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化学与传统文化知识专题

一、常考经典史籍材料归纳

1、《汉书》中“高奴县有洧水,可燃”,沈括在《梦溪笔谈》对“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆,松墨不及也,此物必大行于世”“洧水”的主要成分是石油、烟的主要成分是炭黑

2、《抱朴子内篇·黄白》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,其“曾青”是可溶性铜盐

3、东汉成书记载有“石胆化铁则为铜”的石胆是硫酸铜,该方法开创了人类文明史上湿法冶金(铁)的先河

4、我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又还成”,丹砂是红色的硫化汞

5、早在古代,我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如,晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS

6、《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”里的“碱”是K2CO3

7、《本草纲目》“(火药)乃焰消、硫磺、山木炭所合,以为烽燧诸药者”,利用KNO3的氧化性

8、《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO3

9、《天工开物》记载:“凡研消不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”说明KNO3研磨能易分解

10、《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应

11、《本草经集注》中区分硝石和朴消:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”利用焰色反应区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)

12、《神农本草经》中“水银……熔化还复为丹”里的“丹”是HgO

13、《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO4·7H2O,描述了绿矾受热分解的现象

14、公元前200多年写成的《山海经》记述:“……令丘之山。无草木,多灰。”这些都说的是天然气露到地面后,发生燃烧的现象

15、《梦溪笔谈·器用》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”里的“剂钢”是铁的合金

16、《开宝本草》记载:“硝石,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”涉及物质的溶解、蒸发、结晶

17、《集注》:“鸡屎矾不入药用,惟堪镀作,以合熟铜;投苦酒(醋)中,涂铁皆作铜色,外虽铜色,內质不变”中鸡屎矾指碱式硫酸铜或碱式碳酸铜

18、《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载844种,其中关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……,烧之赤色……”“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O

19、1856年,英国传教士威康臣先生在译著《格物探源》中提到:“天地万物皆以六十四种元质配合而成,如金银铜铁养轻淡炭等皆是元质,皆由微渺而造”,微渺即现代之原子、元质即现代之元素、养、轻、淡即氧、氢、氮三种元素

20、我国明代本草纲目中收藏药物1892种,其中烧酒条目下写到:自元时创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。这里所用的法是蒸馏

21、我国清代本草纲目拾遗中记载鼻冲水,写到:贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减,气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅……,虚弱者忌之。宜外用,勿服……这里的鼻冲水是指氨水

22、青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化中的溶解

23、霾尘积聚难见路人,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应

24、熬胆矾铁釜,久之亦化为铜,该过程发生了置换反应

25、中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸,该“碱剂”的主要成分是一种盐,能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去,使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”是草木灰

26、《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是升华

二、中国古代化学的工艺简介

1、中国古代的冶金化学

(1)胆铜法:用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液中的铜离子置换出来,还原为金属铜,再熔炼成锭。早在西汉时就已有人觉察到这一化学反应,《淮南万毕术》、《神农本草经》就提到:“白青(碱式碳酸铜)得铁化为铜”,“石胆……能化铁为铜”。

(2)淘冶黄金:黄金都是以游离状态存在于自然界,分沙金和脉金(小金)两种。历史上的早期采金技术都是“沙里淘金”。例如,《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。

(3)炼银:银虽有以游离状态或银金合金状态(黄银)存在于自然界的,但很少,主要以硫化矿形式存在,并多与铅矿共生。中国大约在春秋初期才开始采集银,东汉时期发明了以黑锡(铅)结金银的“灰吹法”。明代著作《菽园杂记》、《天工开物》中有翔实记载。

(4)炼汞:在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞)状态存在。方士们在密闭的设备中升炼水银,先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺,设计了专用的装置,《天工开物》中也有类似记载(图2)。在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。

(5)黄铜:明代以前,这种合金是利用炉甘石(碳酸锌矿)和金属铜、木炭合炼而成的。这个炼制方法的记载最早见于五代末期的“日华子点庚法”,是一个炼金术的配方。

(6)炼锌:明初中国已掌握了从炉甘石炼取金属锌的技术,那时称这种金属为“倭铅”。明代著作《天工开物》中有世界上现存最早的关于炼锌术的文字记载。

(7)镍白铜:镍白铜自古是中国云南的特产。东晋常璩《华阳国志》就已记载:“螳螂县因山名也,出银、铅、白铜、杂药。”明代云南已大量生产似银的锌镍铜合金,含铜40%~58%,镍7.7%~31.6%,锌25.4%~45%,称为“中国白铜”

2、中国古代的酿酒

(1)酿酒起源:据《礼记》记载,西周已有相当丰富的酿酒经验和完整的酿酒技术规程,其中“月令篇”叙述了负责酿酒事宜的官“大酋”在仲冬酿酒时必须监管好的6个环节:“秫稻必齐,曲蘖必时,湛炽必洁、水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物。”

(2)酿酒:先用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解(水解)为葡萄糖,称为糖化;再用酵母菌将葡萄糖发酵产生酒精,发酵后的混合料经过蒸馏,得到白酒和酒糟。

3、中国古代的制糖

(1)饴糖:《诗经》中已有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,可知西周时已有饴糖。战国时成书的《尚书·洪范篇》有“稼穑作甘”之句。“甘”即饴糖。东汉许慎《说文解字》说:“饴,米蘖煎也。”最早对饴做了解释。《齐民要术》对饴的制作,分门别类作了阐述

4、汞化学:汞是炼丹术中最重要的金属,因此关于它的化学反应和化合物研究得最多 

(1)硫化汞:中国古代的炼丹家由丹砂(即硫化汞)升炼水银,曾取得丰富的经验。其中由硫黄和水银再升炼出红色硫化汞这件事,在化学史上有重大的意义:不仅是一项最早的无机化学合成工艺,而且是用合成方法确定一种物质(丹砂)化学组成的最早范例,也是人类对可逆化学反应认识的开端。葛洪在《抱朴子内篇》中说“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。这是古代炼丹家对该可逆反应的简单概括。关于合成丹砂的明确记载,最早见于隋代方士苏元明《太清石壁记》(现存本为唐人楚泽编)的“太一小还丹方”。在唐代以后的中国炼丹术著作中“升炼灵砂”仍占重要地位,入明以后称人工升炼的丹砂为“银朱”

(2)氧化汞:它可能是较硫化汞更早制得的人工制品。《神农本草经》说:“水银……镕 化(加热)还复为丹。”《黄帝九鼎神丹经》中的“神符”、“柔丹”、“伏丹”都是在土釜中加热水银制得。这些“丹”实际上都是红色氧化汞,当时人们把它误认作“丹砂”。陶弘景最先明确区分了这两种红色的丹药。明代以后,氧化汞广泛用作疡科药,称为“红升丹”,因为那时是用水银、硝石、白矾三味混合升炼而成,又称“三仙丹”。它的纯度很高,不含游离水银  

(3)氯化汞:它的合成是中国古代汞化学中重大成就之一。氯化高汞俗名升汞,中国古代称为粉霜、霜雪;氯化亚汞俗名甘汞,中国古代称为轻粉、水银粉。由于它们都是白色结晶,古时常发生混淆。中国古代炼丹家很早就将水银、硫黄(或直接用丹砂)和戎盐、绿矾(或白矾)一起升炼,以制取甘汞;如配方中再掺入硝石或胆矾,则可制得升汞。大约前者在东汉时先制得,后者在东晋时制得。这两种人工制品后来都成为重要的药物,并有多种配方。清代曾把升汞定名为“白降丹”

5、中国古代的铅化学:商代的墓葬中发现有各种铅器和铅戈,说明中国当时已会炼制和使用铅。炼丹术中也常将铅及其化合物作为实验对象

(1)铅粉:中国最早的人工铅制剂是铅粉,即碱式碳酸铅。铅粉的出现可能始自殷代,因为当时用铅器贮酒,低浓度的酒易发酵变为乙酸,乙酸与铅作用生成的乙酸铅,在空气中吸收二氧化碳后,便会沉积出铅粉。战国时,铅粉已普遍用作化妆品。《周易参同契》里说:“胡粉(即铅粉)投火中,色坏还为铅”;《抱朴子·论仙篇》说:“胡粉……是化铅所作。”这说明汉晋之际对铅粉与铅的互变关系已有较多认识。铅粉自古以来就用作颜料、化妆品和药物;汉代以后又成为制釉原料和炼丹要药

(2)乙酸铅:中国古时称作铅霜,实际上往往是铅粉制造工艺的第一步产物,所以制得可能较早,但关于它的制备方法的记载则较晚,最早见于唐代问世的一些丹经,称为“玄白”。铅霜之名最早见于北宋苏颂的《图经本草》

(3)氧化铅:金属铅在空气中焙烧即得氧化铅(PbO),中国古称黄丹,其色泽金黄,受到早期炼丹家的重视,称为“玄黄”。若将黄丹以猛火加热,即变为橘红色的铅丹(Pb3O4),秦代已用作红色颜料,因其色红似丹砂,也被炼丹家视为炼丹大药。汉末或晋代发明了用硝石、硫黄和金属铅炼制铅丹的方法,称为硝黄法,纯度较高。《名医别录》对该法已有记载。明代又有改进,采用硝石、矾和金属铅合炼的制法,称为硝矾法,生产效率大为提高。宋代以后,则普遍作为灰吹法炼银的副产品而取得

6、中国古代的砷化学:中国古代医药和炼丹术中很早就利用了含砷矿物,其中有雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)、礜石(FeAsS)、砒黄(不纯的砒石)等;后来又利用了信石(As2O3,信州产者良)。长沙马王堆三号汉墓出土的帛书所记载的医方中有“冶礜石”和“燔雄黄”,是在空气中焙烧礜石和雄黄,所得升华产物就是人工制造的砒霜

(1)雄黄和雌黄:它们初时用作颜料。宝鸡西周墓出土的丝织物上的黄色纹痕,表明就是以雌黄着色的。

东汉时有疡科“五毒方”,以石胆、丹砂、雄黄、礜石、慈石(即磁石)在土釜中合炼,所得药物的成分为升华的雄黄、砒霜和少量的硫酸亚汞。《神农本草经》把雄黄列为中品,礜石列为下品,说明对它们的毒性和医疗效用已有一定的了解。雄黄和雌黄在炼丹术中始终被视为炼丹要药。《神农本草经》中说,炼食雄黄可使人轻身神仙。《黄帝九鼎神丹经》所记载的“神丹”就是升华提纯的雄黄

(2)砒霜:至迟到隋代时,中国炼丹家已知焙烧雄黄制得纯净的砒霜。唐代著名医学家兼炼丹家孙思邈在《千金药方》中最早用它治疗疟疾、牙痛等病,因其毒性猛烈,称为“貔霜”。较晚的本草学著作则写作“砒霜” 雄黄、雌黄、砒霜在炼丹术中所以受到重视,还在于它们在炼金实践中用作“点化药”

(3)单质砷:中国古代砷化学中的最大成就为单质砷的制得。孙思邈《太清丹经要诀》中有以雄黄、雌黄与金属锡合炼的丹方,在密闭坩埚中升华的产物即单质砷。南宋方士们将砒霜和草木药或蜜合炼,得到了“色如银”或“如黑角色,甚硬”的单质砷晶体,称为“死砒”、“伏砒”或简称“砒”。可以说,在化学史上是中国炼丹家最早发现了元素砷

7、中国古代的矾化学:中国古代在染色、医药、炼丹术中都曾广泛地应用各种矾,包括绿矾(FeSO4·7H2O,又名青矾,用于染黑,所以又称皂矾)、白矾KAl(SO4)2·12H2O,又名明矾]、黄矾[KFe3(SO4)2(OH)6]、胆矾(CuSO4·5H2O,唐代以前称石胆)

(1)绿矾:为中国制取和应用最早的一种矾。战国时期已用于染黑,那时是通过焙烧涅石(含煤黄铁矿)取得的,所以得到“儦石”(后改称为礬石)之称,《山海经》已有关于涅石和以涅(绿矾)染黑的记载。在北宋盛行胆铜法后,便得到了廉价的副产品绿矾。黄矾是绿矾经自然风化氧化而形成的,很早就用于染色;唐代以后又成为炼金术中的“染色剂”

(2)胆矾:石胆和白矾在中国古代用作医药。《神农本草经》将石胆列为中品。炼丹家因为它具有“能化铁为铜成金银”的神异特性,将它视为“延寿、成仙”的圣药。唐代以前,它的主要产地是遥远的陇西羌道,十分难得,所以唐人所辑《黄帝九鼎神丹经诀》中有胆矾的制法:用黄矾、绿矾和曾青(碱式碳酸铜)合炼后经浸取、重结晶而制得。东汉炼丹家狐刚子曾干馏胆矾,从挥发物中收集到硫酸,但未曾推广。

 矾在中国古代化学中的重要性还表现在它和硝石一起加热时所起的反应和作用。这时,它们便部分地起硝酸的作用。例如,红升丹和白降丹的升炼、铅丹的“矾硝法”炼制、南宋以后出现的“炸金法”(金银分离术)都依靠这种混合药剂的作用

8、中国黄白术的冶金成就:中国炼丹术中的黄白术(即炼金术)以制作人造金银为目的,在古代的技术条件下显然是不可能达到的,但炼丹术士们确实炼成过一些金黄色或银白色的“药金”和“药银”,对古代合金学和化学作出了贡献  

(1)砷铜合金:中国炼丹家“点化”药金、药银,使用了一些药剂,其中研制最早、使用最久的是一些含砷矿物,如:雄黄、雌黄、砒石等。西汉武帝时茅盈等即用雄黄点化赤铜,制成含砷量较低(<10%)的砷黄铜,即当时所谓丹阳金。隋代以后,这种点化技术有所提高,制取了含砷量较高的银白色砷铜合金,这种砷白铜的炼制技艺到唐代趋于成熟,使它成为一种重要的药银。南宋以后,一些方士已知先从砒霜炼制“死砒”,再用它直接点化这种合金。  

(2)锌黄铜:中国炼丹家大约在唐代或五代时期掌握了以炉甘石点化鍮石(即鍮石金)的技艺。这种类似黄金的锌黄铜很快取代了砷黄铜,直到现在它在合金中仍占重要地位

(3)二硫化锡:金黄色二硫化锡的炼制成功是中国黄白术中的一项重大成果。7 世纪孙思邈最先以金属锡和雄黄合炼制得。北宋人所撰《灵砂大丹秘诀》中又记载了以金属锡和丹砂合炼的制法。欧洲人在14世纪制得,称为“彩色金”(MOsAIC g LD),长期用作金色颜料  

(4)汞齐:中国黄白术在制作药银的尝试中,曾广泛利用水银,制得多种白色的汞齐,如银汞齐、铜汞齐、铜锌汞齐、铅汞齐、铅银汞齐等。唐代已发明世界上最早的补牙合金,即银锡汞齐(白锡银),这种技艺最初也可能也出于方士之手 

(5)其他合金:炼丹家们还曾制得铜锌砷(鍮石银)、锡银、锡砷、锡砷铜(白锡银)、锡铅(生铅银、即镴)等多种银白色合金

9、炼制陶器:陶瓷是传统的硅酸盐材料,它的基本原料是黏土。釉料中主要含有一些金属及其化合物,在高温烧制时金属及其化合物发生不同的氧化还原反应,产生不同颜色的物质

10、冶炼青铜:冶炼青铜的过程大致是先把选好的矿石加入熔剂,再放入炼炉内,点燃木炭熔炼,等火候成熟,弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。

11、造纸:以我国古书《天工开物》卷中所记载的竹纸制造方法为例,步骤如下:

①斩竹漂塘:将新砍下的嫩竹放入池塘中,浸泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子的青皮

②煮徨足火:放入“徨”桶内与石灰一道蒸煮,利用石灰的碱性脱脂、杀死微生物等

③舂臼:把上述处理的竹子,放入石臼中打烂,形同泥面

④荡料入帘:将被打烂的竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面

⑤覆帘压纸:将竹帘反过来,使湿纸落于板上。重复荡料与覆帘步骤,叠积上千张湿纸后,加木板重压以挤去大部分的水

⑥透火焙干:将湿纸逐张扬起,生火焙干

12、黑火药:主要成分:硝酸钾、木炭和硫黄。反应原理:2KNO3+S+3C化学与传统文化知识专题(K2S+N2↑+3CO2

13、染色:染色是一个很古老的工艺,即用染料使物品着色

14、单质的制取:晋朝葛洪在《抱朴子、仙药篇》,对制取单质砷提出雄黄转化为三氧化二砷,列举六种方法,其化学与传统文化知识专题中第三种“或先以硝石化为水乃凝之”,从现在的化学反应式看: As3S4+12KNO3=4K3AsO4+4SO2+12NO,再藉富含碳物质松脂等还原得砷。隋末唐初的孙思邈(581~682年),在其《太清丹经要诀》中:“雄黄十两(1斤16两计)末之,锡三两,铛中合熔出之,入皮袋中揉之使碎。入坩埚中火之,其坩埚中安药了,以盖合之,密固入风炉吹之,令埚同火色。寒之,开其色似金”。西汉时期的“胆铜法”,更为大家熟知,在《淮南万毕述》中:“曾青得铁则化为铜”。“曾青”指铜的化合物硫酸铜一类。该法一可常温制取,二对矿石品位要求不高,是“湿法冶金”的先祖

15、化合物的制取

(1)化工之母硫酸的最早制得者,中国2世纪(东汉末)的金丹学家狐刚子,在他的《出金矿图录》中的《炼石丹精华法》,就有叙述,早于贾比尔·海扬足足600年。原文:“以击垒作两个方头炉,相去二尺,各表里精泥其间.旁开一孔,亦泥表里,使精熏使干。一炉中着铜盘,使足,即密泥之;一炉中,以炭烧石胆使作烟,以物扇之,其精华尽入铜盘.炉中却火待冷,开启任用.入万药,药皆神” 文中装置科学性很强,为使不漏气,“即密泥之”,为提高炉温,‘‘以物扇之”。“精华”指硫酸酐或硫酸.

(2)苛性钾 战国时期著作《周礼·考工记》中对氢氧化钾的记述原文:“泺帛,以烂为灰,渥润其帛,实诸泽器,淫之以蜃”。大意按现在的话来说,漂洗(泺)丝帛时,先烧烂木(烂指干燥木头)为灰(含K2CO3较多),用其灰汁浸泡丝帛于光泽容器中,再加入蜃(蜃指石灰)。其反应:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH

晋朝葛洪还指出。“此不宜预作,十日即息”,早掌握苛性钾强烈吸收二氧化碳的性质了;还指出“此大毒”,腐蚀性极强.明朝李时珍还将制得的碳酸钾用于洗衣、发面

三、解题关键和思维建模:

解答此类试题的关键是根据所给文本信息提取有效信息并正确解读,转化为化学学科中物质的物理性质、化学性质、分离与提纯方法、反应类型及反应原理等熟悉的教材知识。解题的思维模型如下:

化学与传统文化知识专题

【考查类型】

【类型一考查物质的成分】

1、《神农本草经》说:“水银……镕化(加热)还复为丹”。《黄帝九鼎神丹经》中的“柔丹”“伏丹”都是在土釜中加热Hg制得的。这里的“丹”是指(  )

A.合金 B.氧化物   C.氯化物 D.硫化物

2、质量测试)央视栏目《国家宝藏》不仅介绍了历史文化知识,彰显了民族自信、文化自信,历史文物本身也蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是(  )

A. 战国·曾侯乙编钟属于青铜制品,青铜是一种铜锡合金

B. 南朝·《竹林七贤与启荣期》砖画的砖块的主要成分是二氧化硅

C. 清·乾隆“瓷母”—各种釉彩大瓶中的红色窑变釉的主要成分是氧化亚铜

D. 宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜

3、下列对有关文献的理解错误的是(  )

A.《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,《梦溪笔谈》对“洧水”的使用有“试扫其烟为墨,黑光如漆,松墨不及也”的描述,其中的烟指炭黑

B.《物理小识》记载“青矾(绿矾) 厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂”,青矾厂气是CO和CO2

C.《本草纲目》描述“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”其中的碱是K2CO3

D.《天工开物》记裁制造青瓦“(窑)泥周寒其孔,浇水转釉”,红瓦转化为青瓦的原因是Fe2O3转化为其他铁的氧化物

4、央视栏目《国家宝藏》不仅彰显民族自信、文化自信,还蕴含着许多化学知识。下列说法不正确的是(  )

A. 战国·“曾候乙编钟”属于青铜制品,青铜是一种铜锡合金

B. 宋·《莲塘乳鸭图》缂丝中使用的丝,主要成分是蛋白质

C. 宋·王希孟《千里江山图》中的绿色颜料铜绿,主要成分是碱式碳酸铜

D. 清·乾隆“瓷母”是指各种釉彩大瓶,其主要成分是二氧化硅

5、我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是指(  )

A. 醋酸亚铁 B. 冰醋酸 C. 氢氧化铁胶体 D. 铁粉

6、《本草纲目》中对烧酒的制作工艺有如下记载“自元时始创其法,用浓酒和糟入甄,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。文中涉及的操作方法最适用于分离(  )

A.NH4Cl、I2   B.KNO3、Na2SO4   C.丁醇、苯酚钠 D.氯化钾、碳酸钙

7、我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是指(  )

A.醋酸亚铁 B.冰醋酸C.氢氧化铁胶体 D.铁粉

8、我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(  )

A.氨水  B.硝酸   C.醋  D.卤水

【类型二考查实验基本操作】

9、(2017·全国卷Ⅰ)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是(  )

A.蒸馏     B.升华C.干馏  D.萃取

10、《本草纲目》记载:“凡使白矾石,以瓷瓶盛。於火中煅令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石蜂巢入内烧之。每十两用巢六两,烧尽为度。取出放冷,研粉”。若我们要在实验室完成该操作,下列没有用到的仪器是(  )

A.蒸发皿   B.坩埚   C.坩埚钳   D.研钵

11、“水飞”是传统中医中将不溶的药材与适量水共研细,取极细药材粉末的方法。《医学入门》中记载提纯铜绿的方法:“水洗净,细研。水飞去石澄清,慢火熬干。”文中涉及的操作方法是(  )

A.洗涤、溶解、过滤、灼烧   B.洗涤、溶解、过滤、蒸发

C.洗涤、萃取、过滤、蒸馏   D.洗涤、萃取、过滤、蒸发

12、明朝《菽园杂记》有海水提取食盐的记载:“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。该过程中“灰”的作用是(  )

A.萃取  B.吸附C.结晶  D.蒸发

13、《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。其方法与分离下列物质的实验方法原理上相同的是(  )

A.苯和水B.硝酸钾和氯化钠C.乙酸乙酯和乙酸D.食盐水和泥沙

14、《开宝本草》中记载了如何提取硝酸钾:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取没有涉及的操作方法是(  )

A.溶解   B.蒸发C.结晶  D.升华

15、我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所谓的“法”是指(  )

A.萃取  B.渗析C.蒸馏  D.干馏

16、朴(Pò)硝也称芒硝,《本草衍义》中记载的精炼方法:“腊月中出新瓦罐,满注热水,用朴硝二升,投汤中,搅散,挂北檐下,俟消(同“硝”,编者注)渗出罐外,羽收之。”该精炼操作中未涉及的过程是(  )

A.萃取、分液   B.搅拌混合C.冷却结晶  D.加热溶解

【类型三考查反应过程】

17、对中国古代著作涉及化学的叙述,下列解说错误的是(  )

A.《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,该反应类型为置换反应

B.《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,该实验方法可用于分离乙酸和乙酸乙酯

C.《新修本草》中“(青矾)本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃…烧之赤色…”,青矾主要成分是FeSO4·7H2O

D.《本草经集注》中“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,对硝酸钾的鉴定过程中发生了化学变化

18、《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是(  )

A. 粘土是制砖瓦和水泥的主要原料B. “燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化

C. 沙子的主要成分为硅酸盐D. 泥坯烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦

19、下面关于中国化学史的表述错误的是(  )

A. 杜康用高粱酿酒的原理,是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来

B. 蔡伦利用树皮、碎麻布、麻头等原料精制出优质纸张

C. 《本草纲目) 中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中的KNO3是利用了它的氧化性

D. 英文的“中国”(China)又指“瓷器" ,我国很早就依据化学原理制作陶瓷

20、中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列关于KNO3的古代文献,对其说明不合理的是(  )

选项

目的

古代文献

说明

A

使用

“…凡研消(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,则祸不可测”——《天工开物》

KNO3能自燃

B

鉴别

区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4);“强烧之,紫青烟起,云是硝石也”——《本草经集注》

利用焰色反应

C

提纯

“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”——《开宝本草》

溶解,蒸发结晶

D

性质

“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”——《本草纲目》

利用KNO3的氧化性

21、中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。下列常见古诗文对应化学知识正确的是(  )

选项

古诗文

化学知识

A

《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也。”

鉴别硝石和朴消利用了焰色反应

B

《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,惟玻璃可盛。”

“强水”是指氢氟酸

C

《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”

剂钢为铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高

D

《诗经·大雅·绵》:“堇茶如饴。”郑玄笺:“其所生菜, 虽有性苦者,甘如饴也。”

糖类均有甜味,且都能发生水解反应

22、炼丹是古人为追求长生而炼制丹药的方术。晋人葛洪《抱朴子·金丹篇》记载:“凡草木烧之即烬,而丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变又还成丹砂”。其中未涉及到的反应类型(  )

A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.置换反应

23、《天工开物》载:黄矾所出又奇甚,乃即炼皂矾炉侧土墙,刮取下来。染家用之,金色淡者涂炙,立成紫赤也。(皂矾FeSO4·7H2O;黄矾Fe2(SO4)3·10H2O;赤矾Fe2O3)下列有关说法正确的是(  )

A. 皂矾可用于碱性花木土壤补铁

B. 皂矾变为黄矾是受热脱水过程

C. 黄矾受热分解可以获得赤矾

D. 矾是含结晶水的硫酸盐矿石

24、《五金铁》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数对,筑一方塘,短墙抵之,其铁流入塘内,数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。” 以下说法不正确的是(  )

A. 金属冶炼方法由金属活动性决定 

B. 熟铁比生铁质地更硬,延展性稍差

C. 炒铁是为了降低铁水中的碳含量 

D. 该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工

【类型四中华诗词挖掘,怎能离开化学】

25、下列诗句、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是(  )

A.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化

B.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化

C.“滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化

D.“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态

26、很多诗句或谚语中都包含了丰富的化学知识,下列说法不正确的是(  )

A.“雷雨发庄稼”说明有铵盐生成

B.“落汤螃蟹着红袍”涉及化学变化

C.“水乳交融”“火上烧油”前者涉及物理变化,后者涉及化学变化

D.“忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关

27、关于下列诗句或谚语,说法不正确的是(  )

A.“忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关

B.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化

C.“滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化

D.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化

28、下面的“诗”情“化”意,分析正确的是(  )

A.“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”只发生了物理变化

B.“日照澄州江雾开”中伴有丁达尔效应

C.杜康用高粱酿酒的原理,是通过蒸馏法将高梁中的乙醇分离出来

D.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒过程中,葡萄糖发生了水解反应

29、中国诗词、成语中还蕴含着许多化学知识。下列分析正确的是(  )

A. “榆荚只能随柳絮,等闲缭乱走空园”中“柳絮”的主要成分为蛋白质

B. “纷纷灿烂如星陨,赫赫喧豗似火攻”灿烂美丽的烟花是某些金属的焰色反应,属于化学变化

C. “百炼成钢”,通过多次锻炼,使生铁中碳等杂质降低达到了钢的标准

D. 海市蜃楼这种光学现象,与胶体知识无关

30、下列诗句中,加点字(词)所指代物质的主要成分与其他三项不相同的是(  )

A.柳絮飞时花满城 B.朝如青丝暮成雪C.狐裘不暖锦衾薄  D.春蚕到死丝方尽

31、下列古诗中对应的化学物质及相关说法均正确的是(  )

选项

诗句相关物质

相关说法

A

春蚕到死丝方尽

纤维素

高分子化合物

B

蜡炬成灰泪始干

脂肪烃

不饱和烃

C

沧海月明珠有泪

碳酸钙

强电解质

D

蓝田日暖玉生烟

二氧化硅

两性氧化物

32、《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列诗词分析不正确的是(  )

A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象

B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”金性质稳定,可通过物理方法得到

C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应

D.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能


【化学与传统文化】答案

1、B 在土釜中加热Hg制得“丹”,Hg和空气中的氧气反应生成氧化汞。

2、B

化学与传统文化知识专题

3、B【解析】洧水可燃,洧水是石油,不完全燃烧时有碳颗粒生成,由墨汁很黑知道烟是炭黑,a说法正确;青矾是绿矾,为硫酸亚铁晶体FeSO4•7H2O,青矾”强热,得赤色固体为氧化铁,“气”凝即得“矾油”,矾油应指硫酸,具有腐蚀性,根据电子得失守恒和元素守恒可知,煅烧FeSO4•7H2O制氧化铁的化学方程式为2FeSO4•7H2O化学与传统文化知识专题Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O,所以青矾厂气指的是SO2和SO3气体,不是CO和CO2,B说法错误;冬月灶中所烧薪柴之灰即草木灰,草木灰的主要成分是碳酸钾,用水溶解时碳酸钾水解导致溶液呈碱性,能够去污,所以C说法正确;红瓦和青瓦都是用泥土制成的,青瓦和红瓦是在冷却时区分的,自然冷却的是红瓦,水冷却的是青瓦,红瓦里面是氧化铁,青瓦里面主要是氧化亚铁,所以D说法正确;正确选项B。

4、D

化学与传统文化知识专题

5、A【解析】根据题目描述,制作的过程是将钢(主要成分是单质铁)制成片状或粒状,表面净化后,加氯化钠溶液,在醋缸中放置较长时间,在钢的表面会生成铁华粉。所以铁华粉的主要成分应该是醋酸亚铁,选项A正确。如果是得到冰醋酸,则不需要加铁单质,选项B错误。要得到氢氧化铁,不应该在醋缸中放置,选项C错误。得到铁粉就更不用这么繁琐了,选项D错误。

6、C解析 由信息可知,蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异分离,该法为蒸馏。A项,NH4Cl、I2不能用蒸馏法分离,错误;B项,KNO3、Na2SO4均是易溶于水的固体,不能用蒸馏法分离,错误;C项,丁醇、苯酚钠的沸点相差较大,可以用蒸馏法分离,正确;D项,氯化钾、碳酸钙分别是易溶于水和难溶于水的固体,不能用蒸馏法分离,错误。

7、A解析 根据题目描述,制作的过程是将钢(主要成分是单质铁)制成片状或粒状,表面净化后,加氯化钠溶液,在醋缸中放置较长时间,在钢的表面会生成铁华粉。所以铁华粉的主要成分应该是醋酸亚铁,选项A正确。

8、B

9、B 蒸馏指根据液体沸点的不同分离两种或多种互溶的液体混合物;升华是指固态物质受热直接变成气态物质,气态物质遇冷凝华为固态物质;干馏是指煤等在隔绝空气的条件下加强热发生一系列化学变化的过程;萃取是指用萃取剂将一种物质从其溶液中提取出来的过程;由题中所述操作及现象可知,该操作方法为升华。

10、A【解析】灼烧固体用坩埚和坩埚钳;研磨固体用研钵;蒸发溶剂得到固体用蒸发皿。根据题意可知,没有用到的仪器为蒸发皿。

11、B【解析】因对“慢火熬干”理解不准确而易误选A,铜绿在灼烧条件下发生分解,故不能为灼烧。由题述可知,铜绿经洗涤后,研成极细的粉末,在水中形成胶体,过滤后除去大颗粒杂质,然后蒸发得到铜绿,即文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、过滤、蒸发,B正确。

12、B 根据题意可知,将“灰”布在滩场,用来吸附食盐。

13、C。烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物。A项,苯和水互不相溶,可用分液的方法分离,错误;B项,硝酸钾和氯化钠的溶解度不同,可用重结晶的方法分离,错误;C项,乙酸乙酯和乙酸沸点不同,可用蒸馏的方法分离,正确;D项,泥沙不溶于水,可用过滤的方法分离,错误。

14、D 扫取以水淋汁后,乃煎炼而成,水淋为溶解过程,煎炼为蒸发、结晶过程,没有涉及升华,升华为固体直接变为气体的过程。

15、C 根据题意知,该“法”为蒸馏,C项正确。

16、A “腊月中出新瓦罐,满注热水,用朴硝二升,投汤中,搅散,挂北檐下,俟消渗出罐外,羽收之。”意思是在天寒地冻的腊月天,向一个未使用过的瓦罐中注入热水,取2升(中国古代的计量单位,和现在的“升”意义不同)粗朴硝加入热水中,充分搅拌溶解,将瓦罐挂在比较寒冷的北屋檐下,冷却,朴硝就会渗出瓦罐而结晶,用羽毛刮下来,即得纯净的朴硝。该过程中涉及到加热溶解、搅拌混合、冷却结晶,没有涉及萃取和分液的过程。

17、D【解析】A项,“曾青”是古代炼制外丹常用的矿物原料,即硫酸铜(CuSO4),反应的离子方程式为:Cu2++Fe=Cu+Fe2+,故A项正确;B项,“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”涉及蒸馏的办法,蒸馏的办法可用来分离乙酸和乙酸乙酯,故B项正确;C项,青矾的主要成分为FeSO4·7H2O,高温分解并在空气中被氧化为红色的Fe2O3,故C项正确;D项,利用了钾的焰色反应为紫色来鉴定钾盐,焰色反应为物理变化,故D项错误。

18、C【解析】分析:根据题目的表述,仔细理解题中引用的文言文的含义(也不需要理解的很清楚,理解大概含义,借助选项中的叙述理解),再思考对应的化学物质和反应。详解:A.由题目的“择取无砂粘土而为之”,说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料,所以选项A正确。B.“燃薪举火”是提供高温的环境,使粘土发生复杂的物理化学变化,选项B正确。C.沙子的主要成分为二氧化硅,选项 C错误。D.粘土中有一定量的Fe元素,泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁),浇水冷却时C与水反应得到CO和H2,将三价铁还原为二价,形成成青瓦,选项D正确。

19、A【解析】杜康用高粱酿酒的原理是通过高粱中的淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,然后将其蒸出,高粱中没有乙醇,A错误;树皮、碎布(麻布)、麻头等原料主要成分都是纤维素,可以精制出优质纸张,B正确;火药爆炸的原理是KNO3、硫磺和木炭反应生成硫化钾、氮气、二氧化碳,N元素化合价降低,硝酸钾被还原,表现氧化性,C正确;陶是人类最早利用化学反应制造的人造材料,D正确;正确选项A。

20、A【解析】A选项,KNO3加热后会发生分解反应产生氧气,物质不能自燃,错误;B选项,鉴别KNO3和Na2SO4两种物质可根据物质组成中含有的钾元素和钠元素的焰色反应进行鉴别,若灼烧使火焰呈黄色,就证明是Na2SO4,若灼烧,通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,就证明是KNO3,正确;C选项,KNO3的溶解度随温度的升高而增大,提纯的方法是溶解后,煎炼得之(主要利用蒸发结晶的方法)正确;D选项,火药与硫黄、木炭发生化学反应时,KNO3中氮元素的化合价降低,被还原为N2,体现氧化性,正确。

21、A【解析】钾的焰色为紫色、钠的焰色为黄色,故A正确;氢氟酸能腐蚀玻璃,“强水”惟玻璃可盛,所以“强水”不是氢氟酸,故B错误;剂钢指的是铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,故C错误;单糖不能水解,不是所有的糖类都有甜味,例如纤维素不能水解,故D错误。

22、D【解析】A、“积变又还成丹砂”是指汞与硫化合生成硫化汞,该反应属于化合反应,选项A不选;B、”丹砂(硫化汞)烧之成水银”是指硫化汞受热分解生成汞和硫,该反应属于分解反应,选项B不选;C、硫化汞的分解反应和汞与硫的化合反应都属于氧化还原反应,选项C不选;D、化合反应和分解反应都与置换反应无关。选项D选。

23、C

化学与传统文化知识专题

24、B【解析】A. 金属冶炼方法由金属活动性决定,特别活泼的金属通常用电解法冶炼,较活泼的金属用热还原法,较不活泼的金属用热分解法,A正确;B. 熟铁比生铁的硬度小,延展性较好,B不正确;C. 炒铁是为了把生铁中的碳氧化成碳的氧化物,从而降低铁水中的含碳量,C正确;D.往生铁水中吹空气可以降低碳的含量,故该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工,D正确。本题选B。

25、C【解析】A.水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A正确;B.龙虾和螃蟹被煮熟时,它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B正确;

C.石头大多由大理石(即碳酸钙) 其能与水,二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是可溶性物质,包含反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2化学与传统文化知识专题CaCO3↓+CO2↑+H2O,属于化学变化,选项C不正确;D.看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停的发生溶解平衡,选项D正确。答案选C。

26、A【解析】A项,空气中的O2和N2在雷电作用下化合生成NO,NO再经过复杂的化学变化,最后生成易被农作物吸收的硝酸盐,错误。B项,“落汤螃蟹着红袍”体现的是蛋白质在加热条件下发生了变性,属于化学变化,正确。C项,“水乳交融”涉及物质的溶解性,属于物理变化,“火上烧油”涉及物质的燃烧反应,属于化学变化,正确。D项,人类赖以生存的大气环境属于气溶胶,海市蜃楼是光线在沿直线方向密度不同的气层中,经过折射形成的现象,正确。

27、C 海市蜃楼是光线在垂直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果,常在海上、沙漠中产生,与胶体能够产生丁达尔效应的性质有关,A正确;水乳交融体现的是物质的溶解性,属于物理变化,火上浇油发生的是物质的燃烧反应,属于化学变化,B正确;滴水石穿蕴含着碳酸钙与二氧化碳和水作用生成碳酸氢钙的反应,属于化学变化,绳锯木断没有新物质生成,属于物理变化,C错误;“落汤螃蟹着红袍”说明在加热条件下蛋白质变性,生成了新物质,属于化学变化,D正确。

28、B【解析】“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”中涉及化学反应:氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与空气中二氧化碳反应又生成碳酸钙,A错误;雾是一种以气体作为分散剂的分散体系,即气溶胶,因此当受阳光照射时会发生丁达尔效应,B正确;高粱中不含乙醇,用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲的作用下反应生成乙醇,然后用蒸馏法将乙醇分离出,C错误;酿酒过程中,葡萄糖发生氧化分解生成乙醇和二氧化碳,葡萄糖是单糖,不能水解,D错误。

29、C【解析】A. 柳絮的主要成分是纤维素,故A错误;B. 焰色反应是某些金属元素的物理性质,属于物理变化,故B错误;C. 生铁和钢的主要区别在于含碳量不同,钢的含碳量低,通过多次锻炼使生铁中碳的含量降低,达到钢的标准,故C正确;D. 海市蜃楼不仅与空气对光的折射有关,又与空气中的胶体粒子对光的散射有关,所以海市蜃楼既是一种光学现象,又和胶体知识有关,故D错误;答案选C。

30、A解析 A项,柳絮飞时花满城,柳絮主要成分是纤维素,与其他三项不相同,正确; B项,朝如青丝暮成雪,青丝主要成分是蛋白质,错误;C项,狐裘不暖锦衾薄,狐裘主要成分是蛋白质,错误;D项,春蚕到死丝方尽,丝主要成分是蛋白质,错误。

31、C

32、A

(责任编辑:化学自习室)
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