第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用3

第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用01思維導(dǎo)圖01思維導(dǎo)圖0202考點(diǎn)速記一、金屬與非金屬我們做飯用的不銹鋼鍋、金銀飾品、鋁合金門(mén)窗、鋼筋混凝土中的鋼筋汽車外殼以及農(nóng)用機(jī)械工具都離不開(kāi)金屬，金屬已廣泛應(yīng)用于我們的生活用品、房屋建筑、交通工具和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。（一）金屬和非金屬的物理性質(zhì)比較顏色延展性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性可鍛性硬度密度熔點(diǎn)金屬有金屬光澤，大多數(shù)為銀白色或灰色良好良好良好良好大大高（汞除外）非金屬大多數(shù)沒(méi)有光澤，外表暗淡不具有除石墨外通常不導(dǎo)電差不具有清脆易碎小一般較低（二）常見(jiàn)金屬的性質(zhì)和用途金屬都具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，每種金屬又具有獨(dú)特的性質(zhì)，人們常根據(jù)金屬的一般性質(zhì)和特性來(lái)選擇使用金屬。下表是一些常見(jiàn)金屬的主要特性和用途：金屬主要特性用途鐵純鐵質(zhì)軟，密度較大，熔、沸點(diǎn)較高，具有鐵磁性機(jī)械制品、建筑材料、刀具、炊具銅具有紫紅色的金屬光澤，密度大，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性導(dǎo)線、導(dǎo)熱器皿鋁密度小，有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性制造電線和電纜、鋁箱包裝、建筑裝飾材料和航天材料金延展性是金屬中最好的，性質(zhì)穩(wěn)定首飾裝飾品銀良好的金屬光澤，質(zhì)軟，是電、熱的優(yōu)良導(dǎo)體首飾、裝飾品鎢熔點(diǎn)高燈絲鈦耐腐蝕、質(zhì)輕眼鏡架、制造飛船(1)大多數(shù)金屬的顏色是銀白色或灰色，但金呈金黃色，銅為紫紅色；除汞(俗稱水銀)外,其他金屬在室溫下都是固體。(2)在常溫下，大多數(shù)非金屬單質(zhì)是氣體，也有一些是固體，溴是唯一在常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)；非金屬中碳單質(zhì)熔點(diǎn)較高，如金剛石的熔點(diǎn)是3550℃，硬度也很大。是天然存在的最硬的物質(zhì)。(3)金屬是一定能導(dǎo)電、導(dǎo)熱的單質(zhì)，但能導(dǎo)電、導(dǎo)熱的單質(zhì)不一定是金屬，如非金屬單質(zhì)石墨也能導(dǎo)電、導(dǎo)熱。二、常見(jiàn)金屬材料（一）金屬材料金屬材料包括純金屬和它們的合金。人們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘俨牧?大多數(shù)不是純金屬而是合金，如鋼、鋁合金等。（二）合金把一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，就稱為合金。（三）合金的性能合金不僅組成上發(fā)生了變化，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，從而引起了性質(zhì)的變化。合金往往比純金屬具有更好的性能。合金的硬度、強(qiáng)度般比組成它們的純金屬更高，熔點(diǎn)更低，抗腐蝕性能等也更好，因此合金具有更廣泛的用途。（四）鋼鋼是最常見(jiàn)、應(yīng)用較廣的一種合金材料。(1)成分：一種由鐵與少量碳等物質(zhì)形成的合金。(2)性質(zhì)：機(jī)械性能好、質(zhì)地堅(jiān)硬、有彈性和延展性。(3)用途：汽車車身、刀具、量具和模具等。三、金屬的污染和回收利用（一）金屬污染來(lái)源(1)日常生活廢棄的金屬垃圾。(2)大量工業(yè)廢棄的金屬垃圾。(3)工廠排出含重金屬的污水。(4)含鉛汽油的使用及大量廢棄電池。

（二）金屬污染的危害(1)浪費(fèi)大量資源。(2)鋁等金屬在自然界不會(huì)自行分解，積累在土壤中,破壞土壤結(jié)構(gòu)。(3)像鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會(huì)溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。（三）防治金屬污染的方法(1)垃圾進(jìn)行分類回收。(2)回收各種廢棄的金屬材料?；旧纤薪饘俣伎裳h(huán)再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。回收利用金屬可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)約金屬資源，節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的污染，產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。(3)使用無(wú)鉛汽油。(4)廢舊電池不能任意丟棄。(5)工業(yè)廢水和廢渣處理后排放。四、金屬與氧氣的反應(yīng)（一）有些金屬常溫下就能與氧氣反應(yīng)(1)在常溫下，金屬鋁的表面易生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，它能阻止金屬鋁繼續(xù)被空氣氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。反應(yīng)的化學(xué)方程式為4A1+3O2=2Al2O3(2)在常溫下，鐵在潮濕的空氣中會(huì)被氧化而生銹(鐵銹的主要成分是Fe2O3)。（二）有些金屬能在空氣中燃燒2Mg+O2點(diǎn)燃2MgO，現(xiàn)象是劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體(氧化鎂)，放出熱量。（三）有些金屬在空氣中不燃燒，但能在氧氣(純氧)中燃燒3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4，現(xiàn)象是劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體(四氧化三鐵)，放出熱量。（四）有些金屬雖不能燃燒，但在加熱的條件下能與氧氣反應(yīng)生成氧化物2Cu+O2△2CuO，現(xiàn)象是銅絲表面由紫紅色變成黑色。（五）金等金屬即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)五、金屬與酸的反應(yīng)（一）金屬與酸的反應(yīng)(1)鎂、鋅等金屬能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和氫氣。金屬表面會(huì)有氣泡出現(xiàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑將燃著的木條接近有氣泡產(chǎn)生的試管，松開(kāi)拇指發(fā)現(xiàn)氣體燃燒，此氣體即為氫氣。(2)銅、銀等金屬不與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，放入兩種酸中無(wú)明顯現(xiàn)象。

（二）置換反應(yīng)(1)置換反應(yīng)①概念：由一種單質(zhì)跟一種化合物發(fā)生反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。②形式：A+BC→AC+B③特點(diǎn)：?jiǎn)螕Q單④置換反應(yīng)類型a.活潑金屬與酸反應(yīng)，如Fe+2HC1=FeCl2+H2↑b.金屬與鹽溶液反應(yīng)，如Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(2)四大基本反應(yīng)類型：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，它們的區(qū)別如下：反應(yīng)類型概念特點(diǎn)形式化合反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)多變一A+B+...→C分解反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)一變多A→B+C+...置換反應(yīng)由一種單質(zhì)跟一種化合物發(fā)生反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物反應(yīng)單換單AB+C→A+CB復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物互相交換成分生成兩種新化合物反應(yīng)兩交換、價(jià)不變AB+CD→AD+CB六、金屬的活動(dòng)性順序（一）金屬與某些鹽溶液的反應(yīng)把經(jīng)除油、除銹處理的潔凈的鐵絲、銅絲分別放入幾種鹽溶液中，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式鐵絲浸入硫酸銅溶液中鐵絲表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變成淺綠色Fe+CuSO4=FeSO4+Cu銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中無(wú)現(xiàn)象銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面覆蓋一層銀白色物質(zhì)，溶液由無(wú)色變成藍(lán)色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag結(jié)論：鐵、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序?yàn)殍F>銅>銀，即活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}的水溶液中置換出來(lái)。

（二）金屬活動(dòng)性順序經(jīng)過(guò)許多實(shí)驗(yàn)，入們總結(jié)出一些常見(jiàn)金屬的金屬活動(dòng)性順序如下：(1)在金屬的活動(dòng)性順序中，金屬位置越靠前，活動(dòng)性就越強(qiáng)。(2)排在氫前面的金屬可以把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來(lái)，而排在氫后面的金屬不能把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來(lái)。這里的酸通常指鹽酸和稀硫酸而不是濃硫酸(或硝酸)，因?yàn)榻饘倥c濃硫酸(或硝酸)等反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣。(3)一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把另一種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}的水溶液中置換出來(lái)。(4)K、Ca、Na三種金屬的活動(dòng)性太強(qiáng)，在與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，會(huì)先與溶液中的水發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)應(yīng)的堿和氫氣，堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（三）金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用濕法煉銅濕法煉銅技術(shù)是我國(guó)古代勞動(dòng)入民發(fā)明的，我國(guó)是世界上最早使用濕法煉銅的國(guó)家。其原理是先用硫酸將銅礦中的銅轉(zhuǎn)變成可溶性的硫酸銅，再將鐵放入硫酸銅溶液中把銅置換出來(lái)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4銅。七、防止金屬腐蝕的常用方法金屬材料，特別是鋼鐵，日久之后表面往往會(huì)失去光澤，產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，以致強(qiáng)度降低，不能繼續(xù)使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于銹蝕而直接損失的鋼鐵材料約占鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。所以，研究金屬的銹蝕原因，找到科學(xué)的防止金屬銹蝕的方法顯得尤為重要。（一）金屬銹蝕的條件金屬的銹蝕既與周圍環(huán)境里水、空氣等物質(zhì)的作用有關(guān)，也與金屬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

（二）實(shí)驗(yàn)探究鐵銹蝕的條件(1)實(shí)驗(yàn)在3支試管中進(jìn)行：A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過(guò)的蒸餾水，C試管中是裝有干燥劑(生石灰)的干燥空氣，在3支試管中各放一枚鐵釘，并用塞子塞緊試管口，實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示。(2)一段時(shí)間后A中鐵釘銹蝕嚴(yán)重，B、C中鐵釘基本不銹蝕，說(shuō)明鐵生銹條件是與水和空氣(氧氣)同時(shí)接觸。(3)因?yàn)榧冭F和鐵釘?shù)膬?nèi)部結(jié)構(gòu)不同，純鐵并未生銹。（三）防止金屬生銹的方法根據(jù)金屬銹蝕的條件，入們采取了一系列措施以防止金屬生銹，如：(1)保持金屬制品(特別是鋼鐵)表面的潔凈和干燥。(2)在金屬制品(特別是鋼鐵)表面覆蓋保護(hù)膜。例如，在金屬表面覆蓋保護(hù)層(涂油、刷漆，覆蓋搪瓷、塑料等)、鍍耐磨和耐銹蝕的金屬(鍍鉻等)，在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜等。(3)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(制成合金)。如加入鉻、鎳制成不銹鋼等。八、簡(jiǎn)單的有機(jī)物（一）有機(jī)物的概念含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽等除外)叫有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱有機(jī)物，大多含有C、H、O、N等元素。有機(jī)物是有機(jī)化合物的簡(jiǎn)稱，所有的有機(jī)物都含有碳元素。但并非所有含碳的化合物都是有機(jī)化合物，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，它們雖然含有碳元素，但由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)上都跟無(wú)機(jī)化合物相似，所以通常把它們歸為無(wú)機(jī)物。（二）甲烷最簡(jiǎn)單的有機(jī)物，化學(xué)式為CH4。稻草及動(dòng)物糞便經(jīng)過(guò)發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量的沼氣，農(nóng)村里常用作燃料供熱。沼氣、瓦斯、天然氣的主要成分都是甲烷?；鹦堑拇髿鈱又幸舶l(fā)現(xiàn)有很多的甲烷。(1)結(jié)構(gòu)：1個(gè)甲烷分子是由1個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子構(gòu)成的，如圖所示。(2)物理性質(zhì)：通常狀況下，甲烷是無(wú)色無(wú)味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。(3)化學(xué)性質(zhì)：甲烷具有可燃性，純凈的甲烷在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色火焰，生成水和二氧化碳，如圖所示，燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生一層白膜。燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2點(diǎn)燃CO2+2H2O由于甲烷氣體與空氣或氧氣混合點(diǎn)燃時(shí)，易發(fā)生爆炸，故點(diǎn)燃甲烷前要檢驗(yàn)甲烷氣體的純度。在家庭中使用招氣或天然氣作燃料時(shí)要注意安全。（三）丁烷打火機(jī)內(nèi)液體的主要成分，化學(xué)式為C4H10家用液化氣的主要成分也是丁烷。氣態(tài)的丁烷經(jīng)壓縮后變成液態(tài)，灌裝在容器中貯存，使用時(shí)經(jīng)減壓，使液態(tài)丁烷汽化。丁烷容易被液化，具有可燃性，燃燒的化學(xué)方程式為2C4H10+13O2點(diǎn)燃8CO2+10H2O。（四）乙炔化學(xué)式為C2H2，具有可燃性，在氧氣中燃燒時(shí)能產(chǎn)生3000℃以上的高溫，可以用于焊接和切割金屬，燃燒的化學(xué)方程式2C2H2+5O2點(diǎn)燃4CO2+2H2O（五）有機(jī)物特性(1)大部分有機(jī)物熔點(diǎn)較低，受熱易分解，易揮發(fā)，易燃燒，不易導(dǎo)電等。所以保存時(shí)一定要密封，做實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要遠(yuǎn)離明火，防止著火或爆炸。(2)絕大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于汽油酒精、苯等有機(jī)溶劑。(3)許多有機(jī)物，如酒精、汽油、乙醚、苯、氯仿等都是常見(jiàn)的、很好的溶劑。如衣服沾上油漬時(shí)，常用汽油來(lái)清洗，就是利用這些有機(jī)物是很好的溶劑這一特性。九、生物體中的有機(jī)物（一）有機(jī)物是生物體各組織的主要成分人體的生長(zhǎng)發(fā)育和體內(nèi)各組織的新陳代謝，都需要各種有機(jī)物的參與。（二）人體內(nèi)最基本的有機(jī)物有糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等(1)糖類：是人體所需能量的主要來(lái)源，是合成人體中許多重要化合物的原料。糖類由C、H、O元素組成。一些食物，如面包、面條、米飯等主要含有糖類物質(zhì)，這些糖類物質(zhì)在人體內(nèi)水解后會(huì)生成葡萄糖。(2)蛋白質(zhì)：是構(gòu)成生命體的基本物質(zhì)，是細(xì)胞生長(zhǎng)及修補(bǔ)組織的主要原料，占人體細(xì)胞干重的50%以上，可以說(shuō)沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)里最復(fù)雜多變的一類大分子。相對(duì)分子質(zhì)量很大，從幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)。蛋白質(zhì)灼燒時(shí)，有燒焦羽毛的氣味，同時(shí)冒黑煙，而棉花纖維等非蛋白質(zhì)類物質(zhì)灼燒，有燒焦紙片的氣味。(3)脂肪：是生物體內(nèi)貯藏能量的物質(zhì)，隨時(shí)供人體代謝的需要,由C、H、0三種元素組成。脂肪不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑。（三）有機(jī)物的轉(zhuǎn)化食物中的有機(jī)物消化、轉(zhuǎn)化、貯存、轉(zhuǎn)化人體中的有機(jī)物十、有機(jī)合成材料有機(jī)合成材料的主要成分是用人工合成的方法制得的高分子化合物，三大合成材料：合成塑料、合成纖維和合成橡膠。（一）塑料(1)塑料的種類和用途常見(jiàn)的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃和電木塑料等。它們可以被制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料、電器絕緣部件和外殼等。(2)塑料的性能優(yōu)點(diǎn)：①塑料具有可塑性，如果把它加熱到一定的溫度，就能熔化成黏稠狀的液體，趁熱把它注人不同的模具里，冷卻后就會(huì)形成各種形狀的制品。②塑料具有良好的絕緣性能，電器外殼大多用塑料制成。③塑料輕而結(jié)實(shí)且易加工，柔韌性高，用于制鞋底拖鞋涼鞋等。④塑料絕熱性能佳，常作保溫器材的外殼。⑤塑料一般不與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，常用于制造試劑瓶。缺點(diǎn)：不易分解，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染“白色污染”。

（二）合成纖維合成纖維是以石油化工產(chǎn)品等為主要原料人工合成制得的。不同品種的合成纖維具有各自獨(dú)特的性能，例如，聚酰胺纖維(錦綸)的耐磨性、聚酯纖維(滌綸)的挺括耐摺性、聚丙烯腈纖維(腈綸)的保暖性和良好手感。合成纖維因其具有特殊性能，被廣泛用于制造航天器、飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈的絕緣材料特殊防護(hù)材料、增強(qiáng)材料以及人造心臟瓣膜外科縫線等。（三）合成橡膠合成橡膠是以煤石油、天然氣為主要原料人工合成的高彈性聚合物，具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活中。（四）合成材料與環(huán)境污染(1)有機(jī)合成材料在給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成了影響。填埋作業(yè)是目前處理城市垃圾的一個(gè)主要辦法，但混在垃圾中的塑料制品是一種不能被微生物分解的材料，埋在土里經(jīng)久不爛，長(zhǎng)此下去會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥效，污染地下水;如果焚燒廢棄塑料，尤其是含氯塑料會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，廢棄塑料對(duì)海洋的污染已經(jīng)成為國(guó)際性問(wèn)題。(2)“白色污染”是指不可降解的廢棄塑料制品給環(huán)境帶來(lái)的污染，常見(jiàn)的有塑料袋、塑料包裝、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盤(pán)以及電器充填發(fā)泡填塞物等。這些塑料以軟塑料為主，又多是白色，它們使用后廢棄在環(huán)境中很難被微生物分解，如果把它們堆在樹(shù)坑里或草叢中，它們會(huì)靜靜地躺在那里幾十年，并且因其不透氣、不透水而破壞土質(zhì)，影響植物生長(zhǎng)。留在土壤中的廢棄地膜會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)30%，給農(nóng)民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。另外，塑料制品如果被動(dòng)物誤食，會(huì)使動(dòng)物染病甚至死亡。因此，“白色污染”是一種十分有害的污染。十一、物質(zhì)分類的方法自然界中物質(zhì)種類繁多性質(zhì)各異，為了更好地研究和識(shí)別它們，人們常要對(duì)它們分門(mén)別類。分類時(shí)要依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)(如依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)或物質(zhì)的組成等)，分類的依據(jù)不同，分類的結(jié)果也不同。（一）根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)不同，如顏色、狀態(tài)、氣味、硬度、密度、溶解性等，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。（二）根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同，如可燃性、氧化性還原性熱穩(wěn)定性、酸堿性等，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。（三）根據(jù)純凈物的元素組成進(jìn)行分類物質(zhì)的性質(zhì)用途與其組成有密切的聯(lián)系，科學(xué)家常常根據(jù)組成來(lái)給物質(zhì)分類。純凈物根據(jù)元素組成的不同，可分為單質(zhì)和化合物兩大類。(1)單質(zhì)概念：由一種元素組成的純凈物。如O2、H2、Fe、S等。特征：a.是純凈物；b.由同種元素組成。判斷依據(jù)：a.先確定是不是純凈物；b.是否由一種元素組成。分類：按性質(zhì)不同可分為金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)。(2)化合物概念：由兩種或兩種以上元素組成的純凈物。如H2O、P2O5、NaOH、Na2CO3等。特征：a.是純凈物；b.由不同種元素組成。判別依據(jù)：a.先確定是不是純凈物；b.是否由不同種元素組成。分類：化合物還可以根據(jù)其組成中是否含碳元素，分為無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物。①無(wú)機(jī)化合物概念：一般是指由除碳元素之外的其他元素組成的化合物。分類：根據(jù)組成分為氧化物、酸、堿、鹽。②有機(jī)化合物概念：含碳的化合物(碳的氧化物碳酸和碳酸鹽等除外)。特征：一定含有碳元素?；瘜W(xué)性質(zhì)：具有可燃性，一般在空氣中燃燒時(shí)生成CO2和H2O。加熱時(shí)易炭化，不完全燃燒時(shí)有黑色的炭生成。③氧化物概念：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物。特征：由兩種元素組成的化合物；必含氧元素。判斷依據(jù)：先確定是不是化合物；是否由“二元一氧”(兩種元素，其中一種為氧元素)組成。分類：根據(jù)組成元素的不同，氧化物可分為金屬氧化物和非金屬氧化物。十二、非金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化（一）有的非金屬可以轉(zhuǎn)化為非金屬氧化物(以硫黃燃燒實(shí)驗(yàn)為例)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式取一藥匙硫黃，觀察其外觀淡黃色粉末將硫黃放到燃燒匙中，在酒精燈上點(diǎn)燃硫黃，觀察現(xiàn)象硫黃燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰并放出熱量，生成無(wú)色、有刺激性氣味的氣體S+O2點(diǎn)燃SO2把燃燒著的硫黃放進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶?jī)?nèi)，觀察現(xiàn)象燃燒更旺，產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰，生成無(wú)色、有刺激性氣味的氣體S+O2點(diǎn)燃SO2其他非金屬在一定條件下也可以與O2發(fā)生反應(yīng)，如:4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5C+O2點(diǎn)燃CO22H2+O2點(diǎn)燃2H2O（二）非金屬氧化物可以轉(zhuǎn)化生成酸，不穩(wěn)定的酸受熱分解后又重新生成非金屬氧化物(以CO2與碳酸的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為例)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因分析反應(yīng)的化學(xué)方程式取2杯蒸餾水，向其中1杯蒸餾水中吹氣或通入CO2。然后，分別向2只燒杯中滴加幾滴紫色石蕊試液吹氣或通入二氧化碳的燒杯中滴入紫色石蕊試液后，溶液變紅；另一燒杯無(wú)變化吹氣或通入二氧化碳的燒杯中，生成了碳酸CO2+H2O==H2CO3從2只燒杯中分別取少量液體放入試管中，加熱，觀察現(xiàn)象變紅色的燒杯內(nèi)的溶液又變成了原來(lái)的紫色，另一燒杯內(nèi)無(wú)變化碳酸不穩(wěn)定，受熱分解生成了二氧化碳和水H2CO3△CO2↑+H2O其他非金屬氧化物也可以與H2O反應(yīng)，如:SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4（三）非金屬與其他化合物的轉(zhuǎn)化非金屬→非金屬氧化物→酸→鹽非金屬→非金屬氧化物→鹽+水十三、金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化（一）有的金屬與非金屬可以發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成化合物(以鐵粉和硫黃反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)為例)(1)實(shí)驗(yàn)藥品:鐵粉(黑色)，硫黃。(2)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、反應(yīng)的化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、反應(yīng)的化學(xué)方程式取少量鐵粉放在白紙上，再取少量硫黃與鐵粉混合。用磁鐵接近混合物，觀察現(xiàn)象鐵粉能被磁鐵吸引把混合物放進(jìn)試管內(nèi)，用酒精燈加熱，觀察現(xiàn)象鐵粉和硫黃反應(yīng)發(fā)光，生成黑色固體，同時(shí)放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+S△FeS將生成物倒在白紙上，觀察生成物的外觀，再用磁鐵靠近生成物，觀察磁鐵能否吸引生成物生成物呈塊狀，不能被磁鐵吸引其他一些金屬與非金屬也可以發(fā)生反應(yīng)，如:2Na+Cl2點(diǎn)燃2NaCl2Fe+3Cl2點(diǎn)燃2FeC13Cu+Cl2點(diǎn)燃CuCl2(3)實(shí)驗(yàn)解釋:反應(yīng)前是單質(zhì)鐵，可以被磁鐵吸引，反應(yīng)后生成物不再是鐵，而是硫化亞鐵，所以不能被磁鐵吸引。充分說(shuō)明單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化成了相應(yīng)的化合物。（二）某些金屬氧化物可以與水反應(yīng)生成堿（活潑性較強(qiáng)的金屬）實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式在蒸發(fā)皿中放1小塊生石灰，加少量水，攪拌，觀察現(xiàn)象生石灰與水反應(yīng)放出大量的熱CaO+H2O=Ca(OH)2向反應(yīng)后的蒸發(fā)皿中滴加幾滴無(wú)色酚酞試液，觀察現(xiàn)象無(wú)色酚酞試液變紅其他一些金屬氧化物也可以與水反應(yīng)生成堿，如:Na2O+H2O=2NaOHBaO+H2O=Ba(OH)2K2O+H2O=2KOH（三）金屬與其化合物的轉(zhuǎn)化金屬+氧氣→金屬氧化物，金屬+非金屬單質(zhì)→鹽（除O2，N2，C外）；金屬氧化物+水→堿(只有BaO、K2O、CaO、Na2O能與水反應(yīng))；堿+酸→鹽金屬氧化物+酸→鹽和水。用化學(xué)方程式表示下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化：“鈣→氧化鈣→氫氧化鈣→碳酸鈣”，①2Ca＋O2=2CaO，②CaO＋H2O=Ca(OH)2，③Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。寫(xiě)出相應(yīng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律：金屬→金屬氧化物→堿→鹽。十四、金屬的冶煉（一）金屬在自然界中的存在在自然界中，僅有少數(shù)金屬(化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定)是以游離態(tài)(即單質(zhì))的形式存在的，大多數(shù)金屬(化學(xué)性質(zhì)活潑)是以化合態(tài)的形式存在的。（二）金屬的冶煉原理與方法(1)冶煉原理:金屬冶煉就是要把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)。(2)冶煉方法:用C、CO、H2等還原劑與金屬氧化物反應(yīng)，奪取金屬氧化物中的氧，得到金屬單質(zhì)，如C+2CuO高溫CO2↑+2CuCO+CuO高溫CO2↑+CuH2+CuO=H2O+Cu（三）氫氣與氧化銅反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)器材:試管、酒精燈、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)。(2)實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示。(3)實(shí)驗(yàn)步驟:檢(檢驗(yàn)氫氣的純度)、通(通氫氣)、點(diǎn)(點(diǎn)燃酒精燈加熱)、熄(實(shí)驗(yàn)完畢，先熄滅酒精燈)冷(繼續(xù)通氫氣，直到試管完全冷卻)。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:黑色固體逐漸變?yōu)榧t色，同時(shí)試管口出現(xiàn)小水珠。(5)注意事項(xiàng)①試管口應(yīng)略向下傾斜，且試管口不能塞塞子。向下傾斜的目的是避免反應(yīng)中生成的水倒流而炸裂試管。②氧化銅要鋪在試管底部，目的是增大反應(yīng)物的受熱面積，加快反應(yīng)速率。③通氫氣的導(dǎo)管應(yīng)插到試管底部的氧化銅上方，一是為了避免氧化銅粉末堵塞導(dǎo)管口，二是易把試管里的空氣排凈，加熱后不易發(fā)生危險(xiǎn)。④實(shí)驗(yàn)之前先通氫氣后加熱，目的是排出試管內(nèi)的空氣，防止氫氣和空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先熄滅酒精燈，繼續(xù)通氫氣，直至試管冷卻為止。目的是防止生成的銅在溫度較高時(shí)再次被氧氣氧化成氧化銅，使實(shí)驗(yàn)失敗。⑤因?yàn)橐韧錃?，?shí)驗(yàn)結(jié)束后還要通氫氣，所以實(shí)際所用氫氣的量要遠(yuǎn)大于理論用量。（四）還原反應(yīng)(1)還原反應(yīng):含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。如CuO中的氧被C、H2、CO等奪取，CuO發(fā)生了還原反應(yīng)。(2)還原性:能從含氧化合物中奪取氧的性質(zhì)叫做還原性。(3)還原劑:具有還原性的物質(zhì)可做還原劑。C、H2、CO是常見(jiàn)的還原劑。（五）鐵的冶煉(1)反應(yīng)原理:在高溫下，用還原劑(主要是一氧化碳)從鐵礦石中把鐵還原出來(lái)。(2)反應(yīng)方程式:3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅色的固體逐漸變?yōu)楹谏?鐵粉),同時(shí)產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。(4)尾氣處理:一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，可將尾氣點(diǎn)燃或收集。

（六）有關(guān)純度問(wèn)題的計(jì)算純度=純物質(zhì)的質(zhì)量/不純物質(zhì)的質(zhì)量x100%(1)根據(jù)混合物的質(zhì)量及純度，計(jì)算純凈物的質(zhì)量。純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量x純度。(2)根據(jù)純凈物的質(zhì)量，求其中組成元素的質(zhì)量。組成元素的質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量x純凈物中某組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)求工業(yè)產(chǎn)品中含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量，即求混合物的質(zhì)量。混合物的質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量/純度十五、化合物之間的相互轉(zhuǎn)化（一）金屬在自然界中的存在1.化合物相互轉(zhuǎn)化的普遍性在自然界中不斷發(fā)生著各種物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。石灰?guī)r巖洞里的鐘乳石和石筍就是巖石中的碳酸鈣經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成的。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2△CaCO3+H2O+CO2↑。2.物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律研究表明:酸、堿鹽、氧化物在一定條件下能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。(1)兩條縱線(兩列)a.金屬→金屬氧化物→堿→鹽:金屬+氧氣→金屬氧化物，金屬氧化物+水→堿，堿+酸→鹽+水b.非金屬→非金屬氧化物酸鹽:非金屬+氧氣→非金屬氧化物，非金屬氧化物+水→酸,酸+堿→鹽+水(2)兩條折線(兩外圍)a.金屬+酸→鹽+氫氣b.金屬1+鹽1→金屬2+鹽2(3)四條橫線(四橫)a.金屬+非金屬→無(wú)氧酸鹽b.金屬氧化物+非金屬氧化物→含氧酸鹽c.堿+酸→鹽+水d.鹽1+鹽2→鹽3+鹽4(4)四條交叉線(四交叉)a.金屬氧化物+酸→鹽+水b.非金屬氧化物+堿→鹽+水c.堿1+鹽1→堿2+鹽2d.酸1+鹽1→酸2+鹽2十六、材料與人類社會(huì)發(fā)展材料的發(fā)展歷程：石器→陶器→青銅器→鋼鐵→合成材料→新型材料。人類對(duì)金屬材料的使用不僅與金屬的活動(dòng)性有關(guān)，還與金屬冶煉的難易程度有關(guān)。如人類最早使用的金屬材料是銅，目前使用最多的金屬材料是鐵及鐵的合金。雖然地殼中含量最多的金屬元素是鋁，但由于鋁的金屬活動(dòng)性較強(qiáng)，冶煉具有一定的難度，因而鋁的利用比銅和鐵晚的多。十七、新型材料新型材料：指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進(jìn)步所需的材料。特點(diǎn)：具有優(yōu)異特性和功能，與普通材料的性質(zhì)差別很大。當(dāng)前，最引人注目的新型材料有：光電子信息材料、先進(jìn)復(fù)合材料、超級(jí)陶瓷材料、新型金屬材料新型高分子材料、超導(dǎo)材料、納米材料等。納米材料：指其基本顆粒在1~100納米范圍內(nèi)的材料。如：納米陶瓷、新型納米油墨、納米鉛粉等。納米材料在機(jī)械強(qiáng)度、磁、光、聲、熱等方面和普通材料都有很大的不同。如納米陶瓷具有很好的韌性；新型納米油墨的色調(diào)更濃，書(shū)寫(xiě)的字跡色澤更好；將納米鉛粉加入固體燃料中，會(huì)使火箭推進(jìn)器的前進(jìn)速度加快好幾倍。十八、材料制造與環(huán)境保護(hù)人們?cè)谥圃觳牧系倪^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多污染。為了減少或消除材料制造過(guò)程中的污染，人們需要探尋無(wú)污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索污染物的防治、轉(zhuǎn)化和綜合利用的途徑。（一）實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中選擇某種物質(zhì)的制備方法時(shí)，需考慮的因素有：(1)科學(xué)性：制備過(guò)程中每步化學(xué)反應(yīng)是否符合化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律；(2)簡(jiǎn)便性：設(shè)計(jì)方案考慮實(shí)際設(shè)備情況，操作過(guò)程盡可能簡(jiǎn)便易行，如反應(yīng)所需的條件和設(shè)備是否簡(jiǎn)單；(3)經(jīng)濟(jì)性：所需原料是否易獲取、成本是否低廉；(4)安全性：操作過(guò)程是否存在安全隱患；(5)環(huán)保性：生產(chǎn)過(guò)程是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。（二）“綠色化學(xué)”“綠色化學(xué)”又稱為環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點(diǎn)如下：(1)充分利用資源和能源，采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；(2)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少?gòu)U棄物向環(huán)境中的排放；(3)提高原料的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)社會(huì)安全和人體健康的環(huán)境友好產(chǎn)品?！熬G色化學(xué)”給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)，其核心就是要利用化學(xué)原理從源頭上消除污染，國(guó)際上對(duì)此十分重視。1995年，美國(guó)設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”，以表彰那些在“綠色化學(xué)”領(lǐng)域中做出杰出貢獻(xiàn)的企業(yè)家和科學(xué)家?！熬G色化學(xué)”將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。（三）工業(yè)“三廢”及處理(1)工業(yè)“三廢”是指廢水、廢渣和廢氣。(2)處理方法①“廢氣”處理一般是安裝回收設(shè)備，將塵粒和一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用與堿溶液反應(yīng)而除去。②“廢渣”的處理一般是制水泥或其他材料，變廢為寶，如含磷的廢渣可轉(zhuǎn)化為磷肥等。③“廢水”的處理是建立污水處理廠，將廢水中的有害金屬轉(zhuǎn)化為沉淀，制成所需要的金屬材料等，廢水處理達(dá)標(biāo)后再排放到河流中或循環(huán)利用。在化學(xué)工業(yè)中,除了要及時(shí)處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量，從根本上降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。0303素養(yǎng)提升易錯(cuò)點(diǎn)一、置換反應(yīng)的濾液濾渣問(wèn)題向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些鋅粉，完全反應(yīng)后過(guò)濾。可能的情況是（）①濾紙上有Ag、Cu、Zn，濾液中有Mg2+、Zn2+②濾紙上有Ag、Cu、濾液中有Mg2+、Zn2+、Ag+③濾紙上有Ag、Cu、Zn、Mg，濾液中有Zn2+④濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+A．①④ B．①②④ C．①③ D．②④【解答】解：AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些鋅粉，鋅不能和硝酸鎂反應(yīng)，先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，后和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅。①濾紙上有Ag、Cu、Zn，濾液中有Mg2+、Zn2+，例如鋅過(guò)量時(shí)，該選項(xiàng)正確。②濾紙上有Ag、Cu時(shí)，說(shuō)明硝酸銀完全反應(yīng)，濾液中有Mg2+、Zn2+，沒(méi)有Ag+，該選項(xiàng)不正確。③濾紙上可能有Ag、Cu、Zn，不含有Mg，濾液中有Mg2+、Zn2+，該選項(xiàng)不正確。④濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Mg2+、Zn2+，例如鋅不足以和硝酸銀完全反應(yīng)時(shí)，該選項(xiàng)正確。故選：A。（2024?拱墅區(qū)一模）小樂(lè)將一定量的鋅粉加入到Al（NO3）3、Fe（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反應(yīng)后將混合物過(guò)濾得到濾液和濾渣。已知混合溶液中的某些陽(yáng)離子個(gè)數(shù)隨時(shí)間的變化如圖所示，則下列分析正確的是（）A．②表示的陽(yáng)離子是Ag+ B．③表示的陽(yáng)離子是Zn2+ C．過(guò)濾得到的濾渣中只有Ag和Fe D．過(guò)濾得到的濾液中只有Zn（NO3）2和Al（NO3）3【解答】解：A、②表示的陽(yáng)離子是亞鐵離子，故選項(xiàng)不正確。B、③表示的陽(yáng)離子是鋁離子，故選項(xiàng)不正確。C、亞鐵離子有剩余，說(shuō)明硝酸亞鐵部分反應(yīng)，濾渣中含有銀和鐵，故選項(xiàng)正確。D、過(guò)濾得到的濾液中只有Zn（NO3）2和Al（NO3）3和硝酸亞鐵，故選項(xiàng)不正確。故選：C。（2024?寧波自主招生）向一定質(zhì)量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，與兩種溶質(zhì)依次發(fā)生反應(yīng)。溶液質(zhì)量與加入Zn的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種 B．b點(diǎn)得到的固體為Cu C．c點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為Zn（NO3）2 D．d點(diǎn)得到的固體有3種【解答】解：A、a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)有3種，即反應(yīng)生成的硝酸鋅、沒(méi)有反應(yīng)的硝酸銅和部分沒(méi)有反應(yīng)的硝酸銀，該選項(xiàng)正確。B、b點(diǎn)得到的固體為Ag，該選項(xiàng)不正確。C、c點(diǎn)硝酸銀和硝酸銅都完全反應(yīng)，溶液中溶質(zhì)為Zn（NO3）2，該選項(xiàng)正確。D、d點(diǎn)得到的固體有3種，即反應(yīng)生成的銀和銅及其過(guò)量的鋅，該選項(xiàng)正確。故選：B。（2024?寧波自主招生）向氯化銅溶液加入一定量的鋅粉充分反應(yīng)，下列情況中可能出現(xiàn)的是（）①溶液中有Zn2+、Cu2+，不溶物為Cu②溶液中有Zn2+、Cu2+，不溶物為Zn③溶液只有Zn2+，不溶物為Zn④溶液只有Zn2+，不溶物為Zn、Cu。A．①③ B．②③ C．①④ D．③④【解答】解：①若加入鋅粉的量不足，氯化銅部分被置換，則溶液中含有氯化銅和氯化鋅，所得固體只含有銅，即溶液中有ZnCl2、CuCl2，不溶物為Cu；故該情況有可能；②溶液中有ZnCl2、CuCl2，不溶物為Zn，因?yàn)殇\會(huì)繼續(xù)與氯化銅發(fā)生反應(yīng)，故該情況不可能出現(xiàn)；③溶液只有ZnCl2不溶物為Zn，因?yàn)榧尤氲匿\粉一定會(huì)與氯化銅反應(yīng)而得到銅，固體中一定含有銅，因此該情況不可能出現(xiàn)；④若加入鋅粉的過(guò)量，氯化銅全部被置換，則溶液中只含有氯化鋅，所得固體含有銅及剩余的鋅粉，即溶液中只有ZnCl2，不溶物為Zn、Cu；故該情況有可能。由以上分析可知：A、③不可能出現(xiàn)。故A錯(cuò)誤；B、②③不可能出現(xiàn)。故B錯(cuò)誤；C、①④可能出現(xiàn)。故C正確；D、③不可能出現(xiàn)。故D錯(cuò)誤。故選：C。易錯(cuò)點(diǎn)二、金屬與酸反應(yīng)圖像分析（2024?溫州模擬）兩個(gè)燒杯中裝有等質(zhì)量的金屬鋅和鎂，然后分別逐漸加入同濃度的稀硫酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列由圖獲得的信息正確的是（）A．鎂比鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng) B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)中，兩個(gè)燒杯中都有金屬剩余的是b點(diǎn) C．完全反應(yīng)后，Mg消耗稀H2SO4的質(zhì)量大于Zn D．兩種金屬與稀H2SO4恰好反應(yīng)后生成的ZnSO4質(zhì)量大于MgSO4【解答】解：A、由圖中信息不能確定鎂比鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，該選項(xiàng)不正確。B、a（鎂和鋅都完全反應(yīng)）、b（鋅完全反應(yīng)，鎂有剩余）、c（鎂和鋅都有剩余）三點(diǎn)中，兩個(gè)燒杯中都有金屬剩余的是c點(diǎn)，該選項(xiàng)不正確。C、完全反應(yīng)后，Mg消耗稀H2SO4的質(zhì)量大于Zn，是因?yàn)樯傻臍錃馔耆珌?lái)自于硫酸，鎂反應(yīng)生成的氫氣較多，該選項(xiàng)正確。D、兩個(gè)燒杯中裝有等質(zhì)量的金屬鋅和鎂，完全反應(yīng)后鎂和鋅都轉(zhuǎn)化到硫酸鹽中，兩種金屬與稀H2SO4恰好反應(yīng)后生成的ZnSO4質(zhì)量等于MgSO4，該選項(xiàng)不正確。故選：C。（2024?西湖區(qū)模擬）向三個(gè)燒杯中分別放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同時(shí)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的100g稀鹽酸，充分反應(yīng)。反應(yīng)的有關(guān)圖像錯(cuò)誤的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、向三個(gè)燒杯中分別放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同時(shí)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的100g稀鹽酸，若消耗鹽酸相同，則生成氫氣質(zhì)量相同，根據(jù)方程式的質(zhì)量關(guān)系可知消耗相同質(zhì)量的鹽酸，同時(shí)消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系為Fe＞Mg＞Al，故溶液質(zhì)量增加關(guān)系為Fe＞Mg＞Al，故選項(xiàng)圖像正確。B、金屬與酸反應(yīng)時(shí)氫氣來(lái)源于酸中的氫元素，因?yàn)樗岬牧肯嗤?，金屬過(guò)量，故最終生成的氫氣應(yīng)該相等，生成等質(zhì)量的氫氣，消耗的金屬的質(zhì)量為Fe＞Mg＞Al，故選項(xiàng)圖像正確。C、金屬活動(dòng)性為Mg＞Al＞Fe，則鎂的反應(yīng)速率最快，至完全反應(yīng)所需時(shí)間短，鋁的次之，最后是鐵；向三個(gè)燒杯中分別放入足量的Mg、Al、Fe粉末，同時(shí)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的100g稀鹽酸，充分反應(yīng)，最后生成的氫氣的質(zhì)量相等，故選項(xiàng)圖像正確。D、金屬活動(dòng)性為Mg＞Al＞Fe，所以相同時(shí)間消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系為：Mg＞Al＞Fe，根據(jù)方程式的質(zhì)量關(guān)系可知消耗相同質(zhì)量的鹽酸，同時(shí)消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系為Fe＞Mg＞Al，故選項(xiàng)圖像錯(cuò)誤。故選：D。（2024?西湖區(qū)模擬）將等量的Mg、Fe、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同的三份硫酸中，反應(yīng)完成后生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系可能的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、如果稀硫酸足量，鎂反應(yīng)生成氫氣最多，鋅反應(yīng)生成氫氣最少，該選項(xiàng)正確。B、當(dāng)鐵、鋅反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量相等時(shí)，應(yīng)該是稀硫酸過(guò)量，則鎂反應(yīng)生成的氫氣和鋅、鐵一樣多，該選項(xiàng)不正確。C、當(dāng)三種金屬都過(guò)量時(shí)，稀硫酸完全反應(yīng)，生成氫氣質(zhì)量相等，該選項(xiàng)正確。D、鋅完全反應(yīng)，鐵和鎂有剩余的時(shí)候，該選項(xiàng)正確。故選：ACD。（2024?杭州一模）常溫下，相同質(zhì)量的鎂和鐵分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸反應(yīng)，以下圖像中縱坐標(biāo)表示生成氫氣的質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示相關(guān)的量。其中圖像表示正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：恰好完全反應(yīng)時(shí)，24份質(zhì)量的鎂和稀硫酸反應(yīng)生成2份質(zhì)量的氫氣，56份質(zhì)量的鐵和稀硫酸反應(yīng)生成2份質(zhì)量的氫氣，稀硫酸足量時(shí)，相同質(zhì)量的鎂和鐵完全反應(yīng)時(shí)，鎂生成的氫氣較多。A、鎂比鐵活潑，反應(yīng)需要時(shí)間較短，故選項(xiàng)不正確。B、完全反應(yīng)后鎂反應(yīng)生成的氫氣較多，故選項(xiàng)不正確。C、反應(yīng)的硫酸質(zhì)量相等時(shí)，生成氫氣質(zhì)量相等，最終鎂反應(yīng)生成的氫氣較多，故選項(xiàng)正確。D、最終鎂反應(yīng)生成的氫氣較多，故選項(xiàng)不正確。故選：C。易錯(cuò)點(diǎn)三、金屬活動(dòng)性順序問(wèn)題（2024?鹿城區(qū)校級(jí)三模）鈧元素符號(hào)為Sc，相對(duì)原子質(zhì)量為45，活動(dòng)性在鎂和鋁之間，主要化合價(jià)為+3價(jià)。如圖，相同條件下取等質(zhì)量的金屬鈧和鋅，分別與等質(zhì)量同濃度稀硫酸、CuSO4溶液反應(yīng)。下列現(xiàn)象中錯(cuò)誤的是（）A．試管①產(chǎn)生氣泡速率大于試管② B．反應(yīng)結(jié)束后試管①②中的總質(zhì)量都減小 C．試管③④中都出現(xiàn)紅色固體 D．反應(yīng)結(jié)束后試管③④中的固體質(zhì)量都增大【解答】解：A、鈧的活動(dòng)性在鎂和鋁之間，比鋅活潑，試管①產(chǎn)生氣泡速率大于試管②，該選項(xiàng)正確。B、反應(yīng)結(jié)束后試管①②中的總質(zhì)量都減小，是因?yàn)樯傻臍錃舛家莩鲅b置，該選項(xiàng)正確。C、試管③④中都出現(xiàn)紅色固體，是因?yàn)榉磻?yīng)都生成銅，該選項(xiàng)正確。D、試管③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Sc+3CuSO4═Sc2（SO4）3+3Cu，90份質(zhì)量的Sc反應(yīng)生成192份質(zhì)量的銅，反應(yīng)后固體質(zhì)量增大，④中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，65份質(zhì)量的鋅反應(yīng)生成64份質(zhì)量的銅，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，該選項(xiàng)不正確。故選：D。（2024?湖州二模）為比較金屬M(fèi)與Fe、Zn的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置。待甲中充分反應(yīng)后打開(kāi)K1，使甲中溶液全部進(jìn)入乙中，乙中無(wú)明顯現(xiàn)象，打開(kāi)K2使乙中溶液全部進(jìn)入丙中，Zn片表面變黑（金屬片均足量）。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．甲中反應(yīng)后得到黃色溶液 B．丙中反應(yīng)后溶液質(zhì)量增大 C．三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閆n＞M＞Fe D．將M片和Zn片互換位置仍能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹窘獯稹緼、甲中發(fā)生鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，故A錯(cuò)誤；B、丙中發(fā)生鋅與氯化亞鐵反應(yīng)生成鐵和氯化鋅，因?yàn)殇\的相對(duì)原子質(zhì)量與鐵相比較大，所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增大，故B正確；C、因?yàn)橐抑袩o(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明M與氯化亞鐵不反應(yīng)，則M的金屬活動(dòng)性比Fe小，故三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閆n＞Fe＞M，故C錯(cuò)誤；D、將M片與Zn片互換位置，只能得到Zn＞Fe、Zn＞M的結(jié)論，并不能比較M與Fe的金屬活動(dòng)性，故D錯(cuò)誤；故選：B。（2024?浙江模擬）小明將金、銅、鐵三種金屬與兩種溶液反應(yīng)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象編制了如圖的檢索表，根據(jù)檢索表可知下列說(shuō)法正確的是（）A．三種金屬活動(dòng)性順序?yàn)楸疽遥炯?B．金屬丙是鐵 C．金屬乙是銅 D．金屬甲是金【解答】解：在金屬活動(dòng)性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，甲能與鹽酸反應(yīng)，乙、丙不能與鹽酸反應(yīng)，說(shuō)明甲的位置排在氫的前面，乙、丙的位置排在氫的后面，即甲＞H＞乙、丙。如果把乙、丙分別放入硝酸銀溶液中，乙能與硝酸銀溶液反應(yīng)，丙不能，說(shuō)明乙的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng)，丙的金屬活動(dòng)性比銀弱，即乙＞銀＞丙。則三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋杭祝疽遥颈始诪殍F，乙為銅，丙為金。A、三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)榧祝疽遥颈?，故A說(shuō)法錯(cuò)誤；B、金屬丙為金，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、金屬乙為銅，故C說(shuō)法正確；D、金屬甲為鐵，故D說(shuō)法錯(cuò)誤；故選：C。（2024?溫州模擬）碲化鎘薄膜電池是一種重要的太陽(yáng)能電池，其材料之一鎘（Cd）的制備是在銅鎘渣（主要含有Cd、Zn、Cu等單質(zhì)）中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，過(guò)濾出銅渣，再加入鋅粉置換出鎘，下列金屬的活動(dòng)性順序正確的是（）A．Zn＞Cu＞Cd B．Zn＞Cd＞Cu C．Cu＞Zn＞Cd D．Cd＞Zn＞Cu【解答】解：在銅鎘渣（主要含有Cd、Zn、Cu單質(zhì)）中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，過(guò)濾出銅渣，說(shuō)明Cd、Zn均能與稀硫酸反應(yīng)，Cu不與稀硫酸反應(yīng)，說(shuō)明Cd、Zn的位置排在氫的前面，Cu的位置排在氫的后面，即Cd、Zn＞H＞Cu。再加入鋅粉置換出鎘，說(shuō)明鋅的金屬活動(dòng)性比鎘強(qiáng)，即Zn＞Cd。則三種金屬的金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋篫n＞Cd＞Cu。故選：B。易錯(cuò)點(diǎn)四、化合物(金屬氧化物與堿、鐵及其化合物)之間的轉(zhuǎn)化1.K2O、CaO、Na2O、BaO四種金屬氧化物可以與水反應(yīng)生成可溶性堿，但堿不能加熱分解生成金屬氧化物和水;2.難溶性堿(如氫氧化銅)可以加熱分解生成金屬氧化物和水，但對(duì)應(yīng)的金屬氧化物不能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿。兩種情況不能混淆。3.鐵元素在不同的化合物中可能會(huì)存在不同化合價(jià)，并且顏色會(huì)有區(qū)別，在物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中應(yīng)注意區(qū)分。如單質(zhì)鐵與酸/鹽得到亞鐵離子，氧化亞鐵與酸得到亞鐵離子，氧化鐵與酸得到鐵離子（2023?溫州模擬）有關(guān)物質(zhì)之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中“﹣”表示物質(zhì)之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法中正確的是（）A．物質(zhì)X是一種常見(jiàn)的有機(jī)化合物 B．反應(yīng)②是一定有鹽參加反應(yīng) C．向Ca（OH）2溶液中加入CaO，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增大 D．圖中的所有反應(yīng)均不屬于置換反應(yīng)【解答】解：A、由于二氧化碳、碳酸鈣之間相互轉(zhuǎn)化，二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)，x可以為二氧化碳，二氧化碳不屬于有機(jī)化合物，故A錯(cuò)誤；B、由于氫氧化鈣能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，二氧化碳不屬于鹽，故B錯(cuò)誤；C、向Ca（OH）2溶液中加入CaO，如是飽和溶液，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不會(huì)變大，故C錯(cuò)誤；D、由圖中物質(zhì)之間的反應(yīng)可知，所有反應(yīng)均不屬于置換反應(yīng)，故D正確。故選：D。（2022?江干區(qū)校級(jí)二模）如圖物質(zhì)經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化的兩種途徑，相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．氧化物為SO2 B．X只能是硫酸 C．②可能有沉淀生成 D．①②屬于復(fù)分解反應(yīng)【解答】解：A、二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，氧化物應(yīng)為三氧化硫，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。B、氫氧化鈉與三氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉和水，X不一定只能是硫酸，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸，②可能有沉淀生成，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。D、非金屬氧化物與堿的反應(yīng)，不屬于復(fù)分解反應(yīng)，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：C。（2022?杭州二模）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律后，繪制了可以通過(guò)一步反應(yīng)制取ZnSO4的思維導(dǎo)圖，其中所選用的物質(zhì)錯(cuò)誤的是（）A．①一Zn B．②﹣Zn（NO3）2 C．③﹣H2SO4 D．④﹣Zn（OH）2【解答】解：A、鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，該選項(xiàng)選擇正確；B、可溶性的堿與硝酸鋅反應(yīng)生成了氫氧化鋅沉淀，不能得到硫酸鋅，該選項(xiàng)選擇不正確；C、氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，該選項(xiàng)選擇正確；D、稀硫酸和氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和水，該選項(xiàng)選擇正確。故選：B。（2023?溫州模擬）2023年4月8日首屆地外建造學(xué)術(shù)研討會(huì)上，科學(xué)家就月球上的住房、水﹣氣供給、生態(tài)等方面進(jìn)行了探討，形成在月球建房子影響因素的如概念圖，請(qǐng)回答：（1）概念圖中，月球晝夜溫差大的成因主要是（選填“①”“②”“③”）。（2）設(shè)計(jì)中的“中國(guó)超級(jí)泥瓦匠”打印機(jī)器人能將月壤制成月壤磚。若打印機(jī)器人質(zhì)量為50千克，與水平月面的接觸總面積為0.2米2，請(qǐng)計(jì)算其靜置時(shí)對(duì)月面的壓強(qiáng)？（3）科學(xué)家想在月球房子里構(gòu)建一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，水熊蟲(chóng)被認(rèn)為是最可能生活在月球的動(dòng)物，水熊蟲(chóng)體型極小，用顯微鏡才能看清。水熊蟲(chóng)能以真菌、藻類等為食。請(qǐng)寫(xiě)出一條含水熊蟲(chóng)的食物鏈。（4）月球上的水﹣氣供給可以利用現(xiàn)空間站采用的水﹣氣整合系統(tǒng)，如圖所示，其中“氧氣生成系統(tǒng)”，能通過(guò)電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣；“薩巴蒂爾系統(tǒng)”能把H2和航天員呼吸產(chǎn)生的CO2反應(yīng)生成液態(tài)水和甲烷氣體：4H2+CO2一定條件ˉCH4+2H2O。其中，液態(tài)水循環(huán)利用，甲烷排放到外太空。有人認(rèn)為，在此水﹣氣整合系統(tǒng)中，液態(tài)水被循環(huán)利用，“水將用之不竭”，請(qǐng)對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行判斷并簡(jiǎn)述理由。?！窘獯稹拷猓海?）月球表面沒(méi)有大氣層太陽(yáng)直接照射到月球表面上白天太陽(yáng)光得不到削弱，晚上也沒(méi)有大氣逆輻射，所以月球上的氣溫就沒(méi)有像地球大氣一樣的調(diào)節(jié)作用，因此月球晝夜溫差大的成因主要是②；（2）若打印機(jī)器人質(zhì)量為50千克，F(xiàn)＝G＝mg＝50kg×1.6N/kg＝80N；打印機(jī)器人與水平月面的接觸總面積為0.2m2，其靜置時(shí)對(duì)月面的壓強(qiáng)p=FS（3）食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者，以最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)結(jié)束，且食物鏈中不含分解者和非生物部分。由題干信息可知，水熊蟲(chóng)能以真菌，藻類等為食，因此可以寫(xiě)出的食物鏈?zhǔn)窃孱悺芟x(chóng)；（4）根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化信息可知，2H2O通電ˉ2H2↑+O2↑反應(yīng)中每電解72g水，生成氫氣8g，而4H2+CO2一定條件ˉCH4+2H2O反應(yīng)中，8g氫氣與二氧化碳完全反應(yīng)生成水易錯(cuò)點(diǎn)五、氫氣和一氧化碳還原金屬氧化物實(shí)驗(yàn)在還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)中，通入的氣體(如H2.CO等)要“早出晚歸”，這是為了防止可燃性氣體與空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸。酒精燈(