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1、物质的制备(金属 碱 盐及气体)上海科技版（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）物质的制备（金属、碱、盐及气体）一. 本周教学内容： 物质的制备（金属、碱、盐及气体）二. 重点、难点： 1. 掌握物质制备的方法及原理。 2. 掌握十大成盐反应。三. 教学过程： 物质的制备包括气体、金属、碱及盐的制备。（一）气体的制备 我们曾经学习过氧气、二氧化碳及氢气的制备。 1. 氧气的制备 （1）反应原理： （2）收集方法： 可采用向上排空气法或排水取气法。 （3）实验装置： a. 固体加热 需用大试管、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞、集气瓶、水槽、玻璃片、铁架台等。 b. 固液
2、常温 需用锥形瓶、分液漏斗、带导管的双孔胶塞、集气瓶、水槽、玻璃片等。 （4）检验： 将带火星木条放在集气瓶中，如果木条复燃，表明气体为氧气。 2. 二氧化碳的制备 （1）反应原理： （2）收集方法： 由于CO2密度比空气大，能溶于水且与水反应，因此只能采用向上排空气取气法。 （3）实验装置： 固液常温装置 常选用锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔胶塞、集气瓶、水槽、玻璃片等。 （4）检验： 用澄清石灰水检验，如澄清石灰水变浑浊，说明此气体为CO2。 3. 氢气的制备 （1）反应原理： （2）收集方法： 采用向下排空气法或排水取气法收集。 （3）实验装置：固液常温装置，与实验室制取CO2、O2的发
3、生装置相同。 （4）验纯： 收集一试管氢气，拇指堵住试管口，移近火焰，如听“噗”一声，则说明氢气纯净；如听到尖锐爆鸣声，表明氢气不纯。（二）金属的制备 条件：前置后；盐必溶；不用K、Ca、Na；铁二价 我们通常采用气体H2或CO，固体C作还原剂还原金属氧化物，反应条件一般为加热或高温。 例：用两种不同方法的铁、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，并比较两种方法的优、缺点。 解：方法一：湿法 方法二：干法 第一种方法更优，因为第二种方法需消耗更多能源，而且需要的Fe和稀硫酸的量更多一些，同时使用氢气会带来危险，因此方法一更好。（三）碱的制备 条件：碱、盐两种反应物需全溶于水，生成物至少有一种是沉淀。
4、 因此此方法可以制可溶性碱，也可制不溶性碱。 例：用石灰石、水、纯碱为原料，使其相互作用形成烧碱。 解： （四）盐的制备 12为化合反应 38为复分解反应 910为置换反应 例：写出符合下列要求且有KCl生成的化学方程式。 （1）化合反应：_ （2）分解反应：_ （3）中和反应：_ （4）酸与盐：_ （5）碱与盐：_ （6）盐与盐：_ 答案： 一. 选择题。 1. 下列化合物中能跟稀硫酸反应生成一种新盐和一种新酸的物质是（ ） A. B. C. D. 2. 在和溶液这五种物质中，每两种物质反应能生成的方法有（ ） A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种 3. 下列转化能一步完成的是（ ） （
5、1）； （2）； （3）； （4） A. （1）（4）B. （2）（3） C. （3）（4）D. 只有（4） 4. 下列变化只有加酸才能一步实现的是（ ） A. B. C. D. 5. 能实现变化的合适物质是（ ） A. B. C. D. 6. 下列各组中的两种物质不能通过一个化学反应同时制得的是（ ） A. 和B. 和 C. 和D. 和 7. 现有烧碱、铁片、铜片、盐酸、大理石，从缺乏反应物的角度分析一下，下列实验项目中无法进行的是（ ） A. 制取碳酸钠B. 进行中和反应 C. 制取二氧化碳D. 制取氯化铁 8. 只有经过两步才能实现的是（ ） A. B. C. D. 二. 填空题。 9.
6、 用四种不同类别的物质分别与稀硫酸反应，都能得到硫酸锌，则四种物质的化学式分别为_、_、_、_。 10. 、稀硫酸五种物质间直接反应制取硫酸铜的方法有_种。三. 简答题。 11. 在牙膏中，常用细小的粉末作填充剂，此粉末的制备过程为：（1）煅烧石灰石；（2）制；（3）向中通入，得到，试用化学方程式表示上述过程。 （1）_ （2）_ （3）_ 12. 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取，主要步骤如下： 海水：主要含和 （1）为了使转化为，试剂可以选用_，要使完全转化成沉淀，加入试剂的量应_，验证已完全转化为的方法是_。 （2）加入试剂后，能够分离得到沉淀的方法是_。
7、（3）试剂可以选用_。 （4）无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和，写出该反应的化学方程式_。试题答案一. 选择题。 1. B2. C3. A4. C 5. C6. C7. D8. CD二. 填空题。 9. 10. 2三. 简答题。 11. （1） （2） （3） 12. （1）；过量；向溶液中滴加酚酞，若变红，则证明全部转化 （2）过滤 （3） （4）探索物质的性质此类试题构思别致，题材新颖，思维富于灵活性和创造性，能较好地反映学生对信息的提取，加工、处理以及解决新问题的能力，主要考察学生的自学能力和思维能力。题干所给出的一系列的条件、知识、启发性提示，主要涉及的初中学生没有接触到的，但在后
8、续的学习或生活会接触的知识，要求学生能够发现本质，寻求规律，进而完成旧知识在新情境中的迁移和应用。通过读题，将新知识进行理解，消化、分析、综合、考虑新知识与旧知识的关系，多方位深化，及时探索出相关旧知识并将它灵活运用到新问题的解决中去。能力训练：1.某课外兴趣小组，确立了“酸碱中和生成的正盐溶液的性质”作为研究课题，在研究中他们发现，正盐虽然不能电离出氢离子或氢氧根离子，但是其溶液却不一定呈中性，有的呈酸性，有的呈碱性。为什么呢？盐溶液的酸碱性与什么有关呢？由“组成、结构决定物质性质”的观点出发，他们又进一步从组成特征上去找原因, 发现正盐溶液的酸碱性与对应的酸和碱的强弱有关。他们将实验结果统
9、计如下：酸碱相应的正盐溶液的pHHCl （强酸）NaOH （强碱）NaCl7H2SO4（强酸）KOH （强碱）K2SO47H2CO3（弱酸）NaOH （强碱）Na2CO3 7H3PO4（弱酸）KOH （强碱）K3PO4 7HNO3 （强酸）Cu(OH)2 （弱碱）Cu(NO3)2 7HCl （强酸）Fe(OH)3 （弱碱）FeCl3 7请你根据上表归纳出正盐溶液的酸碱性与对应酸、碱的强弱关系： 。根据他们的发现，请你判断硝酸钠、硝酸铁、硫酸铜、氯化钾、磷酸钠、碳酸钾六种溶液的酸碱性，其中溶液呈酸性的是 、呈碱性的是 、呈中性的是 。2如图所示：在大烧杯中，有红、蓝两只彩色气球，红色气球充有CO
10、2，蓝色气球充有空气，两只气球沉在杯底。小亮同学收集好一集气瓶CO2气体，倾斜倒入大烧杯中，发现其中一只气球竟浮起来，用手轻轻将其按下，手一松气球又会上浮，十分有趣。(1)请你判断一下，哪一只气球会浮起来？如果继续倾倒CO2气体，另一只气球会浮起来吗？请你说出理由。(2)小明同学觉得这个实验很有趣，也做了上述实验，可是两个气球没有一个上浮，你能帮助他分析原因，把实验做成功吗？3小明、小鹏和小芳三位同学在一起探究蜡烛燃烧，他们将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。提出问题导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢？猜想小明认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO。小鹏认为：可能是蜡烛受热
11、后产生的蒸气。小芳认为：可能上述两种情况都有。设计实验方案请你帮他们设计一个简单的实验方案，来判断哪一种分析是正确的。现象与结论如果小明的猜想是正确的，现象应是。如果小鹏的猜想是正确的，现象应是。如果小芳的猜想是正确的，现象应是。如果用CnH2n+2表示蜡烛的主要成分，则其燃烧的化学方程式为。4根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，得N
12、a2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表 温度盐 溶解度0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3 35NH4HCO3会有分解 请回答： 反应温度控制在3035，是因为若高于35，则_，若低于30，则_，为控制此温度范围，采取的加热方法为_。 加料完毕后，继续保温30分钟，目的是_。 静置后只析出NaHCO3晶体的原因是_。 用蒸馏
13、水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_杂质（以化学式表示） 过滤所得的母液中含有_（以化学式表示），需加入_， 并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4Cl。5某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（Na2CO3）的性质后，联想到家中蒸制馒头时常用的物质小苏打（NaHCO3）,于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究。实验一：探究碳酸氢钠的化学性质（） 取样品溶于适量的水中，测得溶液的大于。（） 向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳。该反应的化学方程式为 。（） 向小苏打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀。（） 同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了右
14、图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验。实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水了现白色浑浊。试回答： 在实验结束时，操作上要注意的问题是： 由实验（）可以得出的结论是 。请归纳出小苏打的化学性质（至少三点） 。实验二：测定小苏打样品中NaHCO3的质量分数市售的小苏打样品NaHCO3的质量分数的标注为，该兴趣小组对此产生了疑问，于是又进行了下面的实验（假设小苏打样品中的杂质可溶解于水，并对实验测定无影响）。测定过程，取10g固体样品加适量水完全溶解后，加入足量澄清石灰水，反应方程式如下：Ca(OH)2 +NaHCO3=CaCO3+NaOH+H2
15、O,过滤得到沉淀(CaCO3)，干燥后称量质量为10g。经计算得到aHCO3的质量为8.4g。 结论：小苏打样品NaHCO3的质量分数仅为84%，低于标注。利用本题中信息，请你设计出新的测定方案（简述实验方法和分析，推理过程）： 6某班级兴趣小组计划对金属与酸反应的情况进实验探究。实验目的：探究酸的浓度对金属反应速度的影响；酸的浓度对生成氢气的量的影响。实验原理：锌与稀硫酸反应生成氢气实验仪器：氢气的制取和收集装置、托盘天平、量筒、秒表。实验试剂：锌粒，5的稀硫酸，10的稀硫酸。实验步骤：实验一：称量：用托盘天平称取锌粒1.3 g，放入干燥管内；用量筒量取500 mL5稀硫酸（足量），倒入50
16、0 mL烧杯。如图所示连接仪器，收集氢气，记录反应时间和产生氢气的体积（如下表）。实验二：量取500 mL10的稀硫酸，重复上述实验，记录反应时间和生成氢气的体积（如下表）。实验编号锌的质量足量稀硫酸的浓度时间生成氢气的体积实验一1.3 g5169分钟448 mL实验二1.3 g1066分钟448 mL结论：同种金属在浓度较大的稀硫酸（或盐酸）中反应的速度_。_7小明同学在学习酸的性质时，他用大小、外形均相同的铝片分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度分析得出，H+
17、浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含 不同。小明提出了如下猜想：Cl 能促进铝和酸的反应，SO42 对反应无影响；Cl 对反应无影响，SO42 能抑制铝和酸的反应；Cl 能促进铝和酸的反应，SO42 能抑制铝和酸的反应；他进行了如下实验探究：组别相同的铝片H+浓度相同的酸反应片刻后添加某种试剂（少量）添加试剂后的反应现象结论11g铝片5mL盐酸Na2SO4无明显变化 和 离子对反应无影响21g铝片5mL硫酸NaCl明显加快 离子对反应有促进作用针对上述探究过程回答下列问题：（1）请你将表格中的空格补充完整；（2）上述猜想 是成立的；（3）若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，能否完成探
18、究任务？请说明原因。 8用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一种名贵中药材、保健品，可近年来市场上出现了一些假冒的“珍珠粉”，仅用肉眼观察难辨真假。为了向消费者提供鉴别方法，须找出真假“珍珠粉”理化性质上的差异。工商局提供了真、假“珍珠粉”样品，请你展开探究：（只要写出猜想、方案，不需要说出方案实施的具体结果）猜想一： 真、假“珍珠粉”的气味可能不同 。方案一： 取样，分别闻一闻它们的气味，分辨气味有无差异 。猜想二： 。方案二： 。猜想三： 。方案三： 。9甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来
19、放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有： 、 。写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式： ； 。（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有 现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这一猜想： ； ； 。（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；你认为，白色固体C还可能是： 。请设
20、计实验证明你的猜想（填写下表）：方 案现 象 和 结 论10某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后，放入试管中，隔绝空气，高温34分钟，冷却后，试管内有红色物质。提出问题：试管内的红色物质可能是什么？ 进行猜想：你认为可能是 、 。（任写两种猜想）实验方案：根据下表要求，任选一种猜想，设计一个实验方案来作验证。实验步骤及操作方法预期的实验现象结论取少量红色物质放入试管中， 。查阅资料：铁粉和氧化铜在高温下可以发生置换反应。得出结论：铁粉和氧化铜反应的化学方程式是 。11铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活
21、动小组对此进行了探究。【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？【猜想与假设】猜想：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”； 猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；猜想：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”； 猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。【收集证据】 （一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。（二）实验探究：针对上面的猜想至猜想，化学活动小组依次设计了实验方案
22、，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。猜想可行的实验方案观察到的实验现象猜想将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。果肉表面不变色。猜想果肉表面变色。猜想果肉表面不变色。猜想果肉表面不变色。猜想温度高的先变色。【得出结论】 。【反思与评价】 （1）在四种猜想中，你认为猜想 （填代号）最不合理，理由是 。（2）在验证猜想时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是 。【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是 12、铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币，已知铜的熔
23、点是1083.4，铁的熔点是1534.8。试从物理性质和化学性质的角度分析，为什么用铜而不用铁来铸造货币？ 。13、某校化学兴趣小组的同学探究可燃物质燃烧的条件，探究如下：（1）取一支大试管，往里加2mL30的过氧化氢溶液；（2）用镊子取一块白磷投入到试管中，可看到白磷并不燃烧；（3）往试管里滴加5滴166g/L碘化钾溶液，不一会儿，可观察到白磷先熔化，继而燃烧起来，发出火光，并伴有白烟生成。（提示：过氧化氢（H2O）易溶于水，在催化作用下，分解生成氧气和一种常见液体，同时放出大量的热量）试回答：（1）碘化钾的作用是 ；（2）写出过氧化氢分解的化学方程式 ；（3）通过该实验的探究，你总结出可燃
24、物燃烧的条件为 。14、金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式如下：Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜时，在实际生产中需要把浓硝酸用等体积的水稀释。试回答：（1）从经济角度来分析，用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是 ；（2）请你从经济和环保的角度来考虑设计制取硝酸铜的最适宜方法，作化学方程式表示 。15碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体。两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分，对其可能的组成进行探究。提出问题】白色固体的成分是什么? I
25、组：作出猜想】白色固体的成分可能是CaC03和CaO的混合物。 实验验证】(请你写出实验的步骤和现象)：_【实验结论白色固体的成分是CaC03和CaO的混合物。 II组：作出猜想】白色固体可能全部是氧化钙。 设计方案】取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊。 II组的方案正确吗?_，理由是_ I组为了进一步研究碳酸钙分解的质量分数，设计了如下的实验方案：称取一定量白色固体，用足量盐酸溶解，产生的气体经除杂、_后，被已称量好的足量的“吸收剂”吸收“吸收剂”宜选用_，该方案中还需补充的步骤是 _。16、为验证铝比铁活泼，小雨将大小相同的铝片和铁片投入到两个盛等体积稀硫酸的烧杯中。 (1)实
26、验中，小雨发现铁与稀硫酸反应较剧烈，而铝片表面却无气泡冒出，小雨向老师请教，老师建议小雨将铝片先用稀NaOH溶液处理(除去铝表面致密的氧化膜)，再进行实验。小雨按照老师的建议做，果然观察到预期的现象。你认为小雨将观察到的现象是： (2)小雨用NaOH溶液处理铝片时，注意到一个“异常”现象：将铝片投入稀NaOH溶液中，先无明显现象，一段时间后，表面出现气泡，而且越来越多。老师告诉小雨这是由于铝和氢氧化钠溶液反应的结果，并建议探究气体的成分。 假如你是小雨，根据质量守恒定律，你认为该气体成分可能是 。为验证你的猜测，先要制取该气体。如果有如图示装置供你选择，你将选用 。根据你的猜测，你将设计怎样的
27、实验来验证猜测(写出实验操作及预期观察到的现象)实验操作： 观察到的现象： 17. 某实验测出的人呼吸中各种气体的体积分数如右表所示：气体吸入气体呼出气体X78%75%Y21%15%CO20.03%3.68%H2O0.06%5.44%其它0.91%0.88%（1）请你判断：X是 、Y是 。（填化学式）（2）请你回答：因参与人体新陈代谢而消耗的气体是 。（填化学式）（3）请你证明：呼出的气体中含有水蒸气。你的实验方法是 。（4）请你分析：X气体在呼吸过程中没有参与化学反应，但在呼出的气体中体积分数却减小了，原因是 。18在一定体积的10的氢氧化钠溶液中滴加10的盐酸，反应中溶液的温度与加入盐酸的
28、体积变化如下：（1）试绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线。(2)根据曲线讨论溶液温度变化的原因。 加入盐酸的量在2-10mL之间时： ； 加入盐酸的量在10-20mL之间时： 。(3)若某同学提出“将氢氧化钠固体直接与10盐酸反应，以探究中和反应是否放热”，此提议是否合理?为什么?答： 。19某校化学兴趣小组的同学经查阅资料知道：淀粉在适当温度和酸催化条件下可转变为葡萄糖。为探究淀粉在不同温度下转化为葡萄糖的程度，他们每人都进行了如下两步实验： 步骤1. 用一支大试管取一定量淀粉与水混合，再加入适量的稀硫酸，摇匀，加热到一定的温度。实验过程中，各人控制温度不同，加热持续时间相同。
29、 步骤2然后用两支小试管各取少量大试管内的反应混合物，在其中一支小试管(编号为A)内滴加NaOH溶液至呈强碱性，再滴入4-5滴CuS04溶液，并加热至沸；在另一支小试管(编号为B)内滴加2-3滴碘水。观察并记录现象。 (1)由于各人控制的温度不同，出现了下列三种情况。请你根据已学知识，帮助他们完成下列实验情况汇总表。现 象结 论第一种情 况A试管中：_B试管中：_淀粉没有转化为葡萄糖第二种情 况A试管中：_B试管中：_第三种情 况A试管中：_B试管中：_淀粉全部转化为葡萄糖 (2)在步骤2中A试管内所加Na0H溶液的作用是 。20、实验表明锌与硝酸有如下反应：（1）4Zn+9HNO3（极稀）=
30、 4Zn(NO3)2 +NH3+3H2O（2）3 Zn+8HNO3（稀）= 3Zn(NO3)2 +2NO+4H2O（3）Zn+4HNO3（浓）= Zn(NO3)2 +2NO2+2H2O根据上述三个反应可以得到锌与硝酸反应有Zn(NO3)2、H2O生成的结论，你还能得出的结论有：_；生成等质量的Zn(NO3)2，选用反应_（填序号）消耗的HNO3最少。某校化学课外活动小组对碳与氧气反应时氧气用量与产物成份的关系进行研究，取12g碳与给定质量的氧气在密闭容器中燃烧，测得以下数据：氧气的质量(g)816243240产物的成份COCOCO与CO2CO2CO2产物的质量(g)1428364444从上表数据的变化中，你得出碳与氧气反应时，产物成份与氧气用量的关系是：（1）_（2）_21认真阅读下表，然后回答问题：一些金属物理性质的比较物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）银 铜 金 铝 锌