专题五 金属 金属材料-【优化指导】2024年初升高化学衔接教材

A.2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅2KCl 得到6e- ↓ +3O 失去6e- ↑ 2↑ B.2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅2Mg 失去2×2e- ↓ O 得到2×2e- ↑ C.2CuO+C 高温 􀪅􀪅2Cu 失去2×2e- ↓ +C 得到4e- ↑ O2↑ D.C+O2 点燃 􀪅􀪅C 失去4e- ↓ O 得到2e- ↑ 2 5.下列反应中,HCl作还原剂的是 ( ) A.Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑ B.Na2O+2HCl􀪅􀪅2NaCl+H2O C.Mg(OH)2+2HCl􀪅􀪅MgCl2+2H2O D.MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅MnCl2+Cl2↑+2H2O 6.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常 重要的作用。其中黑火药爆炸的反应为S+ 2KNO3+3C △ 􀪅􀪅K2S+3CO2↑+N2↑。在 该反应中,被还原的元素是 ( ) A.N B.C C.N和S D.N和C 7.有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜 绿”,其中的“铜绿”即是铜锈,它的化学成分 是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿 的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+ CO2+H2O􀪅􀪅Cu2(OH)2CO3。下列有关 该反应的说法正确的是 ( ) A.该反应不是氧化还原反应 B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变 化,所以是氧化还原反应 C.该反应中铜得电子,O2 失电子,所以是氧 化还原反应 D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种 元素 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ❘专题五❘ 金属 金属材料 初中学习要求 高中学习要求 1.知道金属材料的分类。 2.认识合金组成与性质,知道常见合金的用途。 3.了解金属的物理性质,掌握金属的化学性质。 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解 钠、铁及其重要化合物的主要性质,了解它们在生 产、生活中的应用。 2.结合实例认识金属材料组成、性能及应用的联系。 知识点一 金属材料 1.金属材料的分类 金属 材料 纯金属(如铁、铜、铝等)→属于单质 合金(如黄铜、生铁、硬铝等)→ 属于混 合物 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 2.合金 (1)定义:合金是由金属和金属(或非金属)熔 合而成的具有金属特性的物质。 (2)合金与组成它的纯金属的比较 比较项目 纯金属 合金 是否由同种 物质组成 是,为纯净物 否,为 混 合 物(至 少有一种金属) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 025 续表 比较项目 纯金属 合金 是否有金属 光泽 有 有 性能 有金属的一 般性能 有金属特性(具备 一些特殊性能) (3)合金的优良性能 ①机械加工与抗腐蚀性能更好。 ②比组成它们的纯金属的强度和硬度更大, 熔点更低,某些合金的抗腐蚀能力强于组成 它们的纯金属。 ③合金的优良性能可满足人们许多特殊的需 求,从而比纯金属有更广泛的用途。 (4)常见的合金 ①铁合金:铁合金包括生铁和钢,两者主要差 别在于含碳量不同。 ②钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易于加 工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体 具有很好的“相容性”;被广泛用于火箭、导 弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备、制造人 造骨等。 ③其他常见的合金:硬铝和黄铜等。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 (1)合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与 金属熔合而成,还有可能是金属与非金属熔合而 成。例如:生 铁 和 钢 都 是 铁 的 合 金,都 含 有 碳 元素。 (2)合金中各成分是均匀熔合在一起的,在某一种 金属表面镀上一层其他金属,这种情况不属于 合金。 (3)合金的性能一般要优于组成它们的纯金属,但 这也不是绝对的。在某些性能上,如导电性、导热 性,纯金属的性能往往更优良。 知识点二 金属 1.金属的物理性质 (1)共性:常温下,大多数都是固体,有金属 光泽,具 有 优 良 的 导 电 性、导 热 性 和 延 展性。 (2)特性:大多数金属呈银白色,但铜呈紫红 色,金呈黄色;常温下,绝大多数金属是固体, 而汞却是液体。 2.金属的化学性质 (1)大多数金属都能与氧气发生反应 金属 现象 化学方程式 镁 在空气中打磨过的 镁 带 表 面 逐 渐 变 暗;在空气中点燃, 剧烈燃烧,发出耀 眼的白光,生成白 色固体 点燃时: 2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅2MgO 铝 在空气中打磨过的 铝条表面会逐渐变 暗,生成一层致密 的氧化膜 常温下: 4Al+3O2􀪅􀪅2Al2O3 铁 在氧气中点燃,剧 烈燃烧,火星四射, 放出大量的热,生 成黑色固体 在氧气中点燃: 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4 铜 在空气中加热,表 面会生成黑色物质 在空气中加热: 2Cu+O2 △ 􀪅􀪅2CuO 金 在 空 气 中 加 热 不 变色 不反应 ①从上述事实可以看出,镁、铝比较活泼,铁、 铜次之,金最不活泼。 ②“真金不怕火炼”是指金的化学性质稳定, 即使在高温下也不与氧气反应。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 026 (2)金属与盐酸、稀硫酸反应 金属 现象 反应的化学方程式 盐酸或 稀硫酸 盐酸 稀硫酸 镁 反应剧烈, 产 生 大 量 气泡,溶液 仍为无色 Mg+2HCl 􀪅􀪅MgCl2+ H2↑ Mg+ H2SO4 􀪅􀪅MgSO4+ H2↑ 锌 反 应 比 较 剧烈,产生 较多气泡, 溶 液 仍 为 无色 Zn + 2HCl 􀪅􀪅ZnCl2+ H2↑ Zn + H2SO4 􀪅􀪅ZnSO4 + H2↑ 铁 反应缓慢, 有 少 量 气 泡产生,溶 液 由 无 色 变 为 浅 绿色 Fe + 2HCl 􀪅􀪅FeCl2+ H2↑ Fe + H2SO4 􀪅􀪅FeSO4 + H2↑ 铜 没有变化 — — (3)金属和某些金属化合物的溶液反应 实验 现象 有关反应的 化学方程式 铝丝浸入 硫酸铜溶 液中 铝丝上有紫红 色 的 物 质 生 成,溶液由蓝 色变为无色 2Al+3CuSO4 􀪅􀪅 Al2(SO4)3+3Cu 铜丝浸入 硝酸银溶 液中 铜丝上有银白 色物质 析 出, 溶液由无色变 蓝色 Cu+2AgNO3 􀪅􀪅 Cu(NO3)2+2Ag 铜丝浸入 硫酸铝溶 液中 无明显现象 不反应 3.金属活动性顺序表 1.下列材料属于合金的是 ( ) A.高纯硅片 B.青铜器 C.青花瓷器 D.汉白玉雕塑 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 有些物质虽含有金属元素,但不是金属材料,如 Fe3O4 等金属氧化物、Na2SO4 等含金属的盐类, 因为它们不具有金属的物理特征。 2.下列物质可通过金属与稀盐酸反应直接得到 的是 ( ) A.CuCl2 B.AgCl C.ZnCl2 D.FeCl3 3.探究铁、铜、镁的金属活动性强弱(盐酸浓度 相同)时,下列现象、分析或结论正确的是 ( ) A.铜片表面有气泡产生 B.有镁片的试管外壁发烫 C.铁片与盐酸反应速率最快 D.它们的活动性:Cu>Fe>Mg 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 金属活动性顺序的判断方法 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 027 衔接点1 钠及其化合物 1.钠 (1)物理性质 金属钠是一种柔软、银白色、有金属光泽的金 属,能用小刀切割,钠的密度比水的密度小但 比煤油的大;熔点、沸点都较低。 (2)结构 钠的原子结构示意图为 ,最外层只 有1个电子,在化学反应中很容易失去1个 电子,因此金属钠的化学性质非常活泼,表现 出很强的还原性。 (3)化学性质 ①钠与氧气反应 常温:4Na+O2􀪅􀪅2Na2O; 加热:2Na+O2 △ 􀪅􀪅Na2O2。 ②钠与水反应:2Na+2H2O􀪅􀪅2NaOH+ H2↑。 实验现象 结论或解释 浮:钠浮在水面上 钠的密度比水小 熔:钠熔化成闪亮的小球 钠熔点低,反应放热 游:小球在水 面 上 四 处 游动 反应产生的氢气推动 小球运动 响:与水反应发出“嘶嘶” 响 声,逐 渐 变 小,最 后 消失 钠与水剧烈反应,产 生气体 红:反应后溶液的颜色逐 渐变红 有碱性物质(氢氧化 钠)生成 2.钠的氧化物 比较项目 Na2O Na2O2 构成微粒 Na+与O2-(个 数比为2∶1) Na+ 与 O2-2 (个 数 比 为2∶1) 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 是否为碱 性氧化物 是 不是 (过氧化物) 氧元素化 合价 -2价 -1价 与H2O 反应 Na2O+ H2O 􀪅􀪅2NaOH 2Na2O2+2H2O􀪅􀪅 4NaOH+O2↑ 与CO2 反应 Na2O + CO2 􀪅􀪅Na2CO3 2Na2O2+2CO2 􀪅􀪅 2Na2CO3+O2 主要用途 — 强氧化剂、漂白剂、供 氧剂 3.碳酸钠和碳酸氢钠 比较项目 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色与态 白色粉末 细小白色晶体 加少量水 放热 吸热 溶液的 碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 热稳定性 稳定、受热不 易分解 2NaHCO3 △ 􀪅􀪅Na2CO3+ H2O+CO2↑ 用途 玻 璃、肥 皂、 造纸、纺织等 工业 发酵粉的主要成分之 一、灭火器、治疗胃酸 过多 4.焰色试验 (1)焰色试验:很多金属或它们的化合物在灼 烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。这在化学 上称为焰色试验。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 028 (2)实验步骤 (3)钠的焰色:黄色;钾的焰色:紫色(透过蓝 色钴玻璃)。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 焰色试验属于物理变化。 关于钠的叙述中,正确的是 ( ) A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大 B.钠与氧气反应时,产物是由O2 的用量决 定的 C.加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰 D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥 的沙土灭火 下列关于 Na2O 和 Na2O2 的叙述正确 的是 ( ) A.Na2O与Na2O2均可与CO2、H2O反应产 生氧气 B.Na2CO3、NaHCO3固体受热均不易分解 C.分别向 Na2CO3、NaHCO3 固体中滴入几 滴水,触摸试管,感觉温度升高 D.Na2O与 Na2O2 中阴阳离子的个数比均 为1∶2 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 碳酸盐和碳酸氢盐的注意事项 ①NaHCO3 固 体 受 热 易 分 解,但 在 溶 液 中 NaHCO3受热一般不分解。 ②碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系:可溶性 碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸 盐> 碳 酸。如:Na2CO3 >NaHCO3 >H2CO3, CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3。 ③碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式中 HCO-3 不能拆开写,因为HCO-3 属于弱酸的酸式酸根。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 衔接点2 铁及其化合物 1.铁的物理性质及存在 (1)物理性质:铁是一种有金属光泽的银白色 金属,有良好的导热性和延展性。铁能导电, 但其导电性不如铜和铝。铁能被磁铁吸引。 (2)存在:主要以+2价和+3价化合物的形 式(化合态)存在;陨铁中的铁以单质形态(游 离态)存在;铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝,居第四位。 2.铁的化学性质 (1)Fe与非金属反应 ①Fe与O2的反应:3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4(火 星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色 的固体) ②Fe在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅2FeCl3 (产生棕黄色的烟) ③Fe与硫的反应:Fe+S △ 􀪅􀪅FeS (2)Fe与水蒸气的反应 操作及 现象 用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证 明生成了氢气 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应,化学方程 式:3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 3.铁的氧化物 (1)物理性质 比较项目 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 - 铁红 磁性氧化铁 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 029 续表 比较项目 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色和状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 +2价 +3价 +2价、+3价 水溶性 不溶 不溶 不溶 (2)化学性质 ①FeO不稳定:6FeO+O2 △ 􀪅􀪅2Fe3O4。 ②FeO和Fe2O3均为碱性氧化物,与盐酸反 应:FeO+2H+ 􀪅􀪅Fe2+ +H2O、Fe2O3+ 6H+􀪅􀪅2Fe3++3H2O。 4.铁的氢氧化物 比较项目 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 制备 Fe2+ + 2OH- 􀪅􀪅Fe(OH)2↓ (产生白色絮状沉 淀,并迅速变成灰 绿色,最后变成红 褐色) Fe3++3OH-􀪅􀪅 Fe(OH)3↓(产生 红褐色沉淀) 碱性 Fe(OH)2+2H+􀪅􀪅Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+􀪅􀪅Fe3++3H2O 转化 4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅4Fe(OH)3 加热 - 2Fe(OH)3 △ 􀪅􀪅 Fe2O3+3H2O 5.铁盐和亚铁盐 (1)铁盐:含Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有 较强的氧化性。 ①氧化性: 2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+ 2Fe3++Cu􀪅􀪅2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2I-􀪅􀪅2Fe2++I2 ②特性———检验Fe3+:含有Fe3+的盐溶液 遇 到 KSCN 溶 液 时 变 成 红 色,Fe3+ + 3SCN-􀪅􀪅Fe(SCN)3(红色溶液)。 (2)亚铁盐:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+ 处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原 性,但以还原性为主。 ①氧化性:Fe2++Zn􀪅􀪅Fe+Zn2+ ②还原性:Fe2+遇Br2、Cl2、H2O2、NO-3 (H+) 等 均 表 现 还 原 性。如 2Fe2+ +Cl2 􀪅􀪅 2Fe3++2Cl-。 用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的 实验,下列有关说法不正确的是 ( ) A.装置A的作用是为实验提供持续不断的 水蒸气 B.装置 B中反应的化学方程式是2Fe+ 3H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe2O3+3H2 C.装置 C中加入的固体干燥剂可能是碱 石灰 D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的 纯度 下列离子的检验方法最合理的是 ( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明 原溶液中不含Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入 KSCN 溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色 沉淀,说明原溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀, 又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明 原溶液中含有Fe2+,不含有 Mg2+ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 检验溶液中Fe2+、Fe3+的答题模板 将混合溶液分成两份分别于两支试管中,向其中 一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液,若酸性高锰 酸钾溶液紫红色褪去,则说明含有Fe2+;向另一支 试管中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明含有 Fe3+。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 030 衔接点3 金属材料 1.合金的特征 (1)合金是混合物,具有各成分金属的化学 性质。 (2)合金的硬度及机械性能一般优于其各成 分金属。 (3)合金的熔点一般低于它的各成分金属。 2.铁合金 (1)生铁:生铁硬度大、抗压,性脆、可以铸造 成型,是制造机座、管道的重要材料。 (2)钢:用量最大、用途最广的合金 钢 碳 素 钢 低碳钢:韧性、焊接性好,强度低 中碳钢:强度高,韧性及加工性好 高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 合金钢:也叫特种钢,具有各种特殊性 能,如强度、硬度大,可塑性、韧 性好,耐磨,耐腐蚀等,用于制 不锈钢及各种特种钢 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 3.铝及铝合金 铝 及 铝 合 金 铝 性能:良好的延展性和导电性 用途:制导线 性能:密度小、强度高、可塑性好、易于 成型、制造工艺简单、成本低廉 铝合金的用途:主要用于建筑业、容 器和包装业、交通运 输业、电子行业等 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 4.铜及铜合金 铜 及 铜 合 金 铜 性能:良好的导电性和导热性 用途:主要用于电器和电子工业、建筑业 铜合金:青铜是我国使用最早的合金,常 见的还有黄铜和白铜 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 5.新型合金 新 型 合 金 储氢合金:Ti-Fe合金、La-Ni合金 钛合金 耐热合金 形状记忆合金 􀮠 􀮢 􀮡 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁 􀪁 C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂 合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是 ( ) A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B.铝锂合金的硬度比锂大 C.铝锂合金的熔、沸点比铝低 D.铝锂合金耐酸碱腐蚀 下列有关合金的叙述,错误的是 ( ) A.合金中一定含有金属 B.合金一定是混合物 C.合金中的元素以化合物的形式存在 D.合金的熔点低于其成分金属的熔点 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 理解合金“五注意” (1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的 金属,也可以是金属与非金属,合金中一定含金属 元素。 (2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合 金具有许多良好的物理、化学和机械性能,在许多 方面不同于其各成分金属,不是简单加和;但在化 学性质上,一般认为合金体现的是其各成分金属 的化学性质。 (3)并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成 合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能 熔化,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点, 则二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物,没有固定的熔点。 (5)常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 031 1.下列关于新型合金材料说法不正确的是 ( ) A.镧镍合金能大量吸收 H2 形成金属氢化 物,可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造 骨骼 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作 用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于其成分金属这一特 点可制得耐热合金 2.生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁 和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所 吸引,是因为可能含有以下材料中的 ( ) A.银 B.铁 C.铝 D.锌 3.向下列物质中滴加 NaOH 溶液产生白色絮 状沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 的是 ( ) A.FeSO4 B.Na2SO4 C.FeCl3 D.KCl 4.已知钠、铁都能与水反应,下列叙述不正确 的是 ( ) A.它们反应的难易程度不同 B.它们反应的产物不完全相同 C.都需在高温条件下进行 D.反应类型都是置换反应 5.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是 ( ) A.都是白色的固体 B.都是碱性氧化物 C.都能和水反应形成强碱溶液 D.都是强氧化剂 6.除去 Na2CO3 固体中少量的 NaHCO3 的最 佳方法是 ( ) A.加入适量盐酸 B.加入NaOH溶液 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 032 C.加热分解 D.制成溶液后通入CO2 7.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩 影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的, 有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是 ( ) A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等 B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦 则是添加了红色耐高温染料 C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧, 分别生成了黑色CuO和红色Cu D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧, 分别 生 成 了 黑 色 Fe3O4 或 FeO 和 红 色Fe2O3 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ❘专题六❘ 氯及其化合物 初中学习要求 高中学习要求 1.知道氧气、碳等非金属单质的物理性质、化学性质。 2.知道碳的氧化物的物理性质、化学性质。 3.掌握氧气、二氧化碳的实验室制法。 1.知道氯气的物理性质、化学性质。 2.知道含氯化合物的性质。 3.掌握氯气的实验室制法。 知识点一 氧气的性质及制取 1.物理性质 (1)密度:氧气密度比空气略大。 (2)溶解性:氧气不易溶于水。 (3)状态变化: 氧 气 降温或加压 升温或减压􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 液 态 氧 (淡 蓝 色 ) 降温或加压 升温或减压􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 固态氧(淡蓝色雪花状) (4)贮存:工业生产的氧气,一般以液态形式 贮存在蓝色钢瓶中。 2.化学性质 反应物 反应现象 化学方程式 木炭和 氧气 ①木炭在空气中燃烧,持续 红热; ②在氧气中燃烧得更旺,发 出白光; ③都放热,都生成了能使澄 清石灰水变浑浊的气体 C + O2 点燃 􀪅􀪅CO2 续表 反应物 反应现象 化学方程式 硫黄和 氧气 ①在空气中,发出微弱的淡 蓝色火焰; ②在氧气中,发出明亮的蓝 紫色火焰; ③都放热,都生成一种刺激 性气味的气体 S + O2 点燃 􀪅􀪅SO2 红磷和 氧气 ①在空气中,发出黄色火焰; ②在 氧 气 中,发 出 耀 眼 的 白光; ③均 产 生 大 量 白 烟,放 出 热量 4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2O5 铁丝和 氧气 ① 在 空 气 中,红 热,不 能 燃烧; ②在氧气中,剧烈燃烧,火星 四射,放出大量的热,生成黑 色固体 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3O4 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 033 HCO-3 +H+􀪅􀪅CO2↑+H2O中,元素化合价都没有 发生变化,因此该反应不属于氧化还原反应,C不符合 题意;在反应2Na+2H2O􀪅􀪅2Na++2OH-+H2↑ 中,Na元素化合价升高,H元素化合价降低,有元素化 合价的变化,因此该反应属于氧化还原反应,D符合 题意。 4.B 解析:KClO3 分解制备氧气,在该反应中+5价Cl 元素转化为KCl中-1价Cl元素时得到12e-,-2价 O元素失去12e-变成O2,选项A错误;镁燃烧生成氧 化镁,根据化学方程式可知,镁失去4e-,氧气 得 到 4e-,选项B正确;氧化铜中铜元素得到4e-生成铜单 质,碳失去4e-生成二氧化碳,选项C错误;该反应中, 碳失去4e-,氧气得到4e-,选项D错误。 5.D 解析:Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑反应中,氢元素 的化合价降低,氯化氢做氧化剂,所以 HCl不是还原 剂,A错误;Na2O+2HCl􀪅􀪅2NaCl+H2O反应中, 氢、氯元素化合价不变,该反应不属于氧化还原反应, 所以 HCl不是还原剂,B错误;Mg(OH)2+2HCl􀪅􀪅 MgCl2+2H2O反应中,氢、氯元素的化合价不变,该反 应不属于氧化还原反应,所以 HCl不是还原剂,C错 误;MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅MnCl2+Cl2↑+2H2O反应 中,氯元素的化合价升高,氢元素的化合价不变,所以 HCl是还原剂,D正确。 6.C 解析:被还原的元素就是反应过程中化合价降低的 元素通过分析反应前后各元素的化合价可知被还原的 元素是N和S。 7.D 解析:该反应中,Cu元素的化合价由0价升高到 +2价,失电子发生氧化反应,O元素的化合价由0价 降低到-2价,得到电子发生还原反应,碳元素的化合 价在反应前后没有改变,故A、B、C均错误,D正确。 专题五 金属 金属材料 初中化学知识储备 轻松过关 1.B 解析:高纯硅是纯净物,不是合金;青铜是铜锡合 金;青花瓷器属于无机非金属材料,不是合金;汉白玉 主要成分是碳酸钙属于无机盐,不是合金。 2.C 解析:在金属活动性顺序表中,铜排在氢后面,铜和 盐酸不能发生反应,不能生成氯化铜,A错误;在金属 活动性顺序表中,银排在氢后面,银和盐酸不能发生反 应,不能生成氯化银,B错误;在金属活动性顺序表中, 锌排在氢前面,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,C正 确;在金属活动性顺序表中,铁排在氢前面,能和盐酸 反应生成氯化亚铁和氢气,不能生成氯化铁,D错误。 3.B 解析:在金属活动性顺序表中,铜排在氢后,铜与盐 酸不反应,不会产生气泡,A不符合题意;镁与盐酸反 应放出热量,故试管外壁发烫,B符合题意;镁比铁活 泼,故镁与盐酸反应速率最快,C不符合题意;由金属 活动性顺序表可知,它们的活动性:Mg>Fe>Cu,D不 符合题意。 高中化学知识衔接 衔接点1 例1 C 解析:钠是银白色金属,密度小于水,熔点低, 质软,A错误;钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在 氧气中燃烧生成过氧化钠,B错误;钠的焰色试验为黄 色,C正确;过氧化钠与二氧化碳、水都反应,则不能用 泡沫灭火器、干粉灭火器、水灭火。 例2 D 解析:Na2O与CO2、H2O反应不能生成氧气, A错误;NaHCO3 固体受热易分解,B错误;向 Na2CO3 固体中滴入几滴水会放热,向NaHCO3固体中滴入几滴 水会吸热,C错误;Na2O2 中含有O2-2 、Na+,个数比为 1∶2,Na2O中含有O2-、Na+,个数比为1∶2,D正确。 衔接点2 例3 B 解析:装置A是将液态 H2O转化为气态,与装 置B中 的 铁 粉 在 高 温 下 发 生 反 应,A 正 确;铁 粉 与 H2O(g)在高温下发生反应,生成Fe3O4 和 H2,B错 误;因生成的 H2 中含有较多的水蒸气,故需要用碱石 灰等不与 H2 反应的干燥剂进行干燥,C正确;不纯的 H2 在点燃时可能会发生爆炸,故在点燃 H2 前必须检 验其纯度,D正确。 例4 C 解析:Fe3+与SCN-生成红色的Fe(SCN)3,A 项中现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+ 的存 在,A项不合理;B项中现象可以证明通入Cl2 后存在 Fe3+,但原溶液是只存在Fe2+,还是只存在Fe3+ 或 Fe2+、Fe3+均含有,不能确定,B项不合理;Fe(OH)2 转 化为红褐色Fe(OH)3 时会干扰其他白色沉淀的观察, 所以当含Fe2+的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀 的离子时,也同样出现D项所述现象,D项不合理。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 081 衔接点3 例5 D 解析:铝锂合金中的铝能与酸和碱反应,锂能 与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。 例6 C 解析:合金是指一种金属中加热熔合其他金属 或非金属而形成的具有金属特性的物质,A、B正确,C 错误;合金的熔点低于其成分金属的熔点,D正确。 知能达标检测 1.D 解析:耐热合金的熔点很高,与合金的特征无关。 2.B 解析:含铁物质可以被磁铁所吸引。 3.A 解析:亚铁盐与碱反应生成Fe(OH)2 白色絮状沉 淀,随 即 发 生 反 应 4Fe(OH)2+O2+2H2O 􀪅􀪅 4Fe(OH)3,最终变为红褐色。 4.C 解析:根据2Na+2H2O􀪅􀪅2NaOH+H2↑、3Fe+ 4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 可知,两反应条件不同,难 易程度不同,产物不完全相同,均为置换反应,C错误。 5.C 解析:Na2O2 是淡黄色固体,不属于碱性氧化物, A、B错误;Na2O无强氧化性,D错误。 6.C 解析:根据NaHCO3 的不稳定性,通过加热分解除 去NaHCO3,并且又生成Na2CO3。 7.D 解析:黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2 反 应,生 成 氧 化 物,铁 元 素 的 氧 化 物 有3种,FeO 与 Fe3O4 均为黑色,Fe2O3 为红棕色,故D项正确。 专题六 氯及其化合物 初中化学知识储备 轻松过关 1.D 解析:硫在氧气里燃烧,发出明亮蓝紫色火焰,生成 无色有刺激性气味的气体,A错误;铁、硫在氧气中的 燃烧都是化合反应,石蜡在氧气中的燃烧不是化合反 应,B错误;细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成 黑色的四氧化三铁,C错误;物质与氧气发生的反应属 于氧化反应,氧气具有氧化性,D正确。 2.A 解析:工业制氧气没有发生化学变化,属于物理性 质,A正确;气焊金属是利用了氧气的助燃性,属于化 学性质,B错误;供潜水员呼吸是利用了氧气的供给呼 吸,属于化学性质,C错误;冶炼钢铁是氧气的助燃性, 属于化学性质,D错误。 3.D 解析:燃烧放出热量,A错误;反应前后分子数减 少,B错误;参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为 7∶4,C错误。 4.D 解析:通二氧化碳,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉 球②③都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;通二 氧化碳,用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红,说明二氧 化碳和水发生了化学反应,并且④比①先变红,说明二 氧化碳的密度比空气的大。 5.D 解析:如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气就不需要 加热,其中二氧化锰起催化作用;氧气的密度比空气的 密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法或排水法 收集。故答案为D。 高中化学知识衔接 衔接点1 例1 B 解析:次氯酸具有漂白性,液氯没有漂白性,A 错误;氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,氯气和水 反应生成的次氯酸使品红褪色,B正确;在点燃或加热 的条件下,氯气可以和大多数金属直接化合,C错误; 氯气有毒,可以用氢氧化钠溶液吸收尾气,而澄清石灰 水浓度太小,吸收效果不好,D错误。 衔接点2 例2 D 解析:氯水中含有盐酸和次氯酸,向氯水中滴 入紫色石蕊溶液看到,溶液变红,次氯酸具有漂白性, 然后溶液又褪色,A正确;氯气与水反应生成氯化氢和 次氯酸,氯化氢为强电解质全部电离生成 H+和Cl-, Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀,B正确;向氯水中加 入Na2CO3 粉末,有气泡产生,是因为CO2-3 与氯水中 的 H+发生反应生成水和二氧化碳,C正确;次氯酸不 稳定,2HClO 光照 􀪅􀪅2HCl+O2↑,氯水放置一周后,溶液 中的盐酸浓度增大,pH减小,D错误。 衔接点3 例3 D 解析:制备氯气时应用浓盐酸,①错误;题中应 用饱和食盐水除去氯化氢,不能用氢氧化钠溶液,因为 氢氧化钠可以与氯气反应,②错误;干燥装置应长导管 进气短导管出气,否则浓硫酸会被压入其右侧装置中, ③错误;澄清石灰水浓度较低,无法完全吸收氯气,应 用氢氧化钠溶液吸收氯气,④错误。 知能达标检测 1.D 解析:氯气对动物具有毒性,能致死;氯气的密度比 空气大,用氯气灌洞使氯气沉在洞底,洞内田鼠吸入后 中毒而亡。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 082