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第九单元 金属
鲁教版化学(新教材)九年级下册
单元知识复习
了解金属的物理性质及其用途,知道合金的组成会区别纯金属与合金,掌握工业炼铁的原理,知道还原反应
知道镁、铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应,认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应,以及与盐溶液的置换反应,会应用金属活动性顺序
了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法,掌握利用控制变量法探究金属锈蚀的条件及金属资源的保护
核
心
素
养
目
标
知识网络
金属
常见的金属材料
金属材料的锈蚀与防护
金属的化学性质
金属的物理性质
合金的特性
金属的共性:金属光泽、密度硬度大、延展性等
金属的特性:钨、银、金、铬、铜等
合金的定义
合金与纯金属性质比较:色泽、熔点、硬度、抗腐蚀性
金属与氧气的反应:镁、铁、铜 铝与氧气的反应
探究钢铁锈蚀的因素:铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用
减缓钢铁锈蚀的方法:涂覆保护层、镀上不易锈蚀的金属等
废旧金属的回收利用:既可以保护环境、又能节约资源和能源
金属与酸的反应
常见金属与酸的反应现象及化学方程式
金属活动性顺序
置换反应:单质+化合物→新单质+新化合物
金属矿物及其冶炼
铜矿石及铜的冶炼
还原反应及常用的还原剂
炼铁的原理:原理、现象、步骤、注意事项
金属与盐溶液的反应:活动性强的金属置换活动性弱的金属
1.金属的物理性质:
(1)金属具有一些共同的物理性质(共性):大多数金属都呈 色,常温下都是 (除汞外),密度硬度较大,熔点和沸点较高,具有良好的导热性, , 等特点。
(2)金属的特性(金属之最):
熔点最高的金属—— ;导电性最好的金属—— ;
最硬的金属—— ;展性最好的金属—— ;延性最好的金属—— 。
常见的金属材料
01
知识清单
银白
固体
导电性
钨
延展性
银
铬
金
铂
2.合金的特性:
(1)合金的定义:以某种金属为基础,添加其他 通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有 特性的材料。
人类最早使用的合金是 ;
产量最高、应用最广的合金是 ,两者的区别是 。
(2)金属与合金的性质比较:
①合金的颜色与光泽比纯金属 ;②合金的硬度 纯金属;
③合金的熔点比纯金属 ;④合金的抗腐蚀性比纯金属 。
青铜
金属
金属或非金属
含碳量不同
生铁和钢
鲜艳
大于
低
更强
3.金属矿物及其冶炼:
(1)金属资源的存在:少数很不活泼的金属以 形式存在,其余金属都以的 形式存在于各种矿物中。
(2)孔雀石炼铜:
碱式碳酸铜受热会分解生成氧化铜、水和二氧化碳。木炭能与氧化铜反应,生成铜合二氧化碳。写出涉及的两个化学方程式:
、 。
(3)还原反应:
含氧化合物中的氧 的反应属于还原反应;
常用的还原剂有 ,三者都具有 。
化合物
单质
被夺去
C、H2、CO
Cu2(OH)2CO3==2CuO+H2O+CO2↑
加热
2CuO+C==2Cu+CO2↑
高温
还原性和可燃性
(4)工业炼铁的化学原理:
(1)化学原理: 。
(2)实验现象: 、 。
(3)实验装置:
(4)注意事项:
①实验开始时 ,目的是排尽装置内的空气,防止 ;
②实验完毕后, ,目的是防止 。
(5)尾气处理:具体措施 。
红色固体变为黑色
先通CO再点燃酒精喷灯加热
加热时发生爆炸
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
高温
先撤除酒精喷灯,要继续通入CO至装置冷却
澄清石灰水变浑浊
还原生成铁粉在较高的温度下重新被氧化
在装置末端添加一盏燃着的酒精灯
金属的化学性质
02
知识清单
1.金属与氧气的反应:
金属 现象 化学方程式
镁 常温下在空气中表面逐渐 ;在空气中燃烧现象: 。
铝 常温下在空气中表面逐渐 ;在氧气中燃烧现象: 。
铁 在空气中只红热,不燃烧;在氧气中燃烧现象: 。
铜 不燃烧,加热时表面会生成 物质
金 即使在高温条件下,也不与 反应 2Mg+O2==2MgO
点燃
4Al+3O2==2Al2O3
点燃
3Fe+2O2==Fe3O4
点燃
2Cu+O2==2CuO
点燃
变暗
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
变暗
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
黑色
氧气
2.金属与酸的反应
(1)金属与盐酸的反应
金属 盐酸(化学方程式) 现象
镁 反应 ,迅速产生 。
铝 反应 ,产生大量气泡。
锌 反应 ,有大量气泡产生。
铁 反应 ,产生气泡,溶液由无色变为 。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
非常剧烈
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
大量气泡
剧烈
较剧烈
缓慢
浅绿色
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2)金属与硫酸的反应
金属 硫酸(化学方程式) 现象
镁 反应 ,迅速产生 。
铝 反应 ,产生大量气泡。
锌 反应 ,有大量气泡产生。
铁 反应 ,产生气泡,溶液由无色变为 。
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
非常剧烈
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
大量气泡
剧烈
较剧烈
缓慢
浅绿色
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)金属活动性顺序
越强
前面
氢气
上述实验中得到的金属排序,也叫金属活动性顺序。人们经过长期的实践,总结出常见金属在水溶液中的活动性顺序如下:
符号:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金 属 活 动 性 由 强 逐 渐 减 弱
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就 ;
(2)排在氢 的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应放出 ,而排在氢 的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应放出 。(K、Ca、Na除外!)
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
名称:
氢气
后面
(4)置换反应
①定义:一种 与一种 反应,生成 与 。
②特点:物质的种类分别为 和 。
③表达式: 。
④注意事项:
a.铁单质发生的置换反应,铁元素的化合价从0价变为 价;
b.活泼金属与酸发生的置换反应是金属原子与酸溶液中 之间的反应;
c.金属跟盐溶液的反应的置换反应是金属原子跟盐溶液中较不活泼
发生置换反应。
单质
另一种单质
化合物
A + BC → AC + B
另一种化合物
+2
单质
化合物
氢离子
金属的阳离子
3.金属与盐溶液的反应
实验方案 现象 化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中
铁丝浸入硝酸银溶液中
铁丝浸入氯化钠溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入氯化钠溶液中
铁丝表面出现红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色
铁丝表面出现银白色固体,溶液由无色变为浅绿色
无明显现象
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
铜丝表面出现银白色固体
无明显现象
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
4.物质的分类
物质
混合物
分类依据
纯净物
单质
化合物
金属单质
非金属单质
酸
碱
盐
氧化物
分子种类
元素种类
分子构成
知识清单
金属材料的锈蚀与防护
03
1.导致钢铁锈蚀的因素
(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的 、 等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分和环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。
(2)铁锈的主要成分是 ,化学式为 ,颜色为红褐色,是混合物。铁锈的结构 ,不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触,还会把空气和水保留在铁制品的表面,进一步加速锈蚀。
Fe2O3
氧气
水蒸气
氧化铁
疏松多孔
2.减缓钢铁锈蚀的方法:
(1)保持钢铁制品表面 、 ;
(2)在金属表面 (涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷、塑料);
(3)镀上一层 或用 等方法形成致密保护层,例如镀锡、镀锌、镀铬等;
(4)改变 [制成合金,如钢铁中加入铬、镍(不锈钢)]等。
干燥
洁净
涂覆保护层
不易锈蚀的金属
金属的组成和结构
“烤蓝”
3.废旧金属的回收利用:
废旧金属中的重金属,它们在自然界里不会消失,只能迁移。重金属会对生物蛋白产生凝固作用,不易被代谢出体外,在生物体内积蓄至一定量之后,会造成慢性中毒,最终可能导致生物体死亡。(1)除了防止金属锈蚀外,回收废旧金属既可以 ,又能
。
(2)保护金属资源应该是有计划、合理开采矿物,严禁不顾国家利益的乱开采。
(3)寻找金属的代用品。
保护环境
节约资源和能源
1. 《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载:“每金七厘造方寸金一千片”,体现了黄金具有的物理性质是( )
A.磁性 B.延展性
C.导电性 D.导热性
课堂达标
B
课堂达标
2.下列物质中不属于合金的是( )
硬铝 B. 氧化铜
C. 黄铜 D. 生铁
B
3. 《天工开物 五金》关于黄金有下列记载:“凡黄金为五金之长,熔化成形之后,住世永无变更……凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片”。下列说法错误的是( )
A.黄金的化学性质活泼
B.黄金的硬度较小
C.黄金制成金箔发生了物理变化
D.黄金是一种古老而珍贵的金属
A
课堂达标
4.金属和合金是生活中比较常见的物质。下列有关说法正确的是( )
A.银能与稀硫酸发生置换反应
B.钢的硬度比纯铁的硬度小
C.在常温下,铝比镁更容易与氧气发生化学反应
D.钨的熔点高,可以用来制作灯泡中的灯丝
D
课堂达标
5.下列说法中正确的是( )
A.镁条暴露在空气中表面不会变暗
B.铁丝能在空气中剧烈燃烧
C.铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜
D.铜在氧气中加热表面会变红
C
课堂达标
6.下列物质:①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2,能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是( )
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
课堂达标
D
7.下列化学反应中,属于置换反应的是( )
A.CH4+2O2点燃CO2+2H2O
B.Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
C.Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
D.C+2CuO高温2Cu+CO2↑
D
课堂达标
8.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
B
课堂达标
课堂达标
9.金属R与Hg(NO3)2溶液反应的化学方程式为R+ Hg(NO3)2 =R(NO3)2+Hg,下列说法中不正确的是( )
A.R可能是铝
B.该反应为置换反应
C.R的金属活动性比Hg强
D.在金属活动性顺序表中,R不一定排在氢前面
A
课堂达标
10.向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是( )
A.滤液可能呈蓝色
B.滤渣中至少含有两种物质
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定没有气泡产生
D.向滤液中滴加稀盐酸,一定没有白色沉淀生成
C
11.如图所示是模拟工业炼铁的化学反
应装置,以下说法错误的是( )
A.实验开始时应先通入一氧化碳,目
的是排净硬质玻璃管内的空气,防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯,目的是为了燃烧未反应的一氧化碳,防止污染环境
课堂达标
C
12.如图所示物质及变化均是初中化学常见的纯净物及反应。其中甲、乙、丙均是单质且由不同种元素组成,丁是氧化物。“—”表示相连两种物质可以反应,“→”表示一种物质通过一步反应可以转化成另一种物质。下列说法错误的是( )
A.甲→乙反应前后一定存在元素化合价的改变
B.甲、丙可以都是金属,且金属活动性:甲>丙
C. →丁的反应体现了氧气的氧化性
D.丁→丙的反应一定属于置换反应
课堂达标
D
13.相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
课堂达标
C
14.控制变量是科学探究的重要方法
之一。请结合下列实验回答问题:
(1)A实验中,观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,可以说明燃烧条件之一是 。
(2)B实验中,试管 (填“①”或“②”)中的铁钉会生锈。
(3)C实验中,试管②内反应更剧烈,说明金属与酸反应的快慢与 有关,反应的化学方程式是 。
温度达到可燃物着火点
课堂达标
①
酸的浓度
2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
15.从某废旧电子产品中可以
提炼贵重金属,并得到硫酸铜
溶液。其工艺流程如图所示:
(1)图中“操作”的名称是 。
(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。
(3)写出①中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类型为 。
(4)写出②中反应的化学方程式 。
课堂达标
过滤
Au(或Pt)
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑或
3H2SO4+2Al=Al2(SO4)3+3H2↑
置换反应
2H2SO4+2Cu+O2△2CuSO4+2H2O
16.某化学兴趣小组的同学在社会实践中,对废品回收站中废弃电器零部件黄铜(铜、锌合金)中铜的含量产生了兴趣,为了测定该黄铜中铜的含量,小组同学将黄铜带入化学实验室,称取该黄铜样品50克放入指定容器中,然后分四次加入稀硫酸,实验数据记录如下。请回答下列问题:
(1)根据实验数据分析,n的数值应该为________;
(2)黄铜样品中铜的质量分数为________;
(3)计算第1次加入稀硫酸后产生的氢气的质量。(写出计算过程)
课堂达标
加入次数 第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸质量(g) 100 100 100 100
充分反应后剩余固体质量(g) 43.5 37 35 n
课堂达标
解:(1)35 (2)70%
(3)由(1)中的分析可知,第1次加入100g的稀硫酸后反应掉6.5g的锌,设第1次加入稀硫酸后产生的氢气质量为x
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
65 2
6.5g x
65/6.5g=2/x
x=0.2g
答:第1次加入稀硫酸后产生的氢气的质量为0.2g。
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探寻化学之美第九单元 金属
1.下列有关物质的应用不正确的是
A.氧气炼钢 B.东汉晚期的黄铜奔马
C.钛制人造骨 D.用锡制灯丝
【答案】D
【解析】A、氧气具有氧化性,可用于炼钢,正确;
B、黄铜属于铜合金,铜活动性较弱,不易生锈,可以用于制作奔马,正确;
C、钛金属与人体具有很好的相容性,且具有良好的耐腐蚀性、良好的硬度,可制人造骨,正确;
D、锡熔点较低,不能做灯丝,灯丝一般用钨丝,错误。
2.下列关于金属的说法正确的是
A.目前世界上年产量最多的金属是铝
B.金刚石和不锈钢都是金属材料
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨
D.武德合金的熔点高,可用于制造保险丝
【答案】C
【解析】A、目前世界年产最多的金属是铁,错误;
B、金刚石由碳元素组成,属于非金属材料,错误;
C、钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨,正确;
D、武德合金是以铋金属为基础一种合金,熔点低,可用于制造保险丝,错误。
3.冬季,随着气温下降甲流病毒的活性会有所增加,大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩!防疫不松懈!为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金的,关于铝合金的说法正确的是
A.铝合金属于纯净物
B.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大、抗腐蚀性好的优点
C.铝合金属于金属材料
D.铝合金的熔点比金属铝高
【答案】C
【解析】A、铝合金是一种合金,属于混合物,错误;
B、铝合金的密度较小,错误;
C、铝合金是一种合金,属于金属材料,正确;
D、合金的熔点一般比组成它的金属的熔点低,错误。
4.下列关于资源、能源的叙述正确的是
A.金属的回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以节约95%的能源
B.废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染,但不会危害人体健康
C.地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
D.防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
【答案】D
【解析】A、金属的回收利用,可以节约金属资源和能源,但不是都会节约95%的能源,错误;
B、废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染,会危害人体健康,错误;
C、地球上的金属资源中除金、银等少数不活泼金属有单质形式存在外,其余大部分以化合物形式存在,错误;
D、防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径,正确。
5.下列关于金属材料的说法,正确的是
A.黄铜的硬度比铜的小 B.铝的导电性比铜的好
C.钛合金的抗腐蚀性能比不锈钢强 D.锡铅合金的熔点比锡的高
【答案】C
【解析】A、合金的硬度大于纯金属的硬度,所以黄铜的硬度比铜的大,错误;
B、铝的导电性比铜的差,错误;
C、钛合金的抗腐蚀性能比不锈钢强,正确;
D、合金的熔点低于纯金属的熔点,即锡铅合金的熔点比锡的低,错误。
6.“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理是C+2NiO高温2Ni+CO2↑,下列说法正确的是
A.此反应不属于置换反应 B.生成物CO2是空气污染物
C.此反应中只涉及一种单质 D.反应物NiO中镍、氧元素质量比为59:16
【答案】D
【解析】A、一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应,C + 2NiO 高温 2Ni + CO2↑,该反应属于置换反应,错误;
B、依据空气质量日报表可知:二氧化碳不是空气污染物,错误;
C、由一种元素组成的纯净物叫做单质,此反应中有C、Ni两种单质,错误;
D、由化学方程式C+2NiO高温2Ni+CO2↑可知:反应物NiO中镍、氧元素质量比为59:16,正确。
7.废旧计算机的某些部件中含有Zn、Fe、Ag、Cu等金属,经物理方法初步处理后,与足量的稀盐酸充分反应,过滤,剩余的固体中不应有的金属是
A.Ag、Cu B.Fe、Ag C.Zn、Fe D.Zn、Cu
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序里,锌、铁排在氢前,锌、铁能与稀盐酸反应,铜、银排在氢后,铜、银与稀盐酸不反应,故剩余的固体中不应有的金属是Zn、Fe。
8.金属M与AgNO3溶液发生反应M+2AgNO3=M(NO3)2+2Ag,下列说法中正确的是
A.在金属活动性顺序里,M一定排在氢的前面
B.M的金属活动性比Ag弱
C.M可能是铝
D.反应前后M元素的化合价发生了改变
【答案】D
【解析】A、M能将银从其化合物中置换出来,说明M比银活泼,但是在金属活动性顺序里,M不一定排在氢的前面,如铜,错误;
B、由A的分析可知,M的金属活动性比Ag强,错误;
C、在化合物中,铝元素一般显+3价,而M元素在化合物中显+2价,M一定不是铝,错误;
D、化学反应前后,M元素由游离态转化为化合态,化合价一定发生了改变,正确。
9.将质量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。反应情况如下图所示。有关叙述中正确的是
A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余
B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余
C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余
D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余
【答案】D
【解析】A、生成的氢气质量相同,说明硫酸全部参加反应,铝必有剩余,错误;
B、生成的氢气质量相同,说明硫酸全部参加反应,铝必有剩余,错误;
C、消耗相同的硫酸,需要铁的质量大,故铁先消耗完,不会是铝消耗完而铁有剩余,错误;
D、利用方程式的计算求出消耗相同硫酸时需要铝铁的质量大小关系
3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2↑
294 54
98 18
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2↑
98 56
98 56
由此可以看出,消耗相同的硫酸,需要铁的质量大,故铁先消耗完,铝有剩余,正确。
10.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
【答案】A
【解析】A、铁与氧气、水接触充分时最易生锈,所以①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙,错误;
B、①铁与空气和水接触铁锈蚀,②中铁只与水接触,铁不锈蚀,①②对比说明铁生锈需要空气;①铁与空气和水接触铁锈蚀,③铁只与空气接触,铁不锈蚀,①③对比说明铁生锈需要水,正确;
C、③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂,正确;
D、四个实验中,④中的铁钉与氧气、水接触最充分,生锈最快,正确。
11.如图是青少年常用的一种照明台灯。
(1)图中标示的各部件中,用金属材料制成的是___________(填序号)。
(2)灯管后面的反光板使用的是铝箔。铝块能制成铝箔是利用了铝的___________性。
(3)铜质插头是利用了金属铜的___________性。
【答案】(1)①②④ (2)延展 (3)导电
【解析】(1)图中标示的各部件中,铁螺丝钉、铝箔反光片、铜质插头是用金属材料制成的;
(2)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性;
(3)铜质插头是利用了金属铜的导电性。
12.人类社会的发展离不开常见金属和金属材料,用我们学到的化学知识和方法能分析和解释许多现象。
(1)下列生活用品,主要利用金属具有良好导热性的是 ________________ 。
(2)常见的三种金属被发现、使用的先后顺序依次为铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟下列 ____ (填序号)关系最大。
①地壳中金属元素的含量
②金属的导电性
③金属活动性
(3)工业上用赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁的化学反应方程式为 _____________________ ;世界上每年有近四分之一的钢铁被锈蚀,为了保护金属资源我们必须学会防锈,下列介绍的实例只利用隔绝氧气来达到防锈的是 ______________________________________________ 。
(4)工业生产中,切割铁板时用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。有关反应的化学方程式为 ________________________________________ 。
(5)铁粉常用作双吸剂,将一包部分变质的双吸剂放入过量稀盐酸中,充分反应后所得溶液中的溶质可能是 ________________ (友情提示:在溶液中可发生Fe+2FeCl3=3FeCl2反应)
【答案】(1)A (2)③ (3)3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 C (4) Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (5)HCl、FeCl2或HCl、FeCl2、FeCl3
【解析】(1)铸铁炊具主要利用金属具有良好导热性;
(2)金属的活动性越强,越难冶炼,大规模被使用越晚,所以金属大规模被使用的先后顺序跟金属活动性有关;
(3)一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学反应式是3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2;防锈一般要隔绝氧气和水,但夏天停暖后暖气片内注满水防止内部生锈,只是隔绝氧气防锈;
(4)铁可还原硫酸铜生成红色的铜,留下红色的印迹,化学方程式是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(5)双吸剂变质即有部分铁生锈,投入过量盐酸中,发生的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、在溶液中可发生的Fe+2FeCl3=3FeCl2反应;根据反应的可能情况,溶液中一定有氯化亚铁及剩余的盐酸,氯化铁可能存在。
13.人们常说的“五金”是指:金、银、铜、铁、锡。根据所学知识回答:
(1)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与________反应。
(2)黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画,在铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度______(填“大” 或“小”)。
(3)铁制容器不能用来盛放农药波尔多液(主要成分是硫酸铜和氢氧化钙),用化学方程式表示其原因:____________________。
(4)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一,写出一种防止铁制品生锈的具体方法:______ 。
【答案】(1)氧气 (2)大 (3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 (4)刷漆等
【解析】(1) “真金不怕火炼”说明了金的性质很不活泼,金即使在高温下也不与氧气反应;
(2)黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画,在铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度大;
(3)铁制容器不能用来盛放农药波尔多液(主要成分是硫酸铜和氢氧化钙),原因是铁的活动性大于铜,用化学方程式表示其原因是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(4)防止铁制品生锈的方法有很多,例如:刷漆、涂油等。
14. 铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属.下列是与铁的性质有关的部分实验图,请回答下列问题.
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________,集气瓶中水的作用是_______________.
(2)铁生锈的条件是_________,B中铁钉最易生锈的部位是________(填“a”、“b”或“c”).
(3)C试管中刚好完全反应,得到溶液中溶质的化学式是_________.
(4)D中反应一段时间后,现象是_________,试管内固体质量比反应前增大,据此推断,试管内溶液质量与反应前相比_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)3Fe+2O2点燃Fe3O4 防止烧落的固体炸裂瓶底 (2)铁与水和氧气同时接触 b (3)FeSO4 (4)铁表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色 减小
【解析】(1)A中发生反应为铁和氧气点燃生成四氧化三铁,对应的化学方程式是3Fe+2O2点燃Fe3O4,集气瓶中水的作用是防止烧落的固体炸裂瓶底;
(2)铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触,B中铁钉最易生锈的部位是b,因为同时接触了水和氧气;
(3)C试管中铁和稀硫酸刚好完全反应生成硫酸亚铁和氢气,得到溶液中溶质的化学式是FeSO4;
(4)D中铁和硫酸铜反应一段时间后铁表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,试管内固体质量比反应前增大,据此推断,试管内溶液质量与反应前相比减少。
15.欲测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出铜的质量分数的是___________合金。
(2)取该合金的粉末26 g加入该稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为________g。
②请计算该合金中铜的质量分数。___________。
【答案】(1)Cu-Zn (2)0.2 75%
【解析】(1)铜的活动性比氢弱,不与稀酸发生反应,锌的活动性比氢强,能与稀酸发生反应,因此能测定出Cu-Zn合金中铜的质量分数;而银的活动性比氢弱,不与稀酸发生反应,因此不能测定出Cu-Ag合金中铜的质量分数;
(2)①由图示可知,生成气体的质量为0.2g;
②设:生成0.2g氢气需锌的质量为x
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
65 2
x 0.2g
65/2 = x/0.2g
x = 6.5g
该合金中铜的质量分数=(26g – 6.5g)/26g×100%=75%
答:该合金中铜的质量分数为75%。
1.常德有众多非物质文化遗产,下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是
A.临澧民间纸扎 B.桃源铜器制作
C.澧县糖画技艺 D.石门红茶工艺
【答案】B
【解析】A、临澧民间纸扎用纸制作的,错误;
B、桃源铜器用铜制作的,铜属于金属,正确;
C、澧县糖画技艺用糖制作的,错误;
D、石门红茶工艺用茶叶制作的,错误。
2. “中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨.在选择以上材料时,不需要考虑的因素是
A.金属的强度 B.金属的导电性 C.金属的抗腐蚀性 D.金属的加工性能
【答案】B
【解析】“中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨,则在选择“中国天眼”的材料时,需要考虑的因素有金属的强度、金属的抗腐蚀性、金属的加工性能,不需要考虑到因素是金属的导电性。
3. 2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞,制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是
A.铝锂合金的熔点比纯铝更高 B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C.铝锂合金是混合物 D.铝锂合金的硬度比纯铝小
【答案】C
【解析】A、一般合金的熔点低于其组成金属的熔点,则铝锂合金的熔点比纯铝低,错误;
B、一般合金的抗腐蚀性比其成分金属更强,因此铝锂合金的抗腐蚀性能非常强,错误;
C、铝锂合金是由铝、镁等多种物质组成,属于混合物,正确;
D、一般合金的硬度大于其组成的金属的硬度,则铝锂合金的硬度比纯铝大,错误。
4. “一带一路”,是推动和平发展的大国方略,是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A.黄铜比纯铜更软 B.合金中至少含有1种金属元素
C.目前年产量最高的金属是铁 D.大多数金属都有较好的导电性和延展性
【答案】A
【解析】A、黄铜是铜锌合金,合金比组成它的纯金属硬度大,则黄铜比纯铜硬度大;
B、合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的物质,故合金中至少含有一种金属元素,正确;
C、目前年产量最高的金属是铁,正确;
D、大多数金属都具有良好的导电性、导热性、延展性,正确。
5. 2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如下)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛高
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
【答案】B
【解析】A、太阳翼可将太阳能转化为电能,正确;
B、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛低,错误;
C、返回舱经过大气层时要经历高温、摩擦力很大的环境,因此表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点,正确;
D、为了能减轻船体质量,飞船大量使用密度较小的合金材料,正确。
6. 下列说法中正确的是
A.镁条暴露在空气中表面不会变暗
B.铁丝能在空气中剧烈燃烧
C.铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜
D.铜在氧气中加热表面会变红
【答案】C
【解析】A、镁条在空气中会发生氧化反应,变暗,错误;
B、铁丝在空气中不能燃烧,错误;
C、铝的化学性质活泼,在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜,正确;
D、铜丝在空气中加热表面会逐渐出现黑色固体,错误。
7. 下列实验事实或结论正确的是
A.大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,反应剧烈程度:锌片<铁片
B.铁与稀盐酸反应的化学方程式2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
C.将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,一段时间后,铜丝表面有铝析出
D.消防队员用高压水枪灭火,此举依据的灭火原理是降低可燃物的着火点
【答案】B
【解析】A、大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,由于锌的金属活动性比铁强,故锌反应更剧烈,错误;
B、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为2HCl+Fe=FeCl2+H2,正确;
C、将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,由于铜的活动性不如铝活泼,故不会发生反应,无明显现象,错误;
D、消防队员用高压水枪灭火,原理是降低温度至可燃物的着火点以下,而着火点是物质的固有属性,不能降低,错误。
8. 图为某金属的部分化学性质,下列说法不正确的是
A.①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为氧化铁
B.②中金属与稀硫酸恰好完全反应,溶液C中溶质为FeSO4
C.③中反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D.④中反应利用了一氧化碳的还原性,工业上可以炼铁
【答案】A
【解析】A为金属,且与硫酸铜溶液反应,生成红色固体D,及A与稀硫酸反应,可生成浅绿色溶液可知,金属A是铁;
A、①中金属铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为四氧化三铁,不是氧化铁,错误;
B、②中金属铁与稀硫酸恰好完全反应,生成硫酸亚铁和氢气,所以溶液C中溶质为FeSO4,正确;
C、③中发生的反应为铁与硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜,其反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,正确;
D、红棕色粉末是氧化铁,其与一氧化碳在高温的条件下反应,生成铁和二氧化碳,即利用了一氧化碳的还原性将氧化铁还原为金属铁,工业上常用此方法炼铁,正确。
9. 人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性Zn>Cu>Ag
【答案】D
【解析】A、实验前需要打磨金属片,是为了除去表面的氧化膜,从而防止氧化膜阻碍反应的进行,正确;
B、由金属活动性:锌>氢>铜可知,若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡,正确;
C、若向乙试管加入ZnSO4溶液,无明显现象,说明铜不与硫酸锌溶液反应,即铜的活动性比锌弱,锌的金属活动性比铜强,正确;
D、由金属活动性锌>铜>银可知,若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,锌和铜都能与硝酸银反应置换出银,能得出金属的活动性Zn>Ag,Cu>Ag,但无法比较锌和铜的金属活动性,错误。
10. 向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含CuCl2
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】D
【解析】由金属活动性顺序Mg>Zn>Cu可知,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,和氯化镁不反应
A、若滤液为蓝色,说明滤液中含有CuCl2,则滤渣中一定含有Cu,一定不含Zn,错误;
B、若滤液不为蓝色,则滤液中一定不含CuCl2,错误;
C、若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Zn,不含Mg,错误;
D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,正确。
11. 实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A. 验证质量守恒 B. 探究铁生锈需要氧气
C. 测定空气中氧气含量 D. 比较金属活动性
【答案】B
【解析】A、氯化钠和硝酸钾不反应,不能用来验证质量守恒定律,错误;
B、两支试管中的铁钉都与水接触,左侧试管中的铁钉还能够与空气中的氧气接触,一段时间后发生锈蚀,右侧试管中的铁钉不能接触空气,铁钉不发生锈蚀,则该实验探究铁生锈是否需要氧气,正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,压强不变,不能用来测定空气中氧气含量,错误;
D、比较金属活动性需要控制金属的形状、大小相同,错误。
12. 金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
I、见证历史
(1)西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美设计精妙(如图)。青铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
Ⅱ、立足当下
(2)电线是金属的一个应用实例,它利用了金属的什么性质? (答一点即可)
(3)2019年我国发行了第五套人民币硬币材质都改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 。
A.金属的耐腐蚀性 B.金属的耐磨 C.金属的硬度 D.金属的导热性
Ⅲ、深入研究
铁的化学性质:
(4)A实验中,反应的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型)。
(5)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是 。
铁的冶炼:
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(6)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(7)用B装置检验气体生成物,B中的液体是 。
【答案】(1)大 (2)导电性 (3)D (4)3Fe+2O2点燃Fe3O4 化合 (5)与水接触
(6)3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 (7)澄清石灰水
【解析】(1)一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,则青铜的硬度比纯铜大;
(2)金属可做电线,利用了金属的导电性;
(3)根据硬币的流通特点可知:铸造出的硬币要有较强的耐腐蚀性、耐磨及硬度较大,而金属的导热性不是铸造硬币所考虑的因素。
(4)铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4,该反应符合“多变一”的特点,其基本反应类型属于化合反应;
(5)实验B中,铁与氧气和水同时接触,会生锈,实验C中铁只与氧气接触,不生锈,对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是与水接触;
(6)装置玻璃管中,一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2;
(7)生成的气体产物为二氧化碳气体,应用澄清石灰水来检验,澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,可观察到有白色沉淀生成。
13. 在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
【答案】(1)用磁铁吸引 (2)稀盐酸 (3)③ ① (4)保持铁片蚀刻画表面清洁干燥
(5)氯化铝/AlCl3 (6)铁粉 H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
【解析】(1)由于磁铁能吸引铁片,不能吸引铝片,所以可用磁铁吸引的方法区分铝片和铁片。故填:用磁铁吸引;
(2)由于稀盐酸能与主要成分为氧化铁的铁锈反应生成氯化铁和水,所以用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用稀盐酸;
(3)由于铝片上有凹陷图案,没有附着物,说明铝与甲蚀刻液反应没有生成新的金属,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以甲蚀刻液只能是③稀盐酸;
由于铁片上出现红色附着物图案,说明铁与①硫酸铜溶液反应生成红色的铜。所以乙蚀刻液是①硫酸铜溶液;
(4)由于铁的锈蚀是铁制品与空气中的氧气和水共同作用的结果。防止铁制品生锈的原理是破坏铁锈蚀的条件,即隔绝氧气或水。所以为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是保持铁片蚀刻画表面清洁干燥;
(5)由于铝片蚀刻废液是铝与盐酸反应生成的氯化铝和剩余的稀盐酸的混合溶液,所以铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,与稀盐酸完全反应,得到氯化铝溶液,回收保存;
(6)由于铁片蚀刻废液是铁与硫酸铜反应生成的硫酸亚铁与剩余的硫酸铜的混合溶液,所以过程①加入的物质X是与硫酸铜反应生成硫酸亚铁的铁粉,铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,滤渣中的铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑。
14.小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。
【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。
【做出猜想】
(1)猜想1:Cr>Fe>Cu; 猜想2:Cr>Cu>Fe ; 猜想3:___________。
【设计与实验】
(2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中,再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象)
实验操作 ① ② ③
实验现象 ①铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为___________。 ②铬片的表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色。 ③___________
【结论与解释】
(3)根据上述实验现象,可得出猜想___________正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是___________。
(4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的,请写出试管②中发生反应的化学方程式:___________。
【知识运用】
(5)由上述结论可知,铬片与FeSO4溶液___________(填“能”或“不能”)发生反应。
(6)除了上述实验方案外,小聪认为只选用三种药品进行实验就可以得出铬、铁、铜这三种金属的活动性顺序,这三种药品可以是___________。
【答案】(1)Fe>Cr> Cu (2)浅绿色 无明显现象 (3)1 除去金属表面的氧化膜 (4)H2SO4+Cr=CrSO4+H2↑ (5)能 (6)Cr、CrSO4溶液、Cu
【解析】(1)根据金属活动性顺序可知,铁的金属活动性比铜强,故还可猜想Fe>Cr>Cu;
(2)试管1中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故实验中铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为浅绿色;试管3中,因为铜的活动性弱于氢,故不能和酸反应,无明显现象;
(3)试管1中铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色,可知金属铁在金属活动顺序中排在氢前,根据铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色,可知铬也排在氢前且铬比铁活动性强,因为铜不能和稀硫酸反应生成氢气,可知铜排在氢的后面,故猜想1:Cr>Fe>Cu正确;实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去铬表面的保护膜,使铬与稀硫酸反应;
(4)因为“铬片表面产生气泡较快溶液变为蓝色”,可知金属铬能和硫酸反应生成硫酸铬和氢气,反应的化学方程式为Cr+H2SO4= CrSO4+H2↑;
(5)由上述结论可知,铬的金属活动性强于铁,故铬片能与FeSO4溶液发生反应;
(6)选用铬片、硫酸亚铁溶液和铜片这三种药品进行实验,铬可以置换出硫酸亚铁中的铁,而铜不能置换出硫酸亚铁中的铁,可以得出Cr>Fe>Cu,从而确定这三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系。
15. 某金属冶炼厂用炉甘石(主要成分为ZnCO3)为原料冶炼金属锌。学校兴趣小组为了测定炉甘石中ZnCO3的质量分数,进行了以下探究:
【查阅资料】ZnCO3与CaCO3性质类似,与盐酸反应生成氯化锌、水和二氧化碳。
往装有30g炉甘石样品的烧杯中分次加入稀盐酸(杂质不参与反应),每次都在溶液中不再产生气泡时称量,所得数据如表:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
测得产生的总质量/g 2.2 X 6.6 8.8 8.8
请回答并计算:
(1)表中X= ;炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸 g。
(2)炉甘石样品中碳酸锌的质最分数为多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
(3)分析实验数据,在图中,画出加入盐酸过程中,产生二氧化碳质量对应的变化图,并标注必要的数值 。
【答案】(1)4.4 80 (2)83.3% (3)
【解析】(1)由表格可知,第一次加入20g盐酸产生的二氧化碳质量为20g+30g-47.8g=2.2g,第四次加入20g盐酸产生的二氧化碳质量为83.4g+20g-101.2g=2.2g,但第五次加入20g盐酸之后,101.2g+20g=121.2g,无二氧化碳产生,所以第四次加入盐酸时,碳酸锌恰好完全反应,所以第二次加入盐酸时也产生2.2g二氧化碳,一共产生的二氧化碳质量为2.2g+2.2g=4.4g,炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸80g;
(2)设30g炉甘石中碳酸锌的质量为x
ZnCO3+2HCl=ZnCl2+H2O+CO2↑
125 44
x 8.8g
125/44=x/8.8g
x=25g
炉甘石中碳酸锌的质量分数25g/30g×100%≈83.3%
答:炉甘石样品中碳酸锌的质量分数为83.3%;
(3)一共加入了80g盐酸,碳酸锌恰好完全反应,一共产生的二氧化碳质量为8.8g,所以图像为。第九单元 金属
1.下列有关物质的应用不正确的是
A.氧气炼钢 B.东汉晚期的黄铜奔马
C.钛制人造骨 D.用锡制灯丝
2.下列关于金属的说法正确的是
A.目前世界上年产量最多的金属是铝
B.金刚石和不锈钢都是金属材料
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨
D.武德合金的熔点高,可用于制造保险丝
3.冬季,随着气温下降甲流病毒的活性会有所增加,大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩!防疫不松懈!为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金的,关于铝合金的说法正确的是
A.铝合金属于纯净物
B.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大、抗腐蚀性好的优点
C.铝合金属于金属材料
D.铝合金的熔点比金属铝高
4.下列关于资源、能源的叙述正确的是
A.金属的回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以节约95%的能源
B.废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染,但不会危害人体健康
C.地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
D.防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
5.下列关于金属材料的说法,正确的是
A.黄铜的硬度比铜的小 B.铝的导电性比铜的好
C.钛合金的抗腐蚀性能比不锈钢强 D.锡铅合金的熔点比锡的高
6.“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理是C+2NiO高温2Ni+CO2↑,下列说法正确的是
A.此反应不属于置换反应 B.生成物CO2是空气污染物
C.此反应中只涉及一种单质 D.反应物NiO中镍、氧元素质量比为59:16
7.废旧计算机的某些部件中含有Zn、Fe、Ag、Cu等金属,经物理方法初步处理后,与足量的稀盐酸充分反应,过滤,剩余的固体中不应有的金属是
A.Ag、Cu B.Fe、Ag C.Zn、Fe D.Zn、Cu
8.金属M与AgNO3溶液发生反应M+2AgNO3=M(NO3)2+2Ag,下列说法中正确的是
A.在金属活动性顺序里,M一定排在氢的前面
B.M的金属活动性比Ag弱
C.M可能是铝
D.反应前后M元素的化合价发生了改变
9.将质量相等的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应。反应情况如下图所示。有关叙述中正确的是
A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余
B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余
C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余
D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余
10.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.四个实验中,生锈最快的是④中的铁钉
11.如图是青少年常用的一种照明台灯。
(1)图中标示的各部件中,用金属材料制成的是___________(填序号)。
(2)灯管后面的反光板使用的是铝箔。铝块能制成铝箔是利用了铝的___________性。
(3)铜质插头是利用了金属铜的___________性。
12.人类社会的发展离不开常见金属和金属材料,用我们学到的化学知识和方法能分析和解释许多现象。
(1)下列生活用品,主要利用金属具有良好导热性的是 ________________ 。
(2)常见的三种金属被发现、使用的先后顺序依次为铜、铁、铝。金属大规模被使用的先后顺序跟下列 ____ (填序号)关系最大。
①地壳中金属元素的含量
②金属的导电性
③金属活动性
(3)工业上用赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁的化学反应方程式为 _____________________ ;世界上每年有近四分之一的钢铁被锈蚀,为了保护金属资源我们必须学会防锈,下列介绍的实例只利用隔绝氧气来达到防锈的是 ______________________________________________ 。
(4)工业生产中,切割铁板时用硫酸铜溶液在铁板上画线可留下红色的印迹。有关反应的化学方程式为 ________________________________________ 。
(5)铁粉常用作双吸剂,将一包部分变质的双吸剂放入过量稀盐酸中,充分反应后所得溶液中的溶质可能是 ________________ (友情提示:在溶液中可发生Fe+2FeCl3=3FeCl2反应)
13.人们常说的“五金”是指:金、银、铜、铁、锡。根据所学知识回答:
(1)“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与________反应。
(2)黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画,在铜片上留下刻痕,说明黄铜片的硬度比铜片的硬度______(填“大” 或“小”)。
(3)铁制容器不能用来盛放农药波尔多液(主要成分是硫酸铜和氢氧化钙),用化学方程式表示其原因:____________________。
(4)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一,写出一种防止铁制品生锈的具体方法:______ 。
14. 铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属.下列是与铁的性质有关的部分实验图,请回答下列问题.
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________,集气瓶中水的作用是_______________.
(2)铁生锈的条件是_________,B中铁钉最易生锈的部位是________(填“a”、“b”或“c”).
(3)C试管中刚好完全反应,得到溶液中溶质的化学式是_________.
(4)D中反应一段时间后,现象是_________,试管内固体质量比反应前增大,据此推断,试管内溶液质量与反应前相比_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
15.欲测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出铜的质量分数的是___________合金。
(2)取该合金的粉末26 g加入该稀硫酸充分反应,所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为________g。
②请计算该合金中铜的质量分数。___________。
1.常德有众多非物质文化遗产,下列非物质文化遗产中主要材料由金属制成的是
A.临澧民间纸扎 B.桃源铜器制作
C.澧县糖画技艺 D.石门红茶工艺
2. “中国天眼”反射面共用铝合金2000多吨,支撑高塔共用钢材1万多吨.在选择以上材料时,不需要考虑的因素是
A.金属的强度 B.金属的导电性 C.金属的抗腐蚀性 D.金属的加工性能
3. 2023 年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞,制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是
A.铝锂合金的熔点比纯铝更高 B.铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C.铝锂合金是混合物 D.铝锂合金的硬度比纯铝小
4. “一带一路”,是推动和平发展的大国方略,是一条合作共赢之路。“一带一路”基础建设中用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是
A.黄铜比纯铜更软 B.合金中至少含有1种金属元素
C.目前年产量最高的金属是铁 D.大多数金属都有较好的导电性和延展性
5. 2023年6月4日,神舟十五号载人飞船(模型图如下)的返回舱经过大气层时,经受住了一千多度的高温考验,最终成功返回地面。下列说法错误的是
A.太阳翼可将太阳能转化为电能
B.天线材料采用了钛镍合金,它的熔点比金属钛高
C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点
D.飞船大量使用密度较小的合金材料,能减轻船体质量
6. 下列说法中正确的是
A.镁条暴露在空气中表面不会变暗
B.铁丝能在空气中剧烈燃烧
C.铝能在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜
D.铜在氧气中加热表面会变红
7. 下列实验事实或结论正确的是
A.大小和体积都相同的锌片、铁片,分别加入等浓度的稀硫酸中,反应剧烈程度:锌片<铁片
B.铁与稀盐酸反应的化学方程式2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
C.将一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,一段时间后,铜丝表面有铝析出
D.消防队员用高压水枪灭火,此举依据的灭火原理是降低可燃物的着火点
8. 图为某金属的部分化学性质,下列说法不正确的是
A.①中金属在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成的黑色固体为氧化铁
B.②中金属与稀硫酸恰好完全反应,溶液C中溶质为FeSO4
C.③中反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D.④中反应利用了一氧化碳的还原性,工业上可以炼铁
9. 人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A.实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜
B.若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面能产生气泡
C.若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出锌的金属活动性比铜强
D.若向甲、乙试管加入AgNO3溶液,能得出三种金属的活动性Zn>Cu>Ag
10. 向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含CuCl2
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
11. 实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示,下列实验设计中,能达到实验目的的是
A. 验证质量守恒 B. 探究铁生锈需要氧气
C. 测定空气中氧气含量 D. 比较金属活动性
12. 金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
I、见证历史
(1)西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美设计精妙(如图)。青铜的硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
Ⅱ、立足当下
(2)电线是金属的一个应用实例,它利用了金属的什么性质? (答一点即可)
(3)2019年我国发行了第五套人民币硬币材质都改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 。
A.金属的耐腐蚀性 B.金属的耐磨 C.金属的硬度 D.金属的导热性
Ⅲ、深入研究
铁的化学性质:
(4)A实验中,反应的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型)。
(5)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是 。
铁的冶炼:
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(6)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(7)用B装置检验气体生成物,B中的液体是 。
13. 在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如下图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
14.小聪想要探究铬(Cr)与金属铁(Fe)、铜(Cu)的活动性强弱。
【查阅资料】铬是银白色、有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。
【做出猜想】
(1)猜想1:Cr>Fe>Cu; 猜想2:Cr>Cu>Fe ; 猜想3:___________。
【设计与实验】
(2)小聪取大小相同的用砂纸打磨光亮的三种金属片放入三支试管中,再分别加入等量、等浓度的稀硫酸。(补充①和③的实验现象)
实验操作 ① ② ③
实验现象 ①铁片表面产生气泡较慢,溶液由无色变为___________。 ②铬片的表面产生气泡较快,溶液由无色变为蓝色。 ③___________
【结论与解释】
(3)根据上述实验现象,可得出猜想___________正确。实验前用砂纸打磨金属片的目的是___________。
(4)已知试管②中溶液的蓝色是CrSO4溶于水形成的,请写出试管②中发生反应的化学方程式:___________。
【知识运用】
(5)由上述结论可知,铬片与FeSO4溶液___________(填“能”或“不能”)发生反应。
(6)除了上述实验方案外,小聪认为只选用三种药品进行实验就可以得出铬、铁、铜这三种金属的活动性顺序,这三种药品可以是___________。
15. 某金属冶炼厂用炉甘石(主要成分为ZnCO3)为原料冶炼金属锌。学校兴趣小组为了测定炉甘石中ZnCO3的质量分数,进行了以下探究:
【查阅资料】ZnCO3与CaCO3性质类似,与盐酸反应生成氯化锌、水和二氧化碳。
往装有30g炉甘石样品的烧杯中分次加入稀盐酸(杂质不参与反应),每次都在溶液中不再产生气泡时称量,所得数据如表:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
测得产生的总质量/g 2.2 X 6.6 8.8 8.8
请回答并计算:
(1)表中X= ;炉甘石中的ZnCO3完全反应时,共需要盐酸 g。
(2)炉甘石样品中碳酸锌的质最分数为多少?(写出计算过程,精确到0.1%)
(3)分析实验数据,在图中,画出加入盐酸过程中,产生二氧化碳质量对应的变化图,并标注必要的数值 。