专题五金属及其化合物-【初高中·衔接直通车】2024年初升高化学衔接直通车（江苏专版）

初高中衔接直通车·化学 专题五金属及其化合物 基础知识回眸®运o ◆◆◆ 一、金属材料 在常见的金属中，导电性最好的是银，其次 1.金属的物理性质 是铜：密度最大的是锇，其次是铅：熔点最 共同性质：有金属光泽、能导电、能导热、有 高的是钨，其次是铁；硬度最大的是铬，其 延展性等。 次是铁。 二、金属的性质与用途 不同的金属物理性质也有较大差别，如： 1.金属与氧气的反应 (1)多数金属常温下呈固态，汞呈液态。 在学习“氧气的性质”时，我们已经知道，很 (2)多数金属呈银白色，铁在粉末状时呈黑 多金属如铁、镁在点燃的条件下能与氧气 色，铜呈紫红色，金呈黄色。 反应。铁只能在纯氧气中燃烧，而镁在空 (3)铁能被磁铁吸引，其他金属一般不能。 气中就可以剧烈燃烧： 2.金属的用途 3Fe+20,点槛Fe,0.2Mg+0,点槛2Mg0 金属的物理性质 应用 铝在常温下放在空气中就能与氧气反应， 在其表面形成一层致密的氧化膜，从而阻 有金属光泽 贵重金属可作装饰品 止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐 加工成多种工具，如铁锤、剪 机械强度大 蚀性能，常涂在铁的表面，来保护铁。通常 刀、机床底座等 所说的“银粉”，其实就是铝粉。 制成车辆外壳、钢丝绳、铝 4A1+3O2—2ALO 延展性好 铜的耐腐蚀性也很好，是因为铜在常温下 箔纸 几乎不与氧气反应；在加热的条件下，铜也 导电性好 电极、电线、电缆 能与氧气反应：2Cu+0,△2Cu0。 传热性好 铁锅、铝壶等 你肯定听说过“真金不怕火炼”的说法，金 日常生活中利用金属某种性质的实例很 在高温下也不与氧气反应，说明金的化学 多，如保温瓶胆上镀银，这是利用了银反光 性质非常稳定。 从以上事实可以看出，不同的金属活动性 性好的性质；用于制干电池外壳的是锌，这 不同：镁、铝较活泼，铁、铜次之，金最不 是因为锌的延展性好且化学性质较活泼； 活泼。 体温计中的液体是汞，是因为汞是液态金 2.金属活动性顺序 属，且导热性好；体育课上用的“铅球”，外 (1)金属与酸的反应 面是铁，里面灌了铅，这是利用了铁硬度大 活动性不同的金属，与酸反应的剧烈程度 和铅密度大的性质。 不同。 8 第一篇初中内容回顾 活动与探究：将镁、锌、铁、铜分别放入酸 结论及反应的化学方 中，观察反应的剧烈程度。 实验 现象 程式 稀盐酸 稀硫酸 铁丝放人 铁丝表面 铁能与硫酸铜溶液反应 化学 化学 现象 现象 硫酸铜溶 有红色物 Fe+CuSO,-FeSO 方程式 方程式 液中 质生成 +Cu 剧烈反 剧烈反 Mg+H2SO 应，有大 Mg+2HCI 应，有大 铝丝放人 铝丝表面 铝能与硫酸铜溶液反应 镁量气泡产 MgCla 量气泡产 MgSO+ 硫酸铜溶 有红色物 2Al+3CuSO,- 生，溶液 +H2↑ 生，溶液 H2个 液中 质生成 A1,(SO,)3+3Cu 呈无色 呈无色 铜丝放人 铜丝表面 铜能与硝酸银溶液反 反应较 反应较 快，有大 Zn+2HCI 快，有大 Zn+H2SO 硝酸银溶 有银白色 应Cu+2AgNO 锌量气泡产 ZnCl2 量气泡产 -ZnSO 液中 物质生成 Cu(NO,):+2Ag 生，溶液 +H↑ 生，溶液 +H2↑ 呈无色 呈无色 铜丝放人 铜不能与硫酸铝溶液 硫酸铝溶 无现象 有少量气 有少量气 反应 液中 泡产生， 泡产生， Fe 2HCI Fe+-H2SO 反应慢， 反应慢， 铁 FeCl2 -FesO [结论] ①上述反应的基本类型是置换 溶液由无 溶液由无 +H2↑ +H个 反应。 色变为浅 色变为浅 绿色 绿色 ②铁和铝能将铜从其化合物的溶液中置换 出来，说明铁和铝比铜活泼：铜能将银从其 铜 无现象 不反应 无现象 不反应 化合物的溶液中置换出来，说明铜比银 [结论] 铜不与稀盐酸、稀硫酸反应，镁、 活泼。 锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但反应 通过很多类似的实验探究，人们总结出常 的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在 见金属在溶液中的活动性顺序： 溶液中的活动性顺序是Mg>ZnFe>Cu。 K Ca Na Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 根据金属能否与酸反应，可以把金属分为 金属活动性由强到弱 两大类：产生气体的是能与酸反应的，且产 三、金属资源的利用和保护 生气体越厉害，说明反应速率越快；不产生 1.金属在自然界中的存在 气体的是不能与酸反应的。 在地壳和海洋中存在着大量的金属资源， (2)金属与其他金属化合物溶液的反应 大多数金属以化合物的形式存在，极少数 活动与探究：将铁丝、铝丝放入硫酸铜溶液 金属如金、银等以单质的形式存在。地壳 中，将铜丝分别放人硝酸银溶液和硫酸铝 中含量最多的金属元素是铝，其次是铁、 溶液中，观察发生的现象。 钙、钠、钾、镁等（如下图所示）。 9 初高中衔接直通车·化学 氧气48.60% 硅26.30% ③向玻璃管中通入C0气体； ④给氧化铁加热： ⑤当试管内红色粉末变为黑色时停止加热： ⑥待试管冷却后停止通CO: 钾2.47% 铝7.73% ⑦实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清 镁2.00% 铁4.75% 氢0.76% 钙3.45% 的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 其他1.20% 钠2.74% (2)工业炼铁的过程 工业上把能用来提炼金属的矿物叫作 工业炼铁是一个复杂的过程： 矿石。 铁矿石、焦炭和石灰石 常见的矿石有： 高炉5)高罗气体 赤铁矿（主要成分：FeO,) 磁铁矿（主要成分：FeO,) 铁矿石 3C0+Fe,0,色0 菱铁矿（主要成分：FeCO3》 2Fc+3C02 开始生成生饮 黄铁矿（主要成分：FeS,) 形成炉渣 进风口 C0+C52C0 黄铜矿（主要成分：CuFeS,) 热气62an 仙铁门“生获 3出渣口 铜矿石孔雀石[主要成分：Cu(OH),CO3] 赤铜矿（主要成分：Cu,O) 主要设备：高炉（如上图）。 铝，铝土矿（主要成分：AlO) 原料：铁矿石、焦炭和石灰石。 石明矾石[主要成分：KA1(SO,)2·12HO] 方法及原理：利用上述CO还原FeO?的 2.铁的冶炼 原理，将原料按一定比例加入高炉，从炉下 (1)炼铁的原理 通入热风，使焦炭燃烧产生CO2,CO2再与 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反 炽热的碳反应生成CO,再将铁矿石中的 应，把铁还原出来。下面的实验就是模拟 铁还原出来。石灰石的作用是使铁矿石中 炼铁的原理。 的杂质（如二氧化硅）转变为炉渣而除去。 模拟炼铁的实验装置如下图所示： 高炉内发生的主要反应： 氧化铁 一氧化碳 尾气 ①焦炭燃烧：C+0,点槛C0, ②二氧化碳与焦炭反应产生还原剂CO: 澄清的 C0,+C商温2C0 石灰水 ③CO将铁的氧化物还原为单质铁： 实验步骤： Fe,0,+3C0商温Fe+3C0,或Fe,0,+ ①检查装置的气密性： ②在硬质玻璃管中，放入少量氧化铁粉末； 4C0商温3Fe十4C0, -10 第一篇初中内容回顾 四、金属资源保护 2.防止铁生锈的措施 1.铁锈蚀的原因 知道了铁生锈的条件，我们就可以通过破 活动与探究：铁生锈的条件 坏这个条件达到防锈的目的。通常的做 实验 步骤 现象 法有： 铁钉一半在空气中， (1)保持铁制品表面的洁净和干燥 铁钉生锈，且 一半在水中 (2)在钢铁表面覆盖保护层： 水与空气的界 实验1 ①喷漆（如汽车、摩托车的外壳、自行车的 面处生锈最 车架)》 严重 ②抹油（如机床的齿轮、自行车的链条） 铁钉完全浸没在蒸馏 ③烧涂陶瓷（如浴缸、茶缸等） 水中，上面盖一层植 ④表面生成致密氧化膜（如钢筋、钢锯等） 物油 实验2 铁钉没有生锈 (3)改变金属的内部结构：如加入铬、镍制 成不锈钢。 3.金属资源的保护 金属资源有限，而且不能再生，因而一定要 铁钉放在干燥的空 注意保护。 气中 保护金属资源的有效途径： 实验3 铁钉没有生锈 (1)防止金属腐蚀。 (2)废旧金属回收利用。 (3)有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国 [结论]通过上面的实验可以看出：铁在 家的利益乱采矿。 与水和空气同时接触的条件下易生锈。 (4)寻找金属代用品，如用塑料代替金属 解释：铁生锈其实是铁与空气中的氧气和 制品。 水等物质发生的一系列复杂的化学反应， 废旧金属回收利用的意义：随着高新技术 铁锈的成分很复杂，主要是FeO,· 更新换代地加快，废弃的金属制品越来越 xH,O。铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁 多，不但造成资源浪费，而且还会造成镉、 继续与氧气、水等反应，因而铁制品可以完 汞、铅、银等重金属对环境的污染。为了节 全被锈蚀。 约资源，防止污染，废旧金属必须加以回收 生活中我们还发现这样的现象：切过咸菜 利用。如将废钢回炉冶炼成钢，跟用铁矿 或西红柿的菜刀特别容易生锈，是因为菜 石冶炼钢相比，既可节约大量的煤和铁矿 刀接触了咸菜上的食盐和西红柿中的酸。 石，又能减少污染空气的悬浮颗粒物。可 事实上，铁在接触了酸溶液或食盐溶液后 见，回收废旧金属，有着巨大的经济效益和 生锈速度会大大加快。 社会效益。 11 初高中衔接直通车·化学 知能提升训练c。 1.下列方法不能防止铁制品再生锈的是 5.下列不属于置换反应的是 A.C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ ①涂油②刷油漆 ③用砂纸擦 B.CO+CuO商温Cu+CO, ④镀铬（在金属表面覆盖一层金属铬） ⑤水洗⑥放在干燥处 C.H,+CuO△Cu+H,O A.③⑤ B.②④⑥ D.Zn+CuCl2 =Cu+ZnCl2 C.①②④ D.①④ 6.向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加 2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛 入锌粉，所得溶液的质量与加入锌粉的质 的应用。下列属于金属共性的是() 量关系如图所示。下列说法正确的是 A.熔点高 B.能导电 C.硬度大 D.有银白色光泽 3.切过下列食物的菜刀最不容易生锈的是 c d b 锌粉的质异居 A.猪肉 B.白菜 C.咸鱼 D.西红柿 A.a点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝 4.下列事实与金属的化学性质无关的是 酸锌 B.向b点所得固体中加入盐酸有气泡 A.将铝粉涂在铁器的表面以保护铁 产生 B.真金不怕火炼 C.c点所得固体为银和铜 C.钨在高温下不熔化 D.d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌，可 D.燃烧镁做照明弹 能有硝酸铜 12参考答案 A.由质量守恒定律,丙的质量不变,反应后X的值为 5.解析;选D。A.实验开始先通入一氧化碳,排出装置内 8g,故选项说法正确;B.参加反应的甲、丁两种物质的 的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁,先 质量比为4g!10g-2:5,故选项说法正确;C.该反应 通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防 的反应物为甲和丁,生成物是乙,符合“多变一”的形式, 止发生爆炸,故A说法错误。B.一氧化碳具有还原性, 属于化合反应,故选项说法正确;D.丙的质量不变,可 能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间 能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说 后,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故 法错误。 6.解析:选D。由微观反应示意图可知,该反应是由疏化 氢与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化 和水,方程 2Fe十3CO。,参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为 160:(28×3)-40:21,故C说法错误。D.一氧化碳 有毒,直接排放到空气中会污染环境,故D说法正确。 A.由方程式和化合价原则可知,磕元素由一2价变为 6.解析:选D。A.由实验的现象可知,实验I、II说明醋酸 十4价,反应后疏元素化合价升高,故正确;B.生成物是 可以使小花变红,说法正确:B.实验I说明二氧化碳不 二氧化疏和水,均为氧化物,故正确;C.由化学方程式 能使小花变红,说法正确;C.实验II、II、IV说明二氧化 可知,每5个分子变化成了4个分子,反应后分子总数 碳能与水发生化学反应,说法正确;D.上述实验说明碳 减少,故正确;D.由化学方程式可知,参加反应的甲、乙 酸和醋酸具有相似的化学性质,二氧化碳和醋酸不具有 分子个数比为2:3,故不正确。 相似的化学性质,说法不正确。 专题五 金属及其化合物 专题七 化学实验 知能提升训练 知能提升训练 1.解析:选A。用矿纸只能将铁锈擦掉,但没有起到保护 1.解析:选C。A.向老师请教也是一种好的学习方法,间 作用;水洗会使铁制品接触水,势必加快铁制品的生锈 接经验也很重要,故正确;B.也可以查找相关资料,探究 速度。 原因,故正确;C.认为自已做错了,不予理睐是错误的, 2.解析:选B。有的金属熔点很低,如永,常温下是液态; 没有探究精神,故错误;D.第一次实验失败了,还要反 有的金属硬度很小,如钟,用小刀可以切割;有的金属不 复试验,看是不是普遍情况,故正确。 呈银白色,如铜呈紫红色,金呈黄色,故A、C、D都错 2.解析:选B。氧气支持燃烧,会使木条燃烧更旺;二氧化 由于金属内部都有自由移动的带电的电子,故金属都能 导电,B正确。 碳不支持燃烧,会使木条熄灭。 3.解析:选A。铁与氧气、水接触时易生锈,与酸、食盐落 3.解析:选D,对于不同物体吸收太阳辐射能力的影响因 素,小明认为可能与颜色有关,是对影响因素的判断,属 液接触时生锈速度会加快。猪肉含水少,且切后留下一 于科学探究的第二环节猜想与假设。 层油,起隔绝空气和水的作用,因而最不易生锈。白菜 4.解析:选B人进行呼吸作用时是将氧气转化为二氧化 含水较多,西红柿除了含水较多外,其汗液显酸性,成鱼 碳,氮气不参与呼吸作用;与吸入空气相比,呼出气体中 含盐,切过这些食物后菜刀容易生锈。 二氧化碳、水蒸气的含量增加;氧气的含量减少。 4.解析:选C。将铭粉涂在铁器的表面以保护铁,是因为 5.解析:选C。常用仪器中能直接加热的仪器有试管、蒸 铭在常温下能与氧气反应形成致密的氧化膜,从而保护 发血、燃烧匙,能间接加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶。 易生锈的铁;真金不怕火炼是因为金的化学性质稳定, 高温下也不与氧气反应;铁做照明弹,是因为铁容易燃 不能加热的仪器有量筒、漏斗、集气瓶、水楷等。解题时 可先找出不能加热的仪器:水橹、量筒、集气瓶,然后再 烧,发出耀眼的强光。以上事实都与金属的化学性质有 找出要垫上石棉网加热的烧杯,所以能直接加热的一组 关。而鸽在高温下不熔化是因为鹅的熔点很高,这是物 仪器应是蒸发_、试管。 理性质。 6.解析:选A。此题考查判断实验操作图正误的实验知 5.解析:选B。判断是否属于置换反应,一定要抓住特点 识。对照用量简量取液体、倾倒液体、滴加液体、用试管 “反应物和生成物均为两种,且都是一种单质,一种化合 给液体加热等基本操作要点,可知读取量简时视线要与 物”,A、C.D选项均具备此特点,而B选项的反应物是 两种化合物,因而不是置换反应。 凹液面最低处保持水平;倾倒液体时瓶塞倒放,标签向 手心,瓶口紧挨容器口;滴加液体时滴管不伸入容器,不 6.解析:选C. A.a点是锤和部分硝酸银反应,溶液中的 溶质有:反应生成的硝酸锋、剩余的硝酸银和没有反应 碰容器壁;加热液体时试管内液体不超过试管容积的 的硝酸铜,错误;B.b点时铲和硝酸银恰好反应,固体中 1/3。否则会造成读数错误、液体外流、标签腐蚀、污染 试剂,暴沸飞溅等事故 只有银一种物质,加入盐酸没有气泡产生,错误;C.b~c 第二篇 高中知识预习 段是铎和硝酸铜反应;c点表示铲和硝酸铜恰好反应, 第一讲 物质的分类及转化 所得固体为银和铜,正确;D.d点表示辞过量,所得溶液 中溶质只有硝酸锋,错误 第1课时 物质的分类 专题六 非金属及其化合物 新课知识学习 知能提升训练 知识点一 1.解析:选A。铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射、生成黑 3.(1)纯净物 金属单质 酸 碱 盐 色固体。 知识点二 2.解析:选D。催化剂可以改变化学反应速率,即可以加 1.一种(或多种)粒子 另一种(或多种) 被分散成粒 快或减缓反应速率;二氧化糕可以作某种反应催化剂, 子 容纳分散质 不是所有反应;催化剂不能增加生成物的质量;催化剂 知识点三 的质量和化学性质在化学反应前后不变。 1.(3)FeCl 3HCl 3.解析;选B。电解水实验的结论“正氧负氢,氢二氧一”, 对点练习 故正极得到的是氧气,故A错误;电解水实验的结论 1.解析:选C。A.NaHCO. 是盐不是酸。B.Cu(OH)。CO “正氧负氢,氢二氧一”,故负极得到的是氢气,氢气具有 是碱式盐;D.COCl。不是氧化物。 可燃性,故B正确;水是由氢元素和氧元素组成的,故C 2.解析:选A。一氧化碳不是酸性氧化物,也不是碱性氧 错误;电解水实验的结论“正氧负氢,氢二氧一”,产生的 化物:二氧化碗是酸性氧化物。 氢气与氧气的体积比是2:1,质量比是1;8,故D错误。 3.解析:选D。胶体区别于其他分散系的本质特征是分散 4.解析:选A。A.金刚石和石墨均是碳元素形成的单质, 质粒子直径的大小不同,A错误;根据分散质粒子直径 均具有可燃性,故A说法正确;B.金刚石不具有导电 大小来分类,B错误;将几滴汽油加入装有10mL.水的 性,故B说法错误;C.金刚石是无色透明的固体,石墨 试管中,用力振荡形成浊液,C错误。 是深灰色固体,故C说法错误;D.石墨有滑腻感,金刚 4.解析:选D。溶液全部是分散系,且一定是混合物。根 石没有,故D说法错误。 据分散剂和分散质的状态可以判断出组合方式有9种。 95