单元8再识金属与金属材料同步练习(含解析)仁爱科普版(2024)化学九年级下册

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名称 单元8再识金属与金属材料同步练习(含解析)仁爱科普版(2024)化学九年级下册
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 仁爱科普版
科目 化学
更新时间 2026-02-04 00:00:00

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单元8再识金属与金属材料
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将一定量的锌粉加入到硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,溶液最终变为无色,下列图像能正确表示对应变化关系的是
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
2.下列化学反应中,属于化合反应的是
A.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
B.甲烷+氧气二氧化碳+水
C.氢气+氧气水
D.锌+硫酸=硫酸锌+氢气
3.小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序,他做了如下实验,其中不能达到预期目的的是
A.将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中,观察现象
B.将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中,观察现象
C.将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中,观察现象
D.将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中,观察现象
4.下列物质中属于合金的是
A.四氧化三铁 B.黄铜 C.磁铁矿 D.铁和碳的混合物
5.2024年3月30日是我国第七届零废弃日。废旧电器属于
A.可回收物 B.湿垃圾 C.干垃圾 D.有害垃圾
6.下列物质的用途主要利用了化学性质的是
①氧气用于医疗急救;②液氮用于冷冻治疗;③氮气制造硝酸和氮肥;
④用铜作电线;⑤稀有气体用做保护气;⑥稀有气体用于制作霓虹灯。
A.①③⑤ B.①⑤⑥ C.①②③ D.②④⑥
7.将镁、铁分别放入质量相等的稀硫酸中,恰好反应后所得的两溶液质量仍相等,则分别与镁与铁反应的硫酸溶液中溶质的质量分数比为
A. B. C. D.
8.下列做法中,不符合绿色、低碳、循环发展理念的是
A.开发可再生和环境友好的新能源
B.推广使用无纸化办公或纸张双面使用
C.选择私家车方便出行
D.进行生活垃圾分类和定时、定点投放
9.研究性学习小组用下图装置探究铁钉生锈的条件,一周后发现只有a中铁钉生锈。下列关于该实验的分析错误的是
A.植物油的作用是隔绝水
B.实验前应检查装置气密性
C.一段时间后,装置中的红墨水左低右高
D.对比a、b装置中的现象,说明铁钉生锈的条件之一是需要水
10.保持平衡的杠杆两端分别挂等质量银片和铁片如图,小心地向烧杯中央滴入浓溶液,一段时间后杠杆的现象是
A.保持水平 B.左右摇摆 C.A端高B端低 D.B端高A端低
二、非选择题
11.选择适当的试剂,设计不同的方法对锌、铁、铜三种金属的活动性顺序进行探究:A.锌片;B.铁钉;C.铜片;D.硫酸铜;E.稀硫酸;F.硫酸锌;G.硫酸亚铁。
(1)方法一所选用的三种试剂是CuSO4、ZnSO4和 (填字母,下同)。
(2)方法二所选用的四种试剂是Fe、Cu、Zn和 。
(3)方法三所选用的三种试剂是 。
12.金属和金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)青铜大面具是三星堆遗址出土的一件形制最为完整、保存最完好的大型青铜面具。青铜是铜与锡的合金,青铜硬度比纯铜的硬度更 (填“大”或“小”)。
(2)黄河铁牛共四尊,铸造于725年。黄河铁牛由生铁浇铸而成,一氧化碳与赤铁矿在高温下生产生铁的反应化学方程式为 。
(3)海昏侯马蹄金,做工精美。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制纯黄金文物,从原理角度上分析,下列鉴别真假黄金文物的方法正确的是______(填字母)。
A.滴加稀盐酸 B.用火灼烧 C.观察颜色
(4)为探究铁制品锈蚀的条件,设计如图实验:
一周后,观察A、B、C中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要与 接触的结论,其中铁锈的主要成分是 (填化学式)。
(5)化学小组继续探究铁生锈过程中能量的变化,用图所示装置进行实验:取少量铁粉放入锥形瓶中,安装温度传感器,用注射器向瓶中加入少量蒸馏水,用传感器记录瓶中温度的变化如图所示。根据图像可以得出,铁生锈的过程 热量(填“吸收”或“放出”)。
13.分类和类比是学习化学的常用方法。
(1)防止金属的腐蚀是保护金属资源的主要途径之一、请从体现防锈原理的角度,
将D和 分成一类,分类标准是: 。
A.自行车车圈电镀上一层金属 B.将铁制成不锈钢 C.铁锅使用后擦干表面的水分 D.铁制品表面喷漆
(2)到了高中我们就会知道:在化学反应前后,有元素化合价升降的反应属于氧化还原反应。据此我们可以推断出,金属和金属化合物溶液发生的置换反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应;物质发生的分解反应与氧化还原反应之间的关系可以用下图中的 图表示(填字母)。
14.阅读分析,解决问题:
“打一针”让锂电池满血复活
锂电池是手机、电脑、电动车等的主要供能方式之一,具有高能量密度、轻便以及快速充电等优势。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解质4个部分组成,锂离子是电池的能量“搬运工”,通过在正负极之间迁移实现能量的储存和释放。随着充放电次数的增加,锂电池会衰老甚至变坏。为了解决这一问题,复旦大学彭慧胜团队通过一项新技术,对锂电池进行“治疗”,精准补充损失的锂离子,让废旧电池“重生”。
简单地说,把锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂()和电解液一起注入电池,再充一次电,使分子在电池内发生反应而分解,最终锂离子留在电池中,其他元素则以气体形式从另一端导管离开。这个过程被形容为“打一针”。与传统锂离子电池相比,实验系统表现出更高的能量密度、更强的可持续性和更低的成本。
(1)锂电池十分轻便的原因是 。
(2)锂离子在放电过程中移动方向是 ,充电过程中的能量转化形式是 。
(3)观察图中负极材料结构可知,其负极使用的是碳单质中的 。
(4)从文章可知,锂电池在使用中衰减老化的原因是 。
(5)三氟甲基亚磺酸锂在电池内发生分解反应产生的气体有以及 ,该技术发展的重要意义是 。
15. 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)铜可制成铜丝是因为其具有良好的 (填物理性质)。
(2)铜的冶炼:
①《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中,即成铜色也”,写出该反应的化学方程式: ,该技术是利用了铁的金属活动性比铜的 (填“强”或“弱”)。
②古人炼制黄铜(Cu - Zn合金)的原理:,物质R的化学式为 。黄铜呈金黄色,常被当做“假黄金”,可通过加热的方式鉴别,理由是 。
(3)铜的锈蚀:
①青铜器经过千年埋藏有多种锈蚀产物,考古界根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“无害锈”和“有害锈”。无害锈指在正常环境中,锈蚀产物不再深入青铜器;反之则为有害锈。Cu2(OH)2CO3和CuCl2·3Cu(OH)2是两种锈蚀产物,潮湿空气经过青铜表面时的作用原理如图所示。据图可知CuCl2·3Cu(OH)2具有 (填“致密”或“疏松”) 结构,因此属于 (填“有害锈”或“无害锈”)。
②从物质组成的角度分析,铜生锈产生 Cu2(OH)2CO3,是铜与空气中的相关物质长期作用的结果,主要是 O2、 等。
③为防止铜制品生锈,请提出一条合理建议: 。
(4)废铜的处理:在垃圾分类中,废铜制品属于___________(填字母)。
A.有害垃圾 B.厨余垃圾 C.其他垃圾 D.可回收垃圾
16.某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁钉生锈的条件,实验如图所示:
(1)图中,要得出“铁生锈一定与水有关”的结论,依据的实验是 。
(2)小明学习金属的相关知识后,知道铁生锈是铁与空气的氧气、水蒸气发生反应的过程,并关注到生活中有以下现象:
Ⅰ.海边的铁制品,锈蚀程度比其他地方更严重。
Ⅱ.切过咸菜的菜刀,不及时清洗,很容易就锈蚀了。
①针对Ⅰ和Ⅱ的现象,小明提出猜想: (填一种因素)会加快铁制品生锈。
②请根据小明的猜想设计实验方案 。
17.Ⅰ:黄铜是由铜和锌组成的合金,常用于制造阀门、水管等。化学小组利用某黄铜片样品进行了如下实验。
(1)按如图所示操作将黄铜片和纯铜片进行相互刻画,只有纯铜片上留下明显的划痕。据此得出的结论是 。
(2)证明此黄铜样品不是黄金,下列方法可行的是__________(选填字母序号)。
A.直接观察颜色 B.在空气中灼烧后观察颜色 C.放入盐酸中观察是否被腐蚀
Ⅱ:质量相等的两份Zn粉,分别与质量相同、质量分数不同的稀盐酸反应。
氢气的体积所对应的质量如下表:
H2(V/L) 1.11 1.67 2.22 2.78
H2(m/g) 010 0.15 0.20 0.25
(3)两种稀盐酸反应生成氢气的图象如图所示,两种稀盐酸的浓度比较:Ⅰ% Ⅱ%(填“>”“<”“=”)。
(4)恰好反应完全,产生H2的质量为 g。
(5)完全反应时,加入稀盐酸Ⅱ的质量为100g,求稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数。
18.人类社会发展离不开金属资源的开发和利用。
(1)金属的性质与应用
①铜是人类最早利用的金属之一,生活中的铜质火锅,主要利用了铜具有良好的 性。
②铝的化学性质很活泼,却常被镀在铁制品表面用来防腐,铝具有防腐作用的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)金属的冶炼
矿石颜料之一赭石(主要成分为Fe2O3 )属赤铁矿,赤铁矿 (选填“是”或“不是”)金属材料。赤铁矿可用于冶炼铁,赤铁矿的主要成分与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
(3)金属资源保护
①金属资源储量有限且不能再生,可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用,这样做的意义是 。
②铜银合金有着广泛的用途,学习小组想回收某铜银合金中的银,他们称取9.6 g 该铜银合金,研成粉末后逐步加入一定量的硝酸银溶液。若反应过程中生成银的质量随时间变化关系如表所示:
实验时间记录/分 1 2 3 4 5 6
加入硝酸银溶液的质量/g 10 20 30 40 50 60
反应中生成银的质量/g 2.8 5.6 8.4 m 10.8 10.8
ⅰ.表中m 的值为 ,发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.通过上述实验,可计算出该铜银合金中铜与银的质量比为 。
19.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一,现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为(杂质不含锡元素),其含锡量约为,则该锡砂中的质量分数约为 (结果精确到);
(2)“古法炼锡”工艺流程:将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉,高温熔炼冶锡,同时产生的另一种物质是,该反应的化学方程式为 ;
Ⅱ.金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金,加入的蒸馏水中,氢气产量与时间关系曲线如图。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式为;
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应,加入锡制成锡铅合金后能破坏氧化膜。据图分析,在相同实验条件下,内,锡含量与产生氢气的速率关系为: ;
③实验结束时,氢气产量最高的是 合金,推测可能的原因是 ;
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈,其原理是 ;
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化;
Ⅳ.金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属,将严重生锈的废铁屑(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)经过如图所示流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】①高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应;②氧化时,发生的反应有;③高铁酸钾()是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,可以采取的措施是 (写一条);
(7)“酸浸”后溶液中含有的阳离子除了还有 (填离子符号);
(8)操作X包含:过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 。
《单元8再识金属与金属材料》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D B A A A C C C
1.C
【详解】金属活动性:Zn>Cu>Ag,将一定量的锌粉加入到硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,溶液最终变为无色,说明硝酸铜已经完全反应,则硝酸银也已经完全反应。
①由分析可知,锌先与硝酸银反应:,65份质量的锌置换出216份质量的银,固体质量增加,溶液质量减小,待硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应:,65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,溶液质量增加。故溶液质量先减小后增大,待完全反应后,不再变化,错误;
②由①的分析可知,锌和硝酸银反应,固体质量增加,锌和硝酸铜反应,固体质量减小,待完全反应后,不再变化,正确;
③由以上分析可知,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,故一开始无铜生成,后生成铜的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,错误;
④由以上分析可知,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完全反应后,锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,故硝酸锌的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,正确。
故选C。
2.C
【分析】化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
【详解】A、碳酸钙高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项错误;
B、甲烷和氧气燃烧反应生成二氧化碳和水,该反应的生成物有两种物质,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,故选项错误;
C、氢气和氧气燃烧反应生成水,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项正确;
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应是由一种单质和化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应,属于置换反应,故选项错误。
故选:C。
3.D
【详解】A、将Zn、Cu分别投入硫酸亚铁溶液,Zn置换Fe,说明Zn活动性比Fe强;Cu不反应,说明Fe活动性比Cu强,可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,A选项正确;
B、将Fe分别投入硫酸锌和硫酸铜溶液,Fe置换不出Zn,说明活动性Zn>Fe,Fe置换出Cu,说明活动性Fe>Cu。可确定金属活动性顺序Zn>Fe>Cu,B选项正确;
C、将Zn、Fe、Cu分别投入稀盐酸,Zn和Fe会与稀盐酸反应(Zn更剧烈),Cu不反应。根据反应剧烈程度,可判断活动性顺序Zn>Fe>H>Cu,C选项正确;
D、将Zn、Fe分别投入硫酸铜溶液,Zn和Fe均能置换出Cu,说明金属活动性Zn>Cu且Fe>Cu,无法比较Zn和Fe的顺序,D选项错误。
故选:D。
4.B
【详解】A、四氧化三铁(Fe3O4)是铁的氧化物,属于纯净物,而非合金,故A错误;
B、黄铜是铜(Cu)和锌(Zn)的合金,属于合金,故B正确;
C、磁铁矿主要成分是Fe3O4,属于天然矿石(混合物),并非合金,故C错误;
D、 铁与碳的混合物若未熔合(如简单混合粉末),则不属于合金;若熔合(如生铁、钢),则为合金。但题目未明确“熔合”,描述不严谨,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】废旧电器中的塑料外壳、金属配件等都是可回收物品,故废旧电器属于可回收物,故选A。
6.A
【详解】①氧气用于医疗急救,是因为氧气能供给呼吸,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,符合题意;
②液氮用于冷冻治疗,是因为液氮汽化吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,不符合题意;
③氮气制造硝酸和氮肥,需要通过化学变化才能表现出来,利用的是其化学性质,符合题意;
④用铜作电线,是因为铜具有良好的导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意;
⑤稀有气体用做保护气,是因为稀有气体化学性质稳定,利用的是其化学性质,符合题意;
⑥稀有气体用于制作霓虹灯,是因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,不符合题意。
故选A。
7.A
【详解】根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量之和等于反应后生成的各物质质量之和。两种金属与酸反应之后都会生成氢气,所以此时能够引起溶液质量发生变化的因素就是金属的质量以及反应生成的氢气质量。
假设反应后溶液质量增大22g,则与镁反应的硫酸 的质量为,与铁反应的硫酸的质量为。
因为分别放入质量相等的稀硫酸中,溶液质量相等,则分别与镁与铁反应的硫酸溶液中溶质的质量分数比等于溶质质量比,为,故选A。
8.C
【详解】A、开发可再生和环境友好的新能源,可以减少因使用化石能源而产生的污染物,有利于环境保护,故选项做法与理念相符;
B、推广使用无纸化办公或纸张双面使用,可以减少纸张的使用量,从而减少树木的砍伐,有利于保护森林资源,故选项做法与理念相符;
C、选择私家车作为主要交通工具出行,汽车尾气中含有二氧化碳和空气污染物,不利于环境保护,故选项做法与理念不相符;
D、进行生活垃圾分类和定时定点投放,有利于垃圾的回收利用,实现资源的循环利用,有利于环境保护,故选项做法与理念相符。
故选C。
9.C
【详解】A、植物油的作用有避免红墨水中的水蒸发进入b中,所以植物油的作用有隔绝水,故A不符合题意;
B、因为实验需要避免b中铁钉接触水蒸气,且通过红墨水液面变化判断是否有氧气参与反应,所以装置应密闭,实验前应检查装置的气密性,故B不符合题意;
C、a管内的铁钉与氧气和水同时接触,会生锈,消耗管内的氧气,管内气压减小,b管只与氧气接触,不会生锈,管内气压不变,所以,一段时间后,装置中的红墨水液面左高右低,故C符合题意;
D、a管内的铁钉与氧气和水同时接触,会生锈,b管只与氧气接触,不会生锈,a、b装置的对比说明铁钉生锈的条件之一是需要水,故D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A端银和硫酸铜不反应,固体质量不变,B端铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为,每56份质量的铁能置换出64份质量的铜,反应后固体质量增加,故挂铁片的一端下沉(B端低),挂银片的一端上升(A端高);
故选C。
11.(1)B
(2)E
(3)A、C、G
【详解】(1)金属与盐的反应,只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来,所以用铁分别伸入CuSO4、ZnSO4中,铁能与硫酸铜反应,与硫酸锌不反应从而得出结论;故填:B;
(2)在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强,排在氢前面的金属能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,排在氢后面的金属不能与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应;Fe、Cu、Zn中只有铜与酸不反应,锌的活动性比铁强,所以锌与酸反应时比铁与酸反应剧烈,因此选稀硫酸,故填:E;
(3)只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来,选择排在中间金属的盐溶液能与排在它前面的金属反应,与排在它后面的金属不反应,恰好可以证明这三种金属的活动性,方法三所选用的三种试剂是锌、铜、硫酸亚铁,故填:A、C、G。
12.(1)大
(2)
(3)AB
(4) 氧气和水 Fe2O3
(5)放出
【详解】(1)青铜是铜与锡的合金,青铜硬度比纯铜的硬度更大。
(2)赤铁矿的作用成分是氧化铁,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:
(3)A、黄金与盐酸不反应,而假黄金中的锌能与盐酸反应生成氢气,因此滴加稀盐酸可以鉴别,故正确;
B、黄金灼烧时不会与氧气反应,而灼烧能使假黄金中的铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜,因此可用火灼烧的方法鉴别,故正确;
C、黄金和假黄金都是由黄色的,无法通过观察颜色来鉴别,故错误。
故选AB。
(4)一周后,观察A(与水和氧气同时接触)、B(与氧气隔绝)、C(与水隔绝)中的铁钉,只有A中的铁钉出现了明显锈蚀现象,由此得出铁钉锈蚀需要氧气和水和接触的结论。其中铁锈的主要成分是:Fe2O3。
(5)根据图像可以得出,铁生锈的过程温度升高,故铁生锈的过程放出热量。
13.(1) A 隔绝氧气和水
(2) 属于 A
【详解】(1)A、镀金属能隔绝氧气和水,从而防止金属生锈;
B、将铁制成不锈钢,能改变金属内部结构,从而防止金属生锈;
C、擦干水分能使金属保持干燥,进而防止金属生锈;
D、在金属表面喷漆,能隔绝氧气和水,从而防止金属生锈。
则可将A和D分成一类,其原理均为隔绝氧气和水。
(2)单质中元素的化合价为零,但化合物中元素的化合价不为零,则金属和金属化合物溶液发生的置换反应中有元素化合价改变,则属于氧化还原反应;
分解反应中可能有元素化合价改变,也可能元素化合价不变,则可能属于氧化还原反应,也可能不属于氧化还原反应,两者属于交叉关系,故选A。
14.(1)锂电池使用的物质密度小
(2) 从负极移动到正极 电能转化为化学能
(3)石墨
(4)锂离子在电池使用过程中被消耗(合理即可)
(5) /二氧化硫 节约资源/提升电池的使用寿命(合理即可)
【详解】(1)锂电池十分轻便的原因是锂电池使用的物质密度小,故填:锂电池使用的物质密度小;
(2)由图可知,锂离子在放电过程中移动方向是从负极移动到正极;充电过程中的能量转化形式将电能转化为化学能,故填:从负极移动到正极;电能转化为化学能;
(3)图中负极材料为层状结构,则其负极使用的是碳单质中的石墨,故填:石墨;
(4)根据短文中的信息——复旦大学彭慧胜团队通过一项新技术,对锂电池进行“治疗”,精准补充损失的锂离子,让废旧电池“重生”,由此可知,锂电池在使用中衰减老化的原因是锂离子在电池使用过程中被消耗,故填:锂离子在电池使用过程中被消耗(合理即可);
(5)锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂()和电解液一起注入电池,再充一次电,使分子在电池内发生反应而分解,最终锂离子留在电池中,其他元素则以气体形式从另一端导管离开,则三氟甲基亚磺酸锂在电池内发生分解反应产生的气体有以及SO2;该技术通过补充锂离子让废旧电池重生,可以节约资源、减少污染、提升电池的使用寿命等,故填:SO2或二氧化硫;节约资源或提升电池的使用寿命(合理即可)。
15.(1)延展性
(2) 强 加热时,黄铜中的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜,而黄金加热时不与氧气反应(合理即可)
(3) 疏松 有害锈 保持铜制品表面干燥(合理即可)
(4)D
【详解】(1)铜可制成铜丝是因为其具有良好的延展性;
(2)①该反应是指铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,该技术是利用了铁的金属活动性比铜的强;
②根据化学反应前后原子的种类和数目不变。由化学方程式可知,反应后铜原子有2个、碳原子有2个、氧原子有4个、锌原子有1个,反应前锌原子1个,碳原子2个,氧原子3个,所以R中应含有2个铜原子和1个氧原子,即R的化学式为Cu2O;
黄铜是铜锌合金,加热时,铜会与氧气反应生成黑色的氧化铜,而黄金化学性质稳定,加热时不与氧气反应,所以可通过加热的方式鉴别黄铜和黄金;
(3)①观察图示可知,CuCl2 3Cu(OH)2是疏松结构。因为疏松结构不能阻止锈蚀产物进一步深入青铜器内部,所以属于有害锈;
②根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。铜生锈产生Cu2(OH)2CO3,其中含有铜、氢、氧、碳元素,所以铜生锈是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳长期作用的结果;
③为防止铜制品生锈,可以保持铜制品表面干燥(因为水参与了生锈过程,隔绝水可防止生锈);
(4)废铜制品属于可回收垃圾,可回收垃圾是指适宜回收循环使用和资源利用的废物;故答案为:D。
16.(1)②③
(2) 氯化钠(其他合理答案亦可) 保持其他条件不变,向试管中加入食盐水,放入相同的光亮的铁钉
【详解】(1)实验②和实验③的变量是水,可以通过对比②中铁钉生锈,而③中铁钉不生锈可知,铁生锈一定与水有关。
(2)①海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠,氯化钠可能会加快铁制品生锈。
②要说明氯化钠能加快铁制品生锈,需要设计对比实验,保持其他条件不变,向试管中加入食盐水,放入相同的光亮的铁钉。
17.(1)黄铜的硬度比纯铜大
(2)BC
(3)>
(4)0.20
(5)设稀盐酸Ⅱ中溶质的质量为
稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为:
答:稀盐酸Ⅱ中溶质的质量分数为7.3%。
【详解】(1)金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大。将黄铜片和纯铜片进行相互刻画,纯铜片上留下明显划痕,这表明黄铜的硬度比纯铜大;
(2)A、黄铜样品和黄金都是黄色,不能通过直接观察颜色区分,此选项错误;
B、黄铜样品中含铜,在空气中灼烧后会变黑,而黄金灼烧后不变色,此选项正确;
C、黄铜样品中含锌,在金属活动性顺序表中锌排在氢的前面,与盐酸反应生成氢气,产生气泡,而金排在氢的后面,与盐酸不反应,此选项正确;
故选:BC;
(3)在金属与酸的反应中,酸的浓度越大,反应速率越快。从图像中可以看到,盐酸Ⅰ产生氢气的速率比盐酸Ⅱ快,所以盐酸Ⅰ的浓度大于盐酸Ⅱ的浓度,即Ⅰ%>Ⅱ%;。
(4)观察图像可知,最终生成氢气的体积为2.22L,从表格中对应可知,2.22L氢气对应的质量为0.20g,所以恰好反应完全时,产生H2的质量为0.20g;
(5)解析见答案。
18.(1)
导热
(2)
不是
(3)
节约金属资源,减少污染物的排放,保护环境
10.8
1:2
【详解】(1)①生活中的铜质火锅,主要利用了铜具有良好的导热性;
②铝具有防腐作用,是因为铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应,在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,该反应的化学方程式为:;
(2)金属材料包括纯金属和合金,赤铁矿是一种铁矿石,不是金属材料;
赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)①金属资源储量有限且不能再生,可对废旧金属进行回收、冶炼、加工、再利用,这样做可以节约金属资源,减少污染物的排放,保护环境;
②ⅰ、由表中数据可知,加入10g硝酸银溶液,生成银的质量为2.8g,加入硝酸银溶液的总质量为20g时,生成银的总质量为5.6g,说明每加入10g硝酸银溶液,生成2.8g银,加入硝酸银溶液的总质量为50g时,反应生成银的质量为10.8g,说明加入硝酸银溶液的总质量为40g时,铜已经完全反应,硝酸银过量,则m的值为10.8;
铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,该反应的化学方程式为:;
ⅱ、解:设该铜银合金中铜的质量为x
x=3.2g
则该铜银合金中银的质量为:9.6g-3.2g=6.4g,则该铜银合金中铜与银的质量比为:3.2g:6.4g=1:2。
答:该铜银合金中铜与银的质量比为1:2。
19.(1)88.8%
(2)
(3) 其他条件相同时,合金中Sn含量越高,产生速率越大 Al-10%Sn合金 等质量的合金中,Sn含量越低,Al含量越高,产生质量越多
(4)隔绝氧气和水
(5)化学
(6)延长酸浸时间(合理即可)
(7)Fe3+、H+
(8)防止K2FeO4溶于水并与水反应导致产率降低
【详解】(1)设该锡砂中SnO2的质量分数为x,锡砂的质量为m,则有,解得x≈88.8%;
(2) 高温条件下,碳与SnO2反应生成锡和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)②由图可知,在相同实验条件下,0~8min内,相同时间,含锡20%的合金产生氢气最多,含锡10%的合金产生氢气最少,说明其他条件相同时,合金中Sn含量越高,产生H2速率越大;
③实验结束时,氢气产量最高的是A1-10%Sn合金,而等质量的合金中,Sn含量越低,Al含量越高,故可能是因为等质量的合金中,Sn含量越低,Al含量越高,产生H2质量越多;
(4)铁生锈是与氧气和水共同作用,将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈的原因是隔绝了氧气和水;
(5)“发蓝”过程是使其表面生成一层致密的氧化膜,有新物质生成,属于化学变化;
(6) “酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌,还可以延长酸浸时间,使其充分反应;
(7)由流程图可知,“酸浸”时,加入过量的稀盐酸,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故“酸浸”后溶液中含有过量的盐酸、氯化亚铁和氯化铁,含有的阳离子有:Fe2+、Fe3+、H+;
(8)由查阅资料可知,高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应,且乙醇有挥发性,所以使用无水乙醇洗涤的目的是有利于低温条件下快速干燥,同时防止K2FeO4溶于水并与水反应导致产率降低。
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