《2025年全效学习九年级科学全一册浙教版》

典例3 A～H为初中常见的化学物质,它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。已知A是黑色固体,B是某种常见的酸,C是红棕色固体,D、F是由相同元素组成的两种气体,K是食用调味品。请按要求回答下列问题：

(1)物质甲是NaOH(填化学式)。
(2)请写出反应①与反应②的化学方程式：
①$Fe₂O₃ + 3CO \xlongequal{高温} 2Fe + 3CO₂$；
②$Na₂CO₃ + CaCl₂ \xlongequal{} CaCO₃↓ + 2NaCl$。
(3)请写出G的一种用途：制作电线。

答案： （1）${NaOH}$ （2）①${Fe_{2}O_{3} + 3CO \xlongequal{\text{高温}} 2Fe + 3CO_{2}}$ ②${Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2} \xlongequal{} CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$ （3）制作电线

变式3 如图所示是小科的学习笔记,其中“→”表示物质之间的转化方向,“—”表示物质之间能发生化学反应。关于该图,下列说法中不正确的是(C)

A.该图中的X可以是$CO_2$
B.反应①是一个放热反应
C.反应②的转化中必须有盐类物质参加
D.反应⑤不一定属于分解反应

答案： C

典例4 “打铁花”是一种民间传统焰火,属于国家级非物质文化遗产。科学兴趣小组的同学利用所学知识对“打铁花”进行了探究。
【查阅资料】铁水打花的主要原料为生铁、焦炭等。打花者将生铁放到熔炉中加热至熔化,然后用坩埚舀出铁水轻轻抛起,再用木板奋力一击,铁水在空中霎时间分散开来,万千粒燃烧着的铁屑犹如银珠飞溅,金丝飞驰。
【联想思考】

(1)同学们想到铁丝在氧气中燃烧的实验(如图甲所示),实验现象是剧烈燃烧,火星四射。实验中集气瓶预留少量水的原因是防止高温熔融物落下来炸裂集气瓶。
同学们产生了疑问：铁丝在空气中不能燃烧,为什么“打铁花”能使铁屑在空气中剧烈燃烧？请你分析原因：铁屑在空气中与氧气的接触面积增大，燃烧更剧烈。
【提出问题】“打铁花”溅落下来的黑色物质是什么？
【实验1】
(2)小明和小红分别用两种不同的化学方法,选用不同类型的物质,验证了黑色物质中含有铁屑。小明的实验方案是取“打铁花”溅落下来的黑色物质于试管中,加入适量稀硫酸,观察到有气泡产生,该反应的化学方程式为${Fe + H_{2}SO_{4} \xlongequal{} FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。小红的实验方案是取“打铁花”溅落下来的黑色物质于试管中,加入适量硫酸铜溶液，产生红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色(填加入的试剂及实验现象)。
【实验2】
(3)小刚根据铁丝在氧气中燃烧的实验猜测黑色固体中还可能含有四氧化三铁(不考虑氧化亚铁的干扰),并设计如图乙所示的实验进行验证。B中的试剂是澄清石灰水,该实验的现象是澄清石灰水变浑浊,证明黑色固体中含有四氧化三铁。木炭粉和四氧化三铁反应说明碳单质具有还原性。

【交流讨论】经过本次探究,同学们有了自己的收获,也体会到了中华民族优秀的文化传统。

答案： （1）防止高温熔融物落下来炸裂集气瓶 铁屑在空气中与氧气的接触面积增大，燃烧更剧烈 （2）${Fe + H_{2}SO_{4} \xlongequal{} FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 加入适量硫酸铜溶液，产生红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色(合理即可) （3）澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 还原

变式4 暖宝宝又叫暖贴,在寒冷的冬季外出时,贴于肩部、腹部或关节部位,对防止冻伤驱寒有很好的效果。它不用火、电、水或其他能源,撕开外袋即可发热,并可保持8～18h左右(平均温度52℃)。
资料一：暖宝宝使用双层包装。外层是常规不透气外袋,内层是由微孔透气膜制成的无纺布袋,里面装有发热材料。
资料二：暖宝宝发热材料主要是铁粉、活性炭、蛭石、水、食盐等。蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。活性炭有强吸附性,它的疏松结构中储有水蒸气。
资料三：日常生活中,铁质物品在盐溶液中更容易生锈。
注意事项：①暖宝宝须妥善保存,避免外袋破损。②不可将暖宝宝直接贴于皮肤表面。
综合上述信息并运用所学知识,解释暖宝宝发热的工作原理及注意事项。

答案： 打开暖宝宝外袋后，内袋暴露在空气中，氧气通过透气膜进入里面与材料接触。透气膜的透氧速率可以控制放热的时间和温度。活性炭粉吸附水蒸气，它的疏松结构使铁粉与水和氧气的接触面积增大。铁粉接触氧气和水，发生缓慢氧化，产生热量。材料中的食盐加快了铁缓慢氧化的速度。蛭石是超级保温材料，使温度能够持续8～18h。产品在使用前不能发生反应，所以采用不透气的外袋，若外袋破损，则会使里面的材料接触空气开始反应。暖宝宝产生的热量使其平均温度达到$52^{\circ}\text{C}$，远高于人体正常体温，所以不能直接贴于皮肤表面，以免烫伤。