内容正文:
第八单元 金属和金属材料
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.物质是在不断变化的。下列过程中,只发生物理变化的是
A. 光合作用 B. 火箭发射 C. 钢铁冶炼 D. 冰块融化
2.垃圾分类举手之劳,循环利用变废为宝。铝制易拉罐属于
A.厨余垃圾 B.有害垃圾 C.可回收垃圾 D.其他垃圾
3.工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁,下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.该反应体现了氧化铁的还原性
C.可炼得纯铁
D.现象为固体从红色变为黑色
4.钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是
A.做成合金 B.涂油 C.洒水 D.刷漆
5.目前,金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是
A.钼属于金属元素
B.钼的核外电子数是42
C.钼的相对原子质量为95.96g
D.钼合金比钼硬度大、强度高
6.铜能被加工成导线,主要利用铜具有良好的延展性和
A.导电性 B.金属光泽 C.导热性 D.抗腐蚀性
7.设计实验是学习化学的重要方法,下列实验设计可以达到目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
目的
防止尾气对大气的污染
比较铁和铜的金属活动性
探究铁生锈的条件
验证质量守恒定律
A.A B.B C.C D.D
8.不法分子常用“金光闪闪”的假元宝(铜锌合金)来蒙骗人们,下列鉴别方法错误的是
A.加盐酸 B.测密度 C.用火烧 D.看颜色
9.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
10.X、Y、Z为三种金属,已知①;②;③Y与稀硫酸不反应,则下列符合要求的X、Y、Z分别是
A.Zn、Ag、Hg B.Cu、Hg、Ag C.Mg、Zn、Cu D.Mg、Cu、Ag
11.根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是
序号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究水是铁生锈的必要条件之一
用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律
探究甲烷中是否含碳元素
测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
12.把铁粉、锌粉放入硝酸银和硝酸铜混合液中,充分反应后过滤,滤出的金属中一定含有
A.Fe B.Cu C.Ag D.Cu和Ag
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(5分)阅读下列短文,回答问题。
2021年5月15日,中国航天局根据“祝融号”火星车发回的遥测信号确认“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星的乌托邦平原,标志着中国航天探索再创里程碑。火星车采用钛合金、铝合金、铝基碳化硅复合材料等材料制造,火星车传回的图像在视觉上呈现为橘红色,是因为其地表广泛分布赤铁矿。
研究表明,火星上有大气,但总量很小,密度只有地球空气的1%左右,且主要成分是二氧化碳,年平均气温为-55℃,冬季最低至-133℃,夏季最高至27℃。火星地表没有发现水,但地表下发现有水和冰的痕迹,并有大量干冰。
(1)制造火星车的金属材料有 (写出1种即可),此类金属材料的优点有 (写出1点即可)。
(2)工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 。
(3)运送“天问一号”的“长征五号”火箭使用的推进剂是液氧和液氢。氢气作为理想的新能源的优点是 (写出1点即可)。
14.(5分)实验小组进行如下三组实验来探究金属的化学性质。
(1)实验A中发生反应的化学方程式为 。
(2)仅通过实验A、B不能验证铜、铁、锌三种金属的活动性顺序,若要验证,应将B中的锌片换为 即可。
(3)实验C中,在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球(),此时杠杆平衡。将两球分别同时浸入m g5 %稀硫酸中,直至两个烧杯中均无气泡冒出。移走烧杯(悬挂球的线无损),发现两球的外形变化不大且无孔洞出现。
①一定空心的球是 (填“铁球”或“铝球”)。
②最终,杠杆的 (填“M”或“N”)端下沉。
15.(7分) 金属和金属材料在工农业生产和人们生活中有着非常广泛和重要的用途。
(1)下列有关金属及合金的说法中正确的是_________。
A.在日常生活中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金
B.用稀盐酸定期清洗自行车易生锈零件可防止生锈
C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D.铜的化学性质不活泼,所以铜制品不会生锈
(2)我国高铁技术处于世界先进水平,制造高铁外壳的主要材料是铝合金。铝具有较好的抗腐蚀性能是因
为 (用化学方程式表示)。金属铝与铝合金的性质差异较大,其原因是 。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。请写出用氧化铁炼铁的化学方程式: 。如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOH H2O+CO↑,此装置优点是 。
16.(6+3)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中金属的存在情况进行了探究。
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有______(填名称);
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液。
实验方案
实现现象
结论
①取10g的合金粉末,加过量的______,充分反应后过滤,得到8g滤渣备用
粉末部分溶解,并有气体放出
合金中一定含有铝
②取步骤①所得滤渣,加100g过量的______,充分反应
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色
合金中一定含有______
【探究结论】猜想3成立。
【反思】(1)一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______;
(注意:答对(2)(3)、(4)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
(2) 基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在可用______;
(3)实验方案①中加入过量的某溶液的目的是______;
(4)称量。实验方案②充分反应后,烧杯内物质总质量为107.8g,求合金中铁的质量分数______。(请写出计算过程)
三、计算题(本题5分)
17.用来制造弹壳的黄铜只含有锌和铜。现将22.0g弹壳放进盛有100.0g足量稀硫酸的烧杯中,当弹壳不再溶解后,烧杯中混合物的质量是121.6g。试计算:
①产生氢气的质量______克;
②反应后所得溶液中ZnSO4的质量为________克;
③弹壳中铜的质量分数。(保留一位小数,写计算过程)
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第八单元 金属和金属材料
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.物质是在不断变化的。下列过程中,只发生物理变化的是
A. 光合作用 B. 火箭发射 C. 钢铁冶炼 D. 冰块融化
【答案】D
【详解】A、光合作用,有氧气等新物质生成,属于化学变化;
B、火箭发射,包含燃料的燃烧,有新物质生成,属于化学变化;
C、钢铁冶炼,有铁等新物质生成,属于化学变化;
D、冰块融化,只是状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化。
故选D。
2.垃圾分类举手之劳,循环利用变废为宝。铝制易拉罐属于
A.厨余垃圾 B.有害垃圾 C.可回收垃圾 D.其他垃圾
【答案】C
【详解】可回收垃圾包括废旧金属、纸张等,所以易拉罐属于可回收物;
故选:C。
3.工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁,下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.该反应体现了氧化铁的还原性
C.可炼得纯铁
D.现象为固体从红色变为黑色
【答案】D
【详解】A、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应,错误;
B、该反应中氧化铁失去氧,体现了氧化铁的氧化性,错误;
C、工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁,得到是生铁,是铁、碳合金,不是纯铁,错误;
D、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,现象为固体从红色变为黑色,正确。
故选D。
4.钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是
A.做成合金 B.涂油 C.洒水 D.刷漆
【答案】C
【详解】A、将铁制成合金,能防止铁生锈,该选项不符合题意;
B、涂油能隔绝氧气和水,从而防止铁生锈,该选项不符合题意;
C、铁与氧气和水共同接触时会生锈,洒水使铁置于潮湿环境中,不能防止铁生锈,该选项符合题意;
D、刷漆能隔绝氧气和水,从而防止铁生锈,该选项不符合题意。
故选C。
5.目前,金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是
A.钼属于金属元素
B.钼的核外电子数是42
C.钼的相对原子质量为95.96g
D.钼合金比钼硬度大、强度高
【答案】C
【详解】A、钼元素带“钅”字旁,属于金属元素,说法正确;
B、元素周期表中每一格元素的左上角为原子序数,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数,由图 可知,钼的原子序数为42,故核外电子数也为42,说法正确;
C、元素周期表中每一格元素名称的正下方为相对原子质量,相对原子质量的单位是1常不写,钼的相对原子质量是95.96,说法错误;
D、我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金,故钼合金比钼硬度大、强度高,说法正确;
故选:C。
6.铜能被加工成导线,主要利用铜具有良好的延展性和
A.导电性 B.金属光泽 C.导热性 D.抗腐蚀性
【答案】A
【详解】铜能被加工成导线,主要利用铜具有良好的延展性和导电性;
故选:A。
7.设计实验是学习化学的重要方法,下列实验设计可以达到目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
目的
防止尾气对大气的污染
比较铁和铜的金属活动性
探究铁生锈的条件
验证质量守恒定律
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、CO能与CuO在高温条件下反应生成Cu、CO2,尾气中可能含有CO。CO有毒,会污染空气,而碱液无法吸收CO,所以不能防止尾气对大气的污染,A选项错误;
B、铁能与稀盐酸反应生成氢气、氯化亚铁,现象是产生气泡、溶液由无色变为浅绿色,说明铁的金属活动性比氢强;铜不能与稀盐酸反应,无明显现象,说明铜的金属活动性比氢弱,因此铁的金属活动性比铜强,该实验能比较铁和铜的金属活动性,B选项正确;
C、铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致,左侧试管中煮沸过的蒸馏水几乎不含氧气,且植物油可以隔绝氧气,所以铁钉只与水接触,不生锈;右侧试管内干燥的空气不含水分,铁钉只与氧气接触,不生锈。两个试管内的实验对应不同的变量,无法探究铁生锈的条件,C选项错误;
D、锌粒能与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,由于装置没有密闭,生成的氢气会逸散到空气中,导致天平不能保持平衡,无法验证质量守恒定律,D选项错误。
故选:B。
8.不法分子常用“金光闪闪”的假元宝(铜锌合金)来蒙骗人们,下列鉴别方法错误的是
A.加盐酸 B.测密度 C.用火烧 D.看颜色
【答案】D
【详解】A、铜锌合金中的锌能与稀盐酸反应放出氢气,有气泡产生,而黄金不能与稀盐酸反应,现象不同,可以鉴别,故选项错误;
B、铜锌合金的密度与金的密度不同,用测密度的方法可以鉴别,故选项错误;
C、铜锌合金中的铜和氧气会生成黑色的氧化铜,而金不会与氧气反应,现象不同,用火烧可以鉴别,故选项错误;
D、假元宝和金均为金黄色固体,用看颜色的方法无法鉴别,故选项正确;
故选:D。
9.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
【答案】B
【分析】金属活动性顺序:锌>铁>银,则铁能和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,但不能和硝酸锌反应。
【详解】A、若滤液呈浅绿色,但由于不确定硝酸银是否完全反应,则滤液中一定含有硝酸锌和硝酸亚铁,可能含有硝酸银,该选项说法不正确;
B、若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则说明铁过量,则滤渣中含有银和铁,该选项说法正确;
C、由于锌能和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,则向滤液中加入锌片,一定有固体析出,则不能说明滤液中是否含有硝酸银,该选项说法不正确;
D、由于,反应后固体质量增大,则所得滤渣的质量比所加铁粉质量大,该选项说法不正确。
故选B。
10.X、Y、Z为三种金属,已知①;②;③Y与稀硫酸不反应,则下列符合要求的X、Y、Z分别是
A.Zn、Ag、Hg B.Cu、Hg、Ag C.Mg、Zn、Cu D.Mg、Cu、Ag
【答案】D
【详解】X、Y、Z为三种金属,活动性比氢强的金属可以从酸中置换出氢气,活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。
X、Y、Z为三种金属,已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑,说明了活动性X>氢;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z,说明了活动性Y>Z;③Y与稀硫酸不反应,说明了Y的金属活动性比氢弱,即氢>Y,则X>氢>Y>Z。
A、Zn>Hg>Ag,不符合上述条件,故选项错误;
B、铜的金属活动性比氢弱,Cu、Hg、Ag不符合上述条件,故选项错误;
C、锌的金属活动性比氢强,Mg、Zn、Cu不符合上述条件,故选项错误;
D、Mg>H>Cu>Ag,符合上述条件,故选项正确。
故选D。
11.根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是
序号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究水是铁生锈的必要条件之一
用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律
探究甲烷中是否含碳元素
测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、a管内铁钉与空气和水同时接触,会发生锈蚀,放出热量,b管内铁钉只与干燥空气接触,不会锈蚀,可观察到红墨水L降低R升高,说明水是铁生锈的必要条件之一,符合题意;
B、碳酸氢钠溶于水没有新物质生成,属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,不符合题意;
C、甲烷燃烧生成水,冷而干燥的烧杯出现水雾,说明有水生成,水由氢氧元素组成,反应物氧气也含氧元素,说明甲烷中含有氢元素,无法探究甲烷中是否含有碳元素,不符合题意;
D、木炭在空气中燃烧,消耗氧气,生成二氧化碳气体,装置内压强几乎不变,不能用于测定空气中氧气的含量,不符合题意;
故选A。
12.把铁粉、锌粉放入硝酸银和硝酸铜混合液中,充分反应后过滤,滤出的金属中一定含有
A.Fe B.Cu C.Ag D.Cu和Ag
【答案】C
【分析】】四种金属活动性由强到弱的顺序:锌、铁、铜、银,金属放入盐的混合溶液中,总是把活动性最弱的金属最先置换完,再按由弱到强的顺序一一进行置换,由此分析即可。
【详解】当把铁粉、锌粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时,锌先置换硝酸银中的银,当银被完全置换之后再置换硝酸铜中的铜,当锌完全反应完,混合溶液中还有硝酸银或硝酸铜时铁再与它们反应,所以滤出的金属中不一定含铜、铁,一定含有银。
故选C。
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(5分)阅读下列短文,回答问题。
2021年5月15日,中国航天局根据“祝融号”火星车发回的遥测信号确认“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星的乌托邦平原,标志着中国航天探索再创里程碑。火星车采用钛合金、铝合金、铝基碳化硅复合材料等材料制造,火星车传回的图像在视觉上呈现为橘红色,是因为其地表广泛分布赤铁矿。
研究表明,火星上有大气,但总量很小,密度只有地球空气的1%左右,且主要成分是二氧化碳,年平均气温为-55℃,冬季最低至-133℃,夏季最高至27℃。火星地表没有发现水,但地表下发现有水和冰的痕迹,并有大量干冰。
(1)制造火星车的金属材料有 (写出1种即可),此类金属材料的优点有 (写出1点即可)。
(2)工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 。
(3)运送“天问一号”的“长征五号”火箭使用的推进剂是液氧和液氢。氢气作为理想的新能源的优点是 (写出1点即可)。
【答案】(1) 钛合金(或铝合金) 耐腐蚀(或硬度大,合理即可)
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)氢气燃烧生成水,不污染环境(或制取氢气的原料来源广泛或燃烧释放的热量多)
【详解】(1)金属材料包括纯金属和合金,因此制造火星车的金属材料有铝合金和钛合金,合金具有耐腐蚀、强度大、硬度大等优点。
(2)一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(3)氢气作为理想的新能源的优点有氢气燃烧生成水,不污染环境;可以通电电解水制取氢气,则制取氢气的原料来源广泛;氢气燃烧放出的热量多。
14.(5分)实验小组进行如下三组实验来探究金属的化学性质。
(1)实验A中发生反应的化学方程式为 。
(2)仅通过实验A、B不能验证铜、铁、锌三种金属的活动性顺序,若要验证,应将B中的锌片换为 即可。
(3)实验C中,在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球(),此时杠杆平衡。将两球分别同时浸入m g5 %稀硫酸中,直至两个烧杯中均无气泡冒出。移走烧杯(悬挂球的线无损),发现两球的外形变化不大且无孔洞出现。
①一定空心的球是 (填“铁球”或“铝球”)。
②最终,杠杆的 (填“M”或“N”)端下沉。
【答案】(1)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe (2)铁片 (3) 铁球 N
【详解】(1)锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,反应的化学方程式为:Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe;
(2)锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,说明锌的金属活动性大于铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁的金属活动性大于铜,所以将B中的锌片换为铜片,能验证铜、铁、锌三种金属的活动性顺序;
(3)①铁球和铝球的质量和体积都相同,而铁比铝的密度大很多,所以铁球一定是空心的;
②M端是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:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,每56份质量的铁与98份质量的硫酸恰好完全反应,N端是铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,每18份质量的铝与98份质量的硫酸恰好完全反应,可知等质量的硫酸消耗铁的质量大于铝,故最终,杠杆的N端下沉。
15.(7分) 金属和金属材料在工农业生产和人们生活中有着非常广泛和重要的用途。
(1)下列有关金属及合金的说法中正确的是_________。
A.在日常生活中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金
B.用稀盐酸定期清洗自行车易生锈零件可防止生锈
C.“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D.铜的化学性质不活泼,所以铜制品不会生锈
(2)我国高铁技术处于世界先进水平,制造高铁外壳的主要材料是铝合金。铝具有较好的抗腐蚀性能是因
为 (用化学方程式表示)。金属铝与铝合金的性质差异较大,其原因是 。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。请写出用氧化铁炼铁的化学方程式: 。如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置(夹持仪器等略),已知:HCOOH H2O+CO↑,此装置优点是 。
【答案】(1)A (2) 金属铝与铝合金的组成不同
(3) 节约药品,减少污染(合理即可)
【详解】(1)A、合金与组成它的成分相比,一般具有熔点低、硬度大、抗腐蚀性强等方面的优点,现制得的合金已达几千种,所以大量使用的不是纯金属而是它们的合金,故选项说法正确;
B、定期抹油,防止自行车零件生锈,故选项说法错误;
C、“真金不怕火炼”是说黄金的化学性质不活泼,在高温下也不易反应,故选项说法错误;
D、铜的化学性质不活泼,但是铜在潮湿的空气中,在空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用下,也能发生反应,生成绿色的铜锈碱式碳酸铜,故选项说法错误;
故选:A;
(2)铝具有较好的抗腐蚀性能,是因为常温下,铝易与空气中的氧气反应在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部铝进一步被氧化,化学方程式为:;
金属铝与铝合金的组成不同,则金属铝与铝合金的性质差异较大;
(3)一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
如图为一氧化碳还原氧化铜的微型实验装置(夹持仪器等略),此装置可以节约药品,用气球收集尾气,减少污染,更加环保等(合理即可);
16.(6+3)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中金属的存在情况进行了探究。
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有______(填名称);
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液。
实验方案
实现现象
结论
①取10g的合金粉末,加过量的______,充分反应后过滤,得到8g滤渣备用
粉末部分溶解,并有气体放出
合金中一定含有铝
②取步骤①所得滤渣,加100g过量的______,充分反应
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色
合金中一定含有______
【探究结论】猜想3成立。
【反思】(1)一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式______;
(注意:答对(2)(3)、(4)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
(2) 基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在可用______;
(3)实验方案①中加入过量的某溶液的目的是______;
(4)称量。实验方案②充分反应后,烧杯内物质总质量为107.8g,求合金中铁的质量分数______。(请写出计算过程)
【答案)【猜想】铜 【实验探究】 氢氧化钠溶液 稀盐酸 铁、铜(或Fe、Cu)
(1) 2A1 + 6HCl = 2A1Cl3+ 3H2↑ (2)磁铁吸引
(3)除尽混合物中的铝
(4)解:由质量守恒定律可知,生成的氢气的质量=8g+100g-107.8g-0.2g设合金中铁的质量为x
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
56 2
X 0.2g X=5.6g
合金中铁的质量分数x100%= 56%答:合金中铁的质量分数为56%。
详解】【猜想】某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种,即合金中除含有铝外,还含有铁,或铜,或者是铁和铜,故填铜。
【实验探究】①铝能够与氢氧化钠反应,而铁、铜都不与氢氧化钠反应证明合金中是否含有铝的方法是取固体样品与足量的氢氧化钠溶液反应,故氧化钠溶液。
②步骤①将样品中的铝完全反应掉,铁能够与稀盐酸反应,而铜不能稀盐酸反应,所以可向步骤①所得滤渣中加入足量的稀盐酸来检验是否含有铁,故填稀盐酸。
向步骤①所得滤渣中加入足量的稀盐酸后,滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色,说明滤渣中含有铁,滤渣部分溶解,说明滤渣中含有不与稀盐酸反应的固体,即铜,证明合金中含有铁、铜,故填铁、铜。
【反思】(1)铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故反应的化学方程式写为2A1+6HCI=2AIC1,+3H,↑。
(2)铁能够被磁铁吸引,所以不用化学试剂,证明金属铁的存在的方法是可用磁铁吸引,故填磁铁吸引
(3)实验方案①中加入过量的某溶液的目的是除尽混合物中的铝,避免剩余铝对检验铁、铜产生干扰,故填除尽混合物中的铝。
(4)见答案
三、计算题(本题5分)
17.用来制造弹壳的黄铜只含有锌和铜。现将22.0g弹壳放进盛有100.0g足量稀硫酸的烧杯中,当弹壳不再溶解后,烧杯中混合物的质量是121.6g。试计算:
①产生氢气的质量______克;
②反应后所得溶液中ZnSO4的质量为________克;
③弹壳中铜的质量分数。(保留一位小数,写计算过程)
【答案】①0.4g;②32.2g;③40.9%
【详解】解:①弹壳中的铜不与稀硫酸反应,锌可与稀硫酸反应生成氢气,根据质量守恒定律,生成氢气的质量为:22.0g+100.0g-121.6g=0.4g
②设反应后所得溶液中ZnSO4的质量为x。
=,解得x=32.2g
③设弹壳中锌的质量为y。
=,解得y=13g
弹壳中铜的质量为:22.0g-13g=9g
弹壳中铜的质量分数为:×100%=40.9%
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