阶段检测四 金属和金属材料
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65 Ag 108
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1.为了减缓铁制品的锈蚀,下列做法不当的是( )
A.在车、船的表面喷涂油漆
B.将使用后的菜刀用布擦干
C.洗净铁制品表面的油膜
D.在铁制品表面镀上一层锌
答案:C
2.人们常把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。下列相关叙述错误的是( )
A.铁锅应用了铁的导热性
B.金的化学性质最不活泼
C.金属银可与硝酸铜溶液发生置换反应
D.焊锡(锡铅合金)的熔点比锡的熔点要低
答案:C
3.将少量灰黑色的生铁粉末,投入盛有过量稀硫酸的烧杯中,充分搅拌,待完全反应后过滤,滤纸上留有黑色的残渣。该黑色残渣的主要成分是( )
A.铁 B.碳
C.铁、碳混合物 D.硫酸亚铁
答案:B
4.下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.硬铝片的硬度比纯铝片的硬度小
B.钢的性能优良,是很纯的铁
C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快
D.为防止钢铁生锈,可在其表面涂油
答案:D
5.把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入同体积、同浓度的足量稀盐酸中,再把X加入Z(NO3)2溶液中,M加入YNO3溶液中。反应关系如图所示。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.Z>X>M>Y B.X>Z>M>Y
C.X>Z>Y>M D.Y>M>Z>X
答案:B
6.金属M与AgNO3溶液反应的化学方程式为M+2AgNO3M(NO3)2+2Ag。下列说法不正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.金属M可能是铝
C.M的金属活动性比Ag的强
D.反应前后M的化合价改变
答案:B
7.下列有关金属的说法错误的是( )
A.炒完菜后,应及时除掉锅底的水,这样可以防止铁锅生锈
B.生铁和钢是含碳量不同的铁合金,其中生铁的含碳量大于钢的含碳量
C.金属具有金属光泽,都呈银白色
D.金属的回收利用是保护金属资源的有效举措之一
答案:C
8.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,下列说法错误的是( )
A.M点溶液中的溶质有3种
B.P点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取N~P段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取Q点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
答案:D
9.小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色,查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有:①Cu和C;②Fe2O3和C;③Fe3O4和C;④Fe3O4、C和Fe;⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是( )
A.①③⑤ B.②④⑤
C.②⑤ D.④⑤
答案:C
10.下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中(“—”表示未进行金属与盐溶液之间的实验),不能达到实验目的的是( )
盐溶液 选项
A B C D
ZnSO4溶液 — Fe Ag Fe
FeSO4溶液 Zn Ag Zn —
AgNO3溶液 Fe — — Fe
答案:C
11.硬铝的组成金属有铝、镁、铜、锰等。已知:锰丝放入稀硫酸中,有气泡产生;锰丝放入硫酸铝溶液中,表面没有金属析出。结合我们所学金属在溶液中的活动性顺序,下列有关金属的活动性强弱判断错误的是( )
A.Mn强于Cu B.Al强于Mn
C.Mg强于Al D.Mn强于Mg
答案:D
12.某化学兴趣小组的同学进行如图所示实验。
关于该实验,下列说法正确的是( )
A.②中溶液含有稀盐酸
B.③中溶液一定没有稀盐酸
C.②中溶液加入镁粉时一定有气泡冒出
D.③中的固体一定是铁
答案:B
13.向氧化铜和铁的混合物中加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向溶液中插入一根铁钉,片刻后取出铁钉,发现铁钉并无任何变化。根据上述现象,下列结论中正确的是( )
A.不溶物一定是Cu
B.不溶物一定是Fe
C.不溶物一定含有Cu,但不一定含有Fe
D.溶液中一定含有FeSO4,但不一定含有CuSO4
答案:C
14.两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.该图反映出镁比锌的金属活动性强
B.A点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.B点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同
D.C点时,两个烧杯中都有金属剩余
答案:D
15.为从废铜屑中得到较纯的单质铜,某探究小组设计了如下方案。有关说法正确的是( )
废铜屑氧化铜氯化铜铜
A.若X是铁,第③步反应还会生成氯化铁
B.X还可以是锌,但不能是银
C.仅用第②③步操作也能达到实验目的
D.向第②步反应后的溶液中加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明稀盐酸过量
答案:B
二、填空题(本题包括5个小题,共23分)
16.(4分)人类的生产、生活离不开金属。如图是铁锅示意图。
(1)铁锅生锈实际是 发生化学反应所致。
(2)炒菜时铁锅里的油着火可用锅盖盖灭的原因是 。
(3)铜、铁、铝三种金属,依次被人类发现和利用。以下三个选项中与人类大规模发现和使用金属最有关的是 (填字母)。
A.地壳中金属元素的含量
B.金属的导电性
C.金属活动性
(4)铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是 (填字母)。
A.导电性好 B.密度小
C.不易生锈 D.强度高
答案:(1)铁与空气中的氧气和水
(2)使油与氧气隔绝
(3)C
(4)A
17.(5分)钢铁是使用最多的金属材料。
(1)铝的金属活动性比铁的强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉。其原因是 。
(2)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质。CoCl2固体是蓝色的,CoCl2溶液是粉红色的。现将金属钴投入稀盐酸中,发生化学反应:Co+2HClCoCl2+H2↑。该反应的实验现象为 。
答案:(1)常温时,铝能与空气中的氧气反应,在其表面生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不被腐蚀
(2)金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色
18.(3分)下图中两块金属片互相刻画后,在纯铜片上留下明显划痕,该实验探究的目的是 ;写出一个有铜参加的置换反应的化学方程式: ;写出一个有铜生成的置换反应的化学方程式: 。
答案:比较黄铜和纯铜的硬度 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag 2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu(其他合理答案均可)
19.(6分)化学课堂上,老师为同学们演示了如下图所示的实验。
(1)铜丝插入AgNO3溶液一段时间后,观察到的两个现象分别是 ,发生反应的化学方程式是 。
(2)铝丝表面析出红色固体时,试管内溶液中的溶质一定有 。
答案:(1)铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
(2)Al(NO3)3
20.(5分)构建知识网络是一种重要的学习方法。下图是关于铁的化学性质的知识网络(“”表示一种物质转化为另一种物质),其中B是密度最小的气体,C为红色固体单质。请回答下列问题。
(1)A物质的化学式为 。
(2)B物质的一种用途是 。
(3)反应②还需要的一种反应物是 (填化学式)。
(4)写出反应③的化学方程式,并在括号内注明基本反应类型: ( )。
答案:(1)Fe3O4
(2)冶炼金属(或作燃料等)
(3)C(或CO或H2)
(4)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu(合理即可) 置换反应
三、简答题(本题包括2个小题,共10分)
21.(4分)某地根据当地资源特点将石灰石的开采、加工和高炉炼铁连在一起形成联产。
(1)炼铁的固体原料有赤铁矿石、焦炭和 。请写出炼铁过程中CO和Fe2O3反应的化学方程式: 。
(2)高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳,可作为能源用来煅烧石灰石。请写出煅烧石灰石的化学方程式: 。
(3)此联产方式的主要优点是 。(答出一点即可)
答案:(1)石灰石 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3)降低成本(变废为宝,节约能源,合理即可)
22.(6分)某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如图。
已知:CuO+H2SO4CuSO4+H2O,Fe+Fe2(SO4)33FeSO4。
(1)过程Ⅰ中氧化铁溶解的化学方程式是 。
(2)过程Ⅱ充分反应后,还应有的实验操作是 ,该过程中发生的化学基本反应类型是 (填基本反应类型名称)。
(3)过程Ⅲ加入适量A的作用是 ;该过程中的实验现象是 。
(4)A~F中含铁元素的有 (填字母)。
答案:(1)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
(2)过滤 化合反应、置换反应
(3)除去剩余的铁,得到纯净的铜 有气体生成,溶液由无色逐渐变为浅绿色
(4)BCDF
四、实验探究题(本题包括2个小题,共16分)
23.(6分)黄铜是铜锌合金。黄铜渣中除含Cu、Zn外,还含ZnO和CuO。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ中进行的操作为 。
(2)步骤Ⅰ实验中也可验证两种金属的活动性顺序,写出判断依据: 。
(3)为什么步骤Ⅱ中加入过量的锌
(4)若将黄铜渣中的ZnO和CuO除去得到黄铜合金,写出实验操作步骤及预期现象。
答案:(1)过滤
(2)锌会与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜不会与稀硫酸反应
(3)置换出CuSO4中的Cu并使溶液A中的硫酸完全反应。
(4)取样品,加入木炭粉高温加热,黑色的氧化铜和白色的氧化锌会转化为金黄色的金属混合物。
24.(10分)为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件,某化学实验小组进行了如下探究。
(1)探究铜绿的组成。
【查阅资料】 通过查阅资料知道:铜绿受热易分解。
【设计与实验】
①小芳从铜器上取下适量的干燥铜绿,按下图所示装置进行实验。在实验过程中,观察到:
试管口有水珠出现,说明了铜绿中含有氢、氧元素;
澄清石灰水变浑浊,说明了铜绿中含有 元素。
②小芳取下少量试管内反应后的剩余物,放入另一支试管中,滴入稀硫酸,充分反应后,溶液变蓝色,说明铜绿中含有 元素。
【实验结论】 铜绿是由铜、氢、氧和碳元素组成的。
(2)探究铜生成铜绿的条件。
【查阅资料】 铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解成三种氧化物。
铜绿分解的化学方程式为 。
【猜想与假设】 根据铜绿的组成和查阅的资料判断,铜绿可能是铜与氧气及 、 共同作用而形成的。
【设计与实验】 借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“”为铜片):
实验较长时间后,发现 试管中铜片最先生锈(填试管字母编号)。
【评价与改进】 小曲认为小梁设计的实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是(用图表示亦可) 。
【拓展与应用】
小明发现从不同地点收集到的两件铜器(一件是纯铜做的,一件是青铜做的)中,纯铜器的铜绿比青铜器少,他据此分析,认为青铜比纯铜易锈蚀,小明的发现是否全面 请你说明理由。
答案:(1)①C、O
②Cu
(2)【查阅资料】 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
【猜想与假设】 H2O CO2
【设计与实验】 D
【评价与改进】 把铜片置于装有干燥空气的试管中,放置对比上述实验,观察。如图所示:
【拓展与应用】 不全面;因为不同地点空气成分的含量不同,无法比较。
五、计算题(6分)
25.为了测定某铜锌合金中锌的质量分数,某同学利用该合金与稀硫酸反应,进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下:
实验组别 第一次 第二次 第三次
所取合金的质量/g 25 25 50
所用稀硫酸的质量/g 120 160 100
生成氢气的质量/g 0.4 0.4 0.4
(1)从上表数据分析,当所取合金与所用的稀硫酸的质量比为 时,表示合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应。
(2)试计算该铜锌合金中锌的质量分数。
答案:(1)1∶4
(2)解:设25 g铜锌合金中含有锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4 g
x=13 g
铜锌合金中锌的质量分数为×100%=52%。
答:该铜锌合金中锌的质量分数为52%。
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