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2024九上科学专题培优检测《金属》
相对原子质量:C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题有15小题,每小题2分,共30分。请选出一个符合题意的正确选项)
1.社会上一些不法分子以铜锌合金(金黄色,俗称黄铜)假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别黄铜和黄金,以下方法可行的是 ( )
A.观察颜色 B.称量质量 C.加稀硫酸 D.磁铁吸引
2.下列金属用品中,主要利用金属的延展性制成的是( )
A.铁锅 B.铲子 C.电线 D.铝箔
3.国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料.已知金属锂(Li)的活动性比铝强. 下列有关说法错误的是( )
A.铝锂合金硬度大、密度小 B.铝在空气中表面会形成致密的氧化膜
C.锂能与盐酸反应,放出热量、生成氢气 D.锂能与氧气反应,生成的Li2O中Li显+2价
4.向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后再加入一定量的稀盐酸,没有气体产生,将混合液过滤,则下列说法中错误的是( )
A.滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜和稀盐酸
B.滤液中一定含有硝酸镁,可能含有硝酸铜和硝酸银
C.滤出的固体中一定含银,可能含铜
D.滤出的固体中一定含银,可能含铜和氯化银
5.X、Y、Z三种金属及其化合物间可发生如下反应:
Y+ZCl2═Z+YCl2 X+ZCl2═Z+XCl2 Y+2HCl═YCl2+H2↑ X+HCl→不反应
则X、Y、Z三种金属活动性由强至弱的顺序是( )
A.Z>X>Y B.X>Y>Z C.Y>X>Z D.Y>Z>X
6. 为探究Zn和Cu的金属活动性强弱,提供的试剂有:Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。下列说法正确的是( )
A. 选用两种试剂可实现实验目的 B. ZnSO4溶液中加人Cu不能探究金属活动性强弱
C. 最多只能设计一种实验方案 D. 根据 Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱
7.某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律,将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中,经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系(见下图)。分析图像得到的以下结论中, 一定正确的是( )
A.金属甲比金属乙活泼 B.金属甲比金属乙的相对原子质量大
C.金属乙比金属甲的反应速率大 D.金属乙比金属甲的化合价高
8. 如右图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是( )
A.向左偏 B.向右偏 C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
9.下列图像正确的是( )
①将水通电电解一段时间 ②在一定条件下,氧气的溶解度随温度的变化
③向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉 ④向pH=13的氢氧化钠溶液中加水
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
10.钪元素符号为Sc,相对原子质量为45,活动性在镁和铝之间,主要化合价为+3价。如图,相同条件下取等质量的金属钪和锌,分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。下列现象中错误的是( )
A.试管①产生气泡速率大于试管② B.反应结束后试管①②中的总质量都减小
C.试管③④中都出现红色固体 D.反应结束后试管③④中的固体质量都增大
11.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点溶液中的溶质有2种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
12.氢氧化钴[Co(OH)2]受热易分解,能与酸性溶液反应,可作涂料和清漆的干燥剂,制备方法为:①Co+2HCl=CoCl2+H2↑②CoCl2+2NaOH=Co(OH)2↓+2NaCl下列说法正确的是( )
A.钴与金属铜的化学性质相同 B.氢氧化钴难溶于水
C.氢氧化钴的化学性质稳定 D.氢氧化钴可用于干燥氯化氢气体
13.向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中,分别滴加相同质量分数的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
C.c点时,B烧杯溶液中溶质只有硫酸铁
D.右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
14.为比较金属M与Fe、Zn的金属活动性强弱,实验小组设计了如图装置。待甲中充分反应后打开K1,使甲中溶液全部进入乙中,乙中无明显现象,打开K2使乙中溶液全部进入丙中,Zn片表面变黑(金属片均足量)。下列有关说法正确的是( )
A.甲中反应后得到黄色溶液
B.丙中反应后溶液质量增大
C.三种金属的活动性顺序为Zn>M>Fe
D.将M片和Zn片互换位置仍能达到实验目的
15.如图,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.甲、乙两实验中,都应先通入气体,再用酒精灯加热试管、玻璃管,以防止发生爆炸
D.甲、乙两实验中,氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,都发生了置换反应
二、填空题(每空1分,共20分)
16.铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币,已知铜的熔点是1083.4℃,铁的熔点是1534.8℃。试从物理性质和化学性质的角度分析,为什么用铜而不用铁来铸造货币?
, 。
17.金属是一类重要的材料,人类的生活与生产都离不开金属和金属材料.
(1)铝比铁活泼,但铝锅却比铁锅耐腐蚀的原因是 。
(2)钢铁是人类使用最多的金属,钢铁的锈蚀给人类带来了巨大的损失,钢铁生锈其实是铁与空气中的 共同作用的结果;请写出一种防止铁制品生锈的方法: 。
18.海洋化学资源的综合利用是当下重点发展领域之一。某海域的海水中除了有氯化钠外,还含有少量Mg2+(其余微量离子不做考虑),如图是从该海域海水中提取镁的简单流程。
(1)在实验中过程①操作的名称 。
(2)过程②中,沉淀B与试剂C发生的是酸碱中和反应,则沉淀B的化学式为 。
(3)若海水溶液中只有Na+、Mg2+、Cl-三种离子,则三种离子中数量最多的离子是 。
19.小明在学习金属的化学性质时,做了如下探究实验(金属片已打磨):
(1)将铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面的现象是 ;
(2)将铜片插入硝酸银溶液中,反应的化学方程式是 ;
此探究实验的目的是 。
20.某工厂欲从含有硫酸铜的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工艺流程如下:
(1)操作I的名称是 ,需用到的玻璃仪器除烧杯之外还有 。
(2)加入过量A物质的化学式是 。
(3)加入适量B物质时反应的化学方程式是 。
21.将金属铜进行如图1实验:向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,滴加
Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答:
(1)写出Cu→A的化学方程式 。
(2)写出C溶液中溶质的化学式 。
22.小明为探究铁制品锈蚀的条件,利用图甲装置进行实验:将干燥的氧气从导管a通入,使氧气充满U 型管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
(1)为确定U型管已经充满氧气,进行的实验操作是 。
(2)小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论,他比较的铁丝是 。(用图中编号表示)
(3)在一次实验中,小明将装置密闭,测出内部的温度和气压变化趋势(图乙),在0到t1阶段气压下降的原因是 。
三、实验探究题(第23、24题每空2分,共23分)
23.纳米铁因其独特的性质而被用于一些特殊领域。制备纳米铁的方法较多,利用甘蔗渣等材料的化学还原法是常用制备方法之一,主要制备步骤如下:
①将烘干并粉碎的甘蔗渣(主要成分为纤维素)浸入FeCl3溶液,甘蔗渣上的碱性物质与吸附在表面上的Fe3+反应生成Fe2O3。
②将带有Fe2O3的甘蔗渣放入石英管式炉内,并向炉内通入一段时间的氮气。
③将石英管式炉加热至900℃,并控制适宜的氮气流速,使纤维素碳化、Fe2O3被炭还原为单质铁。
④反应完全并自然降温后,将纳米铁固体粉末转移至充满氮气的保存箱储存。
(1)装置A石英管式炉内Fe2O3被还原的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是吸收反应生成的大量气体,则装置中为 溶液。
(3)开启升温程序前通入氮气的目的是 。
24.金属钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,钠的熔点是97.81℃,沸点是882.9℃。将金属钠放入水中,可以反应生成NaOH和H2 ;钠跟氧气混合加热生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2)固体,钠跟CO2在加热条件下反应生成碳酸钠和单质碳。
(1)试写出钠跟水反应的化学方程式 。
(2)小刘同学用图A装置做钠跟氧气反应实验,观察到生成物中出现黑色固体,试写出相应的化学反应方程式 。
(3)为了探究黑色固体成分,小刘同学进行了下列探究。
探究反应中CO2的来源:
猜想①:CO2的来源于空气;猜想②:CO2的来源于 ;
用图B和C装置实验的目的是 。
25.铁是人类社会使用最广泛的金属。图1是实验室模拟工业炼铁的装置。
(1)利用装置A制备CO,反应原理是
该加热方式相较于用酒精灯加热的优点是 。(写1点)
(2)装置E 的作用是 。
(3)加热时C玻璃管中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2。据图分析:若反应温度600℃<t<700℃,得到的固体有 (填化学式)。
(4)为提高铁的产率,可采取的措施是 。
26.某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO3饱和溶液中,产生大量气泡和白色固体,溶液红色加深。
(一)溶液红色加深,则反应后溶液的碱性 (填“增强”、“不变”或“减弱”).
增强
(二)为确定气体和固体的成分,该同学进行了如下的探究.
(1)点燃产生的气体,火焰淡蓝色;将燃烧产物通入澄清石灰水中,无现象。则该气体为 (写化学式)。
H2
(2)对白色固体做出如下猜测并进行实验:
【猜测】
查阅资料1:Mg(HCO3)2能溶于水。
①白色固体可能是MgCO3;
②白色固体可能是Mg(OH)2;
Mg(OH)2
③白色固体可能是MgCO3和Mg(OH)2。
【实验】
①取洗净后的白色固体,加入足量的 溶液,观察到有气泡产生,则白色固体一定含有MgCO3。
查阅资料2:MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物.
②为进一步确定白色固体的组成,该同学进行了定量实验:
称取干燥的白色固体22.6g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸,浓硫酸增重1.8g,则白色固体中含有 ,再通过碱石灰,碱石灰增重8.8g,则固体中各成分的质量比为 。
四、解答题(第27题7分,28、29题各6分,30题8分,共27分)
27.在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组的同学得知这一情况后,提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4 5H2O)。
Ⅰ、硫酸铜的制备
方案1:甲同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:
方案2:乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程:
(1)上述方案中的①、②、③三处,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
① ;
② ;
③ 。
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为哪个方案更合理?为什么?
。
2
(3)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为 。
防止H2O2受热分解
(4)若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%,问每1L98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸 g。在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的: 。
28.Cu与Zn的合金称为黄铜,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件.某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成,取10g该黄铜样品于烧杯中,向其中分5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 m
第2次 10 7.4
第3次 10 6.1
第4次 10 5.6
第5次 10 5.6
试回答下列问题:
(1)从以上数据可知,最后剩余的5.6g固体的成分是 ;表格中,m=
Cu
(2)黄铜样品中锌的质量分数为
44%
(3)计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少?
29.某化学小组的同学们对一份固体样品进行了探究.通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了7.2g固体样品,用图1所示的装置继续实验,测定的部分数据如图2所示。
请计算:
(1)该样品中铁粉的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
(2)该样品中铁元素与氧元素的质量比。
30.硝酸溶解废旧CPU所得溶液中含有Cu2+和Ag+,用适当浓度的盐酸、氯化钠溶液、氨水和铁粉,按照如图方法回收Cu和Ag(图中标注的试剂均不同)。
(1)加入过量Fe粉发生的主要反应为 (写化学方程式)。
(2)试剂1和试剂3的名称依次是 。
(3)若向66g物质1中加入100g试剂2后,恰好完全反应,剩余固体质量为60.4g。求所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
参考答案
一、选择题(30分)
1~5 CDDDC 6~10 ACDAD 11~15 BBDBC
二、填空题(20分)
16、铜的熔点较低,便于铸造 铜的化学性质不活泼,较铁不易锈蚀
17、(1)铝在空气中与氧气反应,在其表面形成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止了铝进一步氧化。
(2)水、氧气 涂油、刷漆等
18、(1)过滤 (2)Mg(OH)2 (3)Cl-
19、有紫红色的物质生成 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序
20、(1)过滤 玻璃棒、漏斗 (2)Fe (3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
21、(1)2Cu十O2 2CuO (2)HCl、CuCl2[或HNO3、Cu(NO3)2]
22、(1)把带火星的木条放在b导管口,带火星的木条复燃,说明U型管已经充满氧气。
(2)②③
(3)氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压增大幅度。
三、探究题(23分)
23、(1)3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
(2)氢氧化钠
(3)排除装置内的空气,以免甘蔗渣被氧化
24、(1)2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑21世纪教育网版权所有
(2)4Na+3CO2 2Na2CO3 + C
(3)酒精燃烧 验证空气中CO2 是否参加反应。
25、(1)受热更均匀 (2)处理尾气,防止污染空气 (3)Fe3O4和FeO (4)温度高于850℃
26、(一)增强 (二)(1)H2
(2)稀盐酸 Mg(OH)2 84:29或29:84
解析:设氢氧化镁的质量为X,
Mg(OH)2 △ MgO+H2O
58 18
X 1.8g
X=5.8g,
则碳酸镁的质量为:22.6g-5.8g=16.8g,
氢氧化镁和碳酸镁的质量比为:5.8g:16.8g=29:84,那么碳酸镁和氢氧化镁的质量比为84:29.
27、Ⅰ、(1)2Cu+O2 ====2CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2)选择2,因为耗能少或无污染等
(3)防止H2O2受热分解
(4)4900 将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
四、解答题(27分)
28、(1)Cu 8.7 (2)44%
(3)解:设10g稀硫酸中所含硫酸的质量为x
Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2↑
65 98
1.3g x
65/1.3g=98/x
x=1.96g
所用稀硫酸中硫酸的质量分数=1.96g/10g×100%=19.6%
答:所用稀硫酸中硫酸的质量分数是19.6%。
29、解:(1)设氧化铁的质量为x
高温
3CO+Fe2O3 === 2Fe+3CO2 固体减重
160 112 160-112=48
x (7.2 g-6 g)
160/ x=48/1.2g
x=4g
Fe%=(7.2g-4g)/7.2g×100%=44.4%
(2)Fe元素总质量:(7.2 g-4 g)+4g×112/160=6g
O元素总质量:4g×48/160=1.2g
m(Fe):m(0)=6g:1.2g=5:1
答:(1)该样品中铁粉的质量分数是44.4% ;(2)该样品中铁元素与氧元素的质量比是5:1.
30、(1)Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2+Cu
(2)氯化钠溶液、氨水
(3)解:设生成氯化亚铁的质量为x,生成氢气的质量为y
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附:《突破中考实验题》目录和样张
甲 乙
O 反应时间/s
氢气的质量\g
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