专题02 常见的化学物质(2)——金属和有机物(期中复习讲义)(含解析)

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专题02 常见的化学物质(2)——金属和有机物(期中复习讲义)(含解析)

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专题02 常见的化学物质(2)——金属和有机物(期中复习讲义)
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
金属材料与物理性质 1. 掌握金属的物理共性及特性差异 2. 理解合金定义,明确合金性能,如钢 3. 能根据用途推断金属所需物理性质 选择题 填空题 1. 高频考查 “合金与纯金属的性能对比” 2. 常结合生活 / 科技场景考查
金属的化学性质 1. 熟练书写金属与氧气反应方程式 2. 掌握金属与酸反应规律,能分析反应现象 3. 掌握金属与盐溶液反应规律,明确反应现象 选择题 实验题 计算题 1. 金属与酸反应常结合 “压强变化” 考查,反应速率越快,压强上升越明显
金属活动性顺序应用 1. 熟记金属活动性顺序 2. 能根据活动性顺序判断反应能否发生 3. 会设计实验验证三种金属的活动性顺序 选择题 实验题 填空题 1. 高频考查 “滤渣 、滤液成分分析” 2. 验证金属活动性时,若有 H 前和 H 后金属,可通过 “与稀酸反应与否” 快速区分
金属的冶炼 1. 理解金属冶炼原理 2. 掌握 H 还原 CuO 实验的操作步骤及注意事项 3. 掌握 CO 还原 Fe O 实验的现象及尾气处理 选择题 实验题 计算题 1. H 、CO 还原金属氧化物实验中,“先通气体后加热” 是高频考点 2. 尾气处理是必考点,常见方法:点燃、收集或通入 NaOH 溶液 3. 生物炼铜是新兴考点,优点为成本低、污染小
金属的锈蚀与防护 1. 明确金属锈蚀条件 2. 掌握防锈措施 3. 能设计实验验证锈蚀条件 选择题 实验题 填空题 1. 高频通过 “控制变量法” 考查锈蚀条件,需保证每组实验仅一个变量 2. 盐 、酸会加速金属锈蚀,常结合生活场景考查
有机物与有机合成材料 1. 明确有机物定义 2. 区分常见有机物与无机化合物 3. 掌握有机合成材料类别,能区分天然材料与合成材料 选择题 填空题 计算题 1. 高频考查 “有机合成材料的判断” 2. 有机物常结合 “生命活动” 考查,如糖类、蛋白质、脂肪的作用
物质的分类 1. 掌握物质分类体系 2. 能根据组成判断物质类别 3. 理解概念间关系 选择题 填空题 判断题 1. 高频考查 “冰水混合物的类别”和 “合金的类别”
知识点01 金属
1.金属的物理性质:有光泽、比较硬,有 性、有 性。
2.合金:两种或两种以上的金属(也可以是金属和非金属)熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有 特性,其性能比纯金属更好,硬度更大。
是最常见、应用较广的一种合金,由Fe和 形成的合金
3.金属锈蚀的条件: 和
4.金属防锈措施: 法:油漆、涂油、电镀、烤蓝等、改变金属 (不锈钢)
5.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
(2)与酸溶液反应
(3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应
知识点02金属的冶炼
1.金属的冶炼原理与方法
2.氢气与氧化铜反应
(1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
(2)实验装置:如图所示。
(3)实验步骤: 。
(4)实验现象: 。
3.还原反应
(1)还原反应:含氧化合物里的 被夺取的反应,叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取,CuO发生了还原反应。
(2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
(3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。 是常见的还原剂。
知识点03 有机物
1.含有 元素的化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等以外)称为有机物。有机化合物除含碳元素外,还可能含有 、 、 、氯、磷和硫等元素。有机物在物质种类中占了绝大多数。
2.常见的有机物:
甲烷、淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、塑料、橡胶等。其中 (化学式 )是最简单的有机物。
3.淀粉、脂肪、蛋白质等对生命活动具有重大意义
(1)人体内最基本的有机物是糖类、 和 。
(2) 是人体能量的主要来源; 是构成生物体的基本物质;脂肪是人体内的主要 物质。
知识点04 物质的分类
1.单质:由 组成的纯净物,如N2、O2、Fe、S等。
2.化合物:由 元素组成的纯净物,如NO、HCl、FeSO4、H2SO4等。
3.
题型1 金属的物理性质
【典例1】(2024秋 杭州校级期中)下列金属材料的运用与其所利用的性质不一致的是(  )
A.制造白炽灯灯丝一一熔点高
B.制造保险丝——硬度大
C.制造飞机——坚硬而质轻
D.制造铝箔——延展性好
【即时检测1】(2024秋 台州期中)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于(  )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
【即时检测2】(2024秋 温州期中)如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币,在选择铸造纪念币的材料时,不需要考虑的因素是(  )
A.金属的硬度 B.金属的耐腐蚀性
C.金属的导电性 D.金属的延展性
题型2 金属的活动性顺序的应用
【典例2】(2024秋 杭州校级期中)小浔同学通过实验探究某种金属R的活动性强弱,并根据实验现象编制检索表如图,根据检索表可知,金属R的活动性强弱排序正确的是(  )
A.Zn>R>Cu>Ag B.Zn>Cu>R>Ag
C.R>Zn>Cu>Ag D.Zn>Cu>Ag>R
解|题|技|巧 看反应:能与酸反应产气体,金属活动性在 H 前;能置换盐溶液中金属,活动性更强。 比顺序:根据反应能否发生,排列金属活动性强弱。
【即时检测1】(2024秋 长兴县期中)为了测定金属活动性强弱,小科设计了如图所示的实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属X上仅①处有明显现象,金属Y上③和④处均有明显现象。据此可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为(  )
A.X>Y>Fe>Ag B.Y>Fe>X>Ag C.Y>X>Fe>Ag D.X>Fe>Y>Ag
【即时检测2】(2024秋 浙江期中)为比较金属镓(Ga)、锌(Zn)、铁(Fe)的活动性强弱,做了如图所示的实验,两支试管中均有明显现象产生,则下列金属活动性顺序正确的是(  )
A.Ga>Zn>Fe B.Ga>Fe>Zn C.Zn>Ga>Fe D.Zn>Fe>Ga
题型3 金属与酸的反应图像分析
【典例3】(2024秋 平湖市期中)等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是(  )
A.
B.
C.
D.
易|错|辨|析 一、酸足量(金属完全反应) 反应速率(图像斜率):金属活动性越强,与酸反应速率越快,图像斜率越大。 氢气质量:根据化学方程式,等质量金属与足量酸反应时,相对原子质量越小、化合价越高,生成氢气越多。 二、金属足量(酸完全反应) 反应速率(图像斜率):金属活动性越强,反应速率越快,图像斜率越大。 氢气质量:酸完全反应时,酸中氢元素全部转化为氢气,由于酸的质量和质量分数相等,所以最终生成氢气质量相等,图像中最终氢气质量曲线重合。 三、横坐标为酸的质量 反应过程:随着酸质量增加,只要金属有剩余,就会持续反应产生氢气。 氢气质量变化:在金属完全反应前,加入相同质量的酸,产生氢气质量相等;当某金属先完全反应后,继续加酸,只有未完全反应的金属继续反应,直至所有金属都完全反应,最终生成氢气质量由金属质量决定。
【即时检测1】(2024秋 婺城区期末)将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,下列判断正确的是(  )
A.a、b、c三条曲线分别对应锌、铁、镁
B.a、b、c三条曲线分别对应镁、锌、铁
C.n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌
D.n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为硫酸、硫酸铁、铁
【即时检测2】(2025 绍兴一模)两烧杯中盛有等质量(等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知(  )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
题型4 金属与盐溶液反应后滤液和滤渣成分判断
【典例4】 (2024秋 湖州期中)在学习金属相关知识时,小科往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是(  )
A.反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B.反应后的溶液中有硝酸银剩余
C.原溶液中硝酸银的质量等于硝酸铜的质量
D.原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
解|题|技|巧 明确反应顺序:金属与多种盐溶液反应时,按金属活动性顺序,活动性弱的金属对应的盐先反应(如铁与硝酸银、硝酸铜混合溶液反应,硝酸银先反应,再是硝酸铜)。 分析质量变化:结合反应的化学方程式,分析反应前后固体质量的变化(如铁与硝酸银反应,固体质量增加;铁与硝酸铜反应,固体质量变化情况不同),辅助判断反应进行的程度。 判断剩余物质:根据反应顺序和质量变化,判断盐溶液是否有剩余,以及滤渣中含有的金属种类。
【即时检测1】(2024秋 桐乡市期中)将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是(  )
A.
B.
C.
D.
【即时检测2】(2024秋 绍兴期中)为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是(  )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
题型5 金属锈蚀和防锈
【典例5】(2024秋 上城区期中)小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”,实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是(  )
A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件
B.实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢,判断锈蚀快慢
C.实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D.三条曲线都是先陡后缓,是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
【即时检测1】(2024秋 湖州期中)某学生将沾有清水的细铁丝放在如图的装置中,经过几天后能观察到的现象是(  )
A.铁丝不变,导管中水面上升
B.铁丝不变,导管中水面不变
C.铁丝生锈,导管中水面上升
D.铁丝生锈,导管中水面不变
【即时检测2】(2025春 杭州校级期中)小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈,为了探究铜锈产生的原因以及其成分,小明进行如图所示的实验。
(1)①号试管中试管塞的作用是 。
(2)在④号试管中产生的气体是 。(写出化学式)
(3)本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因,请说明理由: 。
(4)若④号试管中的盐酸浓度过高,会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象,请简要说明原因: 。
题型6 三大还原剂还原金属氧化物
【典例6】如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是(  )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都需尾气回收
解|题|技|巧 实验操作顺序 通气体:实验开始前,先通入还原剂气体,排尽装置内空气,防止加热时发生爆炸。 加热:再点燃酒精灯等加热装置,使反应发生。 停止加热:反应结束后,先停止加热,继续通气体至装置冷却,防止生成的金属在高温下被重新氧化。 现象判断 金属氧化物被还原:黑色的金属氧化物逐渐变为红色的金属。 产物检验:若有CO2生成,可通过澄清石灰水变浑浊来检验生成CO2;若有H2O生成,可通过无水硫酸铜变蓝来检验。 尾气处理(针对CO) CO有毒,不能直接排放到空气中,需进行尾气处理,如点燃或用气球收集等。 装置特点 用H2还原时,试管口略向下倾斜,防止生成的水倒流使试管炸裂;用CO还原时,玻璃管水平放置,且有尾气处理装置。
【即时检测1】(2024秋 苍南县期中)如图为氢气还原氧化铜的微型实验装置图,请分析回答。
(1)实验开始时先挤压微型滴管,再点燃酒精灯,这样操作的目的是: 。
(2)实验过程中,能证明氧化铜被还原的实验现象是: 。
(3)实验过程已经得到了铜,可是结束后又变成了黑色,请分析造成这种结果可能的原因是: 。(请写出一种)
【即时检测2】(2024秋 乐清市校级期中)某项目学习小组设计如图甲所示的实验装置来模拟探究炼铁过程,其主要反应原理为:。
(1)实验过程中,需要在点燃酒精喷灯之前,往装置中先通入适量一氧化碳气体,目的是 。
(2)图乙是A瓶中导管a和b的三种安装方式,为更好的达成实验目的,应该选择图乙中的 (①或②或③)集气瓶,原因是 。
(3)小明认为不能用氢氧化钙溶液代替装置A中的氢氧化钠溶液,原因是 。
题型7 有机物中元素的判断和计算
【典例7】(2023秋 绍兴期中)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验,每步均充分反应。回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是 。
(2)以上装置中需要加热的仪器有A和D两处,操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克,则该物质化学式中x、y之比为 。
(4)将B和C装置互换,则测得的氢元素的含量会 (选填“偏大”、“偏小”“不变”)。
解|题|技|巧 实验前处理:实验开始时通入氧气,排尽装置内空气,避免空气中成分干扰实验结果。 加热顺序:涉及多处加热时,需根据反应原理确定先后,如利用后续装置处理尾气等情况,先点燃后续相关酒精灯。 元素质量计算:通过吸收装置的增重,计算有机物中氢、碳元素的质量。根据水的质量计算氢元素质量,根据CO2质量计算碳元素质量。 装置顺序影响:若吸收水和CO2的装置互换,会导致水的测量受干扰,从而使氢元素含量测定出现偏差。 氧元素判断:计算有机物中碳、氢元素质量之和,若小于有机物总质量,则含有氧元素;若相等,则不含氧元素。
【即时检测1】新冠病毒肺炎肆虐全球,医用口罩成为急需品。某化学兴趣小组对制作医用口罩的材料进行了科学探究:口罩材料的组成元素是什么?
【查阅资料】
①无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色。
②碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物,在本实验中用作吸收空气中的二氧化碳。
【实验1】将口罩燃烧后的气体通入如图1中的装置,气体通入装置的连接顺序是 (填“AB”或“BA”)。若观察到A装置中溶液变浑浊,B装置中固体变蓝色。
【结论1】口罩的材料中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
【实验2】为了确定材料的组成中是否有氧元素,同学们称取2.1g剪碎的样品放入玻璃管中,通入充足的氧气,加热(实验装置如图2所示)。充分反应后,燃烧产物被完全吸收,D装置增重2.7g,E装置增重6.6g。
【结论2】口罩材料中一定 (填“有”或“没有”)氧元素。
【反思拓展】
(1)若D与E装置互换,则会导致氢元素的测定结果 。(选填偏大、偏小或不影响)
(2)实验2的操作中,通入足量的氧气使样品完全燃烧,停止加热后,还要继续通入氧气,其主要目的是 (填字母)。
a.防止浓硫酸倒吸
b.将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收
c.使样品完全燃烧
【即时检测2】(2024秋 慈溪市期末)某科学研究小组以“有机物中碳、氢元素的质量分数测定”为课题进行了如下的实验设计。一定量样品和氧气混合气经过灼热的铜网时被充分氧化,产生二氧化碳和水蒸气。经B、C、D装置可以测得产生的二氧化碳和水蒸气的质量,进而推知样品中碳和氢元素的质量分数。
(1)产生的二氧化碳和水蒸气是否被充分吸收,会影响碳、氢元素的含量测定。研究小组的成员查找到了下列有关数据,试图了解吸收剂的吸收性能。如表是20℃时,1m3空气中经下列吸收剂吸收后水蒸气残留的克数:
吸收剂 浓硫酸 Mg(ClO4)2固体 CuSO4固体 硅胶固体 CaO固体 NaOH固体
残留质量 0.003 0.0005 1.4 0.03 0.2 0.14~0.25
根据上述数据,你认为吸收水蒸气时,最理想的吸收剂是 。
(2)C中的试剂为硫酸铜固体,B、D装置中的试剂也为固体,你认为研究小组在这一实验中,D中的试剂为 。
(3)某同学用上图装置测定维生素C中元素组成(可能含有氧元素),取维生素C样品研碎称取0.352g。生成物完全被吸收,测得装置B、D两者分别增重0.144g和0.528g。则样品中碳的质量分数为 ,维生素C的最简化学式为 。
题型8 物质的类型判断
【典例8】(2025春 滨江区期中)分类是研究物质的重要方法。下列各组物质中,前者属于单质,后者属于化合物的是(  )
A.食盐、食醋 B.液氧、二氧化碳
C.冰水、铜丝 D.青铜器、空气
解|题|技|巧 明确概念 单质:由同种元素组成的纯净物。 化合物:由不同种元素组成的纯净物。 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。 混合物:由两种或两种以上物质混合而成(如食醋、青铜器、空气)。 逐一分析:对选项中各物质,根据上述概念,判断其所属类别,进而选出符合要求的选项。
【即时检测1】(2024春 西湖区校级期中)分类是学习和研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列容器中所盛物质属于单质的是 ,属于氧化物的是 ,属于混合物的是 (填字母)。
【即时检测2】(2025春 钱塘区校级期末)下列各图中“”“”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是(  )
A. B.
C. D.
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列对比实验中,能证明铁钉生锈需要水的是(  )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、乙、丙
2.为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质,小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,下列分析正确的是(  )
A.表中“2”代表单质
B.表中“甲”代表粗盐
C.表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D.按照现有表中的分类标准,可区分这五种物质
3.为了比较Al、Sn、Cu的活动性顺序,在相同温度下,取大小相同的上述三种金属薄片,分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如表,下列说法正确的是(  )
金属 Al Sn Cu
现象 产生气泡较快 产生气泡较慢 不产生气泡
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Sn、Al、Cu
B.锡粉中混有铝粉,可用足量稀盐酸除去铝粉
C.铝片放入盐酸溶液后,溶液质量逐渐减少
D.根据实验现象,不能用铝制容器来盛放稀盐酸
4.在如图所示氢气还原氧化铜的实验中,下列说法错误的是(  )
A.实验开始时,应先通氢气,再点燃酒精灯
B.实验结束时,应先熄灭酒精灯,继续通氢气至试管冷却
C.实验过程中,观察到黑色固体逐渐变为红色,说明发生了反应
D.该实验中,氢气表现出氧化性
5.某化合物完全燃烧,需要4.8g氧气,同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则该化合物(  )
A.含有碳、氢、氧三种元素
B.只含碳、氧两种元素
C.只含碳、氢两种元素
D.无法确定
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡。根据上述信息,判断下列说法正确的是(  )
A.原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色
B.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
C.滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量
D.滤渣含有三种固体物质
2.如图所示的装置,甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉,同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是(  )
A.先向左移动,最后停在P右侧
B.先向左移动,最后停在P位置
C.先向右移动,最后停在P位置
D.先向右移动,最后停在P左侧
3.借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像不能正确反映对应关系的是(  )
A.向等质量的铝粉和镁粉中分别加入足量的同浓度的稀盐酸,则a点时两个烧杯中都有金属剩余
B.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入锌粉至过量
D.跳伞运动员从飞机上跳下,在降落伞打开前他作加速运动,打开一段时间后开始匀速下落
4.小科查阅资料发现:氢气还原氧化铜的实验中,若反应过程通入氢气时间不够,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.6克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间,并检测固体中氧化亚铜的质量,结果如图乙。
(1)利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确实验操作顺序为 。
①加热
②停止加热
③通入制好的纯净氢气
④停止通氢气
(2)为解释实验结果,小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O,H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立,请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克?
(3)根据图乙所示的探究结果和计算结果分析,可以确定两个反应是 (填“同时进行”或者“分步进行”)。
(4)为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是 。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应。溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,有关说法错误的是(  )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.b点得到的固体为Cu
C.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
D.d点得到的固体有3种
2.向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是(  )
A.与原溶液相比,滤液的质量可能增大
B.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
C.滤液中可能有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2
D.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
3.某混合溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2(M表示某种金属元素),小虞对其进行如图实验,下列有关说法正确的是(  )
A.滤液A可能为蓝色
B.固体甲中可能含有金属M
C.四种金属的活动性一定为M>Zn>Cu>Ag
D.固体乙中加入稀盐酸一定没有气泡产生
4.小乐为了研究铁锈蚀的影响因素,设计了如图所示实验装置并进行了三组实验,三组实验的试剂及反应200s时瓶内O2的含量如表所示。则下列说法错误的是(  )
组别 试剂 200s时瓶内O2的含量
① 5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂 21%
② 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水 15%
③ 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g食盐 8%
A.②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
5.日常生活中使用的塑料袋,有的是用聚乙烯制成的,有的是用聚氯乙烯制成的。小凤对包装食品的塑料袋进行探究,以验证其成分。
【作出猜想】①该塑料袋是用聚乙烯制成的②该塑料袋是用聚氯乙烯制成的;
【查阅资料】聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水;聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢;无水硫酸铜是白色粉末,遇水变为蓝色。
【实验探究】小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后,进行实验。在实验过程中,B、D产生明显现象,C无明显现象,说明塑料袋没有 气体生成(填化学式)。B装置的作用是 ;D瓶中发生反应的化学方程式是 。
【实验结论】通过实验证明,猜想 是正确的。
【交流反思】①从化学角度分析,大量使用塑料制品会导致 。
②连接实验仪器时,能否 (填“能“或“不能”)将B、C位置进行交换,理由是 。
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专题02 常见的化学物质(2)——金属和有机物(期中复习讲义)
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
金属材料与物理性质 1. 掌握金属的物理共性及特性差异 2. 理解合金定义,明确合金性能,如钢 3. 能根据用途推断金属所需物理性质 选择题 填空题 1. 高频考查 “合金与纯金属的性能对比” 2. 常结合生活 / 科技场景考查
金属的化学性质 1. 熟练书写金属与氧气反应方程式 2. 掌握金属与酸反应规律,能分析反应现象 3. 掌握金属与盐溶液反应规律,明确反应现象 选择题 实验题 计算题 1. 金属与酸反应常结合 “压强变化” 考查,反应速率越快,压强上升越明显
金属活动性顺序应用 1. 熟记金属活动性顺序 2. 能根据活动性顺序判断反应能否发生 3. 会设计实验验证三种金属的活动性顺序 选择题 实验题 填空题 1. 高频考查 “滤渣 、滤液成分分析” 2. 验证金属活动性时,若有 H 前和 H 后金属,可通过 “与稀酸反应与否” 快速区分
金属的冶炼 1. 理解金属冶炼原理 2. 掌握 H 还原 CuO 实验的操作步骤及注意事项 3. 掌握 CO 还原 Fe O 实验的现象及尾气处理 选择题 实验题 计算题 1. H 、CO 还原金属氧化物实验中,“先通气体后加热” 是高频考点 2. 尾气处理是必考点,常见方法:点燃、收集或通入 NaOH 溶液 3. 生物炼铜是新兴考点,优点为成本低、污染小
金属的锈蚀与防护 1. 明确金属锈蚀条件 2. 掌握防锈措施 3. 能设计实验验证锈蚀条件 选择题 实验题 填空题 1. 高频通过 “控制变量法” 考查锈蚀条件,需保证每组实验仅一个变量 2. 盐 、酸会加速金属锈蚀,常结合生活场景考查
有机物与有机合成材料 1. 明确有机物定义 2. 区分常见有机物与无机化合物 3. 掌握有机合成材料类别,能区分天然材料与合成材料 选择题 填空题 计算题 1. 高频考查 “有机合成材料的判断” 2. 有机物常结合 “生命活动” 考查,如糖类、蛋白质、脂肪的作用
物质的分类 1. 掌握物质分类体系 2. 能根据组成判断物质类别 3. 理解概念间关系 选择题 填空题 判断题 1. 高频考查 “冰水混合物的类别”和 “合金的类别”
知识点01 金属
1.金属的物理性质:有光泽、比较硬,有延展性、有导电性。
2.合金:两种或两种以上的金属(也可以是金属和非金属)熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性,其性能比纯金属更好,硬度更大。
钢是最常见、应用较广的一种合金,由Fe和C形成的合金
3.金属锈蚀的条件:空气和水分
4.金属防锈措施: 保护膜法:油漆、涂油、电镀、烤蓝等、改变金属内部结构(不锈钢)
5.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
(2)与酸溶液反应
(3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应
知识点02金属的冶炼
1.金属的冶炼原理与方法
C+2CuO高温 CO2↑+2Cu
CO+CuO高温 CO2↑+Cu
H2+CuO 加热 H2O+Cu
2.氢气与氧化铜反应
(1)实验器材:试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)。
(2)实验装置:如图所示。
(3)实验步骤:检(检验氢气的纯度)、通(通氢气)、点(点燃酒精灯加热)、熄(实验完毕,先熄灭酒精灯)冷(继续通氢气,直到试管完全冷却)。
(4)实验现象:黑色固体逐渐变为红色,同时试管口出现小水珠。
3.还原反应
(1)还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应,叫做还原反应。如CuO中的氧被C、H2、CO等夺取,CuO发生了还原反应。
(2)还原性:能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
(3)还原剂:具有还原性的物质可做还原剂。C、H2、CO是常见的还原剂。
知识点03 有机物
1.含有碳元素的化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等以外)称为有机物。有机化合物除含碳元素外,还可能含有氧、氢、氮、氯、磷和硫等元素。有机物在物质种类中占了绝大多数。
2.常见的有机物:
甲烷、淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、塑料、橡胶等。其中甲烷
(化学式CH4)是最简单的有机物。
3.淀粉、脂肪、蛋白质等对生命活动具有重大意义
(1)人体内最基本的有机物是糖类、蛋白质和脂肪 。
(2)糖类(葡萄糖)是人体能量的主要来源;蛋白质是构成生物体的基本物质;脂肪是人体内的主要贮能物质。
知识点04 物质的分类
1.单质:由一种元素组成的纯净物,如N2、O2、Fe、S等。
2.化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物,如NO、HCl、FeSO4、H2SO4等。
3.
题型1 金属的物理性质
【典例1】(2024秋 杭州校级期中)下列金属材料的运用与其所利用的性质不一致的是(  )
A.制造白炽灯灯丝一一熔点高
B.制造保险丝——硬度大
C.制造飞机——坚硬而质轻
D.制造铝箔——延展性好
【答案】B
【解答】解:A、制造白炽灯灯丝,使用金属材料应具有熔点高的性质,不符合题意,故选项错误。
B、制造保险丝,使用金属材料应具有熔点低的性质,符合题意,故选项正确。
C、制造飞机,使用金属材料应具有坚硬而质轻的性质,不符合题意,故选项错误。
D、制造铝箔,利用了铝具有延展性好的性质,不符合题意,故选项错误。
故选:B。
【即时检测1】(2024秋 台州期中)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于(  )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
【答案】B
【解答】解:钢是铁的合金,属于金属材料。
故选:B。
【即时检测2】(2024秋 温州期中)如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币,在选择铸造纪念币的材料时,不需要考虑的因素是(  )
A.金属的硬度 B.金属的耐腐蚀性
C.金属的导电性 D.金属的延展性
【答案】C
【解答】解:根据硬币的流通特点可知:铸造出的纪念币要有较强的耐腐蚀性、硬度较大且硬币价值与面值的吻合度要接近,而金属的导电性、导热性等不是铸造硬币所考虑的因素,
故选:C。
题型2 金属的活动性顺序的应用
【典例2】(2024秋 杭州校级期中)小浔同学通过实验探究某种金属R的活动性强弱,并根据实验现象编制检索表如图,根据检索表可知,金属R的活动性强弱排序正确的是(  )
A.Zn>R>Cu>Ag B.Zn>Cu>R>Ag
C.R>Zn>Cu>Ag D.Zn>Cu>Ag>R
【答案】A
【解答】解:锌能与稀盐酸反应,说明锌的位置排在氢的前面,锌>氢。2指代的金属是不与稀盐酸反应的金属,说明2a和2b对应金属的活动性位于H后;3指代的金属能与硝酸银溶液反应,说明3中金属的位置排在银的前面;3a中的金属R能与硝酸铜反应,说明位置排在铜的前面,即R>Cu。故金属R的活动性强弱排序正确的是Zn>R>Cu>Ag。
故选:A。
解|题|技|巧 看反应:能与酸反应产气体,金属活动性在 H 前;能置换盐溶液中金属,活动性更强。 比顺序:根据反应能否发生,排列金属活动性强弱。
【即时检测1】(2024秋 长兴县期中)为了测定金属活动性强弱,小科设计了如图所示的实验,向打磨过的金属X和金属Y上滴加不同溶液,金属X上仅①处有明显现象,金属Y上③和④处均有明显现象。据此可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为(  )
A.X>Y>Fe>Ag B.Y>Fe>X>Ag C.Y>X>Fe>Ag D.X>Fe>Y>Ag
【答案】B
【解答】解:向打磨过的金属X上滴加硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,金属X上仅①处有明显现象,说明X的金属活动性比银强,比铁弱,即Fe>X>Ag;向打磨过的金属Y上滴加硝酸银溶液、氯化亚铁溶液,金属Y上③和④处均有明显现象,说明Y的金属活动性比银、铁强,即Y>Ag,Y>Fe;可判断出金属X、金属Y、铁和银的活动性由强到弱的顺序为Y>Fe>X>Ag。
故选:B。
【即时检测2】(2024秋 浙江期中)为比较金属镓(Ga)、锌(Zn)、铁(Fe)的活动性强弱,做了如图所示的实验,两支试管中均有明显现象产生,则下列金属活动性顺序正确的是(  )
A.Ga>Zn>Fe B.Ga>Fe>Zn C.Zn>Ga>Fe D.Zn>Fe>Ga
【答案】C
【解答】解:两支试管中均有明显现象产生,说明金属活动性锌>镓,镓>铁,所以为Zn>Ga>Fe。
故选:C。
题型3 金属与酸的反应图像分析
【典例3】(2024秋 平湖市期中)等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:A、图中所示,充分反应后所得氢气质量不等,与实验分析不一致,故A不正确;
B、图中所示,充分反应后放出氢气质量相等,并且与铁充分反应所需要时间最长、与镁反应时间最短,与实验分析相符,故B正确;
C、图中所示,充分反应后产出氢气质量相等,但与锌反应的时间最长,不符合金属活动性强弱关系,故C不正确;
D、图中所示,充分反应后所产生氢气质量不等,与实验分析不一致,故D不正确;
故选:B。
易|错|辨|析 一、酸足量(金属完全反应) 反应速率(图像斜率):金属活动性越强,与酸反应速率越快,图像斜率越大。 氢气质量:根据化学方程式,等质量金属与足量酸反应时,相对原子质量越小、化合价越高,生成氢气越多。 二、金属足量(酸完全反应) 反应速率(图像斜率):金属活动性越强,反应速率越快,图像斜率越大。 氢气质量:酸完全反应时,酸中氢元素全部转化为氢气,由于酸的质量和质量分数相等,所以最终生成氢气质量相等,图像中最终氢气质量曲线重合。 三、横坐标为酸的质量 反应过程:随着酸质量增加,只要金属有剩余,就会持续反应产生氢气。 氢气质量变化:在金属完全反应前,加入相同质量的酸,产生氢气质量相等;当某金属先完全反应后,继续加酸,只有未完全反应的金属继续反应,直至所有金属都完全反应,最终生成氢气质量由金属质量决定。
【即时检测1】(2024秋 婺城区期末)将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,下列判断正确的是(  )
A.a、b、c三条曲线分别对应锌、铁、镁
B.a、b、c三条曲线分别对应镁、锌、铁
C.n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌
D.n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为硫酸、硫酸铁、铁
【答案】C
【解答】解:将质量相等的镁、锌、铁三种金属分别投入到三份等浓度且过量的稀硫酸溶液的烧杯中,镁最活泼,反应需要时间最短,铁最不活泼,反应需要时间最长,最终镁反应生成氢气质量最大,锌反应生成氢气质量最小。a、b、c三条曲线分别对应镁、铁、锌。n点时曲线c表示溶液中存在的溶质仅为硫酸、硫酸锌。n点时曲线b表示烧杯中存在的物质仅为过量的硫酸和反应生成的硫酸亚铁。
故选:C。
【即时检测2】(2025 绍兴一模)两烧杯中盛有等质量(等质量分数的稀盐酸,现向两烧杯中分别加入质量都为m的金属Zn和Fe,生成氢气的质量随加入金属质量的关系如图所示,由图可知(  )
A.Zn的活动性比Fe强
B.当m=a时,放入Zn的烧杯中盐酸过量
C.当m=b时,两烧杯中溶液的质量相等
D.当m=c时,两烧杯中剩余的金属质量Zn>Fe
【答案】B
【解答】解:A.金属活动性强弱是通过反应速率来判断的,根据图像信息无法得出Zn的活动性比Fe强,故A错误;
B.从图像可以看出,当加入金属质量为a时,锌产生的氢气质量比铁产生的氢气质量少,说明此时锌已经完全反应,且锌完全反应产生的氢气质量比等质量铁完全反应产生的氢气质量少,所以放入Zn的烧杯中盐酸过量,故B正确;
C.当m=b时,铁和锌都完全反应,根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,等质量的锌和铁与足量盐酸反应,锌产生的氢气少,进入溶液的锌的质量比铁多,所以两烧杯中溶液的质量不相等,故C错误;
D.当m=c时,金属都有剩余,等质量的锌和铁,铁的相对原子质量比锌小,所以铁的物质的量比锌大,那么剩余的金属质量Fe>Zn,故D错误。
故选:B。
题型4 金属与盐溶液反应后滤液和滤渣成分判断
【典例4】 (2024秋 湖州期中)在学习金属相关知识时,小科往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,充分反应后烧杯内剩余固体的质量如图。则下列推断正确的是(  )
A.反应后的溶液中有硝酸铜剩余
B.反应后的溶液中有硝酸银剩余
C.原溶液中硝酸银的质量等于硝酸铜的质量
D.原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量
【答案】D
【解答】解:A、金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag,往盛有硝酸银和硝酸铜混合溶液的烧杯中加入一定质量的铁粉,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。由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,剩余固体为银、铜、铁,反应后的溶液中不可能有硝酸铜剩余,故选项说法错误。
B、由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,剩余固体为银、铜、铁,反应后的溶液中不可能有硝酸银剩余,故选项说法错误。
C、由充分反应后烧杯内剩余固体的质量图可知,生成银和铜的质量相等;由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag可知,每340份质量的硝酸银可置换出216份质量的银;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每188份质量的硝酸铜可置换出64份质量的铜,则原溶液中硝酸银的质量不可能等于硝酸铜的质量,故选项说法错误。
D、根据C选项的解析可知,每340份质量的硝酸银可置换出216份质量的银;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每188份质量的硝酸铜可置换出64份质量的铜,生成银和铜的质量相等,则原溶液中硝酸银的质量小于硝酸铜的质量,故选项说法正确。
故选:D。
解|题|技|巧 明确反应顺序:金属与多种盐溶液反应时,按金属活动性顺序,活动性弱的金属对应的盐先反应(如铁与硝酸银、硝酸铜混合溶液反应,硝酸银先反应,再是硝酸铜)。 分析质量变化:结合反应的化学方程式,分析反应前后固体质量的变化(如铁与硝酸银反应,固体质量增加;铁与硝酸铜反应,固体质量变化情况不同),辅助判断反应进行的程度。 判断剩余物质:根据反应顺序和质量变化,判断盐溶液是否有剩余,以及滤渣中含有的金属种类。
【即时检测1】(2024秋 桐乡市期中)将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:金属活动性Mg>Zn>Fe,将一定质量的镁条放入某一含Zn2+和Fe2+离子数相同的溶液中,镁先与Fe2+反应生成镁离子和铁,Fe2+反应完,若还有镁,镁才能与Zn2+反应生成镁离子和锌。
A、可能是镁和Fe2+恰好完全反应,溶液中含有相同数量的镁离子、锌离子,数量关系成立,故选项错误。
B、可能是镁和Fe2+部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+,且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量,数量关系成立,故选项错误。
C、可能是镁离子和锌离子部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+,且溶液中Mg2+的数量等于参加反应的Fe2+、减少的Zn2+的数量之和,数量关系成立,故选项错误。
D、可能是镁和Fe2+部分发生了反应,溶液中含有Mg2+、Zn2+、Fe2+,且溶液中Mg2+、Fe2+的数量之和等于Zn2+的数量,Mg2+的数量等于减少的Fe2+的数量,不可能等于Zn2+的数量,数量关系不成立,故选项正确。
故选:D。
【即时检测2】(2024秋 绍兴期中)为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,小柯进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。则下列有关滤液中含有金属离子的说法正确的是(  )
A.只含Mg2+
B.只含Mg2+和Fe2+
C.一定含Mg2+和Fe2+,可能含Cu2+
D.一定含Mg2+和Cu2+,可能含Fe2+
【答案】C
【解答】解:由金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu,铁不能与MgSO4溶液反应,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,是a中的铁与硫酸铜反应生成了铜,充分反应后过滤,滤液中肯定存在镁离子和亚铁离子,由于无法判断铜是否被完全置换出来,因此可能含有铜离子,C选项说法正确。
故选:C。
题型5 金属锈蚀和防锈
【典例5】(2024秋 上城区期中)小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”,实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是(  )
A.实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件
B.实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢,判断锈蚀快慢
C.实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D.三条曲线都是先陡后缓,是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
【答案】D
【解答】解:A、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果,实验装置里将铁钉一半浸在溶液中,是为了满足铁锈蚀的条件,故选项说法正确。
B、铁锈蚀消耗氧气,实验中可根据溶液上方氧气浓度变化的快慢,判断铁钉锈蚀的快慢,故选项说法正确。
C、由图乙可知,实验所用三种溶液中,铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快,故选项说法正确。
D、根据三条曲线都是“先陡后缓”,是因为铁钉生锈消耗氧气,随着氧气浓度降低反应变慢,不能确定影响铁钉锈蚀快慢的因素是阴离子种类,故选项说法错误。
故选:D。
【即时检测1】(2024秋 湖州期中)某学生将沾有清水的细铁丝放在如图的装置中,经过几天后能观察到的现象是(  )
A.铁丝不变,导管中水面上升
B.铁丝不变,导管中水面不变
C.铁丝生锈,导管中水面上升
D.铁丝生锈,导管中水面不变
【答案】C
【解答】解:将沾有清水的细铁丝放在装置中,铁能与氧气、水同时接触,几天后铁丝会生锈;由于铁生锈需要消耗烧瓶中的氧气,氧气的消耗而使装置内气体的体积减小,压强减小,所以导管中水面上升.
故选:C.
【即时检测2】(2025春 杭州校级期中)小明发现处于潮湿环境中的铜制器具表面容易出现绿色铜锈,为了探究铜锈产生的原因以及其成分,小明进行如图所示的实验。
(1)①号试管中试管塞的作用是  隔绝空气  。
(2)在④号试管中产生的气体是  CO2  。(写出化学式)
(3)本实验不能通过比较①号和③号试管中的现象探究铜锈产生的原因,请说明理由: ①号和③号试管存在水和空气两个不同变量  。
(4)若④号试管中的盐酸浓度过高,会导致⑤号试管中不会出现浑浊现象,请简要说明原因: 盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管,与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙  。
【答案】(1)隔绝空气;
(2)CO2;
(3)①号和③号试管存在水和空气两个不同变量;
(4)盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管,与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙。
【解答】解:(1)①号试管中试管塞的作用是“隔绝空气”,使铜片既浸在水中又尽量不与空气接触;
(2)铜锈(碱式碳酸铜等)与盐酸反应放出二氧化碳,化学式为:CO2;
(3)由于①和③两支试管都没有同时具备“水和氧气”这两个生成铜锈的必要条件,都没有产生铜锈,现象相同,无法判定究竟是缺水还是缺氧导致不生锈,故不能通过它们的对比来探究铜锈的成因;
(4)若④号试管中盐酸浓度过高,就会有大量HCl气体随同CO2一起进入⑤号试管;HCl会与澄清石灰水先反应生成可溶于水的氯化钙,因而不能形成碳酸钙沉淀,⑤号试管中就不会出现浑浊现象。
故答案为:(1)隔绝空气;
(2)CO2;
(3)①号和③号试管存在水和空气两个不同变量;
(4)盐酸中的氯化氢气体进入⑤号试管,与澄清石灰水发生化学反应生成可溶于水的氯化钙。
题型6 三大还原剂还原金属氧化物
【典例6】如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是(  )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都需尾气回收
【答案】C
【解答】解:A.氢气还原氧化铜生成铜和水,试管口应略向下倾斜,是为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂,故选项说法错误。
B.乙实验中还会观察到黑色的粉末逐渐变成红色,来判断反应的发生,故选项说法错误。
C.两实验都先通入一段时间的气体,以排净装置内的空气,再进行加热,以免发生爆炸,故故选项说法正确。
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,一氧化碳有毒,需尾气回收,氢气不需要尾气回收,故选项说法错误。
故选:C。
解|题|技|巧 实验操作顺序 通气体:实验开始前,先通入还原剂气体,排尽装置内空气,防止加热时发生爆炸。 加热:再点燃酒精灯等加热装置,使反应发生。 停止加热:反应结束后,先停止加热,继续通气体至装置冷却,防止生成的金属在高温下被重新氧化。 现象判断 金属氧化物被还原:黑色的金属氧化物逐渐变为红色的金属。 产物检验:若有CO2生成,可通过澄清石灰水变浑浊来检验生成CO2;若有H2O生成,可通过无水硫酸铜变蓝来检验。 尾气处理(针对CO) CO有毒,不能直接排放到空气中,需进行尾气处理,如点燃或用气球收集等。 装置特点 用H2还原时,试管口略向下倾斜,防止生成的水倒流使试管炸裂;用CO还原时,玻璃管水平放置,且有尾气处理装置。
【即时检测1】(2024秋 苍南县期中)如图为氢气还原氧化铜的微型实验装置图,请分析回答。
(1)实验开始时先挤压微型滴管,再点燃酒精灯,这样操作的目的是: 稀硫酸与锌反应产生的氢气排净装置内空气,防止氢气与空气混合受热发生爆炸  。
(2)实验过程中,能证明氧化铜被还原的实验现象是: 黑色固体变为红色  。
(3)实验过程已经得到了铜,可是结束后又变成了黑色,请分析造成这种结果可能的原因是: 实验结束时,没有先撤去酒精灯,继续通入氢气,高温下铜再次被氧化  。(请写出一种)
【答案】(1)稀硫酸与锌反应产生的氢气排净装置内空气,防止氢气与空气混合受热发生爆炸;
(2)黑色固体变为红色;
(3)实验结束时,没有先撤去酒精灯,继续通入氢气,高温下铜再次被氧化。
【解答】解:(1)实验开始时先挤压微型滴管,酸与锌反应产生的氢气排净装置内空气,再点燃酒精灯,防止氢气与空气混合受热发生爆炸;
(2)氢气具有还原性,能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,实验过程中,能证明氧化铜被还原的实验现象是黑色固体变为红色;
(3)实验过程已经得到了铜,可是结束后又变成了黑色,可能实验结束时,没有先撤去酒精灯,继续通入氢气,高温下铜再次被氧化。
故答案为:
(1)稀硫酸与锌反应产生的氢气排净装置内空气,防止氢气与空气混合受热发生爆炸;
(2)黑色固体变为红色;
(3)实验结束时,没有先撤去酒精灯,继续通入氢气,高温下铜再次被氧化。
【即时检测2】(2024秋 乐清市校级期中)某项目学习小组设计如图甲所示的实验装置来模拟探究炼铁过程,其主要反应原理为:。
(1)实验过程中,需要在点燃酒精喷灯之前,往装置中先通入适量一氧化碳气体,目的是  排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸  。
(2)图乙是A瓶中导管a和b的三种安装方式,为更好的达成实验目的,应该选择图乙中的  ③  (①或②或③)集气瓶,原因是  既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳,进行尾气处理  。
(3)小明认为不能用氢氧化钙溶液代替装置A中的氢氧化钠溶液,原因是  氢氧化钙微溶于水,饱和氢氧化钙溶液吸收的二氧化碳较少  。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)③;既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳,进行尾气处理;
(3)氢氧化钙微溶于水,饱和氢氧化钙溶液吸收的二氧化碳较少。
【解答】解:(1)一氧化碳具有可燃性,实验开始时要先通入一氧化碳,其目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳难溶于水,有毒性,直接排放到空气中会污染空气,则图乙A瓶中导管的安装方式应该选择图乙中的③集气瓶,原因是既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳,进行尾气处理。
(3)氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水,则不能用氢氧化钙溶液代替装置A中的氢氧化钠溶液的原因是氢氧化钙微溶于水,饱和氢氧化钙溶液吸收的二氧化碳较少。
故答案为:
(1)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)③;既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳,进行尾气处理;
(3)氢氧化钙微溶于水,饱和氢氧化钙溶液吸收的二氧化碳较少。
题型7 有机物中元素的判断和计算
【典例7】(2023秋 绍兴期中)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验,每步均充分反应。回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是 排尽装置内的空气  。
(2)以上装置中需要加热的仪器有A和D两处,操作时应先点燃 D  处的酒精灯。
(3)实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克,则该物质化学式中x、y之比为 2:5  。
(4)将B和C装置互换,则测得的氢元素的含量会 偏大  (选填“偏大”、“偏小”“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等,本实验的测定原理氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气,测定生成物的量,推断出该氨基酸的分子构成,所以实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是排尽装置内的空气,防止干扰实验数据的测定,故填:排尽装置内的空气;
(2)分析实验装置可知,D装置作用是吸收没反应完的氧气,防止影响氮气体积的测定,所以要先点燃D装置的酒精灯,保证没反应完氧气全部被除去,故填:D;
(3)B装置增重4.5g,则生成水的质量为4.5g,则其中氢元素的质量为4.5g100%=0.5g,C装置增重8.8g,则生成二氧化碳的质量为8.8g,则其中碳元素的质量为8.8g100%=2.4g,依据化学反应前后元素守恒,则x:y:2:5,故填:2:5;
(4)气体通过溶液会带出水分,如果B和C装置互换,会使测定水的质量偏大,则测得的氢元素的含量偏大,故填:偏大。
解|题|技|巧 实验前处理:实验开始时通入氧气,排尽装置内空气,避免空气中成分干扰实验结果。 加热顺序:涉及多处加热时,需根据反应原理确定先后,如利用后续装置处理尾气等情况,先点燃后续相关酒精灯。 元素质量计算:通过吸收装置的增重,计算有机物中氢、碳元素的质量。根据水的质量计算氢元素质量,根据CO2质量计算碳元素质量。 装置顺序影响:若吸收水和CO2的装置互换,会导致水的测量受干扰,从而使氢元素含量测定出现偏差。 氧元素判断:计算有机物中碳、氢元素质量之和,若小于有机物总质量,则含有氧元素;若相等,则不含氧元素。
【即时检测1】新冠病毒肺炎肆虐全球,医用口罩成为急需品。某化学兴趣小组对制作医用口罩的材料进行了科学探究:口罩材料的组成元素是什么?
【查阅资料】
①无水硫酸铜是白色固体,遇水变蓝色。
②碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物,在本实验中用作吸收空气中的二氧化碳。
【实验1】将口罩燃烧后的气体通入如图1中的装置,气体通入装置的连接顺序是  BA  (填“AB”或“BA”)。若观察到A装置中溶液变浑浊,B装置中固体变蓝色。
【结论1】口罩的材料中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
【实验2】为了确定材料的组成中是否有氧元素,同学们称取2.1g剪碎的样品放入玻璃管中,通入充足的氧气,加热(实验装置如图2所示)。充分反应后,燃烧产物被完全吸收,D装置增重2.7g,E装置增重6.6g。
【结论2】口罩材料中一定  没有  (填“有”或“没有”)氧元素。
【反思拓展】
(1)若D与E装置互换,则会导致氢元素的测定结果  偏大  。(选填偏大、偏小或不影响)
(2)实验2的操作中,通入足量的氧气使样品完全燃烧,停止加热后,还要继续通入氧气,其主要目的是  ab  (填字母)。
a.防止浓硫酸倒吸
b.将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收
c.使样品完全燃烧
【答案】【实验1】BA;
【结论2】没有;
【反思拓展】(1)偏大;
(2)ab。
【解答】解:【实验1】CO2能使澄清石灰水变浑浊,可用于检验CO2,白色硫酸铜固体遇水变蓝色,可用检验水。将口罩燃烧后的气体通入如图1中的装置,气体通入装置的连接顺序是BA,如果顺序颠倒,则不能检验是否生成水;
【结论2】浓硫酸具有只吸水性,D装置增重2.7g,说明反应生成了2.7g水,2.7g水中氢元素质量:;氢氧化钠能与CO2反应生成碳酸钠和水,E装置增重6.6g,说明生成了6.6gCO2,其中碳元素质量:,根据质量守恒定律可知,材料中一定存在氢元素和氧元素,反应过程中氢元素、碳元素质量保持不变,则样品中氧元素质量:2.1g﹣0.3g﹣1.8g=0,因此口罩材料中一定没有氧元素;
【反思拓展】(1)D装置吸收水,E装置吸收CO2,若D、E装置互换位置,E装置溶液中的水会以水蒸气的形式挥发,被D装置吸收,导致D装置吸收水的质量偏大,测定的塑料碎片中氢元素质量偏大;
(2)停止加热后,还要继续通入氧气,其目的是将燃烧产生的气体排入D、E中完全吸收,同时也可以防止停止加热后,温度降低,压强减小,浓硫酸倒吸;通停止加热后,该样品已经完全燃烧,故选:ab。
故答案为:
【实验1】BA;
【结论2】没有;
【反思拓展】(1)偏大;
(2)ab。
【即时检测2】(2024秋 慈溪市期末)某科学研究小组以“有机物中碳、氢元素的质量分数测定”为课题进行了如下的实验设计。一定量样品和氧气混合气经过灼热的铜网时被充分氧化,产生二氧化碳和水蒸气。经B、C、D装置可以测得产生的二氧化碳和水蒸气的质量,进而推知样品中碳和氢元素的质量分数。
(1)产生的二氧化碳和水蒸气是否被充分吸收,会影响碳、氢元素的含量测定。研究小组的成员查找到了下列有关数据,试图了解吸收剂的吸收性能。如表是20℃时,1m3空气中经下列吸收剂吸收后水蒸气残留的克数:
吸收剂 浓硫酸 Mg(ClO4)2固体 CuSO4固体 硅胶固体 CaO固体 NaOH固体
残留质量 0.003 0.0005 1.4 0.03 0.2 0.14~0.25
根据上述数据,你认为吸收水蒸气时,最理想的吸收剂是  Mg(ClO4)2固体  。
(2)C中的试剂为硫酸铜固体,B、D装置中的试剂也为固体,你认为研究小组在这一实验中,D中的试剂为  碱石灰  。
(3)某同学用上图装置测定维生素C中元素组成(可能含有氧元素),取维生素C样品研碎称取0.352g。生成物完全被吸收,测得装置B、D两者分别增重0.144g和0.528g。则样品中碳的质量分数为  40.9%  ,维生素C的最简化学式为  C6H8O6  。
【答案】(1)Mg(ClO4)2固体;
(2)碱石灰;
(3)40.9%;C6H8O6。
【解答】解:(1)根据表中数据可知,Mg(ClO4)2固体作吸收剂时,残留的水蒸气质量最小,则吸收水蒸气最理想的吸收剂是Mg(ClO4)2固体;
(2)C中的试剂为硫酸铜固体,C装置的作用是检验水蒸气是否被B装置完全吸收,D装置中的试剂也为固体,则D中的试剂为碱石灰,用来吸收二氧化碳;
(3)装置B增重0.144g,说明生成水的质量为0.144g,则0.1g水中氢元素的质量为0.144g100%=0.016g,D装置增重0.528g,说明生成了0.528g二氧化碳,则0.528g二氧化碳中碳元素的质量为0.528g100%=0.144g,故样品中碳的质量分数为100%≈40.9%,维生素C中含有氧元素质量为0.352g﹣0.016g﹣0.144g=0.192g,则维生素C中碳、氢、氧的原子个数比为::6:8:6,故维生素C的最简化学式为C6H8O6。
故答案为:(1)Mg(ClO4)2固体;
(2)碱石灰;
(3)40.9%;C6H8O6。
题型8 物质的类型判断
【典例8】(2025春 滨江区期中)分类是研究物质的重要方法。下列各组物质中,前者属于单质,后者属于化合物的是(  )
A.食盐、食醋 B.液氧、二氧化碳
C.冰水、铜丝 D.青铜器、空气
【答案】B
【解答】解:A、食盐是氯化钠的俗称,是由两种元素组成的纯净物,属于化合物,食醋中含有水和醋酸,属于混合物;故选项错误;
B、液氧是由氧元素组成的纯净物,属于单质,二氧化碳是由两种元素组成的纯净物,属于化合物;故选项正确;
C、冰是由两种元素组成的纯净物,属于化合物,铜是由铜元素组成的纯净物,属于单质;故选项错误;D、青铜器是合金,属于混合物,空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物;故选项错误;
故选:B。
解|题|技|巧 明确概念 单质:由同种元素组成的纯净物。 化合物:由不同种元素组成的纯净物。 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。 混合物:由两种或两种以上物质混合而成(如食醋、青铜器、空气)。 逐一分析:对选项中各物质,根据上述概念,判断其所属类别,进而选出符合要求的选项。
【即时检测1】(2024春 西湖区校级期中)分类是学习和研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列容器中所盛物质属于单质的是  A  ,属于氧化物的是  D  ,属于混合物的是  BCE  (填字母)。
【答案】A;D;BCE
【解答】解:由同种元素组成的纯净物叫单质,氧气和液氧中只有氧分子,属于单质;氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,冰水中只有水分子,属于化合物;混合物是由两种或两种以上的物质组成,氧气和臭氧、一氧化碳和二氧化碳、过氧化氢和水都属于混合物;故答案为:A;D;BCE。
【即时检测2】(2025春 钱塘区校级期末)下列各图中“”“”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、图A属于纯净物中的单质,故选项错误;
B、图B是两种单质组成的混合物,故选项错误;
C、图C属于纯净物中的化合物,故选项正确;
D、图D是两种单质和一种化合物组成的混合物;故选项错误;
故选:C。
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列对比实验中,能证明铁钉生锈需要水的是(  )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、乙、丙
【答案】B
【解答】解:A、甲实验中,铁钉与水和氧气接触,生锈;乙实验中,铁钉只与水接触,不生锈。甲、乙实验证明铁生锈需要氧气,而不是水,故错误。
B、甲实验中,铁钉与水和氧气接触,生锈;丙实验中,铁钉与只与氧气接触,不生锈。通过甲、丙对比,其他条件相同,只有水这一个变量不同,能证明铁生锈需要水,故正确。
C、乙实验中,铁钉只与水接触,不生锈;丙实验中,铁钉只与氧气接触,不生锈。乙、丙对比不能证明铁生锈需要水,故错误。
D、由前面的分析可知,不需要甲、乙、丙三个实验,仅甲、丙实验就能证明铁生锈需要水,故错误。
故选:B。
2.为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质,小柯参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表,下列分析正确的是(  )
A.表中“2”代表单质
B.表中“甲”代表粗盐
C.表中“乙”代表的物质的化学式为FeCl2
D.按照现有表中的分类标准,可区分这五种物质
【答案】B
【解答】解:A、表中“2”是只含有一种物质,代表纯净物,故选项说法错误。
B、表中“甲”中含有多种物质,粗盐中含有氯化钠、泥沙等,属于混合物,则表中“甲”代表粗盐,故选项说法正确。
C、表中“3”中含有多种元素,其中乙中含有铁元素,表中“乙”代表的物质是氯化铁,其化学式为FeCl3,故选项说法错误。
D、表中只含有一种元素的物质有铁屑、硫粉,按照现有表中的分类标准,不能区分这两种物质,故选项说法错误。
故选:B。
3.为了比较Al、Sn、Cu的活动性顺序,在相同温度下,取大小相同的上述三种金属薄片,分别放入等质量等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如表,下列说法正确的是(  )
金属 Al Sn Cu
现象 产生气泡较快 产生气泡较慢 不产生气泡
A.三种金属的活动性由强到弱的顺序为Sn、Al、Cu
B.锡粉中混有铝粉,可用足量稀盐酸除去铝粉
C.铝片放入盐酸溶液后,溶液质量逐渐减少
D.根据实验现象,不能用铝制容器来盛放稀盐酸
【答案】D
【解答】解:A、在金属活动性顺序中,金属与酸反应越剧烈,金属活动性越强。由实验现象可知,铝与稀盐酸反应产生气泡较快,锡产生气泡较慢,铜不产生气泡,所以三种金属的活动性由强到弱的顺序为Al、Sn、Cu,A错误。
B、因为Al和Sn都能与稀盐酸反应,所以锡粉中混有铝粉,不能用足量稀盐酸除去铝粉,否则锡也会被反应掉,B错误。
C、铝片放入盐酸溶液中,发生反应,每54份质量的铝参加反应会生成6份质量的氢气,进入溶液的铝的质量大于从溶液中逸出氢气的质量,所以溶液质量逐渐增加,C错误。
D、根据实验现象,铝能与稀盐酸发生反应,所以不能用铝制容器来盛放稀盐酸,D正确。
故选:D。
4.在如图所示氢气还原氧化铜的实验中,下列说法错误的是(  )
A.实验开始时,应先通氢气,再点燃酒精灯
B.实验结束时,应先熄灭酒精灯,继续通氢气至试管冷却
C.实验过程中,观察到黑色固体逐渐变为红色,说明发生了反应
D.该实验中,氢气表现出氧化性
【答案】D
【解答】解:A、实验开始时先通氢气,是为了排尽试管内的空气,防止氢气与空气混合加热时发生爆炸,再点燃酒精灯加热。故正确;
B、实验结束时先熄灭酒精灯,继续通氢气至试管冷却,是为了防止生成的铜在高温下被空气中的氧气重新氧化。故正确;
C、氧化铜是黑色固体,反应生成的铜是红色固体,观察到黑色固体逐渐变为红色,说明发生了化学反应。故正确;
D、氢气在反应中夺取氧化铜中的氧,使氧化铜被还原,自身发生氧化反应,表现出还原性,而非氧化性。故错误;
故选:D。
5.某化合物完全燃烧,需要4.8g氧气,同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则该化合物(  )
A.含有碳、氢、氧三种元素
B.只含碳、氧两种元素
C.只含碳、氢两种元素
D.无法确定
【答案】A
【解答】解:4.4gCO2中含有碳元素的质量为:4.4g100%=1.2g,2.7g水中含有氢元素的质量为:2.7g100%=0.3g,生成物4.4g二氧化碳和2.7g水中所含碳、氢元素的质量和=1.2g+0.3g=1.5g,某化合物的质量为4.4g+2.7g﹣4.8g=2.3g,1.5g<2.3g,该物质中含氧元素的质量为:2.3g﹣1.5g=0.8g,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。
A、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法正确。
B、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法错误。
C、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法错误。
D、能确定某化合物的组成元素,故选项说法错误。
故选:A。
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序进行了如图甲所示的实验,实验后把两试管中的物 质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡。根据上述信息,判断下列说法正确的是(  )
A.原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色
B.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
C.滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量
D.滤渣含有三种固体物质
【答案】C
【解答】解:由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了b中的铁完全反应了,a中的铁又与硫酸铜发生了反应。充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁,由此可知:
A、由于b中的铁完全反应了,硫酸铜有剩余,溶液为蓝色,故错误;
B、由于铁有剩余,滤液中一定不含有Cu2+,故错误;
C、由发生的反应可知,由于每56份质量的铁能与置换出64份质量的铜,滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量,故正确。
D、由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生无色气泡说了滤渣中有剩余的铁,滤渣含有铜,铁两种固体物质,故错误;
故选:C。
2.如图所示的装置,甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉,同时加入足量等质量分数的稀硫酸。则反应过程中处于导管中点P的红色液柱移动情况是(  )
A.先向左移动,最后停在P右侧
B.先向左移动,最后停在P位置
C.先向右移动,最后停在P位置
D.先向右移动,最后停在P左侧
【答案】A
【解答】解:锌的金属活动性比铁强,锌和稀硫酸反应的速率比铁快,开始单位时间内产生的氢气比铁多,开始红色液柱向左移动;根据反应的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,每56份质量的铁能生成2份质量的氢气,每65份质量的锌能生成2份质量的氢气,等质量的镁和铁与足量硫酸反应,铁生成的氢气质量更多,瓶内压强偏大,红色液柱最终偏向P点右侧。
故选:A。
3.借助图像可以反映各种变化过程中相关量之间的关系。下列图像不能正确反映对应关系的是(  )
A.向等质量的铝粉和镁粉中分别加入足量的同浓度的稀盐酸,则a点时两个烧杯中都有金属剩余
B.t℃时,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入锌粉至过量
D.跳伞运动员从飞机上跳下,在降落伞打开前他作加速运动,打开一段时间后开始匀速下落
【答案】D
【解答】解:A.向等质量的铝粉和镁粉中加足量同浓度稀盐酸,开始盐酸少量,金属过量,产生氢气由盐酸决定,a点时消耗盐酸质量相同,产生氢气质量相同,且两种金属都有剩余,图像能正确反映,A正确。
B.t℃时,向不饱和硝酸钾溶液加硝酸钾晶体,溶质质量分数先增大,达到饱和后不变,图像能正确反映,B正确;
C.向硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁混合溶液加锌粉,锌先和硝酸银反应(对应第一段析出固体曲线),再和硝酸铜反应(对应第二段曲线,因银相对原子质量大于铜,此段曲线斜率变小),最后和硝酸亚铁反应(对应第三段曲线,斜率变得更小),图像能正确反映析出固体质量与加入锌的质量变化规律,C正确;
D.跳伞运动员下落,降落伞打开前加速(速度增大),打开后匀速(速度不变),而图像中速度先增大、保持不变、后又减小,不能正确反映,D错误。
故选:D。
4.小科查阅资料发现:氢气还原氧化铜的实验中,若反应过程通入氢气时间不够,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。于是他对反应产物的生成情况进行了如下探究:利用图甲所示实验装置,称取若干份质量均为0.6克的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间,并检测固体中氧化亚铜的质量,结果如图乙。
(1)利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确实验操作顺序为  ③①②④  。
①加热
②停止加热
③通入制好的纯净氢气
④停止通氢气
(2)为解释实验结果,小科对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:反应过程包含有2CuO+H2Cu2O+H2O,H2+Cu2O2Cu+H2O两个反应。若假设成立,请列式计算出0.6克的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为多少克?
(3)根据图乙所示的探究结果和计算结果分析,可以确定两个反应是  同时进行  (填“同时进行”或者“分步进行”)。
(4)为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是  用氢气还原,时间尽量延长  。
【答案】(1)③①②④。
(2)0.54g。
(3)同时进行。
(4)用氢气还原,时间尽量延长。
【解答】解:(1)利用图甲装置进行氢气还原氧化铜的实验时,正确实验操作顺序为通入制好的纯净氢气(排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸)、加热、停止加热(继续通入氢气)、停止通氢气。
(2)按照2CuO+H2Cu2O+H2O进行时,生成氧化亚铜质量最大。
设生成氧化亚铜的最大质量是x。
2CuO+H2Cu2O+H2O
160 144
0.6g x
x=0.54g
答:0.6g的氧化铜生成的Cu2O的最大质量为0.54g。
(3)根据图乙所示的探究结果和计算结果分析,生成氧化亚铜最大质量是0.32g,可以确定两个反应是同时进行。
(4)为确保反应所得固体中氧化亚铜尽可能少,可采取的措施是用氢气还原,时间尽量延长,是因为时间越长,氧化亚铜含量越小。
故答案为:(1)③①②④。
(2)0.54g。
(3)同时进行。
(4)用氢气还原,时间尽量延长。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应。溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,有关说法错误的是(  )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.b点得到的固体为Cu
C.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
D.d点得到的固体有3种
【答案】B
【解答】解:A、a点溶液中的溶质有3种,即反应生成的硝酸锌、没有反应的硝酸铜和部分没有反应的硝酸银,该选项正确。
B、b点得到的固体为Ag,该选项不正确。
C、c点硝酸银和硝酸铜都完全反应,溶液中溶质为Zn(NO3)2,该选项正确。
D、d点得到的固体有3种,即反应生成的银和铜及其过量的锌,该选项正确。
故选:B。
2.向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是(  )
A.与原溶液相比,滤液的质量可能增大
B.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
C.滤液中可能有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2
D.向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生
【答案】B
【解答】解:A、金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu>Ag,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的铁粉,铁不能与Mg(NO3)2溶液反应,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,滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有参加反应或部分参加了反应,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,溶液的质量会减少;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,与原溶液相比,滤液的质量不可能增大,故选项说法错误。
B、硝酸银可能有剩余,向滤液中滴入稀盐酸,硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀,则可能会有白色沉淀出现,故选项说法正确。
C、充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明硝酸铜没有参加反应或部分参加了反应,滤液中一定有Fe(NO3)2、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2,故选项说法错误。
D、硝酸铜有剩余,滤渣中不可能有铁,一定有最不活泼的金属银,可能有铜,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,故选项说法错误。
故选:B。
3.某混合溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2(M表示某种金属元素),小虞对其进行如图实验,下列有关说法正确的是(  )
A.滤液A可能为蓝色
B.固体甲中可能含有金属M
C.四种金属的活动性一定为M>Zn>Cu>Ag
D.固体乙中加入稀盐酸一定没有气泡产生
【答案】C
【解答】解:金属活动性顺序为Zn>Cu>Ag,向含有Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2加入一定量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,无法确定锌是否能与M(NO3)2溶液反应;向滤液A中加入agM,得到乙bg,a≠b,说明M和滤液A中的溶质发生了化学反应;固体甲能与稀盐酸反应生成氢气,银、铜不能与稀盐酸反应,说明固体甲中一定含有锌或M,说明滤液A中一定不含硝酸银、硝酸铜,则说明M和滤液A中的溶质发生的是M和硝酸锌的反应,说明M的金属活动性比锌强。
A、滤液A中不含硝酸铜,滤液A不可能为蓝色,故选项说法错误。
B、M的金属活动性比锌强,则固体甲中不可能含有金属M,故选项说法错误。
C、由上述解析,四种金属的活动性一定为M>Zn>Cu>Ag,故选项说法正确。
D、固体乙中一定含有锌,可能含有M,加入稀盐酸一定产生气泡,故选项说法错误。
故选:C。
4.小乐为了研究铁锈蚀的影响因素,设计了如图所示实验装置并进行了三组实验,三组实验的试剂及反应200s时瓶内O2的含量如表所示。则下列说法错误的是(  )
组别 试剂 200s时瓶内O2的含量
① 5克铁粉、0.1克炭粉、1克干燥剂 21%
② 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水 15%
③ 5克铁粉、0.1克炭粉、10滴水和1g食盐 8%
A.②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解答】解:A.在②③实验中,O2含量减少了。因为铁生锈的过程是铁与氧气发生反应的过程,所以O2含量减少表明铁已锈蚀,A正确;
B.①实验中没有水,②实验中有水,其他条件相同(都有0.1g炭粉、10滴水、1.0g铁粉),②中氧气含量比①中少,这就说明水的存在对铁锈蚀产生了影响,B正确;C.②实验中有10滴水,无食盐,③实验中有10滴水和少量食盐,其他条件相同(都有0.1g炭粉、1.0g铁粉),③中氧气含量比②中少,这表明在有食盐的情况下铁锈蚀得更快,所以能证明食盐能加快铁锈蚀,C正确;
D.①、②、③这三个实验中炭粉的量都是0.1g,是保持不变的,而其他试剂如水、食盐等是变量,所以不能根据这三个实验来证明炭粉对铁锈蚀有影响,D错误。
故选:D。
5.日常生活中使用的塑料袋,有的是用聚乙烯制成的,有的是用聚氯乙烯制成的。小凤对包装食品的塑料袋进行探究,以验证其成分。
【作出猜想】①该塑料袋是用聚乙烯制成的②该塑料袋是用聚氯乙烯制成的;
【查阅资料】聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水;聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢;无水硫酸铜是白色粉末,遇水变为蓝色。
【实验探究】小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后,进行实验。在实验过程中,B、D产生明显现象,C无明显现象,说明塑料袋没有  HCl  气体生成(填化学式)。B装置的作用是  检验是否有水生成  ;D瓶中发生反应的化学方程式是  CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O  。
【实验结论】通过实验证明,猜想  ①  是正确的。
【交流反思】①从化学角度分析,大量使用塑料制品会导致  白色污染  。
②连接实验仪器时,能否  不能  (填“能“或“不能”)将B、C位置进行交换,理由是  如果将B、C位置交换,气体经过C装置时,会带出水,无法检验反应是否有水生成了  。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:实验探究:
如果燃烧产物中含有氯化氢,氯化氢能和硝酸银反应生成白色沉淀,C装置中的现象是变浑浊,C无明显现象,说明产物中没有氯化氢。
故填:HCl。
无水硫酸铜是用来检验产物中是否含有水的。
故填:检验是否有水生成。
二氧化碳和氢氧化钙反应能生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
故填:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
实验结论:
通过实验证明,塑料燃烧生成水和二氧化碳,是聚乙烯塑料,猜想①是正确的。
故填:①。
交流反思:
①从化学角度分析,大量使用塑料制品会导致白色污染。
故填:白色污染。
②不能将B、C位置进行交换,因为如果将B、C位置交换,气体经过C装置时,会带出水,无法检验反应是否有水生成了。
故填:如果将B、C位置交换,气体经过C装置时,会带出水,无法检验反应是否有水生成了。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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