内容正文:
专题08 金属和金属材料
7大高频考点概览
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
考点02 金属的化学性质
考点03 金属与酸反应的图像及相关计算
考点04 金属活动性顺序的判断与探究
考点05 置换反应
考点06 金属的冶炼
考点07 金属的锈蚀与金属资源的保护
地 城
考点01
金属材料、金属的物理性质与用途
1.(24-25九上·四川绵阳江油·期末)科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。下列物质的用途是利用其化学性质的是
A.稀有气体用于霓虹灯 B.氧气用于急救 C.金属铝制易拉罐 D.金刚石裁玻璃
2.(24-25九上·四川绵阳江油·期末)分类是化学学习的一种重要方法。根据物质分类知识判断,下列属于纯净物的是
A.焊锡 B.加热高锰酸钾后的残余固体 C.稀有气体 D.冰水混合物
3.(24-25九上·四川仁寿县·期末)性质决定用途,下列物质的性质与其用途不匹配的是
A.金刚石硬度大——切割玻璃
B.不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C.氮气的性质不活泼——用作保护气
D.石墨有导电性——生产铅笔芯
4.(24-25九上·四川成都邛崃市第一中学校·期末)“物质性质决定用途”是重要的化学观念之一。下列物质性质与用途的对应关系错误的是
A.氮气化学性质不活泼——作保护气
B.石墨具有导电性——作铅笔芯
C.干冰易升华吸热——作制冷剂
D.铝具有导热性——作铝锅
5.(24-25九上·四川绵阳涪城·期末)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.活性炭作冰箱除味剂 B.铜丝作导线
C.稀有气体用于制作霓虹灯 D.氮气作保护气
6.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.铝有导热性,可用于制电线 B.石墨有导电性,可用作润滑剂
C.干冰升华吸热,可用于人工降雨 D.氧气能支持燃烧,可作火箭燃料
7.(24-25九上·四川攀枝花仁和区·期末)“海上生明月,天涯共此时”,仰望夜空的圆月,唤起我们无尽的遐想。2020年11月24日我国成功发射“嫦娥五号”月球探测器,开启了我国航天探索的新征程。请用你所学的化学知识分析解答下列问题:
(1)嫦娥探测器将执行月球采样返回任务此次任务。如果月球土壤和地壳的成分一致,那么你猜测取得的月壤样品中含量最多的元素是 ;
(2)月球探测器大量用到铝合金、钛合金都是属于 材料;
(3)发射探测器用的是我国“长征五号遥五”运载火箭,火箭采用液氢液氧发动机,将氢气和氧气压缩成液态,体积变小,是因为 (用分子的性质进行解释),写出点火时发动机中液氢和液氧发生的反应的化学方程式 ;
(4)我国早期运载火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,偏二甲肼这种物质由 种元素组成,偏二甲肼燃烧的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2 +4X +2CO2,此反应中,X的化学式为 。
地 城
考点02
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川成都·期末)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中的
通过灼热的铜网
B
除去中少量
加热固体混合物
C
鉴别木炭和氧化铜
观察颜色
D
鉴别甲烷与一氧化碳
点燃,罩一个附有澄清石灰水的烧杯
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25九上·四川眉山·期末)下列物质的实验中所用的试剂或方法都正确的是
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
除去二氧化碳中的一氧化碳
通入氧气,点燃
B
除去二氧化碳中的氧气
通过灼热的铜网
C
一次性鉴别氧气、氮气和二氧化碳
伸入带火星的木条
D
鉴别一氧化碳和二氧化碳
观察气体颜色
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25九上·四川南充·期末)观察实验现象是科学探究的必要步骤。下列对实验现象描述正确的是
A.铁丝和硫酸铜溶液反应,铁丝的表面有红色的物质生成
B.木炭在氧气中燃烧,发出红光,放出热量,生成黑色固体
C.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成一种刺激性气味的气体
D.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成氧化镁
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期中)某化学小组用铝片进行如下探究:
实验1:用坩埚钳夹持一片打磨过的银白色铝片,在酒精灯火焰上加热,当铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴。
实验2:取一支试管,放入一小片打磨过的铝片,再加入3mL 20%的盐酸,触摸到试管壁发热,同时观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是
A.铝片变成灰白色的原因:
B.实验1能说明生成物氧化铝的熔点高于反应物铝
C.实验2中,试管壁发热是反应化学能转化为热能
D.由实验2观察到的现象可判断产生的气体是氢气
5.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)下列物质在氧气中燃烧的现象,正确的是
A.铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成四氧化三铁 B.木炭在氧气中燃烧发出红光
C.红磷在氧气中燃烧产生大量白烟 D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
6.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)下列实验现象的描述中,正确的是
A.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
B.硫粉在空气中燃烧火焰呈明亮的蓝紫色,生成有刺激性气味的气体,放热
C.红磷在氧气中燃烧发出白光,产生大量的白雾,放出热量
D.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁,放出热量
7.(24-25九上·四川邛崃市第一中学校·期末)诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,想瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”,夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ,这是燃烧的 个条件之一、
(2)“注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是 (多选,填字母序号)。
a、水分子受热分解 b、水分子不断运动
c、水分子间隔变大 d、水分子数目减少
(3)我国研制的“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功着陆火星的乌托邦平原,标志着中国航天探索再创里程碑。
①火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造,其中属于金属材料 。
②工业制钛过程中的一个反应:,X的化学式为 。
③下图是工业制硅反应的微观示意图:
写出该反应的化学方程式 ;硅片太阳能电池是将太阳能转化成电能,请说明太阳能电池的优点 (写出一点即可)。
(4)硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可用 来区分硬水和软水;
(5)北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”。书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式 。
8.(24-25九上·四川内江·期末)实验探究是培养化学素养的重要途径,某化学兴趣小组进行了多种测定空气中氧气含量的实验。
实验一:用铜粉测定空气中氧气含量的装置如图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 ;该反应的化学方程式是 。
(2)完成下列表格:
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
(3)若测出结果偏小的原因可能是___________(填字母标号)。
A.铜粉不足 B.推拉注射器推筒次数不够
C.反应后没有将气球内的气体全部挤出 D.未冷却到室温就读数
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是 。
实验二:用红磷燃烧测定空气中氧气含量,利用传感器技术实时测定了集气瓶内的压强变化,结果如图所示。
(5)b~c段压强增大的原因是 。
(6)d~e段对应的实验操作是 。
9.(24-25九上·四川绵阳安州区·期末)实验小组的同学利用如图所示实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:实验中第1小组同学观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成一种 色固体。第2小组同学实验时没有观察到剧烈燃烧,火星四射的现象,你认为原因可能是 。
(2)实验二:两个反应均生成了 。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片:② 。
(3)实验三:该反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验:
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
金属活动性由强到弱的
顺序为:Fe>Cu>Ag
10.(24-25九上·四川广元·期末)某兴趣小组根据初中化学学习内容,对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成,如图所示:
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为:;
③四氧化三铁不能与硫酸铜反应,与硫酸反应的化学方程为:
④溶液呈黄色,
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉;猜想二:铁粉和四氧化三铁;猜想三:四氧化三铁
【实验探究】
(1)
实验操作
实验现象
得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤
滤渣中有 色固体
黑色固体物质中一定含有铁粉,反应方程式为
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,其中加入足量的稀硫酸
待固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
黑色固体物质中一定含有四氧化三铁
【实验结论】
(2)猜想 一定正确。
【交流反思】
(3)中Fe化合价为 价。
(4)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 (填“吸收”或“放出”)热量,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(5)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是 。
11.(24-25九上·四川眉山仁寿县长平初级中学·期末)A、B、C、D、E五种常见物质,A是一种能使带火星的木条复燃的气体;B是红色粉末,和A反应变成黑色粉末C;E在A中剧烈燃烧,火星四射,生成固体D;E还能和硫酸铜溶液反应生成B;使回答下列问题:
(1)写出下列物质的名称:C: 。
(2)写出E在A中燃烧的化学方程式: 。
(3)写出E和硫酸铜溶液反应生成B的化学方程式: 。
地 城
考点03
金属与酸反应的图像及相关计算
1.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量不可能是
A.0.2g B.0.6g C.0.5g D.0.7g
2.(24-25九上·四川成都邛崃·期末)下列图像能正确反应对应变化关系的是
A.向一定质量过氧化氢溶液中加入二氧化锰
B.煅烧一定质量的石灰石
C.相同质量的碳粉分别在足量空气和氧气中燃烧
D.一定质量的锌粒和稀硫酸反应
3.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是
A.0.2g B.0.5g C.0.8g D.0.9g
4.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)某锌样品中含有一种杂质,取6.5g样品加入到足量稀盐酸中,固体完全溶解,产生0.18g氢气。则含有的杂质可能是下列的
A.Al B.Mg C.Cu D.
5.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)相同质量的Mg、Cu、Fe三种金属,加入到足量的稀硫酸中,能生成氢气质量最多的是
A.生成的H2一样多 B.Cu C.Fe D.Mg
6.(24-25九上·四川自贡·期末)“冰雪同梦、亚洲同心”2025年亚洲冬季运动会将在北国冰城哈尔滨举行,去到“尔滨”,暖宝宝可谓是户外保暖的“神器”。某化学学习小组取出暖宝宝中的粉末,通过实验探究其中铁粉的含量。取10g样品粉末和足量稀硫酸反应(样品中其余成分不与酸反应),装置如图所示,铁粉发生反应的化学方程式为:。
(1)【实验现象】
试剂混合后,烧杯中产生大量气泡,待反应停止后,托盘天平的指针 (填“偏左”、“偏右”或“无偏向”)。
(2)【数据处理】
计算10g暖宝宝样品中铁粉的质量。
7.(24-25九上·四川达州开江县·期末)为了测定某黄铜(铜和锌的混合物)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,记录实验数据如表:(已知:锌和硫酸能反应,反应方称式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;而铜与硫酸不反应)
试验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
所取样品的质量/g
50.0
50.0
50.0
50.0
加入稀硫酸的质量/g
20.0
40.0
60.0
80.0
生成气体的质量/g
0.2
m
0.6
0.6
请回答下列问题并计算:
(1)经分析,在第2次实验结束后,m值为 。
(2)第 次实验结束后,黄铜样品中的锌与硫酸是恰好完全反应。
(3)计算样品中锌的质量分数(写出具体计算过程)。
8.(24-25九上·四川广元·期末)李明同学为测定某锌样品中Zn的质量。取10g锌样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸(杂质不与稀硫酸反应),待不再有气泡产生时停止滴加药品,共用去稀硫酸的质量为100g,反应后测得混合物的总质量为109.8g。请计算:
(1)生成氢气的质量为 。
(2)列式计算锌样品中锌的质量。
地 城
考点04
金属活动性顺序的判断与探究
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川绵阳三台县·期末)向一定量的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法错误的是
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液质量一定增大
B.若滤渣中有Fe,则一定有Cu
C.若滤液中只有,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D.若滤液中有,则一定有
2.(24-25九上·四川达州·期末)我国商代时就已经发现,贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A.酒(含乙醇)能变醋体现乙醇的化学性质 B.铅能与醋酸发生化学反应
C.浮粉中铅元素的化合价为价 D.浮粉变铅白,固体质量增大
3.(24-25九上·四川省绵阳市游仙区·期末)下列实验现象描述不正确的是
A.电解水时,正、负两极产生的气体的体积比为1:2
B.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.细铁丝在氧气中点燃,火星四射,生成黑色的四氧化三铁
D.铁丝浸入硫酸铜溶液中,表面覆盖一层红色固体,液体由蓝色变为浅绿色
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期中)下列实验现象描述正确的是
A.铁钉放入硫酸铜溶液中,溶液由浅绿色变为蓝色
B.铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁
C.镁带燃烧发出耀眼白光,放出大量的热,产生大量白色烟雾
D.硫在氧气中燃烧火焰呈蓝紫色,生成一种无色有刺激性气味的气体
5.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是
A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易锈蚀
B.同种元素的粒子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
C.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率
D.Na+、Mg2+、Cl﹣最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
6.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)根据金属活动性顺序判断,下列用品中不能够用稀盐酸清洗的是
A.金戒指 B.银手镯 C.铁衣扣 D.铜拉链
7.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)有关X、Y、Z三种金属的化学反应如下:①;②不发生反应;③;④不发生反应。根据上述信息,这三种金属的活动性顺序是
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
8.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)下列方案不能达到实验目的的是( )
A. 证明CO2密度比空气大,且不支持燃烧
B. 证明可燃物燃烧需要氧气
C. 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性
D. 验证质量守恒定律
9.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤出的固体中加入少量稀盐酸,无气泡产生。则下列有关说法中,正确的是
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含锌
B.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和锌
C.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸锌,可能有硝酸银和硝酸铜
10.(24-25九上·四川凉山州·期末)A~G都是初中化学常见的物质,它们的转化关系如图所示。A、B均为黑色粉末;D为红色固体,且为单质,是由地壳中含量第二的金属元素组成的单质;能使澄清石灰水变浑浊。请回答:
(1)F是 ;
(2)请写出C使澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(3)请写出反应②的化学方程式 。
11.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)金属与人类的生产生活息息相关。
(1)人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中,把金属 的位置移到最后,正好符合金属活动性由弱到强的顺序,其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是 。
(2)铝金属活动性很强,但可以制成铝锅长期使用,原因是 。
(3)铁桶不能用于盛放波尔多液(硫酸铜、氢氧化钙和水混合而成),用反应的化学方程式解释原因 。
12.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)有铝、锌、铜三种金属,其中不能与稀硫酸发生反应的是 。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是铝表面容易形成 。
(3)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是 (用序号①②③填空)
①Zn、溶液、Ag②溶液、Cu、溶液③Zn、Cu、溶液
(4)写出铝丝插入硫酸铜溶液发生反应的化学方程式 。
13.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)回答以下问题:
(1)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质.已知下列各组物质间均能发生置换反应.
A.Fe和CuSO4溶液 B.Mg和MnSO4溶液 C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式. .
②在相同条件下,四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是 .
(2)氯化铁能腐蚀铜,工业上常用此原理生产印刷线路板.印刷线路板的生产及废液的处理过程如下:
①步骤Ⅱ中发生了两个反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2和Fe+CuCl2=FeCl2+Cu.滤渣的成分是 .
②步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为 .
③氯化铁能腐蚀铜的原因是(用化学方程式表示) .
14.(24-25九上·四川绵阳三台县·期末)铜是人类较早冶炼的金属,铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.见证历史
(1)我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺,最初他们将 (填化学式)和孔雀石[主要成分是]混合后加热就得到了红色的金属铜(提示:受热后会分解生成氧化铜、水、二氧化碳)。理论上最多能炼出铜的质量为 。
(2)西汉《淮南万毕术》中记载“曾青(硫酸铜)得铁,则化为铜”,这一发现要比西方早1700多年。该反应的化学方程式为 ,该过程中溶液颜色变化为 。
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
物质
铜
青铜(含25%的锡)
熔点
1085℃
800℃
硬度
3.0
5~6.6
已知:数值越大,硬度越高,金刚石的硬度为10。
Ⅱ.立足当下
图甲为教材上的木炭粉还原氧化铜实验,阳阳同学对该实验进行改进,设计了如图乙所示的改进实验(部分固定或夹持仪器省略)。
(4)写出图甲中发生的置换反应的化学方程式: 。
(5)图乙实验步骤为:①在酒精灯外焰上灼烧螺旋形的铜丝;②将表面变黑的螺旋形铜丝放入装有充分烘干木炭粉的试管中(如图所示),进行实验;③实验结束后,立即取出螺旋形铜丝,迅速放入冷水中观察铜丝颜色变化。相较于图甲,说出一条图乙实验的优点: 。(任写一条即可)
(6)与木炭一样,也能与氧化铜发生还原反应,写出用还原CuO的化学方程式: 。
15.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)在学习金属的化学性质时,老师在课堂上给学生们演示了如图实验:
(1)(知识回放)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb(H)Fe Hg Ag Pt Au,请你在上面横线上填写对应金属的元素符号。
(2)(给出资料)M是一种金属,MSO4溶液是无色液体。
(实验目的)探究M 与铜、铝的活动性顺序。
(猜想与假设)猜想Ⅰ:Al>Cu>M;猜想Ⅱ:Al>M>Cu;猜想Ⅲ: 。
(3)(进行实验)
第一步:老师取出M 丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨,目的是 。
第二步:老师按照如图进行实验操作,要求同学们填写如下表格:
实验操作
实验现象
实验结论
铝丝插入装有MSO4溶液的试管中(图甲)
铝丝表面出现一层黑色物质
M丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图乙)
M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色 。
M>Cu
铝丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图丙)
铝丝表面出现一层红色物质,颜色由蓝色变为无色
Al>Cu
第三步:根据表格,可判断猜想Ⅱ正确。
(4)(交流表达)
老师要求同学们写出试管丙中反应的化学方程式 。
然后经同学们讨论后大家认为该实验可以优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
地 城
考点05
置换反应
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川成都青羊区·期末)物质转化是化学研究的重要内容。甲、乙是初中化学的常见物质,它们有如图所示的转化关系(“→”表示转化,部分反应物、产物已略去),下列说法正确的是
A.若甲是O2则乙可以是CO2
B.若乙是金属,则单质、氧化物中一定含有同种元素
C.若甲是非金属氧化物,则反应①和③是化合反应,②是置换反应
D.若甲的相对分子质量比乙小16,则甲、乙一定是H2和H2O
2.(24-25九上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)下列化学方程式及其反应类型都正确的是
选项
化学方程式
反应类型
A
Mg+O2MgO2
化合反应
B
H2O2 H2O+O↑
分解反应
C
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
置换反应
D
4Fe+3O22Fe2O3
化合反应
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25九上·四川省绵阳市游仙区·期末)在密闭容器中引燃化合物M和,充分反应后,只生成和。实验测得反应前后各物质的质量如图所示,下列说法正确的是
物质
M
反应前质量/g
16
a
0
0
反应后质量/g
0
2
44
36
A.
B.该反应属于置换反应
C.反应生成的和的质量比为11:9
D.化合物M一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素
4.(24-25九上·四川泸州老窖天府中学·期中)工业生产硫酸中的某一步反应用微观模型图表示如下,下列说法不正确的是
A.反应前后硫元素的化合价发生了改变 B.反应前后分子数目发生了改变
C.参加反应的反应物间分子个数比是1:1 D.该反应不属于置换反应
5.(24-25九上·四川绵阳游仙区·期末)碳纤维主要成分为碳单质,在汽车工业、航空航天等领域有广泛应用。科学家已研发出通过二氧化碳合成碳纤维材料的新技术,流程如图。
(1)X表示氧气分子。参照如图,画出该分子的微观示意图: 。
(2)已知反应2属于置换反应,写出该反应的化学方程式: 。
(3)“固气分离”属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)碳纤维可能具有的化学性质是 (写一条)。
(5)若所有原料全部转化为产品,理论上88t的二氧化碳可以合成的碳纤维的质量为 t。
(6)该新技术对环境保护具有的意义是 。
6.(24-25九上·四川泸州龙马潭区五校·期末)仔细阅读下列材料。
单晶硅与石墨烯芯片的主要材料由高纯度单晶硅(化学式为Si)制作,工业上用粗硅经两步反应制得单晶硅。第一步:粗硅和氯化氢在300℃发生反应,生成三氯硅烷(化学式为SiHCl3)和氢气。第二步:三氯硅烷和氢气在1000℃时发生反应,生成单晶硅和氯化氢。
石墨烯最有潜力成为硅的替代品,它是目前已知材料中电子传导速率最快的。石墨烯是将石墨逐层剥离,直到最后形成一个单层,厚度只有一个碳原子的单层石墨。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
阅读文本,回答问题:
(1)单晶硅和石墨烯都是由 构成的。
(2)制取单晶硅第二步反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型是 。
(3)石墨烯的物理性质有 。
(4)石墨烯纺织面料的用途(写一个) 。
(5)石墨烯还可以制作形成海绵材料用于净水,利用了它的 性。
7.(24-25九上·四川资阳安岳县安岳中学·期末)能源和环境,是人类共同关心的问题。
(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,则其原因是 ,此时就需要 (填“增大”或“减小”)灶具的进风口。
(2)为减少污染、治理“雾霾”提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,其微观示意图如下所示,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 反应。
8.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
①该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
②以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
9.(24-25九上·四川成都邛崃·期末)I.已知A、B是黑色固体,D是红色固体,各物质间转化关系如图。
(1)B、F的化学式分别为 、 。
(2)写出②中反应的化学方程式: 。①∼④中,属于置换反应的是 (填序号)。
II.二水合氯化钙可用于食品加工、制药等领域,其生产的主要流程如图。
(3)粉碎机和搅拌器的作用是 。
(4)反应器中反应的化学方程式为 。
(5)若在实验室过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,玻璃棒的作用是 。
地 城
考点06
金属的冶炼
1.(24-25九上·四川绵阳游仙区·期末)正确的实验操作是实验成功的关键之一,下列实验操作描述正确的是
A.实验室木炭还原氧化铜结束后,先熄灭酒精灯,一段时间后再将导气管从石灰水中取出
B.高锰酸钾制取氧气时,可将导管末端先伸入集气瓶中再点燃酒精灯加热
C.实验室模拟高炉炼铁时,先通一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯加热
D.用量筒量取水时,可选择量筒并仰视读数
2.(24-25九上·四川成都双流区·期末)《宋史•食货志》中记载:“以生铁(含碳等物质)锻成薄片,排置胆水(主要成分是CuSO4)槽中⋯⋯大率用铁二斤四两,得铜一斤。”
(1)记载中炼铜所用的原料是生铁和 。
(2)该反应的另一种产物是FeSO4,其相对分子质量为 ,铁元素的化合价为 。
(3)根据化学方程式计算,将2斤4两(约为今天的1.4kg)铁放入足量胆水中充分反应,理论上炼得铜的质量是多少?
(4)该记载中炼得铜的质量比理论上低,其原因可能是 。
3.(24-25九上·四川成都高新区·期末)某工厂的废气中含有N2、NO、CO、CO2、SO2及粉尘,可用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)和石灰浆(主要成分是氢氧化钙)处理该废气,其流程如图:(假设流程中每一步均完全反应)
【查阅资料】SO2的化学性质与CO2相似。
(1)除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘,该操作与 (填一操作名称)的原理类似。
(2)工厂废气经过以上处理,可有效减少空气污染。其中,通过沸腾炉可将 除去。
(3)沉淀室中加入石灰浆的目的是 。
(4)氧化室中(通入氧气的步骤)发生反应的化学方程式为 ,反应基本类型是 。
(5)吸收塔中,将石灰浆从顶端喷淋注入而不是直接倒入的原因是 。
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼铁。其反应原理为:
试计算下列问题:
(1)在二氧化碳中,碳元素与氧元素的质量比为 。
(2)在Fe2O3中,铁元素的质量分数是 。
(3)要冶炼得到224t铁,需要一氧化碳的质量是多少?(要求格式完整,写出计算过程)
地 城
考点07
金属的锈蚀与金属资源的保护
1.(24-25九上·四川泸州龙马潭区泸化中学·期末)垃圾是放错位置的资源,要合理进行垃圾分类,变废为宝的标志是()
A. B.
C. D.
2.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)“唯有知行合一,方能厚积薄发”。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符合的是
选项
劳动项目
涉及的化学知识
A
擦干已洗净的铁锅以防生锈
铁丝在O2中燃烧生成Fe2O3
B
用淘米水浇花
爱护水资源, 节约用水
C
从超市购买的食品采用真空包装
隔绝氧气可延长食品保质期
D
清理家中鱼缸并通入空气
空气中的氧气不易溶于水
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25九上·四川自贡蜀光中学·期末)关于下列实验的分析与结论正确的是
A.由酚酞溶液变红可知,分子是不断运动的
B.红磷量不足会使测量空气中氧气的体积分数偏大
C.对照实验可得出铁生锈需要水和氧气
D.黄铜和纯铜相互刻画,黄铜上有划痕
4.(24-25九上·四川眉山仁寿县·期末)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有、、?
【调查资料】
①能使红色的品红溶液褪色,常用于检验;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与反应而褪色,常用于除去;
③也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(1)设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
含有
【反思评价】
(2)步骤②中,气体进出,先通过图1装置的目的是 。
(3)步骤②中,澄清石灰水中发生反应的化学方程式为 。
(4)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内体积分数出现异常增大,其原因可能是 。
(5)同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。那么,废旧金属垃圾的处理方式 。
试卷第1页,共3页
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专题08 金属和金属材料
7大高频考点概览
考点01 金属材料、金属的物理性质与用途
考点02 金属的化学性质
考点03 金属与酸反应的图像及相关计算
考点04 金属活动性顺序的判断与探究
考点05 置换反应
考点06 金属的冶炼
考点07 金属的锈蚀与金属资源的保护
地 城
考点01
金属材料、金属的物理性质与用途
1.(24-25九上·四川绵阳江油·期末)科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。下列物质的用途是利用其化学性质的是
A.稀有气体用于霓虹灯 B.氧气用于急救 C.金属铝制易拉罐 D.金刚石裁玻璃
【答案】B
【详解】A、稀有气体在通电的条件下发出五颜六色的光,可用于霓虹灯,没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质,物质的用途是利用其物理性质,选项不符合题意;
B、氧气用于医疗急救,是利用氧气可以供给呼吸的性质,该性质需要通过化学变化才能表现出来,物质的用途是利用其化学性质,选项符合题意;
C、金属铝制易拉罐利用铝的延展性,没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质,物质的用途是利用其物理性质,选项不符合题意;
D、金刚石裁玻璃利用金刚石的硬度大,没有发生化学变化表现出来的性质属于物理性质,物质的用途是利用其物理性质,选项不符合题意;
故选B。
2.(24-25九上·四川绵阳江油·期末)分类是化学学习的一种重要方法。根据物质分类知识判断,下列属于纯净物的是
A.焊锡 B.加热高锰酸钾后的残余固体 C.稀有气体 D.冰水混合物
【答案】D
【详解】A、焊锡为锡、铅合金,属于混合物,该选项不符合题意;
B、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则加热后的固体中含有多种物质,属于混合物,该选项不符合题意;
C、稀有气体中含有氮气、氧气等,属于混合物,该选项不符合题意;
D、冰水混合物中只含有水,属于纯净物,该选项符合题意;
故选:D。
3.(24-25九上·四川仁寿县·期末)性质决定用途,下列物质的性质与其用途不匹配的是
A.金刚石硬度大——切割玻璃
B.不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C.氮气的性质不活泼——用作保护气
D.石墨有导电性——生产铅笔芯
【答案】D
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,不符合题意;
B、不锈钢属于铁的合金,抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械,不符合题意;
C、氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,不符合题意;
D、石墨具有良好的导电性,可用作电极,石墨质软,容易留下痕迹,可用于生产铅笔芯,符合题意。
故选D。
4.(24-25九上·四川成都邛崃市第一中学校·期末)“物质性质决定用途”是重要的化学观念之一。下列物质性质与用途的对应关系错误的是
A.氮气化学性质不活泼——作保护气
B.石墨具有导电性——作铅笔芯
C.干冰易升华吸热——作制冷剂
D.铝具有导热性——作铝锅
【答案】B
【详解】A、氮气化学性质不活泼,可用作食品保护气,物质性质与用途的对应关系正确;
B、石墨具有导电性,可用作电极,物质性质与用途的对应关系错误;
C、干冰易升华吸热,可作制冷剂,物质性质与用途的对应关系正确;
D、铝具有导热性,可用作制作铝锅,物质性质与用途的对应关系正确;
故选B。
5.(24-25九上·四川绵阳涪城·期末)物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A.活性炭作冰箱除味剂 B.铜丝作导线
C.稀有气体用于制作霓虹灯 D.氮气作保护气
【答案】D
【详解】A、活性炭作冰箱除味剂,是利用活性炭的吸附性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、铜丝作导线,是利用铜的导电性,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、稀有气体用于制作霓虹灯,是利用稀有气体通电会发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、氮气作保护气,是利用氮气的化学性质稳定,符合题意;
故选:D。
6.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)下列物质性质和用途对应关系正确的是
A.铝有导热性,可用于制电线 B.石墨有导电性,可用作润滑剂
C.干冰升华吸热,可用于人工降雨 D.氧气能支持燃烧,可作火箭燃料
【答案】C
【详解】A、铝有导电性,可用于制电线。A不正确;
B、石墨有导电性,可用作干电池的电极,石墨有滑腻感,可用作润滑剂。B不正确;
C、干冰即固态二氧化碳,干冰升华吸热,使空气中水蒸气冷凝变成水滴,形成降雨,所以干冰可用于人工降雨。C正确;
D、氧气能支持燃烧,可作火箭助燃剂,氧气不能作燃料。D不正确。
综上所述:选择C。
7.(24-25九上·四川攀枝花仁和区·期末)“海上生明月,天涯共此时”,仰望夜空的圆月,唤起我们无尽的遐想。2020年11月24日我国成功发射“嫦娥五号”月球探测器,开启了我国航天探索的新征程。请用你所学的化学知识分析解答下列问题:
(1)嫦娥探测器将执行月球采样返回任务此次任务。如果月球土壤和地壳的成分一致,那么你猜测取得的月壤样品中含量最多的元素是 ;
(2)月球探测器大量用到铝合金、钛合金都是属于 材料;
(3)发射探测器用的是我国“长征五号遥五”运载火箭,火箭采用液氢液氧发动机,将氢气和氧气压缩成液态,体积变小,是因为 (用分子的性质进行解释),写出点火时发动机中液氢和液氧发生的反应的化学方程式 ;
(4)我国早期运载火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,偏二甲肼这种物质由 种元素组成,偏二甲肼燃烧的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2 +4X +2CO2,此反应中,X的化学式为 。
【答案】(1)氧元素
(2)金属
(3) 分子间隔变小
(4) 3 H2O
【详解】(1)地壳中元素含量由多到少的顺序为:氧、硅、铝、铁等,如果月球土壤和地壳的成分一致,则月壤样品中含量最多的元素是氧元素;
(2)金属材料包括纯金属单质以及它们的合金,月球探测器大量用到铝合金、钛合金,铝合金、钛合金都是属于金属材料;
(3)将氢气和氧气压缩成液态,体积变小,是因为分子间隔变小,点火时发动机中液氢和液氧发生的反应的化学方程式为:;
(4)偏二甲肼(C2H8N2)由C、H、N 3种元素组成,偏二甲肼燃烧的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2 +4X +2CO2,反应前有2C、8H、6N、8O,反应后(X除外)有2C、6N、4O,根据化学反应前后各种原子个数相等,X的化学式为H2O。
地 城
考点02
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川成都·期末)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中的
通过灼热的铜网
B
除去中少量
加热固体混合物
C
鉴别木炭和氧化铜
观察颜色
D
鉴别甲烷与一氧化碳
点燃,罩一个附有澄清石灰水的烧杯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、通过灼热的铜网,铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,铜与氮气不反应,可除去杂质,符合题意;
B、加热固体混合物,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质锰酸钾,不符合题意;
C、木炭和氧化铜均是黑色的,观察颜色,无法区分,不符合题意;
D、点燃,罩一个附有澄清石灰水的烧杯,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,均生成了二氧化碳,均能使澄清石灰水变浑浊,现象相同,无法鉴别,不符合题意。
故选A。
2.(24-25九上·四川眉山·期末)下列物质的实验中所用的试剂或方法都正确的是
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
除去二氧化碳中的一氧化碳
通入氧气,点燃
B
除去二氧化碳中的氧气
通过灼热的铜网
C
一次性鉴别氧气、氮气和二氧化碳
伸入带火星的木条
D
鉴别一氧化碳和二氧化碳
观察气体颜色
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,则除去二氧化碳中的一氧化碳,通入氧气,点燃,一氧化碳无法点燃除去,且会引入杂质氧气,方法不正确,不符合题意;
B、除去二氧化碳中的氧气:通过灼热的铜网,铜与氧气加热生成黑色氧化铜固体,氧气被除去且未引入新杂质,方法正确,符合题意;
C、伸入带火星的木条:氧气中木条复燃,氮气、二氧化碳中熄灭,无法一次性鉴别氧气、氮气和二氧化碳,方法不正确,不符合题意;
D、一氧化碳和二氧化碳均为无色气体,观察颜色无法鉴别,方法不正确,不符合题意。
故选:B。
3.(24-25九上·四川南充·期末)观察实验现象是科学探究的必要步骤。下列对实验现象描述正确的是
A.铁丝和硫酸铜溶液反应,铁丝的表面有红色的物质生成
B.木炭在氧气中燃烧,发出红光,放出热量,生成黑色固体
C.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成一种刺激性气味的气体
D.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成氧化镁
【答案】A
【详解】A、铁丝和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁、铜,现象是铁丝的表面有红色的物质生成,A选项正确;
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,不会生成黑色固体,B选项错误;
C、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,生成一种刺激性气味的气体,C选项错误;
D、镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,生成氧化镁是实验结论,不是实验现象,D选项错误。
故选:A。
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期中)某化学小组用铝片进行如下探究:
实验1:用坩埚钳夹持一片打磨过的银白色铝片,在酒精灯火焰上加热,当铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴。
实验2:取一支试管,放入一小片打磨过的铝片,再加入3mL 20%的盐酸,触摸到试管壁发热,同时观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是
A.铝片变成灰白色的原因:
B.实验1能说明生成物氧化铝的熔点高于反应物铝
C.实验2中,试管壁发热是反应化学能转化为热能
D.由实验2观察到的现象可判断产生的气体是氢气
【答案】D
【详解】A、在酒精灯火焰上加热,铝片变成灰白色的原因是铝与氧气反应生成氧化铝,化学方程式为,故正确;
B、铝在空气中加热,铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴,说明生成物氧化铝的熔点高于反应物铝,故正确;
C、取一支试管,放入一小片打磨过的铝片,再加入3mL20%的盐酸,触摸到试管壁发热,说明反应化学能转化为热能,故正确;
D、由实验2观察到有气泡产生的现象只能说明,生成气体,无法判断产生的气体是氢气,故错误;
故选:D。
5.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)下列物质在氧气中燃烧的现象,正确的是
A.铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成四氧化三铁 B.木炭在氧气中燃烧发出红光
C.红磷在氧气中燃烧产生大量白烟 D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
【答案】C
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
B、木炭在氧气中燃烧剧烈,发出白光,而不是红光,故选项说法错误。
C、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,故选项说法正确。
D、硫磺在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
故选C。
6.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)下列实验现象的描述中,正确的是
A.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
B.硫粉在空气中燃烧火焰呈明亮的蓝紫色,生成有刺激性气味的气体,放热
C.红磷在氧气中燃烧发出白光,产生大量的白雾,放出热量
D.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁,放出热量
【答案】A
【详解】A、木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故A正确;
B、硫粉在氧气中燃烧火焰呈明亮的蓝紫色,生成有刺激性气味的气体,放热,故B错误;
C、红磷在氧气中燃烧发出白光,产生大量的白烟,放出热量,不是白雾,故C错误;
D、铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,故D错误。
故选A。
7.(24-25九上·四川邛崃市第一中学校·期末)诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,想瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”,夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ,这是燃烧的 个条件之一、
(2)“注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释正确的是 (多选,填字母序号)。
a、水分子受热分解 b、水分子不断运动
c、水分子间隔变大 d、水分子数目减少
(3)我国研制的“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功着陆火星的乌托邦平原,标志着中国航天探索再创里程碑。
①火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造,其中属于金属材料 。
②工业制钛过程中的一个反应:,X的化学式为 。
③下图是工业制硅反应的微观示意图:
写出该反应的化学方程式 ;硅片太阳能电池是将太阳能转化成电能,请说明太阳能电池的优点 (写出一点即可)。
(4)硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可用 来区分硬水和软水;
(5)北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜的冶炼有如下记载:“山麓有胆泉,土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”。书中提及的“胆泉”为硫酸铜溶液,“浸铁”即将铁放入其中,写出此冶炼铜方法中生成铜的化学方程式 。
【答案】(1) 炷/油 油/炷 三/3
(2)bcd
(3) 钛合金、铝合金 SO3 环保无污染(答案不唯一)
(4)肥皂水
(5)
【详解】(1)图中属于可燃物的是炷和油,可燃物是燃烧的三个条件之一。
(2)下层盏中的水不断减少,是因为水分子不断运动、水分子间隔变大、水分子数目减少。故填:bcd。
(3)①火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造,钛合金和铝合金属于金属材料,故答案为:钛合金、铝合金。
②根据质量守恒定律,等号两边原子的种类和数目相等,反应前后都是一个Ti原子,4个F原子,4个H原子,反应前有2个硫原子,8个氧原子,因此Ⅹ中有1个硫原子,3个氧原子,所以Ⅹ是三氧化硫: 故答案为:SO3。
③图中是碳和二氧化硅在高温的条件下生成一氧化碳和硅单质,所以反应方程式为:;
④硅片太阳能电池是将太阳能转化成电能,太阳能电池的优点:比较环保,无污染,资源丰富等。
(4)生活中一般用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多,故填:肥皂水。
(5)铁与硫酸铜溶液反应生成铜单质和硫酸亚铁溶液,所以反应方程式为:。
8.(24-25九上·四川内江·期末)实验探究是培养化学素养的重要途径,某化学兴趣小组进行了多种测定空气中氧气含量的实验。
实验一:用铜粉测定空气中氧气含量的装置如图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 ;该反应的化学方程式是 。
(2)完成下列表格:
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
(3)若测出结果偏小的原因可能是___________(填字母标号)。
A.铜粉不足 B.推拉注射器推筒次数不够
C.反应后没有将气球内的气体全部挤出 D.未冷却到室温就读数
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是 。
实验二:用红磷燃烧测定空气中氧气含量,利用传感器技术实时测定了集气瓶内的压强变化,结果如图所示。
(5)b~c段压强增大的原因是 。
(6)d~e段对应的实验操作是 。
【答案】(1) 固体粉末由红色变为黑色
(2)15%
(3)ABD
(4)只能与空气中的氧气反应,且生成物不能是气体
(5)红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大
(6)温度回到室温后,打开弹簧夹
【详解】(1)硬质玻璃管内发生反应为铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,现象是:红色固体变为黑色;该反应的化学方程式是。
(2)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应消耗了氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器活塞右移,注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积,则实验测得空气中氧气的体积分数为。
(3)A、铜粉不足,氧气可能没有消耗完,会造成测定结果偏小,A符合题意;
B、推拉注射器次数过少,则氧气可能没有完全反应,会造成测定结果偏小,B符合题意;
C、反应后没有将气球内的气体全部挤出,则注射器活塞推进距离偏大,会造成测定结果偏大,C不符合题意;
D、没有冷却至室温就读数,装置内气压偏高,注射器活塞推进距离偏小,会造成测定结果偏小,D符合题意。
故选ABD。
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是只能与空气中的氧气反应,且生成物不能是气体。
(5)b~c 段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大。
(6)d~e 段瓶内气压增大,对应的操作是打开弹簧夹,水进入集气瓶,气体体积变小,压强变大。
9.(24-25九上·四川绵阳安州区·期末)实验小组的同学利用如图所示实验探究金属的化学性质。
(1)实验一:实验中第1小组同学观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成一种 色固体。第2小组同学实验时没有观察到剧烈燃烧,火星四射的现象,你认为原因可能是 。
(2)实验二:两个反应均生成了 。比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑:①加入同样大小的铁片和铝片:② 。
(3)实验三:该反应的化学方程式为 。再补充一个实验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。设计并进行实验:
实验步骤(可用图示)
实验现象
实验结论
金属活动性由强到弱的
顺序为:Fe>Cu>Ag
【答案】(1) 黑 火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足
(2) 氢气 加入等体积等浓度的稀盐酸
(3) Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 取少量硫酸铜溶液于试管中,伸入铁丝(或) 铁丝表面覆盖了一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色(或无明显变化)
【详解】(1)实验一:实验中第1小组同学观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体;第2小组同学实验时没有观察到剧烈燃烧,火星四射的现象,可能是火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气不足;
(2)铁和铝的金属活动性都在氢之前,都可与稀盐酸反应生成氢气;比较铁和铝的金属活动性强弱,从试剂角度需考虑两点:①加入同样大小的铁片和铝片,②加入等体积等浓度的稀盐酸;
(3)在实验三中铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;为探究Cu、Fe、Ag 的金属活动性顺序,取少量硫酸铜溶液于试管中,伸入铁丝(或 ),铁丝表面覆盖了一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色(或无明显变化),说明铁金属活动性强于铜,从而得出Cu、Fe、Ag 的金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag 。
10.(24-25九上·四川广元·期末)某兴趣小组根据初中化学学习内容,对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成,如图所示:
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后,用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体,有黑色固体物质被吸引。于是,他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题,“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为:;
③四氧化三铁不能与硫酸铜反应,与硫酸反应的化学方程为:
④溶液呈黄色,
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么?
【作出假设】猜想一:铁粉;猜想二:铁粉和四氧化三铁;猜想三:四氧化三铁
【实验探究】
(1)
实验操作
实验现象
得出结论
操作一:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,向其中加入足量的硫酸铜溶液,过滤
滤渣中有 色固体
黑色固体物质中一定含有铁粉,反应方程式为
操作二:取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中,其中加入足量的稀硫酸
待固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
黑色固体物质中一定含有四氧化三铁
【实验结论】
(2)猜想 一定正确。
【交流反思】
(3)中Fe化合价为 价。
(4)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能 (填“吸收”或“放出”)热量,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(5)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是 。
【答案】(1) 红
(2)二
(3)+3
(4)放出
(5)操作一中,若滤渣含有黑色固体,说明是四氧化三铁
【详解】(1)实验结论是黑色固体中含有铁粉,则铁粉能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜,现象是滤渣中有红色固体;
该反应的化学方程式为:。
(2)根据表格信息,黑色固体中含有铁粉和四氧化三铁,则猜想二正确。
(3)化合物中元素正负化合价之和为零,中显-2价,设铁元素的化合价为x,则,解得x=+3。
(4)根据查阅资料,氯酸钾制取氧气的化学方程式为,需要加热,可知“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能放出热量,从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(5)铁粉和四氧化三铁都是黑色物质,操作一中只有铁粉能与硫酸铜溶液反应,硫酸铜溶液足量,则铁粉完全反应,不做操作二的实验也可得到相同结论,理由是:操作一中,若滤渣含有黑色固体,说明是四氧化三铁。
11.(24-25九上·四川眉山仁寿县长平初级中学·期末)A、B、C、D、E五种常见物质,A是一种能使带火星的木条复燃的气体;B是红色粉末,和A反应变成黑色粉末C;E在A中剧烈燃烧,火星四射,生成固体D;E还能和硫酸铜溶液反应生成B;使回答下列问题:
(1)写出下列物质的名称:C: 。
(2)写出E在A中燃烧的化学方程式: 。
(3)写出E和硫酸铜溶液反应生成B的化学方程式: 。
【答案】(1)氧化铜
(2)
(3)
【分析】A、B、C、D、E五种常见物质,A是一种能使带火星的木条复燃的气体,A是氧气;B是红色粉末,和A反应变成黑色粉末C,B是铜(红色固体),C是氧化铜(黑色固体),铜与氧气加热生成氧化铜;E在A中剧烈燃烧,火星四射,生成固体D,E是铁,D是四氧化三铁,铁在氧气中燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体四氧化三铁;E还能和硫酸铜溶液反应生成B,即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。将答案带入原题,符合题意。
【详解】(1)由分析可知,C为氧化铜;
(2)E在A中燃烧,即铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,方程式为:;
(3)E和硫酸铜溶液反应生成B,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,方程式为:。
地 城
考点03
金属与酸反应的图像及相关计算
1.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量不可能是
A.0.2g B.0.6g C.0.5g D.0.7g
【答案】A
【详解】用极限法计算,设7.2g镁完全反应生成的氢气质量为x
x=0.6g
设7.2g铝完全反应生成的氢气质量为y
y=0.8g
设7.2g锌完全反应生成的氢气质量为z
z≈0.22g
由于金属是镁、铝和锌的混合物,由题中的数据可知,得到氢气的质量介于0.22g和0.8g之间,故选:A。
2.(24-25九上·四川成都邛崃·期末)下列图像能正确反应对应变化关系的是
A.向一定质量过氧化氢溶液中加入二氧化锰
B.煅烧一定质量的石灰石
C.相同质量的碳粉分别在足量空气和氧气中燃烧
D.一定质量的锌粒和稀硫酸反应
【答案】C
【详解】A、过氧化氢溶液中本身含有水,水的质量不是从0开始,向一定质量过氧化氢溶液中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,随着反应的进行,水的质量不断增大,至完全反应,不再发生变化,故A错误;
B、煅烧一定质量的石灰石,石灰石的主要成分碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,随着反应的进行,固体的质量不断减小,至碳酸钙反应完全,固体的质量不再发生变化,反应完全后,剩余固体为氧化钙和杂质,即最终固体质量不会减小至0,故B错误;
C、相同质量的碳粉分别在足量空气和氧气中燃烧,生成二氧化碳气体,根据质量守恒定律,最终生成二氧化碳质量相等,碳在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,反应需要时间短,故C正确;
D、一定质量的锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,随着反应的进行,生成氢气的质量不断增大,至完全反应,不再发生变化,故D错误;
故选C。
3.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g,与足量盐酸反应,生成H2的质量可能是
A.0.2g B.0.5g C.0.8g D.0.9g
【答案】B
【详解】若7.2g金属全是镁,镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,则有,生成氢气的质量为0.6g;
若7.2g金属全是铝,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,则有,生成氢气的质量为0.8g;
若7.2g金属全是锌,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,则有,生成氢气的质量为0.22g;
由于金属是镁、铝、锌的混合物,与足量的盐酸反应,得到氢气的质量应该在0.22g~0.8g之间,观察选项,可能为0.5g;
故选:B。
4.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)某锌样品中含有一种杂质,取6.5g样品加入到足量稀盐酸中,固体完全溶解,产生0.18g氢气。则含有的杂质可能是下列的
A.Al B.Mg C.Cu D.
【答案】D
【分析】取6.5g样品加入到足量稀盐酸中,固体完全溶解,说明杂质能与稀盐酸反应,若6.5g该样品全部是锌,设6.5g锌完全反应生成氢气的质量为x,
而实际该固体完全反应生成氢气的质量为0.18g,比0.2g小,说明杂质的相对原子质量比锌的相对原子质量大,若6.5g全为杂质,产生的氢气质量小于0.18g。据此分析即可。
【详解】A、Al的相对原子质量为27,比锌的相对原子质量小,6.5gAl完全反应产生氢气的质量为,产生氢气的质量大于0.18g,不符合题意;
B、Mg的相对原子质量为24,比锌的相对原子质量小,6.5gMg完全反应产生氢气的质量为,产生氢气的质量大于0.18g,不符合题意;
C、Cu和稀盐酸不反应,如果杂质是Cu,完全反应后,固体不会完全溶解,不符合题意;
D、ZnO的相对原子质量为81,比锌的相对原子质量大,ZnO和盐酸反应生成氯化锌和水,不产生氢气,符合题意。
故选D。
5.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)相同质量的Mg、Cu、Fe三种金属,加入到足量的稀硫酸中,能生成氢气质量最多的是
A.生成的H2一样多 B.Cu C.Fe D.Mg
【答案】D
【详解】相同质量的Mg、Cu、Fe三种金属加入到足量的稀硫酸中,铜不与稀硫酸反应,不产生氢气;+2价金属生成氢气的质量与反应物中的金属元素的相对原子质量成反比,Mg、Fe均显+2价,镁的相对原子质量最小,则相对原子质量最小的镁反应所生成的氢气量最多。故选D。
【点睛】明确等质量的金属(+2价)与足量的酸反应生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比是正确解答本题的关键。
6.(24-25九上·四川自贡·期末)“冰雪同梦、亚洲同心”2025年亚洲冬季运动会将在北国冰城哈尔滨举行,去到“尔滨”,暖宝宝可谓是户外保暖的“神器”。某化学学习小组取出暖宝宝中的粉末,通过实验探究其中铁粉的含量。取10g样品粉末和足量稀硫酸反应(样品中其余成分不与酸反应),装置如图所示,铁粉发生反应的化学方程式为:。
(1)【实验现象】
试剂混合后,烧杯中产生大量气泡,待反应停止后,托盘天平的指针 (填“偏左”、“偏右”或“无偏向”)。
(2)【数据处理】
计算10g暖宝宝样品中铁粉的质量。
【答案】(1)偏右
(2)根据质量守恒定律可知,生成氢气的质量为:110.0g-109.8g=0.2g;
设10g暖宝宝样品中铁粉的质量为x
x=5.6g
答:10g暖宝宝样品中铁粉的质量为5.6g。
【详解】(1)根据铁粉发生反应的化学方程式为:可知,烧杯中产生大量氢气会逸出到空气中,待反应停止后,烧杯中的质量会减少,导致托盘天平的指针向右偏;
(2)见答案。
7.(24-25九上·四川达州开江县·期末)为了测定某黄铜(铜和锌的混合物)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,记录实验数据如表:(已知:锌和硫酸能反应,反应方称式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;而铜与硫酸不反应)
试验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
所取样品的质量/g
50.0
50.0
50.0
50.0
加入稀硫酸的质量/g
20.0
40.0
60.0
80.0
生成气体的质量/g
0.2
m
0.6
0.6
请回答下列问题并计算:
(1)经分析,在第2次实验结束后,m值为 。
(2)第 次实验结束后,黄铜样品中的锌与硫酸是恰好完全反应。
(3)计算样品中锌的质量分数(写出具体计算过程)。
【答案】(1)0.4
(2)3
(3)解:设50.0g样品中锌的质量为x。
则样品中锌的质量分数为
答:样品中锌的质量分数为39%。
【详解】(1)黄铜是铜和锌的混合物,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,由表格数据可知,第1次加入20.0g稀硫酸生成气体的质量为0.2g,第3次加入60.0g稀硫酸生成气体的质量为0.6g,说明每20.0g稀硫酸与样品反应生成0.2g气体,则第2次加入40.0g稀硫酸生成气体的质量为0.4g,故m的值为0.4;
(2)由表格数据可知,第3次加入60.0g稀硫酸生成气体的质量为0.6g,第4次加入80.0g稀硫酸生成气体的质量也为0.6g,说明第3次实验结束后,黄铜样品中的锌与硫酸是恰好完全反应;
(3)计算过程见答案。
8.(24-25九上·四川广元·期末)李明同学为测定某锌样品中Zn的质量。取10g锌样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸(杂质不与稀硫酸反应),待不再有气泡产生时停止滴加药品,共用去稀硫酸的质量为100g,反应后测得混合物的总质量为109.8g。请计算:
(1)生成氢气的质量为 。
(2)列式计算锌样品中锌的质量。
【答案】(1)0.2g
(2)解:设锌样品中锌的质量为x。
x=6.5g
答:锌样品中锌的质量为6.5g。
【详解】(1)锌样品中逐滴加入稀硫酸(杂质不与稀硫酸反应),待不再有气泡产生时,反应结束,锌全部反应。根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量相等,因此反应中生成氢气的质量=10g+100g-109.8g=0.2g。
(2)根据氢气的质量,利用锌和稀硫酸反应的化学方程式中锌和氢气的质量关系,可以求出锌样品中锌的质量。详见答案。
地 城
考点04
金属活动性顺序的判断与探究
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川绵阳三台县·期末)向一定量的混合溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法错误的是
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液质量一定增大
B.若滤渣中有Fe,则一定有Cu
C.若滤液中只有,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D.若滤液中有,则一定有
【答案】D
【详解】A、根据金属活动性顺序Zn>Fe>H>Cu,向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉,锌优先与CuCl2反应生成氯化锌和铜,CuCl2反应完,若还有锌粉,锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁,充分反应后过滤,若滤渣中只有一种金属,即为铜,说明氯化亚铁没有参与反应,只发生了锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜的反应,化学方程式为,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,固体质量减小,则滤液质量一定增大,,故正确;
B、若滤渣中有Fe,说明氯化铜已完全反应,则滤渣中一定有Cu,故正确;
C、若滤液中只有,说明氯化铜和氯化亚铁均反应完全,则滤渣中一定含有铜、铁,可能含有锌,铁能与稀硫酸反应生成氢气,则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生,故正确;
D、若滤液中有氯化亚铁可能部分反应,也可能完全没有反应,若是氯化亚铁部分参加了反应,则此时滤液中一定没有氯化铜,故选项说法错误;
故选:D。
2.(24-25九上·四川达州·期末)我国商代时就已经发现,贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是
A.酒(含乙醇)能变醋体现乙醇的化学性质 B.铅能与醋酸发生化学反应
C.浮粉中铅元素的化合价为价 D.浮粉变铅白,固体质量增大
【答案】D
【详解】A、酒(含乙醇)能变醋,有新物质生成,属于化学变化,即需要通过化学反应才能表现出来,属于化学性质,故选项说法正确;
B、在金属活动性顺序中,铅的位置排在氢之前,铅能与醋酸反应产生氢气,故选项说法正确;
C、浮粉()中碳酸根显-2价,设铅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(-2)=0,则x=+2价,故选项说法正确;
D、加热浮粉()得铅白(PbO)固体,由质量守恒定律可知,浮粉变铅白,固体质量减少,故选项说法错误;
故选:D。
3.(24-25九上·四川省绵阳市游仙区·期末)下列实验现象描述不正确的是
A.电解水时,正、负两极产生的气体的体积比为1:2
B.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.细铁丝在氧气中点燃,火星四射,生成黑色的四氧化三铁
D.铁丝浸入硫酸铜溶液中,表面覆盖一层红色固体,液体由蓝色变为浅绿色
【答案】C
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,正、负两极产生的气体的体积比为1∶2,A选项正确;
B、镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,B选项正确;
C、细铁丝在氧气中点燃,火星四射,生成黑色固体,生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,C选项错误;
D、铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜,现象是铁丝表面覆盖一层红色固体,液体由蓝色变为浅绿色,D选项正确。
故选:C。
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期中)下列实验现象描述正确的是
A.铁钉放入硫酸铜溶液中,溶液由浅绿色变为蓝色
B.铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁
C.镁带燃烧发出耀眼白光,放出大量的热,产生大量白色烟雾
D.硫在氧气中燃烧火焰呈蓝紫色,生成一种无色有刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A、铁钉放入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色,错误;
B、铁丝在氧气中燃烧,生成黑色的四氧化三铁描述了实验结论,不是实验现象,错误;
C、镁带燃烧发出耀眼白光,放出大量的热,生成白色固体,产生大量白烟,没有雾,错误;
D、硫在氧气中燃烧火焰呈蓝紫色,生成一种无色有刺激性气味的气体,正确。
故选D。
5.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是
A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易锈蚀
B.同种元素的粒子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
C.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率
D.Na+、Mg2+、Cl﹣最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
【答案】C
【详解】A、铝的金属活动性比铁强,铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性比铁强,故选项说法错误;
B、同种元素的粒子具有相同的质子数,但具有相同质子数的粒子不一定属于同种元素,如水分子和氖原子,故选项说法错误;
C、同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率,故选项说法正确;
D、Na+、Mg2+、Cl-最外层电子数均为8,但并不是离子的最外层电子数均为8,如锂离子的最外层电子数为2,故选项说法错误;
故选:C。
6.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)根据金属活动性顺序判断,下列用品中不能够用稀盐酸清洗的是
A.金戒指 B.银手镯 C.铁衣扣 D.铜拉链
【答案】C
【详解】A、在金属活动性顺序里,金排在氢后,金和稀盐酸不反应,可以用稀盐酸清洗金戒指,不符合题意;
B、在金属活动性顺序里,银排在氢后,银和稀盐酸不反应,可以用稀盐酸清洗银手镯,不符合题意;
C、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能用稀盐酸清洗铁衣扣,符合题意;
D、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜和稀盐酸不反应,可以用稀盐酸清洗铜拉链,不符合题意。
故选C。
7.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)有关X、Y、Z三种金属的化学反应如下:①;②不发生反应;③;④不发生反应。根据上述信息,这三种金属的活动性顺序是
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
【答案】C
【详解】由反应的化学方程式可知,① X+YSO4=XSO4+Y,说明X比Y活泼;② Y+Z(NO3)2 不发生反应,说明Z比Y活泼;③ X+H2SO4=XSO4+H2↑,说明X的活动性位于氢的前边;④ Z+H2SO4 不发生反应,说明了Z的活动性位于氢的后边;综合以上分析可知,这三种金属的活动性顺序是X>Z>Y;
故选:C。
8.(24-25九上·四川绵阳平武县·期末)下列方案不能达到实验目的的是( )
A. 证明CO2密度比空气大,且不支持燃烧
B. 证明可燃物燃烧需要氧气
C. 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性
D. 验证质量守恒定律
【答案】B
【详解】A、下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,故选项实验方法能达到实验目的。
B、铜片的白磷燃烧,红磷不燃烧,薄铜片上的白磷能与氧气接触,温度能达到着火点,红磷温度没有达到着火点;可得出燃烧温度要达到着火点,故选项实验方法不能达到实验目的。
C、将Cu分别放入AgNO3溶液中,生成硝酸铜溶液和银,说明了活动性Cu>Ag;取出铜丝,再放入铁丝,Fe能与硝酸铜溶液反应置换出铜,说明了活动性Fe>Cu;可以得出三种金属的活动性顺序,故选项实验方法能达到实验目的。
D、白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,图中实验在密闭装置中进行,能验证质量守恒定律,故选项实验方法能达到实验目的。
故选:B。
9.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的锌粉,反应停止后过滤,向滤出的固体中加入少量稀盐酸,无气泡产生。则下列有关说法中,正确的是
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含锌
B.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和锌
C.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸锌,可能有硝酸银和硝酸铜
【答案】D
【详解】向滤出的固体中加入少量稀盐酸,无气体产生,说明固体中一定不含锌,锌在与硝酸银和硝酸铜反应时,首先和硝酸银反应,后与硝酸铜反应,锌没有剩余,可能是硝酸银过量或适量将锌完全反应掉,也可能是硝酸银少量,硝酸铜过量或适量将锌完全反应掉,所以一定发生的反应为锌与硝酸银生成硝酸锌和铜,可能发生的反应为锌和硝酸铜生成硝酸锌和铜,所以滤出的固体中一定含银,可能含有铜,一定不含锌;滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸铜、硝酸银;
故选D。
10.(24-25九上·四川凉山州·期末)A~G都是初中化学常见的物质,它们的转化关系如图所示。A、B均为黑色粉末;D为红色固体,且为单质,是由地壳中含量第二的金属元素组成的单质;能使澄清石灰水变浑浊。请回答:
(1)F是 ;
(2)请写出C使澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(3)请写出反应②的化学方程式 。
【答案】(1)Fe/铁
(2)
(3)C+CO22CO
【分析】A、B为黑色固体,D为红色固体的单质,故D是铜,C能使澄清石灰水变浑浊,故C是二氧化碳,二氧化碳能与A高温反应生成E,故A是碳,B为氧化铜,E为一氧化碳,碳与氧化铜高温生成铜和二氧化碳,二氧化碳与碳高温反应生成一氧化碳;F是由地壳中含量第二的金属元素组成的单质,F为单质铁,铁与G反应生成铜,G应该为可溶性铜盐,可以是硫酸铜,带入原题,符合题意。
【详解】(1)由分析可知,F为铁;
(2)C为二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水,方程式为:;
(3)反应②为二氧化碳与碳高温反应生成一氧化碳,方程式为:C+CO22CO。
11.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)金属与人类的生产生活息息相关。
(1)人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中,把金属 的位置移到最后,正好符合金属活动性由弱到强的顺序,其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是 。
(2)铝金属活动性很强,但可以制成铝锅长期使用,原因是 。
(3)铁桶不能用于盛放波尔多液(硫酸铜、氢氧化钙和水混合而成),用反应的化学方程式解释原因 。
【答案】(1) 铁/Fe 铁、锡
(2)铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
(3)
【详解】(1)在金属活动性顺序里,铁排在锡前,故把金属铁的位置移到最后,正好符合金属活动性由弱到强的顺序;金属活动性顺序里,氢前的金属可以和硫酸发生反应,故以上金属中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是铁、锡;
(2)铝金属活动性很强,但可以制成铝锅长期使用,原因是铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化;
(3)铁桶不能用于盛放波尔多液,是因为铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为。
12.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)有铝、锌、铜三种金属,其中不能与稀硫酸发生反应的是 。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是铝表面容易形成 。
(3)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是 (用序号①②③填空)
①Zn、溶液、Ag②溶液、Cu、溶液③Zn、Cu、溶液
(4)写出铝丝插入硫酸铜溶液发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)铜/
(2)致密的氧化铝保护膜
(3)③
(4)
【详解】(1)在金属活动性顺序中,铝和锌排在氢的前面,能与稀硫酸反应生成氢气;铜排在氢的后面,不能与稀硫酸反应生成氢气,故填:铜或;
(2)铝的化学性质比较活泼,常温下就能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,所以铝制品具有很好的抗腐蚀性能,故填:致密的氧化铝保护膜;
(3)①锌能与硫酸铜溶液发生反应生成硫酸锌和铜,说明锌比铜活泼;银不能与硫酸铜溶液发生反应,说明银没有铜活泼,则可用、溶液、验证、、三种金属的活动性强弱;②铜不能与硫酸锌溶液发生反应,说明铜没有锌活泼,铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼,则可用溶液、、溶液验证、、三种金属的活动性强弱;③锌能与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,说明锌比银活泼;铜能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,说明铜比银活泼;说明银最不活泼,但无法比较锌和铜的活动性,则用、、溶液不能判断、、三种金属的活动性强弱;故填:③;
(4)铝比铜活泼,则铝丝能与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜,反应的化学方程式为:;故填:。
13.(24-25九上·四川绵阳涪城区·期末)回答以下问题:
(1)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质.已知下列各组物质间均能发生置换反应.
A.Fe和CuSO4溶液 B.Mg和MnSO4溶液 C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式. .
②在相同条件下,四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是 .
(2)氯化铁能腐蚀铜,工业上常用此原理生产印刷线路板.印刷线路板的生产及废液的处理过程如下:
①步骤Ⅱ中发生了两个反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2和Fe+CuCl2=FeCl2+Cu.滤渣的成分是 .
②步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为 .
③氯化铁能腐蚀铜的原因是(用化学方程式表示) .
【答案】(1) Mg/镁
(2) Fe和Cu
【详解】(1)①铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为;
②A、Fe 和CuSO4 溶液反应,说明铁的活动性强于铜;
B、Mg和MnSO4 溶液反应,说明锰的活动性强于锰;
C、Mn和FeSO4 溶液反应,说明锰的活动性强于铁;
故四种金属的活动性顺序为Mg>Mn>Fe>Cu;则四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的金属为Mg。
(2)①步骤Ⅱ向FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中加入过量铁粉,发生两个反应Fe+2FeCl3=3FeCl2和Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,因此可知过滤所得滤渣中含有过量的Fe和Cu,滤液中含FeCl3;
②步骤Ⅲ向含有Fe和Cu滤渣中加入稀盐酸,铜和盐酸不反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为;
③印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2,可推断氯化铁能腐蚀铜生成FeCl2与CuCl2,反应的化学方程式为。
14.(24-25九上·四川绵阳三台县·期末)铜是人类较早冶炼的金属,铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.见证历史
(1)我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺,最初他们将 (填化学式)和孔雀石[主要成分是]混合后加热就得到了红色的金属铜(提示:受热后会分解生成氧化铜、水、二氧化碳)。理论上最多能炼出铜的质量为 。
(2)西汉《淮南万毕术》中记载“曾青(硫酸铜)得铁,则化为铜”,这一发现要比西方早1700多年。该反应的化学方程式为 ,该过程中溶液颜色变化为 。
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有 。
物质
铜
青铜(含25%的锡)
熔点
1085℃
800℃
硬度
3.0
5~6.6
已知:数值越大,硬度越高,金刚石的硬度为10。
Ⅱ.立足当下
图甲为教材上的木炭粉还原氧化铜实验,阳阳同学对该实验进行改进,设计了如图乙所示的改进实验(部分固定或夹持仪器省略)。
(4)写出图甲中发生的置换反应的化学方程式: 。
(5)图乙实验步骤为:①在酒精灯外焰上灼烧螺旋形的铜丝;②将表面变黑的螺旋形铜丝放入装有充分烘干木炭粉的试管中(如图所示),进行实验;③实验结束后,立即取出螺旋形铜丝,迅速放入冷水中观察铜丝颜色变化。相较于图甲,说出一条图乙实验的优点: 。(任写一条即可)
(6)与木炭一样,也能与氧化铜发生还原反应,写出用还原CuO的化学方程式: 。
【答案】(1) C 128 g
(2) Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 溶液从蓝色变为浅绿色
(3)降低熔点,增大硬度
(4)C+2CuOCO2↑+2Cu
(5)生成的铜易与木炭粉分离,便于观察到固体颜色变化(或铜丝可反复使用,节约药品;或生成的铜可快速冷却,节约时间;或试管直立有利于聚集热量,节约燃料)
(6)H2+CuOCu+H2O
【详解】(1)最初将碳(化学式为C)和孔雀石混合后加热,碳能将氧化铜还原为铜。孔雀石[Cu2 (OH) 2CO3]的相对分子质量为222,222g孔雀石中铜元素的质量为:,所以理论上222gC孔雀石最多能炼出铜的质量为128g;
(2)“曾青(硫酸铜)得铁,则化为铜”,该反应是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以该过程中溶液颜色变化为蓝色变为浅绿色;
(3)对比铜和青铜(含25%的锡)的性质,青铜的熔点为800℃,铜的熔点为1083℃,青铜熔点低于铜,说明熔入锡可以降低熔点;青铜的硬度为5-6.6,铜的硬度为3.0,青铜硬度大于铜,说明熔入锡可以增大硬度,所以铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低熔点、增大硬度;
(4)图甲中木炭粉还原氧化铜,发生置换反应的化学方程式为:C+2CuOCO2↑+2Cu;
(5)图乙实验相较于图甲的优点有:操作更简单,不需要像图甲那样连接较多的仪器和装置;实验现象更明显,通过铜丝表面颜色的变化可以更直观地观察到反应的进行;反应更环保,图乙装置相对封闭,能减少生成的二氧化碳逸散到空气中;
(6)氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:H2+CuOCu+H2O。
15.(24-25九上·四川绵阳北川羌族自治县·期末)在学习金属的化学性质时,老师在课堂上给学生们演示了如图实验:
(1)(知识回放)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb(H)Fe Hg Ag Pt Au,请你在上面横线上填写对应金属的元素符号。
(2)(给出资料)M是一种金属,MSO4溶液是无色液体。
(实验目的)探究M 与铜、铝的活动性顺序。
(猜想与假设)猜想Ⅰ:Al>Cu>M;猜想Ⅱ:Al>M>Cu;猜想Ⅲ: 。
(3)(进行实验)
第一步:老师取出M 丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨,目的是 。
第二步:老师按照如图进行实验操作,要求同学们填写如下表格:
实验操作
实验现象
实验结论
铝丝插入装有MSO4溶液的试管中(图甲)
铝丝表面出现一层黑色物质
M丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图乙)
M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色 。
M>Cu
铝丝插入装有CuSO4溶液的试管中(图丙)
铝丝表面出现一层红色物质,颜色由蓝色变为无色
Al>Cu
第三步:根据表格,可判断猜想Ⅱ正确。
(4)(交流表达)
老师要求同学们写出试管丙中反应的化学方程式 。
然后经同学们讨论后大家认为该实验可以优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。
【答案】(1)Al
(2)M>Al> Cu
(3) 除去金属表面的氧化膜或者杂质 由蓝色变为无色
(4) 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 丙
【详解】(1)由金属活动性顺序表可知,横线上的元素是铝,其元素符号为Al,故填Al。
(2)由金属活动性顺序表可知,Al的活动性比Cu强,即Al>Cu,所以Al、M、Cu的活动性的顺序可能是Al>Cu>M、Al>M>Cu或M>Al> Cu中的一种情况,即猜想III为M>Al> Cu,故填M>Al> Cu。
(3)取出M 丝、铜丝、铝丝用砂纸进行打磨,目的是除去金属表面的氧化膜或杂质,使金属能够与溶液接触进行反应,故填除去金属表面的氧化膜或杂质;
由实验结论可知,金属M的活动性比Cu强,则M丝插入装有CuSO4溶液的试管中,M与硫酸铜反应生成MSO4和铜,观察到的现象是M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色由蓝色变为无色,故填由蓝色变为无色。
(4)由图可知,试管丙中的反应是铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,故反应的化学方程式写为:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu;
由图可知,试管甲中铝丝插入装有MSO4溶液的试管中,观察到铝丝表面出现一层黑色物质,说明铝能够与MSO4反应,即铝的金属活动性比M强,试管乙中M丝插入装有CuSO4溶液的试管中,观察到M丝表面出现一层红色物质,溶液的颜色由蓝色变为无色,说明M能够与硫酸铜反应,即M的金属活动性比铜强,两个实验说明铝、M、铜的金属活动性顺序为Al>M>Cu,所以实验中去掉试管丙中的实验,也可以得出正确的结论,故填丙。
地 城
考点05
置换反应
金属的化学性质
1.(24-25九上·四川成都青羊区·期末)物质转化是化学研究的重要内容。甲、乙是初中化学的常见物质,它们有如图所示的转化关系(“→”表示转化,部分反应物、产物已略去),下列说法正确的是
A.若甲是O2则乙可以是CO2
B.若乙是金属,则单质、氧化物中一定含有同种元素
C.若甲是非金属氧化物,则反应①和③是化合反应,②是置换反应
D.若甲的相对分子质量比乙小16,则甲、乙一定是H2和H2O
【答案】A
【详解】A、氧气和碳在点燃的条件下生成二氧化碳,氧气和一氧化碳在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳通过光合作用生成氧气,则甲可以是氧气,单质是碳,氧化物是一氧化碳,乙是二氧化碳,若甲是O2则乙可以是CO2,故选项说法正确;
B、氧化铜和氢气在加热的条件下生成铜和水,氧化铜和一氧化碳在加热的条件下生成铜和二氧化碳,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,则甲可以是氧化铜,单质是氢气,氧化物是一氧化碳,乙是铜,若乙是金属,则单质(氢气)、氧化物(一氧化碳)中不一定含有同种元素,故选项说法不正确;
C、一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳,则甲可以是一氧化碳,单质是氧气,氧化物是氧化铜,乙是二氧化碳,若甲是非金属氧化物,则反应①和③是化合反应,反应②(一氧化碳还原氧化铜)不是置换反应,故选项说法不正确;
D、由C的分析可知,甲可以是一氧化碳,单质是氧气,氧化物是氧化铜,乙是二氧化碳,若甲的相对分子质量比乙小16,则甲、乙不一定是H2和H2O,故选项说法不正确。
故选A。
2.(24-25九上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)下列化学方程式及其反应类型都正确的是
选项
化学方程式
反应类型
A
Mg+O2MgO2
化合反应
B
H2O2 H2O+O↑
分解反应
C
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
置换反应
D
4Fe+3O22Fe2O3
化合反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、镁和氧气点燃生成氧化镁,化学方程式为,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,故错误;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应,故错误;
C、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故正确;
D、铁和氧气点燃生成四氧化三铁,化学方程式为,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,故错误;
故选C。
3.(24-25九上·四川省绵阳市游仙区·期末)在密闭容器中引燃化合物M和,充分反应后,只生成和。实验测得反应前后各物质的质量如图所示,下列说法正确的是
物质
M
反应前质量/g
16
a
0
0
反应后质量/g
0
2
44
36
A.
B.该反应属于置换反应
C.反应生成的和的质量比为11:9
D.化合物M一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律可得:16g+ag=2g+44g+36g,所以a=66。A不正确;
B、二氧化碳、水的质量增加,是生成物,生成物都是化合物,不是置换反应。B不正确;
C、据表格可知,反应生成的CO2和H2O的质量比=44g:36g=11:9。C正确;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则化合物M中一定含有碳元素、氢元素,生成物二氧化碳中碳元素质量=44g×=12g,生成物水中氢元素质量=36g×=4g。碳元素和氢元素质量之和=12g+4g=16g。参加反应的M的质量也为16g,所以化合物M只含有碳元素、氢元素,不含氧元素。D不正确。
综上所述:选择C。
4.(24-25九上·四川泸州老窖天府中学·期中)工业生产硫酸中的某一步反应用微观模型图表示如下,下列说法不正确的是
A.反应前后硫元素的化合价发生了改变 B.反应前后分子数目发生了改变
C.参加反应的反应物间分子个数比是1:1 D.该反应不属于置换反应
【答案】C
【分析】由图可知,该反应是二氧化硫与氧气在一定条件下反应生成三氧化硫,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、二氧化硫中氧元素显-2价,设硫元素的化合价是x,根据化合物中正、负化合价的代数和为零,可得:x+(-2)×2=0,x=+4,三氧化硫中氧元素显-2价,设硫元素的化合价是y,根据化合物中正、负化合价的代数和为零,可得:y+(-2)×3=0,y=+6,故反应前后硫元素的化化合价从+4价变成+6价,不符合题意;
B、由图及化学方程式可知,反应后,分子数目减少,不符合题意;
C、由化学方程式可知,参加反应的反应物间分子个数比是2:1,符合题意;
D、由化学方程式可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不属于置换反应,不符合题意。
故选C。
5.(24-25九上·四川绵阳游仙区·期末)碳纤维主要成分为碳单质,在汽车工业、航空航天等领域有广泛应用。科学家已研发出通过二氧化碳合成碳纤维材料的新技术,流程如图。
(1)X表示氧气分子。参照如图,画出该分子的微观示意图: 。
(2)已知反应2属于置换反应,写出该反应的化学方程式: 。
(3)“固气分离”属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)碳纤维可能具有的化学性质是 (写一条)。
(5)若所有原料全部转化为产品,理论上88t的二氧化碳可以合成的碳纤维的质量为 t。
(6)该新技术对环境保护具有的意义是 。
【答案】(1)
(2)CO+H2H2O+C
(3)物理变化
(4)可燃性
(5)24
(6)缓解温室效应
【详解】(1)每个氧分子含有两个氧原子,该分子的微观示意图为:;
(2)置换反应是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,由流程图看出,发生的置换反应为一氧化碳和氢气在热催化条件下生成水和碳,方程式为:CO+H2H2O+C;
(3)“固气分离”无新物质生成,因此属于物理变化;
(4)碳纤维中含有碳元素,因此可能具有可燃性;
(5)理论上88t的二氧化碳可以合成的碳纤维的质量为;
(6)二氧化碳含量过高会造成温室效应,因此新技术可以缓解温室效应。
6.(24-25九上·四川泸州龙马潭区五校·期末)仔细阅读下列材料。
单晶硅与石墨烯芯片的主要材料由高纯度单晶硅(化学式为Si)制作,工业上用粗硅经两步反应制得单晶硅。第一步:粗硅和氯化氢在300℃发生反应,生成三氯硅烷(化学式为SiHCl3)和氢气。第二步:三氯硅烷和氢气在1000℃时发生反应,生成单晶硅和氯化氢。
石墨烯最有潜力成为硅的替代品,它是目前已知材料中电子传导速率最快的。石墨烯是将石墨逐层剥离,直到最后形成一个单层,厚度只有一个碳原子的单层石墨。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
阅读文本,回答问题:
(1)单晶硅和石墨烯都是由 构成的。
(2)制取单晶硅第二步反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型是 。
(3)石墨烯的物理性质有 。
(4)石墨烯纺织面料的用途(写一个) 。
(5)石墨烯还可以制作形成海绵材料用于净水,利用了它的 性。
【答案】(1)原子
(2) 置换反应
(3)导电性、导热性
(4)做羽绒服、保暖衣
(5)吸附
【详解】(1)单晶硅和石墨烯都是由原子构成的;
(2)由题干信息可知,制取单晶硅第二步反应是三氯硅烷和氢气在1000℃时反应生成单晶硅和氯化氢,化学方程式为;该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于基本反应类型中的置换反应;
(3)由题干信息可知,石墨烯是目前已知材料中电子传导速率最快的,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,因此石墨烯的物理性质有:导电性、导热性;
(4)由题干信息可知,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢,则石墨烯纺织面料的用途:做羽绒服、保暖衣等;
(5)石墨烯还可以制作形成海绵材料用于净水,利用了它的吸附性。
7.(24-25九上·四川资阳安岳县安岳中学·期末)能源和环境,是人类共同关心的问题。
(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,则其原因是 ,此时就需要 (填“增大”或“减小”)灶具的进风口。
(2)为减少污染、治理“雾霾”提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,其微观示意图如下所示,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 反应。
【答案】(1) 燃气燃烧不充分(空气或氧气不足) 增大
(2) 置换
【详解】(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,说明燃气没有充分燃烧,则应增大灶具的进风口,提供更多的氧气,使燃料充分燃烧。
(2)由图可知,该反应为C和H2O反应生成CO和H2,该反应的化学方程式为:;
该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
8.(24-25九上·四川泸州泸州高级中学校·期末)利用CO2合成甲醇(CH3OH)是捕集CO2的一种方法。
(1)CO2催化加氢合成CH3OH的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
①该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
②以17.6吨CO2为原料反应制得3.2吨CH3OH,计算CO2的转化率。
(CO2的转化率=×100%CO2,请将计算过程写到答题卡上)
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 不属于 解:设消耗CO2的质量为x。
则CO2的转化率为
答:CO2的转化率为25%。
(2)
【详解】(1)①根据化学方程式,该反应不符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,不属于置换反应;
②计算过程见答案;
(2)CO和H2在高温、催化剂作用下也能合成CH3OH,该反应的化学方程式为。
9.(24-25九上·四川成都邛崃·期末)I.已知A、B是黑色固体,D是红色固体,各物质间转化关系如图。
(1)B、F的化学式分别为 、 。
(2)写出②中反应的化学方程式: 。①∼④中,属于置换反应的是 (填序号)。
II.二水合氯化钙可用于食品加工、制药等领域,其生产的主要流程如图。
(3)粉碎机和搅拌器的作用是 。
(4)反应器中反应的化学方程式为 。
(5)若在实验室过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,玻璃棒的作用是 。
【答案】(1) CuO H2O/CaCO3
(2) ①
(3)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(4)
(5) 漏斗 引流
【分析】Ⅰ、由A、B是黑色固体,D是红色固体,反应条件是高温,可推断出A是碳单质,B是氧化铜,D是铜,C是二氧化碳;C(二氧化碳)与A(碳单质)在高温条件下反应生成E,则E是一氧化碳;C(二氧化碳)与澄清石灰水反应生成F,则F为水或碳酸钙。
【详解】(1)由分析可知,B是氧化铜(CuO),F是水(H2O)或碳酸钙(CaCO3);
(2)二氧化碳与碳单质在高温条件下反应,生成一氧化碳,反应的化学方程式为:;
反应①:氧化铜与碳在高温条件下反应,生成铜、二氧化碳,反应物是1种单质和1种化合物,生成物是另1种单质和另1种化合物,属于置换反应;
反应②:二氧化碳和碳在高温条件下反应,生成一氧化碳,符合“多变一”,属于化合反应;
反应③:一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应,生成二氧化碳和铁,不属于四种基本反应类型;
反应④:二氧化碳和氢氧化钙反应,生成水和碳酸钙,不属于四种基本反应类型;
故属于置换反应的是①;
(3)粉碎机和搅拌器所起的作用是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(4)反应器中发生的化学反应是:碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的化学方程式为:;
(5)过滤需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒,其中玻璃棒的作用是引流。
地 城
考点06
金属的冶炼
1.(24-25九上·四川绵阳游仙区·期末)正确的实验操作是实验成功的关键之一,下列实验操作描述正确的是
A.实验室木炭还原氧化铜结束后,先熄灭酒精灯,一段时间后再将导气管从石灰水中取出
B.高锰酸钾制取氧气时,可将导管末端先伸入集气瓶中再点燃酒精灯加热
C.实验室模拟高炉炼铁时,先通一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯加热
D.用量筒量取水时,可选择量筒并仰视读数
【答案】C
【详解】A、实验室木炭还原氧化铜结束后,先将导气管从石灰水中取出,一段时间后再熄灭酒精灯,以防石灰水倒吸进试管,引起试管炸裂,A选项错误;
B、高锰酸钾制取氧气时,一开始排出的是装置内原有的空气,应先点燃酒精灯加热,待导管口有连续均匀的气泡冒出再开始收集,B选项错误;
C、实验室模拟高炉炼铁时,先通一段时间一氧化碳,再点燃酒精喷灯加热,以防加热一氧化碳和空气的混合物引发爆炸,C选项正确;
D、选用量筒时,量程应等于或略大于所要量取液体的体积,用量筒量取7.5mL水时,可选择10mL量筒;另外,读取量筒示数时,视线应与量筒内凹液面最低处持平,仰视读数会导致读数偏小,所量取的液体偏多,D选项错误。
故选:C。
2.(24-25九上·四川成都双流区·期末)《宋史•食货志》中记载:“以生铁(含碳等物质)锻成薄片,排置胆水(主要成分是CuSO4)槽中⋯⋯大率用铁二斤四两,得铜一斤。”
(1)记载中炼铜所用的原料是生铁和 。
(2)该反应的另一种产物是FeSO4,其相对分子质量为 ,铁元素的化合价为 。
(3)根据化学方程式计算,将2斤4两(约为今天的1.4kg)铁放入足量胆水中充分反应,理论上炼得铜的质量是多少?
(4)该记载中炼得铜的质量比理论上低,其原因可能是 。
【答案】(1)胆水/CuSO4溶液
(2) 152 +2
(3)设理论上炼得铜的质量为x,
x=1.6kg;
答:理论上炼得铜的质量为1.6kg;
(4)有部分铁与空气中的氧气等物质发生了反应(合理即可)
【详解】(1)根据题干中“以生铁(含碳等物质)锻成薄片,排置胆水(主要成分是CuSO4)槽中”可知,炼铜所用的原料是生铁和胆水(或CuSO4溶液);
(2)FeSO4的相对分子质量为56+32+4×16=152;
在FeSO4中,硫酸根的化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,设Fe的化合价为x,则x+(﹣2)=0,解得x=+2,所以铁元素的化合价为+2价;
(3)见答案;
(4)该记载中炼得铜的质量比理论上低,其原因可能是:有部分铁与空气中的氧气等物质发生了反应或生铁中含有的碳等杂质不参与反应。
3.(24-25九上·四川成都高新区·期末)某工厂的废气中含有N2、NO、CO、CO2、SO2及粉尘,可用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)和石灰浆(主要成分是氢氧化钙)处理该废气,其流程如图:(假设流程中每一步均完全反应)
【查阅资料】SO2的化学性质与CO2相似。
(1)除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘,该操作与 (填一操作名称)的原理类似。
(2)工厂废气经过以上处理,可有效减少空气污染。其中,通过沸腾炉可将 除去。
(3)沉淀室中加入石灰浆的目的是 。
(4)氧化室中(通入氧气的步骤)发生反应的化学方程式为 ,反应基本类型是 。
(5)吸收塔中,将石灰浆从顶端喷淋注入而不是直接倒入的原因是 。
【答案】(1)过滤
(2)CO/一氧化碳
(3)除去废气中的SO2
(4) 化合反应
(5)增大石灰浆与气体的接触面积,使反应更充分
【详解】(1)除尘器利用带孔滤筒除去浮尘,这与过滤操作中利用滤纸等过滤介质除去不溶性固体杂质的原理类似;
(2)沸腾炉中一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,故可将一氧化碳除去;
(3)因为废气中含有SO2,SO2的化学性质与CO2相似,石灰浆(主要成分是氢氧化钙)能与SO2反应,所以在沉淀室中加入石灰浆的目的是除去废气中的SO2;
(4)氧化室中发生的反应是NO被氧化成NO2,化学方程式为:;
该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(5)吸收塔中,将石灰浆从顶端喷淋注入而不是直接倒入的原因是:增大石灰浆与气体的接触面积,使反应更充分。
4.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼铁。其反应原理为:
试计算下列问题:
(1)在二氧化碳中,碳元素与氧元素的质量比为 。
(2)在Fe2O3中,铁元素的质量分数是 。
(3)要冶炼得到224t铁,需要一氧化碳的质量是多少?(要求格式完整,写出计算过程)
【答案】(1)3:8
(2)70%
(3)解:设需要一氧化碳的质量为x。
答:需要一氧化碳的质量为168t。
【详解】(1)在二氧化碳中,碳元素与氧元素的质量比为。
(2)在Fe2O3中,铁元素的质量分数是。
(3)见答案。
地 城
考点07
金属的锈蚀与金属资源的保护
1.(24-25九上·四川泸州龙马潭区泸化中学·期末)垃圾是放错位置的资源,要合理进行垃圾分类,变废为宝的标志是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、图中所示标志是回收标志,符合题意;
B、图中所示标志是无公害农产品标志,不符合题意;
C、图中所示标志是当心火灾——易燃物质标志,不符合题意;
D、该图标是节约用水标志,不符合题意;
故选:A。
2.(24-25九上·四川绵阳梓潼县·期末)“唯有知行合一,方能厚积薄发”。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符合的是
选项
劳动项目
涉及的化学知识
A
擦干已洗净的铁锅以防生锈
铁丝在O2中燃烧生成Fe2O3
B
用淘米水浇花
爱护水资源, 节约用水
C
从超市购买的食品采用真空包装
隔绝氧气可延长食品保质期
D
清理家中鱼缸并通入空气
空气中的氧气不易溶于水
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、铁和氧气、水共同接触会生锈,则铁锅洗净后要擦干,该选项不正确;
B、用淘米水浇花,一水多用,可节约用水,该选项正确;
C、食品采用真空包装,可隔绝氧气,从而延长食品保质期,该选项正确;
D、氧气不易溶于水,则清理家中鱼缸并通入空气,该选项正确。
故选A。
3.(24-25九上·四川自贡蜀光中学·期末)关于下列实验的分析与结论正确的是
A.由酚酞溶液变红可知,分子是不断运动的
B.红磷量不足会使测量空气中氧气的体积分数偏大
C.对照实验可得出铁生锈需要水和氧气
D.黄铜和纯铜相互刻画,黄铜上有划痕
【答案】A
【详解】A、氨气易挥发,挥发出来的氨分子在不断的运动,溶于水形成氨水,氨水呈碱性,能使无色酚酞试剂变红色,实验中观察到右侧的烧杯中酚酞溶液变红色,则说明分子在不断的运动,故选项说法正确;
B、用红磷的燃烧测量空气中氧气的体积分数,实验中若红磷的量不足,则集气瓶中的氧气会有剩余,吸入水的体积将减少,导致氧气的体积分数偏小,故选项说法错误;
C、实验中左侧试管中铁钉与氧气、水接触,右侧试管中铁只与水接触,观察到左侧铁钉生锈,右侧铁钉不生锈,则对比得出结论铁的生锈需要氧气的参与,故选项说法错误;
D、合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,硬度大的物质可以在硬度小的物质上刻出划痕,则黄铜和纯铜相互刻画,纯铜上有划痕,故选项说法错误。
故选A。
4.(24-25九上·四川眉山仁寿县·期末)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对垃圾的焚烧产物及宣传活动等展开了项目化学习。
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有、、?
【调查资料】
①能使红色的品红溶液褪色,常用于检验;
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与反应而褪色,常用于除去;
③也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(1)设计实验方案,探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中
红色褪去
②将除尘后的气体先通过图1装置后,再通入盛有澄清石灰水的试管中
含有
【反思评价】
(2)步骤②中,气体进出,先通过图1装置的目的是 。
(3)步骤②中,澄清石灰水中发生反应的化学方程式为 。
(4)小组同学通过一定手段,测得焚烧垃圾时间段内体积分数出现异常增大,其原因可能是 。
(5)同学们通过各种方式,学到了垃圾减量化、无害化、资源化的分类管理知识。那么,废旧金属垃圾的处理方式 。
【答案】(1) 含有 澄清石灰水变浑浊
(2)吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰合理即可)
(3)
(4)瓶内氧气不足合理即可)
(5)回收利用(合理即可)
【详解】(1)①根据题目中的信息,SO2能使红色的品红溶液褪色,常用于检验SO2,将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中,红色褪去,说明含有SO2;
②结论是气体中含有二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
(2)根据题目中的信息,紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色,常用于除去SO2;因此步骤②中,气体先通过图1装置的目的是吸收二氧化硫,防止对二氧化碳检验形成干扰;
(3)二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,焚烧时间段内,一氧化碳体积分数出现异常,可能是因为与可燃物接触的氧气不足,导致燃烧不充分;
(5)废旧金属是有价值的资源,故废旧金属垃圾的处理方式回收利用。
试卷第1页,共3页
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