第八单元 金属和金属材料【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级化学下册单元速记·巧练（山西专用，人教版2024）

第八单元 金属和金属材料（A卷·提升卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 可能用到的相对原子质量：C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 Zn 65 Ag 108 第I卷 选择题(共20分) 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求。) 1．下列有关合金的说法正确的是 A．生铁、氧化铁均属于合金 B．合金比其组分金属的硬度小 C．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好 D．合金的熔点比组成它的纯金属高 2．《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中蕴含了大量的化学知识。下列理解错误的是 A．“煤饼烧石成灰”——石灰石经煅烧变成生石灰 B．“凡金性又柔,可屈折如枝柳”——金的硬度比较小 C．“或用木炭，扇炉风箱，土（铁矿石）化成铁”——该过程利用氧化铁冶炼金属铁 D．“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液，表面生成红色铁锈 3．下列有关化学知识的应用、化学方程式、基本反应类型的叙述正确的是 A．炼铁高炉内炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2     还原反应 B．工业生产生石灰：CaCO₃CaO+CO₂      分解反应 C．用硫酸洗去试管壁上附着的铜：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑   置换反应 D．铝制品抗腐蚀的原理：4Al+3O2=2Al2O3        化合反应 4．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是 ①铁钉表面产生气泡  ②溶液由无色变成浅绿色  ③铁钉质量减轻  ④液体质量减轻 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 5．现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，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的表面有银析出，而Z没变化，则X、Y、Z的金属活动性顺序为 A．Z>Y>X B．X>Y>Z C．X>Z>Y D．Y>Z>X 6．人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag 7．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法均正确的一组是 物质 选用的试剂 操作的方法 A MgCl2溶液（CuCl2） 过量镁粉 过滤 B CO2（CO） 氧气 点燃 C CuSO4（Fe） 水 溶解、过滤、蒸发、结晶 D Fe（Fe2O3） 过量HCl 过滤 8．某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入镁粉和锌粉，充分反应后，剩余的镁比锌多，产生氢气的质量分别为a克和b克，则a和b的关系是 A．a＞b B．a=b C．b＞a D．无法判断 9．向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m克Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到质量为m克的滤渣。下列说法正确的是 A．反应后的滤液中可能含有AgNO3、Cu(NO3)2，一定含有Zn(NO3)2 B．取反应后的滤液观察，滤液一定呈蓝色 C．取滤渣滴加硫酸，可能有气泡产生 D．滤液中的溶质至多有两种，滤渣中的物质至少有两种 10．下列图象不能正确反映其对应变化关系是 A．向等质量的镁粉和锌粉中分别逐滴加入等溶质质量分分数的稀盐酸至过量 B．在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比 C．向一定质量的氧化铁中通入一氧化碳并持续加热 D．表示用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、工程、技术应用题（本大题共5个小题。化学方程式每空2分，除标明外，其余每空1分，共17分） 【化学与工程】 2023年5月28日上午，全球首架C919大型客机，正式开启了首次商业载客飞行。大飞机使用了各种化学材料，如铝合金、钛合金和不锈钢等。请回答： 11.若实验室有不锈钢片和纯铁片，可通过 鉴别其硬度；铁能被碾压成片，体现了金属的 。 12..航天事业中常使用铝及铝的合金，硬铝是一种 （填“纯金属”或“合金”）。 13..西汉时期有“曾青得铁则化为铜”的记载，即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出纯度较高的铜，该反应的化学方程式为 。 14.铁粉常用作食品袋内的“双吸剂”，其原理是铁粉跟空气中的氧气和水反应。为检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍有效，取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，原因是 （用化学方程式表示）得到的结论是 （填“有效”或“无效”）。 【化学与技术】 15．硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是，还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备的工艺流程如图所示。（二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应）【已知】： 回答下列问题： (1)加入过量稀硫酸“酸浸”后，溶液呈 色； (2)菱锌矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）； (3)滤液1中除含有外还包含的粒子有 （填符号）； (4)上述实验中过滤的操作注意事项是，玻璃棒的末端轻轻的斜靠在 ； (5)下列说法正确的是_________（填选项）。 A．“粉碎”是为了增大菱锌矿与稀硫酸的接触面积，使反应充分快速进行 B．过滤操作中，是用到了仪器铁架台和玻璃棒 C．在“转化”中加入足量锌粉，只是为了将过量的稀硫酸耗尽 D．从滤液1到滤液2，溶液的质量减少 三、科普阅读题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，除标注外，其余每空1分，共6分） 16. 21世纪的能源金属——锂（Li） 锂是一种银白色金属、质较软，密度比所有的油和液态烃都小。它生性活泼，是唯一与氮气在室温下反应的金属。遇水反应生成氢氧化锂（化学式LiOH）和一种可燃性气体。氢氧化锂是一种白色固体，易溶于水，溶解时放热，化学性质与氢氧化钠相似。对于如此活泼的金属锂，要保存它是十分困难的。化学家们只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中，把它的野性禁锢起来，不许它惹事生非。 锂电池是21世纪才研制开发的优质能源，是很有前途的动力电池。当前手机中广泛使用的电池、主要是高能锂电池。碳酸锂（Li2CO3）是制备锂电池的重要原料，工业上常以锂辉石精矿（主要成分为Li2O）为原料制取碳酸锂，制取的工艺流程如图1。     长春应用化学研究所研制出了一种独特的锂-氮电池（Li-N2），结构示意图见图2，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂-氮电池中的反应方程式为： 。 用锂电池发电来开动汽车，行车费只有普通汽油发动机车的1/3。锂电池对环境的影响不大，不论生产、使用和报废都不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。 (1)Li3N中氮元素化合价为________。 (2)碳布作为锂-氮电池的电极，是利用了碳单质的________。 (3)工业生产碳酸锂，“酸浸”步骤中发生反应的化学方程式为________。 (4)下列说法正确的是________。 a.金属锂可以放在煤油中保存 b.载人航天飞船中可以用LiOH代替NaOH来吸收航天员呼吸产生CO2 c.用锂电池发电具有成本低、污染少等优点 四、物质性质及应用题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分） 17．钢铁被称为“工业的骨骼”，人们的日常生活也处处离不开钢铁。小晋同学在小组合作学习过程中，对钢铁的相关内容进行了梳理。 联系实际，解决问题： (1)生活中用铁作炊具，主要利用了铁的 性。 (2)“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是（用化学方程式表示） 。 (3)列举一种生活中防止钢铁制品锈蚀的具体措施： 。 (4)将打磨后的铁片放入试管中，逐滴加入稀硫酸，发生反应的化学方程式为 。 (5)钢铁制品回收的意义是 。 四、定量分析题（本大题共1个小题。（1）2分，（2）5分，共7分） 18．钢铁产业是工业发展的基础。工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼金属铁，其反应原理为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 (1)Fe2O3中铁元素的质量分数的计算式为 。 (2)要冶炼制得224t Fe，计算理论上需要的CO的质量。 六、科学探究题（本大题共2个小题。化学方程式每空2分，除标明外，其余每空1分，共13分） 【实验设计】 19．用下图所示实验研究金属的性质。 (1)①中有气体生成，生成的气体为 。 (2)③中反应的化学方程式为 。 (3)下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是___________(填序号)。 A．①④ B．③④ C．①②④ 【科学探究】 20．糖果常会用一种银白色被称为“锡纸”的材料进行包装。“锡纸”中的金属是锡吗？据此，小明同学取某种“锡纸”进行探究： 【查阅资料】①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成；②锌粉是一种深灰色固体。 【提出猜想】猜想Ⅰ：“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (1)小明设计方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 ⅰ.取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加稀盐酸。 猜想 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立。 ⅱ.取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液。 “锡纸”表面有深灰色固体析出 【交流讨论】 (2)实验中打磨“锡纸”的目的是 。 (3)下列物质可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 （填字母）。 A．氯化铜溶液 B．硝酸银溶液 C．氯化镁溶液 D．硫酸亚铁溶液 【拓展应用】小红为探究Al、 Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验得出结论。 (4)则C为 （填化学式）溶液，发生反应的化学方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八单元 金属和金属材料（A卷·提升卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 可能用到的相对原子质量：C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 Zn 65 Ag 108 第I卷 选择题(共20分) 一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分，共20分。在每小题给出的4个选项中，只有1个选项符合题目要求。) 1．下列有关合金的说法正确的是 A．生铁、氧化铁均属于合金 B．合金比其组分金属的硬度小 C．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好 D．合金的熔点比组成它的纯金属高 【答案】C 【详解】A、合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的，具有金属特性的混合物，氧化铁是铁的氧化物不属于合金，选项错误； B、合金比其组成金属的硬度大，选项错误； C、不锈钢在铁的合金中加入了铬和镍，具有良好的抗腐蚀性，选项正确； D、合金的熔点比其组成金属的熔点低，选项错误； 故选：C。 2．《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中蕴含了大量的化学知识。下列理解错误的是 A．“煤饼烧石成灰”——石灰石经煅烧变成生石灰 B．“凡金性又柔,可屈折如枝柳”——金的硬度比较小 C．“或用木炭，扇炉风箱，土（铁矿石）化成铁”——该过程利用氧化铁冶炼金属铁 D．“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”——铁浸入铜盐溶液，表面生成红色铁锈 【答案】D 【详解】A、“煤饼烧石成灰”是指石灰石经高温煅烧变成生石灰，故A选项不符合题意； B、“凡金性又柔，可屈折如枝柳”说明金的硬度比较小，故B选项不符合题意； C、木炭在高温条件下还原氧化铁，故C选项不符合题意； D、“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”是指铁浸入铜盐溶液，表面生成红色的铜，故D选项符合题意。 故选D。 3．下列有关化学知识的应用、化学方程式、基本反应类型的叙述正确的是 A．炼铁高炉内炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2     还原反应 B．工业生产生石灰：CaCO₃CaO+CO₂      分解反应 C．用硫酸洗去试管壁上附着的铜：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑   置换反应 D．铝制品抗腐蚀的原理：4Al+3O2=2Al2O3        化合反应 【答案】D 【详解】A、高炉炼铁发生的反应为氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，该反应不属于基本反应类型，故A错误； B、工业生产生石灰是碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B错误； C、在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，即铜不与酸反应，故C错误； D、铝常温下就能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，防止铝进一步被氧化，化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故D正确。 故选D。 4．把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，产生的现象是 ①铁钉表面产生气泡  ②溶液由无色变成浅绿色  ③铁钉质量减轻  ④液体质量减轻 A．②③ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】B 【详解】把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，铁钉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，化学方程式为：，现象是铁钉表面产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，反应消耗了铁钉，所以铁钉质量会减轻。根据化学方程式，每消耗98份质量的H2SO4，就会生成152份质量的FeSO4，因此溶质的质量增大，而溶剂质量不变，则溶液质量增大，因此正确的是①②③。 故选：B。 5．现有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，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的表面有银析出，而Z没变化，则X、Y、Z的金属活动性顺序为 A．Z>Y>X B．X>Y>Z C．X>Z>Y D．Y>Z>X 【答案】B 【详解】X能与稀硫酸反应，而Y不能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，X位于氢元素前面，Y位于氢元素后面；且Y能把银从硝酸银中置换出来，而Z不能，说明在金属活动性顺序中，Y位于银元素前面，Z位于银元素后面，则金属活动性顺序X>Y>Ag>Z，故选B。 6．人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag 【答案】D 【详解】A、实验前需要打磨金属片，是为了除去表面的氧化膜，从而防止氧化膜阻碍反应的进行，故选项说法正确； B、由金属活动性：锌＞氢＞铜可知，若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡，故选项说法正确； C、若向乙试管加入ZnSO4溶液，无明显现象，说明铜不与硫酸锌溶液反应，即铜的活动性比锌弱，锌的金属活动性比铜强，故选项说法正确； D、由金属活动性锌＞铜＞银可知，若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，锌和铜都能与硝酸银反应置换出银，能得出金属的活动性：Zn＞Ag，Cu＞Ag，但无法比较锌和铜的金属活动性，故选项说法错误； 故选：D。 7．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法均正确的一组是 物质 选用的试剂 操作的方法 A MgCl2溶液（CuCl2） 过量镁粉 过滤 B CO2（CO） 氧气 点燃 C CuSO4（Fe） 水 溶解、过滤、蒸发、结晶 D Fe（Fe2O3） 过量HCl 过滤 【答案】A 【详解】A、加入过量镁粉，镁和氯化铜反应生成氯化镁和铜，过滤，除去反应生成的铜和过量的镁，可除去杂质，符合题意； B、CO2中CO含量很少，CO是不能被点燃的，不符合题意； C、加水溶解，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，除去了原物质，不符合题意； D、过量的HCl与Fe和Fe2O3都能反应，除去了原物质，不符合题意。 故选A。 8．某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入镁粉和锌粉，充分反应后，剩余的镁比锌多，产生氢气的质量分别为a克和b克，则a和b的关系是 A．a＞b B．a=b C．b＞a D．无法判断 【答案】B 【详解】将某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入镁粉和锌粉，充分反应后，剩余的镁比锌多，根据题意，镁、锌都有剩余，则稀硫酸反应完全，由于稀硫酸的质量相等，含有的硫酸的质量相等，硫酸中氢元素的质量也相等；根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，在金属与酸的反应中，生成的氢气全部来自硫酸中的氢元素，故生成的氢气的质量a、b相等，即a=b； 故选：B。 9．向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m克Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到质量为m克的滤渣。下列说法正确的是 A．反应后的滤液中可能含有AgNO3、Cu(NO3)2，一定含有Zn(NO3)2 B．取反应后的滤液观察，滤液一定呈蓝色 C．取滤渣滴加硫酸，可能有气泡产生 D．滤液中的溶质至多有两种，滤渣中的物质至少有两种 【答案】C 【分析】在金属活动性顺序表中，金属活动性锌＞铜＞银，向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入m克Zn，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，多余的锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，反应是关系式为，,反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤渣一定含有银和铜，可能含有锌；滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银。 【详解】A、反应是关系式为，，反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银，故A选项不符合题意； B、反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，则取反应后的滤液观察，滤液可能呈蓝色，故B选项不符合题意； C、反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤渣一定含有银和铜，可能含有锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生，故C选项符合题意； D、反应前后固体质量都是mg，说明硝酸银被置换完了，硝酸铜也发生了置换反应，因此滤渣一定含有银和铜，可能含有锌，则滤渣中的物质至少有两种；滤液一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定没有硝酸银，则滤液中的溶质至多有两种，故D选项不符合题意。 故选C。 【点睛】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，且置换时先把最弱的金属置换出来。 10．下列图象不能正确反映其对应变化关系是 A．向等质量的镁粉和锌粉中分别逐滴加入等溶质质量分分数的稀盐酸至过量 B．在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比 C．向一定质量的氧化铁中通入一氧化碳并持续加热 D．表示用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 【答案】C 【详解】A、镁和稀盐酸反应方程式为：，锌和稀盐酸反应方程式为：，由化学方程式及质量关系可以看出，向等质量的镁粉和锌粉中分别逐滴加入等溶质质量分数的稀盐酸至过量，一开始，酸不足，金属过量，生成氢气的质量相同；后面金属不足，酸过量，相对原子质量：Mg＜Zn，等质量的镁和锌生成氢气的质量：Mg＞Zn，该选项图象能正确反映其对应关系变化，不符合题意。 B、在电解水实验中，水电解生成氢气和氧气，且生成氢气和氧气的体积比约为2：1，改选项图象能正确反映其对应关系变化，不符合题意； C、向一定质量的氧化铁中通入一氧化碳并持续加热，生成铁和二氧化碳，固体质量不会变为零，该选项图象不能正确反映其对应关系变化，符合题意； D、催化剂能加快反应的速率，不能改变产物的质量，则用等质量、等质量分数的过氧化氢溶液制取氧气，有催化剂反应速率快，图像斜率更大，反应后产生的氧气质量都相等，不符合题意。 故选C。 【点睛】本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题，解题的关键是结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图像。 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 二、工程、技术应用题（本大题共5个小题。化学方程式每空2分，除标明外，其余每空1分，共17分） 【化学与工程】 2023年5月28日上午，全球首架C919大型客机，正式开启了首次商业载客飞行。大飞机使用了各种化学材料，如铝合金、钛合金和不锈钢等。请回答： 11.若实验室有不锈钢片和纯铁片，可通过 鉴别其硬度；铁能被碾压成片，体现了金属的 。 12.航天事业中常使用铝及铝的合金，硬铝是一种 （填“纯金属”或“合金”）。 13.西汉时期有“曾青得铁则化为铜”的记载，即把铁片放入硫酸铜溶液中可以置换出纯度较高的铜，该反应的化学方程式为 。 14.铁粉常用作食品袋内的“双吸剂”，其原理是铁粉跟空气中的氧气和水反应。为检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍有效，取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，原因是 （用化学方程式表示）得到的结论是 （填“有效”或“无效”）。 【答案】(1)互相刻画 延展性 (2)合金 (3) (4)有效 【详解】（1）不锈钢片属于合金，硬度比纯铁片大，所以不锈钢片和纯铁片比较硬度的方法是互相刻画，表面留下痕迹的是纯铁片。由于铁具有良好的延展性，所以铁能被碾压成片。故填：互相刻画；延展性。 （2）硬铝是一种铝合金，主要用于火箭、飞机、轮船等制造业，它的主要成分是铝、铜、镁、硅。故填：合金。 （3）铁片与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式。故填：。 （4）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明“双吸剂”中含有铁，即Fe+2HCl=FeCl2+H2↑得到的结论是“双吸剂”仍有效。故填：有效。 【化学与技术】 15．硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是，还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备的工艺流程如图所示。（二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应）【已知】： 回答下列问题： (1)加入过量稀硫酸“酸浸”后，溶液呈 色； (2)菱锌矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）； (3)滤液1中除含有外还包含的粒子有 （填符号）； (4)上述实验中过滤的操作注意事项是，玻璃棒的末端轻轻的斜靠在 ； (5)下列说法正确的是_________（填选项）。 A．“粉碎”是为了增大菱锌矿与稀硫酸的接触面积，使反应充分快速进行 B．过滤操作中，是用到了仪器铁架台和玻璃棒 C．在“转化”中加入足量锌粉，只是为了将过量的稀硫酸耗尽 D．从滤液1到滤液2，溶液的质量减少 【答案】(1)黄 (2)混合物 (3)、、、（4分） (4)三层滤纸一侧 (5)AB（2分） 【详解】（1）“酸浸”中加入了过量稀硫酸，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸锌溶液显无色，硫酸铁溶液呈黄色，加入过量稀硫酸“酸浸”后，溶液呈黄色； （2）菱锌矿中含有碳酸锌、二氧化硅和氧化铁等，是由多种物质组成，属于混合物； （3）“酸浸”中加入了过量稀硫酸，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，滤液1中除含有外还包含的粒子有、、、； （4）上述实验中过滤的操作注意事项是，玻璃棒的末端轻轻的斜靠在三层滤纸一侧，防止因滤纸破损，影响过滤效果； （5）A、“粉碎”是为了增大反应物的接触面积，使反应充分快速进行，正确； B、过滤操作中需使用铁架台和玻璃棒，正确； C、在“转化”中加入锌粉，锌会与过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气，会与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，与硫酸亚铁反应生成硫酸锌，在“转化”中加入足量锌粉，不仅是将过量的稀硫酸耗尽，也会与硫酸铁反应转化为硫酸锌和硫酸亚铁，锌再继续和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，错误； D、从滤液1到滤液2，加入锌粉后，锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，根据化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，每65份质量的锌生成2份质量的氢气，氢气逸出，加入锌的质量比生成氢气的质量大，溶液质量增加；锌和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸锌，加入固体，无气体、沉淀析出，溶液质量增加；锌再继续和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，根据化学方程式Zn+FeSO4=FeSO4+Fe可知，每65份质量的锌生成56份质量的铁，溶液质量增加；所以滤液2的质量一定比滤液1的质量大，错误。 故选AB。 三、科普阅读题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，除标注外，其余每空1分，共6分） 16. 21世纪的能源金属——锂（Li） 锂是一种银白色金属、质较软，密度比所有的油和液态烃都小。它生性活泼，是唯一与氮气在室温下反应的金属。遇水反应生成氢氧化锂（化学式LiOH）和一种可燃性气体。氢氧化锂是一种白色固体，易溶于水，溶解时放热，化学性质与氢氧化钠相似。对于如此活泼的金属锂，要保存它是十分困难的。化学家们只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中，把它的野性禁锢起来，不许它惹事生非。 锂电池是21世纪才研制开发的优质能源，是很有前途的动力电池。当前手机中广泛使用的电池、主要是高能锂电池。碳酸锂（Li2CO3）是制备锂电池的重要原料，工业上常以锂辉石精矿（主要成分为Li2O）为原料制取碳酸锂，制取的工艺流程如图1。     长春应用化学研究所研制出了一种独特的锂-氮电池（Li-N2），结构示意图见图2，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂-氮电池中的反应方程式为： 。 用锂电池发电来开动汽车，行车费只有普通汽油发动机车的1/3。锂电池对环境的影响不大，不论生产、使用和报废都不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。 (1)Li3N中氮元素化合价为________。 (2)碳布作为锂-氮电池的电极，是利用了碳单质的________。 (3)工业生产碳酸锂，“酸浸”步骤中发生反应的化学方程式为________。 “ (4)下列说法正确的是________。（2分） a.金属锂可以放在煤油中保存 b.载人航天飞船中可以用LiOH代替NaOH来吸收航天员呼吸产生CO2 c.用锂电池发电具有成本低、污染少等优点 四、物质性质及应用题（本大题共1个小题。化学方程式每空2分，其余每空1分，共7分） 16．钢铁被称为“工业的骨骼”，人们的日常生活也处处离不开钢铁。小晋同学在小组合作学习过程中，对钢铁的相关内容进行了梳理。 联系实际，解决问题： (1)生活中用铁作炊具，主要利用了铁的 性。 (2)“百炼成钢”是指将生铁转化为钢，其主要原理是 。 (3)列举一种生活中防止钢铁制品锈蚀的具体措施： 。 (4)将打磨后的铁片放入试管中，逐滴加入稀硫酸，发生反应的化学方程式为 。 (5)钢铁制品回收的意义是 。 【答案】(1)导热高温 (2)C+O2====CO2 (3)刷漆等（合理即可） (4) (5)节约金属资源（合理即可） 【详解】（1）铁作炊具，利用铁的导热性； （2）“百炼成钢”，是指将生铁转化为钢，其主要原理是降低生铁的含碳量； （3）防止钢铁制品锈蚀则需要隔绝氧气或水，可以采用刷漆或是涂油的方法等； （4）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：； （5）金属矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行废旧金属的回收利用，回收利用废旧金属可以节约金属资源、节约冶炼金属所需的能源、能降低成本，减少环境污染等。 四、定量分析题（本大题共1个小题。（1）2分，（2）5分，共7分） 17．钢铁产业是工业发展的基础。工业上主要利用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)冶炼金属铁，其反应原理为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 (1)Fe2O3中铁元素的质量分数的计算式为 。 (2)要冶炼制得224t Fe，计算理论上需要的CO的质量。 【答案】(1) (2)解：设理论上需要的CO的质量是x， x=168t 答：要冶炼制得224tFe，计算理论上需要的CO的质量168t。 【详解】（1）Fe2O3中铁元素的质量分数计算式为：； （2）见答案。 六、科学探究题（本大题共2个小题。化学方程式每空2分，除标明外，其余每空1分，共13分） 【实验设计】 18．用下图所示实验研究金属的性质。 (1)①中有气体生成，生成的气体为 。 (2)③中反应的化学方程式为 。 (3)下列实验组合中，能得出铁、铜、银的金属活动性顺序的是___________(填序号)。 A．①④ B．③④ C．①②④ 【答案】(1)氢气（或 ） (2) (3)BC（2分） 【详解】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，①中有气体生成，生成的气体为氢气（或 ）； （2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：； （3）实验①能说明铁的活动性大于氢，实验②能说明铜的活动性小于氢，实验③能说明铁的活动性大于铜，实验④能说明铜的活动性大于银。 A、①④证明活动性：①铁大于氢，④铜大于银，没有比较铁和铜，故不符合题意； B、③④证明活动性：③铁大于铜，④铜大于银，因此铁>铜>银，符合题意； C、①②④证明活动性：①铁大于氢，②铜小于氢，故铁大于铜，④铜大于银，故铁>铜>银。 故选：BC。 【科学探究】 19．糖果常会用一种银白色被称为“锡纸”的材料进行包装。“锡纸”中的金属是锡吗？据此，小明同学取某种“锡纸”进行探究： 【查阅资料】①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成；②锌粉是一种深灰色固体。 【提出猜想】猜想Ⅰ：“锡纸”中的金属是锡；猜想Ⅱ：“锡纸”中的金属是铝。 【进行实验】 (1)小明设计方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 ⅰ.取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加稀盐酸。 猜想 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立。 ⅱ.取打磨后的“锡纸”片放入试管中，滴加氯化锌溶液。 “锡纸”表面有深灰色固体析出 【交流讨论】 (2)实验中打磨“锡纸”的目的是 。 (3)下列物质可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 （填字母）。 A．氯化铜溶液 B．硝酸银溶液 C．氯化镁溶液 D．硫酸亚铁溶液 【拓展应用】小红为探究Al、 Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验得出结论。 (4)则C为 （填化学式）溶液，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) “锡纸”表面有气泡产生 Ⅱ (2)除去表面的氧化膜 (3)D (4) Cu(NO3)2（合理即可） 【详解】（1）操作ⅰ中，在金属活动性顺序中，锡、铝能位于氢元素前面，则都能和盐酸反应，现象为有气泡产生； 操作ⅱ中，“锡纸”表面有深灰色固体析出，可知“锡纸”能将锌从化合物溶液中置换出来，则说明“锡纸”比锌活泼，而铝比锌活泼，则说明“锡纸”中的金属是铝，猜想Ⅱ成立。 （2）金属表面会有氧化膜，实验中打磨“锡纸”的目的除去表面的氧化膜。 （3）A、由于铝、锡都位于铜元素前面，都能和氯化铜反应，该选项不符合题意； B、由于铝、锡都位于银元素前面，都能和硝酸银反应，该选项不符合题意； C、由于铝、锡都位于镁元素后面，都不能和氯化镁反应，该选项不符合题意； D、铝位于铁前面，锡位于铁后面，则铝能和硫酸亚铁反应，但锡不能，则能代替氯化锌，该选项符合题意。 故选D。 （4）由于铝能和硝酸铜反应，但银不能和硝酸银反应，则选取铝、硝酸铜、银能验证金属活动性顺序； 铝和硝酸铜反应生成铜和硝酸铝，反应的化学方程式为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$