专题8 金属和金属材料 练习题
一、选择题
1.下列有关实验现象描述正确的是
A.木炭在空气中完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳
B.铁在空气中点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体并放出大量热
C.铁与硫酸铜溶液反应,铁丝表面生成红色物质,溶液由浅绿色变为蓝色
D.加热碳和氧化铜混合物时,黑色固体变为红色,澄清石灰水变浑浊
2.生活中处处蕴含着化学知识,下列说法或做法错误的是
A.用碳素笔书写档案是因为碳在常温下化学性质稳定
B.在铁表面刷漆可以防止铁锈蚀
C.用武德合金制保险丝是因为它的熔点低
D.夜晚发现煤气泄漏,立即开灯检查
3.下列有关金属的描述正确的是
A.铝比铁活泼,铝更容易生锈 B.多数合金的熔点低于组成它的成分金属
C.可以用填埋法处理金属废弃物 D.菜刀用湿布包起来可以防止生锈
4.以下是某同学对实验现象的记录,正确的是
A.打开装有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,瓶口出现白烟
B.氯化铵和熟石灰混合研磨会产生出有刺激性气味的气体
C.将铁钉放入硫酸铜溶液中,铁钉上有银白色的固体生成
D.硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
5.下列物质的性质与用途均正确并相对应的是
A.钨的导电性好——钨用于制作灯泡里的灯丝
B.CO2水溶液显酸性——CO2用作大棚蔬菜的气体肥料
C.氢氧化钠能够与酸反应——氢氧化钠用于改良酸性土壤
D.铝在空气中与氧气反应生成致密氧化膜——铝合金用于制作卫生间的置物架
6.下列叙述的事实不能用金属活动性顺序解释的是
A.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气
B.镁、铁分别与稀盐酸反应的剧烈程度不同
C.铝合金门窗比铁制门窗更耐腐蚀
D.锌能将银从硝酸银溶液中置换出来
7.逻辑推理是理化学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.纯水一定是软水,则软水一定是纯净物
B.氯化钠、碳酸钙等盐中都含有金属元素,则盐中一定都含有金属元素
C.金属可以导电,但可导电的材料不一定是金属
D.物体不受力时总是保持静止或匀速直线运动状态,则物体保持静止状态时一定不受力
8.下列实验现象记录正确的是
A.铜丝在空气中加热,生成黑色的氧化铜
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白色烟雾,放出热量
C.把铁丝放入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色
D.向镁条中加入稀盐酸,反应剧烈,有气泡产生,放出热量
9.下列关于资源、能源、环保方面的叙述不正确的是( )
A.由于全球气候变暖,所以要减少二氧化碳对空气的污染
B.地球表面约71%被水覆盖,但人们可直接利用的淡水资源不到水储量的1%
C.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,地壳中含量最多的金属元素是铝元素
D.节约用水和防治水体污染是保护水资源的有效途径
10.比较推理是化学学习中常用的思维方式,下列推理正确的是
A.烧碱属于碱,故纯碱也是碱
B.生铁比铁硬,故黄铜比铜硬
C.Al(OH)3可以治疗胃酸过多,故NaOH也可治疗胃酸过多
D.洗涤剂对油污有乳化作用,故汽油对油污也有乳化作用
11.高炉炼铁的主要原料是
①铁矿石 ②一氧化碳 ③焦炭 ④石灰石 ⑤孔雀石 ⑥空气
A.①②④⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①④⑤⑥
12.向5.6克混有少量铜粉的铁粉中加入足量稀盐酸,产生氢气的质量
A.大0.2克 B.等于0.2克 C.小于0.2克 D.无法确定
二、填空与简答
13.世博同学在探究铝、铜、银三种金属活动性顺序时做了如下实验,并由此得出了正确结论。
(1)请指出上述实验操作中的错误________________________________________;
(2)乙中发生的化学反应方程式为______________________________。
14.镁、锌合金粉末5 g恰好与一定质量的10%的稀盐酸完全反应,将反应后的溶液蒸发,得到不含结晶水的固体12.1g,则反应中生成氢气的质量为 g。
15.根据下列反应事实写出相应的化学方程式及反应类型。
(1)硫在氧气中燃烧 ;基本反应类型 ;
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜 ;
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气 ;基本反应类型 ;
(4)石灰水与二氧化碳反应 ;
(5)把一氧化碳通入到灼热的氧化铜中 。
16.北京世园公园里中国馆主体为钢结构,拼装钢材杆件达到1.2万多根,所有杆件均为现场拼装焊接。
(1)用一氧化碳和赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁的化学方程式是 。
(2)菠菜中含有“铁”,这里的“铁”指的是 (填 “铁元素”或“铁单质”)。
(3)铁锅可以用来炒菜,主要利用的铁的性质是 。
(4)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。不能用铁桶配制波尔多液的原因是 (用化学方程式表示)。
(5)碳纤维是含碳量高于90%的新型材料,密度比铝小,强度比钢大。为了提高碳纤维的强度,必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理,测得碳纤维强度与热处理温度的关系如图所示。碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
17.铝是地壳中含量最多的金属元素,铝及其合金在生产、生活中占据着重要地位。如图是铝的原子结构示意图和它在元素周期表中的信息,请回答下列问题:
铝元素位于元素周期表第 周期,金属铝与稀盐酸反应时,铝原子易 最外层电子,写出反应的化学方程式: ,工业上常用电解氧化铝的方法冶炼铝,写出反应的化学方程式: 。金属铝与铝合金的性质差异较大,原因是 。
18.铜是人类最早利用的金属之一.
(1)下列铜制品中,利用金属导热性的是 (填字母序号).
(2)利用废旧电池铜帽(含 Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如下(反应条件已略去):
已知:
①过程Ⅱ中分离操作的名称是 .
②过程Ⅲ中有气体产生,反应的化学方程式为 .
19.为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。
(1)X的成分为 。
(2)加入B时反应的化学方程式为 。
三、科学探究题
20.某化学实验小组对高锰酸钾溶液能否腐蚀铜片进行研究。他们将铜片分别放入4种溶液中浸泡相同时间,现象如下表。
实验编号 ① ② ③ ④
溶液 0.1%高锰酸钾溶液25mL 0.1%高锰酸钾溶液25mL+10滴浓硫酸 25mL蒸馏水+10滴浓硫酸 1%高锰酸钾溶液25mL+10滴浓硫酸
铜片质量/g 实验前 0.54 0.54 0.54 0.54
18h后 0.54 0.52 0.54 0.43
请回答:
(1)实验③的目的是 。
(2)通过对比实验②和④,得出的结论是 。
(3)同学们又进行了实验⑤:将实验③中的药品用酒精灯加热,观察到生成有刺激性气味的气体,铜片变小。对比实验③和⑤,得出的结论是 。
(4)欲得出“高锰酸钾和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比 (填编号)。
四、计算题
21.某化学实验小组要检测黄铜(铜、锌合金)中金属铜的纯度,同学们取6.5g黄铜样品,向其中分三次共加入15g盐酸溶液,充分反应后测得实验结果如下表:
实验次数 1 2 3
盐酸质量 5g 5g 5g
氢气质量 0.04g m 0.02g
请计算:
(1)第二次实验产生氢气的质量m___________g。
(2)黄铜(铜、锌合金)中金属铜的纯度。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A、木炭在空气中完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,属于实验结论,不是实验现象,不符合题意;
B、铁在空气中不能燃烧,只能烧至红热,铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,不符合题意;
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,不符合题意;
D、碳和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,现象为黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊,符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A. 用碳素笔书写档案是因为碳在常温下化学性质稳定,此选项正确;
B. 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果,在铁表面刷漆可以防止铁锈蚀,此选项正确;
C. 金属制成合金后熔点降低,用武德合金制保险丝是因为它的熔点低,此选项正确;
D. 任何可燃性气体与空气混合都有一个爆炸极限,在爆炸极限范围之内,遇到明火或电火花会发生爆炸。夜晚发现煤气泄漏,不能立即开灯检查,以免发生爆炸,此选项错误。
故选D。
3.B
【详解】A、铝比铁活泼,但铝在常温时,就易与空气中的氧气反应,在表面形成一层致密的氧化膜,所以铝具有较强的抗腐蚀性,错误;
B、多数合金相对组成它的成分金属来说:抗腐蚀性更强、硬度更大、熔点更低,正确;
C、有些金属废弃物中含有有毒,对环境有污染的重金属,所以不可以用填埋法处理金属废弃物,否则会对土壤、水等造成污染,错误;
D、要防止铁生锈,应隔绝空气、水,而湿布有水分,所以菜刀用湿布包起来不可以防止生锈,错误。
故选B。
4.B
【详解】A、因为浓盐酸具有挥发性,所以打开盛有浓盐酸的瓶盖,瓶口出现白雾,说法错误;
B、氯化铵和熟石灰混合研磨,闻到刺激性气味,因为过程中产生氨气,说法正确;
C、将铁钉放入硫酸铜溶液中,铁钉上有红色的固体生成,说法错误;
D、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,说法错误。
故选B。
5.D
【详解】A、钨的熔点较高,故钨用于制作灯泡里的灯丝,不符合题意;
B、二氧化碳是植物光合作用的原料,故二氧化碳可作大棚蔬菜的气体肥料,不符合题意;
C、氢氧化钠能与酸反应,但是氢氧化钠的腐蚀性较强,不能用于改良酸性土壤,不符合题意;
D、铝的化学性质比较活泼,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝具有良好的抗腐蚀性,故铝合金用于制作卫生间的置物架,符合题意。
故选D。
6.C
【详解】试题分析:A中铜位于氢的后面,不能与酸反应生成氢气;
B中镁的活动性比铁强,它与酸反应更剧烈;
C中是由于铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,能阻止铝的进一步氧化;
D、锌位于银的前面,能将银从化合物的溶液中置换出来。
故选C。
考点:金属活动性顺序的应用
7.C
【详解】A、纯水指的是不含杂质的H2O,软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,所以纯水一定是软水但软水不一定是纯净物,故选项错误;
B、盐指由金属离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物,如氯化铵属于盐但不含金属元素,故选项错误;
C、金属具有导电性,石墨也具有导电性,但是石墨不属于金属,故选项正确;
D、用力推桌子,桌子不动,桌子处于静止状态,说明推力等于桌子与地面的摩擦力,故选项错误。
故选:C。
8.D
【详解】A、化学反应现象的描述中不能出现产物,A错误;
B、红磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,B错误;
C、铁丝放入硫酸铜溶液中后溶液由蓝色变成浅绿色,C错误;
D、镁较活泼,与盐酸反应生成气体氢气且反应速率较快,D正确;
故选D。
9.A
【详解】A、二氧化碳不是空气中的有害气体不会造成空气污染,A错;
B、地球表面约71%被水覆盖,但人们可直接利用的淡水资源不到水储量的1%,B正确;
C、地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,地壳中含量最多的金属元素是铝元素,C正确;
D、节约用水和防治水体污染是保护水资源的有效途径,D正确;
故选:A。
10.B
【详解】A、 烧碱是氢氧化钠,氢氧化钠属于碱;纯碱是碳酸钠,属于盐,推理错误,不符合题意;
B、合金的硬度大于组成它的纯金属,所以生铁(合金)比铁硬,黄铜(合金)比铜硬,推理正确,符合题意;
C、胃酸的主要成分是盐酸,Al(OH)3能与盐酸发生反应,可以治疗胃酸过多,NaOH也能与盐酸反应,但腐蚀性太强,不能用于治疗胃酸过多,推理错误,不符合题意;
D、洗涤剂对油污有乳化作用,能去除油污;汽油能除去油污,是将油污溶解,不是乳化,推理错误,不符合题意;
故选B。
11.B
【详解】由于炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气,故选B。
12.C
【详解】假设5.6g粉末全部是铁粉,设生成氢气的质量是x
x=0.2g。
铜与稀盐酸不反应,故最后产生氢气的质量小于0.2g。
故选C。
13.(1)使用胶头滴管滴加液体应竖直悬空,不应伸到试管中,以免污染试剂
(2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
【详解】(1)使用胶头滴管滴加液体应竖直悬空,不应伸到试管中,以免污染试剂;
(2)乙中Cu与AgNO3溶液发生置换反应,生成物为Cu(NO3)2和Ag,化学反应方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
14.0.2
【详解】镁、锌合金粉末5g恰好与一定质量的10%的稀盐酸完全反应,生成氯化镁、氯化锌的固体混合物12.1g,根据反应前后元素质量不变,则氯化镁、氯化锌的混合物中含氯元素的质量为12.1g-5g=7.1g。在盐酸中,氢元素与氯元素的质量比为1:35.5,设产生的氢气的总质量为x,则。解得: x=0.2g。
15. 化合反应 分解反应
【详解】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,方程式:;多变一,化合反应;
(2)金属铝与氧气反应生成氧化铝,方程式:;
(3)实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式:;一变多,分解反应;
(4)石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式:;
16. 铁元素 导热性 在215-240℃范围内,随着热处理温度的升高,碳纤维强度先增大后减小,230℃时最强
【详解】(1)用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的原理是:一氧化碳在高温条件下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。
(2)菠菜中含有“铁”,这里的“铁”指的是:铁元素。
(3)铁锅可以用来炒菜,主要利用的铁具有良好的导热性的性质,通过热传递来加热食物。
(4)活动性较强的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来,波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成,不能用铁桶配制波尔多液的原因是:金属铁的活动性比铜强,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和单质铜,铁桶会被腐蚀,该反应的化学方程式为:。
(5)由图可知,碳纤维强度与热处理温度的关系是在215~240℃的温度范围内,随着热处理温度升高碳纤维强度先增大后减小,在230℃时最强。
17. 三 失去 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al2O34Al+3O2↑ 金属铝和铝合金的组成不同
【详解】由铝原子结构示意图可知,铝原子的核外有3个电子层,所以铝元素位于元素周期表第三周期;铝原子的最外层有3个电子,在化学反应中易失去最外层的3个电子,铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,氧化铝在通电的条件下分解为铝和氧气,化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,金属铝与铝合金的性质差异较大,原因是金属铝和铝合金的组成不同。
18. C 过滤
【详解】(1)利用铜的导热性可以做成火锅;
(2)①过程Ⅱ中为了分离固体和液体,操作的名称是过滤;
②因为锌过量,所以过程Ⅲ中是稀硫酸与锌反应,生成了硫酸锌和氢气,反应的化学方程式是:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
19.(1)Zn、Cu
(2)
【分析】原溶液为含有CuSO4与ZnSO4的废液,目的为回收Cu、ZnSO4,根据图示流程可知溶液Z经过操作II后得到ZnSO4固体,则溶液Z为ZnSO4溶液;所以操作I为加入足量的Zn,Zn与CuSO4反应后得到ZnSO4与Cu,则固体X为Cu与Zn的混合物;加入适量B,为加入适量的稀硫酸,Zn、Cu与适量的H2SO4反应后,得到Y为Cu,溶液Z为ZnSO4溶液,溶液Z蒸发结晶后可以得到ZnSO4固体。
【详解】(1)根据上述分析可知X为Cu、Zn的混合物;
(2)B为稀硫酸,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气,化学反应方程式为:。
20. 探究稀硫酸能否腐蚀铜片 酸性条件下,高锰酸钾浓度越高,腐蚀性越强 在其它条件相同时,温度越高,酸性高锰酸钾对铜片的腐蚀性越强 ①②③
【分析】(1)依据③中实验试剂分析;(2)依据②④的实验试剂和本实验的目的分析;(3)依据题中实验操作和实验现象分析;(4)依据表中实验信息和题意要求分析。
【详解】(1)依据③中实验试剂是25mL蒸馏水+10滴浓硫酸,是将浓硫酸稀释,与铜片作用,则实验目的是探究稀硫酸能否腐蚀铜片,故填:探究稀硫酸能否腐蚀铜片;
(2)②0.1%高锰酸钾溶液25mL+10滴浓硫酸,反应后铜片质量由0.54g变为0.52g,④1%高锰酸钾溶液25mL+10滴浓硫酸,反应后铜片质量由0.54g变为0.43g,则通过对比实验②和④,得出的结论是在酸性条件下,高锰酸钾浓度越高,腐蚀性越强,故填:酸性条件下,高锰酸钾浓度越高,腐蚀性越强;
(3)将实验②中的药品用酒精灯加热,观察到生成有刺激性气味的气体,铜片变小,说明酸性高锰酸钾的腐蚀性增加,对比实验②和⑤,得出的结论是在其它条件相同时,温度越高,酸性高锰酸钾对铜片的腐蚀性越强,故填:在其它条件相同时,温度越高,酸性高锰酸钾对铜片的腐蚀性越强;
(4)分析表中实验信息可知,①证明高锰酸钾单独作用下铜片不腐蚀,③证明稀硫酸单独作用下铜片不腐蚀,②证明高锰酸钾与硫酸共同作用时铜片被腐蚀,则欲得出“高锰酸钾和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比①②③,故填:①②③。
【点睛】此题主要考查实验探究能力,主要是利用表中信息及对比法来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
21.(1)0.04;(2)50%
【详解】(1)第一次加5克盐酸生成0.04克氢气,第三次加5克的盐酸还生成了0.02克的氢气,说明第二次反应中金属是过量的,也生成0.04克氢气,故答案为0.04;
(2)共生成氢气的质量为:0.04g+0.04g+0.02g=0.1g
设生成0.1g氢气,需金属锌的质量为x。
x=3.25g
合金中铜的质量分数即纯度:×100%=50%
答:黄铜(铜、锌合金)中金属铜的纯度为50%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页