内容正文:
专题九 化学反应的调控
复习讲义
复习目标
1.认识燃烧的条件,了解调控燃烧的方法与途径。
2.认识化学反应中的吸热和放热现象。
3.知道灭火的原理和方法,了解安全用火的一般方法。
4.了解化石燃料的组成、用途及其燃烧对环境的影响;
5.认识常见金属的化学性质;
6.理解金属活动性顺序,并能进行简单的应用。
7.了解铁生锈的条件,知道防止铁生锈的方法。
重点和难点
重点:燃烧的条件;灭火的原理与方法;金属的化学性质;金属活动性顺序;铁生锈的条件和防锈方法。
难点:金属活动性顺序的应用;燃烧的条件和铁生锈的条件的探究。
█知识点一 燃烧与燃料
1.燃烧:是指在通常情况下,可燃物与氧气发生强烈化学反应并伴有发光发热的现象。燃烧产生的光、热和动力都可以利用。
2.爆炸
(1)爆炸是一种能量释放的方式。利用爆炸瞬时释放的能量,可以开采矿物、拆除建筑、开挖隧道等。
(2)可燃性气体、可燃性液体的蒸气或可燃性粉尘在空气中浓度达到一定范围(爆炸极限)时,遇到明火有可能会发生爆炸,引发事故。爆炸极限范围:汽油1.4%~7.6%;酒精3.3%~19%;甲烷5%~15%;氢气4%~74%。
(3)气体的验纯:用拇指堵住集满气体的试管口;靠近火焰,移开拇指点火。若发出尖锐的爆鸣声表示气体不纯,声音很轻则表示气体较纯。
3.化石燃料
(1)三大化石燃料:煤、石油、天然气,都是不可再生能源。
(2)煤主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素;将煤做燃料,主要利用燃烧放出的热量。
(3)石油以碳氢化合物为主,还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油不直接用于燃烧,炼制成石油气、汽油、煤油、柴油等产品燃料。
(4)天然气:以碳氢化合物为主的可燃性气体,主要成分是甲烷。甲烷是无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水。纯净的甲烷在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。化学方程式:CH4+2O2点燃CO2+2H2O
(5)化石燃料燃烧对环境的影响:煤和石油中含有硫元素与氮元素,燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物会形成酸雨;煤燃烧产生固体粉尘,易引发雾霾;大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会加剧全球变暖。
效果检测特别提醒
1.任何可燃性气体,点燃前都要验纯。
2.化石燃料燃烧产生的二氧化碳不会引起酸雨,只有二氧化硫和氮氧化物会引起酸雨。
1.下列有关说法正确的是
A.用嘴吹灭蜡烛的原理是隔绝氧气
B.厨房内发生天然气泄漏时,应先打开电排风扇保持通风
C.在室内放一盆水不能防止煤气使人中毒
D.石油、煤、天然气都是可再生能源
【答案】C
【详解】A、吹灭蜡烛的灭火原理是降低温度至蜡烛着火点以下而灭火,而不是隔绝氧气,故选项说法错误;
B、厨房闻到煤气泄漏的气味,应先关闭阀门,打开门窗通风,煤气属于可燃性气体,遇到明火可能会发生爆炸,故不能打开油烟机,故选项说法错误;
C、一氧化碳是无色无味气体,难溶于水,放一盆水无法吸收或去除,在室内放一盆水不能防止煤气使人中毒,故选项说法正确;
D、石油、煤、天然气是化石燃料,属于不可再生能源,故选项说法错误。
故选:C。
2.关于燃烧和灭火,下列说法正确的是
A.可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸
B.炒菜时油锅起火,向锅中放入较多菜叶灭火,是降低了油的着火点
C.木柴架空有利于燃烧,是因为增大了可燃物与氧气的接触面积
D.燃烧都伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
【答案】C
【详解】A、可燃性气体达到爆炸极限时不一定就会发生爆炸,还需要遇到明火或电火花,选项说法错误;
B、炒菜时油锅起火,向锅中放入较多菜叶灭火,是降低了油的温度,低于了油的着火点且隔绝了氧气,选项说法错误;
C、增大可燃物与氧气的接触面积可以促进燃料的燃烧。所以木柴架空有利于燃烧,是因为增大了可燃物与氧气的接触面积,选项说法正确;
D、燃烧都伴随着发光、放热,但是有发光、放热现象的不一定是燃烧,如灯泡通电后发光、放热,但不是燃烧,故选项说法错误。
故选:C。
█知识点二 燃烧的条件
1. 燃烧的条件
燃烧需同时具备的条件有:
(1) 物质具有可燃性;
(2)物质与有助燃作用的氧气或空气接触;
(3)物质的温度达到着火点。
2. 实验探究:探究可燃物燃烧的条件
加热乒乓球碎片和滤纸片
点燃酒精棉球
实验图示
实验现象
乒乓球碎片先燃烧,干燥的滤纸片后燃烧。
点燃后棉球燃烧起来,黄沙倒在棉球上,棉球熄灭。
实验结论
燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
燃烧需要可燃物与氧气或空气接触。
3. 化学反应中的能量变化
(1)化学反应不仅有新物质生成,还会伴随着能量的变化。有些化学反应放热,有些化学反应吸热。
(2)常见的放热反应:燃烧;中和反应;缓慢氧化;生石灰与水反应。
(3)实验探究:碳酸氢钠与稀盐酸反应的热量变化
碳酸氢钠与盐酸反应,温度下降,
说明该反应是吸热反应。
(4)常见的吸热反应:高温煅烧石灰石;碳与二氧化碳反应;碳酸钠与稀盐酸反应。
效果检测特别提醒
1.燃烧的三个条件必须同时具备,否则燃烧不能进行。
2.不一定反应条件为高温的反应都是吸热反应,有些反应需要高温,但却是放热反应。
1.花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是
A.手拉风箱的过程中增加了可燃物
B.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点
C.手拉风箱为煤燃烧提供了充足的氧气
D.用水浇灭炉中火,使燃煤与空气隔绝
【答案】C
【详解】A、风箱拉动过程中提供了充足的氧气,而氧气并不是可燃物,故选项说法不合理;
B、着火点是物质的固有属性,一般不会改变,故选项说法不合理;
C、风箱拉动过程中提供了充足的氧气,有利于煤充分燃烧,故选项说法合理;
D、用水浇灭火炉中的火,主要原因是水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,故选项说法不合理;
故选C。
2.油灯是古代重要的照明工具,如图的“省油灯”是我国劳动人民的智慧发明,下列说法不正确的是
A.灯油是可燃物
B.燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发
C.用嘴吹灭灯油,是利用隔绝空气的原理来灭火
D.夹层中的水可以降低灯油的温度,减少挥发
【答案】C
【分析】燃烧的条件:可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,三者必须同时具备,缺一不可。
【详解】A、灯油能燃烧,所以灯油是可燃物,故说法正确;
B、燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发,故说法正确;
C、用嘴吹灭,是利用降低温度到可燃物着火点以下,故说法错误;
D、夹层的水吸热降低油的温度,从而减少上层油的蒸发,故说法正确。
故选C。
█知识点三 调控燃烧的方法
1.燃料的充分燃烧
(1)使燃料充分燃烧的方法:
①增大可燃物与氧气或空气的接触面积:如将木炭或木材架空、煤块粉碎、燃油雾化等。
②提供充足的氧气或空气:如“调大”炉具进风口、向烤炉扇风等。
(2)实验探究:酒精和煤油的燃烧
液体燃料
酒精
煤油
燃烧时的现象
燃烧平缓,火焰不高,呈淡蓝色,无烟。
燃烧更剧烈,火焰明亮且旺盛,产生大量黑烟。
现象分析
酒精分子中含有氧原子,结构简单,燃烧更充分。
煤油含碳量高且不含氧元素,更易发生不完全燃烧。
(3)通过调控燃烧的条件来实现,既可调控单个条件,也可同时调控多个条件,如可燃物的形态、氧气的浓度、可燃物与氧气的混合方式等。
2.安全用火
(1)灭火的方法:破坏燃烧的条件。
①移走可燃物。如:熄灭燃气灶,关闭阀门;森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
②将氧气或空气与可燃物隔离。如:油锅着火盖锅盖;灯帽盖灭酒精灯等;
③降温到着火点以下。如:用水灭火;油罐着火,喷淋降温;油锅着火,盖锅盖或放青菜;吹灭蜡烛等。
(2)安全用火的好习惯:不随意乱扔未熄灭的火种;不随意存放汽油、酒精等易燃易爆物品;使用明火时,不要在火源附近放置可燃物质;使用家庭燃气灶、燃气热水器后,及时关闭阀门,防止燃气泄漏。
火灾发生时应采取的措施:火势小,选择适当的方法和灭火器材灭火;火势大或有蔓延的可能:沿疏散通道迅速离开火场,并拨打 119火警电话求救。
(3)常见灭火器及适用范围
灭火器
适用范围
手提式泡沫灭火器
扑灭油类及一般物质的初起火灾
手提式干粉灭火器
适用于扑灭油类、可燃气体、电器设备等初起火灾
手提式二氧化碳灭火器
适用于扑灭精密仪器、电子设备以及600V 以下的电器初起火灾。
效果检测
1.2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全、个个会应急”,了解防灾减灾的相关知识,有利于保护人们的生命、财产安全,下列有关安全应急的说法正确的是
A.夜间发现房间内燃气泄漏,应立即开灯检查
B.电器着火,立即用水灭火
C.室内着火,应迅速打开所有门窗通风
D.加油站、面粉厂等地方严禁烟火
【答案】D
【详解】 A、燃气(如天然气)是易燃气体,泄漏后与空气混合,遇火花可能引发爆炸或火灾。开灯时,开关产生的电火花可能点燃燃气。正确做法是:不开灯、不触碰任何电器,关闭燃气阀门,轻轻打开门窗通风,并到室外报警,不符合题意;
B、电器着火时,自然界的水是导体,可能导致触电或电击事故;同时,水可能使火势蔓延或损坏设备。正确做法是:先切断电源,再用干粉灭火器或二氧化碳灭火器灭火(这些灭火器不导电),或用湿布覆盖灭火,不符合题意;
C、室内着火时,打开门窗会引入大量氧气(空气),氧气是燃烧的必要条件,可能导致火势更旺甚至爆炸(如有可燃气体)。正确做法是:关闭门窗,限制氧气供应,减缓火势蔓延,并用湿毛巾捂住口鼻,从安全通道逃生,不符合题意;
D、加油站有汽油蒸气,面粉厂有面粉粉尘,这些物质在空气中易形成爆炸性混合物。烟火(如明火、火花)可能提供着火点,引发爆炸或火灾。因此,严禁烟火是必要的安全措施,符合防火防爆原理,符合题意。
故选D。
2.“安全重于泰山”,下列有关化学与安全的说法不正确的是
A.救火时不能贸然打开门窗,以免空气对流火势蔓延
B.不能向下水道扔烟花爆竹,以防沼气爆炸
C.进入面粉厂时应严禁烟火,以防粉尘爆炸
D.任何火灾,都可以用水灭火
【答案】D
【详解】A、燃烧需要氧气(助燃剂),打开门窗会增加空气流通,提供更多氧气,导致火势扩大甚至引发爆燃。因此,这个说法是正确的。
B、下水道中常积聚沼气(主要成分是甲烷),沼气易燃易爆。烟花爆竹产生的火花或高温可能点燃沼气,引发爆炸。因此,这个说法是正确的。
C、面粉厂空气中悬浮的粉尘(如面粉颗粒)达到一定浓度时,遇到明火或高温会迅速燃烧,导致爆炸。严禁烟火是为了消除火源,防止爆炸。因此,这个说法是正确的。
D、并非所有火灾都适合用水灭火。例如: 油类火灾(如油锅起火):水会使油溅出,扩大火势;电器火灾:水可能导电,引发触电或短路; 金属火灾(如钠、钾等活泼金属):水会与金属反应,产生氢气并加剧燃烧。这个说法不正确。
故选D。
█知识点四 金属的化学性质
1. 金属与氧气反应:金属+氧气→金属氧化物
(1)钠在空气中切面迅速变暗,很快与氧气反应;
(2)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光;
(3)细铁丝在空气中不能燃烧,氧气中剧烈燃烧;
(4)铜丝在空气中加热时表面生成黑色的氧化铜;
(5)金不与氧气反应,化学性质稳定。
2. 金属与酸反应:活泼金属+酸→盐+H2↑(置换反应)
(1)条件:①金属活动性排在H前;②酸只能是盐酸或稀硫酸
(2)几种金属与盐酸或稀硫酸的反应
金属
铝
镁
锌
铁
现象
产生大量气泡,固体逐渐溶解
产生大量气泡,固体逐渐溶解
产生较多气泡,固体逐渐溶解,
产生少量气泡,固体逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色
化学
方程式
与盐酸反应
2Al+6HCl = AlCl3+3H2↑
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
与稀硫酸反应
2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
备注
1.氯化亚铁和硫酸亚铁溶液均为浅绿色。
2.铜与稀盐酸、稀硫酸不反应。
3.金属与盐反应:金属+盐→新金属+新盐 (置换反应)
条件:①参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性②盐必须是溶液③K、Ca、Na除外。
实验
铜与硝酸银
铜与硫酸亚铁
现象
铜表面有银白色固体产生,溶液由无色逐渐变为蓝色。
无明显现象
化学方程式
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
不反应
效果检测特别提醒
1.单质铁与酸、盐溶液反应,生成物中铁元素化合价为+2价。而铁的氧化物与酸反应生成物中铁元素的化合价为+3价。
1.“金入于猛火,色不夺精光。”这句话是指黄金在强热条件下
A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼
【答案】C
【详解】金入于猛火,色不夺精光,是指金的化学性质非常稳定,即使在非常高的温度下,也不与其他物质反应,颜色也不会发生变化,故选C。
2.下列有关铁的化学方程式中,书写正确的是
A.4Fe+3O22Fe2O3 B.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
C.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D.Fe+H2SO4=FeSO4+H2
【答案】B
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该化学方程式中生成物的化学式书写错误,正确的化学方程式为:3Fe+2O2Fe3O4,错误;
B、铁与硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜,化学方程式书写正确,正确;
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的化学方程式应为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,错误;
D、该化学方程式中氢气后面没有标注↑,正确的化学方程式应为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,错误。
故选B。
█知识点五 金属活动性顺序
1.湿法炼铜
(1)葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。
(2)原理:将铜矿中难溶于水的含铜的化合物转变为可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中,置换出铜。化学方程式为:Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2.实验探究
(1)铁与硫酸铜溶液、氯化铜溶液的反应
实验操作
实验现象
实验结论或解释
两枚铁钉表面都出现红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铁与硫酸铜、氯化铜溶液都能反应。
化学方程式:Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
(2)金属与盐溶液的反应
金属与盐溶液
锌与硫酸铜溶液
铁与硝酸银溶液
银与硝酸铜溶液
实验图示
实验现象
锌粒表面有红色固体出现
铁丝表面有银白色固体出现
银丝表面无明显现象
反应能否进行
能
能
否
化学方程式
Zn+CuSO4 =Cu+ZnSO4
Fe+2AgNO3 =2Ag+Fe(NO3)2
无
金属活动性
Zn>Cu
Fe>Ag
Cu>Ag
3.常见金属活动性顺序
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
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
4.金属活动性顺序的应用
(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)一般情况下,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
(3)在金属活动性顺序中,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。
效果检测特别提醒
金属与盐反应的条件:
(1)盐必须是溶液才能反应,固体不能用于和金属发生置换反应。
(2)K、Ca、Na太活泼,常温下和水反应,不能置换出盐溶液中的金属。
(3)只有前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,反过来不可以。
1.有关X、Y、Z三种金属的反应:① ② ③ ④不发生反应。则可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】①X+YSO4=XSO4+Y,说明X的金属活动性比Y强,并且可得X、Y金属在化合物中显+2价;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z,说明Y的金属活动性比Z强,并且可得Z金属在化合物中显+1价;③X+H2SO4=XSO4+H2↑ ,说明X的位置排在氢的前面;④Z+H2SO4不发生反应,说明Z的位置排在氢的后面;则X、Y和Z的金属活动性顺序为X>Y>Z,所以符合要求的三种金属为Zn、Fe、Ag。
故选D。
2.根据金属活动性顺序判断,下列各组物质不能发生化学反应的是
A.Hg与溶液 B.Cu与溶液 C.Zn与溶液 D.Al与稀盐酸
【答案】B
【详解】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此分析判断.
选项
原理
分析结果
判断
A
金属活动性:汞>银
Hg与溶液能发生置换反应
√
B
金属活动性:铜<镁
Cu与溶液不反应
×
C
金属活动性:锌>铁
Zn与溶液能发生置换反应
√
D
金属活动性顺序中铝排在氢前
铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气
√
█知识点六 金属的腐蚀与防护
1.铁生锈的条件
(1)铁锈的主要成分为氧化铁(Fe2O3),从化学式推测铁生锈过程中,氧气参与了反应。
(2)铁生锈的条件:铁与氧气和水同时接触。
(3)实验探究铁生锈的条件
对比实验:控制铁粉、碳粉等其他条件完全相同。
有水
无水
实验过程
在滤纸上滴入2滴管水,加入5.0g铁粉、0.1g炭粉,用氧气传感器采集数据。
在滤纸放5.0g铁粉、0.1g炭粉,用氧气传感器采集数据。
实验数据
实验分析
氧气浓度明显下降,氧气被消耗,铁粉生锈
氧气浓度几乎不变,氧气未消耗,铁粉未生锈
实验结论
含碳杂质的铁,在潮湿的空气中更容易与氧气反应而被腐蚀。
(4)铁生锈的原理:铁与空气中的氧气和水,发生一系列复杂的化学反应,生成铁的化合物的过程。
2.防止铁生锈
(1)生活物品防锈措施
物品
铁围栏
衣架
铁哑铃
铸铁锅
自行车
防锈措施
刷油漆
浸塑
镀铬
搪瓷
车身喷漆
链条涂油
钢圈镀铬
(2)防止铁制品生锈的原理:隔绝氧气;隔绝水
(3)防止铁制品生锈的方法:
①保持表面的洁净和干燥;
②在铁制品表面覆盖保护膜;如:涂油、刷油漆、镀其他金属、搪瓷、生成致密的氧化物保护膜等。
③改变内部结构:制成合金。如:不锈钢。
4.金属腐蚀的利用:“脱氧剂”放入食品、茶叶、药品等包装内,可吸收氧气,延长保质期;暖宝宝/暖贴:利用铁粉快速生锈放出热量。
效果检测特别提醒
铁生锈是铁与氧气和水同时作用的结果,缺少其中一个条件都不能生锈。
酸和盐都能加快金属腐蚀的速度,如氯化钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等都能加速铁生锈的速度。
1.立夏多雨,下列措施中不能防止铁制农具生锈的是
A.用后及时擦拭干净 B.涂抹机油形成保护层
C.放置在潮湿的墙角 D.表面喷涂防锈漆
【答案】C
【详解】A、用后及时擦拭干净,能除去铁制农具表面的水,减少了铁与水的接触,从而可以防止生锈,不符合题意;
B、涂抹机油形成保护层,能隔绝氧气和水,可防止铁生锈,不符合题意;
C、放置在潮湿的墙角,铁制农具与氧气。水同时接触,满足铁生锈的条件,会加快铁的生锈,不符合题意;
D、表面喷涂防锈漆,能隔绝氧气和水,能防止铁生锈,不符合题意;
故选:C。
2.保护金属资源的措施之一是防止金属腐蚀。下列措施不能防止铁制品生锈的是
A.镀一层耐腐蚀金属 B.存放在潮湿的空气中
C.在表面涂油 D.涂防锈漆
【答案】B
【详解】铁生锈的条件是同时接触氧气和水。防止生锈需隔绝两者之一或全部。
A、 镀耐腐蚀金属(如镀锌)可隔绝氧气和水,有效防锈,不符合题意;
B、潮湿空气中铁接触水和氧气,加速生锈,无法防锈,符合题意;
C、涂油隔绝氧气和水,有效防锈,不符合题意;
D、涂防锈漆形成保护层,隔绝氧气和水,有效防锈,不符合题意。
故选B。
█考点一 燃烧的定义及条件
【例1】以下做法能说明燃烧需要温度达到可燃物着火点的是
A.将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带
B.将大小相同的乒乓球碎片和滤纸碎片同时加热
C.将氧气通入热水中白磷
D.将燃着的蜡烛用烧杯盖灭
【答案】B
【详解】A、将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带这是除去可燃物以达到灭火目的,所以是探究可燃物的条件,故选项错误;
B、将乒乓球碎片与源纸碎片同时加热时,温度逐渐上升,则会看到乒乓球碎片先燃烧滤纸片后燃烧是因为乒乓球碎片着点低于滤纸碎片,所以可以探究温度是否达到着点的条件,故选项正确;
C、将氧气通入热水中白磷,通入前秋燃烧通入后燃烧所以探究了与氧气(或空气)接触的条件,故选项错误;
D、用烧杯盖灭,盖上烧杯后,烧杯内氧气逐渐消耗气,最后熄灭,所以探究出与氧气(或空气)接触的条件,故选项错误。
故选:B。
解题要点
爆炸必须是可燃物与空气或氧气充分接触,且遇到明火才会发生的。可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘与空气混合后,遇明火都有可能会发生爆炸。
【变式1-1】1815年,戴维发明了煤矿安全灯—戴维灯:采用一种网眼很小的金属网罩住煤油火焰,火焰仅在网中燃烧而不引燃矿坑内的瓦斯气。下列说法正确的是
A.金属网罩可以隔绝氧气 B.灯内煤油燃烧耗尽氧气,则瓦斯气无法燃烧
C.金属网吸收热量,使温度低于瓦斯气的着火点 D.戴维灯的使用可极大降低瓦斯气的爆炸极限
【答案】C
【详解】A、从煤油灯可以燃烧可知,煤油接触到氧气,所以金属网罩没有隔绝氧气。不符合题意;
B、可燃物燃烧需要氧气。灯内煤油正常燃烧,则没有将氧气耗尽。不符合题意;
C、金属具有良好的导热性,金属网吸收热量使热量快速扩散,避免温度过高,使温度低于瓦斯气的着火点,瓦斯不能燃烧。符合题意;
D、戴维灯的使用不能降低瓦斯气的爆炸极限,瓦斯气的爆炸极限是物质的固有属性,使用戴维灯过程中没有改变。不符合题意;
故选C。
【变式1-2】图甲为古代“暖宝宝”——手炉,其外层为漆有彩图的木胎,暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是
A.木胎仅起装饰作用 B.中空层有传热和防烫作用
C.木炭燃烧提供暖手的热量 D.镂空铜网有利于通风换气
【答案】A
【详解】A:木胎不仅具有装饰作用(漆有彩图),还起到隔热和保温的作用,避免直接接触高温金属内胆导致烫伤。选项错误;
B:中空层通过空气隔离减少热传导,确实兼具传热(缓慢导热)和防烫功能,选项正确;
C:木炭燃烧是手炉的热量来源,选项正确;
D:镂空铜网的设计可以促进空气流通,帮助木炭持续燃烧,选项正确。
故选A。
█考点二 实验探究燃烧的条件
【例2】如图所示:把滤纸碎片和乒乓球碎片,分开放在一块薄铜片的两侧,用酒精灯加热铜片的中部(假设铜片各处温度相等)。关于该探究燃烧条件的实验,下列说法中正确的是
A.实验中使用铜片,是利用了铜的导电性
B.实验过程中滤纸碎片先燃烧,乒乓球碎片后燃烧
C.滤纸碎片和乒乓球碎片应该大小相同
D.实验说明燃烧的条件之一是与氧气接触
【答案】C
【详解】A、金属有良好的导电性,实验中使用铜片,是利用了铜的导热性使滤纸碎片和乒乓球碎片燃烧,说法错误,不符合题意;
B、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说法错误,不符合题意;
C、控制实验变量相同,滤纸碎片和乒乓球碎片应该大小相同,说法正确,符合题意;
D、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,说法错误;
故选:C。
【变式2-1】某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到 处红磷不燃烧, 处白磷燃烧, 处白磷不燃烧,一段时间后 处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为 ,白磷足量)。下列说法正确的是解题要点
采用控制变量法探究燃烧条件。分别控制三个变量:氧气、温度是否达到着火点;是否接触氧气。
A.对比a、c两处的现象能得出燃烧需要氧气
B.该实验能得出红磷的着火点比白磷高
C.烧杯中热水的作用仅是隔绝氧气
D.最终量筒中剩余水的体积约为
【答案】B
【详解】A、a处红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;c处白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧,则对比a、c两处的现象不能得出燃烧需要氧气,说法错误,不符合题意;
B、a处红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;b处白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,则对比a处红磷不燃烧、b处白磷燃烧,可得出红磷的着火点比白磷高,说法正确,符合题意;
C、烧杯中热水的作用是隔绝氧气和提供热量,说法错误,不符合题意;
D、b处白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,装置内氧气被消耗,气体减少,压强减小,待装置冷却至室温后打开弹簧夹,量筒中的水被压入H形管中,进入H形管中水的体积即为氧气的体积,由于氧气约占空气总体积的五分之一,则量筒中剩余水的体积为 ,说法错误,不符合题意。
故选:B。
【变式2-2】如图是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)实验一:加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生淡蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是:燃烧需要 。
(2)实验二:观察到先燃烧的物质是乒乓球碎片;由此得出燃烧的条件之一是: ;
(3)实验三:一段时间后蜡烛熄灭,实验结果表明燃烧需要氧气,该实验观察到仪器①的内壁有水雾,说明石蜡一定含有的元素是 (填名称)。
【拓展】
(4)将实验三改成图2甲所示的密闭容器进行,同时用传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2乙所示,蜡烛熄灭时,氧气的体积分数为 ,由此得到的结论是 。
【答案】(1)可燃物
(2)温度达到可燃物的着火点
(3)氢/氢元素
(4) 16% 燃烧需要氧气体积分数达到一定值
【详解】(1)酒精是可燃物,水不是可燃物,故加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生淡蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是:燃烧需要可燃物;
(2)乒乓球碎片和滤纸碎片均与氧气接触,温度相同,乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低,先燃烧的物质是乒乓球碎片;由此得出燃烧的条件之一是:燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(3)该实验观察到仪器①的内壁有水雾,说明石蜡燃烧生成了水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含H、O,反应物氧气由氧元素组成,则石蜡中一定含有的元素是氢元素;
(4)由图乙可知,蜡烛熄灭时,氧气的体积分数为16%;
蜡烛熄灭时,氧气的体积分数不是零,说明燃烧需要氧气体积分数达到一定值。
█考点三 灭火的原理和方法
【例3】下列成语所包含的燃烧条件和灭火原理不合理的是
A.“杯水车薪”——可燃物的量少,导致火焰熄灭
B.“钻木取火”——让温度达到可燃物的着火点使之燃烧
C.“煽风点火”——促进空气流通,提供充足的氧气使燃烧更剧烈
D.“釜底抽薪”——采用清除可燃物的方式,使燃烧停止
【答案】A
【详解】A、“杯水车薪”指用一杯水去救一车着火的柴,比喻力量太小,无济于事,并非因可燃物量少而熄灭,实际是水量不足无法有效灭火,符合题意;
B、钻木取火,可以实现摩擦生热,提高了温度,达到可燃物的着火点,从而实现了燃烧,不符合题意;
C、煽风点火,促进空气的流通,为燃烧补充空气或氧气,使燃烧更旺,不符合题意;
D、抽薪就是移去可燃物,控制了物质的燃烧,从而实现灭火,不符合题意;
故选A。【变式3-1】青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是解题要点
灭火的原理是破坏燃烧的条件;可采用:隔绝氧气;降温到着火点以下;隔离可燃物等方法。
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
【答案】B
【详解】A、灯油具有可燃性,属于可燃物,此选项正确;
B、燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可,灭火只需要破坏其一即可,转动灯罩隔绝了空气,使灯火熄灭,此选项错误;
C、有大量黑烟产生是因为氧气不足,燃料燃烧不充分,应调大进风口,增大氧气进入量,促进燃烧,此选项正确;
D、腹中的水可以吸收燃烧产生的烟气,同时也能对灯体进行降温,起到环保和降温的作用,此选项正确。
故选B。
【变式3-2】“灭火弹”是一种新型灭火器。将其投入火灾现场,迅速释放出超细干粉,覆盖在可燃物表面,火被熄灭。其灭火原理主要是
A.隔绝氧气 B.移走可燃物 C.将可燃物变为不易燃烧的物质 D.降温至可燃物着火点以下
【答案】A
【详解】“灭火弹”释放的超细干粉覆盖在可燃物表面,使可燃物隔绝氧气,从而灭火。
故选A。
█考点四 化石燃料及其充分利用
【例4】从柴草到煤炭,再到液化石油气和天然气,燃料的每次迭代升级都减少了家庭用火的麻烦和风险,也反映了经济的发展和人们生活水平的提高。下列说法错误的是
A.煤炭主要含有碳元素,可直接燃烧,污染小
B.天然气、沼气、可燃冰主要成分都是CH4
C.焚烧秸秆一定程度上会污染空气,影响航空安全
D.液化气易燃易爆,使用时要注意安全
【答案】A
【详解】A. 煤炭的主要成分是碳元素,可直接燃烧,煤炭燃烧时,会释放二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物,污染并不小,故选项说法错误;
B. 天然气、沼气、可燃冰主要成分都是甲烷化学式为:CH4,故选项说法正确;
C. 焚烧秸秆会产生大量烟雾、一氧化碳(CO)、颗粒物等污染物,污染空气,同时烟雾会降低能见度,影响飞机起降,对航空安全造成威胁,故选项说法正确;
D. 液化气(液化石油气,LPG)主要成分是丙烷、丁烷等烃类,使用时若泄漏或遇明火,可能引发火灾或爆炸,故选项说法正确。
故选:A。
【变式4-1】下列关于化石燃料的说法正确的是解题要点
熟悉三大化石燃料煤、石油和天然气的成分、用途及其燃烧对环境的影响。
A.化石燃料都属于可再生能源 B.煤完全燃烧时不会产生污染
C.石油为原料能制造合成纤维 D.天然气主要成分为一氧化碳
【答案】C
【详解】A、化石燃料包括煤、石油和天然气,化石燃料在短期内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源,说法错误,不符合题意;
B、煤中含有硫元素、氮元素,完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨,对环境造成污染,说法错误,不符合题意;
C、以石油为原料能制造合成纤维,说法正确,符合题意。
D、天然气主要成分是甲烷,说法错误,不符合题意。
故选:C。
【变式4-2】家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原因是 。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是 。
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有 (写一种即可)。
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。
【答案】(1)都具有可燃性
(2)清除可燃物
(3)
(4)燃烧时要有足够的空气(氧气)(或燃料与空气要有足够大的接触面)
(5)环保清洁(或安全、来源广、可再生、成本低等)
【详解】(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,是因为它们都是可燃物,具有可燃性;
(2)成语“釜底抽薪”的含义是指从锅下抽掉柴火,比喻从根本上解决问题,彻底断绝事情的根源或阻止其继续发展。因此其灭火的原理是清除可燃物;
(3)天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为:;
(4)使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有两方面:燃烧时要有足够的空气(氧气),燃料与空气要有足够大的接触面;
(5)未来家用燃料应向着环保清洁、安全、来源广、可再生、成本低等方面发展。
█考点五 安全用火
【例5】下列生活中遇到的事故,处理方法正确的是
A.家用电器着火时,立即用水浇灭 B.档案室失火后应用泡沫灭火器灭火
C.燃着的酒精灯打翻时,可用沙子盖灭 D.家里煤气泄漏,立即开灯打“110”报警
【答案】C
【详解】A、家用电器着火时,不能立即用水浇灭,以防发生触电,此选项错误;
B、扑灭图书、档案贵重设备,精密仪器等火灾应用液态二氧化碳灭火器, 此选项错误;
C、酒精灯不慎打翻起火,用沙子盖灭,采用隔离氧气的方法进行灭火,此选项正确;
D、可燃性的气体与空气或氧气的混合气体遇明火、静电、电火花或加热可能发生爆炸,开灯打“110”报警会产生电火花,此选项错误;
故选C。
【变式5-1】下列说法不合理的是
A.遭遇火灾,如果火势较大,立即拨打119火警电话报警
B.发现家中电线老化着火,应立即用水浇灭
C.消防员用高压水枪灭火,其原理是降低可燃物的温度至着火点以下
D.烟头诱发室内起火,原因是燃着的烟头使可燃物的温度达到其着火点
【答案】B
【详解】A、遭遇火势较大的火灾,立即拨打 119 火警电话报警是合理的应急措施,该说法合理。
B、电线老化着火时,用水浇灭易引发触电事故,应先切断电源,再采取灭火措施,该说法不合理。
C、水可以吸收热量,高压水枪灭火的原理是降低可燃物的温度至着火点以下,该说法合理。
D、烟头使可燃物温度达到着火点从而诱发室内起火,该说法合理。
故选B。
【变式5-2】火给人类带来文明进步、光明和温暖。但失去控制的火,就会给人类造成灾难。下列相关事故处理正确的是
A.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
B.厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇
C.高层楼房着火,立即打开所有门窗,乘坐电梯逃离
D.家用电器着火,用水扑灭
【答案】A
【详解】A、炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭,是利用了隔绝氧气的灭火原理,该选项正确;
B、厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇,可能会产生电火花,引发爆炸,该选项错误;
C、高层楼房着火,立即打开所有门窗,会使空气大量进入,火势更旺;且火灾时电梯可能会断电,不能乘坐电梯逃离,该选项错误;
D、家用电器着火,用水扑灭,可能会引起触电事故,该选项错误。
故选A。
█考点六 金属的化学性质
【例6】下列物质中,能用金属跟稀酸反应直接制得的是
A.ZnSO4 B.CuCl2 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
【答案】A
【详解】A、锌(Zn)位于氢前面,比氢活泼,能与稀硫酸(H2SO4)反应生成硫酸锌(ZnSO4)和氢气。正确。
B、铜(Cu)位于氢后面,不如氢活泼,不能与稀盐酸(HCl)反应生成氯化铜(CuCl2)和氢气。铜与稀盐酸不发生反应。错误。
C、铁(Fe)位于氢前面,能与稀盐酸反应,但铁在反应中通常显+2价,生成氯化亚铁(FeCl2),而不是氯化铁(FeCl3)。错误。
D、铁(Fe)位于氢前面,能与稀硫酸反应,但铁在反应中显+2价,生成硫酸亚铁(FeSO4),而不是硫酸铁(Fe2(SO4)3)。错误。
故选A。
【变式6-1】在溶液中加入一定量的铁粉,等完全反应后过滤,下列说法正确的是解题要点
1.金属与氧气反应:钠的切面在空气中很快变暗,镁在空气中剧烈燃烧,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,铜在空气中加热变黑,金不能与氧气反应。
A.滤纸上若有,滤液中可能有
B.滤纸上若有,滤液中不可能有
C.滤纸上若有、,滤液中一定只有
D.滤纸上若有、,滤液中可能有、
【答案】C
【分析】金属活动性顺序表中,铁排在铜前面,铁(Fe)比铜(Cu)活泼,铁能置换出硝酸铜溶液中的铜,反应的化学方程式为:Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 。铁粉的加入量分三种情况:①铁不足,Cu(NO3)2未完全反应,滤纸上只有Cu,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2;②铁和硝酸铜恰好完全反应,滤纸上只有Cu,滤液中只有Fe(NO3)2;③铁过量,滤纸上有Fe和Cu,滤液中只有Fe(NO3)2。
【详解】A、滤纸上若有,说明铁有剩余,硝酸铜被完全反应,滤液中只有Fe(NO3)2,不可能含有Cu(NO3)2,选项A不正确;
B、滤纸上若有,说明铁和硝酸铜溶液一定发生了反应,铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,因此滤液中一定含有Fe(NO3)2,选项B不正确;
C、滤纸上若有、,说明反应中铁有剩余,硝酸铜全部反应转变成硝酸亚铁,因此滤液中一定只有Fe(NO3)2,选C项正确;
D、滤纸上若有、,说明反应中铁有剩余,硝酸铜全部反应生成硝酸亚铁,滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2,选项D不正确。
故选C。
【变式6-2】下列实验为探究金属化学性质的实验,回答下列问题。
(1)实验一:仪器a的名称为 ,观察到的实验现象为 。
(2)实验二:能够产生气泡的试管是 (填字母),写出其中一个反应的化学方程式: 。
(3)实验三:请你设计实验,比较铁、铜、银的金属活动性。
实验内容(文字或图示均可)
实验现象
实验结论
金属活动性:铁>铜>银
【答案】(1) 坩埚钳 红色铜片变为黑色
(2) BCD 或或
(3) 方法一
或铁片、银片分别插入硫酸铜溶液中; 左边试管铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,右边试管无明显现象;
方法二
或将铜丝分别插入硫酸亚铁和硝酸银溶液中;
插入硫酸亚铁溶液中无明显现象,插入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变成浅绿色;
或其他合理方案。
【详解】(1)a是坩埚钳,用来将坩埚或蒸发皿等物体夹住进行实验;
铜与空气中的氧气在加热的条件下生成氧化铜,反应现象为红色铜片变为黑色,故填:红色铜片变为黑色;
(2)在金属活动性顺序中,镁、锌、铁排在氢前面,能与酸反应产生氢气,铜排在氢之后,不能与酸反应,所以实验中有气泡冒出的是BCD,故填:BCD;
反应化学方程式为、、
(3)在金属活动性顺序中,排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
方法一
将铁片、银片分别插入硫酸铜溶液中,铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,银片无明显现象,说明三种金属活动性由强到弱的顺序为铁>铜>银,故填:将铁片、银片分别插入硫酸铜溶液中;铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,银片无明显现象。
方法二
将铜丝分别插入硫酸亚铁和硝酸银溶液中,插入硫酸亚铁溶液中无明显现象,插入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变成蓝色,说明三种金属活动性由强到弱的顺序为铁>铜>银,故填:将铜丝分别插入硫酸亚铁和硝酸银溶液中,插入硫酸亚铁溶液中无明显现象,插入硝酸银溶液中,铜片表面有银白色固体析出,溶液由无色变成蓝色。(或其他合理方案)。
█考点七 金属活动性顺序的应用
【例7】有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在,丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装,但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是
A.甲>乙>丁>丙 B.丙>丁>乙>甲 C.丙>乙>丁>甲 D.乙>丁>丙>甲
【答案】D
【详解】根据题干分析,“只有甲在自然界主要以单质形式存在”:这表明甲的活动性最弱,因为活动性弱的金属不易发生反应,才能在自然界中以单质形式稳定存在(如金、银)。因此,甲是活动性最弱的金属。
“丁的化合物的水溶液不能用乙制的容器盛装”:丁的化合物水溶液是丁的盐溶液。不能用乙制的容器盛装,说明乙能与丁的盐溶液反应,即乙能将丁从其盐溶液中置换出来。根据金属活动性顺序规则,活动性强的金属能置换活动性弱的金属,因此乙的活动性强于丁(乙 > 丁)。
“丁的化合物的水溶液可以用丙制的容器盛装”:这表示丙不能与丁的盐溶液反应,即丙不能置换丁。因此,丙的活动性弱于丁(丁 > 丙)。
综合以上信息:乙 > 丁 > 丙,且甲活动性最弱,因此四种金属的活动性顺序为:乙 > 丁 > 丙 > 甲。
故选D。
【变式7-1】湖北出土的许多战国时期的青铜器都采用了鎏金工艺,该工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,汞沸点较低,通过加热处理使汞消散,使金附着在器物表面。下列说法错误的是解题要点
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
A.金汞漆的熔点比金低 B.汞的活动性比金强
C.金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D.加热除汞工艺利用了汞沸点较低受热易挥发的性质
【答案】C
【详解】A、一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,将金溶于汞中制成“金汞漆”,则金汞漆的熔点比金低,说法正确,不符合题意;
B、汞的活动性比金强,说法正确,不符合题意;
C、将金溶于汞中制成“金汞漆”,金、汞的活动性顺序均在氢之后,则金汞漆加入盐酸中,金、汞与盐酸不反应,不会产生大量气泡,说法错误,符合题意;
D、由题干信息可知,加热除汞工艺利用了汞沸点较低受热易挥发的性质,说法正确,不符合题意。
故选:C。
【变式7-2】有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
【答案】A
【详解】由题意可知:如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应,说明Y的金属活动性比氢强,X的金属活动性比氢弱,即Y>H>X;把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化,说明X的金属活动性比银强,Z的金属活动性比银弱,即X>Ag>Z.则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是Y>X>Z。所以,A正确。
故选A。
█考点八 设计实验探究金属活动性顺序
【例8】某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤
现象
结论与解释
实验1
铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象
反应的化学方程式:
实验2
铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
【答案】(1)验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序
(2) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色
(3)铁>铜>银/Fe>Cu>Ag
【详解】(1)根据实验目的和实验方案可知,实验名称是:验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
(2)实验1:金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,观察到铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象,说明铁丝与稀硫酸发生反应生成了氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
实验2:金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,该实验结论是铜比银活泼,说明铜丝与硝酸银溶液发生了反应:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,可推测实验现象是:铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色。
(3)根据以上探究可知,三种金属的活动性顺序为:铁>铜>银。
【变式8-1】现有银、铜、铁三种金属,某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:解题要点
比较三种金属活动性的方法:
(1)“两金夹一盐”:将活动性最强和最弱的金属分别插入中间金属的盐溶液中,能反应的在前面,不能反应的在后面。
(2)“两盐夹一金”:将中间的金属分别插入活动性最强和最弱金属的盐溶液中,能反应的在后面,不能反应的在前面。
Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸中;Ⅱ.将银片浸入稀硫酸中;Ⅲ.将铁片浸入硫酸铜溶液中。
(1)实验前需将金属片打磨,目的是 ;
(2)实验Ⅲ的现象是 ;
(3)写出实验Ⅰ所发生反应的化学方程式: ;
(4)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请你设计实验证明铜和银的金属活动顺序 (写出试剂即可)。
(5)增加实验后,根据现象比较得出三种金属的活动性强弱顺序为 。
【答案】(1)除去金属表面的氧化膜(或去除金属表面的杂质)
(2)铁片表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
(3)
(4)铜片和AgNO3溶液
(5)Fe>Cu>Ag
【详解】(1)金属在空气中易被氧化,表面形成氧化膜(如铁生锈生成Fe2O3、铜生成CuO等),这些氧化膜会阻碍金属与其他物质的反应。所以实验前需打磨金属片,目的是去除金属表面的氧化膜(或杂质),让金属能与试剂充分接触发生反应。
(2)实验III中,铁的金属活动性强于铜,铁会与硫酸铜溶液发生置换反应,化学方程式(),反应时,铁片表面会析出红色的铜,硫酸铜溶液是蓝色,反应后生成的硫酸亚铁溶液是浅绿色的,所以实验现象是铁片表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
(3)实验I里,铁和稀硫酸发生反应,生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:
(4)要证明铜和银的金属活动顺序,依据金属活动顺序表,铜比银活泼,可利用金属与盐溶液的置换反应,将铜片浸入硝酸银溶液中,若铜片表面有白色物质(银)析出,溶液由无色变为蓝色,就说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜的活动性强于银。所以可选用铜片和AgNO3溶液。
(5)实验Ⅰ中铁能与稀硫酸反应,说明铁在金属活动性顺序中位于氢之前;实验Ⅱ中银不能与稀硫酸反应,说明银在金属活动性顺序中位于氢之后;实验Ⅲ中铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,说明铁的活动性强于铜;再通过补充实验(铜片浸入硝酸银溶液,铜可以置换出银)可知铜的活动性强于银。综合可知三种金属的活动性强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
【变式8-2】某化学兴趣小组的同学欲探究金属M与铜、铝的活动性顺序,进行以下探究活动(M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体)
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】
(1)①Al>Cu>M;②Al>M>Cu;③ 。
【设计与实验一】
(2)甲同学取M丝、铜丝、铝丝分别插入3支分别盛有等体积等浓度的稀盐酸的试管中,记录的现象如表:请完成表格中的横线部分内容:
实验操作
M丝
铜丝
铝丝
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
;M>Al
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
【交流与表达】
(3)同学们对上述实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时插入铝丝的试管中无气泡产生的原因,该原因是 。
【实验二】
(4)为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同、打磨干净的M丝和铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验。试管乙中观察到的现象是 。
【交流与表达】
(5)同学们经过讨论后认为该实验可以优化,只需要做 和 两支试管的实验就可以得出正确的结论。
【思考】
(6)乙同学绘制了铝丝与稀硫酸产生氢气的速率随时间变化的曲线,请据图丁分析:
①时间0~t内,反应速率逐渐加快的主要原因是 。
②时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是 。
【答案】(1)M>Al>Cu
(2) M>Cu Al>M>Cu
(3)铝与空气中的氧气反应生成氧化铝包裹在铝的表面,开始时是盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水
(4)M丝表面有红色固体生成,溶液由蓝色变为无色
(5) 甲 乙
(6) 反应放热 硫酸的浓度减小
【详解】(1)铝的金属活动性大于铜,根据已有猜想,三种金属的活动性顺序还可能是M>Al>Cu;
(2)M丝、铜丝、铝丝分别插入3支分别盛有等体积等浓度的稀盐酸的试管中,开始时,M丝表面有少量气泡产生,铜丝和铝丝表面无气泡,可以得出结论是金属活动性M>Cu;M>Al;几分钟后的,M丝表面有少量气泡产生,铝丝表面有大量气泡产生,铜丝表面气泡产生无气泡,说明金属M能与盐酸反应,铝能与盐酸反应,且比M与盐酸反应剧烈,铜不与盐酸反应,故可得出结论是金属活动性Al>M>Cu;
(3)铝与空气中的氧气反应生成氧化铝包裹在铝的表面,开始时是盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,故开始时插入铝丝的试管中无气泡产生;
(4)金属活动性M>Cu,故金属M能从硫酸铜中置换出铜,故试管乙中观察到的现象是M丝表面有红色固体生成,溶液由蓝色变为无色;
(5)甲实验中铝丝能置换出金属M,实验乙中M丝能置换出铜,由甲乙实验就可得出正确的结论;
(6)时间0~t内,反应速率逐渐加快的主要原因是反应放热,时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是硫酸的浓度减小。故填:反应放热;硫酸的浓度减小。
█考点九 探究铁生锈的条件
【例9】在探究铁生锈条件的实验中,如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是
A.试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B.试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气
C.试管B中铁钉不易生锈
D.试管D中铁钉生锈的速率比C快
【答案】A
【详解】A、A中铁钉和氧气接触不和水接触不生锈,C中铁钉和氧气、水接触生成,变量为水,说明铁生锈需要水,但无法得出铁生锈需要氧气。符合题意;
B、气体溶解度随温度升高而升高。煮沸可以尽最大可能的除去水中溶解的气体。试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气,避免干扰实验。不符合题意;
C、B中铁钉不和氧气接触,不易生锈。不符合题意;
D、氯化钠溶液会加速铁钉的锈蚀,所以试管D中铁钉生锈的速率比C快。不符合题意;
故选A。
【变式9-1】某“暖宝宝”的成分为铁粉、活性炭等。探究小组利用图甲装置测得的实验结果如图乙所示。下列说法错误的是解题要点
探究铁生锈的实验需要控制变量做对比实验。
A.“暖宝宝”发热原理是铁粉与H2O、O2反应 B.由O2浓度变化推测,铁粉可用作食品脱氧剂
C.“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料 D.分离“暖宝宝”中的铁粉可用磁铁吸引
【答案】C
【详解】A、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,此反应过程中会放出热量,“暖宝宝”发热原理是Fe粉与H2O、O2反应,故选项说法正确;
B、由图像信息可知,装置内的氧气的浓度降至较低浓度,则Fe粉可用作食品脱氧剂,故选项说法正确;
C、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,导致“暖宝宝”失效,封装“暖宝宝”的外包装袋应选不透水、不透气的材料,这样才能保证“暖宝宝”不失效,故选项说法错误;
D、铁粉具有磁性,可以用磁铁吸引进行分离,故选项说法正确。
故选C。
【变式9-2】化学小组为探究“暖宝宝”的原料配比,在查阅资料后,设计如下实验,并利用温度传感器测定各组实验中温度变化情况如图所示。请回答下列问题。
实验组别
铁粉/g
活性炭/g
食盐/g
水/mL
A
3
0.5
1
1
B
3
0.5
1
1.5
C
3
1
1
1
(1)暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热,即铁粉与 (填化学式)共同作用发生氧化反应。
(2)幼儿期宝宝的皮肤比较娇嫩,对温度的变化非常敏感。若设计一款幼儿期宝宝可用的“暖宝宝”,原料配比最佳的为 (填字母)组,请说明理由 。
【答案】(1)H2O、O2
(2) C 活性炭的含量较高,减缓铁与氧气、水的反应速率,降低放热温度,避免烫伤幼儿娇嫩的皮肤(合理即可)
【详解】(1)暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热,即铁粉与水(H2O)、氧气(O2)共同作用发生氧化反应,故填:H2O、O2;
(2)幼儿期宝宝的皮肤比较娇嫩,对温度的变化非常敏感,需要选择发热温度较低的配方,故原料配比最佳的为C组,C组中活性炭的含量较高,减缓铁与氧气、水的反应速率,降低放热温度,避免烫伤幼儿娇嫩的皮肤,故填:C;活性炭的含量较高,减缓铁与氧气、水的反应速率,降低放热温度,避免烫伤幼儿娇嫩的皮肤(合理即可)。
█考点十 铁制品的腐蚀与防护
【例7】文物出土后,暴露在空气中,其被氧化、锈蚀等过程会加速。可用作保护气以延缓氧化、锈蚀速度的是
A.H2O B.O2 C.N2 D.CO2
【答案】C
【详解】铁生锈的条件是与氧气和水同时接触;铜生锈的条件是与氧气、水和二氧化碳同时接触;氮气化学性质稳定,可作保护气,该气体的化学式为N2。
故选C。
【变式7-1】防止金属生锈是保护金属资源的一种非常重要的方法。对于防止铁制品生锈,下列说法错误的是解题要点
1.防止铁生锈的原理:隔绝氧气;隔绝水
2.防止铁生锈的方法:保持表面的洁净和干燥;在铁制品表面覆盖保护膜;制成合金。
A.在铁制品表面刷漆、涂油可以有效防止铁制品生锈
B.经常用食盐水清洗铁制品表面会加速铁制品的锈蚀
C.用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈
D.铁生锈之后为保护铁制品,铁锈不用立即除去
【答案】D
【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气、水接触,在铁制品表面刷漆、涂油可以隔绝氧气和水,起到防锈的目的,说法正确;
B、铁生锈的条件是铁与氧气、水接触,经常用食盐水清洗擦拭铁制品,能使铁与氧气、水接触,促使其生锈,说法正确;
C、铁锈的主要成分是三氧化二铁,三氧化二铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,故用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈,说法正确;
D、铁锈要及时除去,因为铁锈疏松多孔,会加快铁制品的锈蚀,说法错误;
故选:D。
【变式7-2】刮取少量铁制品表面的铁锈,分为两份,一份溶于稀硫酸,另一份在高温下与一氧化碳反应。下列说法不正确的是
A.铁锈很疏松,主要成分是Fe2O3·xH2O
B.铁锈溶于稀硫酸,无色溶液变为浅绿色
C.铁锈在高温下与一氧化碳反应,一氧化碳表现出还原性
D.铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触
【答案】B
【详解】A、铁锈是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,铁锈很疏松,主要成分是Fe2O3·xH2O,故A不符合题意;
B、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到固体溶解,溶液由无色变为黄色,故B符合题意;
C、铁锈中的氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳表现出还原性,故C不符合题意;
D、铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触,故D不符合题意。
故选B。
基础应用
1.(2024·上海青浦·一模)有关燃烧和灭火的说法正确的是
A.可燃物在空气中才能燃烧 B.煤炭粉碎能使其燃烧得更充分
C.降低可燃物的着火点可灭火 D.油锅着火时可以用水灭火
【答案】B
【详解】A、氢气可以在氯气中燃烧,发生了燃烧,没有氧气参加,说明燃烧不一定要有氧气参与,可燃物不一定在空气中才能燃烧。A不正确;
B、将煤炭粉碎,能增大煤与氧气的接触面积,能使其燃烧更充分。B正确;
C、物质的着火点一般不会发生变化,降低可燃物的温度到着火点以下,可灭火。C不正确;
D、油的密度比水小,用水灭火,油会漂浮于水面上,与氧气的接触面积更大,更容易燃烧,油锅着火时不可以用水灭火。D不正确。
综上所述:选择B。
2.(2025·上海·三模)干垃圾焚烧可用于发电,焚烧前一般需粉碎处理。粉碎的目的是
A.使可燃物分子变小 B.减少参加反应的氧气量
C.缓解温室效应 D.使其充分燃烧
【答案】D
【详解】干垃圾焚烧可用于发电,焚烧前一般需粉碎处理,粉碎可以增大可燃物与氧气的接触面积,其目的是使可燃物充分燃烧,故选:D。
3.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是
A.水龙头表面镀铬 B.自行车链条涂油
C.用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D.将使用后的菜刀擦干存放
【答案】C
【详解】A、水龙头表面镀铬,铬的化学性质相对稳定,镀铬可隔绝氧气和水,能有效防止生锈,做法恰当;
B、在自行车链条涂油,能将铁与氧气和水隔绝,防止铁生锈,做法恰当;
C、铝壶表面有一层致密的氧化铝保护膜,用 “钢丝球” 打磨铝壶表面,会破坏这层保护膜,使铝更容易被氧化生锈,做法不恰当;
D、将使用后的菜刀用布擦干,可减少菜刀表面的水分,因为铁生锈需要水参与,这样能防止菜刀生锈,做法恰当。
故选:C。
4.(24-25九年级上·上海松江·期末)工业上常把煤块粉碎后作燃料,其目的是
A.减少二氧化碳排放量 B.增加空气中氧气的含量
C.降低煤的着火点使煤容易燃烧 D.增大跟空气的接触面使煤充分燃烧
【答案】D
【详解】使可燃物充分燃烧的两个方面:一是增加氧气的浓度,二是增大可燃物与氧气的接触面积;工业上常把煤块粉碎后作燃料,其目的是增大可燃物与空气的接触面积,使煤充分燃烧,减少煤的浪费,故选:D。
5.(2025·上海普陀·二模)喷油器是现代汽车燃油喷射系统的核心装置,它可将燃油变成雾状。喷油器的作用是
A.使燃油充分燃烧 B.减少热量的损失
C.减少氧气的消耗 D.降低燃油着火点,使燃油更易燃烧
【答案】A
【详解】A、将汽油喷成雾状,可增大汽油与空气的接触面积,使燃烧更充分,选项正确;
B、将汽油喷成雾状,可增大汽油与空气的接触面积,使燃烧更充分,不减少热量的损失,选项错误;
C、将汽油喷成雾状,可增大汽油与空气的接触面积,使燃烧更充分,不能减少O2消耗量,选项错误;
D、着火点是物质本身的属性,不会改变,选项错误。
故选:A。
6.(2025·湖南长沙·一模)我们需要在保持良好生态环境的前提下,合理地开发和利用自然资源,下列说法错误的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用
B.煤燃烧时产生的二氧化硫会形成酸雨
C.推广新能源汽车有利于减少汽车尾气对环境的影响
D.人们正在利用和开发其他能源,比如风能、太阳能、生物质能等
【答案】A
【详解】A、化石能源(如煤、石油、天然气)除了燃烧外,还能通过化学加工转化为其他产品,如石油分馏可得到汽油、柴油等,说法错误,符合题意;
B、煤中含有硫元素,燃烧时产生的二氧化硫会形成酸雨,说法正确,不符合题意;
C、推广新能源汽车有利于减少汽车尾气对环境的影响,说法正确,不符合题意;
D、随着对清洁能源需求的增加,风能、太阳能、生物质能等可再生能源正在被广泛研究和应用,以减少对化石能源的依赖,说法正确,不符合题意。
故选:A。
7.(2024·上海·中考真题)下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】金属活动性顺序为:钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金,A符合题意。
故选A。
8.通过细水雾喷头将水打成微小颗粒,以雾状形式喷射到火源上进行灭火。下列关于细水雾灭火技术的分析不正确的是
A.细水雾可以降低着火点 B.细水雾可以起隔绝空气的作用
C.细水雾的表面积较大 D.细水雾灭火系统用水量小,不会出现水渍
【答案】A
【详解】A 、着火点是物质的固有属性,一般是固定不变的,细水雾灭火不能降低着火点,分析不正确,符合题意;
B、细水雾可以起隔绝空气的作用,从而阻止燃烧,分析正确,不符合题意;
C、细水雾的表面积较大,能够更有效地吸收热量,降低温度,分析正确,不符合题意;
D 、细水雾灭火系统用水量小,不会出现水渍,分析正确,不符合题意。
故选A。
9.(2025·上海·二模)比较铁、铜金属活动性顺序,除了铁片、铜片外,还需要的试剂是
A.蒸馏水 B.稀硫酸 C.硝酸银溶液 D.氯化亚铁
【答案】B
【详解】A、铁、铜都不能和水反应,用水不能比较铁、铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意;
B、铁能和稀硫酸反应而铜不能,说明在金属活动性顺序中,铁排在氢前面,铜排在氢后面,即铁的金属活动性顺序比铜强,故选项符合题意;
C、铁、铜都能和硝酸银溶液反应,说明铁、铜的金属活动性都比银强,无法比较铁、铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意;
D、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,铜的活动性比铁弱,铜片不能与氯化亚铁溶液发生反应,没有明显现象,所以无法通过氯化亚铁比较铁和铜的金属活动性顺序,故选项不符合题意。
故选:B。
10.(2025·上海嘉定·二模)在铁粉中加入一定量的盐酸,反应一段时间后再加入锌粉,如图所示,以下判断正确的是
A.②中是氯化亚铁溶液 B.③中可能有盐酸
C.③中有氯化锌溶液 D.③中固体有铁和锌
【答案】B
【详解】A、铁与盐酸反应生成氯化亚和氢气,盐酸可能过量,故②中可能是氯化亚铁溶液和盐酸的混合液,故错误;
B、盐酸能与铁和锌反应,由图可知,③中有固体,故不可能有盐酸,故错误;
C、②中是氯化亚铁溶液或是氯化亚铁溶液和盐酸的混合液,锌与氯化亚铁、盐酸都能反应生成氯化锌,故③中有氯化锌溶液,故正确;
D、由上述分析可知,②中加入锌粉后一定发生氯化亚铁与锌反应生成氯化锌和铁,可能发生锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,故③中固体一定有铁,可能有锌,故错误。
故选B。
11.小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序,他做了如下实验,其中不能达到预期目的的是
A.将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中,观察现象
B.将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中,观察现象
C.将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中,观察现象
D.将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中,观察现象
【答案】D
【详解】A、将Zn、Cu分别投入硫酸亚铁溶液,Zn置换Fe,说明Zn活动性比Fe强;Cu不反应,说明Fe活动性比Cu强,可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,A选项正确;
B、将Fe分别投入硫酸锌和硫酸铜溶液,Fe置换不出Zn,说明活动性Zn>Fe,Fe置换出Cu,说明活动性Fe>Cu。可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,B选项正确;
C、将Zn、Fe、Cu分别投入稀盐酸,Zn和Fe会与稀盐酸反应(Zn更剧烈),Cu不反应。根据反应剧烈程度,可判断活动性顺序Zn>Fe>H>Cu,C选项正确;
D、将Zn、Fe分别投入硫酸铜溶液,Zn和Fe均能置换出Cu,说明金属活动性Zn>Cu且Fe>Cu,无法比较Zn和Fe的顺序,D选项错误。
故选:D。
12.(2025·上海奉贤·一模)奉贤博物馆今年展出了青铜器精品,被称为“中华第一灯”的西汉长信宫灯(图1)。其设计精妙,能防止空气污染保持室内清洁,又被称为环保灯。工作原理如图2所示。
(1)长信宫灯表面存在绿色铜锈[主要成分]。产生铜锈的过程属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。由 种元素组成,中约含 个碳原子。
(2)研究长信宫灯以动物脂肪(主要含碳、氢、氧元素)为燃料,燃烧产生的气体有 (任写一种)。
(3)长信宫灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当有大量黑烟产生时,应 (选填“增大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。
(4)长信宫灯中盛放清水的作用是 。
【答案】(1) 化学 四/4 6.02×1023
(2)CO2/CO
(3)增大
(4)有效吸收、过滤烟尘
【详解】(1)产生铜锈的过程,有新物质铜锈生成,属于化学变化;是由铜、氧、氢、碳四种元素组成的;1个分子中含有1个碳原子,则1mol中约含6.02×1023个×1=6.02×1023个碳原子,故填:化学;四或4;6.02×1023;
(2)研究长信宫灯以动物脂肪(主要含碳、氢、氧元素)为燃料,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,燃烧产生的气体有CO2、CO等,故填:CO2或CO;
(3)当有大量黑烟产生时,说明燃料燃烧不充分,应增大进风口从而促进燃料充分燃烧,故填:增大;
(4)由图中信息可知,长信宫灯中盛放清水的作用是有效吸收、过滤烟尘,故填:有效吸收、过滤烟尘。
13. 下面是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 。
(3)实验二观察到先燃烧的物质是 ,若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明煤粉的着火点比木屑 。
(4)实验三将燃着的蜡烛放在如图所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示,下列说法错误的是___________(填序号)。
A.蜡烛燃烧需要氧气
B.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
【答案】(1)酒精灯
(2)可燃物
(3) 先燃烧的物质是乒乓球碎片 高
(4)D
【详解】(1)仪器①的名称为酒精灯;
(2)酒精是可燃物,水不是可燃物。故由此得出燃烧的条件之一是:可燃物;
(3)乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低,故实验二观察到先燃烧的物质是乒乓球碎片;
若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明煤粉的着火点比木屑高;
(4)由图可知,当集气瓶中氧气的体积分数低于16%时;蜡烛熄灭;
A、蜡烛燃烧需要氧气,故正确;
B、由图可知,蜡烛燃烧前集气瓶中氧气的体积分数为21%,故正确;
C、由图可知,蜡烛熄灭后,密闭容器中氧气的体积分数为16%,故正确;
D、蜡烛熄灭后,密闭容器中气体主要成分是氮气和氧气,氮气的体积分数约为84%,不是二氧化碳,故错误。
故选D。
能力提升
14.(2025·上海杨浦·二模)项目组同学利用生锈的薄铁片制作金属书签。在制作花纹时,使用硫酸铜溶液刻蚀铁片,铁片表面会出现的颜色是
A.黑色 B.蓝色 C.红色 D.白色
【答案】C
【详解】 铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铜会附着在铁的表面上,铜呈红色,故铁表面出现红色固体。
故选C。
15.(2024·上海奉贤·二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是
A.滤渣中一定有银,没有铜和铁
B.滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
【答案】D
【分析】根据金属活动性由强到弱的顺序:铁>铜>银,当把铁粉加入到硝酸银、硝酸铜的混合溶液中时,铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,在银完全置换后,铁再与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁;充分反应后过滤,滤液仍为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,铁可能没有置换出铜,也有可能置换出部分铜;
【详解】A、铁会首先与硝酸银发生置换反应,所以滤渣中一定有银,铁可能与硝酸铜反应,有可能没有反应,所以滤渣中可能含有铜,由于有硝酸铜的剩余,则一定没有铁,故A错误;
B、根据反应后的滤液显蓝色,说明滤渣中一定没有铁,否则会继续和硝酸铜反应,故B错误;
C、铁和硝酸银发生了置换反应,溶液显蓝色,所以滤液中一定含有硝酸铜和硝酸亚铁;铁也可能反应了少量的硝酸银,也可能将硝酸银全部反应完,所以滤液中可能含有硝酸银,故C错误;
D、据C分析,滤液中一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,可能含有硝酸银,故D正确。
故选D。
16.(2024·上海杨浦·二模)烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg,向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是
A.加入V1mL稀盐酸时,剩余固体中不含锌
B.加入V2mL稀盐酸时,溶液中有2种溶质
C.反应中由铁粉产生的氢气质量为
D.整个过程中产生氢气的质量一定小于g
【答案】C
【分析】金属活动性顺序:锌>铁>氢,则滴加稀盐酸时,锌先和盐酸反应生成氯化锌和氢气,待锌完全反应后,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
【详解】A、由分析可知,第一段是锌粉和稀盐酸反应,第二段是铁粉和稀盐酸反应,则加入V1mL稀盐酸时,表示锌和盐酸恰好反应,此时剩余固体中不含锌,该选项结论正确;
B、加入V2mL稀盐酸时,铁和盐酸恰好反应,此时溶液中的溶质为氯化锌和氯化亚铁,该选项结论正确;
C、设铁粉生成的氢气的质量为x,则
解得x=,该选项结论不正确;
D、结合前面计算,ng铁粉生成氢气的质量为,若铁粉质量为mg时,则生成氢气的质量为,由于锌的相对原子质量比铁大,且氯化锌、氯化亚铁中金属元素的化合价均为+2价,则等质量的锌和铁与足量稀盐酸反应时,锌产生氢气较少,则整个过程中产生氢气的质量一定小于,该选项结论正确。
故选C。
17.某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。
【任务一】认识脱氧剂的作用
(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是 (填选项字母)。
A.除去氧气,抑制霉菌生长 B.防止食品因氧化而变色、变质
【任务二】探究脱氧剂的成分
(2)用剪刀剪开一包脱氧剂,倾倒于白纸上,观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料,推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。
探究过程
实验现象
实验结论
①用磁铁靠近该混合物
部分黑色粉末被吸引
粉末可能含有铁粉和Fe3O4
②取少量磁铁吸引黑色粉末与试管中,加入足量稀盐酸
黑色固体完全消失,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
黑色粉末中含有铁粉:反应的化学方程式:
③领取少量黑色粉末 采用以下装置加热
烧杯内壁
固体中含有活性炭
资料还显示,脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。
【任务三】解密脱氧原理
剪开一包脱氧剂,用磁铁靠近,将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中,滴加5~6滴水,封口, 轻轻揉搓布袋。打开布袋看到黑色粉末变为红棕色,表明铁粉生锈。
(3)研究表明,铁粉能与空气中的 反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐。
(4)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有 (写一种即可)。
【答案】(1)AB
(2) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 澄清石灰水变浑浊
(3)氧气、水/O2、H2O
(4)涂油/刷漆/保持铁制品表面洁净和干燥
【详解】(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是吸收氧气,使食品因缺氧而不变质、发霉等,从而可长期保存食品,故选AB;
(2)②该实验的结论是黑色粉末中含有铁粉,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
③活性炭在加热条件下会与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊,该实验的结论是固体中含有活性炭,因此实验现象是烧杯内壁澄清石灰水变浑浊;
(3)研究表明,铁粉能与空气中的氧气(或O2)、水(或H2O)反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐;
(4)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有涂油、刷漆、保持铁制品表面洁净和干燥等。
18.化学实验小组同学们利用如图所示装置探究可燃物的燃烧条件。
已知:a.白磷的着火点为,棉花的着火点为;
b.盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
步骤1:将U形管放入冷水中,打开,关闭。两端棉花都不燃烧。
步骤2:打开,关闭,观察到澄清石灰水变浑浊后,将U形管放入热水中。两端棉花都不燃烧。
步骤3:打开,关闭。
步骤4:打开,关闭,燃烧着的棉花熄灭。
(1)步骤1的实验目的是 。
(2)步骤2中澄清石灰水的作用: 。
(3)步骤3装置Ⅱ中观察到的现象是 。
(4)步骤4中燃烧着的棉花熄灭的原因: 。
【答案】(1)探究可燃物与氧气接触,温度未达到其着火点时是否燃烧
(2)检验U形管中是否已充满
(3)U形管右侧裹入白磷的疏松棉花燃烧,左侧未裹白磷的疏松棉花不燃烧
(4)打开,关闭,通入了不能燃烧也不支持燃烧的二氧化碳,隔绝了氧气
【详解】(1)步骤1:将U形管放入冷水中,打开K1,关闭K2。过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,可燃物均与氧气接触,但是温度没有达到着火点,均不燃烧,故实验目的是:探究可燃物与氧气接触,温度未达到其着火点时是否燃烧;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,步骤2中澄清石灰水的作用是:检验U形管中是否已经充满二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,说明已经集满;
(3)步骤3:打开K1,关闭K2,U形管右端白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,继而引燃棉花,左端棉花与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,故现象是:U形管右侧裹入白磷的疏松棉花燃烧,左侧未裹白磷的疏松棉花不燃烧;
(4)步骤4:打开K2,关闭K1,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,会覆盖在可燃物表面隔绝氧气,达到灭火的目的,故燃烧的棉花熄灭。
19. 科技小组同学以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质,脱氧原理是铁的生锈。
I.探究铁生锈的条件
【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,进行如图所示的三个实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
(1)对比实验 填序号,可以得出铁生锈需要水。
(2)实验Ⅰ中铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,观察到现象 。写出铁锈主要成分化学式 。
Ⅱ探究影响铁粉生锈速率的因素
【查阅资料】①暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。②白色硫酸铜遇水变蓝。
【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【进行实验】表中是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。
实验编号
活性炭
食盐
温度上升值
1
0
0
2
0
3
0
x
4
【解释与结论】
(3)表中x的值为 。
(4)对比实验1和3,得出的结论是 。
得出结论:对比1和2,3,4“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”。
(5)下列说法或做法正确的是______ 填字母。
A.暖贴在使用前不需要密封保存
B.利用铁生锈的原理,可以测定空气中氧气含量
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
Ⅲ铁锈主要成分下的n数值探究
(6)根据图3进行两步实验,实验相关数据如图4。
第一步:取使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中,持续通入,加强热至,反应过程中当观察到 现象,证明产物有水。
第二步:改持续通入,加强热至,熄灭酒精喷灯后,继续通入至固体冷却。继续通入目的是 。
【计算】
(7)这包“脱氧剂”中的 。
【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ
(2) 左端液面上升至刻度线1
(3)
(4)食盐会加快铁生锈
(5)BCD
(6) 硫酸铜粉末变蓝 将水蒸气全部排出到后续装置,防止产生误差
(7)5
【详解】(1)根据对照实验原理,实验Ⅰ、Ⅱ对比满足变量为是否有水,研究对象是铁生锈是否需要水的条件;
(2)根据空气中氧气约占总体积的五分之一,铁生锈需要消耗氧气和水,所以实验Ⅰ中铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,观察到现象为:左端液面上升至刻度线1,铁锈主要成份是三氧化二铁,化学式为;
(3)根据控制变量法的要求,要研究活性炭、食盐对铁粉生锈速率的促进的作用,只能改变单因素变量,从实验4可知x的值为;
(4)通过对比实验1和3,活性炭不变,食盐的量增加,温度上升值增加,所以食盐会加快铁生锈;
(5)A、暖贴使用前需要密封保存,防止接触空气内的水蒸气和氧气反应,错误;
B、利用铁生锈消耗空气中的氧气,所以可以测定空气中氧气含量,正确;
C、铁生锈会消耗水和氧气,所以可以用来食品保鲜,正确;
D、通过定期喷涂油漆可以隔绝氧气和水防止生锈,正确。
故选BCD;
(6)硫酸铜是白色粉末,遇水变蓝,当观察到硫酸铜粉末变蓝,证明有水生成;继续通入氢气,将水蒸气全部排出到后续装置,防止产生误差,如果不继续通入氢气,生成的水蒸气会部分残留在玻璃管内,无法被碱石灰完全吸收,会导致实验误差;
(7)由图4可知,时,铁锈由变为,质量减少;时,由Fe变为,质量减少,即减少的质量为中氧元素的质量。则质量关系有::,即18n::,解得。
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专题九 化学反应的调控
复习讲义
复习目标
1.认识燃烧的条件,了解调控燃烧的方法与途径。
2.认识化学反应中的吸热和放热现象。
3.知道灭火的原理和方法,了解安全用火的一般方法。
4.了解化石燃料的组成、用途及其燃烧对环境的影响;
5.认识常见金属的化学性质;
6.理解金属活动性顺序,并能进行简单的应用。
7.了解铁生锈的条件,知道防止铁生锈的方法。
重点和难点
重点:燃烧的条件;灭火的原理与方法;金属的化学性质;金属活动性顺序;铁生锈的条件和防锈方法。
难点:金属活动性顺序的应用;燃烧的条件和铁生锈的条件的探究。
█知识点一 燃烧与燃料
1.燃烧:是指在通常情况下,可燃物与氧气发生强烈化学反应并伴有 的现象。燃烧产生的光、热和动力都可以利用。
2.爆炸
(1)爆炸是一种能量释放的方式。利用爆炸瞬时释放的能量,可以 、 、 等。
(2) 、 或 在空气中浓度达到一定范围(爆炸极限)时,遇到明火有可能会发生爆炸,引发事故。爆炸极限范围:汽油1.4%~7.6%;酒精3.3%~19%;甲烷5%~15%;氢气4%~74%。
(3)气体的验纯:用拇指堵住集满气体的试管口;靠近火焰,移开拇指点火。若发出 表示气体不纯, 则表示气体较纯。
3.化石燃料
(1)三大化石燃料: 、 、 ,都是 能源。
(2)煤主要含 ,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素;将煤做燃料,主要利用燃烧放出的 。
(3)石油以 为主,还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油不直接用于燃烧,炼制成
等产品燃料。
(4)天然气:以 为主的可燃性气体,主要成分是 。甲烷是无色无味的气体,密度比空气 ,
溶于水。纯净的甲烷在空气中安静地燃烧,火焰呈 ,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。化学方程式:
(5)化石燃料燃烧对环境的影响:煤和石油中含有 元素与 元素,燃烧时产生的 、 会形成酸雨;煤燃烧产生 ,易引发雾霾;大量化石燃料燃烧产生的 会加剧全球变暖。
效果检测特别提醒
1.任何可燃性气体,点燃前都要验纯。
2.化石燃料燃烧产生的二氧化碳不会引起酸雨,只有二氧化硫和氮氧化物会引起酸雨。
1.下列有关说法正确的是
A.用嘴吹灭蜡烛的原理是隔绝氧气
B.厨房内发生天然气泄漏时,应先打开电排风扇保持通风
C.在室内放一盆水不能防止煤气使人中毒
D.石油、煤、天然气都是可再生能源
2.关于燃烧和灭火,下列说法正确的是
A.可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸
B.炒菜时油锅起火,向锅中放入较多菜叶灭火,是降低了油的着火点
C.木柴架空有利于燃烧,是因为增大了可燃物与氧气的接触面积
D.燃烧都伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
█知识点二 燃烧的条件
1. 燃烧的条件
燃烧需 具备的条件有:
(1) 物质具有 ;
(2)物质与有助燃作用的 接触;
(3)物质的 。
2. 实验探究:探究可燃物燃烧的条件
加热乒乓球碎片和滤纸片
点燃酒精棉球
实验图示
实验现象
先燃烧, 后燃烧。
点燃后棉球 ,黄沙倒在棉球上,棉球 。
实验结论
燃烧需要 。
燃烧需要 。
3. 化学反应中的能量变化
(1)化学反应不仅有新物质生成,还会伴随着 的变化。有些化学反应 ,有些化学反应 。
(2)常见的放热反应: ; 反应;缓慢氧化; 反应。
(3)实验探究:碳酸氢钠与稀盐酸反应的热量变化
碳酸氢钠与盐酸反应,温度 ,
说明该反应是 反应。
(4)常见的吸热反应:高温煅烧石灰石; 反应;碳酸钠与稀盐酸反应。
效果检测特别提醒
1.燃烧的三个条件必须同时具备,否则燃烧不能进行。
2.不一定反应条件为高温的反应都是吸热反应,有些反应需要高温,但却是放热反应。
1.花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是
A.手拉风箱的过程中增加了可燃物
B.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点
C.手拉风箱为煤燃烧提供了充足的氧气
D.用水浇灭炉中火,使燃煤与空气隔绝
2.油灯是古代重要的照明工具,如图的“省油灯”是我国劳动人民的智慧发明,下列说法不正确的是
A.灯油是可燃物
B.燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发
C.用嘴吹灭灯油,是利用隔绝空气的原理来灭火
D.夹层中的水可以降低灯油的温度,减少挥发
█知识点三 调控燃烧的方法
1.燃料的充分燃烧
(1)使燃料充分燃烧的方法:
①增大可燃物与氧气或空气的 :如将木炭或木材 、煤块 、燃油 等。
②提供 的氧气或空气:如“ ”炉具进风口、向烤炉 等。
(2)实验探究:酒精和煤油的燃烧
液体燃料
酒精
煤油
燃烧时的现象
燃烧 ,火焰不高,呈 ,无 。
燃烧更剧烈,火焰 ,产生大量 。
现象分析
酒精分子中含有氧原子,结构简单,燃烧 。
煤油含碳量高且不含氧元素,更易发生 。
(3)通过调控燃烧的条件来实现,既可调控单个条件,也可同时调控多个条件,如 、
、 等。
2.安全用火
(1)灭火的方法:破坏燃烧的条件。
① 。如:熄灭燃气灶,关闭阀门;森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
② 。如:油锅着火盖锅盖;灯帽盖灭酒精灯等;
③ 。如:用水灭火;油罐着火,喷淋降温;油锅着火,盖锅盖或放青菜;吹灭蜡烛等。
(2)安全用火的好习惯:不随意 未熄灭的火种;不随意 汽油、酒精等易燃易爆物品;使用明火时,不要在 附近放置可燃物质;使用家庭燃气灶、燃气热水器后,及时关闭 ,防止燃气泄漏。
火灾发生时应采取的措施:火势小,选择适当的方法和灭火器材灭火;火势大或有蔓延的可能:沿疏散通道迅速离开火场,并拨打 119火警电话求救。
(3)常见灭火器及适用范围
灭火器
适用范围
手提式泡沫灭火器
扑灭 的初起火灾
手提式干粉灭火器
适用于扑灭 等初起火灾
手提式二氧化碳灭火器
适用于扑灭
初起火灾。
效果检测
1.2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全、个个会应急”,了解防灾减灾的相关知识,有利于保护人们的生命、财产安全,下列有关安全应急的说法正确的是
A.夜间发现房间内燃气泄漏,应立即开灯检查
B.电器着火,立即用水灭火
C.室内着火,应迅速打开所有门窗通风
D.加油站、面粉厂等地方严禁烟火
2.“安全重于泰山”,下列有关化学与安全的说法不正确的是
A.救火时不能贸然打开门窗,以免空气对流火势蔓延
B.不能向下水道扔烟花爆竹,以防沼气爆炸
C.进入面粉厂时应严禁烟火,以防粉尘爆炸
D.任何火灾,都可以用水灭火
█知识点四 金属的化学性质
1. 金属与氧气反应:金属+氧气→金属氧化物
(1)钠在空气中切面 ,很快与氧气反应;
(2)镁在空气中燃烧发出 ;
(3)细铁丝在空气中不能燃烧, 中 ;
(4)铜丝在空气中加热时表面生成 ;
(5)金不与氧气反应,化学性质 。
2. 金属与酸反应:活泼金属+酸→盐+H2↑( 反应)
(1)条件:①金属活动性排在 前;②酸只能是盐酸或稀硫酸
(2)几种金属与盐酸或稀硫酸的反应
金属
铝
镁
锌
铁
现象
产生 ,固体逐渐溶解
产生 ,固体逐渐溶解
产生 ,固体逐渐溶解,
产生 ,固体逐渐溶解,溶液由无色变为
化学
方程式
与盐酸反应
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
与稀硫酸反应
2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
备注
1.氯化亚铁和硫酸亚铁溶液均为 色。
2.铜与稀盐酸、稀硫酸不反应。
3.金属与盐反应:金属+盐→新金属+新盐 ( 反应)
条件:①参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性②盐必须是溶液③K、Ca、Na除外。
实验
铜与硝酸银
铜与硫酸亚铁
现象
铜表面有 产生,溶液由 。
无明显现象
化学方程式
不反应
效果检测特别提醒
1.单质铁与酸、盐溶液反应,生成物中铁元素化合价为+2价。而铁的氧化物与酸反应生成物中铁元素的化合价为+3价。
1.“金入于猛火,色不夺精光。”这句话是指黄金在强热条件下
A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼
2.下列有关铁的化学方程式中,书写正确的是
A.4Fe+3O22Fe2O3 B.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
C.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D.Fe+H2SO4=FeSO4+H2
█知识点五 金属活动性顺序
1.湿法炼铜
(1)葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。
(2)原理:将铜矿中难溶于水的含铜的化合物转变为 ,再将铁放入硫酸铜溶液中, 出铜。化学方程式为:
2.实验探究
(1)铁与硫酸铜溶液、氯化铜溶液的反应
实验操作
实验现象
实验结论或解释
两枚铁钉表面
,溶液由蓝色逐渐变为 。
铁与硫酸铜、氯化铜溶液都能反应。
化学方程式:
(2)金属与盐溶液的反应
金属与盐溶液
锌与硫酸铜溶液
铁与硝酸银溶液
银与硝酸铜溶液
实验图示
实验现象
锌粒表面有 出现
铁丝表面有 出现
银丝表面
反应能否进行
化学方程式
无
金属活动性
3.常见金属活动性顺序
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Sn Pb (H) Hg Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
4.金属活动性顺序的应用
(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,活动性 。
(2)一般情况下,位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的 ;
(3)在金属活动性顺序中,位于 的金属能把位于 的金属从它们的 中置换出来。
效果检测特别提醒
金属与盐反应的条件:
(1)盐必须是溶液才能反应,固体不能用于和金属发生置换反应。
(2)K、Ca、Na太活泼,常温下和水反应,不能置换出盐溶液中的金属。
(3)只有前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,反过来不可以。
1.有关X、Y、Z三种金属的反应:① ② ③ ④不发生反应。则可能是
A. B. C. D.
2.根据金属活动性顺序判断,下列各组物质不能发生化学反应的是
A.Hg与溶液 B.Cu与溶液 C.Zn与溶液 D.Al与稀盐酸
█知识点六 金属的腐蚀与防护
1.铁生锈的条件
(1)铁锈的主要成分为 (Fe2O3),从化学式推测铁生锈过程中, 参与了反应。
(2)铁生锈的条件:铁与 和 同时接触。
(3)实验探究铁生锈的条件
对比实验:控制 、 等其他条件完全相同。
有水
无水
实验过程
在滤纸上滴入2滴管水,加入5.0g铁粉、0.1g炭粉,用氧气传感器采集数据。
在滤纸放5.0g铁粉、0.1g炭粉,用氧气传感器采集数据。
实验数据
实验分析
氧气浓度明显下降,氧气 ,铁粉
氧气浓度几乎不变,氧气 ,铁粉
实验结论
含碳杂质的铁,在 的空气中更容易与氧气反应而被腐蚀。
(4)铁生锈的原理:铁与空气中的 ,发生一系列复杂的化学反应,生成 的过程。
2.防止铁生锈
(1)生活物品防锈措施
物品
铁围栏
衣架
铁哑铃
铸铁锅
自行车
防锈措施
车身
链条
钢圈
(2)防止铁制品生锈的原理:隔绝 ;隔绝
(3)防止铁制品生锈的方法:
①保持 ;
②在铁制品表面覆盖 ;如: 、 、 、搪瓷、生成致密的氧化物保护膜等。
③改变内部结构:制成合金。如:不锈钢。
4.金属腐蚀的利用:“脱氧剂”放入食品、茶叶、药品等包装内,可吸收氧气,延长 ;暖宝宝/暖贴:利用铁粉快速生锈放出热量。
效果检测特别提醒
铁生锈是铁与氧气和水同时作用的结果,缺少其中一个条件都不能生锈。
酸和盐都能加快金属腐蚀的速度,如氯化钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等都能加速铁生锈的速度。
1.立夏多雨,下列措施中不能防止铁制农具生锈的是
A.用后及时擦拭干净 B.涂抹机油形成保护层
C.放置在潮湿的墙角 D.表面喷涂防锈漆
2.保护金属资源的措施之一是防止金属腐蚀。下列措施不能防止铁制品生锈的是
A.镀一层耐腐蚀金属 B.存放在潮湿的空气中
C.在表面涂油 D.涂防锈漆
█考点一 燃烧的定义及条件
【例1】以下做法能说明燃烧需要温度达到可燃物着火点的是
A.将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带
B.将大小相同的乒乓球碎片和滤纸碎片同时加热
C.将氧气通入热水中白磷
D.将燃着的蜡烛用烧杯盖灭
解题要点
爆炸必须是可燃物与空气或氧气充分接触,且遇到明火才会发生的。可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘与空气混合后,遇明火都有可能会发生爆炸。
【变式1-1】1815年,戴维发明了煤矿安全灯—戴维灯:采用一种网眼很小的金属网罩住煤油火焰,火焰仅在网中燃烧而不引燃矿坑内的瓦斯气。下列说法正确的是
A.金属网罩可以隔绝氧气 B.灯内煤油燃烧耗尽氧气,则瓦斯气无法燃烧
C.金属网吸收热量,使温度低于瓦斯气的着火点 D.戴维灯的使用可极大降低瓦斯气的爆炸极限
【变式1-2】图甲为古代“暖宝宝”——手炉,其外层为漆有彩图的木胎,暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是
A.木胎仅起装饰作用 B.中空层有传热和防烫作用
C.木炭燃烧提供暖手的热量 D.镂空铜网有利于通风换气
█考点二 实验探究燃烧的条件
【例2】如图所示:把滤纸碎片和乒乓球碎片,分开放在一块薄铜片的两侧,用酒精灯加热铜片的中部(假设铜片各处温度相等)。关于该探究燃烧条件的实验,下列说法中正确的是
A.实验中使用铜片,是利用了铜的导电性
B.实验过程中滤纸碎片先燃烧,乒乓球碎片后燃烧
C.滤纸碎片和乒乓球碎片应该大小相同
D.实验说明燃烧的条件之一是与氧气接触
【变式2-1】某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到 处红磷不燃烧, 处白磷燃烧, 处白磷不燃烧,一段时间后 处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为 ,白磷足量)。下列说法正确的是解题要点
采用控制变量法探究燃烧条件。分别控制三个变量:氧气、温度是否达到着火点;是否接触氧气。
A.对比a、c两处的现象能得出燃烧需要氧气
B.该实验能得出红磷的着火点比白磷高
C.烧杯中热水的作用仅是隔绝氧气
D.最终量筒中剩余水的体积约为
【变式2-2】如图是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)实验一:加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生淡蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是:燃烧需要 。
(2)实验二:观察到先燃烧的物质是乒乓球碎片;由此得出燃烧的条件之一是: ;
(3)实验三:一段时间后蜡烛熄灭,实验结果表明燃烧需要氧气,该实验观察到仪器①的内壁有水雾,说明石蜡一定含有的元素是 (填名称)。
【拓展】
(4)将实验三改成图2甲所示的密闭容器进行,同时用传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2乙所示,蜡烛熄灭时,氧气的体积分数为 ,由此得到的结论是 。
█考点三 灭火的原理和方法
【例3】下列成语所包含的燃烧条件和灭火原理不合理的是
A.“杯水车薪”——可燃物的量少,导致火焰熄灭
B.“钻木取火”——让温度达到可燃物的着火点使之燃烧
C.“煽风点火”——促进空气流通,提供充足的氧气使燃烧更剧烈
D.“釜底抽薪”——采用清除可燃物的方式,使燃烧停止
【变式3-1】青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是解题要点
灭火的原理是破坏燃烧的条件;可采用:隔绝氧气;降温到着火点以下;隔离可燃物等方法。
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
【变式3-2】“灭火弹”是一种新型灭火器。将其投入火灾现场,迅速释放出超细干粉,覆盖在可燃物表面,火被熄灭。其灭火原理主要是
A.隔绝氧气 B.移走可燃物 C.将可燃物变为不易燃烧的物质 D.降温至可燃物着火点以下
█考点四 化石燃料及其充分利用
【例4】从柴草到煤炭,再到液化石油气和天然气,燃料的每次迭代升级都减少了家庭用火的麻烦和风险,也反映了经济的发展和人们生活水平的提高。下列说法错误的是
A.煤炭主要含有碳元素,可直接燃烧,污染小
B.天然气、沼气、可燃冰主要成分都是CH4
C.焚烧秸秆一定程度上会污染空气,影响航空安全
D.液化气易燃易爆,使用时要注意安全
【变式4-1】下列关于化石燃料的说法正确的是解题要点
熟悉三大化石燃料煤、石油和天然气的成分、用途及其燃烧对环境的影响。
A.化石燃料都属于可再生能源 B.煤完全燃烧时不会产生污染
C.石油为原料能制造合成纤维 D.天然气主要成分为一氧化碳
【变式4-2】家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原因是 。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是 。
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有 (写一种即可)。
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。
█考点五 安全用火
【例5】下列生活中遇到的事故,处理方法正确的是
A.家用电器着火时,立即用水浇灭 B.档案室失火后应用泡沫灭火器灭火
C.燃着的酒精灯打翻时,可用沙子盖灭 D.家里煤气泄漏,立即开灯打“110”报警
【变式5-1】下列说法不合理的是
A.遭遇火灾,如果火势较大,立即拨打119火警电话报警
B.发现家中电线老化着火,应立即用水浇灭
C.消防员用高压水枪灭火,其原理是降低可燃物的温度至着火点以下
D.烟头诱发室内起火,原因是燃着的烟头使可燃物的温度达到其着火点
【变式5-2】火给人类带来文明进步、光明和温暖。但失去控制的火,就会给人类造成灾难。下列相关事故处理正确的是
A.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
B.厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇
C.高层楼房着火,立即打开所有门窗,乘坐电梯逃离
D.家用电器着火,用水扑灭
█考点六 金属的化学性质
【例6】下列物质中,能用金属跟稀酸反应直接制得的是
A.ZnSO4 B.CuCl2 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
【变式6-1】在溶液中加入一定量的铁粉,等完全反应后过滤,下列说法正确的是解题要点
1.金属与氧气反应:钠的切面在空气中很快变暗,镁在空气中剧烈燃烧,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,铜在空气中加热变黑,金不能与氧气反应。
A.滤纸上若有,滤液中可能有
B.滤纸上若有,滤液中不可能有
C.滤纸上若有、,滤液中一定只有
D.滤纸上若有、,滤液中可能有、
【变式6-2】下列实验为探究金属化学性质的实验,回答下列问题。
(1)实验一:仪器a的名称为 ,观察到的实验现象为 。
(2)实验二:能够产生气泡的试管是 (填字母),写出其中一个反应的化学方程式: 。
(3)实验三:请你设计实验,比较铁、铜、银的金属活动性。
实验内容(文字或图示均可)
实验现象
实验结论
金属活动性:铁>铜>银
█考点七 金属活动性顺序的应用
【例7】有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在,丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装,但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是
A.甲>乙>丁>丙 B.丙>丁>乙>甲 C.丙>乙>丁>甲 D.乙>丁>丙>甲
【变式7-1】湖北出土的许多战国时期的青铜器都采用了鎏金工艺,该工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,汞沸点较低,通过加热处理使汞消散,使金附着在器物表面。下列说法错误的是解题要点
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来。
A.金汞漆的熔点比金低 B.汞的活动性比金强
C.金汞漆加入盐酸中会产生大量气泡 D.加热除汞工艺利用了汞沸点较低受热易挥发的性质
【变式7-2】有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;如果把X和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
█考点八 设计实验探究金属活动性顺序
【例8】某学习小组设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。以下是他们的实验方案(如图),请补充完成实验报告。
实验报告
(1)实验名称: 。
实验目的:认识金属活动性顺序;锻炼实验基本技能;养成科学探究能力
实验过程:
(2)
实验步骤
现象
结论与解释
实验1
铁丝表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,铜丝、银丝无明显现象
反应的化学方程式:
实验2
铜比银活泼
实验结论:
(3)三种金属的活动性顺序为 。
【变式8-1】现有银、铜、铁三种金属,某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:解题要点
比较三种金属活动性的方法:
(1)“两金夹一盐”:将活动性最强和最弱的金属分别插入中间金属的盐溶液中,能反应的在前面,不能反应的在后面。
(2)“两盐夹一金”:将中间的金属分别插入活动性最强和最弱金属的盐溶液中,能反应的在后面,不能反应的在前面。
Ⅰ.将铁片浸入稀硫酸中;Ⅱ.将银片浸入稀硫酸中;Ⅲ.将铁片浸入硫酸铜溶液中。
(1)实验前需将金属片打磨,目的是 ;
(2)实验Ⅲ的现象是 ;
(3)写出实验Ⅰ所发生反应的化学方程式: ;
(4)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请你设计实验证明铜和银的金属活动顺序 (写出试剂即可)。
(5)增加实验后,根据现象比较得出三种金属的活动性强弱顺序为 。
【变式8-2】某化学兴趣小组的同学欲探究金属M与铜、铝的活动性顺序,进行以下探究活动(M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体)
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】
(1)①Al>Cu>M;②Al>M>Cu;③ 。
【设计与实验一】
(2)甲同学取M丝、铜丝、铝丝分别插入3支分别盛有等体积等浓度的稀盐酸的试管中,记录的现象如表:请完成表格中的横线部分内容:
实验操作
M丝
铜丝
铝丝
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
;M>Al
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
【交流与表达】
(3)同学们对上述实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时插入铝丝的试管中无气泡产生的原因,该原因是 。
【实验二】
(4)为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同、打磨干净的M丝和铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验。试管乙中观察到的现象是 。
【交流与表达】
(5)同学们经过讨论后认为该实验可以优化,只需要做 和 两支试管的实验就可以得出正确的结论。
【思考】
(6)乙同学绘制了铝丝与稀硫酸产生氢气的速率随时间变化的曲线,请据图丁分析:
①时间0~t内,反应速率逐渐加快的主要原因是 。
②时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是 。
█考点九 探究铁生锈的条件
【例9】在探究铁生锈条件的实验中,如图所示。依据所学知识可知下列说法不正确的是
A.试管A、C对比即可得出铁生锈的条件
B.试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是除去蒸馏水中溶解的氧气
C.试管B中铁钉不易生锈
D.试管D中铁钉生锈的速率比C快
【变式9-1】某“暖宝宝”的成分为铁粉、活性炭等。探究小组利用图甲装置测得的实验结果如图乙所示。下列说法错误的是解题要点
探究铁生锈的实验需要控制变量做对比实验。
A.“暖宝宝”发热原理是铁粉与H2O、O2反应 B.由O2浓度变化推测,铁粉可用作食品脱氧剂
C.“暖宝宝”的外包装袋应选透水、透气的材料 D.分离“暖宝宝”中的铁粉可用磁铁吸引
【变式9-2】化学小组为探究“暖宝宝”的原料配比,在查阅资料后,设计如下实验,并利用温度传感器测定各组实验中温度变化情况如图所示。请回答下列问题。
实验组别
铁粉/g
活性炭/g
食盐/g
水/mL
A
3
0.5
1
1
B
3
0.5
1
1.5
C
3
1
1
1
(1)暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热,即铁粉与 (填化学式)共同作用发生氧化反应。
(2)幼儿期宝宝的皮肤比较娇嫩,对温度的变化非常敏感。若设计一款幼儿期宝宝可用的“暖宝宝”,原料配比最佳的为 (填字母)组,请说明理由 。
█考点十 铁制品的腐蚀与防护
【例7】文物出土后,暴露在空气中,其被氧化、锈蚀等过程会加速。可用作保护气以延缓氧化、锈蚀速度的是
A.H2O B.O2 C.N2 D.CO2
【变式7-1】防止金属生锈是保护金属资源的一种非常重要的方法。对于防止铁制品生锈,下列说法错误的是解题要点
1.防止铁生锈的原理:隔绝氧气;隔绝水
2.防止铁生锈的方法:保持表面的洁净和干燥;在铁制品表面覆盖保护膜;制成合金。
A.在铁制品表面刷漆、涂油可以有效防止铁制品生锈
B.经常用食盐水清洗铁制品表面会加速铁制品的锈蚀
C.用适量稀盐酸可以除掉铁制品表面的铁锈
D.铁生锈之后为保护铁制品,铁锈不用立即除去
【变式7-2】刮取少量铁制品表面的铁锈,分为两份,一份溶于稀硫酸,另一份在高温下与一氧化碳反应。下列说法不正确的是
A.铁锈很疏松,主要成分是Fe2O3·xH2O
B.铁锈溶于稀硫酸,无色溶液变为浅绿色
C.铁锈在高温下与一氧化碳反应,一氧化碳表现出还原性
D.铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触
基础应用
1.(2024·上海青浦·一模)有关燃烧和灭火的说法正确的是
A.可燃物在空气中才能燃烧 B.煤炭粉碎能使其燃烧得更充分
C.降低可燃物的着火点可灭火 D.油锅着火时可以用水灭火
2.(2025·上海·三模)干垃圾焚烧可用于发电,焚烧前一般需粉碎处理。粉碎的目的是
A.使可燃物分子变小 B.减少参加反应的氧气量
C.缓解温室效应 D.使其充分燃烧
3.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列金属防锈的做法不恰当的是
A.水龙头表面镀铬 B.自行车链条涂油
C.用“钢丝球”擦拭铝壶上的污渍 D.将使用后的菜刀擦干存放
4.(24-25九年级上·上海松江·期末)工业上常把煤块粉碎后作燃料,其目的是
A.减少二氧化碳排放量 B.增加空气中氧气的含量
C.降低煤的着火点使煤容易燃烧 D.增大跟空气的接触面使煤充分燃烧
5.(2025·上海普陀·二模)喷油器是现代汽车燃油喷射系统的核心装置,它可将燃油变成雾状。喷油器的作用是
A.使燃油充分燃烧 B.减少热量的损失
C.减少氧气的消耗 D.降低燃油着火点,使燃油更易燃烧
6.(2025·湖南长沙·一模)我们需要在保持良好生态环境的前提下,合理地开发和利用自然资源,下列说法错误的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用
B.煤燃烧时产生的二氧化硫会形成酸雨
C.推广新能源汽车有利于减少汽车尾气对环境的影响
D.人们正在利用和开发其他能源,比如风能、太阳能、生物质能等
7.(2024·上海·中考真题)下列金属中活动性最强的是
A. B. C. D.
8.通过细水雾喷头将水打成微小颗粒,以雾状形式喷射到火源上进行灭火。下列关于细水雾灭火技术的分析不正确的是
A.细水雾可以降低着火点 B.细水雾可以起隔绝空气的作用
C.细水雾的表面积较大 D.细水雾灭火系统用水量小,不会出现水渍
9.(2025·上海·二模)比较铁、铜金属活动性顺序,除了铁片、铜片外,还需要的试剂是
A.蒸馏水 B.稀硫酸 C.硝酸银溶液 D.氯化亚铁
10.(2025·上海嘉定·二模)在铁粉中加入一定量的盐酸,反应一段时间后再加入锌粉,如图所示,以下判断正确的是
A.②中是氯化亚铁溶液 B.③中可能有盐酸
C.③中有氯化锌溶液 D.③中固体有铁和锌
11.小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序,他做了如下实验,其中不能达到预期目的的是
A.将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中,观察现象
B.将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中,观察现象
C.将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中,观察现象
D.将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中,观察现象
12.(2025·上海奉贤·一模)奉贤博物馆今年展出了青铜器精品,被称为“中华第一灯”的西汉长信宫灯(图1)。其设计精妙,能防止空气污染保持室内清洁,又被称为环保灯。工作原理如图2所示。
(1)长信宫灯表面存在绿色铜锈[主要成分]。产生铜锈的过程属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。由 种元素组成,中约含 个碳原子。
(2)研究长信宫灯以动物脂肪(主要含碳、氢、氧元素)为燃料,燃烧产生的气体有 (任写一种)。
(3)长信宫灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当有大量黑烟产生时,应 (选填“增大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。
(4)长信宫灯中盛放清水的作用是 。
13. 下面是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 。
(3)实验二观察到先燃烧的物质是 ,若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明煤粉的着火点比木屑 。
(4)实验三将燃着的蜡烛放在如图所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示,下列说法错误的是___________(填序号)。
A.蜡烛燃烧需要氧气
B.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
能力提升
14.(2025·上海杨浦·二模)项目组同学利用生锈的薄铁片制作金属书签。在制作花纹时,使用硫酸铜溶液刻蚀铁片,铁片表面会出现的颜色是
A.黑色 B.蓝色 C.红色 D.白色
15.(2024·上海奉贤·二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是
A.滤渣中一定有银,没有铜和铁
B.滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
16.(2024·上海杨浦·二模)烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物mg,向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是
A.加入V1mL稀盐酸时,剩余固体中不含锌
B.加入V2mL稀盐酸时,溶液中有2种溶质
C.反应中由铁粉产生的氢气质量为
D.整个过程中产生氢气的质量一定小于g
17.某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。
【任务一】认识脱氧剂的作用
(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是 (填选项字母)。
A.除去氧气,抑制霉菌生长 B.防止食品因氧化而变色、变质
【任务二】探究脱氧剂的成分
(2)用剪刀剪开一包脱氧剂,倾倒于白纸上,观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料,推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。
探究过程
实验现象
实验结论
①用磁铁靠近该混合物
部分黑色粉末被吸引
粉末可能含有铁粉和Fe3O4
②取少量磁铁吸引黑色粉末与试管中,加入足量稀盐酸
黑色固体完全消失,产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
黑色粉末中含有铁粉:反应的化学方程式:
③领取少量黑色粉末 采用以下装置加热
烧杯内壁
固体中含有活性炭
资料还显示,脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。
【任务三】解密脱氧原理
剪开一包脱氧剂,用磁铁靠近,将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中,滴加5~6滴水,封口, 轻轻揉搓布袋。打开布袋看到黑色粉末变为红棕色,表明铁粉生锈。
(3)研究表明,铁粉能与空气中的 反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐。
(4)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有 (写一种即可)。
18.化学实验小组同学们利用如图所示装置探究可燃物的燃烧条件。
已知:a.白磷的着火点为,棉花的着火点为;
b.盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
步骤1:将U形管放入冷水中,打开,关闭。两端棉花都不燃烧。
步骤2:打开,关闭,观察到澄清石灰水变浑浊后,将U形管放入热水中。两端棉花都不燃烧。
步骤3:打开,关闭。
步骤4:打开,关闭,燃烧着的棉花熄灭。
(1)步骤1的实验目的是 。
(2)步骤2中澄清石灰水的作用: 。
(3)步骤3装置Ⅱ中观察到的现象是 。
(4)步骤4中燃烧着的棉花熄灭的原因: 。
19. 科技小组同学以“铁锈蚀”为主题开展如下项目式学习。
【查阅资料】食品脱氧剂的主要成分是铁粉和辅助物质,脱氧原理是铁的生锈。
I.探究铁生锈的条件
【设计实验】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,进行如图所示的三个实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
(1)对比实验 填序号,可以得出铁生锈需要水。
(2)实验Ⅰ中铁丝足量,时间足够长,打开止水夹后,观察到现象 。写出铁锈主要成分化学式 。
Ⅱ探究影响铁粉生锈速率的因素
【查阅资料】①暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。②白色硫酸铜遇水变蓝。
【猜想假设】①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【进行实验】表中是2g铁粉、5g水与不同质量活性炭、食盐混合均匀10分钟温度记录。
实验编号
活性炭
食盐
温度上升值
1
0
0
2
0
3
0
x
4
【解释与结论】
(3)表中x的值为 。
(4)对比实验1和3,得出的结论是 。
得出结论:对比1和2,3,4“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快生锈速率”。
(5)下列说法或做法正确的是______ 填字母。
A.暖贴在使用前不需要密封保存
B.利用铁生锈的原理,可以测定空气中氧气含量
C.利用铁生锈的原理,铁粉还可用于食品保鲜
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
Ⅲ铁锈主要成分下的n数值探究
(6)根据图3进行两步实验,实验相关数据如图4。
第一步:取使用一段时间的脱氧剂于玻璃管中,持续通入,加强热至,反应过程中当观察到 现象,证明产物有水。
第二步:改持续通入,加强热至,熄灭酒精喷灯后,继续通入至固体冷却。继续通入目的是 。
【计算】
(7)这包“脱氧剂”中的 。
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