材料的应用(1~2节)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共40分)
1.我市研发出7μm超薄铜箔,该项技术全国领先。铜能加工成铜箔是利用铜的( ) A.导电性 B.延展性 C.可燃性 D.抗腐蚀性
2.社会上一些不法分子以铜锌合金(金黄色,俗称黄铜)假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别铜锌合金和黄金,下列方法可行且简便的是( )
A.观察颜色 B.放在水中观察是否溶解
C.加入稀硫酸观察是否产生气泡 D.用磁铁靠近观察是否被吸引
3.“飞机的制造材料主要是铝合金。一架普通的飞机,差不多要用50万个铝合金做的铆钉,飞机的外壳、机翼、机尾螺旋桨、引擎的许多部件也是用铝合金制成的。对此,下列叙述错误的是( )
A.铝合金导电性较差,使飞机不容易被闪电击中
B.铝的密度比较小,大量使用铝材能减小飞机质量,有利于飞行
C.铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜,不容易生锈
D.飞机材料采用铝合金而不用纯铝的主要原因,是纯铝比较软而铝合金比较硬
4.如图所示,分别向甲,乙两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片,再向甲中加入植物油,U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平),塞上橡皮塞后,放置一段时间。下列说法错误的是( )
A.植物油用于隔绝氧气和水
B.甲试管中铁片比乙试管中铁片不易生锈
C.U形玻璃管两端的液面变为右低左高
D.U形玻璃管两端的液面变为左低右高
5.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中的溶质有2种
B.d点溶液中含有的金属阳离子有Zn2+、Cu2+
C.若取c点溶液,插入铁丝,表面有红色物质产生
D.取e点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
6.制取合金常用的方法是将两种或多种金属(也可为金属和非金属)加热到某已温度,使其全部熔化,再冷却成合金。试根据下表数据判断(其他条件均满足),下列合金不宜采用上述方法制取的是( )
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.Fe﹣Cu合金 B.Mg﹣Fe合金 C.Na﹣Al合金 D.Fe﹣Al合金
7.向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,将过滤得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定存在的金属离子是( )
A.Mg2+、Fe2+ B.Mg2+、Cu2+ C.Fe2+,Cu2+ D.只有Mg2+
8.某同学为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图所示的两种不同方法进行检验。这样设计的依据是( )
A.活泼金属易与氧气反应
B.铁与铝有不同的物理性质
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
9.将一定量的铜锌混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象,则滤渣中( )
A.一定有银,可能有铜和锌B.一定有银,可能有铜,一定没有锌
C.一定有银和铜,可能有锌D.一定有银和铜,一定没有锌
10.如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是 ( )
A.①分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸
B.②分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸
C.③分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.④分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸
11.在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯,向左右两只烧杯中分别注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,天平平衡,若向两烧杯中分别投入等质量,等表面积的锌粒和镁粒,待充分反应后,发现两烧杯中固体均有剩余,则天平指针发生的偏转是( )
A.一直偏向右 B.先偏向左后偏向右
C.先偏向右后偏向左 D.先偏向左后平衡
12.向AgNO3溶液中加入一定量的Mg粉和Cu粉,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色的滤液。关于该滤渣和滤液有下列分析,其中正确的是( )
A.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
B.滤液中一定有Cu(NO3)2、一定不含AgNO3、可能有Mg(NO3)2
C.反应后溶液的质量一定增加
D.该过程至少发生两个化学反应
13.为了探究甲、乙、丙三种金属活动性顺序,小龙设计了如图实验。实验可知三种金属活动性强弱排列顺序正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.乙>甲>丙 C.丙>乙>甲 D.丙>甲>乙
14.等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应,下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是( )
15.将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
A.B.C.D.
16.通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是( )
A.B.C.D.
17.小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中合理的是
A.B.C.D.
18.取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中,再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是( )
A. B. C. D.
19.如图是一款变色眼镜,它的镜片内含有溴化银和氧化铜。在强光照射下,溴化银分解成单质溴和银,镜片颜色变深;当光线变暗时,溴和银在氧化铜催化作用下,又立即化合成溴化银,镜片颜色变浅。有关该眼镜的说法错误的是( )
A.塑料是高分子合成材料料套
B.铜螺丝久置在潮湿的空气中会产生铜锈
C.溴化银分解后,银元素的化合价升高
D.溴和银化合成溴化银前后,氧化铜化学性质不变
20.探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是( )
A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水
二、填空题(共22分)
21.(4分)人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属.
(1)根据下图的金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 .
(2)日常使用的金属材料多数属于合金.下表列出了一些常见合金的主要成分和性能.
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 锡:熔点232℃;铅:熔点327℃.
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁等.硬度小,质软.
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等.纯铁抗锈蚀性能不如不锈钢.
由上表可以推断,与组成合金的纯金属相比,合金的优点一般有(填序号) .
①强度更低 ②硬度更高 ③熔点更高 ④抗腐蚀性能更好.
22.(6分)垃圾分类回收是保护环境、防止资源浪费的一项重要举措。镇海区街头垃圾桶如图所示,回答下列问题:
(1)图中标示的物质中,属于金属材料的是 (写出1种即可)。
(2)塑料矿泉水瓶应放入 (填“可回收”或“不可回收”)筒中。
(3)使用铝合金做内筒的优点是 (写出1点即可)。
23.(6分)请按要求完成下列物质性质的实验:
研究一:金属与酸反应过程中的能量变化:
(1)打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应 (填“放热”或“吸热”),反应的化学方程式为: ;
研究二:金属与盐溶液的反应:
(2)向含有硝酸银和硝酸铜的溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,将滤出的固体与稀盐酸混合,产生气泡。则下列有关说法中,正确的是 。
A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含铁
B.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁
C.滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜或硝酸铜和硝酸银
24.(6分)如图为某小组探究金属化学性质的两组实验。
(1)实验Ⅰ中以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱,有同学认为不够合理,理由是 (写两条)。
(2)描述实验Ⅱ中C试管内反应的实验现象 。
(3)实验Ⅱ中要验证Cu、Fe、Ag的金属活动性顺序,至少要做的实验是 (填字母序号)。
三、实验探究题(每空2分,共26分)
25.(8分)某小组对纯铁丝与浓硫酸反应后的产物进行了验证。
已知:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,SO2能使品红溶液褪色。
(1)B和C位置连接品红溶液和无水硫酸铜装置接口顺序是e→________→L。
(2)将反应后的溶液稀释,取稀释液滴加足量的NaOH溶液,观察到________现象时,证明有Fe2(SO4)3存在。
(3)装置D的作用是________。
(4)将装置末端的气体经干燥后,依次通过灼热的氧化铜和无水硫酸铜粉末,发现氧化铜粉末变成红色,同时无水硫酸铜粉末变成蓝色。分析其原因可能是________。
26.(8分)久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数,同学们提出了两种实验方法:
物理方法:取一定质量的镁带,用砂纸打磨,除尽表面的灰黑色固体,根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。
化学方法:取一定质量的镁带,与足量的稀硫酸反应,根据测得生成气体的体积计算金属镁的质量分数。
(1)经讨论,同学们否定了物理方法。理由是:打磨过程中___________。
(2)常温常压下氢气密度已知,因此大家认为化学方法可行。
(老师提示:镁与稀硫酸反应放热;灰黑色固体除了氧化镁之外,还存在少量碱式碳酸镁【】,它与酸反应会产生气体;碱石灰是CaO和NaOH的混合物)同学们从下列装置中选择合适的装置,组装并进行实验,
A. B.C. D.
①图C、D虚线框内有一种测量体积的仪器(未画出),该仪器是___________。
②完成该实验应选择的装置为___________(填字母)。
③结合实验方法和选择的装置分析,会造成实验结果不准确的是___________。
A.加入稀硫酸不足,镁带有剩余 B.装置气密性不好
C.反应结束,立即读数
27.(10分)为探究比较锌和铝的金属活动性强弱,某研究小组进行了如下探究。
(1).小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式: 。
(2).小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,分析其中的原因是 。
(3).小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3 为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设 a:该灰黑色沉淀可能含有 ; 假设 b:该灰黑色沉淀可能含有 AlCl3;
假设 c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 实验操作 实验现象
① 加入适量稀盐酸 出现微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液
② 加入适量蒸馏水 固体部分溶解
③ 加入适量无水乙醇 固体部分溶解
【得出结论】由实验①可判断假设 c (填“成立”或“不成立”),再结合② 和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。
(4).你认为(1)中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱? (填“能” 或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由 。
四、计算题(共12分)
28.(6分)Cu与Zn的合金称为黄铜,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成,取20g该黄铜样品于烧杯中,向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸,使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:
加入稀硫酸的质量(g) 充分反应后剩余固体的质量(g)
第1次 40 m
第2次 40 14.8
第3次 40 12.2
第4次 40 11.2
第5次 40 11.2
试回答下列问题:
(1)从以上数据可知,最后剩余的11.2g固体的成分是 ;表格中,m= 。
(2)黄铜样品中锌的质量分数为 。
(3)计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少?
(4)配制100g该浓度的稀硫酸需要质量分数为98%浓硫酸的质量是多少?
29.(6分)某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克 100 100 100 100 100
剩余固体的质量/克 37 24.9 a 3 3
(1)表格中“a”的值为________;
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(3)第2次反应结束后,溶液中含有的溶质有________。
参考答案
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共40分)
1.B 2.C 3.A 4.C 5.C 6.B 7.A 8.D 9.B 10.C
11.D 12.D 13.B 14.B 15.D 16.D 17.D 18.C 19.C 20.D
二、填空题(共22分)
21.(4分)(1)导电性、延展性、导热性;(2)②④.
22.(6分)(1)铁制外筒;(2)可回收;(3)耐腐蚀。
23.(6分)(1)放热;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;(2)C。
24.(6分)(1)酸的种类不同,金属的表面积是否相同;
(2)铜丝表面有一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色;
(3)CD。
三、实验探究题(每空2分,共26分)
25.(8分)(1)h→k→g→f
(2)红褐色沉淀
(3)吸收生成的SO2气体,防止污染大气
(4)随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2 , H2还原氧化铜生成了水,使无水硫酸铜粉末变成蓝色。
26.(8分)可能会除去部分镁 量筒 ABC ABC
27.(10分) (1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)未去膜的铝片表面有氧化铝(氧化膜),氧化铝先与盐酸反应
(3)铝(或铝和氯化铝);不成立;铝和氯化铝
(4)不能;设计方法角度:未控制金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量相同;操作可行性角度:操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同
四、计算题(共12分)
28.(6分)解:(1)由金属活动性可知,合金中只有锌可以与硫酸反应;由表中的数据可知:第4次再加入40g稀硫酸时。第三次剩余固体还能在减少,说明前三次加入的硫酸完全参加了反应。反应掉的锌的质量为:14.8g﹣12.2g=2.6g,据此分析,m=14.8g+2.6g=17.4g。由第四次反应掉的锌的质量为:12.2g﹣11.2g=1g<2.6g,可判断此时合金中金属锌已完全反应,剩余的固体11.2g的成分是铜;
(2)黄铜样品中锌的质量分数为:100%=44%;
(3)设40g稀硫酸中硫酸的质量为X
H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑
98 65
x 2.6g
解得:X=3.92g
稀硫酸中硫酸的质量分数为:100%=9.8%
(4)设需要质量分数为98%浓硫酸的质量为Y 则
100g×9.8%=Y×98% 解得;Y=10g
29.(6分)(1)13.7
(2)继续加入100g硫酸,所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g,结果是剩余3g,说明硫酸过量,铁完全反应。
100g硫酸对应锌的减少量为13g,
设100g硫酸中溶质的质量为x.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
; 解得:x=19.6g;
则硫酸中溶质的质量分数为。
(3)FeSO4、ZnSO4
【周测必备】科学九年级(上册)测试卷(五)