資源簡介

(共57張PPT)
主題串講(7－9單元)　物質的性質及應用主題下的融合性考查
第九單元　金屬
化零為整 構體系
“物質的性質與應用”是課程標準中設置的五個學習主題中涵蓋面最廣的主題，該學習主題以常見的物質為主線，要求學生認識物質的多樣性、掌握認識物質性質的思路和方法并學會合理使用這些物質。由于涵蓋面廣，本學習主題在考試中占有極大的篇幅，是考試的重點、難點。
“物質的性質與應用”這一主題內容龐雜，命題時往往會在題目中涉及多種物質的反應情況，命題時將涉及的物質性質整合在一起進行考查，所以做這類題時要學會從整體上認知，然后具體到每一個小的探究作答。本學習主題主要包括以下三個方面的內容：
1．酸、堿、金屬性質探究中的“物質的性質與應用”問題，涉及酸、堿、金屬等常見物質的通性以及相互間的反應等相關知識，同時也會考查陌生反應，多以選擇題、探究性實驗題為主，解答時需要學生對知識有較強的遷移、應用能力。
2．海洋資源的綜合利用背景下的“物質的性質與應用”問題，涉及鹽的性質、海洋資源的綜合利用、溶液、溶質質量分數、溶解度等知識，一般會同時出現在選擇題、填空題和探究性實驗題中，此類題綜合性較強，難度中等偏大，需要學生具有較高的化學素養以及對知識的嚴謹細致的把握以及靈活應用的能力。
3．復分解反應概念統領下的“物質的性質與應用”問題，涉及復分解反應的條件、實質、物質的共存、離子的共存等知識，考試中一般以選擇題為主，有時也會以填空題、探究性實驗題的形式出現，需要學生從宏觀與微觀兩個維度，從理論分析與實驗操作兩個層面掌握復分解反應的相關知識，此類問題難度一般中等偏難。
素養立意：能從物質分類的角度對常見的酸、堿、金屬的性質進行總體把握，又能從具體的角度認識酸、堿、金屬，做到共性與個性的統一，形成科學探究的思路與能力。
知識融合 搭項目
Fe(或鐵元素)
導熱
(3)不銹鋼不易生銹，鐵容易生銹，二者性質不同的原因是_________________。請列舉一條生活中防止鐵鍋生銹的方法____________。鐵制品生銹時應及時除銹，生產中可用鹽酸除鐵銹(主要成分是Fe2O3)，反應的化學方程式為______________________
______________。
物質的結構不同
擦干(或涂油)
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3
＋3H2O
(4)隨著生產力的發展，我國煉鐵技術又有新突破，是少數幾個掌握羰基鐵粉生產技術的國家之一。羰基鐵粉在國防軍工領域有重要應用，其制備的簡易流程如圖所示。
制備Fe(CO)5時，先往設備中通入一段時間CO再加熱的原因是__________________________，制備過程中可循環利用的物質是________。
排盡設備內空氣，防止爆炸
CO
解析：(1)Fe2O3中鐵元素顯＋3價，生成的Fe中鐵元素顯0價，化合價降低；CO中碳元素顯＋2價，生成的CO2中碳元素顯＋4價，化合價升高；氧元素均顯－2價，化合價不變。
(2)鐵具有導熱性，可用鐵鍋做飯。
(3)不銹鋼是鐵鉻合金，鉻氧化后會生成一層致密的氧化物薄膜起保護作用，不銹鋼的耐腐蝕性比純金屬強，是因為不銹鋼是在鐵中加入了鉻，改變了物質的結構，化學性質發生改變；生活中，洗凈鐵鍋后要及時擦干或涂上食用油，可以防止鐵生銹；鐵銹的主要成分是Fe2O3，Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鐵和水，化學方程式為Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。
(4)CO不純時點燃易爆炸，先往設備中通入一段時間CO，是為了排盡設備內的空氣，防止CO不純爆炸；CO與海綿鐵能反應，Fe(CO)5能轉化為CO，則CO可循環利用。
2．(2024·濰坊中考)“宏觀—微觀—符號”是化學獨特的表示物質及其變化的方法。某興趣小組對鹽酸和硫酸的共性和差異性進行以下研究。回答下列問題。
(1)向稀鹽酸和稀硫酸中分別滴加紫色石蕊試液，試液變紅，說明兩種酸溶液中均存在______(填微粒符號)。
H＋
(2)將表面生銹的鐵釘(鐵銹的主要成分為Fe2O3)投入到足量稀硫酸中，鐵銹脫落、溶解，溶液變黃，化學方程式為____________________
________________；鐵釘表面產生氣泡，該氣體為________；一段時間后，溶液慢慢變為黃綠色，圖1是對溶液變為黃綠色的一種微觀解釋，參加反應的微粒是________
(填微粒符號)。
Fe2O3＋3H2SO4===
Fe2(SO4)3＋3H2O
H2
Fe、Fe3+
(3)分別向兩份相同的Ba(OH)2溶液中勻速滴加相同pH的稀鹽酸和稀硫酸，觀察現象并繪制溶液電導率隨時間變化曲線(圖2)(電導率能衡量溶液導電能力大小，相同條件下，單位體積溶液中的離子總數越多，電導率越大)。
①圖2中曲線1表示向Ba(OH)2溶液中滴加________；曲線2反應中的實驗現象為_______________；結合圖3解釋電導率Q點小于N點的原因________________________________。
稀鹽酸
產生白色沉淀
Q點離子濃度較小(答案合理即可)
②該實驗說明，不同的酸中，由于_____________不同，酸的性質也表現出差異。
酸根陰離子
解析：(1)向稀鹽酸和稀硫酸中分別滴加紫色石蕊試液，試液變紅，說明兩種酸溶液中均存在相同的陽離子——氫離子。
(2)將表面生銹的鐵釘投入足量稀硫酸中，鐵銹脫落、溶解，溶液變黃，是由于氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，該反應的化學方程式為Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O；鐵釘表面產生氣泡是由于鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；由圖可知，鐵與硫酸鐵反應的微觀實質是鐵原子與鐵離子反應生成亞鐵離子，則參加反應的微粒是Fe和Fe3+。
(3)①由化學方程式H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O、2HCl＋Ba(OH)2===BaCl2＋2H2O可知，稀硫酸與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和水，當二者恰好完全反應時，溶液中基本不存在自由移動的陰、陽離子，此時電導率接近0；而稀鹽酸與氫氧化鋇反應生成氯化鋇和水，反應過程無沉淀生成，當二者恰好完全反應時，溶液中離子濃度最小，但此時電導率不會為0，即滴加稀硫酸的溶液電導率的最小值小于滴加稀鹽酸的溶液電導率的最小值，結合圖2可知，圖2中曲線1表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀鹽酸，曲線2表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸；曲線2反應中的實驗現象為產生白色沉淀；Q點電導率小于N點，即離子濃度較小。②該實驗說明，不同的酸中，由于酸根陰離子不同，酸的性質也表現出差異。
3．(2024·威海中考)染織工業中的酸和堿
酸和堿都是重要的化工原料，可用于紡織、印染等。染織工業的基本流程為：堿煮→酸洗→漂白→染色→質檢，其中蘊含了豐富的化學知識。
【堿煮原理】
“堿煮”可除去布料表面的油污，使布料表面變得更加光滑、有光澤。古人利用貝殼和草木灰為原料制備氫氧化鉀溶液洗滌布料，其過程是：貝殼灼燒得到貝殼灰，加水混合制成石灰乳，再與草木灰水混合，過濾即得(貝殼的主要成分為碳酸鈣，草木灰的主要成分是碳酸鉀)。
(1)實踐發現石灰乳和草木灰水都能用來洗滌布料，但將兩者混合之后洗滌效果更好。為探究原因，進行如下實驗：用pH計測草木灰水的pH為11.2，石灰乳的pH為12.1，兩者混合后上層清液的pH為12.8。分析上述實驗數據可知，混合后溶液堿性________(填“增強”或“減弱”)，請用化學方程式解釋原因_________________________
__________________________。
(2)為保持較好的洗滌效果，制得的氫氧化鉀溶液須密封保存。
①小明猜想氫氧化鉀與氫氧化鈉性質相似，也能和二氧化碳反應，他的依據是二者都含有_________(用符號表示)。
增強
K2CO3＋Ca(OH)2===
CaCO3↓＋2KOH
OH－
②為驗證猜想，進行實驗探究(見圖)：向A、B兩個相同規格且充滿CO2的瓶中分別注入等體積的氫氧化鉀溶液和蒸餾水，充分反應后放在水平桌面上(U形管內為紅墨水)，觀察到____________________
______________現象，則猜想正確。
U形管中左側液面高
于右側液面
③欲探究實驗后A瓶中溶液的溶質成分，請設計實驗方案：___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
________。
取少量待測液于試管，加入足量氯化鈣溶液至不再產生白色沉淀
(A中含有碳酸鉀)；再向靜置后的上述試管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液變紅，則說明含有氫氧化鉀，A中溶質是氫氧化鉀和碳酸
鉀；如果溶液沒有變紅，則說明A中沒有氫氧化鉀，只有碳酸鉀(合
理即可)
(3)現代“堿煮”使用的物質是燒堿。工業上利用電解飽和食鹽水的方法獲得燒堿，制得的NaOH固體中常含有一定量的NaCl。要測定樣品中NaOH的質量分數，請你設計實驗方案(實驗儀器、試劑自選)：
實驗方案 反應的化學方程式


取NaOH樣品m g于燒杯中，加水充分溶解后，加入過量的MgCl2溶液，過濾，洗滌，干燥，稱量得濾渣質量為n g，計算
2NaOH＋MgCl2
===Mg(OH)2↓＋2NaCl
(合理即可)
【酸洗工藝】
堿煮之后的布料表面殘留的堿液、鐵銹斑會影響布料的手感和后續工藝，需要進行“酸洗”。
(4)寫出用稀硫酸除去鐵銹斑反應的化學方程式__________________
___________________。
(5)用稀硫酸“酸洗”后的布料必須充分水洗至呈中性才能烘干，若用稀鹽酸則無需水洗，其原因是______________________________
__________________。
Fe2O3＋3H2SO4
===Fe2(SO4)3＋3H2O
剩余的鹽酸烘干過程中氯化氫
會揮發掉
【染色奧秘】
草木染是一種非遺染色技藝，是利用天然植物汁液給漂白后布料染色。經過植物汁液染色后的布料還可以借助不同的酸性、堿性溶液進行調色。
為探究調色原理，以紫薯汁為例，進行如下實驗：
向紫薯汁中加入的溶液 白醋 鹽酸 食鹽水 草木灰水 石灰水
加入溶液后的顏色 紅色 紅色 紫色 綠色 綠色
(6)請分析酸性、堿性溶液能對染色后的布料進行調色的原理_____________________________________________________。
天然植物汁液遇到酸性、堿性溶液會顯示不同的顏色
解析：(1)pH大于7，溶液呈堿性，pH越大堿性越強，草木灰水的pH為11.2，石灰乳的pH為12.1，兩者混合后上層清液的pH為12.8，由此可知，混合后溶液堿性增強；石灰乳和草木灰水混合生成氫氧化鉀和碳酸鈣，反應的化學方程式為K2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2KOH。
(2)①氫氧化鉀與氫氧化鈉性質相似是因為二者都含有OH－；
②氫氧化鉀與氫氧化鈉性質相似，能與二氧化碳反應生成碳酸鉀和水，A裝置中壓強減小，B裝置壓強變化不大，故觀察到U形管中左側液面高于右側液面，證明猜想正確；
③二氧化碳和氫氧化鉀反應生成碳酸鉀和水，碳酸鉀能和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鉀，因此實驗方案是取少量待測液于試管，加入足量氯化鈣溶液至不再產生白色沉淀，再向靜置后的上述試管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液變紅，則說明含有氫氧化鉀，A中溶質是氫氧化鉀和碳酸鉀；如果溶液沒有變紅，則說明A中沒有氫氧化鉀，只有碳酸鉀。
(3)采用“沉淀法”對某NaOH樣品的純度進行測定。實驗方案：取NaOH樣品m g于燒杯中，加水充分溶解后，加入過量的MgCl2溶液，過濾，洗滌，干燥，稱量得濾渣質量為n g，計算。氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl(合理即可)。
(4)稀硫酸除去鐵銹斑的過程中，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。
(5)鹽酸具有揮發性，剩余的鹽酸烘干過程中氯化氫會揮發掉。
(6)天然植物汁液遇到酸性、堿性溶液會顯示不同的顏色，所以酸性、堿性溶液能對染色后的布料進行調色。
素養立意：能從宏觀、微觀兩個維度認識復分解反應，學會通過科學探究的方式研究物質的性質、應用，學會創造條件實現物質間的轉化，建立科學的轉化觀，形成辯證唯物主義世界觀。
項目2　海洋資源的綜合利用背景下的“物質的性質與應用”問題
4．(2024·鹽城中考)海洋蘊藏著豐富的資源，人類應合理開發利用。
Ⅰ.了解海水資源
(1)海水中含鈉總量約4×1013 t，“鈉”指的是________(填“元素”或“原子”)。
(2)海水中還含有KCl和MgSO4等物質，其在不同溫度時的溶解度如表所示，如圖是對應溶解度曲線。
元素
溫度 20 30 40 60 80 100
溶解度/g KCl 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7
MgSO4 33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 50.4
①如圖中曲線________(填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲線。
②40 ℃時將50 g KCl固體加入100 g水中，________(填“能”或“不能”)得到150 g KCl溶液。
③t2 ℃時將等質量的甲、乙兩物質的飽和溶液降溫到t1 ℃，析出晶體質量相等。判斷上述說法________(填“正確”或“錯誤”)。
④現有t3 ℃時100 g MgSO4飽和溶液，逐漸降溫經t2 ℃直至t1 ℃，其溶質質量分數的變化趨勢為________________。
甲
不能
正確
先不變后減小
解析：(1)這里的“鈉”不是以分子、原子、單質的形式存在，而是強調存在的元素，與具體形態無關。
(2)①由表中數據可知，氯化鉀的溶解度隨溫度的升高而增加，硫酸鎂的溶解度隨溫度的升高先增加后減小，曲線甲代表氯化鉀的溶解度曲線；
②40 ℃時，氯化鉀的溶解度為40.0 g，該溫度下，將50 g氯化鉀加入100 g水中，只能溶解40 g，不能得到150 g氯化鉀溶液；
③由圖可知，t2 ℃時，甲、乙的溶解度相等，則該溫度下，甲、乙飽和溶液的溶質質量分數相等，等質量的甲、乙飽和溶液中溶質質量和溶劑質量均相等，降溫至t1 ℃，甲、乙的溶解度均減小，均有溶質析出，溶劑質量不變，t1 ℃時，甲、乙的溶解度相等，則等質量的溶劑中溶解的溶質質量相等，則t2 ℃時，將等質量的甲、乙兩物質的飽和溶液降溫到 t1 ℃，析出晶體的質量相等，正確；
④將t3 ℃時，100 g硫酸鎂飽和溶液降溫至t2 ℃，降溫后，硫酸鎂的溶解度增加，變為不飽和溶液，溶質質量和溶劑質量均不變，溶質質量分數不變，后降溫至t1 ℃，降溫后，硫酸鎂的溶解度減小，有溶質析出，溶質質量分數減小，故溶質質量分數先不變后減小。
5．(2024·瀘州中考)化工生產進行綜合開發具有更高的經濟與社會效益，下面是一種海水資源綜合開發的工藝流程示意圖(過程②④⑤的部分產物省略)。回答相關問題：
(1)過程①“曬鹽”增加冷凝回收裝置，可獲得________資源(填物質名稱)。
(2)粗鹽中含有MgCl2、Na2SO4等可溶性雜質，過程②系列除雜所用試劑有NaOH、Na2CO3、BaCl2的溶液，NaOH溶液可以除去________________；用Na2CO3溶液與BaCl2溶液除雜時，應先加入的試劑是________________。
(3)過程③④⑤對應的反應中，屬于復分解反應的是______(填編號)。固體X的化學式為_______________。
淡水
氯化鎂(或MgCl2)
氯化鋇(或BaCl2)
④
Mg(OH)2
(4)若過程⑥需要Cl2 14.2噸，則過程③理論上需要電解消耗氯化鈉________噸。
(5)過程⑥反應產生的Y是一種常見的有毒氣體，則該反應的化學方程式為_______________________________________________。
23.4
解析：(1)過程①“曬鹽”增加冷凝回收裝置，得到蒸餾水，可獲得淡水資源。
(2)NaOH溶液與氯化鎂溶液反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，過量NaOH溶液可以除去氯化鎂，反應后有氫氧化鈉剩余；用Na2CO3溶液與BaCl2溶液除雜時，應先加入的試劑是氯化鋇溶液，加入過量氯化鋇溶液與硫酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，剩余過量的氯化鋇溶液再與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，過濾，此時溶質為碳酸鈉、氯化鈉、氫氧化鈉，加入適量的稀鹽酸使碳酸鈉、氫氧化鈉轉化成氯化鈉，蒸發結晶得到氯化鈉。
(3)過程③電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣，一種物質參與反應生成多種物質的反應叫作分解反應；過程④氫氧化鈣與氯化鎂溶液反應生成氫氧化鎂和氯化鈣，兩種化合物彼此交換成分生成另外兩種化合物的反應叫作復分解反應；過程⑤氫氧化鎂固體在高溫下生成氧化鎂和水，該反應屬于分解反應，過程③④⑤對應的反應中，屬于復分解反應的是④。固體X是Mg(OH)2。
素養立意：能從定性、定量兩個角度把握溶液的概念特征和溶質質量分數的計算及溶液的配制問題，能以海洋資源綜合利用的三個流程為載體，認識鹽的性質及應用，能運用大概念理念對常見的生活現象、簡單的跨學科問題進行探討，能運用簡單的技術與工程的方法初步解決與化學有關的實際問題。
√
C　[由于鎂離子和氫氧根離子會結合為氫氧化鎂沉淀，亞鐵離子和氫氧根離子會結合為氫氧化亞鐵沉淀，硫酸根離子和鋇離子會結合為硫酸鋇沉淀，則溶液中離子最多能有 5種，為亞鐵離子、鎂離子、鈉離子、氯離子、鋇離子(或硫酸根離子)，A正確；若溶液有顏色，則溶液中含有亞鐵離子，亞鐵離子和氫氧根離子不能共存，則一定不含氫氧根離子，B正確；若溶液pH>7，則說明含有氫氧根離子，氫氧根離子和鋇離子能共存，則溶液中可能含有鋇離子，C不正確；若溶液中同時含有氫氧根離子和硫酸根離子，則溶液中不含亞鐵離子、鎂離子和鋇離子，則溶液中的陽離子只能含有鈉離子，D正確。]
7．下圖所示為甲、乙、丙、丁四種物質間的相互關系，涉及的反應均為初中化學常見反應(“—”表示相連的兩種物質能反應，“→”表示通過一步反應能實現轉化)，下列選項符合圖示關系的是(　　)
選項 甲 乙 丙 丁
A NaOH H2SO4 Zn CuSO4
B Ca(OH)2 HCl NaOH CaCO3
C Na2CO3 Ca(OH)2 H2SO4 BaCl2
D C O2 CO CuO
√
D　[氫氧化鈉無法一步轉化為鋅，A錯誤；碳酸鈣和氫氧化鈣、氫氧化鈉均不反應，B錯誤；碳酸鈉無法一步轉化為硫酸，C錯誤；碳和不充足氧氣反應生成一氧化碳，碳能轉化為一氧化碳，氧氣和一氧化碳反應生成二氧化碳，一氧化碳和氧化銅反應生成二氧化碳和銅，氧化銅和碳反應生成銅和二氧化碳，D正確。]
8．某同學設計如下實驗，探究某些酸、堿、鹽之間的復分解反應能否發生。
查閱資料：BaSO4是白色固體，難溶于水，也不與鹽酸反應。
實驗一：
(1)選取5種溶液，如圖所示進行實驗。
實驗

現象及結論 試管A和B中無明顯現象，不能確定反應是否發生 試管C中產生_______
(填實驗現象)，復分解反應已發生 試管D中有_________產生，復分解反應已發生
氣泡
白色沉淀
請寫出試管D中反應的化學方程式_____________________________
__________。
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋
2HCl
實驗二：對試管A和B中是否發生反應再探究，如圖所示進行實驗。
實驗

現象及結論 試管E中，滴加酚酞溶液后，溶液由無色變為紅色；滴加一定量稀硫酸后，溶液由紅色變為無色。復分解反應已發生 試管F中始終無明顯現象，不能確定反應是否發生
(2)從微觀粒子變化的角度分析試管E中反應的實質是_____________
__________________。
氫離子和氫氧
根離子反應生成水
實驗三：
(3)對試管B中是否發生反應繼續探究，如圖所示進行實驗。
實驗

現象及結論 試管G中溶液變紅 向試管H中滴加_________________(填“試劑X”的化學式)溶液后，有白色沉淀產生
NaCl溶液與稀硫酸不發生復分解反應
BaCl2[或Ba(NO3)2]
H＋
解析：(1)實驗一，試管C中碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，現象是有氣泡產生，試管D中氯化鋇和稀硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和氯化氫，現象是有白色沉淀生成，化學方程式為BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl。
(2)實驗二，試管E中硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，從微觀粒子變化的角度分析，試管E中反應的實質是氫離子和氫氧根離子生成了水。
(3)實驗三，試管H中鋇離子和硫酸根離子反應生成硫酸鋇白色沉淀，故向試管H中滴加BaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產生，說明溶液中含有硫酸根離子。
(4)加入紫色石蕊溶液，試管G中溶液變紅，說明G中有氫離子。
判斷復分解反應能否發生反應
(1)從反應條件的角度考慮
①酸、堿、鹽間的反應情況，如“酸五條”“堿四條”“鹽四條”；
②考慮生成物中要有氣體或沉淀或水生成；
③從反應物角度考慮，當堿和鹽、鹽和鹽反應時，要求兩者都必須是可溶的才可能發生反應。
(2)從實驗驗證的角度可以從兩個角度驗證，即：驗證反應物的減少或驗證有新物質生成。

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