第10章 金属 检测题
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.多数合金的熔点等于组成它的金属熔点的平均值 B.“真金不怕火炼”主要是指黄金化学性质稳定
C.工业上用赤铁矿石炼铁的反应原理属于置换反应 D.铁在潮湿的空气中易生锈变成四氧化三铁
2.下列说法错误的是( )
A.生铁含碳量大于钢
B.铜可以作导线因为它具有良好的导电性
C.铁钉在潮湿的空气中容易生锈
D.工业上用高炉炼铁得到的产品为纯铁
3.下列我国古代的发明或技术中,主要原理不涉及化学变化的是
A.烧制陶瓷 B.粮食酿酒 C.丝线织锦 D.湿法炼铜
4.下列生活中的变化不包含化学变化的是( )
A.灯泡通电发光 B.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
C.铁钉在潮湿的空气中生锈 D.蜡烛燃烧
5.将铁、锰(Mn)、银三种金属丝分别伸入等浓度的稀硫酸中,发现只有银丝表面没有气泡产生;将铁丝浸入氯化锰溶液中,没有观察到明显现象。则三者金属活动性由强到弱的顺序为
A.Mn Fe Ag B.Fe Mn Ag C.Ag Fe Mn D.Mn Ag Fe
6.有X、Y、Z三种金属,只有Y在自然界主要以单质形式存在,如果把X放入含Z的化合物溶液中,X表面有Z析出。据此判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.Y、X、Z
B.Z、X、Y
C.Y、Z、X
D.X、Z、Y
7.人们习惯上把金、银、铜、锡五种金属统称为“五金”。其中金属活动性最强的是
A.金 B.银 C.铜 D.锡
8.除去物质中的少量杂质,下列实验方法不能达到实验目的的是( )
实验目的 实验方法
A 除去铜粉中混有的少量铁粉 加入足量盐酸过滤
B 除去FeCl2液中的少量CuCl2 加入过量的铁粉,过滤
C 除去N2中的O2 缓缓通过均热铜丝网
D 除去CO中混有的少量CO2 将气体通过的灼热的氧化铜
A.A B.B C.C D.D
9.下列物质的用途和性质之间的关系对应不正确的是
A.金刚石作钻头—硬度大 B.铁用作炊具—导电性
C.干冰用于人工降雨一升华时吸热 D.稀有气体用作霓虹灯一通电发光
10.现有一种固体粉末状样品,已知该样品由氧化铜和铁组成。取样品少许,加入一定量的稀硫酸,待反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤液中加入一根洁净的铁丝,铁丝表面无明显变化。关于该实验有如下说法
① 该样品的颜色为黑色;
② 向样品中加入稀硫酸后,一定有气体生成,且液体颜色不变;
③ 滤渣中一定有铜,不一定有铁;
④ 滤液中含有硫酸铜和硫酸亚铁;
⑤ 滤液中溶质只有硫酸铁。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
11.“辽宁号”航空母舰,是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰,制造航空母舰使用大量合金材料(如铁合金、铜合金和钛合金等)。合金在物质分类中应属于
A.纯净物 B.单质 C.混合物 D.化合物
12.按下列装置进行相关实验,能达到实验目的的是
A探究同种物质在不同溶剂中的溶解性 B.比较黄铜和纯铜的硬度 C.验证质量守恒定律 D.探究甲烷中是否含有碳元素
A.A B.B C.C D.D
13.以下物质的用途与化学性质无关的是
A.食品包装中充氮气防腐 B.铜、银、金的合金可以制作货币
C.用稀有气体制霓虹灯 D.用碳素墨水书写需长期保存的档案。
二、填空题
14.金属材料广泛应用于生产生活中。
(1)我国古代运用湿法炼铜,请你写出将铁放入硫酸铜溶液中发生反应的化学方程式 。
(2)铝是一种活泼金属,但常温下铝却有较强的抗腐蚀性,其原因是 。(用化学方程式表示化学原理)
(3)铁生锈的条件为铁与 同时接触。为了防止铁制品生锈,应采取的措施是 (写出一种)。
15.金属材料的防腐、炼制和废旧金属的回收利用有着十分重要的意义。
(1)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。铁生锈是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
(2)“铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,其中“胆矾水”是硫酸铜溶液。用化学方程式表示该反应的原理是 。
(3)处理某废旧金属后的溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3,为回收其中的金属,向该溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。则滤渣中一定含有的金属是 。
16.金属材料使用是人类文明史中一个标志性事件,是人类化学进步的见证。
(1)从下表中各种金属材料大规模使用年限可知,金属化学性质越 ,冶炼难度越大,使用年份就越晚。
石器时代 公元前6000年 青铜时代 公元前4500年 铁器时代 公元前500年 锌 公元500年 铝 公元1800年
(2)铜常被用来制造导线,这主要是因为它具有 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失。为了防止家中常用铁锅生锈,可采取的措施是 。
(4)在常温下,铝能与氧气反应,生成一层致密的薄膜,形成该薄膜的化学方程式为 。
(5)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,滤渣中含有的物质是 。
17.化学是一门以实验为基础的自然科学,初中化学课上做过许多实验,根据下列四个实验,回答问题:
甲:探究燃烧条件 乙:探究CO2的性质
丙:探究铁生锈条件 丁:空气中氧气含量的测定
(1)甲实验中 Y 形试管中的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的 (填“高”或“低”),热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要 。
(2)乙实验可以观察到的现象是 。
(3)丙实验中,通过对比试管 中的现象,可以得出铁生锈的条件之一是铁与空气(或氧气)直接接触。
(4)丁实验中发现测定出空气中氧气的体积分数小于1/5,可能的原因是 (答出一点即可)。
18.解释生活中的现象:
(1)第32节东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金、银、铜来制作奖牌。选用金、银、铜为奖牌的主要原料,与下列性质无关的是 (填字母序号)。
A 有金属光泽 B 导电性好 C 化学性质较稳定
(2)天然水在自来水厂需加明矾做絮凝剂净水,明矾作用是 。
(3)在自来水中加入洗涤剂可以除去衣物上的油污,这是利用了洗涤剂的 作用。
(4)2020年6月23日9时43分,我国长征三号乙运载火箭将北斗系统第55颗导航卫星成功送入预定轨道,标志着我国北斗卫星导航系统正式建成。长征三号乙运载火箭是一种三级大型液体捆绑式运载火箭。它的第一、二级使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂,其反应原理为: ,反应放出大量的热产生推力,第三级则使用效能更高的液氢和液氧作为推进剂。请根据以上信息回答下列问题:
①四氧化二氮中氮元素的化合价为 ,物质X的化学式为 。
②火箭第三级中发生反应的化学方程式为 。
19.铁的两种合金是 和 ,它们的性能不同是因为 。
三、实验题
20.某化学兴趣小组的同学模仿工业高炉炼铁原理,在如图1所示装置中用CO还原CuO制取金属Cu。
(1)装置中气球的作用是 。
(2)实验开始前,需要 ,然后 ,当观察到澄清石灰水 的现象,说明CO与CuO已经发生反应。
(3)为确定反应的最佳温度,兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分,实验结果如图2所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同),据图回答下列问题:
①400℃时,反应的固体产物中含有Cu和 。
②500℃时,该反应的化学方程式为 。
③用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度至少要控制在 ℃以上。
21.“对比实验”是科学学习中重要的思维方法。某科学学习小组在实验室做了如图所示的对比实验,请回答下列问题:
(1)实验A发现火柴头燃烧了,火柴梗没燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)实验B中,一段时间后,对比试管①②的现象,得出的结论是 。
(3)实验C中说明CO2与NaOH溶液发生反应的现象是装有NaOH溶液的塑料瓶比装有等体积蒸馏水的塑料瓶变得更扁;涉及的化学方程式: 。
四、计算题
22.将7g粗锌(杂质不溶于水且与稀硫酸不反应),加入到盛有93.7g稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应后,称得烧杯内物质的总质量为100.5g。试计算:
(1)生成氢气的质量为________克;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数为_________(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、多数合金的熔点小于组成纯金属熔点,故错误。
B.“真金不怕火炼”说明金的化学性质比较稳定,故正确;
C.炼铁的原理是在高温的条件下,一氧化碳与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳,反应是两种化合物,不符合置换反应的概念,故错误;
D、铁锈的主要成分是Fe2O3,故错误;
故选:B。
2.D
【详解】A、生铁的含碳量是2%-4.3%,钢的含碳量是0.03-2%,故选项A正确;
B、铜具有良好的导电性,所以铜可以作导线,故选项B正确;
C、铁钉在潮湿的空气中容易生锈,也就是铁与氧气、水反应生成铁锈,故选项C正确;
D、工业上用高炉炼铁得到的产品是生铁,生铁中还含有碳等其他物质,是混合物,故选项D不正确。
故选:D。
【点睛】本题考查的是金属材料的性质和用途以及金属资源的保护,理解与日常生活密切相关的有关金属材料的用途、铁制品生锈的原因。
3.C
【分析】有新物质生成的变化是化学变化,无新物质生成的变化是物理变化;
【详解】A、烧制陶瓷有新物质生成,属于化学变化,故A不符合题意;
B、粮食酿酒有新物质酒精生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C、丝线织锦没有新物质生成,属于物理变化,故C符合题意;
D、湿法炼铜有新物质铜生成,属于化学变化,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A、灯泡通电发光没有生成新物质,属于物理变化;
B、二氧化碳使澄清石灰水变浑浊生成了碳酸钙沉淀,生成新物质,属于化学变化;
C、铁钉在潮湿的空气中生锈,生成氧化铁新物质,属于化学变化;
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,生成新物质,属于化学变化;
故选A。
5.A
【详解】将铁、锰(Mn)、银三种金属丝分别伸入等浓度的稀硫酸中,发现只有银丝表面没有气泡产生,说明铁、锰的活动性大于氢,银小于氢;将铁丝浸入氯化锰溶液中,没有观察到明显现象,说明锰的活动性大于铁,三者金属活动性由强到弱的顺序是锰、铁、银。故选A。
点睛:掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
6.D
【详解】X、Y、Z三种金属,只有Y在自然界主要以单质形式存在,说明Y是三种金属中最稳定的金属,即Y的金属活动性最弱;如果把X放入Z的化合物溶液中,X表面有Z析出,说明X的金属活动性比Z强,即X>Z;故三种金属的活动性由强到弱的顺序:X>Z>Y。
故选:D。
【点睛】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
7.D
【详解】根据金属活动性顺序表,金属性由强至弱:锡、铜、银、金、金,因此属活动性最强的是锡,故选D
8.D
【详解】A、铁粉能和盐酸反应,再过滤即可除去少量的铁粉,可以达到目的;
B、铁的活动性比铜强,能够和CuCl2反应生成FeCl2,可以达到目的;
C、均热铜丝能和氧气发生反应,可以达到目的;
D、灼热的氧化铜会和一氧化碳反应,无法达到目的。故选D。
【点睛】氧化铜在灼热条件下才能和一氧化碳反应,常温下无法反应。
9.B
【详解】A、金刚石是天然存在的硬度最大的物质,可用于作钻头,故A正确;
B、铁由于具有良好的导热性,可用作炊具,故B错误;
C、干冰升华吸热,所以干冰可用于人工降雨,故C正确;
D、稀有气体通电可以发出不同颜色的光,所以稀有气体可用于作霓虹灯,故D正确;
故选B。
10.A
【详解】氧化铜与铁粉都是呈黑色,所以①正确。该题中发生的反应有:氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜(溶液呈蓝色)和水;铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁(浅绿色);可能还会发生铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;所以错误。反应后的滤液中加入铁丝,表面无明显变化,说明溶液中不存在硫酸铜和硫酸,滤液则为硫酸亚铁的溶液。则铜一定被铁完全置换。所以③正确,④⑤不正确。
点评:根据金属的化学性质进行解答。
11.C
【详解】合金是在金属中加热熔合某种金属或非金属制的具有金属特性的物质,故合金属混合物。故选C。
12.B
【详解】A、除了溶剂的种类不同外,溶剂的质量和温度也不同,不符合控制变量法,不能达到实验目的;
B、黄铜与纯铜相互刻画,纯铜上有 划痕,黄铜上没有,说明黄铜硬度比纯铜大,能达到实验目的;
C、铜与稀盐酸不能发生化学反应,不能验证质量守恒定律,不能达到实验目的;
D、干冷的烧杯内壁有水珠生成,说明甲烷燃烧有水生成,证明甲烷中含有氢元素,不能探究是否含有碳元素,不能达到实验目的。
故选B。
13.C
【详解】A、氮气化学性质不活泼,因此可以用作保护气,是利用了氮气的化学性质,故A不符合题意;
B、铜、银、金常温性质稳定,因此可以用来制作货币,也是化学性质,故B不符合题意;
C、稀有气体制作霓虹灯,是利用通电时稀有气体可以发光,是物理性质,故C符合题意;
D、碳素墨水中的碳在常温下化学性质稳定,因此可以保存长时间也是化学性质的体现,故D不符合题意;
故选C。
【点睛】化学性质是在化学变化中表现出来的性质,结合此要点进行判断。
14.(1)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
(2)4Al+3O2═2Al2O3
(3) 氧气、水 刷漆
【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为。
(2)铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,反应的化学方程式为。
(3)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果;为了防止钢铁的锈蚀,人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法,这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水。
15.(1)氧气和水
(2)
(3)银/Ag
【详解】(1)铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的结果;
(2)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应方程式为;
(3)根据金属活动性顺序:铁>氢>铜>银,处理某废旧金属后的溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3,为回收其中的金属,向该溶液中加入一定量的铁粉,铁先与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,待硝酸银反应完全,若还有铁粉剩余,铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定不含有铁,则一定发生硝酸银和铁的反应,不一定发生铁和硝酸铜的反应,则滤渣中一定含有的金属是银,可能含有铜,一定不含有铁。
16.(1)活泼
(2)导电性
(3)使用完毕过后清洗干净,擦干保存(合理即可)
(4)
(5)铜(或Cu)、铁(或Fe)
【详解】(1)由表格信息可知:青铜被最早利用,接着是铁、锌、铝,在金属活动性顺序表中,四种金属的活泼性由强到弱的顺序为铝、锌、铁、铜,所以金属化学性质越活泼,冶炼难度越大,使用年份就越晚,故填:活泼;
(2)铜通常被用来制造导线,这主要是因为它具有导电性,故填:导电性;
(3)铁生锈是铁与空气中的水、氧气共同作用的结果,所以为了防止家中常用铁锅生锈,可采取的措施是:使用完毕过后清洗干净,擦干保存,故填:使用完毕过后清洗干净,擦干保存(合理即可);
(4)铝能与氧气反应,生成一层致密的三氧化二铝薄膜,化学方程式为,故填:;
(5)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中加入过量的铁粉,铁能够将铜从它的盐溶液中置换出来,铁不能将锌从它的盐溶液中置换出来,因此充分反应后过滤得到的滤渣中有没反应完的铁以及置换出来的铜,故填:铜(或Cu)、铁(或Fe)。
17.(1) 低 与氧气接触
(2)紫色石蕊试液变红
(3)①②/②①
(4)红磷量不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开止水夹等(合理即可)
【详解】(1)白磷和红磷所处的环境温度相同,白磷燃烧而红磷不燃烧,说明白磷的着火点比红磷的低,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,紫色石蕊试液变红。
(3)想要得出铁生锈的条件之一是铁与空气(或氧气)直接接触,需要改变的变量为是否接触空气,故选①②可以对比现象得出。
(4)测定空气中氧气的含量实验中,导致实验结果偏小的原因可能是红磷的量不足(氧气没有消耗完全,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果过偏小),或装置漏气(燃烧冷却后瓶内气压小于大气压有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果过偏小),或装置没有冷却至室温就打开止水夹(气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果过偏小)。
18. B 溶于水形成胶状物,吸附杂质并沉淀 乳化 +4 N2 2H2+O22H2O
【详解】(1)金、银、铜可用于制作奖牌是因为有金属光泽,化学性质稳定(一般不与其他物质发生化学反应),与导电性无关;
(2)在自来水厂净化处理水的过程中,明矾溶于水形成胶状物,吸附杂质并沉淀;
(3)洗涤剂能去除油污是利用了洗涤剂的乳化作用;
(4)氧元素显-2价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(-2) ×4=0,则x=+4;由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8,反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、0、8,根据反应前后原子种类、数目不变,则3X分子中含有6个氮原子,则每个X分子由2个氮原子构成,则物质X的化学式为N2;火箭第三级中,液氢和液氧反应生成水,反应的化学方式成为2H2+O22H2O。
19. 生铁 钢 含碳量不同
【详解】铁的两种含碳量不同的合金分别是生铁和钢,钢含碳量为0.03%~2%,生铁含碳量为2%~4.3%。纯铁较软,生铁硬度比纯铁大;不锈钢比纯铁的机械性能好得多。
20. 收集一氧化碳,防止造成空气污染 先通一段时间CO 开始加热 变浑浊 Cu2O
500
【详解】(1)一氧化碳还原氧化铜后的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,不能直接排放到空气,所以装置中气球的作用是收集一氧化碳,防止造成空气污染;
(2)一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,所以实验开始前,需要先通一段时间CO,然后开始加热,在高温的条件下,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,当观察到澄清石灰水变浑浊的现象,说明CO与CuO已经发生反应;
(3)①由图象可知,400℃时,反应的固体产物中含有Cu和Cu2O;
②由图象可知,500℃时固体中只有铜,则该反应是在加热的条件下,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为;
③由图象可知,用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度至少要控制在500℃以上。
21. 温度达到可燃物着火点 铁生锈需要与氧气接触 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【详解】(1)实验A中,火柴头、火柴梗都和氧气接触,加热到一定温度时,火柴头燃烧,火柴梗没有燃烧,可以说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物着火点;
(2)实验B中,①中铁钉与水和氧气同时接触,铁钉锈蚀②中铁钉没有和氧气接触,无明显变化,得出的结论是:铁生锈需要与氧气接触;
(3)③实验C中,加入氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪更明显,证明CO2与NaOH溶液中的溶质确实发生了反应,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
22.(1)生成的氢气质量是:7g+93.7g-100.5g=0.2g;
(2)解:设参加反应Zn的质量为x,生成硫酸锌的质量为y
x=6.5g
;y=16.1g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%=16.1%
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.1%。
【详解】(1)由质量守恒定律定律可知该反应生成的氢气质量是:7g+93.7g-100.5g=0.2g;
(2)解:设参加反应Zn的质量为x,生成硫酸锌的质量为y
x=6.5g
;y=16.1g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%=16.1%
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.1%。
【点睛】化学反应后所得溶液的质量等于所有加入物质的质量总和减去生成的气体、沉淀质量以及没有参加反应的不溶物的质量。
答案第1页,共2页
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