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题型18 金属活动性的应用
1.“新冠肺炎”疫情救治中,武汉市建成的“火神山”、“雷神山”医院使用了大量的镀锌铁管、球墨铸铁管和其他钢铁材料。
(1)镀锌铁管镀锌的目的是为了防止铁与________________发生反应而锈蚀。
(2)写出一氧化碳从赤矿石(主要成分:氧化铁)中还原得到铁的化学方程式_______________________________。
(3)球墨铸铁管中含有锰(Mn)元素,已知锰的活动性位于镁和锌之间。为了验证Fe、Mn、Cu三种金属的活动性强弱,从原理上分析下列试剂能达到目的的是__________。(填序号)
A.Fe、Mn、Cu、稀盐酸
B.Mn、Cu、FeSO4溶液
C.Fe、Cu、MnSO4溶液
【答案】(1)氧气和水(或者O2和H2O)
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)AB
【解析】(1)铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用;
(2)赤矿石的主要成分是氧化铁,一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,化学方程式为:3CO + Fe2O32Fe + 3CO2;
(3)因为锰的活动性位于镁和锌之间,所以锰的活动性比锌强,由金属的活动性顺序可知,活动性:锌>铁>铜,所以三种金属和H的活动性顺序为Mn>Fe>H>Cu,A选项可以根据金属与酸反应的剧烈程度和是否反应判断活动性顺序,A正确;B项Mn和FeSO4反应,说明活动性Mn>Fe,Cu和FeSO4不反应,说明活动性Fe>Cu,由此可知Mn>Fe>Cu,B正确;C项Fe、Cu和MnSO4都不反应,只能证明Mn>Fe、Mn>Cu、无法证明Fe、Cu的活泼性。故选AB。
2.2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星,化学材料在其中起到了重要作用。
(1)铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。一般情况下,铝合金的强度和硬度比纯铝的______(填“高”或“低”)。
(2)写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______,其反应类型是______。
(3)室温下,钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应,可判断钛的金属活动性比铝的______(填“强”或“弱”)。
(4)卫星发射过程中使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮作为推进剂。在C2H8N2中,碳、氢元素的质量比为______。
【答案】(1)高;(2)2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;置换反应;
(3)弱;(4)3:1。
【解析】(1)合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,铝合金的强度和硬度比纯铝的高。
(2)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
(3)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢。室温下,钛与水、稀盐酸和稀硫酸均不反应,而铝能与稀盐酸、稀硫酸反应,可判断钛的金属活动性比铝的弱。
(4)在C2H8N2中,碳、氢元素的质量比为(12×2):(1×8)=3:1。
3.《国家宝藏》是央视于2017年底推出的大型文博探索节目,节目中展示了大量中华瑰宝,其中有大量金属材料。
(1)下列选项中,不属于金属材料的有______(填序号,下同)。
A.越王勾践剑 B.曾侯乙编钟 C.洛神赋图 D.“瓷母”釉彩大瓶
(2)越王勾践剑因剑身镀有含铬金属而千年不变形、不生锈,镀铬的作用有______
A.隔绝空气 B.增强硬度 C.增强导热性 D.提高耐磨性
(3)皿天全方罍堪称是“方罍之王”,是古代青铜器的一种,青铜是由铜与锡(Sn)制成的合金。现有铜丝和锡丝,下列能探究二者金属活动性顺序的试剂有______
A.稀盐酸 B.硫酸铜溶液 C.硝酸银溶液 D.氯化镁溶液
(4)铝是近几十年来应用仅次于钢的金属。将一定量的铝条投入硝酸锌和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤。若滤液中只含有一种溶质,则滤渣中一定含有______(填物质名称)写出该过程中首先发生的化学反应方程式__________________________。
【答案】(1)CD;(2)A;(3)AB;(4)铜和锌,2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu。
【解析】(1)越王勾践剑、曾侯乙编钟都是由金属材料制成的;洛神赋图是由纸张制成的,不属于金属材料;“瓷母”釉彩大瓶属于无机非金属材料。
(2)越王勾践剑因剑身镀有含铬金属而千年不变形、不生锈,镀铬的作用主要是为了隔绝空气二防止生锈;
(3)A.锡能与稀盐酸反应产生气泡,而铜与稀盐酸不反应,可以探究二者的活动性;
B.锡能与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锡,可以探究二者的活动性;
C.锡和铜均能与硝酸银溶液发生置换反应,无法验证