第八单元《金属和金属材料》复习测试题
(时间:40分钟 满分:40分)
可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 Zn-65
一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意。)
1.下列有关金属材料的说法中正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属元素是铁
B.钢的性能优良,所以钢是纯净的铁
C.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好
D.银的导电性最好,大多数电线都是用银作材料
2.我国万米深海潜水器“奋斗者”号载人舱外壳材料采用的是钛合金,钛的生产过程中发生的反应之一为:TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO,下列说法正确的是( )
A.该反应为置换反应 B.反应前后碳元素的化合价没有发生变化
C.TiO2是氧化物 D.钛合金的熔点比金属钛高
3.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. Y>Z>X B. X>Y>Z C. Y>X>Z D. X>Z>Y
4.《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则刚(即坚硬)”。这句话说明合金具有的特性是( )
A.合金的熔点一般比其组分低 B.合金的硬度一般比其组分大
C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强 D.合金的耐磨性一般比其组分好
5.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是( )
A.红热的细铁丝在空气中能燃烧
B.各种金属在高温下都能与氧气反应
C.金属与氧气反应都生成黑色的金属氧化物
D.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
6.用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是( )
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片的试管比镁片的试管更热
C.金属活动性由强到弱顺序为:镁>锌>铜
D.三支试管中盐酸溶液的质量分数可以不同
7.据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是( )
A.能与盐酸反应产生氢气 B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应 D.具有良好的导电性
8.经过实验探究,人们总结出了金属活动性顺序规律,下列有关说法正确的是( )
A.金属铝比铁更耐腐蚀,是因为铁更活泼
B.工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌
C.铜、银单质分别与稀盐酸混合,铜置换出氢气更快
D.金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据
9.右图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后,铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后,水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后,塑料瓶会变膨胀,因为铁生锈要放热
④一段时间后,塑料瓶会变瘪,因为铁生锈与空气有关
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
10.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
11.下列有关金属资源的利用与防护不合理的是( )
A.经常用钢丝球擦洗铝锅表面,保持洁净
B.在钢铁表面喷油漆可防止生锈
C.废旧金属的回收利用,保护金属资源的有效途径之一
D.改变金属的组成和结构,铸造成合金材料可优化其性能
12.一定质量M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。分析图象得到的以下结论中,不正确的是( )
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
二、非选择题(本大题包括5小题,共28分。)
13.(5分)阅读下列短文,回答相关问题。
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,常以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质存在。
19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠。
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g·cm-3,熔点为97.8℃,金属钠的性质很活泼,能与许多物质发生化学反应。钠暴露在空气中,与氧气反应生成氧化钠(Na2O),钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2);钠遇水立即发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氮气。因此,实验室常将钠保存在煤油中。
金属钠的用途广泛。钠和钾形成的合金熔点低,常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂。利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛(Ti)、锆(Zr)等稀有金属从其氯化物中置换出来。
工业上通常采用电解熔融氯化钠的方法制取单质钠。
(1)自然界中钠元素以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)钠保存在煤油中,是为了防止钠与空气中的 反应而变质。
(3)过氧化钠中的阴离子为O22-,1个O22-离子含有的电子数为 。
(4)钠钾合金用作快中子反应堆的热交换剂,利用钠钾合金良好的 (填字母)。
a.导电性 b.导热性 c.延展性
(5)写出高温下钠与四氯化钛反应的化学方程式: 。
14.(6分)科学精神与社会责任,是化学学科素养更高售层面的价值追求。在一次实践活动中,小红和同学们一起参观了某钢铁公司。大家对矿石选取,冶铁和炼钢的工艺流程(如图)、生铁和钢的区别等,有了全新的认识。
(1)用赤铁矿石冶铁的反应原理是_________________________(用化学方程式表示)。
(2)分析工艺流程,三脱装置中发生反应的化学方程式是________________(写一个)。
(3)向精炼炉中吹入氯气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中________的作用(填一种仪器的名称)。
(4)在钢水铸件机中,高温钢加工成钢制零件时,充入氮气的作用是_______________。
15.(6分)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应,因铁屑中含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体,流程如下:
(1)步骤①中反应的化学方程式为___________。
(2)操作Ⅰ的名称是_______。步骤②涉及到的主要操作是_______,进行该操作时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、_______。
(3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体,优点是________。
16.(6分)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下面装置完成表中实验,回答下列问题。
实验序号 ① ② ③ ④
实验温度/℃ 25 25 70 70
试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸
出现铁锈所需时间 1天未见锈蚀 5分钟 1天未见锈蚀 1分钟
(1)铁钉锈蚀的过程,主要是铁与空气中的___________、水蒸气等物质发生反应的过程。铁锈的主要成分是___________(填化学式)。
(2)实验___________(填实验序号)对比,可探究温度是影响铁制品锈蚀快慢的因素;实验③和④对比,可探究试剂___________性对铁制品锈蚀快慢的影响。
(3)根据表中实验现象得出的结论是___________(写出一点即可)。
(4)写出一种防止铁制品生锈的措施:___________。
【注意:若答对下列问题奖励3分,化学试卷总分不超过40分。】
为了进一步探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,兴趣小组又进行了以下实验,实验数据如下:
实验组 实验药品及用量 反应时间/min 温度上升值/℃
铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g
1 0 0.2 0.1 5 10 0
2 1 0 0.1 5 10 2.7
3 1 0.2 0 5 10 20
4 1 0.2 0.1 0 10 4.5
5 1 0.2 0.1 5 10 58
(5)兴趣小组做第1组实验的目的是___________;通过实验可知铁粉锈蚀是___________(填“放热”或“吸热”)反应。通过分析实验数据还可获得的信息是___________。
17.(5分)某同学发现锌在加热条件下能与浓硫酸反应生成有刺激性气味的气体。其反应原理为 Zn+2H2SO4ZnSO4+2H2O+SO2↑。
(1)计算:65g锌与浓硫酸充分反应后生成SO2的质量。(写出计算过程)
(2)该同学将足量的锌粉放入浓硫酸中,开始会产生有刺激性气味的气体,充分反应一段时间后发现还生成了一种无色无味的气体。你认为该气体可能是___________,产生该气体的原因可能是___________。
参 考 答 案
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C 11.A 12.D
13.(1)化合物 (2)O2和H2O (3)18 (4)b (5)4Na+TiCl4Ti+4NaCl
14.(1)3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 (2)S+O2SO2(或4P+5O22P2O5或Si+O2SiO2) (3)玻璃棒 (4)做保护气(或隔绝氧气)(合理即可)
15.(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2) 过滤 蒸发 蒸发皿 (3)避免有毒气体的产生(合理即可)
16.(1)氧气 Fe2O3 (2)②④ 酸碱 (3)在其他条件都相同的情下,酸性环境铁锈蚀更快(其他答案合理均可) (4)涂油(或刷漆等合理答案均可) (5)作对比 放热 食盐能加快铁锈蚀(或活性炭在该实验中的作用是吸附水蒸气等合理答案均可)
17.(1)解:设65g锌与浓硫酸充分反应后生成SO2的质量为x。
Zn+2H2SO4ZnSO4+2H2O+SO2↑
65 64
65g x
65:64=65g:x
x=64g
答:65g锌与浓硫酸充分反应后生成SO2的质量为64g。
(2)氢气 随着锌粉与浓硫酸反应,浓硫酸的浓度逐渐降低,变成稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成了氢气