九年级化学期末复习（二）元素及其化合物知识人教四年制版

九年级化学九年级化学期末复习（二）元素及其化合物知识期末复习（二）元素及其化合物知识人教四年制版人教四年制版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容 期末复习（二）元素及其化合物知识 二. 知识要点 1. 几种常见气体的对比 （1）性质的比较 氧气氢气二氧化碳一氧化碳甲烷 物理 性质 （通 常状 况下） 无色、无味气 体；比空气重； 难溶于水；有 三态变化：液 氧为淡蓝色， 固氧为淡蓝色、 雪花状 无色、无味的 气体；比空气 轻；难溶于水； 有三态变化； 液氢无色，固 氢为雪状固体 无色、无味的 气体；比空气 重；能溶于水； 有三态变化： 液态无色，固 体称作干冰为 雪状固体，易 升华 无色、无味的 气体；比空气 略轻；难溶于 水。 无色、无味的 气体；比空气 轻；极难溶于 水。 主要 化学 性质 化学性质活泼， 能跟多种物质 发生反应，是 一种常见的氧 化剂 常温下化学性 质稳定，在加 热或高温下具 有可燃性和还 原性 一般情况下不 支持燃烧，不 能燃烧，且不 助呼吸；跟水、 碱液、还原性 物质反应 可燃性、还原 性、毒性 可燃性 CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O 用途 供给呼吸； 气割气焊； 炼钢； 液氧炸药等。 充灌探空气 球； 作高能燃料； 生产盐酸； 冶炼金属等。 灭火剂； 致冷剂； 人工降雨； 化工原料等。 作气体燃料； 冶炼金属等。 用作燃料； 发电。 化学性质： 氧气 a：跟非金属反应 C+O2CO2现象：发出白光，放出热量，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊。 S+O2SO2 现象：在空气中，产生微弱的淡蓝色火焰；在氧气中产生明亮的蓝紫 色火焰，均放出热量并生成有刺激性气味的气体二氧化硫。 4P+5O22P2O5现象：发出黄光，同时产生大量白烟，并放出热量。 2H2+O22H2O 现象：发出淡蓝色火焰，放出大量热，同时有水生成。 b：跟金属反应 2Mg+O22MgO 现象：产生耀眼白光，放出大量热，生成白色固体氧化镁。 3Fe+2O2Fe3O4 现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，并生成黑色固体四氧 化三铁。 c：跟化合物反应 CH4+2O2 CO2+2H2O 现象：产生淡蓝色火焰，放出热量，并有水和二氧化碳气体 生成。 2CO+O22CO2现象：产生蓝色火焰，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 点燃 氢气： 可燃性： 22 2OH 点燃 OH22 现象： a：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，并生成水。 b：不纯的氢气（混有空气，氧气等）点燃爆炸，爆炸极限为 4%74.2%，点燃前应验 纯。 还原性：CuO+H2Cu+H2O 现象：黑色氧化铜逐渐变成光亮红色，且试管壁有水珠生成。 其它：WO3+3H2W+3H2O，Fe3O4+4H23Fe+4H2O 一氧化碳： a：可燃性：2CO+O22CO2；现象：产生蓝色火焰，放出大量热，并生成使澄清石 点燃 灰水变浑浊的气体。 b：还原性：CuO+COCu+ CO2；现象：黑色的粉末，变成光亮的红色，且产生 气体能使澄清石灰水变浑浊。 其它：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 c：毒性：极易与人体血红蛋白相结合，使血红蛋白失去输送氧的能力，造成人体因缺 氧而死亡。 二氧化碳： a：一般情况下：不支持燃烧，不能燃烧，且不助呼吸。 b：跟水反应：H2OCO2H2CO3（弱酸，不稳定）；H2CO3 H2OCO2因此， CO2能使紫色石蕊试液变红，稍加热则又由红色变成紫色。 c：跟碱液反应：CO2Ca(OH)2CaCO3H2O CO2通入澄清石灰水后可使其变浑浊，实验室用此法鉴别 CO2的存在。 其它：CO22NaOHNa2CO3H2O （2） 制法的比较 氧气氢气二氧化碳 工业 制法 分离液态空气法 )( )( 183 196 气化氧气 升温 气化氮气 升温 液态空气 加压降温 空气 C C a. 电解水： 2H2O 2H2+O2 通电 b. 分离水煤气； c. 天然气等在催化剂作 用下受热分解。 高温煅烧石灰石， CaCO3 CaO + CO2 高温 实验 室制 法 原理：加热高锰酸钾或 氯酸钾与二氧化锰的混合物 2KClO32KCl3O22 MnO2 KMnO4K2MnO4MnO2 原理：采用活泼金属和稀酸 反应制得 Zn+H2SO4（稀）= ZnSO4 + H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 原理：大理石（或石灰石） 和稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 +H2O O2； 装置及收集气体的方法： 操作步骤： 第一：组装仪器； 第二：检查装置的气密性； 第三：加入药品； 第四：加热试管； 第五：收集气体； 第六：撤去导管； 第七：撤去酒精灯； 第八：拆除装置。 验满方法：带有火星的木 条放在瓶口，若木条复燃， 则表明氧气已收集满。 注意事项：注意事项： 第一：试管口向下倾斜； 第二：铁夹夹持试管中上 部； 第三：导气管稍伸进管口； 第四：排水法收集气体， 导气管刚过集气瓶口；排 空气法则需插入集气瓶底； 第五：实验结束时，一定 要先移导管，后移酒精灯。 装置及收集气体的方法： 操作步骤：第一：组装仪器； 第二：检查气密性；第三： 加药品；第四：收集气体 第五：拆除装置。 验纯：收集一试管气体，拇 指堵住试管口，移近酒精灯 火焰，松开拇指，点燃，若 听到很响的爆鸣声，则示不 纯，需再行验纯。切记：氢 气需经验纯后，方可点燃。 注意事项：注意事项： 第一：长颈漏斗下端需伸入 液面下； 第二：导气管要求同氧气相 同； 第三：收集到的氢气应盖好 玻璃片，瓶口向下放置。 装置及收集气体的方法： 操作步骤：同氢气 注意事项：注意事项： 第一：不能使用浓盐酸、 浓硝酸，否则，收集气体 不纯； 第二：不能使用硫酸，因 生成物硫酸钙微溶于水， 覆在大理石、石灰石表面， 阻碍反应进行。 验满：燃着木条放在瓶口， 若木条熄灭，则示已满。 2. 碳（C）的性质： （1）碳的单质：碳有多种不同的单质，常见的有金刚石、石墨等，由于其原子排列不 同，物理性质差异较大。 （2）化学性质：常温下碳的化学性质不活泼，在高温或点燃条件下能跟多种物质发生 化学反应。 可燃性：在氧气中 C+O2CO2（氧气充足，发生充分燃烧） 2C+O22CO（氧气不足，发生不充分燃烧） 实际反应中，二者往往同时发生。 还原性： a：还原金属氧化物：2CuO+C2Cu+CO2,；现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色， 高温 并生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 b：还原非金属氧化物： CO2+C2CO；现象：炭粉不断减少。 高温 （3） 碳单质化合物的相互转化： 2 2 2 2 CO O CO C CO O C 点燃高温充分燃烧 3. 空气和水的比较 空气水 物质类别混合物纯净物 物质组成 N2占 78%，O2占 21%，稀有气体 0.94%，CO20.03%，H2O0.03%等 （体积分数） 宏观：氢、氧元素组成 微观：水分子构成，每个水分子是由 两个氢原子和一个氧原子构成的 组 成 测 定 实 验 实验过程：红磷在空气里燃烧 方程式：4P+O22P2O5 现象：黄白色光、热、白烟，水面约 上升 1/5 结论： （1）O2占空气体积的 1/5 （2）红磷燃烧产物是 P2O5 （3）氮气不能燃烧也不支持燃 烧 实验过程：电解水 方程式： 通电 OH22 22 2OH 现象：接正极的试管中放出气体使带 火星木条复燃，接负极的试管中放出 气体可燃烧，发出淡蓝色火焰，正、 负极气体体积比为 1：2 结论： （1）水由 H、O 元素组成，一个水 分子由 2 个 H 原子一个 O 原子构成； （2）化学反应中分子可再分，原子 不可再分。 污 污染源 矿物燃料燃烧，工厂废气排放，汽车 尾气 工业三废和生活污水及农业生产中施 加农药、化肥的水的排放 染 与 污染物 粉尘、气体（SO2、CO、NO2）工业“三废”，化肥、农药、生活污 水 防 治 防治 保护 认识保护环境的重要性，消除、减少 污染源。 加强对水质的检测； 工业“三废”要经过处理后再排放； 农业上要合理使用化肥和农药等。 【典型例题典型例题】 例 1如何鉴别 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2气体？ 解析：解析：六种气体都是无色无味，因此只能用化学方法加以鉴别。六种气体中其一能助 燃，两种能灭火：而 CO2可使澄清的石灰水变浑浊；三种可燃烧：H2燃烧只生成水，CO 燃烧只生成 CO2，CH4燃烧生成 CO2和 H2O，所以可以用点燃法和石灰水加以区别。 答案：答案：将燃着的木条分别伸入六个集气瓶中，使木条熄灭的是 N2和 CO2，再向这两瓶 气体中加少量澄清石灰水，使石灰水变浑浊的是 CO2，则另一瓶是 N2；使木条燃烧得更旺 的是 O2；能燃烧的气体是 CH4、H2、CO，在火焰上方分别罩一个干而冷的烧杯，烧杯内 壁无水珠出现的，该气体是 CO，有水珠出现的，该气体是 H2和 CH4，在有水珠出现的两 烧杯内滴入石灰水，振荡，若石灰水变浑浊则该气体是 CH4，另一则为 H2。 例 2 有 A、B、C、D 四种无色气体，其中两种是单质，两种是化合物，在一定条件下它 们之间的反应关系是：；是与CD B EBACuECuOAE 已知的四种气体不同的物质，四种气体的化学式为： A_，B_，C_，D_。 解析：解析：此题是根据物质间的相互转变推断物质的题。解题关键是熟悉各物质的化学性 质及相互转化规律，找出实破口逐个分析推断。由气体 D气体 C，且气体 C、D 碳 之间可由气体 B 达到转化，可知 C 为 CO、D 为 CO2、B 为 O2；又因 E 是不同四种气体的 物质，所以为液体，是水，且气体单质 A 必为 H2。 答案：答案：H2，O2，CO，CO2 例 3为了检验在氢气和二氧化碳的混合气体中是否混入了一氧化碳，用如下图中所示 装置进行实验： 液NaOH溶 AB 澄清石灰 CD 水 混 合 气 体 CuO . （1）装置 B 中盛放的试剂是 ，目的是验证 。 （2）当观察到装置 B 中 ，装置 D 中 现象时，说明混合气体中一定含有 一氧化碳。 （3）如果混合气体中含有一氧化碳，为了保护环境，应在 D 装置的排气管口采取的 措施是 。 解析：解析：这是一道实验题。从所给仪器看出，本题是利用 CO 的还原性： CuO+COCu+CO2。由于 H2也具有还原性，也能将氧化铜还原成铜，所以判断是否含 有 CO，除了观察氧化铜颜色的改变，更重要的还要看生成的气体能否使澄清石灰水变浑 浊。由于原混合气体中含有二氧化碳，即使没有 CO，澄清石灰水也会变浑浊，所以混合 气体通入氧化铜前必须除去 CO2。为了观察 CO2是否除净，还要通入澄清石灰水。 答案：答案： （1）澄清石灰水 二氧化碳是否除净 （2）澄清石灰水不变浑浊 澄清石灰水变浑浊（C 中黑色氧化铜变成红色） （3）点燃尾气 例 4 用一氧化碳还原铁的氧化物 1.6，得到二氧化碳 1.32，求该氧化物的化学式。 解析：解析：要求该氧化物的化学式，关键是确定该氧化物中铁原子与氧原子的个数比。该 题有两种解法：一是根据化学方程式求出铁原子和氧原子的个数比；二是根据题意可知二 氧化碳中的氧元素的质量有一半来自铁的氧化物，从而可求出氧化物中铁元素与氧元素的 质量比，由此再求出铁原子与氧原子的个数比。 解法一：解法一： 解：设该铁的氧化物的化学式 FexOy yxO FeyCO 高温 2 yCOxFe gg yyx 32 . 1 6 . 1 441656 3:2: 32 . 1 :6 . 144: )1656( yx ggyyx 所以该氧化物的化学式为 Fe2O3 解法二：解法二： 解：根据一氧化碳与铁的氧化物的反应可知，生成物二氧化碳中氧元素的质量有一半 来自铁的氧化物，所以铁的氧化物中氧元素的质量为： gg48 . 0 2 1 44 216 32 . 1 则铁元素的质量为：ggg12 . 1 48 . 0 6 . 1 设该铁的氧化物的化学式为 FexOy 则3:2:48 . 0 :12 . 1 16:56yxggyx 所以该氧化物的化学式为 Fe2O3 （注：注：此类题也可设氧化物的化学式为 Fe2Ox，依据题意求出。若，则化学式x3x 为 Fe2O3；若，则化学式为 FeO；若，则化学式为 Fe3O4）2x 3 8 x 答案：答案：Fe2O3 【模拟试题模拟试题】 第 I 卷 （选择题共 35 分） 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 S32 Cl35.5 K39 Mn55 Cu64 Zn65 I127 一. 选择题（每小题 2 分，共 20 分，每题只有一个正确答案） 1. 下列各组变化中，都属于化学变化的一组是（ ） A. 粗盐的提纯；石灰石粉碎 B. 铁生锈；将铁矿石冶炼成铁 C. 火药爆炸；用液化空气制氧气 D. 水受热变成气体；动物的呼吸作用 2. 下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 金刚石 B. 澄清的石灰水 C. 经过除尘的洁净空气 D. 大理石 3. 某药瓶的标签上对所含的成分有如下说明：每 100g 药片中含碘 15g、铁 1.2g、镁 6.5g、锌 0.15g、锰 0.1g。这里的成分是指（ ） A. 单质 B. 化合物 C. 分子 D. 元素 4. 硒（Se）是一种非金属元素。含适量硒的矿泉水对人体有益。在 H2SeO4中，Se 元素 的化合价为（ ） A. +2 B. C. +4 D. +62 5. 吸烟有害健康，原因之一是烟气中含有一种能与人体血液中血红蛋白结合的有毒气体。 该气体是（ ） A. N2 B. CO2 C. CO D. 二氧化硫 6. 将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而在舞台上常用其制造云雾缭绕 的幻境。干冰能产生白雾是因为（ ） A. 干冰蒸发时，生成大量的水蒸气 B. 干冰蒸发时，变成大量的白色二氧化碳气体 C. 干冰蒸发时，吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成小液滴 D. 干冰被空气中的氧气氧化，产生了一种白色的气体 7. 甲醛（CH2O）是室内空气污染的主要成分，它来源于室内装修所用的油漆、胶合板、 化纤地毯等材料。下列关于甲醛的说法中，正确的是（ ） A. 甲醛属于氧化物 B. 甲醛是由一个碳原子和一个水分子构成的 C. 甲醛是由一个碳原子、两个氢原子和一个氧原子构成的 D. 甲醛中碳、氢、氧三种元素质量比是 6:1:8 8. 黑火药是我国古代四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定比例混合，可以 制得黑火药。其爆炸原理可以用下面的化学方程式表示： 点燃 CKNOS32 3 XNSK3 22 则 X 的化学式为（ ） A. CO B. CO2 C. SO2 D. NO 9. 在一瓶饱和食盐水中，加入一些食盐晶体后，则（ ） A. 食盐晶体质量不变 B. 食盐晶体质量减小 C. 食盐溶液的溶质质量分数增大 D. 食盐的溶解度变大 10. 注射用链霉素试验针的药液配制方法如下： （1）把 1.0g 链霉素溶于水制成 4.0mL 溶液； （2）取 0.1mL 溶液加水稀释至 1.0mL，得溶液； （3）取 0.1mL 溶液加水稀释至 1.0mL，得溶液； （4）取 0.2mL 溶液加水稀释至 1.0mL，得溶液。 最终得到的试验针药液中，链霉素的质量分数是（由于整个过程中药液很稀，密度近 似 1g/ mL）（ ） A. 0.05% B. 0.25% C. 2.5% D. 25% 二. 选择题（每小题 3 分，共 15 分。每题有 12 个正确答案） 11. 现有 100g 质量分数为 10%的硝酸钾溶液。若使其溶质的质量分数增大一倍，可采用 的方法是（ ） A. 再溶解 10g 硝酸钾 B. 蒸发 50g 水 C. 再溶解 12.5g 硝酸钾 D. 蒸发 45g 水 12. 将 3g 某物质在氧气中充分燃烧生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水。据此可判断该物质的 组成中（ ） A. 只含碳、氢两种元素 B. 一定含碳、氢、氧三种元素 C. 一定含碳、氢元素，可能含氧元素 D. 氢元素质量分数是 20% 13. 甲、乙、丙、丁都是含碳物质，有如下关系： 甲+丙乙；乙丙； 高温 点燃 2 O 高温下丁分解得到丙，则甲、乙、丙、丁分别是（ ） A. C、CO2、CO、H2CO3 B. C、CO、CO2、H2CO3 C. C、CO、CO2、CaCO3 D. C、CO2、CO、CaCO3 14. 下列关于溶液的说法中，正确的是（ ） A. 某物质的不饱和溶液转化为饱和溶液，其溶质质量分数一定变大 B. 饱和溶液析出晶体后，剩余溶液中溶质质量分数一定变小 C. 一定温度下，同种物质的饱和溶液一定比不饱和溶液的溶质质量分数大 D. 饱和溶液一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液 15. 将氯酸钾与二氧化锰混合物 20g 加热至完全反应。t时，在残留固体中加入 10g 水， 有 7.3g 固体未溶解，再加入 5g 水，仍有 5.3g 固体未溶解。则原混合物中二氧化锰的质量 可能是（ ） A. 等于 5.3g B. 大于 5.3g C. 小于 5.3g D. 无法判断 第 II 卷（非选择题 共 65 分） 三.（共 16 分） 16.（5 分）在我们的生产和生活中，许多现象与化学有密切的联系。现有： 金刚石， 大理石， 石墨， 活性炭， 干冰， 一氧化碳， 氮气， 石灰石， 氧 气等物质，按下列要求填空（填写物质序号及化学式）： （1）可用于除去冰箱异味的是 ； （2）可用作致冷剂和人工降雨的物质是 ； （3）可用作干电池电极的是 ； （4）可用作建筑材料和装饰品的是 ； （5）煤炉取暖时易发生中毒，主要是由于室内 排放不畅而引起的。 17.（2 分）水可以造福人类，但水被污染却给人类造成灾难，为了防止水的污染，某同 学提出下列措施和建议： 控制水中所有动植物的生长， 不任意排放工业废水， 禁 止使用农药和化肥， 生活污水经过净化处理后再排放， 控制二氧化硫和二氧化氮的 排放，防止酸雨形成。你认为其中可采用的合理建议是 （填序号）。 18.（6 分）久盛石灰水的试剂瓶内壁会形成一层白膜，它的主要成分是（填名称） ，用化学方程式解释白膜形成的原因为 ，要除去这层白膜，常用的试剂是（填名称） ，其反应的化学方程式为 。 19.（3 分）图 1 是 X、Y、Z 三种物质（均不含结晶水）的溶解度曲线。在三个烧杯中分 别制得 40的 X、Y、Z 的饱和溶液。然后，把溶液温度逐渐由 40降到 5，用“大于” “等于”或“小于”填空： 20时，X 溶液的溶质质量分数 Y 溶液的溶质质量分数； 10时，X 溶液的溶质质量分数 Z 溶液的溶质质量分数； 5时，Z 溶液的溶质质量分数 X 溶液的溶质质量分数。 105 0 Z 温度/3040 20 10 溶解度/g Y 20 X 图 1 四.（共 19 分） 20.（10 分）写出下列反应的化学方程式，并注明基本反应类型。 （1）在石灰窑中，煅烧石灰石制生石灰 属于 反应 （2）用氢气作燃料的“零污染”汽车，其燃烧的反应 属于 反应 （3）高温加热氧化铁粉末和木炭粉的混合物 属于 反应 （4）用铝制容器盛放稀硫酸，容器被损坏 属于 反应 21.（4 分）哥伦比亚号航天飞机曾用铝粉和高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物作为固体燃 料，加热铝粉使其被氧化，放出大量的热，促使混合物中的高氯酸铵分解，同时生成四种 气体：其中两种是空气中的主要成分，另一种是氯气，还有一种是相对分子质量最小的氧 化物（常温下呈液态），由此大量气体产生巨大的推动力。试写出以上反应的化学方程式： ， 。 22.（2 分）某无色气体，可能由 H2、CO 和 CO2中的一种或几种混合而成。将此混合气 体做如下实验： 通过澄清的石灰水，无浑浊现象； 将该气体点燃，产生蓝色火焰，在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的小烧杯，烧 杯内壁出现白色浑浊。 试判断该气体中一定含有 ；一定不含 。 23.（3 分）科学家发现 C60分子是由 60 个碳原子构成的，它的形状像足球，如图 2（c） 所示。因此，又叫足球烯。1991 年科学家又发现了碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构 成的管状大分子图 2（d）。图 2（a），图 2（b）分别是金刚石和石墨的结构示意图。图 2 中小黑点代表碳原子。 图 2 试回答： （1）足球烯和碳纳米管的物理性质是否相似，为什么？ （2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否相似，有何特点？简要说明理由。 （3）请设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的。 五.（12 分） 24. 根据下列实验装置图回答（装置用序号表示） 图 3 （1）写出图中有数字标号的仪器名称： （2）实验室制取氧气，应选用的发生装置是 ； （3）实验室制取氢气并用氢气还原氧化铜实验中，可选用装置中 和 组合， 该实验的现象为 。该实验有如下操作： 加热， 停止加热， 通入 H2， 停 止通入 H2， 验纯。其中正确操作顺序是 。 （4）硫化氢是一种有毒气体，其密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，实验室常用块 状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体。根据以上知识推断：实验 室制取硫化氢气体应选用的发生装置是 ，收集装置 ，气体由 （填写导 管口序号）导入集气瓶。 六.（共 18 分） 25.（6 分）在食盐中加入适量的碘酸钾（KIO3）可以有效预防碘缺乏病。试计算： （1）碘酸钾中碘元素的质量分数 ； （2）我国规定，加碘食盐中碘的质量分数要达到 0.0035%，在每千克加碘食盐中含碘 酸钾 g。 26.（6 分）13g 锌与 100g 稀硫酸恰好完全反应。计算： （1）生成多少克的氢气？ （2）这种稀硫酸的溶质质量分数是多少？ （3）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？ （4）若用质量分数 98%的