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【中考解密】2020-2024五年中考化学真题分类汇编(全国版)
专题10 金属材料
1.(2024·江苏苏州·中考真题)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
2.(2024·四川成都·中考真题)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.铝合金作火箭的骨架——密度大
C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
3.(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
4.(2024·江苏扬州·中考真题)下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.铜呈紫红色,可用作导线 B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于切割玻璃 D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
5.(2024·福建·中考真题)下列是小明一天中的生活经历和相关解释,其中错误的是
A.早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水,利用的是金属的导电性
B.下午体育课后喝了葡萄糖溶液,补充的糖类能为人体提供能量
C.傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶,该塑料属于可回收的合成材料
D.晚饭后将洗净的铁锅擦干,是为了防止铁锅生锈
6.(2024·安徽·中考真题)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
7.(2024·江苏苏州·中考真题)下列有关金属的说法正确的是
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
8.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
9.(2024·云南·中考真题)某溶液可能含有HCl、CuCl2、CuSO4中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.d点后,溶液的pH保持不变
B.b点对应的溶液中有三种溶质
C.c点到d点的过程中,溶液中溶质总质量在减少
D.原溶液含有HCl、CuCl2和CuSO4
10.(2024·广东深圳·中考真题)以下实验现象,正确的是
A.如图甲,思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.图乙一周过后,②铁钉产生的铁锈最多
11.(2024·重庆·中考真题)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。
A.竹简 B.陶瓷 C.青铜和金银器皿
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
(3)铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似,可通过灼烧来鉴别它们,写出鉴别它们的化学方程式 。
12.(2024·重庆·中考真题)锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。
(1)Li (填“得到”或“失去”)电子变成Li+。
(2)锂离子电池中含有铝箔,通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的 性。
(3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验:
【方案一】将铝片和铜片相互刻划,金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。
以上方案中,你认为能达到实验目的的是 (填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式为 。
13.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
14.(2024·江苏连云港·中考真题)科技是第一生产力,近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 (填“好”或“差”)。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为+1价,为-3价,则其中Fe的化合价为 。
(3)“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料。
①聚酰亚胺属于有机合成材料。聚酰亚胺中一定含有的元素是 (填元素符号)、H、O、N等。
②铝块可以制成铝箔是利用了铝的 (填“导电”或“延展”)性。
(4)“长征五号”大推力运载火箭助力我国天宫空间站建设。该火箭助推器使用煤油(含C11、C24、C12H26、C13H28等分子)作燃料,液氧作助燃剂。
①煤油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②煤油在氧气中充分燃烧,产物的化学式为 。
15.(2024·四川南充·中考真题)打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了防止铁制品生锈,可采取的措施有 (写一条即可)。
(3)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式是 。
(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
16.(2024·江苏苏州·中考真题)“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。
I.航母建造
(1)航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
①航母电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和 性。
②钢铁的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。
③钛可由二氧化钛(TiO2)制得,TiO2中Ti的化合价为 。
II.能源供给
(2)航母动力由重油(含C8H18等多种成分)燃烧提供。C8H18分子中碳、氢原子个数比为 (填最简整数比)。
(3)通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为 。
III.生命保障
(4)食物和淡水是重要的生活保障。
①供给食物包含牛奶和青菜,其中主要为人体提供蛋白质的食品是 。
②部分淡水可通过减小压强使水的沸点 (填“升高”或“降低”),进而使水汽化、冷凝而获得。
(5)过氧化钠(Na2O2)可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为 。
17.(2023·山西·中考真题)中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”,即“中华人民共和国中央人民政府之印”,代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字,不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是
A.硬度较大 B.熔点较高 C.不溶于水 D.形状美观
18.(2023·山东聊城·中考真题)为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
19.(2023·甘肃武威·中考真题)现有X、Y、Z三种金属,如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化;如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Z、Y、X B.X、Z、Y C.X、Y、Z D.Y、X、Z
20.(2023·陕西·中考真题)用下列各组物质进行实验。能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是
A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B.Mg、Ag、溶液
C.Ag、Cu、溶液
D.Ag、溶液、溶液
21.(2023·江苏无锡·中考真题)用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是
A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀
C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈
D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
22.(2023·湖北武汉·中考真题)对比实验是进行科学探究的重要方式。下图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法错误的是
A.图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B.图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C.图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
D.图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
23.(2023·广东广州·中考真题)钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶,灰绿色 固体 难溶,粉红色 固体 易溶,溶液呈 粉红色 难溶,粉红色 固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
24.(2023·辽宁锦州·中考真题)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后,过滤。下列说法正确的是
A.若滤渣中没有Cu。滤液中一定含有AgNO3
B.若滤渣中有Cu,滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
C.若滤渣中没有Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和Cu(NO3)2
D.若滤渣中有Fe,滤液中一定没有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2
25.(2023·内蒙古呼和浩特·中考真题)某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性,进行如图所示探究实验。
下列有关实验的说法不正确的是
A.甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
B.通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C.若a是Zn,b是溶液,即可实现实验目的
D.若a是Fe,b是溶液,则无需甲试管的实验也能实现实验目的
26.(2023·河北·中考真题)向盛有铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是
A.M点时,溶液中的溶质只有
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.过程中,溶液的逐渐增大
D.该铜锌混合物中锌的质量为
27.(2023·江苏无锡·中考真题)由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和 。
(3)“沉铁”时,转化为沉淀,该反应的基本类型是 。“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时,在高温条件下,利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来;若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的,更利于还原氧化铁,其原因是 。
28.(2023·广东广州·中考真题)我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是______(填标号)。
A.金 B.铜 C.汞 D.钨
(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法,如图a。
①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳,化学方程式为 。
②炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是 。
②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 (填标号)。
A.结晶 B.蒸发 C.蒸馏 D.升华
③必须冷却后才能取锌,是为了防止发生反应: (写化学方程式)。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
29.(2023·江苏苏州·中考真题)中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ、铜的冶炼与防腐
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀、溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[]的条件(如图所示),图中铜片上最不易产生铜绿的是______(填序号)。
A. B. C. D.
Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的、可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对、去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是 。
Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量()随温度变化如图所示。
①图中虚线表示或的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500℃烟气温度下降时,含量降低的主要原因是 (用化学方程式表示)。
③温度低于200℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是 。
30.(2022·湖南娄底·中考真题)现有Zn、Cu、Ag三种金属,每种金属限用一次,只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是
A.AgNO3溶液 B.CuSO4溶液
C.稀H2SO4溶液 D.ZnCl2溶液
31.(2022·湖南怀化·中考真题)现有质量相等的X、Y、Z三种金属,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z在生成物中均显+2价,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.X、Y、Z的金属活动性顺序为:Y>Z>X
B.相对原子质量:Y>Z
C.完全反应生成氢气的质量:YD.Y与H2SO4反应的化学方程式为:
32.(2022·广东广州·中考真题)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是
A.铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C.铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D.含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
33.(2022·江苏无锡·中考真题)现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入盐酸中,X溶解并产生H2,Y不反应,将Y和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在Y表面有Ag析出,而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>Y>X
34.(2022·湖南常德·中考真题)向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液中的溶质一定有三种
B.若滤渣中有两种金属,则滤液中的溶质一定有两种
C.若滤液中只有一种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D.若滤液中有两种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
35.(2022·内蒙古通辽·中考真题)向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应,固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a点溶液呈浅绿色
B.b点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C.取c点固体滴加稀盐酸,无气泡产生
D.c、d点溶液中溶质相同
36.(2022·江苏无锡·中考真题)走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是
A.铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
C.青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
D.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
37.(2022·广东·中考真题)铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是 (写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量(写出计算过程)。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧元素的质量分数随温度的变化如图所示。若(3)中产品是在500℃时干燥还原后得到的,则其中最多含Fe元素 g(产品中只含三种元素)。
38.(2022·陕西·中考真题)白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。
(1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸,观察到都有气泡产生,且锌粉与稀硫酸反应更剧烈,镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色,说明镍的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。
查阅资料可知,镍与稀硫酸反应的化学方程式为:。
(2)接下来,同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。
上图中,固体A是 ,②中反应的化学方程式是 (只写一个)。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是___________(填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
39.(2022·四川成都·中考真题)我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1,该方法的生产过程可用图2表示。
资料:①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和 (写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是 。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。
(4)撒入潮泥灰主要作用是 。不断翻炒液态生铁,是为了降低 元素的含量。
(5)钢的性能优良,如钢的熔点比纯铁 ,易于加工。
40.(2021·广东广州·中考真题)中国的科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功登月,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空。“嫦娥五号”携带了特种芳纶材质的五星红旗,“天问一号”应用了我国研发的新型镁锂合金以及锂氟化碳电池。下列说法不正确的是
A.液氢燃烧只生成水 B.芳纶属于合成纤维
C.镁锂合金是氧化物 D.氟属于非金属元素
41.(2021·江苏苏州·中考真题)下列有关金属的说法正确的是
A.所有金属都呈银白色 B.常温下所有的金属都是固体
C.合金的硬度一般比各成分金属小 D.铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜
42.(2021·浙江嘉兴·中考真题)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.②是通过复分解反应获得铜
C.③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D.④说明铁元素变成了铜元素
43.(2021·福建·中考真题)据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是
A.能与盐酸反应产生氢气
B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应
D.具有良好的导电性
44.(2021·山东济宁·中考真题)一定质量的M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,分析图象得到的以下结论中,不正确的是
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
45.(2021·四川自贡·中考真题)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是
A.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
C.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
46.(2021·湖南郴州·中考真题)向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是
A.滤液中一定有CuSO4和ZnSO4 B.滤液中一定有CuSO4,可能有ZnSO4
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定有气泡产生 D.滤渣中一定有Cu,可能有Zn
47.(2021·江苏连云港·中考真题)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是
A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
48.(2021·广西河池·中考真题)将一定量的锌粉加入到盛有MgSO4和CuSO4混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是
A.滤渣中一定含有Mg和Cu,可能含有Zn
B.滤渣中一定含有Zn和Cu,可能含有Mg
C.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,一定不含CuSO4
D.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,可能含有CuSO4
49.(2021·广东·中考真题)2021年5月,“天问一号”搭载祝融号火星车成功着陆火星。
(1)火星车使用的新型镁锂合金属于 (填“金属”或“复合”)材料,实现了探测器的轻量化。
(2)火星车热控材料——纳米气凝胶的主要成分是二氧化硅,化学式为 ,其中硅元素的化合价为 。
(3)火星车集热窗内装有正十一烷(C11H24),此物质属于 (填“无机物”或“有机物”),其中碳、氢元素的质量比为 。
(4)火星车的动力来源于太阳能,人类正在利用和开发的新能源还有 (写一种)。
50.(2021·山东济宁·中考真题)铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在,铝土矿的主要成分为A12O3(含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见图:
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,操作①的目的是 。
(2)操作③得到的 受热分解生成Al2O3,该反应的化学方程式为 ,铝土矿经过操作①~④的目的是 。
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解A12O3得到金属铝,该反应的化学方程式为 。
51.(2020·江苏苏州·中考真题)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
52.(2020·云南昆明·中考真题)为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是
A.MgCl2溶液、Cu、Sn
B.Mg、Cu、SnCl2溶液
C.Mg、Sn、Cu、盐酸
D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液
53.(2020·辽宁鞍山·中考真题)将一定质量的铁粉加入到Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中加入稀盐酸,无明显现象。下列叙述正确的是( )
A.滤液中一定含有Mg2+和Fe3+
B.滤液中含有Mg2+和Ag+
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤渣中可能含有Mg
54.(2020·湖南长沙·中考真题)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。下列有关金属材科的说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.纯铜比黄铜的硬度更大
C.生锈的钢铁制品没有回收价值
D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等
55.(2020·山东滨州·中考真题)现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
56.(2020·广东广州·中考真题)铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是
A.铁的金属活动性比铝强
B.铝在自然界中以单质形式存在
C.锈蚀的铁制品无回收价值
D.自行车链条涂油有防锈作用
57.(2020·吉林长春·中考真题)下列有关金属材料的说法错误的是
A.在潮湿的空气中铁易生锈
B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
58.(2018·辽宁铁岭·中考真题)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中
B.将Fe、Cu、Ag分别加入稀盐酸中
C.将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中
D.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
59.(2020·四川眉山·中考真题)金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)有铝、锌、铜三种金属,其中不能与稀硫酸发生反应的是 。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是铝表面容易形成 。
(3)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是 (用序号①②③填空)
①Zn、CuSO4溶液、Ag ②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ③Zn、Cu、AgNO3溶液
(4)由所学知识可知,活泼性Fe>Cu,。非金属与金属类似,活泼性C12>Br2>l2,请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式 。
60.(2020·广东广州·中考真题)盐酸是重要的化工原料,也是实验室中最常用的化学试剂之一。
(1)用质量分数为37%的浓盐酸配制1000g质量分数为0.37%(pH约为1)的稀盐酸。
①所配稀盐酸中溶质的质量为 g,所需浓盐酸的质量为 g。
②已知浓盐酸密度为1.19g/cm3,量取上述所需浓盐酸用到的仪器是 (填标号)。
A 10mL量筒
B 50mL量筒
C 试管
D 胶头滴管
③测定所配稀盐酸的酸碱度,应将pH试纸放置在 上。
(2)取少量氢氧化钙粉末于试管中,加入2mL水,振荡,得到白色浑浊液,滴加1滴酚酞溶液,再滴加稀盐酸至反应完全,可观察到的现象是 。
(3)取等质量的铁片和铁粉放入两支试管中,分别加入相同体积相同浓度的稀盐酸。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
②下列示意图中,与实验结果相符的是 (填标号)。
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【中考解密】2020-2024五年中考化学真题分类汇编(全国版)
专题10 金属材料
1.苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
【答案】B
【详解】A、青砖是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误;
B、铜钉属于金属材料,故选项正确;
C、水泥的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
D、玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
故选:B。
2.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.铝合金作火箭的骨架——密度大
C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
【答案】B
【详解】A、由于偏二甲肼具有可燃性,所以偏二甲肼作火箭燃料。A解释合理,不符合题意;
B、由于铝合金密度小、强度和硬度大、抗腐蚀性好,所以铝合金作火箭的骨架。B解释不合理,符合题意;
C、由于碳纤维复合材料密度小、强度高、耐热、化学稳定性好,所以碳纤维复合材料作飞船外壳。C解释合理,不符合题意;
D、由于特种橡胶具有高弹性、耐高温的性质,所以用特种橡胶制成太空服加压层。D解释合理,不符合题意。
综上所述:选择B。
3.《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
【答案】C
【详解】A、“打成薄片”,增大了反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
B、“铁片为胆水所薄”,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,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,不符合题意;
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜,不是红色的煤,符合题意;
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,不符合题意。
故选C。
4.下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.铜呈紫红色,可用作导线 B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于切割玻璃 D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
【答案】D
【详解】A、铜具有导电性,可用作导线,与铜呈紫红色无关,故A不符合题意;
B、石墨具有滑腻感,可用作润滑剂,与石墨能导电无关,故B不符合题意;
C、金刚石硬度大,可用于切割玻璃,与金刚石无色透明无关,故C不符合题意;
D、稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,故D符合题意;
故选:D。
5.下列是小明一天中的生活经历和相关解释,其中错误的是
A.早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水,利用的是金属的导电性
B.下午体育课后喝了葡萄糖溶液,补充的糖类能为人体提供能量
C.傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶,该塑料属于可回收的合成材料
D.晚饭后将洗净的铁锅擦干,是为了防止铁锅生锈
【答案】A
【详解】A、用不锈钢水壶在燃气灶上烧水,利用的是金属的导热性,错误;
B、葡萄糖属于糖类,糖类能为人类供能,则体育课后喝了葡萄糖溶液,补充的糖类能为人体提供能量,正确;
C、塑料矿泉水瓶属于可回收垃圾,则放入可回收垃圾桶,该塑料属于可回收的合成材料,正确;
D、铁在潮湿的空气中容易生锈,则晚饭后将洗净的铁锅擦干(没有水),是为了防止铁锅生锈,正确;
故选A。
6.如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
【答案】D
【详解】A、金属材料包括纯金属及合金,青铜是合金,属于金属材料。A正确;
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘。B正确;
C、清除可燃物,隔绝空气,使温度降到着火点以下,都能达到灭火目的,所以转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭。C正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳。D错误。
综上所述:选择D。
7.下列有关金属的说法正确的是
A.常温下,所有金属单质均是固体
B.工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C.铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D.废旧铁制用品应该直接填埋处理
【答案】B
【详解】A、金属并不都是固体,大多数金属单质在常温下呈固态,金属汞在常温下呈液态,说法错误,不符合题意;
B、工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁,说法正确,符合题意;
C、铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关,说法错误,不符合题意;
D、废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染,应回收处理,说法错误,不符合题意。
故选:B。
8.一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
9.某溶液可能含有HCl、CuCl2、CuSO4中的一种或几种,为了探究其组成,向一定质量的该溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与所加氢氧化钡溶液的质量之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.d点后,溶液的pH保持不变
B.b点对应的溶液中有三种溶质
C.c点到d点的过程中,溶液中溶质总质量在减少
D.原溶液含有HCl、CuCl2和CuSO4
【答案】B
【详解】由图可知,加入氢氧化钡溶液就产生沉淀,之后沉淀质量不再变化,然后沉淀质量增大,说明原溶液中一定含有HCl和CuSO4,硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,硫酸钡沉淀不溶于酸,氢氧化铜沉淀与HCl反应生成氯化铜和水,故生成硫酸钡沉淀的质量为23.3g;ac段是氢氧化钡与HCl反应,沉淀质量不发生变化;c点之后是氯化铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,故生成氢氧化铜沉淀的质量为;
A、d点后反应停止,继续滴加氢氧化钡溶液,溶液碱性增强,故溶液的pH逐渐增大,说法错误,不符合题意;
B、b点时反应还在进行中,发生的反应是盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,因此b点对应的溶液中有氯化钡、盐酸和氯化铜三种溶质,其中氯化铜是硫酸铜与氢氧化钡反应生成的氢氧化铜沉淀与盐酸反应生成的,说法正确,符合题意;
C、c点到d点发生的反应是氯化铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,根据,反应后溶液中溶质质量增大,说法错误,不符合题意;
D、由分析可知,生成硫酸钡沉淀的质量为23.3g,生成氢氧化铜沉淀的质量为,设硫酸铜与氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀的质量为x,
根据、,则,故最终得到的氢氧化铜沉淀的质量仍为9.8g,说明参加反应的氯化铜是硫酸铜与氢氧化钡反应生成的氢氧化铜沉淀与盐酸反应生成的,因此原溶液中不含有氯化铜,原溶液含有HCl和CuSO4,说法错误,不符合题意。
故选:B。
10.以下实验现象,正确的是
A.如图甲,思考乐大海同学滴入硫酸铜溶液后,可以用铁把铜析出
B.反应后电子秤的示数为230.5g
C.对比实验乙的①③:可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一
D.图乙一周过后,②铁钉产生的铁锈最多
【答案】B
【详解】A、甲实验中,根据金属活动性铁>铜,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,实验现象为有红色固体析出,说法错误,不符合题意;
B、甲实验中,根据金属活动性铁>铜,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,该反应遵守质量守恒定律,所以反应前后物质总质量不变,则反应后电子秤的示数为230.5g,说法正确,符合题意;
C、实验乙中,①号试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;②号试管中铁钉只与水接触,不生锈;③号试管中铁钉只与空气接触,不生锈;对比①③可以探究铁生锈的条件之一是与水接触,说法错误,不符合题意;
D、实验乙中,①号试管中铁钉同时与水和氧气接触,生锈;②号试管中铁钉只与水接触,不生锈;③号试管中铁钉只与空气接触,不生锈;因此图乙一周过后,①铁钉产生的铁锈最多,说法错误,不符合题意。
故选:B。
11.2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。
A.竹简 B.陶瓷 C.青铜和金银器皿
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
(3)铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似,可通过灼烧来鉴别它们,写出鉴别它们的化学方程式 。
【答案】(1)AB
(2)常温下,碳单质化学性质稳定
(3) 大于
【详解】(1)A、竹简用竹子做成,属于天然材料,符合题意;
B、陶瓷属于无机非金属材料,符合题意;
C、青铜属于合金,金银器皿是金属,均属于金属材料,不符合题意;
故填:AB;
(2)墨的主要成分是碳,碳在常温下化学性质稳定,有利于长期保存,故填:常温下,碳单质化学性质稳定;
(3)合金相比组成金属,硬度增大,熔点降低,黄铜硬度大于纯铜硬度,故填:大于;
灼烧过程中,黄铜中锌和铜能够与氧气反应,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,金灼烧不与氧气反应,故填:。
12.锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。
(1)Li (填“得到”或“失去”)电子变成Li+。
(2)锂离子电池中含有铝箔,通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的 性。
(3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验:
【方案一】将铝片和铜片相互刻划,金属片上出现划痕者更活泼。
【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。
【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。
以上方案中,你认为能达到实验目的的是 (填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)失去
(2)延展
(3) 二
【详解】(1)锂原子最外层电子数是1,在化学反应中容易失去电子变成带1个单位正电荷的锂离子;
(2)铝箔是由铝锭打造而成,说明铝具有良好的延展性;
(3)方案一:将铝片和铜片相互刻划,金属片上出现划痕者,只能说明该金属硬度更小,不能判断铝和铜的金属活动性强弱,该方案错误;
方案二:将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的稀盐酸中,铝丝表面产生气泡,铜丝无现象,说明铝的即金属活动性比氢强,铜的金属活动性比氢弱,即Al>H>Cu,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为:;
方案三:将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的硝酸银溶液中,铝丝和铜丝表面都有银白色物质析出,说明铝和铜都比银活泼,而铝和铜的金属活动性无法判断,该方案错误。
13.铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
【答案】(1)导电性(或良好的导电性)
(2)SO2
(3)铜/Cu
(4)CO2
(5) 硫酸、硫酸亚铁
【详解】(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,黄铜矿中含硫元素,则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是:SO2;
(3)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金比组成它的纯金属硬度大,A的硬度小,故A是铜;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1,故反应物中还应含2个O、1个C,故X的化学式为:CO2;
(5)①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁,故M应是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可将硫酸铜中的铜置换出来,故步骤I中发生反应的化学方程式为:;
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁,要想除去铁,得到铜,则加入的N应是硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则溶液C中的溶质是:硫酸亚铁、硫酸。
14.科技是第一生产力,近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 (填“好”或“差”)。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为+1价,为-3价,则其中Fe的化合价为 。
(3)“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料。
①聚酰亚胺属于有机合成材料。聚酰亚胺中一定含有的元素是 (填元素符号)、H、O、N等。
②铝块可以制成铝箔是利用了铝的 (填“导电”或“延展”)性。
(4)“长征五号”大推力运载火箭助力我国天宫空间站建设。该火箭助推器使用煤油(含C11、C24、C12H26、C13H28等分子)作燃料,液氧作助燃剂。
①煤油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②煤油在氧气中充分燃烧,产物的化学式为 。
【答案】(1)好
(2)+2
(3) C 延展
(4) 混合物 CO2、H2O
【详解】(1)钢是铁的合金,合金比组成它的纯金属耐腐蚀,故该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的好;
(2)LiFePO4中锂元素显+1价,磷酸根离子显-3价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+2;
(3)①聚酰亚胺属于有机合成材料,故聚酰亚胺中一定含有碳元素,故填:C;
②铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性;
(4)①由题干信息可知,煤油中含有C11、C24等分子,由多种物质混合而成,属于混合物;
②由题干信息可知,煤油中含C11、C24、C12H26、C13H28等分子,即煤油中含C、H元素,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,故煤油在氧气中充分燃烧生成CO2、H2O。
15.打铁花是一种民间传统焰火表演,属于国家级非物质文化遗产。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)为了防止铁制品生锈,可采取的措施有 (写一条即可)。
(3)高炉炼铁可获得生铁,其原理包含一氧化碳与氧化铁在高温下反应,反应的化学方程式是 。
(4)将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)混合物
(2)保持铁制品表面干燥与洁净(或铁制品表面刷油漆等合理答案均可得分)
(3)
(4)ZnSO4和FeSO4
【详解】(1)生铁中含有铁和碳等,属于混合物;
(2)铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀,则为了防止铁制品生锈,保持铁制品表面干燥与洁净(或铁制品表面刷油漆等),隔绝氧气和水,达到防锈的目的;
(3)一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(4)根据金属活动性Zn>Fe>H>Cu,将一定质量的铁粉加入到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,铁不能与硫酸锌反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液中一定含有的溶质是硫酸锌和硫酸亚铁(ZnSO4和FeSO4),无法判断硫酸铜是否反应完全。
16.“福建舰”解缆启航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。
I.航母建造
(1)航母建造需使用纯铜、钢铁、钛合金等。
①航母电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和 性。
②钢铁的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。
③钛可由二氧化钛(TiO2)制得,TiO2中Ti的化合价为 。
II.能源供给
(2)航母动力由重油(含C8H18等多种成分)燃烧提供。C8H18分子中碳、氢原子个数比为 (填最简整数比)。
(3)通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为 。
III.生命保障
(4)食物和淡水是重要的生活保障。
①供给食物包含牛奶和青菜,其中主要为人体提供蛋白质的食品是 。
②部分淡水可通过减小压强使水的沸点 (填“升高”或“降低”),进而使水汽化、冷凝而获得。
(5)过氧化钠(Na2O2)可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为 。
【答案】(1) 导电 大 +4
(2)
(3)化学能转化为电能
(4) 牛奶 降低
(5)
【详解】(1)①铜可以导电,航母电缆用纯铜制作,主要利用铜的延展性和导电性。
②合金的硬度比纯金属的硬度大,钢铁的硬度比纯铁大。
③钛可由二氧化钛(TiO2)制得,TiO2中氧元素的化合价为-2,设钛元素的化合价为x,化合物中各元素的正负化合价代数和为零,则,,故Ti的化合价为+4。
(2)C8H18分子中碳、氢原子个数比为。
(3)通讯工具使用的锂电池,工作时能量转化的主要方式为化学能转化为电能。
(4)①供给食物包含牛奶和青菜,牛奶富含蛋白质,青菜富含维生素,其中主要为人体提供蛋白质的食品是牛奶。
②水的沸点随压强的减小而降低,则部分淡水可通过减小压强使水的沸点降低,进而使水汽化、冷凝而获得。
(5)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2的化学方程式为。
17.中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”,即“中华人民共和国中央人民政府之印”,代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字,不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是
A.硬度较大 B.熔点较高 C.不溶于水 D.形状美观
【答案】A
【详解】铜胎属于金属材料,最大的优点是硬度较大。故选A。
18.为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是
A.将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B.将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C.将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D.将Fe放入稀盐酸、Cu放入AgNO3溶液中
【答案】B
【详解】A、将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中,只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡,而铜、银都不与稀盐酸反应,只能够证明铁的金属活动性比铜、银强,但不能验证铜、银活动性的关系,选项错误;
B、将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中,铜不与氯化亚铁反应,证明铜的活动性比铁弱,铜能够与硝酸银反应生成银和硝酸铜,证明铜的活动性比银强,选项正确;
C、将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中,铜、银都不与硫酸亚铁反应,证明铜、银的活动性都比铁弱,但不能验证铜、银活动性的关系,选项错误;
D、将Fe放入稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡,证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面,Cu放入AgNO3溶液中反应生成硝酸铜和银,证明铜的活动性比银强,但不能验证铁与铜的活动性的关系,选项错误,故选B。
19.现有X、Y、Z三种金属,如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化;如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.Z、Y、X B.X、Z、Y C.X、Y、Z D.Y、X、Z
【答案】C
【详解】根据金属活动性的应用,在金属活动性顺序里,位于前面的金属能将后面的金属从盐溶液中置换出来, Y放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,说明Y的活动性大于银;Z放入硝酸银溶液中,Z没有变化,说明银的活动性大Z,综合所述可知Y活动性大于Z;
根据第二条应用可知,位于氢前的金属能将稀盐酸、稀硫酸中的氢置换出来,X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应,说明X活动性大于氢,氢的活动性大于Y,故X的活动性大于Y;综合上述可可知,活动性顺序为X、Y、Z;故选C。
20.用下列各组物质进行实验。能验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱的是
A.Mg、Ag、Cu、稀硫酸
B.Mg、Ag、溶液
C.Ag、Cu、溶液
D.Ag、溶液、溶液
【答案】B
【详解】A、Ag、Cu金属活动性弱于H,所以均不能与稀硫酸发生反应,无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱,选项错误;
B、Mg可以与硫酸铜溶液发生反应置换出铜单质,证明金属活动性Mg>Cu,Ag无法与硫酸铜溶液发生反应置换出铜单质,证明金属活动性Cu>Ag,所以可以验证Mg、Ag、Cu三种金属活动性强弱,选项正确;
C、Ag和Cu均不能与MgCl2溶液发生反应,无法判断Ag、Cu的金属活动性强弱,选项错误;
D、Ag不能与CuCl2溶液和MgSO4溶液发生反应,所以只能证明Ag的金属活动性弱于Cu、Mg,不能判断Mg、Cu的金属活动性强弱,选项错误。
故选B。
21.用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是
A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀
C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈
D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
【答案】C
【详解】A、金属的腐蚀,实际上是金属与氧气、水等发生反应,是金属从单质变成化合物的过程,故选项说法正确;
B、在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀,是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,故选项说法正确;
C、用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈,说明在有氧气和水的条件下,铜不如铁易生锈,故选项说法不正确;
D、用如图所示装置探究铜生锈的条件,氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中,一个月后发现铜丝未生锈,说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关,故选项说法正确。
故选C。
22.对比实验是进行科学探究的重要方式。下图所示实验均用到了对比的方法。
下列说法错误的是
A.图1实验能验证二氧化碳与水发生了反应
B.图2实验能说明红磷的着火点比白磷的高
C.图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag
D.图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量
【答案】A
【详解】A、图1实验中蒸馏水和通入二氧化碳的蒸馏水都不能使酚酞溶液变色,所以图1实验不能验证二氧化碳与水发生了反应。A错误;
B、图2实验75℃热水提供的热量使铜片上白磷燃烧,不能使铜片上红磷燃烧,说明红磷的着火点比白磷的高。B正确;
C、图3实验中铁片和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,说明铁比铜活泼;银片不能和硫酸铜反应,说明银不如铜活泼。即图3实验能验证金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag。C正确;
D、图4实验将硝酸铵固体加入烧杯中的水里,饱和硝酸钾溶液中有白色晶体析出;饱和石灰水未变浑浊。温度降低,硝酸钾溶解度变小,氢氧化钙溶解度变大。即图4实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量。D正确。
综上所述:选择A。
23.钴(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如下、下列预测合理的是
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶,灰绿色 固体 难溶,粉红色 固体 易溶,溶液呈 粉红色 难溶,粉红色 固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
【答案】B
【详解】A、钴的金属活动性与铁相似,则活动性比镁弱,不会和氯化镁反应,错误;
B、CoO是金属氧化物,可以和酸反应生成盐和水,则CoO和盐酸反应生成CoCl2和H2O,CoCl2易溶,溶液呈粉红色,正确;
C、碳酸盐和酸反应生成盐、水、二氧化碳,所以CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳,不会生成氢气,错误;
D、Co与NaOH溶液不反应,错误;
故选B。
24.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后,过滤。下列说法正确的是
A.若滤渣中没有Cu。滤液中一定含有AgNO3
B.若滤渣中有Cu,滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
C.若滤渣中没有Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和Cu(NO3)2
D.若滤渣中有Fe,滤液中一定没有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2
【答案】C
【详解】A、根据优先置换原理,当铁粉的质量很少时,铁粉首先置换银离子,铜离子不一定到得置换,故当铁粉恰好将银离子置换出来后,滤渣中没有Cu,滤液中不含有AgNO3,故A错误;
B、根据优先置换原理,当铁粉的质量很少时,铁粉首先置换银离子,铜离子不一定到得置换,若滤渣中有Cu,说明滤液中的AgNO3被反应完全,Cu(NO3)2可能反应完全,也可能剩一部分,故B错误;
C、滤渣中没有Fe时,铁粉被消耗完全,滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有AgNO3和Cu(NO3)2,故C正确;
D、若滤渣中有Fe,说明AgNO3和Cu(NO3)2与铁粉完全反应,滤液中一定没有Cu(NO3)2和AgNO3,滤液中只含有Fe(NO3)2,故D错误。
故选C。
25.某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性,进行如图所示探究实验。
下列有关实验的说法不正确的是
A.甲试管中观察到的现象是Fe表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色
B.通过乙试管的实验可以比较Zn与Fe的金属活动性强弱
C.若a是Zn,b是溶液,即可实现实验目的
D.若a是Fe,b是溶液,则无需甲试管的实验也能实现实验目的
【答案】C
【详解】A、甲试管中铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此可观察到Fe表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色,故选项说法正确;
B、实验中乙试管中无明显现象,说明锌的活动性比铁强,故选项说法正确;
C、丙试管中,若a是Zn,b是溶液,实验中锌能置换出铜,说明锌的活动性比铜强,结合乙试管中的实验现象可知,锌的活动性比铁强,但无法比较铁、铜的活动性,故选项说法不正确;
D、丙试管中,若a是Fe,b是溶液,实验中铁能置换出铜,说明铁的活动性比铜强,结合乙试管中的实验现象可知,锌的活动性比铁强,能得出Zn、Fe、Cu三种金属的活动性:Zn>Fe>Cu,故选项说法正确。
故选C。
26.向盛有铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是
A.M点时,溶液中的溶质只有
B.N点时,生成气体的总质量达到最大
C.过程中,溶液的逐渐增大
D.该铜锌混合物中锌的质量为
【答案】C
【详解】A、金属的活动性,锌>氢>铜,只有锌和硫酸反应,反应产生硫酸锌和氢气,因此M点时锌剩余硫酸不足,则溶液中的溶质是硫酸锌,说法正确;
B、N点时,全部锌和稀硫酸反应,则生成气体的总质量达到最大,说法正确;
C、N点锌和稀硫酸反应恰好完全反应,此时溶液为硫酸锌溶液,P点时所加稀硫酸过量,此时溶液中的溶质有硫酸锌和硫酸,溶液显酸性,pH<7,N→P点时,溶液的酸性增强,pH减小,说法错误;
D、根据A项的分析,锌完全反应,b是铜的质量,则锌的质量为 (a-b)g,说法正确;
故选:C。
27.由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和 。
(3)“沉铁”时,转化为沉淀,该反应的基本类型是 。“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时,在高温条件下,利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来;若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的,更利于还原氧化铁,其原因是 。
【答案】(1)+2
(2) 将菱铁矿粉碎 硫酸/H2SO4
(3) 复分解反应
(4)碳酸钙高温分解二氧化碳,二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳也能还原氧化铁
【详解】(1)“亚铁”的化合价为+2价。
(2)增大接触面积,能使反应更充分,则可将菱铁矿粉碎;
碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,由于加入的硫酸过量,则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有硫酸亚铁和硫酸。
(3)硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁和硫酸钠,该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应,属于复分解反应;
碳酸亚铁和氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(4)由于碳酸钙高温分解生成二氧化碳,而二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳也能将铁从氧化铁中还原出来,则加入适量的碳酸钙,更利用还原氧化铁。
28.我国古代科技璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)日常生活中,适合制作电缆的金属是______(填标号)。
A.金 B.铜 C.汞 D.钨
(2)明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法,如图a。
①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳,化学方程式为 。
②炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是 。
(3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量,泥罐内煤粉的主要作用是 。
②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于 (填标号)。
A.结晶 B.蒸发 C.蒸馏 D.升华
③必须冷却后才能取锌,是为了防止发生反应: (写化学方程式)。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则滤液中一定不含的金属阳离子是 。
【答案】(1)B
(2)
形成合金熔点降低
(3) 作还原剂 C
(4)银离子/Ag+
【详解】(1)适合制作电缆的金属应该具有良好的导电性,且价格还应该便宜,
A、金具有导电性,但是价格昂贵,不符合题意;
B、铜具有良好的导电性,且价格低廉,符合题意;
C、汞在常温下是液态,不符合题意;
D、钨的熔点高,不适合制作电缆,不符合题意;
故选B;
(2)①原料锡砂中的SnO2和木炭高温下反应得到锡和二氧化碳,该反应的化学方程式为;
②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点,炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,原因是形成合金熔点降低;
(3)①煤粉的主要成分是碳,在高温的条件下,碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳,在罐中,碳与氧化锌在高温的条件下反应生成锌和二氧化碳,碳能夺取氧化锌中的氧将其还原为锌,所以泥罐内煤粉的主要作用是做还原剂;
②由于锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,此时锌由气态转化为液态;
A、结晶是物质由液态变为固态的过程,不符合题意;
B、蒸发是指将溶液中的溶剂通过加热使其除去水分,剩下溶质固体,蒸发的目的是将溶液中的溶质分离出来,不符合题意;
C、蒸馏是将液体先通过加热使其气化,再通过冷凝使其液化的过程,蒸馏是根据混合物的沸点不同进行分离,锌的沸点为907℃,泥罐下部温度可达1200℃,上部约为600℃,在冷凝区,锌由气态转化为液态,故工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏,符合题意;
D、升华是指固态物质不经液态直接变为气态的过程,不符合题意;
故选C;
③必须冷却后才能取锌,是为了防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌,该反应的化学方程式为;
(4)根据金属活动性顺序:铁>氢>铜>银,向Cu(NO3)2、AgNO3混合液中加入Fe粉,铁会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银反应完全,铁有剩余,铁会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属,则为银和铜,可确定硝酸银中的银一定被全部置换出来,无法判断硝酸铜是否有剩余,则滤液中一定不含的金属阳离子是阴离子银离子(Ag+)。
29.中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
Ⅰ、铜的冶炼与防腐
(1)如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀、溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有
铜 青铜(含25%的锡)
熔点 1085℃ 800℃
硬度 3.0 5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[]的条件(如图所示),图中铜片上最不易产生铜绿的是______(填序号)。
A. B. C. D.
Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
(5)湿法炼铜产生酸性废水,含有的、可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对、去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是 。
Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
(6)工业上利用反应冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量()随温度变化如图所示。
①图中虚线表示或的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500℃烟气温度下降时,含量降低的主要原因是 (用化学方程式表示)。
③温度低于200℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是 。
【答案】(1)黑色固体逐渐变红
(2)加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次
(3)降低铜的熔点,提高铜的硬度
(4)A
(5) Fe能置换出Cu,但不能置换出Zn
(6) 温度较低时,烟气产生液态硫酸有吸水性
【详解】(1)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故硬质玻璃管内出现黑色固体逐渐变红,说明反应已经发生;
(2)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜和稀硫酸不反应,故可将所得固体置于烧杯中,加入足量稀硫酸充分反应至黑色固体完全溶解,过滤,蒸馏水洗涤滤渣2-3次,干燥;
(3)由表中数据可知,青铜比铜的硬度大,熔点低,故铜冶炼过程中熔入锡的作用有降低铜的熔点,提高铜的硬度;
(4)铜锈蚀产生铜绿,根据质量守恒定律, 化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Cu、C、H、O,反应物中也应含Cu、C、H、O,铜由铜元素组成,空气中含碳元素的物质是二氧化碳,空气中含氢元素的物质是水,氧气也应参与了反应,故铜生锈的条件是铜与氧气、二氧化碳、水接触。
A、该实验中,生石灰和氢氧化钠可吸收空气中的二氧化碳和水,该实验中,铜只与氧气接触;
B、该实验中铜片与水接触, 但是水中可能溶有空气中的气体;
C、该实验中铜片与二氧化碳、氧气和水接触,容易生锈;
D、该实验中,铜片与氧气和水接触。
由以上分析可知,铜片上最不易产生铜绿的是A,因为破坏了铜生锈的两个条件;
(5)①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的原因是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
②相同pH条件下, Cu2+ 的去除率远高于 Zn2+ 的原因可能是:铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,能置换出铜,但是锌比铁活泼,铁不能置换出Zn,故填:Fe能置换出Cu,但不能置换出Zn;
(6)①由图可知,二氧化硫和氧气逐渐减少,而三氧化硫逐渐增多,说明二氧化硫和氧气反应生成了三氧化硫,即,由化学方程式可知,参加反应的二氧化硫、氧气与生成三氧化硫的的分子个数比为:2:1:2,结合图中气体分子的百分含量变化,曲线X表示的物质分子的百分含量约降低了10%,而另一种气体分子的百分含量约降低了5%,故曲线X表示的物质是SO2;
②由图可知,当500℃烟气温度下降时,三氧化硫和水的含量均降低,是因为三氧化硫和水反应生成硫酸,该反应的化学方程式为:;
③由图可知,温度低于200℃时,此时烟气中不含气态的硫酸,说明此时硫酸转化为液态,而浓硫酸具有吸水性,故烟气中几乎不存在水分子的主要原因是:温度较低时,烟气产生液态硫酸有吸水性。
30.现有Zn、Cu、Ag三种金属,每种金属限用一次,只用一种试剂就可以验证它们的金属活动性强弱,则该试剂是
A.AgNO3溶液 B.CuSO4溶液
C.稀H2SO4溶液 D.ZnCl2溶液
【答案】B
【详解】A、锌、铜都可以与硝酸银溶液反应,无法证明锌、铜的活动性强弱,A错误;
B、锌能将硫酸铜中的铜置换出来,说明活动性锌在铜前,银不能与硫酸铜反应,说明活动性银在铜后,故使用硫酸铜溶液能一次性验证锌、铜、银的活动性强弱,B正确;
C、锌能与稀硫酸反应生成氢气,说明活动性锌在氢前,而铜和银不能与稀硫酸反应,说明铜和银在氢后,但是无法说明铜和银的活动性强弱,C错误;
D、铜、银与氯化锌溶液都不反应,无法证明铜、银的活动性强弱,D错误。
综上所述:选择B。
31.现有质量相等的X、Y、Z三种金属,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z在生成物中均显+2价,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.X、Y、Z的金属活动性顺序为:Y>Z>X
B.相对原子质量:Y>Z
C.完全反应生成氢气的质量:YD.Y与H2SO4反应的化学方程式为:
【答案】D
【详解】A. 排在氢前面的金属可以和酸反应生成氢气;活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;X不发生反应,则X活动性最弱;由图可知,Z反应速率最快,则Z最活泼,X、Y、Z的金属活动性顺序为:Z> Y >X,错误;
B. 一定量金属与足量酸完全反应时,产生氢气质量=;Y、Z在生成物中均显+2价,且Y生成氢气质量大,则相对原子质量:YC. 由图可知,完全反应生成氢气的质量:Y>Z,错误;
D. Y、Z在生成物中均显+2价,则Y与H2SO4反应的化学方程式为:,正确;
故选D。
32.人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是
A.铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C.铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D.含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
【答案】A
【详解】A、铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性,符合题意;
B、合金比组成它的纯金属硬度大,耐腐性,故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮,不符合题意;
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,铁锅清洗后未擦干,会加速铁的锈蚀,不符合题意;
D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃,否则会污染水源和土壤,应回收利用,节约金属资源,不符合题意。
故选A。
33.现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入盐酸中,X溶解并产生H2,Y不反应,将Y和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在Y表面有Ag析出,而Z没有变化。X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>Y>X
【答案】A
【详解】能与酸反应生成氢气的金属比不能与酸反应生成氢气的金属活泼,所以活动性X>Y;
活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来,Y表面有Ag析出,而Z没有变化,则活动性Y>Z。
所以活动性X>Y>Z,故选A。
34.向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确的是
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液中的溶质一定有三种
B.若滤渣中有两种金属,则滤液中的溶质一定有两种
C.若滤液中只有一种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
D.若滤液中有两种溶质,则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生
【答案】C
【分析】根据锌、铁、铜活动性顺序为锌>铁>氢>铜,向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,锌粉先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,若锌有剩余,则锌再与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌。加入稀盐酸,锌和铁会与盐酸反应,铜不与盐酸反应。
【详解】A、由分析可得,若滤渣中只有一种金属,一定为铜,可能硫酸铜部分反应,此时滤液中的溶质有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜;也可能硫酸铜恰好完全反应,此时滤液中的溶质为硫酸锌、硫酸亚铁,故A说法错误,不符合题意;
B、由分析可得,若滤渣中有两种金属,则金属为铜和铁,硫酸铜反应完全,滤液中一定没有硫酸铜,硫酸亚铁可能部分反应,此时滤液中的溶质有硫酸锌、硫酸亚铁,硫酸亚铁可能恰好完全反应,此时滤液中只有硫酸锌,故B说法错误,不符合题意;
C、由分析可得,若滤液中只有一种溶质,则一定为硫酸锌,说明硫酸铜和硫酸亚铁全部反应完全,即滤渣中一定有铜和铁,可能有锌,向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生(铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气),故C说法正确,符合题意;
D、由分析可得,若滤液中有两种溶质,则为硫酸锌和硫酸亚铁,说明硫酸铜一定反应完全,滤渣中一定有铜,但是硫酸亚铁不一定反应完全,有可能硫酸亚铁反应了一部分,此时滤渣中有铜和铁,加入稀盐酸有气泡产生,也有可能硫酸亚铁没有反应,此时滤渣中只有铜,加入稀盐酸不会产生气泡,故D说法错误,不符合题意;
故选C。
35.向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应,固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a点溶液呈浅绿色
B.b点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C.取c点固体滴加稀盐酸,无气泡产生
D.c、d点溶液中溶质相同
【答案】D
【分析】根据金属化学活动性顺序可知,铁大于铜大于银,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸亚铁溶液为浅绿色,铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液为蓝色的。
【详解】A、由以上分析可知,a点发生的是铁与硝酸银反应,但铁还未完全出来,所得溶液中的溶质是硝酸亚铁,溶液呈浅绿色,故选项说法正确;
B、b点铁恰好与硝酸银完全反应,根据方程式Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag可知,56份质量的铁能置换出216份质量的银,所以消耗固体的质量小于析出固体的质量,故选项说法正确;
C、c点铜恰好完全与硝酸银反应,所以固体为银,滴加稀盐酸,无气泡产生,故选项说法正确;
D、由以上分析可知,c点溶液中溶质为铁、铜与硝酸银恰好完全反应生成的硝酸亚铁和硝酸铜,d点溶液中溶质硝酸亚铁、硝酸铜和再加入的硝酸银,所以c、d点溶液中溶质不相同,故选项说法错误。
故选D。
36.走近千年文物,人们发现青铜器在含有Cl-的环境中易生成CuCl,随着环境条件的变化而发生锈蚀,锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是
A.铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素
B.CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3Cl
C.青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高
D.在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
【答案】B
【详解】A、由铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3可知,铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素,正确;
B、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种,不符合“多变一”特征,不是化合反应,错误;
C、青铜器在锈蚀的过程中,由CuCl中的+1价变为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中的+2价,铜元素的化合价升高,正确;
D、在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护,正确。
故选B。
37.铁铜双金属粉末可用于生产机械零件。利用还原铁粉和CuSO4溶液制备该产品的工艺流程如图所示。
(1)“搅拌”时发生的反应利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
(2)“过滤”后滤液的主要成分是 (写化学式)。
(3)若用该工艺制备了1000g铁铜双金属粉末产品,其中Cu单质的质量分数为19.2%。计算置换这些Cu单质所需还原铁粉的质量(写出计算过程)。
(4)“干燥还原”可在不同的温度下进行,产品中氧元素的质量分数随温度的变化如图所示。若(3)中产品是在500℃时干燥还原后得到的,则其中最多含Fe元素 g(产品中只含三种元素)。
【答案】(1)强
(2)FeSO4
(3)解:1000g铁铜双金属粉末中铜的质量为1000g×19.2%=192g,设需还原铁粉的质量为x;
答:需还原铁粉的质量为168g;
(4)804
【详解】(1)“搅拌”时铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,是利用了铁的金属活动性比铜的强,故填:强;
(2)由流程图可知,最终产品是铁铜双金属粉末,说明加入的铁粉过量,则“过滤”后滤液的主要成分是硫酸亚铁,故填:FeSO4;
(3)见答案;
(4)产品中只含有铁、铜、氧三种元素,若是含铜的氧化物,则铁元素的质量最少,要使铁元素的质量最大,混合物中只能是铁的氧化物,根据质量守恒定律,铁铜双金属粉末产品中铁元素的质量最多为1000g-192g-1000g×0.4%=804g,故填:804。
38.白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。
(1)先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸,观察到都有气泡产生,且锌粉与稀硫酸反应更剧烈,镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色,说明镍的金属活动性比锌 (填“强”或“弱”)。
查阅资料可知,镍与稀硫酸反应的化学方程式为:。
(2)接下来,同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。
上图中,固体A是 ,②中反应的化学方程式是 (只写一个)。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是___________(填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
【答案】(1)弱
(2) 铜/Cu 或
(3)B
【详解】(1)根据题意可知,镍和锌都能与酸反应但是锌与稀硫酸反应更剧烈,说明镍的金属活动性比锌弱,故填:弱;
(2)根据资料可知镍能与稀硫酸反应,而铜排在氢后不与酸反应,故此第一步加入的稀硫酸会与镍反应生成硫酸镍和氢气,故固体A是铜;由于酸过量则溶液B中含有硫酸镍和剩余的硫酸,锌会与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,由于锌排在镍前,锌能与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍,故化学方程式为:或。
(3)A、镍和锌均能与稀盐酸反应生成氢气产生冒气泡现象,而铜不能,故此证明铜排在最后,而镍不能与生成的氯化锌反应,锌能与生成的氯化镍反应,故说明锌在镍前,最终证明锌>镍>铜,选项正确;
B、镍和铜均不能与硫酸锌反应,说明锌的活动性最强,但无法证明镍和铜的活动性,选项错误;
C、锌能与硫酸镍反应置换出镍说明锌在镍前,而铜不与硫酸镍反应无现象,说明铜在镍后,最终证明锌>镍>铜,选项正确;
D、镍不能与硫酸锌反应说明锌在镍前,镍能与硫酸铜反应有红色物质析出,说明镍在铜前,最终证明锌>镍>铜,选项正确;
故选:B。
39.我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1,该方法的生产过程可用图2表示。
资料:①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和 (写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是 。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为 。
(4)撒入潮泥灰主要作用是 。不断翻炒液态生铁,是为了降低 元素的含量。
(5)钢的性能优良,如钢的熔点比纯铁 ,易于加工。
【答案】(1)磁铁矿(或菱铁矿)
(2)提高炉温
(3)(或)
(4) 除杂 碳/C
(5)低
【详解】(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿;
(2)不断鼓入空气的目的是为燃烧提供充足的氧气,使燃烧更加充分,为反应提供更高的温度;
(3)赤铁矿的主要成分为氧化铁,磁铁矿的主要成分为四氧化三铁,氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳,化学反应方程式为:;四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳,化学反应方程式为:;
(4)潮泥灰的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在炼铁过程中的主要作用是吸收反应中产生的杂质,产生炉渣,故撒入潮泥灰达到除杂的目的;铁的熔点是1535℃,则液态的生铁为温度很高,不断翻炒液态生铁,是为了让生铁中的碳与氧气接触燃烧,以达到降低碳元素含量的目的;
(5)钢是铁与碳等物质形成的合金,合金的熔点比其中组成中的纯金属熔点低,故钢的熔点比纯铁熔点低。
40.中国的科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功登月,2021年“天问一号”着陆火星,它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空。“嫦娥五号”携带了特种芳纶材质的五星红旗,“天问一号”应用了我国研发的新型镁锂合金以及锂氟化碳电池。下列说法不正确的是
A.液氢燃烧只生成水 B.芳纶属于合成纤维
C.镁锂合金是氧化物 D.氟属于非金属元素
【答案】C
【详解】A、液氢在氧气中燃烧生成水,故说法正确;
B、芳纶属于合成纤维,故说法正确;
C、镁锂合金属于混合物,不是氧化物,故说法错误;
D、氟属于非金属元素,故说法正确。
故选C。
41.下列有关金属的说法正确的是
A.所有金属都呈银白色 B.常温下所有的金属都是固体
C.合金的硬度一般比各成分金属小 D.铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜
【答案】D
【分析】本题考查金属的性质。
【详解】A、金是金黄色,铁粉是黑色,故A不符合题意;
B、汞是液态金属,故B不符合题意;
C、合金的硬度比金属要大,故C不符合题意;
D、铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜阻碍氧气与铝进一步接触发生反应,故D符合题意;
故选D。
【点睛】合金的特点:硬度比金属大,抗腐蚀性好,熔点低。
42.北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.②是通过复分解反应获得铜
C.③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D.④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
【详解】A、通过蒸发溶剂可获得晶体,说法正确,符合题意;
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,②生成了铜单质,不是复分解反应,不符合题意;
C、③通过加水溶解,得到硫酸铜溶液,溶液不一定饱和,不符合题意;
D、④铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁将硫酸铜中的铜置换了出来,不是铁元素变成了铜元素,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,不符合题意。
故选A。
43.据文献报道:一种特殊的铜纳米颗粒具有与金、银极其相似的反应惰性,可替代黄金做精密电子元器件。下列对该铜纳米颗粒的判断,正确的是
A.能与盐酸反应产生氢气
B.在空气中容易锈蚀
C.能与硫酸亚铁发生置换反应
D.具有良好的导电性
【答案】D
【详解】A、铜比较稳定,不与盐酸反应,故选项错误;
B、铜在水、二氧化碳的共同作用下才容易生成铜绿,故选项错误;
C、铜不与硫酸亚铁发生反应,故选项错误;
D、铜具有良好的导电性,故选项正确。
故选:D。
44.一定质量的M、N两种金属,分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,分析图象得到的以下结论中,不正确的是
A.两种金属的活动性:M>N
B.两种金属生成氢气的质量:M=N
C.两种金属消耗稀硫酸的质量:M=N
D.充分反应后,得到溶液的质量:M=N
【答案】D
【详解】A、由图可知,反应结束前M金属反应速率更快,故两种金属的活动性:M>N,正确;
B、由纵坐标可知,反应结束后,两种金属生成氢气的质量:M=N,正确;
C、生成的氢气中氢元素全部来自酸中的氢,氢气质量相等,故两种金属消耗稀硫酸的质量相等:M=N,正确;
D、不确定金属种类,不能判断那种金属反应的质量大,故充分反应后,得到溶液的质量不能判断大小,错误。
故选D。
45.为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是
A.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
C.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
【答案】B
【详解】A、通过①②实验可知,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,可以证明金属的活动性:Fe>Cu,所以说法正确;
B、通过①②③实验可知,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀硫酸反应,铁能置换出硝酸银中的银,可以证明金属活动性:Fe>Cu,Fe>Ag,但不能说明Cu>Ag金属活动性,所以说法错误;
C、若要用实验④,X可以为Cu,Y为FeSO4溶液,铜能置换出硫酸铁中的铁,这个反应能证明金属活动性Fe>Cu,所以说法正确;
D、若要用实验④,X可以为Cu,Y为AgNO3溶液,铜能置换出硝酸银中的银,这个反应能证明金属活动性Al>Cu,所以说法正确。
故选:B。
46.向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,下列说法正确的是
A.滤液中一定有CuSO4和ZnSO4 B.滤液中一定有CuSO4,可能有ZnSO4
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定有气泡产生 D.滤渣中一定有Cu,可能有Zn
【答案】A
【分析】金属的活动性Zn>Cu,向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应后过滤,得滤渣和蓝色滤液,说明硫酸铜未反应完全,则滤渣中一定含有铜,一定没有锌;滤液中一定有硫酸锌和硫酸铜;
【详解】A、由分析可知,滤液中一定有CuSO4和ZnSO4,选项说法正确;
B、由分析可知,滤液中一定含有ZnSO4,选项说法不正确;
C、滤渣中一定含有铜,一定没有锌,向滤渣中滴加稀盐酸,一定没有气泡产生,选项说法不正确;
D、由分析可知,滤渣中一定含有铜,一定没有锌,选项说法不正确。
故选A。
47.回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是
A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
【答案】C
【详解】A、“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO,故选项正确;
B、铁和硫酸反应生成FeSO4,滤液X中的溶质为FeSO4,故选项正确;
C、“酸溶”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,属于复分解反应,“还原”是稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气属于置换反应,故选项错误;
D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不和稀硫酸反,过滤得Cu,故选项正确。
故选:C。
48.将一定量的锌粉加入到盛有MgSO4和CuSO4混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是
A.滤渣中一定含有Mg和Cu,可能含有Zn
B.滤渣中一定含有Zn和Cu,可能含有Mg
C.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,一定不含CuSO4
D.滤液中一定含有ZnSO4和MgSO4,可能含有CuSO4
【答案】C
【分析】根据金属的活动性表可知:锌会与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌不会与硫酸镁反应,向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,硫酸铜完全反应,没有剩余,滤渣中也一定含有铜,锌不能将硫酸镁中的镁置换出来。
【详解】A、由上分析可知,滤渣中一定含有Zn和Cu,一定不含镁,选项A错误;
B、滤渣中一定含有Zn和Cu,一定不含镁,选项B错误;
C、向滤渣中滴入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有锌,则说明硫酸铜能完全反应,没有剩余,滤液中一定含有硫酸锌和硫酸镁,一定不含硫酸铜,选项C正确;
D、滤液中一定含有硫酸锌和硫酸镁,一定不含硫酸铜,选项D错误。
故选:C。
49.2021年5月,“天问一号”搭载祝融号火星车成功着陆火星。
(1)火星车使用的新型镁锂合金属于 (填“金属”或“复合”)材料,实现了探测器的轻量化。
(2)火星车热控材料——纳米气凝胶的主要成分是二氧化硅,化学式为 ,其中硅元素的化合价为 。
(3)火星车集热窗内装有正十一烷(C11H24),此物质属于 (填“无机物”或“有机物”),其中碳、氢元素的质量比为 。
(4)火星车的动力来源于太阳能,人类正在利用和开发的新能源还有 (写一种)。
【答案】 金属 SiO2 +4 有机物 11:2 核能
【详解】(1)合金属于金属材料,故填:金属。
(2)二氧化硅,化学式为SiO2,氧元素-2价,根据化合价代数和为零,其中硅元素的化合价为+4,故填:SiO2;+4。
(3)正十一烷属于含碳元素的化合物,属于有机物,其中碳、氢元素的质量比为=11:2,故填:有机物;11:2。
(4)火星车的动力来源于太阳能,人类正在利用和开发的新能源还有核能,故填:核能。 。
50.铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在,铝土矿的主要成分为A12O3(含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见图:
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,操作①的目的是 。
(2)操作③得到的 受热分解生成Al2O3,该反应的化学方程式为 ,铝土矿经过操作①~④的目的是 。
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解A12O3得到金属铝,该反应的化学方程式为 。
【答案】 除去SiO2 得到纯净的Al2O3
【详解】(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,加入盐酸后仍为固体状态;操作①的目的是分离固液操作,除去SiO2。
(2)反应前后元素种类不变;操作③得到的 受热分解生成Al2O3,此外还生成水,该反应的化学方程式为;
铝土矿中除了氧化铝还含有氧化铁、二氧化硅等杂质,操作①,加入稀盐酸,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,二氧化硅与酸不反应,可除去二氧化硅,操作②加入氢氧化钠,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁,氢氧化钠和氯化铝反应生成氢氧化铝和氯化钠,氢氧化铝和过量的氢氧化钠会反应生成偏铝酸钠和水,过滤,可除去氢氧化铁,通入二氧化碳,过滤,得到氢氧化铝和碳酸氢钠,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,故操作经过操作①~④除去了杂质,得到纯净的Al2O3。
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解A12O3得到金属铝,该反应的化学方程式为
51.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
【答案】C
【详解】A、由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,故错误;
B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳,可观察到固体有红色变为黑色,故错误;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,故正确;
D、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,故错误。
故选C
52.为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是
A.MgCl2溶液、Cu、Sn
B.Mg、Cu、SnCl2溶液
C.Mg、Sn、Cu、盐酸
D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液
【答案】A
【详解】A、MgCl2溶液与Cu、Sn均不反应,不能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;
B、Mg与SnCl2溶液反应生成略带蓝色的Sn,而Cu与SnCl2溶液不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;
C、Mg、Sn与盐酸均能反应产生氢气,且镁与盐酸反应更加剧烈,Cu与盐酸不反应,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;
D、MgCl2溶液与Sn不反应,可知金属活动性Mg>Sn,Sn、CuCl2溶液反应,有红色的铜生成,可知金属活动性Sn>Cu,能验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序;
故选:A。
53.将一定质量的铁粉加入到Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中加入稀盐酸,无明显现象。下列叙述正确的是( )
A.滤液中一定含有Mg2+和Fe3+
B.滤液中含有Mg2+和Ag+
C.滤渣中一定含有Ag
D.滤渣中可能含有Mg
【答案】C
【分析】铁的金属活动性比银强,比镁弱,将一定质量的铁粉加入到Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,铁不能与Mg(NO3)2溶液反应,铁与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,说明滤液中不含硝酸银。
【详解】
A、铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁与硝酸镁不反应,故滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸镁,故滤液中一定含镁离子和亚铁离子,不含铁离子,故选项说法错误;
B、向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,滤液中一定含有Mg2+和Fe2+,一定不含银离子,故选项说法错误。
C、铁与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,滤渣中一定含有Ag,故选项说法正确;
D、铁不能与Mg(NO3)2溶液反应,滤渣中一定不含Mg,故选项说法错误。
故选C。
54.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。下列有关金属材科的说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.纯铜比黄铜的硬度更大
C.生锈的钢铁制品没有回收价值
D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等
【答案】D
【分析】合金相对于组成它的纯金属来说,一般具有熔点较低、耐腐蚀性强、硬度大、机械强度大等方面的特点。
【详解】A、合金中一定含有金属元素,还可以含有非金属元素,如生铁中含有非金属元素碳等,故选项错误;
B、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,所以纯铜比黄铜的硬度小,故选项错误;
C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用,既可以节约能源,又可以减少环境污染,故选项错误;
D、钛和钛合金具有优良的性能,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机和通信设备等,故选项正确。故选D。
55.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A.完全反应所需时间:丙>甲>乙 B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】C
【详解】A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应,根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,金属乙反应的氢气质量最先达到最大值,其次是金属甲,最后是金属丙,即金属乙最先反应完,其次是金属甲,金属丙最后反应完,因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙,A选项说法正确,不符合题意;
B、如图所示曲线平行于x轴时,生成的氢气质量达到最大值,三种金属生成氢气的质量甲最大,其次是乙,最小的是丙,即生成氢气的质量甲>乙>丙,B选项说法正确,不符合题意;
C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,设金属的相对原子质量为,金属的质量为,生成氢气的质量为,根据方程式可知,则有,已知甲、乙、丙三种金属的质量相等,则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,三种金属的相对原子质量关系为甲<乙<丙,C选项说法错误,符合题意;
D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为,由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,根据质量守恒定律元素守恒,生成的氢气质量越大,消耗的硫酸质量越大,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙,D选项说法正确,不符合题意。故选C。
56.铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是
A.铁的金属活动性比铝强
B.铝在自然界中以单质形式存在
C.锈蚀的铁制品无回收价值
D.自行车链条涂油有防锈作用
【答案】D
【分析】铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果。
【详解】A、在金属活动性顺序表中,铁在铝的后面,则铁的金属活动性比铝弱,故A不正确;
B、铝的化学性质活泼,铝在自然界中以化合物形式存在,故B不正确;
C、锈蚀的铁制品除去铁锈,可以回收,有回收价值,故C不正确;
D、自行车链条涂油可以防止铁和水和氧气接触,有防锈作用,故D正确。故选D。
57.下列有关金属材料的说法错误的是
A.在潮湿的空气中铁易生锈
B.金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
C.铝和金都有很好的抗腐蚀性,是因为二者的化学性质都很稳定
D.高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来
【答案】C
【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气、水接触,故在潮湿的空气中铁易生锈,正确。
B、金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一,正确。
C、铝有很好的抗腐蚀性,是因为铝在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。不是铝的化学性质稳定,错误,符合题意。
D、高炉炼铁的原理是在高温条件下,用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,正确。
故选C。
58.某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的是
A.将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中
B.将Fe、Cu、Ag分别加入稀盐酸中
C.将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中
D.将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中
【答案】D
【分析】根据金属活动性顺序,验证金属的活动性顺序是否合理,可根据“反应则活泼,不反应则不活泼”进行分析判断,通过分析方案所能得到的结论,确定是否能得出铁、铜、银三种金属的活动性顺序。
【详解】A、铁、铜都能与AgNO3溶液反应,证明铁、铜的活动性比银强,但不能比较铁、铜的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
B、铁和稀盐酸反应,铜、银和稀盐酸不反应,而则得出:铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
C、铁与CuSO4、AgNO3溶液反应,说明了活动性铁>铜、银,但不能比较铜、银的活动性的强弱,故该方案不能达到目的;
D、铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性铁>铜;银与CuSO4溶液不反应,说明了活动性铜>银,由此可得的三种金属活动性铁>铜>银,故该方案能达到目的。故选D。
【点睛】要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的活动性强弱。氢前边的金属会与酸反应,但氢后边的金属不会与酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。但也要注意,与金属反应酸一般是指稀硫酸和盐酸,不包括浓硫酸和硝酸。
59.金属制品与我们的日常生活密不可分。
(1)有铝、锌、铜三种金属,其中不能与稀硫酸发生反应的是 。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品具有很好的抗腐蚀性能,其原因是铝表面容易形成 。
(3)为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,某同学选用如下试剂组进行验证,其中不合理的一组是 (用序号①②③填空)
①Zn、CuSO4溶液、Ag ②ZnSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 ③Zn、Cu、AgNO3溶液
(4)由所学知识可知,活泼性Fe>Cu,。非金属与金属类似,活泼性C12>Br2>l2,请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式 。
【答案】 Cu或铜 致密氧化膜 ③
【详解】(1)根据三种金属的活动性由强到弱为铝>锌>(氢)>铜可知,铜位于H之后不能与稀硫酸发生置换反应。
(2)铝的化学性质比较活泼,但铝制品却具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在通常情况下能和空气中的氧气反应生成致密氧化膜,对内部的铝起到保护作用;
(3)①Zn与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了活动性锌>铜;Ag不能与硫酸铜溶液反应,说明了活动性铜>银;由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,不符合题意;
②Cu与AgNO3溶液反应置换出银,说明了活动性铜>银;Cu不能与ZnSO4溶液反应,说明了活动性锌>铜;由此可得出三种金属活动性锌>铜>银,不符合题意;
③Zn、Cu都能与AgNO3溶液反应,证明锌、铜的活动性比银强,但无法比较锌、铜的活动性强弱,符合题意。故选③。
(4)由所学知识可知,活泼性Fe>Cu,。由于金属铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明铁的活动性比铜强,非金属单质也具有类似的性质,活动性强的金属或非金属单质可以把弱的金属或非金属单质从盐溶液中置换出来。所以,根据活泼性C12>Br2>l2,将Cl2通入NaBr溶液中,氯气会将溴气置换出来,发生反应的化学方程式为:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
60.盐酸是重要的化工原料,也是实验室中最常用的化学试剂之一。
(1)用质量分数为37%的浓盐酸配制1000g质量分数为0.37%(pH约为1)的稀盐酸。
①所配稀盐酸中溶质的质量为 g,所需浓盐酸的质量为 g。
②已知浓盐酸密度为1.19g/cm3,量取上述所需浓盐酸用到的仪器是 (填标号)。
A 10mL量筒
B 50mL量筒
C 试管
D 胶头滴管
③测定所配稀盐酸的酸碱度,应将pH试纸放置在 上。
(2)取少量氢氧化钙粉末于试管中,加入2mL水,振荡,得到白色浑浊液,滴加1滴酚酞溶液,再滴加稀盐酸至反应完全,可观察到的现象是 。
(3)取等质量的铁片和铁粉放入两支试管中,分别加入相同体积相同浓度的稀盐酸。
①铁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
②下列示意图中,与实验结果相符的是 (填标号)。
【答案】 3.7 10 AD 玻璃片或白瓷板 溶液由红色变成无色 D
【详解】(1)①所配稀盐酸中溶质的质量=1000g0.37%=3.7g,所需浓盐酸的质量=3.7g37%=10g;
②所需浓盐酸的体积=10 g1.19g/cm3≈8.4mL,应选用10mL量筒和胶头滴管进行量取;
③测定所配稀盐酸的酸碱度,应将pH试纸放置在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上再与标准比色卡进行比较;
(2)氢氧化钙溶于水显碱性,滴加1滴酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀盐酸至反应完全,盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,溶液显中性,溶液由红色变成无色;
(3)①铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程为:;
②取等质量的铁片和铁粉放入两支试管中,分别加入相同体积相同浓度的稀盐酸,若铁过量或盐酸过量都会生成等质量的氢气,铁粉比铁片与盐酸的接触面积大,反应速率快,所用时间少,对比四个选项,只有D项正确。
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