内容正文:
第八单元金属和金属材料
一、单选题
1.某种新型防盗玻璃为多层结构,每层中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,产生电信号,与金属线相连的警报系统就会立刻报警,这利用了金属的
A.导电性 B.导热性 C.弹性 D.硬度大
2.下列说法正确的是( )
A.铁是地壳中含量最多的金属元素
B.纯铜硬度高于黄铜(铜锌合金)
C.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好
D.生铁和钢都是铁、碳形成的化合物
3.纯金属很难满足生产和生活中的各种特殊要求。因此,人们在生产实践中制造出了许许多多具有特殊性能的“新型金属”——合金。下列关于合金的说法正确的有
①合金中一定不含非金属元素
②合金的制作过程中发生了化学变化
③合金中一定含有金属
④合金一定是混合物
⑤一般来说,日常使用的金属材料,大多数属于合金
A.①② B.②③ C.②③⑤ D.③④⑤
4.现有Zn、Cu、Ag三种金属,每种金属限用一次,只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是
A.稀H2SO4溶液 B.CuSO4溶液
C.Fe(NO3)2溶液 D.ZnCl2溶液
5.将一定量的铁粉和锌粉加入AgNO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。下列说法正确的是
A.滤液中一定含有Zn2+和Fe2+,一定不含有Ag+
B.滤渣中一定有Ag,一定没有Zn和Fe
C.滤液的质量大于反应前AgNO3溶液的质量
D.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
6.四块相同质量的锌片分别浸入下列溶液中,过一段时间取出,其中溶液质量减少的是
A.硫酸铜 B.硝酸银 C.稀硫酸 D.硫酸镁
7.如图所示,将少量液体X加入到烧瓶中,观察到气球逐渐膨胀。表中液体X和固体Y的组合,符合题意的是
①
②
③
④
X
稀盐酸
水
水
水
Y
锌粒
氯化钠
氢氧化钠
硝酸铵
A.①② B.①③ C.①③④ D.②③④
8.往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是
A.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
B.c点对应溶液中含有溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,m1>m2
D.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的溶质为Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
9.有X、Y、Z三种金属,为判断其活动性顺序,某兴趣小组的同学做了如下实验:①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象;②将Y金属放入Z的金属化合物溶液中,无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为
A.X>Z>Y B.X>Y>Z C.Y>X>Z D.Y>Z>X
10.某兴趣小组为探究金属与酸反应的规律,将质量相等的甲乙两种金属分别放入质量分数相等的足量的稀盐酸中,经实验测定并绘出生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图像得出下列结论,其中一定正确的是
A.金属甲比金属乙活泼
B.金属甲比金属乙的相对原子质量大
C.金属乙比金属甲的反应速率大
D.金属乙比金属甲的化合价高
11.某同学为验证 Zn、Fe、Cu三种金属活动性强弱的顺序,设计以下四个实验,其实验设计能验证出三种金属活动性强弱的顺序的是
A.实验一:将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
B.实验二:将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
C.实验三:将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中
D.实验四:将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中
二、填空题
12.回答下列问题
(1)金属活动性顺序表(请根据金属活动性依次写出元素符号):
(2)规律:
①在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,活动性 ;
②位于 前面的金属能置换出稀盐酸,稀硫酸中的 ;
③位于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物溶液里 。注意铁与酸或盐发生的置换反应生成 。
13.铝、铜、铁是生活中常见的金属。
(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 。
(2)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。请用化学方程式表示,不能用铁质容器配制波尔多液的原因是 。
14.随意丢弃废旧干电池会造成环境污染,而废旧干电池中的许多物质都是可以回收利用的。请根据下图回答下列问题:
(1)图示中属于金属单质的是(写化学式,下同) ,属于氧化物的是 。
(2)将锌皮用砂纸打磨后,放入硫酸铜溶液中,反应的化学方程式为 。
(3)【知识拓展】X、Y、Z三种金属及其化合物间可发生如下化学反应:;;;不反应,则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
A Z>Y>XB X>Y>ZC Y>X>ZD Y>Z>X
15.某兴趣小组为探究Mg、A1、Cu、Ag四种金属的活动性,进行如图所示实验。
(1)进行甲实验的目的是 ;
(2)判断丙中反应能发生的现象是 ;(写一条即可)
(3)同学们讨论后认为实验可以优化,去掉乙,也能得出四种金属的活动性:Mg>Al>Cu>Ag,则丁中的试剂B为 。
16.被誉为“中国天眼”的FAST,是目前世界上最大口径、最灵敏的射电望远镜。其主体部分由铝合金反射镜面与支撑它的角钢【含有锰(Mn)】塔架组成。
(1)角钢是铁的一种合金,它属于 (填“金属”或“合成”)材料。
(2)为探究Fe、Cu、Mn三种金属的活动性,进行了如下图所示的实验:
若实验③中观察到了明显的现象。通过以上实验,判断三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。实验①~④中,不需要做的实验是 (填序号)。
17.随着我国综合国力的发展,大国重器不断展现在世人面前,航母的建造、空间站的建立等,都离不开金属材料。
(1)航母螺旋桨由铜合金制造,与纯铜相比,铜合金的硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)小明设计了如图三个实验来验证Fe、Cu、Zn的金属活动性顺序。实验中所有金属均已打磨光亮,且形状大小以及稀硫酸的质量、浓度均相同。
①写出实验一中发生反应的化学方程式 。
②若X金属片表面有红色固体析出,则X、Y可能分别是 。
(3)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉,溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。当反应进行到b点时,过滤,滤液中含有的溶质是 (填化学式)。
18.某同学为鉴别首饰的成分是黄铜(Zn-Cu合金)还是黄金,设计如下几种方案:
方案一:取少量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,观察是否有气泡产生。若有气泡产生则为黄铜,若无明显现象则为黄金。
方案二:取少量样品于烧杯中,滴加某盐溶液,若有明显现象则为黄铜,若无明显现象则为黄金。
方案三:用坩埚钳夹取样品在酒精灯上灼烧,观察现象得出正确结论。
(1)写出方案一中所涉及的化学方程式 。
(2)选出符合方案二的一种盐溶液并解释原因 。
(3)写出方案三中相应的现象和结论 。
试卷第1页,共3页
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1.A
【详解】当玻璃被击碎时,产生电信号,与金属线相连的警报系统就会立刻报警,这利用了金属的导电性。
故选A。
2.C
【详解】A、铝元素是地壳中含量最多的金属元素,错误;
B、合金硬度大于成分金属硬度,纯铜硬度小于黄铜(铜锌合金),错误;
C、多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好,正确;
D、生铁和钢都是含碳的铁合金,属于混合物,错误;
故选C。
3.D
【详解】①合金中可能含有非金属元素,例如生铁和钢是铁的合金,其中含有碳元素,碳是非金属元素,①错误。
②合金的制作过程只是将金属与金属或金属与非金属加热熔合在一起,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,②错误。
③合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,所以合金中一定含有金属,③正确。
④合金是由多种物质混合而成的,一定是混合物,④正确。
⑤一般来说,合金的性能强于成分金属,日常使用的金属材料,如不锈钢餐具、铝合金门窗等,大多数属于合金,⑤正确。
综上,③④⑤正确,答案选 D。
4.B
【分析】Zn、Cu、Ag、Fe四种金属的活动性顺序为:。
【详解】A、Zn可以稀H2SO4溶液反应产生气泡,说明Zn的金属活动性比H强,Cu、Ag与稀H2SO4溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比H弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,A选项错误;
B、Zn与CuSO4溶液反应生成ZnSO4、Cu,现象是Zn表面生成红色固体,溶液由蓝色变为无色,说明Zn的金属活动性比Cu强;Ag与CuSO4溶液不反应,无明显现象,说明Ag的金属活动性比Cu弱,所以Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序为:Zn>Cu>Ag,该方案能验证Zn、Cu、Ag的活动性强弱关系,B选项正确;
C、Zn与Fe(NO3)2溶液反应生成Zn(NO3)2、Fe,现象是Zn表面生成银白色固体,溶液由浅绿色变为无色,说明Zn的金属活动性比Fe强;Cu或Ag都与Fe(NO3)2溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比Fe弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,C选项错误;
D、Cu或Ag都与ZnCl2溶液不反应,均为无明显现象,说明Cu、Ag的金属活动性比Zn弱,但该方案不能比较Cu、Ag的金属活动性强弱关系,D选项错误;
故选:B。
5.D
【分析】根据金属活动性锌>铁>氢>银,将一定量的铁粉和锌粉加入AgNO3溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待锌反应完全,硝酸银还有剩余,铁会与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。由于溶液显浅绿色,说明溶液中含有亚铁离子,即说明了锌全部反应,铁也参加了反应。
【详解】A、由于溶液显浅绿色,说明溶液中含有亚铁离子,即说明了锌全部反应,铁也参加了反应,所以说明滤液中含有Zn2+和Fe2+,可能含有Ag+,故A说法不正确;
B、由于溶液显浅绿色,说明溶液中含有亚铁离子,即说明了锌全部反应,铁也参加了反应,说明滤渣中一定含有银,一定不含有锌,可能含有铁,故B说法不正确;
C、锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,该反应方程式为,每65份质量的锌能置换出216份质量的银,铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,该反应方程式为,每56份质量的铁能置换出216份质量的银,所以滤液的质量小于反应前AgNO3溶液的质量,故C说法不正确;
D、由于溶液显浅绿色,说明溶液中含有亚铁离子,即说明了锌全部反应,铁也参加了反应,说明滤渣中一定含有银,一定不含有锌,可能含有铁,所以向滤渣中加入稀盐酸,银不能与稀盐酸反应,铁可以与盐酸反应,故可能有气泡产生,故D说法正确;
故选D。
6.B
【详解】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,即,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,溶液质量增加,不符合题意;
B、锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,即,65份质量的锌置换出216份质量的银,固体质量增加,溶液质量减小,符合题意;
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,即,65份质量的锌置换出2份质量的氢气,溶液质量增加,不符合题意;
D、在金属活动性顺序里,镁排在锌前,锌和硫酸镁不反应,溶液质量不变,不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】要使气球逐渐膨胀,则瓶中的气压一定增大,即有气体生成或者是放热
①反应会产生气体,符合题意;
②氯化钠溶于水不会放出气体和放热,不符合题意;
③氢氧化钠溶于水会放出热量,故符合题意;
④硝酸铵溶于水吸收热量,温度会降低,不符合题意;
故符合题意的是①③,故选择B。
8.D
【分析】向一定量硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉,锌先与硝酸银反应,把硝酸银反应完了,再与硝酸铜反应,最后与硝酸亚铁反应,ab段是锌与硝酸银的反应,bc段是锌与硝酸铜的反应,cd段是锌与硝酸亚铁的反应;
【详解】A、bc段(不含两端点)是锌和硝酸铜的反应,所以析出的金属是Cu,故选项法错误;
B、c点对应溶液中含有溶质为Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,故选项说法错误;
C、若bc段(析出铜)和cd段(析出铁)中析出固体质量相等,反应的锌是65份时,析出铜、铁质量分别是64份、56份,参加反应的锌粉质量分别为m1和m2,m1小于m2,故选项说法错误;
D、ab段(不含两端点)对应溶液中含有的溶质为反应生成的Zn(NO3)2、没有反应的AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2,故选项说法正确;
故选:D。
9.A
【详解】①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中,X有气体产生,Y、Z无明显现象,说明X的活动性比氢强,Y、Z的活动性比氢弱;
②将Y金属放入Z的盐溶液中,无明显现象,说明活动性Z>Y。所以,其活动性由强到弱的顺序为X>Z>Y。
故选:A。
10.C
【详解】从图象中不难看出,金属乙的反应需要的时间短,说明金属乙的反应速率快,即金属乙的金属活动性强,金属乙比甲活泼,故A错误,C正确;通过金属和酸溶液反应的时间与氢气的质量关系图象,无法判断甲和乙在化合物中的化合价的高低、相对原子质量的大小,故B、D错误.
故选C.
11.D
【详解】A、该方案根据锌能与盐酸反应生成氯化锌与氢气,铜不能反应,只能说明金属Zn的活动性比Cu强,不能确定Fe与金属Zn、Cu的活动性强弱,不符合题意;
B、该方案根据铁能与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,铜不能反应,只能说明Fe的活动性比Cu强,不能确定Zn与金属Fe、Cu的活动性强弱,不符合题意;
C、锌与氯化铜反应生成氯化锌与铜,铁与氯化铜反应生成铜与氯化亚铁,该方案根据Zn、Fe两金属能置换CuCl2溶液中铜,只能说明Zn、Fe两金属活动性比Cu强,但不能判断Zn、Fe两金属活动性强弱关系,不能确定Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,不符合题意;
D、锌与氯化亚铁反应生成铁与氯化锌,该方案中Zn能置换氯化亚铁中的铁,说明Zn活动性比Fe强;Cu不能置换氯化亚铁中的铁,说明Cu活动性不如比Fe强;则活动性顺序为Zn>Fe>Cu,符合题意;
故选D。
12.(1)
(2) 越强 氢/H 氢/H 前面 后面 置换出来 亚铁盐
【详解】(1)金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,故填: ;
(2)①在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,活动性越强;
②位于氢前面的金属能置换出稀盐酸,稀硫酸中的氢;
③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来;注意铁与酸或盐发生的置换反应生成亚铁盐。 。
13. 常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
【详解】(1)铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化;
(2)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故不能用铁质容器配制波尔多液,该反应的化学方程式为:。
14. Zn、Cu MnO2 C
【详解】(1)图中锌、铜都是金属单质,化学式分别为Zn、Cu;图中MnO2是由Mn、O两种元素组成的氧化物;
(2)锌和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为;
(3)由方程式可知,X、Y可以和Z的氯化物溶液反应,说明X、Y的活动性都比Z强,而Y可以和盐酸反应,说明Y在氢前,而X不能和盐酸反应,说明X在氢后,所以X、Y、Z的活动性顺序为:Y>X>Z,故选 C。
15.(1)比较镁与铝的金属活动性强弱
(2)铝表面覆盖一层红色物质 溶液由蓝色变为无色(答一条即可)
(3)硝酸银溶液
【详解】(1)活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,镁和硫酸铝反应可以比较镁与铝的金属活动性强弱;
(2)铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,故观察到铝片表面出现一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色;
(3)甲中镁置换出了铝,证明了金属活动性镁>铝;乙中由气泡产生,证明了铝>氢,丙中铝置换出了铜,证明了铝>铜,通过甲和丙说明Mg>Al>Cu;还需验证铜和银的金属活动顺序,故丁中溶液为硝酸银溶液,铜能置换出硝酸银中的银,证明铜>银。
16.(1)金属
(2) Mn>Zn>Fe ④
【详解】(1)金属材料包括纯金属以及合金,角钢属于合金是金属材料;
(2)通过实验①②可知铁比铜活泼,实验③有明显现象说明锰和硫酸亚铁发生了置换反应,所以锰比铁活泼,所以三种金属的活动性是Mn>Fe>Cu,因为通过①②③已经知道了三种金属的活泼性,而④只能知道锰比铜活泼,而铁与铜的活动性只有①②才能比较出来,所以④不必做。
17.(1)大
(2) 铁、硫酸铜溶液或铁、氯化铜溶液或铁、硝酸铜溶液
(3)、
【详解】(1)合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,因此与纯铜相比,铜合金的硬度更大,故填大;
(2)实验一是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故①填;
在铁、铜、锌中,铜是红色的,X金属片表面有红色固体析出,说明X置换出了,故Y可为硫酸铜、氯化铜或者硝酸铜溶液;而从实验一、二可知铁和锌都能和稀硫酸反应,且根据他们产生气泡的快慢可知锌的活动性大于铁,故要验证铁、铜、锌三者的活动性只要再验证铁和铜的活动性即可,而Y为硫酸铜、氯化铜或者硝酸铜溶液,故X金属片为铁,故②填铁、硫酸铜溶液或铁、氯化铜溶液或铁、硝酸铜溶液
(3)锌和硝酸铜和硝酸银都可以反应,因银的活动性小于铜的,故先和硝酸银反应;根据
中锌和银的质量关系可知加入65g锌会析出216g银,溶液质量减轻;根据中锌和铜的质量关系可知加入65g锌会析出64g铜,溶液质量会增加,从图中看出b点是溶液的质量最低点,故锌只将硝酸银置换完,故溶液中的溶质为硝酸锌和硝酸银,故填、。
18. 硝酸银溶液,银的金属活动性弱于锌、铜,强于金(合理即可) 若固体变黑则为黄铜,无明显现象则为黄金
【详解】(1)方案一中取少量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,若有气泡产生则为黄铜,因为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所涉及的化学方程式。
(2)取少量样品于烧杯中,滴加某盐溶液,若有明显现象则为黄铜,这种盐溶液可以是硝酸银溶液,银的金属活动性弱于锌、铜,强于金。
(3)方案三中用坩埚钳夹取样品在酒精灯上灼烧,铜与氧气在加热条件下反应生成黑色氧化铜,相应的现象和结论若固体变黑则为黄铜,无明显现象则为黄金。
答案第1页,共2页
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