第二章 元素及化合物知识 元素及化合物知识是构成整个初中化学知识的重要部分,是学生必备的基础知识。在学习过程中,要通过学习活动和观察来分析生活现象,多积累一些感性认识,寻求知识间的内在联系,了解元素及化合物的性质和用途之间的关系,并能运用所学知识解决简单的实际问题。 第一节 单 质【考点说明】1、能从组成上识别单质、区分单质和化合物。 2、知道氧气的主要性质和用途,说出氮气、氢气、碳的性质和用途;初步学习在实 验室制取氧气、氢气,知道氧气的工业制法。 3、了解金属的物理特性,能区分常见的金属和非金属;认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用,知道常见的金属与氧气的反应;了解防止金属锈蚀的简单方法,知道一些常见金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法,了解常见金属的特性及其应用,认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性,知道生铁和钢等重要的合金;知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性。4、能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断,并能解释日常生活中的一些现象。【知识整理】 请按下表整理,与同学们交流 单质性 质用 途制 取物理性质化学性质氮气氧气实验室制法 工业制法氢气实验室制法碳金属
(共性)
铁从铁矿石中将铁还原出来的方法【经典例题】1、铁能在空气中与氧气反应生成铁锈。一位同学应用上述反应原理测定空气中氧气的含量,他选用的仪器如图所示。请回答下列问题: (1)试管和铁丝球应如何放置? (2)实验中观察到什么现象? (3)实验要进行一周左右的时间才能观察到明显的现象。你知道 时间较长的原因吗? 〖分析〗试管中的铁丝与试管中的氧气、水作用形成红综色的铁锈,由于试管内氧气减少,压强降低,导致试管内水面上升。 答案:(1)把细铁丝放在倒立着的试管里,把烧杯移至试管下方使 试管口浸没在水中,并用烧杯中的水液封试管中的空气。 (2)铁丝与空气中的氧气、水反应,消耗了试管内的氧气, 使试管中液面上升,同时能观察到铁丝生锈。 (3)铁生锈是一个缓慢氧化的过程,为了保证空气中的氧气能完全 与铁丝反应,实验需要较长时间 【自主检测】一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1、在高空中有一层臭氧层,它吸收了太阳光中绝大部分紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害。臭氧的化学式是o3,它是一种( ) a.混合物 b.氧化物 c.单质 d.化合物 2、下列关于氧气的说法正确的是( ) a.氧气在任何状态下都是无色、无味的 b.氧气不能溶于水 c.有些物质在氧气中能剧烈燃烧,有些物质和氧气作用比较缓慢 d.火箭、炼钢都需要氧气作为燃料 3、下列物质在氧气中燃烧时,生成黑色固体的是( ) a.镁条 b.铁丝 c.红磷 d.硫粉 4、下列关于氢气的说法不正确的是( ) a.氢气是密度最小的气体 b.点燃或加热氢气前一定要验纯 c.氢气是种理想的能源 d.氢气易溶于水 5、关于下列金属的说法不正确的是( ) a.金可做成金箔,是因为金有良好的延展性 b.钨可做灯丝,是因为能导电、熔点高 c.常用铜而不用银做导线是因为铜的导电性比银好 d.油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上,这是利用了铁的导电性 6、下列叙述不正确的是( ) a.保险丝是用武德合金制成的 b.青铜是人类最早使用的合金 c.铁矿石不属于金属材料 d.不锈钢是永不生锈的钢铁 二、填空题7、写出下列反应的化学方程式:①红磷燃烧 ;②铁丝燃烧 ;③铝和稀硫酸反应 ;④高锰酸钾受热分解 ;⑤双氧水在二氧化锰的催化作用下制氧气 。8、氧气是化学性质比较活泼的气体,可以与许多物质发生反应。氧气的这一特性,使氧气在生产和生活中有着广泛的应用;也正是由于氧气的这一性质,人们为了生产和生活的需要,在某些情况下,要使物质与氧气隔绝。请你从以下两个方面各举两例予以说明。应用氧气:① ,② 隔绝氧气:① ,② 9、XX年11月28日陕西陈家山煤矿发生了“瓦斯”爆炸,造成166人死亡的重大爆炸事故 ,就防止“瓦斯”爆炸,请你从化学的角度谈谈应采取哪些措施(写两点)① ② 。为防止爆炸的进一步发生,指挥部要求在矿井中充入大量的氮气,请说说充入氮气的目的 。茶叶、肉松、膨化食品等常采用真空充气包装,即将食品装入包装袋,抽出包装袋内空气,再充入氮气,然后封口。对保存这些物品,真空充气包装和真空包装相比,其优点是 。10、氢气是一种绿色能源,以它为燃料的电池正逐渐被应用到人们的生活中,有许多方法可以得到氢气,请写出其中一种方法(用化学方程式表示),并指出该反应的基本反应类型:_________________________________,_______ __。 11、目前城市里经常可见用气艇或大气球做广告内,其中通常充入氦气,这比充入氢气的安全性能要好。因为,氦气与氢气一样具有 的物理性质;氦气与氢气相比,氦气由于不具有 性而更为安全。 12、生活中常常有这样的现象:一件普通的铁器,如不精心保管便会生锈;若不引起注意,锈斑蔓延开来,就会吞噬整个铁器,使之变为废物,人们称这种现象为“锈吃铁”。请用有关知识解释铁生锈与“锈吃铁”的原因: 。13、小明用实验探究fe、mg、cu等三种金属活动性顺序时,有关反应记录如下:fe+2hcl==fecl2+h2↑ mg+2hcl==mgcl2+h2↑ fe+cuso4==cu+feso4 cu+hcl—不反应(1)从上述反应中,你获取的信息有: 。(2)小明说,他能从实验过程中发现镁比铁活泼,其依据是 ;如果补充一个实验(用化学方程式表示) ,也能说明镁比铁活泼。(3)我们能用金属活动顺序解释生活中的一些现象,如: 。三、计算题14、生铁和钢都是铁合金,生铁中碳的含量在2.o%~4.3%之间,钢中碳的含量在o.03%~2.o%之间。将一块质量为10.og的铁合金放入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入100g稀h2so4,恰好使铁合金中的铁完全反应(碳不溶于稀h2so4;铁合金中其他元素含量很低,可忽略不计),测得生成h2的体积为4.00l(h2在该条件下的密度为o.0880g/l)。试根据计算回答:(计算结果保留三位有效数字)(1)该铁合金是生铁还是钢?(2)反应后所得溶液的溶质质量分数。一、选择题1、c 2、c 3、b 4、d 5、c 6、d二、填空题7、①4p+5o2 2p2o5 ②3fe+2o2 fe3o4 ③2al+3h2so4==al2(so4)3+3h2↑ ④2kmno4 k2mno4+mno2+o2↑⑤2h2o2 2h2o+o2↑ 8、应用氧气:①供人呼吸 ②炼钢 隔绝氧气:①铁生锈 ②真空包装9、①通风 ②严禁明火;稀释矿井内气体、熄灭明火、防止煤炭的进一步氧化 不仅可以防治食品氧化变质,还可以防止这些食品被压碎10、2h2o 2h2↑+o2↑ 分解反应11、密度较小 可燃12、铁与空气中的氧气、水发生复杂的化学反应而形成铁锈;铁锈疏松多孔,能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续和铁反应,直至铁被完全锈蚀。13、(1)镁、铁的活动性比铜强;(2)镁和稀盐酸反应比铁与稀盐酸反应剧烈 2mg+o2 2mgo (3)铁在自然界中以化合物的形式存在,而金在自然界中以单质形式存在三、计算题14、(1)钢 (2)24.4%