专题02常见的化学物质（2）金属和有机物（期中复习讲义）（原卷版）

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H₂还原CuO实验的操作步骤及注意事项3.掌握CO还原Fe₂O₃实验的现象及尾气处理选择题实验题计算题1.H₂、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”必备知识必备知识知识点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。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：Fe（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0.0030.00051.40.030.20.14～0.25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AlSnCu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+H2△Cu2O+H2O，H2+Cu2O△2Cu+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Cu2（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