2024科粤版化学九年级下学期课时练--第六章 素养综合检测
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| 名称 | 2024科粤版化学九年级下学期课时练--第六章 素养综合检测 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-29 17:10:37 | ||
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文档简介
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2024科粤版化学九年级下学期
第六章·素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题4分,共40分)
1.(2023广西南宁青秀校级月考)物质的性质决定物质的用途。下列有关物质的用途和性质不一致的是( )
A.铜导电性好,作导线
B.钨熔点高,作灯泡的灯丝
C.铝延展性好,制成铝箔
D.银导热性好,制作装饰品
2.【新素材·文化遗产】【新独家原创】长信宫灯是我国汉代青铜器。执灯人的右臂与灯的烟道相通,灯罩可自由开合,调节氧气的进入量。下列有关说法正确的是( )
A.青铜的熔点比纯铜高
B.青铜的硬度比纯铜大
C.青铜属于化合物
D.当烟道内的黑烟较多时,可以减小进风口
3.【新素材·医学典籍】(2023福建安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有石硫黄能化金银铜铁的记载,描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中,活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
4.【学科素养·化学观念】(2023江苏仪征一模)对反应进行分类有助于认识与研究化学变化。下列反应属于置换反应的是( )
A.NaOH+HCl NaCl+H2O
B.2H2O 2H2↑+O2↑
C.Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
D.2Cu+O2 2CuO
5.(2023广西梧州模拟)世界上每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护的措施中,不正确的是( )
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气发生了化学反应
B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
6.【学科素养·科学思维】已知反应:Mn+FeCl2 MnCl2+Fe,下列说法错误的是( )
A.可以用锰制的容器盛装硫酸铜溶液
B.锰的金属活动性比铁强
C.锰可以与稀盐酸反应放出气体
D.锰可以与硝酸银溶液发生置换反应
7.(2022江苏盐城中学二模)下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是( )
A.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,属于化合物
B.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
C.铁制品废弃后易与水、氧气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
8.(2022辽宁抚顺新抚质检)将过量的铁粉放入含硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag、Zn、Fe B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag
9.【创新装置】(2023山东青岛李沧二模)用下图所示装置(图中a处置于80 ℃热水浴中)模拟工业炼铁,已知甲酸(HCOOH)在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。下列说法不正确的是( )
A.实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯
B.实验中可观察到b处红棕色固体变黑,c处澄清石灰水变浑浊
C.b处发生了置换反应
D.实验中产生的尾气可用气球收集起来
10.(2023广西中考)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入浓度相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
二、填空题(共38分)
11.【新素材·文化遗产】(2023陕西中考A卷)(6分)曾在央视新闻联播亮相的非物质文化遗产——打铁花,是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“单质”或“合金”)。
(2)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
(3)打铁花在冬季表演更安全,因打开的铁花会迅速降温。这说明金属材料传导热的性能 (填“良好”或“不好”)。
12.【新素材·科学著作】(2022福建南平质检)(8分)金属冶炼历史悠久。
(1)火法炼铜——Cu2S在高温下与氧气反应的部分转化关系如下图所示:
①从环境保护的角度分析,火法炼铜的弊端: 。
②《天工开物》中记载:“凡红铜(纯铜)升黄色为锤锻用者……冷定取出,即成黄铜,唯人打造”。黄铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。
(2)《浸铜要略序》中记载:“山麓有胆泉(硫酸铜),土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”,请用化学方程式表示其原理: 。
(3)现行的铝冶炼方法是1886年美国的霍尔和法国的埃鲁发明的冰晶石—氧化铝熔盐电解法,其原理是氧化铝在通电条件下分解,反应的化学方程式为 。
13.【课标新增·撰写实验报告】(2023山西朔州平鲁一模)(10分)补充下列实验报告。
金属的物理性质和化学性质
实验目的: 1.巩固和加深对金属性质的认识; 2.培养实验设计的能力。
实验用品: 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、镊子、开关、电池、导线、小灯泡、火柴、镁条、锌粒、铁片、铁粉、铜片、黄铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
实验步骤: Ⅰ.金属的物理性质 用上述实验用品可以验证的金属物理性质有 。(答2点) Ⅱ.金属的化学性质 请用提供的实验用品,验证某种金属的某个化学性质。 操作: ; 现象: ; 结论: (用化学方程式表示)。
问题与交流:铁是银白色的,而铁粉却是黑色的。你还有什么问题,请提出: 。
14.【新素材·传统工艺】(2023云南中考)(14分)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺,迄今已有300余年的历史。
(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜 (填“大”或“小”);乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的 。
(2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是 。
(3)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现:
方案一:Fe H2 Cu
方案二:CuO CuSO4 Cu
①上述两种方案中较优的是 ,理由是 ;
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为 。
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是 (填标号)。
A.滤渣中一定含有的金属是Ag、Cu
B.滤液中可能含有的物质是AgNO3、Cu(NO3)2
C.若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、Cu
D.若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液可能呈蓝色
E.若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+
三、实验探究题(共16分)
15.【学科素养·科学探究与实践】(2023广东广州中考改编)(16分)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液,CO2可被NaOH吸收除去。
(1)制备CO的原理是HCOOH CO↑+H2O(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是取样于试管中, 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600 ℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应:
Fe3O4+
四、计算题(共6分)
16.(2023内蒙古包头中考改编)(6分)铁铜金属粉末常用于生产机械零件。为测定某铁铜金属粉末中铁粉的含量,取20 g样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸充分反应后,测得固体质量随加入稀硫酸的质量关系如下图所示。
计算:
(1)该金属粉末中铁粉的质量分数。
(2)生成氢气的质量及参加反应的稀硫酸中硫酸的质量。
答案全解全析
1.D 银具有光泽好、耐磨、易加工的特点,可用来制作装饰品,不是因为其导热性好。
2.B 青铜是铜的合金,合金的熔点一般比其组分金属的熔点低,A错误;合金的硬度一般比其组分金属的大,青铜的硬度大于纯铜,B正确;合金属于混合物,C错误;当烟道内的黑烟较多时,说明氧气量不足,燃烧不充分,应调大进风口,增加氧气含量,D错误。
3.A 金、银、铁、铜四种金属中活动性最强的是铁。
4.C 置换反应是由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,C符合题意。
5.D 铝的抗锈蚀性能比铁强,是因为铝易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,用钢丝球洗刷铝锅会破坏保护膜,故D错误。
6.A 由Mn+FeCl2 MnCl2+Fe可知,锰的活动性比铁强,则锰的活动性比铜强,能与硫酸铜发生置换反应,因此不能用锰制的容器盛装硫酸铜溶液;在金属活动性顺序表中,铁排在氢的前面,锰的活动性比铁强,则锰可以与稀盐酸反应放出气体;锰的活动性比银强,锰可以与硝酸银发生置换反应。
7.A 生铁是由铁和碳等元素组成的合金,属于混合物。
8.B 铁不能和硝酸锌反应;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是反应生成的银和过量的铁。
9.C 一氧化碳具有可燃性,不纯时受热易发生爆炸,实验中应先滴加甲酸,生成一氧化碳,排出装置内的空气,再点燃酒精喷灯;在高温条件下,一氧化碳将氧化铁还原为铁并生成二氧化碳,可观察到b处红棕色固体变黑,c处澄清石灰水变浑浊;b处发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应;一氧化碳是有毒气体,实验中产生的尾气可用气球收集起来。
10.D 由题知,金属足量,则盐酸完全反应。若消耗盐酸的质量相同,则生成氢气的质量相同;生成等质量的氢气,消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故溶液质量增加的关系为Fe>Mg>Al,A、B正确。三种金属的活动性:Mg>Al>Fe,则镁与稀盐酸的反应速率最快,至盐酸完全反应所需时间最短,铝次之,最后是铁;三种金属足量,消耗稀盐酸质量相同,最后生成氢气的质量相等,C正确。根据化学方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,D错误。
11.(1)合金 (2)使焦炭燃烧更充分(或使焦炭燃烧放出热量更多或使燃烧的温度更高,加快生铁的熔化或增大氧气的含量等,合理即可) (3)良好
解析 (1)生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金。(3)打铁花在冬季表演更安全,因打开的铁花会迅速降温,这说明金属材料传导热的性能良好。
12.(1)①产生二氧化硫,污染环境(合理即可) ②低 (2)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
(3)2Al2O3 4Al+3O2↑
解析 (1)①由题图可知,火法炼铜的过程中会产生二氧化硫,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,会污染环境;②黄铜的熔点比纯铜低。(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(3)氧化铝在通电的条件下分解生成氧气和铝,反应的化学方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。
13.实验步骤:Ⅰ.导热性、导电性(合理即可) Ⅱ.用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化(合理即可) 固体由红色变成黑色 2Cu+O2 2CuO 问题与交流:是否所有的金属粉末都是黑色的(合理即可)
解析 实验步骤:Ⅰ.根据实验用品可以验证金属的导热性、导电性、硬度等物理性质。Ⅱ.如果要验证铜在加热时与氧气的反应,则操作是用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化,现象是固体由红色变成黑色。
14.(1)大 延展性 (2)银的化学性质稳定(合理即可) (3)①方案二 方案二操作简单(合理即可) ②CuSO4+Fe FeSO4+Cu (4)BDE
解析 (1)合金的硬度一般大于其组分金属的硬度,乌铜是一种合金,其硬度比纯铜大;乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的延展性。(2)银长时间放置后依然光亮,原因是银的化学性质稳定。(3)①两种方案中较优的是方案二,理由是不需要加热,操作简单安全等;②铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。(4)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的金属Zn,先发生反应:Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2+2Ag;若AgNO3完全反应后,Zn有剩余,再发生反应:Zn+Cu(NO3)2 Zn(NO3)2+Cu。结合分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤渣中一定含有的金属是Ag,可能含有Cu,A错误;如果加入的锌的量较少,Zn只与部分AgNO3发生置换反应,此时滤液中含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,B正确;由于银、铜均不能与稀盐酸反应,若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、可能含有Cu,C错误;若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,说明AgNO3已经完全反应,此时滤液中可能含有硝酸铜,滤液可能呈蓝色,D正确;若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为氯化银,说明锌与硝酸银反应时,锌完全反应,硝酸银有剩余,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+,D正确。
15.(1)C (2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(3)①Fe3O4中氧元素的质量分数比Fe2O3中的低,Fe2O3发生还原反应也可生成Fe3O4 ②加入足量稀盐酸,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,试管底部有黑色固体剩余
(4)①800 ②33.6 ③4FeO Fe
解析 (1)由制备CO的原理知,反应物为液体,且反应需要加热,故题图b所示三种气体的发生装置中,可用于制备CO的是C装置。(2)甲同学推断黑色固体是Fe,则为一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。(3)①定量分析物质组成可知,Fe3O4中氧元素的质量分数为×100%≈27.6%,Fe2O3中氧元素的质量分数为×100%=30%,Fe3O4中氧元素的质量分数比Fe2O3中的低,Fe2O3发生还原反应也能生成Fe3O4。②可加入足量稀盐酸,Fe3O4不溶于稀盐酸,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故观察到有气泡生成,溶液变为浅绿色,且黑色固体部分溶解,则黑色固体同时含有Fe3O4和Fe。(4)①用CO炼铁时,结合题图可知,还原Fe2O3的温度应不低于800 ℃。②由题图知,最初氧化铁固体的质量为48.0 g,最终铁元素全部转化到铁单质中,则生成铁的质量为48.0 g×=33.6 g,即x=33.6。③由题图知,600 ℃左右时,生成的固体为氧化亚铁,实际上为Fe和Fe3O4,可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁,化学方程式为4FeO Fe3O4+Fe。
16.解:(1)参加反应的铁的质量为20 g-6 g=14 g。
该金属粉末中铁粉的质量分数为×100%=70%。
(2)设生成氢气的质量为x,参加反应的硫酸的质量为y。
Fe + H2SO4 FeSO4+H2↑
56 98 2
14 g y x
= x=0.5 g
= y=24.5 g
答:(1)该金属粉末中铁粉的质量分数为70%。
(2)生成氢气的质量为0.5 g;参加反应的稀硫酸中硫酸的质量为24.5 g。
解析 (1)根据铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不与稀硫酸反应,计算参加反应的铁的质量,进而计算出该金属粉末中铁粉的质量分数。(2)根据参加反应的铁的质量,由反应的化学方程式列式计算出生成氢气的质量、参加反应的硫酸的质量。
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2024科粤版化学九年级下学期
第六章·素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题4分,共40分)
1.(2023广西南宁青秀校级月考)物质的性质决定物质的用途。下列有关物质的用途和性质不一致的是( )
A.铜导电性好,作导线
B.钨熔点高,作灯泡的灯丝
C.铝延展性好,制成铝箔
D.银导热性好,制作装饰品
2.【新素材·文化遗产】【新独家原创】长信宫灯是我国汉代青铜器。执灯人的右臂与灯的烟道相通,灯罩可自由开合,调节氧气的进入量。下列有关说法正确的是( )
A.青铜的熔点比纯铜高
B.青铜的硬度比纯铜大
C.青铜属于化合物
D.当烟道内的黑烟较多时,可以减小进风口
3.【新素材·医学典籍】(2023福建安溪模拟)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》有石硫黄能化金银铜铁的记载,描述了硫与金属的反应。金、银、铁、铜四种金属中,活动性最强的是( )
A.铁 B.铜 C.银 D.金
4.【学科素养·化学观念】(2023江苏仪征一模)对反应进行分类有助于认识与研究化学变化。下列反应属于置换反应的是( )
A.NaOH+HCl NaCl+H2O
B.2H2O 2H2↑+O2↑
C.Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
D.2Cu+O2 2CuO
5.(2023广西梧州模拟)世界上每年因锈蚀而损失的金属数量巨大,防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大课题。下列有关金属锈蚀与保护的措施中,不正确的是( )
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气发生了化学反应
B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅
6.【学科素养·科学思维】已知反应:Mn+FeCl2 MnCl2+Fe,下列说法错误的是( )
A.可以用锰制的容器盛装硫酸铜溶液
B.锰的金属活动性比铁强
C.锰可以与稀盐酸反应放出气体
D.锰可以与硝酸银溶液发生置换反应
7.(2022江苏盐城中学二模)下图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图,下列说法错误的是( )
A.生铁是由铁和碳等元素组成的合金,属于化合物
B.铁矿石冶炼成铁的主要原理是:在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来
C.铁制品废弃后易与水、氧气等物质作用而锈蚀
D.废旧金属铁循环利用可节约资源,减少对环境的污染
8.(2022辽宁抚顺新抚质检)将过量的铁粉放入含硝酸银和硝酸锌的混合溶液中,搅拌,使其充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是( )
A.Ag、Zn、Fe B.Fe、Ag C.Fe、Zn D.Ag
9.【创新装置】(2023山东青岛李沧二模)用下图所示装置(图中a处置于80 ℃热水浴中)模拟工业炼铁,已知甲酸(HCOOH)在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。下列说法不正确的是( )
A.实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯
B.实验中可观察到b处红棕色固体变黑,c处澄清石灰水变浑浊
C.b处发生了置换反应
D.实验中产生的尾气可用气球收集起来
10.(2023广西中考)向三个烧杯中分别放入足量的Mg、Al、Fe粉末,同时加入浓度相同的100 g稀盐酸,充分反应。反应的有关图像错误的是( )
二、填空题(共38分)
11.【新素材·文化遗产】(2023陕西中考A卷)(6分)曾在央视新闻联播亮相的非物质文化遗产——打铁花,是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“单质”或“合金”)。
(2)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
(3)打铁花在冬季表演更安全,因打开的铁花会迅速降温。这说明金属材料传导热的性能 (填“良好”或“不好”)。
12.【新素材·科学著作】(2022福建南平质检)(8分)金属冶炼历史悠久。
(1)火法炼铜——Cu2S在高温下与氧气反应的部分转化关系如下图所示:
①从环境保护的角度分析,火法炼铜的弊端: 。
②《天工开物》中记载:“凡红铜(纯铜)升黄色为锤锻用者……冷定取出,即成黄铜,唯人打造”。黄铜的熔点比纯铜 (填“高”或“低”)。
(2)《浸铜要略序》中记载:“山麓有胆泉(硫酸铜),土人汲以浸铁,数日辄类朽木,刮取其屑,锻炼成铜”,请用化学方程式表示其原理: 。
(3)现行的铝冶炼方法是1886年美国的霍尔和法国的埃鲁发明的冰晶石—氧化铝熔盐电解法,其原理是氧化铝在通电条件下分解,反应的化学方程式为 。
13.【课标新增·撰写实验报告】(2023山西朔州平鲁一模)(10分)补充下列实验报告。
金属的物理性质和化学性质
实验目的: 1.巩固和加深对金属性质的认识; 2.培养实验设计的能力。
实验用品: 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、镊子、开关、电池、导线、小灯泡、火柴、镁条、锌粒、铁片、铁粉、铜片、黄铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
实验步骤: Ⅰ.金属的物理性质 用上述实验用品可以验证的金属物理性质有 。(答2点) Ⅱ.金属的化学性质 请用提供的实验用品,验证某种金属的某个化学性质。 操作: ; 现象: ; 结论: (用化学方程式表示)。
问题与交流:铁是银白色的,而铁粉却是黑色的。你还有什么问题,请提出: 。
14.【新素材·传统工艺】(2023云南中考)(14分)“乌铜走银”是云南省石屏县始创的一种独特的铜制工艺品技艺,迄今已有300余年的历史。
(1)乌铜是一种合金,其硬度比纯铜 (填“大”或“小”);乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的 。
(2)“乌铜走银”的技艺是在乌铜上雕刻各种图案,然后将熔化的银水填入图案中,冷却后打磨光滑。银长时间放置后依然光亮,原因是 。
(3)乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀硫酸和铁从氧化铜中得到铜单质可通过以下两种方案实现:
方案一:Fe H2 Cu
方案二:CuO CuSO4 Cu
①上述两种方案中较优的是 ,理由是 ;
②西汉刘安所著《淮南万毕术》中提到“曾青得铁则化为铜”,方案二中体现这一过程的化学方程式为 。
(4)乌铜的废料经初步处理后可得到AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。若向其中加入一定量的金属Zn,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是 (填标号)。
A.滤渣中一定含有的金属是Ag、Cu
B.滤液中可能含有的物质是AgNO3、Cu(NO3)2
C.若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、Cu
D.若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则滤液可能呈蓝色
E.若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+
三、实验探究题(共16分)
15.【学科素养·科学探究与实践】(2023广东广州中考改编)(16分)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液,CO2可被NaOH吸收除去。
(1)制备CO的原理是HCOOH CO↑+H2O(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是取样于试管中, 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600 ℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应:
Fe3O4+
四、计算题(共6分)
16.(2023内蒙古包头中考改编)(6分)铁铜金属粉末常用于生产机械零件。为测定某铁铜金属粉末中铁粉的含量,取20 g样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸充分反应后,测得固体质量随加入稀硫酸的质量关系如下图所示。
计算:
(1)该金属粉末中铁粉的质量分数。
(2)生成氢气的质量及参加反应的稀硫酸中硫酸的质量。
答案全解全析
1.D 银具有光泽好、耐磨、易加工的特点,可用来制作装饰品,不是因为其导热性好。
2.B 青铜是铜的合金,合金的熔点一般比其组分金属的熔点低,A错误;合金的硬度一般比其组分金属的大,青铜的硬度大于纯铜,B正确;合金属于混合物,C错误;当烟道内的黑烟较多时,说明氧气量不足,燃烧不充分,应调大进风口,增加氧气含量,D错误。
3.A 金、银、铁、铜四种金属中活动性最强的是铁。
4.C 置换反应是由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应,C符合题意。
5.D 铝的抗锈蚀性能比铁强,是因为铝易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝保护膜,用钢丝球洗刷铝锅会破坏保护膜,故D错误。
6.A 由Mn+FeCl2 MnCl2+Fe可知,锰的活动性比铁强,则锰的活动性比铜强,能与硫酸铜发生置换反应,因此不能用锰制的容器盛装硫酸铜溶液;在金属活动性顺序表中,铁排在氢的前面,锰的活动性比铁强,则锰可以与稀盐酸反应放出气体;锰的活动性比银强,锰可以与硝酸银发生置换反应。
7.A 生铁是由铁和碳等元素组成的合金,属于混合物。
8.B 铁不能和硝酸锌反应;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,滤纸上留下的金属是反应生成的银和过量的铁。
9.C 一氧化碳具有可燃性,不纯时受热易发生爆炸,实验中应先滴加甲酸,生成一氧化碳,排出装置内的空气,再点燃酒精喷灯;在高温条件下,一氧化碳将氧化铁还原为铁并生成二氧化碳,可观察到b处红棕色固体变黑,c处澄清石灰水变浑浊;b处发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应;一氧化碳是有毒气体,实验中产生的尾气可用气球收集起来。
10.D 由题知,金属足量,则盐酸完全反应。若消耗盐酸的质量相同,则生成氢气的质量相同;生成等质量的氢气,消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,故溶液质量增加的关系为Fe>Mg>Al,A、B正确。三种金属的活动性:Mg>Al>Fe,则镁与稀盐酸的反应速率最快,至盐酸完全反应所需时间最短,铝次之,最后是铁;三种金属足量,消耗稀盐酸质量相同,最后生成氢气的质量相等,C正确。根据化学方程式的质量关系可知消耗相同质量的盐酸,消耗金属的质量关系为Fe>Mg>Al,D错误。
11.(1)合金 (2)使焦炭燃烧更充分(或使焦炭燃烧放出热量更多或使燃烧的温度更高,加快生铁的熔化或增大氧气的含量等,合理即可) (3)良好
解析 (1)生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金。(3)打铁花在冬季表演更安全,因打开的铁花会迅速降温,这说明金属材料传导热的性能良好。
12.(1)①产生二氧化硫,污染环境(合理即可) ②低 (2)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
(3)2Al2O3 4Al+3O2↑
解析 (1)①由题图可知,火法炼铜的过程中会产生二氧化硫,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,会污染环境;②黄铜的熔点比纯铜低。(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(3)氧化铝在通电的条件下分解生成氧气和铝,反应的化学方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。
13.实验步骤:Ⅰ.导热性、导电性(合理即可) Ⅱ.用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化(合理即可) 固体由红色变成黑色 2Cu+O2 2CuO 问题与交流:是否所有的金属粉末都是黑色的(合理即可)
解析 实验步骤:Ⅰ.根据实验用品可以验证金属的导热性、导电性、硬度等物理性质。Ⅱ.如果要验证铜在加热时与氧气的反应,则操作是用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化,现象是固体由红色变成黑色。
14.(1)大 延展性 (2)银的化学性质稳定(合理即可) (3)①方案二 方案二操作简单(合理即可) ②CuSO4+Fe FeSO4+Cu (4)BDE
解析 (1)合金的硬度一般大于其组分金属的硬度,乌铜是一种合金,其硬度比纯铜大;乌铜经锻打、碾压可做成不同厚度的乌铜片,说明乌铜具有良好的延展性。(2)银长时间放置后依然光亮,原因是银的化学性质稳定。(3)①两种方案中较优的是方案二,理由是不需要加热,操作简单安全等;②铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。(4)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的金属Zn,先发生反应:Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2+2Ag;若AgNO3完全反应后,Zn有剩余,再发生反应:Zn+Cu(NO3)2 Zn(NO3)2+Cu。结合分析可知,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤渣中一定含有的金属是Ag,可能含有Cu,A错误;如果加入的锌的量较少,Zn只与部分AgNO3发生置换反应,此时滤液中含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,B正确;由于银、铜均不能与稀盐酸反应,若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有Ag、可能含有Cu,C错误;若向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,说明AgNO3已经完全反应,此时滤液中可能含有硝酸铜,滤液可能呈蓝色,D正确;若向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为氯化银,说明锌与硝酸银反应时,锌完全反应,硝酸银有剩余,则滤液中一定含有的金属离子是Ag+、Cu2+、Zn2+,D正确。
15.(1)C (2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(3)①Fe3O4中氧元素的质量分数比Fe2O3中的低,Fe2O3发生还原反应也可生成Fe3O4 ②加入足量稀盐酸,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,试管底部有黑色固体剩余
(4)①800 ②33.6 ③4FeO Fe
解析 (1)由制备CO的原理知,反应物为液体,且反应需要加热,故题图b所示三种气体的发生装置中,可用于制备CO的是C装置。(2)甲同学推断黑色固体是Fe,则为一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。(3)①定量分析物质组成可知,Fe3O4中氧元素的质量分数为×100%≈27.6%,Fe2O3中氧元素的质量分数为×100%=30%,Fe3O4中氧元素的质量分数比Fe2O3中的低,Fe2O3发生还原反应也能生成Fe3O4。②可加入足量稀盐酸,Fe3O4不溶于稀盐酸,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故观察到有气泡生成,溶液变为浅绿色,且黑色固体部分溶解,则黑色固体同时含有Fe3O4和Fe。(4)①用CO炼铁时,结合题图可知,还原Fe2O3的温度应不低于800 ℃。②由题图知,最初氧化铁固体的质量为48.0 g,最终铁元素全部转化到铁单质中,则生成铁的质量为48.0 g×=33.6 g,即x=33.6。③由题图知,600 ℃左右时,生成的固体为氧化亚铁,实际上为Fe和Fe3O4,可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁,化学方程式为4FeO Fe3O4+Fe。
16.解:(1)参加反应的铁的质量为20 g-6 g=14 g。
该金属粉末中铁粉的质量分数为×100%=70%。
(2)设生成氢气的质量为x,参加反应的硫酸的质量为y。
Fe + H2SO4 FeSO4+H2↑
56 98 2
14 g y x
= x=0.5 g
= y=24.5 g
答:(1)该金属粉末中铁粉的质量分数为70%。
(2)生成氢气的质量为0.5 g;参加反应的稀硫酸中硫酸的质量为24.5 g。
解析 (1)根据铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不与稀硫酸反应,计算参加反应的铁的质量,进而计算出该金属粉末中铁粉的质量分数。(2)根据参加反应的铁的质量,由反应的化学方程式列式计算出生成氢气的质量、参加反应的硫酸的质量。
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