例 《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石($\ce{ZnCO_{3}}$)和煤炭饼装入炼锌罐(如图),泥封,“其底铺薪,发火煅红”,“冷定毁罐取出”。(已知:锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$)

(1)反应区中,$\ce{ZnCO_{3}}$分解生成$\ce{ZnO}$和另一种氧化物,反应的化学方程式为
(2)冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是
(3)“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释其原因:
解析 (1)反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$。反应中化合价升高的元素是碳。(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$。故冷凝区应控制的温度范围是$419~907\ \mathrm{°C}$。(3)锌在较高温度下会被氧化成氧化锌,“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
(1)反应区中,$\ce{ZnCO_{3}}$分解生成$\ce{ZnO}$和另一种氧化物,反应的化学方程式为
$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$
。$\ce{C}$与$\ce{ZnO}$发生置换反应得到$\ce{Zn}$,反应中化合价升高的元素是碳
。(2)冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是
$419~907\ \mathrm{°C}$
。(3)“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释其原因:
防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
。解析 (1)反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$。反应中化合价升高的元素是碳。(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$。故冷凝区应控制的温度范围是$419~907\ \mathrm{°C}$。(3)锌在较高温度下会被氧化成氧化锌,“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
答案
(1)$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$;碳
(2)$419~907\ \mathrm{°C}$
(3)防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
解析 (1)反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$。反应中化合价升高的元素是碳。(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$。故冷凝区应控制的温度范围是$419~907\ \mathrm{°C}$。(3)锌在较高温度下会被氧化成氧化锌,“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
(2)$419~907\ \mathrm{°C}$
(3)防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
解析 (1)反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$。反应中化合价升高的元素是碳。(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$。故冷凝区应控制的温度范围是$419~907\ \mathrm{°C}$。(3)锌在较高温度下会被氧化成氧化锌,“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
解析
【分析】
本题以古代炼锌工艺为背景,需运用碳酸盐分解反应规律、置换反应的化合价变化、物质状态与温度的关系、金属的化学性质解题:
1. 分析$\ce{ZnCO_{3}}$的分解反应,根据质量守恒确定产物,再分析$\ce{C}$与$\ce{ZnO}$置换反应中元素化合价的变化;
2. 锌由气态变为液态,需满足温度高于熔点、低于沸点,以此确定冷凝区的温度范围;
3. 高温下锌易与氧气反应,冷却后可避免锌被氧化,解释“冷定”的原因。
【解析】
(1)$\ce{ZnCO_{3}}$受热分解生成$\ce{ZnO}$和$\ce{CO_{2}}$(氧化物),反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$;$\ce{C}$与$\ce{ZnO}$发生置换反应:$\ce{2ZnO + C\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}\uparrow}$,反应中$\ce{C}$元素化合价从0价升高到+4价,$\ce{Zn}$元素从+2价降低到0价,氧元素化合价不变,故化合价升高的元素是碳。
(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$,当温度处于$419~907\ \mathrm{°C}$时,锌为液态,因此冷凝区应控制温度范围为$419~907\ \mathrm{°C}$。
(3)锌在较高温度下化学性质活泼,易与空气中的氧气反应生成氧化锌,“冷定”后温度降低,锌不易被氧化,所以需冷却后取锌,防止生成的锌在较高温度下被氧化成氧化锌。
【答案】
(1)$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$;碳
(2)$419~907\ \mathrm{°C}$
(3)防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
【知识点】
碳酸盐分解、置换反应、金属的化学性质
【点评】
本题结合古代化学工艺考查化学基础知识,将理论与实际应用结合,难度适中,能考查学生对化学反应原理和物质性质的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题以古代炼锌工艺为背景,需运用碳酸盐分解反应规律、置换反应的化合价变化、物质状态与温度的关系、金属的化学性质解题:
1. 分析$\ce{ZnCO_{3}}$的分解反应,根据质量守恒确定产物,再分析$\ce{C}$与$\ce{ZnO}$置换反应中元素化合价的变化;
2. 锌由气态变为液态,需满足温度高于熔点、低于沸点,以此确定冷凝区的温度范围;
3. 高温下锌易与氧气反应,冷却后可避免锌被氧化,解释“冷定”的原因。
【解析】
(1)$\ce{ZnCO_{3}}$受热分解生成$\ce{ZnO}$和$\ce{CO_{2}}$(氧化物),反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$;$\ce{C}$与$\ce{ZnO}$发生置换反应:$\ce{2ZnO + C\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}\uparrow}$,反应中$\ce{C}$元素化合价从0价升高到+4价,$\ce{Zn}$元素从+2价降低到0价,氧元素化合价不变,故化合价升高的元素是碳。
(2)锌的熔点为$419\ \mathrm{°C}$,沸点为$907\ \mathrm{°C}$,当温度处于$419~907\ \mathrm{°C}$时,锌为液态,因此冷凝区应控制温度范围为$419~907\ \mathrm{°C}$。
(3)锌在较高温度下化学性质活泼,易与空气中的氧气反应生成氧化锌,“冷定”后温度降低,锌不易被氧化,所以需冷却后取锌,防止生成的锌在较高温度下被氧化成氧化锌。
【答案】
(1)$\ce{ZnCO_{3}\xlongequal{\Delta} ZnO + CO_{2}\uparrow}$;碳
(2)$419~907\ \mathrm{°C}$
(3)防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
【知识点】
碳酸盐分解、置换反应、金属的化学性质
【点评】
本题结合古代化学工艺考查化学基础知识,将理论与实际应用结合,难度适中,能考查学生对化学反应原理和物质性质的掌握情况。
【难度系数】
0.6
变式训练 一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示。请回答下列问题:

(1)开始加热前应该先
(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式:
(3)反应结束时,应先
(4)尾部酒精灯的作用是
(1)开始加热前应该先
通一会儿一氧化碳
,其目的是排尽管内的空气,防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸。(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式:
$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
。玻璃管中产生的现象是红
色粉末逐渐变成黑
色,澄清石灰水变浑浊
,尾部酒精灯火焰呈蓝
色。(3)反应结束时,应先
撤离酒精喷灯
,持续通入一段时间的一氧化碳
,直到玻璃管冷却到室温为止。(4)尾部酒精灯的作用是
处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气
。此处发生反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
。答案
(1)通一会儿一氧化碳
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝
(3)撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳
(4)处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝
(3)撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳
(4)处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
解析
【分析】
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验操作、现象及相关化学方程式,需结合实验安全要求、物质性质逐一分析:
(1)一氧化碳是可燃性气体,与空气混合加热时易发生爆炸,因此加热前需先通入一氧化碳排尽装置内空气,避免危险;
(2)一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,结合反应物、生成物的颜色及二氧化碳、一氧化碳的性质分析对应现象;
(3)反应结束后,若先停止通一氧化碳,生成的热铁会与空气中氧气反应重新被氧化,还可能导致石灰水倒吸,因此需先停止加热,继续通一氧化碳至冷却;
(4)尾气中含有毒的一氧化碳,需处理防止污染空气,利用一氧化碳的可燃性进行点燃处理。
【解析】
(1)加热前先通一会儿一氧化碳,目的是排尽管内空气,防止CO与空气混合加热爆炸,故填:通一会儿一氧化碳;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;氧化铁是红棕色粉末,生成的铁粉是黑色,反应生成的$\ce{CO_{2}}$使澄清石灰水变浑浊,CO燃烧时火焰呈蓝色,故依次填:$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝;
(3)反应结束时,应先撤离酒精喷灯,持续通入一段时间的一氧化碳,直到玻璃管冷却,防止生成的铁被氧化,同时防止石灰水倒吸,故填:撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳;
(4)尾部酒精灯的作用是处理尾气中的CO,防止其污染空气;CO燃烧生成$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$,故依次填:处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。
【答案】
(1)通一会儿一氧化碳
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝
(3)撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳
(4)处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、化学方程式书写、一氧化碳的性质
【点评】
本题为初中化学核心实验题,全面考查一氧化碳还原氧化铁的实验操作规范、物质性质及相关反应,需重点掌握实验中“防爆炸、防氧化、防污染”的关键操作,属于基础且高频考点,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验操作、现象及相关化学方程式,需结合实验安全要求、物质性质逐一分析:
(1)一氧化碳是可燃性气体,与空气混合加热时易发生爆炸,因此加热前需先通入一氧化碳排尽装置内空气,避免危险;
(2)一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,结合反应物、生成物的颜色及二氧化碳、一氧化碳的性质分析对应现象;
(3)反应结束后,若先停止通一氧化碳,生成的热铁会与空气中氧气反应重新被氧化,还可能导致石灰水倒吸,因此需先停止加热,继续通一氧化碳至冷却;
(4)尾气中含有毒的一氧化碳,需处理防止污染空气,利用一氧化碳的可燃性进行点燃处理。
【解析】
(1)加热前先通一会儿一氧化碳,目的是排尽管内空气,防止CO与空气混合加热爆炸,故填:通一会儿一氧化碳;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;氧化铁是红棕色粉末,生成的铁粉是黑色,反应生成的$\ce{CO_{2}}$使澄清石灰水变浑浊,CO燃烧时火焰呈蓝色,故依次填:$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝;
(3)反应结束时,应先撤离酒精喷灯,持续通入一段时间的一氧化碳,直到玻璃管冷却,防止生成的铁被氧化,同时防止石灰水倒吸,故填:撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳;
(4)尾部酒精灯的作用是处理尾气中的CO,防止其污染空气;CO燃烧生成$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$,故依次填:处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。
【答案】
(1)通一会儿一氧化碳
(2)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$;红;黑;浑浊;蓝
(3)撤离酒精喷灯;通入一段时间的一氧化碳
(4)处理尾气CO(或点燃CO),防止CO污染空气;$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、化学方程式书写、一氧化碳的性质
【点评】
本题为初中化学核心实验题,全面考查一氧化碳还原氧化铁的实验操作规范、物质性质及相关反应,需重点掌握实验中“防爆炸、防氧化、防污染”的关键操作,属于基础且高频考点,难度适中。
【难度系数】
0.5
1. 金属的物理性质。
(1)共性:金属一般都具有金属光泽和良好的
(2)特性:铁、铝、银等大多数金属都呈现出
(3)用途:金属的性质在很大程度上决定了金属的用途。在生产生活中根据用途选用金属时,需要综合考虑价格成本、外形美观、轻巧便利、环境保护等多种因素。
2. 常见金属的化学性质。(金属的表面均经过打磨处理)
(1)与氧气反应。

(2)与稀硫酸(或稀盐酸)反应。

续表

(3)铁与硫酸铜溶液反应。
“湿法冶金”原理:
现象:铁表面覆盖着一层
3. 基本反应类型——置换反应。
概念:由一种
4. 氢气的实验室制法。

5. 合金及其应用。
(1)在金属中加入其他元素可以改变金属的性能,形成合金(属于混合物)。
(2)特性:合金的硬度一般比各成分金属的
(3)常见合金。
①铁合金:生铁(含碳量2%~4.3%)和钢(含碳量0.03%~2%)都属于铁合金,二者物理性质不同的原因是
②其他合金:青铜、黄铜(铜锌合金)、硬铝、焊锡、不锈钢等。
(1)共性:金属一般都具有金属光泽和良好的
导热
性、导电
性、延展
性,常温下大多数金属为固体。(2)特性:铁、铝、银等大多数金属都呈现出
银白
色,而铜为紫红
色,金为黄色;铁、钴、镍三种金属可以被磁体吸引,而其他金属不具有这一特点。(3)用途:金属的性质在很大程度上决定了金属的用途。在生产生活中根据用途选用金属时,需要综合考虑价格成本、外形美观、轻巧便利、环境保护等多种因素。
2. 常见金属的化学性质。(金属的表面均经过打磨处理)
(1)与氧气反应。
(2)与稀硫酸(或稀盐酸)反应。
续表
(3)铁与硫酸铜溶液反应。
“湿法冶金”原理:
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
;现象:铁表面覆盖着一层
红
色物质,溶液由蓝
色变为浅绿
色。3. 基本反应类型——置换反应。
概念:由一种
单质
和一种化合物
作用生成另一种单质
和另一种化合物
的化学反应,叫作置换反应。4. 氢气的实验室制法。
5. 合金及其应用。
(1)在金属中加入其他元素可以改变金属的性能,形成合金(属于混合物)。
(2)特性:合金的硬度一般比各成分金属的
大
,多数合金的熔点比各成分金属的低
。(3)常见合金。
①铁合金:生铁(含碳量2%~4.3%)和钢(含碳量0.03%~2%)都属于铁合金,二者物理性质不同的原因是
含碳量不同
。②其他合金:青铜、黄铜(铜锌合金)、硬铝、焊锡、不锈钢等。
答案
1.(1)导热 导电 延展
(2)银白 紫红
2.(1)镁燃烧:发出耀眼的白光,生成白色固体粉末,反应方程式为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热:表面熔化成不滴落的液滴,反应方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成黑色固体,反应方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热:表面变黑色,反应方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
(2)锌与稀硫酸:锌粒逐渐溶解,表面产生大量的气泡,反应方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁与稀硫酸:铁片表面产生大量的气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色,反应方程式为$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸:铜片表面无明显现象,铜不与稀硫酸反应
(3)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$ 红 蓝 浅绿
3. 单质 化合物 单质 化合物
4. $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 检查装置的气密性
5.(2)大 低
(3)①含碳量不同
(2)银白 紫红
2.(1)镁燃烧:发出耀眼的白光,生成白色固体粉末,反应方程式为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热:表面熔化成不滴落的液滴,反应方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成黑色固体,反应方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热:表面变黑色,反应方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
(2)锌与稀硫酸:锌粒逐渐溶解,表面产生大量的气泡,反应方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁与稀硫酸:铁片表面产生大量的气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色,反应方程式为$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸:铜片表面无明显现象,铜不与稀硫酸反应
(3)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$ 红 蓝 浅绿
3. 单质 化合物 单质 化合物
4. $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 检查装置的气密性
5.(2)大 低
(3)①含碳量不同
解析
【分析】本题是初中化学金属单元及相关基础内容的填空题,需回忆课本中金属的物理性质、化学性质、置换反应概念、合金特性、氢气实验室制法等核心知识点。解题时,需逐个对应每个问题的考点:金属物理性质的共性与特性、铁与硫酸铜反应的原理及现象、置换反应的定义、合金的性质差异、生铁与钢的区别、氢气实验室制法的反应原理及操作要点,准确回忆课本术语即可完成填空。
【解析】
1. 金属的物理性质:
(1)金属共性:一般具有金属光泽,良好的导热性、导电性、延展性,常温下大多数为固体,故依次填:导热、导电、延展;
(2)金属颜色特性:大多数金属呈银白色,铜为紫红色,故依次填:银白、紫红;
2. 常见金属的化学性质:
(1)与氧气反应:镁燃烧发出耀眼白光生成白色固体,反应$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热表面熔而不滴落,反应$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧火星四射生成黑色固体,反应$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热表面变黑,反应$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$;
(2)与稀硫酸反应:锌粒溶解产生大量气泡,反应$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁片产生气泡,溶液由无色变浅绿色,反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸不反应;
(3)湿法冶金原理为铁与硫酸铜置换反应,化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$;现象为铁表面覆盖红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,故依次填:$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$、红、蓝、浅绿;
3. 置换反应:
置换反应的概念是:由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,故依次填:单质、化合物、单质、化合物;
4. 氢气的实验室制法:
实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$,制取气体前需先检查装置的气密性,故依次填:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$、检查装置的气密性;
5. 合金及其应用:
(1)合金是金属中加入其他元素形成的混合物;
(2)合金特性:合金的硬度一般比各成分金属的大,多数合金的熔点比各成分金属的低,故依次填:大、低;
(3)①生铁和钢均为铁合金,二者物理性质不同的原因是含碳量不同(生铁含碳量2%~4.3%,钢含碳量0.03%~2%),故填:含碳量不同;
【答案】
1.(1)导热 导电 延展
(2)银白 紫红
2.(1)镁燃烧:发出耀眼的白光,生成白色固体粉末,反应方程式为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热:表面熔化成不滴落的液滴,反应方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成黑色固体,反应方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热:表面变黑色,反应方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
(2)锌与稀硫酸:锌粒逐渐溶解,表面产生大量的气泡,反应方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁与稀硫酸:铁片表面产生大量的气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色,反应方程式为$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸:铜片表面无明显现象,铜不与稀硫酸反应
(3)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$ 红 蓝 浅绿
3. 单质 化合物 单质 化合物
4. $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 检查装置的气密性
5.(2)大 低
(3)①含碳量不同
【知识点】金属的性质、置换反应、合金
【点评】本题为初中化学金属相关内容的基础填空题,全面覆盖了金属单元的核心基础知识点,题目难度较低,主要考察学生对课本基础知识的记忆与掌握,是巩固金属知识的典型练习题。
【难度系数】0.8
【解析】
1. 金属的物理性质:
(1)金属共性:一般具有金属光泽,良好的导热性、导电性、延展性,常温下大多数为固体,故依次填:导热、导电、延展;
(2)金属颜色特性:大多数金属呈银白色,铜为紫红色,故依次填:银白、紫红;
2. 常见金属的化学性质:
(1)与氧气反应:镁燃烧发出耀眼白光生成白色固体,反应$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热表面熔而不滴落,反应$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧火星四射生成黑色固体,反应$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热表面变黑,反应$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$;
(2)与稀硫酸反应:锌粒溶解产生大量气泡,反应$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁片产生气泡,溶液由无色变浅绿色,反应$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸不反应;
(3)湿法冶金原理为铁与硫酸铜置换反应,化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$;现象为铁表面覆盖红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,故依次填:$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$、红、蓝、浅绿;
3. 置换反应:
置换反应的概念是:由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,故依次填:单质、化合物、单质、化合物;
4. 氢气的实验室制法:
实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$,制取气体前需先检查装置的气密性,故依次填:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$、检查装置的气密性;
5. 合金及其应用:
(1)合金是金属中加入其他元素形成的混合物;
(2)合金特性:合金的硬度一般比各成分金属的大,多数合金的熔点比各成分金属的低,故依次填:大、低;
(3)①生铁和钢均为铁合金,二者物理性质不同的原因是含碳量不同(生铁含碳量2%~4.3%,钢含碳量0.03%~2%),故填:含碳量不同;
【答案】
1.(1)导热 导电 延展
(2)银白 紫红
2.(1)镁燃烧:发出耀眼的白光,生成白色固体粉末,反应方程式为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$;铝加热:表面熔化成不滴落的液滴,反应方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{\Delta} 2Al_{2}O_{3}}$;铁在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成黑色固体,反应方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$;铜加热:表面变黑色,反应方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
(2)锌与稀硫酸:锌粒逐渐溶解,表面产生大量的气泡,反应方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铁与稀硫酸:铁片表面产生大量的气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色,反应方程式为$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;铜与稀硫酸:铜片表面无明显现象,铜不与稀硫酸反应
(3)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$ 红 蓝 浅绿
3. 单质 化合物 单质 化合物
4. $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 检查装置的气密性
5.(2)大 低
(3)①含碳量不同
【知识点】金属的性质、置换反应、合金
【点评】本题为初中化学金属相关内容的基础填空题,全面覆盖了金属单元的核心基础知识点,题目难度较低,主要考察学生对课本基础知识的记忆与掌握,是巩固金属知识的典型练习题。
【难度系数】0.8
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