4-2常见金属单质及其化合物 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

4-2常见金属单质及其化合物 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确答案） 1.下列金属单质中，属于加工制造领域常用黑色金属的是（ ） A. 铝 B. 铁 C. 铜 D. 锌 2.工业上常用铝制作电缆和散热器，主要利用铝的（ ） A. 密度大 B. 导电性和导热性 C. 硬度高 D. 熔点高 3.下列金属化合物中，常用于制造耐火材料的是（ ） A. 氧化钙 B. 氧化铝 C. 氧化铁 D. 氧化铜 4.铜在潮湿空气中长期放置，表面形成的绿色物质主要成分是（ ） A. 氧化铜 B. 氢氧化铜 C. 碱式碳酸铜 D. 硫酸铜 5.下列关于铁的化合物的说法，错误的是（ ） A. 氧化铁呈红棕色，可用于油漆颜料 B. 氯化亚铁溶液呈浅绿色 C. 硫酸铁常用于净水 D. 铁粉在空气中易形成氧化铁 6.加工制造中，锌常用于钢铁构件的镀锌防护，其原理是（ ） A. 锌的硬度高于铁B. 锌的活动性比铁强 C. 锌的密度比铁小 D. 锌的熔点比铁低 7.下列金属单质中，不能与稀盐酸反应产生气体的是（ ） A. 锌 B. 铜 C. 铝 D. 铁 8.下列金属化合物中，常用于电镀工业镀铜的是（ ） A. 氯化铜 B. 氧化铜 C. 氢氧化铜 D. 硫酸铜 9.工业上冶炼铁的主要原料是（ ） A. 氧化铁 B. 四氧化三铁 C. 氧化亚铁 D. 氢氧化铁 10.下列关于金属化合物用途的说法，正确的是（ ） A. 氯化锌用于制造干电池正极 B. 硫酸镁用于制造防火材料 C. 硫酸铝用于制造洗涤剂 D. 碳酸钙用于制造建筑材料 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共15分） 1.常见金属单质按工业分类可分为________和________；前者以________为核心，后者包括铝、铜、锌等，其中________因密度小、强度高，常用于航空航天制造。 2.铁的常见氧化物有________、________和________；其中________是磁铁矿的主要成分，________是铁锈的主要成分，呈________色。 3.铝的化合物中，________是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，常用于制造________和________；________是常用的净水剂，其原理是水解生成吸附性物质。 4.铜的化合物在工业中应用广泛，________呈蓝色，可用于配制农药和电镀；________呈黑色，可用于制造铜盐和催化剂；________是铜绿的主要成分，受热易分解。 5.金属化合物的制备方法主要有________、________和________；加工制造中，常通过________法从锌矿石中提取锌，通过________法制备氯化亚铁溶液。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1.所有金属单质在常温下都呈固态。（ ） 2.氧化铝的熔点高，因此可用于制造耐高温的坩埚和耐火砖。（ ） 3.铜的活动性比铁弱，因此铜制品在空气中不会被腐蚀。（ ） 4.硫酸亚铁溶液在空气中易被氧化为硫酸铁，导致溶液颜色变深。（ ） 5.氯化锌溶液呈酸性，因此不能用于金属焊接的助焊剂。（ ） 四、命名题（本大题共4小题，每小题3分，共12分。根据要求完成命名或判断） 1.根据金属化合物的颜色与用途命名：“铁的氧化物，红棕色粉末，常用于油漆、涂料和橡胶的着色剂”的物质是________。 2.根据金属化合物的组成与应用命名：“铝的硫酸盐，无色晶体，溶于水后可用于净水和造纸工业”的物质是________。 3.判断下列金属化合物命名及描述是否正确：“氯化锌——白色固体，易溶于水，常用于金属焊接的防锈剂”（ ）；若错误，请说明理由并改正：________。 4.根据金属化合物的特性与用途命名：“铜的氧化物，黑色固体，加热时能被氢气还原为铜，可用于制造玻璃着色剂”的物质是________。 五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 1.结合加工制造类专业实际，简述三种常见金属单质（如铁、铝、铜）在工业生产中的应用实例，分别说明其应用场景、选择依据（与金属特性的关联）及加工时的注意事项。 2.某工厂储存的硫酸亚铁溶液出现颜色变深、产生红褐色沉淀的现象，判断该溶液发生了什么变化？分析导致该变化的主要原因，并提出三种防止此类变化的措施，说明每种措施的作用原理。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.有三种未知金属单质A、B、C，实验及应用信息如下：① 取少量A，呈银白色，密度小，放入稀盐酸中快速产生气泡，其氧化物熔点高，常用于制造耐火材料；② 取少量B，呈紫红色，质地较软，放入稀硫酸中无明显现象，其盐溶液常用于电镀；③ 取少量C，呈银白色，表面易生锈，放入硫酸铜溶液中，表面析出红色物质，常用于制造机械零件。 请回答：（1）推断A、B、C三种金属单质的名称；（2）分别说明通过实验及应用信息推断A、B、C的依据；（3）写出A的氧化物在工业上的一种具体应用。 2.某加工车间收到一批金属化合物原料，可能是氧化铝、氧化铜或氧化铁中的一种，进行如下鉴别实验：① 取样品观察，呈白色粉末状；② 取少量样品加入稀盐酸，粉末完全溶解，形成无色溶液；③ 取少量溶液加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，继续加碱沉淀溶解；④ 该原料常用于制造陶瓷和耐火材料。 请回答：（1）推断该原料的名称，并说明排除另外两种物质的依据；（2）简述该原料作为耐火材料的优势及对应的性能支撑；（3）若将该原料与氢氧化钠固体共熔，会发生反应（不写方程式），请说明反应后产物的一种工业用途。 参考答案 一、选择题 1. B 2. B 3. B 4. C 5. D 6. B 7. B 8. D 9. A 10. D 二、填空题 1. 黑色金属；有色金属；铁；铝 2. 氧化铁；四氧化三铁；氧化亚铁；四氧化三铁；氧化铁；红棕 3. 氧化铝；耐火材料；陶瓷；硫酸铝 4. 硫酸铜；氧化铜；碱式碳酸铜 5. 还原法；复分解法；置换法；还原；置换 三、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. × 四、命名题 1. 氧化铁（或三氧化二铁） 2. 硫酸铝 3. ×；理由：氯化锌常用于金属焊接的助焊剂，而非防锈剂；改正：氯化锌——白色固体，易溶于水，常用于金属焊接的助焊剂 4. 氧化铜 五、简答题 1. （1）铁：应用场景为制造机床床身；选择依据：铁的硬度高、强度大，能承受较大载荷，且成本较低；加工注意事项：铸造时需控制冷却速度，避免产生裂纹，加工后需进行防锈处理（如涂漆）。（2）铝：应用场景为制造铝合金门窗；选择依据：铝的密度小、重量轻，且易加工成型，表面易形成氧化膜耐腐蚀；加工注意事项：切削时需使用专用刀具防止粘刀，焊接时需去除表面氧化膜，避免影响焊接质量。（3）铜：应用场景为制造电缆导电芯；选择依据：铜的导电性优良，仅次于银，且延展性好易拉伸；加工注意事项：拉伸过程中需进行退火处理以消除应力，避免断裂，储存时需防止表面氧化发黑。 2. 变化：硫酸亚铁溶液被氧化变质，生成硫酸铁和氢氧化铁沉淀。原因：硫酸亚铁中的亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁红褐色沉淀。防止措施：① 加入少量铁粉，原理：铁粉能将氧化生成的铁离子还原为亚铁离子；② 密封储存，原理：隔绝空气，防止氧气进入溶液参与氧化反应；③ 加入少量稀硫酸，原理：抑制铁离子水解，避免产生沉淀。 六、推断题 1. （1）A：铝；B：铜；C：铁。（2）A：银白色、密度小、与盐酸反应剧烈，氧化物熔点高用于耐火材料，符合铝的特性；B：紫红色、不与稀硫酸反应，盐溶液用于电镀，符合铜的特性；C：银白色、易生锈，能置换硫酸铜中的铜，用于制造机械零件，符合铁的特性。（3）应用：制造耐高温的耐火砖或坩埚。 2. （1）原料名称：氧化铝。排除依据：氧化铜为黑色粉末，与盐酸反应生成蓝色溶液，与实验现象不符；氧化铁为红棕色粉末，与盐酸反应生成黄色溶液，与实验现象不符，故排除。（2）优势：熔点高（耐高温）、化学稳定性好（抗腐蚀）、机械强度适中；性能支撑：氧化铝的熔点超过2000℃，能承受高温环境，且不易与常见酸碱反应，适合作为耐火材料。（3）产物用途：反应产物为偏铝酸钠，可用于制造肥皂、洗涤剂或作为净水剂的原料。 学科网（北京）股份有限公司 $