第八单元 金属和金属材料【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练(广东专用,人教版2024)
2024-11-26
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内容正文:
第八单元 金属和金属材料(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·湖南常德)常德有众多非物质文化遗产,下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是( )
A.临澧民间纸扎 B.桃源铜器制作
C.澧县糖画技艺 D.石门红茶工艺
2.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是( )
A.磁性 B.延展性 C.导电性 D.导热性
3.(2024·山西阳泉·二模)“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨.在选择以上材料时,不需要考虑的因素是( )
A.金属的强度 B.金属的导电性 C.金属的抗腐蚀性 D.金属的加工性能
4.(2024·四川泸州·一模)2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如下)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是( )
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛高
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
5.下列化学方程式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
6.“相信科学,反对迷信”,作为中学生应当积极倡导。金光闪闪的“假金元宝”实际上是含铜和锌的合金,对于真假金元宝的鉴别,你认为下列方法不可行的是( )
A.用火烧 B.看颜色
C.测密度 D.加入稀硫酸
7.收藏家收藏清末的铝器,至今保存完好,该艺术品不易锈损的主要原因是( )
A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物易发生还原反应
C.铝不易氧化 D.铝易氧化,但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用
8.下列物质:①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2,能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
9.(2022·湖南郴州)下列实验事实或结论正确的是( )
A.大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,反应剧烈程度:锌片<铁片
B.铁与稀盐酸反应的化学方程式:
C.将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,一段时间后,铜丝表面有铝析出
D.消防队员用高压水枪灭火,此举依据的灭火原理是降低可燃物的着火点
10.(2024·深圳·一模)图为某金属的部分化学性质,下列说法不正确的是( )
A.①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为氧化铁
B.②中金属与稀硫酸恰好完全反应,溶液C中溶质为FeSO4
C.③中反应的化学方程式为
D.④中反应利用了一氧化碳的还原性,工业上可以炼铁
11.实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是( )
A. 验证质量守恒 B. 探究铁生锈需要氧气
C. 测定空气中氧气含量 D. 比较金属活动性
12.(2023·山东青岛)锰()在钢铁、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测,不合理的是( )
A.能在氧气中燃烧 B.能与氢氧化钠溶液反应
C.能与稀盐酸反应 D.能与硫酸铜溶液反应
13.(2024·江苏徐州)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
14.(2023·湖南株洲)现有X、Y、Z三种金属,为探究其金属活动性顺序,进行了如下实验:①将X和Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Z不反应;②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>X>Y
15.(2023·湖南衡阳)向和的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
二、非选择题:本大题共6小题,除标明外,每空1分,每个方程式2分,共55分。
16.(7分)2023年9月23日,恰逢杭州第十九届亚运会开幕,请同学们回答:
(1)本次亚运会中国队花剑队以45:44绝杀日本队,花剑为钢铁打造,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为 。根据如图所示信息完成下列问题:高炉炼铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示);副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了 。
某炼铁高炉内部的物料说明
炼铁原料
产品
副产品
赤铁矿(FeO、SiO2)
焦炭(C)
空气(O2、N2)
石灰石(CaCO3、杂质)
生铁(液态)
铁熔点1535℃
炉渣(CaSiO3)
炉气(CO、CO2、N2)
(2)亚运会201金,辉煌背后是强大的祖国,我们国家的科技发展日新月异,例如嫦娥四号成功登陆月球背面,世界首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号着陆器的主体材料为钛合金,主要是利用其______的物理性质;
A.密度小,耐腐蚀
B.硬度大
C.化学性质稳定性好,熔点高
(3)航天器的天线是由钛合金制造。工业上通常在高温下用四氯化钛(TiCl4)与金属镁发生置换反应获得金属钛,该反应的化学方程式为 。
17.(7分)(2023·山东淄博)金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题:
(1)利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片,说明金具有良好的______(填字母)。
A.金属光泽 B.导电性 C.延展性 D.导热性
(2)在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀,其原因是 。
(3)某同学设计下图所示实验方案,验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。
能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ;要验证铜的金属活动性比银强,试管C中应加入 (填化学式)溶液。
18.(10分)金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
I、见证历史
(1)西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美设计精妙(如图)。青铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
Ⅱ、立足当下
(2)电线是金属的一个应用实例,它利用了金属的什么性质? (答一点即可)
(3)2019年我国发行了第五套人民币硬币材质都改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 。
A.金属的耐腐蚀性 B.金属的耐磨 C.金属的硬度 D.金属的导热性
Ⅲ、深入研究
铁的化学性质:
(4)A实验中,反应的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型)。
(5)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是 。
铁的冶炼:
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(6)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(7)用B装置检验气体生成物,B中的液体是 。
19.(10分)(2024·山东烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
20.(9分)(2023·山东烟台)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、镍三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(化学式)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【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:;猜想二:;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
实验现象
解释与结论
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。
锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片无明显现象。
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条)。
21.(12分)某金属冶炼厂用炉甘石(主要成分为ZnCO3)为原料冶炼金属锌。学校兴趣小组为了测定炉甘石中ZnCO3的质量分数,进行了以下探究:
【查阅资料】ZnCO3与CaCO3性质类似,与盐酸反应生成氯化锌、水和二氧化碳。
往装有30g炉甘石样品的烧杯中分次加入稀盐酸(杂质不参与反应),每次都在溶液中不再产生气泡时称量,所得数据如表:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
测得产生的总质量/g
2.2
X
6.6
8.8
8.8
请回答并计算:
(1)表中X= ;炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸 g。
(2)炉甘石样品中碳酸锌的质最分数为多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
(3)分析实验数据,在图中,画出加入盐酸过程中,产生二氧化碳质量对应的变化图,并标注必要的数值 。
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第八单元 金属和金属材料(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·湖南常德)常德有众多非物质文化遗产,下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是( )
A.临澧民间纸扎 B.桃源铜器制作
C.澧县糖画技艺 D.石门红茶工艺
【答案】B
【解析】A、临澧民间纸扎用纸制作的,不符合题意;
B、桃源铜器用铜制作的,铜属于金属,符合题意;
C、澧县糖画技艺用糖制作的,不符合题意;
D、石门红茶工艺用茶叶制作的,不符合题意。
故选B。
2.)《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是( )
A.磁性 B.延展性 C.导电性 D.导热性
【答案】B
【解析】每金七厘造方寸金一千片,是在描述黄金可以被压制成薄片,说明黄金具有良好的延展性;
故选B。
3.(2024·山西阳泉·二模)“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨.在选择以上材料时,不需要考虑的因素是( )
A.金属的强度 B.金属的导电性 C.金属的抗腐蚀性 D.金属的加工性能
【答案】B
【解析】“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨,则在选择“中国天眼”的材料时,需要考虑的因素有金属的强度、金属的抗腐蚀性、金属的加工性能,不需要考虑到因素是金属的导电性,故选:B。
4.(2024·四川泸州·一模)2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如下)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是( )
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛高
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
【答案】B
【解析】A、太阳翼可将太阳能转化为电能,说法正确;
B、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛低,说法错误;
C、返回舱经过大气层时要经历高温、摩擦力很大的环境,因此表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点,说法正确;
D、为了能减轻船体质量,飞船大量使用密度较小的合金材料,说法正确。
故选:B。
5.下列化学方程式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁,而不是氯化铁,反应的化学方程式为:,该选项书写不正确;
B、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:,该选项书写不正确;
C、氧化镁的化学式为MgO,反应的化学方程式为:,该选项书写不正确;
D、铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,方程式书写正确,该选项书写正确。
故选D。
6.“相信科学,反对迷信”,作为中学生应当积极倡导。金光闪闪的“假金元宝”实际上是含铜和锌的合金,对于真假金元宝的鉴别,你认为下列方法不可行的是( )
A.用火烧 B.看颜色
C.测密度 D.加入稀硫酸
【答案】B
【解析】A、金化学性质比较稳定,铜灼烧和氧气反应生成黑色氧化铜,可以鉴别;B、黄金、铜和锌的合金都是黄色,看颜色不能鉴别;C、黄金、铜和锌的合金的密度不同,测密度可以鉴别;D、金化学性质比较稳定,加入稀硫酸不反应;锌和稀硫酸反应生成氢气,可以鉴别。故选B。
7.收藏家收藏清末的铝器,至今保存完好,该艺术品不易锈损的主要原因是( )
A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物易发生还原反应
C.铝不易氧化 D.铝易氧化,但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用
【答案】D
【解析】A、铝的化学性质比较活泼,铝能与空气中氧气反应,故A不正确;B、该艺术品不易腐蚀的主要原因,不是铝的氧化物容易发生还原反应,故B不正确;C、常温下,铝能与氧气反应,故C不正确;D、该艺术品不易腐蚀的主要原因是铝易氧化,铝表面形成的致密的氧化铝薄膜,具有保护内部铝的作用,故D正确。故选D。
8.下列物质:①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2,能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【答案】D
【解析】镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气;铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能生成氯化铁;铜的活动性顺序排在氢之后,不能与稀硫酸反应;锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气;
故选D。
9.(2022·湖南郴州)下列实验事实或结论正确的是( )
A.大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,反应剧烈程度:锌片<铁片
B.铁与稀盐酸反应的化学方程式:
C.将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,一段时间后,铜丝表面有铝析出
D.消防队员用高压水枪灭火,此举依据的灭火原理是降低可燃物的着火点
【答案】B
【解析】A、大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,由于锌的金属活动性比铁强,故锌反应更剧烈,选项错误;
B、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:,选项正确;
C、将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,由于铜的活动性不如铝活泼,故不会发生反应,无明显现象,选项错误;
D、消防队员用高压水枪灭火,原理是降低温度至可燃物的着火点以下,而着火点是物质的固有属性,不能降低,选项错误;
答案为:B。
10.(2024·深圳·一模)图为某金属的部分化学性质,下列说法不正确的是( )
A.①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为氧化铁
B.②中金属与稀硫酸恰好完全反应,溶液C中溶质为FeSO4
C.③中反应的化学方程式为
D.④中反应利用了一氧化碳的还原性,工业上可以炼铁
【答案】A
【解析】A为金属,且与硫酸铜溶液反应,生成红色固体D,及A与稀硫酸反应,可生成浅绿色溶液可知,金属A是铁;
A、①中金属铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为四氧化三铁,不是氧化铁,说法不正确,故符合题意;
B、②中金属铁与稀硫酸恰好完全反应,生成硫酸亚铁和氢气,所以溶液C中溶质为FeSO4,说法正确,故不符合题意;
C、③中发生的反应为铁与硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜,其反应的化学方程式为:,说法正确,故不符合题意;
D、红棕色粉末是氧化铁,其与一氧化碳在高温的条件下反应,生成铁和二氧化碳,即利用了一氧化碳的还原性将氧化铁还原为金属铁,工业上常用此方法炼铁,说法正确,故不符合题意。
故选A。
11.实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是( )
A. 验证质量守恒 B. 探究铁生锈需要氧气
C. 测定空气中氧气含量 D. 比较金属活动性
【答案】B
【解析】A、氯化钠和硝酸钾不反应,不能用来验证质量守恒定律,故A错误;
B、两支试管中的铁钉都与水接触,左侧试管中的铁钉还能够与空气中的氧气接触,一段时间后发生锈蚀,右侧试管中的铁钉不能接触空气,铁钉不发生锈蚀,则该实验探究铁生锈是否需要氧气,故B正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,压强不变,不能用来测定空气中氧气含量,故C错误;
D、比较金属活动性需要控制金属的形状、大小相同,故D错误。
故选:B。
12.(2023·山东青岛)锰()在钢铁、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测,不合理的是( )
A.能在氧气中燃烧 B.能与氢氧化钠溶液反应
C.能与稀盐酸反应 D.能与硫酸铜溶液反应
【答案】B
【解析】A、锰( Mn )的金属活动性介于锌和铁之间,铁能在氧气中燃烧,所以推测锰能在氧气中燃烧,故A合理;
B、锰( Mn )的金属活动性介于锌和铁之间,铁和锌都不能与氢氧化钠溶液反应,所以锰不能与氢氧化钠溶液反应,故B不合理;
C、在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与稀盐酸反应,锰( Mn )的金属活动性介于锌和铁之间,锰也能与稀盐酸反应,故C合理;
D、在金属活动性顺序中,位置排在铜前面的金属,能与硫酸铜溶液反应,锰( Mn )的金属活动性介于锌和铁之间,锰能与硫酸铜溶液反应,故D合理;
故选B。
13.(2024·江苏徐州)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
【解析】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。
14.(2023·湖南株洲)现有X、Y、Z三种金属,为探究其金属活动性顺序,进行了如下实验:①将X和Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Z不反应;②将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化。则有关X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>X>Y
【答案】B
【解析】由题意可知,将X和Z分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Z不反应,说明活动性X>Z,将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化,说明活动性Z>银>Y,所以X、Y、Z的金属活动性顺序为:X>Z>Y,故选:B。
15.(2023·湖南衡阳)向和的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】D
【分析】由金属活动性顺序Mg>Zn>Cu可知,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,和氯化镁不反应;
【解析】A、若滤液为蓝色,说明滤液中含有CuCl2,则滤渣中一定含有Cu,一定不含Zn,故选项A说法错误;
B、若滤液不为蓝色,则滤液中一定不含CuCl2,故选项B说法错误;
C、若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Zn,不含Mg,故选项C说法错误;
D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,故选项D说法正确;
故选:D。
二、非选择题:本大题共6小题,除标明外,每空1分,每个方程式2分,共55分。
16.(7分)2023年9月23日,恰逢杭州第十九届亚运会开幕,请同学们回答:
(1)本次亚运会中国队花剑队以45:44绝杀日本队,花剑为钢铁打造,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为 。根据如图所示信息完成下列问题:高炉炼铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示);副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了 。
某炼铁高炉内部的物料说明
炼铁原料
产品
副产品
赤铁矿(FeO、SiO2)
焦炭(C)
空气(O2、N2)
石灰石(CaCO3、杂质)
生铁(液态)
铁熔点1535℃
炉渣(CaSiO3)
炉气(CO、CO2、N2)
(2)亚运会201金,辉煌背后是强大的祖国,我们国家的科技发展日新月异,例如嫦娥四号成功登陆月球背面,世界首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号着陆器的主体材料为钛合金,主要是利用其______的物理性质;
A.密度小,耐腐蚀
B.硬度大
C.化学性质稳定性好,熔点高
(3)航天器的天线是由钛合金制造。工业上通常在高温下用四氯化钛(TiCl4)与金属镁发生置换反应获得金属钛,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)含碳量不同 空气污染
(2)B
(3)
【解析】(1)生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,生铁和钢都是铁的合金,性能不同主要是因为含碳量不同,高炉炼铁的主要原理是氧化铁和一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为,炉气中的一氧化碳是空气污染物,排入空气会污染空气,所以副产品中的炉气可重复利用,既节约了能源又减少了空气污染,故填:含碳量不同、、空气污染;
(2)制作航天器材外壳,需要密度小,以便通过火箭带入太空,同时需要硬度大防撞击,密度和硬度不需要化学变化表现出来,是物理性质,耐腐蚀、化学性质稳定需要通过化学变化表现出来,是化学性质,故选:B;
(3)反应物是四氯化钛和镁,条件是高温,置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,且反应前后元素的种类不变,所以生成物有钛,同时生成氯化镁,化学方程式为,故填:。
17.(7分)(2023·山东淄博)金属与金属材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。回答下列问题:
(1)利用物理方法可以把黄金压成厚度只有1/10000mm的薄片,说明金具有良好的______(填字母)。
A.金属光泽 B.导电性 C.延展性 D.导热性
(2)在钢铁制品表面刷油漆可防止锈蚀,其原因是 。
(3)某同学设计下图所示实验方案,验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱。
能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象是 ;要验证铜的金属活动性比银强,试管C中应加入 (填化学式)溶液。
【答案】(1)C
(2)隔绝空气和水(2分)
(3)A 中有气泡产生,B 中没有气泡产生(2分) AgNO3(2分)
【解析】(1)黄金可以压成厚度只有1/10000mm的薄片,说明其具有良好的延展性,故选C。
(2)铁与氧气和水共同接触时会生锈,在钢铁制品表面刷油漆,能隔绝氧气和水,从而防止锈蚀。
(3)铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不能与硫酸反应,则可说明铁比铜活泼,则现象为A 中有气泡产生,B 中没有气泡产生;
若想验证铜的金属活动性比银强,可通过证明铜能将银从其化合物溶液中置换出来,则试管C中可加入硝酸银溶液。
18.(10分)金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
I、见证历史
(1)西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美设计精妙(如图)。青铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
Ⅱ、立足当下
(2)电线是金属的一个应用实例,它利用了金属的什么性质? (答一点即可)
(3)2019年我国发行了第五套人民币硬币材质都改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 。
A.金属的耐腐蚀性 B.金属的耐磨 C.金属的硬度 D.金属的导热性
Ⅲ、深入研究
铁的化学性质:
(4)A实验中,反应的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型)。
(5)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是 。
铁的冶炼:
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(6)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(7)用B装置检验气体生成物,B中的液体是 。
【答案】(1)大
(2)导电性
(3)D
(4) 化合
(5)与水接触
(6)
(7)澄清石灰水
【解析】(1)一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,则青铜的硬度比纯铜大。
(2)金属可做电线,利用了金属的导电性。
(3)根据硬币的流通特点可知:铸造出的硬币要有较强的耐腐蚀性、耐磨及硬度较大,而金属的导热性不是铸造硬币所考虑的因素,故选D。
(4)铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,化学方程式为:,该反应符合“多变一”的特点,其基本反应类型属于化合反应。
(5)实验B中,铁与氧气和水同时接触,会生锈,实验C中铁只与氧气接触,不生锈,对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是与水接触。
(6)装置玻璃管中,一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(7)生成的气体产物为二氧化碳气体,应用澄清石灰水来检验,澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,可观察到有白色沉淀生成。
19.(10分)(2024·山东烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
【答案】(1)用磁铁吸引
(2)稀盐酸
(3)③ ①
(4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥(2分)
(5)氯化铝/AlCl3
(6)铁粉
【解析】(1)由于磁铁能吸引铁片,不能吸引铝片,所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。故填:用磁铁吸引。
(2)由于稀盐酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成氯化铁和水,所以用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用稀盐酸。故填:稀盐酸。
(3)由于铝片上有凹陷图案,没有附着物,说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸。
由于铁片上出现红色附着物图案,说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液 。故填:③;①。
(4)由于铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件,即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。故填:保持铁片蚀刻画表面清洁干燥。
(5)由于铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液,所以铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,回收保存。故填:氯化铝。
(6)由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液,所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是。故填:铁粉;。
20.(9分)(2023·山东烟台)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、镍三种金属,兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(化学式)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱
【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:;猜想二:;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
实验现象
解释与结论
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。
锌片表面产生的气泡较快;镍片表面产生的气泡较慢;铜片无明显现象。
猜想 正确。镍与稀硫酸反应的化学方程式是 。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍
【设计方案】兴趣小组设计了如图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是 。步骤②中生成C的化学方程式是 。
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是 (答1条)。
【答案】(2分) 一 铜/ 节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)
【解析】实验一:[提出猜想]由于锌的活动性比铜强,再结合其它猜想,则猜想三为Ni>Zn>Cu。
[进行实验]根据现象可知,锌、镍均能与硫酸反应,铜不能与硫酸反应,且锌反应比镍快,则说明金属活动性顺序Zn>Ni>Cu,即猜想一成立;
镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气反应的化学方程式为。
实验二:[设计方案]锌、镍的活动性比氢强,铜的活动性比氢弱,加入过量的稀硫酸,锌、镍分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸镍和氢气,铜不与硫酸反应,则金属A为铜,溶液B为硫酸锌、硫酸镍、硫酸;
由于锌的活动性比镍的活动性强,锌与硫酸镍反应硫酸锌和镍,反应的化学方程式为。
[反思评价]合理开发城市“金属矿山”可以节约金属资源,减少对环境的污染,故答案为:节约金属资源,减少对环境的污染(合理即可)。
21.(12分)某金属冶炼厂用炉甘石(主要成分为ZnCO3)为原料冶炼金属锌。学校兴趣小组为了测定炉甘石中ZnCO3的质量分数,进行了以下探究:
【查阅资料】ZnCO3与CaCO3性质类似,与盐酸反应生成氯化锌、水和二氧化碳。
往装有30g炉甘石样品的烧杯中分次加入稀盐酸(杂质不参与反应),每次都在溶液中不再产生气泡时称量,所得数据如表:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
测得产生的总质量/g
2.2
X
6.6
8.8
8.8
请回答并计算:
(1)表中X= ;炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸 g。
(2)炉甘石样品中碳酸锌的质最分数为多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
(3)分析实验数据,在图中,画出加入盐酸过程中,产生二氧化碳质量对应的变化图,并标注必要的数值 。
【答案】(1)4.4(2分) 80(2分)
(2)设30g炉甘石中碳酸锌的质量为x。
=
x=25g
炉甘石中碳酸锌的质量分数=×100%≈83.3%
答:炉甘石样品中碳酸锌的质量分数为83.3%。(6分)
(3)(2分)
【解析】(1)由表格可知,第一次加入20g盐酸产生的二氧化碳质量为:20g+30g-47.8g=2.2g,第四次加入20g盐酸产生的二氧化碳质量为:83.4g+20g-101.2g=2.2g,但第五次加入20g盐酸之后,101.2g+20g=121.2g,无二氧化碳产生,所以第四次加入盐酸时,碳酸锌恰好完全反应,所以第二次加入盐酸时也产生2.2g二氧化碳,一共产生的二氧化碳质量为2.2g+2.2g=4.4g,炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸80g。
(2)见答案。
(3)一共加入了80g盐酸,碳酸锌恰好完全反应,一共产生的二氧化碳质量为8.8g,所以图像为:。
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