考點(diǎn)01 金屬材料
考點(diǎn)02 金屬的化學(xué)性質(zhì)
考點(diǎn)03 金屬的活動(dòng)性順序
考點(diǎn)04 金屬資源的保護(hù)
考點(diǎn)1 金屬材料
1.(2024江蘇揚(yáng)州,10)下列物質(zhì)的性質(zhì)和用途對應(yīng)關(guān)系正確的是
A.銅呈紫紅色,可用作導(dǎo)線B.石墨能導(dǎo)電,可用作潤滑劑
C.金剛石無色透明,可用于切割玻璃D.稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣
【答案】D
【解析】銅具有導(dǎo)電性,可用作導(dǎo)線,與銅呈紫紅色無關(guān),故A不符合題意;石墨具有滑膩感,可用作潤滑劑,與石墨能導(dǎo)電無關(guān),故B不符合題意;金剛石硬度大,可用于切割玻璃,與金剛石無色透明無關(guān),故C不符合題意;稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣,故D符合題意。
2.(2024福建,7)下列是小明一天中的生活經(jīng)歷和相關(guān)解釋,其中錯(cuò)誤的是
A.早上用不銹鋼水壺在燃?xì)庠钌蠠?,利用的是金屬的?dǎo)電性
B.下午體育課后喝了葡萄糖溶液,補(bǔ)充的糖類能為人體提供能量
C.傍晚將塑料礦泉水瓶放入可回收垃圾桶,該塑料屬于可回收的合成材料
D.晚飯后將洗凈的鐵鍋擦干,是為了防止鐵鍋生銹
【答案】A
【解析】用不銹鋼水壺在燃?xì)庠钌蠠?,利用的是金屬的?dǎo)熱性,A錯(cuò)誤;葡萄糖屬于糖類,糖類能為人類供能,則體育課后喝了葡萄糖溶液,補(bǔ)充的糖類能為人體提供能量,B正確;塑料礦泉水瓶屬于可回收垃圾,則放入可回收垃圾桶,該塑料屬于可回收的合成材料,C正確;鐵在潮濕的空氣中容易生銹,則晚飯后將洗凈的鐵鍋擦干(沒有水),是為了防止鐵鍋生銹,D正確。
3.(2024江蘇蘇州,1)蘇州是歷史悠久的文化名城,古今建筑交相輝映。下列建筑材料屬于金屬材料的是
A.舊城墻的青磚 B.古城門的銅釘
C.火車站立柱的水泥 D.博物館天窗的玻璃
【答案】B
【解析】青磚是用泥土燒制而成的,屬于無機(jī)非金屬材料,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;銅釘屬于金屬材料,故B選項(xiàng)正確;水泥的主要成分是硅酸鹽,屬于無機(jī)非金屬材料,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;玻璃的主要成分是硅酸鹽,屬于無機(jī)非金屬材料,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2024江蘇蘇州,14)下列有關(guān)金屬的說法正確的是
A.常溫下,所有金屬單質(zhì)均是固體
B.工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵
C.鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關(guān)
D.廢舊鐵制用品應(yīng)該直接填埋處理
【答案】B
【解析】金屬并不都是固體,大多數(shù)金屬單質(zhì)在常溫下呈固態(tài),金屬汞在常溫下呈液態(tài),A說法錯(cuò)誤,不符合題意;工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵,B說法正確,符合題意;鐵的銹蝕與空氣中的氧氣和水有關(guān),C說法錯(cuò)誤,不符合題意;廢舊鐵制品直接填埋處理會(huì)造成環(huán)境污染,應(yīng)回收處理,D說法錯(cuò)誤,不符合題意。
5.(2024山東煙臺(tái),8)中華傳統(tǒng)文化中包含很多化學(xué)知識(shí)。下列對文獻(xiàn)內(nèi)容解釋錯(cuò)誤的是
A.《夢溪筆談》—石油:“燃之如麻,但煙甚濃”——石油的不完全燃燒
B.《天工開物》:“每金七厘,造方寸金一千片”——金的延展性強(qiáng)
C.《梅花》:“遙知不是雪,為有暗香來”——分子在不斷地運(yùn)動(dòng)
D.《呂氏春秋》:“金(指銅)柔錫柔,合兩柔則剛”——銅錫合金的硬度比銅、錫小
【答案】D
【解析】石油:“燃之如麻,但煙甚濃”,是因?yàn)檠鯕獾暮坎蛔?,?dǎo)致石油不完全燃燒所產(chǎn)生的,故A解釋正確;“每金七厘,造方寸金一千片”,是說金可以壓成很薄的片,說明金的延展性強(qiáng),故B解釋正確;“遙知不是雪,為有暗香來”,是因?yàn)榛ㄏ阒泻械姆肿邮窃诓粩噙\(yùn)動(dòng)的,向四周擴(kuò)散,使人們聞到花香,故C解釋正確;“金(指銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,說明銅錫合金的硬度比銅、錫大,故D解釋錯(cuò)誤。
6.(2024河北,11)如圖所示為電動(dòng)起重機(jī)的工作場景。下列說法正確的是
A.鋼屬于合金 B.鐵屬于非晶體
C.塑料屬于天然材料 D.圖中所示的滑輪屬于定滑輪
【答案】A
【解析】鋼是一種鐵碳合金,其中含有少量的碳和其他元素,A正確;鐵是一種晶體,具有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),B錯(cuò)誤;塑料是一種人工合成的材料,通常是由石油等化石燃料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)制成的,C錯(cuò)誤;圖中所示滑輪的軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng),屬于動(dòng)滑輪,而不是定滑輪,D錯(cuò)誤。
7.(2024湖北,9)湖北省博物館館藏的越王勾踐青銅劍,其主要成分為銅錫合金。下列有關(guān)銅錫合金說法正確的是
A.屬于金屬材料 B.熔點(diǎn)高于純銅
C.硬度低于純錫 D.銅、錫均能與稀硫酸反應(yīng)
【答案】A
【解析】金屬材料包含合金和純金屬,即銅錫合金屬于金屬材料,故A正確;合金的熔點(diǎn)低于組成其純金屬的熔點(diǎn),即銅錫合金的熔點(diǎn)低于純銅,故B錯(cuò)誤;合金的硬度高于組成其純金屬的硬度,即銅錫合金的硬度高于純錫,故C錯(cuò)誤;銅在金屬活動(dòng)性順序中位于氫的后面,無法與稀硫酸反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
8.(2024四川宜賓,11)某學(xué)習(xí)小組為了探究不同金屬導(dǎo)電性強(qiáng)弱,進(jìn)行了下圖所示的實(shí)驗(yàn)。在金屬片橫截面積、長度相同的情況下,測得電流數(shù)據(jù)如下表。下列說法錯(cuò)誤的是
A.導(dǎo)電性:Ag > Cu > Fe
B.三種金屬中,F(xiàn)e片電阻最大
C.設(shè)計(jì)并聯(lián)電路的目的是控制變量
D.利用圖中儀器,改為串聯(lián)電路也可得出相同結(jié)論
【答案】D
【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù),電壓一定時(shí),電流表示數(shù)大小為A1>A2>A3,則說明導(dǎo)電性Ag>Cu>Fe,故A說法正確;根據(jù)表格數(shù)據(jù),電壓一定時(shí),電流表示數(shù)大小為A1>A2>A3,通過Fe片電流最小,則三種金屬中,F(xiàn)e片電阻最大,故B說法正確;設(shè)計(jì)并聯(lián)電路的目的是控制變量,即控制電壓和通電時(shí)間相同,故C說法正確;由于串聯(lián)電路中電流處處相等,通電時(shí)間相同,利用圖中儀器,改為串聯(lián)電路不可得出相同結(jié)論,故D說法錯(cuò)誤。
勞動(dòng)技術(shù)課上,同學(xué)們利用膠水、鐵絲、彩紙、蠟燭和竹片等材料,制作了融合其他學(xué)科知識(shí)的創(chuàng)意燈籠。完成下面9~11小題。
9.(2024湖南,1)下列制作燈籠的材料中,屬于金屬材料的是
A.膠水B.鐵絲C.彩紙D.蠟燭
【答案】B
【解析】膠水屬于合成材料,故A不符合題意;鐵絲屬于金屬材料,故B符合題意;彩紙屬于天然材料,故C不符合題意;蠟燭屬于有機(jī)材料,故D不符合題意。
10.(2024湖南,2)下列過程中主要涉及化學(xué)變化的是
A.竹片彎曲B.彩紙裁剪C.蠟燭燃燒D.燈籠懸掛
【答案】C
【解析】竹片彎曲過程中沒有新物質(zhì)生成,A屬于物理變化。彩紙裁剪過程中只是形狀發(fā)生改變,沒有新物質(zhì)生成,B屬于物理變化。蠟燭燃燒過程中有新物質(zhì)水等生成,C屬于化學(xué)變化。燈籠懸掛過程中沒有新物質(zhì)生成,D屬于物理變化。
11.(2024江西,7)慧眼識(shí)化學(xué)。下列事實(shí)解釋不合理的是
A.氣體易被壓縮——?dú)怏w分子間的間隔較大
B.汽油除去油污——汽油能溶解油污
C.濃硫酸干燥某些氣體——濃硫酸有吸水性
D.鋁制品耐腐蝕——鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑
【答案】D
【解析】氣體易被壓縮是由于氣體分子間的間隔較大,A選項(xiàng)解釋合理;汽油除去油污是由于汽油能溶解油污,B選項(xiàng)解釋合理;濃硫酸干燥某些氣體是由于濃硫酸有吸水性,C選項(xiàng)解釋合理;鋁制品耐腐蝕是由于鋁與空氣中氧氣反應(yīng)生成了致密的氧化鋁保護(hù)膜,阻止了進(jìn)一步氧化,D選項(xiàng)解釋不合理。
12.(2024江西,9)形成化學(xué)觀念,發(fā)展科學(xué)思維。下列推理正確的是
A.微粒觀:金屬是由原子構(gòu)成的,因此由原子構(gòu)成的物質(zhì)一定是金屬
B.分類觀:單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物,因此由同種元素組成的純凈物是單質(zhì)
C.能量觀:化學(xué)變化伴隨能量改變,因此有能量改變的變化一定是化學(xué)變化
D.轉(zhuǎn)化觀:置換反應(yīng)有單質(zhì)和化合物生成,因此有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)是置換反應(yīng)
【答案】B
【解析】金屬是由原子構(gòu)成的,但由原子構(gòu)成的物質(zhì)不一定是金屬,如金剛石由碳原子構(gòu)成,但金剛石不屬于金屬,A說法錯(cuò)誤,不符合題意;單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物,因此由同種元素組成的純凈物是單質(zhì),B說法正確,符合題意;化學(xué)變化伴隨能量改變,但有能量改變的變化不一定是化學(xué)變化,如氫氧化鈉固體溶于水放出熱量屬于物理變化,C說法錯(cuò)誤,不符合題意;置換反應(yīng)有單質(zhì)和化合物生成,但有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng),如一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳不屬于置換反應(yīng),D說法錯(cuò)誤,不符合題意。
13.(2024江蘇連云港,4)閱讀下列材料,完成下面小題:連云港擁有豐富的海水資源,通過晾曬海水可以獲得NaCl等物質(zhì)。電解熔融NaCl制取Na的化學(xué)方程式為2 NaCl(熔融) 2 Na + Cl2↑。元素周期表中鈉元素的信息如圖所示。
(1)下列化學(xué)用語表示正確的是
A.氯元素:Cl2 B.兩個(gè)鈉原子:Na2
C.構(gòu)成NaCl的離子:Na+、Cl- D.H2O中氫元素的化合價(jià):
(2)下列有關(guān)鈉元素的說法中正確的是
A.屬于非金屬元素 B.原子序數(shù)為11
C.相對原子質(zhì)量為22.99 g D.Na+中有11個(gè)電子
(3)電解熔融NaCl制取Na的化學(xué)反應(yīng)屬于
A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)
【答案】
(1)C
(2)B
(3)B
【解析】(1)由兩個(gè)字母表示的元素符號(hào),第一個(gè)字母大寫,第二個(gè)字母必須小寫,氯元素表示為:Cl,A不符合題意;原子用元素符號(hào)表示,多個(gè)原子就是在元素符號(hào)前面加上相應(yīng)的數(shù)字,兩個(gè)鈉原子表示為:2 Na,B不符合題意;氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成,離子的表示方法:在該離子元素符號(hào)的右上角標(biāo)上該離子所帶的正負(fù)電荷數(shù),數(shù)字在前,正負(fù)號(hào)在后,帶一個(gè)電荷時(shí),1通常省略,多個(gè)離子,就是在元素符號(hào)前面加上相應(yīng)的數(shù)字,即Na+、Cl-,C符合題意;水中氫元素顯+1價(jià),元素化合價(jià)的表示方法是在化學(xué)式該元素的上方用正負(fù)號(hào)和數(shù)字表示,正負(fù)號(hào)標(biāo)在數(shù)字前面,水中氫元素的化合價(jià)表示為:,D不符合題意。
(2)由“金”字旁可知,鈉元素屬于金屬元素,A不符合題意;在元素周期表中,元素名稱左上角的數(shù)字表示原子序數(shù),故鈉的原子序數(shù)為11,B符合題意;在元素周期表中,元素名稱下方的數(shù)字表示相對原子質(zhì)量,相對原子質(zhì)量是一個(gè)比值,單位為“1”,常省略不寫,故鈉的相對原子質(zhì)量為22.99,C不符合題意;在原子中,質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù),鈉離子是鈉原子失去最外層1個(gè)電子后形成的,故鈉離子中含有11-1=10個(gè)電子,D不符合題意。
(3)化合反應(yīng)是由兩種或兩種以上的物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng),符合“多變一”的特點(diǎn),A不符合題意;由化學(xué)方程式可知,電解熔融氯化鈉制取鈉的反應(yīng)符合“一變多”的特點(diǎn),屬于分解反應(yīng),B符合題意;置換反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),C不符合題意;復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng),D不符合題意。
14.(2024河南,15)目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是 ;Si名稱為 。
【答案】鐵(或Fe) 硅
【解析】目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是鐵;Si是硅元素的元素符號(hào),則Si名稱為硅。
15.(2024江西,14)魅力化學(xué),快樂實(shí)踐。
(1)烹飪樂廚:制作炊具的不銹鋼硬度比純鐵更 。
(2)勞動(dòng)綠廊:制作灑水壺的塑料屬于 (選填“天然”或“合成”)有機(jī)高分子材料。
(3)書法天地:墨汁中含有石墨,石墨與金剛石物理性質(zhì)差異大的原因是 。
(4)陶藝空間:硫酸鍶(SrSO4)常用于制陶器,其中硫元素為+6價(jià),則鍶元素(Sr)的化合價(jià)為 價(jià)。SrSO4中硫元素、氧元素的質(zhì)量比為 。
【答案】
(1)大
(2)合成
(3)碳原子排列方式不同
(4)+2 1∶2
【解析】
(1)合金的硬度大于純金屬,不銹鋼是鐵的合金,硬度大于純鐵;
(2)合成材料包括塑料、合成纖維、合成橡膠,塑料屬于合成有機(jī)高分子材料;
(3)石墨與金剛石都是由碳原子構(gòu)成的,物理性質(zhì)差異大的原因是碳原子排列方式不同;
(4)化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零,硫酸鍶(SrSO4)中硫元素為+6價(jià),氧元素為-2價(jià),設(shè)鍶元素(Sr)的化合價(jià)為x,則x + (+6) + (-2)×4 = 0,x=+2;SrSO4中硫元素、氧元素的質(zhì)量比為32∶(16×4) = 1∶2。
16.(2024四川瀘州,9)材料科學(xué)在利用太陽能上大顯身手。最近,一種利用石英熱捕捉器()捕獲太陽能的新方法,可使溫度達(dá)到1000°C以上,從而有可能在玻璃、鋼鐵、水泥和陶瓷等工業(yè)生產(chǎn)中取代化石燃料。回答相關(guān)問題:
(1)玻璃、鋼鐵、水泥和陶瓷中不屬于無機(jī)非金屬材料的是 ,這些無機(jī)非金屬材料與石英均含有的元素為氧和 。
(2)該捕獲太陽能取代化石燃料的新方法,目前其主要的2點(diǎn)優(yōu)勢為______(選填編號(hào))。
A.應(yīng)用更環(huán)保B.技術(shù)更成熟C.資源更豐富
【答案】
(1)鋼鐵 硅
(2)AC
【解析】
(1)玻璃、水泥和陶瓷均屬于無機(jī)非金屬材料,鋼鐵屬于金屬材料;玻璃、水泥、陶瓷與石英(主要成分是二氧化硅)均含有的元素為氧和硅;
(2)太陽能是一種清潔能源,在開發(fā)利用時(shí),不會(huì)產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣,不會(huì)造成環(huán)境污染,該捕獲太陽能取代化石燃料的新方法的優(yōu)點(diǎn)之一是應(yīng)用更環(huán)保,故A符合題;該捕獲太陽能取代化石燃料的新方法,技術(shù)還未成熟,故B不符合題;太陽能是人類可以利用的最豐富的能源,該捕獲太陽能取代化石燃料的新方法的優(yōu)點(diǎn)之一是資源更豐富,故C符合題意。
17.(2024河北,16)老師在課上演示了兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)。
(1)“火焰分割”。先將加熱至紅熱的鐵絲網(wǎng)a平伸到火焰上部,如圖甲所示;再將常溫的鐵絲網(wǎng)b平伸到火焰下部,兩張鐵絲網(wǎng)中間的火焰熄滅,如圖乙所示。
① 鐵塊能拉成鐵絲是利用了鐵的 性。
② “兩張鐵絲網(wǎng)中間的火焰熄滅”的主要原因:鐵絲網(wǎng)b吸收熱量, (選填字母)。
A.使酒精的著火點(diǎn)降低
B.使溫度降低到酒精的著火點(diǎn)以下
(2)“鐵花飛濺”。將鐵粉抖撒到酒精燈火焰上方,鐵粉劇烈燃燒,火星四射,宛如美麗的“鐵花”。鐵燃燒生成四氧化三鐵的化學(xué)方程式為 。
【答案】
(1)延展 B
(2)3 Fe + 2 O2 Fe3O4
【解析】
(1)①鐵塊能拉成鐵絲是利用了鐵的延展性;
②“兩張鐵絲網(wǎng)中間的火焰熄滅”的主要原因:鐵絲網(wǎng)b吸收熱量,使溫度降低到酒精的著火點(diǎn)以下,選B;
(2)鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,化學(xué)方程式為3 Fe + 2 O2 Fe3O4。
18.(2024江蘇連云港,11)科技是第一生產(chǎn)力,近年來我國在科技領(lǐng)域取得了一系列輝煌成就。
(1)“福建號(hào)”航母在建造過程中大量使用特種鋼。該特種鋼的耐腐蝕性能比純鐵的 (填“好”或“差”)。
(2)“天舟號(hào)”貨運(yùn)飛船換裝了以LiFePO4作正極材料的新型鋰電池。已知LiFePO4中Li為+1價(jià),PO43-為-3價(jià),則其中Fe的化合價(jià)為 。
(3)“嫦娥號(hào)”月球登陸器表面覆蓋了由聚酰亞胺和鋁箔構(gòu)成的多層保溫材料。
① 聚酰亞胺屬于有機(jī)合成材料。聚酰亞胺中一定含有的元素是 (填元素符號(hào))、H、O、N等。
② 鋁塊可以制成鋁箔是利用了鋁的 (填“導(dǎo)電”或“延展”)性。
(4)“長征五號(hào)”大推力運(yùn)載火箭助力我國天宮空間站建設(shè)。該火箭助推器使用煤油(含C11、C24、C12H26、C13H28等分子)作燃料,液氧作助燃劑。
① 煤油屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。
② 煤油在氧氣中充分燃燒,產(chǎn)物的化學(xué)式為 。
【答案】
(1)好
(2)+2
(3)C 延展
(4)混合物 CO2、H2O
【解析】
(1)鋼是鐵的合金,合金比組成它的純金屬耐腐蝕,故該特種鋼的耐腐蝕性能比純鐵的好;
(2)LiFePO4中鋰元素顯+1價(jià),磷酸根離子顯-3價(jià),設(shè)鐵元素的化合價(jià)為x,根據(jù)化合物中,正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零,可得:(+1) + x + (-3) = 0,x = +2;
(3)① 聚酰亞胺屬于有機(jī)合成材料,故聚酰亞胺中一定含有碳元素或C;
② 鋁塊可以制成鋁箔是利用了鋁的延展性;
(4)① 由題干信息可知,煤油中含有C11、C24等分子,由多種物質(zhì)混合而成,屬于混合物;
② 由題干信息可知,煤油中含C11、C24、C12H26、C13H28等分子,即煤油中含C、H元素,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中含C、H、O,故煤油在氧氣中充分燃燒生成CO2、H2O。
19.(2024江蘇蘇州,21)“福建艦”解纜啟航,標(biāo)志著我國航空母艦建設(shè)邁向新征程。
I.航母建造
(1)航母建造需使用純銅、鋼鐵、鈦合金等。
① 航母電纜用純銅制作,主要利用銅的延展性和 性。
② 鋼鐵的硬度比純鐵 (填“大”或“小”)。
③ 鈦可由二氧化鈦(TiO2)制得,TiO2中Ti的化合價(jià)為 。
II.能源供給
(2)航母動(dòng)力由重油(含C8H18等多種成分)燃燒提供。C8H18分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為 (填最簡整數(shù)比)。
(3)通訊工具使用的鋰電池,工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的主要方式為 。
III.生命保障
(4)食物和淡水是重要的生活保障。
①供給食物包含牛奶和青菜,其中主要為人體提供蛋白質(zhì)的食品是 。
②部分淡水可通過減小壓強(qiáng)使水的沸點(diǎn) (填“升高”或“降低”),進(jìn)而使水汽化、冷凝而獲得。
(5)過氧化鈉(Na2O2)可用作艦載機(jī)飛行員供氧面罩的供氧劑。Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2的化學(xué)方程式為 。
【答案】
(1)導(dǎo)電 大 +4
(2)4∶9
(3)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
(4)牛奶 降低
(5)2 CO2 + 2 Na2O2 = 2 Na2CO3 + O2
【解析】
(1)① 銅可以導(dǎo)電,航母電纜用純銅制作,主要利用銅的延展性和導(dǎo)電性。
② 合金的硬度比純金屬的硬度大,鋼鐵的硬度比純鐵大。
③ 鈦可由二氧化鈦(TiO2)制得,TiO2中氧元素的化合價(jià)為-2,設(shè)鈦元素的化合價(jià)為x,化合物中各元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,則x + (-2) × 2 = 0,x = +4,故Ti的化合價(jià)為+4。
(2)C8H18分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為8∶18 = 4∶9。
(3)通訊工具使用的鋰電池,工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的主要方式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
(4)① 供給食物包含牛奶和青菜,牛奶富含蛋白質(zhì),青菜富含維生素,其中主要為人體提供蛋白質(zhì)的食品是牛奶。
② 水的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)的減小而降低,則部分淡水可通過減小壓強(qiáng)使水的沸點(diǎn)降低,進(jìn)而使水汽化、冷凝而獲得。
(5)Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2的化學(xué)方程式為2 CO2 + 2 Na2O2 = 2 Na2CO3 + O2。
20.(2024四川樂山,15)太陽能電池路燈(如圖),可以實(shí)現(xiàn)白天用太陽能充電,夜晚照明,其燈柱材料為鋁合金,路燈內(nèi)部采用金屬銅作導(dǎo)線。
回答下列問題:
(1)制作燈柱所需的鋁合金屬于 (選填“金屬材料”或“合成材料”)。
(2)鋁合金的硬度和強(qiáng)度都比純鋁 (選填“高”或“低”)。
(3)太陽能電池路燈使用銅作導(dǎo)線,是因?yàn)殂~具有良好的 性。
(4)一般不用鐵制作燈柱的原因是鐵易與空氣中的水蒸氣和 反應(yīng)而生銹。
【答案】
(1)金屬材料
(2)高
(3)導(dǎo)電
(4)氧氣/O2
【解析】
(1)金屬材料包括純金屬和合金,鋁合金屬于合金,屬于金屬材料;
(2)合金的硬度和強(qiáng)度比組成它的純金屬高,則鋁合金的硬度和強(qiáng)度都比純鋁高;
(3)太陽能電池路燈使用銅作導(dǎo)線,是因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性;
(4)一般不用鐵制作燈柱的原因是鐵易與空氣中的水蒸氣和仰視反應(yīng)而生銹。
21.(2024山東煙臺(tái),16)氫能具有廣闊的發(fā)展前景,安全高效的制氫和儲(chǔ)氫是氫能成為主要能源的關(guān)鍵。
(1)電解水制氫氣可用鐵作電極,是利用了鐵的 。氫氣在與電源 極相連的電極上產(chǎn)生。
(2)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是通過恒溫高壓將氫氣儲(chǔ)存在壓力容器中,從微觀角度解釋此過程主要發(fā)生改變的是 。
(3)氫化物儲(chǔ)氫是利用氫氣與金屬(如Al)反應(yīng)生成金屬氫化物(如AlH3),從而進(jìn)行氫的儲(chǔ)存,該過程屬于 (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔結(jié)構(gòu),可用作儲(chǔ)氫材料,這是利用活性炭的 性。
(5)我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了天然氣(CH4)制氫的突破,在400℃條件下,將天然氣與水蒸氣直接轉(zhuǎn)化為氫氣與二氧化碳。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(6)氫氣是理想的清潔能源,原因是 。
【答案】
(1)導(dǎo)電性(或良好的導(dǎo)電性) 負(fù)
(2)分子之間的間隔
(3)化學(xué)變化
(4)吸附
(5)CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2
(6)產(chǎn)物無污染
【解析】
(1)金屬具有良好導(dǎo)電性,電解水制氫氣可用鐵作電極,是利用了鐵的導(dǎo)電性;
電解水過程中,與電源正極相連的電極上產(chǎn)生氧氣,與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生氫氣。
(2)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是通過恒溫高壓將氫氣儲(chǔ)存在壓力容器中,從微觀角度解釋此過程主要發(fā)生改變的是分子之間的間隔,壓強(qiáng)增大,分子之間間隔變小。
(3)氫氣與金屬(如Al)反應(yīng)生成金屬氫化物(如AlH3),從而進(jìn)行氫的儲(chǔ)存,有新物質(zhì)生成,該過程屬于化學(xué)變化。
(4)活性炭具有很多的微孔結(jié)構(gòu),具有良好吸附性,可用作儲(chǔ)氫材料,這是利用活性炭的吸附性。
(5)天然氣的主要成分是甲烷,甲烷和水蒸氣在400℃條件下反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳,該反應(yīng)化學(xué)方程式CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2。
(6)氫氣和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成水,氫氣是理想的清潔能源,原因是產(chǎn)物是水,不會(huì)污染環(huán)境。
22.(2024江蘇鹽城,18)2024年5月17日,中國一汽鹽城分公司首款新能源汽車“奔騰小馬”投產(chǎn)下線,順利實(shí)現(xiàn)新能源汽車轉(zhuǎn)型升級。
(1)汽車烤漆工藝既能助力汽車美觀,更能防止車身生銹。其防銹原理是 。
(2)銅制導(dǎo)線及銅質(zhì)電路主板將電池、行車電腦及汽車部分零部件連接成高度協(xié)調(diào)的運(yùn)行系統(tǒng),說明銅具有優(yōu)良的 (填寫物理性質(zhì))。
(3)新能源汽車常使用含磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)的鋰電池為汽車提供動(dòng)力,LiFePO4中PO43-顯-3價(jià),則Li元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(4)生產(chǎn)汽車使用大量合金。下列對合金的認(rèn)識(shí)正確的是______(選填字母序號(hào))。
A.合金的強(qiáng)度一般比組成它們的純金屬更大
B.合金的熔點(diǎn)一般比組成它們的純金屬更低
C.合金的抗腐蝕性能一般比組成它們的純金屬更好
(5)生產(chǎn)汽車還需要使用大量的金屬鐵。若用1000 t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為 (寫出計(jì)算過程)。
【答案】
(1)隔絕氧氣和水
(2)導(dǎo)電性
(3)+1
(4)ABC
(5)解:設(shè)產(chǎn)生鐵的質(zhì)量為x。
x=560t
答:可以煉出純鐵的質(zhì)量為560 t。
【解析】
(1)鐵在潮濕的空氣中容易生銹,則烤漆的防銹原理是隔絕水和氧氣;
(2)銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,則用于制作導(dǎo)線、銅質(zhì)電路主板等;
(3)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)中磷酸根為-3價(jià),鐵元素化合價(jià)是+2,根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知:x+(+2)+(-3)=0,x=+1,Li元素化合價(jià)是+1;
(4)合金的強(qiáng)度一般比組成它們的純金屬更大,A正確;合金的熔點(diǎn)一般比組成它們的純金屬更低,B正確;合金的抗腐蝕性能一般比組成它們的純金屬更好,C正確。
(5)見答案。
23.(2024甘肅白銀,17)生鐵一般用于鑄造或煉鋼。某煉鐵廠實(shí)驗(yàn)室欲檢驗(yàn)?zāi)撑蔚纳F是否合格(含碳量在2%~6.69%之間為合格)。某校興趣小組的同學(xué)參與這次的檢驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:稱取生鐵樣品50 g,把500 g稀硫酸分5次加入樣品中,測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(雜質(zhì)不溶于水,也不與稀硫酸反應(yīng)):
(1)上表中m的數(shù)值是 。
(2)計(jì)算該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算的過程)。
(3)判斷這批生鐵是否合格(寫出計(jì)算的過程)。
【答案】
(1)16.4
(2)解:設(shè)該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x

x = 19.6%
答:該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%
(3)解:由表格數(shù)據(jù)可知,剩余固體的質(zhì)量為生鐵中碳的質(zhì)量,則50 g生鐵樣品中的含碳量為,由于,因此這批生鐵是合格的。
【解析】
(1)生鐵是鐵的合金,其主要成分是鐵,鐵能與硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵,由表格數(shù)據(jù)可知,第1次加入100 g稀硫酸消耗鐵的質(zhì)量是50 g - 38.8 g = 11.2 g;第2次加入100 g稀硫酸消耗鐵的質(zhì)量是38.8 g - 27.6 g = 11.2 g,說明100 g稀硫酸能與11.2 g鐵恰好完全反應(yīng);第5次加入100 g稀硫酸消耗鐵的質(zhì)量為5.2 g - 1.5 g = 3.7 g,說明第5次加入稀硫酸時(shí)鐵完全反應(yīng),稀硫酸過量,則第3、4次分別加入100 g稀硫酸都能消耗11.2 g鐵,則m = 27.6 - 11.2 = 5.2 + 11.2 = 16.4;
(2)計(jì)算過程見答案;
(3)計(jì)算過程見答案。
24.(2024河北,19)為減少煉鐵過程中生成CO2的質(zhì)量,某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的煉鐵新方案(反應(yīng)條件已略去)。A~H是初中化學(xué)常見物質(zhì),其中A是常用的溶劑,G是鐵;反應(yīng)①中用到的電為“綠電”,獲得“綠電”的過程中不排放CO2。
請回答下列問題:
(1)可作為“綠電”來源的是 。(選填“煤炭”或“水能”)
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 。
(3)反應(yīng)①~④中屬于置換反應(yīng)的是 (選填序號(hào))。
(3)冶煉得到相同質(zhì)量的鐵,使用該新方案比高爐煉鐵生成CO2的質(zhì)量少,其原因除使用了“綠電”外,還有 。
【答案】
(1)水能
(2)2 H2O 2 H2↑ + O2↑
(3)③
(4)反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和水(合理即可)
【解析】A~H是初中化學(xué)常見物質(zhì),其中A是常用的溶劑,故A是水,所以B、C是氫氣、氧氣,G是鐵,B和E生成水和鐵,所以B是氫氣,E是氧化鐵或四氧化三鐵,C是氧氣,F(xiàn)和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和H,C和D反應(yīng)生成F,所以D是碳,F(xiàn)是一氧化碳,H是二氧化碳,代入驗(yàn)證,推理正確。
(1)反應(yīng)①中用到的電為“綠電”,獲得“綠電”的過程中不排放CO2,所以可作為“綠電”來源的是水能;
(2)反應(yīng)①是電解水生成氫氣和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 H2O 2 H2↑ + O2↑;
(3)反應(yīng)①是電解水生成氫氣和氧氣,此反應(yīng)符合一變多的特點(diǎn),屬于分解反應(yīng);反應(yīng)②碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳,此反應(yīng)符合多變一的特點(diǎn),屬于化合反應(yīng);反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和水,此反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,屬于置換反應(yīng);反應(yīng)④是一氧化碳和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和二氧化碳,不屬于基本反應(yīng)類型;所以屬于置換反應(yīng)的是:③;
(4)反應(yīng)③是氫氣和氧化鐵或四氧化三鐵生成鐵和水,導(dǎo)致生成二氧化碳的量減少了。
25.(2024河南,25)碳元素對人類有十分重要的意義。碳和碳的化合物是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。
(1)“低碳行動(dòng)”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如圖是元素周期表中的一格。碳原子核外電子數(shù)為 。
(3)關(guān)于金剛石和石墨的說法中,不正確的是 (填字母)。
a.金剛石和石墨都屬于碳的單質(zhì)
b.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物理變化
c.它們完全燃燒后的產(chǎn)物都是二氧化碳
d.金剛石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)探究煉鐵原理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。在V形管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (寫出一個(gè)即可);從環(huán)境保護(hù)的角度考慮,處理尾氣的方法為 。
(5)植物光合作用可表示為:二氧化碳+水有機(jī)物+氧氣,推測該有機(jī)物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的裝置如圖(實(shí)驗(yàn)過程略去)。
① 實(shí)驗(yàn)時(shí),乙中的植物葉片能檢測出光合作用生成的有機(jī)物,而甲中的不能。請加以解釋 。
② 請?jiān)O(shè)計(jì)方案,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后的燒堿溶液中生成的新物質(zhì) 。(寫出選用的試劑和現(xiàn)象即可)
(6)用CO2和H2作原料可制取甲醇,化學(xué)方程式為CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O,該反應(yīng)在發(fā)展清潔能源及減少碳排放等方面具有重要意義。若生產(chǎn)48 t甲醇,理論上能夠吸收CO2的質(zhì)量是多少?
【答案】
(1)CO2
(2)6
(3)b
(4)Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2、CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 將尾氣點(diǎn)燃(或進(jìn)行收集)
(5)C、H(或碳、氫) 甲中的二氧化碳被燒堿溶液吸收,植物不能進(jìn)行光合作用 取樣于試管中,加入適量氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀
(6)解:設(shè)理論上能夠吸收CO2的質(zhì)量為x

x = 66 t
答:理論上能夠吸收CO2的質(zhì)量是66 t。
【解析】
(1)“低碳行動(dòng)”中的“碳”指的是CO2,“低碳”是指較低的二氧化碳的排放;
(2)在元素周期表中,元素名稱左上角的數(shù)字表示原子序數(shù),在原子中,原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù),故碳原子核外電子數(shù)為6;
(3)金剛石和石墨均是由碳元素組成的純凈物,均屬于碳單質(zhì),a不符合題意;石墨和金剛石是兩種不同的物質(zhì),故石墨轉(zhuǎn)化為金剛石,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,b符合題意;金剛石和石墨均屬于碳單質(zhì),它們完全燃燒后的產(chǎn)物均是二氧化碳,c不符合題意;金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性質(zhì)差異很大,d不符合題意。
(4)V形管內(nèi)反應(yīng)為一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O;一氧化碳具有可燃性,故處理尾氣的方法為將尾氣點(diǎn)燃(或進(jìn)行收集);
(5)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,反應(yīng)物中含C、H、O,生成物氧氣由氧元素組成,故該有機(jī)物中一定含有的元素是C、H;①光合作用是二氧化碳和水在光和葉綠體的作用下反應(yīng)生成有機(jī)物和氧氣,二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,甲中的二氧化碳被燒堿溶液吸收,植物不能進(jìn)行光合作用,故實(shí)驗(yàn)時(shí),乙中的植物葉片能檢測出光合作用生成的有機(jī)物,而甲中的不能;②二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉,故設(shè)計(jì)方案,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后的燒堿溶液中生成的新物質(zhì):取樣于試管中,加入適量氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(6)見答案。
26.(2024山東濱州,23)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。結(jié)合下圖有關(guān)實(shí)驗(yàn),回答問題。
(1)過濾操作中儀器a的名稱是 ;
(2)水電解器的b玻璃管中產(chǎn)生的氣體是 (填化學(xué)式);
(3)從安全角度考慮,在點(diǎn)燃?xì)錃馇?,一定要檢驗(yàn)氫氣的 ;
(4)將鋁片與鋁合金互相刻劃,可證明鋁合金的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)鋁片的硬度。
【答案】
(1)鐵架臺(tái)
(2)氧氣/O2
(3)純度
(4)大于
【解析】
(1)過濾操作中儀器a的名稱是鐵架臺(tái);
(2)水通電時(shí),負(fù)極產(chǎn)生氫氣,正極產(chǎn)生氧氣,體積比為2∶1,b玻璃管與電源的正極相連,產(chǎn)生的氣體是氧氣(或O2);
(3)氫氣是一種可燃性氣體,如果氫氣不純,其中混有氧氣等其他氣體,在點(diǎn)燃或加熱時(shí),可能會(huì)發(fā)生爆炸,在點(diǎn)燃?xì)錃馇?,一定要檢驗(yàn)氫氣的純度;
(4)合金的硬度大于其組成純金屬的硬度,鋁片與鋁合金互相刻畫,可證明鋁合金的硬度大于鋁片的硬度。
27.(2024重慶A卷,18)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大發(fā)現(xiàn)。墓中出土了寫有文字的竹簡、陶瓷、青銅和金銀器皿等文物。
(1)不屬于金屬材料的文物是___________(填序號(hào))。
A.竹簡B.陶瓷C.青銅和金銀器皿
(2)竹簡上用墨書寫的文字能保留至今,其原因是 。
(3)銅能形成多種合金,其中黃銅的硬度 (填“大于”或“小于”)純銅的硬度。黃銅(主要成分為Zn和Cu)外觀與黃金相似,可通過灼燒來鑒別它們,寫出鑒別它們的化學(xué)方程式 。
【答案】
(1)AB
(2)常溫下,碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
(3)大于 2 Cu + O2 2 CuO
【解析】
(1)竹簡用竹子做成,屬于天然材料,A符合題意;陶瓷屬于無機(jī)非金屬材料,B符合題意;青銅屬于合金,金銀器皿是金屬,均屬于金屬材料,C不符合題意;
(2)墨的主要成分是碳,碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,有利于長期保存;
(3)合金相比組成金屬,硬度增大,熔點(diǎn)降低,黃銅硬度大于純銅硬度;
灼燒過程中,黃銅中鋅和銅能夠與氧氣反應(yīng),銅和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅,金灼燒不與氧氣反應(yīng)。
28.(2024重慶A卷,19)某火龍表演是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。其中的“打鐵花”是先將生鐵熔化成鐵水,再用工具將鐵水向空中用力拋出,形成“火樹銀花落,萬點(diǎn)星辰開”的精彩場景。
(1)生鐵的含碳量 (填“”或“=”)鋼的含碳量。工業(yè)上可用赤鐵礦與CO在高溫下反應(yīng)來冶煉生鐵,該反應(yīng)主要利用了CO的 (填序號(hào))。
A.可燃性 B.還原性 C.密度比空氣小
(2)鐵花冷卻后得到黑色固體,寫出生成該固體的化學(xué)方程式 。
(3)表演時(shí)可備細(xì)沙以防止火災(zāi)。細(xì)沙可阻止可燃物與 接觸從而達(dá)到滅火的目的。
【答案】
(1) > B
(2)3 Fe + 2 O2 Fe3O4
(3)空氣(或氧氣或O2)
【解析】
(1)生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%,即生鐵的含碳量大于鋼的含碳量;工業(yè)上可用赤鐵礦(主要成分是氧化鐵)與 CO 在高溫下反應(yīng)來冶煉生鐵,在高溫條件下,一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳,該反應(yīng)主要利用了 CO 的還原性,故選B;
(2)鐵和氧氣點(diǎn)燃生成黑色的四氧化三鐵,化學(xué)方程式為3 Fe + 2 O2 Fe3O4;
(3)燃燒的三要素為:可燃物、與氧氣或空氣接觸、溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn),三者缺一不可,滅火只需破壞其一即可,細(xì)沙可阻止可燃物與空氣(或氧氣或O2)接觸從而達(dá)到滅火的目的。
29.(2024云南省卷,21)云南擁有豐富的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。
(1)納西族東巴紙的制作過程包括浸泡、蒸煮、舂料、澆紙、曬紙等,其中“澆紙”是用濾網(wǎng)分離出紙漿,該操作與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的 (填操作名稱)相似。
(2)普洱茶制作技藝又稱“貢茶制作技藝”。普洱茶茶香四溢,從分子角度對此現(xiàn)象的解釋是 。
(3)白族扎染利用板藍(lán)根作為主要染料,板藍(lán)根中含有靛藍(lán)(C16H10N2O2),靛藍(lán)屬于 (填“有機(jī)物”或“無機(jī)物”),其中氮、氫元素的質(zhì)量比為 。
(4)阿昌族戶撒刀始終保持著手工制作的特點(diǎn),“淬火”是制作過程中最為突出的技藝?!按慊稹钡脑硎歉邷叵妈F和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)。
【答案】
(1)過濾
(2)分子在不斷運(yùn)動(dòng)
(3)有機(jī)物 14∶5
(4)3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2 置換反應(yīng)
【解析】
(1)“澆紙”是用濾網(wǎng)分離出紙漿,該操作與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的過濾相似,均實(shí)現(xiàn)了固液分離;
(2)普洱茶茶香四溢,是因?yàn)榉肿釉诓粩噙\(yùn)動(dòng),引起香味的分子四處擴(kuò)散;
(3)由化學(xué)式可知,靛藍(lán)含碳元素,屬于有機(jī)物;靛藍(lán)中氮、氫元素的質(zhì)量比為:(14×2)∶10 = 14∶5;
(4)“淬火”的原理是高溫下鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2;該反應(yīng)符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”的反應(yīng),屬于置換反應(yīng)。
30.(2024云南省卷,24)銅是重要的金屬資源,它對于改善人類生活、促進(jìn)人類文明起著重要作用。
(1)銅的認(rèn)識(shí):生活中常用銅作導(dǎo)線,體現(xiàn)了銅的延展性和 性。
(2)銅的冶煉:黃銅礦的主要成分是CuFeS2,根據(jù)其主要成分的組成元素,推斷用黃銅礦煉銅過程中產(chǎn)生形成酸雨的空氣污染物是 (填化學(xué)式)。
(3)銅的加工:青銅是金屬冶鑄史上最早的合金,其主要成分是銅和錫。表中的A和B分別表示銅和青銅中的一種?!秴问洗呵铩酚涊d:“金(銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,據(jù)此判斷A是 。
注:硬度以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn),1表示很軟,10表示很硬
(4)銅的銹蝕:銅在潮濕的空氣中銹蝕的反應(yīng)為2 Cu + O2 + H2O + X = Cu2(OH)2CO3,X的化學(xué)式為 。
(5)銅的回收:某工廠的廢水經(jīng)預(yù)處理后得到含F(xiàn)eSO4和CuSO4的溶液。為了減少污染并促進(jìn)廢物利用,工廠設(shè)計(jì)以下流程回收Cu和FeSO4。
①步驟I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②溶液C中的溶質(zhì)是 。
【答案】
(1)導(dǎo)電性(或良好的導(dǎo)電性)
(2)SO2
(3)銅/Cu
(4)CO2
(5)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 硫酸、硫酸亞鐵
【解析】
(1)生活中常用銅作導(dǎo)線,體現(xiàn)了銅的延展性和導(dǎo)電性;
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,黃銅礦中含硫元素,則黃銅礦煉銅過程中產(chǎn)生形成酸雨的空氣污染物是SO2;
(3)“金(銅)柔錫柔,合兩柔則剛”,說明合金比組成它的純金屬硬度大,A的硬度小,故A是銅;
(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和數(shù)目不變,反應(yīng)物中含Cu、O、H、C的個(gè)數(shù)分別是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的個(gè)數(shù)分別是2、5、2、1,故反應(yīng)物中還應(yīng)含2個(gè)O、1個(gè)C,故X的化學(xué)式為CO2;
(5)①該流程的目的是回收銅和硫酸亞鐵,故M應(yīng)是鐵,鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,可將硫酸銅中的銅置換出來,故步驟I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;
②固體A中含反應(yīng)生成的銅和過量的鐵,要想除去鐵,得到銅,則加入的N應(yīng)是硫酸,鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,硫酸過量,則溶液C中的溶質(zhì)是硫酸亞鐵、硫酸。
考點(diǎn)2 金屬的化學(xué)性質(zhì)
31.(2024四川達(dá)州,8)實(shí)驗(yàn)室有部分被氧化的鎂條8.0 g與300.0 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),該鎂條中鎂元素的質(zhì)量為
A.7.8 g B.7.2 g C.6.0 g D.2.4 g
【答案】B
【解析】氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣,由質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后氯元素的質(zhì)量不變,生成的氯化鎂中氯元素的質(zhì)量為300 g × 7.3% × × 100% = 21.3 g;氯化鎂中鎂元素的質(zhì)量即為樣品中鎂元素的質(zhì)量,其質(zhì)量為21.3 g × = 7.2 g,選B。
32.(2024四川達(dá)州,7)下列圖像能正確反應(yīng)對應(yīng)變化關(guān)系的是
A.在空氣中加熱一定量的銅粉
B.向一定量氫氧化鉀和氯化鋇的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
C.分別向等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中,逐漸加入鐵粉和鋅粉
D.電解水生成氫氣和氧氣
【答案】C
【解析】在空氣中加熱一定量的銅粉,銅和氧氣加熱生成氧化銅,反應(yīng)前銅為固體,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量和氧氣的質(zhì)量之和等于生成的氧化銅的質(zhì)量,所以固體的質(zhì)量不斷增大,至完全反應(yīng),固體的質(zhì)量不再變化,故A圖像錯(cuò)誤;向一定量氫氧化鉀和氯化鋇的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,硫酸根離子和鋇離子結(jié)合生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀,一開始就產(chǎn)生沉淀,至完全反應(yīng)不再發(fā)生改變,故B圖像錯(cuò)誤;分別向等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中,逐漸加入鐵粉和鋅粉,金屬與酸反應(yīng)時(shí)氫氣來源于酸中的氫元素,因?yàn)樗岬牧肯嗤?,金屬過量,故生成的氫氣應(yīng)該相等,鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,化學(xué)方程式為Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑,每65份質(zhì)量的鋅能置換出2份質(zhì)量的氫氣,鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,化學(xué)方程式為Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑,每56份質(zhì)量的鐵能置換出2份質(zhì)量的氫氣,故生成等質(zhì)量的氫氣,消耗的鋅的質(zhì)量多,故C圖像正確;水通電分解生成氫氣和氧氣,化學(xué)方程式為2 H2O 2 H2↑ + O2↑,生成氫氣和氧氣的體積比為2∶1,生成氫氣和氧氣的質(zhì)量比為4∶32 = 1∶8,故D圖像錯(cuò)誤。
33.(2024福建,9)我國商代時(shí)就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),貯存于鉛罐的酒(含乙醇)會(huì)發(fā)酵成醋(含醋酸,醋酸的化學(xué)性質(zhì)與鹽酸相似),鉛與醋反應(yīng)生成鉛霜,鉛霜在空氣中轉(zhuǎn)化為浮粉(PbCO3),加熱浮粉得鉛白(PbO)固體,鉛白可用作白色顏料。下列說法錯(cuò)誤的是
A.酒能變醋體現(xiàn)乙醇的化學(xué)性質(zhì) B.鉛能與醋酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
C.浮粉中鉛元素的化合價(jià)為+2價(jià) D.浮粉變鉛白,固體質(zhì)量增大
【答案】D
【解析】酒能變醋,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,需要通過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來,體現(xiàn)乙醇的化學(xué)性質(zhì),故A說法正確;鉛屬于氫前金屬,鉛能與醋酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,故B說法正確;浮粉的化學(xué)式為PbCO3,其中碳酸根顯-2價(jià),根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,則鉛元素的化合價(jià)為+2價(jià),故C說法正確;加熱浮粉(PbCO3)得鉛白(PbO)固體,浮粉變鉛白,固體質(zhì)量減小,故D說法錯(cuò)誤。
34.(2024河南,14)鎂與某金屬的混合物共m g,在一定條件下與氧氣充分反應(yīng),生成的氧化物共2 m g。則該金屬(括號(hào)內(nèi)為生成的氧化物)可能是
A.Be(BeO) B.Cu(CuO) C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
【答案】A
【解析】假設(shè)m g金屬全是Be,則有,生成BeO的質(zhì)量為,A符合題意;假設(shè)m g金屬全是Cu,則有,生成CuO的質(zhì)量為<2mg,B不符合題意;假設(shè)m g金屬全是Al,則有,生成Al2O3的質(zhì)量為<2mg,C不符合題意;假設(shè)m g金屬全是Fe,則有,生成Fe3O4的質(zhì)量為<2mg,D不符合題意。
35.(2024甘肅白銀,11)汞在元素周期表中的相關(guān)信息及汞原子結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。
(1)圖A中數(shù)字200.6的含義是 ,圖B中x的數(shù)值是 。
(2)由圖B可知,汞原子失去2個(gè)電子后形成微粒的符號(hào)是 。
(3)甘汞常用于防腐劑和制藥工業(yè),其化學(xué)式為Hg2Cl2,Hg2Cl2中汞元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(4)《神農(nóng)本草經(jīng)》記載,將丹砂(主要成分是HgS)在空氣中焙燒,就會(huì)得到汞,同時(shí)生成一種有刺激性氣味的氣體,該變化用化學(xué)方程式表示為 。
【答案】
(1)汞的相對原子質(zhì)量為200.6 2
(2)Hg2+
(3)+1
(4)HgS + O2 Hg + SO2
【解析】
(1)由元素周期表中的一格可知,元素名稱正下方的數(shù)字表示相對原子質(zhì)量,則圖A中數(shù)字200.6的含義是:汞的相對原子質(zhì)量為200.6;在原子中,原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),故x = 80-8-18-32-18-2=2;
(2)由圖B可知,汞原子的最外層電子數(shù)為2,汞原子容易失去2個(gè)電子而形成帶2個(gè)正電荷的汞離子,其離子的符號(hào)是Hg2+;
(3)Hg2Cl2中氯元素的化合價(jià)為-1價(jià),設(shè)汞元素的化合價(jià)為x,在化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,則x×2 + (-1)×2 = 0,解得x = +1,故Hg2Cl2中汞元素的化合價(jià)為+1價(jià);
(4)丹砂(主要成分是HgS)在空氣中焙燒,就會(huì)得到汞,同時(shí)生成一種有刺激性氣味的氣體,由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,反應(yīng)物中含Hg、S、O,生成物中含Hg,故生成物中還應(yīng)含S、O,則該氣體為二氧化硫,則該變化用化學(xué)方程式表示為HgS + O2 Hg + SO2。
36.(2024河北,21)為測定某稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),向盛有100 g該稀硫酸的燒杯中,分三次加入一定質(zhì)量的鋅粉,生成氣體的質(zhì)量與加入鋅粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。請計(jì)算:
(1)m的值為 。
(2)該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【答案】
(1)0.4
(2)設(shè):該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y。
y=24.5%
答:該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%。
【解析】
(1)根據(jù)圖示可知,m 的值為13 g鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量。
設(shè):13 g鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為x。
x=0.4g ;
(2)根據(jù)圖示可知,100 g硫酸與足量的鋅反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量為0.5 g,見答案。
37.(2024河南,1)鋁與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;鎂、鋁分別放入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中,充分反應(yīng)后所得的兩溶液質(zhì)量仍相等,則反應(yīng)的鎂與鋁的質(zhì)量比為 。
【答案】2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2↑ 32∶33
【解析】鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2↑;
鎂、鋁分別放入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中,充分反應(yīng)后所得的兩溶液質(zhì)量仍相等,說明溶液的增加量相等,設(shè)溶液的增加量為m
解:設(shè)參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量為x

x=
設(shè)參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為y

y=,則參加反應(yīng)的鎂與鋁的質(zhì)量比為:。
38.(2024山東濱州,25)黃銅(銅和鋅的合金)是一種重要的金屬材料,常用于制造軸承、齒輪等機(jī)器零件。為回收黃銅中的銅,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)取黃銅樣品粉末32.5 g,放入燒杯中,然后逐漸加入稀硫酸至過量。所加稀硫酸的質(zhì)量與剩余固體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。
試計(jì)算:
(1)黃銅樣品中銅的質(zhì)量為 g;
(2)恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
【答案】
(1)26
(2)由圖可知,參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為32.5 g - 26 g = 6.5 g;
設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí),所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為x,反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為y
則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
答:所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.1%。
【解析】
(1)由金屬活動(dòng)性鋅>氫>銅可知,鋅可與稀硫酸反應(yīng),而銅不與稀硫酸反應(yīng),結(jié)合圖像可知,黃銅樣品中銅的質(zhì)量為26 g;
(2)解析見答案。
39.(2024山東煙臺(tái),22)在日常生活中能看到很多精美的金屬蝕刻畫。興趣小組利用廢棄的金屬片進(jìn)行制作金屬蝕刻畫的項(xiàng)目活動(dòng),請你一起參與下列任務(wù)。
【任務(wù)一】到垃圾回收站篩選金屬底板
(1)區(qū)分鋁片和鐵片的物理方法是 (寫1種)。
【任務(wù)二】預(yù)處理金屬底板
(2)用砂紙打磨掉鋁片表面的氧化膜。用化學(xué)方法除去鐵片表面的鐵銹,可以用 (寫1種物質(zhì)名稱)。
【任務(wù)三】選擇蝕刻液進(jìn)行蝕刻
(3)首先將有鏤空圖案的不干膠保護(hù)膜(能隔絕蝕刻液與金屬底板接觸)分別貼到處理好的鋁片和鐵片上,然后將鋁片浸入足量的甲蝕刻液中,將鐵片浸入足量的乙蝕刻液中,一段時(shí)間后取出。小組同學(xué)看到鋁片上有凹陷圖案,沒有附著物;鐵片上出現(xiàn)紅色附著物圖案。則他們選擇的甲蝕刻液、乙蝕刻液分別是下列中的 、 (填序號(hào))。
①硫酸銅溶液 ②硝酸銀溶液 ③稀鹽酸 ④氯化亞鐵溶液 ⑤氯化鈉溶液
【任務(wù)四】金屬蝕刻畫的后處理
(4)將蝕刻好的金屬片清洗掉廢液,去掉不干膠保護(hù)膜,進(jìn)行裝飾。為防止鐵片蝕刻畫生銹,可采取的措施是 (寫1種合理的方法)。
【任務(wù)五】廢液回收利用
(5)鋁片蝕刻廢液處理,可加入足量鋁片,得到 溶液,回收保存。
(6)鐵片蝕刻廢液處理,如下圖所示:
過程①加入的物質(zhì)X是 ,過程②加入稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【答案】
(1)用磁鐵吸引
(2)稀鹽酸
(3)③ ①
(4)保持鐵片蝕刻畫表面清潔干燥
(5)氯化鋁/AlCl3
(6)鐵粉 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
【解析】
(1)由于磁鐵能吸引鐵片,不能吸引鋁片,所以可用磁鐵吸引的方法區(qū)分鋁片和鐵片。
(2)由于稀鹽酸能與主要成分為氧化鐵的鐵銹反應(yīng)生成氯化鐵和水,所以用化學(xué)方法除去鐵片表面的鐵銹,可以用稀鹽酸。
(3)由于鋁片上有凹陷圖案,沒有附著物,說明鋁與甲蝕刻液反應(yīng)沒有生成新的金屬,鋁與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,所以甲蝕刻液只能是③稀鹽酸。
由于鐵片上出現(xiàn)紅色附著物圖案,說明鐵與①硫酸銅溶液反應(yīng)生成紅色的銅。所以乙蝕刻液是①硫酸銅溶液 。
(4)由于鐵的銹蝕是鐵制品與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果。防止鐵制品生銹的原理是破壞鐵銹蝕的條件,即隔絕氧氣或水。所以為防止鐵片蝕刻畫生銹,可采取的措施是保持鐵片蝕刻畫表面清潔干燥。
(5)由于鋁片蝕刻廢液是鋁與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鋁和剩余的稀鹽酸的混合溶液,所以鋁片蝕刻廢液處理,可加入足量鋁片,與稀鹽酸完全反應(yīng),得到氯化鋁溶液,回收保存。
(6)由于鐵片蝕刻廢液是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成的硫酸亞鐵與剩余的硫酸銅的混合溶液,所以過程①加入的物質(zhì)X是與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵的鐵粉,鐵粉與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,濾渣中的鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,所以過程②加入稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑。
考點(diǎn)3 金屬的活動(dòng)性順序
40.(2024江蘇蘇州,17)在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是
A.CuFeB.PP2O5
C.CO2O2D.NaOH溶液NaCl溶液
【答案】A
【解析】根據(jù)金屬活動(dòng)性鐵>銅,銅與硫酸亞鐵不反應(yīng),不能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,A符合題意;紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷,能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,B不符合題意;植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣,能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,C不符合題意;氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,D不符合題意。
41.(2024江蘇揚(yáng)州,9)CH4在O2中燃燒生成CO2和H2O,其轉(zhuǎn)化可表示為。在給定條件下,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】在金屬活動(dòng)性順序里,銅排在氫后,銅和稀鹽酸不反應(yīng),A符合題意;鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,B不符合題意;鎂能與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成氧化鎂,C不符合題意;氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水,D不符合題意。
42.(2024湖北,13)《宋會(huì)要輯稿》記載:“浸銅之法,先取生鐵打成薄片,……浸漬數(shù)日,鐵片為膽水(硫酸銅溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入爐烹煉,……方成銅?!毕铝欣斫忮e(cuò)誤的是
A.“打成薄片”增大了反應(yīng)的接觸面積
B.“鐵片為膽水所薄”發(fā)生了置換反應(yīng)
C.“上生赤煤”指鐵片上生成了紅色的煤
D.“浸銅之法”可知鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)
【答案】C
【解析】“打成薄片”,增大了反應(yīng)物之間的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分,A不符合題意;“鐵片為膽水所薄”,發(fā)生反應(yīng)為鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,該反應(yīng)符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”的反應(yīng),屬于置換反應(yīng),B不符合題意;“上生赤煤”是因?yàn)殍F與硫酸銅反應(yīng)生成了紅色的銅,不是紅色的煤,C符合題意;“浸銅之法”中鐵能將硫酸銅中的銅置換出來,說明鐵比銅活潑,D不符合題意。
43.(2024山東濱州,12)下列各組藥品不能驗(yàn)證鐵、銅、銀三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的是
A.CuSO4溶液 Fe Ag B.FeSO4溶液 稀H2SO4 Cu Ag
C.AgNO3溶液 稀H2SO4 Fe Cu D.AgNO3溶液 FeSO4溶液 Cu
【答案】B
【解析】Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu,說明Fe比Cu活潑,Ag不能與CuSO4溶液反應(yīng),說明Ag不如Cu活潑,可以驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,A不符合題意;Cu、Ag都不能與FeSO4溶液和稀H2SO4反應(yīng),只能說明Cu、Ag的活動(dòng)性都比Fe弱,但無法比較Cu和Ag的活動(dòng)性強(qiáng)弱,不能驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,B符合題意;Fe能與AgNO3溶液反應(yīng)置換出Ag,說明Fe比Ag活潑,Cu能與AgNO3溶液反應(yīng)置換出Ag,說明Cu比Ag活潑,F(xiàn)e能與稀H2SO4反應(yīng),Cu不能與稀H2SO4反應(yīng),說明Fe比Cu活潑,可以驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,C不符合題意;Cu不能與FeSO4溶液反應(yīng),說明Cu不如Fe活潑,Cu能與AgNO3溶液反應(yīng)置換出Ag,說明Cu比Ag活潑,可以驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,D不符合題意。
44.(2024江蘇連云港,9)一種以黃銅渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)為原料獲取Cu和ZnSO4溶液的實(shí)驗(yàn)流程如下。下列說法正確的是
A.加入H2SO4生成H2的化學(xué)方程式為Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2↑
B.根據(jù)流程可以判斷Zn的金屬活動(dòng)性比Cu的強(qiáng)
C.判斷加入的Zn如已過量的依據(jù)是溶液中有固體剩余
D.流程中涉及的化學(xué)反應(yīng)類型均為置換反應(yīng)
【答案】B
【解析】黃銅渣中的鋅、氧化銅、氧化鋅和硫酸均能反應(yīng),銅不與硫酸反應(yīng)。鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,氧化鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水,氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水。過濾后的濾液中有硫酸鋅和硫酸銅。加入過量的鋅,鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅,過濾的濾渣中有生成的銅和過量的鋅。根據(jù)分析,銅不和硫酸反應(yīng),和硫酸反應(yīng)生成氫氣的是鋅,鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,A不符合題意;活潑金屬能將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來,通過加入鋅能將銅置換出來可說明鋅比銅活潑。鋅能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣而銅不能,也可以說明活動(dòng)性鋅大于銅,B符合題意;因?yàn)殇\和硫酸銅反應(yīng)生成銅,不論鋅是否過量溶液中都會(huì)有固體剩余,C不符合題意;置換反應(yīng)是單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng)。流程中氧化鋅、氧化銅和硫酸的反應(yīng)中反應(yīng)物都是化合物,都不是置換反應(yīng),D不符合題意。
45.(2024四川成都,11)有關(guān)金屬的實(shí)驗(yàn)如下,能達(dá)到相應(yīng)目的的是

A.比較合金與其組分金屬的硬度 B.驗(yàn)證鋅、鐵和銅的金屬活動(dòng)性順序

C.證明銅生銹與CO2、O2和H2O有關(guān) D.驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律
【答案】B
【解析】不銹鋼的組分金屬是鐵,不是鋁,所以不銹鋼在鋁片上刻畫不能比較合金與其組分金屬的硬度,A不能達(dá)到相應(yīng)目的,不符合題意;由于銅片與硫酸亞鐵溶液不反應(yīng),所以金屬的活動(dòng)性銅<鐵;鋅粒能與硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵,所以金屬的活動(dòng)性鋅>鐵。即鋅、鐵和銅的金屬活動(dòng)性順序是鋅>鐵>銅,B能達(dá)到相應(yīng)目的,符合題意;銅生銹主要是銅與空氣中的氧氣、二氧化碳和水共同作用的結(jié)果,實(shí)驗(yàn)中缺少驗(yàn)證銅片只與干燥的二氧化碳和氧氣接觸,銅片是否生銹,C不能達(dá)到相應(yīng)目的,不符合題意;由于鐵片與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,所以用鐵片與稀硫酸反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律應(yīng)在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中燒杯不是密閉裝置,D不能達(dá)到相應(yīng)目的,不符合題意。
46.(2024重慶A卷,12)中國應(yīng)用的濕法煉銅技術(shù),是對世界化學(xué)史的一個(gè)貢獻(xiàn)。現(xiàn)將一根光亮的鐵釘放入硫酸銅溶液里充分反應(yīng)。下列說法的組合中正確的是
①反應(yīng)能證明兩種金屬的活動(dòng)性
②反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增加
③反應(yīng)生成的溶質(zhì)為硫酸鐵
④反應(yīng)后固體表面附著一層紅色物質(zhì)
A.①④B.②③C.①②④D.②③④
【答案】A
【解析】活潑金屬能將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來,鐵能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,說明活動(dòng)性鐵大于銅,反應(yīng)能證明兩種金屬的活動(dòng)性,①正確;,反應(yīng)前后溶劑水的質(zhì)量不變,溶質(zhì)由硫酸銅變?yōu)榱蛩醽嗚F,每160份質(zhì)量的硫酸銅生成152份質(zhì)量的硫酸亞鐵,溶液的質(zhì)量減少,②錯(cuò)誤;反應(yīng)生成的溶質(zhì)為硫酸亞鐵,③錯(cuò)誤;反應(yīng)后有銅單質(zhì)析出,所以固體表面附著一層紅色物質(zhì),④正確;①④正確,故選A。
47.(2024山東濱州,16)下列圖像能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系的是
A.向pH=2的硫酸溶液中加水
B.向盛有一定量二氧化錳的燒杯中加入過氧化氫溶液
C.20℃時(shí),向一定量硝酸鉀的不飽和溶液中加入硝酸鉀
D.向一定量的硫酸銅溶液中加入鋅
【答案】D
【解析】、向pH=2的硫酸溶液中加水,氫離子濃度不斷降低,溶液pH不斷增大,但氫離子不會(huì)消失,溶液pH會(huì)一直小于7,不含等于或大于7,A錯(cuò)誤;向盛有一定量二氧化錳的燒杯中加入過氧化氫溶液,二氧化錳是反應(yīng)的催化劑,其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變,B錯(cuò)誤;向某溫度時(shí)一定量的不飽和硝酸鉀溶液中不斷加入硝酸鉀固體,硝酸鉀能繼續(xù)溶解,至達(dá)到飽和狀態(tài)不再溶解,該過程中溶劑質(zhì)量不變,所以溶質(zhì)質(zhì)量不斷增大直到飽和,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也逐漸增大,達(dá)到飽和狀態(tài)不再發(fā)生改變,但一開始的時(shí)候溶液中含有硝酸鉀,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不是0,所以曲線起點(diǎn)不是0,C錯(cuò)誤;向一定量的硫酸銅溶液中加入鋅,硫酸銅與鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅,化學(xué)方程式為CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu,則每65份質(zhì)量的鋅置換出64份質(zhì)量的銅,固體質(zhì)量減小,則溶質(zhì)質(zhì)量增大,待銅置換完之后,溶質(zhì)質(zhì)量不再變化,D正確。
48.(2024四川成都,14)物質(zhì)轉(zhuǎn)化是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。甲、乙、丙、丁是不同類別的常見物質(zhì),甲是單質(zhì),丁是配制波爾多液的原料,轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(“—”表示相互反應(yīng),“→”表示一步轉(zhuǎn)化,涉及的反應(yīng)均為初中化學(xué)常見反應(yīng))。下列說法正確的是
A.反應(yīng)①一定是置換反應(yīng) B.反應(yīng)②有氫氣生成
C.反應(yīng)③④一定有沉淀生成 D.丙是鹽
【答案】A
【解析】甲、乙、丙、丁是不同類別的常見物質(zhì),甲是單質(zhì),丁是配制波爾多液的原料,甲與丁能反應(yīng),所以丁是硫酸銅,甲是比銅活潑的常見金屬(如鐵等),甲能和乙反應(yīng)且乙能轉(zhuǎn)化為丁,所以乙是稀硫酸,丙能和酸、鹽反應(yīng),故丙是堿(如氫氧化鈉等),帶入驗(yàn)證,推理正確。甲是鐵等較活潑金屬,丁是硫酸銅,反應(yīng)①可以是活潑金屬和硫酸銅反應(yīng)生成銅和另一種硫酸鹽,此類反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,屬于置換反應(yīng),故A說法正確;乙是稀硫酸,丁是硫酸銅,反應(yīng)②可以是氧化銅或氫氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,故B說法錯(cuò)誤;乙是稀硫酸,若丙是氫氧化鈉,稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水,沒有沉淀生成,故C說法錯(cuò)誤;由分析可知,丙是堿,故D說法錯(cuò)誤。
49.(2024福建,14)廢金屬是寶貴的資源。
(1)廢銅塊能制成薄銅片,利用了銅的 性。
(2)用廢銅生產(chǎn)硫酸銅的過程中,涉及反應(yīng):CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O,該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:黑色固體逐漸溶解, 。
(3)利用廢鋅與含硫酸鎳的廢液反應(yīng)回收鎳,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Zn + NiSO4 = Ni + ZnSO4。由此判斷Zn、Ni兩種金屬中,金屬活動(dòng)性較強(qiáng)的是 。
(4)我國科學(xué)家利用廢棄金屬資源,合成了催化劑(含鎳、鈣、鐵復(fù)合金屬氫氧化物),將CO2和電解水產(chǎn)生的H2催化轉(zhuǎn)化為CH4和CO等物質(zhì),實(shí)現(xiàn)CO2的捕集和應(yīng)用。
① 反應(yīng)3 CO2 + 6 H2 CH4 + 2 CO + 4 X中,X為 。
② CO2的捕集是應(yīng)對氣候變化的措施之一。請你提出另一種捕集CO2的方法: 。
【答案】
(1)延展(或良好的延展)
(2)溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色
(3)Zn/鋅
(4)H2O 用水吸收CO2(或其他合理答案)
【解析】
(1)廢銅塊能制成薄銅片,利用了銅的延展性;
(2)氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,現(xiàn)象為:黑色固體逐漸溶解,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色;
(3)鋅能將硫酸鎳中的鎳置換出來,說明金屬活動(dòng)性較強(qiáng)的是鋅;
(4)① 根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和數(shù)目不變,反應(yīng)物中含C、H、O的個(gè)數(shù)分別是3、12、6,生成物中含C、H、O的個(gè)數(shù)分別是3、4、2,故生成物中還應(yīng)含8個(gè)H、4個(gè)O,故X的化學(xué)式為:H2O;
② 二氧化碳能與水反應(yīng),故可用水吸收CO2。
50.(2024福建,15)氫氣的發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和應(yīng)用極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展。
(1)18世紀(jì),科學(xué)家利用鐵和稀鹽酸反應(yīng)得到“易燃空氣”,之后命名為氫氣。
① 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
② 發(fā)現(xiàn)氫氣后,人們一直追求將氫氣作為一種綠色能源,其理由是 。
(2)1969年,科學(xué)家利用催化劑TiO2實(shí)現(xiàn)光分解水制氫氣。
① 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
② 氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本較高,原因之一是氫氣易逸散而對儲(chǔ)運(yùn)容器密閉性的要求極高。從微觀粒子視角分析氫氣易逸散的原因: 。
(3)2023年我國建成首座氨制氫加氫站。氨制氫的一種生產(chǎn)流程圖如下所示。
① 步驟Ⅱ的反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)。
② 步驟Ⅲ的分子篩只讓氫分子通過而阻止其他分子通過,該過程屬于 (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
③ 利用氨生產(chǎn)氫氣的優(yōu)點(diǎn)有 (寫一個(gè))。
【答案】
(1)Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑ 氫氣的燃燒產(chǎn)物是水,不會(huì)污染環(huán)境(或其他合理答案)
(2)2 H2O 2 H2↑ + O2↑ 氫分子很?。ɑ蚱渌侠泶鸢福?br>(3)分解反應(yīng) 物理 氨儲(chǔ)運(yùn)相對容易(或其他合理答案)
【解析】
(1)① 鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑;
② 發(fā)現(xiàn)氫氣后,人們一直追求將氫氣作為一種綠色能源,其理由是氫氣是一種可燃性氣體,它在氧氣中完全燃燒放出的熱量多(是等質(zhì)量甲烷完全燃燒放出熱量的 2 倍多);制取氫氣的原料是水(可分解水制取氫氣),資源不受限制;氫氣的燃燒產(chǎn)物是水,不會(huì)污染環(huán)境;
(2)① 用催化劑TiO2實(shí)現(xiàn)光分解水制氫氣,同時(shí)生成氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2 H2O 2 H2↑ + O2↑;
② 氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本較高,原因之一是氫氣易逸散而對儲(chǔ)運(yùn)容器密閉性的要求極高。從微觀粒子視角分析氫氣易逸散的原因:氫分子很小,具有高度的擴(kuò)散性,能快速穿過材料微粒間隙,導(dǎo)致從貯運(yùn)容器逸散;
(3)① 根據(jù)流程圖可知,步驟Ⅱ的反應(yīng)是氨氣分解生成氫氣和氮?dú)?,該反?yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種物質(zhì)的反應(yīng),屬于分解反應(yīng);
② 步驟Ⅲ的分子篩只讓氫分子通過而阻止其他分子通過,該過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;
③ 利用氨生產(chǎn)氫氣的優(yōu)點(diǎn)有:容易獲取和儲(chǔ)存,氨分解產(chǎn)生氫氣的過程相對簡單,反應(yīng)條件也不苛刻。
51.(2024四川達(dá)州,14)金屬材料性能優(yōu)良,已成為社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)之一。
(1)廣漢三星堆遺址出土的黃金面具,是利用黃金具有良好的 性,將黃金錘成極薄的薄片貼在面具上制成的。
(2)鋼鐵是容易銹蝕的金屬材料。實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸除鐵銹的化學(xué)方程式為 。
(3)金屬與鹽溶液反應(yīng)可用于金屬的回收和提純。將一定量的鋅粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和無色濾液。下列說法正確的是________(填字母序號(hào))。
A.濾渣中一定含有Ag、Cu和Zn
B.向?yàn)V渣中加入稀鹽酸,一定有氣泡產(chǎn)生
C.向?yàn)V液中加入稀鹽酸,一定沒有沉淀產(chǎn)生
D.濾液中一定不含Cu(NO3)2,可能含有AgNO3和Zn(NO3)2
【答案】
(1)延展
(2)Fe2O3 + 6 HCl = 2 FeCl3 + 3 H2O
(3)C
【解析】
(1)黃金能錘成極薄的薄片,是利用黃金具有良好的延展性;
(2)鐵銹的主要成分是氧化鐵,氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,化學(xué)方程式為Fe2O3 + 6 HCl = 2 FeCl3 + 3 H2O;
(3)根據(jù)金屬活動(dòng)性Zn>H>Cu>Ag,將一定量的鋅粉投入到含有AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀,待硝酸銀反應(yīng)完全,鋅與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅,充分反應(yīng)后過濾,得到無色濾液,說明濾液中一定不含有硝酸銅(在溶液中顯藍(lán)色),即硝酸銅反應(yīng)完全,那么硝酸銀也一定反應(yīng)完全,故濾渣中一定含有銀和銅,可能含有鋅,濾液中一定含有硝酸鋅,一定不含硝酸銀和硝酸銅;濾渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,故A說法錯(cuò)誤;濾渣中一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,向?yàn)V渣中加入稀鹽酸,不一定有氣泡產(chǎn)生,故B說法錯(cuò)誤;濾液中一定含有硝酸鋅,一定不含有硝酸銅和硝酸銀,則向?yàn)V液中加入稀鹽酸,一定沒有沉淀產(chǎn)生,故C說法正確;濾液中一定不含Cu(NO3)2、AgNO3,一定含有Zn(NO3)2,故D說法錯(cuò)誤。
52.(2024甘肅白銀,14)廢舊金屬的回收利用是節(jié)約資源的有效途徑之一。某金屬廢料中含有銅、鐵、金等金屬單質(zhì),為回收銅和金并得到氧化鐵,專業(yè)人員設(shè)計(jì)了如下圖所示的工藝流程。
請回答:
(1)氣體A是 ,濾液A的溶質(zhì)為 (寫化學(xué)式)。
(2)固體A與空氣加熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng),寫出反應(yīng)后的生成物與適量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)操作1、操作2和操作3為同一操作,其名稱是 ,此操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和 。
(4)寫出濾液B與加入的物質(zhì)X反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【答案】
(1)H2 FeSO4
(2)CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
(3)過濾 漏斗
(4)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
【解析】金屬廢料中含有銅、鐵、金等金屬單質(zhì),加入適量稀硫酸,銅、金和稀硫酸不反應(yīng),鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,操作1是過濾,實(shí)現(xiàn)固液分離,則濾液A是硫酸亞鐵溶液,氣體A是氫氣,固體A是銅、金,固體A在空氣中加熱,金不反應(yīng),銅與氧氣加熱生成氧化銅,加入適量稀硫酸,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,操作2是過濾,固體B是金,濾液B是硫酸銅溶液,濾液B加入X,通過操作3過濾,得到銅和硫酸亞鐵,則X是鐵,濾液A經(jīng)過一系列反應(yīng)得到氧化鐵。
(1)綜上分析,氣體A是氫氣,化學(xué)式為H2;濾液A的溶質(zhì)是硫酸亞鐵,化學(xué)式為FeSO4;
(2)固體A是銅和鐵,氧氣與銅在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,該反應(yīng)化學(xué)方程式CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O;
(3) 操作1、操作2和操作3都是將固體和液體分離,為過濾,該操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗;
(4)濾液B是硫酸銅溶液,往濾液B中加入的物質(zhì)X是鐵,鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,化學(xué)方程式為Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。
53.(2024四川瀘州,13)魯教版教材《化學(xué)(九年級下冊)》62頁“多識(shí)一點(diǎn)”有如下介紹:鋁在常溫下很容易跟氧氣發(fā)生反應(yīng),生成一層致密而堅(jiān)固的氧化鋁薄膜。據(jù)此,某課外學(xué)習(xí)小組開展了系列性質(zhì)探究予以證明。已知熔點(diǎn):鋁660℃,氧化鋁2054℃;沸點(diǎn):鋁2327℃?;卮鹣嚓P(guān)問題:
【實(shí)驗(yàn)1】如圖,用火焰噴槍的火焰(溫度800~1300℃)從下往上灼燒鋁片,觀察到下端形成一個(gè)呈鼓脹狀態(tài)的“小泡”。
(1)鋁在常溫下跟氧氣發(fā)生 反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。
(2)形成鼓脹“小泡”現(xiàn)象既能證明 ,還能證明鋁的熔點(diǎn)低于氧化鋁,“小泡”內(nèi)裝的鋁呈 態(tài)。
【實(shí)驗(yàn)2】將鋁片浸入8%CuSO4溶液中。
(3)開始1 min內(nèi)無明顯現(xiàn)象,該事實(shí) (選填“能”或“不能”)證明氧化鋁薄膜的致密性。
(4)2 min左右鋁片表面逐漸產(chǎn)生氣泡并析出紅色物質(zhì)。收集氣體檢驗(yàn),易燃,則氣體是 。寫出生成紅色物質(zhì)的化學(xué)方程式 。
【答案】
(1)化合
(2)鋁能和氧氣反應(yīng)生成致密堅(jiān)固的氧化鋁薄膜 液
(3)不能
(4)氫氣/H2 2 Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu
【解析】
(1)鋁在常溫下跟氧氣反應(yīng)生成氧化鋁,該反應(yīng)是由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng),該反應(yīng)基本反應(yīng)類型屬于化合反應(yīng)。
(2)用火焰噴槍的火焰從下往上灼燒鋁片,觀察到下端形成一個(gè)呈鼓脹狀態(tài)的“小泡”,說明外邊的一層物質(zhì)并沒有與氧氣反應(yīng),這是由于鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁是一層致密堅(jiān)固的薄膜,膜內(nèi)熔化的液體漸漸匯集流入下面的包裹膜內(nèi)說明鋁的熔點(diǎn)比氧化鋁的熔點(diǎn)低。
(3)開始1 min內(nèi)無明顯現(xiàn)象,該事實(shí)不能證明氧化鋁薄膜的致密性,欲證明氧化鋁薄膜的致密性,需將表面打磨的鋁片和將表面未打磨的鋁片分別浸入8%CuSO4溶液中,在1 min內(nèi)進(jìn)行對比。
(4)鋁的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng),2 min左右鋁片表面逐漸產(chǎn)生氣泡并析出紅色物質(zhì),銅的顏色是紅色,說明鋁與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋁,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu;收集氣體檢驗(yàn),易燃,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,易燃?xì)怏w是氫氣。
54.(2024四川達(dá)州,15)A、B、C、D、E、F是初中化學(xué)常見的物質(zhì),其中C、D、E、F為不同類別的物質(zhì)。A、F兩物質(zhì)元素組成相同且常溫下均為液態(tài),C是應(yīng)用最廣泛的金屬,D的溶液呈藍(lán)色?!啊北硎鞠噙B的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng),“→”表示相連物質(zhì)能向箭頭所指一方轉(zhuǎn)化,部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已省略,回答下列問題:
(1)A轉(zhuǎn)化為B和F的化學(xué)方程式為 。
(2)D與E反應(yīng)的現(xiàn)象是 。
(3)C與D反應(yīng)的基本類型是 反應(yīng)。
【答案】
(1)2 H2O2 2 H2O + O2↑
(2)有藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色
(3)置換
【解析】
(1)A、F兩物質(zhì)元素組成相同且常溫下均為液態(tài),A、F為過氧化氫、水兩種中的一種,過氧化氫可分解為水和氧氣,故A為過氧化氫,F(xiàn)為水,A轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為2 H2O2 2 H2O + O2↑。
(2)F物質(zhì)為水,能與水相互轉(zhuǎn)化的物質(zhì)為氫氧化鈣,氧化鈣和水生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和二氧化碳生成碳酸鈣和水,故E為氫氧化鈣,D的溶液呈藍(lán)色,D為硫酸銅,硫酸銅和氫氧化鈣生成氫氧化銅和硫酸鈣,可觀察到有藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,故填:有藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色。
(3)C是應(yīng)用最廣泛的金屬,C為鐵,D的溶液呈藍(lán)色,D為硫酸銅,鐵和硫酸銅的反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,為置換反應(yīng)。
55.(2024河北,18)根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)回答問題。
(1)甲是去除粗鹽中難溶性雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作。操作B的名稱為 ;從操作A和C中任選一個(gè),寫出所選操作的字母和其中用玻璃棒攪拌的目的: 。
(2)乙是用點(diǎn)滴板進(jìn)行的微型實(shí)驗(yàn)。向盛有藥品的孔穴1~5中分別滴加等量的稀硫酸。
① 孔穴1和孔穴 中有氣泡產(chǎn)生;
② 對比孔穴1、2和3中的現(xiàn)象,得出X的金屬活動(dòng)性比銅、銀的 (選填“強(qiáng)”或“弱”);
③ 為驗(yàn)證銅和銀的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是 (試劑任選)。
【答案】
(1)過濾 A:加速溶解/B:引流/C:攪拌,防止局部分溫度過高,造成液滴飛濺
(2)5 強(qiáng) 銅與硝酸銀溶液(答案不唯一,合理即可)
【解析】
(1)由圖甲可知,操作B將固體與液體分離,符合過濾操作的原理,屬于過濾操作;
操作A是溶解,玻璃棒的作用是攪拌,加速溶解,操作B是過濾,玻璃棒的作用是引流,操作C是蒸發(fā),玻璃棒的作用是攪拌,防止局部分溫度過高,造成液滴飛濺,造成實(shí)驗(yàn)誤差。
(2)①由圖乙可知,孔穴1~5中分別放有金屬X、銅片、銀片、氧化銅、碳酸鈉,分別滴加等量的稀硫酸,其中銅片和銀片不與稀硫酸反應(yīng),氧化銅與稀硫酸反應(yīng),生成硫酸銅和水,沒有氣體生成,碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w,因此,孔穴1和孔穴5中有氣泡產(chǎn)生。
②由圖乙可知,孔穴2中放有銅片,孔穴3中放有銀片,孔穴1中放有金屬X,分別滴加等量的稀硫酸,孔穴1有氣泡產(chǎn)生,銅片、銀片不與稀硫酸反應(yīng),因此,得出X的金屬活動(dòng)性比銅、銀的強(qiáng)。
③根據(jù)金屬活動(dòng)順序表可知,銅的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng),但它們都排在氫的后面,不與稀酸反應(yīng),因此,可以設(shè)計(jì)金屬與鹽溶液的實(shí)驗(yàn),例如:銅與硝酸銀溶液的實(shí)驗(yàn)(答案不唯一,合理即可)。
56.(2024四川遂寧,10)回收利用廢舊金屬既可以保護(hù)環(huán)境,又能節(jié)約資源?,F(xiàn)有一份廢銅料(含有金屬銅及少量鐵和銀),化學(xué)興趣小組欲回收其中的銅,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
已知:Cu + 2 FeCl3 = CuCl2 + 2 FeCl2;Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
完成下列各題:
(1)步驟2中涉及的操作名稱是 。
(2)溶液A中的溶質(zhì)是 。
(3)步驟4中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【答案】
(1)過濾
(2)硫酸、硫酸亞鐵
(3)Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
【解析】廢銅料中有銅、鐵、銀,稀硫酸可以和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,和銅、銀不反應(yīng)。則溶液A中溶質(zhì)是過量的硫酸和生成的硫酸亞鐵。濾渣A中有銀和銅。加入氯化鐵,氯化鐵和銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,和銀反應(yīng)生成氯化銀(不溶于水)和氯化亞鐵,所以濾渣B為氯化銀,溶液B中有氯化銅、氯化亞鐵,加入試劑X得到氯化亞鐵和銅,則試劑X和氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅,則試劑X是鐵。
(1)步驟2將固體和液體分離,是過濾操作。
(2)根據(jù)分析,溶液A中的溶質(zhì)是過量的硫酸和生成的硫酸亞鐵。
(3)根據(jù)分析,步驟4是鐵和氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅,化學(xué)方程式為Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu。
57.(2024河南,22)金屬與人類的生活密切相關(guān)?;卮鹣铝杏嘘P(guān)金屬性質(zhì)的問題。
(1)鋁較為活潑,為什么鋁制品卻很耐腐蝕?
(2)現(xiàn)將過量的鋅粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中,充分反應(yīng)后,過濾。過濾后留在濾紙上的固體是什么 ?請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【答案】
(1)鋁與氧氣反應(yīng),其表面生成致密的氧化鋁薄膜
(2)固體是銀和鋅 Zn + 2 AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2 Ag
【解析】
(1)鋁是比較活潑的金屬,鋁制品卻耐腐蝕,是因?yàn)殇X在空氣中能與氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,防止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步被氧化,因此鋁制品抗腐蝕性強(qiáng),故填:鋁與氧氣反應(yīng),其表面生成致密的氧化鋁薄膜;
(2)金屬活動(dòng)性為鎂>鋅>銀,將過量的鋅粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中,鋅和硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸鋅,方程式為Zn + 2 AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2 Ag,鋅不與硝酸鎂反應(yīng),故過濾后留在濾紙上的固體是銀和鋅。
58.(2024湖北,17)鈦(Ti)和鈦合金廣泛用干火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)和通訊設(shè)備等。工業(yè)上生產(chǎn)鈦的反應(yīng)為TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti。
(1)TiCl4中鈦、氯元素的質(zhì)量比為 。
(2)若要生產(chǎn)12 t鈦,至少需要鎂的質(zhì)量是多少?(寫出計(jì)算過程)
【答案】(1)24∶71
(2)解:設(shè)至少需要鎂的質(zhì)量為x
答:至少需要鎂的質(zhì)量為12 t。
【解析】(1)TiCl4中鈦、氯元素的質(zhì)量比為(48×1)∶(35.5×4) = 24∶71;
(2)見答案。
59.(2024山西,12)我國是世界上鋅冶煉最早的國家。明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》中有關(guān)“火法”煉鋅的工藝記載是:“每爐甘石(主要成分是碳酸鋅)十斤裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅(反應(yīng)后生成一氧化碳)墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅……冷定毀罐取出……即倭鉛(鋅)也?!贝斯に囘^程分解模擬如圖。(已知:Zn的冶煉溫度為904℃,Zn的沸點(diǎn)為906℃。)請結(jié)合圖文信息,分析思考,解決問題:
(1)裝入原料器之前,將爐甘石敲碎的目的是 。
(2)高溫爐內(nèi),碳酸鋅(ZnCO3)在高溫條件下與煤的主要成分發(fā)生反應(yīng)生成Zn和CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。該反應(yīng)生成物中碳元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(3)冷凝器中發(fā)生的變化屬于 。
(4)我國古代冶鋅晚于鐵和銅,結(jié)合已知信息,分析說明其中的原因是 。
【答案】
(1)增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分
(2)2 C + ZnCO3 Zn + 3 CO↑ +2
(3)物理變化
(4)鋅的金屬活動(dòng)性比鐵和銅強(qiáng)
【解析】
(1)將爐甘石敲碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分;
(2)碳酸鋅(ZnCO3)在高溫條件下與煤的主要成分發(fā)生反應(yīng)生成Zn和CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 C + ZnCO3 Zn + 3 CO↑;該反應(yīng)生成物中氧元素化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0,可知CO中碳元素的化合價(jià)為+2價(jià);
(3)鋅蒸氣在冷凝器中冷凝為固體鋅,只是狀態(tài)改變,沒有生成新物質(zhì),屬于物理變化;
(4)鋅金屬活動(dòng)性比鐵和銅強(qiáng),容易與氧氣反應(yīng)生成鋅的化合物,故我國古代冶鋅晚于鐵和銅。
60.(2024山西,14)據(jù)考古史料記載,我國勞動(dòng)人民早在約3000年前就已經(jīng)學(xué)會(huì)利用鐵礦石冶煉鑄鐵,比歐洲各國領(lǐng)先1600多年。探索小組的同學(xué)們將鐵礦石和冶煉產(chǎn)物的有關(guān)問題與現(xiàn)代科技相結(jié)合,完成了結(jié)構(gòu)化的梳理和整合。
聯(lián)系實(shí)際,解決問題:
(1)建筑業(yè)上,鐵是制作 的原料。
(2)醫(yī)藥上,適當(dāng)補(bǔ)充鐵元素可預(yù)防的疾病是 。
(3)磁鐵礦屬于物質(zhì)類別中的 。它的主要成分用化學(xué)式表示為 。
(4)在我國古代濕法煉銅中,鐵的突出貢獻(xiàn)用化學(xué)方程式表示為 。
【答案】
(1)鋼筋
(2)貧血
(3)混合物 Fe3O4
(4)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
【解析】
(1)建筑業(yè)上,鐵是制作鋼筋的原料;
(2)醫(yī)藥上,適當(dāng)補(bǔ)充鐵元素可預(yù)防的疾病是貧血;
(3)磁鐵礦主要成分為四氧化三鐵,屬于物質(zhì)類別中的混合物;磁鐵礦的主要成分用化學(xué)式表示為Fe3O4;
(4)在我國古代濕法煉銅中,鐵的突出貢獻(xiàn)是鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,用化學(xué)方程式表示為Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。
61.(2024重慶B卷,19)鋰(Li)離子電池應(yīng)用廣泛,有利于電動(dòng)汽車的不斷發(fā)展。
(1)Li (填“得到”或“失去”)電子變成Li+。
(2)鋰離子電池中含有鋁箔,通常由鋁錠打造而成,說明鋁具有良好的 性。
(3)鋰離子電池中還含有銅箔,為驗(yàn)證鋁和銅的金屬活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
【方案一】將鋁片和銅片相互刻劃,金屬片上出現(xiàn)劃痕者更活潑。
【方案二】將鋁絲和銅絲表面打磨后,同時(shí)放入5 mL相同的稀鹽酸中,金屬絲表面產(chǎn)生氣泡者更活潑。
【方案三】將鋁絲和銅絲表面打磨后,同時(shí)放入5 mL相同的硝酸銀溶液中,金屬絲表面有銀白色物質(zhì)析出者更活潑。
以上方案中,你認(rèn)為能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? (填方案序號(hào)),該方案中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】(1)失去
(2)延展
(3)二 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑
【解析】(1)鋰原子最外層電子數(shù)是1,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子變成帶1個(gè)單位正電荷的鋰離子;
(2)鋁箔是由鋁錠打造而成,說明鋁具有良好的延展性;
(3)方案一:將鋁片和銅片相互刻劃,金屬片上出現(xiàn)劃痕者,只能說明該金屬硬度更小,不能判斷鋁和銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,該方案錯(cuò)誤;
方案二:將鋁絲和銅絲表面打磨后,同時(shí)放入5mL相同的稀鹽酸中,鋁絲表面產(chǎn)生氣泡,銅絲無現(xiàn)象,說明鋁的即金屬活動(dòng)性比氫強(qiáng),銅的金屬活動(dòng)性比氫弱,即Al>H>Cu,鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑;
方案三:將鋁絲和銅絲表面打磨后,同時(shí)放入5mL相同的硝酸銀溶液中,鋁絲和銅絲表面都有銀白色物質(zhì)析出,說明鋁和銅都比銀活潑,而鋁和銅的金屬活動(dòng)性無法判斷,該方案錯(cuò)誤。
考點(diǎn)4 金屬資源的保護(hù)
62.(2024甘肅白銀,1)生活中的下列變化屬于化學(xué)變化的是
A.鐵鍋生銹B.玻璃破碎C.石蠟熔化D.酒精揮發(fā)
【答案】A
【解析】鐵鍋生銹即鐵變?yōu)殍F銹,有新物質(zhì)生成,A屬于化學(xué)變化;玻璃破碎過程中,只是玻璃形狀發(fā)生變化,沒有生成新物質(zhì),B屬于物理變化;石蠟熔化過程中,石蠟由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),沒有生成新物質(zhì),C屬于物理變化;酒精揮發(fā)過程中,酒精由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),沒有生成新物質(zhì),D屬于物理變化。
63.(2024江蘇揚(yáng)州,2)下列過程只發(fā)生物理變化的是
A.粉碎鐵礦石B.高爐煉鐵C.鋼鐵的腐蝕D.用鹽酸除鐵銹
【答案】A
【解析】粉碎鐵礦石,只是形狀的改變,沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,A符合題意;高爐煉鐵是一氧化碳在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,B不符合題意;鋼鐵的腐蝕,有新物質(zhì)鐵銹等生成,屬于化學(xué)變化,C不符合題意;用鹽酸除鐵銹,鐵銹的主要成分氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,D不符合題意。
64.(2024山東濱州,5)下列做法不能減緩或防止鋼鐵銹蝕的是
A.經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品B.保持鐵制品表面清潔干燥
C.在鐵制品表面涂油漆D.在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬
【答案】A
【解析】鐵生銹實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結(jié)果,因此減緩或防止鋼鐵銹蝕的原理是避免鐵制品同時(shí)與水和空氣接觸;經(jīng)常用食鹽水清洗鐵制品,鹽水會(huì)加快鐵銹蝕的速率,不能減緩或防止鋼鐵銹蝕,A符合題意;保持鐵制品表面清潔干燥,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,B不符合題意;在鐵制品表面涂油漆,能隔絕氧氣和水,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,C不符合題意;在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬,能隔絕氧氣和水,能減緩或防止鋼鐵銹蝕,D不符合題意。
65.(2024四川廣安,1)2024年廣安市博物館開館運(yùn)行?,F(xiàn)代的3D數(shù)字畫卷與傳統(tǒng)的鐵犁、石磨、風(fēng)車等展品讓廣大市民大飽眼福。下列選項(xiàng)中涉及化學(xué)變化的是
A.鐵犁生銹 B.紡紗織布 C.石磨磨豆 D.風(fēng)車吹谷
【答案】A
【解析】鐵犁生銹過程中有鐵銹等新物質(zhì)生成,A屬于化學(xué)變化,符合題意;紡紗織布過程中只是形狀的改變,沒有新物質(zhì)生成,B屬于物理變化,不符合題意;石磨磨豆過程中只是狀態(tài)的改變,沒有新物質(zhì)生成,C屬于物理變化,不符合題意;風(fēng)車吹谷過程中沒有新物質(zhì)生成,D屬于物理變化,不符合題意。
66.(2024江蘇連云港,7)下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>【答案】A
【解析】鐵與水、氧氣同時(shí)接觸時(shí)容易生銹,防止鐵生銹的原理是使鐵與水或氧氣隔絕;自行車的鏈條表面常涂油來防止生銹,故A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;二氧化碳中混有少量的一氧化碳,不能點(diǎn)燃,這是因?yàn)楫?dāng)二氧化碳(不能燃燒且不支持燃燒)大量存在時(shí),少量的一氧化碳是不會(huì)被點(diǎn)燃的,故B不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;氯化銨和硫酸銨均屬于銨態(tài)氮肥,與氫氧化鈣混合研磨,均能反應(yīng)產(chǎn)生有刺激性氣味的氨氣,現(xiàn)象相同,無法鑒別,故C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;稀釋濃硫酸時(shí),要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中,同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌,以使熱量及時(shí)地?cái)U(kuò)散,一定不能把水注入濃硫酸中,防止酸液飛濺,故D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>67.(2024江蘇揚(yáng)州,7)鋅在潮濕的空氣中發(fā)生反應(yīng):4 Zn + 2 O2 + 3 H2O + CO2 = ZnCO3·3Zn(OH)2。下列化學(xué)用語表示正確的是
A.氧氣:O B.鋅原子:Zn2+
C.3個(gè)水分子:3H2O D.碳酸根離子:CO3
【答案】C
【解析】氧氣屬于氣態(tài)非金屬單質(zhì),在元素符號(hào)的右下角寫上表示分子中所含原子數(shù)的數(shù)字,一個(gè)分子中含有2個(gè)氧原子,其化學(xué)式為:O2,A錯(cuò)誤;原子的表示方法:用元素符號(hào)來表示一個(gè)原子,原子不帶電,鋅原子:Zn,B錯(cuò)誤;分子的表示方法,正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式,表示多個(gè)該分子,就在其化學(xué)式前加上相應(yīng)的數(shù)字,3個(gè)水分子可表示為3H2O,C正確;離子應(yīng)帶電,碳酸根離子:CO32-,D錯(cuò)誤。
68.(2024河北,14)對如圖所示實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是
A.甲:試管口略向下傾斜,可防止冷凝水回流使試管炸裂
B.乙:把活塞迅速壓下去,棉花燃燒,說明對氣體做功,氣體內(nèi)能減少
C.丙:左側(cè)銅片生銹,右側(cè)銅片不生銹,說明銅生銹的條件之一是與O2接觸
D.?。河孟鹉z棒連接兩個(gè)驗(yàn)電器,驗(yàn)電器的金屬箔張角不變,說明橡膠棒是絕緣體
【答案】B
【解析】高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,試管口略向下傾斜,可防止冷凝水回流使試管炸裂,A說法正確,不符合題意;活塞迅速向下壓時(shí),活塞壓縮氣體做功,空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花的著火點(diǎn),所以棉花燃燒,B說法錯(cuò)誤,符合題意;左側(cè)銅片同時(shí)與氧氣、二氧化碳和水接觸,銅片生銹;右側(cè)銅片只與二氧化碳和水接觸,銅片不生銹,說明銅生銹的條件之一是與O2接觸,C說法正確,不符合題意;用橡膠棒連接兩個(gè)驗(yàn)電器,驗(yàn)電器的金屬箔張角不變,說明電子沒有發(fā)生轉(zhuǎn)移,說明橡膠棒是絕緣體,D說法正確,不符合題意。
69.(2024四川南充,5)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A.活性炭具有吸附性,可用作冰箱除味劑
B.鈦合金密度小,可用來制造人造骨
C.鹽酸有揮發(fā)性,可用于除鐵銹
D.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)氮肥
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性,可以吸附色素和異味,可用作冰箱除味劑,A,符合題意;鈦合金與人體的相容性好,所以可用來制造人造骨,B不符合題意;鹽酸可以和鐵銹的主要成分氧化鐵反應(yīng),所以可用于除鐵銹,C不符合題意;氮?dú)庵泻械?,可與某些物質(zhì)反應(yīng)生成含有氮元素的肥料,可用于生產(chǎn)氮肥,D不符合題意。
70.(2024四川樂山,14)鐵有多種氧化物,為探究其中一種氧化物FexOy的組成,某同學(xué)將m g FexOy和10 g CO置于密閉容器中在高溫下發(fā)生反應(yīng).反應(yīng)開始至某時(shí)刻,測得容器中部分物質(zhì)的質(zhì)量變化關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是
A.a(chǎn)表示的質(zhì)量變化 B.n=5.6 C.FexOy中x∶y=2∶3 D.
【答案】D
【解析】一氧化碳和鐵的氧化物反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,二氧化碳的質(zhì)量逐漸增大,一氧化碳的質(zhì)量逐漸減少,鐵的質(zhì)量逐漸增大,則a表示 CO的質(zhì)量變化,b表示 Fe 的質(zhì)量變化,故A說法錯(cuò)誤;當(dāng)生成8.8g二氧化碳時(shí),根據(jù)碳元素質(zhì)量守恒,則參加反應(yīng)的一氧化碳的質(zhì)量為,則ng=10g-5.6g=4.4g,故b=4.4,故B說法錯(cuò)誤;當(dāng)生成8.8g二氧化碳時(shí),生成鐵的質(zhì)量為8.4g,參加反應(yīng)的一氧化碳的質(zhì)量為5.6g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,則參加反應(yīng)的鐵的氧化物的質(zhì)量為8.8g+8.4g-5.6g=11.6g,根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒,則鐵的氧化物中鐵元素的質(zhì)量為8.4g,氧元素的質(zhì)量為11.6g-8.4g=3.2g,則FexOy中 x∶y=,故C說法錯(cuò)誤;由C分析可知,參加反應(yīng)的鐵的氧化物的質(zhì)量為11.6g,則加入的鐵的氧化物的質(zhì)量m≥11.6,故D說法正確。
71.(2024湖南,21)鐵制品經(jīng)常有銹蝕現(xiàn)象,于是某興趣小組圍繞“銹”進(jìn)行一系列研究。
(1)探銹
現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣,還可以選用其他物品。為探究鐵制品銹蝕的條件,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
①A中玻璃儀器的名稱是 。
②一周后,觀察A、B、C中的鐵釘,只有A中的鐵釘出現(xiàn)了明顯銹蝕現(xiàn)象,由此得出鐵釘銹蝕需要與 接觸的結(jié)論。
(2)除銹
取出生銹的鐵釘,將其放置在稀鹽酸中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)溶液變黃,鐵釘表面有少量氣泡產(chǎn)生。產(chǎn)生氣泡的原因是 (用化學(xué)方程式表示)。稀鹽酸可用于除銹,但鐵制品不可長時(shí)間浸泡其中。
(3)防銹
防止鐵制品銹蝕,可以破壞其銹蝕的條件.常用的防銹方法有 (寫一種即可)。興趣小組繼續(xù)通過文獻(xiàn)研究、調(diào)研訪談,發(fā)現(xiàn)如何防止金屬銹蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重要科研課題。
【答案】
(1)試管 氧氣和水
(2)Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑
(3)表面刷漆、涂油等(合理即可)
【解析】
(1)①A中玻璃儀器的名稱是試管;②一周后,觀察A、B、C中的鐵釘,A中鐵釘與氧氣和水同時(shí)接觸,B中鐵釘只與水接觸,C中鐵釘只與氧氣接觸,只有A中的鐵釘出現(xiàn)了明顯銹蝕現(xiàn)象,由此得出鐵釘銹蝕需要與氧氣和水接觸的結(jié)論;
(2)取出生銹的鐵釘,鐵銹的主要成分是氧化鐵,將其放置在稀鹽酸中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)溶液變黃,即氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,鐵釘表面有少量氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生氣泡的原因是鐵銹反應(yīng)完全,鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,化學(xué)方程式為:Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2↑;說明稀鹽酸可用于除銹,但鐵制品不可長時(shí)間浸泡其中;
(3)鐵與氧氣和水通性接觸會(huì)發(fā)生銹蝕,防止鐵制品銹蝕,可以破壞其銹蝕的條件,常用的防銹方法有表面刷漆、涂油等(合理即可)。
72.(2024安徽,17)《天工開物》記載了錫的冶煉方法:入砂(指錫砂)數(shù)百斤,叢架木炭亦數(shù)百斤,鼓鞲(指鼓入空氣)熔化,用鉛少許,(錫)沛然流注。其反應(yīng)原理為C + SnO2 Sn + CO2↑。
(1)煉錫時(shí)加入少許鉛形成合金,產(chǎn)物更易熔化流出,原因是 。
(2)現(xiàn)有151 kg含SnO2 20%的錫砂,理論上可以煉出錫的質(zhì)量是多少(寫出計(jì)算過程)?
【答案】
(1)合金的熔點(diǎn)降低
(2)解:設(shè)理論上可以煉出錫的質(zhì)量是x
C + SnO2 Sn + CO2↑
151 119
151 kg × 20% x

x = 23.8 kg
答:理論上可以煉出錫的質(zhì)量是23.8 kg。
【解析】(1)由于煉錫時(shí)加入少許鉛形成合金,合金的熔點(diǎn)降低,所以產(chǎn)物更易熔化流出。
(2)詳見答案。
73.(2024山西,11)西氣東輸工程是我國繼長江三峽工程之后的又一項(xiàng)世界級特大工程,是我國天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。西氣東輸輸氣管線一期工程,西起新疆塔里木,東至上海市,是西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程。
請分析圖文信息,解答下列小題的相關(guān)問題:
(1)圖1是西氣東輸鉆探工程。我國在超深層采氣方面已有了新的突破,通過這種鉆探技術(shù)主要得到的是天然氣,其主要成分的名稱是 。開采時(shí),若鉆穿了含有硫化氫(H2S,無色,有毒)酸性氣體的巖層,應(yīng)迅速使用 性鉆井液進(jìn)行處理,保證pH在9.5以上的工程指標(biāo)。
(2)圖2是西氣東輸?shù)?站。此設(shè)備可完成天然氣的收集、處理和輸送,處理環(huán)節(jié)可將混合氣中的CO2、N2等除去。實(shí)驗(yàn)室里除去CO2通常使用氫氧化鈉溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。這種全線自動(dòng)化輸氣控制系統(tǒng),盡管技術(shù)已達(dá)到較高的水準(zhǔn),但要做到安全運(yùn)行、穩(wěn)定供氣,源源不斷地將氣體如數(shù)送達(dá)目的地,輸送前工程技術(shù)人員也必須對沿線管道的質(zhì)量和 進(jìn)行檢查。
(3)圖3是西氣東輸跨黃工程??缭近S河的管道,采用不銹鋼、合金鋼和高強(qiáng)度鋼等材料制成,這些材料應(yīng)具備的性能是 。由于長期處于潮濕環(huán)境,為保護(hù)管道外壁,應(yīng)采取的具體措施為 。
(4)西氣東輸橫亙西東、縱貫?zāi)媳保芤嫒丝诔^4億人。這項(xiàng)工程開啟了一個(gè)前所未有的天然氣時(shí)代,作為優(yōu)質(zhì)、高效的 能源,天然氣自開發(fā)使用以來,已減少標(biāo)煤的使用量約10.7億噸、減少CO2排放約11.7億噸[相當(dāng)于減少 億噸碳的燃燒(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))]、減少粉塵約5.8億噸,相當(dāng)于種植闊葉林36億公頃,有效避免了對水體和 的污染。
【答案】
(1)甲烷 堿
(2)CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O 氣密性
(3)硬度大、耐腐蝕性強(qiáng)等(合理即可) 刷漆等(合理即可)
(4)清潔 3.2 空氣
【解析】
(1)天然氣的主要成分的名稱是甲烷;
開采時(shí),若鉆穿了含有硫化氫(H2S,無色,有毒)酸性氣體的巖層,應(yīng)迅速使用堿性鉆井液進(jìn)行處理,保證pH在9.5以上的工程指標(biāo);
(2)實(shí)驗(yàn)室里除去CO2通常使用氫氧化鈉溶液,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O;
這種全線自動(dòng)化輸氣控制系統(tǒng),盡管技術(shù)已達(dá)到較高的水準(zhǔn),但要做到安全運(yùn)行、穩(wěn)定供氣,源源不斷地將氣體如數(shù)送達(dá)目的地,輸送前工程技術(shù)人員也必須對沿線管道的質(zhì)量和氣密性進(jìn)行檢查,防止裝置漏氣,引起爆炸等;
(3)跨越黃河的管道,采用不銹鋼、合金鋼和高強(qiáng)度鋼等材料制成,這些材料應(yīng)具備的性能是硬度大、耐腐蝕性強(qiáng)等;
鐵與氧氣和水同時(shí)接觸會(huì)發(fā)生銹蝕,由于長期處于潮濕環(huán)境,為保護(hù)管道外壁,應(yīng)采取的具體措施為刷漆等,隔絕氧氣和水,達(dá)到防銹目的;
(4)這項(xiàng)工程開啟了一個(gè)前所未有的天然氣時(shí)代,作為優(yōu)質(zhì)、高效的清潔能源,天然氣自開發(fā)使用以來,已減少標(biāo)煤的使用量約10.7億噸、減少CO2排放約11.7億噸,根據(jù)碳元素質(zhì)量守恒,則相當(dāng)于減少11.7億噸×≈3.2億噸碳的燃燒,減少粉塵約5.8億噸,相當(dāng)于種植闊葉林36億公頃,有效避免了對水體和空氣的污染。
74.(2024四川南充,16)打鐵花是一種民間傳統(tǒng)焰火表演,屬于國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。其原理是將生鐵燒至熔化成為鐵水,再將鐵水在空中用力擊打而形成四處飛濺的耀眼“鐵花”。
(1)生鐵屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)為了防止鐵制品生銹,可采取的措施有 (寫一條即可)。
(3)高爐煉鐵可獲得生鐵,其原理包含一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(4)將一定質(zhì)量的鐵粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,濾液中一定含有的溶質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
【答案】
(1)混合物
(2)保持鐵制品表面干燥與潔凈(或鐵制品表面刷油漆等合理答案均可得分)
(3)Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
(4)ZnSO4和FeSO4
【解析】
(1)生鐵中含有鐵和碳等,屬于混合物;
(2)鐵與氧氣和水同時(shí)接觸會(huì)發(fā)生銹蝕,則為了防止鐵制品生銹,保持鐵制品表面干燥與潔凈(或鐵制品表面刷油漆等),隔絕氧氣和水,達(dá)到防銹的目的;
(3)一氧化碳和氧化鐵高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2;
(4)根據(jù)金屬活動(dòng)性Zn>Fe>H>Cu,將一定質(zhì)量的鐵粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,鐵不能與硫酸鋅反應(yīng),鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,充分反應(yīng)后過濾,濾液中一定含有的溶質(zhì)是硫酸鋅和硫酸亞鐵(ZnSO4和FeSO4),無法判斷硫酸銅是否反應(yīng)完全。
75.(2024重慶B卷,18)2024年5月3日,嫦娥六號(hào)探測器成功發(fā)射,開啟月球背面采樣之旅。
(1)月球背面的水有固態(tài)和氣態(tài)兩種存在方式。
① 氣態(tài)水的分子間隔比固態(tài)水更 (填“大”或“小”)。
② 水由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中,沒有發(fā)生變化的是 (填“物理”或“化學(xué)”)性質(zhì)。
(2)科研人員曾用嫦娥五號(hào)帶回的月壤證實(shí):在一定條件下,月壤中的FeO(鐵橄欖石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁鐵礦的主要成分)以及單質(zhì)鐵。
① 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
② 下列關(guān)于含鐵物質(zhì)的說法中,正確的是 (填序號(hào))。
A.磁鐵礦是工業(yè)煉鐵的重要原料
B.鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O
C.鐵合金比純鐵應(yīng)用更為廣泛
【答案】(1)大
化學(xué)
(2)4 FeO Fe3O4 + Fe ABC
【解析】(1)① 氣態(tài)水的分子間隔比固態(tài)水的分子間隔更大;
② 由微粒的變化可知,水由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)水分子間的間隙發(fā)生了變化,但水分子本身沒有發(fā)生變化,所以化學(xué)性質(zhì)沒有改變;
(2)① 在一定條件下,F(xiàn)eO分解生成Fe3O4和單質(zhì)鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4 FeO Fe3O4 + Fe;
② 磁鐵礦是工業(yè)煉鐵的重要原料之一,故A說法正確;鐵銹的主要成分是氧化鐵的水合物,可表示為Fe2O3·xH2O,故B說法正確;合金的特點(diǎn)是:硬度大,熔點(diǎn)低,耐腐蝕,因此合金種類遠(yuǎn)大于純金屬,合金具有更廣泛的用途,故C說法正確。
76.(2024四川遂寧,8)能源、環(huán)境、材料、健康已成為人類日益關(guān)注的問題,根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題。
(1)水是生態(tài)之基、生產(chǎn)之要、生命之源。
①水是一種常用的溶劑,生理鹽水(0.9%的氯化鈉溶液)可用于醫(yī)療注射。生理鹽水中主要含有的陰離子是 (用化學(xué)用語表示);
②目前很多場所選擇使用直飲水,某品牌直飲機(jī)工作流程如圖所示:
利用炭罐中活性炭顆粒的 性除去自來水中的色素和異味等;直飲機(jī)使用方便,只要將其與自來水管對接,截留清除水中的有害物質(zhì)(如細(xì)菌,微生物等)便能得到直飲水,直飲水屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)2023年5月28日,我國自行研制的“C919”大型客機(jī)成功完成首次商業(yè)載客飛行。
①“C919”機(jī)身采用了第三代鋁鋰合金,鋁鋰合金屬于 (填“金屬材料”或“合成材料”)。
②為了身體健康,我們必須均衡膳食。本次航班為旅客提供了一款名為“五福臨門”的餐食,其中有臘味煲仔飯、三色水果拼盤、牛奶,在上述列舉的餐食中,旅客可從 中攝入更多蛋白質(zhì)。
(3)2023年9月23日晚,杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式隆重舉行?!熬G色、智能、節(jié)儉、文明”是杭州亞運(yùn)會(huì)的辦會(huì)理念。
①點(diǎn)火儀式詮釋了“綠色亞運(yùn)”理念,主火炬塔首次使用了廢碳再生的綠色燃料——甲醇(CH3OH)。甲醇是利用工業(yè)尾氣中排放的廢棄二氧化碳以及焦?fàn)t氣中的氫氣合成。合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)微觀示意圖如下,下列說法正確的是 (填字母):
A.甲醇中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%
B.參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)比為1∶1
C.該反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的再生利用
D.該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)
②在生活中,我們也應(yīng)秉持杭州亞運(yùn)會(huì)的辦會(huì)理念。請你寫出一個(gè)在生活中貫徹“低碳生活”理念的具體做法 (答案合理即可)。
(4)2024年5月1日8時(shí)許,我國第三艘航空母艦福建艦從上海江南造船廠碼頭解纜起航,赴相關(guān)海域開展首次航行試驗(yàn)。建造航母需大量鋼材,在工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵來煉鐵,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;航母外殼用涂料覆蓋可有效防止鋼鐵銹蝕,其原理是 。
【答案】
(1)Cl- 吸附 混合物
(2)金屬材料 牛奶
(3)C 綠色出行
(4)Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 使鐵與氧氣和水隔絕
【解析】
(1)①氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成,所以生理鹽水中主要含有的陰離子是氯離子,其離子符號(hào)為Cl-;
②活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),具有吸附性,利用炭罐中活性炭顆粒的吸附性除去自來水中的色素和異味等;直飲水中含有水和一些礦物質(zhì),屬于混合物;
(2)①鋁鋰合金為合金,屬于金屬材料;
②臘味煲仔飯中富含淀粉,淀粉屬于糖類,三色水果拼盤中富含維生素,牛奶中富含蛋白質(zhì),所以旅客可從牛奶中攝入更多蛋白質(zhì);
(3)①由微觀示意圖可知,二氧化碳和氫氣在催化劑的催化作用下生成甲醇和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3 H2 + CO2 CH3OH + H2O;
甲醇中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故A選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)比為3∶1,故B選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;該反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的再生利用,故C選項(xiàng)說法正確;該反應(yīng)不是兩種化合物互相交換成分生成了另外兩種化合物,不屬于復(fù)分解反應(yīng),故D選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;
②在生活中,綠色出行可減少化石燃料的使用,符合“低碳生活”理念。
(4)一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2;航母外殼用涂料覆蓋可有效防止鋼鐵銹蝕,其原理是使鐵與氧氣和水隔絕。
電流表
電流表示數(shù)/A
A1
1.7
A2
1.5
A3
1.0
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
加入稀硫酸的質(zhì)量/g
剩余固體的質(zhì)量/g
第1次
100
38.8
第2次
100
27.6
第3次
100
m
第4次
100
5.2
第5次
100
1.5
物質(zhì)
A
B
硬度
2.5-3
5-6.6
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)驗(yàn)方案
A
防止自行車鏈條生銹
在鏈條表面涂油
B
除去CO2中少量的CO
點(diǎn)燃
C
鑒別NH4Cl和(NH4)2SO4
取樣,加Ca(OH)2固體研磨,聞氣味
D
稀釋濃硫酸
取水倒入濃硫酸中,并用玻璃棒不斷攪拌

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