专题11　第2章 物质转化与材料利用 综合复习课（解析版）

第2章物质转化与材料利用专题11综合复习课类型一金属及金属材料 3类型二金属的性质和金属活动性顺序应用 5类型三有机物和有机合成材料 12类型四物质的转化 14【方法归纳】一、初中科学知识体系物质分类物质eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(纯净物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(化合物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(无机化合物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氧化物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(金属氧化物（如：Fe3O4、CuO、MnO2等）,非金属氧化物（如：CO2、SO2、CO等）)),酸（如：HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3等）,碱（如：NaOH、Ca（OH）2等）,盐（如：NaCl、CaCO3、Na2SO4等）)),有机化合物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(甲烷（CH4）：最简单的有机物,乙醇（CH2CH3OH）,有机合成材料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(塑料,合成橡胶,合成纤维)))))),单质\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(金属单质：由金属元素组成的纯净物（如：Fe、Cu、Mn、Al、Mg等）,非金属单质：由非金属元素组成的纯净物（如：C、S、N2、O2等）)))),混合物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空气,合金：一种金属和金属或非金属融合而成的具有金属特征的混合物。,溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物。,矿物：（如赤铁矿、磁铁矿、大理石、孔雀石等）))))①纯净物：(宏观)由一种物质组成；(微观)由同种微粒构成。②混合物：(宏)由两种或两种以上物质组成；(微)由不同种微粒构成。③单质：由同种元素组成的纯净物。④化合物：由不同种元素组成的纯净物。⑤氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧(元素)的化合物。⑥酸：在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子(H＋)的化合物。⑦碱：在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子(OH—)的化合物。⑧盐：由金属阳离子(含NHeq\o\al(＋,4))和酸根阴离子构成的化合物。⑨有机物：有机化合物的简称，通常指除碳的氧化物、碳酸和碳酸盐以外的含碳化合物。⑩无机物：无机化合物的简称，除有机化合物以外的化合物。二、物质转化的规律1.物质间的转化(1)金属+氧气→金属氧化物(2)非金属+氧气→非金属氧化物(3)金属+非金属→无氧酸盐(4)金属氧化物+水→碱(5)非金属氧化物+水→酸(6)金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐(7)金属+酸→盐+氢气(8)金属+盐→新盐+新金属(9)金属氧化物+酸→盐+水(10)非金属氧化物+碱→盐+水(11)碱+酸→盐+水(12)酸+盐→新盐+新酸(13)盐+碱→新盐+新碱(14)盐+盐→两种新盐注意：(1)盐跟金属的反应，要求参加反应的盐必须是可溶的，金属钾、钙、钠等不能置换出盐溶液中的金属。(2)盐与盐的反应、盐与碱的反应除必须满足复分解反应的条件(生成物中有气体、水或沉淀)外，其反应物必须都可溶。2.只有氢前边的金属才能够与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气。只有可溶性碱才能够由金属氧化物与水反应制取。三、金属的冶炼1.金属的冶炼是指在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成金属单质。2.可以作还原剂的物质主要有碳、氢气和一氧化碳。(1)木炭和氧化铜粉末在高温下反应的化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑。(2)利用孔雀石制取铜①孔雀石(或铜锈)的主要成分为碱式碳酸铜，为绿色粉末，加热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。②氢气还原氧化铜的化学方程式为H2+CuOCu+H2O。(3)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为Fe2O3+3CO3CO+2Fe。四、常见的材料常见的材料主要包括金属材料、无机非金属材料、复合材料以及有机合成材料。1.金属材料包括纯金属、合金。2.常见的三大无机非金属材料为水泥、玻璃和陶瓷。3.三大有机合成材料为塑料、合成纤维和合成橡胶。五、材料的发展1.材料的发展经历了旧石器时代、新石器时代、陶瓷时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代。2.新型材料主要包括光电子信息材料、新型金属材料、超导材料、纳米材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型高分子材料等。六、有关纯度问题的计算1.根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量：纯净物质量=混合物质量×纯度。2.根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。组成元素的质量分数=某组成元素的质量÷.化合物质量。3.求工业产品中的含杂质的物质的质量(即混合物质量)。混合物质量=纯净物质量÷纯度。【常考题型】类型一金属及金属材料1.下列选项中不属于合金的是(D)A.钢B.生铁C.硬铝D.铝【解析】合金是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，合金中必有金属，一种金属不能形成合金。钢是铁的合金，生铁是铁和碳的合金，硬铝是铝合金。2.下列有关金属及合金的说法错误的是(B)A.金属在常温下大多数都是固体B.铝合金的硬度比铝的硬度小C.铁制品在潮湿的空气中易生锈D.钢铁是目前使用最多的金属材料【解析】B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，铝合金的硬度比铝的硬度大，故B说法错误。3.2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是(C)A.黄铜的硬度比纯铜的大B.生铁的含碳量比钢的高C.生锈铁制品没有回收价值D.铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业【解析】A、合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以黄铜的硬度比纯铜的大，故A正确；B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故B正确；C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，可以节约能源，故C错误；D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业，故D正确。4.我国首艘国产航母已经开始海试，制造航母使用了大量的金属材料。(1)金属材料包括纯金属以及它们的________。(2)航母的航电系统使用铜作导线，利用了铜的延展性和________性。(3)制造航母使用锰钢而不用纯铁，是因为锰钢比纯铁___________。(4)航母外壳用涂料覆盖是为了防止其与______________接触而锈蚀。(5)为了探究航母材料中锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，除Fe和ZnSO4溶液外，还需选用的试剂是__________________。(合理即可)【答案】（1）合金（2）导电（3）硬度大（4）水和氧气（5）硫酸铜溶液【解析】（1）金属材料包括纯金属及其合金；（2）铜具有导电性和延展性，所以可制成导线；（3）合金的硬度一般大于其组成中纯金属的硬度，所以锰钢的硬度大于纯铁的硬度；（4）铁与水、氧气共存时会发生锈蚀，因此航母外壳涂料可以隔绝水和氧气，防止铁生锈；（5）锌的活动性大于铁，铁的活动性大于铜，验证三种金属活动性时，可以选择锌、铜和硫酸亚铁溶液，也可以选择硫酸锌、硫酸铜和铁。5.在张献忠沉银现场，考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币、银币光亮如初，铁刀、铁矛锈迹斑斑。下列说法不正确的是(C)A.金、银、铜、铁都是重要的金属资源B.金、银的化学性质比铜、铁更稳定C.自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序【解析】金、银的活动性比铜、铁弱，因此化学性质更稳定；金、银在自然界中主要以单质的形式存在，铜、铁以化合物形式存在。6.为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。下列说法正确的是(B)A．固体X中只含有CuB．试剂B是稀硫酸C．溶液Z中的金属化合物为FeSO4和CuSO4D．操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒【解析】该实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，则加入的试剂A是过量的铁粉，固体X是铁和铜的混合物，A错误；固体X是铁和铜的混合物，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不能，则试剂B是稀硫酸，B正确；铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，溶液Z中的金属化合物是FeSO4，C错误；操作Ⅰ是过滤操作，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，D错误。7.黄金、黄铜(铜锌合金)、黄铁矿(主要成分是FeS2)都是金黄色固体。(1)将黄铜片和纯铜片相互刻画时，有明显划痕的是__________。(2)将黄铜片放入稀硫酸中，发生反应的化学方程式是_________________________________________。(3)工业上用黄铁矿为原料生产硫酸，第一步的反应为：4FeS2＋11O2=====8X＋2Fe2O3。则X的化学式为________。【答案】（1）纯铜片（2）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑（3）SO2【解析】（1）相互刻画时，硬度小的物质痕迹更明显。（2）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。（3）化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。8.我国自主设计的大型客机成功试飞，首艘国产航母正式下水，标志着我国的金属材料制造技术取得重大突破。根据所学知识回答下列问题：(1)常温下一些金属的物理性质数据如表所示。据此可知高压输电线最好选用金属________(填字母)，C的合金通常可以制菜刀、锤子等，其合金的硬度________(填“>”“<”或“＝”)5。(2)铁矿石有多种，如赤铁矿石(主要成分Fe2O3)和磁铁矿石(主要成分Fe3O4)等。写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式：____________________________________。(3)在Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是________(填字母)。a.若滤液为浅绿色，则滤渣中可能有铁b.滤液中一定有Mg(NO3)2，滤渣中一定有银【答案】（1）B>（2）4CO＋Fe3O4=====4CO2＋3Fe（3）a、b【解析】(1)用作高压输电线的材料需具有的性质是能导电、密度小，所以选B较合适；(3)Mg先与AgNO3反应生成Mg(NO3)2和Ag，后与Fe(NO3)2反应，溶液呈浅绿色，说明Fe(NO3)2可能未反应或部分反应。类型二金属的性质和金属活动性顺序应用1.下列属于置换反应的是(D)A.2H2O=====2H2↑＋O2↑B.S＋O2=====SO2C.NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD.2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑【解析】置换反应是单质与化合物生成单质与化合物反应，置换反应可用A+BC→B+AC的通式进行判断，另外掌握其他具体的化学反应也是解题的关键．2.下列现象和事实，可用金属活动性顺序作出合理解释的是(C)①金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强③硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液，不宜用铁制容器④金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适于实验室制取氢气A.①②B.③④C.①③④D.①②③④【解析】①在相同的条件下，金属与氧气反应时，反应条件越简单，说明该金属的活动性越强；金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强，可用金属活动性强弱顺序加以解释。②铝与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，铝的活动性比锌强，不可用金属活动性强弱顺序加以解释。③用硫酸铜、石灰乳配制农药波尔多液时，不能用铁制容器，是因为铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液发生置换反应，故不能用铁制容器配制硫酸铜溶液，可用金属活动性强弱顺序加以解释。④金属锌与稀硫酸反应速率适中，更适于实验室制取氢气，可用金属活动性强弱顺序加以解释。由以上分析可知。①③④能用金属活动性加以解释，C符合题意。3.某兴趣小组按如图所示流程进行实验(每步均充分反应)，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是(D)A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序B.两支试管混合后，固体总质量一定增加C.滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和ZnD.滤液中的金属化合物一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2【解析】由于金属的活动性锌＞铁＞铜，在进行实验时，铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，说明铁没有剩余。根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序，A正确；由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，B正确；由上述分析可知，滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，C正确；由上述分析可知，滤液中的金属化合物一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，D不正确。4.将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能的是(C)【解析】镁、铝、锌与稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为：Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，249822Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，542946Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，65982由以上质量关系可知，不可能出现铝反应生成氢气质量最大，镁和锌反应生成氢气质量相等的情况，C错误。5．把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等浓度的足量稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为(A)A．X＞Z＞M＞YB．Y＞M＞Z＞XC．X＞Z＞Y＞MD．Z＞X＞M＞Y【解析】由甲可知：X与酸的反应速率比Z快，Y、M不能与稀酸反应，则活动性X＞Z＞Y、M；由乙可知M能与Y(NO3)2溶液反应置换出Y，则活动性M＞Y，故选A。6．小柯为比较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，溶液中含有的金属离子可能的组成有(C)①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋③Mg2＋和Cu2＋④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋A．①②B．①③C．②④D．③④【解析】a中不发生反应，有Fe和MgSO4，b中发生的反应为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；a、b混合后红色固体增多，则乙中继续发生Fe与CuSO4的反应，反应后溶液中一定含有的阳离子为Mg2＋、Fe2＋，可能含有Cu2＋，则C符合题意。7.有甲、乙、丙三种金属，如果将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象；再将大小相同的乙、丙分别放入相同浓度的稀盐酸中，乙、丙表面均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是(A)A.丙＞乙＞甲B.甲＞丙＞乙C.丙＞甲＞乙D.甲＞乙＞丙【解析】将甲、乙、丙分别放入硫酸铜溶液中，一段时间后，乙、丙表面出现红色物质，甲没有明显现象，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，则乙、丙的金属活动性比铜强，甲的金属活动性比铜弱，即乙、丙＞铜＞甲；再将大小相同的乙、丙分别放入相同溶质质量分数的稀盐酸中，乙、丙均产生气泡，但丙产生气泡的速度明显快于乙，则丙的金属活动性比乙强；则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是丙＞乙＞甲。8.有X、Y、Z三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组的同学做了如下实验：①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X表面有气体产生，Y、Z无明显现象；②将Y放入Z的化合物溶液中，无明显现象。则X、Y、Z的活动性顺序为(D)A.Y>Z>XB.X>Y>ZC.Y>X>ZD.X>Z>Y【解析】①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X表面有气体产生，Y、Z无明显现象，说明X的活动性比Y、Z强；②将Y放入Z的化合物溶液中，无明显现象，说明活动性Z＞Y。故其活动性由强到弱的顺序为X＞Z＞Y。9.向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤。下面对反应结果的判断，不正确的是(D)A.若反应后溶液为蓝色，则滤渣中一定不含有ZnB.若反应后溶液为蓝色，则滤渣中一定含有Ag，可能含有CuC.若反应后溶液为无色，则滤渣中一定含有Ag和CuD.若反应后溶液为无色，则滤渣中一定不含有Zn【解析】若反应后溶液为无色，则滤渣中可能含有Zn，如锌和硝酸银、硝酸铜完全反应后过量，则滤渣中含有银、铜、锌，故选项D不正确。10.将一定质量的锌粉、铁粉的混合物加入到CuSO4溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列有关分析错误的是(D)A.若滤液为无色，则可以证明锌的金属活动性大于铜B.若滤液为有色溶液，则滤液中至少含有2种金属离子C.若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，则滤液中可能含有3种金属化合物D.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有铜、铁、锌【解析】若滤液为无色，说明没有发生铁和硫酸铜的反应，只发生了锌和硫酸铜的反应，可以证明锌的金属活动性大于铜，故A选项说法正确；若滤液为有色溶液，则一定生成了硫酸亚铁，硫酸铜可能有剩余，因此滤液中一定含有锌离子、亚铁离子，可能含铜离子，故B选项说法正确；若向滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生，说明滤渣中不含锌、铁，硫酸铜可能有剩余，则滤液中一定含有硫酸锌、硫酸亚铁，可能含硫酸铜，故C选项说法正确；若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有铜、铁，可能含有锌，故D选项说法错误。11.将一定量的铝粉投入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液无色；向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象。下列说法错误的是(B)A.滤渣中一定有Ag、CuB.滤渣中一定有Ag，可能有Cu，没有MgC.滤液中一定没有Cu(NO3)2、AgNO3D.滤液中一定有Al(NO3)3、Mg(NO3)2【解析】充分反应后过滤，滤液无色，说明滤液中没有铜离子，向滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，说明没有铝粉剩余。滤渣中一定有Ag、Cu，一定没有Mg、Al，故B说法错误。12.向一定量的硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入5.6g铁粉，充分反应后过滤、洗涤、干燥，称得固体14g。向固体中加入稀盐酸，无气泡产生，则下列分析正确的是(A)A.滤液中一定不含有硝酸银B.滤液中一定含有硝酸铜C.滤出的固体中含有银7.6gD.滤出的固体中含有铜6.4g【方法规律】本题可采用推理法、排除法解答。向固体中加入稀盐酸，无气泡产生，则Fe完全反应；若Fe只与AgNO3反应，Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2562166gFe完全反应，生成21.6gAg，与题意不符，故Fe与Cu(NO3)2也发生反应，Cu(NO3)2可能部分反应，也可能完全反应，则A正确，B错误；若滤出的固体中含有6.4g铜，一定会消耗5.6gFe，那么铁粉质量必大于5.6g，与题意不符，C、D均错误。13.利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验(装置如图所示，装置气密性良好)。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表所示：下列说法不合理的是(C)A.铁的锈蚀是放热反应B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与D.计算得出空气中氧气的含量约为19.7%【解析】A、铁的锈蚀是放热反应正确，正确但不符合题意，故选项错误；B、使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀正确，正确但不符合题意，故选项错误；C、此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与错误，因为没有用控制变量法证明需要水，错误符合题意，故选项正确；D、计算得出空气中氧气的含量=(100.0mL-51.5Ml)/246.0mL×100%≈19.7%，正确但不符合题意，故选项错误.14.同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，则①滤液里一定含有__________(填写化学式，下同)，可能含有______________；②滤渣中一定含有________，可能含有__________。(2)若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有____________(填写化学式)。【答案】（1）Zn(NO3)2Fe(NO3)2Ag、FeZn（2）Ag和Fe【解析】由于金属的活动性是：锌比铁活泼，铁比银活泼，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，如果锌不足，则铁再和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。（1）若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，则说明滤渣中一定有铁，可能含有锌，溶液中的硝酸银完全参加了反应。①滤液里一定含有Zn（NO3）2，可能含有Fe（NO3）2；②滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn。（2）若反应后所得滤液呈无色，说明了铁未参加反应，则滤渣中一定含有Ag、Fe.15.纽扣电池是生活中常用的电源，如图是银锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。(1)纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有________性。(2)氧化银加热分解可以得到两种单质，其反应的化学方程式为__________________________________。(3)该电池中涉及的铁、锌、银三种金属，它们的金属活动性由强到弱的顺序是_______________，为了验证该结论，某同学向质量、外形相同的铁片、锌片、银片中分别加入足量15%的稀盐酸，以下现象中不能成为该结论证据的是________(填字母)。A.银表面没有气泡生成B.铁表面最终生成气体的总量比锌多C.铁表面产生气泡的速率比锌慢【答案】（1）延展(2)2Ag2O4Ag＋O2↑(3)锌、铁、银B【解析】（1）纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有延展性。(3)A、B、C现象中不能成为该结论证据的是铁表面最终生成气体的总量比锌多，因为最终生成气体的总量多少与金属活动性无关。16.金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。(1)铜丝、铝丝常用于制导线，是因为它们具有良好的_______性。(2)早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得到进一步发展。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，请写出该反应的化学方程式_______________________________，该反应________(填“属于”或“不属于”)置换反应。(3)钢窗表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与空气中的____________接触而生锈。(4)某同学对含X、Y、铜、银四种金属的混合物进行如图所示探究，根据实验流程图回答下列问题：①四种金属的活动性由强到弱的顺序是______________；②滤液C中所含金属化合物的成分可能有______种情况。【答案】（1）导电（2）3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2不属于（3）氧气、水（4）Y>X>Cu>Ag3【解析】（1）铜丝、铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的导电性。（2）炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，该反应的化学方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应。（3）钢窗表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与空气中的氧气、水接触而生锈。（4）由于金属的活泼性顺序：氢＞铜＞银，所以向X、Y、铜、银四种金属的混合物加入一定量的稀硫酸是有气泡生成，说明X、Y有一种或两种金属位于氢的前边；向滤液A中加入过量的金属Y时，有气体生成，说明加入的稀硫酸是过量的，得到了固体混合物乙，固体乙一定是X、Y的混合物，说明了Y能将X置换出来，Y的活动性大于X．由此可知四种金属的活动性顺序是：Y＞X＞铜＞银；向固体乙中加入一定量的硝酸银时，若硝酸银是足量的，得到银、X、Y的硝酸盐溶液，若Y是过量的或恰好反应，得到是Y的硝酸盐溶液，若Y不足，得到的X、Y的硝酸盐溶液，所以滤液C中所含溶质的成分可能有三种情况。类型三有机物和有机合成材料1．下列物品用到的主要材料，不属于有机合成材料的是(D)A．塑胶水管B．涤纶运动服C．汽车轮胎D．不锈钢饭盒【解析】A、塑胶水管是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故选项错误。B、涤纶运动服是用涤纶制成的，涤纶属于合成纤维，合成纤维属于三大合成材料之一，故选项错误。C、汽车轮胎是用合成橡胶制成的，合成橡胶属于三大合成材料之一，故选项错误。D、不锈钢饭盒是用不锈钢制成的，不锈钢属于金属材料，故选项正确。2.二氧化碳气体既是温室效应的元凶，又是一种潜在的碳资源。实验室里，科学家已成功利用二氧化碳与环氧丙烷(一种简单有机物)在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”。该新型塑料在投入工业生产前，以下不是科学家重点考虑的问题是(D)A．如何提高催化剂的催化效率B．新型塑料是否可降解C．新型塑料的化学性质是否稳定D．新型塑料生产是否影响碳循环【解析】根据题中信息结合推广利用二氧化碳与环氧丙烷在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”，可降低二氧化碳的排放，该新型塑料在投入工业生产前，科学家重点考虑的问题是如何提高催化剂的催化效率，新型塑料是否可降解，新型塑料的化学性质是否稳定，不是科学家重点考虑的问题是新型塑料生产是否影响碳循环。3.有一类化合物的化学式可表示为CnH2n(n≥2，n为正整数)，这类化合物统称为烯烃。下列有关烯烃的说法中，不正确的是(C)A．乙烯(C2H4)是最简单的烯烃B．烯烃在氧气中完全燃烧时，生成CO2和H2OC．烯烃中碳元素的质量分数随n的增大而变小D．烯烃都属于有机物【解析】A、甲烷是由碳元素和氢元素组成的，是最简单的烷烃，故说法正确；B、根据质量守恒定律，烷烃是由碳、氢两种元素组成的，完全燃烧，会生成二氧化碳和水，若是不完全燃烧则能生成一氧化碳，故说法正确；C、根据烷烃的通式CnH2n+2可知，当n增大时，碳元素的质量分数逐渐增大，当n无穷大时，无限接近于12n/14n=6/7，故说法错误；D、根据烷烃的通式CnH2n+2和含有碳元素的化合物叫有机化合物可知，烷烃都属于有机物，故说法正确。4．检验某可燃化合物是否含有碳、氢、氧三种元素，将该物质在氧气或空气中燃烧后还必须进行的实验有(B)①用带火星的木条检验②用无水硫酸铜检验③用澄清石灰水检验④对反应物、生成物进行称量A．①③④B．②③④C．①②④D．②③【解析】硫酸铜是白色粉末遇到水会生成五水硫酸铜，变成蓝色，说明有水生成，即化合物中含有氢元素；通过石灰水变浑浊了说明就有二氧化碳存在了，即化合物中含有碳元素，是否有氧需要通过计算反应物、生成物的质量差来判断。5．甲和乙可以合成清洁燃料丙，微观过程如图。下列说法错误的是(A)A．丁的化学式为H2O2B．丙中C、H、O的质量比为12∶3∶8C．一定浓度的丙溶液可作消毒剂D．该反应体现无机物可转化为有机物【解析】甲物质的化学式为CO、乙物质的化学式为H2、丙物质的化学式为C2H6O，结合质量守恒定律化学反应前后原子的种类和个数都不变可知丁的化学式为H2O，因此反应的方程式为：2CO+4H2===C2H6O+H2O，因此：A、丁的化学式为H2O，故说法错误；B、丙是C2H6O，其中C、H、O的质量比为24：6：16=12：3：8，故说法正确；C、丙是酒精，可以作为消毒剂，故说法正确；D、该反应中一氧化碳和氢气都是无机物，产物酒精属于有机物，故说法正确.6.设计实验证明甲烷中含有氢元素和碳元素。现有一瓶用排水法收集到的甲烷气体，如图甲中的A。请根据图中装置完成以下各题：(1)要将A中的气体通入B装置中，应选用图乙中的“注水装置”____(填序号)。(2)B是干冷的大烧杯，甲烷燃烧后烧杯内壁有水雾出现，证明甲烷中一定含有_______元素；将B中烧杯正放，向其中滴加澄清石灰水，出现浑浊现象，证明甲烷中一定含有_______元素。(3)此实验能否证明甲烷分子中是否含有氧元素？_________(选填“能”或“不能”)。【答案】（1）②（2）氢碳（3）不能【解析】（1）需要得到平稳的气流还需要能够控制反应的速度，通过水的滴加来实现，因此选择分液漏斗;（2）根据质量守恒定律可知，烧杯内壁上的水雾中氢元素来自于甲烷，澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的存在，二氧化碳中的碳元素来自于甲烷；（3）甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳，氧气中含有氧元素，所以无法确定甲烷中是否含有氧元素。7．“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化(如图甲)。某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题。(1)小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入___________(填化学式)。(2)小红利用图乙装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此________(选填“能”或“不能”)得出猜想①正确，原因是__________________________________。(3)为探究猜想②，利用图乙装置设计实验方案：___________________________________________。【答案】（1）N2（2）不能呼出的气体中还含有氧气、氮气（3）从A中通入足量的氧气，若混合液由无色变蓝色，则猜想②正确，若混合液变蓝，则猜想②不正确【解析】（1）氢氧化钠、亚甲蓝（C16H18N3SCl）、葡萄糖混合液与空气接触，空气中主要含有氧气、二氧化碳、氮气，小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入N2。（2）小红利用图乙装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变蓝色，由此不能得出猜想①正确，原因是呼出的空气中还含有氧气、氮气。类型四物质的转化1.实验室用如图所示装置模拟炼铁。下列说法正确的是(C)A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3B.应先加热Fe2O3再通入COC.红棕色的粉末逐渐变黑D.气体通过澄清石灰水后可直接排放【解析】“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”中的反应有HgS===Hg＋S，Hg＋S===HgS。“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中的反应为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。汞俗称水银，为金属单质，A正确；根据对化学反应的分析可知，B、C正确；三个反应分别为分解反应、化合反应、置换反应，D错误。2.“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”“以曾青(CuSO4)涂铁，铁赤色如铜”。这两句话均出自西晋葛洪编写的炼丹术《抱朴子》。下列有关说法不正确的是(D)A．“丹砂(HgS)烧之成水银”，水银指的是单质汞，常温下为液态B．“以曾青(CuSO4)涂铁，铁赤色如铜”发生的化学反应为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4C．上述记载中涉及了四种单质，三个化学反应D．上述记载中涉及的化学反应全部是置换反应【解析】“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”中的反应有HgS===Hg＋S，Hg＋S===HgS。“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中的反应为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。汞俗称水银，为金属单质，A正确；根据对化学反应的分析可知，B、C正确；三个反应分别为分解反应、化合反应、置换反应，D错误。3.现有一包由2.4g镁、6.5g锌、1.6g碳混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后，经过滤、洗涤、干燥，测得滤渣中含有三种物质。则滤渣的质量可能是(B)A.10.5gB.35.6gC.44.8gD.45.8g【解析】由题知，镁先与硝酸银反应生成硝酸镁和银，待镁完全反应后，锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银，碳与硝酸银不反应，反应结束后，经过滤、洗涤、干燥，测得滤渣中含有三种物质，故滤渣肯定是银、锌、碳，镁已经完全反应，锌可能未反应，也可能已经部分反应。镁与硝酸银反应：Mg＋2AgNO3===Mg(NO3)2＋2Ag，2.4g镁完全反应，生成21.6g银，锌与硝酸银反应：Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag，6.5g锌完全反应生成21.6g银，若锌未反应，则滤渣的质量为21.6g＋6.5g＋1.6g＝29.7g，若锌完全反应，则滤渣质量为21.6g＋21.6g＋1.6g＝44.8g。推知，29.7g≤m(滤渣)<44.8g，故选B。4．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：①CaBr2＋H2Oeq\o(=====,\s\up10(750℃))CaO＋2HBr；②2HBr＋Hgeq\o(=====,\s\up10(100℃))HgBr2＋H2↑；③HgBr2＋CaOeq\o(=====,\s\up10(750℃))HgO＋CaBr2；④2HgOeq\o(=====,\s\up10(500℃))2Hg＋O2↑。该方案的主要目的是为了制备(C)A．HBrB．CaOC．H2D．Hg【解析】根据反应的四个化学方程式中的反应物与生成物，前面反应的生成物有些作为后面一个反应的反应物，将上述四个方程式叠加不难看出，该反应最终要制取的产物为氢气(氧气在空气中大量存在，一般用空气冷冻分离法制取氧气)。5．(舟山校级期中)类推是一种重要的学习方法，但如果不具体问题具体分析就会产生错误的结论。下列类推结论错误的是(A)①CO能与Fe2O3反应生成Fe，CO也能与CuO反应生成Cu②NaOH溶液能使无色酚酞试液变红色，Cu(OH)2也能使无色酚酞试液变红色③有机化合物含碳元素，则含碳元素的化合物一定是有机化合物④酸与碱反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应⑤碱的溶液呈碱性，则呈碱性的溶液一定是碱的溶液A．②③⑤B．①②⑤C．①⑤D．③④⑤【解析】①一氧化碳具有还原性，CO能与Fe2O3反应生成Fe,CO也能与CuO反应生成Cu,故选项类推结论正确。②NaOH溶液能使无色酚酞试液变红色，但Cu(OH)2难溶于水，不能使无色酚酞试液变红色，故选项类推结论错误。③含有碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物；不含碳元素的化合物是无机化合物；碳的氧化物、碳酸盐、碳酸虽含碳元素，但其性质与无机物类似，因此把它们看作无机物；则含碳元素的化合物不一定是有机化合物，故选项类推结论错误。④酸和碱反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是酸和碱反应，如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，故选项类推结论正确。⑤碱溶液呈碱性，但呈碱性的溶液不一定是碱溶液，如碳酸钠溶液也呈碱性，但碳酸钠属于盐，故选项类推结论错误。故②③⑤类推结论错误。6.NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气中过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(D)A．BaO属于金属氧化物，Ba(NO3)2属于硝酸盐B．CO2、甲烷(CH4)、臭氧(O3)等气体都能产生温室效应C．该技术实现了由NOx到N2的转化，减少了对空气的污染D．还原时发生反应：5CO＋Ba(NO3)2eq\o(=====,\s\up7(一定条件))N2＋BaO＋5CO2，其中N、C、Ba三种元素的化合价在反应前后均发生改变【解析】A、BaO属于金属氧化物，Ba（NO3）2属于硝酸盐，正确；B、CO2、甲烷（CH4）、臭氧（O3）等气体都能产生温室效应，正确；C、该技术实现了由NOx到N2的转化，减少了对空气的污染，正确；D、发生还原反应时，钡元素的化合价反应前后没有改变，错误。7.实验室有一包白色固体，其中除了碳酸钠以外，还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。步骤①：取少量白色固体于烧杯中，向烧杯中加入足量水并不断搅拌，固体部分溶解。步骤②：接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌，此时固体质量变化如图。下列说法正确的是(C)A．A→B段对应的实验现象是固体部分溶解，无气泡冒出B．B→C段对应溶液pH逐渐变大C．C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡D．原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠【解析】A→B段对应的反应是碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，实验现象是固体部分溶解，有气泡冒出。B→C段对应溶液pH逐渐变小。C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡，原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡，不可能含有氢氧化钠(稀硝酸会先与氢氧化钠反应)。8．某同学为研究在相同条件下一氧化碳和氢气哪种物质还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过如图甲所示装置，再通过如图乙所示的仪器组合。为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最合理的是(A)A．cbaB．cdaC．cbdD．bca【解析】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果。所以正确的顺序是cba。9.铜元素有多种氧化物，如CuO、Cu2O。称取14.4g仅含Cu、O两种元素的固体样品、采用如下装置实验(夹持装置省略)。测得实验前后装置B增重4.4g。下列说法正确的是(B)A．装置B的作用是吸收反应生成的H2O和CO2B．实验开始前应先关闭K2，打开K1，让CO通一段时间C．根据实验数据进行计算，可以确定该固体为Cu2OD．若缺少装置C，则实验所得Cu、O个数比偏高【解析】由题意可知，装置B增重的4.4g是产生的二氧化碳质量，由质量守恒定律可知，铜的氧化物中氧元素的质量为4.4g×eq\f(32,44)×100%×eq\f(1,2)＝1.6g，所以铜原子与氧原子的个数比为eq\f(14.4g－1.6g,64)∶eq\f(1.6g,16)＝2∶1，则固体组成为①Cu2O，②Cu、CuO，③Cu2O、Cu、CuO三种可能，不能确定该固体为Cu2O。若缺少装置C，装置B增重的质量偏大，则实验所得Cu、O个数比偏低。10．实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如图)，化学小组的同学经过寻问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：(NaHCO3溶液呈碱性，CaCl2溶液呈中性)【进行猜想】猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。【查阅资料】常温下，有关物质的相关信息如下表：物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常温下的溶解度(g)3610921.59.6常温下稀溶液的pH713119从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为_____________________________________________________________。【进行实验】(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是____________。(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：通过实验可以判断原无色溶液中含有的溶质有_____________。【获得结论】实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是___________，且已变质。【答案】【查阅资料】碳酸氢钠饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%【进行实验】（1）NaCl（2）NaOH、Na2CO3【获得结论】NaOH【解析】【查阅资料】根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为：9.6g/(9.6g+100g)×100%=8.8%＜10%，所以能够排除碳酸氢钠；故填：碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%；【进行实验】（1）测定溶液的pH大于7，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化钠，故填：NaCl；（2）过量的氯化钙可以检验并除尽碳酸钠，碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，滴加无色酚酞，滤液变红，说明溶液呈碱性，还有氢氧化钠，实