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专题三我们周围的空气和自然界中的水、金属和金属材料撰稿人：魏国福责编：张立［知识网络］［典例剖析］例1、氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述不正确的是（）A．氧气具有可燃性B．氧气能提供动植物呼吸C．氧气能支持燃烧D．某些物质在空气中不能燃烧，但在氧气中能燃烧解析：氧气是空气中的主要成分之一，生命活动离不开空气，实际是氧气能供给生命体呼吸进行生理活动。氧气除此性质与用途外，另有的一条重要性质就是具有助燃性，即可以支持可燃物燃烧。解题的关键就是要了解氧气具有供给呼吸和支持燃烧的化学性质。这里一定要分清助燃性与可燃性是两点完全不同的性质。另外还要认识到可燃物能否与氧气发生燃烧反应，燃烧反应是否剧烈与氧气的浓度有关系。答案：A例2、下图是某大理石雕像分别摄于1908年、1969年的两幅图片。雕像的严重腐蚀反映出最主要的环境污染问题是什么?请就如何解决这一环境污染问题提出你的建议。(至少提出两点)解析：解题从大理石雕像被严重腐蚀思考，大理石主要成分是CaCO3，它不溶于水但能溶于酸。这样即可知道，大理石雕像被腐蚀应该是空气污染后产生的酸雨所致，而酸雨则是由污染空气的SO2、NO2造成的。SO2、NO2这些有害气体又是因人类不合理使用化石燃料或化工生产排放不达标的废气所致。考查目的是让学生不仅认识到人类生产活动的不合理、不科学必将带来空气污染日趋严重，产生许多恶果，而且要求学生在形成环保意识的同时，还能培养起用科学的方法分析环境问题，解决环保问题的能力。答案：此图反映出的环境污染问题是：酸雨问题。可提出的建议：①限制含硫煤的使用；②化工厂废气经处理达标后排放；③使用绿色能源；④汽车尾气经处理后排放。（其他合理答案均可）例3、我们曾做过①木炭、②硫粉、③铁丝、④镁条等物质在足量的氧气中完全燃烧的实验。其中燃烧时火星四射的是（用序号填写，下同）_______；产生耀眼强光的是_______；生成无色有刺激性气味气体的是_______。上述现象有助于我们判断是否发生了化学变化、判断化学变化发生的根本依据是___________________________。解析：氧气是一种化学性质较活泼的气体，能与许多物质反应并多以燃烧的方式进行，而燃烧时的现象往往各不相同。此题考查的目的是要求学生在平时学习中注意观察各种物质燃烧的现象，并注意记住这些现象，描述这些现象，这也是解题的关键。木炭在氧气中燃烧的现象——发出白光；硫粉在氧气中燃烧的现象——呈蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体；铁丝在氧气中燃烧的现象——火星四射，有黑色固体生成；镁在氧气中燃烧的现象——发出耀眼的强光，有白色固体生成。物质在氧气中燃烧都发生了化学变化（反应），它们最本质的特征是生成了新物质。答案：③④②有新物质生成例4、下图是某些国家的人均水量和世界人均水量(m3/人)。⑴由图中可以看出我国是一个水资源___________________的国家。⑵谈谈你在生活中节约用水的三点做法________________________________________________________。解析：此题考查的目的是让学生能根据题中提供的世界上一些国家人均水量和世界人均水量的数据信息，通过比较了解到中国是一个水资源缺乏的国家，从而真正理解节约用水、保护水资源的重要性和必要性，在思想上形成较强的节约用水、保护水资源的意识，在行动上自觉做到珍惜水、爱护水，想方设法节约用水。在实际生活中具体节约用水方法很多，但基本原则是一致的：用水时能少不多，不浪费；循环使用水，多次合理用水，不轻易排放。解题可以从日常生活方面、工农业生产方面结合上述原则去思考，找出合适的措施和方法。答案：（1）短缺（缺少、不足、缺乏等合理答案均可）（2）洗手后及时关闭水龙头、洗澡时减少淋浴时间、用洗过衣服的水拖地等（任意三点合理做法均可）例5、抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及周围的含氧量，阻止氧气和食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期。小明发现新买来的高级月饼的包装盒内有一个印有“抗氧化剂”的小包，内盛灰黑色粉末，该灰黑色粉末可能是（）A.铁粉B.氢氧化钠C.二氧化锰D.生石灰解析：解答此题首先应该通过读题，知道什么是抗氧化剂，它延长食品保质期的原理是什么。再联系题中给出的四种物质的性质，不难理解，B、D两种物质不是黑色，A、C虽都是黑色，但在常温下能消耗氧气的只能是铁粉。答案：A例6、将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式为3CuO+2Al3Cu+Al2O3。反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，充分反应后，将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是（）①加入稀硫酸后，有气泡生成②加入稀硫酸后，没有气泡生成③加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质④插入溶液中的铁片表面有红色物质析出A.只有④B.②③C.③④D.①③④解析：题中利用铝和氧化铜在强热下能发生反应的事实，设计问题，考查了学生综合利用所学知识解决相关问题的能力。同时也让学生认识到判断一个反应是否进行完全，除了直接观察分析本身这一反应外，还可以用间接的方法进行。解题的关键是注意题目要求：能够说明氧化铜没有完全反应的事实。另外分析如果CuO没有完全反应，那以后的反应事实应该是怎样的。CuO没有完全反应就是有剩余，那么加入稀H2SO4就有CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O反应发生，该反应生成的CuSO4溶液中插入铁片就将有CuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu反应进行，该反应有一明显的现象是铁片表面有红色物质析出。答案：A例7、放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403℃，更奇妙的是镓熔化后在－120℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其它金属融合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的用途的叙述错误的是（）A.与硝酸反应制氢气B.制作高温温度计C.制晶体管材料D.金与镓的合金用于镶牙解析：这是一道信息给予题，考查了学生学习利用信息以及根据已有的金属方面的知识解决问题的能力。解题的关键在于学习好题中信息知识，特别是金属镓的性质，另外利用性质决定用途的原理与其它一些知识思考确定答案。很显然，金属一般不会与氧化性酸（如硝酸、浓硫酸）反应产生氢气的。答案：A例8、钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。某化学课外活动小组，对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究，设计了如图所示的实验，据此回答下列有关问题：（1）一周后，观察到编号为______的试管中的铁钉锈蚀严重。（2）常温下，铁生锈的条件是铁跟_________________和________________等物质相互作用的结果，铁锈的主要成分是___________________________________（用化学式表示）。（3）欲除去铁锈，同学们提出了三种不同的实验方法：①用砂布擦；②用稀盐酸洗；③用稀碱液泡。你认为最有效的方法是____________（填序号）。（4）如何防止家庭中常用的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举一种方法）：______________________。解析：金属资源及金属材料是人类很早就认识到并加以利用的，当今应用更为广泛，其中钢铁是需求量最大的金属材料。金属不同，性质有差异。钢铁应用广泛是因为它有着良好的特性，但它也有一个严重不足：在常温下的自然环境里易锈蚀。钢铁锈蚀不仅影响其构件的美观，而且影响其性能和质量，还会造成金属资源的浪费。这就要求我们研究钢铁生锈的原理，了解后才能更好、更有效地防止钢铁生锈。考查的目的是培养和提高学生根据实际需要，设计实验、分析实验现象、利用实验研究问题的能力。解题的关键是能依据实验目的，用比较的方法和用控制变量的思维方法得出钢铁生锈的条件：同时有水和空气。由此出发，联系所学的基础知识即可解答本题。答案：（1）B（2）水（或H2O）氧气（或O2）Fe2O3（3）②（4）保持铁制品的洁净和干燥；擦干后涂油等（其他合理的方法均可）［名题热身］1、被污染的空气会严重影响人体健康。下列物质中，不会造成室内空气污染的是（）A．吸烟产生的一氧化碳、尼古丁等物质B．水烧开时产生的大量水蒸气C．劣质装修释放出的甲醛、苯等有害物质D．石材释放出的有害放射性气体——氡2、“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一。为减轻大气污染，在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是（）A．N2和CO2B．CO2和NO2C．CO2和O2D．CO2和NH33、氢能源是一种极其理想的新能源，因为氢气燃烧放出的热量大，且生成物不污染环境。但氢气作为能源目前还不能广泛使用，分析其原因，下列说法错误的是（）A．虽然制氢的资源很丰富，但制取成本高B．高效、经济的制氢方法还在研究之中C．高效、价廉的贮氢材料还在研究之中D．氢气的化学性质很活泼，常温下就会爆炸4、据《扬子晚报》2004年6月6日报道，渤海的污染已到了临界点，如果再不采取果断措施遏止污染，渤海将在10年后变成“死海”。据资料称，渤海每年收纳的污水高达28亿吨，每年收纳的污染物超过70万吨；海底泥中，重金属超过国家标准的2000倍；由于渔民滥捕和水质污染，渤海特有的黄花鱼、鲈鱼、比目鱼、鱿鱼、铁茄蟹、蛤蜊等特色水产的产量已大大降低，如今渤海没有一种鱼类、贝类、螃蟹能够形成规模群带。根据以上材料回答治理渤海污染的方法不正确的是（）A．控制工业污水的直接排放B．控制生活污水的直接排放C．禁止各种垃圾入海D．禁止养殖各种鱼类、贝类等5、铁的应用在我国已有很久的历史。下列有关铁的知识的叙述不正确的是（）A．铁具有良好的导电性、导热性B．铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜C．铁制容器不能盛放硫酸铜溶液D．人体中的铁元素主要存在于血液中6、铝是一种应用广泛的金属。下列有关铝的描述正确的是（）A．铝是地壳中含量最高的元素B．镁铝合金可用于制造飞机C．铝的化学性质不如铁的活泼D．铝制容器的表面有一层氧化物保护膜，可以用来盛装盐酸7、有M、N、R三种金属，将M和N分别浸入稀硫酸中，N溶解，M不溶；将M浸入R的硝酸盐溶液中，经过一段时间，在M的表面上有R析出，由此判断M、N、R三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．R、N、MB．N、R、MC．N、M、RD．R、M、N8、M是一种活动性比铁强的金属，M离子（M2+）与其它几种离子构成的化合物的溶解性见下表：O2-OH-CO32-Cl-SO42-NO3-M2+难溶难溶难溶易溶易溶易溶有下列各组物质：①M+HCl②M(NO3)2+BaCl2③MO+HCl④M(OH)2+NaCl⑤M(OH)2+HCl⑥M(NO3)2+HCl⑦MCO3+HCl⑧MSO4+BaCl2其中不能直接反应制取MCl2的是（）A.②④⑥B.⑤⑥⑦⑧C.①②④⑦D.①③⑤⑧9、只用一种试剂一次性就可验证锌、铜、银三种金属活动性强弱，该试剂是（）A．硫酸铜溶液B．硫酸锌溶液C．硝酸银溶液D．稀盐酸10、废旧计算机的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt（铂）、Au（金）等金属，经物理方法初步处理后，与足量稀盐酸充分反应，然后过滤，剩余的固体中不应有的金属是（）A．Cu、AgB．Fe、ZnC．Pt、CuD．Ag、Au11、下列做法能防止铁制品生锈是（）A．自行车脏了用清水冲洗。B．用废酸液冲洗铁制污水管道C．在铁制篮球架上刷一层油漆D．切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干12、A、B、C、D四种物质。其中A、D是单质。A能在D中燃烧生成一种黑色固体。D能使带火星的木条复燃。A与B反应得到浅绿色溶液和一种最清洁燃料。B与C反应的产物之一常用来腌渍蔬菜，以延长蔬菜的保质期。C溶液能使无色酚酞试液变红。试回答：⑴写出D的化学式：_________________________；⑵写出下列反应的化学方程式：A与B反应：____________________；B与C反应：________