内容正文:
第六讲 金属和金属矿物(一)
1.中华优秀传统文化[2023苏州]中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列苏州博物馆馆藏文物中主要由金属材料制成的是( )
2.中国科技[2023长沙]2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞,制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是( )
A.铝锂合金的熔点比纯铝更高
B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C.铝锂合金是混合物
D.铝锂合金的硬度比纯铝小
3.[2023广西]下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A.防止金属腐蚀
B.寻找金属的代用品
C.回收利用废旧金属
D.肆意开采金属矿物
4.[2023永州]三种金属X、Y、Z相互之间的反应关系如下:
①Y+H2SO4==== YSO4+H2↑,Z和H2SO4不反应
②Z+2XNO3===== Z(NO3)2+2X
则X、Y、Z的金属活动性顺序为( D )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
5.[2023郴州]为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,小东设计了如图所示的两组实验。下列说法正确的是( A )
第5题图
A.通过实验①、②能够验证三种金属的活动性顺序
B.实验②中发生的反应是2Ag+CuSO4=== Ag2SO4+Cu
C.实验①中溶液质量逐渐增大
D.实验①中溶液颜色由蓝色变为黄色
6.[2023宜宾]将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤渣中有Zn和Ag
B.金属活动性:Zn>Ag
C.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D.上述过程中只发生置换反应
7.[2023营口]人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用为标志的。根据所学知识回答下列问题:
(1)将硬铝片和纯铝片相互刻画,纯铝片上留下划痕,说明硬铝比纯铝的硬度 。
(2)生活中常用铜制导线,利用了铜具有良好的 性。
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与 反应。
(4)实验室内铁架台经常因接触盐酸而被腐蚀,反应的化学方程式是
。
(5)保护金属资源的有效途径有 (答一种即可)。
8.[2023陕西]如图,将金属X插入烧杯内的AgNO3溶液中,观察到溶液颜色变蓝后取出X,向烧杯内再加入一定量锌粉,振荡后,溶液蓝色逐渐消失。
第8题图
(1)金属X是 。
(2)加入锌粉,溶液蓝色消失的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验结束后,烧杯内的溶液中一定 (选填“存在”或“不存在”)AgNO3。
9.[2023包头]内蒙古矿产资源丰富,某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料,其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
第9题图
据此回答问题:
(1)A的化学式为 。
(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理 ,实际上高炉炼得的铁是生铁,生铁属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(3)生铁等金属制品易锈蚀,请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法: (写一条)。
10.[2023烟台节选]垃圾是放错地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”,某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,兴趣小组的同学为了探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱做了如下的探究。
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三: 。
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验
步骤
取三支试管,分别向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸,然后将大小、形状相同的锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试管中
实验
现象
锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片表面无明显现象
解释
与结论
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是
提能力·综合提升
11.[2023绥化]向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn
B.滤渣中一定有Ag、Cu,可能有Fe
C.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有AgNO3
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2
12.[2023深圳]“—”表示物质可以发生反应,“→”表示物质可以转换化,下列说法不正确的是( )
第12题图
A.①的现象是有气泡产生
B.②可用于碳的不完全燃烧
C.③可用于工业炼铁
D.隔绝氧气或水可以防止④的发生
参考答案
1.C 2.C 3.D 4.D 5.A
6.C 【解析】A.将一定量的Zn粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,Zn与AgNO3反应生成硝酸锌和Ag,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,由于Ag不与稀盐酸反应,说明滤渣中含有Zn,说明加入的Zn是过量的,AgNO3完全反应没有剩余,则滤渣中有Zn和Ag,故正确。B.Zn能与AgNO3溶液反应,说明金属活动性:Zn>Ag,故正确。C.由于Zn是过量的,则滤液中只含Zn(NO3)2,不含有AgNO3,故错误。D.上述过程中发生了Zn和AgNO3反应生成硝酸锌和Ag、Zn和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,均属于置换反应,故正确。
7.(1)大 (2)导电 (3)氧气 (4)Fe+2HCl==== FeCl2+H2↑
(5)回收利用废旧金属(合理即可)
8.(1)铜 (2)Zn+Cu(NO3)2===== Cu+Zn(NO3)2
(3)不存在
9.(1)CO2 (2)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 混合物
(3)刷漆(合理即可)
10.【提出猜想】Ni>Zn>Cu
【进行实验】一 Ni+H2SO4==== NiSO4+H2↑
11.A 【解析】由金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag可知,向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物,Zn先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜;Zn粉反应完后,铁才能与AgNO3、硝酸铜反应,生成的硝酸亚铁在溶液中显浅绿色。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明溶液中不含硝酸铜、硝酸亚铁和AgNO3,一定含Zn(NO3)2,则说明Fe没有参加反应,可能是Zn过量,也可能是Zn和硝酸铜恰好完全反应,则滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn。故选A。
12.A
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第六讲 金属和金属矿物(二)
1.[2023山西]中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”,即“中华人民共和国中央人民政府之印”,代表着熠熠生辉的共和国符号。它由铜胎铸字,不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是( )
A.硬度较大 B.熔点较高
C.不溶于水 D.形状美观
2.[2023潍坊]某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素,进行如下实验(点燃操作已略去)。下列说法错误的是( )
第2题图
A.对比①③可知:水是铁丝生锈的条件之一
B.对比①②可知:氧气是铁丝生锈的条件之一
C.对比②③可知:氧气是铁丝燃烧的条件之一
D.对比③④可知:铁丝形状能影响铁丝的燃烧
3.等质量的镁、锌、铁分别和足量的稀硫酸在室温下发生反应,图中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系图象的是( )
4.[2023龙东地区]金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量 (选填“大于”或“小于”)钢的含碳量。
(2)木炭与氧化铜反应的化学方程式为2CuO+C 2Cu+CO2↑,该反应中CuO发生了 (选填“氧化”或“还原”)反应。
(3)向硝酸铝、硝酸铜、硝酸银三种物质的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤液呈无色,则滤出的固体一定有 ,滤液中含有的金属离子是 (写离子符号),发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
5.[2023宜昌]探秘古钱币。
(1)古币金属知多少。我国古代的钱币有多种,如金币、银币、铜币、铁币等。小民同学家里收藏有一枚古币,可以被磁铁吸引,该古币是 (填币种)。
(2)金属性质共探究。小郑同学做了下列实验:
第5题图
①如图1,铜片表面有黑色物质生成,该反应的化学方程式是 。
②如图2,三支试管里的液体均为稀盐酸,铁丝表面有气泡冒出,银丝和铜丝无明显变化。由此可得出有关金属活动性的结论是 。
③《天工开物》记载“铁质贱甚”,写出一个由铁得到铜的化学方程式: 。
(3)货币流通有原因。铁硬度比铜大,密度比铜小,金和银做成的钱币比铜币腐蚀速度要慢得多,似乎更适合铸造钱币,但是中国历史上铜币的使用量远大于其他材质的货币。
综上所述,古代铸造钱币选择金属考虑的两个因素是① ;② 。
6.中华优秀传统文化[2023云南]“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺。迄今已有300余年的历史。
(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜 (选填“大”或“小”);乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的 。
(2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是 。
(3)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现:
方案一:Fe H2 Cu;
方案二:CuO CuSO4 Cu。
①上述两种方案中较优的是 ,理由是 。
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为 。
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是 (填字母)。
A.滤渣中一定含有的金属是Ag、Cu
B.滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2
C.若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、Cu
D.若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液可能呈蓝色
E.若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+
7.如图是某兴趣小组探究金属化学性质时做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质全部倒入一个洁净的烧杯中,甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多,下列说法正确的是( )
第7题图
①试管b反应后的固体中一定不含铁
②完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铜和铁
③完全反应后,甲烧杯中的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
④完全反应后,甲烧杯中溶液的质量比反应前加入试管a和b中溶液的质量总和小
A.①③ B.③④
C.①③④ D.②③④
参考答案
1.A 2.B 3.A
4.(1)大于 (2)还原 (3)银、铜 Al3+、Zn2+
Zn+Cu(NO3)2==== Zn(NO3)2+Cu[或Zn+2AgNO3==== Zn(NO3)2+2Ag]
【解析】(3)向硝酸铝、硝酸铜、硝酸银三种物质的混合溶液中加入一定量的锌粉,因为锌的金属活动性排在铝之后,所以锌不能和硝酸铝反应,Zn先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银反应完后,再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤液呈无色,说明硝酸银、硝酸铜与锌完全反应,则滤出的固体一定有银、铜,滤液中含有的金属离子是Al3+、Zn2+,发生反应的化学方程式是Zn+Cu(NO3)2=== Zn(NO3)2+Cu、Zn+2AgNO3=== Zn(NO3)2+2Ag。
5.(1)铁币 (2)①2Cu+O2 2CuO ②铁排在氢前面,银和铜排在氢后面,铁比银和铜活泼,不能比较银和铜的金属活动性顺序 ③Fe+CuSO4=== FeSO4+Cu(合理即可)
(3)硬度大 耐腐蚀性
6.(1)大 延展性 (2)银的化学性质稳定 (3)①方案二
不需要加热,操作方便安全,且节省原料
②Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4 (4)BDE
【解析】(4)所涉及的三种金属的活动性:Zn>Cu>Ag,因此向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的金属Zn,先发生的反应是Zn+2AgNO3===== Zn(NO3)2+2Ag;后发生的反应是Zn+Cu(NO3)2 ==== Zn(NO3)2+Cu。A.结合以上分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤渣中一定含有的金属是Ag,可能含有Cu,故错误。B.结合以上分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,如果加入的Zn的量较少,只和部分AgNO3反应置换出Ag,因此滤液中可能含有的溶质是AgNO3、Cu(NO3)2,故正确。C.结合以上分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,由于Ag、Cu均不能与稀盐酸反应,因此若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag,可能含有Cu,故错误。D.结合以上分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,说明AgNO3已被完全反应,无法确定滤液中是否含有Cu(NO3)2,所以滤液可能呈蓝色,故正确。E.结合以上分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则该沉淀为氯化银,说明AgNO3部分发生反应,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+,故正确。故选BDE。
7.C 【解析】铁和氯化镁不反应,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。①混合后红色物质明显增多,说明有铜生成,可确定b中氯化铜过量,铁粉全部反应,试管b反应后的固体中一定不含铁,故正确。②a中氯化镁和铁不反应,混合后a中的铁和b中剩余的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,因无法确定铁和氯化铜的反应程度,所以完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铜,可能含有铁,故错误。③完全反应后,甲烧杯中的溶液中一定含有氯化镁、生成的氯化亚铁,可能有氯化铜,则甲烧杯中的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+,故正确。④由化学方程式CuCl2+Fe==== FeCl2+Cu可知,每56份质量的Fe可置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,溶液质量减少,所以甲烧杯中溶液的质量比反应前加入试管a和b中溶液的质量总和小,故正确。故选C。
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