn)入試管內(nèi)水的體積約占試管體積的______。 （2）該實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處在于：可根據(jù)鐵絲表面的鐵銹和_____________兩種現(xiàn)象來判斷鐵絲反應(yīng)進(jìn)行的情況。 （3）用完的菜刀要擦干存放，理由是_____________。 （4）鋁比鐵活潑，但鋁難腐蝕，原因是_____________。 題五： 如圖是“一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)”的部分實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是（ ） A.充分反應(yīng)后，向固體中加稀鹽酸會(huì)產(chǎn)生氣泡 B.在實(shí)驗(yàn)過程中，黑色的粉末會(huì)逐漸變成紅色 C.該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理為FeO＋CO高溫Fe＋CO2 D.在實(shí)驗(yàn)過程中，產(chǎn)生的尾氣可以直接排放到空氣中 題六： 早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法錯(cuò)誤的是（ ） A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該檢查裝置的氣密性 B．實(shí)驗(yàn)開始后，可觀察到A中粉末變成黑色，B中澄清石灰水變渾濁 C．該實(shí)驗(yàn)中一氧化碳是還原劑 D．C導(dǎo)管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的主要目的是驗(yàn)證一氧化碳有可燃性 題七： 除去下列各組物質(zhì)中的少量雜質(zhì)，所用的試劑和方法中，不正確的是（ ） 物質(zhì)（雜質(zhì)） 試劑和方法 A 銅粉（鐵粉） 先加入適量稀硫酸，再過濾，洗滌，烘干 B N2（O2） 通過足量灼熱的木炭粉 C HCl溶液（H2SO4溶液） 加入適量的BaCl2溶液，過濾 D FeSO4溶液(CuSO4溶液) 加入過量的鐵粉，再過濾 題八： 實(shí)驗(yàn)中除雜的思路有兩種：一是將雜質(zhì)除去，二是將有用物質(zhì)提取出來。以下除雜方法與后者的思路一致的是（ ） A.實(shí)驗(yàn)室用蒸餾的方法制取蒸餾水 B.用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中混有的少量O2 C.加熱蒸發(fā)法除去氯化鈉溶液中混有的少量鹽酸 D.用適量石灰石除去氯化鈣溶液中混有的少量鹽酸 題九： 某化學(xué)興趣小組根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵，并對(duì)產(chǎn)物成分進(jìn)行探究。 （1）煉鐵的原理是_____________（用化學(xué)方程式表示）。 （2）經(jīng)初步分析得知，無色氣體A不含有單質(zhì)，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質(zhì)。 上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中，生成一氧化碳的化學(xué)方程式是_____________。 （3）甲、乙兩個(gè)興趣小組分別對(duì)無色氣體A和黑色粉末B的成分進(jìn)行探究。 【猜想與假設(shè)】 甲組在分析了煉鐵的原理后，認(rèn)為無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應(yīng)的_____。 乙組認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下兩種情況： 假設(shè)一：只含有鐵。 假設(shè)二：含有_____________。 【實(shí)驗(yàn)探究】 ①為驗(yàn)證甲組的猜想，同學(xué)們按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（箭頭表示氣體流向）。 Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ濃硫酸 Ⅲ氧化銅粉末 上述實(shí)驗(yàn)裝置Ⅱ中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，裝置Ⅰ的作用是_____________，裝置Ⅲ的作用是_____________。當(dāng)看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色后，可以確定無色氣體A的成分是_____________。 ②為驗(yàn)證乙組中假設(shè)二是否成立，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理和化學(xué)兩種方法完成以下探究。 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 物理方法 假設(shè)二成立 化學(xué)方法 假設(shè)二成立 【交流反思】針對(duì)甲組實(shí)驗(yàn)存在的缺陷，同學(xué)們一起進(jìn)行了改進(jìn)，解決了污染環(huán)境問題。 題十： 如圖所示為實(shí)驗(yàn)室研究煉鐵的化學(xué)原理的裝置，請(qǐng)回答和該實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題。 （1）A處玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________； （2）B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_____________； （3）C處酒精燈的作用_____________； （4）現(xiàn)有含雜質(zhì)的氧化鐵樣品10克（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），為測(cè)定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)用上圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下兩組數(shù)據(jù)： 反應(yīng)前 氧化鐵完全反應(yīng)后 甲組 洗氣瓶和石灰水的質(zhì)量為190g 洗氣瓶和石灰水的質(zhì)量為196g 乙組 玻璃管和氧化鐵樣品的質(zhì)量為57．9g 玻璃管和氧化鐵樣品的質(zhì)量為55.2g 你認(rèn)為應(yīng)選擇________組的數(shù)據(jù)來計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其結(jié)果為_____。 身邊的化學(xué)物質(zhì)--空氣、氧氣、碳和 二氧化碳經(jīng)典精講 題一： （1）①白煙 ②P+O2P2O5 （2）①右 ②左 ③開始時(shí)，白磷燃燒放出的熱量使密閉氣體的體積膨脹；等裝置冷卻后，由于氧氣被消耗而使氣體的總體積減小 （3）4 詳解：（1）白磷燃燒，能夠產(chǎn)生大量的白煙，反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為：P+O2P2O5。 （2）反應(yīng)放出的熱量使密閉氣體的體積膨脹，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，活塞先向右移動(dòng)；等裝置冷卻后，由于氧氣被消耗而使氣體的總體積減小，活塞又會(huì)向左移動(dòng)。 （3）由于氧氣約占空氣總體積的1/5，故當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)到室溫后，活塞應(yīng)停在約4厘米處。 題二： （1）除去空氣中的二氧化碳 （2）二氧化碳；二；燃燒不一定需要氧氣 詳解：本題主要考查控制變量法在探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用及對(duì)燃燒的新認(rèn)識(shí)。（1）澄清石灰水能夠與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將二氧化碳?xì)怏w吸收，由于氫氧化鈉溶液與澄清石灰水具有相似的化學(xué)性質(zhì)，則氫氧化鈉溶液也能與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將其除去；（2）分析A、B（B裝置的目的是除去空氣中的水蒸氣）、C（C裝置的目的是除去空氣中的氧氣）裝置的功能可以推斷出小科是想得到一瓶較純的氮?dú)?，但由于氣體密度差異及C瓶冷卻后的氣壓差異，使收集到的氮?dú)獠患?，在老師的幫助下得到較純的氮?dú)獠⑦M(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由此可推斷出小科在D瓶中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是將鎂帶放在二氧化碳中燃燒；由“鎂帶在氮?dú)庵腥紵傻S色固體、在二氧化碳中燃燒生成白色和黑色固體”說明猜想二正確，也說明物質(zhì)燃燒不一定有氧氣參與。 題三： （1）C （2）①產(chǎn)生熱量（或提高爐溫），產(chǎn)生還原劑一氧化碳 ②因?yàn)橐簯B(tài)生鐵密度大于爐渣密度 （3）點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO，防止CO污染空氣；沒有氣泡產(chǎn)生 詳解：（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，主要是因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性；（2）①焦炭燃燒放出大量的熱量，可以提供煉鐵所需要的溫度；高溫下焦炭可以與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，為煉鐵提供還原劑；②在高溫條件下，生鐵熔化成液體，由于生鐵密度大于爐渣密度，液體生鐵流至高爐底部，所以圖中生鐵出口低于爐渣出口；（3）C處酒精燈的作用是點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO，防止CO污染空氣；若生成物中有鐵，則加入足量的硫酸后會(huì)有氣泡產(chǎn)生，小明之所以認(rèn)為生成物中沒有鐵，一定是向生成物中加入足量硫酸后沒有氣泡產(chǎn)生。 題四： 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】氧氣和水蒸氣 【實(shí)驗(yàn)思考】（1）1/5 （2）試管內(nèi)空氣體積減?。ɑ蛟嚬軆?nèi)液面上升） （3）除去水，防止生銹 （4）鋁的表面易生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止鋁進(jìn)一步反應(yīng) 詳解：實(shí)驗(yàn)②、③的試管放在水面上方，試管內(nèi)的空氣較濕潤(rùn)（即含有豐富的水蒸氣），由實(shí)驗(yàn)①、②可知：鐵絲只與空氣接觸或與除去氧氣的空氣及水接觸均不易生銹；實(shí)驗(yàn)③中鐵絲與空氣和水蒸氣共同接觸時(shí)卻易生銹，對(duì)比分析以上實(shí)驗(yàn)可得出：鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣及水蒸氣發(fā)生復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果；若鐵絲足量，時(shí)間足夠長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)③中的鐵絲最終會(huì)因生銹而消耗掉試管中的全部氧氣，使試管內(nèi)氣壓減小，試管內(nèi)的水面會(huì)上升；氧氣約占空氣總體積的1/5，則實(shí)驗(yàn)③進(jìn)入試管中水的體積將約占試管體積的1/5；實(shí)驗(yàn)過程中，可通過觀察鐵絲表面的鐵銹多少或觀察水進(jìn)入試管中的高度（或試管內(nèi)空氣減小的體積）來判斷鐵絲與氧氣及水蒸氣反應(yīng)進(jìn)行的情況；由實(shí)驗(yàn)知，鐵生銹需鐵同時(shí)與氧氣和水蒸氣接觸，因此，用完的菜刀擦干后除去了表面的水后不易生銹；鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，在常溫下易與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，阻止鋁與外界的接觸，保護(hù)內(nèi)部鋁不被腐蝕，故而鋁制品的耐腐蝕性能都較好。 題五： A 詳解：充分反應(yīng)后，生成了鐵單質(zhì)，能與稀鹽酸反應(yīng)有氫氣生成；反應(yīng)物固體是氧化鐵（Fe2O3），生成固體是鐵，所以應(yīng)該是紅色粉末變?yōu)楹谏?；原理中反?yīng)物錯(cuò)，應(yīng)該為： 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；尾氣中含有CO有毒氣體，直接排放會(huì)污染空氣。本題應(yīng)選A。 題六： D 詳解：為防止裝置漏氣，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該檢查裝置的氣密性，A項(xiàng)說法正確；一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，可觀察到A中紅棕色粉末變成黑色，B中澄清石灰水變渾濁，在該實(shí)驗(yàn)中，一氧化碳充當(dāng)還原劑，B、C項(xiàng)說法均正確；一氧化碳有毒，直接排放會(huì)污染空氣，C導(dǎo)管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的主要目的是燃燒掉一氧化碳，防止污染空氣，D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。 題七： B 詳解：鐵粉能與適量稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，Cu不能與稀硫酸反應(yīng)，用過濾的方法可將銅從溶液中分離出，然后再通過洗滌、烘干可得純凈的銅，A項(xiàng)方法正確；O2能與灼熱的木炭粉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，能除去雜質(zhì)，但會(huì)混入新的雜質(zhì)二氧化碳，B項(xiàng)方法錯(cuò)誤；H2SO4溶液能與適量的BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，經(jīng)過濾可得純凈的HCl溶液，C項(xiàng)方法正確；過量的鐵粉能將FeSO4溶液中混有的CuSO4完全反應(yīng)掉，經(jīng)過濾可得FeSO4溶液，D項(xiàng)方法正確。 題八： A 詳解：實(shí)驗(yàn)室用蒸餾的方法制取蒸餾水的過程中，通過加熱使水先汽化、后液化的方法從含雜質(zhì)的水中提取出純凈的水，A項(xiàng)與第二種除雜思路一致；氧氣與銅在加熱條件下能夠發(fā)生反應(yīng)，B項(xiàng)中用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中混有的少量O2與第一種除雜思路一致；氯化氫氣體易揮發(fā)，C項(xiàng)中加熱混有少量鹽酸的氯化鈉溶液，會(huì)使氯化氫氣體從溶液中揮發(fā)析出而除去，與第一種除雜思路一致；石灰石能夠與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)中向混有少量鹽酸的氯化鈣溶液中加入適量石灰石可將鹽酸反應(yīng)掉，與第一種除雜思路一致。本題應(yīng)選A。 題九： （1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （2）C+O2 CO2、CO2+C 2CO 【猜想與假設(shè)】CO；假設(shè)二：鐵和碳 【實(shí)驗(yàn)探究】①檢驗(yàn)CO2；檢驗(yàn)CO；CO2和CO ②如下表所示。 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 物理方法 取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引 部分黑色粉末被吸引上來 化學(xué)方法 取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸 部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生無色氣泡 詳解：（1）煉鐵的原理是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。 （2）一氧化碳產(chǎn)生的過程為：碳和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應(yīng)生成一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：C+O2CO2、CO2+C 2CO。 【猜想與假設(shè)】無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應(yīng)的一氧化碳；黑色粉末B中可能只有生成的鐵，也可能有未完全反應(yīng)的碳，所以假設(shè)二應(yīng)為：鐵和碳的混合物；【實(shí)驗(yàn)探究】 （1）澄清石灰水可檢驗(yàn)二氧化碳的存在，灼熱的氧化銅可檢驗(yàn)一氧化碳的存在，Ⅰ中澄清石灰水變渾濁、Ⅲ中黑色固體變成紅色，說明二氧化碳和一氧化碳都存在； （2）根據(jù)鐵能被磁鐵吸引并且與稀鹽酸反應(yīng)可檢驗(yàn)鐵的存在。 題十:（1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （2）澄清石灰水變渾濁 （3）把CO點(diǎn)燃了，消除其污染 （4）乙；90% 詳解：（1）煉鐵的化學(xué)原理就是在高溫條件下，用還原劑一氧化碳將鐵的氧化物中的金屬還原出來，可用化學(xué)方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2表示； （2）實(shí)驗(yàn)室中常用澄清石灰水來檢驗(yàn)一種氣體是否為二氧化碳； （3）一氧化碳有毒，為防止反應(yīng)殘留的一氧化碳排入空氣污染環(huán)境，需在裝置最后加尾氣處理裝置，以將實(shí)驗(yàn)殘留的一氧化碳消除掉； （4）氫氧化鈣微溶于水，石灰水吸收二氧化碳不一定徹底，因此，若用甲組數(shù)據(jù)會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差，因此最好選用乙組數(shù)據(jù)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，玻璃管和氧化鐵樣品減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量，則氧元素的質(zhì)量為：57.9g-55.2g=2.7g，進(jìn)一步計(jì)算出10克氧化鐵樣品中含氧化鐵的質(zhì)量為：=9g，則氧化鐵樣品中含氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：=90%。