第九单元 金属 复习-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(鲁教版2024)

58 第九单元复习 ▶ “答案与解析”见P35 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质量分数都 相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图甲,采 集数据,得到如图乙所示的压强变化曲线(不考 虑反应放热对压强的影响。已知:氧化铝可以和 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 59 稀盐酸反应生成氯化铝和水)。 (典例1图) (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,反应速率先小后大,其 主要原因是 。 (3) 由图乙分析,下列结论正确的是 (填序号)。 ① 金属镁对应的压强变化曲线是A ② M 点时参加反应的镁、锌的质量相等 ③ 实验时取用的镁、铝的质量可能相等 跟踪训练 1. 如图所示,天平两端的烧杯中分别盛有质量 和浓度均相同的稀硫酸,调整天平平衡后,同 时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌 粒和铁粒。下列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)。由此得出下列结论: 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中至少含有一种金属。 ③ 固体b中最多含有四种金属。 ④ 无色溶液a中至少含有两种金属离子。 ⑤ 该实验能得出四种金属的活动性顺序:Mg> Zn>Fe>Cu。 其中正确结论的个数是 ( ) (典例2图) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 跟踪训练 2. (2024·白银调研)为验证铁、铜、银的金属活 动性顺序,某同学设计了如下四组实验。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, 则能验证金属活动性:Fe>Cu D. 若实验④中X为Cu、Y为AgNO3 溶液, 则能验证金属活动性:Cu>Ag 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　金　属 60 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 甲和固体乙,如图所示。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 金属矿物及其冶炼 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. 剩余的7.6g固体是生成的铁 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% 考点四 金属材料的锈蚀与防护 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 B. 对比实验①②,说明铁生锈需要氧气,对比实 验①③,说明铁生锈需要水 C. 实验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,生锈最快的是实验①中的铁钉 跟踪训练 4. (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4题甲) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 61 [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:海水会加快铁生锈吗? 为验证这一问题, 设计如表数字化实验,得到如图乙所示的图像。 实 验 实验试剂 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 (第4题乙) 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。 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: (写一点 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 5. (2024·南通段考)将CO 通入盛有16g Fe2O3固体的试管中,在高温的条件下反应, 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 C. 铁制品高温处理后,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. 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3题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　金　属 62 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 4. 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4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 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 X为铜,则Y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4题Ⅱ) ① 写出步骤①中发生反应的化学方程式: (写一个 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 5. (2023·广州改编)我国古代科技璀璨夺目, 金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进 水平。 (1) 明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法, 如图甲。 ① 原料锡砂中的SnO2和木炭在高温条件下 反应得到锡和二氧化碳,反应的化学方程式 为 。 ② 炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔 化流出,原因是 。 (第5题) (2) 如图乙为古代炼锌工艺原理示意图。炉 甘石的主要成分是ZnCO3,高温条件下易分 解生成ZnO。 ① 泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量, 泥罐内煤粉的主要作用是 。 ② 已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可 达1200℃,上部温度约为600℃,该工艺从反 应混合物中收集液态锌的方法属于 (填字母)。 A. 结晶 B. 蒸发 C. 蒸馏 D. 升华 ③ 必须冷却后才能取锌,是为了防止发生反 应: (填化学方程式)。 (3) 湿法冶金利用了置换反应。向Cu(NO3)2、 AgNO3的混合溶液中加入Fe粉,充分反应 后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一 定不含的金属阳离子是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(鲁教版)九年级下 63 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如下实 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, 设计如下方案: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。已知该实验 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。(结果保留 整数) (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. 试管中有氢气没有排出 C. 将注射器内稀硫酸全部注入试管中后忘 记关闭止水夹 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　金　属 (3) 设恰好完全反应时,生成氯化钠的质量为y。 HCl 36.5 100g×3.65% +NaOH􀪅􀪅NaCl 58.5 y +H2O 36.5 58.5= 100g×3.65% y y=5.85g 恰 好 完 全 反 应 时,所 得 溶 液 的 溶 质 质 量 分 数 为 5.85g 100g+100g×100%=2.925% 。 答:(2) 该NaOH溶液中溶质的质量分数为4%。(3) 恰好 完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为2.925%。 11. (1) 2.33 (2) 解:设100g该Na2SO4溶液中溶质的质量为x。 BaCl2+Na2SO4 142 x 􀪅􀪅BaSO4 233 2.33g ↓+2NaCl 142 233= x 2.33g x=1.42g 该 Na2SO4 溶液的溶质质量分数为 1.42g 100g×100%= 1.42%。 答:该Na2SO4溶液的溶质质量分数为1.42%。 第九单元复习 ［知识体系构建］ 固体 液 金属光泽 延展 导电 导热 其他金属或 非金属 大 高 低 Cu2(OH)2CO3 Fe2O3 Al2O3 C+2CuO 高温 􀪅􀪅2Cu+CO2↑ 赤铁矿 焦炭 石灰石 3CO+Fe2O3 高温 􀪅􀪅3CO2+2Fe 生铁 2Al2O3 通电 􀪅􀪅4Al+ 3O2↑ 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 与空气(或氧气)、水直接接触 在金属表面涂覆保护层、 镀上一层不易锈蚀的金属或用“烤蓝”等方法形成致密保 护层,以及改变金属的组成和结构(如制成不锈钢合金)等 ［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,反应速率先小后大。(3) ① 镁、铝、锌三种金属中 镁的金属活动性最强,反应速率最大,则金属镁对应的压 强变化曲线是A;② M 点时A、C曲线对应的压强相等,即 生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的质 量大,则M 点时参加反应的镁、锌的质量不相等;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,铝产生氢气的质量大,则实验 时取用的镁、铝的质量可能相等。 [跟踪训练] 1. D [解析] 锌的金属活动性强于铁,反应开 始时左盘产生氢气的速率较大,故天平指针先向右偏转。 若稀硫酸完全反应,则左、右两盘中产生氢气的质量相等, 且加入的金属的质量也相等,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。 典例2 A [解析] 反应前第一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 第二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;反应前第三支试管中溶液为蓝 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,①结论错误。当将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a和固体b,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,镁能和氯化亚铁、氯化 锌反应,把铁、锌置换出来,若镁粉仍过量,则无色溶液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,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 生气泡的速率大,说明金属活动性:锌>铁,镁能把氯化铜 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 53 中的铜置换出来,说明金属活动性:镁>铜;将三支试管中 的物质全部倒入一只烧杯中,最后得到无色溶液a和固体 b,此现象无法比较镁与锌的金属活动性强弱,故无法得出 四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段为铁与硝酸 铜发生置换反应,直至b点时硝酸铜被完全消耗,bc段为 铁与硝酸银发生置换反应,直至c点时铁粉被完全消耗, 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 段为铁与硝酸银发生置换反应,B错误。d 点时铁粉被完 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。 Fe 56 5.6g ~2Ag 216 m3g 56 216= 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 成了银和硝酸铜,后面再滴加硝酸银溶液也不会与硝酸铜 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,硝酸银和 铜反应生成硝酸铜和银,反应后溶液的质量均减小,硝酸 铜和锌反应生成硝酸锌和铜,反应后溶液的质量增大,若 要溶液甲的质量等于反应前混合溶液的质量,则发生的反 应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌和硝酸铜反应生 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,反应后溶液的质量均减小,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。剩余的7.6g固体是杂质与生成的铁, 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 赤铁矿石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(或原子)质量与化学计量数的乘积之差,而要 求的物质的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。 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中的铁钉与氧气、水同时接触,实验②中的铁钉只与 水接触,实验③中的铁钉只与干燥的空气接触,一段时间 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 63 后,实验①中的铁钉生锈,实验②③中的铁钉没有生锈,对 比实验①②,说明铁生锈需要氧气,对比实验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] 4. [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 快铁生锈,故除了水的种类不同外,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 快,说明海水会加快铁生锈。[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、刷漆、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的镁与足量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的铝与足量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的锌与足量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,则生成氢气的质量介于 0.44g和1.6g之间。 [跟踪训练] 5. 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 但是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,停止加热后要继续通入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,则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 铁元素转化为单质铁,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 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,一定没有Zn和Mg,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 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 73 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. B [解析] 由题图可知,a的斜率大于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,则消耗稀盐酸的质量相等,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 加反应的氯化氢的质量相等,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。 4. (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铁和硫酸铜溶液或铜和稀盐酸等,可 比较得出活动性:Fe>Cu[或(H)>Cu],进而得出四种金 属的活动性:Zn>Fe>Cu>Ag。(2) ① 据图Ⅱ分析可知, 过量A是加入的锌,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;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。② 由于锌与硫酸铜反应生成铜 和硫酸锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,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,可用磁铁把固体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。 5. (1) ① C+SnO2 高温 􀪅􀪅Sn+CO2↑ ② 形成合金后熔点 降低 (2) ① 将ZnO还原为Zn ② C ③ 2Zn+O2 高温 􀪅􀪅 2ZnO (3) 银离子(或Ag+) [解析] (1) ① 原料锡砂中 的SnO2 和木炭在高温条件下反应得到锡和二氧化碳。 ② 合金的熔点一般低于其组分金属的熔点,炼锡时混入少 许铅能形成合金,产物更易熔化流出。(2) ① 煤粉的主要 成分是碳,在高温条件下,碳能夺取氧化锌中的氧将其还 原为锌,所以泥罐内煤粉的主要作用是将ZnO还原为Zn。 ② 锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,锌在泥 罐下部为气态,上部温度约为600℃,锌由气态转化为液 态,故从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏。③ 必 须冷却后才能取锌,是为了防止生成的锌在较高温度下又 被氧化成氧化锌。(3) 向 Cu(NO3)2、AgNO3 的混合溶液 中加入铁粉,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝 酸银反应完全,若铁有剩余,则铁会与硝酸铜反应生成硝 酸亚铁和铜。充分反应后过滤,若滤渣中有两种金属,则为 银和铜,可确定硝酸银中的银被全部置换出来,无法判断 硝酸铜是否有剩余,则滤液中一定不含的金属阳离子是银 离子。 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中的铁钉接触的氧气比D中的多 (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,其颜色为红棕色或红褐色或红色。 (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中铁钉只与氧气接触,B 铁钉与只水接触,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,D中铁钉锈蚀,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中试管 敞口,D中试管密封,C中的铁钉比D中的锈蚀更严重,原 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 83 因是C中的铁钉接触的氧气更多。 (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,容器内压强不断增大,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:由题中信息可知,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% ≈97%。 答:生铁中铁的质量分数约为97%。 (2) C [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, 使测得的生铁中铁的质量分数偏大,A不符合题意。试管 中有氢气没有排出不影响排出水的体积,不影响最终的测 量结果,B不符合题意。将注射器内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,C符合题意。 第十单元　化学与健康 第一节　食物中的有机物 1. B 2. B 3. (1) ABC (2) CH4(或甲烷) CH4+2O2 点燃 􀪅􀪅CO2+ 2H2O (3) 三(或3) 6∶1 (4) 水中只含有H、O两种 元素,植物油中含有C、H、O三种元素,两者组成元素不同 (合理答案均可) 4. (1) 三(或3) 890 (2) 9432 [解析] (1) 该油脂是 由碳、氢和氧三种元素组成的,其相对分子质量为12× 57+1×110+16×6=890。(2) 人体所需能量约25%是由 油脂提供的,我们每天大约需摄入60g油脂才能维持机体 能量平衡,每克油脂在人体内完全氧化时,放出约39.3kJ 的能量,则正常人每天消耗的能量约为39.3kJ /g×60g 25% = 9432kJ。 5. A [解析] 纯净物只由一种物质组成,混合物是由两种 或两种以上物质混合而成的,有机物是含碳元素的化合物 (除一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等少数含碳化合物之外)。 干冰、冰水共存物、氧化铁都属于氧化物,A正确;烧碱和氢 氧化钙属于碱,纯碱属于盐,B不正确;合金和海水属于混 合物,高锰酸钾属于纯净物,C不正确;甲烷和乙醇属于有 机物,碳酸钙属于无机化合物,D不正确。 无机化合物与有机化合物 1. 化合物根据是否含有碳元素分为两大类:无机化 合物和有机化合物,少数含有碳元素的化合物,如CO、 CO2、CaCO3 等,具有无机化合物的特点,因此把它们看 成无机化合物。金刚石、石墨等虽然含有碳元素,但属 于单质,也不是有机化合物。 2. 在已经发现的亿万种物质中,绝大多数是有机化 合物,甲烷是最简单的有机化合物,食物中的有机物主 要有糖类、蛋白质、油脂和维生素。 6. D [解析] 鱼肉中富含蛋白质,A错误;淀粉遇碘单质 变蓝色,而加碘食盐中不含碘单质,不能区分,B错误;淀粉 为糖类,在人体内水解成葡萄糖,C错误;淀粉是糖类,含有 碳、氢、氧三种元素,D正确。 7. C [解析] 加碘食盐中的“碘”指的是碘元素;配料中富 含糖类、油脂、蛋白质、无机盐四种营养物质;配料中富含糖 类的物质有白砂糖和小麦粉。 8. D [解析] 缺乏维生素C会引起坏血病,缺乏维生素A 会引起夜盲症;多吃糖果会引起血糖浓度过高,危害人体 健康;无机盐和水也是人体必需的重要营养物质;油脂是 重要的营养物质,人体摄入过多的油脂后,容易引发肥胖 和心脑血管疾病。 9. (1) 油脂 (2) 蛋白质 (3) 98 [解析] (2) 该牛板筋 中含有的有机营养物质是蛋白质、脂肪和碳水化合物,分 析标签数据可知,含量最高的是蛋白质。(3) 每100g牛板 筋含钠量超过了钠的推荐日摄入量,因此每日食用该牛板 筋不要超过100g 102%≈98g 。 10. (1) ① (2) CaO+H2O􀪅􀪅Ca(OH)2 (3) 45∶6∶ 20 (4) 15∶24∶5 (5) 排除装置中空气所含水、二氧化 碳的干扰 (6) 将双氢青蒿素不完全燃烧生成的一氧化碳 转化为二氧化碳 [解析] 本题考查物质组成的探究。 (1) 本题要通过双氢青蒿素的质量、生成的水和二氧化碳 的质量得出双氢青蒿素的组成,故装置A要除去空气中的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 93