第九单元金属随堂练习(含解析) 鲁教版化学九年级下册

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名称 第九单元金属随堂练习(含解析) 鲁教版化学九年级下册
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 鲁教版
科目 化学
更新时间 2026-02-14 00:00:00

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文档简介

第九单元金属
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.实验是学习化学的重要途径,如图均为初中化学探究实验。下列说法错误的是
A.图甲验证质量守恒定律时红磷量不足,最终天平仍然保持平衡
B.图乙电解水一段时间后,管内液面高度:b>a>c
C.图丙反应后装璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量
D.图丁实验可用于探究铁生锈是否需要氧气参与
2.用数轴归纳化学知识更直观,下列数轴表示正确的是
A.空气中物质的体积分数: B.氮元素的化合价:
C.地壳中元素含量: D.金属活动性:
3.某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“→”表示一种物质一步转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中正确的是
A.铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B.转化②的反应类型一定为置换反应
C.转化③的过程不一定需要氧气参与
D.转化④中溶液的颜色变化情况不止一种
4.图中椭圆相交部分是两种物质在一定条件下发生化学反应的现象,描述错误的是
A.能够燃烧,产生淡蓝色火焰,生成一种无色无味气体,能使澄清石灰水变浑浊
B.剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
C.有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
D.有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色逐渐变为无色
5.下列实验操作能达到目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去K2MnO4中含有的KMnO4 加热至固体质量不再减少
B 鉴别Ag粉和Cu粉 加入稀盐酸,观察是否产生气泡
C 分离N2和O2 将混合气体液化,再升高到一定温度
D 检验NaOH溶液中是否含有Ca(OH)2 加入CuSO4溶液,观察是否产生沉淀
A.A B.B C.C D.D
6.下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A.铜丝作导线 B.干冰用于人工降雨
C.天然气作燃料 D.活性炭用于净水
7.下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A.探究铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关 B.证明分子在不断运动 C.探究石墨的导电性 D.探究纯金属和合金的硬度大小
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验设计不能达到目的的是
选项 A B C D
实验设计
实验目的 比较不同的催化剂对分解的催化作用 探究分子不断地运动 探究铁锈蚀需要氧气 探究水的组成
A.A B.B C.C D.D
9.用如下所示装置验证质量守恒定律,以下分析正确的是
A.该实验砝码生锈会影响实验结果
B.该反应的化学方程式为
C.反应后溶液质量比稀硫酸大
D.该装置可用于验证质量守恒定律
10.利用如图所示的四个实验验证铝、铁、铜的金属活动性顺序,下列实验组合中能得出正确结论的是
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②
二、非选择题
11.管道疏通剂可使堵塞的管道畅通无阻,某固态管道疏通剂标签如图所示。
品名 管道疏通剂
主要成分 氢氧化钠固体、铝粉
疏通原理 ①溶于水放出大量的热。 ②氢氧化钠和铝粉发生化学反应:,产生大量气体,靠腐蚀性和气体的压强,冲开堵塞物,达到疏通管道的目的。
注意事项 ①本品不能与洁厕灵等酸性物质混合使用。 ②储存时需密封保存。
(1)根据标签可知,管道疏通剂属于 (选填“纯净物”或“混合物”)
(2)管道疏通剂主要成分是氢氧化钠俗称 ,属于 (选填“酸”、“碱”、“盐”)。
(3)洁厕灵主要成分是盐酸,管道疏通剂不能和洁厕灵混合使用的原因是 。
(4)管道疏通剂保存时要密封保存,原因是 。
12.我国传统文化中蕴含丰富的化学知识和化学思想。
(1)《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器取滴露”。这是利用了化学实验操作 原理,根据物质的 不同将酒分离。
(2)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。鼓入足量空气的目的是 ,从而提高炉温。
(3)下图为古人的省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。随着油的燃烧,下层盏中的水会不断减少,对该现象的微观解释正确的是 (填字母序号,可多选)。
A.水分子受热分解 B.水分子不断运动 C.水分子本身变大 D.水分子数目减少
(4)执行神舟十九号发射任务的火箭推进剂是偏二甲肼和四氧化二氮。反应的化学方程式为:。推测X的化学式为 ,工业用盐亚硝酸钠(NaNO2)有毒,NaNO2中氮元素的化合价为 。
(5)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为 。
13.向一定质量和的混合溶液中加入片,溶液的质量与加入片的质量关系如图所示。根据所学知识分析回答问题:
(1)写出a~b段发生反应的化学方程式 。
(2)简述b~c段的实验现象 。
(3)写出c~d段溶液中所含溶质的化学式 。
14.“以氢减碳”的氢冶金技术,成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
(1)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 。
(2)利用氢气在高温条件下还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)生成铁和水,反应的化学方程式为 。
(3)电解水制氢气发生的反应属于 (填基本反应类型)。
(4)下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.CO2导致温室效应,是一种空气污染物 B.光伏发电的能量转化形式是光能转化成电能
C.Fe2O3中铁元素的化合价为+2价 D.高炉炼铁得到的产品是生铁,含碳量比钢高
15.明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷定毁罐取出,即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如下图。
(1)装入原料器之前,将炉甘石和煤敲碎的主要目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌可发生分解反应,该反应的化学方程式为 。分解后的产物与煤的主要成分发生反应产生锌与一氧化碳,反应中 (填元素符号)的化合价发生了变化。
(3)请从微观角度解释冷凝器中锌的变化过程: 。
(4)分析说明制得的锌“冷定毁罐取出”的原因是 。
(5)我国古代冶锌晚于铁和铜,分析说明其中的主要原因是 。
16.某化学兴趣小组同学要探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。
【实验与探究】
(1)试管乙中观察到的现象是:铁表面有红色物质析出,溶液由蓝色变成 色;试管乙中发生反应的化学方程式为 。
(2)同学们经讨论后认为该方案可以优化, (填“甲”、“乙”或“丙”)试管的实验是多余的;实验得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
(3)去掉多余的实验,同学们将另外两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到滤渣和滤液。为了探究滤渣的成分,同学们经讨论后认为可向滤渣中加入稀硫酸。
I.若无气泡产生,则滤液中一定有的成分有 ,可能有 。
Ⅱ.若有气泡产生,则下列对滤渣的成分判断正确的是 (填字母序号)。
A.一定含有Cu,可能含有Mg、Fe B.一定含有Cu、Fe,可能含有Mg
C.一定含有Fe,可能含有Cu、Mg D.一定含有Cu、Fe,不可能含Mg
17.《天工开物·锡》中记载:“凡炼锡,用烘炉,入锡砂(主要含)与木炭各数百斤,鼓鞴(bèi,指风箱)熔化……点铅勾锡,则流动如常。”
(1)锡是古代“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,其中金属活动性顺序最强的是 。(填化学符号)
(2)“鼓鞴”是指鼓入足量空气,目的是 。
(3)锡砂()与木炭在高温下反应生成锡和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
(4)“点铅勾锡”是指在炼锡时加入少量铅,形成铅锡合金,利用其熔点 (填“高于”或“低于”)纯锡的性质,使熔融物更易流出。
(5)古代锡器可盛装酒水,但很少盛装酸性物质(如食醋),可能的原因是 。
(6)金属资源有限,下列措施中不能有效保护金属资源的是 (填字母)。
a.回收利用废旧金属制品
b.寻找、开发金属的代用品
c.加大铁矿石开采力度,满足工业需求
d.给易生锈钢铁制品刷漆、涂油
18.我国在太空领域的探索取得了很大的进步。空间站的空气再生系统可以除去空气中的CO2,将CO2进行加压处理并储存,CO2通过2CO2+2Li2O2=2Li2CO3+O2生成碳酸锂和氧气,氧气进入空间舱空气系统,CO2与电解水产生的氢气反应生成水和碳。
(1)CO2与氢气发生的反应属于_________(填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)写出电解水的化学方程式。
(3)写出将气体CO2进行加压处理后,体积比原来小很多的原因。
(4)为了证明过氧化锂(Li2O2)固体可在空间站中做供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验探究活动。(铁架台等已略去。已知过氧化锂与水、氯化氢均能反应产生氧气)
①请将如图方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整 。
②D装置的作用是 ;E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为 。
③氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的哪些性质?
④实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验C装置中的过氧化锂与CO2发生了反应 。(写出选用的试剂和现象即可)
(5)某空间站上有3人,如果每人每分钟消耗氧气为0.001kg,则请计算该空间站中每天需要过氧化锂的质量。(计算结果保留一位小数)
19.金属文物铭刻着中华文化的脉络,在中华文明的传承中起着重要作用。
一、文物中的金属
(1)认识文物:青铜是铜与锡的合金。青铜硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)文物制备:中国古代炼铁的流程如下:。
①以磁铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式 。
②熟铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成熟铁,主要是降低 元素含量。
(3)文物鉴别:大唐“黄金碗”(下图),由纯黄金制作而成。不法分子常用假黄金(铜锌合金)仿制该文物。下列鉴别真假“黄金碗”错误的是 。
a.滴加稀盐酸 b.滴加ZnSO4溶液 c.用火灼烧 d.观察颜色
(4)文物锈蚀:汉代铁剪锈迹斑斑,其锈蚀是铁与空气中的 发生化学反应的结果。
(5)文物修复:去除文物上铁锈的方法之一是将铁锈(主要成分Fe2O3)在一定温度下用H2还原成致密的四氧化三铁,反应的化学方程式为 。
二、铁红的制备
废铁(主要成分是Fe、Fe2O3)回收利用制铁红(Fe2O3)的程如下:
(6)“酸浸”时加入过量的稀硫酸,为加快酸溶速率,可采取的措施为 ,X溶液中含有Fe2(SO4)3、 、 (除H2O外)。
(7)“氧化”时向X溶液中加双氧水,反应的化学方程式为 ,“氧化”时温度应控制在50℃左右,目的是 。“还原”时向X溶液中加铁,铁的作用是:①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;② 。
(8)下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.铁在自然界中主要以化合物形式存在
B.铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水
C.铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性
三、Fe2O3样品的纯度测定
(9)焙烧所得的Fe2O3样品中混有少量Fe3O4,使产品中铁元素的质量分数 (填偏大或偏小)。为了测定Fe2O3的纯度,取20.00g样品,进行控温加热。在该温度下,Fe2O3分解成Fe3O4,而Fe3O4不发生反应。充分加热后,所得固体的质量为19.36g,则该样品中Fe2O3的纯度是 。
《第九单元金属》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D A C C B A C B
1.B
【详解】A、红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应是在密闭容器内进行的,实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,天平都保持平衡,故选项说法正确;
B、电解水时,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少,与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多,且两者的体积之比大约是1:2,则a管内液体高度高于b管内的液面,而由于a、b管内的压强增大,造成水均进入c管内,c管内的液面最高,即图乙电解水一段时间后,管内液面高度:c>a>b,故选项说法错误;
C、由化学方程式CO+CuOCu+CO2可知,图丙反应后玻璃管内固体减少的质量为氧化铜中氧元素质量,生成二氧化碳氧元素质量等于一氧化碳和氧化铜中氧元素质量之和,故装璃管内固体减少的质量小于生成气体中氧元素的质量,故选项说法正确;
D、实验中左边试管中的铁丝与氮气和水蒸气接触,铁丝没有锈蚀;右边试管中的铁丝与氮气、氧气和水蒸气接触,铁丝发生锈蚀,则图丁实验可用于探究铁生锈是否需要氧气参与,故选项说法正确。
故选:B。
2.D
【详解】A、空气中各成分的体积分数大约是:氮气()78%、氧气()21%、二氧化碳()0.03%。正确的顺序应为 < < ,不符合题意;
B、单质中元素化合价为 0,所以中氮为 0 价;中,H 为 + 1 价、O 为 - 2 价,计算得出 N 为 + 5 价;中,O 为 - 2 价,计算得出 N 为 + 4 价。正确的化合价顺序应为 (0)< (+4)< (+5),不符合题意;
C、地壳中元素含量由高到低为:氧(O)> 硅(Si)> 铝(Al)> 铁(Fe)。正确的顺序应为 铝 < 硅 < 氧,不符合题意;
D、金属活动性顺序为 Mg > Zn > Cu,与数轴描述完全一致,因此该数轴表示正确,符合题意;
故选D。
3.D
【详解】A、铁丝在空气中无法燃烧,故A错误;
B、转化②不一定为置换反应,可能是一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应不符合单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应,不属于置换反应,故B错误;
C、铁生锈是铁与水和氧气共同作用的结果,故C错误;
D、转化④可以是金属与酸反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,可观察到溶液由无色变为浅绿色,也可以是铁和盐溶液反应,如硫酸铜,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到溶液由蓝色变为浅绿色,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A、A表示硫在氧气中能够燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体,故错误;
B、B表示铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,故正确;
C、C表示铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,故正确;
D、D表示硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,可观察到有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色逐渐变为无色,故正确;
故选A。
5.C
【详解】A、KMnO4受热分解生成K2MnO4、MnO2和氧气,加热至固体质量不再减少会引入二氧化锰,A错误;
B、Ag和Cu都位于H之后,都不与盐酸反应,不能区分,B错误;
C、N2和O2的沸点不同,可利用沸点不同分离液态混合物,C正确;
D、NaOH和Ca(OH)2都能与CuSO4溶液产生蓝色沉淀,现象相同,不能鉴别,D错误。
故选C。
6.C
【详解】A、铜丝作导线,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;
B、干冰用于人工降雨,是因为干冰升华吸热,能使周围温度降低,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;
C、天然气作燃料,是因为天然气具有可燃性,可燃性需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,符合题意;
D、活性炭用于净水,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,吸附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。
故选C。
7.B
【详解】A、红热铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,铁丝在空气中只能烧至红热,离火变冷,由此可知,铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关,能达到实验目的,不符合题意;
B、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子运动到酚酞溶液中,与水结合形成盐酸,盐酸显酸性,不能使酚酞溶液变色,故观察到无明显现象,不能证明分子在不断运动,不能达到实验目的,符合题意;
C、石墨具有良好的导电性,可以通过观察灯泡是否发光来探究石墨的导电性,能达到实验目的,不符合题意;
D、一般情况下,合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,通过相互刻划的方法能探究纯金属和合金的硬度大小,能达到实验目的,不符合题意。
故选:B。
8.A
【详解】A、该实验中过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,无法比较不同的催化剂对过氧化氢分解的催化作用,符合题意;
B、该实验中浓氨水和酚酞溶液没有直接接触,一段时间后,B中溶液变红,说明浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到B中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,不符合题意;
C、该实验中左边试管中铁钉只与水接触,不生锈,右边试管中铁钉与氧气和水接触,生锈,说明铁生锈需要氧气,不符合题意;
D、该实验中电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】A、验证质量守恒定律的反应前后质量不变,故砝码生锈不会影响实验结果,选项分析不正确;
B、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气,该反应的化学方程式为:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ ,选项分析不正确;
C、,故反应后溶液质量比稀硫酸大,选项分析正确;
D、铁与稀硫酸反应生成氢气,该装置不是密闭的,产生的氢气会逸出到空气,故该装置不可用于验证质量守恒定律,选项分析不正确;
故选C。
10.B
【详解】A、①铁和稀硫酸反应生成氢气,说明铁的位置排在氢的前面;③铜与稀硫酸不反应,说明了铜的位置排在氢的后面;④铜与硫酸铝不反应,说明了铜的位置排在铝的后面;但无法确定铝和铁的活动性强弱,故选项错误;
B、①铁和稀硫酸反应生成氢气,说明铁的位置排在氢的前面;②铁与硫酸铝不反应,说明了铁的位置排在铝的后面;③铜与稀硫酸不反应,说明了铜的位置排在氢的后面;可得出三种金属活动性铝>铁>铜,故选项正确;
C、②铁与硫酸铝不反应,说明了铁的位置排在铝的后面;③铜与稀硫酸不反应,说明了铜的位置排在氢的后面;④铜与硫酸铝不反应,说明了铜的位置排在铝的后面;但无法确定铜和铁的活动性强弱,故选项错误;
D、①铁和稀硫酸反应生成氢气,说明铁的位置排在氢的前面;②铁与硫酸铝不反应,说明了铁的位置排在铝的后面;但无法确定铜和铁、铝的活动性强弱,故选项错误。
故选B。
11.(1)
混合物
(2)
火碱/烧碱/苛性钠

(3)
管道疏通剂能与洁厕灵发生反应,且能生成易燃易爆的氢气,存在安全隐患
(4)
管道疏通剂的主要成分氢氧化钠固体具有吸水性,且能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水
【详解】(1)管道疏通剂主要成分是氢氧化钠固体、铝粉,由多种物质混合而成,属于混合物;
(2)氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠;
氢氧化钠是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱;
(3)洁厕灵主要成分是盐酸,管道疏通剂主要成分是氢氧化钠固体,铝粉,氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故管道疏通剂不能和洁厕灵混合使用的原因是:管道疏通剂能与洁厕灵发生反应,且能生成易燃易爆的氢气,存在安全隐患;
(4)管道疏通剂主要成分是氢氧化钠固体,铝粉,氢氧化钠固体具有吸水性,且能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故需要密封保存;
12.(1) 蒸馏 沸点
(2)提供充足的氧气,使木炭充分燃烧,放出大量的热
(3)BD
(4) N2 +3
(5)
【详解】(1)《本草纲目》中记载“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器取滴露”。该过程中酒精汽化变为酒精蒸气,再液化为液态酒精,这是利用了化学实验操作蒸馏原理,是根据物质的沸点不同将酒分离;
(2)鼓入足量空气的目的是:提供充足的氧气,使木炭充分燃烧,放出大量的热,从而提高炉温;
(3)A、水分减少是由于宏观上水蒸发变为水蒸气,微观上是水分子在不断运动,而不是水分子分解,A错误;
B、水分减少是由于微观上水分子不断运动的结果,B正确;
C、水蒸发过程中,水分子间隔变大,其本身大小不会改变,C错误;
D、由于水分子在不断运动,下层盏中的水不断减少,微观上水分子数目减少,D正确。
故选BD;
(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C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,生成物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、0、8,故生成物中还应含6个N,故X的化学式为:N2;
亚硝酸钠中钠元素显+1价,氧元素显-2价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+3;
(5)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:。
13.(1)
(2)溶液由蓝色变为无色,锌片表面析出一层红色固体
(3)
【分析】金属活动性顺序,向一定质量和的混合溶液中加入,与两种溶质依次发生反应:。
【详解】(1)a~b段是锌与硝酸银反应的过程,化学方程式为。
(2)b~c段是锌与硝酸铜反应的过程,硝酸铜溶液是蓝色的,随着反应的进行,溶液逐渐变为无色,锌片表面析出一层红色固体。
(3)在b点时,硝酸银全部参加反应,生成硝酸锌;c点时硝酸铜全部参加反应,生成硝酸锌。所以,c~d段溶液中的溶质只有。
14.(1)使物质充分反应
(2)
(3)分解反应
(4)BD
【详解】(1)依据题意,是利用气体和固体反应炼铁,因此固体原料需经过粉碎,目的是使物质充分接触,从而使物质充分反应;
(2)依据题意,氢气和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和水,化学方程式是:;
(3)水通电生成氢气和氧气,该反应属于一变多即分解反应;
(4)A、二氧化碳是空气的成分之一,不属于污染物,选项错误;
B、光伏发电是利用太阳光发电,即光能转化为电能,选项正确;
C、氧化铁中氧元素化合价为-2价,依据化合物中化合价代数和为0,则铁元素化合价为+3价,选项错误;
D、高炉炼铁得到的是生铁,生铁含碳量在2%到4.3%之间,而钢的含碳量在0.03%到2%之间,选项正确;
故选:BD。
15.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) Zn、C
(3)锌原子间隔变小
(4)防止热的锌在空气中在被氧化
(5)锌的金属活动性比铁和铜强
【详解】(1)装入原料器之前,将炉甘石粉碎,能增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳,方程式为:;
生成的氧化锌与碳反应生成锌和二氧化碳,反应前氧化锌中氧元素化合价为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0,锌元素化合价为+2,碳单质中碳元素化合价为0,反应后锌中锌元素化合价为0,二氧化碳中氧元素化合价为-2,碳元素化合价为+4,故反应中Zn、C的化合价发生了变化;
(3)锌是由原子构成的,原子间存在着间隔,气态时原子间隔较大,固态时原子间隔较小,从微观角度分析冷凝器中发生变化的实质是锌原子之间的间隔变小;
(4)要冷却到常温才能“毁罐取出”的原因是防止热的锌在空气中在被氧化;
(5)锌的金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,冶炼的难度较大,所以我国古代冶锌晚于铁和铜。
16.(1) 浅绿
(2) 丙 Mg>Fe>Cu
(3) MgSO4、FeSO4 CuSO4 B
【详解】(1)试管乙中,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以溶液由蓝色变成浅绿色;
反应的化学方程式为。
(2)试管甲中镁与硫酸亚铁反应,说明Mg>Fe;试管乙中铁与硫酸铜反应,说明Fe>Cu,由此可推出三种金属活动性顺序为Mg>Fe>Cu,试管丙的实验中镁粉与硫酸铜反应,说明Mg>Cu,是多余的。
(3)I.金属活动性Mg>Fe>H>Cu,去掉多余实验后,将甲()、乙()反应后的物质混合。若向滤渣中加稀硫酸无气泡产生,说明滤渣中无Fe、Mg,只有Cu,则滤液中一定含有MgSO4、FeSO4,可能含有CuSO4。
Ⅱ.若有气泡产生,说明滤渣中一定有Fe,可能有Mg,且一定含有反应生成的Cu,因此滤渣一定含有Fe、Cu,可能含有Mg,选B。
17.(1)Fe
(2)能使木炭燃烧更充分,从而提高炉温
(3)
(4)低于
(5)锡器能与酸性物质发生反应
(6)c
【详解】(1)根据金属活动性顺序可知,金、银、铜、铁、锡中金属活动性顺序最强的是Fe。
(2)鼓入足量空气,目的是能使木炭燃烧更充分,从而提高炉温。
(3)锡砂()和木炭粉为原料,在高温条件下反应制得金属锡和一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则该可燃性气体为一氧化碳,即二氧化锡与木炭在高温条件下反应生成锡和一氧化碳,化学方程式为。
(4)合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,“点铅勾锡”是指在炼锡时加入少量铅,使熔融物更易流出,其原因是加铅形成合金,熔点降低。
(5)古代锡器可盛装酒水,很少装酸性物质,是因为锡器能与酸性物质发生反应。
(6)a.回收利用废旧金属制品,能有效保护金属资源,正确;
b.寻找、开发金属的代用品,能有效保护金属资源,正确;
c.加大铁矿石开采力度,满足工业需求,过度开采金属资源,不能有效保护金属资源,错误;
d.给易生锈钢铁制品刷漆、涂油,防止金属锈蚀,能有效保护金属资源,正确;
故选c。
18.(1)C
(2)2H2O2H2↑+O2↑
(3)CO2分子之间有间隔,加压时分子之间间隔变小
(4) 吸收A装置中挥发出的HCl Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 氧气不易溶于水,能助燃 选盐酸,有气泡产生
(5)解:设该空间站中每天需要过氧化锂的质量为x。
x≈12.4kg
答:该空间站每天需要过氧化锂12.4kg。
【详解】(1)CO2与电解水产生的氢气反应生成水和碳,单质和化合物生成单质和化合物,属于置换反应,故选:C。
(2)电解水生成氢气和氧气,故填:。
(3)将气体CO2进行加压处理后,体积比原来小,原因CO2分子之间有间隔,加压时分子之间间隔变小,故填:CO2分子之间有间隔,加压时分子之间间隔变小。
(4)①为了防止气体逸出,长颈漏斗下端要伸入液面以下,形成液封,故填:。
②碳酸氢钠和氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故D装置的作用是吸收A装置中挥发出的HCl。
E装置中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式:。
③氧气可采用B装置排水集气,这是利用了氧气的不易溶于水,带火星的木条检验氧气是因为氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃。
④过氧化锂与CO2反应生成碳酸锂,碳酸锂和稀盐酸生成氯化锂、二氧化碳和水,故选用的试剂和现象:选盐酸,有气泡产生。
(5)见答案。
19.(1)大于
(2) C
(3)bd
(4)
(5)
(6) 适当提高温度/将废铁研磨/适当增加稀硫酸浓度(合理即可)
(7) 低于50℃,反应速率太慢;高于50℃,双氧水受热分解(合理即可) 除去过量的硫酸(合理即可)
(8)ABC
(9) 偏大
【详解】(1)合金与其组分相比较,硬度更大,熔点更低,青铜为铜锡合金,所以青铜的硬度大于纯铜;
(2)①工业炼铁是用还原剂一氧化碳将铁从含铁的氧化物中还原出来,用磁铁矿炼铁,磁铁矿的主要成分为四氧化三铁,四氧化三铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②生铁和熟铁都是铁合金,生铁的含碳量在2%~4.3%之间,熟铁是含碳量在0.1%以下的铁,二者的主要区别是含碳量不同,所以生铁经锻打成熟铁,主要是降低碳元素含量;
(3)a.在金属活动性顺序中,铜、金排在氢后面,不与稀盐酸反应,锌排在氢前面,能与稀酸反应生成氢气,假黄金为铜锌合金,所以鉴别真假“黄金碗”可用稀盐酸,滴加稀盐酸后,有气泡产生的为假黄金碗,故a选项正确;
b.在金属活动性顺序中,铜和金都排在锌的后面,都不与硫酸锌溶液反应,所以滴加硫酸锌溶液后,都没有明显现象,因此,不能用硫酸锌溶液来鉴别真假黄金碗,故b选项错误;
c.真金不怕火炼,金在高温加热的条件下也不与氧气反应,而铜和氧气在加热的条件下能与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以可用火灼烧的方法来鉴别真假黄金碗,灼烧后不变色的是真黄金碗,变黑的是假黄金碗,故c选项正确;
d.金和铜锌合金的颜色是几乎一样的,通过观察颜色不能区分,故d选项是错误;
故选bd;
(4)铁生锈是一个缓慢氧化的过程中,铁锈的主要成分为氧化铁,铁生锈的条件是铁与氧气和水同时接触;
(5)铁锈(主要成分Fe2O3)在一定温度下用H2还原成致密的四氧化三铁和水,反应的化学方程式为:;
(6)“酸浸”时加入过量的稀硫酸,为加快酸溶速率,可采取的措施有:适当提高温度、将废铁研磨、适当增加稀硫酸浓度等;
废铁中含少量Fe2O3,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,加入了过量的稀硫酸,则滤液中除含Fe2(SO4)3、H2O之外还有的物质是FeSO4、H2SO4;
(7)“氧化”时向X溶液中加双氧水,目的是为了将酸性FeSO4溶液氧化为Fe2(SO4)3,反应的化学方程式为:2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O;
“氧化”时温度应控制在50℃左右,既能保证较快的反应速率,又能防止双氧水受热分解,所以目的是:低于50℃,反应速率太慢;高于50℃,双氧水受热分解;
“还原”时铁的作用:已知①将Fe2(SO4)3转变为FeSO4;因为酸浸时加入了过量的稀硫酸,所以铁还能与稀硫酸反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,从而除去过量的稀硫酸;
(8)A、铁的化学性质比较活泼,在自然界中主要以化合物形式存在,故说法正确;
B、铁系食品脱氧剂中的铁粉能与包装袋中的氧气和水发生反应而生锈,从而吸收氧气和水,防止食品变质,故说法正确;
C、铁可以与盐酸、硫酸等反应生成亚铁盐,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁等,铁的化合物之间也能相互转化,如氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁等,铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性,故说法正确;
故选ABC;
(9)Fe2O3中铁的质量分数为:, Fe3O4中铁的质量分数为:,故焙烧所得的Fe2O3样品中混有少量Fe3O4,使产品中铁元素的质量分数偏大;
根据质量守恒定律可知,在一定温度下,Fe2O3分解成Fe3O4和氧气,则生成氧气的质量为20.00g-19.36g=0.64g,设样品中氧化铁的质量为x,
x=19.2g,
该样品中Fe2O3的纯度是:。
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