内容正文:
第九单元金属同步练习
一、单选题
1.“金缕玉衣”所用金丝的最细处仅有0.08 mm,体现了我国古代工匠精湛的技艺。金能制成金丝是利用了其
A.密度大 B.熔点高 C.延展性好 D.导热性好
2.金属材料包括纯金属及合金。下列物质不属于合金的是
A.黄铜 B.硬铝 C.不锈钢 D.黄金
3.2024年11月珠海航展上众多新装备、新技术、新成果首发首秀,折射出我国在金属材料领域技术迅猛发展。下列关于金属材料的说法正确的是
A.只有金属与金属之间才能形成合金
B.合金的熔点一般比其组成金属的高
C.金属资源储量有限,而且不能再生,人们要保护金属资源
D.钢铁在干燥的空气中更容易生锈
4.下列金属用途与性质不相符的是
A.用铜做电线是由于其导电性良好
B.用钨做灯丝是因为其熔点高
C.铁制品的表面镀铬是由于铬硬且不易氧化
D.用金做饰物是因为金的密度大
5.下列各物质的性质和用途没有直接联系的是
选项
性质
用途
A
不锈钢抗腐蚀性好
制造医疗器械
B
水在通电条件下有氢气生成
用于生产氢气
C
氮气化学性质不活泼
用于生产氮肥
D
金刚石导热性好
用于集成电路基板散热
A.A B.B C.C D.D
6.工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.下列有关说法正确的是
A.该反应中CO体现出还原性
B.反应中涉及两种氧化物
C.该反应为置换反应
D.工业冶炼铁所产生的尾气可以直接排放
7.保持平衡的杠杆两端分别挂等质量银片和铁片如图,小心地向烧杯中央滴入浓溶液,一段时间后杠杆的现象是
A.保持水平 B.左右摇摆 C.A端高B端低 D.B端高A端低
8.为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,进行实验。下表是铁粉、水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录
实验编号
活性炭质量/g
食盐质量/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
下列说法正确的是x
A.铁的锈蚀不需要氧气参与
B.表中的值为0.2
C.欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2
D.对比实验1和4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率”
9.下列关于资源、能源的叙述正确的是
A.地壳中含量最高的金属元素是硅
B.可燃冰是纯净物,它将成为替代化石燃料的未来能源
C.海洋中蕴藏着丰富的化学资源,海水中含有的化学元素有80多种
D.金属的回收利用是保护金属资源的唯一途径
10.“鹊桥二号”所用天线由钼丝编制而成。如图是钼在元素周期表中的信息及其原子结构示意图。下列说法不正确的是
A.金属钼有良好的延展性 B.钼的相对原子质量为95.95
C.图中 D.钼位于元素周期表第五周期
11.“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。小实同学学习了金属的化学性质后,将X和Y两种金属分别加入到等量等浓度的稀硫酸中,绘制了如图。根据图像得出以下结论,正确的有
①相对原子质量可能X>Y
②可能X是铁,Y是锌
③无法比较X、Y的活动性
④生成等量氢气时,消耗的硫酸质量一定相等
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
二、填空题
12.铁是目前是世界产量最高、使用最广泛的金属。
(1)工业上用一氧化碳还原赤铁矿炼铁的化学方程式为 ;
(2)铁制品容易生锈,是因为铁与 共同作用的结果,常见的防止铁生锈的方法是 (写一种即可)。
13.2025年1月7日,我国成功将“实践二十五号卫星”发射升空。卫星的建造涉及金属冶炼、材料性能等诸多领域。
(1)纯铜可制作卫星电缆,主要利用了其优良的 性。
(2)《天工开物》中记载了我国古代“淘洗铁砂”“生熟炼铁”等钢铁冶炼技术。现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁,反应的化学方程式为 。
(3)铁的合金比纯铁的应用更广泛,原因是 。
(4)废旧金属回收利用的意义在于 。(合理即可)(写一条)。
14.《天工开物》中记载“凡铁一炉载土二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭,或用木炭”(“土”为铁矿石),根据以上材料找到古代炼铁的原料和原理?
原料: 原理:
15.人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切,金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题:
我国古代就已经掌握了多种金属的冶炼技术,下面三幅图分别描述的是古人炼铁、炼铜的场景。
(1)图1中,古人将木炭与铁矿石堆入炉内,并鼓入空气,利用生成的CO将Fe2O3转化为铁单质。CO与Fe2O3反应的化学方程式为 。
(2)图1中,为了保持炉内高温,需要不断拉动风箱使木炭充分燃烧。不断拉动风箱可以使木炭充分燃烧原因是 。
(3)图2中,古人将铁片放入富含硫酸铜的小溪中,获取铜单质,该反应的化学方程式为 。
16.人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)金属以矿物形式存在,下列矿石的主要成分属于氧化物的是 (填序号)。
①赤铁矿(主要成分) ②菱铁矿(主要成分) ③铝土矿(主要成分)
(2)下列金属制品的用途中,利用金属延展性的是______(填字母序号)。
A.铁锅 B.铜导线 C.铝箔
(3)铁制品表面涂一层油漆能防锈蚀,其原理是阻止了铁与空气和 接触。
(4)不能用铁质容器盛放硫酸铜溶液,原因是 (用化学方程式表示)。
17.我国正在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。
(1)基站的建立是深蓝网络空间领域数字基础的有力支撑。铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝 ,达到防止生锈的目的;铝也有很好的抗腐蚀性能,原理是 (用化学方程式表示)。
(2)钢铁是常用的金属材料,写出工业上用和赤铁矿(主要成分是)炼铁的主要化学方程式: 。实验室中模拟钢铁冶炼实验时发生了爆炸,你推测爆炸发生的原因可能是 。
三、实验题
18.下列是与金属有关的实验(如图)。请回答相关问题。
(1)图1实验中,一段时间后,Y形管左侧铁片未生锈、右侧铁片生锈,由此可得出结论: 是铁生锈的必要条件之一、
(2)图2实验中,通过加热铜粉来验证质量守恒定律,气球的作用是 。若铜粉的量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
(3)图3是探究“铝、铜、银的金属活动性顺序”的实验。
①实验原理:上述实验中,发生反应的化学方程式为 (写出一个即可)。
②实验结论:铝、铜、银的金属活动性顺序由强到弱依次为 。
19.实验梳理 铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题,某学校的化学老师为让同学们更清楚地了解铁的冶炼过程,于是在实验室模拟工业炼铁,其装置如图所示。请你和同学们一起回答下列问题。
【实验原理】
(1)硬质玻璃管中发生化学反应的化学方程式为 。
【实验操作】
(2)按如图所示连接好装置后,需先进行的实验操作是 。
(3)实验过程中,应先通入一段时间的CO,然后再点燃酒精喷灯,其目的是 。
(4)实验结束后,为防止澄清石灰水倒吸使硬质玻璃管炸裂,应进行的操作是 。
【实验现象】
(5)实验过程中,硬质玻璃管中可观察到的实验现象是 。
(6)实验中,同学们观察到试管内的澄清石灰水变浑浊,产生该实验现象的原理是 (用化学方程式表示)。
【实验反思】
(7)实验过程中,若未先通入CO而直接点燃酒精喷灯,可能造成的后果是 。
(8)通过上述实验,同学们在老师的指导下,总结出一氧化碳的一个化学性质是 。
(9)经过讨论,同学们一致认为该实验装置存在着一处不足,该不足是 ,应如何改正: 。
四、计算题
20.工业上可采用某铁矿石(主要成分四氧化三铁)冶炼铁,反应原理为:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若现用100t含四氧化三铁为46.4%的该矿石冶炼金属铁,
请计算:
(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。
(2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少 ?
试卷第1页,共3页
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1.C
【详解】A、密度指单位体积的质量,制成金丝是形状变化,不依赖密度。因此,该选项不符合题意。
B、熔点高表示熔化需要高温,但制成金丝是通过机械拉伸,而非熔化铸造。因此,该选项不符合题意。
C、延展性是金属在受力时变形而不破裂的性质,包括被拉伸成细丝(延性)或锤打成薄片(展性)。题目中“制成金丝”直接对应此性质。因此,该选项符合题意。
D、导热性指传递热量的能力,金是良好热导体,但这与制成细丝的加工过程无关。因此,该选项不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
A、黄铜是铜和锌的合金,属于合金;
B、硬铝是铝、铜、镁、锰等组成的合金,属于合金;
C、不锈钢是铁、铬、镍等形成的合金,属于合金;
D、黄金属于单一金属,不属于合金。
故选D。
3.C
【详解】A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,不是只有金属与金属之间才能形成合金,故选项说法错误;
B、合金的熔点一般比其组成金属的低,故选项说法错误;
C、金属资源储量有限,而且不能再生,人们要保护金属资源,故选项说法正确;
D、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,钢铁在干燥的空气中不容易生锈,故选项说法错误。
故选C。
4.D
【详解】A、铜具有良好的导电性,可用铜做电线,用途与性质相符,不符合题意;
B、钨的熔点高,可用做灯丝,用途与性质相符,不符合题意;
C、铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀,隔绝氧气和水,可达到防锈目的,铁制品的表面镀铬是由于铬硬且不易氧化,能防锈且耐磨,用途与性质相符,不符合题意;
D、用金做饰物是因为金具有良好的金属光泽,且比较稀有,价格昂贵,而不是因为金的密度大,用途与性质不相符,符合题意;
故选D。
5.C
【详解】A、不锈钢抗腐蚀性好,使其不易生锈和腐蚀,适合在医疗环境中反复消毒和使用,确保器械的卫生和耐用性,选项正确;
B、水在通电时发生电解反应,生成氢气和氧气,该性质直接用于工业生产氢气,因此,该选项有直接联系,选项正确;
C、氮气化学性质不活泼,常用于保护气或食品保鲜,但生产氮肥需要将氮气转化为含氮化合物(如氨),这涉及化学反应(如工业合成氨),需要打破氮气的稳定性,而不是利用其不活泼性,该选项没有直接联系,选项错误;
D、金刚石是天然存在导热性最好的物质之一,该性质使其能有效散发集成电路产生的热量,防止设备过热,选项正确;
故选C。
6.A
【详解】A.、在化学反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.中,CO夺取了Fe2O3中的氧,使Fe2O3被还原为Fe,而CO被氧化为CO2;物质能夺取含氧化合物中的氧,使含氧化合物发生还原反应,这种物质具有还原性,所以该反应中CO体现出还原性,正确;
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物;在该反应中,Fe2O3由铁和氧两种元素组成,CO和CO2都由碳和氧两种元素组成,它们都是氧化物,所以反应中涉及Fe2O3、CO、CO2三种氧化物,错误;
C、置换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的反应;该反应的反应物Fe2O3和CO都是化合物,不符合置换反应的定义,所以该反应不是置换反应,错误;
D、工业冶炼铁所产生的尾气中含有未反应完的CO,CO是有毒气体,会污染空气,不能直接排放,错误。
故选A。
7.C
【详解】A端银和硫酸铜不反应,固体质量不变,B端铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,故挂铁片的一端下沉(B端低),挂银片的一端上升(A端高);
故选C。
8.C
【详解】A、铁的锈蚀需要氧气和水共同作用,故铁的锈蚀需要氧气参与,不符合题意;
B、该实验需要验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率,由表可知,实验1和2的变量为是否有活性炭,是探究活性炭对铁粉生锈速率的影响,则实验1和3应是探究食盐对铁粉生锈速率的影响,根据控制变量法,变量是是否含食盐,其他因素相同,则x的值为0,不符合题意;
C、实验1(无活性炭、无食盐)与实验2(有活性炭0.2g、无食盐)的变量仅为活性炭。实验2温度显著升高,说明活性炭能加快铁粉生锈速率,故欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1和2,符合题意;
D、实验1(无活性炭、无食盐)与实验4(有活性炭0.2g、食盐0.1g)的变量为活性炭和食盐,无法单独证明食盐的作用。正确对比应为实验1(无活性炭、无食盐)和实验3(无活性炭、有食盐),不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A、地壳中含量最高的金属元素是铝,故选项说法错误;
B、可燃冰是天然气水合物,而天然气的主要成分是甲烷,还含有其他物质,所以“可燃冰”属于混合物,故选项说法错误;
C、海洋中蕴藏着丰富的化学资源,目前测定含有化学元素有80多种,故选项说法正确;
D、金属的回收、利用是保护金属资源的一种途径,还可以寻找金属替代品等,故选项说法错误。
故选:C。
10.C
【详解】A、“鹊桥二号”所用天线由钼丝编制而成,则金属钼有良好的延展性,故选项说法正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为95.96,相对原子质量单位是“1”,故选项说法正确;
C、原子中质子数=核外电子数,x=42-2-8-18-1=13,故选项说法错误;
D、周期数=原子核外电子层数,钼原子核外有5个电子层,则钼元素位于元素周期表第五周期,故选项说法正确。
故选C。
11.D
【详解】①金属与酸反应生成氢气的质量公式为:。由图像可以看出氢气的质量,但题目中未说明金属化合价和金属质量是否相等,则相对原子质量可能,也可能。故该选项正确;
②图像中X生成的氢气对应的硫酸质量更多,氢气更多,若X是铁,Y是锌,符合“铁生成氢气多”的特点。故该选项正确;
③从图像中无法看到产生氢气的速率,所以无法比较X、Y的活动性。故该选项正确;
④根据质量守恒定律,产生的氢气中的氢元素全部来自于硫酸中的氢元素。即是生成等量氢气时,消耗的硫酸质量一定相等。故该选项正确;
故①②③④四个选项全部正确。
故选:D。
12.(1)
(2) 氧气、水/O2、H2O 保持铁制品表面的干燥、洁净(合理即可)
【详解】(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁,工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(2)铁制品容易生锈,是因为铁与氧气(O2)、水(H2O)共同作用的结果,常见的防止铁生锈的方法有保持铁制品表面的干燥、洁净,在铁制品表面涂保护层(如喷漆、涂油等),在铁制品表面镀其它金属(合理即可)。
13.(1)导电
(2)
(3)铁的合金硬度比纯铁大(或抗腐蚀性能比纯铁强等合理答案 )
(4)节约金属资源(或减少环境污染等合理答案 )
【详解】(1)纯铜可制作卫星电缆,是利用铜能传导电流的性质,即优良的导电性。
(2)赤铁矿主要成分是Fe2O3,一氧化碳在高温下还原氧化铁,生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
(3)合金与纯金属相比,性能上有很多优势,比如硬度更大、抗腐蚀性能更强等,所以铁的合金比纯铁应用更广泛。
(4)废旧金属回收利用,可以将废弃金属重新加工利用,节约金属资源;同时减少了金属冶炼过程中产生的污染等,意义重大,答案合理即可。
14. 铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭
【详解】根据材料,古代炼铁的原料有:铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭;
炼铁的原理为(以赤铁矿为例),一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。
15.(1)
(2)使木炭与氧气充分接触,燃烧充分
(3)
【详解】(1)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)不断拉动风箱可以使木炭与氧气充分接触,使木炭燃烧充分;
(3)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为:。
16.(1)①③
(2)C
(3)水/H2O
(4)
【详解】(1)Fe2O3和 Al2O3属于氧化物,FeCO3不属于氧化物,故选:①③;
(2)A、铁锅是利用铁的导热性;
B、铜导线是利用铜的导电性;
C、铝箔是利用铝的延展性,故选:C;
(3)铁制品表面涂一层油漆能防锈蚀,其原理是阻止了铁与空气和水接触;
(4)不能用铁质容器盛放硫酸铜溶液是因为铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
17.(1) 氧气和水
(2) 加热前没有排尽装置内的空气
【详解】(1)铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀,则5G铁塔表面的冷喷锌涂层能隔绝氧气和水,达到防止生锈的目的;
铝具有良好的抗腐蚀性的原因是在常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,化学方程式为;
(2)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;
一氧化碳具有可燃性,与空气混合遇明火或加热会发生爆炸,因此在实验室中模拟钢铁冶炼实验时发生了爆炸,推测爆炸发生的原因可能是加热前没有排尽装置内的空气。
18.(1)水/
(2) 缓冲装置内压强变化,防止橡皮塞弹出 没有
(3) 或 铝、铜、银
【解析】【小题1】图1实验中,Y形管左侧铁片不与水接触,右侧铁片与水接触,一段时间后,左侧铁片未生锈、右侧铁片生锈。由此可得出结论:水是铁生锈的必要条件之一;
【小题2】图2实验中,通过加热铜粉来验证质量守恒定律,气球的作用是缓冲装置内压强变化,防止橡皮塞弹出;
根据质量守恒定律,可知参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,铜粉的量不足,只是生成氧化铜的量少,但反应前后物质的总质量不变,因此对实验结果没有影响;
【小题3】①在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。铝比铜活泼,铝能与硫酸铜溶液反应,反应的化学方程式为;铜比银活泼,铜能与硝酸银溶液反应,反应的化学方程式为;
②铝能置换出硫酸铜中的铜,说明铝比铜活泼;铜能置换出硝酸银中的银,说明铜比银活泼,所以三种金属活动性顺序由强到弱依次为:铝、铜、银。
19.(1)
(2)检查装置的气密性
(3)排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气的混合物在加热时发生爆炸
(4)熄灭酒精喷灯后,继续通入一氧化碳至硬质玻璃管冷却到室温
(5)固体由红棕色变成黑色
(6)
(7)加热时发生爆炸
(8)还原性
(9) 没有尾气处理装置 在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集
【详解】(1)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,生成二氧化碳和铁,反应的化学方程式为:;
(2)按如图所示连接好装置后,需先进行的实验操作是检查装置的气密性,以防止装置漏气影响实验结果;
(3)一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热或点燃易发生爆炸,实验过程中,应先通入一段时间的CO,然后再点燃酒精喷灯,其目的是排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气的混合物在加热时发生爆炸;
(4)实验结束后,为防止澄清石灰水倒吸使硬质玻璃管炸裂,应保持装置气压不变小,进行的操作是熄灭酒精喷灯后,继续通入一氧化碳至硬质玻璃管冷却到室温;
(5)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,生成二氧化碳和铁,可观察到红色固体逐渐变黑;
(6)实验中,同学们观察到试管内的澄清石灰水变浑浊,产生该实验现象的原理是二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(7)一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热或点燃易发生爆炸,实验过程中,若未先通入CO而直接点燃酒精喷灯,可能造成的后果是加热时发生爆炸;
(8)通过上述实验,一氧化碳能夺取氧化铁中氧,可总结出一氧化碳的一个化学性质是一氧化碳具有还原性;
(9)一氧化碳还原氧化铁时,由于没有反应的一氧化碳有毒,不能直接排放到空气中,否则会污染空气,该实验装置存在着一处不足,该不足是没有尾气处理装置;可在尾部导管用酒精灯点燃,使之转化为二氧化碳,或在尾部用一气球收集。
20.(1)46.4t
(2)解:设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是x
x=35t
答:理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t
【详解】(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是:100t×46.4%=46.4t;
(2)见答案。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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