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初中化学

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    铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝的化合物在日常生活和工农业生产中也有着重要的用途.
    (1)在地壳中,铝是含量最多的金属元素.右图是铝的原子结构示意图,铝原子的核电荷数为______,在化学反应中容易(填“得到”或“失去”)______电子,形成铝离子(填符号)______.
    (2)宜昌市桥边镇建有一座铝冶炼厂,该厂以氧化铝为原料,在熔融状态下电解生成铝和一种常见的气体,其反应的化学方程式为______.
    (3)在日常生活中,家里防盗铁网上常刷一层“银粉”漆,其实“银粉”就是金属铝粉;铝也可用来制导线;盛装饮料的易拉罐和家用高压锅是用铝合金制造的;铝合金还应用于飞机制造上…作为材料,我发现它们具有以下优良性能(各答一条,不雷同)铝:______;铝合金:______.
    (4)铝的化合物氢氧化铝[Al(OH)3]是药物胃舒平的有效成分,可用于治疗胃酸过多,治疗原理用化学方程式表示为______.
    魔方格

    本题信息:2007年宜昌化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝的化合物在日常生活和工农业生产中也有着重要的用途.(1)在地壳中,铝是含量最多的金属元素.右图是铝的原子结构示意...” 主要考查您对

化学反应方程式的书写

文字表达式

原子结构

原子结构示意图

离子结构示意图

合金

金属的化学性质

金属的冶炼(铁的冶炼)

中和反应及在实际中的应用

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
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化学方程式的书写原则遵循两个原则:
一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应;

二是遵循质量守恒定律,即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。

书写化学方程式的具体步骤:
(1)写:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左,生成物在右,中间用横线连接,如: H2+O2——H2O,H2O——H2+O2
(2)配:根据反应前后原子的种类和数目不变的原则,在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使各种元素的原子个数在反应前后相等,然后将横线变成等号。配平后,化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,如:2H2+O2=2H2O,2H2O= 2H2+O2
(3)注:注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑。

化学计量数:

化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中,各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,计数量为1时,一般不写出。

书学化学方程式的常见错误:

常见错误 违背规律
写错物质的化学式 客观事实
臆造生成物或事实上不存在的化学反应
写错或漏泄反应条件
化学方程式没有配平 质量守恒
漏标多标“↑”、“↓”符号 ——

书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:
(1).“△”的使用
①“△”是表示加热的符号,它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。
②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生,书写化学方程式时就用“△”,如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度,一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2
 
(2)“↑”的使用
 ①“↑”表示生成物是气态,只能出现在等号的右边。
②当反应物为固体、液体,且生成的气体能从反应体系中逸出来,气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。
③当反应物是溶液时,生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来,则不用“↑”,如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl
④只有生成物在该反应的温度下为气态,才能使用“↑”。
⑤若反应物中有气态物质,则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2

(3)“↓”使用
①“↓”表示难溶性固体生成物,只能出现在等号的右边
②当反应在溶液中进行,有沉淀生成时,用 “↓”,如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3
③当反应不在溶液中进行,尽管生成物有不溶性固体,也不用标“↓”,如:2Cu+O22CuO
④反应在溶液中进行,若反应物中有难溶性物质,生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.

化学方程式中“↑”和“↓”的应用:

①“↑”或“↓”是生成物状态符号,无论反应物是气体还是固体,都不能标“↑”或“↓”;
②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀,则使用“↓”;若不在溶液中进行,无论生成物中是否有固体或难溶物,都不使用“↓”;
③常温下,若反应物中无气体,生成物中有气体.

提取信息书写化学方程式的方法:
      书写信息型化学方程式是中考热点,题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域,充分体现了化学学科的重要性,并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤,可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式,并注明反应条件及生成物状态;第二步就是化学方程式的配平。
概念:用文字表示化学反应的式子

文字表达式的书写步骤:
(1)写:根据反应事实写出反应物和生成物
(2)注:注明反应条件:[点燃,加热,光照,通电等]
原子的构成:


原子核的构成:

原子核相对原子来说,体积很小,但质量却很大,原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量约为质子质量的
质子的质量为:1.6726×10-27kg
中子的质量为:1.6749×10-27kg



构成原子的粒子间的关系:

对原子构成的正确理解:
(1)原子核位于原子中心,绝大多数由质子和中构成 (有一种氢原子的原子核内只含有1个质子,无中子),体积极小,密度极大,几乎集中了原子的全部质量,核外电子质量很小,可以忽略不计。
(2)每个原子只有一个原子核,核电荷数(核内质子数)的多少,决定了原了的种类。
(3)在原子中:核电荷数二质子数二核外电子数。
(4)原子核内的质子数不一定等干中子数,如钠原子中,质子数为11,中子数为12。
(5)并不是所有的原子中都有中子,如有一种氢原子中就没有中子。
(6)在原子中,由于质子(原子核)与电子所带电荷数相等,且电性相反,因而原子中虽然存在带电的粒子,但原子在整体上不显电性。

核外电子的排布:
①电子层核外电子运动有自己的特点,在含有多个电子的原子里,有的电子通常在离核较近的区域运动,有的电子通常在离核较远的区域运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。

②核外电子的分层排布通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同:离核越近,电子能量越低;离核越远,电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下所示:
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
离核远近 近→        远
能量高低 低→        高

③核外电子排布的规律了解一些核外电子排布的简单规律对理解原子核外电子排布的情况有很重要的作川,核外电子排布的简单规律主要有:
a.每层上的电子数最多不超过2n2(n为电子层数),如第一电子层上的电子数可能为1,也可能为2,但最多为2。
b.核外电子排布时先排第一层,排满第一层后,再排第二层,依次类推。
c.最外层上的电子数不超过8;当只有一个电子层时,最外层上的电子数不超过2。

原子的不可再分与原子的结构:
化学变化中原子不会由一种原子变成另外一种原子,即化学变化中原了的种类不变,其原因是化学变化中原子核没有发生变化。如硫燃烧生成了二氧化硫,硫和氧气中分别含有硫原子和氧原子,反应后生成的二氧化硫中仍然含硫原子和氧原子。原子不是最小粒子,只是在化学变化的范围内为“最小粒子”,它还可再分,如原子弹爆炸时的核裂变,就是原子发生了变化。原子尽管很小,但具有一定的构成,是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
概念:
原子结构示意图(如图)是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。

 原子结构示意图及各部分的含义:


前20号元素的原子结构示意图:


概念:
     离子结构示意图是用来表示离子核电荷数和电子排布的图示.同种元素的原子和离子其质子数相同.离子的核外电子数和质子数不同,阳离子的质子数大于核电荷数,阴离子的质子数小于核外电子数.主族元素的离子最外层一般为8个电子(最外层是K层为2个电子)。

阴阳离子的结构示意图与原子结构示意图的的区别:
1、结构示意图中,圆圈里的数字=半弧上的数字之和,它就是原子结构示意图。
2、结构示意图中,圆圈里的数字>半弧上的数字之和,它就是阳离子结构示意图。
3、结构示意图中,圆圈里的数字<半弧上的数字之和,它就是阴离子结构示意图。
合金的概念:
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质。

①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物,不一定全部由金属组成。

②合金具有金属特性,如导电性、导热性、延展性等。

③合金是几种成分熔合在一起形成的,发生的是物理变化,不是化学变化;合金不是几种成分简单地混合而成的。

④合金中各成分仍保持自己的性质。

合金与组成它们的金属的性质比较:
金属熔合了其他金属或非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部结构也发生了改变,从而引起性质的变化。因而合金比纯金属具有更广泛的用途。 纯金属与合金性质的比较:
①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳。

②合金的硬度一般应工组成它的金属。

③合金的熔点一般低于成它的金属。

④合金的抗腐蚀能力一般强工组成它的金属。

⑤合金的导电性、导热隆能一般差于组成它的金属。

生铁和钢的比较:
含碳量 2%—4% 0.03%—2%
其他元素 Si、Mn、S、P(少量) Si、Mn等
机械性能 硬而脆,无韧性 坚硬,韧性大,塑性好,有弹性
机械加工性质 可铸不可锻 可铸,可锻,可压延
分类 白口铁,灰口铁,球墨铸铁 碳素钢,合金钢

知识点拨:
①生铁和熟铁:生铁是指含碳债在 2%一4.3%之间的铁合金,熟铁是用生铁精炼而成的较纯的铁,含碳量低于0.02%。
②生铁与铸铁:铸铁是生铁中的一种,是指可用来铸造的生铁,通常指球墨铸铁。
③碳素钢的性能与含碳址有关,含碳量越高,硬度越大,但韧性越差;含碳量越低,韧性越好,但硬度越小。
④纯铁与日常生活中铁的颜色差异日常生活,我们接触的铁一般不是纯铁,而是一些铁的氧化物或含铁的混合物,故我们常见的铁的颜色是黑色的,但它并不是纯铁的颜色,纯铁的颜色是银白色的。

应用广泛的合金:
(1)铁合金:铁合金包括生铁和钢,生铁和钢的主要成分是铁,钢与生铁的各种性能不同,主要是由于二者的含碳量不同。
生铁与钢的种类

(2)生铁与钢:
生铁的含碳量为2%—4.3%
钢的含碳量为0.03%—2%
(3)钛和钛合金:钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。
①性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,密度小,又称亲生物金属;
②用途:喷气发动机、飞机.机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮和舰艇的外壳等。
金属的化学性质:
常见金属能与氧气反应,也能与盐酸,硫酸及盐溶液反应。

常见金属的化学性质:
1.金属和氧气的反应
金属 在空气中 在氧气中 方程式
常温下表面逐渐变暗。点燃
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,
生成白色固体
点燃,剧烈燃烧,发出耀
眼的白光,生成白色固体
2Mg+O22MgO
常温下,铝表而变暗,生成一
层致密氧化膜,保护铝不再被腐蚀
点燃。剧烈燃烧,火星四射,
放出大量的热,生成白色固体
4Al+3O22Al2O3
持续加热发红,离火变冷 火星四射,放出大量的热,
生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
加热,生成黑色物质,在潮湿的
空气中,生成铜绿而被腐蚀
加热,生成黑色固体 2Cu+O22CuO
即使在高温也不和氧气反应 ——
结论 大多数金属都能喝氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同

2.金属与酸的反应
盐酸 稀硫酸 反应现象(两种酸中相同)
Mg+2HCl==MgCl2+H2 Mg+H2SO4==MgSO4+H2 反应比较剧烈,产生大量
气泡,溶液仍为无色,生成
的气体能够燃烧,并且产
生淡蓝色火焰
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2
Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 反应缓慢,有气泡产生,溶
液由无色逐渐变为浅绿色,
生成的气体能够燃烧,并且
产生淡蓝色火焰
Fe+2HCl==FeCl2+H2 Fe+H2SO4==FeSO4+H2
不反应 不反应

3.金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中,观察现象
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
锌表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为无色
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
锌表面有一层银白色金属析出
Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag
无变化,不反应
铁表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
铁表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag
无变化,不反应
无变化,不反应 铜表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
无变化,不反应

易错点:
一、(1)一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能,如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
(2)浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
(3)在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强,放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应,过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
(4)铁与非氧化性酸反应时,始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
(5)金属与酸反应后溶液的质量增大。

二、
(1)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远,反应越容易发生。
(2)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。
(3)不能用活泼的金属K,Ca,Na,与盐溶液反应,因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。

金属与酸的反应不一定属于置换反应:
置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下,较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性,金属与浓硫酸(或硝酸)反应时,生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。


铝和锌的抗腐蚀性:
1.铝制品具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜,对铝起防护作用。

2.锌与铝的抗腐蚀性相似,也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
金属冶炼:
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
原理:把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,其主要的反应原理是:
在高温下,利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,其反应的化学方程式是: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

炼铁的原料及作用
铁矿石:提供原料
焦炭:提供能量,产生还原剂
石灰石:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备:高炉

高炉内有关反应
a.产生CO提供能量:C+O2CO2;CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来:3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3

产品:生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因:
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法:
热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼,加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2

热还原法(适用于金属活动性顺序表中,Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高,污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质,污染大气,适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ;MgCl2(熔融)Mg+Cl2

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
中和反应:
(1)定义:酸跟碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。

(2)实质:酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子作用生成水的过程。


概念理解:
①中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应。如Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O不是中和反应
②中和反应一定是复分解反应,但复分解反应不一定是中和反应。二者的关系是复分解反应包含了中和反应。

探究中和反应是否发生的方法:
酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应,中和反应一般情况下没有明显的外观现象【H2SO4+ Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O除外】。
探究酸碱发生中和反应的方法有以下几种(以HCl和NaOH反应为例):

1. 指示剂法。先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

2. pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时多次测定混合溶液的pH。如果测得pH逐渐变小且小于7,则证明 NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

3. 热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化.所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。
中和反应的应用:
①改变土壤的酸碱性根据土壤情况,可以利用中和反应,在土壤中加人适量酸性或碱性物质,调节土壤的酸碱性,以利于植物生长。如:近年来由于空气污染造成的酸雨,导致一些地方的土壤显酸性,不利于农作物生长,人们通常向土壤中撒适量熟石灰中和其酸性。

②处理工厂的废水工厂里排出的废水有一些显酸性或碱性,直接排放会对水体和环境造成污染。通常在排出的废水中加入适量的碱性或酸性物质中和。如:废水中含有硫酸可向其中加人适从熟石灰,反应的化学方程式为:H2SO4+Ca(OH)2==CaSO4+2H2O。

③用于医药人体胃酸(主要成分是盐酸)过多,会造成消化不良,甚至会产生胃病,通常服用呈碱性的物质来消除症状,如氢氧化铝,反应的化学方程式为:3HCl+Al(OH)3== AlCl3+3H2O。被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸)后,可在患处涂上显碱胜的物质,如:NH3·H2O。
发现相似题
与“铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝的化合物在日常生活和...”考查相似的试题有: