第6单元 金属和金属材料 复习-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(科粤版2024)

13 第六单元复习 ▶ “答案与解析”见P8 考点一 金属的性质和用途 典例1 (2024·盐城期末)小明同学取镁、铝、 锌三种金属,分别放入盛有质量和浓度都相等 的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图甲所示,采 集数据,得到如图乙所示的气压随时间的变化 曲线。 (典例1图) 资料:氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水。 (1) 镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。 (2) 铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,主 要原因是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第六单元　金属和金属材料 14 (3) 根据图乙分析,以下结论正确的是 (填序号)。 ① 金属镁对应的气压变化曲线是A ② M 点时参加反应的镁、锌质量相等 ③ 实验时取用的镁、铝质量可能相等 跟踪训练 1. (2023·贵港覃塘期末)如图所示,天平两端 的烧杯中分别盛有质量和浓度均相等的稀硫 酸,调节天平平衡后,同时向天平两端的烧杯 中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况 不可能出现的是 ( ) (第1题) A. 反应时天平指针先向右偏转 B. 反应结束后天平指针居中 C. 反应结束后天平指针偏左 D. 反应结束后天平指针偏右 考点二 金属活动性顺序及其应用 典例2 为了验证镁、锌、铁、铜四种金属的活动 性强弱,某同学进行了如图甲所示的实验,充分 反应后发现试管中均有少量固体残留。实验结 束后,将三支试管中的物质全部倒入一只洁净 的烧杯中,最终得到无色溶液a和固体b(如图 乙所示)。由此得出以下结论:① 反应前后三支 试管中溶液的颜色均发生明显变化;② 固体b 中至少含有1种金属;③ 固体b中最多含有 4种金属;④ 溶液a中至少含有2种金属离子; ⑤ 该实验能得出4种金属的活动性顺序:Mg> Zn>Fe>Cu。其中正确结论的个数为 ( ) (典例2图) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 跟踪训练 2. (2023·白银调研)为验证铁、铜、银的金属活 动性顺序,某同学设计了以下四组实验。下 列说法中,错误的是 ( ) (第2题) A. 通过实验①②,能验证金属活动性: Fe>Cu B. 通过实验①②③,能验证金属活动性: Fe>Cu>Ag C. 若实验④中X为Cu,Y为FeSO4 溶液, 能验证金属活动性:Fe>Cu D. 若实验④中X为Cu,Y为AgNO3 溶液, 能验证金属活动性:Cu>Ag 典例3 (2023·盐城一模)在5.6g铁 粉中,先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2 溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3 溶液,剩余固体的质量与所加溶液的总质量的关 系如图所示。下列说法中,正确的是 ( ) (典例3图) A. 所加溶液的总质量为M1g时,生成Cu的质 量为m1g B. bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应 C. m3的值为21.6 D. e点对应溶液中不含Cu(NO3)2 跟踪训练 3. (2024·黄冈模拟)某化学兴趣小组向含有一 定量的AgNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液中 加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级下 15 甲和固体乙,实验流程如图所示,则下列说法 中不正确的是 ( ) (第3题) A. 若溶液甲呈蓝色,则固体乙中一定不含锌 B. 若向固体乙中滴加盐酸有气泡产生,则溶 液甲一定呈无色 C. 若溶液甲的质量等于反应前混合溶液的 质量,则固体乙中一定含有三种金属 D. 若固体乙是纯净物,则溶液甲的质量一定 小于反应前混合溶液的质量 考点三 金属矿物与冶炼 典例4 ★小文同学利用如图所示的实验装置测 定某赤铁矿石样品中Fe2O3 的质量分数,取 10g样品与足量CO充分反应后,测得剩余固体 的质量为7.6g(杂质不参加反应)。下列说法 中,正确的是 ( ) (典例4图) A. 玻璃管中的固体由黑色逐渐变成红棕色 B. 7.6g是生成的铁的质量 C. 生成CO2的质量为2.4g D. 赤铁矿石样品中Fe2O3的质量分数为80% 跟踪训练 4. 在实验室里,常用CO与氧化铁的反应模拟 炼铁,装置如图甲所示。请回答下列问题: (第4题甲) (1) 实验中,玻璃管内红棕色固体逐渐变为 色,澄清石灰水变 。 (2) 实验产生的尾气可用 (填“燃烧” 或“直接排入空气”)法处理,有关反应的化学方 程式为 。 (3) 下 列 对 该 实 验 的 叙 述,错 误 的 是 (填字母)。 A. 实验开始前,必须先通一会儿CO B. 实验结束时,要先熄灭酒精喷灯 C. 检验反应的固体产物,可以使用稀盐酸或 硫酸铜溶液 D. 本实验中通入8.4gCO,能生成11.2g铁 (4) 按图甲所示装置进行模拟炼铁时,难以 及时知道玻璃管内的空气是否排尽,这样在 加热时就容易发生爆炸事故。某化学兴趣小 组在老师的指导下,设计出如图乙所示的 装置。 (第4题乙) ① 已知长柄V形玻璃管属于微型仪器,其容 积约是20mL。实验开始时,通过注射器向 长柄 V形玻璃管里缓缓通入 mL CO,就能基本上排尽玻璃管内的空气。 ② 此装置与实验室模拟炼铁装置相比,优点 很多,请你写出其中的一点: 。 考点四 金属的腐蚀 典例5 (2023·苏州段考)如图所示为探究铁 钉锈蚀条件的四个实验,实验中使用的蒸馏水为 煮沸后迅速冷却的蒸馏水,一段时间后观察现 象,下列说法中,错误的是 ( ) (典例5图) A. 使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水是为了除去 水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第六单元　金属和金属材料 16 B. 对比①②,说明铁生锈需要氧气;对比①③, 说明铁生锈需要水 C. ③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干 燥剂 D. 四个实验中,生锈最快的是①中的铁钉 跟踪训练 5. (2024·沈阳调研)某化学兴趣小组利用如图 甲实验装置探究铁生锈的条件。 [提出问题] 铁生锈的条件是什么? [设计实验] 取3根无锈的铁丝设计如图甲 所示的三个实验。 (第5题甲) [实验现象] 实验Ⅰ中铁丝生锈,当铁丝足 量,时间足够长时,打开止水夹后,还能观察 到的现象是 。 [实验结论] 对比实验 (填序号),可 以得出“铁生锈需要与氧气接触”这一结论, 所依据的现象是 。 [拓展延伸] 小明在旅途中发现,海边铁制渔 船上的锈迹比江边铁制渔船的多,他提出问 题:海水会加快铁的生锈吗? 为探究这一问 题,设计如表数字化实验: 实 验 实验用品 实验1长5cm、直径1mm的铁丝,15mL蒸馏水 实验2 长5cm、一定粗细的铁丝,15mL海水 (1) 实验2里铁丝的直径最好是 。 (2) 根据图乙,说明铁生锈会 (填 “吸收”或“放出”)热量。 (第5题乙) (3) 根据图乙,可以得出结论: 。 [反思与评价] 生活中使用铁制品时如何防 止生锈? (答一点即可)。 考点五 与金属有关的化学计算 典例6 (2024·许昌质检)有镁、铝、锌的混合 物共14.4g,与足量盐酸反应,生成氢气的质量 可能是 ( ) A. 0.4g B. 1.2g C. 1.6g D. 1.8g 跟踪训练 6. (2024·南通段考)将CO 通入盛有16g Fe2O3固体的试管中,在高温下反应,并将产 生的气体用足量的澄清石灰水充分吸收。 反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至 试管冷却,此时试管内残留固体的质量为 14.4g。下列说法中,错误的是 ( ) A. 反应后剩余固体中铁元素的质量为11.2g B. 通入CO的质量一定大于2.8g C. 理论上,试管内残留固体可以是FeO D. 反应后澄清石灰水增重1.6g 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. (2023·苏州)铁是应用最广泛的金属。下列 有关说法正确的是 ( ) A. 炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化 为氧化铁 B. 将生铁中的大部分碳通过反应除去后得 到的钢是纯净物 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级下 17 C. 铁制品经高温处理后,表面形成的致密氧 化膜有防腐作用 D. 日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理 2. (2023·衡阳)向MgCl2和CuCl2的混合溶液 中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到 滤渣和滤液。下列说法正确的是 ( ) A. 若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn B. 若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含 MgCl2 C. 若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则 滤渣中一定含有Mg D. 所得滤液的质量一定比原溶液的质量大 3. (2024·东营垦利期末)21世纪是钛的世纪, 利用钛白粉(TiO2)生产海绵钛(Ti)的工艺流 程如图所示(已知,镁可以在氮气中燃烧生成 氮化镁)。下列叙述不正确的是 ( ) (第3题) A. 反应Ⅰ除生成TiCl4以外,还生成一种可 燃性气体,该气体应该是CO B. 反应Ⅱ的条件为高温,原理是 TiCl4+ 2Mg 高温 􀪅􀪅Ti+2MgCl2 C. 反应Ⅱ需在氩气环境中进行,目的是防止 镁被氧化,不能用氮气代替氩气 D. 该工艺流程中可以循环使用的物质只有 氯气 4. 把一定质量的锌粉和铁粉分别加入等质量、 等浓度的稀盐酸中,生成氢气的质量与反应 时间的关系如图所示。下列叙述中,错误 的是 ( ) (第4题) A. 曲线a表示锌粉与稀盐酸的反应,曲线b 表示铁粉与稀盐酸的反应 B. 充分反应后铁一定有剩余,锌一定没有剩余 C. 反应结束后,消耗稀盐酸的质量相等 D. 参加反应的锌和铁的质量比一定是65∶56 5. 金属及其化合物是化学学习的重要内容。 (1) 某兴趣小组的同学为探究Zn、Fe、Cu、Ag 四种金属的活动性顺序,进行如图Ⅰ中甲、 乙、丙三个实验。 (第5题Ⅰ) ① 乙实验中的现象是 ,丙中发生反应的化学方程式为 。 ② 该小组的同学随后发现该实验无法得出 四种金属的活动性顺序,于是补充了丁实验, 最终得出四种金属的活动性顺序,若丁中的 固体A为铜,则溶液B可以是 (填 试剂名称)。 (2) 从含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4 的废液中 回收重要原料硫酸锌和有关金属,实验流程 如图Ⅱ所示。 (第5题Ⅱ) ① 写出步骤①中发生反应的化学方程式: (写出一 个即可)。 ② 固体D的化学式为 。 ③ 溶液F可能为 (填字母)。 a. CuSO4溶液 b. 稀硫酸 c. ZnSO4溶液 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第六单元　金属和金属材料 18 6. (2023·安徽)某兴趣小组进行铁锈 蚀的实验探究。 [知识回顾] 铁是一种化学性质比较 活泼的金属,常温下能与稀盐酸、氧气等物质 反应。 (1) 铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (2) 铁锈的颜色是 。 [实验探究] 该小组利用如图甲装置对铁钉 锈蚀的条件进行探究,一段时间后,在A和B 中没有观察到明显现象,C和D中铁钉有 锈蚀。 (第6题甲) (3) B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (4) A、B、D对比,说明铁钉锈蚀需要的物质 是 ;C中的铁钉比D中的铁钉锈蚀 更严重,原因是 。 [拓展探究] (5) 为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质 的变化,该小组按图乙所示装置完成以下实 验。恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,同 时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化,直 至反应完全。 (第6题) ① 测量过程中要保持恒温,理由是 。 ② 请在图丙中绘制整个反应过程中锥形瓶 内气体压强的变化趋势。 7. 某兴趣小组的同学为探究生铁中铁的含量, 设计有关方案:取0.58g生铁放于试管中,将 注射器内76mL稀硫酸(足量)完全注入试管 中。当试管中不再产生气泡时立刻读数,得 到量筒中水的体积为300mL。已知实验条 件下氢气的密度为0.09g/L。 (第7题) (1) 计算生铁中铁的质量分数。(结果精确 到0.1%) (2) 上述方法测得的生铁中铁的质量分数偏 小,可能的原因是 (填字母)。 A. 没等装置冷却就读数 B. 生铁中含有少量锌 C. 试管中有氢气没有排出 D. 将注射器中的稀硫酸全部注入试管中后 忘记关闭止水夹 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级下 Fe2O3·3H2O,即氢氧化铁可以看作 1 2Fe2O3 ·3H2O,此 时没有失水,A 错误;若生成Fe2O3·2H2O,设生成此铁锈 的质量为m,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3·2H2O 196 m +H2O 214 196= 42.8g m m=39.2g 39.2g≠35.6g,不满足题意,B错误;若生成Fe2O3· H2O,设生成此铁锈的质量为n,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3·H2O 178 n +2H2O 214 178= 42.8g n n=35.6g 满足题意,C正确;若生成Fe2O3,设生成此铁锈的质量为 x,则 2Fe(OH)3 214 42.8g 􀪅􀪅Fe2O3 160 x +3H2O 214 160= 42.8g x x=32g 32g≠35.6g,不满足题意,D错误。 第六单元复习 ［知识体系构建］ 固 液 金属 延展 导电 导热 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3O4(合理答案均可) Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑(合 理答案均可) Fe+CuSO4􀪅􀪅FeSO4+Cu(合理答案均 可) K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)> Cu>Hg>Ag>Pt>Au 湿法炼铜(合理答案均可) 由一 种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合 物的反应 Fe+CuSO4􀪅􀪅FeSO4+Cu(合理答案均可) 由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特 性的物质 一般优于组成它们的成分金属 3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅3CO2+2Fe 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 高炉 生 铁 与空气(或氧气)、水直接接触 涂油、刷漆(合理答案 均可) 有计划、合理地开采金属资源(或寻找金属的代用 品;或加强废旧金属的回收和再利用;或防止金属锈蚀等 合理答案均可) ［高频考点突破］ 典例1 (1) H2 (2) 铝的表面有一层致密的氧化铝薄 膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应 完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气 (3) ①③ [解析] (1) 镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是氢 气,其化学式为H2。(2) 铝的表面有一层致密的氧化铝薄 膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应 完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故铝对应的曲 线是B,反应速率先慢后快。(3) ① 镁、铝、锌三种金属中 镁的金属活动性最强,反应速率最快,则金属镁对应的气 压变化曲线是A。② M 点时A、C 曲线对应的气压相等, 即生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的 质量多,则M 点时参加反应的镁、锌质量不相等。③ 稀盐 酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质量 的镁和铝与足量的酸反应,铝产生氢气的质量多,则实验 时取用的镁、铝质量可能相等。故结论正确的是①③。 [跟踪训练] 1. D [解析] 锌的金属活动性大于铁,反应开 始时左盘产生氢气的速率较快,故天平指针先向右偏转; 若稀硫酸完全反应,则反应结束后左、右两盘中产生氢气 的质量相等,且加入的金属质量也相等,那么反应结束后 天平指针居中;若稀硫酸过量,设锌粒和铁粒的质量均为 x,产生的氢气的质量分别是y、z。 Zn 65 x +H2SO4􀪅􀪅ZnSO4+H2 2 y ↑ 65 2= x y y= 2x 65 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2 2 z ↑ 56 2= x z z= 2x 56 因为y z= 56 65<1 ,所以左盘产生的氢气质量小于右盘,故反 应结束后天平指针偏左。故本题选D。 典例2 A [解析] 反应前第1支试管中溶液为无色,稀 盐酸与锌反应生成氯化锌和氢气,溶液仍为无色;反应前 第2支试管中溶液为无色,稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁 和氢气,溶液变为浅绿色;反应前第3支试管中溶液为蓝 色,镁与氯化铜溶液反应生成氯化镁和铜,溶液可能变为 无色。由此可知,①结论错误。当把三支试管中的物质全 部倒入一只洁净的烧杯中后,得到无色溶液和固体。由此 可知,溶液中的氯化亚铁和氯化铜都已完全反应,则固体b 中至少含有铁和铜两种金属,②结论错误。若图甲实验中 镁粉过量,将三支试管中物质倒入烧杯后,镁会和氯化亚 铁、氯化锌反应,把铁、锌置换出来,则溶液a中只存在 Mg2+一种金属离子,固体b中含有镁、锌、铁、铜四种金属, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 8 ③结论正确、④结论错误。通过图甲实验可知,锌粉与稀 盐酸反应产生气泡的速率比铁粉与稀盐酸反应产生气泡 的速率快,说明金属活动性:锌>铁,镁能把氯化铜中的铜 置换出来,说明金属活动性:镁>铜。把三支试管中的物 质全部倒入一只烧杯中,最后得到无色溶液和固体,此现 象无法得出4种金属的活动性顺序,⑤结论错误。 [跟踪训练] 2. B [解析] ①中铁与稀硫酸反应生成硫酸 亚铁和氢气,说明在金属活动性顺序中铁排在氢前,②中 铜不与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序中铜排在氢 后,通过实验①②可知铁比铜活泼,A正确;③中铁与硝酸 银溶液反应生成硝酸亚铁和银,通过实验①②③可知三种 金属中铁最活泼,无法比较铜、银的活动性强弱,B错误;若 X为铜、Y为硫酸亚铁溶液,铜不与硫酸亚铁溶液反应,可 知铁比铜活泼,C正确;若X为铜、Y为硝酸银溶液,铜与硝 酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼,D正确。 典例3 C [解析] 根据图像中出现三个拐点可知,在不 断滴加溶液的过程中发生了三个反应,即ab段铁与硝酸铜 发生置换反应,直至b点时硝酸铜被完全消耗,bc段铁与 硝酸银发生置换反应,直至c点时铁粉消耗完毕,cd 段为 之前生成的铜与硝酸银发生置换反应,直至d点时铜被完 全消耗;设有质量为x的铁与硝酸铜反应,并生成质量为y 的铜。 Fe 56 x +Cu(NO3)2􀪅􀪅Fe(NO3)2+Cu 64 y 56 64= x y x y= 7 8 5.6g+y-x=m1g,化简得y=8(m1-5.6)g,A错误;bc 段是铁与硝酸银发生置换反应,B错误;d点时铁粉和之前 生成的铜被完全消耗,剩余固体全部是Ag,整个反应过程 相当于铁与硝酸银发生置换反应,生成Ag的质量为m3g, 则有: Fe 56 5.6g ~ 2Ag 108×2 m3g 56 108×2= 5.6g m3g m3=21.6 C正确;cd段为之前生成的铜与硝酸银发生置换反应,生 成了银单质和硝酸铜溶液,后面再滴加硝酸银也不会与硝 酸铜反应,因此e点对应溶液中含有AgNO3、Cu(NO3)2、 Fe(NO3)2,D错误。 [跟踪训练] 3. C [解析] 若溶液甲呈蓝色,说明溶液中有 硝酸铜,而锌和硝酸铜不能共存,则固体乙中一定不含锌, A正确;若向固体乙中滴加盐酸有气泡产生,说明固体乙 中一定有锌,则溶液甲中一定没有硝酸铜,溶液甲一定呈 无色,B正确;硝酸银和锌反应生成硝酸锌和银,锌的相对 原子质量比银小,硝酸银与铜反应生成硝酸铜和银,铜的 相对原子质量比银小,反应后溶液质量变小,硝酸铜和锌 反应生成硝酸锌和铜,锌的相对原子质量比铜大,反应后 溶液质量变大,若要使溶液甲的质量等于反应前混合溶液 的质量,则发生的反应为锌和硝酸银溶液反应生成硝酸锌 和银,锌和硝酸铜溶液反应生成硝酸锌和铜,固体乙中一 定有银和铜,可能有锌,C错误;若固体乙是纯净物,乙只能 是银,发生的反应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,铜 和硝酸银反应生成硝酸铜和银,锌、铜相对原子质量比银 小,反应后溶液质量均减小,则溶液甲的质量一定小于反 应前混合溶液的质量,D 正确。 典例4 D [解析] 氧化铁在高温条件下被一氧化碳还原 成铁,同时生成二氧化碳,玻璃管中的固体由红棕色逐渐 变成黑色,A错误。7.6g是生成的铁与杂质的总质量,B 错误。设反应生成二氧化碳的质量为x,消耗氧化铁的质 量为y。 3CO+Fe2O3 160 y 高温 􀪅􀪅2Fe 112 +3CO2 132 x 固体减少量 160-112=48 10g-7.6g=2.4g 132 48= x 2.4g x=6.6g 160 48= y 2.4g y=8g 样品中氧化铁的质量分数为8g 10g×100%=80% ,C错误、D 正确。 差量法的应用 用差量法解题时,先根据题目的已知条件求出两种 物质的质量之差,再根据化学方程式求出这两种物质的 相对分子质量与化学计量数的乘积之差,而要求的物质 质量应当与刚才所述的两种物质的质量之差成正比,据 此列出比例式,计算出待求物质的质量。用差量法计算 的关键是找出正确的差量,这通常是化学反应前后同一 状态的物质间的质量差,即固态反应物和固态生成物之 间、气态反应物和气态生成物之间、液态反应物和液态生 成物之间的质量差。 [跟踪训练] 4. (1) 黑 浑浊 (2) 燃烧 2CO+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 (3) D (4) ① 20 ② 提高了安全性(合理答案均 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 9 可) [解析] (1) 氧化铁是红棕色固体,在高温条件下被一 氧化碳还原为铁,颜色变为黑色;生成的二氧化碳能使澄 清石灰水变浑浊。(2) CO具有毒性,不可直接排入空气。 CO可燃,所以处理CO可采用燃烧法。(3) 本实验中通入 的CO未完全参加反应,所以通入8.4gCO,生成铁的质量 小于11.2g,D错误。 典例5 D [解析] 使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水是为了 除去水中溶解的氧气且防止氧气再溶于水,故A正确。实 验①中的铁钉部分能与氧气、水同时接触;实验②中的铁 钉只能与水接触;实验③中的铁钉只能与干燥的空气接 触,一段时间后,实验①中的铁钉生锈,实验②③中的铁钉 没有生锈,对比①②,说明铁生锈需要氧气,对比①③,说 明铁生锈需要水,故B正确。为使实验③中的铁钉不与水 接触,需要对试管中的空气进行干燥,因此附着在棉花上 的氯化钙的作用是作干燥剂,故C正确。四个实验中,实 验④中的铁钉与氧气、水同时接触,且接触最充分,生锈最 快,故D错误。 [跟踪训练] 5. [实验现象] 右边玻璃管内液面下降,左边 玻璃管内液面上升至刻度1处 [实验结论] Ⅰ、Ⅲ 实验 Ⅰ中铁丝生锈,实验Ⅲ中铁丝不生锈 [拓展延伸] (1) 1mm (2) 放出 (3) 海水会加快铁的生锈 [反思 与评价] 铁制品用后擦干置于干燥处(合理答案均可) [解析] [实验现象] 实验Ⅰ中铁丝生锈,消耗了氧气,当铁 丝足量,时间足够长时,能将左边玻璃管内的氧气耗尽,由 于消耗了氧气,左边玻璃管内压强减小,且氧气约占空气 体积的1 5 ,故打开止水夹后,可观察到的现象是右边玻璃 管内液面下降,左边玻璃管内液面上升至刻度1处。[实验 结论] 实验Ⅰ中铁丝与氧气和水接触,生锈,实验Ⅲ中铁丝 只与水接触,不生锈,故对比实验Ⅰ、Ⅲ,可以得出“铁生锈 需要与氧气接触”这一结论,所依据的现象是实验Ⅰ中铁 丝生锈,实验Ⅲ中铁丝不生锈。[拓展延伸] (1) 该实验探 究的是海水能否加快铁的生锈,故除了液体的种类不同 外,其他因素均应相同,实验2里铁丝的直径最好是1mm。 (2) 根据图乙可知,铁生锈过程中温度逐渐升高,说明铁生 锈会放出热量。(3) 根据图乙可知,在其他条件相同的情 况下,实验2中温度上升得更快,说明海水会加快铁的生 锈。[反思与评价] 铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,防 止铁生锈,可以隔绝氧气或水,如铁制品用后擦干置于干 燥处、涂漆、涂油等。 典例6 B [解析] 假设只含镁、铝、锌其中的一种金属。 Mg 24 14.4g +2HCl􀪅􀪅MgCl2+ H2 2 1.2g ↑ 14.4g的镁与盐酸反应生成氢气的质量为1.2g。 2Al 54 14.4g +6HCl􀪅􀪅2AlCl3+3H2 6 1.6g ↑ 14.4g的铝与盐酸反应生成氢气的质量为1.6g。 Zn 65 14.4g +2HCl􀪅􀪅ZnCl2+ H2 2 约0.44g ↑ 14.4g的锌与盐酸反应生成氢气的质量约为0.44g。由于 金属是镁、铝、锌的混合物,则生成氢气的质量在0.44~ 1.6g之间,B正确。 [跟踪训练] 6. D [解析] 根据质量守恒定律可知,反应前 后元素的种类和质量不变,反应后剩余固体中铁元素的质 量 等 于 16gFe2O3 中 铁 元 素 的 质 量,即 16g× 56×2 56×2+16×3×100% =11.2g,A正确;由反应原理可 知,固体减少的质量为参加反应的氧化铁中氧元素的质 量,即16g-14.4g=1.6g,氧化铁中的氧元素和一氧化碳 结合生成二氧化碳,设参加反应的一氧化碳的质量为x。 O 16 1.6g ~CO 28 x 16 28= 1.6g x x=2.8g 但反应前要先通一段时间一氧化碳,排尽装置内的空气, 防止加热时发生爆炸,且停止加热后还要继续通入CO至 试管冷却,所以通入CO的质量一定大于2.8g,B正确;试 管内残留固体中铁元素的质量为11.2g,则氧元素的质量 为14.4g-11.2g=3.2g,试管内残留固体中铁元素与氧 元素的原子个数比为11.2g 56 ∶ 3.2g 16 =1∶1 ,理论上,试管 内残留固体可以是FeO,C正确;设生成二氧化碳的质量 为y。 O 16 1.6g ~CO~CO2 44 y 16 44= 1.6g y y=4.4g 故反应后澄清石灰水应增重4.4g,D错误。 ［综合素能提升］ 1. C [解析] 炼铁的原理是用合适的物质将化合物中的 铁元素转化为铁单质,A错误;将生铁中的大部分碳通过 反应除去后得到的钢中仍含有铁和碳,属于混合物,B错 误;铁制品经高温处理后,表面形成的致密氧化膜能阻止 铁进一步锈蚀,有防腐作用,C正确;日常生活中的废旧铁 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 01 制品不能直接填埋处理,应回收利用,既可以节约金属资 源,还可以减少对环境的污染,D错误。 2. D [解析] 向MgCl2 和CuCl2 的混合溶液中加入一定 量的锌粉,氯化铜与锌反应生成氯化锌和铜,氯化镁与锌 不反应。若滤液为蓝色,说明滤液中还含有氯化铜,锌完 全反应,则滤渣中一定含有Cu,不含Zn,A错误;若滤液不 为蓝色,说明滤液中不含有氯化铜,但氯化镁与锌不反应, 则滤液中一定含有 MgCl2,B错误;若往滤渣中加入稀盐 酸,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,氯化镁与锌不反应, 则滤渣中一定含有Cu和Zn,一定没有Mg,C错误;氯化铜 和锌反应生成氯化锌和铜,每65份质量的锌能置换出 64份质量的铜,所以所得滤液的质量一定比原溶液的质量 大,D正确。 3. D [解析] 反应Ⅰ是钛白粉(TiO2)、焦炭、氯气反应,除 生成TiCl4以外,还生成一种可燃性气体,由质量守恒定律 可知,化学反应前后元素种类不变,则该气体应该是CO,A 正确。由流程图可知,反应Ⅱ的条件为高温,原理是 TiCl4+2Mg 高温 􀪅􀪅Ti+2MgCl2,B正确。反应Ⅱ需在氩气环 境中进行,目的是防止镁被氧化,由于镁可以在氮气中燃 烧生成氮化镁,所以不能用氮气代替氩气,C正确。氯气、 镁既是流程中某个反应的反应物,也是流程中另一个反应 的生成物,可循环利用,则该工艺流程中可以循环使用的 物质为氯气、镁,D错误。 4. B [解析] 由题图可知,曲线a的反应速率大于曲线b, 锌比铁活泼,则曲线a 表示锌粉与稀盐酸的反应,曲线b 表示铁粉与稀盐酸的反应,A正确;由题图可知,反应生成 氢气的质量相等,则消耗的稀盐酸质量相等,但加入锌粉、 铁粉的质量未知,故充分反应后铁、锌可能都有剩余,B错 误、C正确;参加反应的氯化氢质量相等,反应中锌与氯化 氢的质量比为65∶73,铁与氯化氢的质量比为56∶73,则 参加反应的锌、铁的质量比一定是65∶56,D正确。 5. (1) ① 溶液中有气泡冒出,溶液由无色变成浅绿色 Cu+2AgNO3􀪅􀪅Cu(NO3)2+2Ag ② 稀盐酸(合理答 案均可) (2) ① Zn+CuSO4 􀪅􀪅ZnSO4+Cu(或Zn+ FeSO4􀪅􀪅ZnSO4+Fe) ② Fe ③ ab [解析] (1) ① 铁 和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以乙实验中的现象 是溶液中有气泡冒出,溶液由无色变成浅绿色;丙中铜与 硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为Cu+ 2AgNO3􀪅􀪅Cu(NO3)2+2Ag。② 甲实验中溶液由浅绿 色变为无色,说明两种金属的活动性:Zn>Fe;乙实验中有 气泡产生,溶液由无色变成浅绿色,说明在金属活动性顺 序中,铁排在氢前;丙实验中铜表面有银白色固体析出,溶 液由无色变成蓝色,说明两种金属的活动性:Cu>Ag;则丁 实验中加入的试剂为铜和稀盐酸或硫酸亚铁溶液等,可比 较得出活动性:(H)>Cu[或Fe>Cu],进而得出四种金属 的活动性:Zn>Fe>Cu>Ag。(2) ① 据题图Ⅱ分析可知, 过量A是加入的锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌, 反应的化学方程式为Zn+FeSO4􀪅􀪅ZnSO4+Fe;锌与硫 酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为Zn+ CuSO4􀪅􀪅ZnSO4+Cu。② 由于锌与硫酸亚铁反应生成 铁和硫酸锌,锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,且加入的 锌是过量的,所以固体B中含有锌、铁、铜;溶液C是硫酸 锌溶液;用磁铁把固体B中的铁吸引出来,所以固体D是 铁。③ 固体E中含有锌和铜,由于锌能与稀硫酸反应,铜 与稀硫酸不反应,所以加入的溶液F可以是稀硫酸或硫酸 铜溶液,反应后所得溶液G是硫酸锌溶液。 6. (1) Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑ (2) 红棕色(或红褐 色;或红色) (3) 除去水中溶解的氧气,防止对实验造成干 扰 (4) 氧气和水 C中的铁钉与氧气和水充分接触,接触 量较多(合理答案均可) (5) ① 防止温度变化影响气体压 强的测定(合理答案均可) ② 如图所示 (第6题) [解析] (1) 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的 化学方程式为Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑。(2) 铁锈的主 要成分是氧化铁,其颜色为红褐色或者红棕色或者红色。 (3) 蒸馏水中可能溶解有少量的氧气,煮沸可以将氧气排 出,防止对实验产生干扰。(4) A中铁钉与氧气接触,B中 铁钉与水接触,在A和B中没有观察到明显现象,D中铁 钉与水和氧气同时接触,铁钉锈蚀,对比A、B、D,说明铁钉 锈蚀的条件是需要与氧气和水同时接触;C试管敞口,D试 管密封,C中的铁钉比D中的铁钉锈蚀更严重,原因是C 中的铁钉与氧气和水充分接触,接触量较多。(5) ① 气体 的压强受温度变化影响较大,温度升高压强增大,温度降 低压强减小,保持恒温状态,可以防止温度变化影响气体 压强的测定。 ② 恒温下,向锥形瓶中加入少量稀盐酸,稀 盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,此时,容器容积一定, 随着氢气的生成,锥形瓶内压强不断增大,待稀盐酸完全 反应,压强达到最大值,随着时间的推移,铁钉慢慢开始生 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 11 锈,最后完全消耗掉空气中的氧气,导致压强减小,最终压 强小于起始压强。 7. (1) 解:生成氢气的体积为300mL-76mL=224mL, 即0.224L,故氢气的质量为0.224L×0.09g/L≈0.02g。 设生成0.02g的氢气需要铁的质量为x。 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4+ H2 2 0.02g ↑ 56 2= x 0.02g x=0.56g 生铁中铁的质量分数为0.56g 0.58g×100% ≈96.6%。 答:生铁中铁的质量分数为96.6%。 (2) BD [解析] (2) 没等装置冷却就读数,装置中的气体 受热膨胀,气体的体积偏大,导致排到量筒中水的体积偏 大,使测得的铁的质量分数偏大,A不符合题意。相同质 量的锌和铁与足量的稀硫酸反应,铁生成氢气的质量大, 若生铁中含有少量锌,则会导致生成氢气的质量偏小,测 得的铁的质量分数偏小,B符合题意。试管中有氢气没有 排出不影响最终的测量结果,因为此部分氢气的体积等于 加入稀硫酸后试管中剩余空气的体积,这部分空气被氢气 挤入集气瓶中,不影响排出水的体积,C不符合题意。将注 射器中的稀硫酸全部注入试管中后忘记关闭止水夹,会导 致少量氢气进入注射器,使测得的氢气质量偏小,从而造 成测得的生铁中铁的质量分数偏小,D符合题意。 第七单元　溶　液 7.1　物质的溶解 1. C 2. B 3. 硫酸 水 碘 酒精 酒精 水 氢氧化钠 水 4. D [解析] 溶液中的溶剂只有一种,溶质可以有多种,A 错误;溶液中的溶质可以是固体、液体或气体,B错误;无 色、透明的液体不一定是溶液,例如水是无色、透明的液 体,但水为纯净物,不是溶液,C错误。 对溶液组成的理解 1. 溶液至少由两种物质组成,属于混合物;均一、稳 定的液体不一定是溶液,如蒸馏水、无水乙醇都不是 溶液。 2. 一种物质里可以同时分散一种或几种物质,如海 水中有氯化钠、氯化镁、硝酸钾等多种物质。 3. 溶液一般是澄清、透明的,但不一定是无色的,如 硫酸铜溶液呈蓝色。 4. 溶液的质量等于溶质的质量与溶剂的质量之和, 但溶液的体积不等于溶质体积与溶剂体积之和。 5. B [解析] 向5mL碘的水溶液(黄色)中加入2mL汽 油(无色),振荡前,上层液体为无色,下层液体为黄色,说明 上层是汽油,下层是碘的水溶液,所以汽油的密度比水的 小,且不溶于水,选项A正确;“汽油易挥发,沸点比水低” 这一结论无法由本实验得出,选项B错误;由本实验可以 看出,碘的水溶液中的碘转移到了汽油中,说明碘在汽油 中的溶解性比在水中强,选项C正确;由本实验可以看出, 碘的水溶液呈黄色,碘的汽油溶液呈紫红色,碘在不同溶 剂中形成的溶液的颜色可能不同,选项D正确。 6. [设计并进行实验] 实验一:其他条件相同时,食盐颗粒 越小,溶解速率越大 实验二:在两个烧杯中各加入3g颗 粒大小相同的食盐,再各取20mL水倒入烧杯中,对其中 一个烧杯进行加热,分别用玻璃棒进行同等程度的搅拌, 记录完全溶解所需要的时间 加热的烧杯中食盐溶解所 需的时间更短 [实验反思] 搅拌程度 [解析] [设计并 进行实验] 实验一:由于大食盐颗粒完全溶解需45s,小食 盐颗粒完全溶解需28s,所以溶解速率与食盐的颗粒大小 有关,即其他条件相同时,食盐颗粒越小,溶解速率越大。 实验二:根据实验结论“其他条件相同时,水的温度越高,溶 解速率越大”可知,要设计一组以温度为变量的实验,需要 在两个烧杯中各加入3g颗粒大小相同的食盐,再各取 20mL水倒入烧杯中,对其中一个烧杯进行加热,分别用玻 璃棒进行同等程度的搅拌,记录完全溶解所需要的时间; 可发现加热的烧杯中食盐溶解所需的时间更短。[实验反 思] 影响食盐在水中溶解速率的因素除温度、食盐颗粒大 小外,还有搅拌程度等。 7. [数据分析] (1) 50 (2) CaCl2 溶于水时放热 (3) NH4Cl(或氯化铵) [反思与评价] AB [解析] [数 据分析] (1) 实验目的是探究NH4Cl、CaCl2、NaCl三种物 质溶于水的过程中的热量变化,因此水的量要相同,所以x 为50mL。(2) 比较实验2与实验4,氯化钙溶于水时,溶 液温度升高,因此可获得的结论是CaCl2 在溶解过程中放 热。(3) 如果要生产一种“冰袋”用于冷敷,说明这种物质 溶解时吸热,从表中可以看出三种物质中,NH4Cl溶解时 吸热最明显。[反思与评价] 实验操作过程中若没有采取 严格的保温措施,则会影响实验结果,故A符合题意;加入 物质的质量必须相等,否则会影响实验结果,故B符合题 意;该实验探究的是NH4Cl、CaCl2、NaCl三种物质溶于水 的过程中的热量变化,因此加入物质的种类不一样不会影 响实验结果,故C不符合题意。 8. [知识回顾] 溶液具有稳定性 [实验探究1] (1) 蔗糖 分子 (2) 氯化钠溶液中不同位置的电导率相同 [实验 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 21