浙教版科学九上第4讲物质的转化一知识讲解和习题含答案.docx

1、浙教版科学九上 第4讲物质的转化一知识讲解和习题含答案第四讲 物质的转化(一)衔接导入铁器铁器(Iron Implements)以铁矿石冶炼加工制成的器物。铁器的出现使人类历史产生了划时代的进步。在世界上最早进行人工炼铁的是居住在小亚细亚的赫梯人，年代约在公元前1400年左右。前1300前1100年，冶铁术传入两河流域和古埃及，欧洲的部分地区于前1000年左右也进入铁器时代。但当时冶炼的都是块炼铁，一直到中世纪末(1400年左右)欧洲发明水力鼓风炉以后，才出现冶炼生铁。中国开始使用铁器的年代目前尚无定论。考古发现最早的铁器属于春秋时代，其中多数发现于湖南省长沙地区。战国中期以后，出土的铁器遍及

2、当时的七国地区，应用到社会生产和生活的各个方面，在农业、手工业部门中并已占居主要地位，楚、燕等地区的军队，装备基本上也以铁制武器为主。战国时期的铁器还经由朝鲜传入日本。西汉时期，应用铁器的地域更为辽阔，器类、数量显著增加，质量又有提高。东汉时期铁器最终取代了青铜器。根据早期铁器的金相检验，中国的块炼铁和生铁可能是同时产生的。春秋末期到战国初期，是战国冶铁史上的一个重要发展阶段。此时早期的块炼铁已提高到块炼渗碳钢，白口生铁已发展为展性铸铁。至迟到西汉中叶，灰口铁、铸铁脱碳钢兴起，随后又出现生铁炒钢(包括熟铁)的新工艺。东汉时期，炒钢、百炼钢继续发展，到南北朝时杂炼生鍒的灌钢工艺问世。至此，具有中

3、国特色的古代冶炼技术体系已基本建立。在人工炼铁以前，世界上许多文化发达较早的民族，都有过偶尔利用陨铁制器的历史。在古埃及前王朝墓中，发现过陨铁管状小珠;第11王朝墓中，曾出土装以银柄的陨铁制护身符。在两河流域乌尔王墓也出土有陨铁碎片。美洲几个古文化中心都使用过陨铁制的箭头、小刀和工具。中国商代台西遗址和刘家河商墓中，也发现过刃部用陨铁锻制的铜钺。但陨铁是天体陨落的流星铁，与人工炼铁的性质根本不同。陨铁制器与人工炼铁的发明没有必然的联系。知识新授一、非金属单质与其化合物的转化例：SSO2H2SO3Na2SO3(1)非金属在一定条件下可以转化为相应的化合物，如：S+O2 ； C+O2 (2)某些非

4、金属氧化物可以跟水反应生成 ，如：CO2+H2O ； SO2+H2O ； SO3+H2O 。(SiO2、CO等除外的非金属氧化物能与水反应生成对应的酸)二、金属单质和非金属单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的 或 。如：Fe+S 2Fe+3C12 3Fe+2O2 三、某些金属氧化物和水反应可以生成相应的 。如：CaO+H2O= Na2O+H2O= K2O+H2O= 四、金属的冶炼(1)金属在自然界中的存在少数金属以 形式存在，大多数金属是以化合态的形式存在的。(2)金属的冶炼原理与方法原理：把金属从化合态变成游离态。冶炼方法： A木炭和氧化铜粉末在高温下的反应： 实验现象： 固体逐渐变为

5、，澄清石灰水变 。B炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质。以碳和氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为： 、 C氢气还原氧化铜： 现象： 粉末状固体逐渐变为 ，试管口有 生成。 操作注意事项：实验开始时需先 。再 ，防止 ； 实验停止后，要继续 ，直到 为止，防止 。氢气还原氧化铜实验装置中容易出现的典型错误：试管口高于试管底。应使试管口 试管底，防止反应生成的水倒流。试管口加了胶塞。试管口不能加胶塞，否则 ，易造成试管炸裂。导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸人 。(3)还原反应A含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做 ；能从

6、氧化物中夺取氧的能力叫做 性，具有还原性的物质可作 剂。B可以作还原剂的物质主要有 、 和 。(4)铁的冶炼 用铁矿石炼铁的主要反应原理：在高温下，用一氧化碳从铁矿石中把铁还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 操作注意事项：实验最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应 。(5)有关纯度问题的计算由混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量纯度根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=100求产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)：混合物质量=经典

7、例题例1下列各组变化中，每一转化在一定条件下均能一步实现的是()A B只有 C D例2二氧化碳和氢气可在一定条件下反应，生产一种重要的化工原料甲醇：CO2+3H2CH3OH+H2O下列有关该反应的说法正确的是()A为CO2的利用创造了一种新途径B钌膦鉻合物的质量在反应前后发生了变化C氢原子数在反应前后发生了改变D属于复分解反应例3归纳整理是化学学习中常用的一种方法以下是H2O2、H2O、CO2三种物质转化为O2的转化关系，即：H2O2O2H2OO2CO2O2，对它们的归纳不正确的是()A三种转化的反应物都是氧化物B实验室常利用转化制取氧气C三种转化发生的反应一定都是分解反应D转化对于维持生态系

8、统碳循环和氧循环有重要作用例4如图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出)下列说法错误的是()A图中所示的反应中均有元素化合价的改变B途径是硫酸型酸雨形成的重要途径C工业上可用途径制取有机物，当合成甲醇CH3OH时，CO、H2投料质量比为14：1D把金属钠投入到硫酸铜溶液中，发生途径反应，反应不生成铜单质例5如图表示了初中化学中一些常见物质的相互转化关系(部分反应条件已省略)下列说法错误的是()A圈中发生的反应可能都是分解反应B利用反应可用来检验二氧化碳气体C圈中的化学反应说明氧气具有可燃性D利用反应可制得烧碱例6Si是重要的半导体材料，半导体工业中有一句行话“

9、从沙滩到用户”，指的是利用砂子(主要成分SiO2)制取高纯度的Si，其主要化学反应如下：2C+SiO2Si(不纯)+2CO 2Cl2+Si(不纯)SiCl4SiCl4+2H24HCl+Si(高纯)下列说法不正确的是()A的目的是将二氧化硅转化成单质硅B的目的是除去单质硅中混有的杂质C上述反应中涉及到2个置换反应D上述反应中各元素的化合价都发生了变化例7制造航空母舰使用大量合金材料(如铁合金、铜合金和钛合金等)请回答下列问题：(1)请设计简单实验验证铁的金属活动性比铜强(写出主要步骤和现象即可) (2)钛(Ti)因其硬度大、熔点高，常温下与酸和碱都不发生反应、有很强的耐腐蚀性等优良性能而被认为是

10、本世纪的重要金属材料由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图所示：步骤中，TiO2、炭粉混合物在高温条件下通入氯气(Cl2)制得TiCl4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 步骤的反应需在氩气环境中进行，理由是 所得金属钛中含有少量的金属镁若要除去金属钛中的少量镁，可加入的试剂是 (填试剂名称)充分反应后，再通过 (填操作名称)、洗涤、干燥即可例8黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、也不参与反应)：已知：ZnO+H2SO4=ZnSO4+

11、H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(1)步骤中产生气体的化学方程式 (2)溶液A中的金属阳离子有 (填化学用语)(3)步骤、中均包含的操作名称为 (4)溶液A (填“大于”、“小于”或“等于”)溶液C的质量例9现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，以下是以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(Fe2O3)的生产流程示意图：(NH4)2CO3溶液呈碱性，40以上时(NH4)2CO3分解(1)实验室中，操作、操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 等(2)滤液中主要的阳离子是 等(3)加适量氨水的目的是 (4)滤液中

12、可回收的产品是 (写化学式)(5)写出在空气中煅烧FeCO3的化学反应方程式 例10铜跟浓硫酸的反应原理是：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O某小组同学用如图所示装置制取硫酸铜请回答一下问题：(1)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中，装置D的作用是 (2)充分反应后，烧瓶中的铜片仍有剩余，那么硫酸是否也有剩余呢？该小组同学进一步研究：待烧瓶冷却后，将烧瓶中的混合物稀释、过滤、用滤液做了如下实验实验1：用pH试纸测试滤液pH，其中pH约为1实验2：取少量滤液于试管中，向试管中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀现象你认为 可以说明硫酸有剩余(选填“实验1”或“实验2”)(3)

13、以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜，存在的缺陷有 (答出一点即可)例11菱镁矿的主要成分是MgCO3，为了分析某菱镁矿中镁元素的含量，某班学习小组进行了实验探究，取10g菱镁矿样品，逐渐加入未知浓度的H2SO4溶液，生成的气体全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的质量记录如表：分组 1 2 3 4加入H2SO4溶液质量/g50100150200NaOH溶液增加质量/g2.24.44.44.4注：菱镁矿中的杂质不溶于水，不与酸发生反应、不含镁元素请回答：(1)10g菱镁矿与稀硫酸完全反应，生成气体的质量为 g(2)计算该菱镁矿中镁元素的质量分数(写出计算过程)(3)吸收反应生成的气体，

14、不用石灰水的原因是 课后作业1.氨气是一种密度比空气小，有刺激性气味的气体加热条件下，氨气能将氧化铜还原成铜，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，如图所示，挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中，使氨气进入试管，用酒精灯给试管加热，既可以达到实验目的，关于实验有下列几种说法：实验中，试管口应略向下倾斜；反应一段时间后可以看到试管内有红色固体生成；反应结束后，先撤出导管，再熄灭酒精灯，以免液体倒流；装置没有对尾气进行处理，会污染环境以上说法正确的是()A B C D只有2.下列四个图象的变化趋势，能正确描述对应操作的是() A20时，向一杯接近饱和的KNO3溶液中不断

15、加入KNO3晶体B将浓盐酸敞口放置在空气中C等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应D等质量、等浓度的过氧化氢溶液的分解3.已知碳化铝(固体)与水在常温下剧烈反应Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4，某同学为了探究甲烷的还原性并检验产物，设计出如下实验：用碳化铝制取甲烷，可以选择实验室制二氧化碳的装置在点燃C中酒精灯前，先要通甲烷气体如果D中装无水硫酸铜，可以通过D装置反应前后颜色变化，判断有没有水生成由于甲烷无味无毒，所以在该实验中可以不处理尾气若将D中装碱石灰，在每步充分反应的情况下，可以推断甲烷组成甲烷与氧化铜在一定条件下反应，产物可能是铜、水和二氧化碳以上正确说法的是()A B

16、C D4.用铁、氧化铜、稀硫酸、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液五种物质，构成了如图所示的关系网络(图中的“”表示相连的两种物质能发生反应)下列有关说法不正确的是()A甲物质可能为氢氧化钠溶液B戊物质一定是氧化铜C丙和丁的反应一定是置换反应D乙物质可以使紫色石蕊溶液变红5.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与科技进步做出了巨大贡献合成氨工艺的主要流程如图1：(1)合成塔中的反应必须在高温、高压、催化剂条件下进行，该反应的符号表达式是： ，属于 (填基本反应类型)反应(2)生产过程中从合成塔中输出的气体属于 (填“纯净物”或“混合物”)(3)中生产过程中可重复使用的物质是 (填化学式)(4

17、)根据表中的数据回答问题物质H2N2O2NH3沸点/(1.01105Pa)252195.818333.35在1.01105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在 之间(5)图2是合成塔中发生反应的微观粒子示意图：由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为 ；该反应中的最小粒子是 (填写化学符号)6.AH是初中化学常见的物质，A和C的组成元素相同；B为单质；D为常见的碱，俗称熟石灰；E为一种常见的建筑材料它们的相互转化关系如图所示(反应条件、部分生成物已略去)(1)写出下列物质的化学式为：A ； B ； F ；(2)请写出第步的化学方程式： ；(3)反应在实际中的意义是 7.100

18、mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO3和KHCO3固体粉末，充分反应后使气体全部逸出右图是加入粉末的质量与产生CO2(该状况下，气体的密度为1.964 g/L)体积的关系请计算：(1)该盐酸中HCl的质量(2)若该盐酸为120 mL时，加入粉末为58.5 g，求产生CO2的体积(3)若粉末的质量为x g，该盐酸的体积为140 mL，产生的CO2体积为y L试写出粉末质量x(g)与产生CO2体积y(L)之间的关系8.小芳在实验室用石灰石和稀盐酸制取了二氧化碳，并对实验产生的废液进行溶质成分鉴定：取废液上层清液50克，滴加质量分数为26.5%的碳酸钠溶液，出现气泡，滴加至10克开始出现白色沉淀，继

19、续滴加至沉淀不再产生，过滤，洗涤，干燥，称得沉淀质量为5克，并绘制了图象，如图：(1)图象中的a点数值 (2)废液中含有的溶质是 (写化学式)(3)通过计算说明，图象横坐标中b点表示的溶液的质量是多少？9.如图是木炭还原氧化铜的探究实验装置提出问题木炭还原氧化铜产生什么气体？提出猜想产生的气体有三种情况：CO；CO2； 设计方案实验前后分别对试管和烧杯里的物质进行称量，数据设计如下： 称量对象反应前质量反应后质量质量差试管+固体混合物M1M2m1即( M1M2)烧杯+澄清石灰水M3M4m2即( M4M3)(1)若m2=0，说明反应产生的气体不能被澄清石灰水吸收，则猜想 成立(2)若猜想正确，理

20、论上m1与m2的关系是：m1 m2(填“”、“”或“=”)实验并记录实验得到的数据如下表：称量对象反应前质量反应后质量质量差试管+固体混合物69.8g65.4gm1烧杯+澄清石灰水118.8g122.6gm2用以上实验数据分析，结果应该是猜想 成立反思与评价经查阅资料知道：木炭还原氧化铜产生CO2气体，该反应的化学方程式为： 本次实验结果与资料显示不一致对其可能原因有同学提出下列分析，其中合理的是 A装置漏气 B生成的CO2部分与过量的C反应生成了COC澄清石灰水吸收CO2效果不好 D装置内还有CO2气体未被吸收10.下图甲是氢气和氧化铜反应的实验，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验铁的氧化物化学

21、式Fe2O3Fe3O4FeO颜色红黑黑化学性质可溶于酸常温下不溶于稀酸可溶于酸(1)在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是 性(2)实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先 后 ，否则生成的红色的铜会变成黑色(3)某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成 (4)该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式 经分析后，该

22、同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象参考答案经典例题1B2A3C4A5C6D7(1)将光亮铁钉放入少量硫酸铜的溶液中，铁钉表面有红色物质析出；(2)TiO2+C+2Cl2TiCl4+2CO； 防止钛或镁氧化；稀盐酸；过滤8(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2；(2)Zn2+、Cu2+； (3)过滤； (4)小于9(1)漏斗(2)Fe2+、H+(3)除去过量的硫酸，调节溶液的酸碱性(4)(NH4)2SO4(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO210(1)吸收二氧化硫气体，防止污染空气；(2)实验1；(3)生成的二氧化硫会污染空气或浓硫酸有剩余，会导致硫酸铜不纯等；11(1)4.

23、4(2)24%(3)氢氧化钙的溶解度常温下很小，所以等质量的石灰水和氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的质量分数更大，可吸收更多的二氧化碳 课后作业1C2D3A4C5(1)N2+3H22NH3；化合；(2)混合物；(3)N2、H2；(4)33.35195.8；(5)1：3；6(1)AH2O2 BO2 FCO2(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(3)把二氧化碳转化为氧气(食物来源、能量来源、维持碳氧平衡等合理答案给分)7(1)该盐酸中HCl的质量为18.25 g(2)产生CO2的体积为13.44 L(3)若x63 g，y=L；若x63 g，y=15.68 L8(1)1.1；(2)HCl、CaCl2；(3)图象横坐标中b点表示的溶液的质量是30g9提出猜想CO和CO2；设计方案(1)；(2)=；实验并记录；反思与评价C+2CuO2Cu+CO2；ABCD10(1)还原；(2)移出酒精灯、停止通氢气；(3)铁；(4)C+6Fe2O34Fe3O4+CO2