第8单元 金属和金属材料(单元测试卷)2025-2026学年九年级化学下册同步知识解读与专题训练(新教材人教版)
2025-12-26
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.65 MB |
| 发布时间 | 2025-12-26 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55651732.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第八单元 金属和金属材料·单元测试卷(解析版)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、训练范围:新人教版九年级下册第8单元。
2、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 C1-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分)
1.文物承载着文明的记忆,下列广东省博物馆藏品中,主要由金属材料制成的是
A.明青花莲纹烛台 B.西周青铜盉
C.北宋木雕罗汉像 D.元白玉镂雕
【答案】B
【详解】A、明青花莲纹烛台的主要材质是陶瓷(无机非金属材料),不属于金属材料,不符合题意。
B、西周青铜盉的主要材质是青铜(铜的合金),属于金属材料,符合题意。
C、北宋木雕罗汉像的主要材质是木材(天然有机材料),不属于金属材料,不符合题意。
D、元白玉镂雕的主要材质是玉石(无机非金属材料),不属于金属材料,不符合题意。
故选B。
2.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是
A.磁性 B.延展性 C.导电性 D.导热性
【答案】B
【详解】《天工开物》记载“每金七厘造方寸金一千片”,意为用少量黄金制成大量薄片,说明黄金容易被压延成薄片而不破裂,体现了延展性,故选B。
3.下列关于资源、能源的叙述正确的是
A.稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称,有“工业维生素”的美誉。
B.目前,世界上铝的年产量已超过了铜,位于第一位
C.乙醇可添加到汽油中做燃料使用,因此乙醇属于化石燃料
D.空气中二氧化碳的体积分数为0.94%
【答案】A
【详解】A、稀土是储量较少的一类金属的统称,有“工业维生素”的美誉,是不可再生的重要战略资源,故A正确;
B、 目前,世界上铝的年产量已超过了铜,但铁产量位于第一位,故B错误;
C、化石燃料包括石油、煤和天然气,乙醇可添加到汽油中做燃料使用,但乙醇不属于化石燃料,故C错误;
D、空气中二氧化碳的体积分数为0.03%,故D错误。
故选A。
4.中美贸易战中,中国加强了对稀土资源的管控。钕是一种稀土元素,是现代工业和高科技领域的“关键金属”,钕元素在元素周期表中的信息如图所示。下列有关说法错误的是
A.钕单质的化学式为Nd B.钕原子中的质子数是60
C.钕的相对原子质量是144.2 D.我国钕储量丰富,可大力开采赚外汇
【答案】D
【详解】A、在元素周期表中,元素名称右上角的符号表示元素符号,故钕的元素符号为Nd,钕单质由原子构成,其化学式用元素符号表示,则其化学式为:Nd,不符合题意;
B、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,故钕原子中的质子数是60,不符合题意;
C、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故钕的相对原子质量是144.2,不符合题意;
D、我国钕储量有限,应合理开采,不能大力开采,符合题意。
故选D。
5.跨学科实践活动有助于培养学生综合素养。下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
选项
跨学科实践活动
涉及的化学知识
A
水质检测及自制净水器
净化后得到纯水
B
调查家用燃料的变迁
柴草燃烧不会造成污染
C
垃圾的分类与回收利用
铝制易拉罐属于可回收垃圾
D
基于碳中和理念设计低碳行动方案
其中“碳”指的是碳元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、经自制净水器净化后得到的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,不能得到纯水,说法错误,不符合题意;
B、柴草燃烧会产生烟尘、一氧化碳等污染物,会造成空气污染,说法错误,不符合题意;
C、铝制易拉罐可回收利用,属于可回收垃圾,说法正确,符合题意;
D、碳中和中“碳”指的是二氧化碳,说法错误,不符合题意。
故选:C。
6.下列对实验现象的描述不正确的是
A.亮红色的铜丝在空气中加热后变黑色 B.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光
C.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体 D.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】C
【详解】A、铜丝在空气中加热由红色变成黑色,不符合题意;
B、镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体,不符合题意;
C、木炭(主要成分为碳)在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,并非黑色固体,符合题意;
D、氢气燃烧产生淡蓝色火焰,不符合题意;
故选C。
7.白炽灯的结构如图所示,通电后钨丝在高温下发光,生产灯泡时混入的少量氧气在高温下会与钨反应,下列说法正确的是
A.钨丝熔点低
B.氧气与钨丝的反应类型为分解反应
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
【答案】D
【详解】A、钨丝能在高温下发光而不熔化,说明钨丝的熔点高,而不是低,故说法错误;
B、钨丝与氧气反应生成氧化物,此反应符合多变一的特点,属于化合反应,故说法错误;
C、灯泡内填充氮气是因为氮气的化学性质不活泼,可作保护气,防止钨丝被氧化,而不是化学性质活泼,故说法错误;
D、红磷能与氧气反应,白炽灯工作时,残留氧气会与钨丝反应影响灯泡寿命,红磷可消耗残留氧气,保护钨丝,故说法正确。
故选D。
8.下列物质的性质与用途对应关系正确的是
A.稀有气体化学性质稳定——用作霓虹灯
B.活性炭具有吸附性——用于除去水中的所有杂质
C.一氧化碳具有可燃性——用于冶炼金属
D.合金的硬度一般比组成它的纯金属大——用作仪器外部框架
【答案】D
【详解】A、稀有气体用作霓虹灯是利用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,而不是因为其化学性质稳定,错误。
B、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味等,但不能除去水中所有杂质,比如不能除去水中的钙、镁离子等可溶性杂质,错误。
C、一氧化碳用于冶炼金属是利用其还原性,能将金属从其化合物中还原出来,而不是可燃性,错误。
D、合金硬度比纯金属大,更坚固耐用,适合用作仪器外部框架,正确。
故选D。
9.人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是
A.常温下所有的金属都是固体
B.含铅、汞等重金属的废旧电池不需要回收利用
C.铝制品有良好的抗腐蚀性,是由于铝的化学性质不活泼
D.“曾青()得铁则化为铜”所属的基本反应类型是置换反应
【答案】D
【详解】A、汞在常温下是液体,错误;
B、含铅、汞等重金属的废旧电池需要回收,以防止环境污染,错误;
C、铝的抗腐蚀性是由于表面形成致密氧化膜,而非化学性质不活泼,错误;
D、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,属于置换反应,正确。
故选D。
10.对比实验是化学学习中行之有效的思维方法,下列对比实验不能达到实验目的的是
A.图1探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
B.图2探究水对铁钉锈蚀的影响
C.图3探究温度对品红扩散速率的影响
D.图4探究盐酸的浓度对反应速率的影响
【答案】B
【详解】A、图 1 中两个实验,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。其他条件基本相同,只是氧气浓度不同,通过观察硫在不同氧气浓度下燃烧的剧烈程度,能探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响,该实验能达到目的,不符合题意。
B、图 2 中左边试管中铁钉只与水接触,右边试管中铁钉只与氧气接触,两个试管中铁钉都没有生锈,无法明确水和氧气哪个是铁钉生锈的必要条件,不能探究水对铁钉锈蚀的影响。要探究水对铁钉锈蚀的影响,应设计一组铁钉同时接触水和氧气,另一组铁钉只接触氧气,该实验不能达到目的,符合题意。
C、图 3 中两个实验,除温度不同外,其他条件相同。将品红分别加入冷水和热水中,观察品红在不同温度水中的扩散速率,能探究温度对品红扩散速率的影响,该实验能达到目的,不符合题意。
D、图 4 中两个实验,锌粉的状态相同,盐酸的溶质质量分数不同,其他条件基本一致。通过观察锌粉与不同浓度盐酸反应产生气泡的速率,能探究盐酸的浓度对反应速率的影响,该实验能达到目的,不符合题意。
故选B。
11.下列物质的性质和用途对应不正确的是
A.氮气的化学性质不活泼,用于制氮肥
B.铜具有导电性,用于制作导线
C.铁具有导热性,用于生产炊具
D.氧气可以供给呼吸,用于医疗急救
【答案】A
【详解】A、氮气化学性质不活泼,常用于作保护气,制氮肥需氮气发生化学反应(如合成氨),该选项对应不正确;
B、铜具有导电性,则可制作导线,该选项对应正确;
C、铁具有导热性,则可用于生产炊具,该选项对应正确;
D、氧气能供给呼吸,则可用于医疗急救,该选项对应正确。
故选A。
12.如图是探究铁锈蚀条件的实验。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,放置一周后观察。下列说法不正确的是
A.a中的铁钉出现锈蚀 B.一周后,U型管内液面L端低于R端
C.该实验说明铁的锈蚀与水有关 D.装置中的植物油可防止红墨水蒸发影响实验结果
【答案】B
【详解】A、a管中的铁钉与水和氧气同时接触,易生锈,而b 管中的铁钉在干燥的空气中不易生锈,不符合题意;
B、a管中的铁钉生锈消耗氧气,导致压强减小,b管中的铁钉不生锈,压强不变,故液体会向L端移动,L端液面高于R端,符合题意;
C、该实验可以说明铁的锈蚀与水有关,不符合题意;
D、油和水不能互溶,使用植物油能减少红墨水蒸发对实验的影响,不符合题意。
故选B。
13.2021年3月20日,三星堆出土了许多青铜器。青铜器表面布满绿色物质Cu2(OH)2CO3.青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中正确的是
A.青铜器表面的绿色物质是Cu与空气中的O2、H2O共同作用的结果
B.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
C.用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D.古代用铜作器皿,主要是因为铜的金属活动性较好
【答案】C
【详解】A、青铜器表面的绿色物质是Cu2(OH)2CO3,该物质由Cu、O、H、C四种元素组成,因此是Cu与空气中的O2、H2O、CO2共同作用的结果,A错误。
B、青铜是Cu和Sn(锡)组成的合金,合金属于混合物,不是化合反应生成的化合物,B错误。
C、将Sn放入CuSO4溶液中,若Sn能置换出Cu,说明Sn的金属活动性比Cu强;若不能,则说明Cu的金属活动性更强,因此可用CuSO4溶液验证二者金属活动性强弱,C正确。
D、古代用铜作器皿,主要是因为铜的金属活动性较弱,不易与其他物质发生反应,耐腐蚀,并非金属活动性较好,D错误。
故选C。
14.有X、Y、Z三种金属,将X、Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,Y表面有银析出,Z表面没有变化。则X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】X与稀硫酸反应生成氢气,Y不反应,说明X活动性大于氢,Y活动性小于氢,故X > Y;Y与硝酸银反应析出银,Z无变化,说明Y活动性大于银,Z活动性小于银,故Y > Z。因此活动性顺序为X > Y > Z,则三种金属的活动性由弱到强的顺序是Z < Y < X,故选B。
15.打铁花是传统的民间艺术,与化学知识密切相关,其过程是先将生铁熔化成铁水,再将铁水泼向空中,形成“火树银花落、万点星辰开”的精彩场景。下列说法正确的是
A.“打铁花”在任何场地都可以进行
B.将铁水泼向空中的过程吸收热量
C.“打铁花”说明铁可以在空气中燃烧
D.“打铁花”时溅落下来的固体仅有四氧化三铁
【答案】C
【详解】A、“打铁花” 需在安全场地进行(铁水温度极高,易引发危险),并非任何场地都能进行,该说法错误。
B、铁水泼向空中后会冷却凝固,凝固过程是放出热量,而非吸收热量,该说法错误。
C、铁水温度极高,泼向空中后与空气中的氧气接触,发生燃烧反应(生成铁的氧化物),因此 “打铁花” 的火花现象说明铁可以在空气中燃烧,该说法正确。
D、“打铁花” 时溅落的固体不仅有四氧化三铁,还可能包含未完全燃烧的铁、其他铁的氧化物(如氧化铁)等,并非 “仅有四氧化三铁”,该说法错误。
故填:C。
16.下列物质的转化在给定条件下均能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、铜在金属活动性顺序中排在氢后,不与稀硫酸反应,不能生成硫酸铜,该选项不符合题意;
B、氢气与氧气点燃生成水,不能生成过氧化氢,该选项不符合题意;
C、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,可以实现,该选项符合题意;
D、铜与水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜需要氧气参与,条件中缺少氧气,不能实现,该选项不符合题意。
故选C。
17.现有镁和另一种金属组成的混合物,向2.4g该混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸,两者恰好完全反应,产生氢气的质量为m。下列说法正确的是
A.若混合物为Zn、Mg,则所用稀盐酸的溶质质量分数大于7.3%
B.若混合物为Al、Mg,m是0.22g时,该混合物中Al的质量分数小于50%
C.若混合物为Fe、Mg,m可能是0.22g
D.若混合物为Mg、Al,m可能是0.3g
【答案】B
【分析】假设合金中镁的质量为2.4g,设生成的氢气质量为x1,反应消耗的氯化氢质量为y1。根据化学反应的方程式:,可计算出此时产生氢气的质量为:,消耗的氯化氢质量为:,此时稀盐酸的溶质质量分数为:;
同理假设合金中铝的质量为2.4g,设生成的氢气质量为x2,反应消耗的氯化氢质量为y2。根据化学反应的方程式:,可计算出2.4gAl与足量盐酸反应产生氢气的质量:,大于0.2g,小于0.3g;消耗的氯化氢质量:,稀盐酸的溶质质量分数:,大于 7.3%;
假设合金中锌的质量为2.4g,设生成的氢气质量为x3,反应消耗的氯化氢质量为y3。根据化学反应的方程式:,可计算出2.4g锌与足量盐酸反应产生氢气的质量:,小于0.2g;消耗的氯化氢质量:,稀盐酸的溶质质量分数:,小于 7.3%;
假设合金中铁的质量为2.4g,设生成的氢气质量为x4,反应消耗的氯化氢质量为y4。根据化学反应的方程式:
,可计算出2.4g铁与足量盐酸反应产生氢气的质量:,小于0.2g;消耗的氯化氢质量:,稀盐酸溶质的质量分数:,小于 7.3%。
【详解】A、根据分析,若混合物为Zn、Mg,则所用稀盐酸的溶质质量分数小于7.3%,选项A错误;
B、若混合物为Al、Mg,设混合物中镁的质量分数是50%,则含有镁和铝的质量分别为1.2g。根据分析,2.4g镁完全反应生成的氢气质量为0.2g,则1.2g镁生成氢气的质量为0.1g;设1.2g铝完全反应生成氢气的质量为x, ,,x≈0.13g,此种情况下,混合物共生成氢气质量为:0.1g+0.13g=0.23g﹥0.22g。因为等质量的Al比Mg生成的氢气多,所以要生成0.22g氢气,混合物中Al的质量分数必须小于50%,选项B正确;
C、根据分析,若混合物为Fe、Mg,m小于0.2g,不可能是0.22g,选项C错误;
D、根据分析,2.4g金属全部是镁时,反应生成的氢气质量为0.2g,2.4g金属全部是铝时,反应生成的氢气质量为0.27g,因此m不可能是0.3g,选项D错误。
故选B。
18.课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。下列是金属活动性强弱的探究实验,相关说法不正确的是(已知:白醋中的醋酸显酸性,与稀盐酸的化学性质相似)
A.实验一证明铁的金属活动性比铜强
B.实验二的现象是铜丝表面有银白色固体析出,无色溶液变为黄色
C.实验一烧杯②中发生的是置换反应
D.实验过程中存在不规范操作
【答案】B
【详解】A、实验一的烧杯①内无明显现象,而烧杯②内有气泡冒出,且溶液由无色变为浅绿色,说明铜不能与醋酸反应,而铁能与醋酸反应,则铁的金属活动性比铜强,A正确。
B、实验二中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,现象是铜丝表面有银白色固体析出,无色溶液变为蓝色,B错误。
C、实验一的烧杯②中铁与醋酸反应生成亚铁化合物和氢气,属于置换反应,C正确。
D、实验一向铜片中加入白醋时,胶头滴管应垂直悬空于烧杯口的正上方,不能伸到烧杯内与烧杯内壁接触,操作不规范,D正确。
故选B。
19.以H2O、CaBr2(溴化钙)、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图所示,下列说法错误的是
A.反应“②”是置换反应
B.反应“①”中生成162gHBr时,消耗水的质量为18g
C.反应过程中只有氢、氧、溴元素的化合价发生改变
D.该过程的总反应方程式可表示为
【答案】C
【详解】A、反应“②”是氧化钙和Br2反应生成CaBr2和氧气,该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,不符合题意;
B、反应“①”为水和CaBr2在高温下反应生成HBr和氧化钙,该反应的化学方程式为:,则参加反应的水与生成HBr的质量比为:18:162,则该反应中生成162gHBr时,消耗水的质量为18g,不符合题意;
C、反应“①”为水和CaBr2在高温下反应生成HBr和氧化钙,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,CaBr2中钙元素显+2价,溴元素显-1价,HBr中氢元素显+1价,溴元素显-1价,氧化钙中钙元素显+2价,氧元素显-2价,无元素化合价发生改变,反应“②”是氧化钙和Br2反应生成CaBr2和氧气,氧化钙中钙元素显+2价,氧元素显-2价,Br2中溴元素化合价为0,CaBr2中钙元素显+2价,溴元素显-1价,氧气中氧元素化合价为0,氧元素和溴元素的化合价发生了改变,还发生的反应为水和FeBr2反应生成四氧化三铁、HBr和氢气,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,FeBr2中溴元素显-1价,铁元素显+2价,四氧化三铁中氧元素显-2价,铁元素显+2、+3价,HBr中氢元素显+1价,溴元素显-1价,氢气中氢元素化合价为0,铁元素、氢元素的化合价发生了改变,故反应过程中铁、氢、氧、溴元素的化合价发生改变,符合题意;
D、由图可知,该过程的总反应为水在催化剂的作用下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:,不符合题意。
故选C。
20.一块质量是4g的合金,与足量的盐酸反应;产生0.2g氢气。则该合金的组成可能是
A.Fe、Mg B.Fe、Zn C.Mg、Al D.无法确定
【答案】A
【分析】利用一定质量金属完全反应放出氢气质量=,计算生成0.2g氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量;然后根据题设的条件:两种金属混合物4g与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气,推断出两种金属合金的可能组成。
【详解】根据与硫酸反应时铁、镁、铝、锌分别呈+2、+2、+3、+2,与足量稀盐酸反应后生成了0.2g氢气,所需要消耗金属的质量分别为:
需要金属铁的质量=0.2g×=5.6g,
金属镁的质量=0.2g×=2.4g,
金属铝的质量=0.2g×=1.8g,
金属锌的质量0.2g×=6.5g,
对于4g合金,必须一种金属单独生成0.2g氢气所需质量大于4g,另一种小于4g。由上述需要金属的质量可知,4克铁和镁或铁和铝或锌和镁或锌和铝混合物与足量的稀盐酸反应,产生氢气的质量可以为0.2克。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共24分)
21.2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及主板将电池及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中显-3价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是___________(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
【答案】(1)隔绝氧气和水
(2)导电性
(3)+1
(4)ABC
【详解】(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,则烤漆的防锈原理是隔绝水和氧气;
(2)铜具有优良的导电性,所以可用于制作导线、铜质电路主板等;
(3)磷酸亚铁锂(LiFePO4)中磷酸根为-3价,铁元素化合价是+2(亚铁化合物中铁元素显+2价),设锂元素化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为零可知:x+(+2)+(-3)=0,x=+1,Li元素化合价是+1;
(4)A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大,正确;
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低,正确;
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好,正确;
故选:ABC。
22.金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)生铁和钢都是铁的合金,但是性质上有很大的差异,这是因为 ,钢铁制品在生活中用途广泛,但却易生锈,如铁锅容易产生红色铁锈,这是因为铁与 发生化学反应(填物质的化学式),写出一种防止铁锅生锈的做法 。
(2)铝比铁活泼,但铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性的原因: 。
(3)生活中常用的不锈钢、生铁、黄铜是 材料(选填“金属”或“合成”)。
(4) 是人体中含量最高的金属元素(填元素名称)。
(5)某同学为探究Fe、Cu、Mn三种金属的活动性,进行了如图所示的实验。
①C中观察到了明显的现象,则反应的化学方程式为 (已知锰可以与稀盐酸发生置换反应,生成物中锰元素显+2价)。
②通过以上实验,判断三种金属的活动性由弱到强的顺序是 (填物质化学式)。
③实验A~D中,不需要做的实验是 (填序号)。
【答案】(1) 生铁和钢的含碳量不同 O2和H2O 洗净擦干
(2)常温下铝和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,能阻止反应继续进行
(3)金属
(4)钙元素/钙
(5) Mn+FeSO4=Fe+MnSO4 Cu<Fe<Mn(或CuFeMn) D
【详解】(1)生铁和钢都是铁的合金,但是性质上有很大的差异,是由于生铁和钢含碳量不同。铁锅容易产生红色铁锈,是因为铁与空气中的O2和H2O发生化学反应,将铁锅洗净擦干,减少与水的接触,可防止铁锅生锈。
(2)铝比铁活泼,但铝和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝保护膜,能阻止反应继续进行,所以铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性。
(3)金属和合金都属于金属材料,生活中常用的不锈钢、生铁、黄铜都是合金,属于金属材料。
(4)钙元素是人体中含量最高的金属元素。
(5)①C中观察到了明显的现象,说明锰与硫酸亚铁发生了置换反应反应,生成硫酸锰和铁,锰元素显+2价,硫酸锰化学式为MnSO4,该反应的化学方程式为Mn+FeSO4=Fe+MnSO4。
②A试管中铜不与硫酸反应,B试管中铁能与硫酸反应,可确定铁的活动性大于铜,C试管锰能与硫酸亚铁反应,可确定锰的活动性大于铁,D试管中锰能与硫酸铜反应,可确定锰的活动性大于铜,由此确定三种金属的活动性由弱到强的顺序是Cu<Fe<Mn。
③由前面分析可知,A、B、C试管中实验即可判断三种金属的活动性强弱,不需要做的实验是D。
23.同学发现我国优秀传统文化蕴含着丰富的科学原理。
(1)“大漠孤烟直,长河落日圆”与“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中”,两处的“烟”的成分 (填“相同”或“不同”)
(2)“遥知不是雪,为有暗香来”,从微观角度解释诗人在远处就能闻到梅花香味的原因 。
(3)《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁(用纱布包裹青蒿取其汁液)”提取青蒿素,“渍”和“绞”分别对应化学实验中的浸取和 操作。
(4)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾(即硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,请写出此过程所涉及反应的化学方程式 。
【答案】(1)不同
(2)分子在不断运动
(3)过滤
(4)
【详解】(1)“大漠孤烟直” 中的 “烟” 是沙尘等固体小颗粒;“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中” 的 “烟” 是小液滴,成分不同。
(2)诗人在远处能闻到梅花香味,是因为梅花中含香味的分子在不断运动,扩散到空气中。
(3)“绞取汁” 是用纱布分离青蒿和汁液,对应化学实验中的过滤操作。
(4)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为。
24.将过量锌粉加入到一定质量Cu(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)3的混合溶液中,充分反应后,过滤,可以得到固体和溶液。
(1)写出一个有关反应方程式 。
(2)向所得固体上滴加盐酸,观察到的现象是 。
(3)过滤后得到的固体物质是 。
【答案】(1)(合理即可)
(2)有气泡产生
(3)银、铜、锌
【详解】(1)根据金属活动性,则过量锌粉加入到一定质量的混合溶液中,锌与硝酸铝不反应,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,化学方程式为、;
(2)根据金属活动性,则过量锌粉加入到一定质量的混合溶液中,锌与硝酸铝不反应,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,则充分反应后过滤得到的固体中含有银、铜和过量的锌,向所得固体上滴加盐酸,锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,所以观察到有气泡产生;
(3)由第(2)小问分析可知,充分反应后过滤得到的固体中含有银、铜、锌。
25.请回答下列问题:
(1)将乙醇按一定比例与汽油混合,即成为一种新型替代能源——乙醇汽油。写出乙醇燃烧的化学方程式 。
(2)小辉同学帮助妈妈做饭时发现燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色。此时他应该如何调节灶具的进风口? 。炒完菜后妈妈关闭燃气阀门,火焰熄灭。该操作的灭火原理是 。
(3)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中 。
(4)铝比铁活泼,但生活使用中却无需防护的原因是 。
(5)《天工开物》记载“点铅成锡”是炼锡的关键一步,即加铅能使锡较易熔化流出,原因是 。
【答案】(1)
(2) 调大灶具的进风口 清除可燃物
(3)含碳量
(4)常温下,铝与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
(5)形成合金后,熔点降低
【详解】(1)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水。化学方程式为:。
(2)燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色:说明燃气燃烧不充分,产生碳颗粒(黑烟)。使燃料充分燃烧的方法是:增加氧气的量或增大接触面积,这里无法增大接触面积,只有通过增大氧气的量。在燃气灶上,增大氧气量的方法是:调大进风口。故填:调大进风口 。关闭阀门,火焰熄灭。该操作的灭火原理是:切断燃气供应,即清除可燃物。故填:清除可燃物。
(3)生铁和钢的主要区别是含碳量不同,生铁含碳量(2%–4.3%)高于钢含碳量低(0.03%–2%)。用生铁炼成钢时,主要是降低生铁中的含碳量,使其转化为钢。
(4)铝的活动性比铁强,在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,覆盖在铝表面,阻止内部铝继续与氧气反应而被腐蚀。因此铝制品无需额外防护。
(5)铅与锡混合形成合金。一般情况下,合金的熔点低于其成分金属的熔点(如锡熔点为232℃,铅为327℃,铅锡合金熔点低于200℃)。加铅后形成合金,使锡更易熔化。
三、实验题(本题共2小题,每空1分,共16分)
26.某同学设计如图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铁的实验。试回答:
(1)该装置存在的一个主要问题是 ,你的改进方法是 。
(2)实验开始时、是先给氧化铁加热,还是先通入一氧化碳? 。
(3)①实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是 ,金属网罩的作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
②B处观察到的实验现象是 。
③B装置中澄清石灰水的作用是 。
【答案】(1) 缺少尾气处理装置 在B后面的导管处加一个气球(或放一个燃着的酒精灯)
(2)先通入一氧化碳
(3) 红棕色固体逐渐变为黑色 集中火焰,提高温度 澄清石灰水变浑浊 检验二氧化碳,并吸收二氧化碳(合理即可)
【详解】(1) 一氧化碳还原氧化铁的反应中,一氧化碳是有毒气体,反应后未反应的一氧化碳直接排放到空气中,会污染环境,该装置缺少尾气处理装置;改进方法是:在B后面的导管处加一个气球或放一个燃着的酒精灯。
(2)因为装置内有空气,一氧化碳是可燃性气体,与空气混合加热可能会发生爆炸,实验开始时要先通入一氧化碳,排尽装置内的空气,然后再给氧化铁加热,以防止加热时发生爆炸。
(3)①一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,A处能观察到的现象是红棕色固体逐渐变为黑色,金属网罩的作用是集中火焰,提高温度。该反应的化学方程式为。
②反应生成的二氧化碳进入B装置,与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,B处观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊。
③B装置利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性检验二氧化碳,同时,石灰水与二氧化碳反应,将二氧化碳吸收,避免排放到空气中。
27.在“双碳”目标下,新能源汽车将迎来更广阔的市场前景和发展空间。目前新能源汽车发展的两大方向分别为氢能源汽车和电动汽车。
Ⅰ.氢能源汽车发展的关键在于氢气的获得和储存。
(1)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制氢气。
①实验室用该方法制备氢气的化学方程式为 。
②如图是实验室制备气体常用的装置。制备并收集一瓶较为纯净的氢气需要用到的装置组合是 。若用F装置收集氢气,气体应该从导管口 通入(填“a”或“b”)。
(2)20世纪70年代,科学家通过大量研究表明,用二氧化钛(TiO2)作为催化剂,利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气,该方法可高效、经济地获取大量氢气。
①该反应的化学方程式为 ;
②该反应过程中能量的转化形式为:将 能转化为 能。
(3)研发储氢合金用于储存氢气。
①将镁、铜单质按比例在高温下熔炼可得到某种储氢合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中Mg、H元素的质量比为12:1,该化合物的化学式为 。
【答案】(1) BE b
(2) 太阳 化学
(3) 作为保护气,防止高温下Mg、Cu与氧气发生反应 MgH2
【详解】(1)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为;
该反应为固体与液体常温下反应生成气体,选择的发生装置为固液常温型装置,氢气难溶于水,密度比空气小,收集氢气可以用排水法或向下排空气法收集,排水法收集的气体较纯净;则制备并收集一瓶较为纯净的氢气需要用到的装置组合是BE;
因为氢气的密度比空气小,用F装置收集氢气,气体应该从导管口b进入集气瓶中,将空气从a导管排出;
故填:;BE;b。
(2)用二氧化钛作为催化剂,利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气,反应的化学方程式为;该反应过程是将太阳能转化为化学能;
故填:;太阳;化学。
(3)镁、铜化学性质比较活泼,在高温下熔炼会与氧气反应,氩气是一种稀有气体,化学性质稳定,可以用作保护气,防止高温下Mg、Cu与氧气发生反应;
设该化合物的化学式为,因为Mg、H元素的质量比为,则有,解得,则该化合物的化学式为;
故填:作保护气,防止高温下Mg、Cu与氧气发生反应;。
四、解答题(本题共3小题,共20分)
28.将73g稀盐酸与足量锌粒反应,生成的气体在标准状况下的体积为4.48L(在标准状况下,氢气的密度为0.0899g/L)。
(1)生成的气体的质量为 (结果保留1位小数)
(2)计算反应中消耗锌的质量(写出计算过程)
【答案】(1)0.4g
(2)解:设反应中消耗锌的质量为x。
解得:
答:反应中消耗锌的质量为13g。
【详解】(1)生成的气体的质量为:。故填:0.4g。
(2)见答案。
29.工业上可利用的反应来冶炼铁。现用含四氧化三铁的某铁矿石冶炼金属铁。请计算:
(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。
(2)理论上可炼出含铁的生铁的质量是多少 ?(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)解:设理论上可炼出含铁的生铁的质量是x。
答:理论上可炼出含铁的生铁的质量是。
【详解】(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是;
(2)解:设理论上可炼出含铁的生铁的质量是x
答:理论上可炼出含铁的生铁的质量是。
30.小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头,他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬(Cr)的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系,小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1:铬是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2:含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验药品】铬片、铜片、稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
(1)小王同学取大小相同的铬片和铜片,分别浸入到盛有相同质量分数的稀盐酸的两根试管中,观察现象,两种金属片放入稀盐酸前要进行的预处理是 。
(2)两种金属片分别放入稀盐酸的现象记录及实验分析如下:
试管1
试管2
实验现象
无明显现象
实验结论
两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬>铜。
写出试管1中化学方程式 ,该反应属于 (基本反应类型)
(3)生活中许多金属都是从矿石中提取,你能举例说出一种铁矿石的名称 ,通过此次研究,请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 。
(4)电解也是种冶炼金属的方法,小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu(NO3)2、Cr(NO3)2,为了从中回收贵重金属银和硝酸铬晶体,他设计了如下实验流程。
分离溶液A和固体B时,需要使用玻璃棒,玻璃棒在此操作中所起的作用是 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 (写一个)。
【答案】(1)用砂纸打磨,除去表面的氧化物和污物
(2) 产生气泡,溶液由无色变蓝色 置换反应
(3) 赤铁矿或磁铁矿(合理即可) 水龙头表面涂刷油漆或镀上其他金属等(合理即可)
(4) 引流 或
【详解】(1)金属暴露在空气中,表面会形成氧化膜及附着一些灰尘等其他物质,所以在探究金属的性质时,要将金属打磨光亮,防止金属表面附着物影响实验现象,故答案为:用砂纸打磨,除去表面的氧化物和污物。
(2)由于铜表面无明显现象,说明铜在金属活动性顺序中排在H的后面,该实验说明铬的活动性比铜强是根据铬与铜分别与稀盐酸接触后的现象得出的,铜的表面没有明显现象,那么铬的表面就应该有明显现象,所以可以观察到铬的表面有气泡产生,含有的溶液常显蓝色,所以反应后的溶液应该呈现蓝色,故答案为:产生气泡,溶液由无色变蓝色;
CrSO4中硫酸根显-2价,根据化合物中元素的正、负化合价代数和为0,可知铬元素的化合价为+2价,金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价,氯元素显-1价,因此铬与稀盐酸反应时生成CrCl2和氢气,该反应的化学方程式为:;
该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,所以该反应的基本反应类型属于置换反应。
(3)常用的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿;
水龙头被锈蚀的原因是其与水和氧气同时接触发生了反应,所以隔绝了水或氧气就可以防止水龙头被锈蚀,可以在水龙头表面涂保护膜达到目的,如:水龙头表面涂刷油漆或镀上其他金属等(合理即可)。
(4)该流程的目的是回收贵重金属银和硝酸铬晶体,所以金属甲为铬,过量的金属铬使硝酸银和硝酸铜完全反应,生成硝酸亚铬且铬有剩余,所以蓝色溶液A为硝酸亚铬溶液,固体B为剩余的铬与生成的银和铜的混合物,要回收银,因为铜和铬的活动性都比银强,所以乙溶液为硝酸银溶液,足量的硝酸银溶液使固体混合物中的铜和铬完全反应,得到金属银和混合液,过滤后得到金属银。
固液混合物的分离采用过滤的方法,所以分离溶液A和固体B的方法是过滤,过滤倾倒液体时要用玻璃棒引流,若不用玻璃引流,将液体直接倒入漏斗中,会引起液滴飞溅,故答案为:引流;
乙溶液为硝酸银溶液,固体B为铜、铬、银的混合物,则加入乙溶液时发生反应为铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,该反应的化学方程式为:,或铬与硝酸银反应生成硝酸亚铬和银,该反应的化学方程式为:。
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第八单元 金属和金属材料·单元测试卷(解析版)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、训练范围:新人教版九年级下册第8单元。
2、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 C1-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分)
1.文物承载着文明的记忆,下列广东省博物馆藏品中,主要由金属材料制成的是
A.明青花莲纹烛台 B.西周青铜盉
C.北宋木雕罗汉像 D.元白玉镂雕
2.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是
A.磁性 B.延展性 C.导电性 D.导热性
3.下列关于资源、能源的叙述正确的是
A.稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称,有“工业维生素”的美誉。
B.目前,世界上铝的年产量已超过了铜,位于第一位
C.乙醇可添加到汽油中做燃料使用,因此乙醇属于化石燃料
D.空气中二氧化碳的体积分数为0.94%
4.中美贸易战中,中国加强了对稀土资源的管控。钕是一种稀土元素,是现代工业和高科技领域的“关键金属”,钕元素在元素周期表中的信息如图所示。下列有关说法错误的是
A.钕单质的化学式为Nd B.钕原子中的质子数是60
C.钕的相对原子质量是144.2 D.我国钕储量丰富,可大力开采赚外汇
5.跨学科实践活动有助于培养学生综合素养。下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是
选项
跨学科实践活动
涉及的化学知识
A
水质检测及自制净水器
净化后得到纯水
B
调查家用燃料的变迁
柴草燃烧不会造成污染
C
垃圾的分类与回收利用
铝制易拉罐属于可回收垃圾
D
基于碳中和理念设计低碳行动方案
其中“碳”指的是碳元素
A.A B.B C.C D.D
6.下列对实验现象的描述不正确的是
A.亮红色的铜丝在空气中加热后变黑色 B.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光
C.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体 D.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
7.白炽灯的结构如图所示,通电后钨丝在高温下发光,生产灯泡时混入的少量氧气在高温下会与钨反应,下列说法正确的是
A.钨丝熔点低
B.氧气与钨丝的反应类型为分解反应
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
8.下列物质的性质与用途对应关系正确的是
A.稀有气体化学性质稳定——用作霓虹灯
B.活性炭具有吸附性——用于除去水中的所有杂质
C.一氧化碳具有可燃性——用于冶炼金属
D.合金的硬度一般比组成它的纯金属大——用作仪器外部框架
9.人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是
A.常温下所有的金属都是固体
B.含铅、汞等重金属的废旧电池不需要回收利用
C.铝制品有良好的抗腐蚀性,是由于铝的化学性质不活泼
D.“曾青()得铁则化为铜”所属的基本反应类型是置换反应
10.对比实验是化学学习中行之有效的思维方法,下列对比实验不能达到实验目的的是
A.图1探究氧气浓度对反应剧烈程度的影响
B.图2探究水对铁钉锈蚀的影响
C.图3探究温度对品红扩散速率的影响
D.图4探究盐酸的浓度对反应速率的影响
11.下列物质的性质和用途对应不正确的是
A.氮气的化学性质不活泼,用于制氮肥
B.铜具有导电性,用于制作导线
C.铁具有导热性,用于生产炊具
D.氧气可以供给呼吸,用于医疗急救
12.如图是探究铁锈蚀条件的实验。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧橡胶塞,放置一周后观察。下列说法不正确的是
A.a中的铁钉出现锈蚀 B.一周后,U型管内液面L端低于R端
C.该实验说明铁的锈蚀与水有关 D.装置中的植物油可防止红墨水蒸发影响实验结果
13.2021年3月20日,三星堆出土了许多青铜器。青铜器表面布满绿色物质Cu2(OH)2CO3.青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中正确的是
A.青铜器表面的绿色物质是Cu与空气中的O2、H2O共同作用的结果
B.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
C.用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D.古代用铜作器皿,主要是因为铜的金属活动性较好
14.有X、Y、Z三种金属,将X、Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果将Y和Z分别放入硝酸银溶液中,Y表面有银析出,Z表面没有变化。则X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序是
A. B. C. D.
15.打铁花是传统的民间艺术,与化学知识密切相关,其过程是先将生铁熔化成铁水,再将铁水泼向空中,形成“火树银花落、万点星辰开”的精彩场景。下列说法正确的是
A.“打铁花”在任何场地都可以进行
B.将铁水泼向空中的过程吸收热量
C.“打铁花”说明铁可以在空气中燃烧
D.“打铁花”时溅落下来的固体仅有四氧化三铁
16.下列物质的转化在给定条件下均能实现的是
A. B.
C. D.
17.现有镁和另一种金属组成的混合物,向2.4g该混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸,两者恰好完全反应,产生氢气的质量为m。下列说法正确的是
A.若混合物为Zn、Mg,则所用稀盐酸的溶质质量分数大于7.3%
B.若混合物为Al、Mg,m是0.22g时,该混合物中Al的质量分数小于50%
C.若混合物为Fe、Mg,m可能是0.22g
D.若混合物为Mg、Al,m可能是0.3g
18.课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。下列是金属活动性强弱的探究实验,相关说法不正确的是(已知:白醋中的醋酸显酸性,与稀盐酸的化学性质相似)
A.实验一证明铁的金属活动性比铜强
B.实验二的现象是铜丝表面有银白色固体析出,无色溶液变为黄色
C.实验一烧杯②中发生的是置换反应
D.实验过程中存在不规范操作
19.以H2O、CaBr2(溴化钙)、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图所示,下列说法错误的是
A.反应“②”是置换反应
B.反应“①”中生成162gHBr时,消耗水的质量为18g
C.反应过程中只有氢、氧、溴元素的化合价发生改变
D.该过程的总反应方程式可表示为
20.一块质量是4g的合金,与足量的盐酸反应;产生0.2g氢气。则该合金的组成可能是
A.Fe、Mg B.Fe、Zn C.Mg、Al D.无法确定
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共24分)
21.2024年5月17日,中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线,顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观,更能防止车身生锈。其防锈原理是 。
(2)铜制导线及主板将电池及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统,说明铜具有优良的 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中显-3价,则Li元素的化合价为 价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是___________(选填字母序号)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
22.金属材料与人类的生产和生活密切相关。
(1)生铁和钢都是铁的合金,但是性质上有很大的差异,这是因为 ,钢铁制品在生活中用途广泛,但却易生锈,如铁锅容易产生红色铁锈,这是因为铁与 发生化学反应(填物质的化学式),写出一种防止铁锅生锈的做法 。
(2)铝比铁活泼,但铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性的原因: 。
(3)生活中常用的不锈钢、生铁、黄铜是 材料(选填“金属”或“合成”)。
(4) 是人体中含量最高的金属元素(填元素名称)。
(5)某同学为探究Fe、Cu、Mn三种金属的活动性,进行了如图所示的实验。
①C中观察到了明显的现象,则反应的化学方程式为 (已知锰可以与稀盐酸发生置换反应,生成物中锰元素显+2价)。
②通过以上实验,判断三种金属的活动性由弱到强的顺序是 (填物质化学式)。
③实验A~D中,不需要做的实验是 (填序号)。
23.同学发现我国优秀传统文化蕴含着丰富的科学原理。
(1)“大漠孤烟直,长河落日圆”与“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中”,两处的“烟”的成分 (填“相同”或“不同”)
(2)“遥知不是雪,为有暗香来”,从微观角度解释诗人在远处就能闻到梅花香味的原因 。
(3)《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁(用纱布包裹青蒿取其汁液)”提取青蒿素,“渍”和“绞”分别对应化学实验中的浸取和 操作。
(4)《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾(即硫酸铜)铁釜,久之亦化为铜”,请写出此过程所涉及反应的化学方程式 。
24.将过量锌粉加入到一定质量Cu(NO3)2、AgNO3、Al(NO3)3的混合溶液中,充分反应后,过滤,可以得到固体和溶液。
(1)写出一个有关反应方程式 。
(2)向所得固体上滴加盐酸,观察到的现象是 。
(3)过滤后得到的固体物质是 。
25.请回答下列问题:
(1)将乙醇按一定比例与汽油混合,即成为一种新型替代能源——乙醇汽油。写出乙醇燃烧的化学方程式 。
(2)小辉同学帮助妈妈做饭时发现燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色。此时他应该如何调节灶具的进风口? 。炒完菜后妈妈关闭燃气阀门,火焰熄灭。该操作的灭火原理是 。
(3)“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”将生铁炼成钢时,主要是降低了生铁中 。
(4)铝比铁活泼,但生活使用中却无需防护的原因是 。
(5)《天工开物》记载“点铅成锡”是炼锡的关键一步,即加铅能使锡较易熔化流出,原因是 。
三、实验题(本题共2小题,每空1分,共16分)
26.某同学设计如图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铁的实验。试回答:
(1)该装置存在的一个主要问题是 ,你的改进方法是 。
(2)实验开始时、是先给氧化铁加热,还是先通入一氧化碳? 。
(3)①实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是 ,金属网罩的作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
②B处观察到的实验现象是 。
③B装置中澄清石灰水的作用是 。
27.在“双碳”目标下,新能源汽车将迎来更广阔的市场前景和发展空间。目前新能源汽车发展的两大方向分别为氢能源汽车和电动汽车。
Ⅰ.氢能源汽车发展的关键在于氢气的获得和储存。
(1)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制氢气。
①实验室用该方法制备氢气的化学方程式为 。
②如图是实验室制备气体常用的装置。制备并收集一瓶较为纯净的氢气需要用到的装置组合是 。若用F装置收集氢气,气体应该从导管口 通入(填“a”或“b”)。
(2)20世纪70年代,科学家通过大量研究表明,用二氧化钛(TiO2)作为催化剂,利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气,该方法可高效、经济地获取大量氢气。
①该反应的化学方程式为 ;
②该反应过程中能量的转化形式为:将 能转化为 能。
(3)研发储氢合金用于储存氢气。
①将镁、铜单质按比例在高温下熔炼可得到某种储氢合金。熔炼时须通入氩气,其目的是 。
②350℃时,该镁铜合金与氢气反应生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物,其中Mg、H元素的质量比为12:1,该化合物的化学式为 。
四、解答题(本题共3小题,共20分)
28.将73g稀盐酸与足量锌粒反应,生成的气体在标准状况下的体积为4.48L(在标准状况下,氢气的密度为0.0899g/L)。
(1)生成的气体的质量为 (结果保留1位小数)
(2)计算反应中消耗锌的质量(写出计算过程)
29.工业上可利用的反应来冶炼铁。现用含四氧化三铁的某铁矿石冶炼金属铁。请计算:
(1)该铁矿石中含四氧化三铁的质量是 。
(2)理论上可炼出含铁的生铁的质量是多少 ?(写出计算过程)
30.小王同学家铁质水龙头生锈后他新买了水龙头,他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬(Cr)的。为了解铬在金属活动性顺序中的相对位置关系,小王和同学们进行实验探究。
【查阅资料】
资料1:铬是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。
资料2:含有Cr2+的溶液常显蓝色。
【实验药品】铬片、铜片、稀盐酸、CrSO4溶液。
【实验过程】
(1)小王同学取大小相同的铬片和铜片,分别浸入到盛有相同质量分数的稀盐酸的两根试管中,观察现象,两种金属片放入稀盐酸前要进行的预处理是 。
(2)两种金属片分别放入稀盐酸的现象记录及实验分析如下:
试管1
试管2
实验现象
无明显现象
实验结论
两种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铬>铜。
写出试管1中化学方程式 ,该反应属于 (基本反应类型)
(3)生活中许多金属都是从矿石中提取,你能举例说出一种铁矿石的名称 ,通过此次研究,请写出生活中防止金属水龙头锈蚀的措施 。
(4)电解也是种冶炼金属的方法,小王同学了解某电镀厂的废水中含有AgNO3、Cu(NO3)2、Cr(NO3)2,为了从中回收贵重金属银和硝酸铬晶体,他设计了如下实验流程。
分离溶液A和固体B时,需要使用玻璃棒,玻璃棒在此操作中所起的作用是 。加入乙溶液时反应的化学方程式为 (写一个)。
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