第10章 金属 基础检测题
一、选择题
1.如图是借助U形管探究铁制品锈蚀的条件,下列说法中,错误的是
A.钢丝棉4与钢丝棉3对比可说明铁生锈需要水
B.将蒸馏水煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气
C.钢丝棉1锈蚀最严重说明盐溶液能加快铁锈蚀
D.钢丝棉4与钢丝棉2对比可说明铁生锈需要氧气
2.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是
A.铁器在空气中易被腐蚀,则铝制品在空气中也易被腐蚀
B.化学变化常伴随能量变化,故化学变化一定会有热量放出
C.点燃可燃性气体前要检验纯度,所以点燃氢气前要先检验其纯度
D.分子是构成物质的微粒,因此物质都是由分子构成的
3.暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见右图)。以下对此改进实验的叙述,错误的是
A.发热剂属于混合物
B.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
C.此实验所取发热剂过多
D.发热剂中的食盐可以缩短实验时间
4.下列物质的用途是利用其化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.稀有气体作电光源
C.白炽灯中填充氮气 D.铜线制电缆
5.下列措施不能有效保护铁制品的是
A.铁铲存放在潮湿环境中 B.铁锅使用后及时擦干
C.给铁制栏杆表面刷漆 D.给自行车链条涂油
6.下列实验现象描述正确的是
A.铁钉放入硫酸铜溶液中,铁钉表面有红色的铜生成
B.氢气在空气中燃烧,产生蓝色火焰
C.一氧化碳还原氧化铜,黑色粉末逐渐变成红色
D.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放热,产生有气味的气体
7.取镁、铝两种金属的混合物12.6g,加入一定量的稀硫酸中恰好完全反应,反应后溶液质量增加了11.4g。将反应后的溶液蒸发结晶、干燥,所得固体质量为
A.24.0g B.36.6g C.70.2g D.82.4g
8.、、是三种金属,根据下列有关化学方程式可知,三种金属的活动性顺序是
①
②
③
④与不反应
A. B.
C. D.
9.下列有关实验现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟雾
B.木炭在氧气中燃烧,发出红光,生成二氧化碳
C.电解水实验中正、负极产生气体的体积比为2:1
D.一氧化碳高温还原氧化铁,红棕色粉末变为黑色
10.英国科学家成功研制出二氧化硅纳米纤维,纯度极高的超纯SiO2制造时的反应原理用化学方程式表示为SiCl4(气)+O2(气)SiO2(固)+nCl2(气)。下列说法不正确的是
A.硅是地壳中含量最高的非金属元素 B.该化学方程式中n=2
C.该反应为置换反应 D.反应前后原子总数不发生变化
11.铝和铁分别与足量的盐酸反应,生成氢气的质量相等,则参加反应的铝和铁的质量比为
A.9:28
B.27:56
C.2:3
D.1:1
12.如图能够正确反映选项所描述变化关系的是( )
A.向足量等质量分数的稀盐酸加入等质量的锌、铁
B.向稀硫酸溶液中加入水
C.电解水的过程
D.向一定量的CuCl2溶液中加入铁粉
13.如图所示实验的设计中,能达到实验目的是( )
A.甲:探究铁生锈是否需要水
B. 乙:探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
C. 丙:探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用
D. 丁:探究呼出气体和空气中氧气含量的不同
二、填空与简答
14.在AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入适量铁粉,充分反应后过滤。
(1)加入一定量的铁粉后,一定发生反应的化学方程式是什么 ?
(2)往滤渣中加盐酸,若无明显现象,则反应后滤液中一定含有哪些溶质 ?滤渣中一定含有哪些物质 ?
15.如图所示,大试管底部有螺旋状的光亮的铁丝,把试管倒插入水中,放置一周后,观察到试管内的水面将 ,产生以上现象的原因是 。
16.生活中蕴含着丰富的化学知识。请回答下列问题:
(1)请将下列物质和对应的用途连线。
物质 用途
钛合金 人造骨 石墨 制作霓虹灯 稀有气体 作电极
(2)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。下表是我国能源结构变化的调整表,请依据表中数据回答相关问题:
能源占比年份 石油 天然气 煤炭 水电 核电 其它可再生能源
2015年 33% 23% 30% 7% 4% 3%
2030年 31% 26% 24% 7% 5% 7%
2050年 27% 27% 18% 7% 5% 16%
注:其它可再生能源是指太阳能、风能等能源。
①化石燃料是目前应用最广泛的能源,但其不可再生且燃烧会对环境造成污染。在2015年我国能源结构中,占比最小的化石燃料是 。
②从2015、2030、2050年能源结构变化看出,占比增加最多的能源是 。
(3)新冠肺炎是一种急性感染性肺炎,做好自身防护是防止感染的重要措施。家庭和学校常备洗手液、酒精、一次性口罩、温度计等。温度计有多种,常用的体温计有水银温度计,温度升高,水银柱会上升,从微观角度来解释是 。
(4)以下是人们在应对“新型冠状病毒肺炎”时的一些认识,你认为不符合科学道理的是______。
A.家庭消毒时,消毒液越浓越好 B.多饮水,保证身体充足的水分
17.按要求书写化学反应的化学方程式:
(1)有水参加的分解反应 ;
(2)有水生成的分解反应 ;
(3)有水生成的化合反应 ;
(4)有黑色固体生成的化合反应 ;
18.物质A、B、X、M、N由H、O、C、Fe四种元素中的一种或多种组成。
(1)A、B是组成元素相同、在常温下均为气态的氧化物,其中A能参与绿色植物的光合作用,写出A的化学式 ,A与B的化学性质不同的原因是 。
(2)X是红棕色固体,其在高温条件下能与B发生反应,写出X与B反应的化学方程式 。
(3)M为最简单的有机物,是天然气的主要成分,具有可燃性。写出该物质在空气中燃烧的化学方程式 。
(4)N是化学实验室中最常用的燃料,可由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏制得,其化学式为 ;N可以溶解衣服上的油污,其去污原理和洗洁精除油污原理 (填“相同”或“不相同”)。
19.工业上处理黄铜渣(含有Cu、Zn、ZnO、CuO和杂质)废料时,通常将其转化为硫酸锌和铜等回收再利用。其主要流程如图所示(已知:杂质中不含铜,且不溶于水也不参与反应)。
(1)过程Ⅰ中,分离操作名称是 。
(2)写出加入B或试剂D反应的化学方程式为 。
三、科学探究题
20.某化学兴趣小组同学在实验室研究铝与氯化铜溶液的反应,进行了如下探究:
实验操作 实验现象
①有红色物质附着于铝片表面 ②铝片表面逸出大量无色气体,放出大量的热 ③烧杯底部出现红色沉淀和白色沉淀
(1)打磨铝片的目的是 。
(2)现象①和现象③中的红色物质均为Cu,生成该物质的化学方程式为 。
(3)经检验,现象②中的无色气体为氢气。甲同学猜测可能是氯化铜溶液显酸性,经pH计检验,pH<7,证实了甲的猜想。
【查阅资料】
①氯化亚铜(CuCl)可与浓氨水反应生成无色的Cu(NH3)2+和Cl-。
②Cu(NH3)2+,在空气中易被氧化变为蓝色;Cl-可与硝酸银溶液反应,产生白色沉淀。
(4)探究白色沉淀的化学成分:
乙同学通过查阅资料认为白色沉淀可能是CuCl。
已知CuCl是一种微溶于水的白色固体,在空气中易被氧化成唯一褐色产物Cu(OH)Cl,该反应的化学方程式为 。
【进行实验】
①取烧杯底部的白色沉淀,充分洗涤;
②向其中加入浓氨水,沉淀溶解得到无色溶液,将无色溶液分为两份;
③取其中一份无色溶液……
④将另一份无色溶液放置于空气中…
以上步骤③的实验方案是 ;步骤④的现象是 。
【得出结论】通过实验可以确定,该白色固体是CuCl。
【反思与评价】Al和CuCl2溶液反应为什么会出现CuCl呢?
丙同学猜测:可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl。
丙同学为了验证猜想,取Cu粉与15%CuCl2溶液混合,无白色沉淀产生。
(5)丙通过分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象,改进了实验,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl2,改进之处是 。
(6)丁同学认为丙同学的实验还不够严谨,还应考虑 对Cu与CuCl2溶液反应的影响。
四、计算题
21.向盛有一定质量稀硫酸的烧杯中逐渐加入10g锌粒,产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示,充分反应后,称得烧杯中剩余物质总质量为109.8g,请根据关系图分析并计算:
(1)硫酸反应完时,消耗锌的质量为 g.
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数为 %。
(3)反应后所得溶液中的溶质质量分数为 %。(结果保留一位小数)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A、钢棉4只与水接触,不生锈;钢棉3只与氧气接触,不生锈,故二者对比不能说明铁生锈需要水,故A错误;
B、氧气在水中的溶解度随温度升高而减小,所以将蒸馏水煮沸的目的是除去溶解在水中的氧气,故B正确;
C、钢丝棉1与钢丝棉2对比,比钢丝棉2多了钢丝棉与盐溶液接触的条件,锈蚀加剧,说明盐溶液能加快铁锈蚀,故C正确;
D、钢丝棉4只和水接触不生锈,钢丝棉2与空气和水接触生锈,说明铁生锈需要氧气,故D正确;
故选A。
2.C
【详解】A、铁器在空气中易腐蚀,铝在空气中和氧气常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜,可以阻止铝和空气接触进一步被腐蚀,所以铝在空气中抗腐蚀,推理错误;
B、化学变化常伴随能量变化,故化学变化一定会有热量的变化,比如二氧化碳和碳单质在高温下生成一氧化碳,该反应是吸热反应,推理错误;
C、点燃可燃性气体前要检验纯度,所以点燃氢气前要先检验其纯度,推理正确;
D、构成物质的微粒有分子、原子、离子,不是所有的物质都是由分子构成的,推理错误。
故选C。
3.C
【详解】A、发热剂是铁粉、水和食盐等,由多种物质组成,属于混合物,正确;
B、用铁生锈是与氧气和水共同反应,可以消耗氧气,正确;
C、发热剂需过量以尽量消耗氧气,使实验结果更准确,错误;
D、铁生锈是缓慢氧气,食盐可以加速该反应,即可以缩短时间,正确;
故选C。
4.C
【详解】A、干冰用于人工降雨是由干冰升华吸热造成,是物质状态改变,没有新物质生成,属于物理变化,因此利用的是其物理性质,不符合题意;
B、稀有气体作电光源是利用其通电能发光,该性质不需要通过发生化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
C、白炽灯中填充氮气是利用了氮气化学性质稳定,属于化学性质,符合题意;
D、铜线制电缆是利用金属能导电。该性质不需要通过发生化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
故选:C。
5.A
【详解】A、铁铲存放在潮湿的空气中,铁能与氧气、水充分接触,容易生锈,符合题意;
B、铁锅使用后及时擦干,保持表面干燥,能防止铁制品锈蚀,不符合题意;
C、给铁制栏杆表面刷漆,能隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀,不符合题意;
D、给自行车链条涂油,能隔绝氧气和水,能防止铁制品锈蚀,不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A、铁钉放入硫酸铜溶液中发生置换反应生成硫酸亚铁和铜单质,铁钉是银白色,铜单质是紫红色固体,现象是银白色固体表面有紫红色固体析出,铁钉表面有红色的铜生成是实验结论,故选项错误;
B、氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰,故选项错误;
C、一氧化碳加热还原氧化铜,黑色粉末逐渐变为红色,故选项正确;
D、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,并生成刺激性气味的气体,故选项错误。
故选:C。
7.C
【详解】镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,镁、铝两种金属的混合物12.6g,加入一定量的稀硫酸中恰好完全反应,反应后溶液质量增加了11.4g,说明生成氢气质量12.6g-11.4g=1.2g,硫酸中氢元素和硫酸根质量比为2:96=1:48,故和金属结合的硫酸根质量1.2g×48=57.6g,反应后的溶液蒸发结晶、干燥,所得固体即为硫酸根质量与金属质量之和,即为57.6g+12.6g=70.2g,故选:C。
8.D
【解析】略
9.D
【详解】A. 红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟,没有雾,选项错误;
B. 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳是实验结论,不是实验现象,选项错误;
C. 电解水实验中正极生成氧气,负极产生气体为氢气,两种气体的体积比为1:2,选项错误;
D. 一氧化碳高温还原氧化铁,红棕色粉末变为黑色,选项正确,故选D。
【点睛】电解水时,连接电极的玻璃管内生成气体的种类可记忆为“正氧负氢”,生成的气体的体积比记忆为“氢二氧一”
10.A
【详解】A、氧是地壳中含量最高的非金属元素,故说法错误;
B、制造超纯SiO2的反应原理为SiCl4(气)+O2(气)SiO2(固)+nCl2(气),根据元素守恒可知反应前后应该有四个氯原子,则该化学方程式中n=2,故说法正确;
C、根据化学方程式可知该反应属于“单质和化合物反应生成新单质和新化合物”属于置换反应,故说法正确;
D、根据质量守恒定律的原子守恒:反应前后原子总数不发生变化,故说法正确。
故选A。
11.A
【详解】设铝和铁与稀盐酸反应,生成氢气的质量都是2g,设参加反应的铝的质量为x,参加反应的铁的质量为y
解得x=18g
解得y=56g
参加反应的铝和锌的质量比为18g:56g=9:28。
故选:A。
12.A
【详解】A、横坐标代表反应的时间,由于锌的活动性大于铁,因此锌的斜率大于表示铁的斜率;足量溶质质量分数相同的稀盐酸与等质量的铁和锌反应,则铁和锌全部参加反应,
通过反应的化学方程式以及金属与酸反应生成氢气的质量关系可以看出,铁生成的氢气大于锌,故A正确;
B、向稀硫酸溶液中加入水,溶液的酸性减弱,但是仍显酸性,即pH始终<7,故B错误;
C、由电解水的化学方程式可知:
生成氢气与氧气的质量比为4:32=1:8,故C错误;
D、铁与氯化铜发生置换反应生成铜和氯化亚铁,由化学方程式可知:
反应后溶液的质量会减小,但是不会为零,故D错误。
故选A。
【点睛】解题的关键是能正确的分析各个反应的过程,并结合图象分析问题。注意:①向酸中加水,酸性减弱,pH增大,但一直小于7;②电解水产生氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为1:8。
13.C
【详解】A、干燥的空气不含水蒸气,图中实验不能用于探究铁生锈是否需要水,故选项实验的设计不能达到实验目的;
B、图中用的药品分别是白磷、红磷,药品不同,不能用于探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度,故选项实验的设计不能达到实验目的;
C、图中通过对比实验,过氧化氢溶液的浓度相同,体积相同,能探究MnO2可加快H2O2的分解,故选项实验的设计能达到实验目的;
D、带火星的木条在呼出气体、空气中均会熄灭,不能用于呼出气体和空气中氧气含量的不同,故选项实验的设计不能达到实验目的。
故选C。
14. Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag; 硝酸镁、硝酸亚铁; 银。
【详解】(1)加入一定量的铁粉后,一定发生反应:铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag;
(2)往滤渣中加盐酸,若无明显现象,说明滤渣中不含有铁,则反应后滤液中一定含有的溶质:硝酸镁、硝酸亚铁;滤渣中一定含有的物质:银。
【点睛】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。
15. 上升 铁与氧气、水等物质反应,使试管内压强减小
【详解】铁丝与氧气和水等物质充分接触,发生反应而生锈,使试管内气体体积减小,压强减小,在外界大气压作用下,试管中液面上升;故填:上升;铁与氧气、水等物质反应,使试管内压强减小。
16.(1)
(2) 天然气 其他可再生能源
(3)温度越高,汞原子之间间隙越大
(4)A
【详解】(1)钛合金的弹性模量跟人体骨骼相似,且钛合金的耐腐蚀性能非常强,另外重要一点是钛合金植入人体与人体的生物相容性非常好,所以可用人造骨;
石墨具有导电性,可以做电极;
稀有气体通电时会发出有色光,所以可以制成霓虹灯,故填:
(2)①由表格中数据可知,在2015年我国能源结构中,占比最小的化石燃料是天然气,故填:天然气;
②从2015、2030、2050年能源结构变化看出,占比增加最多的能源是其他可再生能源,故填:其他可再生能源;
(3)在水银温度计中,温度升高,水银柱会上升,从微观的角度来讲,是由于汞原子之间的间隙受温度的影响,温度越高汞原子之间间隙越大。所以宏观体现出来的就是温度升高,水银柱会上升。故填:温度越高,汞原子之间间隙越大;
(4)A、家庭消毒时,并不是消毒液越浓越好,而是浓度要适当,故A错误,符合题意;
B、饮水保证身体充足的水分,可以有利于身体健康,故B正确,不符合题意;
故填A。
【点睛】本题考查了的知识点较多,解题时根据物质的性质与用途,有关能源的知识来分析解答即可。
17.(1)
(2)/
(3)
(4)/
【详解】(1)有水参加的分解反应即水通电生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(2)有水生成的分解反应即过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水,化学方程式为:;或是碳酸常温下分解为水和二氧化碳,化学方程式为:;
(3)有水生成的化合反应反应前含氢元素和氧元素即氢气和氧气点燃生成水,化学方程式为;;
(4)有黑色固体生成的化合反应如铁和氧气点燃生成四氧化三铁,化学方程式为:;或是铜和氧气加热生成氧化铜,化学方程式为:。
18. CO2 分子构成不同 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 CH4+2O2 CO2+2H2O C2H5OH 不相同
【详解】(1)A、B是组成元素相同、在常温下均为气态的氧化物,其中A能参与绿色植物的光合作用,则A为二氧化碳,B为一氧化碳,A的化学式为CO2,A与B的化学性质不同的原因是分子构成不同。
(2)X是红棕色固体,其在高温条件下能与B发生反应,则X是氧化铁,发生的是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳的反应,反应的化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
(3)M为最简单的有机物,是天然气的主要成分,具有可燃性,则M为甲烷,甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水。反应的化学方程式CH4+2O2 CO2+2H2O。
(4)N是化学实验室中最常用的燃料,可由高梁、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏制得,可知N为乙醇,其化学式为C2H5OH;N可以溶解衣服上的油污,其去污原理和洗洁精除油污原理不相同,洗洁精除油污是乳化。
19.(1)过滤
(2)或
【详解】(1)过程Ⅰ中是将固体和液体分类,则分离操作名称为过滤。
(2)由于锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,则溶液A中的溶质有硫酸锌和硫酸铜,由于最终是回收硫酸锌和铜,则加入的过量B应为锌,锌能与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,则固体C为铜和过量的锌,锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,则D为硫酸。
则加入B的反应为锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为;
加入D的反应为锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为。
20. 除去表面的氧化铝 取其中一份无色溶液于试管中,向其滴加适量硝酸银溶液 溶液变为蓝色 将Cu与CuCl2溶液混合并加热 AlCl3
【详解】(1)打磨铝片的目的是除去表面的氧化铝。
(2)铝和氯化铜反应生成氯化铝和铜,反应的化学方程式为:。
(4)CuCl与氧气、水反应生成Cu(OH)Cl,方程式为:;
以上步骤③的实验方案是向其中滴加硝酸银溶液,检验是否含有氯离子;步骤④的现象是无色溶液变为蓝色。
(5)丙通过分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象可知,铝片表面逸出大量无色气体,放出大量的热,因此改进之处是将Cu与CuCl2溶液混合并加热。
(6)丁同学认为丙同学的实验还不够严谨,还应考虑生成物AlCl3对Cu与CuCl2溶液反应的影响。
21.(1)6.5
由图可知,完全反应时,生成氢气的质量为0.2g
解:设硫酸反应完时,消耗锌的质量为x
x=6.5g
(2)9.8
稀硫酸的质量为:109.8g+0.2g-10g=100g
解:设该稀硫酸中溶质的质量分数为y,生成硫酸锌的质量为z
y=9.8%
z=16.1g
(3)15.1
反应后所得溶液中的溶质质量分数为:
答:(1)硫酸反应完时,消耗锌的质量为6.5g;
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%;
(3)反应后所得溶液中的溶质质量分数为15.1%。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
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