内容正文:
专题09 金属和金属矿物
3大高频考点概览
考点01 金属的物理性质
考点02 金属的化学性质
考点03 金属资源的开发及利用
地 城
考点01
金属的物理性质
1.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列有关合金的说法错误的是
A.生铁是一种铁的合金 B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低 D.钢是一种化合物
2.(24-25九年级上·河北唐山·期末)2023年5月28日,国产大型客机C919首次商业载客飞行成功,C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A.金属材料包括纯金属和合金 B.合金中一定只含金属元素
C.钛合金比纯钛更具有抗腐蚀性 D.超高强度钢属于一种铁合金
3.(24-25九年级上·河北保定·期末)下列物质不属于合金的是
A.黄铜 B.金刚石 C.生铁 D.不锈钢
4.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)下列关于金属的说法正确的是
A.大多数金属在自然界中以单质形式存在
B.青铜是一种铜的合金,其硬度比纯铜小
C.铝与氧气反应表面生成一层致密氧化铝薄膜,故抗腐蚀性能强
D.金属活动性顺序表中,汞位于氢之后,可知汞不能与氧气反应
5.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列有关金属和合金的说法正确的是
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中,无明显现象,不能证明铜和银的活动性强弱
6.(24-25九年级上·河北沧州·期末)下列说法正确的是
A.钢不属于合金
B.金刚石和石墨的性质完全相同
C.“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应
D.常温下,氧气与所有金属都能反应
7.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)分类、归纳是化学学习常用的方法。下列有关分类或归纳正确的是
A.溶液:冰水混合物、澄清石灰水 B.合金:金刚石、生铁
C.纯净物:碳酸钙、稀盐酸 D.混合物:生铁、空气、赤铁矿
8.(24-25九年级上·河北张家口·期末)种类繁多的金属材料是人类社会文明发展的重要物质基础。下列有关金属材料的说法错误的是
A.合金中至少含有一种金属
B.常温下大多数金属是固体
C.生活中合金的使用比纯金属更广泛
D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
9.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)分类是认识物质和研究问题的重要方法。下列分类不正确的是
A.溶液、合金、空气都属于混合物
B.氧化铁、生铁、钢都属于金属材料
C.煤、石油、天然气都是化石能源
D.分子、离子、原子都是构成物质的粒子
10.(24-25九年级上·河北·期末)我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是
A.生铁含碳量较高不是合金 B.铁一般不用作导线是因为铁容易生锈
C.纯铁比生铁的硬度小 D.钢是非常纯净的铁
11.(24-25九年级上·河北沧州·期末)下面是Cu、Fe、Mg、Ag、Al五种金属的相关知识,请你回答问题。
(1)下列制品中,主要利用金属导电性的是 (填字母符号)。
A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔
(2)铝的原子结构示意图为,该原子在化学反应中易(填“得”或“失”) 电子。
(3)铜和稀硫酸不反应,与浓硫酸在一定条件下可以反应,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+X↑+2H2O,则X的化学式为 。
12.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图是一盏台灯,化学兴趣小组的同学对它进行观察分析。
(1)小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀,提出防锈方法 (写一条即可)。
(2)小红发现铝箔很薄,这是由于铝有良好的 性而制成的;铝箔反光片呈银白色,无锈迹,原因是铝表面有一层致密的氧化膜,生成该氧化膜的化学方程式为: 。
(3)铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。为了验证三者的金属活动性顺序,小志从实验室领来氯化铝溶液、硫酸铜溶液,并只利用台灯提供的一种金属进行实验,即达到了实验目的。此实验中发生反应的化学方程式为 。
13.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)化学与我们的生活息息相关。
(1)“真金不怕火炼”体现了金的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”);
(2)黄铜比组成它的纯金属硬度 (填“大”或“小”),可用于制作机器零件;
(3)锅里的油一旦着火,可用锅盖盖灭,其原理是 ;
(4)市场上有“加碘食盐”“高钙牛奶”“含氟牙膏”等商品,这里的“碘、钙、氟”指的是 (填“分子”或“元素”)
14.(24-25九年级上·河北唐山·期末)车载电热水杯为人们提供了生活的便捷,如图是一款车载电热水杯的示意图。
(1)铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
(2)不锈钢滤网对应的基本实验操作是 。`
(3)水杯表面耐高温的PP涂层不仅美观,而且可以有效防止铁与 接触而生锈。
(4)铁的用途广泛,高炉中用赤铁矿石炼铁的主要原理的化学方程式为 。
15.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)我国首架具有完全自主知识产权的大型喷气式客机C919(如图一)在上海浦东国际机场首飞成功,先进材料首次在国产民机大规模应用。回答下列问题:
(1)第三代铝锂合金材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。铝锂合金的硬度要 (填“高于”或“低于”)铝和锂,其熔点要 (填“高于”或“低于”)组成它的成分金属。这种材料具有较高的强度和适宜的延展性,都属于 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)铝锂合金中的铝(Al)元素和锂(Li)元素的本质区别是_____(填序号)。
A.元素符号不同 B.原子质量不同
C.原子的质子数不同 D.原子的电子数不同
(3)锂元素的原子结构示意图如图二所示,该原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)最外层电子,铝的金属活动性比铁的 (填“强”或“弱”)。空气中,铝比铁具有更好的抗腐蚀性,用化学方程式解释原因为 。
地 城
考点02
金属的化学性质
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉,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.滤渣中一定只有铁和银
B.滤液中一定含有
C.滤液有可能呈蓝色
D.滤液的质量一定比原溶液的质量大
17.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)质量相同、外形相同的镁条与体积相同、浓度不同的稀盐酸在密闭容器内反应,压强变化如图所示。下列说法错误的是
A.两种情况最终产生氢气的质量可能相同 B.盐酸浓度越大,反应越快
C.曲线a对应的盐酸浓度较小 D.镁与盐酸反应是放热反应
18.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列物质不能由金属和稀盐酸直接反应生成的是
A.CuCl2 B.MgCl2 C.AlCl3 D.FeCl2
19.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)废黄铜实际上有着非常广泛的用途,而对于废铜的回收也是非常重要的一项工作,现有工厂丢弃的废铜屑黄铜渣(含Zn、ZnO、Cu、CuO,其余为杂质)。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)。已知:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O。
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都要用到的玻璃仪器是 。
(2)溶液A中的溶质有 (填化学式)。
(3)步骤I中生成蓝色溶液的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅱ基本反应类型是 。
(5)步骤Ⅲ中加热蒸发时,当观察到 时,停止加热。
20.(24-25九年级上·河北唐山·期末)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、银等金属单质,为回收铜和银,专业人员设计了如下图所示的工艺流程。
请回答:
(1)气体A是 ,试剂X为 。
(2)观察到滤液A的颜色为 ,整个流程中发生的化学反应都属于 (填基本反应类型)。
(3)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是 ,此操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
(4)向固体A中加入硝酸银溶液发生反应的化学方程式为: 。
21.(24-25九年级上·河北唐山·期末)小红看到很多精美的金属蚀刻画。她决定利用废弃的金属片亲手制作,请你参与。
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:预处理金属底板和选择蚀刻液进行蚀刻
用砂纸打磨铝片和铁片表面,去除氧化膜。
用融化的石蜡均匀的覆盖在铝片和铁片上,待石蜡固化后用尖利的刀子划破石蜡,在铝片上画刻出“满分”的字样,在铁片上画刻出一朵小花。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,小心去除金属表面的石蜡。发现铝片上“满分”字迹凹陷,没有附着物:铁片上的小花图案呈突起的红色。
(2)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
任务三:废液回收利用
(3)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到的溶液溶质为 ,回收保存。
(4)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
22.(24-25九年级上·河北承德·期末)兴趣小组同学在完成铁与硫酸铜反应的实验后,欲从废液(含硫酸铜和硫酸亚铁)中回收金属铜,并得到硫酸亚铁,其设计的流程如下:
(1)操作a的名称是 。
(2)操作a、b和c中都需要用到的玻璃仪器是 ,其在操作b中的作用是 。
(3)写出加入过量A时反应的化学方程式 。
23.(24-25九年级上·河北沧州·期末)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(2)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的和分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断是 。
物质
硬度
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(3)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为,的化学式为 。
(4)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含和的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收和。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液中的溶质是 。
24.(24-25九年级上·河北保定·期末)某金属废屑中含有铁及少量的铜和金,为了保护金属资源,回收铁、铜、金等金属,某化学兴趣小组设计了如下回收流程(部分反应条件已略去):
已知:氧化铜能与稀硫酸发生反应,反应的化学方程式为 ,请回答下列问题:
(1)下列属于纯净物的是 (填字母)。
A.固体1 B.固体2 C.固体3 D.固体4 E.固体5
(2)固体4经常用来制作导线,原因是 。
(3)液体1是 (填化学式)溶液。
(4)固体2的主要成分是 。
(5)步骤Ⅵ中反应的化学方程式为 。
25.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)实验室有一包铜和铁的混合粉末A。化学小组为制取硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,设计并进行了如图所示的实验。
请回答下列问题:
(1)固体X的化学式为 。
(2)溶液B中的溶质为 。
(3)实验过程中没有涉及到的基本反应类型为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
26.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)某电镀厂为减少污染并变废为宝,从含有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁的废水中回收铜、铁和硫酸锌溶液,设计了如图所示的实验方案(部分生成物已略去)。请回答下列问题。
(1)步骤I所得滤渣的成分是 。
(2)步骤Ⅱ中稀硫酸要过量的目的是 ,滤渣与过量稀硫酸反应过程中观察到的现象是 。
(3)写出一个步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式 ,该反应的基本反应类型为 。
27.(24-25九年级上·河北·期末)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含、和)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)物质X的化学式是 ,固体 A中含有的物质是 , Y溶液中溶质的化学式是 。
(2)步骤Ⅰ、步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都是将固体和液体分离,操作名称是 ,此操作中除玻璃棒、烧杯外,还需使用的玻璃仪器是 。
(3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学方程式: 。
(4)请写一条保护金属资源的有效途径: 。
28.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)化学小组在探究Zn、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验:
(1)实验一,试管①Fe与 (填“能”或“不能”)发生反应,试管②反应的化学方程式为 ,该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(2)实验二,将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一段时间后过滤。滤渣中一定含有金属 ,滤液中除水外,一定含有物质 。
29.(24-25九年级上·河北保定·期末)废旧手机中主要含有塑料、、、、等。某化学兴趣小组同学设计了如图所示流程回收废旧手机中的金。(查阅资料:是一种银白色固体,能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气)
(1)塑料属于 (选填“天然材料”“合成材料”)。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(3)在该流程的基础上探究、两种金属的活动性顺序需要选择的试剂为 。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是 (写一点)。
30.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)某小组欲验证Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,组内同学一起设计不同的实验方案进行验证。
【设计方案】
方案一:
①将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入到硫酸铜溶液中,过一会儿,取出铝丝,观察现象。
②将一根铜丝浸入到硝酸银溶液中,过一会儿,取出铜丝,观察现象。
方案二:
①将一根铜丝浸入到硫酸铝溶液中,过一会儿,取出铜丝,观察现象。
②将一根银丝浸入到硫酸铜溶液中,过一会儿,取出银丝,观察现象。
(1)方案一中,打磨铝丝的目的是
铝丝和硫酸铜溶液反应的化学方程式为
铜丝浸入到硝酸银溶液中,过一会儿观察到的现象为
(2)方案二 (选填“能”或“不能”)验证三种金属的活动性顺序。
【进行实验】小组同学选择了合适的方案,进行实验。
【得出结论】三种金属的活动性顺序为
【拓展与反思】
(3)小雪的实验台上化学试剂只有铝丝(砂纸打磨过)、洁净的铜丝和硝酸银溶液,仪器任选。你认为能不能通过实验,比较出铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
你的答案是: (选填“能”或“不能”)。
(4)若比较铁和铜的金属活动性顺序,写出一种可行的实验方案。你的方案是 。
31.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)金属材料的广泛应用,极大地促进了社会发展。
某校化学兴趣小组以“金属材料”为主题开展项目式学习。
【项目一】金属材料的应用小组中的同学寻找了家中几种金属制品,请你帮助他说出分别与金属的哪些性质有关系。
(1)结合图可知,铁可做炊具说明铁具有良好的 。
(2)铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是 (写出一点即可)。
【项目二】金属的生锈条件探究
小组同学取三枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表。
试管编号
A
B
C
一周后铁钉表面现象
有一层铁锈
无明显变化
无明显变化
(3)对比试管中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的 (填化学式)发生化学反应。
(4)经查阅资料铜锈的主要成分为碱式碳酸铜。由此可以推测铜生锈的条件为_____。(填字母)
A.和 B.和 C.和 D.和
【项目三】金属活动性探究
为了验证生活中常见的铁、铜、银三种金属的活动性顺序,兴趣小组同学又进行了以下探究。
【设计实验】设计的实验方案如图Ⅰ、Ⅱ所示。(所用金属均已打磨,形状与大小均相同)
【进行实验】
(5)实验Ⅰ中随着反应进行,溶液颜色的变化为 ;实验Ⅱ中发生反应的方程式为 。
【交流与讨论】
(6)同学们发现通过此实验方案不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱。经过同学们的讨论,在上述实验方案的基础上,补充了一个实验(图Ⅲ所示),实现了探究目的,若X是铜片,则Y可能是 溶液。
(7)小组中又有同学提出可以通过调整反应顺序,只用Ⅰ、Ⅱ中所用的药品(即铁片、铜片和硝酸银溶液)就能得出三种金属的活动性,此同学说法 (填“合理”或“不合理”)。
【实验结论】最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性顺序。
32.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)为探究锌、铜、镍三种金属的性质,某兴趣小组进行如下实验。
取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应,实验记录如下:
锌
铜
镍
铜
稀盐酸的质量分数
3%
3%
20%
20%
反应现象
少量气泡
无现象
许多气泡
无现象
(1)小组同学分析得出要判断三种金属的活动性强弱,必须在上实验的基础上增补一个实验才能得出结论,其实验内容为另取一根粗细、长短相同的锌丝放入50mL质量分数为 的稀盐酸中,观察放出气泡的快慢。小组最后得出锌的活动性最强。
(2)小组同学又设计了下列实验,成功的验证了三种金属的活动性强弱,填表横线内容。
实验步骤
实验现象
把镍浸入到 中
表面有红色固体出现
把镍浸入到硫酸锌溶液中
(3)结论:锌铜镍三种金属活动性顺序由强到弱的顺序为 。
地 城
考点03
金属资源的开发及利用
33.(24-25九年级上·河北张家口·期末)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水浸没铁片后封上植物油,b中在铁片表面滴几滴蒸馏水,均塞上橡皮塞,U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平),如图所示,放置一段时间后,以下说法错误的是
A.a中铁片无明显变化,b中铁片锈蚀
B.U型玻璃管两端的液面变为左低右高
C.该实验是为了验证铁生锈需要与水接触
D.实验所用的蒸馏水需要煮沸的目的是除去水中溶解的氧气
34.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)《天工开物》记载的“生铁、熟铁(单质铁的含量大于生铁)连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形,其流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气
35.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)某钢铁厂用赤铁矿主要成分是炼铁的主要反应过程如图所示、为纯净物,反应条件略去请回答下列问题:
(1)上面方框中X的化学式为 ;
(2)X和Y的组成元素相同,但化学性质不同,其原因是 ;
(3)写出反应③的化学方程式 ;
(4)请写出生活中防止铁制品生锈的一种方法是 。
36.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)结合下列实验,按要求回答问题:
(1)图甲为探究铁生锈条件的实验,植物油的作用是 ,对比 (填写字母)试管中的现象,可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
(2)图乙实验中,发现碘溶于汽油,而高锰酸钾几乎不溶于汽油,说明物质的溶解性与 有关。
(3)如图丙所示,实验前形管两侧红墨水的液面在同一水平高度。向试管中加入固体X后,U形管b端液面上升。若试管内发生的是物理变化,则固体可能是 (写化学式);若试管内发生的是化学变化,写出该反应的化学方程式 。
37.(24-25九年级上·河北保定·期末)图1是模拟工业炼铁实验,图2是工业炼铁的主要设备高炉。
(1)图1中①处硬质玻璃管中的现象是 ,②处试管中反应的化学方程式为 ,③处酒精灯的作用是 。
(2)下列实验步骤的先后顺序为 (填序号),原因是 。
①点燃酒精喷灯,给硬质玻璃管加热 ②通入一氧化碳
(3)图1反应结束时,熄灭酒精喷灯,停止加热, 后停止通入一氧化碳。
(4)在高炉中发生了如图的一系列化学反应:
其中反应②的化学方程式为 。
(5)通过高炉炼得的铁为生铁,生铁属于 (选填“混合物”、“纯净物”)。
38.(24-25九年级上·河北唐山·期末)“氢能冶金”引领绿色钢铁新时代,目前很多钢厂用“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”,其工艺流程如图所示。
(1)氢气可由电解水制得,其反应的化学方程式为 。
(2)高温下,用炼铁时反应的化学方程式为 。
(3)跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
(4)从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的 。
39.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)根据图甲和图乙回答下列问题:
(1)图甲:是探究铁生锈条件的实验,所用蒸馏水预先煮沸、再冷却。通过实验得出铁生锈的条件是铁与 接触。将 A、C对比,得出铁生锈的条件与 有关。请你举出防止铁制品生锈的一种措施: 。
(2)图乙:水滴入瓶内,气球变扁,瓶内的固体可能是氢氧化钠、生石灰、硝酸铵中的 。气球变扁的原因是 。
40.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)实验室中用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)得到铁,实验装置如图所示。
(1)开始实验时,A装置中首先要进行的操作是 (选填“加热”或“通CO”)。
(2)CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
(3)B装置的作用是 。
(4)从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法: 。
(5)A中的实验现象为 。
(6)实验结束后应先 (选填“停止加热”或“停止通入CO”,下同),再 。
41.(24-25九年级上·河北沧州·期末)金属的发现和使用推动了人类社会的发展,铜是人类较早冶炼和使用的金属。
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”)。
(2)雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色的铜锈(又称铜青铜雁鱼灯及工作原理图绿),其主要成分是碱式碳酸铜[化学式为],根据其元素组成,推测铜生锈与空气中的、和 有关。小组同学取直径、长度均相同的光亮铜丝设计如图所示实验进行验证。
为验证小组同学推测,乙试管中气体X成分为 (填化学式)。
Ⅱ、立足当下
(3)小明学习了书本上一氧化碳还原氧化铜实验后,设计出如图微型实验装置进行实验,请指出该装置的一处缺陷 。
小明在实验中观察到黑色固体变红色,查阅资料得知
①Cu和均为红色固体;
②可与稀硫酸反应:。
于是,小明对红色固体成分进行如下探究。
猜想1:红色固体可能是Cu.
猜想2:红色固体可能是.
待玻璃管冷却后,分离出其中的红色固体,进行如下验证:
步骤
现象
结论
取红色固体于试管中,加入足量稀硫酸
溶液变为 色,红色固体仍有剩余
红色固体中有,猜想2成立
(4)小方对表中结论提出质疑,他提出猜想3:红色固体可能是 。
(5)拓展延伸:先秦《考工记》中有关青铜成分记载:“六分其金而锡居其一”(注:此处“金”指铜)。为证明金属活动性顺序:铁>锡>铜,兴趣小组同学设计出一些实验方案,以下方案中合理的是_______。
A.铜片、锡片、氯化亚铁溶液 B.铁片、铜片、硫酸亚锡溶液
C.铁片、锡片、硫酸铜溶液 D.锡片、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液
42.(24-25九年级上·河北唐山·期末)金属的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,学习小组同学进行金属的相关探究。
活动一 认识金属材料
(1)《天工开物》记载了锡的冶炼方法:“入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。”炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(2)将一段镁铝合金按图1所示进行实验,点燃酒精灯,一段时间后观察到火柴燃烧,则说明该合金具有 性。
活动二 探究金属与酸反应速率的影响因素
(3)小组同学利用锌和稀硫酸反应制取氢气,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式: 。
(4)小明无意间将硫酸铜溶液加入正在反应的锌与稀硫酸的锥形瓶内,发现产生气泡的速率变快,于是进行了如下探究。利用图2装置在4个锥形瓶中分别加入2颗相同的锌粒,标号分别为、、、,再加入等质量、等浓度的稀硫酸,按下表方案进行实验,并记录数据如下:
实验编号
加入硫酸铜溶液的体积
0
1
加入水的体积
4
3
收集氢气所用的时间
348
246
190
165
①分析上表实验可知,硫酸铜溶液的量对锌与稀硫酸反应的影响是 。
②比较反应速率,除了上述实验中的方法外还可以比较 。
活动三 探究金属资源的保护
(5)下图为兴趣小组同学设计的探究铁生锈条件的实验。
①一段时间后三处铁丝绒中锈蚀最严重的是 (填字母),对比三处铁丝绒的现象可知,铁生锈实质上是铁与空气中的 共同作用的结果。
②防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有 (写一种即可)。
(6)回收金属再利用可以节约金属资源,通常需要先对铁制品进行除锈处理。将生锈的铁钉浸泡在稀盐酸中,观察到铁锈逐渐消失,溶液变为 色,一段时间后产生气泡,请你根据此现象对铁制品除铁锈过程中的注意事项提出建议: 。
43.(24-25九年级上·河北沧州·期末)铁是世界生产量最大的金属,也是应用最为广泛的金属。某化学学习小组对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下设计了以下几个实验,利用如图装置对铁钉锈蚀的条件进行了探究。请回答以下问题。
【探究过程】
(1)依据该实验A、B可得出铁生锈的条件之一是 。
(2)一段时间后可观察到U形管中液面不再相平,产生该现象的原因是 。
(3)C中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)以上装置 的实验对比(填字母代号),说明铁钉锈蚀需要氧气。
【探究结论】铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程。
【探究应用】
(5)通过对铁制品锈蚀的实验探究,请你提出一条防止铁制品锈蚀的建议 。
(6)早在春秋战国时期我国就开始生产和使用铁器。请你推测铜器的使用应该 (填“早”或“晚”)于铁器时代,推测依据是 。
44.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)钢铁是使用最多的金属材料。某校化学小组的同学在老师指导下进行以下有关铁的项目式学习。
项目一:探究铁丝的燃烧
(1)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验,铁丝绕成螺旋状的原因是 。
(2)实验前,向集气瓶底放少量水的作用是 。
项目二:探究铁生锈的条件
【实验内容】
取3段光亮无锈的铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。一段时间后,发现实验③中铁丝生锈。
【实验分析】
(3)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(4)通过对比实验(填序号) ,说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与水和氧气发生反应的结果。
【拓展探究】兴趣小组的同学用控制变量法进行如图实验:
(5)一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面 (填“高于”或“低于”)右侧导管液面,证明食盐水可以加快铁生锈的反应速率。
项目三:探究用铁粉脱氧剂测定空气中氧气的体积分数
【查阅资料】脱氧剂利用铁粉与氧气发生缓慢氧化生锈而除去氧气,达到食品防腐的目的,铁粉脱氧剂中的其他成分对后面的实验无影响。
【进行实验】实验1和实验2分别用红磷燃烧和铁粉生锈的方法测定空气中氧气的体积分数。连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化关系分别如图甲、乙所示。
(6)实验2进行至30min后,待集气瓶冷却至室温,打开K,烧杯中的水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(7)依据图甲、乙中的信息, (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确。
45.(24-25九年级上·河北唐山·期末)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)人类发现并使用三种金属的先后顺序依次为:铜、铁、铝。金属被发现并广泛使用的先后顺序一般与______(填字母)有关。
A.地壳中元素的含量 B.金属的活动性 C.金属的导电性
(2)《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”,体现了金具有良好的 性;
(3)铝制品用途广泛,铝合金的强度和硬度一般比纯铝 (填“高”或“低”)。
(4)如图是模拟工业炼铁的微型实验装置。
①写出a处可观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式 。
②b处石灰水变浑浊说明有 生成。
③C处可观察到 。说明CO气体具有 。
(5)某电镀厂为减少污染并变废为宝,从排放的废水中回收铜、铁和硫酸锌溶液,设计的操作流程如下图所示。
①步骤Ⅰ、Ⅲ中包含的相同操作是什么?
②写出步骤Ⅰ中所得固体的成分 。
③确定步骤Ⅲ中的X后,写出有关反应的化学方程式 ;反应基本类型为 。
试卷第1页,共3页
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专题09 金属和金属矿物
3大高频考点概览
考点01 金属的物理性质
考点02 金属的化学性质
考点03 金属资源的开发及利用
地 城
考点01
金属的物理性质
1.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列有关合金的说法错误的是
A.生铁是一种铁的合金 B.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低 D.钢是一种化合物
【答案】D
【详解】A、生铁是一种铁的合金,说法正确,不符合题意;
B、黄铜是铜的合金,其硬度比纯铜的硬度大,说法正确,不符合题意;
C、焊锡是锡的合金,其熔点比纯锡的熔点低,说法正确,不符合题意;
D、钢是铁的合金,由多种物质组成,属于混合物,说法错误,符合题意。
故选:D。
2.(24-25九年级上·河北唐山·期末)2023年5月28日,国产大型客机C919首次商业载客飞行成功,C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A.金属材料包括纯金属和合金 B.合金中一定只含金属元素
C.钛合金比纯钛更具有抗腐蚀性 D.超高强度钢属于一种铁合金
【答案】B
【详解】A、金属材料是指具有金属光泽、良好的导电性、导热性、延展性等金属特性的材料,包括纯金属以及由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的合金,说法正确,不符合题意;
B、合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,所以合金中不一定只含金属元素,例如生铁和钢中都含有碳元素,碳属于非金属元素,说法错误,符合题意;
C、一般来说,合金的性能比纯金属更优越,钛合金是在纯钛的基础上加入了其他元素制成的,其抗腐蚀性比纯钛更好,说法正确,不符合题意;
D、钢是含碳量在 0.03% - 2% 之间的铁碳合金,超高强度钢是在普通钢的基础上通过添加合金元素等方法提高了强度,属于铁合金的一种,说法正确,不符合题意。
故选B。
3.(24-25九年级上·河北保定·期末)下列物质不属于合金的是
A.黄铜 B.金刚石 C.生铁 D.不锈钢
【答案】B
【分析】合金是在金属中加热熔合其他的金属或非金属而制得的具有金属特性的混合物。
【详解】A、黄铜是铜、锌的合金,不符合题意。
B、金刚石是由碳元素组成的单质,不属于合金,符合题意。
C、生铁是铁的合金,不符合题意;
D、不锈钢是铁的合金,不符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)下列关于金属的说法正确的是
A.大多数金属在自然界中以单质形式存在
B.青铜是一种铜的合金,其硬度比纯铜小
C.铝与氧气反应表面生成一层致密氧化铝薄膜,故抗腐蚀性能强
D.金属活动性顺序表中,汞位于氢之后,可知汞不能与氧气反应
【答案】C
【详解】A、大多数金属在自然界中以化合物的形式存在,只有少数很不活泼的金属元素如金、银等以单质形式存在,故选项说法不正确;
B、合金的硬度大于组成纯金属的硬度,因此青铜比纯铜硬度大,故选项说法不正确;
C、铝在常温下能与空气中的氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止了铝进一步氧化,因此铝有很好的抗腐蚀性,故选项说法正确;
D、根据金属活动性顺序不能判断金属能否与氧气反应,故选项说法不正确。
故选C。
5.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列有关金属和合金的说法正确的是
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中,无明显现象,不能证明铜和银的活动性强弱
【答案】C
【详解】A、并不是所有的金属都是银白色,如铜是紫红色,故选项说法不正确;
B、工业炼铁时用焦炭燃烧提供热量,同时产生还原剂一氧化碳,而不是直接将焦炭作为还原剂,故选项说法不正确;
C、铁的活动性比铜强,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则波尔多液不能用铁桶配制,故选项说法正确;
D、将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中,无明显现象,说明铜比银活泼,即能证明铜和银的活动性强弱,故选项说法不正确。
故选C。
6.(24-25九年级上·河北沧州·期末)下列说法正确的是
A.钢不属于合金
B.金刚石和石墨的性质完全相同
C.“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应
D.常温下,氧气与所有金属都能反应
【答案】C
【详解】A、钢是铁碳合金,属于合金,不符合题意;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成,化学性质相同,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,不符合题意;
C、“真金不怕火炼”表明金化学性质稳定,高温下也与氧气不反应,符合题意;
D、常温下,不是所有金属都能与氧气反应,如金与氧气不反应,不符合题意。
故选C。
7.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)分类、归纳是化学学习常用的方法。下列有关分类或归纳正确的是
A.溶液:冰水混合物、澄清石灰水 B.合金:金刚石、生铁
C.纯净物:碳酸钙、稀盐酸 D.混合物:生铁、空气、赤铁矿
【答案】D
【详解】A、冰水混合物中只含有水一种物质,属于纯净物,不属于溶液;澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,故A错误;
B、金刚石是由碳元素组成的单质,不属于合金;生铁是铁的合金,故B错误;
C、碳酸钙是由一种物质组成,属于纯净物;稀盐酸是氯化氢的水溶液,属于混合物,故C错误;
D、生铁中含有铁和碳等物质,属于混合物;空气是由氮气、氧气等多种气体组成,属于混合物;赤铁矿的主要成分是氧化铁,属于混合,故D正确。
故选D。
8.(24-25九年级上·河北张家口·期末)种类繁多的金属材料是人类社会文明发展的重要物质基础。下列有关金属材料的说法错误的是
A.合金中至少含有一种金属
B.常温下大多数金属是固体
C.生活中合金的使用比纯金属更广泛
D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属
【答案】D
【详解】A、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,则合金中至少含有一种金属,说法正确,不符合题意;
B、常温下大多数金属是固体,汞是液体,说法正确,不符合题意;
C、合金具有许多优良的性能,如硬度大、抗腐蚀性强等,所以生活中合金的使用比纯金属更广泛,说法正确,不符合题意;
D、一般情况下,合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,说法错误,符合题意。
故选:D。
9.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)分类是认识物质和研究问题的重要方法。下列分类不正确的是
A.溶液、合金、空气都属于混合物
B.氧化铁、生铁、钢都属于金属材料
C.煤、石油、天然气都是化石能源
D.分子、离子、原子都是构成物质的粒子
【答案】B
【详解】A、溶液是由溶质和溶剂组成的,属于混合物,合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物,空气是由氮气、氧气等多种气体混合而成,属于混合物,故A正确;
B、氧化铁是氧化物,不属于金属材料,生铁和钢都是铁的合金,属于金属材料,故B错误;
C、煤、石油、天然气都是古代生物的化石经过漫长的地质年代形成的,都是化石能源,故C正确;
D、分子、原子、离子都是构成物质的粒子,如水由水分子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,铁由铁原子构成,故D正确。
故选B。
10.(24-25九年级上·河北·期末)我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是
A.生铁含碳量较高不是合金 B.铁一般不用作导线是因为铁容易生锈
C.纯铁比生铁的硬度小 D.钢是非常纯净的铁
【答案】C
【详解】A、生铁是铁和碳的合金,含碳量在2%~4.3%之间,但故选项说法不正确;
B、铁一般不用作导线是因为铁的导电性差,而不是铁容易生锈,故选项说法不正确;
C、合金的硬度比组成的纯金属硬度大,则生铁的硬度比纯铁大,故选项说法正确;
D、钢是含碳量0.03%~2%的铁碳合金,并非“非常纯净的铁”,故选项说法不正确。
故选C。
11.(24-25九年级上·河北沧州·期末)下面是Cu、Fe、Mg、Ag、Al五种金属的相关知识,请你回答问题。
(1)下列制品中,主要利用金属导电性的是 (填字母符号)。
A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔
(2)铝的原子结构示意图为,该原子在化学反应中易(填“得”或“失”) 电子。
(3)铜和稀硫酸不反应,与浓硫酸在一定条件下可以反应,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+X↑+2H2O,则X的化学式为 。
【答案】(1)B
(2)失
(3)SO2
【详解】(1)A、铁锅是利用铁的导热性,不符合题意;
B、铜导线是利用铜的导电性,符合题意;
C、铝箔是利用铝的延展性,不符合题意。
故选B;
(2)铝原子的最外层电子数为3,小于4,在化学反应中容易失电子;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、H、S、O的个数分别是1、4、2、8,生成物中含Cu、H、S、O的个数分别是1、4、1、6,故生成物中还应含1个S、2个O,故X的化学式为:SO2。
12.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图是一盏台灯,化学兴趣小组的同学对它进行观察分析。
(1)小明发现台灯的铁螺丝钉表面已经锈蚀,提出防锈方法 (写一条即可)。
(2)小红发现铝箔很薄,这是由于铝有良好的 性而制成的;铝箔反光片呈银白色,无锈迹,原因是铝表面有一层致密的氧化膜,生成该氧化膜的化学方程式为: 。
(3)铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为 。为了验证三者的金属活动性顺序,小志从实验室领来氯化铝溶液、硫酸铜溶液,并只利用台灯提供的一种金属进行实验,即达到了实验目的。此实验中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)铁钉上抹油(合理即可)
(2) 延展 4Al+3O2═2Al2O3
(3) 铝、铁、铜 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【详解】(1)铁与空气中的氧气、水同时接触易生锈,可在铁钉上抹油等防锈。
(2)铝制成铝箔,是由于铝有良好的延展性而制成的;常温下,铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,反应的化学方程式为4Al+3O2═2Al2O3;
(3)由金属活动性顺序可知,铁、铝、铜的金属活动性由强到弱的顺序为Al>Fe>Cu;验证三者的金属活动性顺序,小志从实验室领来氯化铝溶液、硫酸铜溶液,可利用台灯提供的金属铁,铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,说明金属活动性Fe>Cu,不能与氯化铝溶液反应,说明金属活动性Al>Fe,可验证三者的金属活动性顺序;反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4 +Cu。
13.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)化学与我们的生活息息相关。
(1)“真金不怕火炼”体现了金的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”);
(2)黄铜比组成它的纯金属硬度 (填“大”或“小”),可用于制作机器零件;
(3)锅里的油一旦着火,可用锅盖盖灭,其原理是 ;
(4)市场上有“加碘食盐”“高钙牛奶”“含氟牙膏”等商品,这里的“碘、钙、氟”指的是 (填“分子”或“元素”)
【答案】(1)不活泼
(2)大
(3)隔绝氧气(或空气)
(4)元素
【详解】(1) “真金不怕火炼” 意思是金在高温下也不与氧气发生反应,体现了金的化学性质不活泼。
(2)合金的硬度一般比组成它的纯金属大,黄铜是铜锌合金,所以黄铜比组成它的纯金属硬度大。
(3)锅里的油着火用锅盖盖灭,是因为锅盖能将油与氧气(或空气)隔绝,从而达到灭火的目的。
(4)“加碘食盐”“高钙牛奶”“含氟牙膏” 等商品中的 “碘、钙、氟” 不是以分子、原子、单质等形式存在,这里指的是元素,与具体形态无关。
14.(24-25九年级上·河北唐山·期末)车载电热水杯为人们提供了生活的便捷,如图是一款车载电热水杯的示意图。
(1)铜作导线,是因为铜具有良好的 性。
(2)不锈钢滤网对应的基本实验操作是 。`
(3)水杯表面耐高温的PP涂层不仅美观,而且可以有效防止铁与 接触而生锈。
(4)铁的用途广泛,高炉中用赤铁矿石炼铁的主要原理的化学方程式为 。
【答案】(1)导电
(2)过滤
(3)O2、H2O
(4)
【详解】(1)铜作导线,体现了它的导电性,故填:导电性;
(2)不锈钢滤网的作用主要是用来隔离茶叶等固体物质,对应的基本实验操作是过滤,过滤是把固体和液体分离的操作,故填:过滤;
(3)水杯表面耐高温的PP涂层不仅美观,而且可以有效防止铁与O2、H2O接触而生锈,故填:O2、H2O;
(4)高炉中用赤铁矿石炼铁的主要原理是一氧化碳在高温下和赤铁矿的主要成分氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:。
15.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)我国首架具有完全自主知识产权的大型喷气式客机C919(如图一)在上海浦东国际机场首飞成功,先进材料首次在国产民机大规模应用。回答下列问题:
(1)第三代铝锂合金材料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。铝锂合金的硬度要 (填“高于”或“低于”)铝和锂,其熔点要 (填“高于”或“低于”)组成它的成分金属。这种材料具有较高的强度和适宜的延展性,都属于 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)铝锂合金中的铝(Al)元素和锂(Li)元素的本质区别是_____(填序号)。
A.元素符号不同 B.原子质量不同
C.原子的质子数不同 D.原子的电子数不同
(3)锂元素的原子结构示意图如图二所示,该原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)最外层电子,铝的金属活动性比铁的 (填“强”或“弱”)。空气中,铝比铁具有更好的抗腐蚀性,用化学方程式解释原因为 。
【答案】(1) 混合物 高于 低于 物理
(2)C
(3) 失去 强
【详解】(1)合金都属于混合物,第三代铝锂合金材料属于混合物;根据合金的硬度大于组成它的纯金属,熔点低于组成它的纯金属,则铝锂合金的硬度要高于铝和锂,其熔点要低于组成它的成分金属;
这种材料具有较高的强度和适宜的延展性,都不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
(2)元素是具有相同质子数的一类原子的总称,质子数决定元素的种类,铝锂合金中的铝(Al)元素和锂(Li)元素的本质区别是原子的质子数不同,故选:C;
(3)锂原子最外层有1个电子,在化学反应中易失去最外层电子;
铝的金属活动性比铁的强,空气中,铝比铁具有更好的抗腐蚀性,是因为常温下,铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜,阻止内部铝进一步氧化,化学方程式为。
地 城
考点02
金属的化学性质
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉,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.滤渣中一定只有铁和银
B.滤液中一定含有
C.滤液有可能呈蓝色
D.滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】B
【分析】金属活动性Fe>(H)>Cu>Ag,向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉,铁会先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,当硝酸银完全反应后,铁再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有铁,即铁过量。
【详解】A、因为铁过量,所以滤渣中一定有铁、铜和银,A 选项错误;
B、铁和硝酸银、硝酸铜反应都会生成硝酸亚铁,所以滤液中一定含有Fe(NO3)2 ,B 选项正确;
C、由于铁过量,硝酸铜完全反应,所以滤液中没有硝酸铜,不可能呈蓝色,C 选项错误;
D、根据化学方程式,每56份质量的铁置换出216份质量的银,溶液质量减小;,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,溶液质量也减小,所以滤液的质量一定比原溶液的质量小,D 选项错误。
故选:B。
17.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)质量相同、外形相同的镁条与体积相同、浓度不同的稀盐酸在密闭容器内反应,压强变化如图所示。下列说法错误的是
A.两种情况最终产生氢气的质量可能相同 B.盐酸浓度越大,反应越快
C.曲线a对应的盐酸浓度较小 D.镁与盐酸反应是放热反应
【答案】C
【详解】A、如果镁条都完全反应,根据化学方程式,相同质量的镁产生氢气的质量是相同的,所以两种情况最终产生氢气的质量可能相同,该说法正确;
B、其它条件不变时,盐酸浓度越大,反应速率越快,该说法正确;
C、曲线a单位时间内压强变化比曲线b大,说明曲线a对应的反应速率快,根据盐酸浓度越大反应越快,可知曲线a对应的盐酸浓度较大,而不是较小,该说法错误;
D、反应过程中压强增大,反应结束后压强略微减小,说明反应放热,反应结束后温度逐渐恢复室温,气压减小,该说法正确。
故选C。
18.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)下列物质不能由金属和稀盐酸直接反应生成的是
A.CuCl2 B.MgCl2 C.AlCl3 D.FeCl2
【答案】A
【详解】A、在金属活动性顺序中,铜排在氢后面,不能与盐酸反应,故选项符合题意;
B、在金属活动性顺序中,镁排在氢的前面,镁和盐酸反应生成MgCl2和氢气,故选项不符合题意;
C、在金属活动性顺序中,铝排在氢的前面,能与盐酸反应生成AlCl3和氢气,故选项不符合题意;
D、在金属活动性顺序中,铁排在氢的前面,能与盐酸反应生成FeCl2和氢气,故选项不符合题意;
故选A。
19.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)废黄铜实际上有着非常广泛的用途,而对于废铜的回收也是非常重要的一项工作,现有工厂丢弃的废铜屑黄铜渣(含Zn、ZnO、Cu、CuO,其余为杂质)。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)。已知:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O。
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都要用到的玻璃仪器是 。
(2)溶液A中的溶质有 (填化学式)。
(3)步骤I中生成蓝色溶液的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅱ基本反应类型是 。
(5)步骤Ⅲ中加热蒸发时,当观察到 时,停止加热。
【答案】(1)玻璃棒
(2)ZnSO4、CuSO4、H2SO4
(3)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(4)置换反应
(5)蒸发皿中出现较多固体
【详解】(1)在步骤 Ⅰ(过滤除去不溶性杂质得到溶液 A 和固体 B)、Ⅱ(过滤除去过量的锌和生成的铜得到溶液 C 和固体 D)、Ⅲ(蒸发结晶得到硫酸锌晶体,蒸发操作也会用到玻璃棒搅拌)中,都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。
(2)因为黄铜渣中的锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,且稀硫酸过量,所以溶液 A 中的溶质有ZnSO4、CuSO4、H2SO4。
(3)步骤 Ⅰ 中生成蓝色溶液是因为氧化铜与稀硫酸(H2SO4)反应生成硫酸铜(CuSO4)和水,化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(4)步骤 Ⅱ 中锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,同时锌还会与过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,这两个反应都是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
(5)步骤 Ⅲ 中加热蒸发时,当观察到出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。
20.(24-25九年级上·河北唐山·期末)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、银等金属单质,为回收铜和银,专业人员设计了如下图所示的工艺流程。
请回答:
(1)气体A是 ,试剂X为 。
(2)观察到滤液A的颜色为 ,整个流程中发生的化学反应都属于 (填基本反应类型)。
(3)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是 ,此操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
(4)向固体A中加入硝酸银溶液发生反应的化学方程式为: 。
【答案】(1) 氢气/H2 铁(答案不唯一,合理即可)
(2) 浅绿色 置换反应
(3) 过滤 漏斗
(4)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【详解】(1)某金属废料中含有铜、铁、银等金属单质,加入适量稀硫酸,稀硫酸只与铁反应,生成氢气和硫酸亚铁,因此,气体A是氢气,化学式为:H2,故填写:氢气或H2;
由于稀硫酸只与铁反应,所以,固体A中还有没反应的铜、银,向其中加入适量硝酸银溶液,由于铜的金属活动性大于银,因此,铜与硝酸银反应,生成银和硝酸铜,由此得出滤液B中含有硝酸铜,由图可知,滤液B中加入适量X,得到滤液C和铜,硝酸铜中的铜被置换出来,说明与硝酸铜反应的X,金属活动性一定大于铜,因此,此空可以填写金属活动性比铜大的任一金属,例如:铁,故填写:铁(答案不唯一,合理即可)。
(2)稀硫酸只与铁反应,生成氢气和硫酸亚铁,氢气为气体,硫酸亚铁溶于水,形成浅绿色溶液,因此,观察到滤液A的颜色为浅绿色,故填写:浅绿色;
铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,符合置换反应“一换一”的特征,属于置换反应,铜与硝酸银反应,生成银和硝酸铜,符合置换反应“一换一”的特征,属于置换反应,硝酸铜与X反应,生成单质铜和易溶于水的化合物(形成滤液C),符合置换反应“一换一”的特征,属于置换反应,因此,整个流程中发生的化学反应都属于置换反应,故填写:置换反应。
(3)由图可知,操作1、操作2和操作3都将固体和液体分开,符合过滤操作的原理,属于过滤,故填写:过滤;
过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,故填写:漏斗。
(4)由于稀硫酸只与铁反应,所以,固体A中还有没反应的铜、银,向其中加入适量硝酸银溶液,由于铜的金属活动性大于银,因此,铜与硝酸银反应,生成银和硝酸铜,化学方程式为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,故填写:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。
21.(24-25九年级上·河北唐山·期末)小红看到很多精美的金属蚀刻画。她决定利用废弃的金属片亲手制作,请你参与。
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:预处理金属底板和选择蚀刻液进行蚀刻
用砂纸打磨铝片和铁片表面,去除氧化膜。
用融化的石蜡均匀的覆盖在铝片和铁片上,待石蜡固化后用尖利的刀子划破石蜡,在铝片上画刻出“满分”的字样,在铁片上画刻出一朵小花。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,小心去除金属表面的石蜡。发现铝片上“满分”字迹凹陷,没有附着物:铁片上的小花图案呈突起的红色。
(2)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
任务三:废液回收利用
(3)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到的溶液溶质为 ,回收保存。
(4)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
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) ③ ①
(3)氯化铝/
(4)
【详解】(1)由于磁铁能吸引铁片,不能吸引铝片,区分铝片和铁片的物理方法是用磁铁吸引;
(2)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 ;
(3)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;
(4)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,①加入足量X可得到硫酸亚铁滤液和滤渣,所以过程①加入的物质X是铁,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中含有铜和铁,②加适量稀硫酸,滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与硫酸不反应,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是。
22.(24-25九年级上·河北承德·期末)兴趣小组同学在完成铁与硫酸铜反应的实验后,欲从废液(含硫酸铜和硫酸亚铁)中回收金属铜,并得到硫酸亚铁,其设计的流程如下:
(1)操作a的名称是 。
(2)操作a、b和c中都需要用到的玻璃仪器是 ,其在操作b中的作用是 。
(3)写出加入过量A时反应的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2) 玻璃棒 引流
(3)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【分析】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,流程最终得到硫酸亚铁晶体,废液加过量的A,得到固体和液体,则固体是生成的铜和过量的铁,液体是硫酸亚铁溶液,则A是铁,固体加B得到铜和液体,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则B是稀硫酸,液体是硫酸亚铁溶液,溶液通过蒸发可得到硫酸亚铁晶体。
【详解】(1)操作a能将反应生成的铜和过量的铁与液体分离,其的名称是过滤;
(2)操作a、b和c分别是过滤、过滤和蒸发,其中都需要用到的玻璃仪器是玻璃棒,其在操作b中的作用是引流,防止液体溅出;
(3)加入的A是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,发生反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
23.(24-25九年级上·河北沧州·期末)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(2)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的和分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断是 。
物质
硬度
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(3)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为,的化学式为 。
(4)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含和的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收和。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液中的溶质是 。
【答案】(1)
(2)铜/Cu
(3)
(4) 硫酸、硫酸亚铁/、
【详解】(1)黄铜矿中含有硫元素,冶炼后生成二氧化硫,二氧化硫在空气中会形成酸雨,故填SO2。
(2)合金的硬度比纯金属的硬度大,和分别表示铜和青铜中的一种,且A的硬度比B小,则A为铜,故填铜或Cu。
(3)由化学方程式可知,反应前出现了2个铜原子、3个氧原子和2个氢原子,反应后出现了2个铜原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,根据质量守恒定律可知,反应前尚缺的1个碳原子和2个氧原子存在于X中,则X的化学式为CO2,故填CO2。
(4)①从含有硫酸铜和硫酸亚铁的溶液中回收铜和硫酸亚铁,首先用铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以M为铁,即步骤I中发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故反应的化学方程式写为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
②由①可知,步骤I是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则固体A中含有铜和过量的铁,加入过量的N后,固体只有铜,原固体中的铁应转化为硫酸亚铁,则N为稀硫酸,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则溶液C中的溶质是反应生成的硫酸亚铁和剩余的硫酸,故填硫酸、硫酸亚铁或H2SO4、FeSO4。
24.(24-25九年级上·河北保定·期末)某金属废屑中含有铁及少量的铜和金,为了保护金属资源,回收铁、铜、金等金属,某化学兴趣小组设计了如下回收流程(部分反应条件已略去):
已知:氧化铜能与稀硫酸发生反应,反应的化学方程式为 ,请回答下列问题:
(1)下列属于纯净物的是 (填字母)。
A.固体1 B.固体2 C.固体3 D.固体4 E.固体5
(2)固体4经常用来制作导线,原因是 。
(3)液体1是 (填化学式)溶液。
(4)固体2的主要成分是 。
(5)步骤Ⅵ中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)CDE
(2)铜具有良好的导电性
(3)FeSO4
(4)氧化铜和金
(5)3CO+ Fe2O32Fe +3CO2
【分析】铁的活动性比氢强,铜和金的活动性比氢弱,金属废屑中加入稀硫酸,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和金不能与硫酸反应,则固体1为铜和金的混合物,气体1为氢气,液体1为硫酸亚铁溶液;固体1充分灼烧,铜与氧气在加热的条件下生成氧化铜,则固体2为氧化铜和金的混合物;固体2中加入足量稀硫酸,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,则固体3为金,液体2为硫酸铜溶液;铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,则固体4为铜;氧化铁与气体2(一氧化碳)在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,则固体5为铁,气体3为二氧化碳。
【详解】(1)由分析可知,固体1为铜和金的混合物,固体2为氧化铜和金的混合物,固体3为金,固体4为铜,固体5为铁,则属于纯净物的是固体3、固体4、固体5,故选CDE;
(2)固体4为铜,铜具有良好的导电性,可用于制导线,故填:铜具有良好的导电性;
(3)由分析可知,液体1为硫酸亚铁溶液,故填:FeSO4;
(4)由分析可知,固体2为氧化铜和金的混合物,故填:氧化铜和金;
(5)由分析可知,步骤Ⅵ为氧化铁与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3CO+ Fe2O32Fe +3CO2,故填:3CO+ Fe2O32Fe +3CO2。
25.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)实验室有一包铜和铁的混合粉末A。化学小组为制取硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液,设计并进行了如图所示的实验。
请回答下列问题:
(1)固体X的化学式为 。
(2)溶液B中的溶质为 。
(3)实验过程中没有涉及到的基本反应类型为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
【答案】(1)Fe
(2)硫酸亚铁、硫酸
(3)分解反应
(4)
【详解】(1)实验室有一包铜和铁的混合粉末A,①混合粉末A中加入过量稀硫酸,铜不与硫酸反应,铁和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则B溶液中的溶质有硫酸、硫酸亚铁,得到的固体C为铜,步骤②最后得到硫酸亚铁溶液,则需要除去硫酸,需要加入铁,铁和过量的硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以X是铁,化学式为Fe;
(2)铁和铜的混合物中,铜不与硫酸反应,铁和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,所以溶液B的溶质是硫酸亚铁、硫酸;
(3)①②中均为铁和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
③中铜和氧气反应产生氧化铜,是两种物质反应产生一种物质,属于化合反应;
④中氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应是两种化合物相互交换产生生成另外两种化合物,属于复分解反应;
因此流程中没有涉及的基本反应类型是分解反应;
(4)固体D是氧化铜,④中氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为。
26.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)某电镀厂为减少污染并变废为宝,从含有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁的废水中回收铜、铁和硫酸锌溶液,设计了如图所示的实验方案(部分生成物已略去)。请回答下列问题。
(1)步骤I所得滤渣的成分是 。
(2)步骤Ⅱ中稀硫酸要过量的目的是 ,滤渣与过量稀硫酸反应过程中观察到的现象是 。
(3)写出一个步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式 ,该反应的基本反应类型为 。
【答案】(1)铜、铁、锌/Cu、Fe、Zn
(2) 将滤渣中的铁和锌完全反应掉,从而得到纯净的铜 有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,固体部分溶解
(3) / 置换反应
【详解】(1)根据流程图可知,该流程和目的是回收铜、铁和硫酸锌,锌的活动性比铁、铜强,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,与硫酸亚铁反应生在硫酸锌和铁,因此试剂A是锌,向含有硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁的废水中加入过量的锌粉,所以步骤 I 所得滤渣的成分是铜、铁和过量的锌(Cu、Fe、Zn);
(2)硫酸能与锌反应生成硫酸锌和氢气,与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,步骤 Ⅱ 中稀硫酸要过量的目的是将滤渣中的铁和锌完全反应掉,从而得到纯净的铜;滤渣(Cu、Fe、Zn)与过量稀硫酸反应时,锌和铁都能与稀硫酸反应产生氢气,会观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色(因为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液呈浅绿色),固体部分溶解(因为铜不与稀硫酸反应);
(3)根据流程图可知,经步骤Ⅱ得到滤液中存在硫酸、硫酸锌和硫酸亚铁,经步骤Ⅲ后,得到铁和硫酸锌溶液,因此发生的反应是锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:、,该类反应都是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
27.(24-25九年级上·河北·期末)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含、和)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)物质X的化学式是 ,固体 A中含有的物质是 , Y溶液中溶质的化学式是 。
(2)步骤Ⅰ、步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都是将固体和液体分离,操作名称是 ,此操作中除玻璃棒、烧杯外,还需使用的玻璃仪器是 。
(3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学方程式: 。
(4)请写一条保护金属资源的有效途径: 。
【答案】(1) Zn Cu、Fe、Zn
(2) 过滤 漏斗
(3)
(4)防止金属腐蚀(或回收利用废旧金属、有计划合理地开采矿物等)
【详解】(1)该流程的目的是回收金属铜、铁以及硫酸锌,废液中含硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸铜,加入过量X后,得到固体A和溶液C,溶液C可转化为硫酸锌晶体,则溶液C为硫酸锌溶液,则加入的X为Zn;
锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,锌过量,故固体A中含反应生成的铁和铜,过量的锌;
向固体A中加入过量的Y溶液,得到铜和溶液B,则Y溶液应是稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,可将锌和铁除去,稀硫酸的溶质是硫酸,化学式为:H2SO4;
(2)步骤Ⅰ、步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都是将固体和液体分离,操作名称是过滤;
过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)由以上分析可知,溶液B中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的硫酸,加入适量X,得到铁和溶液C,X为锌,则生成铁的反应为锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,该反应的化学方程式为:;
(4)保护金属资源的有效途径:防止金属腐蚀或回收利用废旧金属、有计划合理地开采矿物等。
28.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)化学小组在探究Zn、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验:
(1)实验一,试管①Fe与 (填“能”或“不能”)发生反应,试管②反应的化学方程式为 ,该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(2)实验二,将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一段时间后过滤。滤渣中一定含有金属 ,滤液中除水外,一定含有物质 。
【答案】(1) 不能
(2) Cu/或铜 和/硫酸锌和硫酸亚铁
【详解】(1)在金属活动性顺序中,锌位于铁前,则铁不能和硫酸锌反应;
铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:;
铁不能将锌从其化合物溶液中置换出来,说明锌比铁活泼,铁能将铜从其溶液中置换出来,说明铁比铜活泼,则三种金属的活动性:Zn>Fe>Cu 。
(2)将两个试管中的物质倒入烧杯中,由于铜为红色固体,烧杯内的红色固体明显增多,说明铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,由于不确定铁是否有剩余,则滤渣中一定含有铜,可能有铁;
由于不确定硫酸铜是否有剩余,则滤液中除水外,一定含有硫酸锌和硫酸亚铁,可能含有硫酸铜。
29.(24-25九年级上·河北保定·期末)废旧手机中主要含有塑料、、、、等。某化学兴趣小组同学设计了如图所示流程回收废旧手机中的金。(查阅资料:是一种银白色固体,能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气)
(1)塑料属于 (选填“天然材料”“合成材料”)。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式为 (任写一个)。
(3)在该流程的基础上探究、两种金属的活动性顺序需要选择的试剂为 。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是 (写一点)。
【答案】(1)合成材料
(2)/
(3)镍片和硫酸锌溶液(合理即可)
(4)减少了对环境的污染,更环保(合理即可)
【详解】(1)塑料属于合成材料。
(2)镍、锌能和硫酸反应,铜、金不能和硫酸反应,则固体a中含有铜和金,铜加热会生成氧化铜,氧化铜能和硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:、。
(3)若想比较锌和镍的金属活动性顺序中,可将锌放入硫酸镍溶液中,或将镍放入硫酸锌溶液中。
(4)焚烧废旧电路板,会污染空气,则该工艺能减少对环境的污染,更环保。
30.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)某小组欲验证Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,组内同学一起设计不同的实验方案进行验证。
【设计方案】
方案一:
①将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入到硫酸铜溶液中,过一会儿,取出铝丝,观察现象。
②将一根铜丝浸入到硝酸银溶液中,过一会儿,取出铜丝,观察现象。
方案二:
①将一根铜丝浸入到硫酸铝溶液中,过一会儿,取出铜丝,观察现象。
②将一根银丝浸入到硫酸铜溶液中,过一会儿,取出银丝,观察现象。
(1)方案一中,打磨铝丝的目的是
铝丝和硫酸铜溶液反应的化学方程式为
铜丝浸入到硝酸银溶液中,过一会儿观察到的现象为
(2)方案二 (选填“能”或“不能”)验证三种金属的活动性顺序。
【进行实验】小组同学选择了合适的方案,进行实验。
【得出结论】三种金属的活动性顺序为
【拓展与反思】
(3)小雪的实验台上化学试剂只有铝丝(砂纸打磨过)、洁净的铜丝和硝酸银溶液,仪器任选。你认为能不能通过实验,比较出铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
你的答案是: (选填“能”或“不能”)。
(4)若比较铁和铜的金属活动性顺序,写出一种可行的实验方案。你的方案是 。
【答案】(1) 去除铝丝表面的氧化膜 铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色
(2)能
(3)能
(4)将铁丝浸入到硫酸铜溶液中,观察现象(或将铜丝浸入到硫酸亚铁溶液中,观察现象;也可以将铁丝、铜丝分别加入到稀硫酸(或稀盐酸)中,观察现象合理即可)
【详解】(1)铝丝表面有一层氧化铝薄膜,打磨铝丝能除去铝丝表面的氧化膜;
铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,方程式为:;
现象为:铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色;
(2)①将一根铜丝浸入到硫酸铝溶液中,不反应,说明金属的活动性顺序铝>铜;②将一根银丝浸入到硫酸铜溶液中,不反应,说明金属的活动性顺序铜>银。能说明金属的活动性顺序铝>铜>银。故填:能;
(3)将足量铜丝浸入到硝酸银溶液中,充分反应,生成硝酸铜和银,说明金属的活动性顺序铜>银;取出铜丝,将铝丝浸入到反应后的硝酸铜溶液中,生成硝酸铝和铜,说明金属的活动性顺序铝>铜。能说明金属的活动性顺序铝>铜>银。故填:能;
(4)将铁丝浸入到硫酸铜溶液中,观察现象,铁丝表面附着一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,说明铁能与硫酸铜反应,证明金属的活动性顺序铁>铜。(合理即可)
31.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)金属材料的广泛应用,极大地促进了社会发展。
某校化学兴趣小组以“金属材料”为主题开展项目式学习。
【项目一】金属材料的应用小组中的同学寻找了家中几种金属制品,请你帮助他说出分别与金属的哪些性质有关系。
(1)结合图可知,铁可做炊具说明铁具有良好的 。
(2)铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是 (写出一点即可)。
【项目二】金属的生锈条件探究
小组同学取三枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表。
试管编号
A
B
C
一周后铁钉表面现象
有一层铁锈
无明显变化
无明显变化
(3)对比试管中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的 (填化学式)发生化学反应。
(4)经查阅资料铜锈的主要成分为碱式碳酸铜。由此可以推测铜生锈的条件为_____。(填字母)
A.和 B.和 C.和 D.和
【项目三】金属活动性探究
为了验证生活中常见的铁、铜、银三种金属的活动性顺序,兴趣小组同学又进行了以下探究。
【设计实验】设计的实验方案如图Ⅰ、Ⅱ所示。(所用金属均已打磨,形状与大小均相同)
【进行实验】
(5)实验Ⅰ中随着反应进行,溶液颜色的变化为 ;实验Ⅱ中发生反应的方程式为 。
【交流与讨论】
(6)同学们发现通过此实验方案不能比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序强弱。经过同学们的讨论,在上述实验方案的基础上,补充了一个实验(图Ⅲ所示),实现了探究目的,若X是铜片,则Y可能是 溶液。
(7)小组中又有同学提出可以通过调整反应顺序,只用Ⅰ、Ⅱ中所用的药品(即铁片、铜片和硝酸银溶液)就能得出三种金属的活动性,此同学说法 (填“合理”或“不合理”)。
【实验结论】最终同学们成功地得出铁、铜、银的金属活动性顺序。
【答案】(1)导热性
(2)耐腐蚀、质轻
(3)O2、H2O
(4)B
(5) 由无色变为浅绿色
(6)硝酸亚铁
(7)合理
【详解】(1)铁可做炊具说明铁具有良好的导热性;
(2)铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,而铁锈疏松多孔,具有吸附性,会加速铁的锈蚀,故铝制垃圾桶相对于铁质垃圾桶的优点是耐腐蚀;
(3)A试管中铁钉同时与氧气和水接触,生锈;B试管中铁钉只与水接触,不生锈;C试管中铁钉只与氧气接触,不生锈;对比A、B可知,铁生锈需要与氧气接触,对比A、C可知,铁生锈需要与水接触,故对比试管中实验现象,说明铁锈蚀是铁与空气中的O2、H2O发生化学反应;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,碱式碳酸铜由Cu、C、H、O元素组成,铜由铜元素组成,故反应物中还应含C、H、O元素;
A、和中含有H、O元素,不符合题意;
B、和中含有C、H、O元素,符合题意;
C、和中含有C、O元素,不符合题意;
D、和中含有C、H、N、O元素,不符合题意。
故选:B;
(5)铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,则实验Ⅰ中随着反应进行,溶液颜色的变化为由无色变为浅绿色;
实验Ⅱ中发生的反应是铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,化学方程式为;
(6)实验Ⅰ中铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,说明金属活动性;实验Ⅱ中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,说明金属活动性,不能验证铁和铜的金属活动性强弱,因此需要在上述实验方案的基础上,补充一个实验,由于铜与硝酸亚铁不反应,可说明金属活动性,由此可得金属活动性,因此若X是铜片,则Y可能是硝酸亚铁溶液;
(7)只用I、Ⅱ中所用的药品,验证三种金属的活动性顺序,可先做实验Ⅱ,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,有银白色固体析出,说明铜比银活泼,充分反应后,加入铁片,铁能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,从而得出三种金属的活动性,故此同学的说法合理。
32.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期末)为探究锌、铜、镍三种金属的性质,某兴趣小组进行如下实验。
取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应,实验记录如下:
锌
铜
镍
铜
稀盐酸的质量分数
3%
3%
20%
20%
反应现象
少量气泡
无现象
许多气泡
无现象
(1)小组同学分析得出要判断三种金属的活动性强弱,必须在上实验的基础上增补一个实验才能得出结论,其实验内容为另取一根粗细、长短相同的锌丝放入50mL质量分数为 的稀盐酸中,观察放出气泡的快慢。小组最后得出锌的活动性最强。
(2)小组同学又设计了下列实验,成功的验证了三种金属的活动性强弱,填表横线内容。
实验步骤
实验现象
把镍浸入到 中
表面有红色固体出现
把镍浸入到硫酸锌溶液中
(3)结论:锌铜镍三种金属活动性顺序由强到弱的顺序为 。
【答案】(1)20%
(2) 硫酸铜(或氯化铜等)溶液 无现象
(3)锌>镍>铜
【详解】(1)在比较金属活动性强弱时需要注意控制变量法的应用,如溶液的质量、质量分数、金属的状态和表面积等应相同。要判断三种金属活动性强弱,必须在实验一的基础上增补一个实验才能得出结论:另取一根粗细、长短与镍丝相同的锌丝放入20%的50mL稀盐酸中,观察放出气泡的快慢,可以比较出锌、镍的活动性强弱;
(2)根据实验现象表面有红色固体出现,说明生成物为铜,镍能把铜盐溶液中铜置换出来,所以实验步骤为把镍浸入到CuSO4溶液或氯化铜溶液中;
根据实验可知锌的活动性最强,镍不能把锌盐溶液中锌置换出来,所以把镍浸入到硫酸锌溶液中没有变化;
(3)根据以上实验结论和金属活动性顺序可知,锌>镍>铜。
地 城
考点03
金属资源的开发及利用
33.(24-25九年级上·河北张家口·期末)分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向a中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水浸没铁片后封上植物油,b中在铁片表面滴几滴蒸馏水,均塞上橡皮塞,U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平),如图所示,放置一段时间后,以下说法错误的是
A.a中铁片无明显变化,b中铁片锈蚀
B.U型玻璃管两端的液面变为左低右高
C.该实验是为了验证铁生锈需要与水接触
D.实验所用的蒸馏水需要煮沸的目的是除去水中溶解的氧气
【答案】C
【详解】A、a中蒸馏水煮沸后迅速冷却,除去了水中溶解的氧气,且有植物油隔绝空气,铁片不与氧气接触,所以无明显变化;b中铁片与氧气、水同时接触,会发生锈蚀 ,该选项说法正确;
B、b中铁片锈蚀消耗氧气,使b试管内压强减小,a试管内压强不变,所以U型玻璃管两端的液面变为左低右高 ,该选项说法正确;
C、a中铁片只与煮沸的蒸馏水接触(不含氧气 ),b中铁片与氧气、水同时接触,变量是氧气,该实验是为了验证铁生锈需要与氧气接触,不是与水接触,该选项说法错误;
D、氧气在水中有一定溶解度,实验所用蒸馏水煮沸可除去水中溶解的氧气,避免对实验产生干扰 ,该选项说法正确。
故选C。
34.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)《天工开物》记载的“生铁、熟铁(单质铁的含量大于生铁)连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形,其流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气
【答案】C
【详解】A.熔炼过程中实际是铁矿石中主要成分(铁的氧化物)失去氧元素,被还原成铁的过程,故选项说法正确,不符合题意;
B.用足量酸溶解后有不溶物残留(如碳等),可证明生铁是混合物,故选项说法正确,不符合题意;
C.在将生铁转化为熟铁的过程中通入氧气,其主要目的是氧化并去除生铁中的碳等杂质,而不是将铁氧化,故选项说法错误,符合题意;
D.工业炼铁需要铁矿石、焦炭、石灰石和空气作为原料,故选项说法正确,不符合题意,故选C。
35.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)某钢铁厂用赤铁矿主要成分是炼铁的主要反应过程如图所示、为纯净物,反应条件略去请回答下列问题:
(1)上面方框中X的化学式为 ;
(2)X和Y的组成元素相同,但化学性质不同,其原因是 ;
(3)写出反应③的化学方程式 ;
(4)请写出生活中防止铁制品生锈的一种方法是 。
【答案】(1)CO2
(2)分子构成不同
(3)
(4)刷油漆(或涂油或镀其他金属或制成不锈钢或保持铁制品表面清洁干燥等)
【详解】(1)反应①为焦炭在高温条件下和氧气(氧气充足)反应生成二氧化碳,故填:CO2;
(2)反应②为二氧化碳在高温条件下和焦炭反应生成一氧化碳,即X为二氧化碳,Y为一氧化碳,一氧化碳和二氧化碳尽管组成元素相同,由于分子的构成不同,故化学性质不同(同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同);
(3)反应③为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:;
(4)刷油漆或涂油或镀其他金属等,能使铁与空气中的氧气和水隔绝,从而防止铁生锈(合理即可)。
36.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)结合下列实验,按要求回答问题:
(1)图甲为探究铁生锈条件的实验,植物油的作用是 ,对比 (填写字母)试管中的现象,可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
(2)图乙实验中,发现碘溶于汽油,而高锰酸钾几乎不溶于汽油,说明物质的溶解性与 有关。
(3)如图丙所示,实验前形管两侧红墨水的液面在同一水平高度。向试管中加入固体X后,U形管b端液面上升。若试管内发生的是物理变化,则固体可能是 (写化学式);若试管内发生的是化学变化,写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1) 隔绝氧气或空气 AC
(2)溶质的种类
(3)
【详解】(1)图甲为探究铁生锈条件的实验,B试管中植物油的作用是隔绝氧气或空气;
图甲A试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;B试管中铁钉只与水接触,不生锈;C试管中铁钉只与氧气接触,不生锈,则对比AC试管中的现象,可得出铁生锈的条件之一是与水接触;
(2)图乙实验中,溶质的种类不同,其他条件相同,发现碘溶于汽油,而高锰酸钾几乎不溶于汽油,说明物质的溶解性与溶质的种类有关;
(3)图丙实验向试管中加入固体X后,U形管b端液面上升,说明加入的固体X与水反应或溶解时放热,温度升高,使集气瓶内压强增大,所以U形管b端液面上升,若试管内发生的是物理变化,氢氧化钠固体溶于水放热,则固体可能是;若试管内发生的是化学变化,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,则固体可能是氧化钙,化学方程式为。
37.(24-25九年级上·河北保定·期末)图1是模拟工业炼铁实验,图2是工业炼铁的主要设备高炉。
(1)图1中①处硬质玻璃管中的现象是 ,②处试管中反应的化学方程式为 ,③处酒精灯的作用是 。
(2)下列实验步骤的先后顺序为 (填序号),原因是 。
①点燃酒精喷灯,给硬质玻璃管加热 ②通入一氧化碳
(3)图1反应结束时,熄灭酒精喷灯,停止加热, 后停止通入一氧化碳。
(4)在高炉中发生了如图的一系列化学反应:
其中反应②的化学方程式为 。
(5)通过高炉炼得的铁为生铁,生铁属于 (选填“混合物”、“纯净物”)。
【答案】(1) 红棕色固体变为黑色 尾气处理,防止污染空气
(2) ②① 排出装置内空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸
(3)待玻璃管内的物质冷却
(4)
(5)混合物
【详解】(1)图1中①处硬质玻璃管中反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,现象是:红棕色固体变为黑色;
②处试管中反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,一氧化碳具有可燃性,故③处酒精灯的作用是:尾气处理,防止污染空气;
(2)该实验中,一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易引发爆炸,故应先通入一氧化碳,将装置内空气排尽,然后点燃酒精喷灯,给硬质玻璃管加热,故实验步骤的先后顺序为:②①,原因是:排出装置内空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸;
(3)图1反应结束时,熄灭酒精喷灯,停止加热,待玻璃管内的物质冷却后停止通入一氧化碳,防止反应生成的铁重新被氧化;
(4)煤炭燃烧生成二氧化碳,故反应②为二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(5)通过高炉炼得的铁为生铁,生铁是由铁、碳等混合而成,属于混合物。
38.(24-25九年级上·河北唐山·期末)“氢能冶金”引领绿色钢铁新时代,目前很多钢厂用“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”,其工艺流程如图所示。
(1)氢气可由电解水制得,其反应的化学方程式为 。
(2)高温下,用炼铁时反应的化学方程式为 。
(3)跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
(4)从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的 。
【答案】(1)
(2)
(3)环保,无污染
(4)调节钢中的含碳量
【详解】(1)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。
(2)氢气和氧化铁在高温条件下生成铁和水,反应的化学方程式为:。
(3)“焦炭炼钢”时会生成一氧化碳,而“氢能炼钢”的主要优点有环保,无污染。
(4)钢中含碳量比生铁中的低,因此炼钢的本质就是降低生铁的含碳量,向炼钢炉中加入废钢的目的是调节钢中的含碳量。
39.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)根据图甲和图乙回答下列问题:
(1)图甲:是探究铁生锈条件的实验,所用蒸馏水预先煮沸、再冷却。通过实验得出铁生锈的条件是铁与 接触。将 A、C对比,得出铁生锈的条件与 有关。请你举出防止铁制品生锈的一种措施: 。
(2)图乙:水滴入瓶内,气球变扁,瓶内的固体可能是氢氧化钠、生石灰、硝酸铵中的 。气球变扁的原因是 。
【答案】(1) 氧气、水 水 喷漆
(2) 硝酸铵 硝酸铵溶于水吸热,导致瓶内压强减小
【详解】(1) A中的铁丝与氧气、水同时接触,发生锈蚀,B中的铁丝只与水接触,没有锈蚀,C中的铁丝只与干燥的空气 氧气 接触,没有锈蚀,通过实验得出铁生锈的条件是铁与氧气、水接触;将A、C对比,得出铁生锈的条件与水有关;铁制品隔绝氧气和水就可以防止生锈,故防止铁制品生锈的措施有喷漆、涂油等;
(2) 水滴入瓶内,气球变扁,这是因为瓶内的压强变小造成的,氢氧化钠溶于水放热,生石灰与水反应放热,都会导致瓶内压强增大,而硝酸铵溶于水吸热,导致瓶内压强减小,气球变扁。
40.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)实验室中用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)得到铁,实验装置如图所示。
(1)开始实验时,A装置中首先要进行的操作是 (选填“加热”或“通CO”)。
(2)CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
(3)B装置的作用是 。
(4)从环保角度考虑,请写出一种尾气处理方法: 。
(5)A中的实验现象为 。
(6)实验结束后应先 (选填“停止加热”或“停止通入CO”,下同),再 。
【答案】(1)通CO
(2)
(3)检验是否有二氧化碳气体生成
(4)用酒精灯点燃尾气
(5)红棕色粉末变黑
(6) 停止加热 停止通入CO
【详解】(1)一氧化碳与空气混合遇明火易发生爆炸,因此开始实验时,A装置中首先要进行的操作是通CO,以排尽装置内的空气,防止发生爆炸;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故B装置的作用是检验是否有二氧化碳气体生成;
(4)一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,因此需要进行尾气处理,一氧化碳具有可燃性,故处理尾气的方法可以是用酒精灯点燃尾气;
(5)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,则A中的实验现象为红棕色粉末变黑;
(6)实验结束后应先停止加热,再停止通入CO,防止生成的铁在高温下被氧化。
41.(24-25九年级上·河北沧州·期末)金属的发现和使用推动了人类社会的发展,铜是人类较早冶炼和使用的金属。
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”)。
(2)雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色的铜锈(又称铜青铜雁鱼灯及工作原理图绿),其主要成分是碱式碳酸铜[化学式为],根据其元素组成,推测铜生锈与空气中的、和 有关。小组同学取直径、长度均相同的光亮铜丝设计如图所示实验进行验证。
为验证小组同学推测,乙试管中气体X成分为 (填化学式)。
Ⅱ、立足当下
(3)小明学习了书本上一氧化碳还原氧化铜实验后,设计出如图微型实验装置进行实验,请指出该装置的一处缺陷 。
小明在实验中观察到黑色固体变红色,查阅资料得知
①Cu和均为红色固体;
②可与稀硫酸反应:。
于是,小明对红色固体成分进行如下探究。
猜想1:红色固体可能是Cu.
猜想2:红色固体可能是.
待玻璃管冷却后,分离出其中的红色固体,进行如下验证:
步骤
现象
结论
取红色固体于试管中,加入足量稀硫酸
溶液变为 色,红色固体仍有剩余
红色固体中有,猜想2成立
(4)小方对表中结论提出质疑,他提出猜想3:红色固体可能是 。
(5)拓展延伸:先秦《考工记》中有关青铜成分记载:“六分其金而锡居其一”(注:此处“金”指铜)。为证明金属活动性顺序:铁>锡>铜,兴趣小组同学设计出一些实验方案,以下方案中合理的是_______。
A.铜片、锡片、氯化亚铁溶液 B.铁片、铜片、硫酸亚锡溶液
C.铁片、锡片、硫酸铜溶液 D.锡片、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液
【答案】(1)大
(2) CO2 O2
(3) 缺少尾气处理装置 蓝
(4)Cu和Cu2O
(5)BD
【详解】(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)铜绿的主要成分是碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3],根据其元素组成,碱式碳酸铜是由铜、氢、氧、碳元素组成的,根据质量守恒定律,推测铜生锈与空气中的O2、H2O和CO2有关;为验证小组同学推测,甲试管中铜片与二氧化碳和水接触,不生锈; 丙试管中铜片与氧气、二氧化碳和水接触,生锈;丁试管中铜片与氧气和二氧化碳接触,不生锈; 则乙试管中铜片与氧气和水接触,不生锈,故气体X成分为 O2;通过甲、乙、丙、丁实验说明铜生锈需要同时与氧气、二氧化碳和水接触;
(3)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,则该装置的缺陷为缺少尾气处理装置;根据实验结论,红色固体中有氧化亚铜,氧化亚铜可与硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,则取红色固体于试管中,加入足量稀硫酸,溶液变为蓝色;
(4)①Cu和Cu2O均为红色固体;则猜想3:红色固体可能是Cu和Cu2O;取红色固体于试管中,加入足量稀硫酸,溶液变为蓝色,说明红色固体中有Cu2O;取1.44g红色固体于试管中,假设1.44g红色固体全是Cu2O,设生成铜的质量为,
,说明原红色固体中还含有铜,则说明猜想3成立,故答案为:Cu和Cu2O;
(5)A、铜片、锡片均不能与氯化亚铁溶液反应,只能说明铁比锡、铜活泼,无法验证锡和铜的活动性顺序,故A不合理;
B、铁片能与硫酸亚锡反应,说明铁比锡活泼,铜片不能与硫酸亚锡反应,说明锡比铜活泼,则可说明金属活动性铁>锡>铜,故B合理;
C、铁片、锡片均能与硫酸铜溶液反应,说明铁、锡均比铜活泼,无法验证铁和锡的活动性顺序,故C不合理;
D、铁、锡能与稀硫酸反应,且铁反应比锡快,铜不能与稀硫酸反应,则说明金属活动性铁>锡>铜,故D合理;
故选:BD。
42.(24-25九年级上·河北唐山·期末)金属的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,学习小组同学进行金属的相关探究。
活动一 认识金属材料
(1)《天工开物》记载了锡的冶炼方法:“入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。”炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(2)将一段镁铝合金按图1所示进行实验,点燃酒精灯,一段时间后观察到火柴燃烧,则说明该合金具有 性。
活动二 探究金属与酸反应速率的影响因素
(3)小组同学利用锌和稀硫酸反应制取氢气,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式: 。
(4)小明无意间将硫酸铜溶液加入正在反应的锌与稀硫酸的锥形瓶内,发现产生气泡的速率变快,于是进行了如下探究。利用图2装置在4个锥形瓶中分别加入2颗相同的锌粒,标号分别为、、、,再加入等质量、等浓度的稀硫酸,按下表方案进行实验,并记录数据如下:
实验编号
加入硫酸铜溶液的体积
0
1
加入水的体积
4
3
收集氢气所用的时间
348
246
190
165
①分析上表实验可知,硫酸铜溶液的量对锌与稀硫酸反应的影响是 。
②比较反应速率,除了上述实验中的方法外还可以比较 。
活动三 探究金属资源的保护
(5)下图为兴趣小组同学设计的探究铁生锈条件的实验。
①一段时间后三处铁丝绒中锈蚀最严重的是 (填字母),对比三处铁丝绒的现象可知,铁生锈实质上是铁与空气中的 共同作用的结果。
②防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有 (写一种即可)。
(6)回收金属再利用可以节约金属资源,通常需要先对铁制品进行除锈处理。将生锈的铁钉浸泡在稀盐酸中,观察到铁锈逐渐消失,溶液变为 色,一段时间后产生气泡,请你根据此现象对铁制品除铁锈过程中的注意事项提出建议: 。
【答案】(1)合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低(合理即可)
(2)导热
(3)
(4) 硫酸铜的量越多,锌和稀硫酸反应速率越快(合理即可) 相同时间内收集氢气的体积
(5) 氧气和水蒸气(或、) 表面刷漆、涂油等(合理即可)
(6) 浅黄 不能长时间用酸浸泡铁制品(合理即可)
【详解】(1)合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,其原因是形成合金,使熔点降低,从而使更易熔化流出;
(2)加热合金,火柴会燃烧,说明合金具有导热性,能使火柴温度达到着火点以上;
(3)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为;
(4)①根据表中内容可知,加入硫酸铜溶液的体积越多,收集等体积的氢气时所需时间越短,则说明反应越快,即硫酸铜溶液的用量越多,锌与稀硫酸反应速率越快;
②比较反应速率,除了上述实验中的方法外还可以比较相同时间内,收集的氢气的体积;
(5)①a处的铁丝绒只与氧气接触,没有锈蚀;b处的铁丝绒只与水接触,没有锈蚀;c处的铁丝绒与氧气和水同时接触,发生锈蚀,因此一段时间后三处铁丝绒中锈蚀最严重的是c,对比三处铁丝绒的现象可知,铁生锈实质上是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果;
②防止铁制品锈蚀,可以破坏其锈蚀的条件,常用的防锈方法有喷漆、涂油等,隔绝氧气和水,达到防锈目的;
(6)将生锈的铁钉浸泡在稀盐酸中,铁锈的主要成分氧化铁先与稀盐酸反应生成氯化铁和水,可观察到铁锈逐渐消失,溶液变为浅黄色,铁锈反应完,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则一段时间后产生气泡,因此在铁制品除铁锈过程中,不能长时间用酸浸泡铁制品(合理即可)。
43.(24-25九年级上·河北沧州·期末)铁是世界生产量最大的金属,也是应用最为广泛的金属。某化学学习小组对铁的锈蚀产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下设计了以下几个实验,利用如图装置对铁钉锈蚀的条件进行了探究。请回答以下问题。
【探究过程】
(1)依据该实验A、B可得出铁生锈的条件之一是 。
(2)一段时间后可观察到U形管中液面不再相平,产生该现象的原因是 。
(3)C中将蒸馏水煮沸的目的是 。
(4)以上装置 的实验对比(填字母代号),说明铁钉锈蚀需要氧气。
【探究结论】铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程。
【探究应用】
(5)通过对铁制品锈蚀的实验探究,请你提出一条防止铁制品锈蚀的建议 。
(6)早在春秋战国时期我国就开始生产和使用铁器。请你推测铜器的使用应该 (填“早”或“晚”)于铁器时代,推测依据是 。
【答案】(1)有水参与
(2)A试管中的铁钉生锈会使试管中的气体压强减小,导致U型管内压强失去平衡
(3)通过蒸馏可以排出水中溶解的氧气
(4)A、C/C、D
(5)刷漆或涂油或电镀上一层耐腐蚀的铬等(填对一条即可)
(6) 早 铜的活动性不如铁,铜能比较稳定存在于自然界
【详解】(1)A中铁与氧气、水接触,铁生锈,B中铁只与氧气接触,铁不生锈,依据该实验A、B可得出铁生锈的条件之一是有水参与;
(2)试管A中铁钉生锈消耗氧气,压强减小,试管B中铁钉不生锈,气压不变,因此一段时间后可观察到U型管中液面不再相平;
(3)气体溶解度随温度升高而减小,将蒸馏水煮沸的目是除去水中溶解的氧气,防止干扰实验;
(4)试管C沸水中铁钉没接触氧气不生锈,试管A、D中铁钉接触氧气和水生锈,因此对比C、D或A、C说明铁钉锈蚀需要氧气;
(5)根据生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程,因此保持铁制品清洁干燥可以防止铁制品锈蚀;
(6)铜的活动性不如铁,铜能比较稳定存在于自然界,铁制品易与空气中的氧气和水(或O2和H2O)发生反应,冶炼比较困难,因此铜器的使用应该早于铁器时代。
44.(24-25九年级上·河北廊坊·期末)钢铁是使用最多的金属材料。某校化学小组的同学在老师指导下进行以下有关铁的项目式学习。
项目一:探究铁丝的燃烧
(1)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验,铁丝绕成螺旋状的原因是 。
(2)实验前,向集气瓶底放少量水的作用是 。
项目二:探究铁生锈的条件
【实验内容】
取3段光亮无锈的铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。一段时间后,发现实验③中铁丝生锈。
【实验分析】
(3)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(4)通过对比实验(填序号) ,说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与水和氧气发生反应的结果。
【拓展探究】兴趣小组的同学用控制变量法进行如图实验:
(5)一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面 (填“高于”或“低于”)右侧导管液面,证明食盐水可以加快铁生锈的反应速率。
项目三:探究用铁粉脱氧剂测定空气中氧气的体积分数
【查阅资料】脱氧剂利用铁粉与氧气发生缓慢氧化生锈而除去氧气,达到食品防腐的目的,铁粉脱氧剂中的其他成分对后面的实验无影响。
【进行实验】实验1和实验2分别用红磷燃烧和铁粉生锈的方法测定空气中氧气的体积分数。连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化关系分别如图甲、乙所示。
(6)实验2进行至30min后,待集气瓶冷却至室温,打开K,烧杯中的水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(7)依据图甲、乙中的信息, (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确。
【答案】(1)增加铁丝与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(2)防止高温生成物炸裂集气瓶底
(3)试管内液面高度变化
(4)①③/③①
(5)高于
(6)铁粉生锈消耗氧气,导致集气瓶内气压降低
(7)实验2
【详解】(1)铁丝绕成螺旋状的原因是增加铁丝与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(2)细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高,实验前,向集气瓶底放少量水的作用是防止燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶;
(3)铁生锈会消耗试管内的氧气,导致试管内气压降低,液面升高,因此可根据铁丝表面的铁锈和试管内液面高度变化两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(4)实验①中,植物油可以隔绝空气,干燥空气不含水分,铁丝只与氧气接触,不生锈;实验②中,除去了干燥空气中的氧气,铁丝只与水分接触,不生锈;实验③中,铁丝与氧气、水分同时接触,生锈。通过对比实验①③,说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。
(5)实验结论是食盐水可以加快铁生锈的反应速率,因此左侧锥形瓶内细铁丝更快生锈,气压下降速度更快,一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面高于右侧导管液面。
(6)实验2进行至30min后,待集气瓶冷却至室温,打开K,烧杯中的水能倒吸入集气瓶的原因是铁粉与氧气反应消耗了集气瓶内的氧气,导致瓶内气压降低,外界大气压将水压入集气瓶;
(7)根据图甲,红磷燃烧结束后瓶内氧气体积分数为8.6%,而使用铁粉时,反应结束后瓶内氧气体积分数为1.7%,后者能消耗更多的氧气,因此实验2的测定方法更准确。
45.(24-25九年级上·河北唐山·期末)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)人类发现并使用三种金属的先后顺序依次为:铜、铁、铝。金属被发现并广泛使用的先后顺序一般与______(填字母)有关。
A.地壳中元素的含量 B.金属的活动性 C.金属的导电性
(2)《天工开物》中记载“每金七厘造方寸金一千片”,体现了金具有良好的 性;
(3)铝制品用途广泛,铝合金的强度和硬度一般比纯铝 (填“高”或“低”)。
(4)如图是模拟工业炼铁的微型实验装置。
①写出a处可观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式 。
②b处石灰水变浑浊说明有 生成。
③C处可观察到 。说明CO气体具有 。
(5)某电镀厂为减少污染并变废为宝,从排放的废水中回收铜、铁和硫酸锌溶液,设计的操作流程如下图所示。
①步骤Ⅰ、Ⅲ中包含的相同操作是什么?
②写出步骤Ⅰ中所得固体的成分 。
③确定步骤Ⅲ中的X后,写出有关反应的化学方程式 ;反应基本类型为 。
【答案】(1)B
(2)延展
(3)高
(4) 由红变黑 二氧化碳/CO2 尾气被点燃 可燃性
(5) 过滤 铜、铁、锌/Cu、Zn、Fe Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 置换反应
【详解】(1)在金属活动性顺序中,化学性质越活泼的金属越易和空气中的成分发生化学变化,因此主要以化合物的形式存在于自然界中,就越难以发现,所以,金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性的关系最大,故选:B;
(2)“每金七厘造方寸金一千片”,这体现金具有较好的延展性;
(3)由合金的性能可知,铝合金的强度和硬度一般比纯铝高;
(4)①a处发生的反应是在高温条件下一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,a处可观察到的现象是试管中的物质由红变黑,反应的化学方程式为:;
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,b处石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成;
③C处可观察到尾气被点燃,说明一氧化碳具有可燃性;
(5)①步骤Ⅰ、Ⅲ中包含的相同操作都是固液分离,操作名称是过滤;
②由于过量的锌能和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜、锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,所以步骤Ⅰ所得固体的成分是Zn、Cu、Fe;
③步骤Ⅰ后所得的固体用磁铁吸引后,剩余固体为铜和锌,向固体中加入 X 酸溶液后得到硫酸锌和铜,则 X酸溶液为硫酸,硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应,属于置换反应。
试卷第1页,共3页
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