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利用物理性质 解决化学问题

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物质在发生化学变化时常伴有颜色、状态、气味、发热、发光等现象,这些现象是能够通过观察、触摸等方式去感知的,加以联想,可使其上升为理性认识。所以,掌握物质的物理性质,能够帮助我们进一步理解物质的化学性质,对指导解题、开拓思维有重大作用。

下面将初中化学范围内利用物质的物理性质解题的典例加以归纳、分析,希望对同学们复习、备考有所帮助。

1.利用物质的颜色解题

初中化学涉及到的固体物质以白色居多,溶液和气体以无色居多,但有的也具有特殊颜色,如硫是淡黄色,而硫酸铜的水溶液是蓝色,二氧化氮是红棕色,氯气是黄绿色等。在某些情况下可以直接利用这些特殊颜色来解决问题。

例1下列各组物质中,能相互反应并生成无色盐溶液的是( )。

A.氧化铜与稀硫酸 B.铜与稀硫酸

C.氢氧化钡与稀硫酸 D.碳酸钠溶液与盐酸

解析:此题既考查了酸、碱、盐及金属单质的化学性质,也考查了物质的物理性质,属多知识点考题。A虽然能反应,但反应后的溶液为蓝色;B不能发生反应(根据金属活动性顺序判断);C能发生复分解反应,生成盐沉淀;D能发生复分解反应,且能得到无色盐溶液。答案为D。

2.利用物质的状态解题

物质在自然界中不外乎以固、液、气三种状态存在。我们在制取或提纯物质时应考虑它们的状态,根据其状态来判断能否达到目的。

例2要除去收集在一密闭容器里的空气中的氧气,得到较为纯净的氮气,可用燃烧的方法除去氧气。可从下列物质中选取( )。

A.硫B.二氧化碳C.磷D.木炭

解析:题目要求最终得到纯净的氮气,那么我们在解题时一是要考虑所选物质是否能与氧气、氮气反应;二是要考虑生成物中有无新的气体产生。硫能与氧气反应,但生成新的气体物质二氧化硫,不能达到目的;二氧化碳不能与氧气反应,所以不能得到较纯的氮气;磷能与氧气反应,生成五氧化二磷固体,能达到目的;木炭能与氧气反应,但会生成新的气体二氧化碳,不能达到目的。综上所述,答案应为C。

3.利用物质的密度解题

根据新课标要求,初中阶段了解一些气体物质的密度即可。但在中考中往往会涉及到未学过的气体物质,这就要求同学们能举一反三,正确地加以应用。

例3在标准状态下(0℃,1.01×105帕),某气体的密度是1.98g/L(空气的密度为1.29g/L),该气体易溶于水,在实验室要收集此气体时应选用( )。

A.排水集气法 B.向上排空气法 C.向下排空气法 D.以上方法均可以

解析:收集气体的方法通常有3种:一是向上排空气法,适用于通常状况下密度比空气大的气体的收集;二是向下排空气法,适用于通常状况下密度比空气小的气体的收集;三是排水集气法,适用于难溶于水或不易溶于水的气体的收集。此题给出的气体在同一状况下密度比空气大,所以可用向上排空气法收集。该气体易溶于水,所以,不能用排水法收集。答案为B。

4.利用物质的气味解题

在初中阶段所学的气体物质中,大多数为无色无味的气体,如:O2、N2、H2、CO2、CO、CH4和空气等,但也涉及了一些具有特殊气味的气体,如NH3、HCl、SO2等就具有特殊的刺激性气味。掌握了气体的气味特征,解某些题时会有事半功倍的效果。

例4有4瓶无色气体:空气、CO2、O2、NH3 。请用最简单的方法将它们鉴别出来。

解析:这4种无色气体中,只有NH3具有刺激性气味,所以,首先可以将NH3鉴别出来;将燃着的木条分别伸入到剩下3个集气瓶中,若燃着的木条无明显变化,说明该瓶气体为空气,使木条熄灭的为CO2,使木条燃烧更旺的是O2 。

5.利用物质的溶解性解题

这里所说的“物质的溶解性”不仅指酸、碱、盐的溶解性,还包括一些常见的气体物质在水中的溶解能力。一般按溶解能力的大小可将物质分为“易溶”、“可溶”、“微溶”和“难溶”等。氧化物溶于水后一般都生成了其他物质;温度、压强等因素对不同物质的溶解性有着不同的影响。

例5实验室有4瓶失去了标签的白色固体,它们是:NaCl、Mg(OH)2、Na2CO3、CaCO3。下面试剂组中能鉴别出它们的是( )。

A.硝酸银溶液、盐酸B.水、 氯化钡溶液C.水、稀盐酸D.氢氧化钠溶液、酚酞试液

解析:在这4种物质中,NaCl和Na2CO3都易溶于水,Mg(OH)2和CaCO3都难溶于水;Na2CO3和CaCO3能溶于盐酸,产生气体CO2;NaCl和Mg(OH)2加入盐酸后无气体产生。所以,正确答案为C。

例6如何除去KNO3中混有的少量NaCl ?

解析:KNO3、NaCl 都能溶于水,只用单纯的溶解过滤方法是不能达到目的的。考虑到KNO3的溶解度受温度影响大,而NaCl 的溶解度受温度影响小,可以在较高温度下配成KNO3的热饱和溶液,然后逐渐冷却,使大部分KNO3晶体析出,而NaCl的绝大部分将留在溶液中,过滤即得到较纯净的KNO3。可重复上述过程,得到更加纯净的KNO3。

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