内容正文:
第八单元 金属和金属材料
一、单选题:
1.材料与人类生活紧密相关,下列物品所用的材料不属于金属材料的是( )
A. 手术刀--不锈钢 B. “马踏飞燕”--青铜
C. 钻石--金刚石 D. 金饰品--黄金
2.菜刀在生活中有重要应用.下列情况中,菜刀腐蚀由快到慢的是( )
切青菜后用清水冲洗;切湿咸菜后未清洗;切肥猪肉后放置.
A. B. C. D.
3.下列金属不能与溶液反应的是( )
A. B. C. D.
4.中华古代文化蕴含着丰富的化学知识,下面理解不合理的是 ( )
选项
文摘
理解
露从今夜白,月是故乡明
描述中有物理变化
暧暧远人村,依依墟里烟
描述中有化学变化
金即铜柔锡柔,合两柔则刚
说明合金的熔点比组成它的纯金属高
一尺之棰,日取其半,万世不竭
蕴含着物质无限可分的思想
A. B. C. D.
5.化学趣味小组在学习了金属的化学性质后,对金属的活动性进行探究发现:将金属放入稀盐酸中,观察到有气泡产生该反应的化学方程式可表示为:,将放入溶液中无任何变化。下列化学方程式书写错误的是( )
A. B.
C. D.
6.某同学根据铜绿的成分作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的( )
A. 甲和乙 B. 甲和丁 C. 乙和丁 D. 丙和丁
7.以下是探究铁生锈条件的实验,有关该实验的说法中正确的是氯化钙可吸空气中的水蒸气( )
A. 甲试管中的铁钉最先生锈,水面附近的部分锈蚀最严重
B. 甲、乙、丙三根铁钉都不会生锈
C. 甲和丙可对比得出铁生锈的条件之一是氧气
D. 甲和乙可对比得出铁生锈的条件之一是水
8.某不纯的铁克与足量的稀硫酸反应生成克氢气,则铁中混有的物质可能是( )
A. 锌 B. 碳 C. 铝 D. 银
9.有、、三种金属片,分别放入稀硫酸中,、表面有气泡产生,没有明显现象;放入溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A. B. C. D.
10.向一定质量和的混合溶液中加入锌粉。反应过程中,混合物中溶液的质量与加入锌的质量关系如图所示。有关该反应过程中混合物中的溶液和固体,下列说法正确的是( )
A. 点时,溶液中只含有两种溶质
B. 点时,向固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C. 点时,溶液中的溶质为
D. 点时,固体中只含有种物质
二、填空题:
11.铜丝作导线是利用了其良好的______性;铁锈主要成分是可用______除去,该反应的生成物为和______;铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为______。
12.被誉为“中国天眼”的,是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜,年月在贵州落成。如图所示。请回答下列问题:
选择角钢而不用纯铁做塔架的主要原因是______;
角钢中含有锰和硅,锰可以与稀盐酸反应,生成锰的化合物中锰元素显价。请写出锰与稀盐酸反应的化学方程式:______;
请你写出一条防止铁制材料生锈的具体措施:______。铝有很好的抗腐蚀性,是因为铝在空气中易与氧气反应生成致密的______填化学式薄膜。
三、推断题:
13.是初中化学常见的物质,已知、、均为单质,其中是日常生产生活中使用最多的金属,是一种氧化物,是一种常见的酸,相对分子质量为的水溶液呈蓝色,它们相互转化关系如图所示部分生成物和反应条件已略去。试回答下列问题:
的化学式:______。
在生产生活中的一种用途______。
反应的化学方程式______;图中所涉及到的反应中,与同属于置换反应的是______填序号。
四、流程题:
14.从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
图中“操作”的名称是______。
写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式______。
写出中发生的化学反应方程式______任写一种;该反应的基本类型为______。
写出中发生的化学反应方程式______。
五、实验题:。
15.我国是世界上钢铁产量最大的国家,建造航母、修高铁都需要大量的钢铁。工业上炼铁是利用一氧化碳和氧化铁反应。某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验探究,请按要求填空:
中玻璃管内观察到的现象是________________________;写出还原的化学方程式_____________________________。
实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_________________________________。
右边导管口放置点燃的酒精灯的目的是_______________________________________。
图中高炉炼铁时焦炭的作用是____________________;___________________。
高炉炼的铁是生铁,它与钢的区别是_________________________。
六、探究题:
16.某化学兴趣小组的同学,为了比较金属与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强.
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:; 猜想二:______; 猜想三:
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究.
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
______
猜想一正确
乙
将粗细相同打磨好的丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率 ______ 填“快”或“慢”
丙
将粗细相同打磨好的丝、铁丝,分别在空气中点燃
丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中不燃烧
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式______.
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种.
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
金属与______是否反应.
七、计算题:
17.小华想测定合金和合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。
根据现有的条件,你认为只能测出_______合金中铜的质量分数;
为了测定该合金的组成,小华称取该合金粉末,在粉末中连续三次加入稀盐酸反应每加一次盐酸,小华记录所得气体的质量,实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
连续加入盐酸的体积
生成氢气的质量
从上表数据分析,小华用合金粉末总共收集到_______氢气;
求出该合金中铜的质量分数。
18.铁粉中混入了少量的某种盐杂质,为测定混合物中铁粉的质量分数,某小组进行了如下操作:称取混合物,然后将稀硫酸分四次加入盛装混合物的容器中,测得加入稀硫酸的质量与生成氢气的质量关系如下表。盐杂质不与单质铁反应
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量
产生氢气的累计质量
表中的值为________;第三次加入的硫酸________填“被”或“未被”反应完。
计算混合物中铁粉的质量分数是多少?写出计算过程,结果精确到
请根据数据和计算结果,在坐标中画出对应的曲线。
第一次加入稀硫酸时,产生的氢气只有的原因可能是________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【解答】
A、手术刀由不锈钢制成,不锈钢是合金,属于金属材料,故A不是正确选项;
B、“马踏飞燕”是由青铜制成,青铜是合金,属于金属材料,故B不是正确选项;
C、钻石由金钢石制成,金钢石是碳的单质,不属于金属材料,故C是正确选项;
D、金饰品由黄金制成,黄金属于纯金属,属于金属材料,故D不是正确选项;
故选:。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题难度不大,解答本题要充分理解金属生锈的条件方面的知识,只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.
【解答】
菜刀与盐溶液接触时更容易生锈,切湿咸菜后未清洗的菜刀最容易生锈;切肥猪肉后的菜刀,表面有油,导致刀与水和氧气隔绝,不容易生锈;切青菜后用清水冲洗的菜刀容易生锈。
故选:。
3.【答案】
【解析】【分析】
本题考查金属活动性顺序的应用,在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其化合物的溶液中置换出来,据此分析。
【解答】
比铜的金属活动性弱,故银不能与硫酸铜溶液反应,A正确;、、都比的金属活动性强,都可以和硫酸铜溶液反应,故B、、D错误;
故选:。
4.【答案】
【解析】解:、露从今夜白,月是故乡明,没有新物质生成,属于物理变化,正确但不符合题意,故选项错误;
B、暧暧远人村,依依墟里烟,做饭有烟,属于化学变化,正确但不符合题意,故选项错误;
C、金即铜柔锡柔,合两柔则刚,说明合金的硬度比组成它的纯金属大,说明合金的熔点比组成它的纯金属高错误,错误符合题意,故选项正确;
D、一尺之棰,日取其半,万世不竭,蕴含着物质无限可分的思想正确,正确但不符合题意,故选项错误;
故选:。
由题目的信息可知:露从今夜白,月是故乡明,没有新物质生成,属于物理变化;暧暧远人村,依依墟里烟,做饭有烟,属于化学变化;合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金概念有三个特点:一定是混合物;合金中各成分都是以单质形式存在;合金中至少有一种金属。金即铜柔锡柔,合两柔则刚,说明合金的硬度比组成它的纯金属大,说明合金的熔点比组成它的纯金属高错误;一尺之棰,日取其半,万世不竭,蕴含着物质无限可分的思想正确。
本题主要考查物理变化和化学变化、合金与合金的性质等,合金概念的三个特点要记牢;还要理解合金的性质,即合金的硬度大,熔点低,耐腐蚀。本考点基础性强,比较好把握。
5.【答案】
【解析】解:将金属放入稀盐酸中,观察到有气泡产生,说明能与稀盐酸反应,即活动性;由可知,在化合物中显价;
将放入溶液中无任何变化,说明的金属活动性比强,即;
A、由于金属活动性,所以不能与反应,故错误;
B、由于金属活动性,所以能与反应,化学方程式,正确;
C、由于金属活动性,所以能与反应,化学方程式,正确;
D、由于金属活动性,所以能与反应,化学方程式,正确。
故选:。
本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查金属铜锈蚀的条件的探究,难度不是很大,考查同学们实验分析能力、灵活运用知识进行解题的能力,对“铁钉锈蚀条件的探究”进行技能进行迁移应用对解答本题显得尤其重要。
【解答】
甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀;乙中的铜片与二氧化碳和水接触,没有锈蚀,说明铜的锈蚀与氧气有关;丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触,没有锈蚀,说明铜的锈蚀与水有关;丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀,说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知,通过实验甲与丁的对比得出:铜的锈蚀必须有二氧化碳参与。
故选B。
7.【答案】
【解析】解:由铁的锈蚀条件可知,甲试管中的铁钉既与氧气接触,又与水接触,所以甲试管中的铁钉最先锈蚀,且水面附近的部分锈蚀最严重,故正确;
B.由选项分析可知,甲试管中的铁钉发生了锈蚀,而乙试管中的铁钉只与水接触、丙试管中的铁钉只与氧气接触,均没有发生锈蚀,故错误;
C.丙试管中的铁钉只与氧气接触,没有锈蚀,甲和丙可对比得出铁生锈的条件之一水,故错误;
D.乙试管中的铁钉只与水接触,没有锈蚀,甲和乙可对比得出铁生锈的条件之一是氧气,故错误。
故选:。
本题考查了铁锈蚀条件的实验探究知识,完成此题,可以依据铁锈蚀的条件进行。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性。
【解答】
铁、锌、铝和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为:
,
,
,
由铁和稀硫酸反应可知,铁和稀硫酸完全反应生成氢气,当混有锌时生成氢气质量小于,当混有铝时生成氢气质量大于,当混有碳、银时生成氢气质量小于,由于反应生成氢气,因此含有的物质可能是铝。
故选:。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
【解答】
由题意可知,、、三种金属分别放入稀硫酸中,、表面有气泡产生,无变化,说明、的金属活动性比氢强,的金属活动性比氢弱,即、;放入溶液,没有明显现象,说明的活动性比强,故这三种金属的活动性由强到弱的顺序为:。
故选:。
10.【答案】
【解析】解:锌和氯化铜、氯化亚铁反应的化学方程式及其质量关系为:
,,
A、由以上可知,锌和氯化铜、氯化亚铁反 应时,溶液质量不断增大,从开始到是锌和氯化铜反应,从到是锌和氯化亚铁反应,点时,溶液中含有氯化锌、氯化铜和氯化亚铁三种溶质,该选项说法不正确;
B、点时,向固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,这是因为点时固体中有生成的铁,铁和稀盐酸反应生成氢气,该选项说法不正确;
C、点时氯化铜、氯化亚铁都已经完全反应,因此溶液中的溶质只有,该选项说法正确;
D、点时,固体中含有种物质,分别是铜、铁和锌,该选项说法不正确。
故选:。
锌比铁活泼,铁比铜活泼,向一定质量和的混合溶液中加入锌粉时,锌先和氯化铜反应生成氯化锌和铜,锌足量时再和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁。
要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
11.【答案】导电;稀盐酸或稀硫酸;氯化铁或硫酸铁;
【解析】解:作导线的物质应具有良好的导电性,铜丝作导线是利用了其良好的导电性。
铁锈主要成分是,能与酸反应,可用稀盐酸或稀硫酸除去,该反应的生成物为和氯化铁或硫酸铁。
铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为。
故答案为:导电;稀盐酸或稀硫酸;氯化铁或硫酸铁;。
本题难度不大,掌握金属的化学性质、物理性质、化学方程式的书写方法是正确解答本题的关键。
12.【答案】纯铁太软;
;
刷漆等;。
【解析】解:纯铁质软,钢是铁的合金,比纯铁的硬度大,强度高,故填:纯铁太软;
锰与稀盐酸反应生成氯化锰和氢气,反应的化学方程式为:;故填:;
防止铁制材料生锈的具体措施有涂油漆、镀一层金属、制成合金等;铝有很好的抗腐蚀性,是因为铝在空气中易与氧气反应生成致密的薄膜;故填:刷漆等;。
根据纯铁质软,进行分析解答。
根据反应的原理以及化学方程式的写法来分析;
铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈;铝有很好的抗腐蚀性,是因为铝在空气中易与氧气反应生成致密的薄膜。
本题难度不大,掌握化学方程式的写法、防锈措施、合金的性质是正确解答本题的关键。
13.【答案】;
冶炼金属;
;
【解析】解;是初中化学常见的物质,已知、、均为单质,其中是日常生产生活中使用最多的金属,所以是铁,是一种氧化物,是一种常见的酸,相对分子质量为的水溶液呈蓝色,所以是硫酸铜,通电会生成,会与氧化物反应生成,所以是水,是氢气,是氧化铜,是铜,氧化铜和反应生成硫酸铜,所以是硫酸,经过验证,推导正确,所以的化学式为;
是氢气,在生产生活中的一种用途是:冶炼金属;
反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:,是氢气和氧化铜的反应,属于置换反应,是氧化铜和硫酸的反应,属于复分解反应,所以图中所涉及到的反应中,与同属于置换反应的是。
本题考查物质的推断,在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
14.【答案】过滤;
或;
或;置换反应;
【解析】解:图中“操作”实现固液分离,名称是过滤,
故填:过滤;
所得贵重金属是金、铂,化学式分别是、,
故填:或;
中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气、和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生的化学反应方程式:、,都是置换反应,
故填: 或;置换反应;
中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的化学反应方程式:,
故填:。
过滤能够实现固液分离;
金、铂化学性质不活泼,不能和稀硫酸反应;
稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铝反应生成硫酸铝和氢气;
加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水。
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
15.【答案】红棕色变成黑色;;
澄清的石灰水变浑浊;
将尾气中的一氧化碳点燃,防止造成空气污染;
产生热量或提高炉温;产生还原剂一氧化碳;
含碳量不同
【解析】【分析】
掌握炼铁的反应原理,一氧化碳的性质,高炉炼铁中焦炭的作用等知识才能正确解答。
【解答】
在高温条件下,一氧化碳能与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳。所以,中观察到的现象是红棕色变成黑色。反应的化学方程式是:;
实验中试管内盛澄清石灰水能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以观察到澄清的石灰水变浑浊;
一氧化碳有毒,需要尾气处理,所以右边导管口放置点燃的酒精灯的主要目的处理尾气,防止污染环境;
焦炭燃烧放出大量的热,可以提供炼铁所需要的温度;高温下焦炭可以与二氧化碳反应生成一氧化碳,为炼铁提供还原剂;
生铁和钢都是铁的合金,只是含碳量不同;
16.【答案】 丝的表面有红色物质生成 快 盐溶液
【解析】解:【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:; 猜想二:; 猜想三:.
【收集证据】由于实验的结论一正确,的活泼性大于铁和铜,所以实验探究的现象如下表所示:
主要操作
主要现象
实验结论
甲
将打磨好的丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中
丝表面附着一层红色固体
猜想一
正确
乙
将粗细相同打磨好的丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率快
丙
将粗细相同打磨好的丝、铁丝,分别在空气中点燃
丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在
空气中不能燃烧
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:.
【归纳总结】
比较金属活动性强弱的常见方法有:金属与氧气反应的难易和剧烈程度;金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;金属与盐溶液是否反应.
故填:【进行猜想】.
【收集证据】见上表;.
【归纳总结】盐溶液.
【进行猜想】根据金属活动性的强弱的可能性进行猜想;
【收集证据】
比较活泼的金属能够把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来,金属越活泼,和酸反应的速率越快,越容易和氧气反应;
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁;
【归纳总结】
比较金属活动性强弱的常见方法有:金属与氧气反应的难易和剧烈程度;金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;金属与盐溶液是否反应.
本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论.
17.【答案】;
;
解:设合金中锌的质量为,则
,
则合金中铜的质量分数为
答:合金中铜的质量分数为。
【解析】【分析】
在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,利用酸测定合金中铜的质量分数,则含有的另一种金属需在氢前,根据表格提供的数据,就可知道生成氢气的总量,根据生成的氢气的质量求得合金中锌的质量,即可求得铜的质量分数.本题考查了合金中某种金属含量的测定,完成此题,可以依据金属活动性顺序的意义以及有关化学方程式的计算进行。
【解答】
在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,利用酸测定合金中铜的质量分数,则含有的另一种金属需在氢前,故案为:;
根据表格提供的数据,盐酸最多生成氢气,第三次只生成,说明金属全部参加了反应,故生成氢气的总质量为:,故答案为:;
根据生成氢气质量,利用锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气化学方程式计算合金中锌的质量,进而计算合金中铜的质量分数即可。
18.【答案】;未被
解:设样品中铁的质量为
混合物中铁粉的质量分数是
答:混合物中铁粉的质量分数是
杂质盐与稀硫酸反应消耗了硫酸
【解析】【分析】
本题主要考查质量守恒定律和有关化学方程式的计算,难度中等。
【解答】
稀硫酸完全反应生成氢气的质量为,而第次稀硫酸与铁反应生成氢气的质量只有,说明稀硫酸有剩余;第次实验再加入稀硫酸,不能再生成氢气,所以,故填:;未被;
根据生成氢气的总质量,利用化学方程式计算铁的质量,再计算混合物中铁的质量分数,进行分析解答;
加入稀硫酸时生成氢气,加入稀硫酸时生成氢气,则说明稀硫酸恰好完全反应生成氢气的质量为,第次加入稀硫酸只生成氢气,说明只消耗稀硫酸,所以加入稀硫酸恰好完全反应生成氢气;第次铁完全反应,第次加入稀硫酸,实验生成氢气的质量仍然是,找出对应的点,连接起来可以画出曲线,如图:
故答案为:;
稀硫酸完全反应生成氢气的质量为,而第一次加入稀硫酸时,产生的氢气只有,可能是杂质盐与稀硫酸反应消耗了硫酸,故填:杂质盐与稀硫酸反应消耗了硫酸。
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