专题二 金属 物质的转化综合【考点清单】-2024-2025学年九年级科学上学期期末考点大串讲（浙教版）

专题二 金属 物质的转化综合 一、金属的物理性质 1、金属：在元素周期表中，除汞外，元素的中文各名称都带有金字旁。 2、金属用途：生活用品，房屋建筑，交通工具，农业生产。 3、金属物理性质：有光泽、比较硬，有延展性、有导电性。 4、金属与非金属的主要性质差异 金属 非金属 有金属颜色 有多种颜色 有延展性 不具延展性 有可锻性 不具可锻性 硬度大 硬度不一致 有良好的导电性 不导电 有良好的导热性 不导热 密度大 密度小 熔点高 熔点低 5.合金：两种或两种以上的金属（也可以是金属盒非金属）熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性，其性能比纯金属更好，硬度更大。 钢是最常见、应用较广的一种合金，由Fe和C形成的合金 金属锈蚀的条件：空气和水分 金属防锈措施： 保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等 改变金属内部结构：不锈钢 金属的污染与除污 危害：浪费资源和能源 破坏土壤结构 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染 措施：分类回收有用垃圾 对工业废水进行金属除污处理，达标排放 对工业废渣中的金属实行循环再生 用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 不随意丢弃废旧电池和废旧金属 二、金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式)： ①4Al＋3O22Al2O3；在氧气中加热比较薄的铝片（巧克力中那么薄的）， ， ，放出大量 ，同时生成 固体 ②2Mg＋O22MgO；镁条在空气中燃烧就能发出 ,放出大量 ,生成 ③3Fe＋2O2Fe3O4；铁在空气中只能加热到发红；而在氧气中 , ,放出 ,生成 固体. ④2Cu＋O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热 (2)与酸溶液反应 铁钉放入稀盐酸中，其反应现象为铁钉表面有气泡冒出，溶液由无色变为 。反应的化学方程式为 ，反应后溶液质量 。 (3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应 ①铝丝浸入CuSO4溶液中，铝丝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为 。反应的化学方程式： ，且反应后溶液质量 。 ②铜丝浸入AgNO3溶液中，铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为 。反应的化学方程式为 ，且反应后溶液质量 。 三、金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： 金属跟 反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 金属跟 溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 ①金属与酸的置换反应：金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气 a．锌和稀硫酸反应： b．镁和稀硫酸反应： ②金属与盐溶液的置换反应：金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐 a．铁与硫酸铜反应： 现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由 。(湿法制铜) b．锌片放入硫酸铜溶液中： 现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由 。 c．铜片放入硝酸银溶液中： 现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由 。 四、金属锈蚀 条件：空气和水分 金属防锈措施： 保护膜法： 、 、 、 等 改变金属内部结构： 五、金属的污染与除污 危害：浪费资源和能源； 破坏土壤结构 ； 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 ； 重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染 措施：分类回收有用垃圾 ；对工业废水进行金属除污处理，达标排放 ；对工业废渣中的金属实行循环再生；用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 ；不随意丢弃废旧电池和废旧金属 六、非金属及其化合物之间的转化 （一）有的非金属可以转化为非金属氧化物(以硫黄燃烧实验为例) 实验步骤 实验现象 化学方程式 取一药匙硫黄，观察其外观 粉末 将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象 硫黄燃烧，产生 火焰并放出热量，生成 的气体 点燃 把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象 燃烧更旺， 产生 火焰， 生成 的气体 点燃 其他非金属在一定条件下也可以与O2发生反应，如: 4P+5O2 点燃 2P2O5 C+O2 点燃 CO2 2H2+O2 点燃 2H2O （二）非金属氧化物可以转化生成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物(以CO2与碳酸的转化实验为例) 实验步骤 实验现象 原因分析 反应的化学方程式 取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通入CO2。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液 吹气或通入二氧化碳的烧杯中滴入紫色石蕊试液后，溶液变红；另一烧杯无变化 CO2+H2O==H2CO3 从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，观察现象 变红色的烧杯内的溶液又变成了原来的紫色，另一烧杯内无变化 H2CO3 △ CO2↑+ H2O 其他非金属氧化物也可以与H2O反应，如:SO2+H2O = H2SO3 SO3+H2O = H2SO4 （三）非金属与其他化合物的转化 非金属 → 非金属氧化物 → 酸 → 盐 非金属 → 非金属氧化物 → 盐+水 七、金属及其化合物之间的转化 （一）有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物(以铁粉和硫黄反应的实验为例) (1)实验药品:铁粉(黑色)，硫黄。 (2)实验步骤、实验现象、反应的化学方程式 实验步骤 实验现象、反应的化学方程式 取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫黄与铁粉混合。用磁铁接近混合物，观察现象 铁粉 被磁铁吸引 把混合物放进试管内，用酒精灯加热，观察现象 铁粉和硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热，反应的化学方程式为Fe+S △ FeS 将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观，再用磁铁靠近生成物，观察磁铁能否吸引生成物 生成物呈块状， 被磁铁吸引 其他一些金属与非金属也可以发生反应，如: 2Na+Cl2 点燃 2NaCl 2Fe+3Cl2 点燃 2FeC13 Cu+Cl2 点燃 CuCl2 (3)实验解释:反应前是单质铁，可以被磁铁吸引，反应后生成物不再是铁，而是硫化亚铁，所以不能被磁铁吸引。充分说明单质铁转化成了相应的化合物。 （二）某些金属氧化物可以与水反应生成碱（活泼性较强的金属） 实验步骤 实验现象 反应的化学方程式 在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，观察现象 生石灰与水反应放出 CaO+H2O= Ca(OH)2 向反应后的蒸发皿中滴加几滴无色酚酞试液，观察现象 无色酚酞试液变 其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如:Na2O+H2O = 2NaOH BaO+H2O = Ba(OH)2 K2O+H2O=2KOH （三）金属与其化合物的转化 金属 + 氧气 → 金属氧化物， 金属 + 非金属单质 → 盐（除O2，N2，C外）； 金属氧化物 + 水→ 碱(只有BaO、K2O、CaO、Na2O能与水反应)； 碱 + 酸 → 盐 金属氧化物 + 酸 → 盐和水。 用化学方程式表示下列物质间的转化：“钙→氧化钙→氢氧化钙→碳酸钙”， ①2Ca＋O2===2CaO， ②CaO＋H2O===Ca(OH)2， ③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 写出相应的转化规律：金属→金属氧化物→碱→盐。 八、金属的冶炼 （一）金属在自然界中的存在 在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以 (即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以 的形式存在的。 （二）金属的冶炼原理与方法 (1)冶炼原理:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 (2)冶炼方法:用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如C+2CuO高温 CO2↑+2Cu CO+CuO高温 CO2↑+Cu H2+CuO = H2O+Cu （三）氢气与氧化铜反应 (1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。 (2)实验装置:如图所示。 (3)实验步骤: 。 (4)实验现象: 。 (5)注意事项 ①试管口应 ，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的 。 ②氧化铜要铺在试管底部，目的是 。 ③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是 ，二是 ④实验之前先通 后 ，目的是 。实验结束后先 。目的是 。 ⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要 理论用量。 （四）还原反应 (1)还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。 (2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。 (3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。 （五）铁的冶炼 (1)反应原理:在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳 )从铁矿石中把铁还原出来。 (2)反应方程式: 高温 (3)实验现象: 。 (4)尾气处理: 。 （六）有关纯度问题的计算 纯度 = 纯物质的质量/不纯物质的质量 x 100% (1)根据混合物的质量及纯度，计算纯净物的质量。纯净物的质量=混合物的质量x纯度。 (2)根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量。 组成元素的质量=纯净物的质量x纯净物中某组成元素的质量分数。 (3)求工业产品中含杂质的物质的质量，即求混合物的质量。 混合物的质量=纯净物的质量/纯度 九、化合物之间的相互转化 （一）金属在自然界中的存在 1.化合物相互转化的普遍性 在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。发生反应的化学方程式为 CaCO3 + H2O +CO2 = Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 △ CaCO3+H2O+CO2↑。 2.物质相互转化的规律 研究表明:酸、碱盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。 (1)两条纵线(两列) a.金属 → 金属氧化物 → 碱 → 盐: 金属+氧气 → 金属氧化物， 金属氧化物+水 → 碱， 碱+酸 → 盐+水 b.非金属 → 非金属氧化物酸盐: 非金属+氧气 → 非金属氧化物， 非金属氧化物+水 → 酸, 酸+碱 → 盐+水 (2)两条折线(两外围) a.金属+酸→盐+氢气 b.金属1+盐1→金属2+盐2 (3)四条横线(四横) a.金属+非金属 → 无氧酸盐 b.金属氧化物+非金属氧化物 → 含氧酸盐 c.碱+酸 → 盐+水 d.盐1+盐2 → 盐3+盐4 (4)四条交叉线(四交叉) a. 金属氧化物+酸 → 盐+水 b. 非金属氧化物+碱 → 盐+水 c.碱1+盐1 → 碱2+盐2 d.酸1+盐1 → 酸2+盐2 1. （2023秋•北仑区期末）“灰汁团”是浙江传统小吃，制作过程中要用到大米和“灰汁”。“灰汁”制取方法如资料卡所示。下列说法错误的是（　　） 资料卡 传统方法：稻草烧灰一加水溶解→静置沉淀→过滤取汁 现代方法：将食用碱（纯碱和小苏打的混合物）与水按一定比例混合成汁 A．大米中含有的淀粉属于有机物 B．稻草燃烧属于化学变化 C．传统方法制得的“灰汁”是混合物 D．现代方法制得的“灰汁”不能使酚酞试液变红色 【解答】解：A、大米中含有的淀粉是一种含碳元素的化合物，属于有机物，说法正确； B、稻草燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化，说法正确； C、传统方法制得的“灰汁”中含有多种物质，是混合物，说法正确； D、现代方法制得的“灰汁”中含有碳酸钠和碳酸氢钠，它们水溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，说法错误。 故选：D。 2. （2023秋•镇海区期末）用金属与酸溶液反应比较金属活动性强弱，对比反应放出热量比对比化学反应速率更具科学性。科学探究小组同学用三套相同装置进行实验并记录数据。下列说法不正确的是（　　） 金属 起始温度/℃ 反应过程中的最高温度/℃ Zn 20.5 46.3 Mg 20.5 60.1 Fe 20.5 23.6 A．应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同 B．试管中有气泡放出，溶液最终均为无色 C．长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动 D．实验证明：Mg＞Zn＞Fe 【解答】解：A、该实验为对比实验，变量为金属的种类，则控制变量应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同，说法正确，故该选项不符合题意； B、金属活动性顺序表中，Zn、Mg、Fe均位于氢之前，均能与酸反应生成氢气，因此试管中均有气泡产生，但铁与酸反应生成的亚铁盐溶液呈浅绿色，则溶液最终不是均为无色，说法不正确，故该选项符合题意； C、金属与酸反应放热，装置内气体受热膨胀，气压增大，长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动，说法正确，故该选项不符合题意； D、由表格数据可知，放出热量Mg＞Zn＞Fe，则金属活动性Mg＞Zn＞Fe，说法正确，故该选项不符合题意； 故选：B。 3. （2023秋•江北区期末）有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　） A．金属活动性A＞B B．相对原子质量A＜B C．与金属A反应的硫酸一定是过量的 D．与金属B反应的硫酸一定是过量的 【解答】解：A、当金属都在发生反应时，相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是B＞A，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，则金属活动性顺序B＞A，故选项说法错误。 B、由于不知金属的化合价，无法比较两种金属的相对原子质量，故选项说法错误。 C、A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，可能是恰好完全反应，也可能是金属过量，故选项说法错误。 D、最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，而加入的两种物质的质量是相等的，则与金属B反应的硫酸一定是过量的，故选项说法正确。 故选：D。 4. （2023秋•越城区期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　） A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以： A、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确； B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法B不正确； C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。 D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D说法正确； 故选：B。 5. （2023秋•杭州期末）制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。如图是制取与储存氢气的一种方法，下列说法不正确的是（已知MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑）（　　） A．理论上，制氢过程中无需再补充ZnFe2O4 B．反应Ⅲ中氩气用作保护气 C．该循环制氢过程中，不断被消耗的物质是H2O D．反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量相等 【解答】解：A、制氢体系中的反应原理可知，ZnFe2O4可以循环使用，无需添加，故A正确； B、氢气的化学性质比较活泼，与氧气混合加热极易发生爆炸，所以反应Ⅲ中氩气用作保护气，故B正确； C、制氢体系中的反应是水在一定条件下反应生成氢气和氧气，所以该循环制氢过程中，不断被消耗的物质是H2O，故C正确； D、由MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑可知，氢化镁生成的氢气的质量包括氢化镁中氢元素、盐酸中氢元素的质量之和，所以反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量不相等，故D错误。 故选：D。 6. （2023秋•临平区校级期末）某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示，请回答下列问题。 （1）a～b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是 。 （2）当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数 （填“增大”、“减小”或“相等”）。 【解答】解：锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，锌粉会先和AgNO3发生反应，后跟Cu（NO3）2发生反应。 （1）通过坐标可以看出，a～b间溶液中有三种离子，锌会参与置换反应，溶液中有Zn2+，Ag+未反应完全，所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+，故a～b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是有白色沉淀产生； （2）当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量不变，但加入的锌的质量m1，m2不相等，置换出的银的质量不相等，而m1＜m2，所以溶液的质量也不相等，故溶液中Cu（NO3）2的质量分数增大。 7. （2022秋•德清县期末）在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应） （1）该实验利用了一氧化碳的 性； （2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请计算样品中氧化铜的质量分数。（提示：一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应） （3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1克，待反应完全后再次称量，质量为m2克，则样品中氧化铜的质量分数可表示为 。 （4）本实验的不足之处是 ，请提出一种处理方法 。（提示：CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性） 【解答】解：（1）该实验的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应中一氧化碳夺取了氧，则该实验利用了一氧化碳的还原性。 （2）根据甲同学的方法，反应生成二氧化碳的质量为：54.4g﹣50g＝4.4g， 设样品中氧化铜的质量为x， CuO+COCu+CO2 80              44 x              4.4g x＝8g 则样品中氧化铜的质量分数为：100%＝80%。 答：样品中氧化铜的质量分数为80%。 （3）根据乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1克，待反应完全后再次称量，质量为m2克，减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，则氧化铜中氧元素的质量为：（m1﹣m2）g，由此得到氧化铜的质量为：（m1﹣m2）g5（m1﹣m2）g，所以样品中氧化铜的质量分数可表示为：100%100%。 （4）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，所以本实验的不足之处是缺少尾气处理装置；一氧化碳具有可燃性，则一种处理方法是点燃尾气。 1. （2023秋•椒江区期末）钴（Co）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是（　　） 物质 CoO Co（OH）2 CoCl2 CoCO3 在水中的溶解性 难溶，灰绿色 固体 难溶，粉红色 固体 易溶，溶液呈 粉红色 难溶，粉红色 固体 A．Co能从MgCl2溶液中置换出Mg B．CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液 C．CoCO3能与盐酸反应生成H2 D．Co（OH）2可由Co与NaOH溶液反应制得 2. 以下四种物质之间有如图所示的转化关系，其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质（部分反应物和反应条件略去），下列各组物质按照A、B、C、D顺序，符合要求的一组是（　　） A．C、CO2、CO、Fe B．Fe、FeSO4、Fe2O3、FeCl2 C．NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CO2 D．CuO、CuSO4、Cu、CuCl2 3. （2023秋•新昌县期末）在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，生成的氢气的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图线A代表锌和稀盐酸反应的图像 B．反应结束时，参加反应的Zn的质量比Fe多 C．反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多 D．t1﹣t2时间段内，生成氢气的速度B比A快 4. （2023秋•柯桥区期末）将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中，反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是（　　） A． B． C． D． 5. 2022年4月28日，我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸（化学式为CH3COOH），并进一步利用微生物可以合成葡萄糖和脂肪酸。该成果可简化为如图所示流程。下列说法正确的是（　　） A．电催化室1内发生的反应可表示为：H2O+CO2 O2+CO B．晶界铜作为催化剂在化学反应前后化学性质不变 C．电催化室2内CO和H2O生成CH3COOH的过程是复分解反应 D．整个过程将CO2变废为宝，符合绿色科学，不需要消耗能量 6. 废铜的回收利用意义重大，我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾，据图完成问题。 物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是（　　） 物质 性质 用途 A 稀硫酸 能与一些金属反应 将铜转化为可溶的硫酸铜 B 稀硫酸 能与某些金属氧化物反应 将氧化铜转化为可溶的硫酸铜 C 铁屑 金属活动性比铜弱 置换硫酸铜中的铜 D 铁屑 密度比铜小 置换硫酸铜中的铜 7. （2022秋•瓯海区期末）小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子一定有（　　） A．Mg2+ B．Mg2+和Fe2+ C．Fe2+和Cu2+ D．Mg2+、Fe2+和Cu2+ 8. （2023秋•宁波期末）物质A、B、C、D、E均含同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，“一”表示相连的物质能相互反应，部分物质和反应条件略去）。已知：A、B是组成元素完全相同的液态物质，D很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色。 （1）D的化学式为 。 （2）C的一种用途为 。 9. （2023秋•越城区期末）如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。 （1）由图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有 条。 （2）尿液净化后的含氮废物可用于在轨实验植物的生长，含氮废物主要由 （填营养素）氧化分解而来。 10. （2023秋•丽水期末）在物质的转化复习时，老师设置了“火车开起来”的游戏环节，游戏规则：箭头表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，若能进行如图所示的转化，“火车”就能开动。 （1）若车厢中的物质都含有钠元素，要让这列“火车”开动起来，符合条件的A物质有 。 （2）请让这列“四节火车”开动起来：Cu→ →Cu（OH）2。 11. （2023秋•西湖区期末）科学家研发出一种以铝镓合金和水为原料制取氢气的新工艺，流程如图所示： （1）从物质分类的角度看，铝镓合金属于 。 （2）写出步骤②的化学反应方程式 。 （3）与电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是 。（写出一点即可） 12. （2021秋•西湖区期末）现有一份质量为m1的氧化铜样品，小金想要测定该样品中氧化铜的质量分数，进行了如图所示实验（样品中的杂质不参与反应）。 （1）写出反应后装置A中的现象 ； （2）停止加热后，继续通CO的目的是 ； （3）完全反应后，甲同学称得装置B增重m2，则样品中氧化铜的质量分数为 （用实验所得数据表示）； （4）小胡觉得该装置存在不足，需改进之处是 。 13. 某兴趣小组为了解铁生锈耗氧量的情况，做了如下实验： ①连接实验仪器并进行气密性检查。 ②称取一定量铁粉和2.0克活性炭粉，在研钵内混合均匀待用。将浸有饱和食盐水的棉花平铺在锥形瓶底部。 ③用纸槽将取出的铁粉和活性炭粉快速均匀平铺在棉花上，迅速把带有氧气传感器和气压传感器的双孔橡皮塞旋紧，如图甲所示。 ④持续采点。绘制氧气浓度的变化曲线，如图乙所示。并得到气压测量仪上数据，发现气压先升后降。手触锥形瓶外壁，有明显的发热现象。 ⑤将铁粉换成等量的粗铁丝，重复上述实验，刚开始无明显现象，几天后粗铁丝表面红色物质明显增多，氧气浓度不断下降。 【查阅资料】采用活性炭可使铁粉疏松、透气；饱和食盐水可促进耗氧反应。请结合上述过程，完成下列回答； （1）实验中，该兴趣小组的同学用 来反映耗氧量的多少。 （2）铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快的原因是 。 （3）铁粉生锈耗氧量情况的实验中，气压先升后降。请解释气压上升的原因 。 14. （2022秋•杭州期末）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如图一所示。 注：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。 （1）为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有：适当升高温度、 （写出1条） （2）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生复分解反应。结合图二，写出该反应的化学方程式： 。 （3）对过滤Ⅱ所得沉淀进行洗涤，判断沉淀已洗涤干净的方法是 。 （4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg（OH）2，加热温度与固体残留率的关系如图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃，原因是 。 15. 请回答下列与金属有关的问题。 （1）钠是一种非常活泼的金属，能与水反应生成 和氢气。 （2）等质量的甲、乙、丙三种金属的粉末，与足量的稀硫酸反应（反应后甲、乙、丙三种金属均显+2价），生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是 。 A．三种金属的活泼性：乙＞甲＞丙 B．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 C．相对原子质量：甲＞乙＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 （3）在AgNO3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。根据上述现象，下列说法正确的有 。 A．滤渣中一定有Zn B．滤渣中一定有Ag和Fe，可能有Cu C．滤液中一定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2 D．滤液中可能有AgNO3、Cu（NO3）2 16. （2023秋•长兴县期末）回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一。我市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下： （注：步骤Ⅰ得到的残留物不溶于水和稀硫酸） 请回答下列问题： （1）黑色固体A的成分是 （用化学式表示）。 （2）写出步骤Ⅲ的一个反应的化学方程式 。 （3）通常在步骤Ⅲ必须加入略过量的“铁屑”，原因是 。 17. （2022秋•拱墅区期末）氢能是一种清洁高效的能源，促进制氢技术发展和氢能利用，是我国实现“双碳”目标和能源结构转型的必然途径。阅读材料，回答问题： 材料1：如图1所示为我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺。 材料2：为了促进氢能利用，科学家设计了如图2所示的人工光合作用系统，模拟植物利用太阳能合成糖类的过程。 （1）在“循环制氢”中需要不断补充加入的物质是 。“贮存氢气”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质 ，“贮存氢气”中发生反应的化学方程式为 。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 kg。（q氢气＝1.4×108J/kg） （2）科学家设计的人工光合作用系统与绿色植物光合作用消耗二氧化碳量相等的情况下，人工光合作用系统中糖类的积累量 （选填“高于”“低于”或“等于”）绿色植物，从同化作用和异化作用的角度说明理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二 金属 物质的转化综合 一、金属的物理性质 1、金属：在元素周期表中，除汞外，元素的中文各名称都带有金字旁。 2、金属用途：生活用品，房屋建筑，交通工具，农业生产。 3、金属物理性质：有光泽、比较硬，有延展性、有导电性。 4、金属与非金属的主要性质差异 金属 非金属 有金属颜色 有多种颜色 有延展性 不具延展性 有可锻性 不具可锻性 硬度大 硬度不一致 有良好的导电性 不导电 有良好的导热性 不导热 密度大 密度小 熔点高 熔点低 5.合金：两种或两种以上的金属（也可以是金属盒非金属）熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性，其性能比纯金属更好，硬度更大。 钢是最常见、应用较广的一种合金，由Fe和C形成的合金 金属锈蚀的条件：空气和水分 金属防锈措施： 保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等 改变金属内部结构：不锈钢 金属的污染与除污 危害：浪费资源和能源 破坏土壤结构 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染 措施：分类回收有用垃圾 对工业废水进行金属除污处理，达标排放 对工业废渣中的金属实行循环再生 用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 不随意丢弃废旧电池和废旧金属 二、金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式)： ①4Al＋3O22Al2O3；在氧气中加热比较薄的铝片（巧克力中那么薄的），剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成白色固体 ②2Mg＋O22MgO；镁条在空气中燃烧就能发出耀眼的强光,放出大量热量,生成白色固体 ③3Fe＋2O2Fe3O4；铁在空气中只能加热到发红；而在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体. ④2Cu＋O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热 (2)与酸溶液反应 铁钉放入稀盐酸中，其反应现象为铁钉表面有气泡冒出，溶液由无色变为 浅绿色。反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反应后溶液质量变大。 (3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应 ①铝丝浸入CuSO4溶液中，铝丝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色。反应的化学方程式：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，且反应后溶液质量变小。 ②铜丝浸入AgNO3溶液中，铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，且反应后溶液质量变小。 三、金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： 金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 ①金属与酸的置换反应：金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气 a．锌和稀硫酸反应：Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑ b．镁和稀硫酸反应：Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑ ②金属与盐溶液的置换反应：金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐 a．铁与硫酸铜反应：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜) b．锌片放入硫酸铜溶液中：Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu 现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色。 c．铜片放入硝酸银溶液中：Cu + AgNO3 == Cu(NO3)2 + Ag 现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色。 四、金属锈蚀 条件：空气和水分 金属防锈措施： 保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等 改变金属内部结构：不锈钢 五、金属的污染与除污 危害：浪费资源和能源； 破坏土壤结构 ； 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 ； 重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染 措施：分类回收有用垃圾 ；对工业废水进行金属除污处理，达标排放 ；对工业废渣中的金属实行循环再生；用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 ；不随意丢弃废旧电池和废旧金属 六、非金属及其化合物之间的转化 （一）有的非金属可以转化为非金属氧化物(以硫黄燃烧实验为例) 实验步骤 实验现象 化学方程式 取一药匙硫黄，观察其外观 淡黄色粉末 将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象 硫黄燃烧，产生淡蓝色火焰并放出热量，生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2 把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象 燃烧更旺， 产生明亮的蓝紫色火焰， 生成无色、有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2 其他非金属在一定条件下也可以与O2发生反应，如: 4P+5O2 点燃 2P2O5 C+O2 点燃 CO2 2H2+O2 点燃 2H2O （二）非金属氧化物可以转化生成酸，不稳定的酸受热分解后又重新生成非金属氧化物(以CO2与碳酸的转化实验为例) 实验步骤 实验现象 原因分析 反应的化学方程式 取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通入CO2。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液 吹气或通入二氧化碳的烧杯中滴入紫色石蕊试液后，溶液变红；另一烧杯无变化 吹气或通入二氧化碳的烧杯中，生成了碳酸 CO2+H2O==H2CO3 从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，观察现象 变红色的烧杯内的溶液又变成了原来的紫色，另一烧杯内无变化 碳酸不稳定， 受热分解生成了二氧化碳和水 H2CO3 △ CO2↑+ H2O 其他非金属氧化物也可以与H2O反应，如:SO2+H2O = H2SO3 SO3+H2O = H2SO4 （三）非金属与其他化合物的转化 非金属 → 非金属氧化物 → 酸 → 盐 非金属 → 非金属氧化物 → 盐+水 七、金属及其化合物之间的转化 （一）有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物(以铁粉和硫黄反应的实验为例) (1)实验药品:铁粉(黑色)，硫黄。 (2)实验步骤、实验现象、反应的化学方程式 实验步骤 实验现象、反应的化学方程式 取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫黄与铁粉混合。用磁铁接近混合物，观察现象 铁粉能被磁铁吸引 把混合物放进试管内，用酒精灯加热，观察现象 铁粉和硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热，反应的化学方程式为Fe+S △ FeS 将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观，再用磁铁靠近生成物，观察磁铁能否吸引生成物 生成物呈块状，不能被磁铁吸引 其他一些金属与非金属也可以发生反应，如: 2Na+Cl2 点燃 2NaCl 2Fe+3Cl2 点燃 2FeC13 Cu+Cl2 点燃 CuCl2 (3)实验解释:反应前是单质铁，可以被磁铁吸引，反应后生成物不再是铁，而是硫化亚铁，所以不能被磁铁吸引。充分说明单质铁转化成了相应的化合物。 （二）某些金属氧化物可以与水反应生成碱（活泼性较强的金属） 实验步骤 实验现象 反应的化学方程式 在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，观察现象 生石灰与水反应放出大量的热 CaO+H2O= Ca(OH)2 向反应后的蒸发皿中滴加几滴无色酚酞试液，观察现象 无色酚酞试液变红 其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如:Na2O+H2O = 2NaOH BaO+H2O = Ba(OH)2 K2O+H2O=2KOH （三）金属与其化合物的转化 金属 + 氧气 → 金属氧化物， 金属 + 非金属单质 → 盐（除O2，N2，C外）； 金属氧化物 + 水→ 碱(只有BaO、K2O、CaO、Na2O能与水反应)； 碱 + 酸 → 盐 金属氧化物 + 酸 → 盐和水。 用化学方程式表示下列物质间的转化：“钙→氧化钙→氢氧化钙→碳酸钙”， ①2Ca＋O2===2CaO， ②CaO＋H2O===Ca(OH)2， ③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 写出相应的转化规律：金属→金属氧化物→碱→盐。 八、金属的冶炼 （一）金属在自然界中的存在 在自然界中，仅有少数金属(化学性质非常稳定)是以游离态(即单质)的形式存在的，大多数金属(化学性质活泼)是以化合态的形式存在的。 （二）金属的冶炼原理与方法 (1)冶炼原理:金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态。 (2)冶炼方法:用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，如C+2CuO高温 CO2↑+2Cu CO+CuO高温 CO2↑+Cu H2+CuO = H2O+Cu （三）氢气与氧化铜反应 (1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。 (2)实验装置:如图所示。 (3)实验步骤:检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕，先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气，直到试管完全冷却)。 (4)实验现象:黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。 (5)注意事项 ①试管口应略向下倾斜，且试管口不能塞塞子。向下倾斜的目的是避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。 ②氧化铜要铺在试管底部，目的是增大反应物的受热面积，加快反应速率。 ③通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口，二是易把试管里的空气排净，加热后不易发生危险。 ④实验之前先通氢气后加热，目的是排出试管内的空气，防止氢气和空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯，继续通氢气，直至试管冷却为止。目的是防止生成的铜在温度较高时再次被氧气氧化成氧化铜，使实验失败。 ⑤因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，所以实际所用氢气的量要远大于理论用量。 （四）还原反应 (1)还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取，CuO发生了还原反应。 (2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。 (3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。 （五）铁的冶炼 (1)反应原理:在高温下，用还原剂(主要是一氧化碳 )从铁矿石中把铁还原出来。 (2)反应方程式:3CO+Fe2O3 高温2Fe+3CO2 (3)实验现象:红色的固体逐渐变为黑色(铁粉),同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 (4)尾气处理:一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，可将尾气点燃或收集。 （六）有关纯度问题的计算 纯度 = 纯物质的质量/不纯物质的质量 x 100% (1)根据混合物的质量及纯度，计算纯净物的质量。纯净物的质量=混合物的质量x纯度。 (2)根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量。 组成元素的质量=纯净物的质量x纯净物中某组成元素的质量分数。 (3)求工业产品中含杂质的物质的质量，即求混合物的质量。 混合物的质量=纯净物的质量/纯度 九、化合物之间的相互转化 （一）金属在自然界中的存在 1.化合物相互转化的普遍性 在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。发生反应的化学方程式为 CaCO3 + H2O +CO2 = Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 △ CaCO3+H2O+CO2↑。 2.物质相互转化的规律 研究表明:酸、碱盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。 (1)两条纵线(两列) a.金属 → 金属氧化物 → 碱 → 盐: 金属+氧气 → 金属氧化物， 金属氧化物+水 → 碱， 碱+酸 → 盐+水 b.非金属 → 非金属氧化物酸盐: 非金属+氧气 → 非金属氧化物， 非金属氧化物+水 → 酸, 酸+碱 → 盐+水 (2)两条折线(两外围) a.金属+酸→盐+氢气 b.金属1+盐1→金属2+盐2 (3)四条横线(四横) a.金属+非金属 → 无氧酸盐 b.金属氧化物+非金属氧化物 → 含氧酸盐 c.碱+酸 → 盐+水 d.盐1+盐2 → 盐3+盐4 (4)四条交叉线(四交叉) a. 金属氧化物+酸 → 盐+水 b. 非金属氧化物+碱 → 盐+水 c.碱1+盐1 → 碱2+盐2 d.酸1+盐1 → 酸2+盐2 1. （2023秋•北仑区期末）“灰汁团”是浙江传统小吃，制作过程中要用到大米和“灰汁”。“灰汁”制取方法如资料卡所示。下列说法错误的是（　　） 资料卡 传统方法：稻草烧灰一加水溶解→静置沉淀→过滤取汁 现代方法：将食用碱（纯碱和小苏打的混合物）与水按一定比例混合成汁 A．大米中含有的淀粉属于有机物 B．稻草燃烧属于化学变化 C．传统方法制得的“灰汁”是混合物 D．现代方法制得的“灰汁”不能使酚酞试液变红色 【解答】解：A、大米中含有的淀粉是一种含碳元素的化合物，属于有机物，说法正确； B、稻草燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化，说法正确； C、传统方法制得的“灰汁”中含有多种物质，是混合物，说法正确； D、现代方法制得的“灰汁”中含有碳酸钠和碳酸氢钠，它们水溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，说法错误。 故选：D。 2. （2023秋•镇海区期末）用金属与酸溶液反应比较金属活动性强弱，对比反应放出热量比对比化学反应速率更具科学性。科学探究小组同学用三套相同装置进行实验并记录数据。下列说法不正确的是（　　） 金属 起始温度/℃ 反应过程中的最高温度/℃ Zn 20.5 46.3 Mg 20.5 60.1 Fe 20.5 23.6 A．应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同 B．试管中有气泡放出，溶液最终均为无色 C．长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动 D．实验证明：Mg＞Zn＞Fe 【解答】解：A、该实验为对比实验，变量为金属的种类，则控制变量应保持金属的形状、质量和酸的体积、浓度等变量相同，说法正确，故该选项不符合题意； B、金属活动性顺序表中，Zn、Mg、Fe均位于氢之前，均能与酸反应生成氢气，因此试管中均有气泡产生，但铁与酸反应生成的亚铁盐溶液呈浅绿色，则溶液最终不是均为无色，说法不正确，故该选项符合题意； C、金属与酸反应放热，装置内气体受热膨胀，气压增大，长颈漏斗可缓冲瓶内压强，以防塞子松动，说法正确，故该选项不符合题意； D、由表格数据可知，放出热量Mg＞Zn＞Fe，则金属活动性Mg＞Zn＞Fe，说法正确，故该选项不符合题意； 故选：B。 3. （2023秋•江北区期末）有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　） A．金属活动性A＞B B．相对原子质量A＜B C．与金属A反应的硫酸一定是过量的 D．与金属B反应的硫酸一定是过量的 【解答】解：A、当金属都在发生反应时，相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是B＞A，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，则金属活动性顺序B＞A，故选项说法错误。 B、由于不知金属的化合价，无法比较两种金属的相对原子质量，故选项说法错误。 C、A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，可能是恰好完全反应，也可能是金属过量，故选项说法错误。 D、最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，而加入的两种物质的质量是相等的，则与金属B反应的硫酸一定是过量的，故选项说法正确。 故选：D。 4. （2023秋•越城区期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应），反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　） A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 B．滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2 C．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn D．两支试管混合后，固体总质量一定增加 【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明了铁没有剩余，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn。所以： A、根据铁不能与氯化锌反应，说明金属活动性锌＞铁；能与氯化铜反应，说明金属活动性铁＞铜；可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，故A说法正确； B、由上述分析可知，滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，说法B不正确； C、由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C说法正确。 D、由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故D说法正确； 故选：B。 5. （2023秋•杭州期末）制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。如图是制取与储存氢气的一种方法，下列说法不正确的是（已知MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑）（　　） A．理论上，制氢过程中无需再补充ZnFe2O4 B．反应Ⅲ中氩气用作保护气 C．该循环制氢过程中，不断被消耗的物质是H2O D．反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量相等 【解答】解：A、制氢体系中的反应原理可知，ZnFe2O4可以循环使用，无需添加，故A正确； B、氢气的化学性质比较活泼，与氧气混合加热极易发生爆炸，所以反应Ⅲ中氩气用作保护气，故B正确； C、制氢体系中的反应是水在一定条件下反应生成氢气和氧气，所以该循环制氢过程中，不断被消耗的物质是H2O，故C正确； D、由MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑可知，氢化镁生成的氢气的质量包括氢化镁中氢元素、盐酸中氢元素的质量之和，所以反应Ⅱ产生的H2和反应Ⅲ所得MgH2与足量稀盐酸反应生成的H2质量不相等，故D错误。 故选：D。 6. （2023秋•临平区校级期末）某溶液含有Cu（NO3）2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示，请回答下列问题。 （1）a～b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是 。 （2）当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量分数 （填“增大”、“减小”或“相等”）。 【解答】解：锌粉加入Cu（NO3）2和AgNO3的混合液中，锌粉会先和AgNO3发生反应，后跟Cu（NO3）2发生反应。 （1）通过坐标可以看出，a～b间溶液中有三种离子，锌会参与置换反应，溶液中有Zn2+，Ag+未反应完全，所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+，故a～b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是有白色沉淀产生； （2）当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu（NO3）2的质量不变，但加入的锌的质量m1，m2不相等，置换出的银的质量不相等，而m1＜m2，所以溶液的质量也不相等，故溶液中Cu（NO3）2的质量分数增大。 7. （2022秋•德清县期末）在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数，实验所取氧化铜样品质量为10克。（所含杂质不参加反应） （1）该实验利用了一氧化碳的 性； （2）甲同学的方法：先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50克，待反应完全后再次称量，质量为54.4克。请计算样品中氧化铜的质量分数。（提示：一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应） （3）乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1克，待反应完全后再次称量，质量为m2克，则样品中氧化铜的质量分数可表示为 。 （4）本实验的不足之处是 ，请提出一种处理方法 。（提示：CO除了具有可燃性、难溶于水等性质外，还具有毒性） 【解答】解：（1）该实验的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，反应中一氧化碳夺取了氧，则该实验利用了一氧化碳的还原性。 （2）根据甲同学的方法，反应生成二氧化碳的质量为：54.4g﹣50g＝4.4g， 设样品中氧化铜的质量为x， CuO+COCu+CO2 80              44 x              4.4g x＝8g 则样品中氧化铜的质量分数为：100%＝80%。 答：样品中氧化铜的质量分数为80%。 （3）根据乙同学的方法：先称量出玻璃管及样品的总质量为m1克，待反应完全后再次称量，质量为m2克，减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，则氧化铜中氧元素的质量为：（m1﹣m2）g，由此得到氧化铜的质量为：（m1﹣m2）g5（m1﹣m2）g，所以样品中氧化铜的质量分数可表示为：100%100%。 （4）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，所以本实验的不足之处是缺少尾气处理装置；一氧化碳具有可燃性，则一种处理方法是点燃尾气。 1. （2023秋•椒江区期末）钴（Co）的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是（　　） 物质 CoO Co（OH）2 CoCl2 CoCO3 在水中的溶解性 难溶，灰绿色 固体 难溶，粉红色 固体 易溶，溶液呈 粉红色 难溶，粉红色 固体 A．Co能从MgCl2溶液中置换出Mg B．CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液 C．CoCO3能与盐酸反应生成H2 D．Co（OH）2可由Co与NaOH溶液反应制得 【解答】解：A、钴的金属活动性与铁相似，所以活动性比镁弱，不会和氯化镁反应，故A错误； B、CoO是金属氧化物，可以和酸反应生成盐和水，所以CoO和盐酸反应生成CoCl2和H2O，CoCl2易溶，溶液呈粉红色，故B正确； C、碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳，所以CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳，故C错误； D、Co与NaOH溶液不反应，故D错误。 故选：B。 2. 以下四种物质之间有如图所示的转化关系，其中的“→”表示某种物质可一步反应生成另一种物质（部分反应物和反应条件略去），下列各组物质按照A、B、C、D顺序，符合要求的一组是（　　） A．C、CO2、CO、Fe B．Fe、FeSO4、Fe2O3、FeCl2 C．NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CO2 D．CuO、CuSO4、Cu、CuCl2 【解答】解：A、碳燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，二氧化碳不能通过一步反应和其它物质反应生成铁，该选项不符合题意； B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁生锈生成氧化铁，硫酸亚铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁，氧化铁不能通过一步反应和其它物质反应生成氯化亚铁，该选项不符合题意； C、氢氧化钠不能通过一步反应和其它物质反应生成氢氧化钙，该选项不符合题意； D、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，硫酸铜和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，铜在氯气中燃烧生成氯化铜，该选项符合题意。 故选：D。 3. （2023秋•新昌县期末）在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，生成的氢气的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图线A代表锌和稀盐酸反应的图像 B．反应结束时，参加反应的Zn的质量比Fe多 C．反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多 D．t1﹣t2时间段内，生成氢气的速度B比A快 【解答】解：A、在一定量的铁和锌中，分别加入足量的相同质量分数的稀盐酸，锌的金属活动性比铁强，至完全反应所需时间短；等质量的铁和锌分别和足量等质量分数的盐酸反应，铁生成氢气的质量比锌多，则图线A代表铁和稀盐酸反应的图像，故选项说法错误。 B、稀盐酸是足量的，反应结束时，金属完全反应，参加反应的Zn和Fe的质量相等，故选项说法错误。 C、最终A与稀盐酸反应生成氢气的质量多，金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，则反应结束时，参加反应的稀盐酸质量A比B多，故选项说法正确。 D、t1﹣t2时间段内，B已经完全反应，反应已经停止，A和稀盐酸还在反应，故选项说法错误。 故选：C。 4. （2023秋•柯桥区期末）将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中，反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：金属活动性Mg＞Zn＞Fe，将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中，镁先与Fe2+反应生成镁离子和铁，Fe2+反应完，若还有镁，镁才能与Zn2+反应生成镁离子和锌。 A、可能是镁和Fe2+恰好完全反应，溶液中含有相同数量的镁离子、锌离子，数量关系成立，故选项错误。 B、可能是镁和Fe2+部分发生了反应，溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+，且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量，数量关系成立，故选项错误。 C、可能是镁离子和锌离子部分发生了反应，溶液中含有Mg2+、Zn2+，且溶液中Mg2+的数量等于参加反应的Fe2+、减少的Zn2+的数量之和，数量关系成立，故选项错误。 D、可能是镁和Fe2+部分发生了反应，溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+，且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量，Mg2+的数量等于减少的Fe2+的数量，不可能等于Zn2+的数量，数量关系不成立，故选项正确。 故选：D。 5. 2022年4月28日，我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸（化学式为CH3COOH），并进一步利用微生物可以合成葡萄糖和脂肪酸。该成果可简化为如图所示流程。下列说法正确的是（　　） A．电催化室1内发生的反应可表示为：H2O+CO2 O2+CO B．晶界铜作为催化剂在化学反应前后化学性质不变 C．电催化室2内CO和H2O生成CH3COOH的过程是复分解反应 D．整个过程将CO2变废为宝，符合绿色科学，不需要消耗能量 【解答】解：A、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，由H2O+CO2 O2+CO可知，反应物是水和二氧化碳，其中含有碳、氢、氧三种元素，而反应后的物质是氧气和一氧化碳，只含有碳、氧两种元素，缺少氢元素，故选项说法错误。 B、催化剂能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变，则晶界铜作为催化剂在化学反应前后化学性质不变，故选项说法正确。 C、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，电催化室2内CO和H2O生成CH3COOH和O2，则该过程不是复分解反应，故选项说法错误。 D、化学反应一定伴随着能量变化，整个过程将CO2变废为宝，符合绿色科学，需要消耗能量，故选项说法错误。 故选：B。 6. 废铜的回收利用意义重大，我国提出废铜回收率要达到70%的目标。小明设计如图的实验回收含铜垃圾，据图完成问题。 物质的性质决定用途。在上述流程中稀硫酸、铁屑的性质和对应的用途描述都正确的是（　　） 物质 性质 用途 A 稀硫酸 能与一些金属反应 将铜转化为可溶的硫酸铜 B 稀硫酸 能与某些金属氧化物反应 将氧化铜转化为可溶的硫酸铜 C 铁屑 金属活动性比铜弱 置换硫酸铜中的铜 D 铁屑 密度比铜小 置换硫酸铜中的铜 【解答】解：A、铜不能与稀硫酸反应，A错误； B、稀硫酸能与某些金属氧化物反应，可以将氧化铜转化为硫酸铜，B正确； C、铁的活动性比铜强，可以置换硫酸铜中的铜，C错误； D、铁的活动性比铜强，可以置换硫酸铜中的铜，与密度没有关系，D错误； 故选：B。 7. （2022秋•瓯海区期末）小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子一定有（　　） A．Mg2+ B．Mg2+和Fe2+ C．Fe2+和Cu2+ D．Mg2+、Fe2+和Cu2+ 【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙）发现烧杯内的红色固体明显增多，说明了b中的铁完全反应了，a中的铁又与硫酸铜发生了反应。则滤液中含有的金属离子一定有Mg2+和Fe2+。 故选：B。 8. （2023秋•宁波期末）物质A、B、C、D、E均含同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，“一”表示相连的物质能相互反应，部分物质和反应条件略去）。已知：A、B是组成元素完全相同的液态物质，D很不稳定，能使紫色石蕊溶液变为红色。 （1）D的化学式为 。 （2）C的一种用途为 。 【解答】解：（1）A、B是组成元素完全相同的液态物质，过氧化氢和水在通常条件下都是液体，且A能转化为B，所以A是过氧化氢，B是水，因为过氧化氢也能转化为C，过氧化氢分解能生成水和氧气，所以C为氧气；D能使紫色石蕊溶液变为红色，说明D的水溶液呈酸性，D很不稳定，能转化为水和E，水和E能发生反应，所以D是碳酸，E是二氧化碳；图中氧气能转化为二氧化碳，经过验证，推导正确，所以D的化学式为H2CO3； （2）C的一种用途为：供给呼吸。 故答案为：（1）H2CO3； （2）供给呼吸。 9. （2023秋•越城区期末）如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。 （1）由图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有 条。 （2）尿液净化后的含氮废物可用于在轨实验植物的生长，含氮废物主要由 （填营养素）氧化分解而来。 【解答】解：（1）由图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有3条，即航天员呼吸作用呼出、尿液净化、二氧化碳和氢气反应生成。 （2）尿液净化后的含氮废物可用于在轨实验植物的生长，这些含氮废物主要由蛋白质分解而来。 故答案为： （1）3； （2）蛋白质。 10. （2023秋•丽水期末）在物质的转化复习时，老师设置了“火车开起来”的游戏环节，游戏规则：箭头表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，若能进行如图所示的转化，“火车”就能开动。 （1）若车厢中的物质都含有钠元素，要让这列“火车”开动起来，符合条件的A物质有 。 （2）请让这列“四节火车”开动起来：Cu→ →Cu（OH）2。 【解答】解：（1）硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，若车厢中的物质都含有钠元素，要让这列“火车”开动起来，符合条件的A物质有NaCl（合理即可）。 （2）铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，所以这列“四节火车”是：Cu→CuO→CuCl2→Cu（OH）2。 故答案为： （1）NaCl； （2）CuO→CuCl2。 11. （2023秋•西湖区期末）科学家研发出一种以铝镓合金和水为原料制取氢气的新工艺，流程如图所示： （1）从物质分类的角度看，铝镓合金属于 。 （2）写出步骤②的化学反应方程式 。 （3）与电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是 。（写出一点即可） 【解答】解：（1）从物质分类的角度看，铝镓合金属于混合物。 故答案为：混合物。 （2）步骤②的化学反应方程式是2Al2O34Al+3O2↑。 故答案为：2Al2O34Al+3O2↑。 （3）与电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是节约能源。 故答案为：节约能源。 12. （2021秋•西湖区期末）现有一份质量为m1的氧化铜样品，小金想要测定该样品中氧化铜的质量分数，进行了如图所示实验（样品中的杂质不参与反应）。 （1）写出反应后装置A中的现象 ； （2）停止加热后，继续通CO的目的是 ； （3）完全反应后，甲同学称得装置B增重m2，则样品中氧化铜的质量分数为 （用实验所得数据表示）； （4）小胡觉得该装置存在不足，需改进之处是 。 【解答】解：（1）加热时氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，反应后装置A中黑色固体变红色。 故答案为：黑色固体变红色。 （2）停止加热后，继续通CO的目的是防止高温条件下铜被氧气氧化；防止溶液倒流炸裂玻璃管。 故答案为：防止高温条件下铜被氧气氧化；防止溶液倒流炸裂玻璃管。 （3）完全反应后，甲同学称得装置B增重m2，说明反应生成二氧化碳炸裂是m2，设氧化铜质量分数是x。 CuO+COCu+CO2 80 44 m1×x m2 x100% 故答案为：100%。 （4）该装置不足是没有处理尾气，需改进之处是增加处理尾气装置。 故答案为：处理尾气。 13. 某兴趣小组为了解铁生锈耗氧量的情况，做了如下实验： ①连接实验仪器并进行气密性检查。 ②称取一定量铁粉和2.0克活性炭粉，在研钵内混合均匀待用。将浸有饱和食盐水的棉花平铺在锥形瓶底部。 ③用纸槽将取出的铁粉和活性炭粉快速均匀平铺在棉花上，迅速把带有氧气传感器和气压传感器的双孔橡皮塞旋紧，如图甲所示。 ④持续采点。绘制氧气浓度的变化曲线，如图乙所示。并得到气压测量仪上数据，发现气压先升后降。手触锥形瓶外壁，有明显的发热现象。 ⑤将铁粉换成等量的粗铁丝，重复上述实验，刚开始无明显现象，几天后粗铁丝表面红色物质明显增多，氧气浓度不断下降。 【查阅资料】采用活性炭可使铁粉疏松、透气；饱和食盐水可促进耗氧反应。请结合上述过程，完成下列回答； （1）实验中，该兴趣小组的同学用 来反映耗氧量的多少。 （2）铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快的原因是 。 （3）铁粉生锈耗氧量情况的实验中，气压先升后降。请解释气压上升的原因 。 【解答】解：（1）实验中，该兴趣小组的同学用氧气浓度变化来反映耗氧量的多少。 故填：氧气浓度变化。 （2）铁粉比等量的粗铁丝耗氧量快的原因是等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大。 故填：等质量的铁粉比粗铁丝与氧气的接触面积大。 （3）气压上升的原因：铁生锈放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度。 故填：铁生锈放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度。 14. （2022秋•杭州期末）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如图一所示。 注：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。 （1）为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有：适当升高温度、 （写出1条） （2）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生复分解反应。结合图二，写出该反应的化学方程式： 。 （3）对过滤Ⅱ所得沉淀进行洗涤，判断沉淀已洗涤干净的方法是 。 （4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg（OH）2，加热温度与固体残留率的关系如图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃，原因是 。 【解答】解：（1）酸浸时，为提高矿石的浸出率，可采取的措施为粉碎矿石、升高温度、增大硫酸浓度等。 （2）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生复分解反应。结合图二可知，硫酸镁和氨水反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸铵，该反应的化学方程式：MgSO4+2NH3•H2O＝（NH4）2SO4+Mg（OH）2↓。 （3）对过滤Ⅱ所得沉淀进行洗涤，判断沉淀已洗涤干净的方法是取最后一次洗液少许于试管中加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，则洗涤干净了。 （4）加热时温度至少要达到350℃，原因是温度高于或等于350℃时，得到的固体是纯净的氧化镁。 15. 请回答下列与金属有关的问题。 （1）钠是一种非常活泼的金属，能与水反应生成 和氢气。 （2）等质量的甲、乙、丙三种金属的粉末，与足量的稀硫酸反应（反应后甲、乙、丙三种金属均显+2价），生成H2的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是 。 A．三种金属的活泼性：乙＞甲＞丙 B．生成氢气的质量：甲＞乙＞丙 C．相对原子质量：甲＞乙＞丙 D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙 （3）在AgNO3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。根据上述现象，下列说法正确的有 。 A．滤渣中一定有Zn B．滤渣中一定有Ag和Fe，可能有Cu C．滤液中一定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2 D．滤液中可能有AgNO3、Cu（NO3）2 【解答】解：（1）钠是一种非常活泼的金属，能与水反应生成氢氧化钠和氢气； （2）A、金属的活动性越强，反应速率越快，根据至完全反应所消耗的时间，三种金属的活泼性：乙＞甲＞丙，故A正确； B、由纵坐标，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，故B正确； C、等质量的金属和足量的稀硫酸完全反应产生氢气的质量参加反应的金属质量，反应后甲、乙、丙三种金属均显+2价，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，所以相对原子质量：丙＞乙＞甲，故C错误； D、由质量守恒定律，反应前后氢元素的质量不变，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，则消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，故D正确。 故选：C； （3）充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO3）2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag和Fe（NO3）2溶液，所以 A、铁不会与硝酸锌反应，滤渣中一定没有Zn，故错误； B、滤渣中一定有Ag和Fe、Cu，故错误； C、滤液中一定有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2，故正确； D、滤液中一定没有AgNO3、Cu（NO3）2，故错误。 故选：C。 16. （2023秋•长兴县期末）回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一。我市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下： （注：步骤Ⅰ得到的残留物不溶于水和稀硫酸） 请回答下列问题： （1）黑色固体A的成分是 （用化学式表示）。 （2）写出步骤Ⅲ的一个反应的化学方程式 。 （3）通常在步骤Ⅲ必须加入略过量的“铁屑”，原因是 。 【解答】解：（1）黑色固体A和稀硫酸反应生成蓝色溶液B，所以B中含有铜离子，A是氧化铜，化学式为：CuO；故答案为：CuO； （2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；故答案为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）； （3）加入过量的铁实际是将硫酸铜全部转化成硫酸亚铁；故答案为：使CuSO4溶液充分反应。 17. （2022秋•拱墅区期末）氢能是一种清洁高效的能源，促进制氢技术发展和氢能利用，是我国实现“双碳”目标和能源结构转型的必然途径。阅读材料，回答问题： 材料1：如图1所示为我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺。 材料2：为了促进氢能利用，科学家设计了如图2所示的人工光合作用系统，模拟植物利用太阳能合成糖类的过程。 （1）在“循环制氢”中需要不断补充加入的物质是 。“贮存氢气”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质 ，“贮存氢气”中发生反应的化学方程式为 。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 kg。（q氢气＝1.4×108J/kg） （2）科学家设计的人工光合作用系统与绿色植物光合作用消耗二氧化碳量相等的情况下，人工光合作用系统中糖类的积累量 （选填“高于”“低于”或“等于”）绿色植物，从同化作用和异化作用的角度说明理由。 【解答】解：（1）由图可知，在“循环制氢”中，水不断分解成氢气和氧气，则需要不断补充加入的物质是水。“贮存氢气”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质稳定；“贮存氢气”中发生的反应是Mg2Cu和H2在高温、氩气的条件下反应生成MgH2和MgCu2，反应的化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程牵引力做的功W＝FS＝8.4×102N×100000m＝8.4×107J，m氢1kg，所以行驶100km的路程消耗的氢气大约是1kg。 （2）科学家设计的人工光合作用系统与绿色植物光合作用消耗二氧化碳量相等的情况下，人工光合作用系统中糖类的积累量高于绿色植物，从同化作用和异化作用的角度说明理由是：人工光合作用系统只进行同化作用，而绿色植物进行同化作用（光合作用）外，还进行异化作用（呼吸作用）。 故答案为： （1）水；稳定；2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2；1； （2）高于；人工光合作用系统只进行同化作用，而绿色植物进行同化作用（光合作用）外，还进行异化作用（呼吸作用）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$