内容正文:
化学人教版2024
一轮复习
专题06 金属和金属材料
01
思维导图
思维导图
02
知识剖析
考点01 金属材料
1.分类
2. 使用
(1)人类最早使用的金属材料是青铜,使用最多的金属是铁。
(2)金属使用的先后顺序:铜、铁、铝等。
壹
期中考试
知识剖析
考点02 金属的物理性质及用途
1.金属物理性质的共性与特性
易错警示:在常温下,铁、铝等大多数金属是固体,但汞是液体。
01
拓展延伸 金属之最
地壳中含量最高的金属元素——Al
人体中含量最高的金属元素—Ca
目前世界年产量最高的金属 — 铁(Fe)
导电性、导热性最好的金属— 银(Ag)
熔点最高的金属——钨(W)
熔点最低的金属—汞(Hg)
密度最小的金属——锂(Li)
期中考试
知识剖析
考点02 金属的物理性质及用途
01
2.金属的物理性质与用途的关系
金属的物理性质 金属的用途
内容 能导电 制电线、电缆
能导热 作炊具用于烹饪食物
有延展性 拉成丝,制成箔
有一定的机械强度 制造车辆、防盗门窗等
具有金属光泽 作装饰品
关系 性质 用途
期中考试
知识剖析
考点02 金属的物理性质及用途
01
3.决定和影响金属用途的因素
拓展延伸:电线一般是铜制而不是银制
虽然银的导电性比铜的好,但银的价格要比铜的高很多。
拓展延伸 金属在日常生活中 的应用及其原因
1.菜刀、镰刀、锤子等用铁制:铁的硬度大。
2.灯泡里的灯丝用钨制:钨是熔点最高的金属,高温时不易熔化。
3.铁制水龙头镀铬:镀铬既耐磨、美观,又防锈,能延长水龙头的 使用寿命。
期中考试
知识剖析
考点03 合金
1.定义:合金是指在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质。
特别说明:1.合金中至少含有一种金属。合金可以由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金属熔合而成。如生铁、钢就是含碳量不同的两种铁合金。
2.合金具有金属特征,如导电性、导热性、延展性等。
图解要点
01
易错警示
不是含有金属元素的物质就是合金,如四氧化三铁等金属氧化物不具有金属特征,不属于合金。
期中考试
知识剖析
考点03 合金
01
2.性质
(1)实验:比较合金和纯金属的光泽、颜色和硬度。
性质比较 现象 结论
黄铜
(铜锌合金) 铜 硬铝
(铝合金) 铝
光泽和颜色 有光泽,呈黄色 有光泽,呈红色 有光泽,呈银白色 合金与其组成金属的物理性质有差异,合金的硬度一般大于其组成金属的硬度
硬度 黄铜>铜 硬铝>铝
期中考试
知识剖析
考点03 合金
(2)与组成合金的纯金属相比,一般合金的熔点更低,硬度更大,抗腐蚀性更强。
巧学妙记
图示法巧记合金特性
(3)用途:合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,这使合金有更广泛的用途,因此经常使用的金属材料大多数是合金。
02
期中考试
知识剖析
考点03 合金
02
3.几种常见的合金
(1)
(2)钛合金:21世纪的重要金属材料。
①优良性能:熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等;钛合金与人体具有很好的相容性。
②用途:钛合金可用来制造人造骨等;钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗等。
期中考试
知识剖析
考点03 合金
02
(3)其他常见合金:不锈钢(铁铬镍合金)、锰钢(铁锰碳合金)、黄铜(铜锌合金)、青铜(铜锡合金)、白铜(铜镍合金)、焊锡(锡铅合金)、硬铝(铝铜镁硅合金)、伍德合金(铅铋锡镉合金)、18K黄金(金银铜合金)等。
拓展延伸
用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
期中考试
知识剖析
考点04 金属与氧气的反应
02
1.金属与氧气的反应(通式:金属+氧气→金属氧化物)
金属 反应条件 实验现象 化学方程式
镁 常温 打磨过的镁条露置在空气中,表面逐渐变暗 2Mg+O2=2MgO
加热或点燃 点燃后,镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,伴随有白烟,放热,生成白色固体
铝 常温 打磨过的铝条露置在空气中,表面逐渐变暗 4Al+302=2Al2O₃
铁 加热或点燃 点燃后,铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体(铁丝在空气中不能燃烧)
铜 加热 在空气中加热,表面会变黑
金 高温 在空气中加热至高温时不变色 ——
期中考试
知识剖析
考点04 金属与氧气的反应
03
拓展延伸 铝制品抗腐蚀性强的原因
常温下,铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3) 薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。
2.结论
(1)镁、铝等在常温下就能与氧气反应;铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应;金在高温时也不与氧气反应。说明镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
(2)大多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度与金属的活泼程度有关 。金属越活泼,越易与氧气反应,反应越剧烈。
易错警示 :并不是所有的金属都能与氧气反应,如“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应。
期中考试
知识剖析
考点05金属与稀盐酸、稀硫酸的反应实验
03
1.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应(通式:金属+稀酸—→金属化合物+氢气)
温馨提示
金属与酸的反应受酸的种类、酸的浓度等因素的影响,比较不同的金属与酸反应时;应控制其他条件相同。
期中考试
知识剖析
考点05金属与稀盐酸、稀硫酸的反应实验
贰
金属 现象 化学方程式(与稀盐酸或稀硫酸反应)
镁 反应剧烈,有大量气泡生成,溶液仍为无色 Mg+2HCl=MgCl2+H₂↑
或 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌 反应较剧烈,有较多气泡生成,溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
或 Zn+H2SO4=ZnSO4+H22↑
铁 反应较缓慢,有少量气泡生成,溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜 无明显现象 ——
期中考试
知识剖析
考点05金属与稀盐酸、稀硫酸的反应实验
04
易错警示
1.铁与稀盐酸或稀硫酸反应时,生成的铁的化合物中铁元素的化合价为+2; FeCl2和FeSO4 的名称分别为氯化亚铁和硫酸亚铁;含有 Fe²+的 FeCl2溶液和 FeSO4 溶液均为浅绿色。
2.并不是所有的酸与金属反应都能生成氢气,硝酸和浓硫酸具有强氧化性,与金属反应不产生氢气。
2.结论
镁、锌、铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀盐酸或稀硫酸反应。说明镁、锌、铁的金属活动性比铜强。
期中考试
知识剖析
考点06 置换反应
1.定义:由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的反应叫作置换反应。
2.特征:单质+化合物—→ 新单质+新化合物。
易错警示
1.有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应,如CH4 +2O2CO2+2H2O
2.有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应,如CO+CuO—Cu+CO2
3.通式 :A+BC→B+AC。
图解要点
05
期中考试
知识剖析
考点06 置换反应
4.化合反应、分解反应和置换反应的比较
05
反应类型 化合反应 分解反应 置换反应
特点 多变一 一变多 单换单
元素化合
价的改变 可能变 可能变 一定变
举例 C+O2 CO2 2H2O2 2H2O+O2 ↑ Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑
通式 A+B……一→C A一→B+C …… A+BC—→B+AC
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
05
1.金属与金属化合物溶液的反应(通式:金属+金属化合物—→新金属+新金属化合物)
实验
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸铝溶液中
现象 铝丝上附着红色固体,溶液蓝色变浅 铜丝上附着灰色或银白色固体,溶液由无色变为蓝色 无明显现象
化学
方程式 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ——
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
结论:
(1)铝能从硫酸铜溶液中置换出铜,铜能从硝酸银溶液中置换出银,铜不能从硫酸铝溶液中置换出铝。说明金属活动性:铝>铜>银。
(2)活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
05
温馨提示
在观察实验现象时,要关注金属表面的变化和溶液颜色的变化。
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
2.金属活动性顺序
(1)常见金属在水溶液中的活动性顺序
(2)规律
①在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强;
②在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢;
③在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
(3)应用
①判断金属能否与酸反应;
②判断某些“置换反应”能否发生;
③根据金属与金属化合物溶液的反应判断滤液、滤渣的成分;
④选择除杂试剂,如用铁粉除去FeCl2溶液中的CuCl2;用 CuSO4除去铜粉中混有的少量铝。
拓展延伸
我国古代有“曾青得铁则化为铜”的记载,意思是可溶性的铜的化合物与铁发生置换反应得到单质铜,反应的化学方程式为 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 这是现代湿法冶金的先驱。
06
温馨提示
自然界中以单质形式存在的金属不容易与其他物质发生化学反应,体现其化学性质稳定。
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
方法清单:方法01 金属与酸反应图像的分析方法
1.横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量(以金属镁、铝、锌、铁为例)
(1)图1:过量的酸与等质量的金属反应
规律:①酸过量时,产生氢气的质量由金属的质量决定。
②曲线的倾斜度表示产生氢气的速率,倾斜度越大,速率越快。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
③“平台”高低表示产生氢气的多少,“平台”越高,表示产生的氢气越多。产生氢气的质量=金属的质量×;产生氢气越多,金属的相对原子质量越小[铝的相对原子质量为27,化合物中铝元素的化合价为+3,若看成与Mg、Zn、Fe等价(+2)的金属,则相对原子质量可以 看成18]。
(2)图2:过量的金属与等质量、等浓度的酸反应
规律:酸不足时,产生氢气的质量由酸的质量决定;消耗的酸的质量相等,所以产生氢气的质量相等。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
2.横坐标表示酸或金属的质量,纵坐标表示氢气质量(以金属镁、铝、锌、铁为例)
(1)图3:向等质量的金属中逐滴加入等浓度的酸
规律:①酸不足时,足量金属与等质量、等浓度的同种酸反应,产生氢气的质量相等(如图 OA 段)。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
②酸过量时,等质量的Mg、Al、Zn、Fe与足量酸反应,产生氢气的质量关系为Al>Mg>Fe>Zn。
(2)图4:向足量等浓度的酸中分别加入等质量的金属
规律:相对原子质量越小的金属产生氢气越多(铝的相对原子质量看成18),产生氢气的质量关系为 Al>Mg>Fe>Zn。
方法02 滤液、滤渣成分的判断方法
1.将一种金属单质投入含有多种金属化合物的溶液中或者将一种金属化合物的溶液加入一定量的含多种金属单质的混合物中,较活泼的金属单质优先与金属活动性最弱的金属的化合物反应。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
(1)一种金属与多种金属化合物的混合溶液反应,如将锌粉加入一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,先:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag; 后 :Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
(2)一种金属化合物溶液和金属混合物的反应,如将硝酸银溶液加入一定量锌和铜的混合物中,先:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag;后:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
2.解题步骤
(1)将涉及的金属按金属活动性顺序排序。
(2)判断能发生哪些反应及反应的先后顺序,写出相应的化学方程式。
(3)根据题干信息(实验现象、隐含信息等)判断反应的进程。
3.隐含信息
(1)溶液的特殊颜色,如蓝色→含有Cu²+,浅绿色 → 含有Fe²+。
(2)向滤渣中加入稀盐酸或稀硫酸有气泡产生,说明滤渣中含有金属活动性顺序位于H 之前的金属。
(3)向滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀,说明滤液中含有AgNO₃。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
4.规律总结
(1)滤液中一定存在活动性最强的金属离子。
(2)滤渣中一定存在活动性最弱的金属单质。
5.金属与金属化合物溶液反应的各种变式
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
方法03 判断金属活动性强弱的方法
1.通过金属与O2反应的难易程度进行判断:
越活泼的金属越易与O2反应,一般情况下,反应条件越容易达到,说明金属的活动性越强。
2.相同条件下,通过金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应进行判断:
相同条件下,能与酸反应的金属活动性强。
3. 通过金属与另一种金属化合物溶液的反应情况进行判断(除 K 、Ca 、Na):
若能反应,则说明该金属的活动性比另一种金属的活动性强;若不能反应,则说明该金属的活动性比另一种金属的活动性弱。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
方法04 比较和验证金属活动性强弱的实验设计方法
1.比较两种金属活动性的强弱
2.验证三种金属活动性的强弱
特别说明:在设计方案时铁的化合物溶液
必须是亚铁化合物的溶液(例如硫酸亚铁
溶液),银的化合物溶液必须用硝酸银溶液。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
方法05 分析金属与溶液反应后的质量变化
1.活泼金属与酸反应后金属质量减小,溶液质量增加
2.对于在金属化合物中呈相同价态的两种金属,一种金属与另一种金属化合物溶液反应后的质量变化有两种情况。
(1)单质金属的相对原子质量<金属化
合物中金属的相对原子质量。
06
期中考试
知识剖析
考点07 金属活动性顺序
(2)单质金属的相对原子质量>金属化合物中金属的相对原子质量。
06
期中考试
知识剖析
考点08 金属矿物
1.金属资源的存在
(1)地球上的金属资源除了金、银等有单质形式存在,金属多以化合物的形式存在 。
(2)地壳中金属元素含量由多到少的顺序是铝、铁、钙、钠、钾、镁等。
2.常见的金属矿石
拓展延伸:人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,用于工农业生产和其他领域。其中提炼量最大的是铁。
06
金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2
期中考试
知识剖析
考点09 铁的冶炼
06
炼铁主要原理 在高温下,利用还原剂一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来
原料 赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气
主要设备 炼铁高炉
高炉内发生的有关反应 ①焦炭的作用包括燃烧提供热量和生成还原剂一氧化碳:
②C0还原Fe2O3:
产品 生铁(含碳量为2%~4.3%的铁合金)
期中考试
知识剖析
考点10 金属资源保护
1.铁钉生锈条件的探究
温馨提示:探究铁制品锈蚀条件时,采用控制变量法。控制其他因素不变,只改变一个因素。
06
试管1 试管2 试管3
实验装置
反应条件 与O2、水接触 只与水接触 只与O2接触
实验现象 铁钉表面生成了一层红棕色的物质,在水面与空气交界处的铁钉部分生成的红棕色物质最多 铁钉表面没有明显变化 铁钉仍光亮如初
实验结论 铁生锈的条件是铁和氧气、水同时接触
期中考试
知识剖析
考点10 金属资源保护
拓展延伸
1.铁生锈的实质
2.铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。
2.防锈原理和方法
(1)原理:隔绝空气(或氧气)或隔绝水。
(2)方法:①保持铁制品表面干燥、洁净;②在铁制品表面形成保护膜,如刷漆、涂油、镀耐磨和耐腐蚀的铬等;③加入其他金属,制成耐腐蚀的合金等。
06
期中考试
知识剖析
考点10 金属资源保护
3.金属资源的保护
06
期中考试
知识剖析
考点10 金属资源保护
方法清单:方法06 含杂质物质的化学方程式的计算
化学方程式表示的各物质的质量关系是纯净物间的质量关系。实际生产中,原料和产物常为混合物,当已知量为含杂质物质质量时,必须先将它们换算成纯净物的质量,再代入化学方程式进行计算。
1.含杂质物质质量与纯净物质量的换算关系
2 .含杂质物质的有关化学方程式的计算步骤
(1)将含杂质物质质量换算成纯净物的质量;(2)将纯净物质量代入化学方程式进行计算。
注意:若所求的是另一种含杂质物质的质量,将计算得到的纯净物质量换算成另一种含杂质物质的质量。
06
期中考试
知识剖析
03
综合训练
1.下列物质用途正确的是( B )
A.用不锈钢制钢轨
B.用钛镍形状记忆合金制人造卫星和宇宙飞船的天线
C.用银做导线
D.用焊锡做灯丝
考点01 合金与合金的性质
01
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、不锈钢的强度、耐磨度达不到钢轨的要求,不能用不锈钢制钢轨,应用锰钢制钢轨,故A不正确;
B、钛镍形状记忆合金具有形状记忆功能,在一定温度下能恢复原来的形状,适合用于制造人造卫星和宇宙飞船的天线,故B正确;
C、银的导电性虽然很好,但是银的价格昂贵,一般不用银做导线,通常用铜做导线,故C不正确;
D、灯丝是用钨制成的,钨的熔点高,在高温下不易熔化,而焊锡的熔点较低,不能用于做灯丝,故D不正确;
故选:B。
考点01 合金与合金的性质
01
综合训练
2.如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是( D )
A.该灯使用的青铜是一种金属材料
B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
考点02 金属材料及其应用
01
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、金属材料包括纯金属和合金,青铜是一种铜合金,属于金属材料,故A说法正确;
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘,故B说法正确;
C、转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭,故C说法正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳,故D说法错误。
故选:D。
考点02 金属材料及其应用
01
综合训练
3.中国诗词文化大放异彩,很多成语和诗词中蕴含丰富的科学道理,下列叙述错误的是( B )
A.“一畦看韭绿,十里稻花香”是因为分子在不断地运动
B.“百炼成钢”与“沙里淘金”所涉及的变化相同
C.“真金不怕火炼”说明黄金的化学性质非常稳定
D.“松叶堪为酒,春来酿几多”指清香的美酒源于粮食的缓慢氧化
考点03 金属与氧气的反应
01
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、“一畦看韭绿,十里稻花香”是因为分子是在不断地运动的,向四周扩散,故选项说法正确。
B、“百炼成钢”是指生铁经锤炼后其中的碳转化为二氧化碳,有新物质的生成,属于化学变化;“沙里淘金”的过程中只是分离出黄金,没有新物质的生成,属于物理变化,故选项说法错误。
C、“真金不怕火炼”是指金即使在高温下也不与氧气反应,说明金的化学性质非常稳定,故选项说法正确。
D、“松叶堪为酒,春来酿几多”指清香的美酒源于粮食的酿造,是粮食与空气中的氧气等发生的不容易察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,故选项说法正确。
故选:B。
考点03 金属与氧气的反应
01
综合训练
4.央视发布《2025年春节联欢晚会》吉祥物——“已升升”,“已升升”的眉眼取自四川广汉三星堆遗址出土的青铜蛇形器的歧羽纹、臣字目。青铜是铜锡合金,下列有关说法错误的是( B )
A.青铜是混合物
B.青铜加入稀盐酸中没有气泡产生
C.青铜比锡的硬度大
D.青铜属于金属材料
考点04 金属与酸的反应原理
02
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、青铜是铜锡合金,属于混合物,故选项说法正确。
B、青铜加入稀盐酸中,锡能与稀盐酸反应生成氢气,有气泡产生,故选项说法错误。
C、合金比组成它的纯金属的硬度大,青铜比锡的硬度大,故选项说法正确。
D、青铜属于铜的合金,属于金属材料,故选项说法正确。
故选:B。
考点04 金属与酸的反应原理
02
综合训练
5.某课外活动小组将未打磨的铝和稀盐酸放入密闭容器中,得到如图所示的气体压强与时间的关系曲线图。以下说法不正确的是( B )
A.AB段气压变化不明显的原因是铝片表面有一层氧化膜
B.BC段压强迅速增大的原因只是因为反应放出了热量
C.CD段压强减小是因为温度降低
D.BC段内发生了置换反应
考点05金属与酸的反应图像
02
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、AB段气压变化不明显,是因为铝片表面有一层氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,无气体生成,故说法正确;
B、BC段压强迅速增大是铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,有气体生成,且该反应放出热量,故说法错误;
C、CD段压强减小,是因为完全反应后温度逐渐恢复至室温,故说法正确;
D、BC段发生反应为铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,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”的反应,属于置换反应,故说法正确。
故选:B。
考点05金属与酸的反应图像
02
综合训练
6.化学兴趣小组的同学利用如图装置进行实验,装置气密性良好,实验步骤如下:①关闭K2,打开K1,注入稀H2SO4后,关闭K1。②待反应充分进行后,打开K2,注入CuSO4溶液。下列有关说法正确的是( D )
A.步骤①时,可观察到Fe片表面产生气泡,溶液变为黄色
B.步骤②时,可观察到有蓝色沉淀产生
C.实验过程中,可观察到小气球先变大再逐渐变小
D.实验过程中发生的均是置换反应
考点06 金属与盐溶液反应的原理
02
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、步骤①时,Fe片与稀硫酸反应生成FeSO4、H2,FeSO4溶液呈浅绿色,可观察到Fe片表面产生气泡,溶液变为浅绿色,故选项不符合题意。
B、步骤②时,CuSO4溶液与FeSO4不反应,CuSO4溶液与Fe片反应生成FeSO4、Cu,可观察到铁片表面有紫红色固体产生,故选项不符合题意。
C、实验过程中,步骤①注入稀硫酸,同时产生了H2,会导致试管内气压明显增大,小气球明显变大,步骤②中注入CuSO4溶液,会导致试管内气压略微增大,小气球略微变大,整个过程可观察到小气球先明显变大再略微变大,故选项不符合题意。
D、步骤①时,Fe片与稀硫酸反应生成FeSO4、H2;步骤②时,CuSO4溶液与Fe片反应生成FeSO4、Cu,这两个反应都是由单质与化合物反应生成新的单质与化合物,均是置换反应,故选项符合题意。
故选:D。
考点06 金属与盐溶液反应的原理
02
综合训练
7.往盛放适量硫酸铜溶液的烧杯中逐渐加入铁粉并充分搅拌得到如图图像。若横坐标x表示加入铁粉的质量,则下列纵坐标y表示的量与图像中对应关系合理的是( B )
A.生成铜的质量
B.溶液的总质量
C.硫酸铜的质量
D.固体的总质量
考点07 金属与盐溶液反应的图像问题
02
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,每56份的铁粉能置换出64份的铜,生成铜的质量从0开始逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
B、根据A的解析可知,随着铁粉的加入,溶液的质量减小,当硫酸铜完全反应后,溶液的质量不再减小,至完全反应不再发生改变,故选项图像正确。
C、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,随着铁粉的加入,硫酸铜的质量不断减小,直至为0,故选项图像错误。
D、根据A的解析可知,每56份的铁粉能置换出64份的铜,随着铁粉的加入,固体总质量不断增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
故选:B。
考点07 金属与盐溶液反应的图像问题
02
综合训练
8.《周礼•考工记》记载古代“五金”为金、银、铜、铁、锡,它们常用于铸造礼器、兵器与钱币。“五金”中金属活动性最强的是( B )
A.银 B.铁 C.铜 D.金
解析:【答案】B
【解答】解:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,Au、Ag、Cu、Fe、Sn五种金属中铁的位置最靠前,其金属活动性最强。
故选:B。
考点08 金属活动性强弱的判断
02
综合训练
9.下列事实,可用金属活动性顺序进行合理解释的是( B )
①金属钠通常应保存在煤油里,而铁保存在干燥的空气中
②地壳中铝元素通常存在于化合物中,而金元素以单质形式存在
③用硫酸铜溶液、石灰水配制波尔多液时,不宜用铁质的容器盛放
④与相同的稀硫酸反应时,锌粒的速度比镁条更适中,锌粒更适用于实验室制取氢气
A.①③ B.①②③④ C.③④ D.①③④
考点09 应用金属活动性解释相关现象
03
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:①常温下铁容易和空气中的氧气反应,而金即使高温也不和氧气反应,所以地壳中,通常铁以化合物形式存在,金以单质形式存在,也说明铁比金活动性强,可用金属活动性作出合理解释,正确;②铝的金属活动性较强,易与空气中的氧气反应形成氧化铝,故存在于化合物中;金的活动性极弱,难以反应,故以单质形式存在,可用金属活动性作出合理解释,正确;
③铁的活动性比铜强,所以可以铁能将硫酸铜中的铜置换出来,故不能用铁桶来配制波尔多液,可用金属活动性作出合理解释,正确;
④镁的金属活动性比锌强,与稀硫酸反应更剧烈,反应速率过快,不易控制;锌与稀硫酸反应速率适中,适合实验室制氢气,可用金属活动性作出合理解释,正确。
故选:B。
考点09 应用金属活动性解释相关现象
03
综合训练
10.现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( A )
A.Z>Y>X
B.X>Z>Y
C.Y>Z>X
D.X>Y>Z
考点10金属活动顺序图像分析
03
综合训练
解析:【答案】A
【解答】解:现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z能发生反应,说明Y、Z的位置排在氢的前面,Z的位置排在氢的后面,即Y、Z>H>X。
由Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系图,至完全反应,Z所需时间短,说明Z的金属活动性比Y强,反应速率快,则Z>Y。
故X、Y、Z的金属活动性顺序是Z>Y>X。
故选:A。
考点10金属活动顺序图像分析
03
综合训练
11.环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件,下列说法不正确的是 ( B )
A.臭氧是温室气体,也是空气的主要污染物
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.汽油是石油加工的产品,是常用的汽车燃料
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
考点11金属元素的存在
03
综合训练
解析:【答案】B
【解答】解:A、臭氧是温室气体,会导致温室效应,且臭氧具有强氧化性,属于空气污染物,故A错误;
B、铁的化学性质比较活泼,能与氧气等物质反应,大多数铁矿石中的铁元素以化合物形式存在,故B正确;
C、汽油是石油通过分馏得到的,是常用的汽车燃料,故C错误;
D、太阳能、风能、核能等是目前正在开发和利用的新能源,故D错误。
故选:B。
考点11金属元素的存在
03
综合训练
12.实验室模拟炼铁的反应装置如图,下列说法正确的是( D )
A.玻璃管中固体减轻的质量等于生成CO2的质量
B.检验反应是否有铁生成,只能用CuSO4溶液
C.红棕色固体完全变黑,即可停止通入CO
D.尾气需处理是因为未反应的CO会污染环境
考点12一氧化碳还原氧化铁
04
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、在一氧化碳还原氧化铁的反应中,玻璃管中固体减轻的质量是氧化铁中氧元素的质量,而生成二氧化碳的质量是一氧化碳和氧化铁中氧元素的质量总和,所以玻璃管中固体减轻的质量不等于生成二氧化碳的质量,A错误。
B、检验反应是否有铁生成,除了用硫酸铜溶液(铁能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,有红色固体析出),还可以用磁铁吸引,铁能被磁铁吸引,B错误。
C、红棕色固体完全变黑后,不能立即停止通入CO,因为若此时停止通CO,生成的铁在高温下会与空气中的氧气反应重新被氧化,应该继续通入CO至玻璃管冷却,C错误。
D、一氧化碳是有毒气体,未反应的CO排放到空气中会污染环境,所以尾气需处理,D正确。
故选:D。
考点12一氧化碳还原氧化铁
04
综合训练
13.《天工开物》记载“凡铁分生熟,出炉未炒则生,既炒则熟”。下列说法正确的是( A )
A.“炒”指生铁脱碳过程
B.生铁密度大于纯铁
C.高炉炼铁属于物理变化
D.生铁比熟铁含碳量低
考点13 铁的冶炼
04
综合训练
解析:【答案】A
【解答】解:A、“炒”的过程是让生铁中的碳与氧气反应,从而降低碳的含量,即“炒”指生铁脱碳过程,故选项A说法正确;
B、生铁是含碳量在2%~4.3%的铁碳合金,碳的密度小于铁的密度,所以生铁密度小于纯铁,故选项B说法错误;
C、高炉炼铁是利用还原剂将铁矿石中的铁从化合物中还原出来,该过程中有新物质铁生成,发生的属于化学变化,而不是物理变化,故选项C说法错误;
D、生铁含碳量为2%−4.3%,生铁转化为熟过程,碳与中空气中氧气生成二氧化碳,含量降低,所以生铁比熟铁含碳量高,故选项D说法错误。
故选:A。
考点13 铁的冶炼
04
综合训练
14.《天工开物》记载:“炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内,…然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,…冷定毁罐取出,…,即倭铅(即锌)也。”下列说法错误的是( D )
A.炉甘石粉碎后加入锌罐,其目的是增大反应物间的接触面积,反应更快更充分
B.“其底铺薪”目的是用柴火燃烧放出的热量引燃煤炭饼
C.泥罐内一定发生了置换反应
D.“煤炭饼”只能提供热量
考点14 常见金属的冶炼方法
04
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:A、炉甘石粉碎,可以增大反应物之间的接触面积,反应更快更充分,故A说法正确;
B、其底铺薪目的是用柴火燃烧放出的热量达到可燃物着火点,引燃煤炭饼,故B说法正确;
C、碳酸锌高温分解为氧化锌和CO2,生成的氧化锌与碳(C)在高温下反应产生锌和一氧化碳,该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,发生置换反应,故C说法正确;
D、煤炭饼不仅提供热量,还在反应中作为还原剂参与氧化锌的还原,故D说法错误。
故选:D。
考点14 常见金属的冶炼方法
05
综合训练
15.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、 、石灰石、空气。
(2)高炉炼铁得到生铁。生铁的硬度 纯铁的硬度(填“>”或“<”,下同);生铁的含碳量 钢的含碳量。
(3)用500t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
(利用化学方程式进行计算,写出计算过程,计算结果保留一位小数)
考点15 金属冶炼的计算
05
综合训练
解析:【解答】解:(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气;
(2)高炉炼铁得到生铁,生铁为铁碳合金,合金的硬度大于各成分的硬度,因此生铁的硬度>纯铁的硬度;生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,因此生铁的含碳量>钢的含碳量;
(3)设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
500t×80% 96%x
,解得x≈291.7t;
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是291.7t;
故答案为:(1)焦炭; (2)>;>; (3)291.7t。
考点15 金属冶炼的计算
05
综合训练
16.某同学用如图所示的装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满冷开水(煮沸后迅速冷却的水),并将其放在阳光下照射(已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳)。下列说法错误的是( D )
A.将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气
B.一段时间后观察到甲中铁钉出现锈迹
C.金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气
D.该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与水接触
考点16 金属锈蚀的条件及其防护
05
综合训练
解析:【答案】D
【解答】解:已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳,金鱼藻能利用二氧化碳,在光照的条件下进行光合作用释放出氧气。
A、氧气的溶解度随温度的升高而减小,将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气,故A正确。
B、植物进行光合作用时,需消耗二氧化碳,释放出氧气,甲中铁钉与氧气和水同时接触,一段时间后出现锈迹,故B正确。
C、金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气,故C正确。
D、甲中铁钉与氧气和水同时接触,发生锈蚀;乙中铁钉只与水接触,不会发生锈蚀该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与氧气接触,故D错误。
故选:D。
考点16 金属锈蚀的条件及其防护
05
综合训练
17.下列有关说法正确的是( A )
A.回收利用废旧电池中的铅、汞等,可减少对环境的污染
B.夜间发现燃气泄漏,打开电灯查找漏气点
C.燃气灶火焰呈现黄色,锅底变黑,应调小灶具的进风口
D.炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭,灭火原理是降低油的着火点
考点17金属的回收利用及其重要性
06
综合训练
解析:【答案】A
【解答】解:A、回收利用废旧电池中的铅、汞等,可减少对环境的污染,同时有利于保护金属资源,故A选项说法正确;
B、燃气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火(或电火花),容易发生爆炸,故夜间发现燃气泄漏,不能打开电灯,故B选项说法错误;
C、燃气灶火焰呈现黄色,锅底变黑,说明氧气不足,燃气燃烧不充分,应调大灶具的进风口,提供充足的氧气,故C选项说法错误;
D、炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭,灭火原理是隔绝氧气,达到灭火的目的,故D选项说法错误。
故选:A。
考点17金属的回收利用及其重要性
06
综合训练
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