1、课时训练(九)金属与金属材料|夯实基础|1.2017漳州二检下列关于金属材料的说法正确的是()A. 铝制品抗腐蚀能力较强B.都是固体C.合金的硬度小于纯金属的硬度D.熔点都很高2.2023襄阳改编下列方法不可用于鉴别锌铜合金与黄金的是()A. 观察颜色B.在空气中灼烧C.滴加稀硫酸D.滴加硝酸银溶液3.2016宁德将a、b、c三种金属分别投入稀盐酸中,只有b溶解并产生气泡;把a和c分别放入硝酸银溶液中,在a表面有银析出,c没有变化。则a、b、c三种金属可能是()A. Fe、Cu、AgB.Cu、Ag、FeC.Cu、Zn、AgD.Ag、Zn、Cu4.2023三明二检将铁放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液
2、中,充分反应后过滤。若滤液中只有一种溶质,则滤渣中一定含有()A. Fe、Cu、AgB.Fe、CuC.Cu、AgD.Fe、Ag5.探究铁生锈的条件时,兴趣小组的同学做了下列实验,有关说法正确的是()图Z9-1A. 一段时间后可观察到实验中铁钉生锈明显B.能证明铁生锈与氧气有关的实验是C.实验的目的是探究铁生锈是否与空气中的氮气和二氧化碳有关D.实验中为使铁生锈速率加快,可多加水浸没铁钉6.2023眉山某化学兴趣小组用图Z9-2所示装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是()图Z9-2A. 盛放药品前应先检查装置气密性B.加热前要先通CO,加热后B中出现浑浊C.已知方框中连接的是C和D
3、,导管口的连接顺序为abcdD.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳7.2014龙岩铁是生产、生活中应用广泛的金属材料。(1)酸菜等酸性的食物不宜用铁制器具长期盛放,因为。(2)为减缓海水对铁制海轮外壳的腐蚀,制造海轮时,会在海轮船底四周镶嵌比铁更活泼的金属。下列金属适宜船底镶嵌的是(填序号)。A. Pb(铅)B.CuC.Pt(铂)D.Zn(3)对铁“发蓝”处理,其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀。致密氧化膜能有效阻止铁锈蚀的原因是。“发蓝”过程的化学方程式为36Fe+4NaNO2+9NaNO3+26H2O12X+13NaOH+13NH3,其中X的化学式为。为检验
4、“发蓝”处理的铁制零件表面是否形成致密氧化膜,将该零件浸泡于硫酸铜溶液中,发现零件表面出现红色物质。由此可知该零件“发蓝”处理效果(填“好”或“不好”),因为(用化学方程式表示)。8.2023陕西学习金属的化学性质时,小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片直接称量,发现其质量增加了a g。请回答:(1)写出上述反应的化学方程式:。(2)取出铜片后,烧杯内溶液质量减少了g。(3)小健同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中,充分振荡后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成。则可推断,滤液中的溶质是。9.2023天津金属具有广泛的应用。(1)铁锅用来炒菜,
5、主要是利用铁的(填“导热”或“导电”)性。(2)图Z9-3为洁净铁钉的有关实验。图Z9-3中铁与硫酸铜反应的化学方程式为。中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和发生化学反应。中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为。(3)某炼铁厂要冶炼1 000 t含杂质3%的生铁,需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是t(计算结果精确至0.1)。(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4 g,向其中加入100 g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,生成0.2 g氢气,得到无色溶液,固体无剩余。下列说法正确的是(填序号)。A. 样品中一定含有镁B.样品中一定不含有银,可能含有铁C.所
6、得溶液中溶质总质量为12 gD.加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%|拓展提升|1.2023南平二检将未经打磨的铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中,通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图Z9-4所示。下列分析不正确的是()图Z9-4A. ab段气压几乎没增大,是因为铝基本未参加反应B. bd段气压增大是产生气体与反应放热综合所致C. e点一定是容器中化学反应的结束点D. c点时容器中溶液的溶质是HCl、AlCl32.2023台州某同学对Fe2O3做了如图Z9-5所示探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是()图Z9-5A.
7、 无色气体可以使澄清石灰水变浑浊B.黑色粉末是Fe3O4C.过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体D.过程有置换反应发生3.同一个化学反应在不同条件下反应的快慢(即反应速率)是不同的。下列三组实验是探究不同条件对金属锌与盐酸反应速率的影响。实验操作现象结论(填“锌粒”或“锌粉”)反应更加剧烈反应物接触面积越大,反应速率越快锌粒与20%的盐酸反应更加剧烈反应物越大,反应速率越快置于热水的试管中反应更加剧烈温度越高,反应速率越快(1)将表中的空线填写完整。(2)请写出锌与稀盐酸反应的化学方程式:。(3)为了加快铁与盐酸反应的速率,请提出一种实验方案:。(4)综合其他实验结果,相同质量的铁、锌、铜
8、与足量的稀盐酸反应产生氢气的质量关系如图Z9-6,其中正确的是(填序号)。图Z9-6【2023学年参考答案】夯实基础1.A2.A解析黄铜和黄金颜色基本相同,不可通过观察颜色鉴别。3.C解析由于三种金属只有金属b可以和稀盐酸反应产生气泡,说明金属b的化学性质最活泼;把a和c分别放入硝酸银溶液中,在a表面有银析出,c没有变化,说明a的金属活动性比c强,故三种金属的活动性强弱关系是bac,由此可知,在给出的选项中符合题意的是C。4.C解析将铁放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,铁首先置换出银,再置换出铜。溶液中只有一种溶质时,一定为硝酸亚铁,故溶液中没有硝酸银和硝酸铜,所以滤渣中一定有铜和银,可能有铁。
9、5.C解析能看到明显生锈现象的应是实验,A错误;通过实验中铁钉生锈,实验中铁钉不生锈的现象对比可知铁生锈需要与氧气接触,B错误;将实验与实验对比可知铁生锈是否与空气中的二氧化碳和氮气有关,C正确;加水浸没铁钉后,铁钉无法与氧气接触,不易生锈,D错误。6.C解析由于从a端出来的尾气主要是CO,CO有毒,且难溶于水,则需收集在C瓶中,所以导管口的连接顺序为acbd。7.(1)铁会与酸反应而使铁制器具被腐蚀(2)D(3)致密的氧化膜使铁与氧气(或空气)和水隔离Fe3O4不好Fe+CuSO4FeSO4+Cu8.(1)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag(2)a(3)硝酸亚铁或Fe(NO3)2解析
10、(1)铜的金属活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。(2)根据质量守恒定律可知,铜片上增加的质量即为溶液中减少的质量,故为a g。(3)向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成,说明滤渣中含有铁粉,故滤液中的溶质只有硝酸亚铁。9.(1)导热(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4水蒸气Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O(3)1 732.1(4)C解析(1)铁锅炒菜是因为铁锅能将煤气燃烧放出的热量传递给菜,利用了铁的导热性。(2)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为Fe+CuSO4Cu+FeSO4。铁生锈主要是铁与空气中
11、的氧气和水蒸气发生化学反应的结果。铁锈可被稀硫酸溶解,达到除锈的目的,反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。(3)设需含Fe2O3 80%的赤铁矿石的质量为x。3CO+Fe2O32Fe+3CO2160112x80%1 000 t(1-3%)160112=x80%1000t(1-3%)x1 732.1 t(4)根据化学方程式计算可得,生成0.2 g氢气,需要纯净的镁2.4 g,锌6.5 g,铁5.6 g,铝1.8 g。铁与稀硫酸反应得到浅绿色溶液。等质量的金属与稀硫酸完全反应生成氢气的质量,铝最多,镁次之,铁较少,锌最少,银不与硫酸反应。因为最后得到无色溶液,固
12、体无剩余,故样品中一定没有铁、银。样品中可能只有镁,或是锌与铝或是锌、铝、镁的混合物。参加反应的金属质量为2.4 g,生成氢气的质量为0.2 g,根据化学方程式计算,所得硫酸盐的质量为12 g,稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。拓展提升1.C解析反应过程是铝片表面的氧化铝先与盐酸反应生成氯化铝和水,然后铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以铝片与稀盐酸刚接触时反应没有氢气生成,A正确;反应过程中不断生成氢气并放热,所以气压增大,B正确;de过程是反应结束后,装置温度降低导致气压下降,C错误;c点处于反应过程中,盐酸没有完全反应,所以溶液中的溶质是HCl、AlCl3两种物质,D正确。2.B解析由于氧化
13、铁中不含碳元素,且是高温隔绝空气加热,所以不会生成二氧化碳,无色气体为氧气,不能使澄清石灰水变浑浊;由于每一步都充分反应,所以黑色粉末中不含氧化铁,根据反应前后铁元素质量守恒,可得黑色粉末中铁元素的质量为4.8 g562562+163100%=3.36 g,黑色粉末中氧元素的质量为4.64 g-3.36 g=1.28 g,则黑色粉末中铁原子和氧原子的个数比为3.36g561.28g16=34,所以黑色粉末是Fe3O4;根据上述分析可知,黑色粉末中也含有氧元素;过程是四氧化三铁和盐酸反应,不属于置换反应。3.(1)锌粉浓度5 g锌粒(2)Zn+2HClZnCl2+H2(3)将铁丝变为铁粉(或增大盐酸浓度或提高反应的温度等)(4)D解析(1)从试题信息可知,第1组实验中其他条件相同,反应物接触面积越大,反应速率越快;第2组实验中其他条件相同,盐酸的浓度越大,反应速率越快;第3组实验中其他条件相同,温度越高,反应速率越快。(2)锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式是Zn+2HClZnCl2+H2。(3)为了加快铁与盐酸的反应速率,可以将铁丝变为铁粉或增大盐酸的浓度或提高反应的温度等。(4)相同质量的锌、铁与足量的盐酸反应生成氢气,铁生成的氢气比锌多,铜不与盐酸反应,无氢气生成。7
