内容正文:
第九单元金属复习题
一、选择题
1.为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如甲图所示实验,实验结束后,将试管、试管内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多如乙图所示,下列说法正确的是
A.反应后烧杯中的固体一定含有铁
B.甲图试管中反应后固体一定不含铁
C.反应后烧杯中的溶液一定不含有氯化铜
D.烧杯中最后所得固体的质量一定不小于2a克
2.判断X、Y、Z的金属活动性顺序:把X和Y分别放入稀盐酸中,X溶解并产生H2,而Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化。则X、Y、Z的金属活动性由弱到强的顺序是
A.X、Y、Z B.X、Z、Y C.Z、Y、X D.Z、X、Y
3.物质的性质决定其用途,下列物质的用途只是利用其物理性质的是
A.铜丝用来做导线 B.氧气用于支持燃烧
C.氢气用来作燃料 D.用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体
4.下列有关物质的性质与用途的对应关系,正确的是( )
A.氮气熔、沸点低,可用作保护气
B.石墨很软,有光泽和滑腻感,可用于制作电极
C.钛合金可塑性好、易于加工,可用于制造人造骨
D.小苏打能与酸反应,可用于制造治疗胃酸过多的药剂
5.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A.
B.
C.
D.
6.下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A.常温下所有的金属都是固体
B.银的导电性最好,大多数电线都是用银作材料
C.不锈钢比纯铁耐腐蚀
D.自然界中,金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
7.如图是铜及其化合物的转化关系,图中标注了物质类别和铜元素的化合价。其中能通过置换反应实现的转化最多有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.下列四种金属中,活动性最强的是
A.Sn B.Ag C.Pb D.Hg
9.分别将X和Y两种金属粉末与同质量同浓度的稀盐酸反应,其发生反应的质量关系如图所示。下面说法正确的有
①X的金属活动性比Y强
②X比Y的相对原子质量大
③该反应可以表示将不等量的金属放入足量的稀盐酸中
④两种金属充分反应后所得溶液的溶质质量相等
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空与简答
10.铝和铝合金是一类重要的金属材料。工业上用铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的基本流程如下:
已知:①SiO2是一种难溶于水,也不与盐酸、硫酸反应的物质。
②铝盐与氨水反应,生成氢氧化铝沉淀和铵盐。
请回答下列问题:
(1)金属铝抗腐蚀性强,其原因是 (填字母)
A.铝不易与酸反应 B.铝表面生成致密的氧化物薄膜
C.铝不易与氧气反应 D.铝是一种不活泼的金属
(2)图中盐溶液中溶质的化学式为 .
(3)电解熔融的Al2O3,除得到金属铝之外,还可以得到另一种单质,写出其反应的化学方程式 .
(4)工业上电解熔融Al2O3的时,为了降低Al2O3的熔点还加入了冰晶石(Na3AlF6)熔剂,冰晶石中F元素的化合价为 ,冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。
A.氧化物 B.盐 C.碱 D.酸
11.黄铜矿(主要成分CuFeS2)经初步处理后,所得溶液甲中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4。某同学通过废铁屑与溶液甲反应,制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜。主要步骤如图所示:
(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式:x Fe2(SO4)3+ y Fe= z FeSO4,其中x、y、z为化学计量数,z的值为 。
(2)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式: 。
(3)步骤Ⅰ中,废铁屑含有少量铁锈,对产物的成分没有影响,原因是 。
(4)步骤Ⅱ中加入一种可溶性可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是 。
(5)步骤Ⅲ回收铜的方法为 。
12.我国是钢铁大国,粗钢产量占世界的一半。工业炼铁炼钢的主要流程如下图所示:
高炉中可能发生的化学反应有:①CaCO3CaO + CO2↑ ②C+CO22CO ③C+O2CO2④3C+2Fe2O34Fe +3CO2↑ ⑤Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(1)反应⑤中作为还原剂的物质是 。
(2)上述反应中,属于置换反应的是(填序号) ;
(3)从以上反应中可以分析得知碳元素的化合价有 种;
(4)在转炉中将生铁转化成钢,主要利用了上述反应中的(填序号) 。
(5)月饼盒中常有一小纸包,上面标明“双吸剂”,其中盛有极细的铁粉,防止食品受潮和变质,主要是铁粉生锈时与水和 发生反应。
13.化学就在我们身边。
(1)请从酒精、氧化铁、四氧化三铁、氮气、氧气、碳酸氢钠、氢氧化钡中选择合适的物质,将物质(或其主要成分)的化学式填写在横线上。
①空气中体积分数最大的气体 。
②磁铁矿的主要成分 。
③治疗胃酸过多症的一种药剂 。
(2)化石燃料的消耗会增加碳排放,充分燃烧1000g天然气和1000g煤产生和的质量如图所示,则燃烧 (填“天然气”或“煤”)产生的气体更易导致酸雨。开发和使用清洁能源势在必行,氢氧燃料电池工作能实现碳的零排放,是因为氢和氧反应的生成物质只有 (写化学式)。
14.填空题。
(1)钛合金能用来制造人造骨,是因为它与人体具有很好的 ;
(2)喝了汽水之后常常会打嗝,说明气体溶解度与 有关;
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与 反应。
(4)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显划痕,说明 。
15.在充满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH溶液后封口,易拉罐立即变瘪,原因是 ;一会儿易拉罐又鼓起,因Al与NaOH溶液反应生成H2和NaAlO2,该反应化学方程式为 ;铝制品具有良好抗腐蚀性的原因,用化学方程式表示 。
16.有铁、二氧化碳、盐酸、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液五种物质。如图所示,图中连线物质间能发生反应。已知甲是灭火“能手”,戊是除锈“高手”。
(1)乙的溶质常用于 。
(2)丁代表的物质是 (填化学式)。
(3)乙与丙反应的现象是 。
(4)在化学反应①②③④中,基本反应类型相同的是 。(填序号)
17.氧化锌(ZnO)是一种重要且应用广泛的物理防晒剂,还有抗菌消炎作用,是目前防晒剂评价中最安全有效的成分,其生产工艺如下。
(1)气体B的化学式为 ,在点燃气体B前必须进行的操作是 。
(2)步骤Ⅱ需要进行一种操作将ZnC2O4和溶液C分离,该操作的名称是 ,操作中用到的玻璃仪器是烧杯,玻璃棒和 。
(3)请写出步骤1发生反应的化学方程式 。
(4)把溶液C蒸发浓缩、冷却结晶,得到NH4Cl固体物质,请写出步骤Ⅱ中有关反应化学方程式为 。
(5)气体D中含有两种非金属氧化物,已知一种是一氧化碳,另一种是 ,一氧化碳的主要用途是 。(写出1种)
三、科学探究题
18.某河流发生镉浓度超标事件,引发舆论广泛关注。根据该事件,某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序及镉污染事故处理方法的探究活动。
查阅资料:①镉(Cd)是一种银白色金属,镉元素在化合物中通常显+2价
②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在
③氯化镉能溶于水,氢氧化镉难溶于水
活动一:金属镉与铜、银活动性顺序的探究
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取适量镉、铜、银于试管中,加入足量
镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生
三种金属的活动性顺序为
(2)取少量铜于试管中,加入适量AgNO3溶液
铜表面附着了一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为
【实验结论】根据上述实验现象判断,金属镉属于活泼金属。请写出上述实验中涉及到的化学方程式 (任写一个即可)。
活动二:对镉污染事故处理方法的讨论
【拓展应用】乙同学认为可用向受污染河段抛撒过量的烧碱(NaOH)固体的方法除去氯化镉,丙同学认为该方案虽然有效,但引发了新的污染,原因是 。受乙同学和丙同学启发,你认为可以用适量的 (写俗称)代替烧碱(NaOH)除去氯化镉。
四、计算题
19.某化工厂利用湿法冶金回收金属铜,向200kg硫酸铜废液中加入足量金属铁粉,充分反应后,得到金属铜12.8kg。
(1)加入的铁制成粉末状的原因是 。
(2)计算废液中硫酸铜的质量分数。(写出计算过程)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】三种金属的活动性顺序是锌、铁、铜,所以铁不会与氯化锌反应,铁会置换出氯化铜中的铜,将试管、试管内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多,说明铁又会置换出氯化铜中的铜,据此进行分析。
【详解】A、通过上面的分析可知,铁会置换出氯化铜中的铜,但是氯化铜的量不能确定,所以反应后烧杯中的固体中是否含铁,不能确定,故A错误;
B、两支试管中的物质加入烧杯中后,会继续生成铜,所以试管中一定含有氯化铜,滤渣中一定不含铁,故B正确;
C、通过上面的分析可知,铁会置换出氯化铜中的铜,但是氯化铜的量不能确定,题中的现象不能确定反应后烧杯中的溶液是否含有氯化铜,故C错误;
D、通过题中的分析可知,加入铁的质量是2a,每56份质量的铁会置换出64份质量的铜,所以反应后固体的质量大于2a克,故D错误。故选B。
2.C
【详解】由题文可知,X能与酸反应生成氢气而Y不能,说明金属X的活动性比Y强,金属Y能置换出硝酸银中的银而Z却不能,说明金属Y的活动性比Z强,综上所述可知,三种金属的活动性由弱到强的顺序为Z <Y<X,故选C。
3.A
【详解】A、铜丝用来做导线是利用金属的导电性,属于物理性质,符合题意;
B、氧气用于支持燃烧是利用氧气的助燃性,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,不符合题意;
C、氢气用来作燃料是利用氢气具有的可燃性,属于化学性质,不符合题意;
D、用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体是利用氢氧化钙能够和二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀和水的化学性质,不符合题意;
故选A。
4.D
【详解】A、氮气的化学性质稳定,可用作保护气,错误;
B、石墨有良好的导电性,可用于制作电极,错误;
C、钛合金与人体有很好的相容性,可用于制造人造骨,错误;
D、胃酸的主要成分为盐酸,可与小苏打反应,可用小苏打治疗胃酸过多,正确。
故选D。
【点睛】明确物质的性质是解答本题关键,根据其性质分析用途。
5.D
【详解】A、碳和氧气不完全燃烧生成一氧化碳,在空气中燃烧很难收集到纯净的一氧化碳,在操作上不可行。一氧化碳可以还原氧化铜得到二氧化碳,但二氧化碳有更廉价的来源,二氧化碳和氢氧化钠反应可以生成碳酸钠,但工业上一般用碳酸钠制取氢氧化钠,碳酸钠价格较低廉,在经济上不合理。错误;
B、铜能和硝酸银制取硝酸铜,但硝酸银价格较高,经济上不合理。硝酸铜和氢氧化钠可以生成氢氧化铜,错误;
C、铁和氧气点燃生成四氧化三铁不是氧化铁,理论错误。氧化铁和硫酸可以生成硫酸铁,错误;
D、工业上制取氢氧化钠的流程可以为高温煅烧石灰石得到生石灰氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀。反应原理、操作、经济上都合理,正确;
故选D。
6.C
【详解】A、常温下大部分金属是固体,汞在常温下是液态的,选项说法错误;
B、银的价格高,密度大,不能普遍用银制导线,选项说法错误;
C、一般,合金比组成它的纯金属具有更强的抗腐蚀性,所以不锈钢比纯铁耐腐蚀,选项说法正确;
D、铁的化学性质活泼,在自然界中不存在铁的单质,选项说法错误。
故选C。
7.B
【详解】A是铜单质,B是铜的氧化物,其中铜元素化合价为+2价,其为氧化铜,C是碱、其中铜元素化合价为+2价,其为氢氧化铜,D是铜盐,其中铜元素化合价为+2价;置换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化学反应;能通过置换反应实现的转化一定有铜单质参与反应,即A和B转化、D转化为A;
铜转化为氧化铜不能通过置换反应实现转化;
氧化铜和氢气在加热时反应生成铜和水,属于置换反应;
氯化铜和铁反应生成氯化亚铁和铜,属于置换反应;
故能通过置换反应实现的转化最多有2个,故选B。
8.A
【详解】常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,Sn、Ag、Pb、Hg四种金属最靠前的是Sn,则活动性最强的是Sn,故选A。
9.A
【详解】①该图反映的是金属质量与生成氢气的质量关系,无法判断X、Y的金属活动性,错误;
②由于两种金属元素在化合物中的化合价未知,无法判断X、Y相对原子质量的大小,错误;
③由图可知,消耗金属的质量不同,而生成氢气的质量相同,即消耗稀盐酸的质量相同,该反应可以表示将不等量的金属放入足量的稀盐酸中,正确;
④两种金属充分反应后,消耗金属的质量不同,生成氢气的质量相同,即消耗盐酸的质量相同,故所得溶液的溶质质量不相等,错误。
故正确的有1个。
故选A。
10. B (NH4)2SO4 2Al2O34Al+3O2↑ -1 B
【详解】(1)金属铝抗腐蚀性强,是因为铝表面生成致密的氧化物薄膜起到了保护作用;
(2)图中滤液中的盐是硫酸铝,盐溶液中的盐是硫酸铵,故盐溶液中溶质是硫酸铵,化学式为(NH4)2SO4;
(3)电解熔融的Al2O3,除得到金属铝之外,还可以得到另一种单质是氧气,故填:2Al2O34Al+3O2↑;
(4)冰晶石(Na3AlF6)中,钠元素为+1价,铝元素为+3价,设F元素的化合价为x,则有(+1)×3+(+3)+6x=0,x=-1,冰晶石属于盐类物质。
11. 3 Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 金属铁能与铁盐反应转化为亚铁盐 碳酸铵溶液 加入稀硫酸过滤
【详解】试题分析:(1)根据氧化还原反应中得失电子数相等,得z的值为3;(2)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式:Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(3)步骤Ⅰ中,废铁屑含有少量铁锈,对产物的成分没有影响,原因是金属铁能与铁盐反应转化为亚铁盐;(4)步骤Ⅱ中加入一种可溶性可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是碳酸铵溶液;(5)步骤Ⅲ回收铜的方法为加入稀硫酸过滤。
考点:工艺流程图
12.(1)CO/一氧化碳
(2) ④
(3)3/三
(4) ③
(5)氧气/O2
【详解】(1)反应⑤中一氧化碳可夺取氧化铁中的氧,作为该反应的还原剂,故填:CO。
(2)①符合“一变多”特征,属于分解反应; ②③符合“一变多”的特征,属于化合反应;置换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,故④属于置换反应,⑤不属于置换反应,故填:④。
(3)根据化合价代数和为零,碳酸钙、二氧化碳中碳元素+4价,一氧化碳中碳元素+2价,单质碳中碳元素0价,碳元素的化合价有3种,故填:3。
(4)在转炉中将生铁转化成钢,主要是通入氧气,使碳和氧气反应生成二氧化碳,减少碳的含量,故填:③。
(5)铁粉生锈时与水和氧气反应生锈,可用作双吸剂,故填:氧气或O2。
13.(1)
(2) 煤
【详解】(1)①空气中体积分数最大的气体为氮气,约占空气体积的78%,化学式为N2;
②磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,化学式为Fe3O4;
③上述物质中,碳酸氢钠和胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,碳酸氢钠的化学式为NaHCO3。
(2)二氧化硫是造成酸雨的主要物质,由图示可知,燃烧煤产生的气体更易导致酸雨;
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,氢氧燃料电池工作能实现碳的零排放,是因为氢和氧反应的生成物质只有水,其化学式为H2O。
14.(1)相容性
(2)温度
(3)氧气/O2
(4)黄铜比纯钢硬度大(合金比纯金属硬度大均可)
【详解】(1)钛合金能用来制造人造骨,是因为它与人体具有很好的相容性;
(2)喝了汽水之后常常会打嗝,说明气体溶解度与温度有关,温度升高,气体的溶解度减小;
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应;
(4)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显划痕,说明合金比组成它的纯金属的硬度大。
15. CO2 能与NaOH反应导致易拉罐内压强变小 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 4Al+3O2═2Al2O3
【详解】CO2 能与NaOH反应导致易拉罐内压强变小,从而易拉罐变瘪;
由于氢氧化钠能与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,压强变大,故易拉罐又会重新鼓起,该反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
铝的化学性质比较活泼,在常温下可以和氧气反应而生成氧化铝薄膜,从而阻止了进一步氧化,使铝制品具有较强的抗腐蚀性,相关的化学方程式是4Al+3O2═2Al2O3。
16. 改良酸性土壤 Fe 有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变为无色 ③④
【分析】已知甲是灭火“能手”,所以甲是二氧化碳;戊是除锈“高手”,所以戊是盐酸;因为乙能和二氧化碳反应,所以乙是氢氧化钙;丙能和氢氧化钙反应,所以丙是硫酸铜;丁能和硝酸铜和盐酸反应,所以丁是铁。把以上各物质代入框图进行验证,符合要求。
【详解】(1)乙是氢氧化钙,常用于改良酸性土壤,故填:改良酸性土壤;
(2)丁是铁,化学式是Fe,故填:Fe;
(3)氢氧化钙和硫酸铜反应生成硫酸铜和氢氧化铜,化学方程式为Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4,现象为有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变为无色,故填:有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变为无色;
(4)①二氧化碳和氢氧化钙反应反应,不属于四大基本类型;②是氢氧化钙和硫酸铜反应属于复分解反应;③硫酸铜和铁反应是置换反应;④铁和盐酸反应是置换反应,故③④基本反应类型相同,故填:③④。
17. H2 验纯 过滤 漏斗 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl CO2 作燃料或冶炼金属
【详解】(1)锌和稀盐酸反应产生氢气,则气体B是氢气,化学式为:H2;氢气具有可燃性,在点燃氢气前必须进行的操作是:验纯,防止发生危险;
(2)步骤Ⅱ需要进行一种操作将ZnC2O4和溶液C分离,该操作将固体也液体分离的名称是过滤,操作中用到的玻璃仪器是烧杯,玻璃棒和漏斗(用于过滤);
(3)步骤1锌和稀盐酸反应产生氯化锌和氢气的化学方程式:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
(4)把溶液C蒸发浓缩、冷却结晶,得到NH4Cl固体物质,步骤Ⅱ中氯化锌与草酸铵反应产生氯化铵和草酸锌的化学方程式为: ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl;
(5)草酸锌中含有锌、碳、氧三种元素,高温分解产生气体D中含有两种非金属氧化物,已知一种是一氧化碳,另一种是二氧化碳,一氧化碳具有可燃新和还原性。主要用途是:作燃料或冶炼金属。
18. 稀盐酸 蓝色 镉>铜>银 氢氧化钠具有强腐蚀性 熟石灰
【详解】[实验探究] 镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生,说明加入的酸,则取适量镉、铜、银于试管中,加入足量稀盐酸;铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,则铜表面附着了一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色;故三种金属的活动性顺序为:镉>铜>银。
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取适量镉、铜、银于试管中,加入足量稀盐酸
镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生
三种金属的活动性顺序为镉>铜>银
(2)取少量铜于试管中,加入适量AgNO3溶液
铜表面附着了一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色
[实验结论]金属镉属于活泼金属,镉和稀盐酸反应生成氯化镉和氢气,则实验中涉及到的化学方程式为。
活动二:对镉污染事故处理方法的讨论
[拓展应用]氢氧化钠具有强腐蚀性,加入过量会污染水体,则向受污染河段抛撒过量的烧碱(NaOH)固体的方法除去氯化镉,但引发了新的污染,原因是氢氧化钠具有强腐蚀性。氢氧化钙可以除去氯化镉,适量的氢氧化钙不会造成水体污染,故可以用适量的熟石灰代替烧碱(NaOH)除去氯化镉。
19.(1)增大反应物之间的接触面积;
(2)解:设废液中硫酸铜的质量分数为x
x=16%
答:废液中硫酸铜的质量分数为16%。
【详解】(1)加入的铁制成粉末状,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
(2)见答案。
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