第10章 金属 检测题
一、选择题
1.2021中国航空产业大会暨南昌飞行大会在10月举行,“江西制造”的飞机悉数登场。飞机机身可采用铝锂合金制作,铝锂合金属于
A.混合物 B.化合物 C.氧化物 D.单质
2.相同质量的镁、铝、锌、铁四种金属,分别与足量的稀盐酸反应,下列图像中,能正确反映产生氢气质量和反应速率之间关系的是
A. B. C. D.
3.将24.0g Fe2O3与CO在密闭容器中加热一段时间后得到Fe、FexOy混合物20g,将此混合物溶于100.0g稀H2SO4,正好完全反应产生0.2g H2,FexOy能与稀H2SO4反应但不生成H2。下列说法正确的是
A.混合物中含5.6g铁元素 B.FexOy为Fe3O4
C.生成CO2 11g D.该稀硫酸溶质的质量分数为9.8%
4.下列排序正确的是
A.磷元素的化合价: B.铜元素的质量分数:
C.使用合金的年代: D.金属单质的导电性:
5.下列观点中,正确的有
①长期放置不分层的液体一定是溶液
②用洗洁精除去油污,是由于洗洁精对油污有乳化作用
③炒菜时,油锅内着火,立即加入青菜灭火
④自然界中,由一百多种元素组成的几千万种物质都是由原子、分子或离子构成的
⑤铝的使用比铁和铜晚的多,是因为铝不如铜和铁活泼
⑥稀有气体化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子
⑦置换反应有单质和化合物生成,所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
⑧离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子
⑨加碘盐中的碘指的是碘元素。
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
6.最新研究发现,通过简单的化学反应,可以将树木纤维素转变成超级储能装置,下面是该反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
B.参加反应的 X、Y 两物质的粒子个数比为 3:4
C.该反应不属于置换反应
D.W 物质中碳元素的质量分数最大
7.等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应,下列产生氢气的质量与反应时间的关系图,合理的是( )
A. B.
C. D.
8.下列变化属于化学变化的是
A.铁生锈 B.瓷碗破碎
C.寒冷的冬天在玻璃窗前呼吸,玻璃上出现一层水雾 D.湿衣服晾干
9.分类是化学学习、研究的重要方法。下列有关分类不正确的是
A.非金属元素:F、S B.合金:硬铝、生铁
C.带电微粒:离子、质子 D.混合物:天然气、冰水共存物
10.将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图所示,对于该图像的理解正确的组合是
①A表示锌与稀硫酸的反应 ,方程式为Zn + H2SO4=Zn SO4 + H2↑
②B表示铁与稀硫酸的反应,方程式为2Fe + 3H2SO4 =Fe2(SO4)3 + 3H2↑
③反应结束后两种金属一定都有剩余
④反应结束后稀硫酸都没有剩余
⑤反应结束后消耗两种金属的质量相等
⑥反应结束后所得溶液质量相等
A.①②③ B.②④⑤⑥ C.③⑤⑥ D.①④
11.实验是研究化学的重要途径。下列实验方案设计不正确的是
A.观察颜色:区分铁片和铜片
B.闻气味:区分氧气和氮气
C.用水溶解:区分硝酸铵和氯化钠
D.尝味道:区分厨房中的蔗糖和食盐
12.如图为医用一次性注射器和药瓶的结构示意图。下列说法正确的是( )
A.图中所示的材料包括两种金属材料和两种有机合成材料
B.制作针头的不锈钢是一种合金,属于纯净物
C.用铝皮制外盖,体现了铝具有良好的延展性
D.药瓶的金属外盖通常采用铝制而不用铁制,是因为铝的活动性比铁强
二、填空与简答
13.中国新一代隐形战机歼—20 已装备成军,引来众多媒体广泛关注和报道。制作歼—20 隐形战机的机身材料是一种新型隐形材料。试回答:
(1)飞机发动机叶片使用钛合金,其优点是 (填字母);
A 密度小耐高温B 熔点低C 弹性好韧性高
(2)飞机的能量转化是 能转化成内能再转化为机械能;
(3)飞机底层喷漆主要目的是隔绝水蒸气和 ,用以防锈;
(4)制造飞机的电子材料硅片,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得, 同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 , 飞机在试验飞行放油时,航空汽油不充分燃烧,会产生一种有毒气体是 。
14.金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。
(1)铜丝,铝丝常用作导线,是因为它们具有良好的 性。
(2)早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载,到了现代,炼铁技术得到进一步发展。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应,请写出该反应的化学方程式 ,该反应 (填“属于”或“不属于”)置换反应。
(3)钢窗表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与空气中的 、 接触而生锈。
15.用下图所示实验研究铁的化学性质。
(1)A中铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧,放热,火星四射, 。
(2)B中发生反应的化学方程式为 。
(3)C实验验证铁的金属活动性比铜强,则a为 。
(4)D实验的现象是①中铁钉生锈,②中铁钉未生锈,说明铁钉生锈与 有关。
16.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。根据所学知识回答下列问题:
(1)下列材料中属于金属材料的是 。
A 石灰石 B 钛 C 镁铝合金 D 石墨
(2)焊锡是锡铅合金,常用来焊接金属,把铅加入锡中制成合金的主要目的是 。
(3)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能,因为 。(用化学方程式表示)
(4)某同学取一定质量的锌粉放入盛有硝酸亚铁溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。根据上述实验分析。
①滤渣中一定不含的金属是 。②滤液中(除水以外)一定含有的的物质有 。
17.已知A、B、C、D、E是初中化学中常见的五种物质.其中A、D是黑色固体,B、C、E是无色气体,B的相对分子质量小于C,D中含有使用最广泛的金属元素,它们在一定条件下的转化关系如图所示(其他反应物和生成物已略去)。
(1)写出下列物质的化学式:A ; B 。
(2)写出E转化成D的化学方程式 。
18.实验室有氧化铜和铁的混合粉末,为回收其中的铜,取一定量的样品,进行了下图的实验。
(1)分离得到溶液C的操作名称是 。
(2)写出一个步骤Ⅱ中反应的化学方程式。
(3)步骤II所得溶液C的质量与溶液A的质量可能相等,其原因是什么?
三、科学探究题
19.铬(Cr)是一种重要的金属材料,它具有良好的金属光泽和抗腐蚀性,常用来镀在其他金属的表面上,铜、铬、锰、镍组成合金可以制成各种性能的不锈钢。某校化学研究小组对Cr(铬)、Al、Cu的金属的活动性顺序进行探究,过程如下:
(1)[作出假设]对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设是:
①Cr>Al>Cu②Al>Cr>Cu③Cr>Cu>Al
[设计实验]同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象,记录以下:
金属 Cr Al Cu
与盐酸反应现 气泡产生缓慢,金属逐渐溶解 气泡产生激烈,金属迅速溶解 无气泡产生,金属无变化
[控制实验条件]三种金属加入盐酸前都先用纱布将其表面擦光亮,其目的是 。
A.除去氧化膜,利于直接反应
B.使表面光亮,易观察现象
C.使金属温度相同,易反应
[得出结论]原假设中正确的是 (选填假设中①、②,③)。写出铬(铬与盐酸反应后显+2价)与盐酸反应的化学方程式 。
[结论应用]根据探究结果,请你预测铬与硫酸铜溶液 (填“能”或“不能”)反应,理由是 。
四、计算题
20.某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜(铜锌合金)的组成,取mg黄铜样品于烧杯中,向其中分4次加入相同溶质质量分数的稀硫酸,使之充分反应,每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:
加入稀硫酸的质量/g 充分反应后剩余固体的质量/g
第1次 10 n
第2次 10 7.0
第3次 10 5.5
第4次 10 4.5
回答下列问题:
(1)m= 。
(2)黄铜样品中锌的质量分数为 。
(3)计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数(精确到0.1%)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的金属材料,它是由不同种物质组成的,属于混合物,而单质、化合物(包括氧化物)是纯净物,因此铝锂合金属于混合物。故选A。
2.D
【详解】根据经验公式金属与酸反应时生成的氢气质量=×金属的质量,可知:等质量的镁、铝、锌、铁四种金属分别与稀硫酸时生成氢气的质量大小关系是:Al>Mg>Fe>Zn;由于金属的活动性强弱是:Mg>Al>Zn>Fe,反应的时间是:Fe>Zn>Al>Mg,观察图象D符合该特点。
故选D。
【点睛】找出等质量的镁、铝、锌与酸完全反应放出氢气的质量由大到小的关系。
3.C
【详解】A、根据质量守恒定律,混合物中铁元素的质量等于氧化铁中铁元素的质量,氧化铁中铁元素的质量为,A错误;
B、由A可知铁元素质量为16.8g,C可知生成铁的质量为5.6g,
则FexOy的质量为20g-5.6g=14.4g,FexOy中铁的质量为16.8g-5.6g=11.2g,则FexOy中氧元素的质量为14.4g-11.2g=3.2g,由此可求出FexOy中x、y的个数比为 ,则FexOy为FeO。错误;
C、设混合物中铁的质量为,氧化铁与一氧化碳反应生成二氧化碳的质量的
C错误;
D、设稀硫酸溶质的质量为a,
该稀硫酸溶质的质量分数为,D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.五氧化二磷中,氧元素显-2价,则磷元素显+5价;在单质磷中,磷元素为零价;在PH3中,氢元素显+1价,则P元素显-3价,说法正确;
B.硫的相对原子质量为氧的相对原子质量的2倍,则CuS可变式为:Cu2O4,CuO可变式为Cu2O2;在铜原子个数相同的条件下,氧原子的个数越多,铜元素的质量分数越小,即铜元素的质量分数由大到小为:Cu2O>CuO>CuS,说法错误;
C.合金中使用最早的是青铜,然后是生铁,钛合金最晚,说法错误;
D.银的导电性大于铜,铜的导电性大于铁,说法错误。
故选:A。
5.A
【详解】①长期放置不分层的液体不一定是溶液,如水长期放置不分层,属于纯净物,错误;
②用洗洁精除去油污,是由于洗洁精中含有乳化剂,具有乳化作用,能将油污乳化为细小油滴,随水冲走,正确;
③炒菜时,油锅内着火,立即加入青菜灭火,降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,正确;
④自然界中,由一百多种元素组成的几千万种物质都是由分子、原子或离子构成的,正确;
⑤铝的使用比铁和铜晚的多,是因为铝比铜和铁活泼,错误;
⑥稀有气体化学性质比较稳定,但是它们的原子最外层不都是有8个电子,如氦原子最外层电子数为2,错误;
⑦置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,故置换反应有单质和化合物生成,但是有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应,如高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,属于分解反应,错误;
⑧离子是带电的粒子,但是带电的粒子不一定是离子,如质子是带电的粒子,错误;
⑨加碘盐中的碘指的是碘元素,与具体形态无关,正确;
故正确的有4个。
故选A。
6.C
【分析】由图可知,该反应为碳和氨气在催化剂和高温条件下反应生成氮气和甲烷,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变,不符合题意;
B、由化学方程式可知,参加反应的X、Y两种物质的个数比为3:4,不符合题意;
C、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,符合题意;
D、W即甲烷中C、H元素的质量比为:12:4=3:1,故碳元素的质量分数最大,不符合题意。
故选C。
7.B
【分析】由于稀硫酸过量,因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定,根据化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可以知道每56g铁生成2g氢气,根据化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可以知道每65g锌反应生成2g氢气,所以相等质量的铁和锌与足量硫酸反应铁生成氢气多,对于图象铁的终点纵坐标应该大于锌。根据金属活动性强弱关系锌>铁,可判断锌与稀硫酸反应快,铁与稀硫酸反应慢,即稀硫酸与锌的反应时间短、与铁的反应时间长。
【详解】A.等质量的铁和锌与足量硫酸反应,铁生成的氢气多,图像错误,不符合题意;
B.图像正确,符合题意;
C.等质量的铁和锌与足量硫酸反应,铁生成的氢气多,图像错误,不符合题意;
D.等质量的铁和锌与足量硫酸反应,铁生成的氢气多,图像错误,不符合题意。故选B。
8.A
【详解】A、铁生锈的过程中有新物质铁锈生成,属于化学变化;
B、瓷碗破碎的过程中只是形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
C、寒冷的冬天在玻璃窗前呼吸,玻璃上出现一层水雾的过程中只是水蒸气的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
D、湿衣服晾干的过程中只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。
故选A。
9.D
【详解】A、F表示氟元素,S表示硫元素,依据偏旁,F、S属于非金属元素,故A正确;
B、硬铝、生铁都属于合金,故B正确;
C、离子是原子得失电子后形成的,带电荷;质子带正电荷,故C正确;
D、天然气的主要成分是甲烷,属于混合物;冰水共存物中只有水一种物质,属于纯净物,故D错误。
故选D。
10.D
【分析】将等质量的锌粉和铁粉,分别放入质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,锌比铁活泼,反应速率快,故A表示锌粉,B表示铁粉。
【详解】①A表示锌与稀硫酸的反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:,正确;
②B表示铁与稀硫酸的反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:,错误;
③锌与稀硫酸反应:,65份的锌置换出2份的氢气, ,56份的铁置换出2份的氢气,故生成等质量的氢气,消耗锌的质量大,可能铁过量,也可能两种金属均过量,错误;
④等质量的锌和铁与质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸分别反应,如果稀硫酸全部过量或其中一种剩余,生成氢气的质量不可能相等,故反应结束后稀硫酸都没有剩余,正确;
⑤由以上分析可知,生成等质量的氢气,消耗两种金属的质量不相等,错误;
⑥由以上分析可知,生成等质量的氢气,消耗两种金属的质量不相等,生成氢气的质量相等,故反应结束后所得溶液质量不相等,错误。
正确的是①④。
故选D。
11.B
【详解】A、铁是银白色固体,铜是红色固体,可以通过观察颜色区分两种物质,此选项实验方案正确;
B、氧气和氮气都是无色无味,用闻气味的方法不能鉴别,此选项实验方案错误;
C、硝酸铵固体溶于水吸热,使溶液的温度降低,食盐固体溶于水温度几乎无变化,此选项实验方案正确;
D、蔗糖有甜味,食盐有咸味,可以通过尝味道区分两种物质,此选项实验方案正确。
故选B。
12.C
【详解】A、图中所示的材料包括两种金属材料(铝皮外盖和不锈钢针头)和一种有机合成材料(塑料针筒),故A不正确;
B、制作针头的不锈钢是一种合金,属于混合物,故B不正确;
C、用铝皮制外盖,体现了铝具有良好的延展性,故C正确;
D、药瓶的金属外盖通常采用铝制而不用铁制,是因为铝和氧气生成致密的氧化铝薄膜,保护金属铝,故D不正确。故选C。
13. A 化学 氧气(空气) SiO2+2CSi+2CO↑ CO(一氧化碳)
【详解】(1)钛合金用于飞机发动机,主要是因为钛合金具有密度小耐高温的特性,有利于减轻飞机的重量,提升飞行速度,还可以避免飞机在飞行过程中产生的高温对材料的影响。
故选:A;
(2)飞机在飞行过程中,燃料燃烧将化学能转化为内能,再转化为机械能,推动飞机飞行。故填:化学;
(3)飞机喷漆是为了隔绝空气和水蒸气,以上金属材料生锈。故填:空气(或氧气);
(4)根据信息可知,二氧化硅与碳反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为:SiO2+CSi+2CO↑,飞机燃料含碳元素,不充分燃烧会生成一氧化碳,污染环境。故填:CO(一氧化碳)。
14.(1)导电
(2) 不属于
(3) 水 氧气
【详解】(1)铜丝,铝丝常用作导线,是因为它们具有良好的导电性。
(2)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,则该反应不属于置换反应。
(3)铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,则钢窗表面喷漆不仅美观,而且可有效防止铁与空气中的水、氧气接触而生锈。
15.(1)生成黑色固体
(2)
(3)硫酸铜/CuSO4(合理即可)
(4)水/H2O
【详解】(1)铁丝燃烧现象为剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体,故填:生成黑色固体;
(2)B中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)C实验验证铁的金属活动性比铜强,可利用铁与铜的盐溶液反应,则a为硫酸铜,故填:硫酸铜##CuSO4(合理即可)
(4)①中铁钉有水、有氧气生锈,②中铁钉有氧气、无水未生锈,说明铁钉生锈与水有关,故填:水。
16. BC 降低熔点 Zn 硝酸亚铁、硝酸锌
【详解】(1)金属材料包括金属和合金,故选BC。
(2)焊锡的熔点要比纯锡的熔点低,更适合用来焊接金属,故填:降低熔点。
(3)铝在空气中与氧气反应,其表面会生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止了铝进一步氧化,故化学方程式为:。
(4)①已知得到浅绿色滤液,即为硝酸亚铁溶液,又知锌比铁活泼,故滤渣中不可能含有锌。②根据①中的分析可知滤液中一定含有硝酸亚铁,而且滤渣中没有金属锌,那滤液中也一定会含有硝酸锌,故填:硝酸亚铁、硝酸锌。
17. C CO 3Fe + 2O2 Fe3O4
【详解】根据题意,A、D是黑色固体,故可能是木炭、二氧化锰、四氧化三铁、氧化铜等物质,又因为D物质中含有使用最广泛的金属—铁,所以D物质为四氧化三铁;再结合图示可知,气体E能转化生成四氧化三铁,故E为氧气;
四氧化三铁能转化生成气体C(一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳),氧气也能转化生成气体C(含碳物质燃烧生成二氧化碳),故C为二氧化碳;又因为氧气也能转化生成气体B,气体B还能转化生成二氧化碳,B的相对分子质量小于C(二氧化碳 ),且B、C都是由A反应得到,所以B、C、E之间的转化为一氧化碳、二氧化碳、氧气之间的转化,因此B为一氧化碳;A(A是黑色固体)、B、C之间的转化为碳、一氧化碳、二氧化碳之间的转化,因此A为碳单质。
答案:(1)C;CO
(2)3Fe + 2O2 Fe3O4
【点睛】在解此类题时,先要找准“题眼”,即有特征的物质或反应现象等,再根据题中的条件进行有目的假设,然后沿着假设进行推导,只要各步都满足,假设就成立,如不满足,可再假设,再验证
18.(1)过滤
(2)或
(3)铁与硫酸铜反应后溶液的质量减小,铁与硫酸反应后溶液的质量增大,当增大的质量等于减少的质量时,溶液的质量相等
【详解】(1)分离得到溶液C的操作名称是过滤,因为过滤可以根据物质的溶解性差异使溶于水与不溶于水的物质分离开;
(2)分析流程图可知,步骤I中,加入过量的稀硫酸后,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,故所得的溶液A中含有的溶质有硫酸亚铁、硫酸铜及过量的稀硫酸,步骤II加入铁粉后,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,也可与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故反应的方程式为;
(3)由(2)分析可知,溶液A中的溶质有硫酸亚铁、硫酸铜及过量的稀硫酸,溶液C中的溶质有A中的硫酸亚铁,和步骤II反应生成的硫酸亚铁,分析反应,可知每56份质量的铁参与反应生成64份质量的铜,溶液质量减小;
分析反应,可知每56份质量的铁参与反应生成2份质量的氢气,溶液质量增加;
故当增大的质量等于减少的质量时,步骤II所得溶液C的质量与溶液A的质量可能相等。
19. A ② Cr+2HCl=CrCl2+H2↑ 能 金属铬排在氢的前面铜排在氢的后面
【详解】[控制实验条件]:用砂布将其表面擦光亮,其目的是除去氧化膜,让金属直接反应,故选A;
[得出结论]:(1)根据金属铬、金属铝和盐酸反应放出氢气,说明铬、铝排在氢的前面,且铝与盐酸反应气泡产生激烈,铬与盐酸反应气泡缓慢,说明铝排在铬的前面;铜不和盐酸反应,说明铜排在氢的后面,三种金属的活动性顺序强弱为:Al>Cr>Cu;
金属铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气,反应的化学方程式:Cr+2HCl=CrCl2+H2↑;
[结论应用]根据金属铬排在氢的前面铜排在氢的后面,所以铬可以和硫酸铜溶液反应。
考点:考查金属活动性的探究
20.(1)10.0
(2)55%
(3)解:设至第三次加硫酸反应过程中参与反应的硫酸的质量为x
则所用稀硫酸中硫酸的质量分数为
答:所用稀硫酸中硫酸的质量分数为22.6%。
【详解】(1)第3到4次固体质量减少5.5g-4.5g=1.0g,第2到3次固体质量减少7.0g-5.5g=1.5g,所以n-7.0=1.5g,解得n=8.5g,m-n=1.5g,解得m=10.0g。
(2)第3到4次固体质量减少5.5g-4.5g=1.0g,第2到3次固体质量减少7.0g-5.5g=1.5g,说明至第4次加硫酸后固体中锌已经被消耗完,此时硫酸过量,故黄铜样品中锌的质量分数为 。
(3)见答案。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页