内容正文:
第八单元 金属和金属材料
考点一:金属及金属资源的利用和保护
1.[传统文化](2025·湖北武汉)汉字是中华文化的瑰宝,曾书于竹帛、镂于金石、琢于盘盂。兽骨、青铜、丝绸、竹木都曾为汉字的记录载体,其中属于合金的是( )
A.兽骨
B.青铜
C.丝绸
D.竹木
2.(2025·江西)博物馆馆藏的下列文物中,主要由金属材料制成的是( )
A.青铜面具 B.龙凤玉佩
C.立人陶俑 D.青花瓷瓶
3.(2025·福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800 ℃液态镁中形成镁镍合金,再经如图所示的真空蒸馏操作,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是( )
A.合金的硬度一般比其组成金属的小
B.镁的沸点比镍的高
C.真空蒸馏过程中,镁原子间的间隔发生改变
D.坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
4.(2024·甘肃模拟)金属钛被誉为“二十一世纪的金属”。钛有银白色金属光泽,密度为4.5 g/cm3。熔点为1 725 ℃,具有良好的耐腐蚀性和延展性。下列制品不能用钛制作的是( )
A.保险丝 B.飞机
C.医疗器械 D.潜艇外壳
5.(2024·山东滨州)下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是( )
A.经常用食盐水清洗铁制品
B.保持铁制品表面清洁干燥
C.在铁制品表面涂油漆
D.在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属
6.(2024·湖南)铁制品经常有锈蚀现象,于是某兴趣小组围绕“锈”进行一系列研究。
(1)探锈
现有洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙,还可以选用其他物品。为探究铁制品锈蚀的条件,设计如下实验:
①A中玻璃仪器的名称是 。
②一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论。
(2)除锈
取出生锈的铁钉,将其放置在稀盐酸中,一段时间后发现溶液变黄,铁钉表面有少量气泡产生。产生气泡的原因是 (用化学方程式表示)。稀盐酸可用于除锈,但铁制品不可长时间浸泡其中。
(3)防锈
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)。
兴趣小组继续通过文献研究、调研访谈,发现如何防止金属锈蚀已成为科学研究和技术领域中的重要科研课题。
考点二:金属活动性顺序、金属的化学性质
7.如图,托盘上各放一只等质量的烧杯,分别盛有等质量、等质量分数的稀硫酸,天平平衡。再向烧杯中分别加入等质量的铁粉和锌粉。下列说法错误的是( )
A.反应一段时间后,右边烧杯中溶液的颜色为浅绿色
B.反应初始,观察到天平指针向右偏转,由此可验证两种金属的活动性强弱
C.反应结束后,两烧杯中的金属完全消失,为使天平再次平衡,可将游码右移
D.反应结束后,右边烧杯中对应溶液的溶质最多一种
8.小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分(如图)。下列有关说法错误的是( )
A.在自然界中丁主要以单质形式存在
B.小康选择“数轴”的原点丙为H
C.将乙加入稀盐酸中,有气泡产生,溶液变为浅绿色
D.甲和Hg都能和稀硫酸发生反应,甲比Hg反应更快
9.如图,用火焰喷枪的火焰(温度800~1 300 ℃)从下往上灼烧铝片,观察到下端形成一个呈鼓胀状态的“小泡”。已知熔点:铝660 ℃;氧化铝2 054 ℃;沸点:铝2 327 ℃。下列说法错误的是( )
A.铝在常温下跟氧气的反应属于缓慢氧化
B.“小泡”内装的铝呈液态
C.该实验现象能证明铝的表面有氧化铝薄膜
D.形成鼓胀“小泡”不能证明铝的熔点低于氧化铝
10.(2024·江苏连云港)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如图。下列相关说法正确的是( )
A.加入稀硫酸生成H2的化学方程式为Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
11.向等质量的金属X、Y中逐滴加入稀硫酸至过量(X、Y在化合物中的化合价都是+2价),生成氢气与消耗硫酸的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X、Y与稀硫酸的反应属于置换反应
B.b点时,消耗H2SO4的质量:X>Y
C.由图可知相对原子质量:X<Y
D.由图可知金属活动性顺序:X>Y
12.(2024·陕西)化学课堂上,老师为同学们演示了如图所示的实验。
(1)铜丝插入AgNO3溶液一段时间后,观察到的两个现象分别是
,发生反应的化学方程式是
。
(2)铝丝表面析出红色固体时,试管内溶液中的溶质一定有 。
易错点:溶液中发生置换反应时,对于溶质和滤渣成分的分析
13.某化学兴趣小组进行如图所示实验,探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序,先进行如图1中甲、乙、丙三个实验,一段时间后,再将丙中试管内的物质过滤,并向滤液中加入乙中剩余的铁,滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图2所示。下列说法中不正确的是( )
图1 图2
A.仅依据甲、乙、丙三个实验不能比较出Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性强弱
B.乙实验中会观察到无色溶液变为浅绿色
C.图2中c点对应溶液所含的溶质可能是Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.图2中从a点到b点对应溶液中Cu(NO3)2的质量逐渐减少
14.[跨物理学科](2024·宜宾)某学习小组为了探究不同金属导电性强弱,进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下,测得电流数据如下表。下列说法错误的是( )
电流表
电流表示数/A
A1
1.7
A2
1.5
A3
1.0
A.导电性:Ag>Cu>Fe
B.三种金属中,Fe片电阻最大
C.设计并联电路的目的是控制变量
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相同结论
15.(2024·黑龙江牡丹江)将6 g某合金样品放入烧杯中,向其中加入100 g稀盐酸恰好完全反应,烧杯中剩余物的总质量是105.8 g,该合金样品可能是( )
A.Cu、Zn合金 B.Fe、C合金
C.Mg、Al合金 D.Mg、Cu、Al合金
16.[项目式学习]化学兴趣小组的同学对制作金属蚀刻画、蚀刻后废液的成分及处理产生兴趣,开启了项目式学习之旅。
任务一:制作金属蚀刻画
【查阅资料】金属蚀刻画所用的材料可以是金、银、铜、铁等金属。在金属蚀刻过程中,使用强酸溶液或某些盐溶液作腐蚀剂从而在金属表面留下痕迹。
【进行制作】根据制作金属蚀刻画的原理,小红和小亮两位同学各自用一块铁板制作金属字画,他们分别先用刻刀在涂满石蜡的铁板上刻下“虎”字。小红将铁板没入试剂a中(实验1),取出后去掉石蜡,出现红色的“虎”字。小亮将铁板没入稀盐酸中(实验2),有气泡冒出,取出后去掉石蜡,“虎”字凹陷在铁板内。则试剂a是 (填序号)。
①稀硫酸 ②硝酸银溶液
③硫酸铜溶液 ④硫酸镁溶液
实验1 实验2
【分析讨论】
(1)制作金属字画前,同学们首先对铁板进行打磨,目的是 。
(2)有同学提出可将实验1中的铁板改为银板,请分析是否能蚀刻成功并说明原因: 。
任务二:探究蚀刻后废液的成分
【提出问题】实验2中蚀刻后的废液溶质成分是什么?
【作出猜想】猜想1;氯化亚铁
猜想2:氯化亚铁和氯化氢
【进行实验】兴趣小组的两位同学分别设计了如下两套方案进行探究:
实验方案及操作
实验现象
实验结论
小花:取少量大理石于试管中,向其中加入足量废液
猜想2 成立
小明:另取少量废液于试管中,滴加几滴硝酸银溶液
产生白 色沉淀
【表达交流】
(1)小花实验中发生反应的化学方程式为 。
(2)经讨论,同学们一致认为通过小明的实验方案得出对应结论不严谨,理由是 。
任务三:回收蚀刻后的废液
【讨论交流】实验结束后,为使废液中的氯化氢转化为氯化亚铁循环利用,可向废液中加入足量的 (填名称),过滤,得到溶液,回收保存。
17.(2024·山东威海)
(1)应用广泛的金属
国宝中的金属国宝“鎏金铁芯铜龙”是以铁铸造内芯,铁上包铜,外层鎏金(鎏金是一种金属加工工艺,经过鎏金处理后,金属表面会覆盖一层金)。整个龙身飞扬舒展,反映了唐代高超的铸造工艺。
①“鎏金铁芯铜龙”历经千年,出土后表面仍金光灿灿,原因是
。
②工业上以赤铁矿为原料炼铁,原理是 (用化学方程式表示)。
③《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,“曾青”即硫酸铜溶液,该炼铜反应的原理是
(用化学方程式表示),反应中有效作用的粒子为 (用符号表示)。“外化而内不化”的原因是
。
(2)生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供试剂:已打磨的罐体金属片,其他仪器、试剂自选)。
你的方案及预期现象是
。
②合金与纯金属相比较,性质存在差异。对比分析图1,从微观角度解释原因:
(答两条)。
③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
④为比较铝、铜、锌的金属活动性,进行如图实验,则a、b、c可以选用的物质是 。
(3)航天中的金属
中国航天事业的成就令世界瞩目,火箭是航天器的运载工具。
①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金作外壳材料,具备的优良性能是
(答一条)。
②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵(NH4ClO4)是供氧剂,氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式为 ,
反应过程中能量转化形式是 。
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第八单元 金属和金属材料
1.B 2.A 3.C 4.A 5.A
6.(1)①试管 ②水和氧气
(2)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
(3)刷漆(或涂油等)
7.D 8.D 9.D 10.B 11.D
12.(1)铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag Al(NO3)3
13.D 14.D 15.BD
16.【进行制作】③
【分析讨论】(1)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥(合理即可) (2)不能,因为Ag不能与CuSO4溶液反应
【进行实验】产生气泡
【表达交流】(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(2)生成物中有氯化亚铁,能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀,无法确定滤液溶质成分中是否含有氯化氢
【反思评价】铁粉
17.(1)①金的化学性质稳定 ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
③Fe+CuSO4═FeSO4+Cu Fe、Cu2+
铁和硫酸铜反应生成的铜覆盖在铁的表面,阻止内部的铁继续反应
(2)①将已打磨的罐体金属片剪成小碎片,取少量小碎片于试管中,加入足量稀盐酸并加热,使之充分反应,最终在试管底部残留少许固体物质 ②原子的排列方式不同、原子种类不同(合理即可) ③大于 ④铝、硫酸锌溶液、铜
(3)①强度高(合理即可) ②+7 4Al+3O22Al2O3 化学能转化为热能
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