初三化学一轮复习讲义 第02讲 空气和物质的构成（提高版）

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空气
1、第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。
2、空气的成分和组成
空气成分 O2 、N2 、CO2 、稀有气体、 其它气体和杂质体积分数 21% 、78% 、0.03% 、0.94% 、0.03%
（1）空气中氧气含量的测定
a、可燃物要求：足量且产物是固体
b、装置要求：气密性良好
c、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约 1/5 体积
d、结论：空气是混合物； O2 约占 1/5，可支持燃烧；
N2 约占 4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水5
e、探究： ①液面上升小于 1/5 原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全
②能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧
能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：产物是气体，不能产生压强差
（2）空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等
目前计入空气污染指数的项目为 CO、SO2、NO2、O3 和可吸入颗粒物等。
（3）空气污染的危害、保护：
危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等
保护：加强大气质量ⴁ测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等
（4）目前环境污染问题:
臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等） 温室效应（CO2、CH4 等）
酸雨（NO2、SO2 等） 白色污染（塑料垃圾等）
6.氧气
(1)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸
(2)氧气与下列物质反应现象
碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
磷产生大量白烟
硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，
产生有刺激性气味的气体
镁发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体
铝、铁 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(Fe3O4)
石蜡 在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
* 铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
(3)氧气的制备:
工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化）6
实验室制氧气原理 2H2O2 ===MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 ===△ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3=== MnO22KCl+3O2↑
（4）气体制取与收集装置的选择发生装置：固固加热型、固液不加热型 收集装置：根据物质的密度、溶解性
（5）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
a、步骤：连—查—装—固—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约 1/3 处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
（6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内
7、催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8、常见气体的用途：
①氧气：供呼吸 （如潜水、医疗急救）
支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）
②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻
③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe 等的总称）：
保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术
9、常见气体的检验方法7
通电
①氧气：带火星的木条
②二氧化碳：澄清的石灰水
③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；
或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜
9、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。
剧烈氧化：燃烧
缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点：①都是氧化反应 ②都放热


【随堂练习】

考点一：空气的成分与性质
1. 汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】
空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；汽车安全气囊内的物质，在碰撞瞬间能生成一种空气中含量最多的气体，该气体是氮气，故选A。
2.根据我国环保部颁布的《环境空气质量标准》．下列项目不属于监测范围的是（ ）
A. 可吸入颗粒物 B. C. D.
【答案】B
【解析】
空气污染物有：有害气体和烟尘。有害气体包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等；烟尘包括可吸入颗粒、总悬浮颗粒。氮气是空气中固有的成分，不是污染物。故选B。
3.下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A. 主要成分是氮气和氧气
B. 各种成分的含量相对稳定
C. 是一种十分重要的天然资源
D. 空气污染指数越高说明空气质量越好
【答案】D
【解析】
A、空气的主要成分是氮气和氧气，故正确；B、空气中各种成分的含量是相对稳定的，故正确；C、空气是一种十分重要的天然资源，因此具有广泛的应用，故正确；D、空气污染指数的数值越大，说明空气质量越差，故错误。故选D。
4.近年来，很多城市都明令禁止燃放烟花爆竹，其原因是：①浪费资源 ②容易发生火灾③产生强大噪音，破坏城市安宁 ④产生大量烟气严重污染空气 ⑤容易发生炸伤事故，请你按照其重要性的大小，判断排列正确的是
A. ②③④⑤ B. ②④⑤③① C. ④②⑤③① D. ⑤②④③①
【答案】D
【解析】
人们的生命安全是最重要的。所以禁止燃放烟花爆竹的原因中，按照其重要性的大小，正确顺序应为⑤容易发生炸伤事故、②容易发生火灾、④产生大量烟气严重污染空气、①浪费资源、③产生强大噪音，破坏城市安宁，故选D。
5.形成雾霾天气的主要污染物是直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，即PM2.5。下列事实与形成PM2.5无关的是
A. 风力发电 B. 工业粉尘 C. 汽车尾气 D. 煤炭燃烧
【答案】A
【解析】
工业粉尘、汽车尾气、煤炭燃烧都会产生有毒气体和粉尘，与形成PM2.5有关，故选A
6.今年我国环境日的主题是“改善环境质量，推动绿色发展”．下列做法不符合该主题的是（ ）
A. 全面关停化工企业
B. 改进汽车尾气净化技术
C. 使用绿色公共交通出行
D. 广泛使用太阳能和风能等清洁能源
【答案】A
【解析】
A、全面关停化工企业，可以保护环境，但不符合现实，不符合主题；B、改进汽车尾气净化技术，可以减少空气污染物，可以保护环境，符合主题；C、使用绿色公共交通出行，可减少污染，保护环境，符合主题；D、广泛使用太阳能和风能等清洁能源，能减少二氧化碳的排放，保护环境，符合主题。故选A。
7.下列现象与空气中的什么成份有关：
饼干在空气中放置久了会变软________
澄清的石灰水敞口放置会变浑浊________
燃烧和呼吸________
“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光________．
【答案】 (1). 水蒸气； (2). 二氧化碳； (3). 氧气； (4). 稀有气体
【解析】
（1）饼干在空气中放置一段时间会变软即变潮，说明饼干吸收了水，说明了空气中含有水蒸气；（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，敞口存放在空气中的石灰水表面有一层白膜就是碳酸钙，所以说明了空气中含有二氧化碳；（3）呼吸和燃烧需要氧气，所以“呼吸和燃烧”说明空气中含有氧气；（4）霓虹灯是一种低气压冷阴极气体辉光放电光源，工作气体一般均采用稀有气体。
考点二：氧气的测定
1.如图所示，在测定空气中氧气体积含量的实验，下列说法正确的是（ ）

A. 红磷燃烧产生大量棕黄色烟
B. 红磷量不足会导致测定结果大于五分之一
C. 该实验可以说明氮气难溶于水
D. 若把红磷换成细铁丝也可得到相同结果
【答案】C
【解析】
A. 红磷燃烧产生大量白烟，错误；B. 红磷的量不足会导致氧气不能完全反应，使测定结果小于五分之一，错误；C. 该实验中水到流入集气瓶内，倒流的水的体积约占瓶的容积的五分之一，氮气占五分之四，氮气没有因遇水而减少，可以说明氮气难溶于水，正确；D. 若把红磷换成细铁丝不能得到相同结果，因为铁丝不能在空气中燃烧，错误。故选C。
2.如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量，下列是同学们对该实验的判断和认识，其中有错误的是（　　）

①装置不漏气是试验成功的重要因素之一
②红磷的用量不足会影响实验结论
③集气瓶内气体压强的减少会导致瓶中水面的上升
④将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
⑤红磷熄灭后瓶内肯定没有氧气了．
A. ④⑤ B. ③② C. ②① D. ①③
【答案】A
【解析】
①装置不漏气可以保证集气瓶内减少的气体体积等于参加反应的氧气的体积，是试验成功的重要因素之一，正确；②红磷的用量不足，氧气不能完全反应，使测定结果偏小，会影响实验结论，正确；③集气瓶内气体压强的减少，在压力差的作用下，烧杯中的水到流入集气瓶内，会导致瓶中水面的上升，正确；④将红磷改为碳，燃烧会生成二氧化碳气体，使瓶内气体不减少，压强不变小，水不能倒流，不能测定氧气的含量，不能得到正确的实验结论，错误；⑤氧气的量降低到一定程度后燃烧就会停止，红磷熄灭后瓶内还有少量氧气，错误。故选A。
3.下列变化属于分解反应是      （ ）
A. 蒸发食盐水得到水和食盐
B. 燃烧甲烷生成二氧化碳和水
C. 加热氧化汞得到汞和氧气
D. 蒸发液态空气制得氮气和氧气
【答案】C
【解析】
由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应。A. 蒸发食盐水得到水和食盐，是物理变化，错误；B. 燃烧甲烷是甲烷和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水，不是分解反应，错误；C. 加热氧化汞得到汞和氧气，是由一种物质生成两种物质的分解反应，正确；D. 蒸发液态空气制得氮气和氧气，是物理变化，错误。故选C。
考点三：物质的构成
1.对下列现象的微观解释合理的是（ ）
A. 花香四溢-分子在不断运动
B. 蜡炬成灰-分子质量发生改变
C. 热胀冷缩-分子间隔发生变化
D. 铁杵成针-分子本身发生变化
【答案】AC
【解析】
A、花香四溢是由于花的香料的分子不断运动到人的鼻孔，刺激人的嗅觉细胞，使人闻到香味，故说法正确；B、蜡炬成灰是因为石蜡与氧气反应生成新物质二氧化碳和水，分子本身发生了变化，变成了其它物质的分子，故说法错误；C、分子之间有间隔，受热间隔变大，遇冷间隔变小，故说法正确；D、铁杵成针只是将铁由粗磨细，并没有产生新物质，分子本身没有发生变化，故说法错误。故选AC。
2.关于分子、原子、离子的说法正确的是（　　）
A. 原子是最小的粒子，不可再分
B. 分子、原子、离子都可以直接构成物质
C. 蔗糖溶于水是由于蔗糖分子变成了水分子
D. 钠原子的质子数大于钠离子的质子数
【答案】B
【解析】
构成物质的基本微粒有分子、原子、离子，根据微粒的特征分析。
A、原子是化学变化中的最小粒子，但原子仍可以再分，分成原子核和核外电子，错误；
B、分子、原子、离子都可以直接构成物质，正确；
C、蔗糖溶于水，是因为蔗糖分子在不断运动，并最终进入水分子间，错误；
D、钠原子和钠离子都属于钠元素，故质子数相同，错误。故选B
3. 下列现象中，能用分子动理论解释的是
A. 春暖花开，花香扑鼻 B. 沙尘暴起，飞沙满天
C. 微风拂过，青烟袅袅 D. 丰收季节，瓜果飘香
【答案】AD
【解析】
飞沙、青烟都是肉眼能看见的，是宏观物质，分子是微观的；花香扑鼻、瓜果飘香都是因为分子在不断运动，故选AD
考点四：原子的结构
1.下列叙述中，正确的是（ ）
A. 构成物质微粒只有分子和原子
B. 原子可通过得、失电子变成离子
C. 气体易被压缩，说明分子在不断运动
D. 物质三态变化是由于分子大小发生了变化
【答案】B
【解析】
A. 构成物质的微粒有分子和原子、离子，错误；B. 带电的原子是离子，原子可通过得、失电子变成离子，正确；C. 气体易被压缩，说明分子间存在间隔，错误；D. 物质三态变化是物理变化，分子的种类不变，故分子大小不发生变化，分子的间隔和排列方式改变，错误。故选B。
2.关于原子的说法错误的是（ ）
A. 原子是化学变化中的最小微粒
B. 原子是构成物质的一种粒子
C. 在化学变化中原子可分，分子不可分
D. 分子里，质子数和电子数不等
【答案】CD
【解析】
A. 化学变化的过程就是旧的分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，故原子是化学变化中的最小微粒，正确；B. 分子、原子、离子都是构成物质的一种粒子，正确；C. 在化学变化中分子可分，原子不可分，错误；D. 分子由原子构成，原子中质子数等于电子数，所以分子里，质子数和电子数相等，错误。故选CD。
3. 从下列图片中不能获取的信息是

A. 分子之间有间隔
B. 硅原子是由原子核和电子构成的
C. 化学变化中分子可分，原子不可分
D. 构成物质的粒子有分子、原子和离子
【答案】BC
【解析】
从苯分子图象可以看出构成物质的分子间存在间隔；从移走硅原子构成文字的图片可以，图中的文字是移走原子后所形成的，说明由原子构成的物质中，原子可以进行移动，但却不能说明原子的内部构成；由氯化钠的构成模型可知，氯化钠的晶体结构；水受热蒸发，说明温度升高后，分子运动速度加快；没有图示说明化学变化中分子可分，原子不可分。选BC。
4.探究原子结构的奥秘．
【情景提供】世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索．
【提出问题】电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验．
实验做法如图：

放射源-放射性物质放出粒子（带正电荷），质量是电子质量的倍；
金箔-作为靶子，厚度，重叠了层左右的原子；
荧光屏粒子打在上面发出闪光；
显微镜-通过显微镜观察闪光，且通过度转动可观察不同角度粒子的到达情况．
【收集证据】绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子的偏转超过，有的甚至几乎达到，像是被金箔弹了回来．

【猜想与假设】粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的．
【解释与结论】
若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数粒子就________（填“会”或“不会”）发生大角度散射．卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是________．
金箔包含了层金原子，绝大多数粒子穿过后方向不变，说明________；
．原子的质量是均匀分布的 ．原子内部绝大部分空间是空的
科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过粒子散射实验，你认为原子结构为以下的________．
． 道耳顿模型特点：不可再分的实心球体
． 汤姆生模型特点：正负电荷均匀分布
． 卢瑟福模型特点：核位于原子中心，质量集中在核上．
【答案】 (1). 不会， (2). 原子核 (3). B (4). C
【解析】
原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积小，质量大，原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动；（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则就不会极少数α粒子发生偏转，而是大多数发生偏转，而极少数α粒子在原子核附近经过时发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，且正电荷不是均匀分布的；
（2）原子核外有一个非常大的空间，α粒子撞击金原子时，大多数情况下遇不到阻碍，使绝大多数α粒子穿过后方向不变；
（3）由实验可推知原子是由位于中心的原子核和和外电子构成，原子结构如图C。
考点五：元素
1.下列各组元素符号第一个字母相同的是（ ）
A. 钾、钠、铁 B. 钙、铝、铜
C. 铝、锌、镁 D. 氯、钙、碳
【答案】D
【解析】
元素符号书写：一个字母大写；两个字母时，第一个字母大写，第二字母小写。A. 钾：K、钠：Na、铁：Fe ； B. 钙：Ca、铝：Al、铜：Cu；C. 铝：Al、锌：Zn、镁：Mg； D. 氯：Cl、钙：Ca、碳：C。故选D。
2.关于元素周期表的叙述错误的是（ ）
A. 元素周期表共有个周期
B. 元素周期表中共有个纵行，即个族
C. 元素周期表是学习和研究化学知识的重要工具
D. 元素周期表中原子序数与该元素核电荷数在数值上相等
【答案】B
【解析】
A. 在元素周期表中，每一个横行为一个周期，元素周期表共有7个横行，故有7个周期，正确；B. 元素周期表中共有18个纵行，其中8、9、10三个纵行为一个族，其余每一个纵行为一个族，故共16个族，错误；C. 元素周期表是学习和研究化学知识的重要工具，由元素周期表中信息可以获得元素的化学性质等多方面的信息，正确；D. 元素周期表中原子序数与该元素核电荷数、质子数、核外电子数在数值上相等，正确。故选B。
3.下列有关元素的说法中正确的是
A. 元素是具有相同质子数的粒子的总称
B. 元素的原子序数与该元素原子的核电荷数相同
C. 由同种元素组成的物质一定是单质
D. 在物质发生化学变化时，元素种类可能会变
【答案】B
【解析】
A. 元素是具有相同质子数的同一类原子的总称；B. 同一原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数； 所以元素的原子序数与该元素原子的核电荷数相同；C. 由同种元素组成的纯净物一定是单质；D. 化学变化过程只是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类个数不变，在物质发生化学变化时，元素种类不会变。故选B
4.“三氯生”是一种高效广谱抗菌剂，广泛用于牙膏、药皂、洗面奶、空气清新剂等。下面关于三氯生(C12H7C13O2)的说法中错误的是（ ）
A. 三氯生是一种有机物
B. 三氯生由碳、氢、氧、氯四种元素组成
C. 三氯生中含有氧气分子
D. 一个三氯生分子中共含有24个原子
【答案】C
【解析】
A.根据三氯生的化学式(C12H7C13O2)可知，三氯生是含碳化合物，是一种有机物，选项A正确；
B. 三氯生由碳、氢、氧、氯四种元素组成，选项B正确；
C. 三氯生分子中含有氧原子，不含氧气分子，选项C错误；
D. 一个三氯生分子中共含有12＋7＋3＋2＝24个原子，选项D正确。故选C。
5.推理是化学学习的一种方法，以下推理正确的是( )
A. 化合物中金属元素显正价，因此非金属元素一定显负价
B. 氧化物中含有氧元素，但含有氧元素的物质不一定是氧化物
C. 单质中只含有一种元素，因此只含有一种元素的物质一定是单质
D. 稀有气体元素的原子最外层电子数一般8，因此结构为的微粒就一定是稀有气体元素的原子
【答案】B
【解析】
A. 化合物中元素的化合价的代数和为零，金属元素显正价，非金属元素不定显负价，如氢氧化钠中钠元素显+1价、氢元素是非金属元素显+1价，错误；B. 由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物，所以氧化物中含氧元素，但含有氧元素的物质不一定是氧化物，如碳酸钙中有氧元素，属于盐，正确；C. 由一种元素组成的纯净物叫单质，所以单质中只含有一种元素，因此只含有一种元素的纯净物是单质，错误；D. 稀有气体元素的是离子，错误。故选B。
6.如图，粒子通过一定的方式转变为，变化前后发生了改变的是________
．化合价             ．核电荷数
．元素种类           ．________．

【答案】 (1). (2). 化学性质
【解析】
A、从粒子M转化为粒子N，是由中性原子形成带一个单位的正电荷的阳离子，化合价由0价变为+1价，化合价发生了改变，故A正确；
B、因为圆圈内数值为19，表示原子中核电荷数为19，失电子过程中未发生改变，故B错误；
C、元素的种类决定于原子中的质子数，圆圈内数为质子数，失电子过程中未发生改变，故元素种类没有变化；故C错误；
D、化学性质取决于最外层电子数，因此化学性质也发生了改变．
答案：A．化学性质．
7.某些花岗石材中含有对人体有害的放射性元素–氡，氡原子质子数为，中子数为 ，这种氡原子核外电子数为________，核电荷数为________，相对原子质量为________．已知一个碳原子的质量为，则氡原子的质量为________．
【答案】 (1). (2). (3). (4).
【解析】
因为核电荷数=质子数=电子数，由题意知该氡放射性元素的原子的质子数为86，故其核外电子数和核电荷数都为86；根据相对原子质量=质子数+中子数，由题意该原子的中子数为136，则氡的相对原子质量=86+136=222；设一个氡原子的质量为x，根据相对原子质量的概念可知，则 =222，解得x=3.687×10-26㎏。
8.如图是某省生产的某加钙食盐包装标签上的部分文字，请仔细阅读后回答问题：

包装标签上的钙含量是指________（单质/碳酸钙/钙元素）
为了测定此盐中的钙元素含量，取这种盐溶于水，加入足量的盐酸，生成二氧化碳，计算此加钙食盐中钙元素的质量分数．________
【答案】 (1). 钙元素 (2).
【解析】
（1）食盐中的碳酸钙可起到补充人体所需钙元素，因此食盐成份表中标明的为钙元素的含量；
（2）碳酸钙含有碳酸根，能与酸反应放出二氧化碳，厨房中食醋中含有食醋，因此可选择食醋来检验食盐中的碳酸钙；
（3）设生成0.11g二氧化碳需要消耗碳酸钙质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.11g
x=0.25g
加钙食盐中钙元素的质量分数= = 1%。
答：此加钙食盐中钙元素的质量分数为1%。
9.金属在生产和生活中具有广泛的应用．
(1)地壳中含量最高的金属元素是________（写元素符号，下同）；人体中含量最高的金属元素是________．
(2)铁制品容易锈蚀，用稀盐酸除铁锈的化学方程式为________．
(3)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入________，在高温下，利用其中反应生成的________把铁从铁矿石中还原出来．
(4)炼钢过程中，检验员提取5g钢样，在足量的氧气中充分燃烧，将生成的气体用足量的澄清石灰水充分吸收，得到0.25g白色沉淀．求：①该钢样燃烧时生成二氧化碳的质量________；②该钢样中碳的质量分数________．（写出计算过程）
【答案】 (1). Al (2). Ca (3). Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (4). 高炉 (5). CO (6). 0.11g； (7). 0.6%．
【解析】
（1）地壳中含量最多的金属元素是铝元素；人体中含量最多的金属元素是钙元素；
（2）稀盐酸与铁锈反应生成氯化铁和水，其化学反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（3）铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温的条件下，利用铁矿石中有效成分氧化铁Fe2O3与一氧化碳反应，生成铁和二氧化碳；
（4）设生成二氧化碳的质量为x
CO2+ Ca(OH)2=CaCO3↓+H20
44 100
x 0.25g
x=0.11g
答：生成二氧化碳的质量为0.11g
0.11g二氧化碳中碳元素的质量=0.11g× ×100%=0.03g
钢样中含碳质量分数= ×100%=0.6%
答：钢样中含碳质量分数为0.6%。
10.铁是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料．
图为铁元素在元素周期表中的信息，铁元素的原子序数为________，亚铁离子的核外电子数为________．
健康人体内，总量的铁元素主要以________（选填“单质”、“化合物”）形式存在，缺铁会患上________（填字母）．
．骨质疏松    ．甲状腺疾病    ．贫血症    ．侏儒症

【实验一】兴趣小组通过图实验研究铁的冶炼
试写出一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式________；
实验一段时间后，观察到处澄清石灰水变________；
处红棕色固体变为黑色，小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现有少量气泡．写出反应的化学方程式________，说明黑色固体物质________（填字母）．
．不含铁    ．一定全部是铁    ．含有铁
【资料】已知铁的氧化物均能逐步失去其中的氧，最终被还原为铁．
    
【资料】实验研究表明：该实验得到是四氧化三铁与铁粉的混合物
【实验二】研究后兴趣小组用图实验研究实验一所得黑色粉末中单质铁的质量分数

【资料】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应，但吸收能力比石灰水强
从安全与规范的角度考虑，装置后面应连接________（选填装置序号）
铁与四氧化三铁的混合物充分反应后，玻璃管中剩余固体（单质铁）的质量为．请计算黑色粉末中单质铁的质量分数．（写出计算过程）_______________
【答案】 (1). (2). (3). 化合物 (4). (5). Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (6). 浑浊 (7). (8). (9). (10). 13%
【解析】
（1）铁的原子序数为26，在原子中原子序数=质子数=核外电子数，故铁原子有26个电子，形成亚铁离子时失去了2个电子，故亚铁离子还有24个电子；
（2）元素在人体内主要是以化合物的形式存在的，缺铁易患贫血；
（3）一氧化碳还原氧化铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）产生的二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙白色沉淀和水，故溶液变浑浊；铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，其化学方程式为，此现象说明黑色固体中含有铁，但不一定全部是铁；
（5）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，需将其点燃处理，故连接酒精灯；
（6）解：设四氧化三铁的质量为x，由四氧化三铁和一氧化碳反应的化学方程式可知固体减少的质量就是四氧化三铁中氧元素的质量，则有

＝ 解得x=8.7g则混合物中铁的质量分数为＝×100%=13%
答：10g黑色粉末中单质铁的质量分数为13%。
11.以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究．

研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是________反应（填“吸热”或“放热”）．
实验测得镁片产生气体的速率与时间的关系如图所示，则时间内反应速率逐渐加快的主要原因是________．
研究二：反应后所得溶液的酸碱性探究：
甲同学反应后用试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现小于，说明甲同学所得溶液呈________性（选填“酸”“碱”或“中”）．
甲同学：猜想：稀盐酸过量，使溶液小于；猜想：氯化镁溶液小于．为验证猜想，甲同学需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
乙同学重复甲同学实验时，发现反应后所得试管中溶液大于．发现实验与甲同学实验不同的是，反应后的试管中镁条有剩余．乙同学猜想可能是镁与热水反应生成了碱性物质．乙同学为验证猜想，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式________．
金属氯化物溶液值大小与金属的活动性有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，则氯化钾溶液显________性．
活泼金属能与水在一定条件下反应．实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体．由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序________（填“有关”或“无关”）．
研究三：金属活动性强弱与原子结构的关系：
如图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图．已知其中的活动性最强，据此推测，金属的活动性除与原子的最外层电子数有关，还与________有关．
研究四：确定镁条的成分：
称取表面被氧化的镁条，放入稀盐酸中恰好完全反应，生成气体．求：
此镁条中金属镁的质量．________（写出计算过程）
反应后所得溶液中溶质的质量分数________．（计算结果保留一位小数）
【答案】 (1). 放热 (2). 镁与稀盐酸反应放热，加快反应速率 (3). 酸性 (4). 氯化镁 (5). Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑ (6). 中 (7). 有关 (8). 电子层数 (9). 此镁条中金属镁的质量为 (10).
【解析】
研究一：
（1）反应中试管外壁发烫，说明是放热反应；
（2）化学反应速率与温度有关，温度越高，化学反应速率越快，t1～t2时间内，镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快；
研究二、发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；
（3）pH小于7的溶液呈酸性，所以该溶液显酸性；
实验思考：要确定反应后溶液的酸碱性，因溶液中均含有氯化镁，因此甲乙两同学都必须测氯化镁溶液的酸碱性；
（4）在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，说明生成了碱性物质，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧说明生成了可燃性气体，根据质量守恒定律中反应前后元素的种类不变，可知该反应的产物是氢氧化镁和氢气，其方程式为：Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑；
拓展延伸：
（5）氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，钾的活动性比钠要强，所以氯化钾的溶液呈中性；
（6）依据钠与水反应不需要加热，而镁与水反应需要加热可知：金属与水的反应与金属活动性顺序有关；
研究三：
（7）从粒子结构示意图分析可知三种金属元素的最外层电子数均为2，由所学可知钙的活动性强于镁，从而说明最外层电子数相同时，电子层数越多其活动性越强，故可判断三种金属中钡的活动性最强；研究四：设镁的质量为x，镁与盐酸反应生成氯化镁的质量为y

   x=2.4g
   y=9.5g
（8）设氧化镁与盐酸反应生成氯化镁的质量为Z，氧化镁的质量为3.2g-2.4g=0.8g，由上（7）可知y=9.5g

    z=1.9g
所得溶液的溶质质量分数= ×100%=11.1%
答：（7）镁的质量为2.4g，（8）所得溶液的溶质质量分数为11.1%
29.某班一学习小组以“关于市场上几种补钙保健产品的调查研究”为课题进行了探究学习活动．请你一起参与其活动，完成下列探究过程．
[活动目的]
了解钙元素与人体健康的关系．
了解钙产品的含钙量、价格、并检验是否合格．
培养获取信息、处理信息、分析问题、解决问题、合作探究能力．
[调查收集资料]
通过市场调查，常见的四种钙产品的有关信息如下：

通过查阅三九健康网、《现代医学周刊》、《市场报》等收集到如下信息：
生长期青少年每天钙摄入量应为，而实际上目前我国中学生每日钙摄入量的均值为，营养学会公布的居民每日钙摄入量为．
[研究结论]
钙保健产品中的钙元素以________形式存在．    ．单质．化合物
人体的钙元素主要存在于________中．
根据上述调查信息分析，青少年每日钙需要量大，而实际摄入量不足，应注意________．
[交流与讨论]
由上表分析比较，四种钙产品中，当含有相同质量的钙元素时价格相对最便宜________．
．钙尔奇    ．凯思立   ．乐力钙．柠檬酸钙
在交流过程中，小芳同学提出一个观点，补钙还可以食补，即能省钱又能补钙．下列做法可以补钙的是________．
．在食物中添加生石灰．食用一些虾皮．喝排骨汤．做馒头时放纯碱
小明认为食用凯思立的碳酸钙进入胃内能发生化学反应，其化学方程式是：________．
[质疑与再探究]
由钙尔奇说明书知每片钙尔奇中含碳酸钙．（已知：钙尔奇不含有其他碳酸盐，其研细后与稀硫酸完全反应．）在讨论中，小强同学提出一个问题，现在市场上有些不法分子会以假乱真，购买的钙尔奇不知是否合格，想通过实际定量分析．小强设计了如下方案并进行实验：取片钙尔奇研细，放入锥形瓶（见下图），加入足量的盐酸充分反应，气体最后通入氢氧化钠溶液（假设气体全部被氢氧化钠吸收，忽略系统内空气中的影响），两次称量盛氢氧化钠溶液的洗气瓶可计算出样品是否合格．试回答下列问题：

小强用中饱和溶液除去中混有的少量气体，中的溶液能否换成石灰水？（填“能”或“否”），其理由是________．
小明认为：小强的设计不能达到检验样品是否合格的目的，应该加以改进，并得到了小组其他同学的赞同．你认为小明发现的问题是________，改进的方法是________．
用改进后的装置和药品进行实验，称量盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增加了，试通过计算说明小强选用的钙尔奇是否为合格产品________．
【答案】 (1). (2). 骨骼和牙齿 (3). 补钙等 (4). (5). (6). (7). 否，因为石灰水也能吸收二氧化碳干燥气体 (8). 饱和溶液吸收时，要反应产生，导致盛溶液的洗气瓶增重大于样品产生的质量，无法计算样品是否合格； (9). 将盐酸换成稀硫酸，将饱和溶液的洗气瓶去掉． (10). 为合格产品．
【解析】
（1）钙保健产品中的钙元素都是以化合物的形式存在，故选B；（2）在人体内的钙元素主要存在于骨胳和牙齿中；（3）如果人体缺钙，幼儿和青少年会患佝偻病和发育不良，所以要注意补钙；
[交流与讨论]人体中的钙主要以羟基磷酸钙[Ca10（PO4）6（OH）2]晶体的形式存在于骨骼和牙齿中，Ca10（PO4）6（OH）2属于化合物。当所购补钙产品分别含100 mg钙元素时，四种钙产品的价格分别为：钙尔奇-D：27.00÷30÷600×100=0.15（元）；凯思立-D：23.10÷20÷500×100=0.231（元）；乐力钙：30.00÷30÷250×100=0.4（元）；柠檬酸钙：25.20÷30÷168×100=0.5（元）；比较可知，钙尔奇-D相对便宜；⑵A．在食物中添加生石灰，生石灰会腐蚀人的消化道；B．食用一些虾皮可以，虾皮中富含钙；C．喝排骨汤可以，骨头汤中含钙元素多；D．做馒头时放纯碱不可以，纯碱是碳酸钠，不含钙元素；故选BC；碳酸钙进入胃内，与胃酸（盐酸）发生化学反应生成二氧化碳、氯化钙、水，其化学方程式是：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑；
[质疑与再探究]（1）B中的NaHCO3溶液不能换成石灰水，因为石灰水的主要成分是氢氧化钙，能和二氧化碳也发生反应；（2）NaHCO3饱和溶液吸收HCl时，要反应产生CO2，导致盛NaOH溶液的洗气瓶增重大于样品产生CO2的质量，无法计算样品是否合格。将盐酸换成稀硫酸，就不会有氯化氢气体挥发出来，再将NaHCO3饱和溶液的洗气瓶去掉就可以了；（3）设钙尔奇-D是碳酸钙的质量为X，由于盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增加了33 g，则生成的二氧化碳的质量33 g，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 33g
100÷44=X÷33g x=75g
75g÷50片=1.5g/片 与说明书一致，为合格产品。