内容正文:
检测卷04 金属和金属材料
时间:60分钟,满分:100分
一、选择题:本大题共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.(江苏省镇江市2024-2025学年九年级上学期期末化学试题)下列物质属于纯净物的是
A.冰水 B.空气 C.生铁 D.酱油
2.(24-25九年级上·湖南邵阳·期末)下列文具的材料属于合金的是
A.橡皮 B.塑料水彩笔 C.胶带 D.不锈钢直尺
3.(24-25九年级下·辽宁·单元测试)下列做法中,能防止铁制品生锈的是
A.用清水冲洗脏了的自行车 B.用废酸液冲洗铁制污水管道
C.在铁制篮球架上刷一层油漆 D.切完咸菜后,未清洗菜刀
4.(24-25九年级上·河南商丘·阶段检测)下列四个反应,不属于置换反应类型的是
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ B.Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
C.CuO+H2Cu+H2O D.CuO+COCu+CO2
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)镍合金广泛应用于化工、航海和航天等领域。如图所示为镍在元素周期表中的信息。下列说法正确的是
A.镍的元素符号是Ni B.镍的相对原子质量为58.69g
C.镍原子的中子数为28 D.镍合金是含有镍的化合物
6.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)兴趣小组通过下列实验探究金属的性质。
实验一:将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画,铝片表面出现划痕
实验二:将锌粒放入过量稀硫酸中,持续产生气体,最终固体消失
实验三:将铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后取出,溶液变成蓝色
根据上述实验现象下列说法错误的是
A.实验一说明硬铝的硬度比铝的大 B.实验二所得的溶液中溶质为ZnSO4
C.实验三 说明铜的活动性比银的强 D.实验三反应后所得溶液的质量减小
7.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)已知:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,现将CO气体与21.4g Fe(OH)3在密闭容器中加热一段时间后得到Fe、FexOy混合物12.8g,将此混合物溶于100.0g稀H2SO4,固体完全溶解完全反应,产生0.2g H2。(FexOy能溶于稀H2SO4无气体产生)。下列说法正确的是
A.混合物中含5.6g铁元素 B.生成CO2和H2O共8.6g
C.FexOy为Fe2O3 D.参加反应的硫酸质量为9.8g
8.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)已知:CaC2O4CaCO3+CO↑,CaCO3CaO+CO2↑ 。用如图装置研究炼铁原理。下列说法正确的是
A.实验时,先加热Fe2O3,后加热CaC2O4
B.装置②中粉末变成黑色,取黑色粉末溶于稀盐酸,有气泡产生,说明有Fe生成
C.装置③中澄清石灰水变浑浊,能说明装置②中有CO2生成
D.若装置②中最终得到Fe的质量为5.6g, 那么装置①中分解的CaC2O4质量为19.2g
9.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理:在高温下,用还原剂将铁从铁矿石中还原出来
B.生铁只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品
C.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
D.目前我国钢铁年产量全球第一,但一些特种钢仍需进口
10.(22-23九年级上·河北保定·期末)下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别和
点燃气体,在火焰上方罩干而冷的烧杯
B
区分硬水和软水
滴加肥皂水
C
除去碳粉中的铁粉
在空气中灼烧
D
比较铜片和黄铜片的硬度
相互刻划
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25九年级上·江苏常州·期末)用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图),一周后观察现象。下列说法正确的是
A.对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气 B.对比实验②④可说明铁生锈需要水分
C.实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重 D.对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀
12.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)将两张相同的铁丝网置于两个相同大小的锥形瓶中,分别倒入等体积的蒸馏水和食盐水,立即旋紧橡皮塞,将导管伸入滴有红墨水的水中。一段时间后,观察到烧杯中的导管内液面上升,且右侧导管内液面上升幅度较大,锥形瓶b中的铁丝网比a中的铁丝网锈蚀更严重。下列相关说法不正确的是
A.烧杯中的导管内液面上升是因为锥形瓶内气体被消耗
B.通过本实验说明食盐能加快铁锈蚀
C.仅通过本实验就能证明铁锈蚀需要与水接触
D.铁的锈蚀原理可用于测定空气中氧气的体积分数
13.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,现设计如图工艺流程回收锡。已知:Sn+SnCl4=2SnCl2,Cu与SnCl4不反应。下列说法正确的是
A.该流程中可循环利用的物质是SnCl4和Cu
B.固体A中一定含有的金属是铜和锡
C.步骤②中的化学方程式是2SnCl2=Sn+SnCl4
D.相比直接焚烧,该工艺不仅减轻环境污染,而且最终回收的Sn比原金属粉末M中的Sn更多
14.(24-25九年级上·重庆·阶段检测)下列图像与对应关系正确的个数为
①向一定质量氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入镁粉至过量
②高温灼烧木炭和氧化铁的固体混合物
③向含等质量HCl的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量
④等质量的Mg和O2在密闭容器中充分反应
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下图是小明同学绘制的关于铁元素的价类二维图,下列说法正确的是
A.a点对应的物质无法与CuSO4溶液发生置换反应
B.b点对应的物质是铁在氧气中燃烧的产物
C.c点对应的物质中铁元素为+3价
D.e点对应的物质可以是铁锈
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.(24-25九年级上·福建三明·期末)《天工开物·五金》中记载:凡倭铅(锌),其质用炉甘石(主要成分为碳酸锌)熬炼而成……每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,封裹泥固,以渐研干,勿使见火拆裂。然后,逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。冷定,毁罐取出,每十耗去其二,即倭铅也……以其似铅而性猛,故名之曰倭云。
(1)炉甘石属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)泥罐中掺有煤炭,反应的化学方程式为:ZnCO3+aCZn+bCO↑,则a= ,b= 。
(3)“其底铺薪”,薪:木柴,薪比煤炭饼更容易点燃的原因是 。
(4)“封裹泥固,以渐研干,勿使见火拆裂”是为了保持密封环境,和“冷定”后才能“毁罐”有相同目的,该目的是 。
(5)“以其似铅而性猛,故名之曰倭云”——意思是锌比铅更活泼。将锌加入氯化铅(PbCl2)溶液中,反应的化学方程式为 。
17.(24-25九年级上·江苏南通·期中)锌及其化合物对现代工业和人类生活有着极其重要的作用。
(1)已知在加热的条件下,锌能与氧气反应。《天工开物》中记载有获得金属锌的方法:将炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼一起装入炼锌罐,泥封,在底部生火加热至红热,等“冷定”后毁罐,即可获得锌单质。
①ZnCO3中碳元素的化合价为 。
②ZnCO3在高温下分解成X和CO2,X再与煤炭中的碳反应:。则X的化学式为 。
③请从化学变化的角度解释需“冷定”后才毁罐取锌的原因: 。
(2)某钢铁厂高炉瓦斯泥含锌4~5%,并含有大于40%的铁。为了充分回收瓦斯泥中铁锌资源,该厂用回转窑高温焙烧瓦斯泥:瓦斯泥从进料端进入回转筒,随着回转筒的旋转,瓦斯泥在回转筒内逐渐向出料端挪移。在这个过程中,锌受到热风和火焰的作用形成蒸气,进而被氧化形成氧化锌,与其它粉尘一起被收集而形成富含锌的烟尘。
①锌由固体变成蒸气的过程中,锌原子的 发生改变;锌先于铁形成蒸气,是因为锌的 低。
②回收工艺采用回转筒旋转加热的好处是 。
(3)锌元素有抑菌作用。ZnO和Zn2(OH)2CO3都可添加到药膏里,药效高低与有效成分的含量相关。相同质量的Zn2(OH)2CO3的抑菌活性低于ZnO,其可能的原因是 。
18.(24-25九年级上·广东茂名·阶段检测)兴趣小组猜想木炭还原氧化铜的产物可能有金属铜、二氧化碳气体和一氧化碳气体,并设计实验加以验证。(氧化铁为红色,铁粉为黑色)
(1)A处硬质玻璃管中的现象为 。
(2)一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的红色物质中析出少量黑色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了 气体,B处硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
(3)反应前,先打开K1,向装置内通一段时间N2的原因是 。装置C的作用是 。
【反思】
(4)有同学提出,D装置中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,你是否同意他的观点 ,请说明理由 。
(5)D装置的作用有两个,分别是 , 。
19.(24-25九年级上·广东汕头·阶段检测)某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。
【任务一】认识脱氧剂的作用
(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是___________。(填字母)
A.除去氧气,抑制霉菌生长 B.防止食品因氧化而变色、变质
【任务二】探究脱氧剂的成分
(2)用剪刀剪开一包脱氧剂,倾倒于白纸上,观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料,推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。
探究过程
实验现象
实验结论
①用磁铁靠近该混合物
部分黑色粉末被吸引
粉末可能含有 和Fe3O4
②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中,加入足量 。
黑色固体完全消失, 。
黑色粉末中含有铁粉:反应的化学方程式 。
③另取少量黑色粉末,采用以下装置加热。
。
固体中含有活性炭。
资料还显示,脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。
【任务三】解密脱氧原理
剪开一包脱氧剂,用磁铁靠近,将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中,滴加5~6滴水,封口,轻轻揉搓布袋。
(3)打开布袋看到黑色粉末变为 色,表明铁粉发生氧化生锈。
(4)研究表明,铁粉能与空气中的 反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐。
(5)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有 。(写一种即可)。
20.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)人类在大规模应用金属的历史进程中,先后经历了铜、铁、铝和钛(Ti)的使用。
(1)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,“曾青”指的是可溶性的铜的化合物(如硫酸铜),有关反应的化学方程式例如: 。
(2)金属材料因锈蚀而报废。铁生锈的条件是与 同时接触。把铁制成不锈钢可有效的防止铁生锈。
(3)铝制品具有很强的抗腐蚀性,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛应用于航天、医疗等领域。常温下,钛不溶于水,不和溶质质量分数小于5%稀盐酸和稀硫酸反应。工业上以金红石(主要成分为)为原料生产铁合金流程如下:
①航天飞机常用到钛合金,如图是钛的原子结构示意图和钛在元素周期表中的部分信息。下列有关说法不正确的是 。
A. B.钛原子在化学反应中易失电子
C.钛原子序数为22 D.钛元素位于元素周期表第四周期
②反应I前要对焦炭和金红石进行粉碎处理,这样做的目的是 。写出反应I的化学方程式: 。
③请设计从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案: 。
21.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)研究和转化CO2具有重要意义。
(1)某小组对CO2的性质进行实验探究。
①实验室常用于检验CO2的试剂为 (填试剂名称)。
②将湿润的紫色石蕊纸条放入集满CO2的集气瓶中,观察到的现象为 ,CO2参与反应的化学方程式为 。
(2)炼铁工业会产生大量CO2,用天然气代替焦炭炼铁可以减少CO2排放。天然气炼铁的原理如下(括号内为主要成分的化学式)。在能化剂作用下,CH4与H2O或CO2反应均可生成CO和H2。
① 天然气燃烧生成H2O和CO2,为炼铁提供高温。CH4燃烧的化学方程式为 。
②上述流程“高温炼铁”时,将Fe2O3转化为Fe的物质是 (写化学式)。
③与焦炭炼铁相比,该方法能减排CO2的原因是 。
④用600吨含氧化铁80%的赤铁矿炼铁,若不计生产过程中铁的损耗,则生产的钢铁中铁的质量为 。(写出计算过程)
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检测卷04 金属和金属材料
时间:60分钟,满分:100分
一、选择题:本大题共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.(江苏省镇江市2024-2025学年九年级上学期期末化学试题)下列物质属于纯净物的是
A.冰水 B.空气 C.生铁 D.酱油
【答案】A
【详解】A、冰水中只含水这一种物质,属于纯净物,该选项符合题意;
B、空气中含有氮气、氧气等,属于混合物,该选项不符合题意;
C、生铁为铁合金,属于混合物,该选项不符合题意;
D、酱油中含有多种物质,属于混合物,该选项不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·湖南邵阳·期末)下列文具的材料属于合金的是
A.橡皮 B.塑料水彩笔 C.胶带 D.不锈钢直尺
【答案】D
【详解】A、橡皮的主要成分是合成橡胶,属于有机合成材料,不属于合金,故不符合题意;
B、塑料水彩笔的主要成分是塑料,属于有机合成材料,不属于合金,故不符合题意;
C、胶带的主要成分是合成橡胶,属于有机合成材料,不属于合金,故不符合题意;
D、不锈钢直尺主要成分是铁,还含有铬、镍,属于合金,故符合题意。
故选D。
3.(24-25九年级下·辽宁·单元测试)下列做法中,能防止铁制品生锈的是
A.用清水冲洗脏了的自行车 B.用废酸液冲洗铁制污水管道
C.在铁制篮球架上刷一层油漆 D.切完咸菜后,未清洗菜刀
【答案】C
【详解】A、自行车脏了用清水冲洗,会使铁与氧气和水充分接触,容易生锈,故选项错误;
B、用废酸液冲洗铁制污水管道时,酸液能与铁反应,能够腐蚀铁,能加快铁的锈蚀速率,故选项错误;
C、在铁制篮球架上刷一层油漆能够使铁与氧气和水隔绝,从而防止铁生锈,故选项正确;
D、将菜刀洗净后要擦干,才能使得菜刀不能与水充分接触,不容易生锈,菜刀与食盐溶液接触时更容易生锈,切完咸菜后未清洗的菜刀更容易生锈,故选项错误;
故选C。
4.(24-25九年级上·河南商丘·阶段检测)下列四个反应,不属于置换反应类型的是
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ B.Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
C.CuO+H2Cu+H2O D.CuO+COCu+CO2
【答案】D
【详解】置换反应是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,选项A、B、C均属于置换反应,选项D中的两种反应为都是化合物,所以不是置换反应。
故选D。
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)镍合金广泛应用于化工、航海和航天等领域。如图所示为镍在元素周期表中的信息。下列说法正确的是
A.镍的元素符号是Ni B.镍的相对原子质量为58.69g
C.镍原子的中子数为28 D.镍合金是含有镍的化合物
【答案】A
【详解】A、由元素周期表中的一格可知,右上角的字母表示元素符号,则镍的元素符号是Ni,故选项说法正确;
B、由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,不是“g”,通常省略不写,则镍的相对原子质量为58.69,故选项说法错误;
C、由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,镍的相对原子质量为58.69,左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数,相对原子质量≈质子数+中子数,镍原子的质子数为28,因此镍原子的中子数为58.69-28≈31,故选项说法错误;
D、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物,因此镍合金是含有镍和其他物质的混合物,故选项说法错误;
故选:A。
6.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)兴趣小组通过下列实验探究金属的性质。
实验一:将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画,铝片表面出现划痕
实验二:将锌粒放入过量稀硫酸中,持续产生气体,最终固体消失
实验三:将铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后取出,溶液变成蓝色
根据上述实验现象下列说法错误的是
A.实验一说明硬铝的硬度比铝的大
B.实验二所得的溶液中溶质为ZnSO4
C.实验三 说明铜的活动性比银的强
D.实验三反应后所得溶液的质量减小
【答案】B
【详解】A、实验一中,将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画,铝片表面出现划痕,说明硬铝的硬度大,故选项说法正确;
B、实验二中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,持续产生气体,最终固体消失,说明稀硫酸过量,故所得溶液中的溶质为硫酸锌和硫酸,故选项说法错误;
C、将铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后取出,溶液变成蓝色,说明铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,说明铜的活动性比银的强,故选项说法正确;
D、根据铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为:,质量关系可知,每64份的铜可以置换出216份的银,因此固体的质量增加,溶液的质量减小,故选项说法正确。
故选:B。
7.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)已知:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,现将CO气体与21.4g Fe(OH)3在密闭容器中加热一段时间后得到Fe、FexOy混合物12.8g,将此混合物溶于100.0g稀H2SO4,固体完全溶解完全反应,产生0.2g H2。(FexOy能溶于稀H2SO4无气体产生)。下列说法正确的是
A.混合物中含5.6g铁元素
B.生成CO2和H2O共8.6g
C.FexOy为Fe2O3
D.参加反应的硫酸质量为9.8g
【答案】D
【详解】产生氢气的质量为0.2 g,由于只有铁和稀硫酸反应才能生成氢气,设生成铁的质量为x,与铁反应的硫酸的质量为y。
则生成FexOy的质量为:12.8 g-5.6 g=7.2 g;
21.4g Fe(OH)3中铁元素的质量为:;
FexOy中铁元素的质量为:11.2 g-5.6 g=5.6 g,氧元素的质量为:7.2 g-5.6 g=1.6 g;
故56x :16y=5.6g :1.6g,x:y=1:1,故FexOy的化学式为:FeO;
由题干信息可知,一氧化碳与氢氧化铁在密闭容器中加热一段时间后得到Fe、FeO、二氧化碳和水,故该反应的化学方程式为:,
设CO质量为z,
故生成二氧化碳和水的质量为:5.6g+21.4g-12.8g=14.2g。
故选:D。
8.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测)已知:CaC2O4CaCO3+CO↑,CaCO3CaO+CO2↑ 。用如图装置研究炼铁原理。下列说法正确的是
A.实验时,先加热Fe2O3,后加热CaC2O4
B.装置②中粉末变成黑色,取黑色粉末溶于稀盐酸,有气泡产生,说明有Fe生成
C.装置③中澄清石灰水变浑浊,能说明装置②中有CO2生成
D.若装置②中最终得到Fe的质量为5.6g, 那么装置①中分解的CaC2O4质量为19.2g
【答案】B
【详解】A、加热生成一氧化碳、二氧化碳,一氧化碳属于易燃易爆气体,故应先加热草酸钙,使得生成气体驱赶净装置中空气,避免发生爆炸,故选项说法错误;
B、氧化铁与稀盐酸反应不生成气体,而草酸钙分解生成的一氧化碳可以在加热时与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,铁能和盐酸反应生成氢气,故选项说法正确;
C、装置③中澄清石灰水变浑浊,也可能是因为草酸钙分解生成的碳酸钙再分解生成的二氧化碳,故选项说法错误;
D、设参加反应的一氧化碳的质量为
设装置①中分解的CaC2O4质量为
,根据A项的叙述,则需要的草酸质量大于19.2g;故选项说法错误;
故选:B。
9.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是
A.铁矿石冶炼成铁的主要原理:在高温下,用还原剂将铁从铁矿石中还原出来
B.生铁只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品
C.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
D.目前我国钢铁年产量全球第一,但一些特种钢仍需进口
【答案】B
【详解】 A、铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来,故正确;
B、生铁并不是只有变成钢之后才能用来制造各种铁制品。生铁和钢都是铁与碳的合金,但它们的含碳量不同。生铁的含碳量在2%-4.3%之间,而钢的含碳量则在0.03%-2%之间。生铁可以通过降低含碳量变成钢,但生铁本身也可以直接用于制造各种铁制品,故错误;
C.、废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染,同时还能够节约能源,故正确;
D、我国目前生产的特种钢材种类相对较为单一,因此需要进口来满足市场的需求。此外,我国的钢铁行业与国际市场的需求和价格存在较大的波动性,这也是需要进口特种钢的原因之一,故正确;
故选 B。
10.(22-23九年级上·河北保定·期末)下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别和
点燃气体,在火焰上方罩干而冷的烧杯
B
区分硬水和软水
滴加肥皂水
C
除去碳粉中的铁粉
在空气中灼烧
D
比较铜片和黄铜片的硬度
相互刻划
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、点燃气体,在火焰上方罩干而冷的烧杯,氢气燃烧生成水,烧杯内壁出现水珠,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,烧杯内壁无明显现象,能够区分两种物质,故选项正确;
B、向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,能够区分两种物质,该选项正确;
C、在空气中灼烧,碳燃烧生成二氧化碳气体,原物质被消耗,不能完成除杂,故选项不正确;
D、黄铜是铜的合金,相互刻划,铜片痕迹更明显,说明黄铜硬度比铜大,故选项正确;
故选:C。
11.(24-25九年级上·江苏常州·期末)用五枚洁净无锈的铁钉分别放入5支试管进行以下实验(如图),一周后观察现象。下列说法正确的是
A.对比实验①④说明铁生锈需干燥氧气
B.对比实验②④可说明铁生锈需要水分
C.实验③中的铁钉水下部分锈蚀最严重
D.对比实验③⑤说明氯化钠能加速锈蚀
【答案】D
【详解】A、①中铁钉只与氧气接触,不生锈,④中的铁钉与水和氧气同时接触,生锈,①④对比可知铁生锈需要水,故A错误;
B、②中铁钉只与水接触,不生锈,④中的铁钉与水和氧气同时接触,生锈,②④对比可知铁生锈需要氧气,故B错误;
C、铁钉与水和氧气同时接触,会生锈,则实验③中的铁钉与水和氧气同时接触的部分锈蚀最严重,故C错误;
D、对比实验③⑤,⑤中铁钉比③中铁钉锈蚀严重,说明氯化钠能加速锈蚀,故D正确。
故选D。
12.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)将两张相同的铁丝网置于两个相同大小的锥形瓶中,分别倒入等体积的蒸馏水和食盐水,立即旋紧橡皮塞,将导管伸入滴有红墨水的水中。一段时间后,观察到烧杯中的导管内液面上升,且右侧导管内液面上升幅度较大,锥形瓶b中的铁丝网比a中的铁丝网锈蚀更严重。下列相关说法不正确的是
A.烧杯中的导管内液面上升是因为锥形瓶内气体被消耗
B.通过本实验说明食盐能加快铁锈蚀
C.仅通过本实验就能证明铁锈蚀需要与水接触
D.铁的锈蚀原理可用于测定空气中氧气的体积分数
【答案】C
【详解】A、烧杯中的导管内液面上升是因为锥形瓶内气体被消耗,故选项说法正确;
B、锥形瓶b中的铁丝比a中的铁丝锈蚀严重,说明食盐能加快铁锈蚀,故选项说法正确;
C、两个锥形瓶中的铁丝都能与水接触,说明本实验不能证明铁锈蚀需要与水接触,故选项说法错误;
D、可通过导管内液体上升的刻度来测定空气中氧气的体积分数,故选项说法正确;
故选:C。
13.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,现设计如图工艺流程回收锡。已知:Sn+SnCl4=2SnCl2,Cu与SnCl4不反应。下列说法正确的是
A.该流程中可循环利用的物质是SnCl4和Cu
B.固体A中一定含有的金属是铜和锡
C.步骤②中的化学方程式是2SnCl2=Sn+SnCl4
D.相比直接焚烧,该工艺不仅减轻环境污染,而且最终回收的Sn比原金属粉末M中的Sn更多
【答案】D
【详解】A、在整个工艺流程中,SnCl4在步骤①和步骤②中都参与了反应,实现了SnCl4的循环使用,该流程中可循环利用的物质是SnCl4,说法错误;
B、步骤①中若加入足量的SnCl4溶液,锡则与SnCl4反应生成了SnCl2,固体A中只有不反应的铜,说法错误;
C、②中反应是SnCl2在通电条件下反应生成SnCl4和Sn,反应的化学方程式为,选项中方程式缺少反应条件,说法错误;
D、相比直接焚烧,该工艺可以减轻环境污染,在步骤①中加入SnCl4,增加了样品中锡元素的质量,所以根据质量守恒定律,最终回收的Sn比原金属粉末M中的Sn更多,说法正确。
故选D。
【点睛】根据已有知识,在情景相似的情况下,进行知识地大胆迁移,是解决新问题的一种重要方法。
14.(24-25九年级上·重庆·阶段检测)下列图像与对应关系正确的个数为
①向一定质量氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入镁粉至过量
②高温灼烧木炭和氧化铁的固体混合物
③向含等质量HCl的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量
④等质量的Mg和O2在密闭容器中充分反应
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】A、镁、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是镁、铁、铜,向一定质量氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入镁粉至过量,镁先与氯化铜反应生成氯化镁和铜,反应的化学方程式为:Mg+CuCl2=MgCl2+Cu,参加反应的镁与生成的铜的质量比为24:64,反应后固体的质量增加,溶液质量减少,氯化铜完全反应后,镁再与氯化亚铁反应生成氯化镁和铁,反应的化学方程式为:Mg+FeCl2=MgCl2+Fe,参加反应的镁与生成的铁的质量比为24:56,反应后固体的质量增加,溶液质量减少,且溶液质量减少的幅度比镁与氯化铜反应减小的幅度小,选项错误;
B、木炭与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳气体,随着生成的二氧化碳的挥发,固体的质量逐渐减小,直至反应停止,选项正确;
C、向含等质量HCl的稀盐酸中分别加入Zn和Fe至过量,两份稀盐酸完全反应,生成等质量的氢气,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,锌与生成的氢气的质量比为65:2,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,铁与生成的氢气的质量比为56:2,则生成等质量的氢气,消耗的锌的质量大一些,选项错误;
D、等质量的Mg和O2在密闭容器中充分反应,镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,反应的化学方程式为:2Mg+O22MgO,参加反应的镁与氧气的质量比为48:32,则反应后氧气有剩余,选项正确,所以正确选项是BD,故选B。
15.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下图是小明同学绘制的关于铁元素的价类二维图,下列说法正确的是
A.a点对应的物质无法与CuSO4溶液发生置换反应
B.b点对应的物质是铁在氧气中燃烧的产物
C.c点对应的物质中铁元素为+3价
D.e点对应的物质可以是铁锈
【答案】C
【详解】A、a点对应的物质为单质铁,铁的金属活动性比铜强,可以与硫酸铜发生置换反应生成铜与硫酸亚铁,说法不正确;
B、由图可知,b点对应的物质是+3价铁的氧化物,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则化学式为Fe2O3,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,说法不正确;
C、根据图示,c点对应的物质中铁元素为+3价,说法正确;
D、由图可知,e点对应的物质是氧化亚铁,铁锈的主要成分是氧化铁,说法不正确;
故选C。
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.(24-25九年级上·福建三明·期末)《天工开物·五金》中记载:凡倭铅(锌),其质用炉甘石(主要成分为碳酸锌)熬炼而成……每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,封裹泥固,以渐研干,勿使见火拆裂。然后,逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。冷定,毁罐取出,每十耗去其二,即倭铅也……以其似铅而性猛,故名之曰倭云。
(1)炉甘石属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)泥罐中掺有煤炭,反应的化学方程式为:ZnCO3+aCZn+bCO↑,则a= ,b= 。
(3)“其底铺薪”,薪:木柴,薪比煤炭饼更容易点燃的原因是 。
(4)“封裹泥固,以渐研干,勿使见火拆裂”是为了保持密封环境,和“冷定”后才能“毁罐”有相同目的,该目的是 。
(5)“以其似铅而性猛,故名之曰倭云”——意思是锌比铅更活泼。将锌加入氯化铅(PbCl2)溶液中,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)混合物
(2) 2 3
(3)木柴的着火点比煤炭的着火点更低
(4)防止锌在高温下和氧气发生反应
(5)
【详解】(1)炉甘石主要成分为碳酸锌,则含有其它成分,属于混合物。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前O原子的个数为3,反应后只有CO中含有O原子,则b=3;反应后共含有3个C原子,反应前ZnCO3中含有1个C原子,则a=2。
(3)木柴比煤炭饼更容易点燃的原因是木柴的着火点比煤炭的着火点更低。
(4)“封裹泥固,以渐研干,勿使见火拆裂”是为了保持密封环境,和“冷定”后才能“毁罐”有相同目的,该目的是防止锌在高温下和氧气发生反应。
(5)锌比铅更活泼,将锌加入氯化铅(PbCl2)溶液中,则锌能与PbCl2反应生成Pb、ZnCl2,化学方程式为:。
17.(24-25九年级上·江苏南通·期中)锌及其化合物对现代工业和人类生活有着极其重要的作用。
(1)已知在加热的条件下,锌能与氧气反应。《天工开物》中记载有获得金属锌的方法:将炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼一起装入炼锌罐,泥封,在底部生火加热至红热,等“冷定”后毁罐,即可获得锌单质。
①ZnCO3中碳元素的化合价为 。
②ZnCO3在高温下分解成X和CO2,X再与煤炭中的碳反应:。则X的化学式为 。
③请从化学变化的角度解释需“冷定”后才毁罐取锌的原因: 。
(2)某钢铁厂高炉瓦斯泥含锌4~5%,并含有大于40%的铁。为了充分回收瓦斯泥中铁锌资源,该厂用回转窑高温焙烧瓦斯泥:瓦斯泥从进料端进入回转筒,随着回转筒的旋转,瓦斯泥在回转筒内逐渐向出料端挪移。在这个过程中,锌受到热风和火焰的作用形成蒸气,进而被氧化形成氧化锌,与其它粉尘一起被收集而形成富含锌的烟尘。
①锌由固体变成蒸气的过程中,锌原子的 发生改变;锌先于铁形成蒸气,是因为锌的 低。
②回收工艺采用回转筒旋转加热的好处是 。
(3)锌元素有抑菌作用。ZnO和Zn2(OH)2CO3都可添加到药膏里,药效高低与有效成分的含量相关。相同质量的Zn2(OH)2CO3的抑菌活性低于ZnO,其可能的原因是 。
【答案】(1) +4 ZnO 防止锌在高温的条件下被空气中的氧气氧化
(2) 间隔 沸点 受热更均匀(或者是“增大受热面积”或“提高热能利用率”)
(3)相同质量的氧化锌、碱式碳酸锌中,氧化锌含有的锌元素比碱式碳酸锌大
【详解】(1)①在化合物中锌元素显+2价,氧元素一般显-2价,设碳元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x+(-2)×3=0,则x=+4;
②由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应后碳、锌、氧原子个数分别为1、2、2,反应前的碳、锌、氧原子个数分别为1、0、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个锌原子和2个氧原子,则每个X分子由1个锌原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为ZnO;
③“冷定”后方能“毁罐”取锌,其原因是防止锌在高温的条件下被空气中的氧气氧化;
(2)①锌由固体变成蒸气的过程中,锌原子的间隔发生改变:锌先于铁形成蒸气,是因为锌的沸点低;
②回收工艺采用回转筒旋转加热的好处是受热更均匀,或者是增大受热面积或提高热能利用率;
(3)药效高低与有效成分的含量相关。碱式碳酸锌中锌的含量:×100%≈58%,氧化锌中锌的含量:×100%=80%;相同质量的氧化锌、碱式碳酸锌中氧化锌含有锌元素比碱式碳酸锌多,所以碱式碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌。相同质量的Zn2(OH)2CO3的抑菌活性低于ZnO,其可能的原因是相同质量的氧化锌,碱式碳酸锌中,氧化锌含有的锌元素比碱式碳酸锌大。
18.(24-25九年级上·广东茂名·阶段检测)兴趣小组猜想木炭还原氧化铜的产物可能有金属铜、二氧化碳气体和一氧化碳气体,并设计实验加以验证。(氧化铁为红色,铁粉为黑色)
(1)A处硬质玻璃管中的现象为 。
(2)一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的红色物质中析出少量黑色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了 气体,B处硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
(3)反应前,先打开K1,向装置内通一段时间N2的原因是 。装置C的作用是 。
【反思】
(4)有同学提出,D装置中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,你是否同意他的观点 ,请说明理由 。
(5)D装置的作用有两个,分别是 , 。
【答案】(1)黑色物质减少并有红色固体生成
(2) CO/一氧化碳
(3) 排除装置中的空气对实验的影响 防止倒吸
(4) 同意 CO和Fe2O3反应也能生成CO2
(5) 检验二氧化碳 收集尾气
【详解】(1)A处硬质玻璃管中,高温条件下,碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,实验现象为黑色物质减少并有红色固体生成;
(2)一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的黑色物质中析出少量红色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了一氧化碳气体,是因为B处硬质玻璃管中,氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(3)反应前,先打开K1,向装置内通一段时间N2后,再关闭K1的原因是排出装置中的空气,防止空气中的成分影响实验结果;装置C是安全瓶,作用是防止倒吸;
(4)D中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,是因为一氧化碳和氧化铁在高温条件下也能够生成二氧化碳;
(5)一氧化碳有毒,一氧化碳不溶于水,所以D装置除了可以检验二氧化碳,还有的作用是通过排水法收集尾气,避免尾气中残留的一氧化碳排放到空气中污染空气。
19.(24-25九年级上·广东汕头·阶段检测)某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。
【任务一】认识脱氧剂的作用
(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是___________。(填字母)
A.除去氧气,抑制霉菌生长 B.防止食品因氧化而变色、变质
【任务二】探究脱氧剂的成分
(2)用剪刀剪开一包脱氧剂,倾倒于白纸上,观察到有黑色粉末和少量的白色固体。结合查阅的资料,推测黑色粉末可能是铁粉、活性炭、二氧化锰、四氧化三铁等。
探究过程
实验现象
实验结论
①用磁铁靠近该混合物
部分黑色粉末被吸引
粉末可能含有 和Fe3O4
②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中,加入足量 。
黑色固体完全消失, 。
黑色粉末中含有铁粉:反应的化学方程式 。
③另取少量黑色粉末,采用以下装置加热。
。
固体中含有活性炭。
资料还显示,脱氧剂中还含有食盐、生石灰、吸水性树脂等物质。
【任务三】解密脱氧原理
剪开一包脱氧剂,用磁铁靠近,将吸引的黑色粉末装入一个无纺布袋中,滴加5~6滴水,封口,轻轻揉搓布袋。
(3)打开布袋看到黑色粉末变为 色,表明铁粉发生氧化生锈。
(4)研究表明,铁粉能与空气中的 反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐。
(5)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有 。(写一种即可)。
【答案】(1)AB
(2) Fe 盐酸 溶液变为浅绿色 澄清石灰水变浑浊
(3)红棕色
(4)O2、H2O
(5)涂油刷漆
【详解】(1)食品包装中加入脱氧剂的作用是其作用是吸收氧气,使食品因缺氧而不变质、发霉等,从而可长期保存食品,故选AB;
(2)①铁粉、四氧化三铁能被磁铁吸引,用磁铁靠近该混合物,部分黑色粉末被吸引,则粉末中可能含有Fe和Fe3O4;
②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于试管中,加入足量盐酸溶液,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可观察到黑色固体完全消失,产生气泡,溶液变为浅绿色,说明黑色粉末中含有铁粉,反应的化学方程式为:;
③另取少量黑色粉末,采用以下装置加热,澄清石灰水变浑浊,碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明固体中含有活性炭;
(3)打开布袋看到黑色粉末变为红棕色,表明铁粉发生氧化生锈生成了氧化铁;
(4)研究表明,铁粉能与空气中的O2、H2O反应,从而实现包装食品的保鲜、防腐;
(5)钢铁生锈腐蚀会造成巨大经济损失,常见的钢铁防腐措施有涂油刷漆、保持铁制品表面洁净和干燥等。
20.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)人类在大规模应用金属的历史进程中,先后经历了铜、铁、铝和钛(Ti)的使用。
(1)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,“曾青”指的是可溶性的铜的化合物(如硫酸铜),有关反应的化学方程式例如: 。
(2)金属材料因锈蚀而报废。铁生锈的条件是与 同时接触。把铁制成不锈钢可有效的防止铁生锈。
(3)铝制品具有很强的抗腐蚀性,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛应用于航天、医疗等领域。常温下,钛不溶于水,不和溶质质量分数小于5%稀盐酸和稀硫酸反应。工业上以金红石(主要成分为)为原料生产铁合金流程如下:
①航天飞机常用到钛合金,如图是钛的原子结构示意图和钛在元素周期表中的部分信息。下列有关说法不正确的是 。
A. B.钛原子在化学反应中易失电子
C.钛原子序数为22 D.钛元素位于元素周期表第四周期
②反应I前要对焦炭和金红石进行粉碎处理,这样做的目的是 。写出反应I的化学方程式: 。
③请设计从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案: 。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)氧气、水蒸气
(3)4Al+3O2=2Al2O3
(4) A 增大反应物的接触面积,使反应更充分 TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO 向混合物中加入足量质量分数小于5%的稀硫酸,充分反应后,过滤,洗涤、干燥
【详解】(1)“曾青得铁则化为铜”过程中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故填:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程,故填:氧气、水蒸气;
(3)铝制品具有很强的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而铝进一步被氧化,反应的化学方程式或4Al+3O2=2Al2O3,故填:4Al+3O2=2Al2O3;
(4)①A、原子中,质子数=核外电子数,则x=22-2-8-2=10,故选项说法不正确;
B、钛原子最外层核外电子有2个,小于4,在化学反应中易失去电子,故选项说法正确;
C、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,则钛原子的原子序数为22,故选项说法正确;
D、周期数=原子核外电子层数,钛元素的原子核外有4个电子层,则在元素周期表中,钛元素位于第四周期,故选项说法正确;
故选A;
②反应Ⅰ前要对焦炭和金红石进行粉碎处理,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;反应Ⅰ中,二氧化钛和氯气、碳在高温条件下反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应的化学方程式TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO,故填:增大反应物的接触面积,使反应更充分;TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO;
③常温下,钛不溶于水,不和溶质质量分数小于5%稀盐酸和稀硫酸反应,镁能与5%稀盐酸和稀硫酸反应,从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案是:向混合物中加入足量质量分数小于5%的稀硫酸,充分反应后,过滤,洗涤、干燥,故填:向混合物中加入足量质量分数小于5%的稀硫酸,充分反应后,过滤,洗涤、干燥。
21.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)研究和转化CO2具有重要意义。
(1)某小组对CO2的性质进行实验探究。
①实验室常用于检验CO2的试剂为 (填试剂名称)。
②将湿润的紫色石蕊纸条放入集满CO2的集气瓶中,观察到的现象为 ,CO2参与反应的化学方程式为 。
(2)炼铁工业会产生大量CO2,用天然气代替焦炭炼铁可以减少CO2排放。天然气炼铁的原理如下(括号内为主要成分的化学式)。在能化剂作用下,CH4与H2O或CO2反应均可生成CO和H2。
① 天然气燃烧生成H2O和CO2,为炼铁提供高温。CH4燃烧的化学方程式为 。
②上述流程“高温炼铁”时,将Fe2O3转化为Fe的物质是 (写化学式)。
③与焦炭炼铁相比,该方法能减排CO2的原因是 。
④用600吨含氧化铁80%的赤铁矿炼铁,若不计生产过程中铁的损耗,则生产的钢铁中铁的质量为 。(写出计算过程)
【答案】(1) 澄清石灰水 纸条由紫色变为红色
(2) CO、H2 冶炼得到相同质量的铁,合成气产生的CO2更少,且产生的CO2可循环利用 解:设生产的钢铁中铁的质量为x
x=336t
答:生产的钢铁中铁的质量为336t。
【详解】(1)①CO2能使澄清石灰水变浑浊,实验室常用于检验CO2的试剂为澄清石灰水。
②将湿润的紫色石蕊纸条放入集满CO2的集气瓶中,CO2能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,观察到的现象为:纸条由紫色变为红色;
CO2与水反应生成碳酸,化学方程式为:。
(2)①CH4燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:。
②高温炼铁过程加入的是CO和H2,二者都具有还原性,能将Fe2O3转化为Fe,故填:CO、H2。
③根据流程图,含有CO2的高温尾气可以与天然气进行催化重整,可知与焦炭炼铁相比,该方法能减排CO2的原因是:冶炼得到相同质量的铁,合成气产生的CO2更少,且产生的CO2可循环利用。
④根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。赤铁矿(主要成分是Fe2O3)转化为铁,则Fe2O3与Fe的化学计量数之比为1∶2,据此可计算出生产的钢铁中铁的质量,详见答案。
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