3.1金属-华东师大版九年级科学上册同步检测
一、选择题
1.2017年5月9曰,我国发布了四种人造新元素的中文名称,其中115号镆元素的“镆”取自古代剑名“镆铘”,下列说法不正确的是()
A.镆属于金属元素 B.镆铘剑含有镆元素
C.镆原子的质子数为115 D.镆铘剑由合金铸造
2.如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是
A.B管中铁钉不会锈蚀
B.L端与R端液面高度左高右低
C.左右试管对比说明铁锈蚀与水、空气有关
D.若将A管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
3.电视机、家用音箱功放中的大功率二极管、三极管在工作中放出较多的热量,为了将热量尽快散出,常将二极管、三极管接在金属散热器上,现有铜、铁、铝三种材料供选择(部分数据见下表),你认为散热器选哪种材料最好( )
物质
比热容c/103J/(kg?℃)
铝
0.88
铜
0.39
铁
0.46
A.铁
B.铜
C.铝
D.三种材料均可
4.食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的 ()
A.导电性 B.抗腐蚀性 C.延展性 D.导热性
5.图为物质的分类关系,①与②是并列关系,③包含在②中,若②是纯净物,则③不可能是( )
A.一氧化碳 B.硫酸铜晶体 C.空气 D.铜
6.某溶液能与镁反应生成氢气,则下列各组物质在该溶液中能大量存在的是( )
A.KCl、NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaNO3、AgNO3
C.Na2CO3、NaCl、Na2SO4
D.NaOH、NaCl、Na2SO4
7.往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,右图是反应过程中某种量Y随加入锌粒的质量变化的关系,则Y不可能表示( )
A.溶液中水的质量 B.生成硫酸锌的质量
C.参加反应的硫酸质量 D.生成氢气的质量
8.通过对金属和金属材料的学习,你认为下列做法不正确的是:( )
A.将铁的表面涂上油漆,以保护铁不受腐蚀
B.硫酸铜溶液不能用铁桶盛放
C.将裸露的铁管埋在潮湿的土里,防止生锈
D.将铁锻造成不锈钢,以保护铁不受腐蚀
9.铁片在下图中所示的四支试管中(液体表示蒸馏水,D中的铁为纯净的铁,其它铁片为生铁),其中最容易生锈的是( )
A. B. C. D.
10.某工厂排放的废水中含有AgNO3和Cu(NO3)2,为防止水体污染,现往废水中加入一定量的铁粉,充分反应后,过滤,往滤液中滴几滴稀盐酸,有白色沉淀生成,则下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定含有铁、银、铜
B.滤渣中一定含有银,可能含有铜
C.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜
D.滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸银、硝酸铜。
二、填空题
11.请你根据所学的知识,结合下面材料回答:
材料一:神舟十一号飞船于2016年10月17日7时30分发射升空(如图)。2016年10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。神舟十一号飞船将开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。此外,神舟十一号飞船2名航天员(如图)计划在天宫二号驻留30天,加上独立飞行的3天,总飞行时间增加到33天,这将是我国持续时间最长的一次载人飞行任务。
材料二:第31届夏季奥林匹克运动会于2016年8月21日在巴西里约热内卢主体育场是马拉卡纳体育场(如图)落下帷幕。中国队以26金,18铜,26银列举奖牌榜的第三位。
(1)神舟十一号可提供近百种航天食品,食谱周期达到五天,膳食结构也更加科学,以满足航天员在轨飞行期间的能量摄入和他们的营养需求。下列航天食品中富含维生素的是(____)(填字母)。
A.脱水米饭 B.冻干水果
C.鱼香肉丝 D.脱水蔬菜
(2)发射“神舟十一号”的长征2F运载火箭燃料是偏二甲肼(化学式为C2H8N2),氧化剂是四氧化二氮(化学式为N2O4),当它们点燃完全发生反应后,生成三种新物质,分别为空气中最多的气体成分和光合作用所需的两种物质,请写出相关的化学方程式:________。
(3)里约奥运会消耗大量材料。下列使用金属材料的是____(填序号)。
①使用金银和铜等制作奖牌
②使用铝合金制作奥运火炬
③使用钢铁建造主体育场④使用涤纶(的确良)制作运动服装
(4)里约奥运会上,俄罗斯选手深受兴奋剂困扰,多位运动员因尿检阳性被取消名次或比赛资格。其中一种兴奋剂的化学式为C20H26O2,下列关于兴奋剂的说法正确的是(___)
A、该兴奋剂属于氧化物
B、该兴奋剂是由多种原子构成的化合物
C、该兴奋剂是由碳、氢、氧三种元素组成的
D、该兴奋剂中碳、氢、氧三种元素的质量比为10:13:1
12.铁制品放入稀盐酸中除锈时,溶液变黄,并常有气泡产生,有关化学反应的方程式是
(1)________________________;
(2)________________________。
13.向含AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2混合液中,加入一定量的锌粒,充分反应后过滤,向滤液中加稀盐酸,没有白色沉淀产生.则滤渣中一定有 ,可能有 。
14.金属材料在生活生产中应用十分广泛,请你用所学的知识回答下列问题:
(1)自行车钢架通常会喷上一层油漆,目的是: ;
(2)自行车中也会用到金属铜,湿法炼铜时,将金属铁放入硫酸铜溶液中,把铜置换出来,请写出化学反应方程式: ;
15.某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图.经过一周观察:试管A 和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀.
①比较B和C,说明铁钉生锈与 有关
②A中蒸馏水要事先煮沸,并在其上方加入植物油,其目的是 .
三、探究题
16.在以下两个说理题中选择一个作答,多选不加分。
(l)有一家工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,即钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝片。他们先把薄薄的铝片装到钢罐内,与钢罐的内表面相贴,再往钢罐内灌满水,水中插入冷冻管,使水结冰,铝膜就紧紧贴在钢罐内壁。请你用所学的科学知识给予解释。请举两个实际例子说明水结冰的危害性。
(2)初春温度较低,农民常在傍晚向秧田多灌一些水,在次日早上又把秧田中的水放浅些,这样会提高秧田温度以利秧苗生长。请你用所学的比热知识给予解释。请例举水比热的特性在生产生活中的两处应用。
17.某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中,实验并非如想象的有红色铜析出,而是生成一种蓝色沉淀。同学们非常好奇并进行实验探究。
提出问题:金属钠投到硫酸铜溶液中到底为什么生成蓝色沉淀?
查阅资料:钠是非常活泼的金属,能跟氧气反应,也能与水发生剧烈反应,并放出气体,生成的溶液显碱性
提出猜想:
猜想1:钠先与水反应生成氢气和某碱溶液,某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀;
猜想2:钠先与水反应生成氧气和某碱溶液,某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀.
实验探究:实验一:同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中,观察到钠浮在水面上,并产生气泡;点燃生成的气体,听到“噗”的一声后燃烧起来。实验二:在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液,发现有蓝色沉淀。
实验分析:
(1)根据“实验一”判断,可以燃烧的气体的化学式是 。
(2)两个猜想中的“某碱”是 ;
(3)“实验二”中发生反应的化学方程式是 ;
四、简答题
18.某混合气体可能含有 C0、H2、C02、H2O(气)中的一种或几种。为验证其组成,同学们利用下列装置进行实验,并观察到如下现象(夹持仪器已省略,假设每步气体均吸收完全)
(1)请写出装置B中进行置换反应的化学方程式:________。
(2)依据上述实验结果,该混合气体中肯定存在的气体是________。
(3)为了进一步确定可能有的气体成分,小明认为可以有两种方法:
方法一:在A装置前再增加一个装置:填出装置中需要加入的药品_________(写一种实验现象最明显)
方法二:小明没有增加实验装置,而是利用初始实验结束后装置内药品和某种常见试剂进行实验,他根据实验后的现象,最终确定出了混合气体的成分为CO、H2、H2O,请写出小明的实验操作过程与实验现象:________________。
19.如图所示为实验室用氢气还原氧化铜实验的示意图。
(1)实验过程中,观察到的现象是 ;
(2)下面是氢气还原氧化铜的操作步骤:①停止用酒精灯加热;②将CuO粉末平铺在试管底;③把试管固定在铁架台上;④用酒精灯加热;⑤继续通往氢气到试管冷却;⑥向盛有氧化铜粉末的试管中通入氢气。
实验时正确的操作顺序是 。
(3)在该反应中的还原剂是 。
20.(5分)我们生活中常用的铁是通过铁矿石冶炼得来的,现有160吨含Fe2O3的质量分数为84%的铁矿石,通过冶炼(3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2)可得炼出含铁的质量分数为96%的生铁多少吨?
参考答案
1.B
【解析】
A.金属元素名称一般有“钅”字旁,镆带有“钅”字旁,属于金属元素,说法正确; B.由题意镆取自剑名“镆铘”,其为人造元素,古代不可造,说法错误;C.质子数=原子序数解答,故镆原子的质子数为 115,说法正确;D.镆铘剑由合金铸造,说法正确。故选B。
2.C
【分析】
金属生锈是金属和水和氧气共同作用的结果。
【详解】
A、B管中铁钉不与水接触,所以不会锈蚀,故A正确;
B、因为A中的氧气减少,压强也减小,从而导致L端液面高于R端液面高,故B正确;
C、该实验不能说明铁锈蚀与空气、水有关,故C不正确;
D、若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀,故D正确。故选C。
3.C
【详解】
由题中提供的数据可知,三种待选材料中,铝的比热容最大,铜的比热容最小。降温要选比热容大的,这样可以吸收更多的热量,比热容的小的话,温度会升的很快的。故ACD错误,B正确。
4.C
【解析】
【分析】
根据金属的性质(延展性)进行分析解答即可。
【详解】
铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性,故C正确。
5.C
【详解】
空气属于混合物和纯净物不存在包含关系。故选C。
6.A
【分析】
根据某溶液和镁反应会生成氢气,判断出溶液中存在的离子是氢离子,
A、根据三种物质之间以及和氢离子不会反应进行分析;
B、根据氯离子和银离子会生成氯化银沉淀进行分析;
C、根据氢离子和碳酸根离子会反应进行分析;
D、根据氢离子和氢氧根离子会反应进行分析。
【详解】
某溶液能与镁反应生成氢气,说明溶液为酸性的。之后需考虑各选项的物质在酸性溶液中是否能否存在。
A、三种物质之间相互不会反应,也不会与氢离子反应,所以可以共存,故A正确,
B、氯离子和银离子会生成氯化银沉淀而不能共存,故B错误,
C、碳酸根离子和氢离子会生成水和二氧化碳,不能共存,故C错误,
D、氢离子和氢氧根离子会反应,不能共存,故D错误。
故选A。
【点睛】
掌握酸碱盐之间能否发生复分解反应是正确解答本题的关键。
7.A
【分析】
稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气。
【详解】
A、往一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,无水生成,且溶液中的水也不参加反应,所以水的质量不随着反应的进行而有所变化,和图象不相符,故A不正确;
B、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以随着反应的进行硫酸锌的质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,硫酸锌的质量不再增加,其变化与图象相符,故B正确;
C、锌和稀硫酸反应,所以随着锌质量的增加,参加反应的硫酸质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,不再变化,其变化与图象相符,故C正确;
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以随着反应的进行氢气的质量逐渐增加,当硫酸反应完毕,氢气的质量不再增加,其变化与图象相符,故D正确。故选A。
8.C
【解析】
【详解】
A.将铁的表面涂上油漆,可以隔绝空气和水,保护铁不受腐蚀,不符合题意;
B.硫酸铜溶液能与铁反应生成铜,不能将硫酸铜放在铁桶里,不符合题意;
C.铁在有水和氧气并存时易生锈,将裸露的铁管埋在潮湿的土里易生锈,符合题意;
D.因为防锈就是使铁与水或氧气隔绝,将铁制成合金,以保护铁不受腐蚀,不符合题意。
故选C。
9.A
【详解】
A、生铁片浸泡在蒸馏水中,铁与水和氧气充分接触,容易生锈。
B、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,可作干燥剂;铁钉置于干燥的空气中,在干燥的空气中缺乏水蒸气,铁片不容易生锈,故选项错误。
C、铁钉浸没在蒸馏水中,铁不易能与氧气、水分同时接触,不易生锈,故选项错误。
D、纯净的铁片浸没在蒸馏水中,铁片与水和氧气充分接触,容易生锈。
生铁是铁和碳的混合物,在潮湿环境下铁和碳形成原电池,铁做负极,碳做正极。在原电池中,负极被腐蚀而正极被保护,因而生铁容易腐蚀;故在相同的环境中生铁比纯净的铁更容易生锈,这是因为纯铁中铁的含量很高,不容易形成原电池,纯铁自然也不容易腐蚀。
故选A。
10.D
【分析】
在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,盐酸能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,往滤液中滴几滴稀盐酸,有白色沉淀生成,说明硝酸银没有全部参加反应。
【详解】
铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,生成的铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,所以加入铁粉后,铁先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,往滤液中滴几滴稀盐酸,有白色沉淀生成,说明滤液中含有硝酸银,
A、滤液中含有硝酸银,则滤渣中不可能含有铁和铜,故A错误;
B、滤液中含有硝酸银,滤渣中一定含有银,不可能含有铜,故B错误;
C、滤液中含有硝酸银,则一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,故C错误;
D、滤液中含有硝酸银,则一定含有硝酸铜和硝酸亚铁,故D正确。
故选D。
【点睛】
掌握金属活动性顺序的应用是正确解答本题的关键。
11.BD ①②③ C
【分析】
(1)水果、蔬菜中含有丰富的维生素;
(2)根据信息推断生成物,利用质量守恒定律书写化学方程式;
(3)根据材料的分类知识分析;
(4)A、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物。
B、根据物质的构成与组成进行分析判断。
C、根据该兴奋剂化学式的含义进行分析判断。
D、根据一个该兴奋剂分子的构成进行分析判断。
【详解】
(1)冻干水果、脱水蔬菜中含有丰富的维生素。故填:BD;
(2)有题中信息:生成三种新物质,分别为空气中最多的气体成分和光合作用所需的两种物质,空气中最多的气体为氮气,光合作用需要二氧化碳和水,则该反应为:反应物为偏二甲肼和四氧化二氮生成氮气、二氧化碳和水,化学方程式为: ;故填: ;
(3)金、银、铜、铝合金、钢铁属于金属材料,故选①②③;
(4)A、该兴奋剂是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项说法错误。
B. 该兴奋剂的一个分子是由多种原子构成的,故选项说法错误。
C. 该兴奋剂是由碳、氢、氧三种元素组成的,故选项说法正确。
D. 该兴奋剂中碳、氢、氧三种元素的质量比为:12×20:1×26:16×2=240:26:32=120:13:16,故选项说法错误。
故选C。
【点睛】
本题考查食品、药品与健康食品中的有机营养素,金属材料及其应用,从组成上识别氧化物,化学式的书写及意义,元素质量比的计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式。
12.(1)6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O;(2)2HCl+Fe═FeCl2+H2↑.
【详解】
生锈的铁钉放入稀盐酸中,先是表面的铁锈---三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁与水,当铁锈完全反应后铁与稀盐酸接触发生反应,生成氯化亚铁与氢气,反应方程式分别是:6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O;2HCl+Fe═FeCl2+H2↑;
故答案为(1)6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O;(2)2HCl+Fe═FeCl2+H2↑.
13.银;铜和锌
【解析】根据过滤后往滤液中滴加稀盐酸,没有白色沉淀生成说明溶液中不含有硝酸银,说明锌粒把硝酸银中的银完全置换出来,故滤渣中一定含有银;根据加入锌粒的质量多少,可得到以下几种可能:①硝酸银完全被置换出来,锌粒没有剩余,锌粒就不能和硝酸铜反应,故滤渣中就没有铜,一定有银;②硝酸银完全被置换出来,锌粒有剩余,接着和硝酸铜发生置换反应,则滤渣中含有铜和银。
14.(1)隔绝氧气和水;(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
【详解】
(1)铁与水、氧气充分接触时容易生锈,自行车钢架通常会喷上一层油漆,目的是隔绝氧气和水.
(2)铁的金属活动性比铜强,与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
故答案为(1)隔绝氧气和水;(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
15.①水;②除去溶解在水中的氧气,植物油能隔绝氧气,防止铁钉与氧气接触.
【详解】
①试管C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀,BC对比,都与氧气接触,但B中铁钉能与水接触,而C中铁钉不能与水接触,说明与铁钉生锈与水有关.
②蒸馏水中溶解有少量的氧气,A中蒸馏水要事先煮沸,并在其上方加入植物油,其目的是除去溶解在水中的氧气,植物油能隔绝氧气,防止铁钉与氧气接触.
故答案为①水;②除去溶解在水中的氧气,植物油能隔绝氧气,防止铁钉与氧气接触.
16.(1)答案见解析 (2)答案见解析
【详解】
(1) 钢罐内水结冰后,质量不变,冰的密度比水小,有公式v=m/ρ得,冰的体积变大,所以就将铝膜紧紧得贴在钢罐内壁。举例:装满水的玻璃瓶放入冰箱的冷冻室后会爆破。暴露在外的自来水管冬天会裂;地面岩石等风化等等。
(2) 晚上秧田放热降温,根据放热公式Q=cm△t,在放热Q一定的情况下,由于多灌水,水的质量m增加,水的比热c又很大,水的温度降低量△t就很小,同理白天放浅水,水的质量m大量减少,所以水的温度升高量△t就比较大,维持秧田的温度。举例:汽车发动机用水作为冷却剂;暖气管内装的水流动的热水等等。
17.(1)H2;(2)氢氧化钠(或NaOH);
(3)2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
实验结论:1
实验反思:氧气(或空气)和水
实验结论:请你判断:猜想______成立;
【解析】根据质量守恒可判断出可燃性气体应该是氢气;生成的碱应该有NaOH,故猜想1是正确的;同时由于钠易与水和氧气反应,故保存时一定要避免接触水和空气(氧气)
18.H2+CuO Cu+H2O H2、CO 无水硫酸铜 往实验后的A装置中加入酸(如稀盐酸),没有产生气泡
【解析】
【详解】
(1)根据C中白色粉末变蓝色,可知有水生成,说明原来有氢气,氢气与氧化铜在加热时反应生成铜和水;
(2)根据D中澄清石灰水变浑浊,可知有二氧化碳生成,说明原来有一氧化碳;
(3)气体中的水蒸气可用无水硫酸铜检验;由于二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠,而碳酸盐常用稀盐酸进行检验,由于最终确定出了混合气体中没有二氧化碳,说明A中反应后的固体中加入稀盐酸时没有气泡冒出。
答案为:(1)H2+CuO Cu+H2O
(2)H2、CO
(3)方法一:无水硫酸铜
方法二:往实验后的A装置中加入酸(如稀盐酸),没有产生气泡
19.(1)黑色固体变成红色;管口有水 (2)②③⑥④①⑤ (3)氢气
【详解】
(1)氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,因此在实验过程中可观察到黑色氧化铜逐渐变成红色铜,同时可在试管口观察到有水出现;
(2)将CuO粉末平铺在试管底后,把试管在铁架台上进行固定,然后通入氢气排出试管内的空气,防止形成混合气体在加热时出现爆炸;待黑色全部变成红色后,先停止加热,防止空气进入与尚处于高温下的铜与氧气反应再次生成氧化铜,直到试管冷却至室温时再停止通入氢气.因此正确的操作顺序为②③⑥④①⑤.
(3)在反应CuO+H2 Cu+H2O中,氢气得到氧生成了水,发生了氧化反应,在反应中作还原剂.
故答案为
(1)黑色固体变成红色;管口有水;(2)②③⑥④①⑤;(3)氢气.
20.炼出含铁96%的生铁98吨
【解析】
解:mFe2O3=160t×84%=134.4t
设生成铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
134.4t x
160/134.4t=112/x
x=94.08g
生铁的质量:94.08t/96%=98t
答:炼出含铁96%的生铁98吨