1.3 金属及金属矿物-【暑假大串联】2024-2025学年初升高化学衔接教材

暑假大串联·初升高衔接教材(化学) 部分参考答案 第二部分 化学基础知识 第一章 身边的化学物质 1.1 我们周围的空气 1.D 【解析】 铁片在空气中不能燃烧, 硫粉能在空气中燃烧,但生成二氧化硫气体, 木炭燃烧产物也是气体;红磷能在空气中燃 烧,且产物是固体,如装置内红磷燃烧消耗尽 氧气,瓶内气压减小,水吸入装置的体积数就 是空气中氧气的体积数。 2.A 3.C 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.(1)2H2O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅􀪅2H2O+O2↑ (2)明亮的蓝紫色火焰,放热,有刺激性气味的 气体生成 都是氧化反应(或都放出热量) (3)正面:CH4燃烧,提供能量 反面:铁生锈, 浪费金属资源 11.(1)CaCO3 +2HCl􀪅􀪅CaCl2 + CO2↑+H2O (2)BC(或BD或AC或AD) (3)液体变红且集气瓶中的液面上升 (4)A 1.2 水和溶液 1.A 2.C 3.C 4.A 5.B 6.B 7.C 8.D 9.(1)12∶22∶11 (2)12 (3)160 10.(1)无法判断 (2)②③⑥ (3)药 匙、量筒(100mL)、胶头滴管、玻璃棒 11.Ⅰ.(1)Na+、SO2-4 (2)连接电源两 端的电极上均有气泡产生,且管a与管b产生 气体体积比约为1∶2 (3)气体燃烧,产生淡 蓝色的火焰 木条燃烧更剧烈 (4)排除硫酸 钠反应产生气体的可能 (5)管a与管b产生 气体体积及该温 度 下 氢 气、氧 气 的 密 度 Ⅱ.(1)标准比色卡对照 (2)碱 无色酚酞 溶液 (3)A 1.3 金属及金属矿物 1.A 2.C 3.C 4.C 5.A 6.B 7.D 8.(1)导电性 (2)8Al+3Fe3O4 高温 􀪅􀪅 9Fe+4Al2O3 (3)耐腐蚀性强 (4)能源 9.(1)铝表面的氧化铝与硫酸反应生成 硫 酸 铝 和 水 (2)2Al+3H2SO4 􀪅􀪅 Al2(SO4)3+3H2↑ 1.4 常见的化合物 1.D 2.B 3.C 4.A 5.A 6.B 7.C 8.A 9.B 10.(1)等于 (2)氢氧化钠溶液 盐酸 在未滴入溶液之前,溶液的pH 小于7,为 酸性溶液 (3)NaCl、HCl 红 11.(1)c+2d (2)使用可降解的塑料 (答案不唯一) 12.(1)过滤 (2)氧化钙(或 CaO) CaO+H2O􀪅􀪅Ca(OH)2 (3)H2O CaO NaOH 第二章 物质构成的奥秘 2.1 构成物质的微粒 1.D 2.D 3.D 4.C 5.B 【解析】 上述原子结构示意图中, ·1· 第 二 部 分 化 学 基 础 知 识 1.3 金属及金属矿物 一、金属的物理性质 常温下是固体(汞除外)、有金属光泽、大 多为热和电的良导体(用作加热器具和导线), 有延展性(能碾成薄片、拉成丝)、密度大、硬度 大、熔点高等共性,但导电性、导热性、密度、熔 点、硬度等也会存在较大的差别。 二、金属的化学性质 1.与氧气的反应 2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅2MgO 4Al+3O2 点燃 􀪅􀪅2Al2O3 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4 在潮湿的空气中,铁与空气中的 O2 和 H2O共同作用会生成暗红色的疏松的铁锈。 防锈方法:在铁表面涂一层保护膜(如涂 漆或油),镀锌等金属或烤蓝。 2.与酸反应:活泼金属+酸 →盐+氢气 如:Fe+H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2↑ 3.与某些盐溶液反应:金属+盐 →新金 属+新盐 如:Fe+CuSO4􀪅􀪅Cu+FeSO4 Cu+2AgNO3􀪅􀪅2Ag+Cu(NO3)2 三、金属的冶炼 1.常 见 铁 矿 石:磁 铁 矿(主 要 成 分 为 Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、菱铁矿 (主要成分为FeCO3)、黄铁矿(主要成分为 FeS2)。 2.铁的冶炼 主要反应原理:在高温下,一氧化碳夺取 赤铁 矿 里 氧 化 铁 中 的 氧,将 铁 还 原 出 来: Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2。 四、金属材料 (一)纯金属材料:纯金属(90多种) 纯金属 黑色金属:通常指铁、锰、铬及 它们的合金。 有色金属:通常是指除黑色金 属以外的其他金属。 ì î í ï ï ï ï ï ï (二)合金(几千种):由一种金属跟其他 一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合 而成的具有金属特性的物质。 1.合金的优点:一般说来,合金的熔点比 各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好。 2.常见的合金 (1)铁 的 合 金:①生 铁:含 碳 量 2% ~ 4.3%;②钢:含碳量0.03%~2%;③不锈钢: 含铬、镍的钢。 (2)铜的合金:①黄铜(铜锌);②青铜(铜 锡)。 (3)钛的合金:如钛镍合金。具有“记忆” 能力,可记住某个特定温度下的形状,只要恢 复到这个温度,就会恢复到这个温度下的形 状,又被称为“记忆金属”。此外,钛还可制造 超导材料,美国生产的超导材料中的90%是 用钛铌合金制造的。 (4)焊锡(铅锡):熔点低,广泛应用于电子 工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常 生活中。 3.合金的优点: (1)熔点低、硬度大、密度小; (2)可塑性好、易于加工、机械性能好; (3)抗腐蚀性能好。 注意:(1)钛和钛合金:被认为是21世纪 71 第 二 部 分 化 学 基 础 知 识 的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相 容性”,因此可用来制造人造骨等。(2)青铜是 人类历史上使用最早的合金;生铁和钢是人类 应用最广泛的合金。(3)合金都属于混合物。 五、常见金属活动性顺序 1.常见金属的活动性顺序 KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu 金属活动性由强逐渐减弱 → 2.意义: (1)H代表酸中的氢元素。 (2)金属的位置越靠前,它的活动性就 越强。 (3)在金属活动性顺序里,位于氢前面的 金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓 硫酸、硝酸)。 (4)位于前面的金属能把位于后面的金属 从它们的盐溶液中置换出来(除K、Ca、Na)。 3.应用: (1)用 于 判 断 金 属 是 否 与 酸 发 生 置 换 反应。 (2)用于判断金属与酸发生化学反应的剧 烈程度。 (3)用 于 判 断 金 属 与 盐 能 否 发 生 置 换 反应。 注意:(1)金属与盐的反应必须在“盐溶 液”中 进 行,否 则 不 能 反 应,如:Cu可 以 与 AgNO3溶液反应置换出 Ag,但不能与 AgCl 反应。(2)也可根据反应是否发生及反应剧烈 程度来判断金属的活动性强弱。(3)K、Ca、 Na三种金属的活动性太强,除与酸反应外,还 能与水在常温下发生置换反应(如2Na+2H2O 􀪅􀪅2NaOH+H2↑),其余金属则不能。 【例1】 钠为银白色固体,具有金属光泽,可 以用刀较容易地切开,熔点是97.81℃。Na 是非常活泼的金属,常温下与 O2、H2O等物 质反应。在440℃和高压条件下,金属钠与二 氧化碳反应能生成金刚石(C)和碳酸钠,下列 叙述不正确的是 ( ) A.金属钠的熔点比铁低 B.金属钠质地较软 C.金属钠常保存在水中 D.金属钠与二氧化碳反应的化学方程式 为4Na+3CO2 440℃ 高压􀪅􀪅􀪅􀪅C+2Na2CO3 【思路点拨】 由题中信息可知钠的熔点比铁 低,故A正确;钠可以用刀较容易地切开,说 明金属钠 质 地 较 软,故B正 确;钠 常 温 下 与 O2、H2O等物质反应,所以钠不能保存在水 中,故C错误;根据信息所写化学方程式符合 质量守恒定律,故D正确。 【答案】 C 【例2】 相同质量的 M、N两种活泼金属分别 与足量的稀盐酸在室温下发生反应(M、N在 生成物中的化合价均为+2价),生成 H2 的质 量m 和反应时间t的关系如图所示。 (1)金属活动性顺序是 M 比 N (填“强”或“弱”);相对原子质量是 M 比 N (填“大”或“小”)。 (2)M与稀盐酸反应结束后,消耗稀盐酸 中溶质的质量为 g。 【思路点拨】 该题的难点是根据图像结合金 属的量价比,比较分析金属的活动性强弱及金 属的相对原子质量。首先会观察图像,明确图 81 第 二 部 分 化 学 基 础 知 识 像反映出的信息:反应时间、产生氢气的多少; 其次是明确这些信息表示的意思:所用时间越 长活动性越差;量价比即相对原子质量与化合 价的比值越大,产生氢气越少,当金属的化合 价相同时,可简化为金属的相对原子质量越 大,生成的氢气越少。读图可知:(1)反应结束 时 M比N用时短,说明 M比N活泼;M产生 的氢气比N多,根据量价比(相对原子质量与 化合价的比值)越大,产生的氢气越少。化合 价相同时,产生的氢气越少,相对原子质量越 大,所以M的金属活动性大于N,M的相对原 子质量小于 N。(2)M 与稀盐酸反应共产生 氢气1g,设 消 耗 稀 盐 酸 中 溶 质 的 质 量 为 x,则: M+2HCl􀪅􀪅MCl2+H2↑ 73 2 x 1g 73 2= x 1g x=36.5g 【答案】 (1)强 小 (2)36.5 1.炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化 铁,化学方程式为 Fe2O3+3CO 高温 􀪅􀪅2Fe+ 3CO2。该反应中表现为氧化性的物质是 ( ) A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2 2.实验室里用如图所示装置还原氧化铁 的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或 铁等固体物质。关于该实验,下列说法错误 的是 ( ) A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊, 证明该反应有二氧化碳生成 B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁 粉末变成黑色,该产物不一定是铁 C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量 比反应前减少了,证明一定有铁生成 D.为了减少空气污染,应增加尾气处理 装置 3.下列有关金属材料的叙述中,错误的是 ( ) A.回收利用废旧电池中的铅、汞等可减 少对环境的污染 B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性 C.铝比钢铁中的铁活泼,因而铝的抗腐 蚀性能比铁差 D.在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属 都可以防止铁制品锈蚀 4.同学们探究金属 A、B、C、D的活动性 强弱,设计了如下的实验方案:将A放入到B 的盐溶液中,无明显现象;将形状和大小相同 的A、B和C分别放入相同浓度的稀盐酸中, A表面无明显现象,C产生气泡的速率比B产 生气泡的速率慢;将D放入到B的盐溶液中, D表面有固体析出,则金属A、B、C、D活动性 由强到弱的顺序为 ( ) A.A>B>C>D B.D>C>B>A C.D>B>C>A D.B>C>D>A 5.将垃圾分类回收利用,既节约资源,又 防止污染,符合可持续发展的要求。例如:破 铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚 料等可归为一类回收,它们是 ( ) A.金属 B.氧化物 C.盐 D.有机物 91 第 二 部 分 化 学 基 础 知 识 6.现有等质量的X、Y两种金属,分别放 入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢 气的质量与反应时间的关系如图所示(已知 X、Y在生成物中化合价均为+2价),则下列 说法不正确的是 ( ) A.生成氢气的质量:X>Y B.相对原子的质量:X>Y C.金属活动性:Y>X D.消耗硫酸的质量:X>Y 7.某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三 种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验 操作,其中可以达到实验目的的组合是( ) A.①③ B.②④ C.④⑤ D.②③ 8.(鄂尔多斯中考题)壮丽70年,奋斗新 时代,中国科技发展令世人瞩目。 (1)以石墨烯为主要原材料的国产智能温 控服装,在通电条件下能自行发热并保持恒 温,这是利用了被称为“新材料之王”的石墨烯 重要性质之超强导热性和 。 (2)鄂尔多斯市的两旗两区已进入“1小 时高铁经济圈”,高铁超长轨道利用“铝热反 应”进行焊接的原理是Fe3O4 和Al粉按比例 混合,高温下生成Fe和另一种化合物,该反应 的化学方程式是 。 (3)我国自主研发制造的001A型航母使 用了大量的钛合金,一般情况下与组成它的金 属相比,合金具有的特性是 。 (4)我国可控核聚变技术在实验室中的研 究取得了突破性进展,该技术一旦成熟并投入 使用,有望解决人类未来的 问题。 9.某化学兴趣小组的同学利用压强传感 器、数据采集器和计算机等数字化实验设备, 测定铝片与足量稀硫酸反应时气体压强的变 化,实验结果如图所示。 (1)开始一段时间气体压强几乎不变,其 原因是什么? (2)写出 m 点时所发生反应的化学方 程式。 02