内容正文:
专题三 金属
一、金属的物理性质
1、金属:在元素周期表中,除汞外,元素的中文各名称都带有金字旁。
2、金属用途:生活用品,房屋建筑,交通工具,农业生产。
3、金属物理性质:有光泽、比较硬,有延展性、有导电性。
4、金属与非金属的主要性质差异
金属
非金属
有金属颜色
有多种颜色
有延展性
不具延展性
有可锻性
不具可锻性
硬度大
硬度不一致
有良好的导电性
不导电
有良好的导热性
不导热
密度大
密度小
熔点高
熔点低
5.合金:两种或两种以上的金属(也可以是金属盒非金属)熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性,其性能比纯金属更好,硬度更大。
钢是最常见、应用较广的一种合金,由Fe和C形成的合金
金属锈蚀的条件:空气和水分
金属防锈措施: 保护膜法:油漆、涂油、电镀、烤蓝等
改变金属内部结构:不锈钢
金属的污染与除污
危害:浪费资源和能源
破坏土壤结构
有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境
重金属会在生态系统的食物链里流动,造成生物污染
措施:分类回收有用垃圾
对工业废水进行金属除污处理,达标排放
对工业废渣中的金属实行循环再生
用无铅汽油代替含铅汽油,用无P洗衣粉代替有P洗衣粉
不随意丢弃废旧电池和废旧金属
二、金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式):
①4Al+3O22Al2O3;在氧气中加热比较薄的铝片(巧克力中那么薄的), , ,放出大量 ,同时生成 固体
②2Mg+O22MgO;镁条在空气中燃烧就能发出 ,放出大量 ,生成
③3Fe+2O2Fe3O4;铁在空气中只能加热到发红;而在氧气中 , ,放出 ,生成 固体.
④2Cu+O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热
(2)与酸溶液反应
铁钉放入稀盐酸中,其反应现象为铁钉表面有气泡冒出,溶液由无色变为 。反应的化学方程式为 ,反应后溶液质量 。
(3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应
①铝丝浸入CuSO4溶液中,铝丝表面有紫红色物质生成,溶液由蓝色变为 。反应的化学方程式: ,且反应后溶液质量 。
②铜丝浸入AgNO3溶液中,铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为 。反应的化学方程式为 ,且反应后溶液质量 。
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用规律:
金属跟 反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。
金属跟 溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
①金属与酸的置换反应:金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气
a.锌和稀硫酸反应:
b.镁和稀硫酸反应:
②金属与盐溶液的置换反应:金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐
a.铁与硫酸铜反应:
现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由 。(湿法制铜)
b.锌片放入硫酸铜溶液中: 现象:锌片表面覆盖一层红色的物质,溶液由 。
c.铜片放入硝酸银溶液中: 现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由 。
四、金属锈蚀
条件:空气和水分
金属防锈措施: 保护膜法: 、 、 、 等
改变金属内部结构:
知识点四、金属的污染与除污
危害:浪费资源和能源; 破坏土壤结构 ; 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 ; 重金属会在生态系统的食物链里流动,造成生物污染
措施:分类回收有用垃圾 ;对工业废水进行金属除污处理,达标排放 ;对工业废渣中的金属实行循环再生;用无铅汽油代替含铅汽油,用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 ;不随意丢弃废旧电池和废旧金属
1. (2023秋•丽水期末)杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕,历时16天。千万人同心协力,将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌,该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是( )
材料
密度(克/厘米3)
化学性质
熔点℃
强度
铝合金
2.7
在潮湿空气中不易氧化
660
较低
铝
2.7
在潮湿空气中易氧化
660
较低
A.增大强度 B.增大密度
2. (2024•宁波模拟)目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,炼铜流程如图所示,下列有关叙述中错误的是( )
A.粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
B.吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
C.火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
D.生活中常用铜丝作导线,利用的是铜丝的导电性
3. (2024•余姚市模拟)下列图像与实验设计对应正确的有( )
图像
设计实验
甲:向未经磨的铝片中滴加适量稀盐酸
乙:向MnO2中滴加H2O2溶液
丙:分别向等质量的Mg和MgO中加入足量的稀盐酸
丁:足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丁 D.丙、丁
4. (2024•浙江模拟)学习小组在实验室设计并进行如图所示实验(实验中所用金属均已用砂纸打磨)探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
(1)同学们观察到实验Ⅰ中只有锌片表面有气泡产生;实验Ⅱ中铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色,则可得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(2)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,则金属M的活动性比铜 。
(3)同学们用不同形状的锌(质量相同)和相同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,发现产生相同氢气的体积时,锌片所用的时间比锌粒短,则说明在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越 ,反应速率越快。
5. (2023秋•临平区校级期末)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示,请回答下列问题。
(1)a~b间(不含两点)的溶液中滴加稀盐酸,观察到的现象是 。
(2)当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数 (填“增大”、“减小”或“相等”)。
1. (2023秋•长兴县期末)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
2. (2024•浙江模拟)某化学小组进行金属与酸的反应后,想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如图所示方案。针对该方案过程,分析正确的是( )
A.操作a、操作b均为过滤
B.滤液B中可能含有Cu2+
C.过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为蓝色
D.最终回收到的铜质量大于固体A中的铜
3. (2023秋•杭州期末)学习小组通过下列实验探究CuSO4液的性质。实验Ⅰ把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。实验Ⅱ向CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液,出现沉淀。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中溶液颜色不变
B.实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强
C.实验Ⅱ中只发生物理变化
D.实验Ⅱ中沉淀为CuO
4. (2023秋•丽水期末)将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
5. (2023秋•鹿城区期末)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是( )
A.U型管中液面一定相平
B.U型管中液面可能左升右降
C.两试管中所得溶液的质量相等
D.右试管中溶液由无色变成黄色
6. (2022秋•象山县期末)现有金属样品2.7g,金属成分可能是Al、Zn、Fe中的一种或几种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生的氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的数为0.4
B.金属的成分有2种情况
C.金属样品中一定含有铝
D.M点对应的溶液中溶质最多含有3种溶质
7. (2023秋•鄞州区期末)将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8. (2024•永康市校级模拟)小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3)3、Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示,则下列分析正确的是( )
A.②表示的阳离子是Ag+
B.③表示的阳离子是Zn2+
C.过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D.过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
9. (2024•龙湾区二模)某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为便于回收利用,小龙取其样品进行成分确定实验。其流程图如图:
(1)气体A的化学式是 。
(2)步骤Ⅱ中产生的实验现象是 。
(3)小龙为确定Mg、Zn是否存在,进一步检测发现溶液B中的溶质种类有3种,试分析能否直接得到废弃物中含有Zn 。
10. (2023秋•鄞州区期末)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,金属材料的使用是一个重要标志。
(1)铁锅清洗后应及时擦干,目的是为了减缓铁锅 。
(2)铜合金比纯铜更 (填“适合”或“不适合”)用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的 (填“延展性”或“导电性”)。
11. (2024•象山县模拟)小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。
(2)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是 。
(3)从图2分析,以下结论正确的是 (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
12. (2024•吴兴区校级模拟)在入役10年后,“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”,舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验,探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组,实验一周后,发现试管A中铁钉几乎没有生锈,试管B中铁钉稍有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀。
(1)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是 。
(2)试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈,由此可得出的结论是 。
(3)你能否设置一个试管D来尝试验证,“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因?请标识在图中,并用简单文字说明。 。
(4)对于试管B中铁钉稍有生锈,同学们深入研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下。自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L)。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。
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专题三 金属
一、金属的物理性质
1、金属:在元素周期表中,除汞外,元素的中文各名称都带有金字旁。
2、金属用途:生活用品,房屋建筑,交通工具,农业生产。
3、金属物理性质:有光泽、比较硬,有延展性、有导电性。
4、金属与非金属的主要性质差异
金属
非金属
有金属颜色
有多种颜色
有延展性
不具延展性
有可锻性
不具可锻性
硬度大
硬度不一致
有良好的导电性
不导电
有良好的导热性
不导热
密度大
密度小
熔点高
熔点低
5.合金:两种或两种以上的金属(也可以是金属盒非金属)熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性,其性能比纯金属更好,硬度更大。
钢是最常见、应用较广的一种合金,由Fe和C形成的合金
金属锈蚀的条件:空气和水分
金属防锈措施: 保护膜法:油漆、涂油、电镀、烤蓝等
改变金属内部结构:不锈钢
金属的污染与除污
危害:浪费资源和能源
破坏土壤结构
有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境
重金属会在生态系统的食物链里流动,造成生物污染
措施:分类回收有用垃圾
对工业废水进行金属除污处理,达标排放
对工业废渣中的金属实行循环再生
用无铅汽油代替含铅汽油,用无P洗衣粉代替有P洗衣粉
不随意丢弃废旧电池和废旧金属
二、金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
铝、镁、铁、铜各与氧气反应(写化学方程式):
①4Al+3O22Al2O3;在氧气中加热比较薄的铝片(巧克力中那么薄的),剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,同时生成白色固体
②2Mg+O22MgO;镁条在空气中燃烧就能发出耀眼的强光,放出大量热量,生成白色固体
③3Fe+2O2Fe3O4;铁在空气中只能加热到发红;而在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体.
④2Cu+O22CuO。铜在空气或氧气中加热,生成黑色固体,放热
(2)与酸溶液反应
铁钉放入稀盐酸中,其反应现象为铁钉表面有气泡冒出,溶液由无色变为 浅绿色。反应的化学方程式为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,反应后溶液质量变大。
(3)金属与某些化合物(盐)溶液的反应
①铝丝浸入CuSO4溶液中,铝丝表面有紫红色物质生成,溶液由蓝色变为无色。反应的化学方程式:2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3,且反应后溶液质量变小。
②铜丝浸入AgNO3溶液中,铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色变为蓝色。反应的化学方程式为Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2,且反应后溶液质量变小。
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用规律:
金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。
金属跟盐溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
①金属与酸的置换反应:金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气
a.锌和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑
b.镁和稀硫酸反应:Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
②金属与盐溶液的置换反应:金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐
a.铁与硫酸铜反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜)
b.锌片放入硫酸铜溶液中:Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu
现象:锌片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。
c.铜片放入硝酸银溶液中:Cu + AgNO3 == Cu(NO3)2 + Ag
现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。
四、金属锈蚀
条件:空气和水分
金属防锈措施: 保护膜法:油漆、涂油、电镀、烤蓝等
改变金属内部结构:不锈钢
知识点四、金属的污染与除污
危害:浪费资源和能源; 破坏土壤结构 ; 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 ; 重金属会在生态系统的食物链里流动,造成生物污染
措施:分类回收有用垃圾 ;对工业废水进行金属除污处理,达标排放 ;对工业废渣中的金属实行循环再生;用无铅汽油代替含铅汽油,用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 ;不随意丢弃废旧电池和废旧金属
1. (2023秋•丽水期末)杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕,历时16天。千万人同心协力,将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。请结合相关材料回答下面小题。亚运火炬“薪火”金属部分采用1070铝合金旋压成型。它的化学成分主要是铝、镍、锌,该铝合金和铝的部分性质如表。“薪火”采用铝合金的优点是( )
材料
密度(克/厘米3)
化学性质
熔点℃
强度
铝合金
2.7
在潮湿空气中不易氧化
660
较低
铝
2.7
在潮湿空气中易氧化
660
较低
A.增大强度 B.增大密度
C.增强抗氧化性 D.升高熔点
【解答】解:由题干信息铝“在潮湿空气中易氧化”、铝合金“在潮湿空气中不易氧化”可知,“薪火”采用铝合金的优点是增强抗氧化性。
故选:C。
2. (2024•宁波模拟)目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,炼铜流程如图所示,下列有关叙述中错误的是( )
A.粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
B.吹炼炉中反应中只有铜元素的化合价发生变化
C.火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓酸雨的形成
D.生活中常用铜丝作导线,利用的是铜丝的导电性
【解答】解:A.粉碎辉铜矿的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,故A正确;
B.吹炼炉中反应中硫、铜元素的化合价发生变化,二氧化硫转化成硫酸,化合价由+4价变成+6价,故B错误;
C.火法炼铜工艺的烟气制酸系统能将二氧化硫转化成硫酸,可以减缓酸雨的形成,故C正确;
D.生活中常用铜丝作导线,利用的是铜丝的导电性,故D正确。
故选:B。
3. (2024•余姚市模拟)下列图像与实验设计对应正确的有( )
图像
设计实验
甲:向未经磨的铝片中滴加适量稀盐酸
乙:向MnO2中滴加H2O2溶液
丙:分别向等质量的Mg和MgO中加入足量的稀盐酸
丁:足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丁 D.丙、丁
【解答】解:向未经打磨的铝片中滴加适量稀盐酸,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故气体的质量先是零,滴加一定量的稀盐酸后,再不断上升,最后形成一条水平直线;故图像正确。
过氧化氢溶液在硫酸铜溶液的催化作用下生成水和氧气,硫酸铜溶液作催化剂,反应前后质量不变,氧气的质量逐渐增加,故图像正确。
分别向等质量的Mg和MgO中加入足量的稀盐酸,若消耗稀盐酸的质量相同,则生成氯化镁的质量相同,故开始两斜线重合,等质量的Mg和MgO中,镁中含有的镁元素的质量多,生成的氯化镁的质量多,拐点高些,故图像错误。
红磷燃烧放出大量的热,温度升高,压强增大;随着反应的进行氧气被消耗,温度恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故图像错误。
故选:A。
4. (2024•浙江模拟)学习小组在实验室设计并进行如图所示实验(实验中所用金属均已用砂纸打磨)探究铜、锌、银三种金属活动性顺序。
(1)同学们观察到实验Ⅰ中只有锌片表面有气泡产生;实验Ⅱ中铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色,则可得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(2)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,则金属M的活动性比铜 。
(3)同学们用不同形状的锌(质量相同)和相同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,发现产生相同氢气的体积时,锌片所用的时间比锌粒短,则说明在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越 ,反应速率越快。
【解答】解:(1)观察到实验Ⅰ中只有锌片表面有气泡产生,说明锌的金属活动性排在氢的前面,而铜、银排在氢的后面,实验Ⅱ中铜片表面有银白色固体生成,溶液由无色变成蓝色,是因为铜片和硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜,说明铜的活动性大于银,则可得出三种金属活动性由强到弱的顺序是锌>铜>银;
(2)某同学又取了金属M放入试管中,滴加稀硫酸,发现有气泡产生,说明M的金属活动性大于氢,而铜的金属活动性小于氢,则金属M的活动性比铜强;
(3)同学们用不同形状的锌(质量相同)和相同溶质质量分数的稀硫酸在室温下进行实验,发现产生相同氢气的体积时,锌片所用的时间比锌粒短,则说明在其他条件相同时,锌与稀硫酸接触面积越大,反应速率越快。
故答案为:(1)锌>铜>银;
(2)强;
(3)大。
5. (2023秋•临平区校级期末)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3,现向其中加入一定量的锌粉,参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示,请回答下列问题。
(1)a~b间(不含两点)的溶液中滴加稀盐酸,观察到的现象是 。
(2)当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量分数 (填“增大”、“减小”或“相等”)。
【解答】解:锌粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合液中,锌粉会先和AgNO3发生反应,后跟Cu(NO3)2发生反应。
(1)通过坐标可以看出,a~b间溶液中有三种离子,锌会参与置换反应,溶液中有Zn2+,Ag+未反应完全,所以溶液中的离子是Zn2+、Ag+、Cu2+,故a~b间(不含两点)的溶液中滴加稀盐酸,观察到的现象是有白色沉淀产生;
(2)当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时,溶液中Cu(NO3)2的质量不变,但加入的锌的质量m1,m2不相等,置换出的银的质量不相等,而m1<m2,所以溶液的质量也不相等,故溶液中Cu(NO3)2的质量分数增大。
故答案为:
(1)有白色沉淀产生;
(2)增大。
1. (2023秋•长兴县期末)第19届亚运会在万众期待中在杭州奥体中心体育场拉开大幕.奥体中心建设中使用了大量钢材,钢属于( )
A.合成材料 B.金属材料 C.复合材料 D.陶瓷材料
【解答】解:钢是铁的合金,属于金属材料。
故选:B。
2. (2024•浙江模拟)某化学小组进行金属与酸的反应后,想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜,设计了如图所示方案。针对该方案过程,分析正确的是( )
A.操作a、操作b均为过滤
B.滤液B中可能含有Cu2+
C.过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为蓝色
D.最终回收到的铜质量大于固体A中的铜
【解答】解:A、操作a、操作b均能将固体和溶液分离,均是过滤操作,故选项说法正确。
B、铁与CuSO4反应生成硫酸亚铁和铜,铁粉是过量的,滤液B中不可能含有Cu2+,故选项说法错误。
C、向含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液的混合溶液中加入过量的铁粉,铁粉不能与Al2(SO4)3溶液反应,铁粉能与CuSO4反应生成硫酸亚铁和铜,固体A是铁和铜的混合物,铁能与过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,过程Ⅱ的现象是溶液由无色变为浅绿色,故选项说法错误。
D、固体A是铁和铜的混合物,铁能与过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不与稀硫酸反应,则最终回收到的铜质量等于固体A中的铜,故选项说法错误。
故选:A。
3. (2023秋•杭州期末)学习小组通过下列实验探究CuSO4液的性质。实验Ⅰ把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质。实验Ⅱ向CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液,出现沉淀。下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中溶液颜色不变
B.实验Ⅰ说明Al的活动性比Cu的强
C.实验Ⅱ中只发生物理变化
D.实验Ⅱ中沉淀为CuO
【解答】解:A、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质,说明两者发生了置换反应,铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,实验Ⅰ中溶液颜色由蓝色变为无色,故选项说法错误。
B、把一根砂纸打磨过的Al丝浸入CuSO4溶液中,一段时间后观察到Al丝表面出现红色物质,说明Al的活动性比Cu的强,故选项说法正确。
C、实验Ⅱ中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生了化学变化,故选项说法错误。
D、实验Ⅱ中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,实验Ⅱ中沉淀为氢氧化铜,故选项说法错误。
故选:B。
4. (2023秋•丽水期末)将质量均为2.8克的Mg、Fe、Zn三种金属,分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀盐酸中,反应完全后生成氢气的质量如图所示,反应过程中( )
A.金属锌有剩余
B.参加反应的金属一样多
C.铁和稀盐酸可能恰好完全反应
D.消耗稀盐酸的质量一样多
【解答】解:由于镁的相对原子质量小于铁,化合价相等,所以等质量镁、铁与足量的盐酸反应,镁生成的氢气多,图中镁、铁生成的氢气质量相等,所以镁一定有剩余,铁恰好完全反应;若生成的氢气质量相等,依据化学方程式中数据可知,锌、铁的质量比是65:56,但是锌产生的氢气质量小于铁,所以锌一定不足;生成的氢气不同,根据质量守恒定律,镁、铁消耗的盐酸质量相同,锌消耗盐酸少;
A、根据以上分析,锌的量一定不足,错误;
B、根据以上分析,镁过量,参加反应的金属不一样多,错误;
C、根据以上分析,铁和稀盐酸恰好完全反应,正确;
D、根据以上分析,消耗稀盐酸的质量不一样多,错误;
故选:C。
5. (2023秋•鹿城区期末)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、稀盐酸等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是( )
A.U型管中液面一定相平
B.U型管中液面可能左升右降
C.两试管中所得溶液的质量相等
D.右试管中溶液由无色变成黄色
【解答】解:锌、铁会与盐酸反应生成氢气,充分反应后,冷却到室温,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,亚铁盐溶液显浅绿色,所以
A、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,氢气的体积也相等,U形管两端的气体体积变化相等,所以U型管中液面不变,故A正确;
B、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,氢气的体积也相等,U形管两端的气体体积变化相等,所以U型管中液面不变,故B错误;
C、通过分析题中的反应可知,金属均有剩余,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,置换相同质量的氢气,所用的铁和锌的质量不等,所以两试管中所得溶液的质量不相等,故C错误;
D、铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气,亚铁盐溶液显浅绿色,所以反应后右试管中溶液为浅绿色,故D错误。
故选:A。
6. (2022秋•象山县期末)现有金属样品2.7g,金属成分可能是Al、Zn、Fe中的一种或几种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生的氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的数为0.4
B.金属的成分有2种情况
C.金属样品中一定含有铝
D.M点对应的溶液中溶质最多含有3种溶质
【解答】解:A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,生成氢气质量:100g×9.8%100%=0.2g,x的值为0.2,该选项不正确。
B、2.7g的Al、Zn、Fe完全与硫酸反应生成氢气质量分别是大于0.2g、小于0.2g、小于0.2g,金属的成分有3种情况,即:铝和锌,铝和铁,铝、锌和铁,该选项不正确。
C、由上述计算分析可知,金属样品中一定含有铝,该选项正确。
D、M点对应的溶液中可能含有四种溶质,即硫酸锌、硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸,该选项不正确。
故选:C。
7. (2023秋•鄞州区期末)将一定量的金属M(M>H>Cu>Ag)加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含1种
④若滤液只含一种溶质,滤渣可能含三种金属
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解答】解:①活动性顺序是M>H>Cu>Ag,将一定量的金属M加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,M优先与AgNO3反应生成硝酸M和银,AgNO3反应完,若还有M,M才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸M和铜。若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸铜可能没有参加反应,也可能是部分参加了反应,则滤渣中一定含Ag,可能含有Cu,故说法错误。
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,银、铜均不能与稀盐酸反应,说明滤渣中含有M,即M是过量的,则滤渣中一定有Cu,故说法正确。
③若滤渣含有M,说明M是过量的,则滤液中的溶质种类只有硝酸M1种,故说法错误。
④若滤液只含一种溶质,可能是M和硝酸铜恰好完全反应,也可能是M是过量的,若M过量,滤渣可能含银、铜、M三种金属,故说法正确。
故②④说法正确。
故选:D。
8. (2024•永康市校级模拟)小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3)3、Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示,则下列分析正确的是( )
A.②表示的阳离子是Ag+
B.③表示的阳离子是Zn2+
C.过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D.过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
【解答】解:A、②表示的阳离子是亚铁离子,故选项不正确。
B、③表示的阳离子是铝离子,故选项不正确。
C、亚铁离子有剩余,说明硝酸亚铁部分反应,滤渣中含有银和铁,故选项正确。
D、过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3和硝酸亚铁,故选项不正确。
故选:C。
9. (2024•龙湾区二模)某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种,为便于回收利用,小龙取其样品进行成分确定实验。其流程图如图:
(1)气体A的化学式是 。
(2)步骤Ⅱ中产生的实验现象是 。
(3)小龙为确定Mg、Zn是否存在,进一步检测发现溶液B中的溶质种类有3种,试分析能否直接得到废弃物中含有Zn 。
【解答】解:(1)结合以上分析可知,气体A的化学式是H2;
(2)步骤Ⅱ中,发生了锌置换铜的反应,发生了锌与稀硫酸产生氢气的反应,因此实验现象是有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生;
(3)结合以上分析可知,氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌;
故答案为:
(1)H2;
(2)有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生;
(3)不能;氧化铜、锌、镁均能与硫酸反应,溶液B中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸溶质,可能含有硫酸锌溶质;因此样品中含有Cu、CuO、Mg,可能含有锌。
10. (2023秋•鄞州区期末)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,金属材料的使用是一个重要标志。
(1)铁锅清洗后应及时擦干,目的是为了减缓铁锅 。
(2)铜合金比纯铜更 (填“适合”或“不适合”)用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的 (填“延展性”或“导电性”)。
【解答】解:(1)铁锅清洗后应及时擦干,能防止生锈,目的是为了减缓铁锅锈蚀。
(2)合金比其组成纯金属的硬度大,铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮。
(3)铝制品能用于制造窗户主要利用它的延展性。
11. (2024•象山县模拟)小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。
(2)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是 。
(3)从图2分析,以下结论正确的是 (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
【解答】解:(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是氢气,其化学式为H2。
(2)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快。
(3)①镁、铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强,反应速率最快,则金属镁对应的气压变化曲线是A。
②M点时AC曲线对应的气压相等,生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,则M点时参加反应的镁锌质量不相等。
③稀盐酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质量的镁和铝与足量的酸反应,铝产生的氢气的质量多,则实验时取用的镁铝质量可能相等。
12. (2024•吴兴区校级模拟)在入役10年后,“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”,舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验,探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组,实验一周后,发现试管A中铁钉几乎没有生锈,试管B中铁钉稍有生锈,试管C中铁钉明显锈蚀。
(1)试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是 。
(2)试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈,由此可得出的结论是 。
(3)你能否设置一个试管D来尝试验证,“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因?请标识在图中,并用简单文字说明。 。
(4)对于试管B中铁钉稍有生锈,同学们深入研究,将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示(室温下。自然状况的水中溶解氧约为8﹣9mg/L)。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是 。
【解答】解:(1)因为气体溶解度随温度升高而减小,试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”,目的是排出溶于水的氧气。故答案为:排出溶于水的氧气;
(2)试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈,由此可得出的结论是铁生锈需要水。故答案为:铁生锈需要水;
(3)试管D中有食盐水,加快铁锈蚀,“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因是:海水中有盐加快铁生锈。故答案为:
(4)B试管中铁钉也稍有生锈的原因是随着时间的推移,水中溶解的氧气增多。故答案为:随着时间的推移,水中溶解的氧气增多。
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