内容正文:
熄灭,KHCO,不再受热分解,且通人的CO2能
与反应生成的碳酸钾、水反应生成KHCO3,使
KHCO增多
考点21
化石能源的合理利用
1.A石油为黑色液体,可燃,这里地下冒出的黑色
“洧水”指的是石油。
2.B题图为太阳能路灯,利用的是太阳能,受阴雨
天等因素影响较大。
3.D化石能源包括煤、石油和天然气,可直接从自
然界获取,属于一次能源。氢能需通过电解水或
化学反应制取,属于二次能源,并非直接开采的
化石能源,D符合题意。
4.A天然气的主要成分是甲烷,A符合题意。
5.B氢气在氧气中燃烧生成水,是化合反应,煤油
中含有碳、氢元素,在氧气中完全燃烧生成二氧
化碳和水,不是化合反应。
6.【解析】(1)由题图分析可知,目前我国能源消
费中占比最大的能源是煤;“其他能源”可以是氢
能、太阳能、风能、水能等,合理即可。(2)石油炼
制可得到汽油、煤油、液化石油气等,无法得到乙
醇,c符合题意。
【答案】(1)煤氢能(合理即可)(2)c
(3)减少二氧化硫、可吸人颗粒物等污染物的排
放(合理即可)
7.【解析】(3)①步骤Ⅱ为氨气在410℃和催化剂
作用条件下发生反应生成氨气和氢气,该反应符
合“一变多”的特点,属于分解反应。②步骤Ⅲ的
分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,此
过程中没有新物质生成,属于物理变化。
【答案】(1)①Fe+2HCl一FeC2+H2个
②氢气的燃烧产物是水,不污染环境(合理即可)
②①2H,02+0,个②氢分子很小
(合理即可)
专题八
金
考点22
金属材料
1.D碳纤维复合材料属于复合材料,A不符合题
意;石英玻璃是用石英制成的,属于无机非金属
25
(3)①分解反应②物理③氨储运相对容易
(合理即可)
8.【解析】(1)金属具有良好的导电性,电解水制
氢气可用铁作电极,利用的是铁的导电性。电解
水过程中,与电源正极相连的电极上产生氧气,
与电源负极相连的电极上产生氢气。(2)高压气
态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器
中,从微观角度解释,此过程主要发生改变的是
分子间的间隔,压强增大,分子间的间隔变小。
(3)氢气与金属(如A1)反应生成金属氢化物(如
A1H3)的过程中,有新物质生成,该过程属于化学
变化。(4)活性炭具有很多的微孔结构,具有良
好的吸附性,可用作储氢材料,利用的是活性炭
的吸附性。(5)天然气的主要成分是甲烷,甲烷与
水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳。
【答案】(1)导电性负(2)分子间的间隔
(3)化学变化(4)吸附
(6)CH+2H,0400C4H+C0,
9.【解析】(3)煤层气是以甲烷为主要成分的烃类
物质,含有多种物质,属于混合物。(4)由题图可
知,在15℃和100atm时,可燃冰不能稳定存在,
A错误;由方法三可知,可燃冰开采时若出现差
错,可能导致严重的自然灾害,如破坏地壳稳定
平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸,B正确。
【答案】(1)甲烷化催化剂
(2)C02+4H2
高温.高压CH十2H,0
催化剂
(3)混合物(4)B(5)CO2AC
10.【解析】(3)由题图可知,“碳捕获”捕获的是二
氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳
酸钠和水。
【答案】(1)太阳能(合理即可)(2)HO
(3)2NaOH++CO2-Na2 CO3+H2O
(4)便于储存和运输(合理即可)
属和金属材料
材料,B不符合题意;聚酰胺合成纤维是合成纤维
的一种,属于合成材料,C不符合题意;铝锂合金
是合金的一种,属于金属材料,D符合题意。
2.A这种铜胎制作的印章利用的是这种材料硬度
◆26
较大的性质,与熔点较高、不溶于水、形状美观
无关。
3.D钨丝的熔点高,这样才能在高温下工作而不
熔化,A错误;两侧的金属丝是导电的,它们的作
用是连接电源和钨丝,B错误;灯泡内填充氮气是
因为其化学性质不活泼,可以防止钨丝氧化,C
错误;白炽灯泡工作时,红磷能与混入的氧气反
应生成五氧化二磷,从而消耗混入的氧气,D
正确。
4.D由表格数据可知,在电压相同的情况下,电流
表的示数大小顺序为A>A2>A,故导电性强
弱顺序为Ag>Cu>Fe,A正确;在电压相等的情
况下,电阻越大,电流越小,因此三种金属中,Fe
片电阻最大,B正确;设计并联电路的目的是控制
变量,即保持电压相等,C正确;在串联电路中电
流处处相等,不能比较三种金属的导电性强弱,D
错误。
5.【解析】(1)金属材料包括纯金属和合金,铝合
金属于合金,属于金属材料。(2)合金的硬度和
强度比组成它的纯金属的高,则铝合金的硬度和
强度都比纯铝的高。
【答案】(1)金属材料(2)高(3)导电
(4)氧气(或02)
6【解析】(1)生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合
金。(2)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭
中鼓入空气,其目的是使焦炭燃烧更充分或使燃
烧的温度更高,加快铁的熔化或增大氧气的含
量等。
【答案】(1)合金(2)使焦炭燃烧更充分(合理
即可)(3)良好
7.【解析】(1)适合制作电缆的金属应该具有良好
的导电性,且价格便宜。金具有良好的导电性,
但价格昂贵,A不符合题意;铜具有良好的导电
性,且价格低廉,B符合题意;汞在常温下是液态
且有毒,C不符合题意;钨的成本太高,不适合制
作电缆,D不符合题意。
【答案】(1)B(2)形成合金后熔点会降低
考点23
金属的化学性质
【变式训练1】
·根据镁、铝、锌和稀盐酸反应生成盐和氢气,
然后结合金属与酸反应时生成氢气的质量关系
解答。
解:设生成2g氢气,单独消耗镁的质量为x,单独
消耗铝的质量为y,单独消耗锌的质量为,则
Mg+2HCI—MgCl2+H2↑
24
2
x
2g
24=工,解得x=24g
22g'
2A1+6HCI—2A1CL+3H2↑
54
6
y
2g
54=义,解得y=18g
62g'
Zn+2HCl—ZnCl2+H2↑
65
2
2g
贺-产g解得=658
因20g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢
气,则金属粉末的组成可能有3种情况:①镁与
铝;②铝与锌;③镁、铝与锌。不可能是镁与锌,C
符合题意。
【变式训练2】
【解析】(1)①向滤液中加入稀盐酸,有白色沉
淀产生,说明滤液中含有Ag,即该实验中硝酸
银过量,铁与锌都和硝酸银完全反应,分别生成
Fe+和Zn+,硝酸铜没参加反应,故滤液中一定
含有的金属离子为Ag、Cu+、Fe+、Zn+。②锌
与硝酸银反应生成硝酸锌和银,铁与硝酸银反应
生成硝酸亚铁和银,化学方程式分别为Zn十
2AgNO3一Zn(NO3)2+2Ag、Fe+2AgNO3
-Fe(NO3)2十2Ag。(2)①向滤渣中加入稀盐
酸,有无色气体产生,说明铁一定有剩余,锌可能
完全反应,故滤渣中一定含有银、铜、铁。②因为
锌一定参加了反应,因此滤液中一定含有硝酸
锌,可能含有硝酸亚铁。
【答案】(1)①Ag、Cu+、Fe2+、Zn2+
②Zn+2AgNO3一Zn(NO3)2+2Ag[或Fe+
2AgNO3-Fe(NO)2+2Ag]
(2)①Ag、Cu、Fe②Fe(NO3)2
【变式训练3】
【解析】题图中铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁
和氢气,有气泡生成,溶液变为浅绿色,说明铁的
金属活动性顺序排在氢之前;铜与硝酸银反应
生成硝酸铜和银,溶液变为蓝色,铜丝表面有银
白色固体析出,说明铜的金属活动性比银的强;
则可取少量稀盐酸于试管中,插入铜丝,若铜丝
表面无明显变化,则说明铜的金属活动性顺序
排在氢之后。故能验证金属活动性顺序为铁>
铜>银。
【答案】取少量稀盐酸于试管中,插人铜丝,铜
丝表面无明显变化
1.·金属越不活泼,越容易冶炼,被人类制备和使
用的时间也越早,A正确;金属越活泼,越不易保
存,越稀有,B正确;氧化铁能与盐酸反应而铜单
质不能,比较的是金属氧化物和单质与酸的反
应,不能说明铁比铜活泼,C错误;铁能与硫酸铜
溶液反应,说明铁比铜活泼,D正确。
2.DX不发生反应,说明在金属活动性顺序中,X
排在氢的后面,Y、Z能与稀硫酸反应,说明Y、Z
排在氢的前面;由题图可知,Z的反应速率比Y
的大,则Z的金属活动性比Y的强。故X、Y、Z
的金属活动性顺序为Z>Y>X,D正确。
3.B碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,与潮湿空气、
硫酸铜溶液、稀盐酸均不反应,A不符合题意;铁
在氧气中燃烧生成四氧化三铁,在潮湿空气中会
发生锈蚀生成铁锈,与硫酸铜溶液反应生成铜和
硫酸亚铁,与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,B
符合题意;氧化铜与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液
均不反应,与稀盐酸反应生成氯化铜和水,C不
符合题意;碳酸钙与氧气、潮湿空气、硫酸铜溶液
均不反应,与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳
和水,D不符合题意。
4.BMg能与稀硫酸反应生成H2,Cu不能与稀硫
酸反应,说明了金属活动性顺序为Mg>H>Cu;
Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明了金属
活动性顺序为Cu>Ag,可得出金属活动性顺序
为Mg>Cu>Ag,A不符合题意。Mg能与稀硫
酸反应生成H2,Cu、Ag均不能与稀硫酸反应,说
明了金属活动性顺序为Mg>H>Cu、Ag,无法比
较Cu、Ag的金属活动性强弱,B符合题意。Mg
与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明了金属活动
性顺序为Mg>Cu;Ag与CuSO,溶液不反应,说
27◆
明了金属活动性顺序为Cu>Ag,由此可得出金
属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,C不符合题意。
Cu和MgSO,溶液不反应,无明显现象,说明了金
属活动性顺序为Mg>Cu;Cu能与AgNO3溶液
反应置换出Ag,说明了金属活动性顺序为Cu>
Ag,可得出的金属活动性顺序为Mg>Cu>Ag,
D不符合题意。
5.A将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反
应,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,③错误;
铁能置换出铜,说明铁的活动性强于铜的,该反
应能证明两种金属的活动性,①正确;铁和硫酸
铜反应的化学方程式及其质量关系如下:
Fe+CuSO-FeSO++Cu
5616015264
则反应后溶液的质量减小,②错误;该反应有铜
生成,反应后固体表面附着一层红色物质,
④正确。
6.A假设mg的金属全部为Mg,则有
Mg MgO
24
40
mg
生成Me0的质量为号mg<2mg,因此当另外一
种金属的质量为mg时,生成的金属氧化物的质
量需大于2g,才有可能使金属混合物生成的氧化
物的质量等于2mg。假设mg金属全是Be,则有
Be~BeO
9
25
25
mg
9mg
生成B0的质量为曾mg>2m8,A符合题意:假
设mg金属全是Cu,则有
Cu~CuO
64
80
5
mg
Amg
生成Cu0的质量为?mg<2mg,B不符合题意;
假设mg金属全是Al,则有
2A1~A2O3
54
102
17
mg
9mg
◆28
生成A0,的质量为号mg<2mg,C不符合题
意;假设mg金属全是Fe,则有
3Fe~FeaO
168
232
29
mg
21mg
生成FPeO,的质量为翌mg<2mg,D不符合
题意。
7.A由金属活动性顺序Al>Fe>Cu>Ag可知,
向盛有AgNO、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶
液的试管中加入一定量铁粉,铁不与A1(NO3)3
反应,会先与AgNO3反应生成Fe(NO3)2和银,
AgNO3反应完后,若铁粉有剩余,铁会与
Cu(NO3)2反应生成Fe(NO3)2和铜。充分反应
后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明
滤渣中一定有铁,则滤渣中一定有铁、铜、银,滤
液中一定有Fe(NO3)2和A1l(NO3)3,A正确,B、
D错误;由Fe+2AgNO3-Fe(NO3)2+2Ag可
知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,
发生该反应时溶液的质量会减小,由Fe十
Cu(NO3)2一Fe(NO3)2+Cu可知,每56份质量
的铁可置换出64份质量的铜,发生该反应时溶
液的质量会减小,则滤液的质量一定比原溶液的
小,C错误。
8.AB由金属活动性顺序Mg>Zn>Fe>Cu可知,
向盛有一定质量MgSO,、FeSO,和CuSO,混合
溶液的烧杯中加人锌粉,锌先与硫酸铜反应生成
硫酸锌和铜,再与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和
铁,不能与硫酸镁反应。反应前烧杯中没有金
属,加人锌粉后,锌依次置换出铜和铁,则丙代表
烧杯中金属的质量,A正确;ab段发生的反应为
Zn+CuSO一ZnSO,十Cu,则每65份质量的锌
可置换出64份质量的铜,bc段发生的反应为
Zn+FeSO,一ZnSO4+Fe,则每65份质量的锌
可置换出56份质量的铁,根据质量守恒定律可
知,溶液的质量会增大,且第二个过程溶液增大
的质量比第一个过程的更大,溶液质量大小顺序
为c>a,B正确,C错误;c点硫酸亚铁还没有完
全反应,溶液呈浅绿色,D错误
9.D甲和乙都是单质且由不同种元素组成,甲能
转化成乙,则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的反应,属于
置换反应,置换反应前后一定存在元素化合价的
改变,A正确;甲、丙可以都是金属,比如甲是锌,
丙是铁,丁是氧化铁,乙是铜,金属活动性顺序为
锌>铁,B正确:物质与氧气发生的反应属于氧化
反应,氧化反应中提供氧的物质具有氧化性,C
正确;若甲是锌,丙是铁,丁是氧化铁,乙是铜,此
时丁→丙的反应可以是氧化铁和一氧化碳反应
生成铁和二氧化碳,该反应不属于置换反应,D
错误。
10.【解析】(1)斑铜是铜基合金,其熔点比纯铜的
低。(2)②金属B与溶液X反应产生气体,使集
气瓶内压强增大,将反应产生的盐溶液压入两
侧烧杯,与金属A、C分别接触,通过观察金属
A、C表面是否有金属析出或溶液颜色发生变
化,来判断金属活动性顺序。若金属B为Fe,溶
液X为稀硫酸,金属A为锌,金属C为铜,铁和
稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,氢气使集气
瓶内压强增大,将硫酸亚铁溶液压入两侧烧杯,
与金属A、C分别接触;锌与硫酸亚铁溶液反应
(浅绿色溶液变为无色),说明金属活动性顺序
为锌>铁;铜与硫酸亚铁溶液不反应(无明显现
象),说明金属活动性顺序为铁>铜,可以通过
一次实验验证得到金属活动性顺序为锌>
铁>铜。
【答案】(1)延展低(2)①检查装置的气密
性②铁和稀硫酸(合理即可)
11.【解析】(2)铁和铝的金属活动性顺序都在氢
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,从试剂的角度需考虑两,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十2AgNO3=2Ag十Cu(NO3)2;为探究Cu、
Fe、Ag的金属活动性顺序,可取少量硫酸亚铁
溶液于试管中,伸入铜丝,若无明显现象,说明
铁的金属活动性强于铜的,从而得出Cu、Fe、Ag
的金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag。
【答案】(1)防止高温物质溅落,使集气瓶炸裂
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
铜丝
(或取少量硫酸亚铁溶液于试管
硫酸亚
铁溶液
中,将铜丝插入硫酸亚铁溶液中,合理即可)
无明显现象(与实验步骤对应即可)
12.【解析】(1)镁、铝等金属在常温下能与氧气反
应,表面会有一层氧化物薄膜,反应前打磨金属
是为了除去金属表面的氧化物。(2)在金属活
动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出酸中
的氢,生成氢气,左侧有气泡,右侧无气泡,说明
金属活动性顺序为镁>H>X。(3)镁和稀盐酸
反应放热,会发生热胀冷缩现象,导致左侧小气
球先胀大后轻微缩小,以及左侧玻璃管中的红
墨水先向上移动后恢复原状。
【答案】(1)除去金属表面的氧化物(2)强
(3)左侧玻璃管中的红墨水先向上移动后恢复
原状
考点24
金属资源的利用和保护
【变式训练】
【解析】(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式是
Fe十2HCI—FeC2+H2个。(3)煮沸可以将水
中可能溶解的少量氧气排出,防止氧气对实验产
生干扰。(4)试管A中含千燥的氧气,试管B中
含水、不含氧气,试管D中含湿润的氧气,对比试
管A、B、D中的现象可知,铁钉锈蚀需要的物质
是氧气和水;试管C中的铁钉能接触更多氧气,
故试管C中的铁钉锈蚀程度更大。(5)①气体的
压强受温度的影响比较大,温度升高压强增大,
温度降低压强减小,保持恒温状态,可以减小温
度对气体压强的影响。②反应刚开始时,加入少
量的稀盐酸不会影响整体的体积,随着稀盐酸的
加入,稀盐酸与铁钉反应生成氢气,随着氢气的
增多,压强不断增大,待稀盐酸完全反应,压强达
到最大值,随着时间的推移,铁钉慢慢开始生锈,
最后完全消耗掉空气中的氧气,压强减小。
【答案】(1)Fe+2HCI—FeC2+H2个
(2)红棕色
(3)除去水中溶解的氧气,防止氧气干扰实验
(4)水和氧气(或空气)C中的铁钉接触的氧气
比D中的多
29
(5)①减小温度对气体压强的影响
压强士
②l01kPaf
0
时间
1.A铁在与氧气和水蒸气接触时会发生锈蚀,食
盐能加快铁的锈蚀速度,A符合题意;保持铁制
品表面清洁干燥能减缓铁的锈蚀,B不符合题意;
在铁制品表面涂油漆、在钢铁的表面镀一层不易
锈蚀的金属均使铁隔绝了氧气和水蒸气,可以防
止钢铁锈蚀,C、D不符合题意。
2.C炼铁的原理是用合适的物质将氧化铁(或其
他铁的氧化物)转化为单质铁,A错误;钢是一种
铁合金,其含碳量为0.03%~2%,属于混合物,
B错误;铁制品经高温处理后,表面形成的致密氧
化膜可以隔绝氧气和水,从而阻止内部的铁被锈
蚀,C正确;日常生活中的废旧铁制品不能直接
填埋处理,要重新回收利用,这样既能节约金属
资源,又能减少环境污染,D错误。
3.C金属在常温下不都是固体,如常温下汞是液
体,A错误;工业炼铁的原理是3C0十F®,O,高温
2Fe十3CO2,该反应的反应物均为化合物,不属于
置换反应,B错误;铁在空气中生锈,是铁跟空气
中的氧气、水共同作用的结果,铁在潮湿的空气
中比在干燥的空气中更容易生锈,C正确:铝制品
不易被锈蚀是因为铝在空气中与氧气反应在表
面生成的一层致密的氧化铝薄膜能阻止内部的
铝被进一步氧化,因此铝制品抗腐蚀性强,
D错误。
4.C铁的锈蚀需要氧气参与,A错误;实验3和4
中,食盐质量相同,温度上升值不同,则活性炭质
量也不相同,故x≠0.2,B错误;实验1和2中,
都没有食盐,只有活性炭质量不同,对比实验1
和2能得出“活性炭能加快铁粉生锈的速率”的
结论,C正确;实验1和4中,食盐质量和活性炭
质量均不相同,存在两个变量,对比实验1和4不
能得出“食盐能加快铁粉生锈的速率”的结论,D
错误。
5.B用磁铁选出废铁板,利用了铁能被磁铁吸引
的性质,A正确;氯化钠溶液无法与铁锈反应,②
中稀盐酸不能用氯化钠溶液替代,B错误;铁和硫
◆30
酸铜反应生成硫酸亚铁和铜(红色),④中铁板上
会出现红色图案,C正确;铁与氧气、水充分接触
时容易生锈,⑤中塑封能隔绝氧气和水,防止班
徽生锈,D正确。
6.【解析】(4)锌、铁、铜三种金属的活动性强弱顺
序为锌>铁>铜,将铁片放入硫酸锌和硫酸铜的
混合溶液中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和
铜,不与硫酸锌反应,反应的化学方程式为F十
CuSO,一FeSO,十Cu。(5)铁制品生锈需要的
条件是与水、氧气同时接触。未擦干的铁锅,铁
与水和氧气同时接触,铁锅易生锈,A符合题意;
喷油漆的栏杆,隔绝了空气和水,不易生锈,B不
符合题意;不锈钢属于合金,抗腐蚀性能强,盛水
的不锈钢水杯不容易生锈,C不符合题意。
【答案】(1)化合物(2)FeO3(3)硬度大
(4)Fe+CuSO-FeSO+Cu (5)A
7.【解析】(1)碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤
的主要成分C发生反应生成Z和CO,反应的化
学方程式为2C+ZnC0,高温Zn十3C0+;根据化
合物中各元素化合价的代数和为0,可得C0中
碳元素的化合价为十2。(2)冷凝器中,锌蒸气冷
凝成固态锌,没有新物质生成,发生的变化属于
物理变化。
【答案】(q)2C+ZnC0,高温Zn+3C0+十2
(2)物理变化
(3)锌的化学性质比较活泼,易被空气中的氧气
氧化(合理即可)
8.【解析】(2)设钛元素的化合价为x,根据化合物
中化合价的代数和为0得,2十x+(一2)×3=0,
解得x=十4。(4)回收利用废旧金属制品能有效
保护钛金属资源,A正确;任意开采钛金属矿石,
不利于保护钛金属资源,会造成钛金属资源浪
费,B错误;金属钛虽然抗腐蚀性能好,但也不能
随意堆放储存,C错误;寻找、开发金属钛的代用
品,能有效保护钛金属资源,D正确。
【答案】
(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)+4(3)TiCL,十2Mg高温Ti+2MgCl,
(4)AD
9.【解析】(1)生铁中含有铁和碳等,属于混合物。
(2)铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀,则为了
防止铁制品生锈,可以采取保持铁制品表面干燥
与洁净或在铁制品表面刷油漆等措施,以隔绝氧
气和水,达到防锈的目的。(3)一氧化碳和氧化
铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。(4)根
据金属活动性顺序Zn>Fe>Cu可知,将一定质
量的铁粉加入ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,
Fe不能与ZnSO4反应,Fe与CuSO4反应生成
FeSO4和Cu,充分反应后过滤,滤液中一定含有
的溶质是ZnSO,和FeSO,,无法根据题给信息判
断CuSO4是否反应完全。
【答案】(1)混合物(2)保持铁制品表面干燥
与洁净(合理即可)
(3)Fe,0,十3C0商温2Fe+3C0,
(4)ZnSO,和FeSO,
10.【解析】(2)①若“酸洗”时间过长,稀盐酸与铁
锈反应完后,继续与内部的铁反应,生成氯化亚
铁和氢气。②活泼金属可以将不活泼金属从其
盐溶液中置换出来,则验证金属活动性顺序为
Zn>Fe,可选用的试剂是铁片和硫酸锌溶液或
锌片和硫酸亚铁溶液等。
【答案】(1)①钢丝(或镀锌钢丝,或镀锌铝钢
丝)②3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0,
(2)①Fe+2HCl一FeCl2+H2个②铁片和
硫酸锌溶液(合理即可)③600s,460℃
(3)①锌元素质量分数由95%降低到93.5%、镁
元素质量分数由0增大到1.5%的过程中,腐蚀
速率降低;锌元素质量分数由93.5%降低到
92%、镁元素质量分数由1.5%增大到3%的过
程中,腐蚀速率提高②利用干燥空气的流动,
除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
11.【解析】(1)由制取C0的原理可知,该反应属
于加热液体型,可用于制取CO的装置是C。
(2)甲同学推断黑色固体是Fe,则反应的化学方
程式为3C0+Fe,0,高温2Fe十3C0。(3)②该
小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有
Fe3O,和Fe,可加入足量稀盐酸,FeO,不溶于
稀盐酸且能被磁铁吸引,铁和稀盐酸反应生成
氯化亚铁和氢气。(4)①由题图3可知,还原
Fe2O3的温度应不低于800℃。②由题图3可
知,最初氧化铁固体的质量为48.0g,其中铁元素
全部转化到铁单质中,则铁的质量为48.0gX
贵×10%-38.6g,即x=3.6③由题图3
可知,温度为600℃左右时固体为氧化亚铁,可
能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁
和铁,化学方程式为4FcO一Fe3O4十Fe。
【答案】(1)C(2)3C0+Fe,O,高温2Fe十
3C02
(3)①反应前有铁、氧元素,根据质量守恒定律
可知,反应前后元素种类不变②滴入足量稀
盐酸,观察到有气泡生成,有黑色固体剩余,且
该固体能被磁铁吸引
(4)①800②33.6③4Fe0Fe
重难强化练二金属与盐溶液反应后产物成分分析
1.C若滤渣中只有一种金属,则该金属是铜,滤液
中溶质不一定有三种,也可能是锌和氯化铜恰好
完全反应,此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌,
A错误;若滤渣中有两种金属,则这两种金属是
铜和铁,当锌和氯化亚铁恰好完全反应时,滤液
中溶质只有氯化锌,B错误;若滤液中只有一种溶
质,则其为氯化锌,滤渣中一定含有铁,此时向滤
渣中加人稀硫酸,一定有气泡产生,C正确;若滤
液中有两种溶质,则溶质是氯化锌、氯化亚铁,若
部分氯化亚铁参加了反应,则滤渣中含有铜、铁,
铁能与稀硫酸反应生成氢气,则向滤渣中加入稀
硫酸有气泡产生,D错误。
2.B将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3
两种溶质的溶液中,Fe先和AgNO3反应生成
Fe(NO3)2和Ag,后和Cu(NO3)2反应生成
Fe(NO3)2和Cu。若滤液中有AgNO3,说明Fe
不足,则滤渣中一定没有Cu,一定含有Ag,A错
误。若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,说明Fe过量,则
滤液中溶质只有一种,即Fe(NO3)2,B正确。若
滤渣成分为Cu、Ag,说明Fe和AgNO3、
Cu(NO3)2发生反应,生成Fe(NO3)2,不是
Fe(NO3)3,C错误。若滤液中有Cu(NO3)2,说明
Fe不足,则滤渣中不含Fe,加人稀硫酸一定没有
气泡产生,D错误。
3.A充分反应后,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产
生,而锌、铝均能与盐酸反应,则说明滤渣中一定
含有铜、锌,可能含有铝,滤液中一定含有氯化
铝,可能含有氯化锌,A正确;由于滤渣中一定含
有锌,说明氯化铜已经完全反应,则滤液中一定
31◆
不含氯化铜,则溶液一定不显蓝色,B错误;由上
述分析可知,铝与氯化锌发生了反应,但不确定
氯化锌是否完全反应,则滤液中一定含有氯化
铝,可能含有氯化锌,C错误;由于
2Al 3CuCl =2AICl3+3Cu
54
192
2Al 3ZnCl2 2AlCls+3Zn
64
195’则
铝与氯化铜、氯化锌反应时固体质量均增大,则
滤渣质量一定大于mg,D错误。
4.D若滤液呈浅绿色(含Fe+),说明硝酸亚铁未
完全反应,锌置换部分银或全部银和部分铁。若
锌仅置换银,滤渣中只有银;若置换银后继续置
换铁,滤渣中含有银和铁,A错误。若滤渣与稀
盐酸反应产生气泡,说明滤渣中含有活泼金属,
若此时锌过量,硝酸银和硝酸亚铁均被完全置
换,滤液中仅剩一种溶质(即硝酸锌),B错误。若
滤液为无色,说明Fe+完全反应(硝酸亚铁被置
换完全),锌需先置换完银才能置换铁,因此硝酸
银此时应已完全反应,滤液中不可能含硝酸银,C
错误。锌置换银时滤渣质量增大,置换铁时滤渣
质量减小,因此滤渣质量可能与所加锌粉的质量
相等,D正确。
5.【解析】(1)金属中加入足量稀硫酸的目的是使
铁、镍与稀硫酸完全反应或将固体中的铁、镍全
部溶解;操作①是固液分离的过滤操作。(2)某
种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属,加入
足量稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚
铁,镍与稀硫酸反应生成氢气和硫酸镍,铜、银与
稀硫酸不反应,则充分反应后过滤得到的滤液①
中含有硫酸亚铁、硫酸镍和硫酸,滤渣①中含有
铜、银,向滤液①中加入过量铁粉,得到滤液②、
铁和镍,说明金属活动性强弱关系为铁>镍,则
发生的反应是铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚
铁、铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚铁,则滤液
②中所含溶质为硫酸亚铁,其化学式为FSO4。
(4)向滤渣①中加入稀硫酸、氧气,控制一定温度
加热,则铜、氧气与稀硫酸在加热条件下反应生
成硫酸铜和水,银与稀硫酸不反应,则充分反应
后过滤得到的滤液③中含有硫酸铜,滤渣②中含
有银,向滤液③中加入足量铁粉,铁与硫酸铜反
应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe十CuSO,
◆32
一FeSO,十Cu。(5)由上述分析可知,镍能与硫
酸反应生成硫酸镍,金属活动性顺序排在氢之
前,则Cu、Ag、Ni的金属活动性顺序由强到弱依
次是Ni、Cu、Ag。
【答案】(1)使铁、镍与稀硫酸完全反应(或将固
体中的铁、镍全部溶解)过滤
(2)FeSO
(3)Cu、Ag
(4)Fe+CuSO=FeSO+Cu
(5)Ni、Cu、Ag
6.【解析】(1)由于磁铁能吸引铁片,不能吸引铝
片,所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。
(2)稀盐酸能与铁锈中的氧化铁反应生成氯化铁
和水。(3)由于铝片上有凹陷图案,没有附着物,
说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝能
与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液
只能是稀盐酸。由于铁片上出现红色附着物图
案,说明铁与硫酸铜溶液反应生成红色的铜,所
以乙蚀刻液是硫酸铜溶液。(5)由于铝片蚀刻废
液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐
酸的混合溶液,所以处理铝片蚀刻废液,可加入
足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,
回收保存。(6)由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜
反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶
液,所以过程I加入的物质X是能与硫酸铜反应
生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜
和硫酸亚铁,过程Ⅱ是滤渣中的铁粉与稀硫酸反
专题九
考点25
溶液及其应用
1.A豆油难溶于水,加入水中充分搅拌后不能形
成溶液,A符合题意。
2.D硝酸钾溶液、硫酸钠溶液和稀硫酸都为无色,
硫酸铜溶液为蓝色。
3.C酒精溶液中,酒精是溶质,是液体,C符合
题意。
4.B氢氧化钠溶于水放出热量,生石灰和水反应
生成氢氧化钙的同时放出热量,氯化钠溶于水后
温度变化不明显,不能用来制作冰袋;硝酸铵溶
应生成硫酸亚铁和氢气。
【答案】(1)用磁铁吸引(合理即可)(2)稀盐
酸(合理即可)(3)③①
(4)保持铁片蚀刻画表面洁净干燥(合理即可)
(5)氯化铝(或A1Cl3)
(6)铁粉(或Fe)Fe十H2SO4一FeSO十H2↑
7.【解析】(1)铁片表面有铁锈等杂质,用砂纸打
磨铁片的目的是除去铁片表面的杂质,使铁与硝
酸银溶液充分接触反应。(2)在金属活动性顺序
中,前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置
换出来,铁能置换出硝酸银中的银,证明铁的金
属活动性比银的强。(3)若猜想I正确,铁与氯
化银反应生成氯化亚铁和银,氯化亚铁溶液为浅
绿色,所以可观察到反应后溶液的颜色为浅绿
色。(4)结论中滤液含有氯化亚铁,则取少量滤
液于试管中,滴加硝酸银溶液,氯化亚铁和硝酸
银反应产生氯化银沉淀和硝酸亚铁。根据实验
现象“产生气泡”及实验中用了过量的铁粉可知,
加入的是足量酸,铁和稀盐酸(或稀硫酸)反应会
产生氯化亚铁(或硫酸亚铁)和氢气。烧杯内有
黑色固体剩余,是不能与酸反应的银,则黑色固
体是银(粉末状银为黑色),所以滤渣的成分为铁
和银(或Fe、Ag)。
【答案】(1)除去铁片表面的杂质(2)Fe十
2AgNO3—Fe(NO)2+2Ag强(3)浅绿色
(4)①产生白色沉淀②稀盐酸(或稀硫酸)
③铁、银(或Fe、Ag)
溶液
于水吸收热量,可用来制作冰袋,B符合题意。
5.D溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里
形成的均一、稳定的混合物。磷矿粉难溶于水,
因此无法配制成“水培溶液”。
6.A碘酒是碘的酒精溶液,碘是溶质,酒精是溶
剂,B错误;溶液中溶质可以有多种,C错误;不是
所有溶液均是无色、澄清的液体,如硫酸铜溶液
是蓝色的,D错误。
7.B向5mL碘的水溶液(黄色)中加入2mL汽油
(无色),振荡前,无色的汽油在上方,黄色的碘的
水溶液在下方,振荡静置后,上层呈紫红色,下层◆090
专题八
金属和金属材料
专题考点解读
考点分布
考点分频
课标要求
1知道在纯金属中加入某些金属或非金属形成合金可以改变金属材料的性能:
金属材料
桌染桌
了解金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用;知道金属具有一些共同
的物理性质。
2通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序;能依
金属的化学性质
桌染象染桌
据金属活动性顺序初步预测常见的金属的主要性质,设计实验方案,分析、
解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论。
3认识常见的置换反应及简单应用。
金属资源的利用
4.以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法。
和保护
5.了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值;认识金属矿物是宝贵
的自然资源,形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任
考点各个击破
考点
22
金属材料
桌染桌桌★答案「P25
抓重点
(4)钙:人体中含量最高的金属元素。
(5)铬:硬度最大的金属。
一、金属的物理性质
(6)钨:熔点最高的金属。
1.常温下一般为固态(汞为液态),有金属
(7)汞:熔点最低的金属。
光泽。
(8)饿:密度最大的金属。
2.大多数金属呈银白色(铜为红色,金为黄色)。
(9)锂:密度最小的金属。
3.有良好的导热性、导电性、延展性。
ad特别提醒口
4.金属之最
金属材料包括纯金属和合金两大类,纯
(1)铁:目前世界年产量最高的金属(铁>
金属只有90多种,而合金却有几千种。
铝>铜)。
二、合金
(2)银:导电性、导热性最好的金属(银>
1.定义:在纯金属中加热熔合某些金属或
铜>金>铝)。
非金属制得的具有金属特征的物质。
(3)铝:地壳中含量最高的金属元素。
2.特性:一般情况下,合金的强度和硬度比
091
组成它们的纯金属的更高,熔点比组成它们的
确;合金的硬度一般大于组成它的纯金属的硬
纯金属的小,合金的抗腐蚀性能等也更好。
度,故铝锂合金的硬度比纯铝的大,D错误。
3.常见的铁合金有钢和生铁,二者的主要
答案C
区别是含碳量不同。
①
过真题
。d误区警示
(1)合金是金属与金属或与非金属熔合
1.9新科技)[2025·湖北]中国空间站系统建
而成的混合物。
设所使用的下列材料中,属于金属材料的是
(2)合金属于金属材料,不是合成材料。
(
A.建造空间站使用的碳纤维复合材料
明考向
B.制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃
考向1金属材料的物理性质及用途
C.制作航天服使用的聚酰胺合成纤维
典例1下列有关金属的说法中,错误的是()
D.制造火箭使用的第三代铝锂合金
A.铜质插头利用了铜的导电性
2.9传统文化[2023·山西]中国国家博物馆
B.钨质灯丝利用了钨的熔点低
珍藏着一枚“国玺”,即“中华人民共和国中央
C.铝制成铝箔利用了铝的延展性
人民政府之印”,代表着熠熠生辉的共和国符
D.用铁锅炒菜利用了铁的导热性
号。它由铜胎铸字,不易变形。选用这种材
解析铜具有良好的导电性,可以用来制作
料作为印章胎体最大的优点是
插头,A正确;金属钨的熔,点高,所以可用钨
A.硬度较大
制作灯丝,B错误;金属具有延展性,铝制成
B.熔点较高
铝箔利用了金属的延展性,C正确;金属具有
C.不溶于水
良好的导热性,铁锅炒菜利用了铁的导热性,
D.形状美观
D正确。
3.[2025·苏州]白炽灯泡的结构如图所示,通
答案B
电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能
考句2合金概念的理解以及特性
会混入少量氧气。下列说法正确的是()
典例2铝锂合金具有优异的性能,被广泛应用
钨丝
红磷
金属丝
于航空航天、汽车以及其他领域。下列有关
铝锂合金的说法正确的是
()
玻璃柱
氮气
A.铝锂合金的熔点比纯铝的高
B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
A钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
C.铝锂合金是混合物
D.铝锂合金的硬度比纯铝的小
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
解析合金的熔点一般低于组成它的纯金属
D.白炽灯泡工作时,红磷能消耗混入的氧气
的熔,点,故铝锂合金的熔点比纯铝的低,A错
4.9跨学科[2024·四川宜宾]某学习小组为
误;一般合金的抗腐蚀性能更好,故铝锂合金
了探究不同金属的导电性强弱,进行了如图
的抗腐蚀性能非常好,B错误;铝锂合金是由
所示的实验。在金属片横截面积、长度相同
铝、锂等多种物质组成的,属于混合物,C正
的情况下,测得的电流数据如表所示。下列
092
说法错误的是
(4)一般不用铁制作灯柱,原因是铁易与空气
Ag片
④
中的水蒸气和
反应而生锈。
电流表
电流表示数/A
Cu片
④
A
1.7
6.9传统文化[2023·陕西]曾在央视新闻联
Fe片
④
A2
1.5
播亮相的非物质文化遗产
打铁花,是一
A
1.0
种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生
铁烧至熔化成为铁水,再在空中用力击打铁
A.导电性:Ag>Cu>Fe
水形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
B.三种金属中,Fe片电阻最大
(1)生铁属于
(填“单质”或“合金”)。
C.设计并联电路的目的是控制变量
(2)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相
同结论
鼓入空气,其目的是
5.[2024·四川乐山]太阳能电
(3)在冬季表演打铁花更安全,因为打开的铁
池路灯如图所示,可以实现白
花会迅速降温。这说明金属材料传导热的性
天用太阳能充电,夜晚照明,
能
(填“良好”或“不好”)。
其灯柱材料为铝合金,路灯内
7.[2023·广东广州节选]我国古代科技璀璨夺
部采用金属铜作导线。
目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先
回答下列问题:
进水平。
(1)制作灯柱所需的铝合金属于
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是
(填“金属材料”或“合成材料”)。
(填字母)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝的
A.金
B.铜
C.汞
D.钨
(填“高”或“低”)。
(2)明代《天工开物》中描述了锡的冶炼方法,
(3)太阳能电池路灯用铜作导线,是因为铜具
炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化
有良好的
性。
流出,原因是
金属的化学性质
块染桌典染
答案|P26
⊙抓重点
续表
反应条件
金属
化学方程式
通式
一、金属的化学性质
金即使在高温时也不与氧气反应
1.金属与氧气的反应
反应条件
金属
化学方程式
通式
大多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度和剧烈
铝
4A1+302—2A12O3
程度不同。因此由金属与氧气反应的难易程度,即可
常温
镁
2Mg+O2-
-2MgO
金属十氧气
确定金属的活泼性
点燃或
铁
3Fe+202
点燃reO
金属氧化物
(化合反应)
加热
铜
2Cu+O2
△
2CuO
093
2.金属与酸的反应(以稀盐酸为例)
(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。
金属
现象
化学方程式
通式
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属
表面产生大量
Mg+2HCI-
能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出
镁
气泡,反应
MgCl2+H2↑
来,如Cu+2AgNO3一2Ag+Cu(NO3)2,但
剧烈
表面产生较多
Cu和AgCI不反应,因为AgCI不溶于水,而
Zn+2HCI-
活泼金属十酸
锌
气泡,反应
AgNO3溶于水。一种金属若同时与含两种盐
ZnC2+H2↑
→盐十氢气
较快
的溶液反应,遵循“远距离的先置换”的规律,如
(置换反应)
产生气泡较
将过量的Fe粉加人含CuSO4和AgNO的溶
Fe+2HCI-
铁
慢,溶液由无
液中,Fe先置换出Ag,后置换出Cu。
FeC2+H2个
色变为浅绿色
(4)金属铁与酸溶液或盐溶液发生置换反
应都只能得到十2价的亚铁盐,不能得到十3价
铜
无气泡产生
的铁盐。
3.金属与某些盐溶液的反应
明考向
反应
现象
化学方程式
通式
考句个金属与酸的反应
铁片上有红
典例1现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分
色固体析
金属十盐
铁与硫酸
Fe+CuSO
→新盐十
别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸
出,溶液由
铜溶液
FeSO+Cu
中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图
蓝色慢慢变
新金属(置
为浅绿色
换反应)
所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显十2价)。
(盐必须可
则下列说法错误的是
()
铜片上有固
溶,金属不
氢气的质量/g
铜与硝酸体析出,溶
Cu+2AgNO
能为K、
银溶液
液由无色慢
Cu(NO:)2+2Ag
Ca、Na)
慢变为蓝色
反应时间/s
二、置换反应
A完全反应所需时间:丙>甲>乙
1.定义:由一种单质与一种化合物反应,生
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
成另一种单质和另一种化合物的反应。
C.相对原子质量:乙>丙>甲
2.表达式:A十BC→B+AC。
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
3.特点:参加反应的单质的化合价一定改变。
解析由题图可知,甲、乙、丙三种金属产生
三、金属活动性顺序及其应用
氢气最多的是甲,反应速率最大的是乙。由
1.金属活动性顺序
甲、乙、丙在生成物中均显十2价可知,金属与
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
酸反应生成氢气的质量与其相对原子质量成
2.金属活动性规律
反比;氢气中的氢元素全部来自硫酸中的氢
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠
元素,产生的氢气越多,消耗的硫酸越多。
前,它的活动性就越强。
答案C
094
方法总结
方法总结
等质量的金属与足量的酸完全反应,生成氢
一种金属和含多种盐的溶液反应时,金属先
气的质亚=全暴质音式是的货拿价,则
和最不活泼的金属的盐反应;多种金属和只
金属的相对原子质量
含一种盐的溶液反应时,最活泼的金属先和
金的舒原念项量趋大,生成氢气的质量
盐反应。以将铁加入含硝酸铜和硝酸银的溶
越大,若生成物中金属元素的化合价相同,则
液中为例,Fe均能与Cu(NO3)2和AgNO3
金属元素的相对原子质量越大,生成氢气的
反应,先发生的反应是Fe十2AgNO3
质量越小;等质量的同种酸与足量的金属完
Fe(NO)2+2Ag;后发生的反应是Fe十
全反应,生成氢气的质量相等。
Cu(NO3)2一Fe(NO3)2十Cu。最终滤渣、
变式训川练1[2023·河南]某金属粉末含有Mg、
滤液的成分与加入铁粉的量有关,具体分析
Al、Zn中的一种或几种,取20g该金属粉末
如下:
与足量稀盐酸反应产生2g氢气,则该金属粉
AgNO,
Cu(NO)2
末的组成不可能是
先
后
-①H
AMg、Al
B.Mg、A1l、Zn
②H
Fe的量
3
C.Mg、Zn
D.Al、Zn
④H
金属与盐溶液反应后滤液、滤
⑤r
考向2
渣的判断
AgNO,恰好CuNO,)恰好
完全反应
完全反应
典例2向含AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中加
序号
滤液成分
滤渣成分
入一定量的锌粉,充分反应后,过滤。下面对
反应结果的判断不正确的是
⑦
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO
Ag
A.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定不含Zn
②
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
B.若反应后溶液为蓝色,滤渣中一定含有
③
Fe(NO3)2、Cu(NO3)2
Cu、Ag
Ag,可能含有Cu
④
Fe(NO3)z
Cu、Ag
C.若反应后溶液为无色,滤渣中一定含有Ag
⑤
Fe(NO3)2
Fe、Cu、Ag
和Cu
D.若反应后溶液为无色,滤渣中一定不含Zn
变式训练2某兴趣小组在探究金属的化学性质
解析向含AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中
时,将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量
加入一定量的锌粉,锌先和AgNO3反应,当
硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后
AgNO3反应完后再与Cu(NO3)2反应。若反
过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图1、
应后溶液为蓝色,说明溶液中含有铜离子,所
以滤渣中一定不含Zn,一定含有Ag,可能含
图2两种情况。请回答下列问题:
有Cu;若反应后溶液为无色,说明溶液中不
锌粉和<
铁粉
充分
含铜离子,溶质只有硝酸锌,滤渣中一定含有
反应
AgNO,和
过滤
Ag和Cu,可能含有Zn。
滤液加入稀盐酸白色
CuNO),
沉淀
混合溶液
露
答案D
图1
095
锌粉和<
铁粉
充分
加人稀盐酸产生
方法总结
无色
反应
体
一般验证三种金属的活动性顺序时,“中间开
AgNO,和
过滤
Cu(NO)2
滤液
花”策略是最为简捷的思路,具体做法:先将
混合溶液
图2
三种金属按活动性强弱排序(如A>B>C),
(1)图1是向滤液中加人稀盐酸,有白色沉淀
然后让排在中间的金属B分别与A、C的盐
产生。
溶液进行实验,即“盐、金属、盐”;或者让B的
盐溶液分别与金属A和金属C进行实验,即
①滤液中含有的金属离子为
“金属、盐、金属”。有时也可以借助稀盐酸或
(填离子符号)。
稀硫酸进行验证。
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式:
变式训练3化学小组设计如图所示的实验来验
证铁、铜、银的金属活动性顺序。针对图中的
(2)图2是向滤渣中加人稀盐酸,有无色气体
方案,只利用所给的四种试剂,再补充一个实
产生。
验,即可达到实验目的,写出补充实验的操作
①滤渣中一定含有
(填化学式,下同)。
及现象:
②滤液中可能含有
考向3比较几种金属活动性的实验设计
铁丝
铜丝
典例3为验证Al、Fe、Cu的金属活动性强弱,
某同学设计了如下方案,其中不合理的是
稀盐酸
硝酸银溶液
(填序号)。
①,过真题
①Al、FeSO4溶液、Cu
1.[2023·重庆B]铁和铜在自然环境中都能被
②Al2(SO4)3溶液、Fe、CuSO,溶液
腐蚀,下列不能说明铁比铜活泼的事实的是
③Al、Fe、CuSO4溶液
()
解析①铝能与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸
A.历史上铜比铁使用更早
B.铁的文物比铜的更稀有
铝和铁,说明金属活动性强弱顺序为铝>铁;
C.氧化铁能与盐酸反应而铜单质不能
铜不与硫酸亚铁溶液反应,说明金属活动性
D.铁能与硫酸铜溶液反应
强弱顺序为铁>铜。由此可得出三种金属的
2.[2023·四川自贡]现有体积大小相同的三种
活动性强弱顺序为铝>铁>铜。②铁与硫酸
金属X、Y、Z,分别放入三份溶质质量分数相等
铝溶液不反应,说明金属活动性强弱顺序为
的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、乙反应生
铝>铁;铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚
成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。
铁和铜,说明金属活动性强弱顺序为铁>铜。
X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是()
由此可得出三种金属的活动性强弱顺序为
生成氢气的质量/g
铝>铁>铜。③铝、铁均能与硫酸铜溶液反
应,说明金属活动性强弱顺序为铝>铜,铁>
铜,但无法确定铁和铝的金属活动性强弱。
答案③
反应时间s
◆096
A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,
C.Y>Z>X
D.Z>Y>X
向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说
3.[2025·广东]用思维导图对常温或点燃条件
法正确的是
()
下能与物质M发生反应的物质进行归纳整
A.滤渣中一定有铁、铜、银
理,如图所示,则M可能是
)
B.滤液中一定有Fe(NO3)2,可能有A1(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
氧气
D.滤液有可能呈蓝色
流酸银
8.[2023·山东潍坊](双选)向盛有一定质量
稀盐酸
MgSO4、FeSO4和CuSO4混合溶液的烧杯
中,加入锌粉至过量使其充分反应(溶液始终
A碳
B.铁
C.氧化铜D.碳酸钙
未饱和),烧杯中溶质、溶剂和金属的质量与
4.[2025·山东威海]欲探究Mg、Cu、Ag的金
锌粉质量的关系如图所示。下列说法正确的
属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是
是
()
(
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
b c
乙
C.Mg、Ag、CuSO4溶液
丙
D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
5.[2024·重庆A]中国应用的湿法炼铜技术,
锌粉质量/g
是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮
A.丙代表烧杯中金属的质量
的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说
B.ab段发生的反应:Zn+CuSO4一ZnSO4十
法中,正确的是
Cu
①反应能证明两种金属的活动性
C.溶液质量:a>c
②反应后溶液的质量增大
D.c点溶液一定是无色的
③反应生成的溶质为硫酸铁
9.[2024·湖北武汉]如图所示的物质及变化均
④反应后固体表面附着一层红色物质
是初中化学常见的纯净物及其能发生的反
A.①④
B.②③
应。其中甲、乙、丙均是单质且由不同种元素
C.①②④
D.②③④
组成,丁是氧化物。“一”表示相连两种物质
6.[2024·河南]镁与某金属的混合物
可以反应,“→”表示一种物质通过一步反应
共mg,在一定条件下与氧气充分
可以转化成另一种物质。下列说法错误的是
反应,生成的氧化物共2mg。则该
()
金属(括号内为生成的氧化物)可能是(
A.Be(BeO)
B.Cu(CuO)
C.A1(A12O3)
D.Fe(FesO)
7.[2023·山东滨州]向盛有AgNO3、
A.甲→乙反应前后一定存在元素化合价的
Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液
改变
097◆
B.甲、丙可以都是金属,且金属活动性:
(1)实验一:水的作用是
甲>丙
。
实验中,观察到发出
C.O2→丁的反应体现了氧气的氧化性
白光后铁丝并未燃烧,原因是
D.丁→丙的反应一定属于置换反应
10.9传统文化[2025·云南]云南斑铜“妙在
(2)实验二:两个反应均生成了
(填物
有斑,贵在浑厚”,其制作技艺是国家非物质
质名称)。比较铁和铝的金属活动性强弱,
文化遗产。
从试剂的角度需考虑:①加入同样大小的铁
(1)《滇南闻见录》记载:“自来铜(铜基合
片和铝片;②
金),不可经火,须生锤成器。”通过捶打将斑
(3)实验三:反应的化学方程式为
铜塑成不同形状,体现了金属的
。再补充一个实
性。斑铜的熔点比纯铜的
(填“高”
验可得出Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序。
或“低”)。
设计并进行实验,补全下表。
实验步骤(可用
实验现象
实验结论
图表示)
金属活动性
(2)斑铜主要含有铜、锌、锡、铁等。用如图
由强变弱
所示的装置及试剂,通过一次实验验证锌、
Fe、Cu、Ag
铁、铜的金属活动性顺序,回答下列问题。
12.(9创新实验[2025·河北节选]下图所示为
①组装好装置,装入试剂前,应先
探究镁和金属X的金属活动性强弱、金属与
②集气瓶中金属B和溶液X可能的组合为
酸反应吸、放热情况的实验。根据图示实验
(任填一组)。
回答问题
气球
金属A
5%
88金属C
红墨水
红墨水
稀
11.[2023·四川成都]利用如图所示的实验探
酸
金属X
究金属的化学性质。
太空泥
(密封隔热)》
光亮的
氧气
(1)反应前打磨金属的目的是
/细铁丝
水
0
火柴
(2)左侧有气泡,右侧无气泡,说明镁的金属
实验
活动性比X的
稀盐酸
稀盐酸
铜丝
(3)得出镁和稀盐酸反应放热,依据的现象:
一是左侧小气球先胀大后轻微缩小;二是
铁片
每铝片
硝酸银
目溶液
实验二
实验三
◆098
金属资源的利用和保护
桌染Q女从答案丨P29
抓重点
铁制品隔绝空气,如涂上一
层保护膜(刷油漆、涂油、烤
一、工业炼铁
蓝等)
1.原料:赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、
2.防锈的方法铁制品隔绝水,如表面保持
石灰石和空气。
干燥等
2.主要设备:高炉。
改变铁的内部结构,如制成
3.原理:在高温下,利用炉内反应生成的一
合金
氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。此过程中涉
3.保护金属资源
()意义:节约金属资源、减少重金属对环
及的反应如下:
境的污染。
C+O2
高温CO2;
(2)有效途径:防止金属腐蚀;回收利用废
c0,十C商温2C0,
旧金属;有计划、合理地开采金属矿物;寻找金
属的代用品
3CO++FezO3
高温
2Fe+3CO2。
三、一氧化碳还原氧化铁
4.炼铁流程:
高温
1.实验原理:3C0十Fe2O3
2Fe十3CO2个。
过量空气
焦炭
焦炭
氧化碳
氧化碳
2.实验装置
高温
高温
一氧化碳氧化铁
赤铁矿
高温
生铁
石灰小
d误区警示
3.实验步骤
(1)焦炭的作用:①生成还原剂一氧化
(1)检查装置的气密性;(2)将氧化铁放入
碳;②提高炉内的温度。
硬质玻璃管内并固定;(3)先点燃装置末端的酒
(2)石灰石的主要作用:将矿石中的二氧
精灯,再通入一氧化碳;(4)待装置内的空气排
化硅转变为炉渣。
尽后点燃酒精喷灯;(5)当玻璃管内的红棕色粉
(3)高炉炼铁得到的是生铁(含有碳、硫、磷
末完全变成黑色时,熄灭酒精喷灯;(6)待玻璃
等元素)。
管内固体冷却后,停止通一氧化碳;(7)熄灭酒
精灯。
4.实验现象:玻璃管内红棕色粉末变为黑
二、金属资源的保护
色;试管内澄清石灰水变浑浊;点燃尾气产生蓝
1.铁的锈蚀
色火焰。
(1)条件:铁与空气中的氧气和水同时
5.注意事项
接触。
(1)实验开始时先通入纯净的一氧化碳排
(2)铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O。
尽玻璃管内的空气,然后再加热氧化铁,其目的
099●
是防止一氧化碳与空气混合后加热发生爆炸。
氧气除去,迅速冷却的目的是减少或防止空气
简记为“先通后点防爆炸”。
中的氧气溶于水。
(2)实验结束时要先熄灭酒精喷灯,继续通
(2)植物油的作用是隔绝空气,防止空气中
氧化碳直到玻璃管冷却,其目的为①仿止试
的氧气溶解到水中。
管内压强减小,澄清石灰水倒吸进入玻璃管中,
(3)铁制品的纯度、环境温度等都可以改变
使玻璃管炸裂;②防止生成的铁被空气中的氧
铁制品锈蚀的速率,酸和氯化钠等介质都能加
气氧化。
速铁制品的锈蚀。
(3)一氧化碳有毒,应将尾气点燃或用气球
二、实验拓展
收集起来,防止污染空气。
1.根据铁制品锈蚀的条件,生活中用铁粉
实验突破8铁制品锈蚀条件的探究
作“双吸剂”,以防止食品腐败,其主要作用是吸
一、实验内容
收水和氧气。
1.锈蚀因素:主要是铁与空气中的氧气和
2.久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿,化
水等物质发生化学反应生成铁锈(主要成分是
学式为Cu2(OH)2CO3,铜绿是铜与空气中的氧
Fe2O3·xH2O)。
气、水和二氧化碳共同作用的结果,因此可设计
2.实验方法:通过对照实验(控制变量法),
如下对照实验。
得出铁制品锈蚀的条件。
目C0,和0,月
C0,和0
CO,
铜片
3.实验设计
铜片
铜片
铜片
蒸馏水
燕细水
影蒸馏水
育空气
空气
A
C
0
铁钉、
植物油
铁钉
蒸馏水
铁钉
蒸馏水
3.探究铁制品锈蚀的条件实验可与探究空
A.铁钉与空气和
B.铁钉只与
C.铁钉只与
气中氧气含量的实验结合考查,如图1、图2
水同时接触
水接触
空气接触
所示。
4.实验现象
A:铁钉表面出现红色铁锈。
粗铁丝
B:无明显现象。
浸润NaCI溶液
C:无明显现象。
植物油
的滤纸(内壁
蒸馏水
涂有铁粉、炭
粉的混合物)
5.实验分析
图1
图2
通过对比A、C两组实验可知,影响铁制品
锈蚀的因素是水;通过对比A、B两组实验可
明考向
知,影响铁制品锈蚀的因素是空气(或氧气)。
考向1铁的冶炼实验
6.实验结论
典例1铁矿石是怎样炼成铁的呢?某活动小组
铁制品锈蚀是铁与氧气、水等共同作用的
在实验室模拟铁矿石炼铁,如图所示:
结果。
氧化铁
7.注意事项
(1)实验中所用的水都是经过煮沸并迅速
澄清
石灰水
冷却的蒸馏水,煮沸的目的是将溶解在水中的