基础实验4 常见金属的性质
类型一 教材实验原型练
1.金属材料在生产、生活中使用广泛。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.下列是探究金属某些物理性质的实验,其中说法错误的是 ( )
A.镁、铝、铁是银白色的,铜是紫红色的
B.将打磨好的镁片、铁片、铜片分别接入串联电路,灯泡都发光,说明这三种金属有导电性
C.手拿金属铜片的一端,在酒精灯火焰上烘烤铜片的另一端,手感到发热,说明铜能导热
D.将铜片和铝片互相刻划,铜片在铝片上留有划痕,说明铝比铜硬度大
3.金属不具有的物理通性是 ( )
A.银白色光泽 B.导热性 C.延展性 D.导电性
4.科学家发现一种新金属。根据下表中信息推测其用途错误的是 ( )
熔点 2500 ℃
密度 3 g/cm3
强度 与钢相似
导电性 良好
导热性 良好
抗腐蚀性 优异
A.用于焊接金属 B.制造航天飞机 C.制外科手术刀 D.用于通信设备
5.关于金属的说法,正确的是 ( )
A.铜在空气中能燃烧,表面变黑
B.“真金不怕火炼”是因为金的熔点高
C.铜与稀盐酸反应的现象是固体溶解、有气泡产生、放热
D.铝易氧化生成一层致密的氧化膜,因此抗腐蚀性能较好
6.向5支试管中分别加入少量用砂纸打磨后的镁片、铝片、锌片、铁片、铜片,然后分别加入5 mL稀硫酸。其中金属 的表面不会产生气泡;能产生气泡且速率最快的是金属 ;试写出铝与稀硫酸反应的化学方程式: 。
类型二 教材实验拓展练
7.“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。 分析以下探究铁钉生锈的实验,得出的结论不正确的是 ( )
A.对比①②可以说明铁生锈一定要与氧气接触
B.对比②③可以说明铁生锈一定要与水接触
C.对比①③可以说明铁生锈一定要与水接触
D.对比①②③可以说明铁生锈时必须与水和氧气同时接触
8.下列可用于验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序的一组药品是 ( )
A.Fe、Cu、Ag、稀硫酸
B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Ag、CuSO4溶液
D.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液
9.将一定量的锌粉加入过量的稀硫酸中,如图是反应过程中某种物质的质量m随时间变化的关系,则m不可能是 ( )
A.消耗锌粉的质量
B.剩余硫酸的质量
C.生成氢气的质量
D.生成硫酸锌的质量
10.纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧,如图所示是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法中不正确的是( )
A.纳米铁粉燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4
B.水可防止生成物溅落炸裂瓶底
C.激光手电照射使纳米铁粉的着火点降低
D.气球先膨胀后变小
11.金属在日常生活、工农业生产和科学研究等方面应用广泛。
(1)铜可用来制作导线,是因为其具有良好的延展性和 。
(2)在空气中,铝表面易生成一层致密的氧化膜,氧化膜的主要成分是 。
(3)某实验小组为了探究影响金属与酸反应快慢的因素,进行了以下实验。
实验序号 实验过程 实验现象
a 锌粉和铁粉分别与5%的盐酸反应 锌粉产生气体速率快
b 铁粉和铁片分别与15%的盐酸反应 铁粉产生气体速率快
c 铁片分别与5%的盐酸和15%的盐酸反应 15%的盐酸产生气体速率快
由此得出影响金属与酸反应快慢的因素:
a. ;
b. ;
c. 。
12.[2020·抚顺] 金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是 。
(2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业,一氧化碳可由二氧化碳和焦炭在高温条件下制得,写出该反应的化学方程式: 。
(3)下列保护金属资源的做法不正确的是 (填字母)。
A.任意开采矿物 B.回收利用废旧金属
C.铁制品存放在潮湿的环境中 D.用塑料代替金属材料制造管道
13.小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如图下实验。
步骤一:利用图J4-4中甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品放置如图图甲所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20 mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图图乙所示。
步骤二:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如图下表所示。
观察对象 现象
①干燥的普通铁丝 没有明显变化
②潮湿的普通铁丝 较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝 没有明显变化
(1)步骤一中,检查U形管内是否已充满O2的方法是 。
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是
。
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出影响铁制品锈蚀的条件是 。
答案
1.A 2.D
3.A 大多数金属为银白色,少量金属为其他颜色,如图铜为紫红色,金为金黄色。
4.A 物质的性质决定物质的用途。由于该金属的熔点为2500 ℃,熔点较高,因此不能用于焊接金属;由于金属强度高,可用于制造航天飞机;由于金属密度小、抗腐蚀性优异,可以用于制外科手术刀;由于金属的导电性良好、耐腐蚀,可用于通信设备。
5.D
6.铜 镁 2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
7.B 做探究铁钉生锈的实验时,控制单一变量才能得出正确结论,实验②和③中,有氧气与水两个变量,不能得出相关结论。
8.C Fe能与稀硫酸反应,Cu、Ag不能与稀硫酸反应,说明了铁的活动性强于Cu、Ag,无法验证Cu、Ag的活动性顺序;分别把Cu、Ag放入FeSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序;分别把Fe、Ag放入CuSO4溶液中,Fe能与CuSO4溶液反应,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明了Fe的活动性强于Cu,Cu的活动性强于Ag,可验证三种金属活动性顺序;把Ag分别放入FeSO4溶液和CuSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序。
9.B 消耗锌粉的质量在反应开始时为零,反应中逐渐增加,由于稀硫酸过量,锌粉最终全部消耗,质量达到最大,然后不再变化;剩余硫酸的质量由于硫酸的消耗而逐渐变小,当锌粉反应完后不再变化,曲线应先下降再不变;氢气和硫酸锌在反应开始时的质量为零,反应中质量逐渐增加,由于稀硫酸过量,当锌粉全部反应后,氢气和硫酸锌的质量就增加到最大值,然后不再变化。
10.C 着火点是物质的固有属性,一般不能改变;纳米铁粉燃烧放出大量的热,锥形瓶内的压强增大、气球膨胀,由于氧气被消耗,冷却后,锥形瓶内压强变小,气球又变小。
11.(1)导电性
(2)氧化铝(或Al2O3)
(3)a.金属活动性(金属活动性越强,反应速率越快)
b.金属与酸的接触面积(接触面积越大,反应速率越快)
c.酸的浓度(酸的浓度越大,反应速率越快)
12.(1)常温下铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化
(2)CO2+C2CO (3)AC
(1)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是常温下铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化。(2)二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为CO2+C2CO。(3)任意开采矿物不利于保护金属资源;铁制品存放在潮湿的环境中容易生锈,不利于保护金属资源。
13.(1)将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2
(2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小)
(3)水分和金属内部结构
(2)根据图乙,注射器内收集有20 mL O2,随着实验的进行,注射器活塞会向左移动,说明注射器内氧气体积在减小,即氧气参与铁锈蚀反应被消耗。(3)本实验中通过纯铁丝与普通铁丝的对比实验,发现纯铁丝在潮湿的空气中也不易生锈,说明铁制品锈蚀还可能与铁的纯度或铁制品内部结构有关,而干燥的普通铁丝没有生锈,潮湿的普通铁丝生锈,说明铁制品锈蚀还可能与水分有关。