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  4. 验证物质燃烧的条件化学反应方程式的书写金属的冶炼(铁的冶炼)金属的锈蚀与防护

探究燃烧条件的实验装置如下图所示。(1)由该实验得,可燃物燃烧的条件是:①___________________;②___________________。(2)实验中发生反应的化学方程式为_____

一、题文

探究燃烧条件的实验装置如下图所示。
(1)由该实验得,可燃物燃烧的条件是:①___________________;②___________________。
(2)实验中发生反应的化学方程式为________________________。
(3)实验中使用铜片,是利用了铜的________________________。
(4)磁铁矿的主要成分是:________________;(填化学式)
(5)写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式:________________________;
(6)高炉炼铁得到的主要产品是________________;(填序号)
A.纯铁 B.生铁 C.钢
(7)铁生锈的主要条件是铁与水和________________直接接触。

考点提示:验证物质燃烧的条件,化学反应方程式的书写,金属的冶炼(铁的冶炼),金属的锈蚀与防护

二、答案

(1)跟氧气(O2或空气)接触;温度达到着火点
(2)4P+5O22P2O5
(3)导热性
(4)Fe3O4
(5)Fe2O3+3CO2Fe十3CO2
(6)B
(7)氧气

三、考点梳理

知名教师分析,《探究燃烧条件的实验装置如下图所示。(1)由该实验得,可燃物燃烧的条件是:①___________________;②___________________。(2)实验中发生反应的化学方程式为_____》这道题主要考你对 验证物质燃烧的条件化学反应方程式的书写金属的冶炼(铁的冶炼)金属的锈蚀与防护 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:验证物质燃烧的条件,化学反应方程式的书写,金属的冶炼(铁的冶炼),金属的锈蚀与防护

考点名称:验证物质燃烧的条件
  • 定义:
    燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。认识燃烧,科学地利用和控制燃烧,使燃烧为人类服务是十分重要的。
  • 燃烧条件的探究实验:

    1. 实验方案
    实验方案实验现象分析
    分别将一小块白磷和一小块红磷放在薄铜片上,另取一小块白磷放入热水中,如下图:
    ①薄铜片上:白磷燃烧,产生大量白烟,红磷没有变化
    ②热水中,白磷没有燃烧
    ①白磷、红磷都是可燃物.薄铜片上的白磷与O2接触,同时温度达到白磷的着火点,故白磷能够燃烧
    ②薄铜片上的红磷与O2 接触,但温度没有达到其着火点,热水中的白磷温度达到了其着火点.但没有与O2接触,所以红磷和水中的白磷都不能燃烧

    2. 实验结论:
    燃烧必须同时具备:
    ①可燃物
    ②氧气(空气)
    ③达到燃烧所需的最低温度(着火点)
  • 1. 着火点:可燃物燃烧所需的最低温度叫着火点,是物质固有的一种性质,与物质本身的性质有关,一般不随外界条件的改变而改变。
    在通常状况下一些常见物质的着火点
    物质白磷红磷木材木炭无烟煤
    着火点/℃40240250-330320-370700-750
    2. 探究燃烧条件的实验设计方法
    燃烧必须同时具备: ①可燃物 ②氧气(空气) ③达到燃烧所需的最低温度(着火点)。中考试题往往以实验设计题的形式来考查燃烧规律。燃烧条件的探究设计常常运用控制变量—对比法。
    (1)分析对比实验设计

    实验1:探究可燃物才能燃烧
    实验2:探究可燃物接触氧气才能燃烧
    实验3:探究达到着火点可燃物才能燃烧
    (2)综合控制变量

    ①把白磷和红磷都漏置在空气中(对比),用0℃的热水控制温度(这个温度高于白磷的着火点,低于红磷的着火点),白磷能燃烧,红磷不能燃烧,证明可燃物与氧气接触,且可燃物还必须达到着火点才能燃烧。
    ②烧杯底部放一块白磷,用水控制不让白磷与空气接触,温度仍然是80℃,与铜片上的白磷对比,证明可燃物即使温度达到着火点,如果不与氧气接触也不能燃烧。
考点名称:化学反应方程式的书写
  • 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。
考点名称:金属的冶炼(铁的冶炼)
  • 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
考点名称:金属的锈蚀与防护
  • 金属锈蚀:
          金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
  • 铁生锈条件的探究
    实验装置
    实验现象几天后观察A试管中铁钉生锈,在水面附近锈蚀
    严重,B,C试管中的铁钉没有生锈
    实验分析A试管中的铁钉同时跟水、空气(或氧气)接触而生锈;
    B试管中的铁钉只与水接触不生锈;
    C 试管中的铁钉只与干燥的空气(或氧气)接触不生锈
    实验结论铁生锈的条件是与水、空气(或氧气)同时接触
  • 易错点:
    ①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,目的是赶走水中溶解的氧气;再加上植物油用来隔绝空气。

    ②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀,如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。

    ③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂,最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色,疏松多孔,不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。

    ④许多金属都易生“锈”,但“锈”的结构不同,成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”,铜锈即铜绿,其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
  • 金属制品的防锈原理及方法:
    (1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。

    (2)防锈方法:
    ①保持铁制品表面洁净和干燥,如菜刀不用时擦干放置。
    ②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
    ③在钢铁表而镀一层其他金属,如水龙头表面镀铬、镀锌。
    ④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜,如烤蓝。
    ⑤改善金属的结构,如将钢铁制成不锈钢

    (3)除锈方法
    物理方法:用砂纸打磨,用刀刮。
    化学方法:用酸清洗(酸不能过量),发生的反应为:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。

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