内容正文:
第八单元 金属和金属材料
一、选择题
1.铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是
A.铁的金属活动性比铝强
B.铝在自然界中以单质形式存在
C.锈蚀的铁制品无回收价值
D.自行车链条涂油有防锈作用
2.下列金属的用途主要利用了金属导热性的是
A.铁制铁锅 B.铜制电线 C.银制项链 D.铝制薄膜
3.下列物质在氧气中加热或燃烧时,生成白色固体的是
A.铜 B.硫 C.铁丝 D.镁带
4.下列物质的用途中,主要利用化学性质的是
A.钢铁作为建筑材料 B.将铜丝制成导线
C.用石墨制作铅笔芯 D.天然气作为家用燃料
5.将等质量的X、Y、Z三种金属分别加入到足量等浓度的稀盐酸中,只有X表面有气泡产生;再把金属Z加入到溶液中,观察到有固体析出。据此判断三种金属的活动性顺序为
A.Z>X>Y B.X>Z>Y C.X>Y>Z D.Y>Z>X
6.请仔细观察下面四幅图象,其中描述正确的是
A.将足量的金属铁和镁分别加入一定量的等浓度的稀硫酸中
B.将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中
C.将等质量的铁和镁分别加入足量的等浓度的稀硫酸中
D.将足量的金属铁和镁分别加入等质量等浓度的稀硫酸中
A.A B.B C.C D.D
7.向溶液中加入一定量的镁粉和铁粉,充分反应后过滤,再向过滤出的固体中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,则下列结论正确的个数是
①滤渣中一定含有和 ②滤渣中一定含有和
③滤液中一定不含,一定含有 ④滤液一定是浅绿色
A.4 B.3 C.2 D.1
8.“物以类聚、人以群分”,分类在研究物质方面具有重要意义。下列分类正确的是
A.氧化物:氧气、氧化铜 B.金属材料:铝合金、金刚石
C.合成材料:塑料、合成橡胶 D.化肥:氯化钠、硝酸铵
9.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是
A.滤液有可能呈蓝色 B.所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C.滤渣中有Zn和Cu D.滤液中溶质只有ZnCl2
10.镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A. B. C. D.
二、填空与简答
11.防止铁生锈的方法
① 。
② ,如:涂油、涂漆、电镀、烧涂搪瓷等。
③改变金属组成的结构,将其制成合金,如:不锈钢。
12.湖南澧县鸡叫城遗址是一处具有重要历史价值和文化价值的遗址,位于湖南省常德市禮县县城以北约1公里处。该遗址被认为是中国古代城市建筑的代表之一,也是湖南地区重要的文化遗产。现在遗址顶部绝大多数都安装了钢架棚对遗迹遗物进行保护。
(1)钢属于 材料(填“金属”或“合成”)。
(2)与纯铁相比,钢的优良性能有 (写一种即可)。
13.10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。长征二号运载火箭用到了钛合金等金属材料。
(1)我国钛储量居世界前列,工业制钛流程中发生的反应有:H2TiO3X+H2O,其中X的化学式为 ,在H2TiO3中钛元素的化合价为 价。
(2)钛合金属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)太阳能电池板需要使用铝合金箔片,铝合金的硬度 (填“大于”或“小于”)金属铝的硬度。
(4)太空舱使用锂电池。Li可以通过Mg与Li2O在高温下发生置换反应得到,该反应的化学方程式为 。
(5)铝、铁两种金属中具有良好抗腐蚀性能的金属是 ,其原因是 。
14.镍是一种用途广泛的金属,可用作其他金属的保护层或用来生产耐腐蚀的合金钢、硬币及耐热元件。镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍(,易溶于水)和氢气,该反应的化学方程式为 。根据这一反应事实,可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。
15.保护金属资源的有效途径。
(1)防止金属的 。
(2)金属的 。
(3) 、 地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找 。
16.物质久置可能会发生变质,请写出相关化学变化的化学方程式:
(1)铝在空气中会生成致密的氧化铝 。
(2)盛放澄清石灰水的试剂瓶壁可能会覆盖一层白膜,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶物 。
17.人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明他们的化学性质都 。
(2)在生产生活实践中,人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe3O4)和菱铁矿(主要成分FeCO3),从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”,其原因是 。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝,Al2O3分解后得到两种单质,该反应的化学方程式为 。
(3)镁铝合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”。一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,该反应的化学方程式为 。
(4)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,是因为其 (填字母序号)非常好。
A.可塑性 B.机械性能 C.抗腐蚀性能
(5)利用“活泼金属”可以制得H2,H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业,则需综合考虑的因素有 (填字母序号)。
A.金属原料的成本 B.生成过程中的能耗和污染 C.金属的回收利用
18.太阳能电池路灯(如图),可以实现白天用太阳能充电,夜晚照明,其灯柱材料为铝合金,路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题:
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 (选填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
19.人类对金属的开发和利用是循序渐进的。
(1)吉铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期,人们主要采用“湿法冶金”,如将铁没入硫酸铜溶液中,该反应的化学方程式为 。
(2)随着技术的不断进步,人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如,高炉炼铁所涉及的物质转化过程如图:
①焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有 性。
②用赤铁矿与CO反应炼铁的化学方程式为 。
(3)铝的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”),但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能,其原因是 (用化学方程式说明)。
20.金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
(1)探究Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序,下列试剂的选择方案正确的是_____。
A.Mg、Cu、溶液 B.Fe、溶液、溶液
C.Mg、Fe、Cu、稀盐酸 D.Cu、溶液、溶液
(2)向溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为 。向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定有 (填化学式,下同),滤液中可能含有的溶质是 。
三、判断题
21.防止铁制品生锈,最常用的方法是在铁制品的表面涂一层保护膜( )
22.所有金属都能与酸反应生成氢气。( )
23.地壳中的金属资源都以化合物的形式存在。( )
24.有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。( )
25.铁钉放入硫酸铜溶液的现象:银白色固体表面覆盖一层紫红色铜,溶液由蓝色变为浅绿色。( )
26.高炉炼铁过程中,用于还原氧化铁的一氧化碳来源于碳与氧气的反应( )
27.高炉炼铁主要原理:在高温下,用作还原剂,夺取铁的氧化物中的氧,将铁还原出来。( )
28.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更容易生锈( )
四、计算题
29.改革开放以来,我国钢铁工业飞速发展,近年来钢铁产量已稳居世界首位。工业上通常利用赤铁矿石冶炼金属铁。现有含氧化铁80%的赤铁矿300t。请计算:
(1)这些赤铁矿中含氧化铁的质量为 t;
(2)理论上利用这些赤铁矿可以炼成含铁96%的生铁的质量是多少?
30.湿法冶金是我国古代劳动人民智慧的结晶。勇往直前学习小组的同学们在实验室中模拟该实验,过程如图所示:
已知铁粉中杂质不溶于水,也不与其他物质反应,请回答:
(1)在过滤操作中,玻璃棒的末端应靠在漏斗中 一边。
(2)生成铜的质量为 g;
(3)含杂质的铁粉的质量a的数值为 。
五、实验题
31.为探究铁锈蚀的条行实验:将3枚洁净的铁钉同时置于图所示环境下,观察铁钉锈蚀的情况。请根据实验回答下列问题。
(1)铁生锈的条件是 。
(2)对照试管①、③中的实验现象,可知铁锈蚀的条件之一为 。
(3)实验证明,氯化钠能够加快铁锈蚀的速度。为了验证这个结论,请你在现有实验方案的基础上进行补充,你补充的实验是 (用文字叙述)
32.如图所示装置可以检验某混合气体(无色无味)是否含有和。
请回答下列问题。
(1)A装置中的试剂是 ;B装置中的试剂是足量的氢氧化钠溶液,其作用是 (已知:能与反应)。
(2)证明原混合气体中存在的实验现象是 ;实验后确定有的依据是 。
(3)若C装置玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了,则加入玻璃管中的氧化铁的质量为 g。
六、科学探究题
33.学习了铁在空气中生锈条件后,小明和小红对铜在空气中生锈条件产生了浓厚的兴趣,他们进行了如下探究过程:
【查阅资料】铜锈是绿色的,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜【】,铜绿加热能分解生成三种常见的氧化物。
【猜想与假设】
(1)小红猜测铜生锈与空气中的下列物质有关:①,②、③、④。小明认为铜生锈与氮气一定无关,依据是 。
【设计与实验】小明设计了如图所示的实验,几天后观察到A试管中铜片在水面附近有绿色物质,B、C、D试管中铜片均无明显现象。请帮助分析实验过程并回答下列问题:
(2)根据上述实验得出,铜生锈与空气中相关物质有 (填化学式)。
(3)试着写出该反应的化学方程式 。
【实验反思】
(4)通过学习,他们认为铁在空气中更易生锈,理由是 。
【实验拓展】学习兴趣小组设计如图装置,并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
(注:碱式碳酸铜受热会产生水、氧化铜和另外一种物质;无水硫酸铜为白色固体遇水变蓝)
(5)装置B中的现象是 。
(6)装置B、C位置 (填“能”或“不能”)互换,理由是 。
34.同学们进行锌、铜、银三种金属活动性顺序的探究活动。老师提供的药品有:锌片、铜片、银片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。
【制定计划】在老师的指导下,经过讨论,同学们设计出了以下几种实验方案。
方案一:铜片、锌片、银片、稀硫酸;
方案二:锌片、银片、硫酸铜溶液;
方案三:锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
【讨论分析】
(1)有同学认为方案一不可行,原因是 。
(2)方案二中涉及反应的化学方程式为 。
【进行实验】
(3)小华同学选用方案三进行如下探究,请你帮他完成表格中的空白:
实验一
实验二
实验操作
(简述实验操作)
实验现象
铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变 色
锌片表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色
实验结论
三种金属活动性由强到弱的顺序为
【拓展与延伸】
(4)同学们将试管中的金属回收再利用,这样做的意义是 。
(5)好奇地小明在老师的指导下,把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色。此时,滤渣中一定含有 (填化学式)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【分析】铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果。
【详解】A、在金属活动性顺序表中,铁在铝的后面,则铁的金属活动性比铝弱,故A不正确;
B、铝的化学性质活泼,铝在自然界中以化合物形式存在,故B不正确;
C、锈蚀的铁制品除去铁锈,可以回收,有回收价值,故C不正确;
D、自行车链条涂油可以防止铁和水和氧气接触,有防锈作用,故D正确。故选D。
2.A
【详解】A、铁制铁锅是利用了铁的导热性,故符合题意;
B、铜制电线是利用了铜的导电性,故不符合题意;
C、银制项链是利用了银的特殊颜色和价格高,故不符合题意;
D、铝制薄膜是利用了铝的延展性,故不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A、铜和氧气加热生成氧化铜,氧化铜为黑色固体,故A不符合题意;
B、硫在氧气燃烧生成二氧化硫,二氧化硫为气体,故B不符合题意;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成四氧化三铁,四氧化三铁为黑色固体,故C不符合题意;
D、镁带在氧气中剧烈燃烧,生成氧化镁,氧化镁为白色固体,故符合题意。
故选D。
4.D
【详解】A、钢铁作为建筑材料,利用了钢铁硬度大的性质,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
B、将铜丝制成导线,利用了铜的导电性,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
C、用石墨制作铅笔芯,利用了石墨质软、能在纸上留下灰黑色痕迹的性质,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
D、天然气作为家用燃料,利用了天然气的可燃性,该性质需要在化学变化中才能表现出来,属于化学性质,符合题意。
故选:D。
5.B
【详解】将等质量的 X、Y、Z 三种金属分别加入到足量等浓度的稀盐酸中,只有 X 表面有气泡产生,说明 X 的活动性强于 Y 和 Z;把金属 Z 加入到 YNO₃溶液中,观察到有固体析出,说明 Z 能置换出 Y,Z 的活动性强于 Y。综上,三种金属的活动性顺序为:X>Z>Y。
故选B。
6.D
【分析】镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,方程式及相关质量关系如下:、。
【详解】A、横坐标为金属,消耗等量的铁和镁,镁产生的氢气多,代表镁产生气体的曲线在上,由于金属足量,酸完全反应,反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等,选项错误;
B、横坐标为反应时间,镁的金属活动性强于铁,相同时间镁产生气体多,代表镁产生气体的曲线在上,由与酸足量,金属完全反应,消耗等量的两种金属,镁产生气体多,选项错误;
C、横坐标为稀硫酸,反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等,两条线重合,由与酸足量,金属完全反应,消耗等量的两种金属,镁产生气体多,选项错误;
D、横坐标为反应时间,镁的金属活动性强于铁,相同时间镁产生气体多,代表镁产生气体的曲线在上,由于金属足量,酸完全反应,反应等质量等浓度的稀硫酸最终产生的气体质量相等,选项正确;
故选D。
7.C
【详解】向溶液中加入一定量的镁粉和铁粉,硝酸银先和镁反应生成硝酸镁和银,后和铁反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,滤渣中一定有,再向过滤出的固体中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,说明滤渣中含有排在氢前的金属,一定含有铁,可能含有镁,则滤液中一定含有硝酸镁,一定不含硝酸银,可能含有硝酸亚铁。根据上述分析①③正确,②④错误;故选C。
8.C
【详解】A、氧气属于单质,不属于氧化物,故A错误;
B、金刚石属于非金属单质,不属于金属材料,故B错误;
C、塑料、合成橡胶属于合成材料,故C正确;
D、氯化钠不属于化肥,故D错误。
故选C。
9.C
【分析】根据金属活动性顺序为Mg>Zn>H>Cu,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌不能与MgCl2溶液反应,锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明锌是过量的,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,则滤液中一定不含氯化铜,滤液中一定含有氯化锌、氯化镁,滤渣中一定含有铜和锌。
【详解】A、金属活动性顺序为Mg>Zn>Cu,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌不能与MgCl2溶液反应,锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明锌是过量的,滤液中一定不含氯化铜,不可能呈蓝色,故选项说法错误;
B、反应的化学方程式为Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,故选项说法错误;
C、由分析可知,滤渣中有Zn和Cu,故选项说法正确;
D、由分析可知,滤液中溶质有MgCl2、ZnCl2,故选项说法错误;
故选:C。
10.A
【详解】设参加该反应的金属为M,假设金属M的化合价为+2,金属的平均相对原子质量为,则有
由方程式得,因为混合物中镁的相对原子质量为,则另一种金属的相对原子质量应小于16;中Be的相对原子质量为9,CuO中Cu的相对原子质量为64,折算为的相对原子质量可认为是折算为的相对原子质量可认为是,故选A。
11. 保持金属铁制品表面洁净和干燥 在金属表面覆盖保护膜以隔绝空气和水
【详解】铁生锈主要是铁与空气中的氧气和水共同作用导致的,因此防止铁生锈的办法有①保持金属铁制品表面洁净和干燥;②在金属表面覆盖保护膜以隔绝空气和水,如:涂油、涂漆、电镀、烧涂搪瓷等;③改变金属组成的结构,将其制成合金,如:不锈钢。
12.(1)金属
(2)硬度大
【详解】(1)钢是合金,属于金属材料;
(2)与纯铁相比,钢的优良性能有硬度大、强度高、熔点低、抗腐蚀性能好等。
13.(1) TiO2 +4
(2)混合物
(3)大于
(4)
(5) 铝 常温下,铝与空气中氧气反应表面生成一层致密的氧化铝保护膜,对铝起到保护作用
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前H、Ti、O的原子个数分别为2、1、3,反应后H、Ti、O的原子个数分别为2、0、1,则X中含有1个钛原子和2个氧原子,X的化学式为TiO2;H2TiO3中氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,设钛元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有(+1)×2+x+(-2)×3=0,得x=+4价;
(2)合金至少由两种物质熔合而成,则钛合金属于混合物;
(3)一般,合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,因此铝合金的硬度大于金属铝的硬度;
(4)Li可以通过Mg与Li2O在高温下发生置换反应得到,同时生成氧化镁,该反应的化学方程式为;
(5)常温下,铝与空气中氧气反应表面生成一层致密的氧化铝保护膜,对铝起到保护作用,故铝比铁更耐腐蚀。
14. Ni+H2SO4= NiSO4+H2↑ 镍>铜
【详解】镍在室温条件下能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,该反应的化学方程式为:Ni+H2SO4= NiSO4+H2↑。金属活动性顺序中,氢前的金属稀硫酸反应生成氢气。镍能与稀硫酸反应,说明镍在氢的前面,而铜在氢的后面,可以得出镍和铜的金属活动性由强到弱的顺序为镍>铜。
15.(1)腐蚀
(2)回收利用
(3) 有计划 合理
(4)金属代用品
【详解】(1)防止金属的腐蚀,可以有效保护金属资源;
(2)回收利用废旧金属,可以有效保护金属资源;
(3)合理、有效地开采矿物,严禁不顾国家利益乱采矿,
(4)寻找金属代用品等,可以有效保护金属资源。
16.(1)
(2)
【详解】(1)铝在空气中会与氧气反应生成致密的氧化铝,化学方程式为:。
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水,化学方程式为:。
17.(1)不活泼
(2) 磁铁矿含铁量更高(或同等条件下二氧化碳排放量更低)
(3)
(4)C
(5)ABC
【详解】(1)金属在自然界的存在状态与其化学活动性密切相关,越是活泼的金属,越不容易以单质形态存在,金、银等金属化学性质不活泼,所以能以单质形式存在于自然界中;
(2)①四氧化三铁中名铁元素与氧元素的质量比为168:64,碳酸亚铁中,碳元素与碳酸根的质量比为56:60,则两种铁矿石相比,磁铁矿含铁量更高,所以磁铁矿作炼铁原料更具优势;
②氧化铝通电分解生成两种单质,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则这两种单质应分别由铝元素和氧元素组成,即生成了金属铝和氧气,所以化学方程式为:;
(3)一种镁铝合金Mg17Al12是特殊的储氢材料,完全吸收氢气后得到MgH2和Al,化学方程式为:;
(4)由于钛合金抗腐蚀性能非常好,所以钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新,故选C;
(5)A、若推广应用于汽车产业,使用的金属原料的成本应低于汽车本身的价值,是需要考虑的因素,选项正确;
B、若推广应用于汽车产业,在制造汽车的生成过程中应降低能耗和避免产生污染,是需要考虑的因素,选项正确;
C、若推广应用于汽车产业,选择制造汽车的金属原料时,应考虑到金属的回收利用,要降低能耗和污染,选项正确;
故选ABC。
18.(1)金属材料
(2)高
(3)导电
【详解】(1)金属材料包括纯金属和合金,铝合金属于合金,属于金属材料。
(2)合金的硬度和强度比组成它的纯金属高,则铝合金的硬度和强度都比纯铝高。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线,是因为铜具有良好的导电性。
19.(1)
(2) 还原
(3) 强
【详解】(1)将铁没入硫酸铜溶液中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
(2)①焦炭与氧气反应得到二氧化碳,焦炭与二氧化碳高温下反应得到一氧化碳,一氧化碳与氧化铁反应得到铁和二氧化碳,焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有还原性;
②赤铁矿的主要成分是氧化铁,氧化铁与CO高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(3)铝的金属活动性比铁强,但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能,这是因为铝与氧气反应在铝的表面形成一层致密的氧化膜,阻止了铝进一步被氧化,化学方程式为:。
20.(1)ABC
(2) Zn、Cu、Ag Zn(NO3)2
【详解】(1)A、镁能与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,有黑色固体析出,说明镁比铁活泼,铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
B、铁与硫酸镁不反应,无明显现象,说明镁比铁活泼,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
C、镁、铁均能与稀盐酸反应生成氢气,且镁与酸反应速率较快,铁与酸反应速率较慢,说明在金属活动性顺序里,镁、铁排在氢前,且镁比铁活泼,铜与稀盐酸不反应,无明显现象,说明在金属活动性顺序里,铜排在氢后,说明铁比铜活泼,可以探究三种金属的活动性顺序,符合题意;
D、铜与硫酸镁不反应,无明显现象,说明镁比铜活泼,铜与硫酸亚铁不反应,无明显现象,说明铁比铜活泼,但是无法探究镁和铁的金属活动性顺序,不符合题意。
故选:ABC。
(2)金属活动性:Mg>Zn>Cu>Ag,向硝酸铜溶液中加入镁、锌、银三种金属,镁先与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,待镁完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,银和硝酸铜不反应,充分反应后过滤,得到无色滤液和滤渣,说明硝酸铜已经完全反应。由分析可知,一定发生的反应为镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,该反应的化学方程式为:Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu;向滤渣中加入一定量的稀盐酸,有气泡产生,镁和锌可以和稀盐酸反应,滤渣中可能含有镁和锌,也可能有锌,则滤渣中一定含锌,镁一定与硝酸铜反应生成了铜,银不参与反应,则滤渣中一定有:Zn、Cu、Ag;镁一定与硝酸铜反应生成了硝酸镁,硝酸铜完全反应,故滤液中一定含硝酸镁,一定不含硝酸铜,锌可能参与反应,也可能没有参与反应,故滤液中可能含有的溶质是:Zn(NO3)2。故填:Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu;Zn、Cu、Ag;Zn(NO3)2。
21.正确
【详解】在铁制品的表面涂一层保护膜,可以隔绝氧气和水,防止铁制品生锈,说法正确。
22.错误
【详解】并不是所有金属都能与酸反应生成氢气,例如铜不能与稀盐酸或者稀硫酸反应产生氢气,故错误。
23.错误
【详解】球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中,除少数不活泼的金属,如金、银有单质形式存在,其余都以化合物形式存在,故说法错误。
24.正确
【详解】有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应。如一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,所以不是置换反应。正确。
25.错误
【详解】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故现象为:银白色固体表面覆盖一层紫红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,覆盖一层紫红色的铜是实验结论,不是实验现象,错误。
26.错误
【详解】高炉炼铁过程中,用于还原氧化铁的一氧化碳来源于二氧化碳与碳的反应,题目说法错误。
27.√
【详解】高炉炼铁主要原理:在高温下,用作还原剂,夺取铁的氧化物中的氧,将铁还原出来,说法正确。
故填:√。
28.错误
【详解】铝的金属活动性比铁强,但是铝制品比铁制品耐腐蚀,原因是铝在空气中易被氧化,表面形成一层致密的氧化铝薄膜,会阻止铝的进一步氧化,故则铝制品比铁制品更耐腐蚀,故错误。
29.(1)240
(2)175t
解:设可以炼成含铁96%的生铁的质量为x,
答:可以炼成含铁96%的生铁的质量是175t。
【详解】(1)赤铁矿中含氧化铁的质量为300t×80%=240t,故填:240;
(2)见答案。
30.(1)三层滤纸
(2)6.4
(3)6
【详解】(1)为了防止戳破滤纸,在过滤操作中,玻璃棒的末端应靠在漏斗中三层滤纸一边,故填:三层滤纸;
(2)设生成铜的质量为。
即生成铜的质量为6.4g,故填:6.4;
(3)设参加反应铁的质量为x。
解得x=5.6g
含杂质的铁粉质量=铁质量+杂质质量,根据实验可知,反应后固体质量为原杂质和生成铜的质量和,所以杂质质量为6.8g-6.4g=0.4g,含杂质的铁粉的质量a克=5.6g+0.4g=6g,故a的数值为:6,故填:6。
31. 与氧气和水同时接触 需要与水接触 先在另一支试管中加入与蒸馏水等体积的食盐水,然后向其中加入一枚铁钉,与实验①对比记录开始生绣需要的时间(只要把所用装置叙述清楚就得分)
【详解】(1)铁生锈的条件是铁和氧气、水同时接触;
(2)对照试管①、③中的实验现象,①为将铁钉置于水中,③为干燥环境,可知铁锈蚀的条件之一为需要与水接触;
(3)实验证明,氯化钠能够加快铁锈蚀的速度。为了验证这个结论,可取一支试管,向试管中加入与①中蒸馏水等体积的食盐水,然后向其中加入一枚铁钉,与实验①对比,记录铁钉的生锈所需的时间。
32.(1) 澄清石灰水 吸收
(2) A中澄清石灰水变浑浊 C中红色粉末变黑,D中澄清石灰水变浑浊
(3)
8
【详解】(1)能使澄清石灰水变浑浊,装置A是用来检验二氧化碳的,故A中的试剂为澄清石灰水;
B装置中溶液为氢氧化钠,氢氧化钠可以与二氧化碳发生反应,是用来吸收二氧化碳的;
(2)若原混合气体中存在,则A装置中澄清石灰水变浑浊;
一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应下反应生成铜与二氧化碳,若混合气体中含有一氧化碳,故C中红色粉末变黑,D中澄清石灰水变浑浊;
(3)设氧化铁的质量为x,则:
,解得:
故加入玻璃管中的氧化铁的质量为8g。
33.(1)质量守恒定律/化学反应前后元素种类不变
(2)、和
(3)
(4)空气中二氧化碳含量较低
(5)白色固体变蓝
(6) 不能 若颠倒,澄清石灰水中会带出水蒸气,影响产物中水的检验
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物中不含有氮元素,所以说铜生锈与氮气无关;
(2)A试管中铜与水、氧气、二氧化碳同时接触,铜片在水面附近有绿色物质;B试管中没有氧气、C试管中没有二氧化碳、D试管中没有水,则试管中铜片均无明显现象,说明与铜生锈相关的物质有、和;
(3)铜和氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜,化学方程式为:;
(4)由于空气中二氧化碳含量较低,铜生锈需要与氧气、水、二氧化碳接触,铁生锈需要与氧气、水接触,所以铁在空气中更易生锈;
(5)碱式碳酸铜受热会产生水、而无水硫酸铜为白色固体遇水变蓝,所以装置B中可观察到白色固体变蓝;
(6)装置B、C位置不能颠倒,因为若颠倒,澄清石灰水中会带出水蒸气,影响产物中水的检验。
34.(1)只能证明Zn比Cu、Ag活泼,无法比较Cu和Ag的金属活动性强弱
(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
(3) 将打磨后的锌片置于硫酸铜溶液中 蓝 Zn>Cu>Ag
(4)保护金属资源或防止污染环境等
(5)Ag和Cu
【详解】(1)方案一,铜和银都不能喝稀硫酸反应,只有锌能和稀硫酸反应,只能证明Zn比Cu、Ag活泼,无法比较Cu和Ag的金属活动性强弱。
(2)方案二中锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,该反应的化学方程式为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。
实验一中将打磨过的铜片伸入硝酸银溶液中,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,铜片表面析出银白色固体,溶液由无色变蓝色,证明铜的活动性强于银。根据实验二的现象为锌片表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色可知,该实验操作为将打磨后的锌片置于硫酸铜溶液中,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,证明锌和活动性强于铜,由此可知实验结论是三种金属活动性由强到弱的顺序为Zn>Cu>Ag。
(3)金属回收利用可以节约金属资源,还可以防止污染环境。
(4)把一定量的锌粒加入硫酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,充分反应一段时间后,过滤,发现滤液呈无色,说明溶液中没有硝酸铜,则硝酸银和硝酸铜都完全反应,故滤渣中一定含有银和铜,故填:Ag和Cu。
答案第1页,共2页
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