中考化學第二輪專題復習 第12講 身邊的化學物質-空氣、氧氣、碳和二氧化碳（經典精講）課后練習.doc

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第十二講 身邊的化學物質--空氣、氧氣、碳和二氧化碳 經典精講 題一： 某同學用如圖所示裝置粗略測定空氣中氧氣的體積分數。圖中燒杯上方玻璃管（預先固定好）中部有一左右滑動的活塞，活塞的左端內有空氣，右端管口跟空氣相通，實驗開始前活塞處在5厘米處。實驗開始時，向燒杯中加入適量水（水與生石灰反應能產生大量熱使白磷燃燒）。則： （1）白磷燃燒能放出熱量，并且產生大量的①_________，寫出該反應的化學符號表達式②___________________。 （2）磷燃燒時活塞先向（填“左或右”）①______移動，后向②______移動，這是因為③___________________。 （3）實驗結束后，恢復到室溫后，活塞應停在約___________________厘米處。 題二： 做“鎂帶在空氣中燃燒”實驗時，小科同學發(fā)現生成物中有少量黑色固體。黑色固體是鎂和什么物質反應所產生的？他提出下列猜想： 猜想一：黑色固體可能是鎂和氮氣反應的產物； 猜想二：黑色固體可能是鎂和二氧化碳反應的產物。 為了驗證上述兩個猜想，小科設想： （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性質；濃硫酸具有吸水性，是常用的干燥劑，在實驗室中用于干燥與它不反應的氣體） （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，再把點燃的鎂帶放入C瓶中。 經過思考發(fā)現，由于收集氣體時相關氣體的密度差異及C瓶冷卻后瓶內外的氣壓差異，達不到預期效果。 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生；然后用D瓶收集一瓶_____________氣體，把點燃的鎂帶放入D瓶中，觀察到鎂帶在D瓶也能燃燒，同時有白色和黑色固體生成。 通過以上實驗，他得出結論：猜想_____________正確。同時，他對燃燒有了新的認識：_____________。 題三： 生活中廣泛應用各種金屬。 （1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，金屬銅用來作導線是因為銅具有_________（填字母）； A．導熱性 B．延展性 C．導電性 D．金屬光澤 （2）金屬鐵是世界上年產量最高，應用最為廣泛的金屬，圖甲是高爐煉鐵的示意圖，請回答問題： 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行實驗。 C處酒精燈的作用是_____________；實驗結束，小明將所得的黑色固體物質放入足量的硫酸中，發(fā)現生成物中沒有鐵，小明得此結論依據的現象是_____________。 題四： 在研究“鐵生銹的條件”的實驗中，某興趣小組對實驗進行了創(chuàng)新設計（如下圖所示），請把實驗報告補充完整。 【實驗目的】鐵生銹條件的探究。 【實驗內容】取3段光亮無銹的細鐵絲，繞成螺旋狀，放入3支干燥潔凈的試管底部，進行上圖所示實驗，實驗要保證有足夠長的時間來觀察現象。 【實驗現象】實驗①②無明顯現象，實驗③中鐵絲生銹，且試管內空氣體積減小。 【實驗結論】鐵生銹實際上是鐵與空氣中的_____________（填名稱）發(fā)生反應的結果。 【實驗思考】 （1）當鐵絲足量，時間足夠長，實驗③進入試管內水的體積約占試管體積的______。 （2）該實驗創(chuàng)新之處在于：可根據鐵絲表面的鐵銹和_____________兩種現象來判斷鐵絲反應進行的情況。 （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”的部分實驗裝置，關于該實驗說法正確的是（ ） A.充分反應后，向固體中加稀鹽酸會產生氣泡 B.在實驗過程中，黑色的粉末會逐漸變成紅色 C.該實驗的反應原理為FeO＋CO高溫Fe＋CO2 D.在實驗過程中，產生的尾氣可以直接排放到空氣中 題六： 早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用下圖裝置進行實驗探究，關于該實驗說法錯誤的是（ ） A．實驗前應該檢查裝置的氣密性 B．實驗開始后，可觀察到A中粉末變成黑色，B中澄清石灰水變渾濁 C．該實驗中一氧化碳是還原劑 D．C導管口放置點燃的酒精燈的主要目的是驗證一氧化碳有可燃性 題七： 除去下列各組物質中的少量雜質，所用的試劑和方法中，不正確的是（ ） 物質（雜質） 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： 實驗中除雜的思路有兩種：一是將雜質除去，二是將有用物質提取出來。以下除雜方法與后者的思路一致的是（ ） A.實驗室用蒸餾的方法制取蒸餾水 B.用灼熱的銅網除去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： 某化學興趣小組根據下列轉化關系在實驗室中模擬煉鐵，并對產物成分進行探究。 （1）煉鐵的原理是_____________（用化學方程式表示）。 （2）經初步分析得知，無色氣體A不含有單質，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質。 上述轉化關系中，生成一氧化碳的化學方程式是_____________。 （3）甲、乙兩個興趣小組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究。 【猜想與假設】 甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應的_____。 乙組認為黑色粉末的成分中存在以下兩種情況： 假設一：只含有鐵。 假設二：含有_____________。 【實驗探究】 ①為驗證甲組的猜想，同學們按下圖所示裝置進行實驗（箭頭表示氣體流向）。 Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ濃硫酸 Ⅲ氧化銅粉末 上述實驗裝置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為驗證乙組中假設二是否成立，請你設計實驗用物理和化學兩種方法完成以下探究。 實驗方法 實驗操作 實驗現象 實驗結論 物理方法 假設二成立 化學方法 假設二成立 【交流反思】針對甲組實驗存在的缺陷，同學們一起進行了改進，解決了污染環(huán)境問題。 題十： 如圖所示為實驗室研究煉鐵的化學原理的裝置，請回答和該實驗有關的問題。 （1）A處玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為_____________； （2）B處的實驗現象_____________； （3）C處酒精燈的作用_____________； （4）現有含雜質的氧化鐵樣品10克（雜質不參加反應），為測定該樣品中氧化鐵的質量分數，某同學用上圖所示裝置進行實驗，得到如下兩組數據： 反應前 氧化鐵完全反應后 甲組 洗氣瓶和石灰水的質量為190g 洗氣瓶和石灰水的質量為196g 乙組 玻璃管和氧化鐵樣品的質量為57．9g 玻璃管和氧化鐵樣品的質量為55.2g 你認為應選擇________組的數據來計算樣品中氧化鐵的質量分數，其結果為_____。 身邊的化學物質--空氣、氧氣、碳和 二氧化碳經典精講 題一： （1）①白煙 ②P+O2P2O5 （2）①右 ②左 ③開始時，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，能夠產生大量的白煙，反應的化學符號表達式為：P+O2P2O5。 （2）反應放出的熱量使密閉氣體的體積膨脹，所以實驗開始時，活塞先向右移動；等裝置冷卻后，由于氧氣被消耗而使氣體的總體積減小，活塞又會向左移動。 （3）由于氧氣約占空氣總體積的1/5，故當實驗結束并恢復到室溫后，活塞應停在約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驗中的應用及對燃燒的新認識。（1）澄清石灰水能夠與二氧化碳發(fā)生化學反應而將二氧化碳氣體吸收，由于氫氧化鈉溶液與澄清石灰水具有相似的化學性質，則氫氧化鈉溶液也能與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學反應而將其除去；（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氣，但由于氣體密度差異及C瓶冷卻后的氣壓差異，使收集到的氮氣不純，在老師的幫助下得到較純的氮氣并進行實驗；由此可推斷出小科在D瓶中進行的實驗是將鎂帶放在二氧化碳中燃燒；由“鎂帶在氮氣中燃燒生成淡黃色固體、在二氧化碳中燃燒生成白色和黑色固體”說明猜想二正確，也說明物質燃燒不一定有氧氣參與。 題三： （1）C （2）①產生熱量（或提高爐溫），產生還原劑一氧化碳 ②因為液態(tài)生鐵密度大于爐渣密度 （3）點燃未反應的CO，防止CO污染空氣；沒有氣泡產生 詳解：（1）目前世界上一半以上的銅用于電力和電信工業(yè)，主要是因為銅具有良好的導電性；（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燃未反應的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有氣泡產生，小明之所以認為生成物中沒有鐵，一定是向生成物中加入足量硫酸后沒有氣泡產生。 題四： 【實驗結論】氧氣和水蒸氣 【實驗思考】（1）1/5 （2）試管內空氣體積減?。ɑ蛟嚬軆纫好嫔仙? （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膜，阻止鋁進一步反應 詳解：實驗②、③的試管放在水面上方，試管內的空氣較濕潤（即含有豐富的水蒸氣），由實驗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；實驗③中鐵絲與空氣和水蒸氣共同接觸時卻易生銹，對比分析以上實驗可得出：鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣及水蒸氣發(fā)生復雜化學反應的結果；若鐵絲足量，時間足夠長，實驗③中的鐵絲最終會因生銹而消耗掉試管中的全部氧氣，使試管內氣壓減小，試管內的水面會上升；氧氣約占空氣總體積的1/5，則實驗③進入試管中水的體積將約占試管體積的1/5；實驗過程中，可通過觀察鐵絲表面的鐵銹多少或觀察水進入試管中的高度（或試管內空氣減小的體積）來判斷鐵絲與氧氣及水蒸氣反應進行的情況；由實驗知，鐵生銹需鐵同時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；鋁的化學性質比鐵活潑，在常溫下易與氧氣反應生成一層致密的氧化鋁保護膜，阻止鋁與外界的接觸，保護內部鋁不被腐蝕，故而鋁制品的耐腐蝕性能都較好。 題五： A 詳解：充分反應后，生成了鐵單質，能與稀鹽酸反應有氫氣生成；反應物固體是氧化鐵（Fe2O3），生成固體是鐵，所以應該是紅色粉末變?yōu)楹谏?；原理中反應物錯，應該為： 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；尾氣中含有CO有毒氣體，直接排放會污染空氣。本題應選A。 題六： D 詳解：為防止裝置漏氣，實驗前應該檢查裝置的氣密性，A項說法正確；一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，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，在該實驗中，一氧化碳充當還原劑，B、C項說法均正確；一氧化碳有毒，直接排放會污染空氣，C導管口放置點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項說法錯誤。 題七： B 詳解：鐵粉能與適量稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，Cu不能與稀硫酸反應，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項方法正確；O2能與灼熱的木炭粉反應生成二氧化碳氣體，能除去雜質，但會混入新的雜質二氧化碳，B項方法錯誤；H2SO4溶液能與適量的BaCl2溶液反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，經過濾可得純凈的HCl溶液，C項方法正確；過量的鐵粉能將FeSO4溶液中混有的CuSO4完全反應掉，經過濾可得FeSO4溶液，D項方法正確。 題八： A 詳解：實驗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的水中提取出純凈的水，A項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，B項中用灼熱的銅網除去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項中加熱混有少量鹽酸的氯化鈉溶液，會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，D項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掉，與第一種除雜思路一致。本題應選A。 題九： （1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （2）C+O2 CO2、CO2+C 2CO 【猜想與假設】CO；假設二：鐵和碳 【實驗探究】①檢驗CO2；檢驗CO；CO2和CO ②如下表所示。 實驗方法 實驗操作 實驗現象 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，產生無色氣泡 詳解：（1）煉鐵的原理是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。 （2）一氧化碳產生的過程為：碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳，反應的化學方程式分別為：C+O2CO2、CO2+C 2CO。 【猜想與假設】無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應的一氧化碳；黑色粉末B中可能只有生成的鐵，也可能有未完全反應的碳，所以假設二應為：鐵和碳的混合物；【實驗探究】 （1）澄清石灰水可檢驗二氧化碳的存在，灼熱的氧化銅可檢驗一氧化碳的存在，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）根據鐵能被磁鐵吸引并且與稀鹽酸反應可檢驗鐵的存在。 題十:（1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （2）澄清石灰水變渾濁 （3）把CO點燃了，消除其污染 （4）乙；90% 詳解：（1）煉鐵的化學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，可用化學方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2表示； （2）實驗室中常用澄清石灰水來檢驗一種氣體是否為二氧化碳； （3）一氧化碳有毒，為防止反應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，以將實驗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，若用甲組數據會增大實驗誤差，因此最好選用乙組數據；根據質量守恒定律，玻璃管和氧化鐵樣品減少的質量是氧元素的質量，則氧元素的質量為：57.9g-55.2g=2.7g，進一步計算出10克氧化鐵樣品中含氧化鐵的質量為：=9g，則氧化鐵樣品中含氧化鐵的質量分數為：=90%。