第八单元金属和金属材料
一、单选题
1.有关盐酸与下列金属反应的实验现象描述错误的是
A.镁:放出热量 B.铜:固体质量减小
C.铁:溶液变为浅绿色 D.锌:产生气泡
2.下列实验中,说法正确的是
A.向收集满二氧化碳的软塑料瓶中加适量水,证明二氧化碳溶于水
B.加热铜片上同样大小的乒乓球和滤纸碎片,证明燃烧需要可燃物
C.将燃着木条分别放入空气和呼出气体的集气瓶,证明呼出气体中二氧化碳含量高
D.分别将相同锌粒放入CuSO4、AgNO3溶液中观察反应快慢,证明活动性Cu>Ag
3.下列各组药品,可直接验证锌、铁、铜三种金属活动性顺序的是( )
A.Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液 B.Fe、Cu、ZnSO4溶液
C.Cu、ZnSO4溶液、FeSO4溶液 D.Zn、Fe、CuSO4 溶液
4.下列对金属的性质描述正确的是( )
A.金属在常温常压都是固体 B.大多数金属都是电和热的优良导体 C.金属的熔点比较低 D.金属缺乏延展性
5.根据你现在所学的初中化学知识,下列转化不能通过一步化学反应就得以实现的是( )
A.CO2→CO B.Fe→FeCl3 C.Fe2O3→Fe D.Cu→Cu(NO3)2
6.硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳,铝元素的相关信息如图所示,下列说法正确的是
A.铝元素的相对原子质量为13 B.Al2O3中Al为+2价
C.硬铝的强度和硬度比铝的大 D.铝是地壳中含量最多的元素
7.某镁合金 2.4g 与足量的稀硫酸充分反应后生成 0.19g 氢气,该合金中不可能含有
A.Zn B.Fe C.Al D.Cu
8.向氯化铜溶液中加入一定质量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤渣中加入足量稀盐酸,有无色气体产生。根据上述实验作出的下列判断不正确的是
A.金属活动性:铁>铜 B.滤渣中含有铁和铜
C.滤液中含有铜离子 D.产生的气体是氢气
9.下列选项正确的是
A.空气是一种宝贵的资源,其中稀有气体的体积分数约为78%
B.铝制品抗腐性强,是因为铝的化学性质不活泼
C.塑料与O2充分反应,产物只有CO2和H2O,则该塑料一定含有的元素是C、H、O
D.在CuSO4和MgSO4的混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后过滤,得到的滤渣是Cu和Fe
10.下列有关资源及能源的说法正确的是( )
A.地球表面约有96.5%被水覆盖,但可利用的淡水资源是有限的
B.目前使用最多的金属材料是铝
C.煤、石油、沼气等化石能源储量有限,且不能再生
D.空气中稀有气体约占空气体积的0.94%
11.很多成语、俗语、诗词中蕴含着丰富的科学道理。下列用化学观点解释错误的是
A.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
B.“釜底抽薪”——通过降低可燃物的着火点来灭火
C.“人要实,火要虚”——增加可燃物与氧气的接触面积,可燃物燃烧得更旺
D.“真金不怕火炼”——黄金高温下也不与氧气反应
二、填空题
12.铝是制造火箭、飞机外壳常用的材料。图是铝元素在元素周期表中的一格。铝属于 (填“金属”“非金属”或“稀有气体”)元素;铝的相对原子质量为 ;铝在空气中发生氧化反应的化学方程式为 。
13.如图1是某同学总结出的金属化学性质网络图。图2是有关金属化学性质的实验。
(1)图1中X的类别属于 ,写出一个金属与盐反应的化学方程式的实例 ;
(2)写出图2实验中“更快”的化学方程式 。造成两者反应速度不同的原因是 。
14.2022年5月5日,赣州市教育局公布了全市中小学生研学实践教育基地名单。为积极响应国家“双减”政策,我县各校组织学生到寻乌县博物馆开展红色研学活动。在研学活动过程中,同学们发现了许多和化学有关的知识。请回答下列问题:
(1)博物馆门口柏树长青,鸟语花香。请用微观角度解释同学们闻到花香的原因 。
(2)博物馆规定:严禁携带易燃易爆物品进入。下列不属于易燃易爆物品的是 。(用序号填空,双选)
①烟花爆竹 ②汽油 ③汽水 ④酒精 ⑤火药 ⑥氧气
(3)博物馆收藏有许多古钱币。古钱币属于 (填“金属材料”或“合成材料”),出土的古钱币表面有很多铜绿,铜绿可用酸洗Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+3H2O+CO2,X的化学式为 。
15.我国古今有关金属的故事给人以智慧。
(1)吴王夫差青铜剑,时隔二千多年出土,依然寒光逼人。青铜属于 (填纯金属或合金)。
(2)西汉时期,《淮南万毕术》有“曾青得铁则化为铜”的记载,其中蕴涵的湿法冶铜原理为 (用化学方程式表示)。
(3)明“万历通宝”为黄铜制品(铜锌合金)。取黄铜样品于试管中,注入稀硫酸会产生大量气泡,该反应的化学方程式是 。
(4)大型客机C919使用了锂铝合金,该合金的硬度 (填“<”、“>”或“=”)纯铝的硬度。
16.我国是现代湿法冶金的先驱,早在西汉时期,刘安在《淮南万毕术》中写到“曾青得铁则化铜”,这里的“曾青”就是铜的化合物(如硫酸铜)。在宋朝利用这个反应冶铜的生产具有一定的规模。该反应的化学方程式为: ,该反应的基本反应类型是 。
17.生产、生活中广泛使用金属材料。
(1)金制成金箔是利用金的 性;灯丝用钨制而不用锡制是因为 。
(2)生铁和 是两种常见的铁合金。向铁钉中加足量的稀盐酸,反应后有少量黑色固体剩余,该物质是 。防止铁钉生锈的措施之一是 。
(3)废旧金属回收,不仅可以 ,还可以减少对环境的污染。
三、推断题
18.工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取B和G,其转化关系如下图所示,已知D、G为单质。
回答下列问题:
(1)B的化学式是 ,C物质的用途 ;
(2)写出反应②的化学方程式 ,其反应类型 ;
(3)写出反应③的化学方程式 。
四、流程题
19.处理废旧相纸和胶片的过程中,可得到含硝酸银的废液。通过以下方法可从废液中回收银。
(1)步骤2发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)步骤3的目的是 。
(3)固体A中的成分及其质量分别为 。
五、实验题
20.一氧化碳气体中常常混有少量二氧化碳。据下图回答问题。
(1)A装置的作用是 ,写出反应的化学方程式 。B装置的作用是 。
(2)C装置玻璃管中观察到的现象 ,写出发生反应的化学方程式 。
(3)D中反应的化学方程式是 。E装置的作用是 。
六、计算题
21.将6.8g含杂质的锌粒,加入到盛有50.0g过量的稀硫酸的烧杯中(杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应),充分反应后,称得烧杯内物质的总质量为56.6g。试计算:
(1)生成氢气的质量_____________。
(2)锌粒中所含锌的质量分数____________(精确到0.1%)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应放出热量,故选项实验现象描述正确;
B、铜的活动性比氢弱,不与盐酸反应,固体质量不变,故选项实验现象描述不正确;
C、铁的活动性比氢强,则铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到溶液变为浅绿色,故选项实验现象描述正确;
D、锌的活动性比氢强,则锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,观察到有气泡产生,故选项实验现象描述正确;
故选B。
2.A
【详解】A. 向收集满二氧化碳的软塑料瓶中加适量水,塑料瓶变瘪,说明二氧化碳体积减少,证明二氧化碳溶于水;正确。
B. 加热铜片上同样大小的乒乓球和滤纸碎片,乒乓球先燃烧说明燃烧需要温度达到可燃物着火点,乒乓球和滤纸碎片都是可燃物,无法证明燃烧需要可燃物;错误。
C. 氧气能支持燃烧,将燃着木条分别放入空气和呼出气体的集气瓶,空气中燃烧时间较长,呼出气体中很快熄灭,说明呼出气体中氧气含量较少,无法说明二氧化碳含量高;错误。
D. 金属与金属盐溶液反应速率的快慢无法用于判断金属活动性的强弱;错误。
故选:A。
3.A
【详解】试题分析:Fe 、ZnSO4溶液 、CuSO4溶液内,从Fe 、ZnSO4溶液二者不反应看出锌大于铁,Fe 、CuSO4二者反应看出铁大于铜,所以三者关系就很明确了。故选A.
考点:金属的活动性
4.B
【详解】A、金属在常温常压不一定都是固体,例如:汞是液体;故选项错误。
B、大多数金属都是电和热的优良导体;故选项正确。
C、大部分金属的熔点比较高;故选项错误。
D、大部分金属具有良好的延展性;故选项错误。
故选:B。
5.B
【详解】A、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,能通过一步化学反应实现,选项错误;
B、铁与稀盐酸或氯化铜溶液发生置换反应生成氯化亚铁,不能生成氯化铁,不能通过一步化学反应实现,选项正确;
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,能通过一步化学反应实现,选项错误;
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,能通过一步化学反应实现,选项错误,故选B。
6.C
【详解】A. 元素周期表中最下方数字为相对原子质量,铝元素的相对原子质量为26.98。错误。
B. 化合物中各元素正负化合价代数和为0,氧化铝中氧元素为-2价,所以铝元素为+3价,错误。
C. 合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大。硬铝是铝的合金,强度和硬度比铝的大,正确。
D. 地壳中含量前5位的元素是氧硅铝铁钙,所以氧是地壳中含量最多的元素。错误。
故选:C。
7.C
【详解】设2.4g镁与足量的稀硫酸充分反应后生成氢气的质量为x,则
解得x=0.2g;
A、设2.4gZn与足量的稀硫酸充分反应后生成氢气的质量为y,则
解得y≈0.074g<0.19g,可以是锌镁合金;
B、设2.4gFe与足量的稀硫酸充分反应后生成氢气的质量为z,则
解得z≈0.086g<0.19g,可以是铁镁合金;
C、设2.4gAl与足量的稀硫酸充分反应后生成氢气的质量为m,则
解得m≈0.27g>0.19g,不可以是铝镁合金;
D、铜与稀硫酸不反应,不能生成氢气,可以是铜镁合金;
故选:C。
8.C
【分析】氯化铜和铁反应生成氯化亚铁和铜。向滤渣中加入足量稀盐酸,有无色气体产生,铜不能与稀盐酸反应,铁可以和稀盐酸反应生成氢气,所以滤渣中有铁和铜,滤液中只有氯化亚铁,氯化铜被完全消耗。
【详解】A、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,铁能从氯化铜中置换出铜,所以金属活动性:铁>铜。正确。
B、根据分析,滤渣中含有铁和铜。正确。
C、根据分析,滤液中不含有铜离子,错误。
D、根据分析,产生的气体是氢气。正确。
故选C。
9.D
【详解】A、稀有气体的体积分数约为0.94%,不符合题意;
B、铝的抗腐蚀性强是因为铝能与空气中的氧气反应生成氧化铝,氧化铝是一层致密的保护膜,对铝制品起到保护作用,不符合题意;
C、质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,塑料与氧气反应,产物只有二氧化碳和水,则该塑料一定含有碳元素、氢元素,无法判断是否有氧元素,不符合题意;
D、由于金属活动性强弱顺序依次为镁、铁、铜,故过量的铁粉可以置换出混合溶液中的铜,而不能置换出镁,过量的铁粉,铁粉有剩余,故得到的滤渣为铜和铁,符合题意;
故选D。
10.D
【详解】A、地球表面约71%被水覆盖,但可利用的淡水资源是有限的,故说法错误;
B、目前使用最多的金属材料是铁,故说法错误;
C、沼气是可再生的,故错误;
D、空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%,故选项正确;
故选D。
11.B
【详解】A、分子在不断运动,花开后,具有花香味的物质的分子运动到远处人的鼻孔处,使人闻到花香味,选项正确;
B、釜底抽薪”是通过移走可燃物的原理来灭火,选项错误;
C、可燃物架空一些能够增加可燃物与氧气的接触面积,使可燃物燃烧得更旺,选项正确;
D、“真金不怕火炼”是因为黄金的金属活动性较弱,化学性质比较稳定,高温下也不与氧气反应,选项正确,故选B。
12. 金属 26.98
【分析】元素周期表一格中信息:元素符号左侧表示原子序数,元素符号下方为元素名称,名称下面的数字表示相对原子质量。
【详解】铝为“钅”字旁,因此铝属于金属元素;根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为26.98;铝在空气中被氧气氧化生成氧化铝,方程式为。
13. 酸 Mg+H2SO4= MgSO4+H2↑ 金属活动性镁大于铁
【详解】(1)金属可以和氧气、酸、某些盐溶液反应,故图1中X的类别属于酸;金属与盐反应可以是铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁,(合理即可)。
(2)金属活动性镁大于铁,故图2实验中镁与酸反应更快;反应可以是硫酸和镁生成硫酸镁和氢气,Mg+H2SO4= MgSO4+H2↑。
14.(1)分子在不断运动
(2)③⑥
(3) 金属材料 CuCl2
【解析】(1)
能闻到花香,是因为花中含有的香味分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到花的香味,故填:分子在不断运动;
(2)
可燃性的物质大多数属于易燃易爆,不属于就是不具有可燃性的物质,①烟花爆竹、②汽油、④酒精、⑤火药具有可燃性,是易燃易爆物品;③汽水、⑥氧气不具有可燃性,不是易燃易爆物品,故填:③⑥;
(3)
古钱币属于金属材料;根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前Cu、Cl、C、H、O的原子个数分别为2、4、1、6、5,反应后Cu、Cl、C、H、O的原子个数分别为0、0、1、6、5,2X中含有2个铜原子和4个氯原子,X的化学式为CuCl2,故填:金属材料;CuCl2。
15. 合金 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ >
【详解】(1)青铜是铜与锡或铅的合金;
(2)曾青得铁则化为铜是铁和硫酸铜溶液的反应来冶炼铜,化学方程式为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;
(3)黄铜样品于试管中,注入稀硫酸会产生大量气泡是锌和硫酸反应,化学方程式为Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑;
(4)合金的硬度大于纯金属,熔点小于纯金属。
16. Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 置换反应
【详解】“曾青得铁则化铜”实际上就是铜的化合物(如硫酸铜)与铁发生的置换反应,这也构成了现代湿法冶金的先驱,发生反应是硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁,该反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,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,所以该反应是置换反应,故填:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;置换反应。
17.(1) 延展 钨的熔点高
(2) 钢 炭/碳 涂油/保持干燥
(3)节约金属资源
【详解】(1)铝制成铝箔是利用了铝的延展性,延展性是指物质(通常指金属)受到拉力、锤击或滚轧等作用时,延伸成细丝或展开成薄片而不破裂的性质;灯泡的灯丝用钨制而不用锡制,是因为钨的熔点高,而锡的熔点低;
(2)生铁和钢是两种常见的铁合金,二者成分均为铁和碳,所以和足量稀盐酸反应后剩余的黑色固体为碳;防止铁生锈的措施之一为刷油漆或涂油或保持干燥等;
(3)回收废旧金属,可以废物利用,节约资源,保护环境。
18.(1) CaO 可以用来灭火
(2) CO2+C2CO 化合反应
【分析】根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,所以B、C分别为氧化钙和二氧化碳;C可以与单质D在高温下反应,因此可判断C为二氧化碳,B为氧化钙,D为碳单质,所以E、F为一氧化碳还原氧化铁生成物质C二氧化碳和单质G为铁,然后将推出的物质进行验证即可。
【详解】(1)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,所以B、C分别为氧化钙和二氧化碳;C可以与单质D在高温下反应,因此可判断C为二氧化碳,B为氧化钙,D为碳单质,所以E、F为一氧化碳还原氧化铁生成物质C二氧化碳和单质G为铁,经过验证,推导正确,所以B是CaO,C是二氧化碳,可以用来灭火;故填:CaO;可以用来灭火。
(2)反应②为单质碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳,化学方程式为:CO2+C2CO,该反应是两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;故填:CO2+C2CO;化合反应。
19. 物理 检验固体B中是否含有铁粉 Fe:1.2g,Ag:1.0g
【分析】物理变化是没有新物质生成的变化,化学变化是有新物质生成的变化。
【详解】(1)步骤2是磁铁吸引,没有新物质生成,发生的是物理变化。
(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,银和稀硫酸不反应,故步骤3的目的是检验固体B中是否含有铁粉。
(3)固体A的质量是2.2g,除去铁粉后质量变成1.0g,说明银是1.0g,铁粉质量为,故固体A中的成分及其质量分别为Fe:1.2g,Ag:1.0g。
【点睛】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,银和稀硫酸不反应。
20. 吸收二氧化碳 检验二氧化碳是否除尽 红棕色固体变黑 尾气处理,防止污染空气
【详解】(1)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳和氢氧化钠不反应,故A装置的作用是:吸收二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,使澄清石灰水变浑浊,B装置的作用是:检验二氧化碳是否除尽;
(2)C装置中,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,现象为:红棕色固体变黑,
(3)D中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳排放到空气中,会污染空气,一氧化碳具有可燃性,E装置的作用是:尾气处理,防止污染空气。
21.(1)0.2g;(2)95.6%
【详解】(1)根据质量守恒定律,生成的氢气的质量为6.8g+50.0g-56.6g=0.2g;
(2)设锌粒中的锌的质量分数为x
解得:x≈95.6%;
答:(1)生成氢气的质量为0.2g。
(2)锌粒中所含锌的质量分数为95.6%。
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