内容正文:
参考答案·广西化学
大
单
元
培
优
练
②2H2 +O2
点燃
2H2 O
③2H2 O
通电
2H2 ↑+O2 ↑
④CaO+H2 O
Ca(OH) 2
⑤H2 O+CO2 H2 CO3
大单元主题训练
1. (1)混合物 (2)三态变化 物理 (3)水分子间的间隔
(4)饼干放在空气中会变软(合理即可) 蒸腾
2. (1)ABE (2)活性炭吸附 投药消毒 (3)使水中悬浮
的杂质较快沉降 (4)难溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒 【交
流讨论】压强 温度 【实验探究】产生白色沉淀 碳酸
钠(合理即可)
【实验小结】 CaCl2 + Na2 CO3 CaCO3 ↓ + 2NaCl [ 或
Ca(OH) 2 +Na2 CO3 CaCO3 ↓+2NaOH] 【联系实际】
洗衣服时浪费洗涤剂(合理即可)
3. (1)富营养化 (2)气体溶解度随温度升高而降低
(3)过滤 (4)石英砂与小卵石的填充顺序影响净水效果
(或污水先通过小卵石净水效果更好,合理即可) (5)泥
沙堵塞了活性炭上的小孔(或泥沙破坏了活性炭疏松多孔
的结构,合理即可) (6) ①天然 ②2 ③混合物 【成
果分享】合理使用化肥(或工业上应用新技术、新工艺减
少污染物产生或生活中不使用含磷洗衣粉等,合理即可)
4. (1)H2 2H2 +O2
点燃
2H2O (2)2H2O
通电
2H2↑+O2 ↑
氢元素、氧元素 化学反应前后元素的种类不变
(3)8 ∶ 1 (4)气体燃烧,产生淡蓝色火焰 H2 (5)增
强导电性 (6)a (7)吸收 (8) ①2 个氢原子 ②水分
子 (9)碳棒 (10)①③(或②④) (11)其他条件相同
时,氧气在水中的溶解能力比氢气强(合理即可)
5. (1)属于 (2)使温度降到可燃物的着火点以下 (3)蒸
馏 (4)沉淀 气体 (5)是否生成新分子(合理即可)
(6)①④ ②③ (7) ①降低温度;吸收反应生成的五氧
化二磷,防止污染空气 通过倒吸入集气瓶内的水的体积
间接测定空气中氧气的含量 ②吸收燃烧产生的热量
吸收二氧化硫,防止污染空气 防止生成的高温熔融物溅
落,使集气瓶瓶底炸裂 ③提供热量 隔绝氧气(或空
气)
大单元五 金属
大单元物质转化
1. ①3Fe+2O2
点燃
Fe3 O4
②Fe+H2 SO4 FeSO4 +H2 ↑
③Fe+CuSO4 FeSO4 +Cu
④Fe2 O3 +3CO
高温
2Fe+3CO2
⑤Fe2 O3 +3H2 SO4 Fe2(SO4 ) 3 +3H2 O
2. ①2Cu+O2
△
2CuO
②CuO+H2
△
Cu+H2 O(合理即可)
③Cu+2AgNO3 Cu(NO3 ) 2 +2Ag
④2NaOH+CuCl2 Cu(OH) 2 ↓+2NaCl(合理即可)
⑤Zn+CuSO4 ZnSO4 +Cu(合理即可)
⑥CuO+H2 SO4 CuSO4 +H2 O
大单元主题训练
1. (1)合金 延展 导电 (2)①分解 ②大于(或>)
③节约能源,不产生温室气体(合理即可) ( 3) CO2
(4)3CO+Fe2 O3
高温
2Fe+3CO2 (5)微量 贫血 (6)在
铁制品表面喷漆(合理即可)
(7) A (9)强度高、抗腐
蚀性好(合理即可) (11)活动性 ①锌>铜>银(或 Zn>
Cu>Ag) ②Cu
+
2AgNO3 Cu(NO3 ) 2 +2Ag
2. (1) A (2)不能 ACD (3) Al2 O3 + 6HCl
2AlCl3 +
3H2 O
(4)氢气(或 H2) 随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐
减小变成稀硫酸,稀硫酸与锌反应生成氢气 (5)铜(或
Cu)
(6)Zn(NO3 ) 2 Fe(NO3 ) 2 (7)8 ∶27
3. (1) 导热 (2) SO2 (3) 铜(或 Cu) (4) ①Fe + CuSO4
FeSO4 +Cu ②硫酸、硫酸亚铁(或 H2 SO4 、FeSO4 )
4. (1)金的化学性质稳定,不如铜活泼 (2) 6 (3) a. 除去
水中溶解的氧气,并防止空气中的氧气再次溶解 b. 铜生
锈需要二氧化碳 除去氧气的空气 c. 碱式碳酸铜形成
致密的保护膜
d. 自来水中含有氯离子,能够促进铜生成有害锈
5. (1)①26 ②14 失去 (2)单质 铁原子
(3)①3、2、3 ②降低生铁中碳元素的含量 ③583
(4)①氧气(或空气)和水 ②食品保鲜的双吸剂(合理即
可) (5)AB
6. (1)①4Al+3O2 2Al2 O3 ②强 ③锌片表面附着一层
红色固体,溶液由蓝色变成无色 (2)硬度大、耐腐蚀
(3)①SiO2 ②H2 SO4 ③MnSO4 溶液中溶质的质量分数
不同,生成不同的锰的氧化物 (4)合理开采金属矿物
大单元六 酸、碱、盐
大单元物质转化
1. ①ZnSO4 +H2 ↑ ②CaCl2 +H2 O
③NaCl+H2 O+CO2 ↑ ④Fe2(SO4 ) 3 +3H2 O
⑤H2 SO4 +BaCl2 BaSO4 ↓+2HCl
⑥HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
2. ①CaCl2 +2H2 O ②Mg
(OH) 2 ↓+2NaCl
③Na2 CO3 +H2 O
④Ca(OH) 2 +Na2 CO3 CaCO3 ↓+2NaOH
3. ①2NaHCO3
△
Na2 CO3 +H2 O+CO2 ↑
②HCl+NaHCO3 NaCl+H2 O+CO2 ↑
③2NaOH+CO2 Na2 CO3 +H2 O
④Na2 CO3 +Ba(OH) 2 BaCO3 ↓+2NaOH(合理即可)
⑤2HCl+Na2 CO3 2NaCl+H2 O+CO2 ↑(合理即可)
⑥Ca(OH) 2 +Na2 CO3 CaCO3 ↓+2NaOH
⑦CaCl2 +Na2 CO3 CaCO3 ↓+2NaCl(合理即可)
⑧Ca(OH) 2 +CO2 CaCO3 ↓+H2 O(合理即可)
⑨CaO
+
H2 O
Ca(OH) 2
⑩CaCO3
高温
CaO+CO2 ↑
大单元主题训练
1. (1)挥发 (2)减小 (3)①搅拌,防止液滴飞溅 ②放热
③该操作错误,浓硫酸具有强烈的脱水性,会使 pH 试纸
变黑,无法达到实验目的 (4)溶液均变为红色 ①②
③④ 氧化铁(或氢氧化铁) (5)紫色石蕊溶液 HCl+
NaOH NaCl + H2 O (或 H2 SO4 + 2NaOH
Na2 SO4 +
2H2 O)
(6)稀盐酸与稀硫酸在水溶液中解离出的阳离子都只有
H+ (7)BaCl2 、Ba(OH) 2 (8)不能 (9)稀盐酸和稀硫
酸在水溶液中解离出的酸根离子不同 (10) < (11)金
属表面除锈(合理即可) 吸水
2. (1) OH- D ( 2) Ca ( OH) 2 + Na2 CO3 CaCO3 ↓ +
2NaOH (3)Cl2 ↑ (4)氢氧化钙微溶于水 (5)产生蓝
色沉淀 (6)CO2 +Ca(OH) 2 CaCO3 ↓+H2 O (7)氢
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大
单
元
五
金
属
④
⑤
2. 以 Cu 为核心
写出图中涉及反应的化学方程式:
①
②
③
④
⑤
⑥
大单元主题训练
主题 1
金属的发现和使用史
1. 金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。 人类冶炼不同金属
的年代大致如下,某小组同学以金属为主题开展项目式学习。
活动 1:了解历史悠久的铜
(1)青铜是人类最早使用的 合金 (填“合金”或“纯金属”)。 古代通过敲打将青铜打制
成不同的形状,是利用了金属的 延展 性。 现代社会多利用铜制作导线,利用了铜的
导电 性。
(2)铜的制备:古代炼铜有“湿法炼铜”和“火法炼铜”。
①火法炼铜:古代人们就发现了在翠绿色的孔雀石[主要成分为 Cu2(OH) 2CO3]上燃烧木
炭会有红色的铜生成,有关化学反应的方程式为 a. Cu2(OH) 2CO3
△
2CuO+H2O+CO2↑;
b. C+2CuO
高温
2Cu+CO2↑,反应 a 属于 分解 (填“分解”“置换”或“复分解”)反应;
②湿法炼铜:《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,叙述的是硫酸铜溶液和铁
反应生成铜,说明铁的金属活动性 大于(或>) 铜;
③以“绿色化学”的观点,对照火法炼铜,谈谈湿法炼铜的优点: 节约能源,
不产生温室气体(合理即可) 。
(3)青铜器在放置过程中会生锈,铜锈的主要成分是 Cu2( OH) 2CO3,根据该化学式可知,
铜生锈可能与空气中的 O2、H2O 和 CO2 有关。
活动 2:了解应用广泛的铁
(4)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。 工业上用赤铁矿和一氧化碳反应炼铁的
化学方程式为 。
(5)金属元素与人体健康息息相关,人体中的铁元素属于 微量
(填“常量”或“微量”)
元素,人体缺铁会造成 贫血
。
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大
单
元
五
金
属
(6)铁制品应用广泛,但铁在潮湿的空气中容易生锈,易造成资源浪费和环境污染,写出一
种防止铁制品生锈的具体方法: 在铁制品表面喷漆(合理即可)
。
活动 3:多元材料时代
(7)铝合金是制造高铁、飞机的常用材料,这主要利用了它的 A (填字母序号)性能。
A. 密度小、强度高 B. 密度大、硬度大 C. 熔点低、硬度小
(8)镁带燃烧发出耀眼的白光,因此镁带在军事上可制作夜间行动的信号弹。
(9)“蛟龙号”供人活动的耐压球壳使用了钛合金材料,钛合金用于生产深海装备主要利
用其 强度高、抗腐蚀性好(合理即可) (写两条)的性能。
(10)除此之外,塑料、合成橡胶、合成纤维、复合材料(如碳纤维、玻璃钢等)以及特殊性质
的功能材料,对人类生产、生活和社会发展产生深刻影响。
活动 4:隐藏在其中的原理———金属的活动性顺序
(11)根据人类利用金属的顺序,可知金属利用时间的早晚主要和金属的 活动性 有关。
如图是探究锌、铜、银三种金属的活动性顺序的实验。
①通过该实验得出三种金属的活动性顺序为 锌>铜>银(或 Zn>Cu>Ag) ;
②写出实验B 中发生反应的化学方程式: Cu
+
2AgNO3 Cu(NO3)2 +2Ag 。
主题 2
金属的化学性质
2. 金属是人类赖以生存和发展的重要物质。 某校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题
开展项目式学习。
【任务一】金属与氧气反应
(1)防锈工艺之一是利用烤蓝技术,即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁,从而保护了
内部的铁不受腐蚀。 下列选项中与四氧化三铁致密结构相似的物质是 A (填字母序号)。
A. 铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝
B. 铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈
C. 水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭
【任务二】金属与酸反应
取表面积大小相同的三种金属片,分别加入足量相同的三份稀盐酸中,并用温度传感
器测定反应过程中的温度变化,所得温度变化曲线如图甲所示。
(2)由图甲可知, 不能 (填“能”或“不能”)根据金属与酸反应的放热情况来判断不同
金属的活动性强弱。 若要设计实验验证铁、锌、铜的金属活动性顺序,用下列各组物质进
行实验,能达到实验目的的是 ACD (填字母序号)。
A. Zn、Cu、FeCl2 溶液 B. Fe、Cu、ZnCl2 溶液
C. Fe、Cu、ZnSO4 溶液、稀盐酸 D. Fe、CuCl2 溶液、ZnCl2 溶液
甲 乙
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大
单
元
五
金
属
(3)将一块未经打磨的铝片放在盛有稀盐酸的密闭容器中,用传感器探究反应容器内的温
度随时间变化如图乙,50
s 前温度未上升的原因是
(用化学方程式表示)。
(4)锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,在反应一段时间后用燃着的木条放在试
管口检验时,听到爆鸣声,则产生的气体是 氢气(或 H2) 。 为什么在反应过程中产生了
这种气体,简述原因: 随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小变成稀硫酸,稀硫酸与锌反应
生成氢气 。
【任务三】金属和盐溶液的反应
向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中连续、缓慢地加入质量为 m
g 的锌粉,溶
液中析出固体的质量与加入锌粉的质量关系如图丙所示。
丙
(5)bc 段(不含两端点)反应析出的金属是 铜(或 Cu) 。
(6)c 点对应的溶液的溶质是 、 (填化学式)。
(7)若 Ob 段和 bc 段析出的固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为 m1 和 m2,则 m1 和
m2 的比值为 8 ∶ 27 。
主题 3
有关金属的系统探究(以铜、铁为主)
3. (2024 云南改编)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1) 铜的认识: 如图是燃烧条件的探究实验, 该实验体现了铜的
导热 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是 CuFeS2,根据其主要成分的组成元
素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生的形成酸雨的空气污染物是
(填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。 下表中的 A 和 B
分别表示铜和青铜中的一种。 《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断
A 是 铜(或 Cu) 。
物质 A B
硬度 2. 5~ 3 5~ 6. 6
注:硬度以金刚石的硬度为 10 作标准,1 表示很软,10 表示很硬。
(4)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含 FeSO4 和 CuSO4 的溶液。 为了减少污染并
促进废物利用,工厂设计以下流程回收 Cu 和 FeSO4。
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ;
②溶液 C 中的溶质是
。
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大
单
元
五
金
属
4. “沉睡三千年,一醒惊天下”,时隔 30 余年后,三星堆新一轮考古发现再次惊艳天下。
(1)三星堆考古发掘中,出土的黄铜面具锈迹斑斑,黄金面具仍金光灿灿,从物质性质的角
度解释其原因是 金的化学性质稳定,不如铜活泼 。
(2)研究人员用碳-14 年代检测方法进行分析,初步判断三星堆 4 号坑属于商代晚期。 已
知碳-14 原子中的质子数为 6,中子数为 8,则该原子的核外电子数为 6 。
(3)我国三星堆最新出土的青铜神树表面已锈蚀。 班级兴趣小组对铜锈进行如下探究。
【实验探究】进行如图所示的实验,探究铜生锈的条件。 将大小相同的 4 小块铜片按如下
表所示条件放置一周,结果如下:
编号 ① ② ③ ④
实验
现象 铜片表面有绿色物质 无明显现象 无明显现象 无明显现象
a. 实验中使用的蒸馏水需“煮沸并迅速冷却”的目的是 除去水中溶解的氧气,并防止空气
中的氧气再次溶解 ;
b. 对比实验①③得到的结论是 铜生锈需要二氧化碳 ;若要说明铜生锈还与氧气有关,则
实验④中方框里应该填写的内容是 除去氧气的空气 ;
【查阅资料】铜锈分为有害锈和无害锈两种。 其中碱式碳酸铜[Cu2(OH) 2CO3]为无害锈,
能保护青铜器;CuCl2·3Cu(OH) 2 为有害锈,有害锈会使金属器物受损加剧并不断扩散。
土壤中含有各种矿物质,其中的氯离子与铜在一定条件下生成 CuCl,CuCl 与氧气和水继
续发生反应:4CuCl
+4H2O
+O2 CuCl2·3Cu(OH) 2 +2HCl。
【拓展探究】
c. 无害锈能保护青铜器的原因可能是
碱式碳酸铜形成致密的保护膜 ;
d. 为了有效保护锈蚀的青铜器,常用的方法是用蒸馏水反复多次漂洗锈蚀的青铜器,该方
法中不用自来水清洗的原因是 自来水中含有氯离子,能够促进铜生成有害锈 。
5. 早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁制品,时至今日,社会快速发展,钢铁仍然是
我国使用最多的金属材料,请围绕金属铁开展主题式学习活动。
【任务一】铁的认识
(1)铁元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示,请回答:
①铁的原子序数为 26 ;
②根据铁原子结构示意图可知,第三电子层 x 的数值为 14 ,在化学变化中,铁原子容易
失去 (填“得到”或“失去”)电子。
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大
单
元
五
金
属
(2)从物质类别角度分析,纯铁属于 单质 (填“混合物”“化合物”或“单质”),从物质的
微观构成认识,铁是由 铁原子 (填具体微观粒子名称)构成。
【任务二】铁的来源及冶炼
铁资源在自然界中常以化合物的形式存在,工业上从含有铁元素并有开采价值的矿
石中提炼金属铁。
【资料卡片】生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为 2% ~ 4. 3%,钢的
含碳量为 0. 03% ~ 2%。
(3)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下图:
①工业上用赤铁矿石(主要成分为 Fe2O3)炼铁的化学方程式为 aCO +Fe2O3
高温
bFe +
cCO2,化学计量数 a、b、c 依次为 3、2、3 (填数字);
②从物质成分的角度分析,生铁炼钢过程中,炼钢炉中通入 O2 的目的是 降低生铁中碳元
素的含量 ;
③用 1
000
t 含氧化铁 80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁 96%的生铁的质量为 583 t
(保留整数)。
【任务三】铁的锈蚀和防护
(4)对铁生锈的条件进行探究,设计如图实验装置。
①几天之后,只观察到装置 C 中的铁丝生锈了,说明铁的锈蚀与 氧气、水 有关;
②铁的锈蚀会造成资源浪费,但只要善于利用其原理,也可以将“害”转化为“利”,请举出
一个对生活有利的实例: 食品保鲜的双吸剂(合理即可) 。
(5)为防止铁的锈蚀,下列采取的措施合理的是 AB (填字母序号)。
A. 为防止学校操场上的健身器材生锈,可在其表面喷漆
B. 家中常用的铁锅,使用后洗净擦干,并保持表面洁净干燥
C. 化学实验室的铁架台生锈了,保留其表面的铁锈,防止继续生锈
【活动总结】金属资源是自然界为人类提供的宝贵财富,请珍爱我们赖以生存的自然环境。
也希望同学们通过不断学习,今后能在金属的开采、利用及保护等方面为社会作出贡献。
主题 4
金属资源的利用和保护
6. (2024 贵州改编)贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。 合理开采、充分利用这些矿
产资源,可实现“富矿精开”。
Ⅰ. 精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反
应的化学方程式为 ;
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大
单
元
五
金
属
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变
化。 由此可知金属活动性:锰 强 (填“强”或“弱”)于铜;
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是 锌片表面附着一层红色固体,溶
液由蓝色变成无色 。
多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。 如菱锌矿
(ZnCO3)、铝土矿(Al2O3)、菱锰矿(MnCO3)等。
Ⅱ. 精深用矿
(2)工业上用赤铁矿(Fe2O3)炼铁。 炼铁时,加入菱锰矿可制得冶炼锰钢的材料。 锰钢用
作高铁的钢轨,利用了锰钢的 硬度大、耐腐蚀 的性能。
(3)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料 Mn3O4 的流程如图 1。
已知:菱锰矿中除 MnCO3 外,还有 SiO2;MnCO3 能与稀硫酸发生复分解反应,SiO2 不溶于
水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。
图 1 图 2
①过滤器中得到的滤渣是 ;
②反应器中,MnSO4 溶液与 O2 反应可生成锰的氧化物,如 MnO2、Mn2O3、Mn3O4。 发生的
反应之一是 6MnSO4 +6H2O+O2 2Mn3O4↓+6X,X 的化学式是 ;
③70
℃时,在反应器中保持通入的 O2 和 MnSO4 溶液的质量不变,只改变 MnSO4 溶液的溶
质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与 MnSO4 溶液的溶质质量分
数之间的关系如图 2。 由图可知,当 MnSO4 溶液的溶质质量分数为 5. 1%时,可获得高纯
度的 Mn3O4,当 MnSO4 溶液的溶质质量分数为其他数值时,Mn3O4 纯度降低,原因可能是
。
Ⅲ. 金属资源的保护
(4)在生产生活中也要考虑对金属资源的保护。 在学习成果报告中,同学们提出了许多合
理化的建议,请你与同学们一同完成以下宣传栏。
领域 原理 方法
工业中 合理开采金属矿物 严格控制开采量
生活中 回收利用 废旧金属制品回收
科研中 寻找金属替代品 高科技塑料替代金属
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