专题11　第2章 物质转化与材料利用 综合复习课（原卷版）

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 9类型四物质的转化 10【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→_________。(2)非金属+氧气→_________。(3)金属+非金属→_________(4)金属氧化物+水→_________。(5)非金属氧化物+水→_________。(6)金属氧化物+非金属氧化物→_________。(7)金属+酸→_________。(8)金属+盐→_________。(9)金属氧化物+酸→_________。(10)非金属氧化物+碱→_________。(11)碱+酸→_________。(12)酸+盐→_________。(13)盐+碱→_________。(14)盐+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_________，夺取金属氧化物中的_________，从而使其还原成金属单质。_________2.可以作还原剂的物质主要有_________、_________和_________。(1)木炭和氧化铜粉末在高温下反应的化学方程式为_________。(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_________。②氢气还原氧化铜的化学方程式为_________。(3)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为_________。四、常见的材料常见的材料主要包括_________、_________、_________以及有机合成材料。1.金属材料包括纯_________、_________。2.常见的三大无机非金属材料为_________、_________和_________。3.三大有机合成材料为_________、_________和_________。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、_________、青铜器时代、_________、新材料时代。2.新型材料主要包括_________材料、_________材料、_________材料、_________材料、先进复合材料、_________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×_________。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÷_________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÷_________。【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()A.钢B.生铁C.硬铝D.铝2.下列有关金属及合金的说法错误的是()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()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)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()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()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________。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()A.2H2O=====2H2↑＋O2↑B.S＋O2=====SO2C.NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD.2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑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()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.①②③④3.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()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CuCl24.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()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＞Y6．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()①Mg2＋ ②Mg2＋和Fe2＋③Mg2＋和Cu2＋④Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋A．①②B．①③C．②④D．③④7.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.丙＞乙＞甲B.甲＞丙＞乙C.丙＞甲＞乙D.甲＞乙＞丙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()A.Y>Z>XB.X>Y>ZC.Y>X>ZD.X>Z>Y9.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()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Zn10.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()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()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)212.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.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6.4g13.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()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%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)。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。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()A．塑胶水管B．涤纶运动服C．汽车轮胎D．不锈钢饭盒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()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()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()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．②③5．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．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”)。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：___________________________________________。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()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()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()A.10.5gB.35.6gC.44.8gD.45.8g4．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()A．HBrB．CaOC．H2D．Hg5．(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()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．③④⑤6.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()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()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．cbaB．cdaC．cbdD．bca9.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()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。11．已知碳化铝(固体)与水在常温下剧烈反应：Al4C3＋12H2O