第四单元 金属 练习题
一、选择题
1.制造汽车要用到含铜、铁、铝等金属材料。对金属材料的说法正确的是( )
A.车体多用钢材制造,其表面喷漆只是为了美观
B.工业上用二氧化碳还原赤铁矿冶炼金属铁
C.铜、铁、铝在一定条件下都能发生置换反应
D.在实验室中探究铝、铜的金属活动性顺序,除铝、铜外,还要用到的试剂是浓硫酸
2.合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法正确的是
A.合金属于纯净物 B.合金中只含金属元素
C.合金的硬度比其成分金属小 D.废旧合金需回收利用
3.下列有关实验现象描述不正确的是
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色的火焰,有水雾产生
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.将铁钉放入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色,铁钉表面有红色析出
4.已知Mg能在CO2气体中燃烧,反应方程式为CO2+2Mg2MgO+C。下列说法不正确的是( )
A.该反应属于置换反应 B.Mg发生还原反应
C.镁条着火不能用CO2灭火器灭火 D.燃烧不一定需要氧气
5.下列化学方程式符合题意且书写正确的是
A.医疗上用碱性物质中和胃酸过多:
B.正常雨水的pH略小于7的原因:
C.证明铜的活动性比银强:
D.实验室制取氧气:
6.如图是某反应的微观示意图,“”、“”、“”分别表示质子数不同的3种原子。下列有关该反应的叙述不正确的是( )
A.原子是化学变化中的最小粒子
B.反应中原子可化分为质子和中子
C.化学反应中分子可化分为原子
D.该反应属于置换反应
7.在给定条件下,下列物质间的直接转化能成功的是
A.CCO2 B.CuCuSO4
C.CaCO3CaO D.FeFeCl3
8.有X、Y、Z、W四种金属,只有X在自然界主要以单质形式存在.W的盐溶液不能用Y制的容器盛装,但可以用Z制的容器盛装.由此可得到这四种金属的化学活动性由强到弱的顺序为( )
A.X>Y>Z>W B.Z>W>Y>X C.X>W>Z>Y D.Y>W>Z>X
9.在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生。下列判断正确的是( )
A.滤出的固体中一定含有铜,可能含有铁和镁
B.滤出的固体一定含有铜,一定不含铁和镁
C.滤液中一定含有氯化镁,可能含有氯化铜和氯化亚铁
D.滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜
10.下列除去物质中少量杂质的方法错误的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A N2 O2 将混合气体缓慢通过灼热的铜网
B NaCl 泥沙 加水溶解、过滤、蒸发
C KCl KClO3 加入少量MnO2,加热
D 铜粉 铁粉 加入足量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
11.分类法是化学学习和研究的重要方法之一。下列分类不正确的是
A.氧化物:水、氧化钙、高锰酸钾 B.盐类:碳酸钾、硝酸铵,氯化钾
C.合金:硬铝、不锈钢、生铁 D.有机化合物:甲烷、乙醇,葡萄糖
12.用含杂质(不与酸反应)的金属镁样品5g与100g稀盐酸恰好完全反应,滤去杂质后试管 中的液体质量是l04.4g,则含杂质的镁样品中镁的质量分数是(Mg+2HCl=MgCl2+H2↑)
A.48% B.96% C.24% D.88%
13.劳动成就梦想。下列劳动项目与所涉及化学知识不相符的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用洗涤剂清洗去除餐具上的油污 洗涤剂能乳化油污
B 在公园的钢铁护栏上涂刷防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
C 炒菜时使用天然气 天然气燃烧放出热量
D 用扇子扇煤炉火 提高煤的着火点
A.A B.B C.C D.D
二、填空与简答
14.小明同学对金属的有关化学性质进行梳理和总结,请完成下列问题。
(1)对下图中几种金属的原子结构示意图进行分析,发现金属原子最外层电子数一般都少于4个,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子变成阳离子,其中D和 (填序号)的化学性质相似。
(2)将铁片用砂纸打磨后,投入适量的稀盐酸中充分反应,观察到的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
15.某学习小组同学以“三晋文化”为主题设计了以下“云旅游”线路(如图所示)。请结合图片及文本信息,分析下列问题,表达自己的观点。
(1)太钢生产的“手撕钢”,厚度只有0.02毫米,不到头发丝直径的三分之一、手撕钢中主要含有的元素是 (写两种,填写符号);“手撕钢”厚度只有0.02毫米,是利用了金属的 性。
(2)自古就有“酒醋同源”的说法。山西陈醋醋香浓郁、扑鼻沁心,从微观的角度解释产生该现象的原因是 ;杏花村汾酒被誉为国之瑰宝,凝聚着中国古代劳动人民的智慧。汾酒的主要成分是酒精(C2H5OH),从化学式C2H5OH中可以得到的信息有 (写一条)。
(3)千年一窟看云冈。云冈石窟所用石材中含有碳酸钙,写出碳酸钙中阴离子的符号: ;参观应县木塔等景点,应注意保护环境卫生,垃圾要扔垃圾桶里。易拉罐应投放到贴有 (选填“可回收”或“不可回收”)标志的垃圾桶。
16.铁生锈实际上是铁与空气中的 、 等发生化学反应的过程;为防止铁生锈可以采取的措施之一是 。
17.完成下列反应的化学方程式,并回答有关问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧 ,属于 基本反应类型;
(2)一氧化碳在空气中燃烧: ,该反应是 (选填“吸热”或“放热”);
(3)碳酸氢铵加热分解: ,化肥“碳铵”应该 保存;
(4)曾青得铁则化为铜: ,铁的表面出现 色固体;
(5)铁片放在稀硫酸中反应 ,反应后溶液颜色呈 色。
18.已知A、B、C三种物质含有同种金属元素,其中A是大理石的主要成分,B为氧化物,E是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。它们之间的转化关系如图所示(部分转换关系反应条件已略去)。请回答:
(1)写出A、C、F的化学式:A ,C ,F 。
(2)写出E与氧化铁反应的现象: ,此反应说明E具有 。
(3)写出A→B的反应化学方程式 ,该反应的基本反应类型为 。
(4)写出E转化为D的化学方程式: 。
19.氯化铁溶液能腐蚀铜,工业上常用此原理生产印刷线路板.以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程:
请回答下列问题:
(1)步骤②中发生了两个反应:2FeCl3+Fe═3FeCl2和 ;
(2)滤渣的成份有 ,步骤③中发生反应的化学方程式是 ;
(3)该流程中可以循环利用的物质是 。
(4)向氧化铜和铁粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,反应停止后,过滤,除去不溶物.向滤液中加一铁片,未看到铁片有任何变化.则滤出的不溶物中一定含有 ,可能含有金属单质 ,滤液中一定含有 ,不可能含有 。
三、科学探究题
20.某化学兴趣小组将铜块加入到盛有稀硫酸的试管中,发现它们不发生化学反应。再向该试管管中加入硝酸钾溶液,发现铜块逐渐溶解且溶液变成蓝色,同时产生大量气泡。
[查阅资料]实验中产生的气体为NO,它是一种无色无味难溶于水的气体,它与空气接触后易生成红棕色的有毒气体NO2,实验室收集NO的方法为
[提出问题]铜块与什么物质发生了化学反应?
[作出猜想]猜想一:硫酸钾;猜想二: 猜想三:硝酸。
[进行实验](1)将铜块加入 溶液中,铜块不溶解,猜想一错误。
(2)将铜块加入硝酸钾溶液中,铜块不溶解,猜想二错误。
(3)铜块加入稀硝酸中,铜块溶解,有无色气体产生,该气体与空气接触后变成红棕色的气体,溶液变成蓝色。猜想三正确。
[讨论交流]
(4)铜不能与稀硫酸反应的原因是
(5)铜与稀硝酸反应的原理为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4X, 则X的化学式为
四、计算题
21.取Cu-Zn合金10g,将该合金放入烧杯中,向其中逐渐加入一定溶质质量分数的稀硫酸,所加稀硫酸与产生气体的质量关系如图所示。请计算:
(1)反应产生氢气的总质量 g。
(2)计算合金中铜的质量。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.车体多用钢材制造,其表面喷漆不仅美观,而且可有效防止与氧气和水接触而生锈,故错误;
B.二氧化碳没有还原性,不能用来炼铁,故错误;
C.铁和铝属于活泼的金属,能与稀盐酸或稀硫酸以及在金属活动顺序中排在其后面的盐溶液发生置换反应,铜也能与在金属活动顺序中排在其后面的盐溶液发生置换反应,故正确;
D.浓硫酸具有强烈的氧化性,能与铜发生反应,故不能选择浓硫酸而应该是稀硫酸,故错误。
故选C。
2.D
【详解】A、由于合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”,所以合金属于混合物。A错。
B、 合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以合金中不一定只含金属元素。B错。
C、合金的硬度一般比各成分金属的硬度要大。C错。
D、为节约使用金属材料,加强环境保护,废旧合金需回收利用。D正确。
综上所述:选择D。
3.A
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误;
B、氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,有水雾产生,故选项说法正确;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,故选项说法正确;
D、将铁钉放入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色,铁钉表面有红色物质析出,故选项说法正确。
故选A。
4.B
【分析】置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和化合物的反应;反应中Mg夺取了二氧化碳中的氧,作为还原剂,发生氧化反应。
【详解】A、置换反应为单质+化合物→单质+化合物,故A正确;
B、Mg夺取了二氧化碳中的氧,作为还原剂,发生氧化反应,故B不正确;
C、根据方程式CO2+2Mg2MgO+C,镁条着火不能用CO2灭火器灭火,故C正确;
D、根据方程式可知,镁条在二氧化碳中也能燃烧,故燃烧不一定需要氧气,故D正确。故选B。
5.B
【详解】A、氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,选项错误;
B、正常雨水的pH略小于7是因为空气中二氧化碳和水生成碳酸,化学方程式书写正确,选项正确;
C、铜的金属活动性比银强,但氯化银难溶于水,不能与氯化银发生置换反应,选项错误;
D、实验室制取氧气可为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为2H2O2 2H2O+ O2 ↑,选项错误。
故选B。
6.B
【详解】A、由微粒的变化可知,原子是化学变化中的最小粒子,故A正确;
B、由微粒的变化可知,原子是化学变化中的最小粒子,不可再分,故B错误;
C、由微粒的变化可知,化学反应中分子可化分为原子,故C正确;
D、由微粒的构成可知,该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故D正确。
故选B。
7.C
【详解】A.CCO2,碳在氧气充分时生成二氧化碳,不充分时生成一氧化碳,选项物质间的转化可能不成功。
B.CuCuSO4,铜属于氢后金属,与稀硫酸不会反应,选项物质间不能转化。
C.CaCO3CaO,碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,选项物质间能够转化成功。
D.FeFeCl3,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不会得到氯化铁,选项物质间不能转化。
故选:C。
8.D
【详解】有X、Y、Z、W四种金属,只有X在自然界主要以单质形式存在,表明四种金属中X的金属活动性最弱;由W的盐溶液不能用Y制的容器盛装,但可以用Z制的容器盛装可知,Y的活动性强于W,Z的活动性弱于W,则四种金属的活动性由强到弱的顺序为Y>W>Z>X,故选D。
【点睛】验证几种金属活动性的方法有:1、利用金属能否与酸反应来验证;2、利用金属与盐溶液的反应来验证。
9.B
【分析】镁和氯化铜反应生成氯化锌和铜,和氯化亚铁反应生成氯化镁和铁,稀盐酸和镁反应生成氯化镁和氢气,和铁反应生成氯化亚铁和氢气,镁和氯化铜反应生成氯化锌和铜,和氯化亚铁反应生成氯化镁和铁;稀盐酸和镁反应生成氯化镁和氢气,和铁反应生成氯化亚铁和氢气。
【详解】A、向滤出的固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生,说明滤渣中不含有铁、镁,故A不正确;
B、滤渣中一定还有镁和氯化铜反应生成的铜,不含有铁、镁,故B正确;
C、滤液中含有镁和氯化铜反应生成的氯化镁,可能含有没有反应的氯化铜,一定含有没有反应的氯化亚铁,故C不正确;
D、滤液中含有氯化镁、氯化亚铁,可能不含有氯化铜,故D不正确。故选B。
【点睛】金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
10.C
【详解】A、将混合气体缓慢通过灼热的铜网,N2不与铜反应,O2能与铜反应被消耗,不符合题意;
B、NaCl溶于水而泥沙不溶于水,采用加水溶解、过滤、蒸发,可以得到NaCl,不符合题意;
C、加入少量MnO2,加热,虽然可以把KCl中的 KClO3转化为KCl,但引进了杂质MnO2,符合题意;
D、铜粉和铁粉混合物中加入足量的稀盐酸,铜粉不溶于稀盐酸,铁溶于稀盐酸,过滤、洗涤、干燥,可以得到铜粉,不符合题意。故选C。
【点睛】应用化学方法除去物质中少量杂质时,要遵守一个原则:不增不减原则,就是不能增加新杂质,也不能减少被提纯物质。
11.A
【详解】A、由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物。高锰酸钾由三种元素组成,属于化合物,不属于氧化物,故A错;
B、碳酸钾、硝酸铵、氯化钾都是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物,均属于盐,故B正确;
C、硬铝、不锈钢、生铁属于三种常见的合金,故C正确;
D、甲烷、乙醇、葡萄糖是三种含碳元素的化合物,属于有机化合物,故D正确。
故选A。
【点睛】解答本题关键是熟悉有机物、盐、氧化物、合金的特点和判断方法。
12.B
【详解】解:设含杂质的镁样品中镁的质量分数是x
x=96%
故选B。
13.D
【详解】A、用洗洁精洗去餐具上的油污,因为洗洁精具有乳化作用,将油污分散为小油滴,故A正确,不符合题意;
B、金属防腐蚀的方法可以通过隔绝潮湿的空气进行,其中最典型的方法就是刷漆,公园的钢铁护栏涂刷防锈漆运用了相应的化学原理,故B正确,不符合题意;
C、炒菜时使用天然气主要利用了天然气燃烧放出热量,故C正确,不符合题意;
D、用扇子扇炉火,使空气流通,补充了氧气,所以会越扇越旺,故选项说法错误,符合题意。
故选D。
14.(1) 失去 E
(2) 铁片表面产生气泡,溶液变成浅绿色
【详解】(1)金属原子最外层电子数一般都少于4个,在化学反应中为达到稳定结构,会失去最外层电子数,达到8或2的相对稳定结构变成阳离子。原子的化学性质由原子最外层电子数决定,原子E与原子D有相同的最外层电子数3,所以化学性质相似。
(2)铁与稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气,故观察到的现象为铁片表面产生气泡、溶液由无色变成浅绿色,相对应的化学方程式为。
15. Fe、C 延展 分子在不断地运动 酒精由三种元素组成(合理即可) 可回收
【详解】(1)钢是铁和碳的合金,故其中主要含有的元素是Fe、C;“手撕钢”厚度只有0.02毫米,是利用了金属的延展性。
(2)山西陈醋醋香浓郁、扑鼻沁心,是由于分子在不断地运动,使人闻到醋香。化学式C2H5OH中可以得到的信息有酒精由三种元素组成、一个乙醇分子含有9个原子等(合理即可)。
(3)写出碳酸钙中阴离子是碳酸根离子,离子符号是CO32-。易拉罐含金属铝,可以回收利用,节约金属资源,故易拉罐应投放到贴有可回收标志的垃圾桶。
16. O2(氧气) H2O(水) 在铁制品表面涂油或者刷漆
【详解】铁与空气中的氧气(O2)和水蒸气(H2O)同时接触时会发生锈蚀;
为防止铁生锈,可以隔绝铁与氧气、水的接触,如在铁制品表面涂油或者刷漆等。
17. 化合反应 放热 低温 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 红 Fe+2H2SO4=FeSO4+H2↑ 浅绿
【详解】(1)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;
(2)一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为:;该反应属于放热反应;
(3)碳酸氢铵易分解产生氨气、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;碳酸氢铵受热会分解,化肥“碳铵”应该阴凉处密封保存;
(4)“曾青得铁则化为铜”说的是将铁放入硫酸铜溶液中,会得到单质铜,同时生成硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;铁的表面出现红色固体;
(5)铁片放在稀硫酸中反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+2H2SO4=FeSO4+H2↑;反应后溶液颜色呈浅绿色。
18.(1) CaCO3 Ca(OH)2 C
(2) 红棕色粉末变成黑色 还原性
(3)
分解反应
(4)
【分析】A、B、C三种物质含有同种金属元素,A是大理石的主要成分,所以A为碳酸钙,B为氧化物,B能够和水反应产生C,C能够转化为碳酸钙,可能是碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化,所以B是氧化钙,C是氢氧化钙,再由A(碳酸钙)、D两种物质相互转化的关系,E是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体,所以E是一氧化碳,碳酸钙高温会生成D,一氧化碳也会生成D,所以D是二氧化碳,F是碳或氧气,经过验证,推断正确。
【详解】(1)由分析可知,A是CaCO3,C是Ca(OH)2,F是C;
(2)E物质与氧化铁的反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,实验现象为:红棕色粉末变成黑色;
(3)A→B的反应是碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:;符合“一变多”,属于分解反应;
(4)E转化为D的反应是一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,化学方程式为:。
19.(1)
(2) Fe、Cu
(3)氯化亚铁/FeCl2
(4) 铜/Cu 铁/Fe 硫酸亚铁/FeSO4 CuSO4和H2SO4
【详解】(1)步骤②中还发生的反应为铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,该反应的化学方程式为:;
(2)铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,铁过量,故滤渣为Fe、Cu;
步骤③中发生反应为铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
(3)由图可知,该流程中可以循环利用的物质是:FeCl2;
(4)向氧化铜和铁粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,氧化铜先与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,由于金属活动性:Fe>H>Cu,故铁先与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,待硫酸铜完全反应后,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤,除去不溶物.向滤液中加一铁片,未看到铁片有任何变化,说明硫酸铜和硫酸已经完全反应,故滤出的不溶物中一定含Cu,铁可能恰好完全反应,也可能过量,故可能含有的金属单质是Fe';滤液中一定含有FeSO4;不可能含CuSO4、H2SO4。
20. 排水法 硝酸钾 硫酸钾 铜的活动性比氢弱 H2O
【详解】[查阅资料]实验中产生的气体为NO,它是一种无色无味难溶于水的气体,可以用排水法收集,它与空气接触后易生成红棕色的有毒气体NO2,不能用排空气法收集,实验室收集NO的方法为排水法;
[作出猜想]
由猜想一:硫酸钾;猜想三:硝酸可推知,猜想二:硝酸钾;
(1)将铜块加入硫酸钾溶液中,铜块不溶解,猜想一错误;
(4)铜不能与稀硫酸反应的原因是铜的活动性比氢弱;
(5)由质量守恒定律可知,反应前后铜原子都是3个,氮原子都是8个,反应前氢原子是8个,反应后应该是8个,包含在4X中,反应前氧原子是24个,反应后应该是24个,其中4个包含在4X中,则X的化学式为H2O。
21.(1)0.2
解:设铜的质量为x,稀硫酸的溶质质量分数为y
答:(2)合金中铜的质量为3.5g。
(3)稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【分析】锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜活动性较弱不和酸反应;利用化学方程式通过氢气质量可以求得锌的质量和稀硫酸中溶质质量。
【详解】(1)由图像可知,恰好反应时,消耗稀硫酸100g,反应产生氢气的总质量为0.2g。
(2)见答案。
(3)见答案。
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