資源簡介

浙江版 九年級上冊科學學案
第六講 物質的轉化、材料的利用與發展
2-5 物質的轉化
非金屬及其化合物之間的轉化
非金屬+氧氣→非金屬氧化物
S+O2=SO2
非金屬氧化物+水→酸
SO2+H2O=H2SO3
非金屬氧化物+堿→鹽+水
SO2+NaOH=Na2SO3
金屬及其化合物之間的轉化
金屬與非金屬的反應
2Mg+2O2 =2MgO 3Fe+2O2= Fe3O4
2Fe+3Cl2= 2FeCl3 Cu+Cl2= CuCl2
金屬氧化物與水的反應
K2O+H2O=2KOH BaO+H2O=Ba(OH)2
金屬的冶煉
金屬資源在自然界的存在形式
在自然界中，大多數金屬是以化合態（即化合物）的形式存在的，只有少數金屬是以游離態（即單質）的形式存在的。一般來說，性質活潑的金屬以化合態的形式存在，性質穩定的金屬以游離態的形式存在。
金屬冶煉的原理與方法
金屬冶煉的原理：把金屬從化合態變成游離態，常用的金屬冶煉方法：用C、CO或H2等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應，奪取金屬氧化物中的氧，得到金屬單質。反應方程式為C+2CuO=2Cu+ CO2
CO+CuO=2Cu+ CO2 H2+CuO=Cu+ H2O
432498513335實驗室里用一氧化碳還原氧化鐵
實驗藥品：氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體
實驗裝置：如右圖
實驗原理：Fe2O3+ 3CO=2Fe+ 3CO2
實驗現象：紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁， 尾氣燃燒產生藍色火焰。
實驗步驟：先通CO，先加熱；實驗結束，先停止加熱，再停止通CO。
尾氣處理：一氧化碳有毒，是一種空氣污染物，故要進行處理，防止其污染空氣。處理的方法：收集法（用排水法收集或用氣球收集）；燃燒法（在尾氣處點燃一只酒精燈或將其引到酒精燈火焰處燃燒，這樣既處理了尾氣又充分利用了能源）。
生成物的檢驗：二氧化碳的檢驗：用澄清石灰水檢驗。若澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成。鐵的檢驗：用磁鐵檢驗。若生成物能被磁鐵吸引，說明生成了鐵；用稀鹽酸檢驗，將生成物加入到稀鹽酸中，若有氣泡放出且溶液變成了淺綠色，說明有鐵生成。
物質間的相互轉化
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2-6 材料的利用與發展
材料與人類社會發展
人類對材料的認識和利用，經歷了一個漫長的探索、發展的歷史過程。
舊石器時代→新石器時代→青銅器時代→鐵器時代→新材料時代
人類對材料的取得和使用是與社會生產力和科技發展水平緊密相連的。
新型材料
新型材料是指新出現或正在發展中的、具有優異特性和功能并滿足技術進步所需的材料。
新型材料主要包括以下幾種：光電子信息材料、先進復合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料、新型高分子材料。
納米材料：由粒徑在1-100nm之間的粒子組成的材料。將宏觀物體細分成納米粒子后，它講有顯著的不同。納米材料和普通材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。1nm=10-9m
材料制造與環境保護
人們在制造材料的過程中會產生許多污染。為了減輕或消除材料制造過程中的污染，人們需要探尋無污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑。
工業“三廢”及處理
工業“三廢”：廢水、廢氣、廢渣
練習題
58693054800601.如圖中的a、b、c、d是初中科學中常見的四種不同類別的物質，連線的兩物質(或其水液)都能發生化學反應，分別生成甲、乙、丙、丁四種物質(部分生成物已經略去)。其中甲是一種藍色絮狀沉淀物，c為應用最廣泛的金屬，丙為氯化物。下列推斷不合理的是（ ???）
A.?a所屬的物質類別是堿????????????????????????????????????????B.?b的溶液與c反應后，溶液的質量增加
C.?a與b反應的基本類型屬于復分解反應?????????????????D.?c與d反應的化學方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2.下列從原料及有關試劑分別制取相應的最終產物的設計中，理論正確，操作可行，經濟合理的是（??? ）
A.?C →點燃 CO →△CuO CO2 →NaOH溶液 Na2OH3溶液
B.?Cu →AgNO3溶液 Cu（NO3）2溶液 →NaOH溶液 Cu（OH）2
C.?CaO →H2O Ca（OH）2 →Na2CO3溶液 NaOH溶液
D.?Fe →點燃 Fe2O3 →H2SO4溶液 Fe2（SO4）3溶液
3.除去下列各物質中混有的少量雜質，所用除雜試劑及操作方法均正確的是（??? ）
選項
物質
雜質
除雜試劑及操作方法
A
二氧化碳
一氧化碳
通入氧氣，點燃
B
氮氣
氧氣
通過足量的灼熱銅網
C
氫氧化鈉
碳酸鈉
滴入足量稀鹽酸至不再產生氣泡
D
生石灰
碳酸鈣
加水，過濾
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
51454051860554.如圖給出了三種物質可能存在的轉化關系，根據所學的物質性質及化學變化
規律，下列選項判斷正確的是(??? )
A.?三種物質彼此間均能一步實現轉化??????????????????????B.?實現①轉化，可加入碳酸溶液
C.?實現④轉化，只能加稀鹽酸????????????????????????????????D.?實現⑥轉化，可加入熟石灰
（4）根據碳酸鈉和氫氧化鈣反應產物分析。
5.下列各組離子能在指定溶液中大量共存的一組是( ???)
A.?在PH=1的溶液中：Ba2-、CO32-、Zn2-????????????B.?在PH=13的溶液中：H+、Mg2-、Cl?
C.?在氯化鈉溶液中：Ag+、Ca2-、NO3-?????????????????D.?在氫氧化鈉溶液中：Na+、Ba2+、Cl-
6.將兩份質量分數相同的Ba（OH）2溶液分別逐滴加入到混有少量稀HNO3的CuSO4溶液和混有少量稀H2SO4的CuSO4溶液中，所得沉淀的質量與加入的Ba（OH）2溶液的質量變化有圖a、b兩種情況，則下列有關說法不正確的是（?? ）

A.?a圖第①階段反應結束時，溶液中含有Cu2+、NO3-和SO42-
B.?兩種情況下，第①階段生成的都是BaSO4沉淀
C.?b圖中，隨著反應的進行，溶液的導電性越來越弱
D.?兩種情況下，若恰好完全反應時消耗的Ba（OH）2溶液質量相等，則生成BaSO4沉淀的質量相等
7.符合下列轉化關系的物質甲是（??? ）

A.?Cu?????????????????????????????????????B.?CuO?????????????????????????????????????C.?Fe2O3?????????????????????????????????????D.?Mg
8.某黑色固體粉末可能是Fe、CuO、C中一種或幾種。為了探究其成分，小金同學按照如圖所示流程進行了實驗。

（1）溶液甲呈藍色，操作Ⅰ中肯定進行的化學反應，其方程式為________.
（2）操作Ⅱ中鐵絲表面只出現紅色固體，則反應后溶液質量________（選填“變大”或“變小”或“不變”）。
9.構建知識網絡是一種重要的學習方法。如圖是初中化學常見的單質、氧化物、酸、堿、鹽五種不同類別的物質與CO2的知識網絡圖，“一”表示相連的兩種物質能發生化學反應，“→”表示一種物質一步轉化成另一種物質(部分反應條件未標出)。
請回答：

（1）A物質的類別是________。（選填“酸”或“堿”）
（2）E的化學式是________。
（3）C?D的化學方程式是________。
10.現有一包白色固體混合物，可能由BaCl2、NaOH、KNO3、MgCl2、CuCl2中的一種或幾種混合而成，某課外興趣小組的同學進行如圖所示實驗，試回答：
（1）步驟②中加NaOH的目的是________；
（2）白色固體中一定含有的物質是________。
11.有一包固體粉末，可能由CaCO3、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、BaCl2中的一種或幾種組成。為確定其組成，現做如下實驗：
（1）將固體加到水中，得到白色沉淀，上層清液為無色，由此判斷，該粉末中一定不含有________。
（2）若向上述白色沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，由不溶解的沉淀可判斷出，該粉末中一定含有________。
（3）還有的物質可能有哪幾種情況（每種情況用化學式表示）________。
答案解析：
1.【解答】A.a所屬的物質類別是堿，故A正確不合題意；?
B.b的溶液與c反應后，生成新的金屬和鹽溶液，此反應為置換反應；溶液的質量增加還是減少，取決于參加反應的金屬和生成金屬的質量大小，因此可能增大也可能減少，故B錯誤符合題意；
C.a為堿，b為鹽，二者反應生成新鹽和新堿，屬于兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，因此屬于復分解反應 ，故C正確不合題意；
D.c與d反應的化學方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故D正確不合題意。
故選B。
2.【解答】A.二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，而不是 Na2OH3 ，故A錯誤；
B.硝酸銀溶液價格昂貴，因此用硝酸銀和銅制取硝酸銅不夠經濟，故B錯誤；
C.氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉溶液，整個過程理論正確，操作可行，經濟合理，故C正確；
D.鐵燃燒生成四氧化三鐵，而不是三氧化二鐵，理論錯誤，故D錯誤。
故選C。
3.【解答】A.在二氧化碳中混有少量一氧化碳，由于一氧化碳的濃度太小，所以無法點燃，故A錯誤；
B.通過足量的灼熱銅網時，氧氣會與銅反應生成氧化銅，而氮氣則沒有變化，故B正確；
C.被除雜的物質氫氧化鈉也能與稀鹽酸反應，故C錯誤；
D.生石灰為氧化鈣，加水后會與水反應生成氫氧化鈣，故D錯誤。
故選B。
4.【解答】A.二氧化碳和氫氧化鈉無法實現一步轉化，故A錯誤；
B.氫氧化鈉和碳酸反應生成碳酸鈉和水，得不到二氧化碳，故B錯誤；
C.碳酸鈉和稀鹽酸或稀硫酸反應，都能生產二氧化碳，故C錯誤；
D.氫氧化鈣與碳酸鈉反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故D正確。
故選D。
5.【解答】A. 在PH=1的溶液中存在大量的H+ ， 和CO32- 會生成碳酸，而碳酸不穩定，會分解為二氧化碳和水，因此不能共存，故A錯誤；
B. 在PH=13的溶液中存在大量的OH- ， 和H+會結合成水，因此不能共存，故B錯誤；
C.氯化鈉溶液中的Cl-和Ag+會生成氯化銀沉淀，因此不能共存，故C錯誤；
D.在氫氧化鈉溶液中，Na+、Ba2+、Cl- ， 沒有沉淀、水和氣體產生，因此能夠共存，故D正確。
故選D。
6.【解答】A、 a圖第①階段反應結束時，此時少量稀HNO3的全部反應完，OH-與全部的H+反應生成水， Ba 2+與部分SO42-?反應生成BaSO4白色沉淀，所以溶液中含有Cu2+、NO3-和SO42- ， A說法正確；?
B、在b圖第①階段，此時少量稀 H2SO4?參加反應，?Ba 2+與部分SO42-?反應生成了不溶于酸的BaSO4白色沉淀，B說法正確；
C、b圖中，隨著反應的進行， Cu2+、SO42-?都逐漸與加入的 Ba（OH）2溶液生成氫氧化銅和硫酸鋇沉淀，可移動自由電荷越來越少，所以導電性越來越弱，C說法正確；
D、在反應a中，一部分 Ba（OH）2 與 CuSO4 反應，會生成沉淀，而另一部分 Ba（OH）2 與 HNO3 反應，不會生成沉淀；在反應b中，一部分 Ba（OH）2 與 CuSO4 反應，會生成沉淀，而另一部分 Ba（OH）2 與 H2SO4 反應，也會生成沉淀，所以 若恰好完全反應時消耗的Ba（OH）2溶液質量相等 ???????，在反應b中生成的沉淀質量要大于反應a中生成的沉淀質量，D說法錯誤。
故答案為：D
7.【解答】A、銅不與鹽酸反應，不符合題意；
B、氧化銅能與鹽酸反應生成氯化銅，氯化銅與硝酸銀反應生成氯化銀和硝酸銅，硝酸銅可以與鐵反應生成銅和硝酸亞鐵，銅能與氧氣反應再生成氧化銅，符合題意；
C、氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化鐵與硝酸銀溶液反應生成氯化銀和硝酸鐵，硝酸鐵與鐵不反應，不符合題意；
D、鎂與鹽酸反應生成氯化鎂，氯化鎂與硝酸銀反應生成硝酸鎂和氯化銀，硝酸鎂和氯化銀都不能與鐵發生反應，不符合題意；
故選：B。
8.【解答】（1）氧化銅和稀硫酸反應，生成硫酸銅和水，反應的化學方程式為： CuO+H2SO4==CuSO4+H2O；
（2）鐵和硫酸銅反應的方程式為：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
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因此，進入溶液的鐵的質量小于置換出的銅的質量，那么反應后溶液質量變小。
9.【解答】（1）A物質的類別是堿；
（2）E為單質，因為只有碳單質能夠一步反應生成二氧化碳，所以化學式為C；
（3）C~D的反應為酸和氧化物的反應，如稀鹽酸和氧化鐵反應生成氯化亞鐵和水，反應的化學方程式為： 6HCl+Fe2O3=2FeCl2+3H2O 。
11.【解答】（1） 將固體加到水中，得到白色沉淀，上層清液為無色，由此判斷，該粉末中一定不含有溶液呈藍色的硫酸銅；
（2） 硫酸鋇沉淀不溶于酸，而碳酸鹽沉淀溶于酸，由不溶解的沉淀可判斷出，該粉末中一定含有 Na2SO4、BaCl2 ；
（3）由前面實驗可知粉末中一定含硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉或碳酸鈣至少含有一種，所以還有的物質可能是 CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3 ；
故答案為：（1） CuSO4 ；（2） Na2SO4、BaCl2 ；（3） CaCO3或Na2CO3或CaCO3和Na2CO3 。
10【分析】混合物中加入足量水后過濾，得到了白色沉淀和無色溶液，因為CuCl2溶液為藍色，所以固體中肯定不含有CuCl2；白色沉淀只能是Mg(OH)2 ， 因此固體中肯定含有 NaOH和MgCl2 ；在無色溶液中加入NaOH溶液，那么可以將多余的MgCl2沉淀掉，從而保證無色溶液b中肯定沒有MgCl2；這時溶液b中可能含有NaOH、 BaCl2 和 KNO3 ，再加入可溶性的碳酸鹽后，生成了白色沉淀，應該就是碳酸鋇，因此固體中肯定含有BaCl2 。
【解答】（1）步驟②中加NaOH的目的是：檢驗MgCl2是否已反應完全,排除MgCl2對下一步實驗的干擾；
（2） 白色固體中一定含有的物質： BaCl2、NaOH、MgCl2 。

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