第5章 金属及其化合物（期末复习讲义）高一化学下学期沪科版

第5章 金属及其化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 合金的特性 合金的定义与特性 常见金属单质的化学性质 常见金属与非金属(O2、Cl2、S)的反应；常见金属与水的反应；常见金属与酸、盐溶液反应 活泼性不同金属的冶炼 金属冶炼的实质；金属冶炼的方法 钠的氧化物、碳酸盐性质比较 Na2O和Na2O2性质的比较；Na2CO3、NaHCO3的性质比较； 铁的氧化物、氢氧化物、盐的性质比较 铁的三种氧化物比较；两种氢氧化物比较；实验室中制备Fe(OH)2的常用方法；铁盐和亚铁盐 铝的氧化物、氢氧化物的两性 氧化铝、氢氧化铝的两性； 化学变化中的能量变化 吸热反应和放热反应比较；原电池的工作原理及形成条件；原电池原理的应用；电极反应式的 要点01 合金的特性 1.合金 （1）定义：就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）特点：a.合金比它的成分金属具有许多良好的物理（如硬度）的、化学的或机械的等方面的性能； b.一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。如焊锡（锡铅合金）熔点183℃，其中锡67%，熔点232.1℃、铅33% ，熔点327.7℃； c.合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。 归｜纳｜总｜结 1．铁合金 （1）生铁：含碳量2%~4.3%，硬度大，抗压、性脆、韧性差 （2）钢：含碳量0.03%~2%，硬度小，延展性好、韧性好、机械性能好 （3）不锈钢：合金元素主要是铬（Cr）和镍（Ni） 2．铝合金 （1）硬铝：合金元素：Cu、Mg、Si、Mn （2）镁铝合金：制造飞机和宇宙飞船的理想材料 3．青铜：铜和锡合金，最早使用的合金 4．储氢合金 （1）概念：能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料 （2）实用性要求 ①储氢量大 ②金属氢化物容易形成，稍微加热容易分解 ③室温下吸、放氢速率快 （3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金 5．其他新型合金：钛合金、耐热合金、形状记忆合金等 要点02 常见金属的化学性质 1．金属与非金属(O2、Cl2、S)的反应 （1）钠与非金属的反应 ①钠与氧气的反应 4Na＋O2===2Na2O；2Na＋O2Na2O2 ②钠与S的反应：钠与硫混合研磨生成Na2S。 2Na＋S===Na2S (钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射) ③钠与Cl2的反应：2Na＋Cl22NaCl (燃烧产生大量白烟，火焰为黄色) ④钠与H2的反应：2Na＋H22NaH ⑤钠与N2的反应：6Na＋N22Na3N （2）铁与非金属单质反应 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 ①Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 （火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体） ②Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 （产生棕黄色的烟） ③Fe与硫的反应：Fe＋SFeS ④Fe与溴的反应：2Fe ＋ 3Br2＝2FeBr3 ⑤Fe与碘的反应：Fe ＋ I2＝FeI2 （3）①铝与氧气的反应：4Al＋3O2===2Al2O3 ②Al与Cl2、S反应的化学方程式：2Al＋3Cl22AlCl3、2Al＋3SAl2S3。 2．金属与水的反应 （1）Na与水反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑； 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应 （2）铁与水蒸气的反应 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 （3）铝与水的反应 金属铝很活泼，但在空气中易发生“钝化”，即在铝的表面生成一层致密的氧化膜，这层氧化膜起着保护内部金属的作用。这也正是化学性质活泼的铝能在空气中稳定存在，以及能用于制作炊具的原因。除去氧化膜后，铝能与热水反应生成氢氧化铝和氢气。 2Al＋6H2O 2Al(OH)3＋3H2↑ 3．金属与酸、盐溶液反应 （1）钠与酸、盐溶液反应 ①钠与酸溶液的反应：钠与酸反应的实质是与溶液的H+反应，反应程度比水要剧烈。 ②钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应（若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应）。例如： a. 与CuSO4溶液反应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ① CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ ② 合并①和②得 （方法：去掉NaOH）：2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ b. Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ③ 6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4 ④ 合并③和④得（方法：去掉NaOH）：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ c. 与NH4Cl溶液反应：2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋2NH3↑＋H2↑ （2）铁与酸、盐溶液反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应 a. 少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 b. 过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O c. 少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓) Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③与盐溶液反应： a. 与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu b. 与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ （3）Al与酸的反应 ①与非氧化性酸（如：稀盐酸、稀硫酸）的反应——铝与盐酸反应 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ②与氧化性酸（如：硝酸、浓硫酸）的反应 a. 常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象。浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应。 b. 铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓) Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 要点03 活泼性不同金属的冶炼 1．金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。 2．金属冶炼的方法(用化学方程式表示) （1）电解法 Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑； Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑； Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 （2）热还原法 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； 铝热反应制铬：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr； 焦炭还原铜：C＋2CuO2Cu＋CO2↑。 （3）热分解法 Hg：2HgO2Hg＋O2↑；HgS＋O2Hg＋SO2；焙烧 Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。 （4）金属活动性与冶炼方法的关系： 要点04 钠的氧化物、碳酸盐性质比较 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2CO3、NaHCO3的性质比较 物质 比较项目 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色与态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 都易溶于水，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度 溶液的碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定受热分解 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与酸反应 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈 与NaOH反应 不反应 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 与Ca(OH)2反应 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH 与Ca(OH)2反应存在少量过量问题 与BaCl2反应 Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 不反应 与CO2及H2O Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 不反应 相互转化 用途 玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业 发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多 要点05 铁的氧化物、氢氧化物、盐的性质比较 1．铁的三种氧化物比较 种类 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 （6FeO＋O22Fe3O4） 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性强酸（H＋）反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与氧化性酸（HNO3）反应 3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O 与还原性酸（HI）反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋+2I-===2Fe2＋＋3H2O+I2 Fe3O4＋8H＋＋+2I-===3Fe2＋＋4H2O+I2 主要用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2．两种氢氧化物比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 制法 可溶性亚铁盐与碱反应： _Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应： _Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓__ 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 与氧化性酸（HNO3）反应 2Fe(OH)2＋8H＋＋NO3－===2Fe3＋＋NO↑＋6H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 与还原性酸（HI）反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色) 3．实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机层覆盖法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 方法二：还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 方法三：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。 4．铁盐和亚铁盐比较 依据 试剂 Fe2+ Fe3+ 特征颜色 浅绿色 棕黄色 显色反应 KSCN 溶液 无明显现象 溶液变红 铁的化合物颜色 NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 Fe3+的氧化性 铜片 无明显现象 铜片被腐蚀,溶液变蓝 淀粉KI试纸 无明显现象 试纸变蓝 NazS溶液 黑色沉淀 淡黄色浑浊 SO2 无现象 棕黄色一浅绿色 Fe2+的还原性 KMnO4溶液 KMnO4紫色褪去 无明显现象 溴水 溴水褪色 无明显现象 归｜纳｜总｜结 “铁三角”中的转化关系 要点06 铝的氧化物、氢氧化物的两性 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。常用作耐火材料及冶炼金属铝的原料。 (2)化学性质Al2O3＋2NaOH＋3H2O[Al(OH)4] 注意：Al2O3与强酸强碱反应生成的盐不一样，与酸反应生成铝盐，与碱反应则生成铝酸盐。 2．氢氧化铝 (1)物理性质 _白__色胶状不溶于水的固体，有较强的_吸附__性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 酸式电离：Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋ 碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－　 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： a．_Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O__； b．_Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－__； c．_2Al(OH)3Al2O3＋3H2O__。 归｜纳｜总｜结 常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为_KAl(SO4)3·12H2O__，它是_无__色晶体，_可__溶于水，水溶液pH_<__7(填“<”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是_Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋__，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 要点07 化学变化中的能量变化 1．吸热反应和放热反应比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 图像 举例 ①中和反应 ②燃烧反应 ③金属与酸或与氧气的反应 ④铝热反应 ⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ⑥大多数的化合反应 1 氢氧化钡晶体与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③灼热的炭与二氧化碳的反应 ④盐酸与碳酸氢钠的反应 ⑤炭和水蒸气的反应 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 形成原因 宏观 反应物总能量大于生成物总能量 反应物总能量小于生成物总能量 微观 2．工作原理及形成条件(以铜锌原电池为例) 装置图 Ⅰ Ⅱ 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 __氧化__反应 __还原__反应 电子流向 由__Zn__片沿__导线__流向__Cu__片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__正极__，Cl－移向__负极__ 电池反应方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__电能__，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．原电池的构成条件 一看反应 能发生__自发进行__的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__石墨__) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__电解质溶液__；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__电解质溶液__中 4．原电池的正、负极的判断方法 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 5．原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 6．原电池的分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 题型01 合金的性质和用途 【典例1】金属及其化合物以及金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法错误的是 A．合金具有许多优良的性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要 B．储氢合金是一类能够大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料，可用于以为燃料的汽车 C．钛合金的球壳能耐高压，我国用于“蛟龙号”载人潜水器关键部件-供人活动的耐压球壳用钛合金制造 D．铁是人体必需的微量元素，缺铁性贫血患者可通过服用的方式补充 【答案】D 【解析】A．合金的硬度和熔点通常不同于其成分金属，如硬度更高或熔点更低，以满足不同需求，这是合金的基本特性。A正确； B．储氢合金能可逆吸收大量氢气并形成金属氢化物，适用于氢能源存储，如氢燃料汽车，说法符合实际应用。B正确； C．钛合金具有高强度、耐腐蚀和耐高压性能，我国“蛟龙号”载人潜水器的耐压球壳确实采用钛合金制造，说法正确。C正确； D．铁是人体必需微量元素，但缺铁性贫血患者需补充二价铁离子（Fe²⁺，如硫酸亚铁），因Fe³⁺在体内吸收率低，需还原为才能被利用，直接服用的方式效果不佳。D错误； 故答案选择D。 方｜法｜点｜拨 ①合金是混合物,合金的物理性质相比于成分金属有所改变,但合金中各成分金属的化学性质不变。 ②并非所有的金属都能相互形成合金,若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金。 ③常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。 【变式1-1】下列说法不正确的是 A．常见合金的硬度比其成分金属的硬度大 B．碳素钢里加入适量合金元素从而制得特种钢 C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 D．储氢合金的金属氢化物容易形成，但难分解 【答案】D 【解析】A．纯金属内加入其他元素原子后原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度比其成分金属大，A正确； B．碳素钢里加入合金元素（如Cr防锈、Mn增韧）可赋予碳素钢特殊性能，形成特种钢，B正确； C．生铁与钢的区别核心在于含碳量，生铁脆硬适合铸造，钢强韧适合锻造，C正确； D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气，而不是难分解，D错误； 故答案选D。 【变式2-2】合金在各个领域应用广泛。下列关于合金的说法不正确的是 A．金属中掺杂其他元素，原有原子间的有序排列被破坏，相对滑动变难，熔点与硬度均变大 B．目前应用量最大的合金是钢，它是一类含碳量在0.03%~2%之间的铁碳合金 C．硬铝等铝合金密度小，强度大，耐腐蚀，常用作制造航天飞行器的材料 D．镧镍合金用作储氢材料是因其具有与大量氢气化合形成氢化物的特性 【答案】A 【解析】A．合金中掺杂其他元素会破坏原子有序排列，相对滑动变难，硬度增大，但合金的熔点通常比其各组分金属的熔点低，而非均变大，A错误； B．钢是铁碳合金，应用量最大，含碳量范围通常在0.03%~2%，B正确； C．硬铝等铝合金因密度小、强度高、耐腐蚀等特性，是制造航天飞行器的理想材料，C正确； D．镧镍合金通过形成氢化物，通过可逆的吸附、解吸过程实现储氢，D正确； 故答案选A。 题型02 金属冶炼方法的选择 【典例2】下列金属的冶炼(“→”前为原料，“→”后为所得的金属)，①、②、③、④、⑤磁铁矿、⑥，其中最适宜用热还原法冶炼的是 A．①②④⑥ B．③④ C．②③⑤ D．②③④⑤ 【答案】C 【分析】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法，金属活动顺序表中的金属冶炼：活泼金属K、Ca、Na、Mg一般用电解熔融的氯化物，Al是电解熔融的三氧化二铝制得；较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得，常用还原剂有C、CO、等；Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分离的方法制得，据此分析解答。 【解析】由分析可知：①、⑥利用电解法冶炼；②、③、⑤磁铁矿均可利用热还原法冶炼；④利用加热分解法。 综上所述，C符合题意。 解｜题｜模｜板 金属的冶炼方法 1.金属活泼性与冶炼方法的关系： 2.有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 Na＋KClK↑＋NaCl 2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等， 在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。 【变式2-1】从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业冶炼钠使用的方法是电解饱和NaCl溶液 B．炼铁时，加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅 C．用加热HgO的方法冶炼金属汞 D．人类冶炼金属单质的先后顺序，主要取决于金属的活动性强弱 【答案】A 【解析】A．工业冶炼钠使用的方法是电解熔融的NaCl制得，A项错误； B．工业炼铁加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅生成矿渣，B项正确； C．汞为不活泼金属，用加热HgO的方法生成汞和氧气，可以加热氧化汞冶炼金属汞，C项正确； D．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性，活泼性越弱的金属越先开发利用，D项正确； 故选A。 【变式2-2】工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是 A．锰： B．镁： C．铝： D．汞： 【答案】A 【解析】A．锰为中等活泼金属，铝的还原性强于锰，可通过铝热反应冶炼锰，该反应原理正确，A正确； B．MgO熔点极高，电解熔融MgO能耗过大，工业上采用电解熔融MgCl2的方法制备镁，B错误； C．AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，无法电解，工业上采用电解熔融Al2O3（加冰晶石降低熔点）的方法制备铝，C错误； D．工业上冶炼汞通常是在空气中煅烧硫化汞（辰砂），反应为：，D错误； 因此答案选A。 题型03 钠与水、盐溶液的反应 【典例3】向滴有酚酞的水中投入一块绿豆大小的金属钠，其现象描述不正确的是 A．钠沉到水面下 B．钠熔成光亮的小球 C．溶液变成红色 D．发出“嘶嘶”声响 【答案】A 【解析】A．钠的密度为0.97g/cm3，小于水的密度，与水反应时会浮在水面上，不会沉到水面下，A符合题意； B．钠的熔点较低，且与水的反应为放热反应，反应放出的热量可使钠熔化为光亮的小球，B不符合题意； C．钠与水反应生成强碱NaOH，酚酞遇碱性溶液会变为红色，因此最终溶液变成红色，C不符合题意； D．钠与水反应非常剧烈，生成氢气的过程中气流冲出液面，会发出“嘶嘶”声响，D不符合题意； 故选A。 解｜题｜模｜板 钠与溶液反应的思维模板 (1)金属钠与酸溶液的反应 钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应彻底后，再与水反应。 (2)金属钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。 注意：钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 【变式3-1】将一小粒金属钠投入到下列液体中，溶液里无固体析出的是 A．CuCl2溶液 B．Ca(OH)2饱和溶液 C．Al(NO3)3溶液 D．水 【答案】D 【解析】A．钠与CuCl2溶液反应，首先生成NaOH，然后NaOH与Cu2+反应生成不溶于水的Cu(OH)2蓝色沉淀，有固体析出，A不符合题意； B．钠与Ca(OH)2饱和溶液反应，生成NaOH并放热，OH-浓度增加和温度升高导致Ca(OH)2溶解度降低，析出更多固体，有固体析出，B不符合题意； C．钠与Al(NO3)3溶液反应，首先生成NaOH，然后NaOH与Al3+反应生成不溶于水的Al(OH)3胶状沉淀，有固体析出，C不符合题意； D．钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH易溶于水，无固体析出，D符合题意； 故选D。 【变式3-2】某课外活动小组为探究钠与溶液的反应，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和1粒绿豆大小的金属钠，再从U形管左端加入溶液，一段时间后加热铜丝。下列说法错误的是 A．钠在煤油和硫酸镁溶液交界处上下运动 B．溶液中有银白色金属生成 C．溶液能导电，但溶液不是电解质 D．铜丝由黑色变为红色 【答案】B 【分析】钠与硫酸镁溶液反应，生成氢氧化镁沉淀与氢气，氢气通入表面有氧化铜的铜丝，加热反应，生成铜和水。 【解析】A．钠与硫酸镁溶液反应时先与水反应生成氢氧化钠和氢气，钠的密度比水小、比煤油大。钠与水反应生成的氢气使钠上浮至煤油中，反应停止，氢气逸出，钠又下沉至交界处。如此反复，使钠在煤油和硫酸镁溶液交界处上下运动，A正确； B．钠与硫酸镁溶液反应时先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，因此没有银白色金属生成，B错误； C．溶液是混合物，不是电解质，C正确； D．钠与硫酸镁溶液反应生成的氢气与铜丝中的氧化铜反应，，现象为铜丝由黑色变为红色，D正确； 故答案选B。 题型04 过氧化钠的性质及应用 【典例4】可用于呼吸面罩中氧气的来源，可与或发生反应生成氧气。下列表示相关微粒的化学用语或说法不正确的是 A．中的阴阳离子个数比为1：2 B．分子中的化学键为极性共价键 C．的结构示意图： D．的电子式： 【答案】D 【解析】A．中的阴离子是过氧根离子，阴阳离子个数比为1：2，A正确； B．分子中的化学键均为极性共价键，B正确； C．核外有10个电子，结构示意图为，C正确； D．的电子式为，D错误； 故答案为：D。 方｜法｜点｜拨 【变式4-1】关于氧化钠和过氧化钠的性质比较中，正确的是 A．两者均为白色固体 B．高温下氧化钠比过氧化钠稳定 C．过氧化钠可与水及二氧化碳反应，而氧化钠则不能 D．两者都是金属氧化物 【答案】D 【解析】A．氧化钠为白色固体，过氧化钠为淡黄色固体，A错误； B．高温下氧化钠可继续与氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠比氧化钠更稳定，B错误； C．过氧化钠可与水、二氧化碳反应，氧化钠也能与二者分别反应，生成氢氧化钠、碳酸钠，C错误； D．氧化钠和过氧化钠都是金属钠与氧元素形成的氧化物，二者都属于金属氧化物，D正确； 故选D。 【变式4-2】Na2O2做呼吸面具的供氧剂的原理为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。若NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．7.8gNa2O2含有离子数为0.4NA B．常温常压下，0.1mol的CO2中含有原子数为0.3NA C．在0.5mol·L-1Na2CO3溶液中，含阳离子数目为1NA D．生成22.4LO2转移的电子数目为2NA 【答案】B 【解析】A．7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol，每个Na2O2含有3个离子(2个Na+和1个O)，故离子总数为0.3 NA，A错误； B．1个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子组成，共3个原子，0.1 mol CO2含有0.3 mol原子，即0.3 NA个原子，B正确； C．Na2CO3溶液中阳离子为Na+，浓度0.5 mol/L，但未给出溶液体积，无法计算阳离子数目，C错误； D．22.4 L O2未指明标准状况，故无法确定转移电子数，D错误； 答案选B。 题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 【典例5】碳酸钠作为“工业的粮食”，其规模化生产(索尔维法、侯氏法)是现代化学工业的基石，主要支撑着重工业和基础化工；碳酸氢钠作为“生活的伴侣”，凭借其安全、温和、多功能的特性，深深融入食品、医药和家庭生活的每一个角落。两者虽同属钠盐，但因性质的根本差异，在应用上形成了清晰的分工：一个主攻宏观的工业生产，一个服务微观的日常生活。它们共同展示了化学物质如何通过人类对性质的深刻理解和巧妙利用，深刻地改变着世界。下列关于、的叙述正确的是 A．可以用如图检验和的稳定性强弱 B．能溶解在水中，并伴随着吸热现象 C．碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末，此过程俗称风化，是物理变化 D．向足量饱和溶液中加入固体粉末，过滤、洗涤、低温干燥沉淀，得到固体的质量为10.6g 【答案】B 【解析】A．外管温度高，内管温度低，应将NaHCO3置于内管，Na2CO3置于外管，NaHCO3受热分解，Na2CO3受热不分解，可比较二者稳定性强弱，A错误； B．溶于水吸热，溶液温度降低，B正确； C．碳酸钠晶体失去结晶水变成碳酸钠粉末的过程中，有新的物质生成，属于化学变化，C错误； D．向足量饱和Na2CO3溶液中加入10.6g无水碳酸钠固体，碳酸钠和水反应生成带有结晶水的碳酸钠而析出，由于消耗了水，饱和溶液中的部分溶质析出，因此得到固体的质量大于10.6g，D错误； 故选B。 方｜法｜点｜拨 Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别 【变式5-1】NaHCO3可作食用碱，也常用于焙制糕点。下列关于NaHCO3的叙述不正确的是 A．可溶于水 B．属于钠盐 C．受热难分解 D．可用于治疗胃酸过多 【答案】C 【解析】A．碳酸氢钠是可溶于水的无机盐，A正确； B．碳酸氢钠是含有钠离子的钠盐，B正确； C．碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，C错误； D．碳酸氢钠能与胃液的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，常用于治疗胃酸过多，D正确； 故选C。 【变式5-2】以下是在实验室模拟工业制备纯碱的生产流程示意图： 则下列叙述不正确的是 A．A气体是，气体是 B．制备纯碱的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 C．第III步操作是过滤，得到的副产品可以做氮肥 D．第IV步操作是将晶体放于蒸发皿中灼烧即可得到纯碱 【答案】D 【分析】由于极易溶于水，水溶液显碱性，可以提高的吸收率，因此先通后通，即向氨气的水溶液中加入食盐，得到氨的饱和食盐溶液，再通入足量的，发生，过滤得到晶体，将晶体加热分解制得纯碱：，据此回答。 【解析】A．利用极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高的吸收率，因此先通后通，故A气体是NH3，B气体是，A正确； B．氨气易溶于水，先通入氨气，生成的碳酸氢钠溶解度较小，会从溶液中析出，都与溶解性差异有关，B正确； C．第III步操作得到的滤液主要成分是，可以做氮肥，C正确； D．第 IV 步是将晶体加热分解制得纯碱：，灼烧固体应在坩埚中进行，而蒸发皿是用于蒸发溶液、浓缩液体的仪器，不能用于高温灼烧固体，D错误； 故选D。 题型06 铁与酸反应的定量分析 【典例6】硝酸与金属反应会产生氮氧化物。在含有的稀硝酸中，加入铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有被还原，则可能为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】铁与硝酸反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。第一种若铁足量，铁全部溶解，发生反应：，则，解得，此时为最小值。第二种若硝酸过量，发生反应，则解得，此时为最大值。所以的取值范围为，符合此条件的只有，故选B。 方｜法｜点｜拨 解金属与硝酸反应计算题的一般方法 【变式6-1】查资料知：一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多。如图表示铁与不同浓度硝酸反应时的主要还原产物()及含量，下列说法错误的是 A．曲线代表的还原产物分别为和 B．浓硝酸与少量的铁粉完全反应，生成和的物质的量之比约为 C．56g铁粉与足量稀硝酸完全反应，此反应过程中表现酸性的的总质量为 D．P点时，生成与物质a转移电子的物质的量之比为 【答案】C 【分析】已知，一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多，结合图像可知，初始a含量较大为铵根离子、后期b含量较大为二氧化氮。 【解析】A．由分析可知，a、b曲线代表的还原产物分别为和，A正确； B．由图可知，浓硝酸与少量的铁粉完全反应生成等量的NO、，故生成NO和的物质的量之比为1：1，B正确； C．56g铁为1mol，与足量稀硝酸完全反应生成三价铁，则与铁离子结合的硝酸根离子为3mol，则此反应过程中与铁反应表现酸性的的质量为3mol×63g/mol=189g，但是反应中还生成硝酸铵，故此反应过程中表现酸性的的总质量大于189g，C错误； D．P点时，生成等量的NO 和，氮元素化合价由+5变为+2生成NO、由+5变为-3得到，则生成NO与物质转移电子的物质的量之比为3：8，D正确； 故选C。 【变式6-2】向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）。下列说法错误的是 A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是 B．A点溶液中的溶质为和 C．原混合溶液中 D．原混合溶液中的物质的量为0.2 mol 【答案】C 【分析】向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，依次发生反应 、、；根据产生气体的体积随铁粉质量的变化图，可知OA段发生反应，放出NO气体；AB段发生反应，没有气体生成；BC段发生反应，放出的气体为氢气。 【解析】A．根据以上分析，OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是，故A正确； B．OA段发生反应，硝酸根离子完全恰好消耗，则A点溶液中的溶质为和，故B正确； C．C点溶液中的溶质只有FeSO4，加入铁粉的质量为22.4g，n(FeSO4)=n(Fe)=，根据S元素守恒，原混合溶液中n(H2SO4)=0.4mol，，故C错误； D．OA段发生反应，A点加入铁粉的质量11.2g，n(Fe)=，则n()=0.2mol，所以原混合溶液中的物质的量为0.2 mol，故D正确； 选C。 题型07 氢氧化亚铁制备实验探究 【典例7】实验室可用如图装置制备。下列说法正确的是 A．配制溶液的蒸馏水要提前煮沸，是为了除去其中溶解的 B．配制溶液时，为加快溶解速度，可以加热 C．滴加溶液后应振荡试管促进反应进行 D．实验前在溶液上面加一层煤油，则可获得较长时间存在的白色沉淀 【答案】D 【解析】A．配制NaOH溶液的蒸馏水提前煮沸，主要目的是除去水中溶解的，而非。因为会氧化生成的，使其迅速变色，A错误； B．溶液加热会加速被空气中氧化为，同时促进水解，导致溶液变质，因此配制时不能加热，B错误； C．滴加NaOH溶液后振荡试管，会使溶液与空气充分接触，加速氧化，导致白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，所以不应该振荡，C错误； D．在溶液上方加一层煤油，可隔绝空气，防止和生成的被氧化，因此能获得较长时间存在的白色沉淀，D正确； 故答案选D。 解｜题｜模｜板 氢氧化亚铁的制备方法 【变式7-1】探究性学习小组利用如图所示方案制备沉淀。下列说法不正确的是 ① ② ③ ④ A．①装置中可能发生反应： B．②装置中苯的作用是隔绝空气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入溶液 D．④装置开始反应时应打开止水夹a，一段时间后再关闭止水夹a 【答案】C 【解析】A．装置①中NaOH与FeSO4发生复分解反应，生成Fe(OH)2和Na2SO4，而Fe(OH)2很易被空气中氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的离子方程式为：，A正确； B．装置②中，在FeSO4溶液中滴加苯，苯的密度小于水，浮在溶液上层，可起到隔绝空气中的氧气的作用，B正确； C．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，排出了装置中的空气，试管中不存在空气，长滴管的作用是将NaOH溶液滴入硫酸亚铁溶液中生成Fe(OH)2沉淀，而不是为了防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入FeSO4溶液，C错误； D．装置④中，反应开始时先打开止水夹a，当Fe粉与稀硫酸反应一段时间生成较多H2，将体系中的空气排尽，一段时间后再关闭止水夹a，试管A中压强增大，将试管A中的FeSO4溶液压入试管B中，与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，D正确； 故选C。 【变式7-2】一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是 A．保存溶液时加入铁粉是为了防止被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替粉末，也能排尽装置内空气 【答案】B 【解析】A．容易被氧化，加入铁粉是为了防止被氧化，A错误； B．实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入溶液和溶液，生成氢氧化亚铁，B正确； C．烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，起到液封作用，C错误； D．氢气的密度比空气小，用铁粉代替粉末，不能排尽装置内的空气，D错误； 故答案选B。 题型08 Al3＋形成Al(OH)3的简单计算 【典例8】下列离子方程式正确的是 A．少量SO2和NaOH溶液反应： B．向稀硝酸溶液中加入铜片： C．过量铁粉与稀硝酸： D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水： 【答案】D 【解析】A．少量SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，离子方程式为，A错误； B．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，离子方程式为，B错误； C．过量铁粉与稀硝酸反应时，生成的Fe3+会被过量Fe还原为Fe2+，产物应为Fe2+，离子方程式为，C错误； D．氢氧化铝不溶于弱碱氨水，Al3+与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，离子方程式为，D正确； 故选D。 方｜法｜点｜拨 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH)3的量 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； ②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时， n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 (2)求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)： n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解： n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 【变式8-1】一种由铝土矿(主要成分为等，杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．是两性氧化物 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤 C．②、④中Al的化合价均发生改变 D．①中反应的化学方程式是 【答案】C 【分析】铝土矿的主要成分为等，向其中加入过量的溶液，不溶于溶液，过滤后成为滤渣，可与发生反应，生成进入溶液甲中，向滤液甲中通入过量的，可生成溶液(溶液乙)和，灼烧后生成，电解熔融状态的可生成金属Al。 【解析】A．既能与酸反应生成铝盐，也能与强碱溶液反应生成四羟基合铝酸盐，属于两性氧化物，A正确； B．操作Ⅰ和操作Ⅱ均为固液分离，应选择过滤的方法，B正确； C．②中得到的含铝物质为，Al元素化合价均为+3价，化合价未发生变化，④中得到的含铝物质为Al，化合价由+3价变为0价，化合价发生改变，C错误； D．①中可与发生反应生成，反应的化学方程式是，D正确； 答案选C。 【变式8-2】制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 【答案】C 【解析】A．Al2O3粉末和水不反应，故不选A；     B．AlCl3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝，AlCl3溶液和过量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故不选B； C．AlCl3溶液和氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，故选C；     D．Al粉和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故不选D； 选C。 题型09 吸热反应与放热反应的判断 【典例9】下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．放热反应不需要加热 B．化学键断裂吸热，化学键形成放热 C．所有化合反应都是放热反应 D．所有分解反应都是吸热反应 【答案】B 【解析】A．反应的吸放热属性与反应条件无关，很多放热反应需要加热才能引发，例如木炭燃烧为放热反应但需要点燃，A错误； B．化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量以破坏粒子间的相互作用，形成化学键时会释放能量，因此化学键断裂吸热、化学键形成放热，B正确； C．并非所有化合反应都是放热反应，例如高温下C与CO2化合生成CO的反应属于吸热反应，C错误； D．并非所有分解反应都是吸热反应，例如H2O2分解为H2O和O2的反应属于放热反应，D错误； 故选B。 方｜法｜点｜拨 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 【变式9-1】有下列常见的化学反应： ①与的反应；　②； ③；　　　　　　　④； ⑤C和的反应；　　　　　　　　⑥中和反应； ⑦；　　　⑧。 其中属于放热反应的是 A．③⑤⑥⑦⑧ B．③④⑥⑦⑧ C．①④⑤⑥⑦ D．②④③⑤⑥ 【答案】B 【分析】常见放热反应：大多数化合反应、中和反应、所有燃烧反应、活泼金属与酸的置换反应都属于放热反应； 常见吸热反应：与铵盐的反应、大多数分解反应、C还原氧化物的部分反应（如C和的反应）属于吸热反应，反应吸放热与反应条件无必然联系。 【解析】①与：吸热反应； ②高温分解：吸热反应； ③与化合生成：放热反应； ④合成氨反应：属于化合反应，反应本身为放热反应； ⑤C和的反应：吸热反应； ⑥中和反应：所有中和反应都是放热反应； ⑦甲烷燃烧：所有燃烧都是放热反应； ⑧与稀硫酸的置换反应：放热反应，因此放热反应为③④⑥⑦⑧； 故答案选B。 【变式9-2】以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法中错误的是 A．步骤③中有共价键的断裂和形成 B．上述①②③④过程并不都是氧化还原反应过程 C．根据数据计算，分解需要吸收的热量 D．该反应中，光能转化为化学能，化学能转化为热能 【答案】D 【解析】A．由图可知，步骤③中有钛氧键的断裂和形成，A正确； B．①中钛由+4价变为+3价，③中钛由+3价变为+4价，碳元素由+4价变为+2价，故①③为氧化还原反应，但②中CO2与Ti3+结合形成中间体，④中CO从催化剂上脱附，无化合价的变化，不是氧化还原反应，B正确； C．根据反应，由反应物总键能-生成物总键能=2×1598-2×1072-496=+556kJ/mol可知，分解1molCO2需要吸收278kJ热量，C正确； D．该图中以TiO2为催化剂，在光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒知，该反应中，光能和热能转化为化学能，D错误； 故选D。 题型10 原电池原理的应用 【典例10】如图所示原电池装置的总反应为，电池工作时灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法正确的是 A．电极可为片 B．电极的作用是提供得电子场所 C．负极反应为 D．可为溶液，电池工作时向电极运动 【答案】B 【分析】由电池的总反应可知，Fe失去电子发生氧化反应，根据电子的流向，则X为负极，电极材料是铁，电极反应为，Y为正极，其作用是提供得电子场所，电极可以选择Cu，电极反应为，电解质溶液为溶液，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此解答。 【解析】A．由分析可知X为负极，电极材料为Fe，故A错误； B．电极Y的作用是提供得电子场所，在电极上发生还原反应，故B正确； C．负极的反应为，故C错误； D．可为溶液，电池工作时向负极（X）电极运动，故D错误； 故选B。 方｜法｜点｜拨 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式10-1】在室温下，烧杯中均放入硫酸和相同大小的金属片，铁片消耗速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．铁片放入稀硫酸中发生反应，未形成原电池，反应速率不是最快的，A不符合题意； B．铁和锌一起放入稀硫酸中，用导线连接形成原电池，由于金属活动性：，锌作负极、铁作正极、锌被腐蚀，B不符合题意； C．铁和铜一起放入稀硫酸中直接接触形成原电池，由于金属活动性：Cu、铁作负极，铜作正极，铁消耗得更快，C符合题意； D．铁和铜虽都在酸中，但未形成使铁加速腐蚀的有效原电池条件，因此铁的消耗速率与A装置相近，D不符合题意； 故选C。 【变式10-2】下列说法中正确的是 A．原电池放电过程中，负极的质量一定减小，正极的质量一定增加 B．通常原电池负极较活泼，所以由Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极始终都是Fe放电 C．某海水中电池总反应式可表示为：。则负极发生反应的电极方程式为： D．构成原电池可以加快反应速率，一定量的锌粉和过量的稀盐酸反应，加入CuO，能够加快反应速率，产生总量不变 【答案】C 【解析】A．原电池放电时，负极质量不一定减小，正极质量也不一定增加，如氢氧燃料电池两极质量均不变，铅蓄电池负极Pb转化为质量反而增大，A错误； B．常温下Fe遇浓硝酸会发生钝化，Fe、Cu、浓硝酸构成的原电池中，Cu作负极失电子，B错误； C．由总反应可知，Ag元素化合价从0价升高到+1价，失电子发生氧化反应，为负极反应物，结合生成AgCl，电极反应式为，C正确； D．CuO会和稀盐酸反应生成，Zn会与发生置换反应消耗部分Zn，盐酸过量时，生成的总量会减少，D错误； 故答案选C。 题型11 原电池电极反应式的书写 【典例11】一种以镁、溶解氧和海水为原料的电池如图所示，电池总反应为。已知：石墨不参与电极反应。下列说法正确的是 A．镁电极发生还原反应 B．电池工作时，电流从b极经导线流向a极 C．电池使用过程中，需定期维护和更换镁电极 D．石墨上的电极反应式为 【答案】C 【分析】根据电池总反应中元素化合价变化，Mg元素化合价由0价升高为+2价，可知镁电极为原电池负极，发生氧化反应；石墨为正极，溶解氧在正极得电子发生还原反应。海水pH>7，为碱性电解质环境，配平得到负极电极反应式为，正极电极反应式为。电池工作时，电子由负极（b极）经导线流向正极（a极），电流方向与电子流动方向相反；镁电极随反应进行不断被消耗。 【解析】A．镁电极作负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．电池工作时，电流由正极（a极）经导线流向负极（b极），B错误； C．电池使用过程中，镁电极不断参与反应被消耗，需定期维护和更换，C正确； D．海水为碱性环境，石墨上的电极反应式为，D错误； 故选C。 方｜法｜点｜拨 解｜题｜模｜板 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式11-1】某种-空气燃料电池，以NaOH溶液作电解质，石墨作电极，总反应方程式为：。下列有关说法不正确的是 A．负极通入的是氨气，正极通入空气 B．正极电极反应式： C．负极的电极反应式： D．阳离子向正极移动 【答案】B 【解析】A．燃料电池中燃料作为还原剂在负极发生氧化反应，O2作为氧化剂在正极发生还原反应，因此负极通NH3、正极通空气，A正确； B．该电池电解质为NaOH溶液，属于碱性环境，正极反应中不能出现，正确正极反应式为 ，选项给出的是酸性环境的正极反应式，B错误； C．负极上NH3失电子被氧化为N2，碱性环境下用配平电荷和原子，电极反应式 书写正确，C正确； D．原电池工作时，阳离子向正极移动，因此Na+向正极移动，D正确； 故选B。 【变式11-2】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．甲：负极反应式为 B．乙：正极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：负极反应式为 【答案】D 【解析】A．甲是原电池，锌的活泼性大于铜，锌是负极，负极反应式为，故A正确； B．乙是银锌电池，正极是氧化银，正极氧化银得电子生成银，正极反应式为，故B正确； C．丙是锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄，故C正确； D．丁是铅蓄电池，负极铅失电子生成硫酸铅，负极反应式为，故D错误； 选D。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·上海·期中）材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是 A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其硬度高于纯铁 B．生铁和不锈钢都是只含有金属元素的铁合金 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性 【答案】B 【解析】A．合金的硬度高于其纯金属成分，但熔点低于纯金属，A正确； B．生铁和不锈钢均为铁合金，但均含有非金属元素碳，B错误； C．钛合金以高硬度、耐腐蚀著称，适合深海环境，C正确； D．稀土金属可优化钢的性能，如耐腐蚀性，D正确； 故选B。 2．（23-24高一下·上海奉贤·期中）钛的活动性顺序接近锌，推测冶炼钛使用的是 A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理法 【答案】B 【解析】根据金属活动性顺序表，金属的冶炼方法可以分为：K、Ca、Na、Mg、Al的冶炼用电解法(电解熔融的化合物)；Zn、Fe、Sn、Pb、Cu的冶炼用热还原法；Ag、Hg的冶炼用热分解法，钛的活动性顺序接近锌，推测冶炼钛使用的是热还原法，故选B。 3．（23-24高一下·上海·期末）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ①过量的与反应    ②与过量稀硫酸反应 ③与S反应        ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 【答案】B 【解析】①Cl2氧化性强，它能将铁氧化成+3价，由于不是在溶液中进行，因此过量的铁不会将氯化铁氧化，故①符合题意； ②Fe和过量稀硫酸反应只能生成硫酸亚铁，不含+3价铁，故②不符合题意； ③S的氧化性较弱，只能将铁从0价氧化为+2价，故③符合题意； ④溶于盐酸中，三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁和水，含三价铁离子，故④符合题意； 故选B。 4．（23-24高一下·上海青浦·期末）某小组探究过氧化钠与二氧化硫的反应。将少量Na2O2用脱脂棉包裹，放入充满SO2的密闭三颈瓶中充分反应，反应过程中容器内O2含量的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．ab段发生的反应有：2Na2O2 +2SO2=2Na2SO3+O2 B．取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，无明显变化 C．c点时，三颈瓶内气体中含有SO2和O2 D．相同条件下，若将三颈瓶中的SO2换为CO2，重复操作，充分反应后O2的含量不低于c点对应O2的含量 【答案】B 【分析】向盛有少量Na2O2粉末的密闭容器中通入二氧化硫气体，图象分析可知发生的反应可能有：①2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，②2Na2SO3+O2=2Na2SO4，③Na2O2+SO2=Na2SO4，据此分析判断。 【解析】A．ab段氧气含量增大故存在反应2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，故A正确； B．c点固体物质可能为硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠混合物，取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，可能会褪色，也可能无明显变化，故B错误； C．c点时，固体物质可能为硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠混合物，三颈瓶内气体中可能含有SO2和O2，故C正确； D．相同条件下，将SO2换成CO2后，重复上述操作，只发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，300秒时O2含量高于c点，故D正确； 故选：B。 5．（23-24高一下·上海·期末）以下有关和的说法正确的是 A．溶解性： B．澄清石灰水可用来鉴别二者 C．在一定条件下，二者可以相互转化 D．等质量的和分别与足量盐酸反应，放出多 【答案】C 【解析】A．相同温度下，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，A错误； B．澄清石灰水分别与Na2CO3、NaHCO3反应，均会产生白色沉淀CaCO3，所以不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3，B错误； C．Na2CO3与少量酸反应可转化为NaHCO3，NaHCO3固体受热分解可转化为Na2CO3，C正确； D．M(Na2CO3)=106g·mol-1，M(NaHCO3)=84g·mol-1，若二者等质量，则NaHCO3中含有的C元素更多，与足量盐酸反应放出的CO2更多，D错误； 故选C。 6．反应A+B→C(吸热反应)分两步进行：①(放热反应)；②X→C(吸热反应)。下列示意图中，能正确表示反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】放热反应的特点是：反应物总能量大于产物总能量；吸热反应的特点是：反应物总能量小于产物总能量。据此分析作答。 【解析】A．是放热反应，是吸热反应，A符合题意； B．是吸热反应，是放热反应，B不符合题意； C．是放热反应，是放热反应，C不符合题意； D．是吸热反应，是吸热反应，D不符合题意； 故选A。 7．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】（1）a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，则金属活动性：a＞b； （2）b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，则金属活动性：b＞c； （3）d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，则金属活动性：d＞c； （4）导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，则金属活动性：d＞a； 综合以上分析，金属活动性：d＞a＞b＞c，故选A。 8．（25-26高一下·山东·课前预习）对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 【答案】B 【分析】铝、铜和稀硫酸原电池中，铝比铜活泼，作为负极发生氧化反应，铜为正极，溶液中的在正极得电子生成氢气。 【解析】①铝的金属活动性比铜强，在原电池中易失电子，作负极；该说法正确； ②铜的金属活动性较弱，在原电池中作正极，该说法正确； ③铝在负极失去电子，生成，电极反应式正确；该说法正确； ④稀硫酸为电解质溶液，正极上是得电子生成，反应为，而非得电子，该说法错误； B符合题意。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·上海·月考）保存金属时首要考虑的是该金属暴露在空气中是否能稳定存在，下列说法正确的是 A．越活泼的金属，越难在空气中稳定存在 B．所有金属单质在空气中最终都生成氧化物 C．金属活动性排在H后的，不容易被空气氧化 D．实验室可以将钾保存在煤油中 【答案】D 【解析】A．铝是活泼金属，单质铝在空气中易与氧气发生氧化反应，生成氧化铝，氧化铝可阻止内部的铝进一步反应，在空气中可以稳定存在，A错误； B．金属钠在空气中最终生成碳酸钠，B错误； C．Hg在空气中可直接被氧化生成氧化汞，C错误； D．钾的密度大于煤油，可以在煤油中保存，D正确； 故选D。 2．（23-24高一下·上海闵行·期末）关于金属冶炼，下列说法中正确的是 A．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 B．像铁铝等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 D．金属冶炼的本质是化合态的金属元素还原为金属单质的过程 【答案】D 【解析】A．锈蚀后的铁制品可以用于提炼铁，金属铁回收再利用，故A错误； B．金属的冶炼方法与金属活动性有关。特别活泼的金属如K、Ca、Na、Mg、Al采用电解方法冶炼，而比较活泼的金属如Fe，则采用热还原方法冶炼，不活泼金属如Cu则采用热分解方法冶炼，故B错误； C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性有关，金属离子氧化性越强，其冶炼方法越简单，比如氧化银采用热分解法，金属离子氧化性越弱，其冶炼方法越难，比如电解熔融氯化钠得到钠，故C错误； D．金属阳离子得到电子被还原生成金属单质，为金属冶炼的本质，故D正确； 故选：D。 3．（24-25高一下·上海·期中）下列关于钠及其化合物的说法，正确的有 A．钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体，这是析出了金属铜 B．分别向和的固体中加入少量水，碳酸氢钠伴有放热现象 C．与反应时，是还原剂 D．和中正、负离子的个数比均为2∶1 【答案】D 【解析】A．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4生成蓝色Cu(OH)2沉淀。黑色固体是Cu(OH)2受热分解生成的CuO，而非金属铜，故A错误； B．Na2CO3固体溶于水放热，而NaHCO3溶于水吸热，故B错误； C．Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O2中O的化合价从-1变为0和-2，Na2O2自身发生歧化反应，H2O中元素化合价不变，H2O不是还原剂，故C错误； D．Na2O中Na+与O2-的个数比为2:1，Na2O2中Na+与的个数比也为2:1，故D正确； 选D。 4．（24-25高一下·上海·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 【答案】B 【解析】A．Fe3O4具有磁性，但Fe2O3没有磁性，A错误； B．所有铁的氧化物均不溶于水，且在常温下不与水反应，B正确； C．Fe(OH)3分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O，而非Fe3O4，C错误； D．直接滴加NaOH生成沉淀，胶体制备需水解条件（如沸水），D错误； 故选B。 5．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备白色沉淀。 下列说法错误的是 A．实验前，应先煮沸溶液除去溶解氧 B．装置3可制取溶液并排尽装置内空气 C．装置5起到液封作用，防止空气进入装置4 D．关闭打开，反应一段时间后，再打开关闭，3中溶液进入4中 【答案】D 【解析】A．溶液中溶解的O2会氧化Fe(OH)2，实验前煮沸溶液可除去溶解氧，A正确； B．装置3中铁屑与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，利用生成的H2可以排尽装置内的空气，B正确； C．装置5中导管插入蒸馏水，形成液封，可以阻止外界空气进入装置4，避免产物被氧化，C正确； D．打开关闭，生成的氢气从左侧溢出，无法利用压强差将3中FeSO4压入装置4，D错误； 故选D。 6．三氟化氮()是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。以下是几种化学键的键能： 化学键 键能/ 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是 A．反应中为吸热反应 B．过程吸收能量 C．反应中，与的总能量小于的总能量 D．在的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】D 【解析】A．反应物的键能之和为，生成物键能之和为，反应物键能之和小于生成物键能之和，则反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误； B．为化学键的形成过程，是一个放出能量的过程，B错误； C． 该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，则与的总能量大于的总能量，C错误； D．反应中氮元素的化合价由价价，一个氨气分子失去6个电子，所以氨气作还原剂被氧化；氟元素得电子化合价降低，由0价价，一个氟气分子得2个电子，氟气作氧化剂被还原，得失电子最小公倍数是6，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为，D正确； 故选D。 7．某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示原电池装置。下列说法错误的是 A．电子由Cu片经导线流向Zn片 B．电池工作时，Zn片发生的电极反应： C．该装置反应的能量变化可用如图2表示 D．电池工作一段时间后，溶液质量增加 【答案】A 【解析】A．原电池中，电子由负极经导线流向正极，因此电子由片经导线流向片，A错误； B．Zn为负极，失电子发生氧化反应，电极反应为，B正确； C．该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，与图2的能量变化一致，C正确； D．总反应中，每溶解（质量）进入溶液，（质量）从溶液中析出，因此溶液总质量增加，D正确； 故选A。 8．铅酸蓄电池是生活中一种常见的化学电源，其结构如图所示。下列关于铅酸蓄电池的说法错误的是 A．可以实现放电与充电循环，属于二次电池 B．放电时Pb做负极，做正极 C．放电过程中会向Pb方向移动 D．电池总反应为 【答案】D 【分析】放电时，电极失去电子，被氧化为，为电池负极；电极得到电子，被还原为，为电池正极。 【解析】A．铅酸蓄电池可以实现放电与充电循环，属于二次电池，A正确； B．放电时做负极，做正极，B正确； C．根据原电池工作原理，电解质溶液中的阴离子向负极移动，故会向方向移动，C正确； D．放电时，生成的为固体，不能拆为，总反应应为：，D错误； 故选D。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） （25-26高一下·上海·期中）生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： 1．2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。由液态转化为气态的过程中_______。 A．放出热量    　　　B．吸收热量　　　　C．发生化学变化 2．“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面反应释放的热量加热食物_______。 A．生石灰和水 B．浓硫酸和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 3．以下实验中不属于放热反应的是_______。 A．        　　B．    　　　C． 4．将铝与氧化铁混合进行铝热反应，反应装置如图所示： (1)上图空白方框处还需加入的试剂为_______。 (2)该铝热反应的化学方程式为_______。 (3)取少量反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀，滴加KSCN溶液无明显现象，能否说明固体混合物中已无，请判断并说明理由_______。 (4)可表示铝与氧化铁反应的热效应的图是_______。 A．　　B．　　C． (5)工业上用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是_______。 A．铝还原性较强　　B．锰、钒熔点高　　C．铝能形成多种合金　　D．反应放出大量热 【答案】1．B 2．A 3．B 4． KClO3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 不能；反应生成的Fe会把Fe³⁺还原为Fe²⁺，KSCN无现象 B C 【解析】1．由液态转化为气态是汽化过程，属于物理变化，汽化需要吸收热量，因此选B； 2．生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量热，且产物安全，可用于即热饭盒加热食物；浓硫酸有强腐蚀性，不能用于食品加热；纯碱溶于水放热极少，食盐和白醋不反应且无明显放热，因此选A； 3．锌和稀硫酸反应、氢气燃烧都属于放热反应；碳酸氢钠与盐酸的反应属于吸热反应，因此不属于放热反应的是B，因此选B； 4．(1)铝热反应中，镁条引燃反应，需要氯酸钾作助燃剂，提供反应所需高温，因此方框处试剂为氯酸钾； (2)铝热反应是铝和氧化铁在高温条件发生的置换反应，反应方程式为：； (3)固体中有大量生成的，与酸反应生成的会被还原为，滴加溶液也无明显现象，所以滴加KSCN溶液无明显现象，不能说明固体混合物中已无； (4)铝热反应是放热反应，放热反应中反应物总能量高于生成物总能量，符合该能量关系的是图B； (5)铝热反应冶炼金属，利用了铝还原性强、反应放出大量热，可得到熔融态的高熔点金属，A、B、D均相关；铝能形成多种合金与该冶炼方法无关，因此选C。 5．（24-25高一下·上海·期中）金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： (1)关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D．在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 (2)下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH B．铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ (3)类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：___________。(用化学方程式说明) (4)探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是___________。 A．高压钠灯可用于道路照明   B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 (5)既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A．黄铜矿的主要成分为：Cu2S B．铝土矿的主要成分为：Al2O3 C．工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．可用H2还原MgO制备单质Mg (6)实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A．铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C．Fe在稀硝酸中发生钝化 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 (7)实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验：___________。 (8)镁在空气和氧气中点燃产物___________(选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象为___________。 【答案】(1)CD (2)A (3)2K+2H2O=2KOH+H2 (4)BE (5)B (6)AD (7)取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无 (8) 不同 生成棕褐色烟 【解析】（1）A．由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素，灼烧时会干扰Na元素的检验，应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧，A错误； B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，只能证明原粉末中有Na+，不能证明原粉末中无K+，B错误； C．标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，1molNa2O2固体中含离子总数为3NA，则两者之比为：，C正确； D．由于金属钠的性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O反应，很危险，故实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶，D正确； 故选CD； （2）A．明矾和氨水反应生成氢氧化铝，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH，A正确； B．铁与碘反应生成碘化亚铁，方程式为：Fe+I2FeI2，B错误； C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热，浓硫酸具有强氧化性，会将FeS氧化为硫单质和铁离子：6H2SO4(浓)+2FeS3SO2↑+ Fe2(SO4)3+2S↓+6H2O，C错误； D．由于Fe3+能催化H2O2的分解，所以向H2O2溶液中滴加少量FeCl3发生的反应为2H2O2O2↑+2H2O，D错误； 故选A； （3）钠和钾都能和水反应，则钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：2K+2H2O=2KOH+H2； （4）A．高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯可用于道路照明，A正确； B．小苏打（碳酸氢钠）受热后分解出二氧化碳气体，使馒头膨松，不涉及氧化还原反应，B错误； C．胃酸的主要成分是盐酸，氢氧化铝和碳酸氢钠都能与盐酸发生反应且二者碱性较弱，可以用氢氧化铝和碳酸氢钠中和过多的胃酸，C正确； D．FeCl3溶于水后的三价铁可以水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水溶液中的杂质，可以用作净水剂，D正确； E．铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，铝粉与氧化铁发生铝热反应可用于焊接铁轨，E错误； F．耐高温材料应具有高熔点的性质，因氧化镁和氧化铝熔点很高，可用作耐高温材料，如耐高温陶瓷等，F正确； 故选 BE； （5）A．黄铜矿的主要成分是CuFeS2，A错误； B．铝土矿的主要成分是氧化铝，化学式为Al2O3，B正确； C．工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁（），而非六水合氯化镁（），C错误； D．镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCl2的方法，D错误； 故选 B； （6）A．在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，A正确； B．Fe在室温下遇浓H2SO4会发生钝化(表面形成致密氧化膜)，阻止进一步反应，不会生成FeSO4，B错误； C．常温下Fe和浓硝酸发生钝化现象，和稀硝酸发生氧化还原反应生成NO，C错误； D．将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，D正确； 故选 AD； （7）二价铁容易被氧化为三价铁，可以用硫氰化钾溶液检验，故答案为：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无； （8）镁在加热时可以和空气中的氧气以及氮气、二氧化碳反应，分别生成氧化镁和氮化镁，镁在氧气中点燃生成氧化镁，则产物不同；在点燃时，铁可以氯气反应生成氯化铁，现象为生成棕褐色烟。 6．（24-25高一下·上海·期末）过氧化钠有着独特的结构和性质，因而具有广泛的用途，如作为漂白剂、印染剂、空气中二氧化碳吸收剂、潜艇中供氧剂等。 (1)可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，请写出与反应的化学方程式_______。 (2)关于和的异同，下列说法错误的是_______。 A．常温常压下状态相同，颜色不同 B．包含的正负离子相同，但个数比不同 C．均可由Na和氧气反应得到，但反应条件不同 D．均可与水反应，但产物不同 (3)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中：、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_______(填离子符号)。 (4)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是_______。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D．⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 【答案】(1) (2)B (3) (4)C 【解析】（1）与反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：； （2）A．常温常压下，为白色固体，为淡黄色固体，状态相同，颜色不同，A正确； B．的构成微粒为Na+、O2-，正负离子个数比为2:1，的构成微粒为Na+、，正负离子个数比为2:1，包含的正负离子不同，但个数比相同，B错误； C．Na和氧气在常温下反应得到，在加热或点燃条件下反应得到，C正确； D．与水反应生成氢氧化钠，与水反应生成氢氧化钠和氧气，D正确； 故选B。 （3）与水反应：，增多，OH-与反应生成，故数目减少而数目增多，离子数目几乎不变； （4）与水反应生成氢氧化钠和氧气，气泡消失后滴入酚酞，溶液变红，可证明有碱性物质生成，轻轻振荡后红色褪色，加入MnO2有较多气泡生成，可能生成了强氧化性物质H2O2，从而使有色物质褪色，的主要作用是催化H2O2分解生成氧气。 A．与水反应生成氢氧化钠和氧气，②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误； B．酚酞遇碱变红，③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B错误； C．强氧化性物质能使有色物质褪色，故④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的，C正确； D．⑤中的主要作用是催化H2O2分解生成氧气，D错误； 故选C。 7．某课外小组利用废旧金属器件制作一个简易的铜锌原电池，为确保实验安全设计了如图装置。 (1)该装置将___________能转化为___________能。 (2)该装置中电极X为___________极(选填“正”或“负”)，电子从电极___________转移到电极___________(填电极物质名称)。 (3)电极Y上发生的电极反应式为___________。 (4)把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a质量减少；b、d相连，b为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小为___________(填字母)。 A．a>c>b>d B．a>c>d>b C．b>d>c>a D．a>b>c>d 【答案】(1) 化学 电 (2) 负 锌 铜 (3)2H++2e-=H2↑ (4)B 【分析】由题干信息可知，从安全性考虑，Y选择铜，相应X是锌。相反，若Y选择锌，则锌被腐蚀，易造成稀硫酸泄漏，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，其中锌作为负极生成锌离子，铜作为正极，氢离子变成氢气，据此分析回答问题。 【解析】（1）由分析可知，该装置是一个原电池，将化学能转化为电能； （2）由分析可知，电极X为锌是负极；电子从电极锌转移到电极铜； （3）Y是铜，电极反应式为2H++2e-=H2； （4）由题干信息可知，若a、b相连，a为负极，则活泼性a>b，；c、d相连，d上有气泡逸出，则活泼性c>d；a、c相连，a质量减少，则活泼性a>c；b、d相连，b为正极，则活泼性d>b，所以活动性顺序为a>c>d>b，故选B。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 金属及其化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 合金的特性 合金的定义与特性 常见金属单质的化学性质 常见金属与非金属(O2、Cl2、S)的反应；常见金属与水的反应；常见金属与酸、盐溶液反应 活泼性不同金属的冶炼 金属冶炼的实质；金属冶炼的方法 钠的氧化物、碳酸盐性质比较 Na2O和Na2O2性质的比较；Na2CO3、NaHCO3的性质比较； 铁的氧化物、氢氧化物、盐的性质比较 铁的三种氧化物比较；两种氢氧化物比较；实验室中制备Fe(OH)2的常用方法；铁盐和亚铁盐 铝的氧化物、氢氧化物的两性 氧化铝、氢氧化铝的两性； 化学变化中的能量变化 吸热反应和放热反应比较；原电池的工作原理及形成条件；原电池原理的应用；电极反应式的 要点01 合金的特性 1.合金 （1）定义：就是两种或两种以上的 （或金属跟非金属）熔合而成的具有 特性的物质。 （2）特点：a.合金比它的成分金属具有许多良好的物理（如 ）的、化学的或机械的等方面的性能； b.一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都 。如焊锡（锡铅合金）熔点183℃，其中锡67%，熔点232.1℃、铅33% ，熔点327.7℃； c.合金的 可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。 归｜纳｜总｜结 1．铁合金 （1）生铁：含碳量2%~4.3%，硬度大，抗压、性脆、韧性差 （2）钢：含碳量0.03%~2%，硬度小，延展性好、韧性好、机械性能好 （3）不锈钢：合金元素主要是铬（Cr）和镍（Ni） 2．铝合金 （1）硬铝：合金元素：Cu、Mg、Si、Mn （2）镁铝合金：制造飞机和宇宙飞船的理想材料 3．青铜：铜和锡合金，最早使用的合金 4．储氢合金 （1）概念：能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料 （2）实用性要求 ①储氢量大 ②金属氢化物容易形成，稍微加热容易分解 ③室温下吸、放氢速率快 （3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金 5．其他新型合金：钛合金、耐热合金、形状记忆合金等 要点02 常见金属的化学性质 1．金属与非金属(O2、Cl2、S)的反应 （1）钠与非金属的反应 ①钠与氧气的反应 ②钠与S的反应：钠与硫混合研磨生成Na2S。 (钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射) ③钠与Cl2的反应： (燃烧产生大量白烟，火焰为黄色) ④钠与H2的反应：2Na＋H22NaH ⑤钠与N2的反应：6Na＋N22Na3N （2）铁与非金属单质反应 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 ①Fe与O2的反应： （火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体） ②Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 （产生 色的烟） ③Fe与硫的反应： ④Fe与溴的反应：2Fe ＋ 3Br2＝2FeBr3 ⑤Fe与碘的反应：Fe ＋ I2＝FeI2 （3）①铝与氧气的反应： ②Al与Cl2、S反应的化学方程式： 。 2．金属与水的反应 （1）Na与水反应 ； 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 钠与水剧烈反应，生成 ，还原剂是 ，氧化剂是 ，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应 （2）铁与水蒸气的反应 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为 （3）铝与水的反应 金属铝很活泼，但在空气中易发生“钝化”，即在铝的表面生成一层致密的 ，这层氧化膜起着保护内部金属的作用。这也正是化学性质活泼的铝能在空气中稳定存在，以及能用于制作炊具的原因。除去氧化膜后，铝能与热水反应生成氢氧化铝和氢气。 2Al＋6H2O 2Al(OH)3＋3H2↑ 3．金属与酸、盐溶液反应 （1）钠与酸、盐溶液反应 ①钠与酸溶液的反应：钠与酸反应的实质是与溶液的H+反应，反应程度比水要剧烈。 ②钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应（若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应）。例如： a. 与CuSO4溶液反应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ① CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ ② 合并①和②得 （方法：去掉NaOH）： b. Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ③ 6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4 ④ 合并③和④得（方法：去掉NaOH）：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ c. 与NH4Cl溶液反应：2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋2NH3↑＋H2↑ （2）铁与酸、盐溶液反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生 现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应 a. 少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 b. 过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O c. 少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓) Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③与盐溶液反应： a. 与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu b. 与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ （3）Al与酸的反应 ①与非氧化性酸（如：稀盐酸、稀硫酸）的反应——铝与盐酸反应 ②与氧化性酸（如：硝酸、浓硫酸）的反应 a. 常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象。浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应。 b. 铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓) Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 要点03 活泼性不同金属的冶炼 1．金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从 态还原为游离态的过程。即： (写反应通式，用M表示金属)。 2．金属冶炼的方法(用化学方程式表示) （1）电解法 Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑； Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑； Al： 。 （2）热还原法 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； 铝热反应制铬： 焦炭还原铜：C＋2CuO2Cu＋CO2↑。 （3）热分解法 Hg：2HgO2Hg＋O2↑；HgS＋O2Hg＋SO2；焙烧 Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。 （4）金属活动性与冶炼方法的关系： 要点04 钠的氧化物、碳酸盐性质比较 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 颜色状态 固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2CO3、NaHCO3的性质比较 物质 比较项目 Na2CO3 NaHCO3 俗名 小苏打 色与态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 都易溶于水，Na2CO3的溶解度 于NaHCO3的溶解度 溶液的碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定受热 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与酸反应 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈 与NaOH反应 不反应 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 与Ca(OH)2反应 与Ca(OH)2反应存在少量过量问题 与BaCl2反应 Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 不反应 与CO2及H2O Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 不反应 相互转化 用途 玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业 发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多 要点05 铁的氧化物、氢氧化物、盐的性质比较 1．铁的三种氧化物比较 种类 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 俗名 － 颜色状态 色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 稳定性 不稳定 （6FeO＋O22Fe3O4） 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性强酸（H＋）反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与氧化性酸（HNO3）反应 3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O 与还原性酸（HI）反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋+2I-===2Fe2＋＋3H2O+I2 Fe3O4＋8H＋＋+2I-===3Fe2＋＋4H2O+I2 主要用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是 )是炼铁的原料 2．两种氢氧化物比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 制法 可溶性亚铁盐与碱反应： _ 可溶性铁盐与碱反应： _ __ 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 与氧化性酸（HNO3）反应 2Fe(OH)2＋8H＋＋NO3－===2Fe3＋＋NO↑＋6H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 与还原性酸（HI）反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色) 3．实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机层覆盖法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 方法二：还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 方法三：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。 4．铁盐和亚铁盐比较 依据 试剂 Fe2+ Fe3+ 特征颜色 浅绿色 棕黄色 显色反应 KSCN 溶液 无明显现象 溶液变红 铁的化合物颜色 NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 Fe3+的氧化性 铜片 无明显现象 铜片被腐蚀,溶液变蓝 淀粉KI试纸 无明显现象 试纸变蓝 NazS溶液 黑色沉淀 淡黄色浑浊 SO2 无现象 棕黄色一浅绿色 Fe2+的还原性 KMnO4溶液 KMnO4紫色褪去 无明显现象 溴水 溴水褪色 无明显现象 归｜纳｜总｜结 “铁三角”中的转化关系 要点06 铝的氧化物、氢氧化物的两性 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。常用作耐火材料及冶炼金属铝的原料。 (2)化学性质 注意：Al2O3与强酸强碱反应生成的盐不一样，与酸反应生成铝盐，与碱反应则生成铝酸盐。 2．氢氧化铝 (1)物理性质 _ __色胶状不溶于水的固体，有较强的_ __性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 酸式电离： 碱式电离： 　 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： a．_ __； b．_ __； c．_ __。 归｜纳｜总｜结 常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为_KAl(SO4)3·12H2O__，它是_无__色晶体，_可__溶于水，水溶液pH_<__7(填“<”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是_Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋__，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 要点07 化学变化中的能量变化 1．吸热反应和放热反应比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 图像 举例 ①中和反应 ②燃烧反应 ③金属与酸或与氧气的反应 ④铝热反应 ⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ⑥大多数的化合反应 1 氢氧化钡晶体与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③灼热的炭与二氧化碳的反应 ④盐酸与碳酸氢钠的反应 ⑤炭和水蒸气的反应 表示方法 ΔH 0 ΔH 0 形成原因 宏观 反应物总能量 生成物总能量 反应物总能量 生成物总能量 微观 2．工作原理及形成条件(以铜锌原电池为例) 装置图 Ⅰ Ⅱ 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 __ __反应 __ __反应 电子流向 由__ __片沿__ __流向__ __片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__ __，Cl－移向__ __ 电池反应方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__ __，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．原电池的构成条件 一看反应 能发生__ __的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__ __) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__ __；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__ __中 4．原电池的正、负极的判断方法 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 5．原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 6．原电池的分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 题型01 合金的性质和用途 【典例1】金属及其化合物以及金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法错误的是 A．合金具有许多优良的性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要 B．储氢合金是一类能够大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料，可用于以为燃料的汽车 C．钛合金的球壳能耐高压，我国用于“蛟龙号”载人潜水器关键部件-供人活动的耐压球壳用钛合金制造 D．铁是人体必需的微量元素，缺铁性贫血患者可通过服用的方式补充 方｜法｜点｜拨 ①合金是混合物,合金的物理性质相比于成分金属有所改变,但合金中各成分金属的化学性质不变。 ②并非所有的金属都能相互形成合金,若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金。 ③常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。 【变式1-1】下列说法不正确的是 A．常见合金的硬度比其成分金属的硬度大 B．碳素钢里加入适量合金元素从而制得特种钢 C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 D．储氢合金的金属氢化物容易形成，但难分解 【变式2-2】合金在各个领域应用广泛。下列关于合金的说法不正确的是 A．金属中掺杂其他元素，原有原子间的有序排列被破坏，相对滑动变难，熔点与硬度均变大 B．目前应用量最大的合金是钢，它是一类含碳量在0.03%~2%之间的铁碳合金 C．硬铝等铝合金密度小，强度大，耐腐蚀，常用作制造航天飞行器的材料 D．镧镍合金用作储氢材料是因其具有与大量氢气化合形成氢化物的特性 题型02 金属冶炼方法的选择 【典例2】下列金属的冶炼(“→”前为原料，“→”后为所得的金属)，①、②、③、④、⑤磁铁矿、⑥，其中最适宜用热还原法冶炼的是 A．①②④⑥ B．③④ C．②③⑤ D．②③④⑤ 解｜题｜模｜板 金属的冶炼方法 1.金属活泼性与冶炼方法的关系： 2.有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 Na＋KClK↑＋NaCl 2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等， 在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。 【变式2-1】从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业冶炼钠使用的方法是电解饱和NaCl溶液 B．炼铁时，加入石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅 C．用加热HgO的方法冶炼金属汞 D．人类冶炼金属单质的先后顺序，主要取决于金属的活动性强弱 【变式2-2】工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是 A．锰： B．镁： C．铝： D．汞： 题型03 钠与水、盐溶液的反应 【典例3】向滴有酚酞的水中投入一块绿豆大小的金属钠，其现象描述不正确的是 A．钠沉到水面下 B．钠熔成光亮的小球 C．溶液变成红色 D．发出“嘶嘶”声响 解｜题｜模｜板 钠与溶液反应的思维模板 (1)金属钠与酸溶液的反应 钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应彻底后，再与水反应。 (2)金属钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。 注意：钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 【变式3-1】将一小粒金属钠投入到下列液体中，溶液里无固体析出的是 A．CuCl2溶液 B．Ca(OH)2饱和溶液 C．Al(NO3)3溶液 D．水 【变式3-2】某课外活动小组为探究钠与溶液的反应，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和1粒绿豆大小的金属钠，再从U形管左端加入溶液，一段时间后加热铜丝。下列说法错误的是 A．钠在煤油和硫酸镁溶液交界处上下运动 B．溶液中有银白色金属生成 C．溶液能导电，但溶液不是电解质 D．铜丝由黑色变为红色 题型04 过氧化钠的性质及应用 【典例4】可用于呼吸面罩中氧气的来源，可与或发生反应生成氧气。下列表示相关微粒的化学用语或说法不正确的是 A．中的阴阳离子个数比为1：2 B．分子中的化学键为极性共价键 C．的结构示意图： D．的电子式： 方｜法｜点｜拨 【变式4-1】关于氧化钠和过氧化钠的性质比较中，正确的是 A．两者均为白色固体 B．高温下氧化钠比过氧化钠稳定 C．过氧化钠可与水及二氧化碳反应，而氧化钠则不能 D．两者都是金属氧化物 【变式4-2】Na2O2做呼吸面具的供氧剂的原理为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。若NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．7.8gNa2O2含有离子数为0.4NA B．常温常压下，0.1mol的CO2中含有原子数为0.3NA C．在0.5mol·L-1Na2CO3溶液中，含阳离子数目为1NA D．生成22.4LO2转移的电子数目为2NA 题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 【典例5】碳酸钠作为“工业的粮食”，其规模化生产(索尔维法、侯氏法)是现代化学工业的基石，主要支撑着重工业和基础化工；碳酸氢钠作为“生活的伴侣”，凭借其安全、温和、多功能的特性，深深融入食品、医药和家庭生活的每一个角落。两者虽同属钠盐，但因性质的根本差异，在应用上形成了清晰的分工：一个主攻宏观的工业生产，一个服务微观的日常生活。它们共同展示了化学物质如何通过人类对性质的深刻理解和巧妙利用，深刻地改变着世界。下列关于、的叙述正确的是 A．可以用如图检验和的稳定性强弱 B．能溶解在水中，并伴随着吸热现象 C．碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末，此过程俗称风化，是物理变化 D．向足量饱和溶液中加入固体粉末，过滤、洗涤、低温干燥沉淀，得到固体的质量为10.6g 方｜法｜点｜拨 Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别 【变式5-1】NaHCO3可作食用碱，也常用于焙制糕点。下列关于NaHCO3的叙述不正确的是 A．可溶于水 B．属于钠盐 C．受热难分解 D．可用于治疗胃酸过多 【变式5-2】以下是在实验室模拟工业制备纯碱的生产流程示意图： 则下列叙述不正确的是 A．A气体是，气体是 B．制备纯碱的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 C．第III步操作是过滤，得到的副产品可以做氮肥 D．第IV步操作是将晶体放于蒸发皿中灼烧即可得到纯碱 题型06 铁与酸反应的定量分析 【典例6】硝酸与金属反应会产生氮氧化物。在含有的稀硝酸中，加入铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有被还原，则可能为 A． B． C． D． 方｜法｜点｜拨 解金属与硝酸反应计算题的一般方法 【变式6-1】查资料知：一般情况下，不同浓度的硝酸与金属反应，硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分所占比例越多。如图表示铁与不同浓度硝酸反应时的主要还原产物()及含量，下列说法错误的是 A．曲线代表的还原产物分别为和 B．浓硝酸与少量的铁粉完全反应，生成和的物质的量之比约为 C．56g铁粉与足量稀硝酸完全反应，此反应过程中表现酸性的的总质量为 D．P点时，生成与物质a转移电子的物质的量之比为 【变式6-2】向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）。下列说法错误的是 A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是 B．A点溶液中的溶质为和 C．原混合溶液中 D．原混合溶液中的物质的量为0.2 mol 题型07 氢氧化亚铁制备实验探究 【典例7】实验室可用如图装置制备。下列说法正确的是 A．配制溶液的蒸馏水要提前煮沸，是为了除去其中溶解的 B．配制溶液时，为加快溶解速度，可以加热 C．滴加溶液后应振荡试管促进反应进行 D．实验前在溶液上面加一层煤油，则可获得较长时间存在的白色沉淀 解｜题｜模｜板 氢氧化亚铁的制备方法 【变式7-1】探究性学习小组利用如图所示方案制备沉淀。下列说法不正确的是 ① ② ③ ④ A．①装置中可能发生反应： B．②装置中苯的作用是隔绝空气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入溶液 D．④装置开始反应时应打开止水夹a，一段时间后再关闭止水夹a 【变式7-2】一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是 A．保存溶液时加入铁粉是为了防止被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替粉末，也能排尽装置内空气 题型08 Al3＋形成Al(OH)3的简单计算 【典例8】下列离子方程式正确的是 A．少量SO2和NaOH溶液反应： B．向稀硝酸溶液中加入铜片： C．过量铁粉与稀硝酸： D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水： 方｜法｜点｜拨 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH)3的量 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； ②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时， n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 (2)求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)： n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解： n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 【变式8-1】一种由铝土矿(主要成分为等，杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．是两性氧化物 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤 C．②、④中Al的化合价均发生改变 D．①中反应的化学方程式是 【变式8-2】制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 题型09 吸热反应与放热反应的判断 【典例9】下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．放热反应不需要加热 B．化学键断裂吸热，化学键形成放热 C．所有化合反应都是放热反应 D．所有分解反应都是吸热反应 方｜法｜点｜拨 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 【变式9-1】有下列常见的化学反应： ①与的反应；　②； ③；　　　　　　　④； ⑤C和的反应；　　　　　　　　⑥中和反应； ⑦；　　　⑧。 其中属于放热反应的是 A．③⑤⑥⑦⑧ B．③④⑥⑦⑧ C．①④⑤⑥⑦ D．②④③⑤⑥ 【变式9-2】以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法中错误的是 A．步骤③中有共价键的断裂和形成 B．上述①②③④过程并不都是氧化还原反应过程 C．根据数据计算，分解需要吸收的热量 D．该反应中，光能转化为化学能，化学能转化为热能 题型10 原电池原理的应用 【典例10】如图所示原电池装置的总反应为，电池工作时灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法正确的是 A．电极可为片 B．电极的作用是提供得电子场所 C．负极反应为 D．可为溶液，电池工作时向电极运动 方｜法｜点｜拨 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式10-1】在室温下，烧杯中均放入硫酸和相同大小的金属片，铁片消耗速率最快的是 A． B． C． D． 【变式10-2】下列说法中正确的是 A．原电池放电过程中，负极的质量一定减小，正极的质量一定增加 B．通常原电池负极较活泼，所以由Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极始终都是Fe放电 C．某海水中电池总反应式可表示为：。则负极发生反应的电极方程式为： D．构成原电池可以加快反应速率，一定量的锌粉和过量的稀盐酸反应，加入CuO，能够加快反应速率，产生总量不变 题型11 原电池电极反应式的书写 【典例11】一种以镁、溶解氧和海水为原料的电池如图所示，电池总反应为。已知：石墨不参与电极反应。下列说法正确的是 A．镁电极发生还原反应 B．电池工作时，电流从b极经导线流向a极 C．电池使用过程中，需定期维护和更换镁电极 D．石墨上的电极反应式为 方｜法｜点｜拨 解｜题｜模｜板 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式11-1】某种-空气燃料电池，以NaOH溶液作电解质，石墨作电极，总反应方程式为：。下列有关说法不正确的是 A．负极通入的是氨气，正极通入空气 B．正极电极反应式： C．负极的电极反应式： D．阳离子向正极移动 【变式11-2】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．甲：负极反应式为 B．乙：正极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：负极反应式为 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·上海·期中）材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是 A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其硬度高于纯铁 B．生铁和不锈钢都是只含有金属元素的铁合金 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性 2．（23-24高一下·上海奉贤·期中）钛的活动性顺序接近锌，推测冶炼钛使用的是 A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理法 3．（23-24高一下·上海·期末）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ①过量的与反应    ②与过量稀硫酸反应 ③与S反应        ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 4．（23-24高一下·上海青浦·期末）某小组探究过氧化钠与二氧化硫的反应。将少量Na2O2用脱脂棉包裹，放入充满SO2的密闭三颈瓶中充分反应，反应过程中容器内O2含量的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．ab段发生的反应有：2Na2O2 +2SO2=2Na2SO3+O2 B．取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，无明显变化 C．c点时，三颈瓶内气体中含有SO2和O2 D．相同条件下，若将三颈瓶中的SO2换为CO2，重复操作，充分反应后O2的含量不低于c点对应O2的含量 5．（23-24高一下·上海·期末）以下有关和的说法正确的是 A．溶解性： B．澄清石灰水可用来鉴别二者 C．在一定条件下，二者可以相互转化 D．等质量的和分别与足量盐酸反应，放出多 6．反应A+B→C(吸热反应)分两步进行：①(放热反应)；②X→C(吸热反应)。下列示意图中，能正确表示反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 7．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A． B． C． D． 8．（25-26高一下·山东·课前预习）对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·上海·月考）保存金属时首要考虑的是该金属暴露在空气中是否能稳定存在，下列说法正确的是 A．越活泼的金属，越难在空气中稳定存在 B．所有金属单质在空气中最终都生成氧化物 C．金属活动性排在H后的，不容易被空气氧化 D．实验室可以将钾保存在煤油中 2．（23-24高一下·上海闵行·期末）关于金属冶炼，下列说法中正确的是 A．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 B．像铁铝等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 D．金属冶炼的本质是化合态的金属元素还原为金属单质的过程 3．（24-25高一下·上海·期中）下列关于钠及其化合物的说法，正确的有 A．钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体，这是析出了金属铜 B．分别向和的固体中加入少量水，碳酸氢钠伴有放热现象 C．与反应时，是还原剂 D．和中正、负离子的个数比均为2∶1 4．（24-25高一下·上海·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 5．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备白色沉淀。 下列说法错误的是 A．实验前，应先煮沸溶液除去溶解氧 B．装置3可制取溶液并排尽装置内空气 C．装置5起到液封作用，防止空气进入装置4 D．关闭打开，反应一段时间后，再打开关闭，3中溶液进入4中 6．三氟化氮()是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。以下是几种化学键的键能： 化学键 键能/ 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是 A．反应中为吸热反应 B．过程吸收能量 C．反应中，与的总能量小于的总能量 D．在的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 7．某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示原电池装置。下列说法错误的是 A．电子由Cu片经导线流向Zn片 B．电池工作时，Zn片发生的电极反应： C．该装置反应的能量变化可用如图2表示 D．电池工作一段时间后，溶液质量增加 8．铅酸蓄电池是生活中一种常见的化学电源，其结构如图所示。下列关于铅酸蓄电池的说法错误的是 A．可以实现放电与充电循环，属于二次电池 B．放电时Pb做负极，做正极 C．放电过程中会向Pb方向移动 D．电池总反应为 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） （25-26高一下·上海·期中）生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： 1．2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。由液态转化为气态的过程中_______。 A．放出热量    　　　B．吸收热量　　　　C．发生化学变化 2．“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面反应释放的热量加热食物_______。 A．生石灰和水 B．浓硫酸和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 3．以下实验中不属于放热反应的是_______。 A．        　　B．    　　　C． 4．将铝与氧化铁混合进行铝热反应，反应装置如图所示： (1)上图空白方框处还需加入的试剂为_______。 (2)该铝热反应的化学方程式为_______。 (3)取少量反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀，滴加KSCN溶液无明显现象，能否说明固体混合物中已无，请判断并说明理由_______。 (4)可表示铝与氧化铁反应的热效应的图是_______。 A．　　B．　　C． (5)工业上用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是_______。 A．铝还原性较强　　B．锰、钒熔点高　　C．铝能形成多种合金　　D．反应放出大量热 5．（24-25高一下·上海·期中）金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： (1)关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D．在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 (2)下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH B．铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ (3)类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：___________。(用化学方程式说明) (4)探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是___________。 A．高压钠灯可用于道路照明   B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 (5)既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A．黄铜矿的主要成分为：Cu2S B．铝土矿的主要成分为：Al2O3 C．工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．可用H2还原MgO制备单质Mg (6)实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A．铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C．Fe在稀硝酸中发生钝化 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 (7)实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验：___________。 (8)镁在空气和氧气中点燃产物___________(选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象为___________。 6．（24-25高一下·上海·期末）过氧化钠有着独特的结构和性质，因而具有广泛的用途，如作为漂白剂、印染剂、空气中二氧化碳吸收剂、潜艇中供氧剂等。 (1)可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，请写出与反应的化学方程式_______。 (2)关于和的异同，下列说法错误的是_______。 A．常温常压下状态相同，颜色不同 B．包含的正负离子相同，但个数比不同 C．均可由Na和氧气反应得到，但反应条件不同 D．均可与水反应，但产物不同 (3)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中：、、、，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有_______(填离子符号)。 (4)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是_______。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D．⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 7．某课外小组利用废旧金属器件制作一个简易的铜锌原电池，为确保实验安全设计了如图装置。 (1)该装置将___________能转化为___________能。 (2)该装置中电极X为___________极(选填“正”或“负”)，电子从电极___________转移到电极___________(填电极物质名称)。 (3)电极Y上发生的电极反应式为___________。 (4)把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a质量减少；b、d相连，b为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小为___________(填字母)。 A．a>c>b>d B．a>c>d>b C．b>d>c>a D．a>b>c>d 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $