新课标RJ2020中考化学复习方案主题一身边的化学物质课时训练06金属和金属材料试题.docx

课时训练(六)　金属和金属材料

|夯实基础|
1.[2018·成都]科学家发现一种新金属。根据表中信息推测其用途错误的是 (　　)
熔点
2 500℃
密度
3 g·cm-3
强度
与钢相似
导电性
良好
导热性
良好
抗腐蚀性
优异
A.用于焊接金属 B.制造航天飞机
C.制外科手术刀 D.用于通讯设备
2.[2019·桂林]《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则刚(即坚硬)”。这句话说明合金具有的特性是 (　　)
A.合金的熔点一般比其组分低
B.合金的硬度一般比其组分大
C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强
D.合金的耐磨性一般比其组分好
3.[2019·荆州]已知化学反应:X+YSO4Y+XSO4。根据此反应信息判断正确的是 (　　)
A.X一定是金属铁
B.Y一定是金属铜
C.X的金属活动性比Y强
D.Y的金属活动性比X强
4.金属钯是稀有的贵重金属之一,金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩,而且经得住岁月的磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指,某实验小组利用它们来探究三种金属的活动性。
(1)把钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,可推测钯在金属活动性顺序中位于铁之　　　　(填“前”或“后”)。 
(2)如果将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,该反应的化学方程式为　________________________________________。 
(3)如图Z6-1所示,将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,推测甲烧杯中还可能出现的现象是　　　　　　　　。通过该实验判断,银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为　　　　　。 

图Z6-1
5.[2019·株洲]在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出:
(1)铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　。 
(2)铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有　　　　色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。 
(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是　　　　,离子数目增加的是　　　　。 
(4)根据上述实验所观察到的现象,华雪同学　　(填“能”或“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序为Al>Cu>Ag。 
6.某化学小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动。
查阅资料铁的活动性比铜强。
进行猜想对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:　 ; 
猜想三:Fe>Cu>R。
收集证据为了验证哪一种猜想成立甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。

主要操作
主要现象
实验结论
甲
　将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中

猜想一
正确
乙
　将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中
　R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率　　　　(填“快”或“慢”) 
丙
　将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃
　R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中

写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 
交流反思三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。
归纳总结他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)金属与　　　　　　　是否反应。 
7.[2019·深圳]生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿(主要成分是Fe2O3,还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如下:

图Z6-2
回答下列问题。
(1)生铁属于　　　　(填“合成”或“金属”)材料。“高炉气体”中的　　　　(填化学式)会导致酸雨。 
(2)煅烧”时:①生成CO的反应之一为C+CO22CO,该反应属于　　　　(填基本反应类型)反应。 
②用化学方程式表示利用CO炼铁的原理  　。 
③CaCO3和SiO2固体在高温条件下发生反应,生成CO2气体和CaSiO3,该反应的化学方程式为　　　　　。 
(3)生活中铁制品锈蚀的过程,实际上是Fe与空气中　　　　、　　　　等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是　　　　(填序号)。 
A.涂油、喷漆
B.镀耐腐蚀的铬层
C.用盐水清洗
D.久置于酸性环境
|拓展提升|
1.[2019·黄石]用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是(　　)

图Z6-3
A.铜片表面可以观察到气泡
B.锌片的试管比镁片的试管更热
C.金属活动性由强到弱顺序为:镁>锌>铜
D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同
2.[2019·新疆]小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,如图Z6-4所示。从图中所获信息不正确的是 (　　)

图Z6-4
A.反应过程中有热量放出
B.50 s时,溶液中溶质为AlCl3
C.0~50 s,发生Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O反应
D.100~140 s,压强减小是因为温度降低
3.[2019·济宁]相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀硫酸充分反应,生成氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图Z6-5,分析图像所得的结论中,不正确的是 (　　)

图Z6-5
A.三种金属的活动性顺序:Mg>Fe>Zn
B.三种金属的相对原子质量:MgFe>Zn
D.三种金属与稀硫酸反应后溶液的质量:Mg镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有　　　　　　(填写化学式,下同)。 
(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有　　　　,可能含有　　　　。 
(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有　　　　　　　　　　,可能含有　　　　。 
(4)反应后得到滤液的质量　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。 
5.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用,人类的生产和生活都离不开金属。
(1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备的主要流程如图Z6-6所示。
高温反应器
图Z6-6
高温反应器中反应的化学方程式为  　,反应前需向反应器中通入氮 气,目的是　 。 
(2)金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属,某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时,进行了如图Z6-7所示实验,在A实验中发生反应的化学方程式为　 。 
将A实验结束后①②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯中的红色固体物质明显增多,其原因是　　　 　 　,一段时间后过滤,滤液中的溶质一定有　　　　　　(填化学式)。 

图Z6-7
(3)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得到了以下图像(横坐标表示加入铁的质量),其中错误的是　　　　(填序号)。 

图Z6-8
6.某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理,如图Z6-9所示。

图Z6-9
(1)为避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸,加热前应　 。 
(2)装置A玻璃管中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)装置B除了吸收CO2气体外,还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的作用。 
7.[2018·杭州]小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:

图Z6-10
步骤1:利用图Z6-10甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20 mL O2后在导管a处连接胶皮管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。
观察对象
现象
①干燥的普通铁丝
没有明显变化
②潮湿的普通铁丝
较多红褐色锈斑
③潮湿的纯铁丝
没有明显变化
(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是　　　　　　　　　　 　。 
(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是　 。 

【参考答案】
夯实基础
1.A　[解析]该金属的熔点高,不能用于焊接金属。
2.B　[解析]合金与其组分金属相比:硬度大、熔点低、抗腐蚀性强,题目中所说的是硬度大。
3.C　[解析]根据X+YSO4Y+XSO4判断出X的金属活动性比Y强;X不一定是金属铁;Y不一定是金属铜。
4.(1)后
(2)2Pd+O2+4HCl2PdCl2+2H2O
(3)溶液变浑浊　银、钯、铂
[解析](1)将钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,说明钯不与稀硫酸反应,即钯排在氢的后面,可推测钯在金属活动性顺序中位于铁之后。(2)如果将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,反应物有Pd、O2和HCl,生成物有PdCl2,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数量不变,写出化学方程式即可。(3)将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,说明银的金属活动性比钯强,铂的金属活动性比钯弱,则银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为银、钯、铂;银与PdCl2溶液反应生成氯化银白色沉淀和钯,还会观察到甲烧杯中溶液变浑浊。
5.(1)无现象　(2)银白　(3)Ag+　Cu2+　(4)能
[解析](1)由于金属活动性铝大于铜,若把铜丝浸入硫酸铝溶液中,观察到无明显现象,说明铜的金属活动性比铝弱。(2)由于金属活动性铜大于银,将铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变成蓝色。(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,其中,银离子得到电子转化为银原子,铜原子失去电子转化为铜离子。(4)根据铜丝浸入硫酸铝溶液中,无明显现象,可得出金属活动性铝大于铜,根据铜丝浸入硝酸银溶液中,铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变成蓝色,说明金属活动性铜大于银,由此可得铝、铜、银的金属活动性顺序为Al>Cu>Ag。
6.进行猜想Fe>R>Cu
收集证据R丝表面有红色物质析出　快
不能燃烧　3Fe+2O2Fe3O4
归纳总结盐溶液
[解析]进行猜想铁的金属活动性比铜强,由于不知道R是哪种金属,所以R的金属活动性可能比铁、铜强,也可能比铁、铜弱。收集证据由实验结论猜想一正确,可知R的金属活动性大于铜,所以R丝插入硫酸铜溶液中,能把铜置换出来,故可看到R丝表面有红色物质析出;因为R比Fe活泼,所以R与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈,产生气泡速率更快;空气中氧气的浓度低,铁在空气中不能燃烧,铁可在氧气中燃烧。
7.(1)金属　SO2
(2)①化合　②3CO+Fe2O32Fe+3CO2
③CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
(3)水　氧气　AB
[解析](1)生铁是碳和铁的合金,属于金属材料;能够引起酸雨的是SO2和氮的氧化物。(2)①CO2与C在高温下生成CO的反应属于化合反应;②CO炼铁的原理是利用CO的还原性将氧化铁还原成铁单质,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;③根据题意,CaCO3和SiO2固体在高温条件下发生反应,生成CO2气体和CaSiO3,故化学反应方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。(3)铁生锈需要与氧气和水同时接触;防锈措施包括隔绝水或氧气、保持干燥等方法。
拓展提升
1.C　[解析]由于在金属活动性顺序中铜位于氢之后,不能与酸反应,无气泡产生;镁与盐酸反应速率比锌快,则镁片的试管比锌片的试管更热;镁与盐酸反应的速率比锌快,铜与盐酸不反应,则金属活动性由强到弱的顺序为镁>锌>铜;在探究金属活动性顺序时需控制变量,则盐酸应等质量、等质量分数。
2.B　[解析]50 s时,溶液中溶质为AlCl3和HCl。
3.A　[解析]由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序。
4.(1)Ag、Cu
(2)Mg(NO3)2　Cu(NO3)2
(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2　AgNO3
(4)小于
[解析]向硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入镁粉和铜粉,镁粉先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后,镁粉再与硝酸铜反应;当镁粉完全反应后,铜再与硝酸银反应。(1)若滤渣中有镁粉,说明溶液中的硝酸银和硝酸铜均完全反应,则滤渣中有Mg、Ag、Cu。(2)若滤渣中有铜粉,说明镁粉已完全反应,溶液中硝酸银也已完全反应,硝酸铜可能没有完全反应,则滤液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2。(3)若滤渣中没有铜粉,镁粉和铜粉均完全反应,溶液中硝酸银可能没有完全反应,则滤液中一定含有硝酸镁和硝酸铜,可能含有硝酸银。(4)根据化学方程式计算可知,镁分别置换硝酸银、硝酸铜后溶液质量均减小,铜置换硝酸银后溶液质量也减小,因此,不论是上述哪种情况,反应后得到的滤液质量都小于反应前所取废液样品的质量。
5.(1)FeCl2+H22HCl+Fe　防止发生爆炸(或防止纳米级铁粉被氧气氧化)
(2)Fe+CuSO4CuFeSO4　未反应的铁粉继续与硫酸铜反应　FeSO4、Al2(SO4)3　(3)D
6.(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内的空气
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)可收集CO,防止CO逸出而污染空气
[解析](1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热可能会发生爆炸,故在加热前要先通一氧化碳以排尽玻璃管内的空气,防止一氧化碳不纯发生爆炸。(2)在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。(3)装置B内盛有氢氧化钠溶液,可以除去尾气中的二氧化碳,同时该装置可通过排出装置内的溶液而收集CO,防止其造成空气污染。
7.(1)将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2
(2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小)
(3)水分和金属内部结构
[解析]氧气有助燃性,将带火星的木条放在b导管口,如果导管口都有氧气,能让木条复燃,证明氧气已满;根据图乙,注射器内收集有20 mL O2,随着实验的进行,注射器活塞会向左运动,说明注射器内氧气体积在减少,即氧气参与铁锈蚀反应被消耗。本实验中安排了纯铁丝与普通铁丝的对比实验,发现纯铁丝在潮湿的空气中也不易生锈,说明铁制品锈蚀还可能与铁的纯度或铁制品内部结构有关,因为纯铁与普通铁在纯度和内部结构上均有差异。

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