8.2 金属的化学性质
一、单选题
1.现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动性顺序( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X C.X>Z>Y D.Z>X>Y
2.某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中,充分反应后生成了0.2g气体,则该铁片中混有的杂质一定不可能是( )
A.铝和锌 B.镁和锌 C.镁和铜 D.锌和铜
3.一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应,产生氢气质量与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.t1时,产生氢气的质量锌比铁大
B.t1时,产生氢气的速率锌比铁大
C.t2时,参加反应锌的质量与铁相同
D.t2时,锌、铁消耗的盐酸质量相同
4.某同学为探究镁、锌、铜、银的活动性顺序,设计如图试验流程:依据流程设计,下面对物质①②的选择合理的是( )
A.①稀硫酸 ②硫酸铜 B.①稀盐酸 ②硫酸锌
C.①稀盐酸 ②硫酸亚铁 D.①稀硫酸 ②氯化镁
5.某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了下图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。下列分析不正确的是
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
6.列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是
A.焦炭能用于冶金工业,是因为其具有氧化性
B.在一定条件下,一氧化碳与二氧化碳可以相互转化
C.碳具有可燃性,木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳
D.高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应
7.已知:金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能;将Y 、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化。下列说法正确的是
A.X氧化物的化学式只能表示为XO B.Y能将X从它的盐溶液中置换出来
C.Z在自然界中只能以单质形式存在 D.三种金属的活动性顺序:X>Y>Z
8.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的主要成分是
A.铁 B.氯化铁 C.氯化亚铁 D.碳
9.有X、Y、Z三种金属,X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常温下几乎不与氧气反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化。根据以上实验事实,判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序正确的是
A.X、Y、Z B.X、Z、Y
C.Y、Z、X D.Z、Y、X
10.将一定质量的Zn放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,下列说法错误的是
A.滤渣中只含有Ag时,滤液一定呈蓝色
B.滤渣中含有Cu和Ag时,滤液一定呈无色
C.滤渣中含有Zn时,滤液中的溶质只有Zn(NO3)2
D.滤渣中含有Cu时,滤液中的溶质一定没有AgNO3
11.将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列判断正确的是
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有锌、镁、铜
B.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌、硝酸铜
C.若向滤液中加入氢氧化钠溶液,则一定有氢氧化铜生成
D.滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌
12.下列现象和事实,可用金属活动性作合理解释的是
①金属镁在空气中比铝更容易燃烧,说明镁比铝的活动性强
②金属铝比金属锌更耐腐蚀,说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时,不能用铁制容器
④尽管金属的种类很多,但在自然界中,仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在.
A.①② B.①③④ C.③④ D.①②③④
13.下列有关说法不正确的是
A.百炼成钢——降低生铁中碳元素的含量
B.冰和水的分子构成相同——因此它们的化学性质相同
C.真金不怕火炼——金(Au)的化学性质不活泼
D.通常铝制品很耐腐蚀——因为铝的化学性质不活泼
14.分析推理是化学学习中常用的思维方法,下列说法正确的是
A.同种元素可以组成不同物质,所以同种元素组成的物质不一定是单质
B.燃烧需要同时满足三个条件,所以灭火也要同时破坏三个条件
C.离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子。
D.置换反应有单质和化合物生成,所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应。
15.X、R表示两种金属,在溶液中发生反应:X+3RNO3=3R+X(NO3)3。下列说法不正确的是
A.该反应是置换反应
B.若X是Al,R是Ag,则反应后溶液质量减少
C.X可能是Fe,R可能是Cu
D.X的金属活动性比R强
16.下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中(“-”表示未进行金属与盐溶液之间的实验),不能达到实验目的是
选项 金属 盐溶液 A B C D
ZnSO4溶液 - Fe Ag Fe
FeSO4溶液 Zn Ag Zn -
AgNO3溶液 Fe - - Fe
A.A B.B C.C D.D
二、综合应用题
17.金属与我们生活关系密切。
(1)铁
①下列物品所使用的主要材料属于合金的是 ____ (填标号,下同)。
A.青花瓷瓶 B.橡胶充气艇 C.不锈钢锅
②生铁和钢是常用的合金,生铁的含碳量比钢的含碳量__________(填“高”或“低”)。 生铁冶炼的主要原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,反应的化学方程式为__________________________________。
③生活中常用铁锅做炊具,利用了铁的___________性。
④颗粒大小达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性,俗称纳米铁.在高温环境下,用H2和FeCl2反应,可以生成纳米铁和一种易溶于水显强酸性的气体,写出该反应的化学方程式____________________________________。
⑤铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的________和________ 等发生化学反应的过程;回收废钢铁的目的是_______________________ (写一点)。
(2)铜
①黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明合金的硬度比组成中的纯金属要 _________ (填“大”、“小”)。
②黄铜渣中约含 Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,其余为杂质。通过流程如下图的方法处理黄铜渣可得到硫酸锌(杂质不溶于水、不参与反应)。
资料:ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O; CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
Ⅱ中生成金属单质的化学反应方程式为 _____________________________________ 。该流程最终得到的硫酸锌中锌元素质量 _____ (填“<”、“=”、“>”)黄铜中锌元素质量。
(3)铝
①铝块能制成铝箔是利用了铝的_________性。
②铝比铁活泼,但铝比铁耐腐蚀的原因是______________________________________。
③由铝粉与氧化铁组成的铝热剂在高温下反应,生成另一种氧化物和另一种金属单质,常用于焊接铁轨,试写出该反应的化学方程式:___________________。
(4)锌
锌等金属可以用于生产纽扣电池,下面是某常见纽扣电池中发生的反应:H2O+Zn+HgO=Zn(OH)2+Hg
①该反应后锌元素的化合价为___________。
②将该反应中的反应物进行简单分类,则下面横线上的物质是(填化学式):
纯净物:单质:_____________金属氧化物:_____________
③该电池中通常还加入石墨粉,是因为石墨具有良好的__________性。
④废旧电池不能随意丢弃,由于电池种类不同,应______________回收。
18.金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
Ⅰ、2021年3月20日,四川省文物考古研究院在发布会宣布,考古工作者在三星堆遗址新发现6座三星堆文化“祭祀坑”,发掘并出土了巨型青铜面具。
(1)青铜与纯铜相比,其硬度更___________(填“大”或“小”)。
(2)人类最早进入青铜器时代,继而进入铁器时代,而人类利用铝的历史仅100多年,这个先后顺序跟下列因素有关的是___________。(填序号)
A.金属的活动性顺序
B.金属的导电、导热性
C.金属的延展性
D.地壳中金属元素的含量
(3)铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是___________(用化学方程式表示)。
Ⅱ、A F是初中化学常见物质,其中A为红棕色固体,C为大理石的主要成分,E为红色固体,且A、D、F中含有相同的金属元素。相互转化关系如图。(“一”表示两端的物质能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,部分反应物和生成物已略去)。请回答:
(4)A的化学式为___________;
(5)写出反应①的化学方程式___________。
19.制作烟花的过程中会加入一些发光剂和发色剂能够使烟花绽放出五彩缤纷的颜色。发光剂是金属镁或金属铝的粉末,发色剂是一些金属化合物。
(1)写出发光剂铝粉在空气中燃烧的化学方程式______________。
(2)金属化合物燃烧会产生一些重金属离子及含硫化合物。任写出两种你所熟悉的重金属离子的离子符号______________;含硫化合物对环境的影响主要是会形成______________。
(3)如果一支烟花中含有6 g镁粉,理论上其完全燃烧后可以产生多少g白色烟尘___________
20.钢铁工业是国家工业的基础。目前,我国钢铁产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础。
⑴铁的广泛应用
a.我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理________。
b.某品牌的麦片中含微量铁粉,食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为___________________________。
⑵工业上若采用的铁矿石的主要成分为氧化铁,则炼铁的主要反应原理为_______________(用化学方程式表示),其所用的设备为_________,生铁出口低于炉渣出口的原因是__________________。
⑶某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】 用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图。
【进行实验】
该小组按上述实验设计进行实验,实验时应先__________(填“通入一氧化碳”或“点燃酒精灯”),目的是:___________________。
测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛纯净氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g);
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)。
【分析与讨论】 本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
③
物质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉
颜色 黑色 黑色 红色 黑色
能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能
【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中可能含有____________和____________。
②进行猜想:黑色固体粉末可能 a.全部为铁 b.________ c.____________
【得出结论】 通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为____________。
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高温度和反应时间。
②实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有_____________和______________等。
21.金属及其合金在生产生活中有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题:
(1)下列金属的用途利用了金属导电性的是 。
A.铜制电线 B.铁制铁锅 C.金制项链 D.铝制饮料罐
(2)请写出一个能验证铁比铜活泼的化学方程式_________。
(3)铝的化学性质活泼,为什么铝制品却有很好的抗腐蚀性能?
(4)“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,其载人舱球壳采用了中国科学院自主发明的Ti-62A钛合金新材料。下列说法不正确的是 。
A.钛原子核内质子数为22
B.钛元素位于第四周期
C.钛原子的质量是47.87g
D.钛原子核外有22个电子
(5)将锌粉加入到一定质量Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,可以得到溶液和固体。
①写出会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式______。
②溶液中发生反应的基本类型为________。
③若所得溶液中只含有一种溶质,请分析所得固体的成分________。
(6)某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有废硫酸10t(H2SO4的质量分数为9.8%),与足量废铁屑起反应,可生产硫酸亚铁的质量是多少?
22.人类大规模应用金属的历史进程:铜、铁、铝、钛(Ti)。
(1)人类使用铜、铁、铝的年代先后顺序与______有关。
(2)古人用青铜(铜锡合金)制造兵器。青铜的硬度比纯铜的硬度______(填“大”或“小”)。
(3)《天工开物》记载“炒钢”是将熔化的生铁导入敞口容器中并不断搅拌,以降低生铁含碳量,其化学原理是______(用化学方程式表示)。
(4)金属钛具有许多优良的性能。常温下,钛不溶于水,与溶质质量分数小于5%的稀硫酸不反应。工业上用金红石(含有TiO2)和焦炭、氯气等原料生产钛,反应流程如下:
①写出反应Ⅰ的化学方程式:______。
②请设计从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案:______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化,说明X和Z的金属活动性比Y强;把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出,说明X比Z的金属活动性强,故X,Y和Z的金属活动性顺序为X>Z>Y。故选C。
点睛:掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
5.6g铁与稀盐酸完全反应时,能够生成0.2g氢气;如果杂质是铝和锌,根据化学方程式可以计算,5.6g铝和稀盐酸完全反应时能够生成0.62g氢气,5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气,5.6g铝、锌分别于稀盐酸完全反应时,生成的氢气的质量一个大于0.2g,一个小于0.2g,所以铁中可能含有铝和锌;
以此类推,铁中可能含有镁和锌;
铜不能与稀盐酸反应,5.6g镁与稀盐酸反应时生成的氢气的质量大于0.2g,所以铁中可能含有镁和铜;
5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气,铜不能与稀盐酸反应,所以当铁中含有锌和铜时,生成氢气的质量应该小于0.2g;
综上所述,该铁片中混有的杂质一定不可能是锌和铜。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
t1min时,锌与盐酸反应曲线上点的纵坐标位置更高,说明此时锌与盐酸反应产生氢气的质量较铁与盐酸反应产生的氢气多,由时横坐标表示时间,所以也表示0~tmin这段时间内,锌与盐酸反应产生的氢气较铁与盐酸反应产生的氢气多,所以也表明锌与盐酸反应产生氢气的速率较铁与盐酸反应更快;t2min时,两条曲线相交,且此后保持水来,说明锌与盐酸的反应、铁与盐酸的反应均已完全,且产生氢气的质量相同,由于氢气中的氢元素来源于盐酸提供的氢元素,所以产生等质量的氢气,也就说明参加反应的盐酸质量相同。
4.A
【解析】
【详解】
A、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀硫酸反应,而铜和银不与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,镁、锌排在氢前,铜、银排在氢后,镁反应比锌剧烈,说明镁比锌活泼,银不能将硫酸铜中的铜置换出来,可知铜比银活泼,故金属活动性:Mg>Zn>Cu>Ag,正确;
B、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀盐酸反应,而铜和银不与稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序里,镁、锌排在氢前,铜、银排在氢后,镁反应比锌剧烈,说明镁比锌活泼,铜和银都不与硫酸锌反应,不能得出铜和银的活动性强弱,错误;
C、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀盐酸反应,而铜和银不与稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序里,镁、锌排在氢前,铜、银排在氢后,镁反应比锌剧烈,说明镁比锌活泼,铜和银都不能与硫酸亚铁反应置换出铁,故不能得出铜和银的活动性强弱,错误;
D、镁、锌、铜、银中镁和锌与稀硫酸反应,而铜和银不与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,镁、锌排在氢前,铜、银排在氢后,镁反应比锌剧烈,说明镁比锌活泼,铜和银都不能置换氯化镁中的镁,故不能得出铜和银的活动性强弱,错误。
故选A 。
5.B
【解析】
【详解】
A、金属与酸反应,反应越剧烈,金属活动性越强,对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱,A正确。
B、②稀盐酸和铁反应,生成氯化亚铁和氢气,说明金属活动性,铁在氢前,④铜和硝酸银反应,生成硝酸铜和银,说明金属活动性铜大于银,不能判断出铁、铜的金属活动性强弱,B错,符合题意。
C、活动性强的金属,能和活动性弱的金属盐溶液反应,分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱,C正确。
D、对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱,镁>铁>氢,实验③铜和稀盐酸不反应,说明活动性氢>铜,活动性强的金属,能和活动性弱的金属盐溶液反应,分析实验④的现象,活动性铜>银,故金属活动性,镁>铁>铜>银,D正确。
故选:B。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A、焦炭能用于冶金工业,是因为其具有还原性,选项说法不正确;
B、二氧化碳和碳在高温下可生成一氧化碳;一氧化碳和氧气在点燃的条件下会生成二氧化碳,所以在一定条件下二氧化碳与一氧化碳之间可以相互转化,选项说法正确;
C、碳具有可燃性,木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳,若燃烧不充分也会生成一氧化碳,选项说法不正确;
D、高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生反应生成铁和二氧化碳,由于反应物是两种化合物,没有单质,不属于置换反应,选项说法不正确。
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
金属X在常温下能与空气中的氧气反应,而金属Y和Z不能,说明金属x比金属Y和Z活泼;将Y 、Z分别投入稀盐酸中,Y溶解并产生气泡,Z无变化,说明金属Y比Z活泼。A、X氧化物的化学式不一定只能表示为XO,故A错误;B、Y不能将X从它的盐溶液中置换出来,故B错误;C、Z在自然界中不一定只能以单质形式存在,也可能以化合物 形式存在,故C错误;D、三种金属的活动性顺序:X>Y>Z,故D正确。
点睛∶金属在自然界中通常以两种形式存在一种是以单质形式存在,另一种是以化合物 形式存在。
8.D
【解析】
【详解】
试题分析:生铁是铁的合金,主要成分是铁和碳。故选D。
考点:铁合金
9.B
【解析】
【详解】
X在常温下就能与氧气反应,Y、Z在常很下几乎不与氧气反应;说明X的金属活动性强于Y、Z;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Z表面有银析出,而Y没有变化。说明Z的活动性强于Y,根据以上实验事实,断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序正确的是X Z Y,故选B。
10.B
【解析】
【分析】
金属的活动性是:锌>铜>银,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的Zn粉,锌先和硝酸银反应,生成银和硝酸锌,如果锌足量,则再和Cu(NO3)2反应生成铜和硝酸锌。
【详解】
A. 滤渣中只含有Ag时,说明锌没有和Cu(NO3)2反应,滤液中有Cu(NO3)2,滤液一定呈蓝色,不符合题意;
B. 滤渣中含有Cu和Ag时,说明锌和硝酸银完全反应,锌有剩余;如果剩余的锌刚好和全部Cu(NO3)2反应时,滤液一定呈无色;如果剩余的锌只能反应部分Cu(NO3)2时,Cu(NO3)2有剩余,滤液一定呈蓝色,符合题意;
C. 滤渣中含有Zn时,说明锌过量,已经把所有的AgNO3和Cu(NO3)2反应完,生成了银、铜和硝酸锌,则滤液中的溶质只有Zn(NO3)2,不符合题意;
D. 滤渣中含有Cu时,说明锌已经把硝酸银完全反应,锌有剩余才和Cu(NO3)2反应,则滤液中的溶质一定没有AgNO3,不符合题意。故选B。
11.D
【解析】
【分析】
将一定量的锌粉加入到硝酸镁和硝酸铜的混合液中,金属活动性:Mg>Zn>Cu,故锌与硝酸镁不反应,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
【详解】
A、若滤液为蓝色,说明硝酸铜未完全反应,锌不足,已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定有铜,一定没有锌、镁,不符合题意;
B、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明锌过量,硝酸铜已经完全反应,锌与硝酸镁不反应,故滤液中一定有硝酸镁、硝酸锌,不符合题意;
C、如果锌过量,锌能将硝酸铜完全置换,则向滤液中加入氢氧化钠溶液,没有氢氧化铜生成,不符合题意;
D、锌一定与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,锌与硝酸镁不反应,故滤渣中一定含有铜,滤液中一定含有硝酸镁和硝酸锌,符合题意。
故选D。
12.B
【解析】
【详解】
①在相同的条件下,金属与氧气反应时,反应条件越简单,说明该金属的活动性越强;金属镁在空气中比铝更易点燃,说明镁比铝活动性强,故对;
②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼,在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜,从而阻止进一步氧化,而不是说明锌的活动性比铝强,故错;
③铁的活动性比铜强,所以可以铁能将硫酸铜中的铜置换出来,故不能用铁桶来配制波尔多液,故对;
④自然界中活泼金属以化合物形式存在,活动性弱的金属以单质形式存在,说明了金属的存在形式与金属的活动性有关,故对.
综上可知,可用金属活动性作合理解释的是①③④
故选B.
13.D
【解析】
【详解】
A、生铁的含碳量高于钢,百炼成钢是通过氧气将合金中的碳转化为二氧化碳,从而降低生铁中碳元素的含量,从而将生铁变为钢。选项A正确;
B、同种分子化学性质相同,冰和水的分子构成相同,它们的化学性质相同。选项B正确;
C、真金不怕火炼是因为金(Au)的化学性质不活泼,即使高温下也不容易与氧气等物质发生反应。选项C正确;
D、通常铝制品很耐腐蚀,铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步与氧气接触。选项D错误。
故选:D。
14.A
【解析】
【分析】
【详解】
A、单质是由同种元素组成的纯净物,同种元素可以组成不同物质,同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物由氧元素组成,属于混合物,符合题意;
B、燃烧需要同时满足可燃物、与氧气接触,温度达到着火点三个条件,但是灭火只需破坏其中一个条件即可,不符合题意;
C、离子是带电的粒子,但是带电的粒子不一定是离子,如电子,不符合题意;
D、置换反应是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,故置换反应有单质和化合物生成,但是有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,如过氧化氢在二氧化锰的催化下受热分解生成水和氧气,属于分解反应,不符合题意。
故选A。
15.C
【解析】
【详解】
X、R表示两种金属,该反应符合置换反应的定义;进入溶液27份质量的铝,从溶液中析出324份质量的银,所以溶液质量减少;若X是Fe,R是Cu,化学计量数不正确;在金属活动性顺序中,前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中置换出来。故选C。
16.C
【解析】
【详解】
A、锌能与硫酸亚铁反应,说明锌的金属活动性比铁强;铁能与硝酸银溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,该组合能验证Zn,Fe、Ag三种金属活动性顺序,能达到实验目的;
B、铁不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比铁强;银不能与硫酸亚铁溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,该组合能验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序,能达到实验目的;
C、银不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比银强;锌能与硫酸亚铁溶液反应,说明锌的金属活动性比铁强,该组合不能验证Fe,A g金属活动性,不能达到实验目的;
D、铁不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比铁强;铁能与硝酸银溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,该组合能验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序,能达到实验目的。故选C。
17. C 高 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 导热 H2+FeCl2Fe+2HCl 氧气 水 节约金属资源 大 CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu > 延展 铝与氧气反应表面形成致密氧化膜 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe +2 Zn HgO 导电 分类
【解析】
【详解】
(1)①下青花瓷瓶属于硅酸盐材料;橡胶充气艇属于有机高分子材料;不锈钢锅属于合金;②生铁和钢是常用的合金,生铁的含碳量比钢的含碳量高。 生铁冶炼的主要原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;③生活中常用铁锅做炊具,利用了铁的导热性;④据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,在高温环境下,用H2和FeCl2反应,可以生成纳米铁和一种易溶于水显强酸性的气体HCl,反应的化学方程式H2+FeCl2Fe+2HCl;⑤铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气和水 等发生化学反应的过程;回收废钢铁的目的是节约金属资源、保护环境;(2) ① 将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大;②Ⅱ中发生的反应:由于锌排在氢和铜的前面,故锌既可以与酸反应,也可以与硫酸铜反应,反应的化学方程式分别为H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑;CuSO4+Zn═ZnSO4+Cu,锌和硫酸铜反应生成金属单质铜。因此该流程最终得到的硫酸锌中锌元素质量大于黄铜中锌元素质量;(3)①铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性;②铝比铁活泼,但铝比铁耐腐蚀的原因是常温下,铝与氧气反应表面形成致密氧化膜,阻止铝的进一步锈蚀;③由铝粉与氧化铁组成的铝热剂在高温下反应,生成另一种氧化物和另一种金属单质,常用于焊接铁轨,该反应的化学方程式:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;(4)单质中元素的化合价为零,化合物中元素的化合价代数和为零; ①该反应后锌元素以Zn(OH)2的形式存在,其中氢氧根显-1价,所以锌的化合价为+2;②由一种元素组成的纯净物叫单质;由不同元素组成的纯净物叫化合物;由两种元素组成,且其中一种是氧的化合物叫氧化物。将该反应中的反应物进行简单分类,纯净物:单质:Zn;金属氧化物:HgO;③该电池中通常还加入石墨粉,是因为石墨具有良好的导电性;④废旧电池不能随意丢弃,由于电池种类不同,应分类回收。
18.(1)大
(2)A
(3)
(4)Fe2O3
(5)或
【解析】
【分析】
Ⅰ、根据金属的相关性质分析。
Ⅱ、氧化铁是红棕色固体,因此A是氧化铁,大理石的主要成分是碳酸钙,因此C是碳酸钙,初中化学常见物质中铜是红色固体,因此E是铜,高温条件下氧化铁和一氧化碳(或碳)反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,铁和硫酸铜溶液(或氯化铜溶液等)反应生成硫酸亚铁和铜,因此B是二氧化碳,D是铁,F是硫酸亚铁(或氯化亚铁等),A、D、F中含有相同的金属元素,即铁元素。
(1)
青铜属于合金,硬度比纯铜更大。
(2)
金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性有关,即金属越活泼,被利用的越晚。故填:A。
(3)
铝在常温下和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻碍铝进一步被腐蚀。化学方程式为:。
(4)
根据分析可知A为氧化铁,化学式为:Fe2O3
(5)
根据分析可知:反应①为氧化铁和一氧化碳(或碳)反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为:或。
19. Cd2+、Pb2+(合理即可) 酸雨 10g
【解析】
【详解】
(1)铝属于活泼金属,极易与空气中的氧气反应生成氧化铝。反应方程式为:;
(2)重金属元素多数对人体有害,所以需要了解常见的重金属元素及重金属中毒的急救措施------------摄入高蛋白食物,如牛奶、豆浆、蛋清等。常将重金属有:汞、镉、铅等,其离子符号为:Hg2+、Cd2+、Pb2+(合理即可);含硫化合物燃烧会产生SO2,其引发的环境问题是会形成酸雨;
(3)解:设可以产生氧化镁的质量为x
x=10g,则理论上完全燃烧可以产生10 g白色烟尘。
20. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高炉 生铁密度大于炉渣的密度 通入一氧化碳 排尽空气,防止爆炸 FeO 或 Fe3O4 Fe3O4或 FeO 【答题空10】全部为Fe3O4 或Fe 和 Fe3O4的混合物 Fe 和 Fe3O4的混合物或全部为Fe3O4 全部为Fe3O4 收集(处理)CO 检验CO2
【解析】
【详解】
⑴铁的广泛应用a. 西汉时期“曾青得铁则化为铜”,用化学方程式表示其原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。b. 铁粉在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为∶Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。⑵工业上炼铁的主要反应原理为3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2,其所用的设备为高炉,生铁出口低于炉渣出口的原因是生铁密度大于炉渣的密度。⑶【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末。【进行实验】实验时应先通入一氧化碳,再点燃酒精灯,目的是:排尽空气,防止爆炸,一氧化碳具有可燃性,不纯易爆炸。
【分析与讨论】玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。【查阅资料】①②。【实验与猜想】①反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中可能含有FeO 或 Fe3O4和Fe3O4或 FeO,这两种物质均是黑色, 四氧化三铁能被磁铁吸附。②进行猜想:黑色固体粉末可能 a.全部为铁;b.全部为Fe3O4或Fe 和Fe3O4的混合物c.Fe 和Fe3O4的混合物或全部为Fe3O4。【得出结论】CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2,反应后质量差为66.0g-65.8g=0.2g,氧化铁粉末的质量为66.0g-60.0g=6.0g,生成黑色固体质量为65.8g-60.0g=5.8g,通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为全部为Fe3O4。【反思与评价】②实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有收集(处理)CO和检验CO2,二氧化碳使石灰水变浑浊,一氧化碳不溶于水,与石灰水不反应。
点睛∶一氧化碳还原氧化铁粉末,反应前先通入一氧化碳把试管中空气排净,然后再点燃酒精灯,以防一氧化碳不纯而炸裂试管。
21.(1)A
(2)
(3)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化
(4)C
(5) 置换反应 一定有铜和银,可能含有锌
(6)解:设生产硫酸亚铁的质量是x,
答:生产硫酸亚铁的质量是1.52t。
【解析】
(1)
A、铜制电线,利用了金属的导电性,选项A符合题意;
B、 铁制铁锅,利用了金属的导热性,选项B不符合题意;
C、 金制项链,利用了金属具有金属光泽,选项C不符合题意;
D、 铝制饮料罐,利用了金属的延展性,选项D不符合题意。
故选:A。
(2)
可以用铁和硫酸铜的反应来验证铁比铜活泼,该反应的是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为:,故填:。
(3)
铝的化学性质活泼,铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性强。
(4)
A、在原子中,质子数等于原子序数,由元素周期表中每一格表示的信息可知:左上角的数字表示原子序数,钛原子的原子序数为22,所以钛原子核内质子数为22,选项A正确;
B、元素周期表中,电子层数等于周期数,钛原子的电子层数为4个,所以钛元素位于第四周期,选项B正确;
C、由元素周期表中每一格表示的信息可知:中间的汉字表示元素名称,汉字下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位是“1”,常省略不写,不是“g”,所以钛原子的相对原子质量是47.87,选项C错误;
D、在原子中,质子数=核电荷数=电子数,钛原子的核电荷数为22,所以钛原子核外有22个电子,选项D正确。
故选:C。
(5)
①由金属的活动性顺序可知:锌>铜>银,将锌粉加入到一定质量Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,锌先置换出硝酸银中的银,待硝酸银完全反应后,继续与硝酸铜反应,由化学方程式: ;,所以会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式为:,故填:。
②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,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,所以溶液中发生反应都是置换反应,故填:置换反应。
③若所得溶液中只含有一种溶质,该溶质只能是硝酸锌,可知硝酸银和硝酸铜均没有剩余,加入的锌可能有剩余,所以所得固体一定有铜和银,可能含有锌,故填:一定有铜和银,可能含有锌。
(6)
见答案。
22.(1)金属活动性
(2)大
(3)C+O2CO2
(4) TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO 向混合物中加入足量质量分数小于5%的稀硫酸,充分反应后,过滤,洗涤、干燥
【解析】
【分析】
(1)
金属不活泼在地壳中可能以单质形式存在,比如金银,用物理方法即可得到。铜、铁、铝则需用化学方法冶炼。所以人类使用铜、铁、铝的年代先后顺序与金属活动性有关。
(2)
合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大。青铜是铜的合金,所以青铜的硬度比纯铜的硬度大。
(3)
“炒钢”是将熔化的生铁导入敞口容器中并不断搅拌,以降低生铁含碳量,其实质就是让生铁中过多的碳与空气中的氧气反应,生成二氧化碳而除去。所以其化学原理是
(4)
用金红石(含有TiO2)和焦炭、氯气等原料高温条件下生成钛和一氧化碳。所以写出反应Ⅰ的化学方程式:TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
常温下,钛不溶于水,与溶质质量分数小于5%的稀硫酸不反应。所以从Ti和Mg的混合物中获得纯净金属钛的实验方案:向混合物中加入足量质量分数小于5%的稀硫酸,充分反应后,过滤,洗涤、干燥。
【点睛】
“炒钢”是将熔化的生铁导入敞口容器中并不断搅拌,以降低生铁含碳量,其实质就是让生铁中过多的碳与空气中的氧气反应,生成二氧化碳而除去。
答案第1页,共2页
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