2022-2023学年浙江九年级科学上学期考点全突破(浙教版)第9讲 物质的转化(金属冶炼与陌生物质探究)(含详解)

浙教版9年级上册科学考点全突破第9讲物质的转化(金属冶炼与陌生物质

探究)

.聚焦考点

一、金属的冶炼

⑴金属在自然界中的存在

少数金属以单质形式存在，大多数金属是以化合态的形式存在的。

⑵金属的冶炼原理与方法

①原理：把金属从化合态变成游离态。

②冶炼方法:

A木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：C+2CuO==CO2+Cu

实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。

B炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生

游离态的金属单质。以碳和氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为:

2C+O2==CO、CO+CuO==CO2+Cu

C氢气还原氧化铜：H2+CuO==H2O+Cu

现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。

操作注意事项：实验开始时需先通氢气。再加热，防止爆炸；

实验停止后，要继续氢气，直到完全冷却为止,防止铜再次被氧化。

氢气还原氧化铜实验装置中容易出现的典型错误：

①试管口高于试管底。应使试管口低于试管底,防止反应生成的水倒流。

②试管口加了胶塞。试管口不能加胶塞，否则气压过大，易造成试管炸裂。

③导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入底部。(3)还原反应

A含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应：能从氧化物中夺取氧的能力叫做

性，具有还原性的物质可作还原剂。

B可以作还原剂的物质主要有、H2和CO。

(4)铁的冶炼

用铁矿石炼铁的主要反应原理：在高温下，用一氧化碳从铁矿石中把铁还原出来。

操作注意事项：实验最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止

一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应尾气处理。

(5)有关纯度问题的计算

①由混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量x纯度

②根据纯净物的质量,求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=某组成元素的质量xlOO%

纯净物的质量

③求产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)：混合物质量=纯净物质量

纯度

二、物质转化的关系

(1)金属+氧气一＞金属氧化物(碱

性氧化物)

△

如：4Na+O2====2Na2O2Cu+O2^=2CuO

(2)金属氧化物+水-可溶性碱

Na2O+H,O====2NaOHK20+H,0====2KoH

难溶性碱不能用相对应的碱性氧化物与水反应得到

(3)非金属+氧气—非金属氧化物(酸性氧化物)如：C+Ch=占&燃CO2

非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，学过的酸性氧化物有C02、S02、P2O5

(4)酸性氧化物+水-»可溶性含氧酸

如：C0，+H，0====H2c03S0，+H，0====H2s03

H2SiO3是难溶性酸，所以不能用对应的酸性氧化物SiCh与水化合而制得

(5)金属+非金属一无氧酸盐

....点燃

如：2Na+Cl22NaCI

(6)金属氧化物+非金属氧化物―含氧酸盐

如：Na2O+CC)2====____Na2co3____________________

(7)金属氧化物+酸一＞盐+水

如：FeQ+6HCl====2FeC13+3H2O________________________

(8)非金属氧化物+碱―盐+水

如：SO，+2NaOH====NaSO3

(这类反应不是复分解反应)

(9)酸+碱1盐+水如：HCl+NaOH====NaCl+H20

(10)可溶性碱+可溶性盐-新碱+新盐(其中有一种为沉淀)

如：3Na0H+FeCk====3NaCl+Fe(OH)3(11)酸+盐-新酸+新盐(条件：酸可溶于水,

且生成物中要有沉淀、气体或水)

如：H，SCh+BaC)====2HCl+BaSO4

(12)盐+盐―新盐+新盐(条件：反应物均溶于水且生成物中要有沉淀)

AaCl+NaNO3

(13)金属+盐一新金属+新盐

如：Fe+CuS04====Cu+FeSO4

(14)金属+酸一＞盐+氢气

如：Fe+2HC1====FeC12+H2T

条件：酸是除浓硫酸和浓硝酸以外的酸，且参加反应的金属是金属活动性顺序表中氢以前的金属

△

(15)碱一碱性氧化物+水：2Fe(OH)3^=Fe2O3+3H2O

△

(16)酸一酸性氧化物+水：H2cCh^=C02T+H20

麦能力提升

一、金属冶炼

1.(2018•浙江模拟)某混合气体可能有CCh、CO、氏中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体

的组成，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。实验中出现的现象及在反应前后测量C、D装置

的质量(各步反应均完全)记录如下表:

装贵现象反应前总质量/g反应后总质量/g

A溶液变浑浊一——

C黑色变红色aC

D白色变蓝色bd

F有水滴入

,—试分析回答下列问题:

(1)请写出A装置中反应的化学方程式

(2)能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是。

(3)若混合气体中含有CO,则a、b、c、d之间满足的关系式为

2.(2018.台州模拟)已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中

加热，则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用如图所示的装置测定某样品中碳酸亚铁的含量(该

装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量)

实验过程中，先打开K通人一氧化碳再加热：装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷

却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了a克，装置B中液体质量增加了b克。请回答下

列问题：

(1)写出装置A中发生的一个反应方程式：。

(2)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：装置B的质量增加且_______。

(3)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则

a(填”或“<”)b»

(4)D处为收集尾气的装置，应选择填“甲”“乙”或“丙”)装置。

3.观察同学们经常使用交通工具--自行车，请完成下列各题

(1)车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀，这是铁与空气中的和水蒸气等物质发生化学反应的

结果.通常用盐酸除铁锈，该反应的化学方程式为;

(2)新型食品保鲜剂“纳米a铁粉”被称为“双吸剂”，其实质就是利用了铁生锈的原理，若用化学方法检验

使用一段时间的“纳米a铁粉”是否完全失效，可选用检验，若出现的现象，说明该双吸

剂仍可使用.4.(2016•瑞安模拟)以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4«xH2O)热分解产物的研究

【查阅资料】

①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；

②硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物；

③SO2能使高锦酸钾溶液褪色.

【进行实验】

图1为某兴趣小组同学称取a克硫酸亚铁晶体样品高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并

通过称量装置B质量测出x的值.

图2某实验室利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4・xH2O)进行热分解，获得相关数据，绘

制成固体质量--分解温度的关系图.

;根据（填实验现象）可知反应生成S02.

（2）实验中持续通入氮气。实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响，为什么？.

（3）小明根据质量守恒定律从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3,请结合分子

和原子的角度回答小明的判断理由________.

5.（2018九上•江北期末）利用如图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进行

分离和收集，实验步骤如下：

（1）检查装置气密性良好后,

取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂（如图所示）。关闭分液漏斗开

关和K2,打开Ki,通入CO气体一段时间，排除装置内的空气，此时装置存在的缺陷是

.排放会造成空气污染。

（2）继续通CO,在出口M处将气体干燥并用小试管收集后检验气体纯度，待装置内气体纯净后，打

开分液漏斗开关K,将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没过导管下端关闭开关K,点燃酒

精灯，装置A的玻璃管中反应的化学方程式是.

（3）当装置C中没有出现浑浊时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭Ki，打开K2,此

时装置D的作用是收集

6.小明为了测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计组装了如图的实验装置:

氨氧

化旃

溶液

（2）装置A中发生反应的化学方程式

（3）能除去H2中混有少量HC1气体的装置是（填装置序号）。

（4）装置E中硫酸铜粉末变蓝色，说明硬质试管中反应后有生成。

（5）实验前硬质试管中混合物的质量为5g,实验后剩余固体质量为4.2g,求混合物中氧化铜的质量分

数%。

二、酸碱盐综合

7.（2018九上•金华期中）用石灰石和稀盐酸制取CO2后残留的废液收集在学校实验室的废液缸中。某科

学兴趣小组的同学想探究废液中溶质的成分，请我们共同参与探究并回答下列问题：

［查阅资料］CaCL溶液呈中性。

［提出问题］废液中的溶质是什么物质？

［作出猜想］

猜想一：废液中的溶质只有CaCL。

猜想二：废液中的溶质有CaCb和①________（填化学式）。

【实验与结论】

小明同学取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚醐试剂作对比实

验，结果两试管中溶液均无色，于是甲同学认为猜想一是正确的。你认为甲同学的猜想是否正确并说明

理由②。

小刚同学认为要证明废液中溶质的成分，可向废液中加入某种试剂，根据实验现象作出判断。则小刚同

学所选的下列试剂合理的是③。

A.NaOH溶液B.紫色石蕊试液C.Na2co3溶液D.铁粉

8.（2019九上•邺州期中）实验室有一瓶标签残缺的溶液，它可能是硫酸钠、碳酸钠和氯化钠溶液中一种。

龙龙、开开两位同学分别设计了下表方案进行鉴别。

实验步骤实验现象实验结论

龙龙①取少量待测溶液于试管中，向其中滴入几滴—溶液①产生白色沉淀待测溶液是硫酸钠溶液

②向步骤①的试管中滴入适量稀硝酸②白色沉淀不消失

开开①取少量待测溶液于试管中，向其中加入适量稀硫酸①无明显现象待测溶液是硫酸钠溶液

②向步骤①的试管中滴入适量氯化钢溶液②产生白色沉淀

根据上表回答问题：

（1）龙龙同学滴加的试剂可能是溶液（填化学式，写出一种即可）

（2）龙龙同学认为开开同学方案存在缺陷，理由是o

9.（2018九上•温州期中）我国不少地方有端午吃“灰水粽''的习俗。所谓"灰水粽''是指用草木灰的浸出液浸

泡糯米做成的粽子，清香软糯。小柯对制作“灰水粽”的草木灰展开了如下探究：

【查阅资料】①糯米中加入食用碱可起到中和

微生物生成的酸、软化食物纤维等作用;

①草木灰中富含钾盐，主要成分是K2co3，还含有少量K2so4和KC1。

【实验探究】检验草木灰的成分，并测定草木灰中K2co3的质量分数。

（1）取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液；取少量浸出液于试管中，滴

加几滴酚酷试液，观察到酚酷试液,则说明草木灰的浸出液呈碱性。（2）为了检验草木

灰的浸出液中存在C1一,请写出实验方法：O

（3）小柯用图示装置测定草木灰中K2c03的质量分数，通过测定丙装置质量的增加量来计算K2cCh

的质量（草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体），实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除搅拌

乙、丙中的反应物外，还可以。

（4）有人认为通过丙装置质量增加量来计算K2c的质量，结果会偏大，理由是

10.（2017九上邺州月考）小明为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数，用如图所示装置进行如下实验.

①取研碎后的钙片4g,倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量

的稀盐酸，置于电子天平上测出装置总质量;

②打开活塞，滴入足量稀盐酸后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量；

③整理相关数据如下表，计算出钙片中碳酸钙的质量分数。（该实验中，装置中的固态干燥剂能吸水但

不吸收二氧化碳）

反应前总质量/g275.58

反应后总质量/g274.92

反应前后质量差/g0.66

容器内气体质量差/gtn

（1）反应前容器内是空气（密度为0）,反应后全部是二氧化碳（密度为〃2）,则反应前后容器（容积为V）

内的气体质量差加为。（用字母表示，反应物的体积忽略不计）

（2）小明查阅有关数据后，计算出反应前后容器内的气体质量差〃?为0.22g,结合表中数据，计算该钙

片中碳酸钙的质量分数。（钙片中的其他成分不与盐酸反应）

II.（2021.温州模拟）工业上侯氏制碱法得到的纯碱产品中常含有少量的氯化钠杂质，化验员要对每批次

的纯碱产品进行检验。在实验室中取27g纯碱样品，平均分成五份依次加入到盛有100g稀盐酸的锥形

瓶中锥形瓶的质量为60g）,每次充分反应后都进行称量，得到的实验数据如下表：

（相关化学方程式：Na2co3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2）

第一次第二次第三次第四次第五次

加入纯碱样品的质量/g5.45.45.45.45.4

电子天平的示数/g163.2166.4169.6175180.4

I兔班样品

（1）第一次加入纯碱样品充分反应后，溶液中的溶质为。

（2）结合题目的己知和表格数据写出第三次恰好完全反应的理由________。

（3）计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？

12.（2017•浙江模拟）胆研晶体部分失水后得到某硫酸铜晶体（CuSOxFhO）,华雪同学为研究

CuSOrxH?。加热后所得物质的组成，做了以下实验：取10.7gCuSO4-xH2O晶体加热使其分解，绘制出

固体的质量随温度的变化关系图。如图所示，到t「C时该固体完全失去结晶水，化学方程式为：

△

CUSO4,XH2OC11SO4+xH20T

固体

（3）升温到t2℃,残留固体是黑色物质，求m的值。

13.（2019九上•邺州期中）向含CuCb和HC1的100g混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%NaOH溶

液，参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图，据图回答：（结果保留0.1%）

（1）写出PM段发生的化学方程式

（2）P点时溶液中的溶质是.

（3）M点溶液的溶质质量分数是多少？

14.（2018九上•南渭期末）现有一包Na2cCh和Na2s04固体粉末混合物22.2g,向其中加入足量的稀

H2SO4产生气体的质量和加入稀H2s04的质量关系如图所示。

（1）产生气体的质量为.■g；

（2）恰好完全反应时，求所用稀H2s04中溶质的质量;

（3）求恰好完全反应时溶液中溶质的质量分数。

三、信息赋予类

15.（2020•台州模拟）为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如图所示实验（固定装置未画出）。

【实验装置】

【资料查阅】

①加热条件下，气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。

②碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与气体X反应。无水氯化钙可吸收气体Xo

③本实验条件下，装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计0

【实验步骤】

①连接仪器，并检查装置气密性。

②取一定量氧化铜，准确称得其质量为2.40g。

③按图所示装入药品，测量并记录相关数据I（见表中数据I列）。

④连接A、B、C装置，将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，读数后开始加热。当A装置中

氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却，再次测量并记录相关数据11（见表中数据

II列）。

【相关数据】

数据编号I（刚装入药品时）n（反应完全、冷却后）

测量项目

玻璃管（含药品）的质量/g52.4051.92

B装置（含药品）的质量/g102.00102.54

【回答问题】

（1）装置B的作用是；

（2）当观察到,说明氧化铜已反应完全。停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却；

（3）分析实验测量的数据推知，气体X由什么元素组成？。

16.（2017九上•湖州月考）已知某混合气体由H2、CO和CO2三种气体组成。为验证该混合气体成分，科

学研究小组的同学经过讨论，设计了如图1所示的实验方案。

（查阅资料可知：CUO+H2—A—CU+H2O；CUO+CO—3—Cu+CO2）

根据方案回答下列问题：

（1）装置C在实验中的作用是。

（2）若证明混合气体中一定存在CO,那么依据的现象是o

（3）小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象，得出该混合气体中有氢气存在的结

论。你认为结论是否可靠？若可靠，请说明理由；若不可靠，请对图1实验装置提出改进意见。

（4）图1方案中B装置可用来吸收CO2但没有现象。为证明CO2和NaOH能发生反应，小丁又设计了

图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是o

17.（2020九上•椒江期中）复印机中的墨盒属于有害垃圾。有同学对此产生了兴趣，从参考资料中找到了

氧化沉淀法生产复印用高档Fe.Q4粉的工艺。【组成确定】为确定四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们

进行了下列实验探究。

【查阅资料】

资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；

资料二：FezCh和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成

Fe：

【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是FezCh和FeO中的一种或两种。

【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验（图2）:

CO

B

图1

【实验分析】因探究思路不

同，兴趣小组分成甲、乙两小组。

甲组:

（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该FesCU样品中的杂质，B中的最佳试剂是

（填序号）。

①澄清石灰水②氢氧化钠浓溶液③稀盐酸④水

（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：停止加热后，继续通CO气体，防

止_________,以及B中的溶液倒吸入A中；

（3）利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线如图2,通过分

析计算确定：该FesCU样品中含有的杂质是（不需要写过程）。

18.用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下:

KJ'eO,

请回答下列问题:

（1）固体B的成分是..（用符号表示）。

（2）操作I的名称是;操作I所需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、试剂、.（填

一种实验物品名称）.

（3）反应①、②、③中没有涉及到的化学反应类型是（填字母代号）。

A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应

（4）请书写下列反应的化学方程式：反应②；反应③________.

19.（2019•东阳模拟）小乐向过氧化钠（NaaCh）与水反应的溶液中滴加酚献试液，发现溶液先变红后褪

色。

【提出问题】溶液红色褪去的原因是什么？

【查阅资料】①Na2O2和H2O反应生成NaOH和H2O2，反应放出的热量使H2O2部分或全部分解为

比0和02；②滴加酚醐呈现红色的溶液遇到H2O2时，小。2可以破坏酚献的分子结构，使酚酰在碱性溶

液中不能再显红色；③酚献在稀碱性溶液中稳定显红色，而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色。

【猜想】猜想A:氢氧化钠溶液与空气中的CCh反应；

猜想B:反应后的溶液中存在H2O2；

猜想C：生成的氢氧化钠溶液可能太浓。

【探究】

（1）小乐认为猜想A不正确，理由是。

（2）为了验证猜想B和C,请将下列实验操作补充完整。

猜想实验操作实验现象结论

B取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，产生气泡，猜想B符合题意

木条复燃

C取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中，溶液变红，猜想C不符合题意

。一会红色消失

20.（2019•宁波模拟）我国青海湖采集的天然碱样品可表示为aNa2co3・bNaHCO3・cH2O（a.b.c为最简整

数比）.小红同学为测定其组成，称取该天然碱样品16.6g进行如图实验:

kt

资料:

①许多物质从水溶液里析出晶体时，晶体里常含有一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水.含有

结晶水的物质叫做结晶水合物.

②天然碱样品（aNa2cO3・bNaHCC）3・cH2O）是一■种结晶水合物，受热时结晶水易失去；

（3）2NaHCO3△Na2cO3T+CO2T+H2O;

④碳酸钠比较稳定，加热时不分解.

⑤图中B处为两个单向阀：推注射器时Ai关闭，A2处打开；拉注射器时，At打开进空气，A2关闭.

【实验步骤工①组装好装置，检查气密性②反复推拉注射器③称量E、F的质量④关闭弹簧夹，加

热D处试管直到反应不再进行⑤打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器⑥再次称量E、F的质量.

【问题探究】：

（1）E中的药品为；C、F、G中装有碱石灰（CaO与NaOH的固体混合物）G的作用是

（2）若不进行步骤⑤的操作，则所测得的碳酸氢钠质量分数（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）

（3）请你根据下表数据计算：该天然碱样品16.6g中碳酸氢钠的质量（写出具体计算过程）.

组别反应前反应后

甲E的质量为100.0克E的质量为102.25克

乙F的质量为50.0克F的质量为51.1克

（4）【交流与反思】：

在计算碳酸氢钠的质量时，小红使用了甲组数据，而小华用了乙组数据，他们惊奇的发现两个人的计算

结果不一样，请问你赞成（填“小红”或“小华”）的计算结果，不赞成另一位同学的原因是：

（5）最后确定16.6g天然碱样品中结晶水的质量为g.

21.（2018九上•北仑期末）有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是：利用

铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内

的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。

I、取样品20g,倒入容积为200ml的锥形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于电

子天平上测出总质量ml

II、打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m2

III、实验数据如下表：

反应前总质量mi反应后总质量m2

371.84g371.24g

回答下列问题：

（1）配平化学方程式2Al+2NaOH+2H2O△NaA102+3H2T

（2）根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。

（3）以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有

A.向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末；B.在反应过程中有水蒸气逸出

C.没有等装置中氢气全部排尽就称量

22.（2021•婺城模拟）经查阅资料可知：草酸晶体（H2c20夕2比0）熔点较低，受热时会迅速熔化并发生分

解，其反应的化学方程式为：H2C2O42H2O2COT+CO2T+3H20。为验证草酸的分解产物并利用其产物

来测定样品中氧化铜的质量分数，某校科学兴趣小组的同学设计了如下图所示实验装置，假设氧化铜样

品中的杂质不参加反应。

利用了它的;

（2）利用该实验装置可以检验出草酸分解产物的两种气体是；

（3）若耍检验草酸分解产物中的第三种成分，可以对上述实验装路进行怎样的改进？。

（4）利用该实验装置测定样品中氧化铜的质量分数：先称量氧化铜样品的质量，再分别称量E装置在反

应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铜的质量分数。但按此方法测得的结果比实际测定结果要大，

分析产生这种误差的原因可能是o（至少写出两点）

浙教版9年级上册科学考点全突破第9讲物质的转化(金属冶炼与陌生物质

探究)

.聚焦考点

一、金属的冶炼

⑴金属在自然界中的存在

少数金属以单质形式存在，大多数金属是以化合态的形式存在的。

⑵金属的冶炼原理与方法

①原理：把金属从化合态变成游离态。

②冶炼方法:

A木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：C+2CuO==CO2+Cu

实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。

B炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生

游离态的金属单质。以碳和氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为:

2C+O2==CO、CO+CuO==CO2+Cu

C氢气还原氧化铜：H2+CuO==H2O+Cu

现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。

操作注意事项：实验开始时需先通氢气。再加热，防止爆炸；

实验停止后，要继续氢气，直到完全冷却为止,防止铜再次被氧化。

氢气还原氧化铜实验装置中容易出现的典型错误：

①试管口高于试管底。应使试管口低于试管底,防止反应生成的水倒流。

②试管口加了胶塞。试管口不能加胶塞，否则气压过大，易造成试管炸裂。

③导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入底部。(3)还原反应

A含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应：能从氧化物中夺取氧的能力叫做

性，具有还原性的物质可作还原剂。

B可以作还原剂的物质主要有、H2和CO。

(4)铁的冶炼

用铁矿石炼铁的主要反应原理：在高温下，用一氧化碳从铁矿石中把铁还原出来。

操作注意事项：实验最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止

一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应尾气处理。

(5)有关纯度问题的计算

①由混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量x纯度

②根据纯净物的质量,求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=某组成元素的质量xlOO%

纯净物的质量

③求产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)：混合物质量=纯净物质量

纯度

二、物质转化的关系

(1)金属+氧气一＞金属氧化物(碱

性氧化物)

△

如：4Na+O2====2Na2O2Cu+O2^=2CuO

(2)金属氧化物+水-可溶性碱

Na2O+H,O====2NaOHK20+H,0====2KoH

难溶性碱不能用相对应的碱性氧化物与水反应得到

(3)非金属+氧气—非金属氧化物(酸性氧化物)如：C+Ch=占&燃CO2

非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，学过的酸性氧化物有C02、S02、P2O5

(4)酸性氧化物+水-»可溶性含氧酸

如：C0，+H，0====H2c03S0，+H，0====H2s03

H2SiO3是难溶性酸，所以不能用对应的酸性氧化物SiCh与水化合而制得

(5)金属+非金属一无氧酸盐

....点燃

如：2Na+Cl22NaCI

(6)金属氧化物+非金属氧化物―含氧酸盐

如：Na2O+CC)2====____Na2co3____________________

(7)金属氧化物+酸一＞盐+水

如：FeQ+6HCl====2FeC13+3H2O________________________

(8)非金属氧化物+碱―盐+水

如：SO，+2NaOH====NaSO3

(这类反应不是复分解反应)

(9)酸+碱1盐+水如：HCl+NaOH====NaCl+H20

(10)可溶性碱+可溶性盐-新碱+新盐(其中有一种为沉淀)

如：3Na0H+FeCk====3NaCl+Fe(OH)3(11)酸+盐-新酸+新盐(条件：酸可溶于水,

且生成物中要有沉淀、气体或水)

如：H，SCh+BaC)====2HCl+BaSO4

(12)盐+盐―新盐+新盐(条件：反应物均溶于水且生成物中要有沉淀)

AaCl+NaNO3

(13)金属+盐一新金属+新盐

如：Fe+CuS04====Cu+FeSO4

(14)金属+酸一＞盐+氢气

如：Fe+2HC1====FeC12+H2T

条件：酸是除浓硫酸和浓硝酸以外的酸，且参加反应的金属是金属活动性顺序表中氢以前的金属

△

(15)碱一碱性氧化物+水：2Fe(OH)3^=Fe2O3+3H2O

△

(16)酸一酸性氧化物+水：H2cCh^=C02T+H20

麦能力提升

一、金属冶炼

1.(2018•浙江模拟)某混合气体可能有CCh、CO、氏中的一种或几种，某学习小组的同学为了探究气体

的组成，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。实验中出现的现象及在反应前后测量C、D装置

的质量(各步反应均完全)记录如下表:

装贵现象反应前总质量/g反应后总质量/g

A溶液变浑浊一——

C黑色变红色aC

D白色变蓝色bd

F有水滴入

,—试分析回答下列问题:

(1)请写出A装置中反应的化学方程式

(2)能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是。

(3)若混合气体中含有CO,则a、b、c、d之间满足的关系式为

【答案】(1)CO2+Ba(OH)2=BaCChl+H2O(2)C中黑色固体变红色，D中白色固体变蓝色

(3)(a-c)>8(d-b)/9

【解析】(1)装置A中CCh与Ba(OH)2发生了反应，化学方程式为：C02+Ba(OH)2=BaCO31+H2O;

(2)由上面分析可知，能证明原混合气体中有氢气存在的实验现象应该是：C中黑色固体变红色，D中

白色固体变蓝色；

(3)由上面分析可知，C中减少的氧元素质量在大于D水中含有氧元素的质量，所以c-a>8(d-b)/9

2.(2018•台州模拟)已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中

加热，则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用如图所示的装置测定某样品中碳酸亚铁的含量(该

装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量)

实验过程中，先打开K通人一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷

却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了a克，装置B中液体质量增加了b克。请回答下

列问题：

(1)写出装置A中发生的一个反应方程式：。

(2)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：装置B的质量增加且。

(3)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则

a(填“>”"=”或“<”)b。

⑷D处为收集尾气的装置，应选择填“甲”“乙”或“丙”)装置。【答案】⑴FeCCh

高温FeO+CO2T或FeO+CO高温Fe+CO2(2)装置C澄清的石灰水不变浑浊(3)<(4)乙

【解析】(1)根据题中所给信息可知，A中反应为FeCO3高源FeO+CO2f或

FeO+CO禺温Fe+CC)2:

(2)二氧化碳全部被吸收，则装置C中澄清石灰水不会变浑浊；

(3)装置A中减少的质量为碳酸亚铁分解产生的二氧化碳质量和氧化亚铁中氧元素的质量，而B增加

质量为两个反应生成的二氧化碳质量，所以a<b；

(4)一氧化碳有毒会污染空气，所以要有尾气处理装置，处理尾气应选择乙装置。

3.观察同学们经常使用交通工具--自行车，请完成下列各题

(1)车轮的钢圈在潮湿的空气中会锈蚀，这是铁与空气中的和水蒸气等物质发生化学反应的

结果.通常用盐酸除铁锈，该反应的化学方程式为；

(2)新型食品保鲜剂“纳米a铁粉”被称为“双吸剂”，其实质就是利用了铁生锈的原理，若用化学方法检

验使用一段时间的“纳米a铁粉”是否完全失效，可选用检验，若出现的现象，说明

该双吸剂仍可使用.

【答案】(1)氧气；Fe2O3+6HCl=2FeCh+3H2O(2)稀盐酸；气泡

【解析】(1)生锈是由于钢铁与空气中的水及氧气共同作用导致的，车轮的钢圈采用电镀或者镀上一层

难生锈的金属的方法防止钢铁生锈.铁锈的主要成分是氧化铁，能与稀盐酸反应.该反应的化学方程式

为：Fe2O3+6HCI=2FeC13+3H2O.(2)铁粉完全氧化后与酸反应不会生成氢气.若用化学方法检验使用

一段时间的“纳米a铁粉”是否完全失效，可选用稀盐酸，若出现气泡的现象，说明该双吸剂仍可使用.

4.(2016•瑞安模拟)以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4-xH2O)热分解产物的研究

【查阅资料】

①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；

②硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物；

③SO2能使高锦酸钾溶液褪色.

【进行实验】

图1为某兴趣小组同学称取a克硫酸亚铁晶体样品高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并

通过称量装置B质量测出x的值.

图2某实验室利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4・xH2O)进行热分解，获得相关数据，绘

制成固体质量--分解温度的关系

(1)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中红棕色固体，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶

液，则该红棕色固体为；根据(填实验现象)可知反应生成SO2.

(2)实验中持续通入氮气。实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响，为什么？.

(3)小明根据质量守恒定律从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3,请结合分子

和原子的角度回答小明的判断理由.

【答案】（1）FezCh:高锌酸钾溶液褪色（2）偏小，生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃管内冷凝

（3）每两个FeSO』分解生成1个FezO?后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2

【解析】（1）硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物，结合

A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液的信息，则该红棕色固体为

Fe2O3i根据高镒酸钾溶液褪色，可知反应生成S02.（2）反应完全后仍要要持续通入氮气，将生成

的水蒸气全部排出，并被B装置吸收，否则测出的x值会偏小.因为生成的部分水蒸气会在装置A处玻

璃管内冷凝；（3）根据质量守恒定律原子个数反应前后不改变，三氧化硫溶于水和水反应生成酸，但二

氧化硫也能和水反应生成亚硫酸，故答案：每两个FeSCU分解生成1个FezCh后剩余S、O原子个数比

为2：5不等于1：2.

5.（2018九上•江北期末）利用如图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进行

分离和收集，实验步骤如下：

（1）检查装置气密性良好后,

取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂（如图所示）。关闭分液漏斗开

关和K2,打开Ki,通入CO气体一段时间，排除装置内的空气，此时装置存在的缺陷是

,________排放会造成空气污染。（2）继续通CO,在出口M处将气体干燥并用小试管收集后检验气体

纯度，待装置内气体纯净后，打开分液漏斗开关K,将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没

过导管下端关闭开关K,点燃酒精灯，装置A的玻璃管中反应的化学方程式是。

（3）当装置C中没有出现浑浊时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭Ki,打开K2,此

时装置D的作用是收集«

【答案】（1）一氧化碳（2）3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2（3）一氧化碳

【解析】（1）在CO排除装置内的空气时，CO会直接进入空气造成空气污染，所以存在的缺陷是CO排

放会造成空气污染；

（2）装置A的玻璃管中反应的化学方程式是：3CO+Fe2O3旦旦2Fe+3cO?

(3)在A装置中反应产生的CO2已在B装置中被吸收，进入D装置的气体只能是多余的CO气体，所

以此时装置D的作用是收集COo

6.小明为了测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计组装了如图的实验装置：

洞和氧化洞