第1章 材料及其利用 单元复习-专项训练（举一反三）科学新教材浙教版九年级下册

第1章 材料及其利用 单元复习-专项训练 【新教材浙教版】 【重难疑点（7个考查点）+易错分析（3个易错点）+素养考向】 重难疑点 【考查1 金属的化学性质】 【例1】小金同学用如图所示装置测定铜铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 主 要实验步骤如下（要的固定装置已略去）： ①连接装置并检查装置气密性； ②加入药品和水； ③记录 C 中液面刻度（C 为带有刻度的玻璃管）； ④由 A 向 B 中滴加试剂至过量； ⑤待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 中液面刻 度，计算得到气体的体积为 V mL（经查，该气体密度为 ρg/L）； ⑥将 B 中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为 W g。 （1）如何检验该装置的气密性： 。 （2）小敏发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是 。 （3）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验并写出理由 。 【解答】解：（1）从反应的装置特点结合大气压强的知识可知检验该装置的气密性的方法可以是：提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存在高度差，则气密性良好装置不漏气；故填：提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存在高度差，则气密性良好； （2）已知气体的体积，根据密度，可以求出气体的质量；又知道剩余固体质量为Wg，但不知道原固体的质量，无法计算。所以缺少的步骤是：测量铜铝合金的总质量；故填：测量铜铝合金样品的质量； （3）中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量，所以要重新实验。故填：重新实验，因为中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量。 【分析总结】（1）认真分析其原理，利用大气压强的知识来解释检验装置气密性的方法； （2）已知气体的体积，根据密度，可以求出气体的质量；又知道剩余固体质量为Wg，但不知道原固体的质量，无法计算。所以实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：测量铜铝合金的总质量； （3）如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量。 【考查2 金属活动性顺序】 【例2】将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应，过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．m＝3.2 B．a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比为1：2 C．bc段可观察到有气泡产生 D．d点溶液为无色，溶液的pH＜7 【解答】解：A、据图可知，铁与硫酸铜反应，消耗2.8g铁生成mg铜，根据化学方程式： Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 56        64 2.8g      m 可得m＝3.2g。A正确，不符合题意； B、据图可知，铁与硫酸铜反应，消耗2.8g铁生成FeSO4的质量为x，根据化学方程式 Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 56        152 2.8g       x 可得x＝7.6g； 所以，a点对应的溶液中FeSO4的质量＝7.6g； 据图可知，bc段是铁与稀硫酸反应，消耗（6g﹣m）＝（6g﹣3.2g）＝2.8g铁生成FeSO4的质量为y。根据化学方程式 Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 56        152 2.8g       y 可得y＝7.6g。 所以c点对应的溶液中FeSO4的质量＝7.6g+7.6g＝15.2g。即a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比＝7.6g：15.2g＝1：2。B正确，不符合题意；； C、据图可知，bc段是铁与稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，所以bc段可观察到有气泡产生。C正确，不符合题意；； D、据图可知，d点溶液为生成的硫酸亚铁（浅绿色）和剩余的稀硫酸。所以d点溶液为浅绿色，溶液的pH＜7。D不正确，符合题意； 故选：D。 【分析总结】根据将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中，铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，由题意可知，再加入稀硫酸时，固体的质量能减小，说明了铁有剩余，铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，铜与稀硫酸不反应进行分析。 【关键提醒】本题考查了金属的化学性质，要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。 【考查3 置换反应滤渣滤液成分】 【例3】金属及其制品是现代生活中常见的材料。请回答： （1）《天工开物》中记载了金、铜、铁、锌等金属，这些金属中能与稀盐酸反应的有 （写化学式）。 （2）我国是最早应用湿法冶铜的国家：用铁与“胆水”（含CuSO4的溶液）反应获得铜，其原理为 （用化学方程式表示）。 （3）某废液中含有硝酸银和硝酸铜，往废液中加入一定量的铁粉，充分反应后，过滤得到滤渣和滤液，向滤渣中加入少量稀盐酸，产生气泡，则下列判断正确的是 （填字母编号）。 A.滤渣中一定含有银，可能含有铜 B.滤渣中一定含有银和铜，可能含有铁 C.滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜 【解答】解：（1）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，金、铜、铁、锌等金属中铁、锌的位置排在氢之前，能与稀盐酸反应，化学式分别是Fe、Zn。 （2）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。 （3）A.金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，某废液中含有硝酸银和硝酸铜，往废液中加入一定量的铁粉，铁优先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后，过滤得到滤渣和滤液，向滤渣中加入少量稀盐酸，产生气泡，银、铜均不能与稀盐酸反应，说明滤渣中含有铁，即铁是过量的，滤渣中一定含有银、铜、铁，故选项说法错误。 B.滤渣中一定含有银、铜、铁，故选项说法错误。 C.铁是过量的，滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜，故选项说法正确。 【分析总结】（1）根据在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，进行分析解答。 （2）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，进行分析解答。 （3）根据金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，某废液中含有硝酸银和硝酸铜，往废液中加入一定量的铁粉，铁优先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，进行分析解答。 【考查4 氢气制取图像】 【例4】向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况，以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是（　　） A．线段BC表示锌与硝酸银的反应 B．反应结束时，三种情况的溶液溶质种类不同 C．丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量 D．线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同 【解答】解：锌的金属活动性比银、铁强，向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应，锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，锌粉才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁。Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由反应时的质量比可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，固体的质量会增加；Zn+Fe（NO3）2═Zn（NO3）2+Fe，每65份质量的锌可置换出56份质量的铁，固体的质量会减少。当增加的质量大于减少的质量时，甲正确；当增加的质量等于减少的质量时，乙正确；增加的质量小于减少的质量时，丙正确；图象甲、乙、丙均有可能正确。 A、线段BC表示锌与硝酸亚铁的反应，故选项说法错误。 B、反应结束时，三种情况的溶液溶质种类是相同的，均是硝酸锌，故选项说法错误。 C、丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量，故选项说法正确。 D、线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因，是三种金属的质量的不同，故选项说法错误。 故选：C。 【分析总结】锌的金属活动性比银、铁强，向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应，锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，锌粉才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁，据此进行分析解答。 【考查5 金属还原实验】 【例5】工业上高炉炼铁常以铁矿石（主要成分Fe2O3）和焦炭（主要成分为C）、石灰石等为原料，将石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出，过程如甲图所示，请回答下列问题。 （1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大 ，以提高原料的利用率。 （2）焦炭的作用之一是提供热量，创造炼铁所需高温，甲图中与这一作用相关的化学方程式是 。 （3）高炉煤气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，工业上用碱性工业废液吸收SO2气体，高炉煤气中的含硫量与废液温度关系如图乙所示。从节能角度考虑，吸收二氧化硫最合适的温度是 ℃。 （4）高炉要生产含铁98%的生铁4吨，若不计在冶炼过程中铁的损耗，则需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石 吨。 【解答】解：（1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大反应物之间的接触面积，以提高原料的利用率；故答案为：反应物之间的接触面积； （2）焦炭燃烧生成二氧化碳，释放出热量，化学方程式为C+O2CO2；故答案为：C+O2CO2； （3）工业上用某种碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率与温度、脱硫时间的关系如图4所示。依据图中数据分析，脱硫最合适的温度是30℃，因为此温度下，二氧化硫的浓度能达到最低；故答案为：30； （4）设需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石的质量为x，则： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 x×70% 4t×98% x＝8t 故答案为：8。 【分析总结】（1）根据提高原料利用率的方法来分析； （2）根据化学反应的原理来分析； （3）根据图像信息来分析； （4）根据生铁的质量，利用化学方程式来分析计算。 【考查6 化合物间的转化】 【例6】2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2% 7% 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4﹣6个月 1﹣2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 （1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。 据图分析，在阶段1中，x能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 （填写数字）。 （2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。 （3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 。（写出1点） （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 （请至少写出一种做法） 【解答】解：（1）据图分析，在阶段1中，x能为太阳能，利用氢能合成甲醇是氢气和二氧化碳反应生成甲醇，反应物是氢气和二氧化碳，甘油酮（C3H4O3）中一个分子中的碳原子个数为3，则y的值为3； （2）绿色植物光合作用过程均需多种酶作为催化剂，淀粉属于糖类物质，糖类对人体的重要作用是为人体提供能量； （3）根据表格数据对比可知，人工合成淀粉相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是：占地面积少，生产周期短，不受气候等因素制约，节约水资源，减少环境的污染，能量转化效率高； （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，我们应该做到：植树造林、绿色出行、不用一次性筷子、节约用电等。 【分析总结】（1）绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用； （2）图示为人工合成淀粉技术路线过程图，根据图中能量的转化及转化关系中的反应物和生成物，结合光合作用的原理及糖类物质的生理功能进行对比分析； （3）根据该技术的优点来分析； （4）根据实现“碳达峰”和“碳中和”的措施进行分析。 【考查7 物质的制备】 【例7】对印刷电路板蚀刻废液（主要成分为CuCl2和HCl）的资源化利用有如下方法： 方法一：用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。 方法二：用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜，其工艺流程如图所示。 小乐在实验室模拟上述方法，回答问题： （1）反应A中，生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源，其原因是 。 （2）反应B的装置如图所示，为减少副产物Cu（OH）2的生成，合适的加料方式为：将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 （选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”）。 （3）检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。 【解答】解：（1）蚀刻废液中一般含有铜的化合物，常见的是氯化铜等，若用活泼金属（如铝）来置换铜，化学方程式为2Al+3CuCl2＝2AlCl3+3Cu；在反应A中，盐酸与铝反应得到氢气，氢气是易燃易爆气体，与空气混合达到一定比例时，遇明火会发生爆炸，所以进行反应A时需远离火源。 （2）因为碳酸钠溶液显碱性，如果将碳酸钠溶液加入到蚀刻废液（含铜离子）中，局部碱性过强容易生成氢氧化铜沉淀。为减少副产物氢氧化铜的生成，应将碳酸钠溶液（M溶液）缓慢地滴入到含铜离子的蚀刻废液（N溶液）中，这样可以使铜离子与碳酸根离子更均匀地反应，减少氢氧化铜的生成。所以M溶液是碳酸钠溶液； （3）根据流程可知，碳酸钠与蚀刻废液反应得到碱式碳酸铜固体，固体可能附着着有氯离子、钠离子等，假设进行氯离子的检验，实验操作是：取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加适量的硝酸银溶液和稀硝酸，若没有白色沉淀生成，说明固体b已洗涤干净；若有白色沉淀生成，说明固体b没有洗涤干净。 【分析总结】（1）根据金属铝与盐酸反应、与氯化铜反应的原理来分析； （2）根据碳酸钠碱性来分析； （3）根据固体b中可能附着的可溶性离子来分析。 易错分析 【易错点1 金属的冶炼】 【例1】某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法： 方法①湿法炼铜。具体流程如图： 方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。 方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下： （1）写出方法①中步骤2的化学方程式是 。 （2）方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 （填字母）。 A.打开甲处分液漏斗活塞 B.点燃丙处的酒精灯 （3）方法③中生物炼铜的优点有 （写出一点即可）。 （4）经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则含硫化铜（CuS）为80%的该岩石质量为 g。 【解答】解：（1）方法①步骤2中，发生的反应铁与硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，反应化学方程式是：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu； （2）氢气具有可燃性，在有限的空间中，和空气混合达到一定浓度遇明火或加热会发生爆炸；为保证实验安全，排尽试管内的空气，加热前先通氢气，方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是打开甲处分液漏斗活塞，通入一段时间氢气，排尽装置内的空气后，点燃丙处的酒精灯，故答案为：AB； （3）方法③中生物炼铜的优点有：成本低、污染小、反应条件温和等，故答案为：成本低（答案不唯一）； （4）硫化铜（CuS）中铜的质量分数，制得3.2g铜，需要硫化铜的质量，则含硫化铜（CuS）为80%的该岩石质量为4.8g÷80%＝6g，故答案为：6。 【辨析分析】（1）根据方法①中步骤2的反应原理进行分析，确定反应物和生成物，写出化学方程式。 （2）根据实验室制取氢气并进行还原氧化铜实验的操作顺序进行分析，注意实验安全和操作规范。 （3）根据生物炼铜的特点进行分析； （4）根据质量守恒定律来分析。 【巩固特训】“庄稼一枝花，全靠肥当家”。近年来，随着农业生产的不断发展，对硫酸镁（MgSO4）肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉主要成分氧化镁，还含有少量氧化铁、烧碱等杂质）和浓硫酸为原料，生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为：MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O。分析制备过程，以下说法错误的是（　　） A．图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是不与酸反应 B．生产中，稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O，Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O C．回转化成室中发生的化学反应会吸收热量 D．分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66% 【解答】解：A、图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨不能和硫酸反应，故选项不符合题意。 B、生产中，稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，与氧化铁反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O，Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，故选项不符合题意。 C、回转化成室中发生的化学反应会放出热量，是因为过程中温度升高导致形成酸雾和水蒸气，故选项符合题意。 D、分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66%左右，因为此时得到硫酸镁的质量分数最大，故选项不符合题意。 故选：C。 【易错点2 滤液滤渣分析】 【例2】小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（　　） A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2 D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag 【解答】解：分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。 A、若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn，例如锌过量时，该选项正确。 B、当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，例如硝酸银完全反应，硝酸铜部分反应时，一定不含Zn，该选项正确。 C、若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2，可能含Cu（NO3）2，例如硝酸铜部分反应时，该选项不正确。 D、若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸，即硝酸银部分反应，滤渣一定只含有Ag，该选项正确。 故选：C。 【辨析分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。 【巩固特训】某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液： （1）如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是 。 （2）如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有 。 （3）如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 。 A.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 B.向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生 C.滤渣中一定含有Ag D.滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Zn（NO3）2 【解答】解：（1）锌、铁的金属活动性比银强，且锌的金属活动性比铁强，将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌粉反应完，若还有AgNO3溶液，铁才能与AgNO3溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银。如果滤液呈无色，说明没有发生铁和硝酸银的反应，只发生了锌和硝酸银的反应，则滤渣中一定含有的金属是银、铁。 （2）如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，说明溶液中含有硝酸银，则滤液中的金属阳离子有过量的硝酸银中的银离子，反应生成的硝酸锌、硝酸亚铁中的锌离子和亚铁离子。 （3）如果滤液呈浅绿色，说明发生了铁和硝酸银溶液的反应。 A、向滤渣中加入稀盐酸，可能是硝酸银溶液有剩余，也可能是铁和硝酸银恰好完全反应，则不一定有气泡产生，故说法错误。 B、也可能是铁和硝酸银恰好完全反应，也可能是铁有剩余，向滤液中加入稀盐酸，不一定有白色沉淀产生，故说法错误。 C、滤渣中一定含有Ag，故说法正确。 D、硝酸银可能有剩余，也可能是铁和硝酸银恰好完全反应，滤液中一定含有Fe（NO3）2、Zn（NO3）2，可能含有AgNO3，故选项说法错误。 【易错点3 物质检验鉴别】 【例3】钨（W）是当代高科技新材料的重要组成部分。如图是一种生产钨的工业流程： 【查阅资料】①白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等。 ②CaWO4+2HCl═H2WO4↓+CaCl2。 ③钨酸（H2WO4）是难溶于水的黄色固体。 （1）操作1粉碎白钨矿的目的是 。 （2）根据图中信息推断SiO2具有的性质是 。 （3）操作2后所得滤液中一定含有的溶质是 。（写出化学式） 【解答】解：（1）操作1粉碎白钨矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；故答案为：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； （2）根据图中信息推断SiO2具有的性质是难溶于水，不与酸反应；故答案为：难溶于水，不与酸反应； （3）白钨矿（主要成分是钨酸钙，化学式为CaWO4，还含有CaO、SiO2等），加入过量的盐酸后，氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，钨酸钙与盐酸反应生成氯化钙和钨酸沉淀，二氧化硅与盐酸不反应，因此过滤后得到的滤液中一定含有氯化钙和氯化氢；故答案为：HCl、CaCl2； 【辨析分析】（1）根据影响反应速率的因素进行分析； （2）根据图中的信息进行分析； （3）根据白钨矿中氧化钙、钨酸钙与盐酸反应规律进行分析； 【巩固特训】实验室常用碱性KClO溶液与弱酸性的Fe（NO3）3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4．该处理剂具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3+等催化作用下发生分解；④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3、O2以及一种可溶性碱。 下列说法错误的是（　　） A．K2FeO4中Fe的化合价为+6 B．与水反应有KOH生成 C．制备K2FeO4时，应将Fe（NO3）3饱和溶液缓缓的滴入到KClO饱和溶液中，使反应在碱性环境中进行 D．提纯K2FeO4粗产品时，应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用水洗涤 【解答】解：A、在K2FeO4中，氧元素显﹣2价，钾元素显+1价，所以铁元素的化合价为+6，故A正确； B、在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3、O2以及氢氧化钾，故B正确； C、制备K2FeO4时，应将Fe（NO3）3饱和溶液缓缓地滴入到KClO饱和溶液中，使反应在碱性环境中进行，故C正确； D、提纯K2FeO4粗产品时，应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用氢氧化钾溶液洗涤，故D错误。 故选：D。 素养考向 1．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+ B．bc段（不含两端点）析出的金属是Fe C．ab段（不含两端点）对应溶液中只含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+ D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1＜m2 【解答】解：A、c点时锌和硝酸铜恰好完全反应，对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Fe2+，该选项说法不正确； B、bc段（不含两端点）析出的金属是Cu，该选项说法不正确； C、ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子为Ag+、Zn2+、Cu2+、Fe2+，该选项说法不正确； D、锌和硝酸铜、硝酸亚铁反应的化学方程式及其质量关系为： Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu， 65 64 Zn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe， 65 56 由以上质量关系可知，若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1＜m2，该选项说法正确。 故选：D。 2．小周学习了金属的相关性质，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是（　　） A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生 B．甲实验滤液中有三种阳离子 C．乙实验滤液中有两种阳离子 D．乙实验滤液质量变大 【解答】解：A、甲实验中加入稀盐酸产生白色沉淀，是因为稀盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，即硝酸银过量，铁完全反应，滤渣中含有银，银不能和稀盐酸反应，加入盐酸不会有气泡产生，故选项不正确。 B、甲实验滤液中有三种阳离子，即没有反应的硝酸银中的银离子、没有反应的硝酸铜中的铜离子和反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项正确。 C、乙实验中加入稀盐酸产生气体，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，说明铁过量，硝酸银和硝酸铜完全反应，滤液中有一种阳离子，即反应生成的硝酸亚铁中的亚铁离子，故选项不正确。 D、56份质量的铁和硝酸银、硝酸铜反应后生成216份质量的银、64份质量的铜，反应后滤液质量变小，故选项不正确。 故选：B。 3．蚀刻印刷电路的溶液后的溶液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液，如图向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量的变化关系。下列说法正确的是（　　）（查阅资料：2FeCl3+Fe═3FeCl2） ①200～a段发生的反应为2FeCl3+Fe═3FeCl2 ②m点的溶液中溶质成分为：FeCl3和FeCl2 ③x＝16.8 ④原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为65：81 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 【解答】解：A．向FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入铁粉后，由图可知，200～a段溶液的质量随着铁粉的加入不断增大，发生的反应是2FeCl3+Fe＝3FeCl2；，故A说法正确； B．a～b段溶液的质量随着铁粉的加入不断减少，发生的化学反应是CuCl2+Fe＝FeCl2+Cu，m点氯化铜没完全反应，m点的溶液中溶质成分为FeCl2和CuCl2；故B说法错误； C．设a～b段加入的铁粉的质量为y，根据质量守恒定律，固体增加的质量＝溶液减少的质量＝205.6g﹣203.2g＝2.4g； CuCl2+Fe＝FeCl2+Cu 固体增加量 56 64 64﹣56＝8 y 2.4g y＝16.8g 参加反应的铁粉质量为16.8g，所以x＝5.6g+16.8g＝22.4g，C说法错误； D．由图可知，200～a段参加反应的铁粉质量为5.6g，代入A中的化学方程式即可算出FeCl3的质量为32.5g，同理，根据选项B中的化学方程式可以计算出CuCl2的质量为40.5g，则原溶液中FeCl3与CuCl2的质量比为：32.5g：40.5g＝65：81，D说法正确； 故选：A。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 材料及其利用 单元复习-专项训练 【新教材浙教版】 【重难疑点（7个考查点）+易错分析（3个易错点）+素养考向】 重难疑点 【考查1 金属的化学性质】 【例1】小金同学用如图所示装置测定铜铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 主 要实验步骤如下（要的固定装置已略去）： ①连接装置并检查装置气密性； ②加入药品和水； ③记录 C 中液面刻度（C 为带有刻度的玻璃管）； ④由 A 向 B 中滴加试剂至过量； ⑤待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 中液面刻 度，计算得到气体的体积为 V mL（经查，该气体密度为 ρg/L）； ⑥将 B 中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为 W g。 （1）如何检验该装置的气密性： 。 （2）小敏发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是 。 （3）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验并写出理由 。 【考查2 金属活动性顺序】 【例2】将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中，搅拌使之充分反应，过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．m＝3.2 B．a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比为1：2 C．bc段可观察到有气泡产生 D．d点溶液为无色，溶液的pH＜7 【考查3 置换反应滤渣滤液成分】 【例3】金属及其制品是现代生活中常见的材料。请回答： （1）《天工开物》中记载了金、铜、铁、锌等金属，这些金属中能与稀盐酸反应的有 （写化学式）。 （2）我国是最早应用湿法冶铜的国家：用铁与“胆水”（含CuSO4的溶液）反应获得铜，其原理为 （用化学方程式表示）。 （3）某废液中含有硝酸银和硝酸铜，往废液中加入一定量的铁粉，充分反应后，过滤得到滤渣和滤液，向滤渣中加入少量稀盐酸，产生气泡，则下列判断正确的是 （填字母编号）。 A.滤渣中一定含有银，可能含有铜 B.滤渣中一定含有银和铜，可能含有铁 C.滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜 【考查4 氢气制取图像】 【例4】向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉，经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况，以加入锌粉的质量为横坐标，以烧杯中生成的固体质量为纵坐标，小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是（　　） A．线段BC表示锌与硝酸银的反应 B．反应结束时，三种情况的溶液溶质种类不同 C．丙图表示反应结束时，参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量 D．线段OB与X轴夹角＞45°＞线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同 【考查5 金属还原实验】 【例5】工业上高炉炼铁常以铁矿石（主要成分Fe2O3）和焦炭（主要成分为C）、石灰石等为原料，将石灰石等原料从高炉上方加入，经高温反应后，形成铁水和炉渣从下方排出，过程如甲图所示，请回答下列问题。 （1）如图甲，进料时将原料粉碎，从高炉上方的传送带送入炉中，从高炉下方通入热空气，好处是增大 ，以提高原料的利用率。 （2）焦炭的作用之一是提供热量，创造炼铁所需高温，甲图中与这一作用相关的化学方程式是 。 （3）高炉煤气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，工业上用碱性工业废液吸收SO2气体，高炉煤气中的含硫量与废液温度关系如图乙所示。从节能角度考虑，吸收二氧化硫最合适的温度是 ℃。 （4）高炉要生产含铁98%的生铁4吨，若不计在冶炼过程中铁的损耗，则需要含氧化铁质量分数为70%的铁矿石 吨。 【考查6 化合物间的转化】 【例6】2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图所示；绿色植物（以玉米为例）光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2% 7% 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4﹣6个月 1﹣2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 （1）马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从x能→电能→氢能→甲醇 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。 据图分析，在阶段1中，x能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮（C3H4O3），则y的值为 （填写数字）。 （2）马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。 （3）马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在解决粮食危机问题上的优势是 。（写出1点） （4）实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，需要人人参与。作为中学生，我们可以 （请至少写出一种做法） 【考查7 物质的制备】 【例7】对印刷电路板蚀刻废液（主要成分为CuCl2和HCl）的资源化利用有如下方法： 方法一：用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。 方法二：用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜，其工艺流程如图所示。 小乐在实验室模拟上述方法，回答问题： （1）反应A中，生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源，其原因是 。 （2）反应B的装置如图所示，为减少副产物Cu（OH）2的生成，合适的加料方式为：将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 （选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”）。 （3）检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。 易错分析 【易错点1 金属的冶炼】 【例1】某同学进行了《从自然界中的铜到纪念币中的铜》的项目学习。在查阅资料时，发现有以下三种炼铜的方法： 方法①湿法炼铜。具体流程如图： 方法②干法炼铜。先用高温煅烧孔雀石得到氧化铜，再利用氢气来还原氧化铜得到单质铜。如图为制取干燥氢气并用其还原氧化铜的装置。 方法③生物炼铜。“吃岩石的细菌”利用空气中的氧气把硫化铜转化为硫酸铜，再进一步转变为单质铜。具体流程如下： （1）写出方法①中步骤2的化学方程式是 。 （2）方法②中制取干燥氢气并能还原氧化铜的部分操作正确的顺序是 （填字母）。 A.打开甲处分液漏斗活塞 B.点燃丙处的酒精灯 （3）方法③中生物炼铜的优点有 （写出一点即可）。 （4）经测定某岩石由硫化铜（CuS）和其他不含铜元素的物质组成。现用该岩石制得3.2g铜，若不考虑铜元素的损耗，则含硫化铜（CuS）为80%的该岩石质量为 g。 【巩固特训】“庄稼一枝花，全靠肥当家”。近年来，随着农业生产的不断发展，对硫酸镁（MgSO4）肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉主要成分氧化镁，还含有少量氧化铁、烧碱等杂质）和浓硫酸为原料，生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为：MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O。分析制备过程，以下说法错误的是（　　） A．图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是不与酸反应 B．生产中，稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O，Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O C．回转化成室中发生的化学反应会吸收热量 D．分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66% 【易错点2 滤液滤渣分析】 【例2】小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu（NO3）2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是（　　） A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn（NO3）2，一定不含Cu（NO3）2 D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag 【巩固特训】某科学兴趣小组将一定质量的Fe和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液： （1）如果滤液呈无色，则滤渣中一定含有的金属是 。 （2）如果滤液中加入稀盐酸有白色沉淀，则滤液中的金属阳离子有 。 （3）如果滤液呈浅绿色，则关于该滤渣和滤液的下列说法中正确的是 。 A.向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 B.向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生 C.滤渣中一定含有Ag D.滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定不含AgNO3，可能含有Zn（NO3）2 【易错点3 物质检验鉴别】 【例3】钨（W）是当代高科技新材料的重要组成部分。如图是一种生产钨的工业流程： 【查阅资料】①白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等。 ②CaWO4+2HCl═H2WO4↓+CaCl2。 ③钨酸（H2WO4）是难溶于水的黄色固体。 （1）操作1粉碎白钨矿的目的是 。 （2）根据图中信息推断SiO2具有的性质是 。 （3）操作2后所得滤液中一定含有的溶质是 。（写出化学式） 【巩固特训】实验室常用碱性KClO溶液与弱酸性的Fe（NO3）3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4．该处理剂具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3+等催化作用下发生分解；④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3、O2以及一种可溶性碱。 下列说法错误的是（　　） A．K2FeO4中Fe的化合价为+6 B．与水反应有KOH生成 C．制备K2FeO4时，应将Fe（NO3）3饱和溶液缓缓的滴入到KClO饱和溶液中，使反应在碱性环境中进行 D．提纯K2FeO4粗产品时，应将产品放入冰浴中的浓KOH溶液中再进行过滤、用水洗涤 素养考向 1．往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2+和Cu2+ B．bc段（不含两端点）析出的金属是Fe C．ab段（不含两端点）对应溶液中只含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+ D．若bc段和cd段中析出固体质量相等，参加反应的锌粉质量分别为m1和m2，m1＜m2 2．小周学习了金属的相关性质，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是（　　） A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生 B．甲实验滤液中有三种阳离子 C．乙实验滤液中有两种阳离子 D．乙实验滤液质量变大 3．蚀刻印刷电路的溶液后的溶液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液，如图向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量的变化关系。下列说法正确的是（　　）（查阅资料：2FeCl3+Fe═3FeCl2） ①200～a段发生的反应为2FeCl3+Fe═3FeCl2 ②m点的溶液中溶质成分为：FeCl3和FeCl2 ③x＝16.8 ④原溶液中FeCl3与CuCl2的质量之比为65：81 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 第 1 页 共 14 页 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