中考科学【二轮专题】复习 专题十二 金属（课件）

这是一份中考科学【二轮专题】复习 专题十二 金属（课件），共21页。PPT课件主要包含了重点题型，变式演练，硫酸铜溶液，酒精喷灯，红棕色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊，缺少尾气处理装置，活塞恢复原位，CuO，方案二不需加热等内容，欢迎下载使用。
例1　将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的H2质量与反应时间的关系如图所示，根据图中的信息，作出的判断不正确的是（　　）A. X、Y、Z分别表示镁、锌、铁 B. 铁消耗的盐酸质量最大C. 镁、锌、铁过量，盐酸不足 D. 镁、锌消耗的盐酸质量相同
类型一 金属与酸反应
【解析】A.由图可知，三种金属的活动性顺序为X＞Y＞Z，则金属X为镁，Y为锌，Z为铁，A正确；B.由图可知，铁生成的氢气质量最大，根据反应前后氢元素的质量守恒，且稀盐酸的溶质质量分数相同，可以判断铁消耗的稀盐酸质量最大，B正确；C.镁和锌反应生成氢气的质量相同，说明镁有剩余，锌可能反应完全，也可能有剩余，C错误；D.镁和锌反应生成氢气的质量相同，则消耗稀盐酸的质量是相同的，D正确。故选C。
变式1-1 现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显＋2价)。则下列说法正确的是( )A．甲、乙、丙依次可能是Mg、Zn、FeB．金属活动性：甲＞乙＞丙C．相对原子质量：乙＞丙＞甲D．消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙
变式1-2　两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，下列说法正确的是( )A．a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应B．b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同C．c点时，两个烧杯中都有金属剩余D．该图反映出镁比锌的金属活动性强
例2 (2021·绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )①滤渣中可能有铜②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量A．①②　　　B．①③　　　C．②③　　　D．②④
类型二 金属与盐反应
【解析】金属活动性:Mg>Zn>Fe>Cu,向一定质量的硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中加入ag锌粉和铁粉的混合物,锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,即Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu ,65份的锌置换出64份的铜,固体质量减小,溶液质量增加；待硝酸铜完全反应后,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,即Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu ,56份的铁置换出64份的铜,固体质量增加,溶液质量减小,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克,故一定发生了铁和硝酸铜的反应。 ①一定发生了锌和硝酸铜、铁和硝酸铜的反应,滤渣中一定有铜,错误; ②铁可能过量,向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生,正确; ③硝酸镁不参与反应,滤液中一定含硝酸镁,锌、铁一定与硝酸铜发生了反应,滤液中一定含硝酸锌和硝酸亚铁,可能含硝酸铜,正确; ④锌与硝酸铜反应,溶液质量增加,铁与硝酸铜反应,溶液质量减小,完全反应后,滤渣的质量不变,故滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量,错误。 故正确的是②③。
变式2-1　向Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、Fe(NO3)2混合溶液中加入一定量的Zn，充分反应后得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是( )A．滤渣的组成有3种可能B．Zn一定过量C．滤液中一定有Mg(NO3)2和Zn(NO3)2D．反应前后固体质量一定增加
变式2-2　(2021·宁波)在5.6 g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是( )A．所加溶液质量为M1 g时，生成Cu的质量为m1 gB．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应C．m3的值为21.6D．e点溶液中不含Cu(NO3)2
例3 利用如图所示实验验证铁、铜、银的金属活动性顺序。(1)实验①的目的是_____________________________。(2)实验①中能够观察到的现象是________________________________________________________________。(3)为了验证三种金属的活动性顺序,溶液甲可以是_______________(写出一种即可)。(4)实验③中能够观察到的现象是___________________________________________________________。
类型三 金属活动性顺序验证
【解析】(1)在实验①中铜能与硝酸银反应证明了铜的活动性大于银，所以实验①的目的是探究铜和银的活动性强弱； (2)实验①中铜能与硝酸银反应生成了硝酸铜和银，能够观察到的现象是：铜片的表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色。 (3)验证金属活动性顺序，可以采用金属与盐溶液反应的方法：常用“三取中”的原则，溶液甲可以是硫酸铜溶液。 (4)实验③中铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，能够观察到的现象是：铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
探究铜和银的活动性强弱
铜片的表面有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为蓝色
铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
变式3-1 某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中； ②将Ag放入Cu（NO3）2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中； ④将Cu放入ZnSO4溶液中； ⑤将Zn放入AgNO3溶液中．下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（　　） A.①② B.①③ C.②④ D.①⑤
变式3-2 (2021·温州)通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是( )
例4 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，再使试管、玻璃管均匀受热，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，都发生了置换反应
类型四 金属的冶炼
【解析】A.氢气还原氧化铜生成水，为了防止冷水倒流回试管底部将试管炸裂，所以试管口应略向下倾斜，故错误；B.乙实验中还会观察到黑色的粉末慢慢变成红色，来判断反应的发生，故错误；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，故正确；D.一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故错误。故选C。
变式4-1 (2021，杭州)小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎入橡皮塞中，将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄U形石英玻璃管的直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……(1)为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是______________________________________________________________。(2)装置末端连接的气球的作用是_________________________________。(3)实验过程中,当观察到　 　　　　　现象时可判断一定有水生成。 (4)实验开始时加入a g纯氧化铜粉末,实验结束后取出长柄U形石英玻璃管底的固体称量为b g,当b为　　　　(用含有a式子表示)时,可判断氧化铜已完全转化为铜。 
向下推动注射器活塞,直至刻度从200 mL变成170 mL
收集氢气,防止空气中的水和氧气进入
无水硫酸铜由白色变为蓝色
变式4-2 已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2。现利用图中Ⅰ的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图Ⅱ所示。注:图Ⅰ中的仪器甲是一种加热仪器,图Ⅱ中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种。(1)查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400 ℃~500 ℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800 ℃~1 200 ℃。实验室要利用图Ⅰ制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是　　　　　(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);完全反 应后图Ⅰ中可以观察到哪些现象?　　 　　　　　　　、　　　　　　 　 　 。图Ⅰ装置明显存在的不足之处是　 。 
(2)利用图Ⅱ显示的相关信息,回答下列问题。①在0 ℃~400 ℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是__________________________________。 ②图Ⅱ中x= 　　　　。 ③试据图Ⅱ计算并推断A点固体的合理化学式。(要求有计算过程)
没有达到CO与Fe2O3反应的温度
例5 某同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的装置中，放置一星期后观察现象，下列描述不正确的是（　　）A.装置Ⅰ的铁钉这一侧的液面上升 B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀C.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 D.比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的高
【解析】A、铁钉生锈能够耗氧气，从而使得气体的压强小于外界大气压，而使液面上升，故A描述正确； B、在I和II中铁钉都与水和氧气接触，并且酸溶液能够加快铁的生锈速率，故B描述正确； C、因为浓硫酸能够吸收水蒸气，使得铁不能与水充分接触，不容易生锈，故C描述正确； D、考虑到浓盐酸挥发出来的氯化氢气体使得压强增大，所以比较铁钉这一侧的液面，装置Ⅱ比装置I的低，故D描述不正确。 故选D。
类型五 金属的锈蚀
变式5 (2021·衢州)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125－0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：步骤一：取3个50 mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。步骤二：称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6 cm3)，A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。步骤三：移动活塞，使它们均处于46 mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。(1)检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到________________，则气密性良好。(2)比较乙、丙实验现象得到的结论：_________________________________________。(3)钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为__________。
氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈
类型六 金属的回收和利用
例6 如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：【分析评价】①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是 。③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为 。④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一 （填“＞”或“=”或“＜”）方案二；以上两种方案中，方案二优越于方案一，理是 。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑