河南3年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编---金属和金属矿物
展开
这是一份河南3年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编---金属和金属矿物,共40页。
A.a处B.b处C.c处D.d处
2.(2023•方城县模拟)生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用,它们属于( )
A.铁矿石B.金属或合金C.氧化物D.非金属单质
3.(2023•商水县二模)工业上炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应。某兴趣小组利用如图所示的微型装置进行一氧化碳和氧化铁反应的实验。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精喷灯,后将注射器内的一氧化碳推入硬质玻璃管中
B.实验过程中观察到黑色固体逐渐变红
C.实验中观察到滤纸条变蓝,说明有二氧化碳生成
D.气球的主要作用是防止尾气逸出污染空气
4.(2023•滑县校级一模)某锌的样品中含有Fe、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种,6.5g该样品与足量的稀硫酸反应,可得到0.2g氢气,对该样品中含有金属杂质的组成有如下猜测:①Mg和Al;②Mg和Fe;③Mg和Cu;④Al和Fe;⑤Al和Cu;⑥Fe和Cu。其中合理的个数为( )
A.3个B.4个C.5个D.6个
5.(2023•川汇区校级模拟)金属及金属材料在生产、生活中有着广泛的应用,下列说法或做法错误的是( )
A.通过刷漆、涂油等措施可以防止铁制品生锈
B.通过相互刻画,可以比较黄铜片与铜片的硬度大小
C.回收利用废旧金属、合理开采矿物等都有利于保护金属资源
D.铝具有良好的抗腐蚀性能,可用铝制容器长期存放酸性食物
6.(2023•高新区校级三模)2023年瑞兽纪念币的主角是兔子,某地发行的瑞兔纪念币材质为黄铜合金(主要成分为铜、锌)。有关该纪念币说法不正确的是( )
A.该纪念币的材质为金属材料
B.选择铜锌合金的一个原因是其抗腐蚀性强
C.将该纪念币放入足量的稀盐酸中,会产生气泡
D.将该纪念币放在酒精灯上灼烧,金黄色不会改变
7.(2023•延津县三模)有一种由两种物质组成的合金6g,加入到足量的稀硫酸中充分反应,反应时间和产生氢气的图象如图所示(纵坐标表示产生的氢气质量,横坐标表示反应时间).该合金的组成可能是( )
A.Fe和CuB.Fe和AlC.Zn和CuD.Cu和Ag
8.(2023•遂平县模拟)实验室用如图所示装置进行模拟炼铁实验。下列说法正确的是( )
A.Fe2O3是磁铁矿的主要成分
B.应先加热Fe2O3,再通入CO
C.红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
9.(2023•河南二模)国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,其利用了金属的( )
A.硬度大B.导热性C.导电性D.延展性
10.(2023•南召县三模)某同学用光亮的细铁丝和洁净无锈的铁钉分别做了如图所示的实验。下列说法不正确的是( )
A.甲实验中预先在集气瓶中放入一些水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
B.根据乙、丙两个实验可得出铁生锈只与氧气有关
C.根据乙、丙、丁三个实验可得出铁生锈需要有氧气和水参与
D.根据乙、丙、丁三个实验可得出涂油或保持干燥均可以防止铁制品生锈
11.(2023•建安区模拟)向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe(NO3)2
C.c点对应的剩余固体中含有Fe、Cu
D.e点溶液中只含AgNO3
12.(2022•卢氏县校级二模)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了如图四组实验。下列说法错误的是( )
A.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
C.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
13.(2022•鹤壁模拟)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图象不能正确反映对应关系的是( )
A.B.
C.D.
14.(2023•新县校级三模)现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论不正确的是( )
A.盐酸都已完全反应
B.图线A表示镁的反应情况
C.反应结束后只有一种金属剩余,则剩余金属为锌
D.图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
15.(2023•川汇区一模)往AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,待充分反应后再过滤,不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有AgNO3、Fe(NO3)2
B.滤纸上有Ag,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
C.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
D.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中只有Fe(NO3)2
16.(2023•夏邑县模拟)将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应,过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.m=3.2
B.a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比为1:2
C.bc段可观察到有气泡产生
D.d点溶液为无色,溶液的pH<7
17.(2023•西峡县一模)等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A.B.
C.D.
18.(2023•镇平县模拟)某同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入质量和质量分数都相等的稀盐酸中,实验装置如图甲所示,采集数据得到如图乙所示的压强变化曲线。下列叙述不正确的是( )
A.金属镁对应的曲线可能是A
B.铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是其表面有一层致密的氧化铝减缓了开始时生成气体的速率
C.M点时参加反应的镁锌质量不相等
D.实验时取用的镁、铝质量不可能相等
19.(2023•光山县校级三模)合金优越的性能,能满足许多特殊的用途和高科技的需要。下列制品中使用了合金的是( )
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
二.填空题(共1小题)
20.(2023•召陵区校级二模)社会发展离不开金属,生产、生活中各类金属制品随处可见。
(1)铜丝作导线是利用铜丝的什么物理性质: 。
(2)向一定质量的硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,若所得滤渣与原锌粉质量相等,请解释原因: ;并写出一个反应的化学方程式 。
三.实验题(共2小题)
21.(2023•方城县模拟)金属材料已得到越来越广泛的应用,请根据所学知识回答下列问题。
(1)下列物品由金属材料制成的是 (填字母序号)。
(2)铁是使用量最大的金属,也是最容易生锈的金属,铁生锈的条件是与空气中的 反应,除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为 。
(3)实验废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2,为减少废液对环境的影响,实验小组的同学做了下面的实验。
①小红同学取废液样品,加入少量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀硫酸,无明显现象,则滤渣中一定含有的金属是 。
②小刚同学另取废液样品,加入过量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质是 。实验表明,加入过量锌粉能有效去除废液中的离子是 (填离子符号)。
22.(2023•驿城区三模)金属在生产、生活中有着广泛的用途,铁是目前世界上使用最多的金属。
(1)铁可制成铁锅烹调食物,利用了铁的延展性和 性。
(2)铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为 。
(3)将一定量的锌粉放入盛有硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到固体甲和溶液乙。若反应前后烧杯中溶液的质量不变,则:
①分析固体甲的成分是 ;
②写出一个相关反应的化学方程式 ;
③说明反应前后溶液质量不变的原因: 。
(4)实验室可利用下图所示装置模拟炼铁反应。
①写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式 。
②请设计实验方案,检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠: (简要写出实验步骤、现象和结论)。
(5)现有13g锌与足量的稀硫酸充分反应,理论上可以制取氢气的质量是多少?
四.工艺流程题(共2小题)
23.(2023•滑县校级一模)白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。(已知:镍与锌性质相似,且在化合物中通常显+2价)
(1)分析加入稀硫酸之前须将白铜粉碎的目的 。
(2)写出步骤②中生成镍的化学方程式 。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是 (填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
24.(2023•新乡二模)金属回收,是保护金属资源的重要措施之一,从含铜(Cu)废料中回收金属铜,其操作流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是 。
(2)粗产品中加入过量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 。
(3)加入过量铁粉后,发现有气体生成,该气体是 。
五.科学探究题(共1小题)
25.(2023•台前县三模)金属在自然界中广泛存在,在生产、生活中应用普遍,金属的用途与它们的物理性质和化学性质有着密切的关系。请回答下列问题:
(一)金属物理性质的探究
(1)如图甲所示,将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,这一实验现象说明了 。
(2)根据图乙中的数据,你得出的结论是 。
(二)金属化学性质的探究
(3)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序,同学们进行如下表所示的实验,请将表格填写完整。
同学们经过讨论后认为上述方案可以优化, (选填“A”“B”或“C”)实验是多余的。
(三)金属的冶炼
自然界中金属大部分以化合物形式存在,为得到单质形式的金属,要对金属进行冶炼。
(4)实验结束后要继续通入混合气体,直至玻璃管冷却至室温,原因是 。
(5)实验结束后,若要确定A装置中溶液溶质的成分,请设计合理的实验方案,简要写出实验步骤、现象和结论: 。
(6)炼铁厂计划冶炼得含铁96%的生铁210吨,理论上需要含Fe2O380%的铁矿石多少吨?
河南3年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编---金属和金属矿物
参考答案与试题解析
一.选择题(共19小题)
1.(2023•卫滨区一模)明明同学笔记中有处错误,你认为该错误是图中的哪一处( )
A.a处B.b处C.c处D.d处
【考点】一氧化碳还原氧化铁.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据炼铁的反应原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,结合置换反应的特征等,进行分析判断。
【解答】解:A、赤铁矿的主要成分是氧化铁,故A正确。
B、一氧化碳是具有毒性的气体,故B正确。
C、该反应的条件是高温,故C正确。
D、该反应的反应物均为化合物,不属于置换反应,故D错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握工业上炼铁的反应原理、置换反应的特征等是正确解答本题的关键。
2.(2023•方城县模拟)生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用,它们属于( )
A.铁矿石B.金属或合金C.氧化物D.非金属单质
【考点】金属材料及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据垃圾的类别进行分析判断,废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等为金属制品废弃物,属于金属材料.
【解答】解:生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等都属于废旧金属材料,它们的主要成分是金属单质或合金,故它们属于金属或合金。
故选:B。
【点评】本题难度不大,考查废旧金属的分类,了解生活中常见的金属材料是正确解题的关键.
3.(2023•商水县二模)工业上炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应。某兴趣小组利用如图所示的微型装置进行一氧化碳和氧化铁反应的实验。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精喷灯,后将注射器内的一氧化碳推入硬质玻璃管中
B.实验过程中观察到黑色固体逐渐变红
C.实验中观察到滤纸条变蓝,说明有二氧化碳生成
D.气球的主要作用是防止尾气逸出污染空气
【考点】一氧化碳还原氧化铁.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项,进行分析判断。
【解答】解:A、实验时应先将注射器内的一氧化碳推入硬质玻璃管中,后点燃酒精喷灯,目的是排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故选项说法错误。
B、一氧化碳具有还原性,高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,故选项说法错误。
C、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,实验中观察到滤纸条变红,说明有二氧化碳生成,故选项说法错误。
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,气球的主要作用是防止尾气逸出污染空气,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤、注意事项是正确解答本题的关键。
4.(2023•滑县校级一模)某锌的样品中含有Fe、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种,6.5g该样品与足量的稀硫酸反应,可得到0.2g氢气,对该样品中含有金属杂质的组成有如下猜测:①Mg和Al;②Mg和Fe;③Mg和Cu;④Al和Fe;⑤Al和Cu;⑥Fe和Cu。其中合理的个数为( )
A.3个B.4个C.5个D.6个
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】A
【分析】根据铜和稀硫酸不反应,Mg、Al、Fe三种金属均能与稀硫酸反应,由反应的化学方程式确定反应时的质量关系,进而确定是否合理。
【解答】解:铜和稀硫酸不反应,锌、镁、铝、铁四种金属均能与稀硫酸生成氢气。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 2
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
54 6
18 2
由以上质量关系可知,6.5g锌完全反应生成0.2g氢气,6.5g镁、铝、铁完全反应生成氢气质量均大于0.2g,故杂质不可能同时含有镁、铝、铁中的两种,杂质一定是铜和镁、铝、铁中的一种。
若是①Mg和Al;②Mg和Fe;④Al和Fe,会导致生成的氢气质量大于0.2g,以上均不合理。
猜想③Mg和Cu;⑤Al和Cu;⑥Fe和Cu,合理,则合理个数为3个。
故选:A。
【点评】本题有一定难度,明确杂质杂质不可能同时含有镁、铝、铁中的两种是正确解答本题的关键。
5.(2023•川汇区校级模拟)金属及金属材料在生产、生活中有着广泛的应用,下列说法或做法错误的是( )
A.通过刷漆、涂油等措施可以防止铁制品生锈
B.通过相互刻画,可以比较黄铜片与铜片的硬度大小
C.回收利用废旧金属、合理开采矿物等都有利于保护金属资源
D.铝具有良好的抗腐蚀性能,可用铝制容器长期存放酸性食物
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;金属资源的保护;合金与合金的性质;金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】A、铁与氧气、水充分接触时容易生锈,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈。
B、根据合金的性质,进行分析判断。
C、根据保护金属资源的途径,进行分析判断。
D、根据金属的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、通过刷漆、涂油等措施,能隔绝氧气和水,可以防止铁制品生锈,故选项说法正确。
B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大,通过相互刻画,可以看到铜片上有明显的刻痕,故选项说法正确。
C、保护金属资源的途径包括回收利用废旧金属、合理开采矿物,故选项说法正确。
D、铝具有良好的抗腐蚀性能是因为表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝属于金属氧化物,氧化铝、铝均能与酸性物质反应而被腐蚀,不能用铝制容器长期存放酸性食物,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,了解防止铁制品生锈的原理与措施、金属的化学性质、保护金属资源的有效途径是正确解答本题的关键。
6.(2023•高新区校级三模)2023年瑞兽纪念币的主角是兔子,某地发行的瑞兔纪念币材质为黄铜合金(主要成分为铜、锌)。有关该纪念币说法不正确的是( )
A.该纪念币的材质为金属材料
B.选择铜锌合金的一个原因是其抗腐蚀性强
C.将该纪念币放入足量的稀盐酸中,会产生气泡
D.将该纪念币放在酒精灯上灼烧,金黄色不会改变
【考点】金属的化学性质;金属材料及其应用;合金与合金的性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:A、金属材料包括纯金属以及它们组成的合金,该纪念币的材质为黄铜合金,属于金属材料,该选项正确。
B、合金与纯金属相比硬度大、熔点低、抗腐蚀性好,选择铜锌合金的一个原因是其抗腐蚀性强,该选项正确。
C、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,会产生气泡,该选项正确。
D、放在酒精灯上灼烧,铜与氧气反应生成氧化铜(黑色固体),金黄色会变黑,该选项不正确。
故选:D。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
7.(2023•延津县三模)有一种由两种物质组成的合金6g,加入到足量的稀硫酸中充分反应,反应时间和产生氢气的图象如图所示(纵坐标表示产生的氢气质量,横坐标表示反应时间).该合金的组成可能是( )
A.Fe和CuB.Fe和AlC.Zn和CuD.Cu和Ag
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】结合课本知识的信息;金属与金属材料.
【答案】A
【分析】根据反应的化学方程式和提供的数据可以计算相关方面的计算,从而判断各种是否正确.
【解答】解:铜、银不能和稀硫酸反应,铁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及其反应物和生成物质量关系为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
56 2 54 6 65 2
由以上可知,当生成0.2g氢气时,消耗铁、铝和锌的质量分别是5.6g、1.8g和6.5g,
A、6gFe和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气可能是0.2g;
B、6gFe和Al和足量稀硫酸反应生成的氢气大于0.2g;
C、6gZn和Cu和足量稀硫酸反应生成的氢气质量小于0.2g;
D、铜和银都不能和稀硫酸反应,因此和稀硫酸混合时不能产生氢气。
故选:A。
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.
8.(2023•遂平县模拟)实验室用如图所示装置进行模拟炼铁实验。下列说法正确的是( )
A.Fe2O3是磁铁矿的主要成分
B.应先加热Fe2O3,再通入CO
C.红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D.气体通过澄清石灰水后可直接排放
【考点】一氧化碳还原氧化铁.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】A、Fe2O3俗称铁红,是赤铁矿的主要成分,Fe3O4俗称磁性氧化铁;
B、根据一氧化碳还原氧化铁的实验步骤进行分析判断。
C、根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,进行分析判断。
D、根据一氧化碳有毒,会污染环境,进行分析判断。
【解答】解:A、Fe2O3俗称铁红,是赤铁矿的主要成分,Fe3O4俗称磁性氧化铁,故选项说法错误,不符合题意;
B、实验开始先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再点燃酒精灯加热玻璃管中的氧化铁,先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸,故选项说法错误,不符合题意;
C、一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到红棕色的Fe2O3粉末逐渐变黑,故选项说法正确,符合题意;
D、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集,故选项说法错误,不符合题意;
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤、注意事项是正确解答本题的关键。
9.(2023•河南二模)国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,其利用了金属的( )
A.硬度大B.导热性C.导电性D.延展性
【考点】金属的物理性质及用途.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据金属的性质与用途,进行分析解答。
【解答】解:国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米,被誉为“百炼钢做成了绕指柔”,意思是说柔韧的可以绕手指头,主要利用了金属的延展性,选项D符合题意,
故选:D。
【点评】本题考查了金属的物理性质及用途,物质的性质决定物质的用途,了解金属的性质和用途是正确解答此类题的关键。
10.(2023•南召县三模)某同学用光亮的细铁丝和洁净无锈的铁钉分别做了如图所示的实验。下列说法不正确的是( )
A.甲实验中预先在集气瓶中放入一些水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
B.根据乙、丙两个实验可得出铁生锈只与氧气有关
C.根据乙、丙、丁三个实验可得出铁生锈需要有氧气和水参与
D.根据乙、丙、丁三个实验可得出涂油或保持干燥均可以防止铁制品生锈
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果,结合金属的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、铁丝燃烧实验中,集气瓶底放少量的水,可防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂,故选项说法正确。
B、乙中铁与空气和水共同接触,丙中铁只与水接触,对比可知铁生锈需与空气接触,但不能说只与氧气有关,故选项说法错误。
C、丁中铁钉只与空气接触,根据乙、丙、丁三个实验可得出铁生锈需要有氧气和水参与,故选项说法正确。
D、由于铁与氧气和水共同接触会生锈,使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈,则涂油或保持干燥均可以防止铁制品生锈,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握防止铁制品生锈的原理(隔绝氧气和水)与措施、金属的化学性质等是正确解答本题的关键。
11.(2023•建安区模拟)向5.6g铁粉中先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.所加溶液质量为M1g时,生成Cu的质量为m1g
B.a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe(NO3)2
C.c点对应的剩余固体中含有Fe、Cu
D.e点溶液中只含AgNO3
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】将5.6g铁粉加入硝酸铜溶液中,则铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,ab段为铁与硝酸铜反应。根据图像分析,加入硝酸银后反应出现两个拐点,则是硝酸银与两种金属反应,即和铁、铜反应,所以b点铁有剩余,b点固体为铁和铜,溶液中溶质为硝酸亚铁,无硝酸铜。充分反应后再逐滴加入硝酸银溶液,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁完全反应后,铜再与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以bc段是铁与硝酸银反应,cd段是铜与硝酸银反应。最后由于加入硝酸银是过量的,所以此时有生成的硝酸亚铁、硝酸铜以及剩余的硝酸银。
【解答】解:A、所加溶液质量为M1g时,m1g为生成铜的质量与剩余铁的质量总和,所以生成铜的质量不等于m1g,故A错误;
B、a~b段,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,b~c段,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,所以a~b段和b~c段溶液中的溶质均为Fe (NO3)2,故B正确;
C、a~b段,是铁和硝酸铜的反应,b点铁有剩余,b点固体为铁和铜,b~c段,是铁和硝酸银的反应,且铁被完全反应,则c点含有Cu、Ag,故C错误;
D、e点溶液中溶质是过量的硝酸银、反应生成的硝酸亚铁和硝酸铜,故D错误。
故选:B。
【点评】在做此类题时,首先读懂题意,找出题中的叙述与图象的联系,在运用所学的知识结合图象中的关键点进行分析解答,通过该题,要掌握化学中的数形结合的思想。
12.(2022•卢氏县校级二模)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了如图四组实验。下列说法错误的是( )
A.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
C.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
【考点】金属活动性顺序及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:A、若X是铜,则Y是硫酸亚铁,是因为铜不能和硫酸亚铁反应,说明铁比铜活泼,故正确;
B、实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,铜表面析出银白色固体,是因为铜和硝酸银反应生成了银,说明铜比银活泼:Cu>Ag,故正确;
C、①中产生气泡,是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气,说明铁排在氢前面,②中铜与硫酸不反应,说明铜排在氢后面,能验证金属活动性:Fe>Cu,故正确;
D、①中产生气泡,是因为铁和稀硫酸反应生成了氢气,说明铁排在氢前面,②中铜与硫酸不反应,说明铜排在氢后面,能验证金属活动性:Fe>Cu,③中铁表面析出银白色固体,是因为铁和硝酸银反应生成了银,说明铁比银活泼,不能比较铜和银的活泼性,故错误。
故选:D。
【点评】要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
13.(2022•鹤壁模拟)向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图象不能正确反映对应关系的是( )
A.B.
C.D.
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据金属活动性顺序表的应用和反应的质量比分析判断,向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,锌先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应进行分析。
【解答】解:由于金属的活动性强弱是:锌>铜>银,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,锌先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应,所以。
A、溶液中没有硝酸锌,当硝酸银、硝酸铜完全反应后,硝酸锌的质量不再增加,故A能正确反映对应关系;
B、加入锌时,锌先与硝酸银反应,硝酸银的质量随着加入锌的质量而减小,故B不能正确反映对应关系;
C、加入锌时,锌先与硝酸银反应,每65份质量的锌置换出216份质量的银,溶液质量先减小;硝酸银完全反应后锌再与硝酸铜反应,每65份质量的锌会置换出64份质量的铜,溶液的质量要增大,完全反应后质量不变,故C能正确反映对应关系;
D、向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,完全反应后铜的质量不再增加,故D能正确反映对应关系。
故选:B。
【点评】本题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程并能结合图象分析问题。
14.(2023•新县校级三模)现有等质量且形状相同的镁和锌两种物质分别与等质量同浓度的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论不正确的是( )
A.盐酸都已完全反应
B.图线A表示镁的反应情况
C.反应结束后只有一种金属剩余,则剩余金属为锌
D.图线B过程中可以观察到金属溶解、有气泡产生
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】根据镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,然后结合金属质量相等和金属活动性顺序进行分析。
【解答】解:A、由图像可知,最终镁、锌二种金属生成的氢气质量相等,因为参加反应的稀盐酸的质量是相等的,所以稀盐酸都已完全反应,故A项结论正确;
B、因为镁的活动性比锌强,反应时间短,则图线A表示镁的反应情况,故B项结论正确;
C、因为二种金属生成的氢气质量相等,结合生成的氢气质量=×金属的质量,可知:镁一定过量,锌可能反应完,故C项结论不正确;
D、由上述分析可知,镁一定过量,锌可能反应完,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,故可以观察到金属溶解,有气泡产生,故D项结论正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查了金属与酸反应的有关知识,综合性较强,不仅需要根据图像和题意分析出直接信息,还需要根据计算得出用量问题。对于活泼金属,活动性越强的金属与酸反应越剧烈,即反应放出氢气的速度越快;化合价相同的等质量金属完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比。
15.(2023•川汇区一模)往AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,待充分反应后再过滤,不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有AgNO3、Fe(NO3)2
B.滤纸上有Ag,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
C.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
D.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中只有Fe(NO3)2
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】A
【分析】向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,铁粉先与硝酸银反应,待硝酸银反应完,再和硝酸铜反应。
【解答】解:A、滤纸上有Cu,说明铁粉与硝酸铜发生了反应,则原溶液中的硝酸银应全部参加了反应,溶液中没有硝酸银剩余,溶液中不可能有AgNO3,故A错误;
B、向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,铁粉先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,如果硝酸银完全反应后铁粉无剩余,反应后过滤,滤纸上有Ag滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2,故B正确;
C、向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,铁粉先与硝酸银反应,如果硝酸银完全反应后铁粉有剩余,则铁粉再与硝酸铜反应,如果铁粉将硝酸银全部还原后剩余少量的铁粉,少量的铁粉只能与部分硝酸铜反应,所以反应后过滤,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2,故C正确;
D、如果滤纸上有Ag、Cu、Fe三种固体,说明铁粉则将硝酸银与硝酸铜全部还原为金属单质,并且铁粉有剩余,溶液中的溶质只有硝酸亚铁,不可能含有AgNO3、Cu(NO3)2,故D正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.(2023•夏邑县模拟)将铁粉和稀硫酸先后加入一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应,过程中加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.m=3.2
B.a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比为1:2
C.bc段可观察到有气泡产生
D.d点溶液为无色,溶液的pH<7
【考点】金属的化学性质;溶液的酸碱性与pH的关系;根据化学反应方程式的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据将铁粉和稀硫酸先后加入到一定量的硫酸铜溶液中,铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜,由题意可知,再加入稀硫酸时,固体的质量能减小,说明了铁有剩余,铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应进行分析。
【解答】解:A、据图可知,铁与硫酸铜反应,消耗2.8g铁生成mg铜,根据化学方程式:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 64
2.8g m
可得m=3.2g。A正确,不符合题意;
B、据图可知,铁与硫酸铜反应,消耗2.8g铁生成FeSO4的质量为x,根据化学方程式
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 152
2.8g x
可得x=7.6g;
所以,a点对应的溶液中FeSO4的质量=7.6g;
据图可知,bc段是铁与稀硫酸反应,消耗(6g﹣m)=(6g﹣3.2g)=2.8g铁生成FeSO4的质量为y。根据化学方程式
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 152
2.8g y
可得y=7.6g。
所以c点对应的溶液中FeSO4的质量=7.6g+7.6g=15.2g。即a、c点对应的溶液中FeSO4的质量比=7.6g:15.2g=1:2。B正确,不符合题意;;
C、据图可知,bc段是铁与稀硫酸反应,生成硫酸亚铁和氢气,所以bc段可观察到有气泡产生。C正确,不符合题意;;
D、据图可知,d点溶液为生成的硫酸亚铁(浅绿色)和剩余的稀硫酸。所以d点溶液为浅绿色,溶液的pH<7。D不正确,符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
17.(2023•西峡县一模)等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图测中能够正确反映产生氢气质量m与反应时间t关系的图象为( )
A.B.
C.D.
【考点】金属活动性顺序及其应用;根据化学反应方程式的计算.
【专题】利用图像,进行分析计算;金属与金属材料.
【答案】A
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,且位置越靠前,反应的速率越快.
【解答】解:在金属活动性顺序中,镁>锌>铁,与硫酸反应时镁的速率最快,在坐标中斜线最陡,铁的反应速率最慢,在坐标中斜线最平缓,观察图象,排除BC,等质量的镁,锌,铁,分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,则镁生成的氢气最多,锌生成的氢气最少,观察图象,排除D,
故选:A。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行.
18.(2023•镇平县模拟)某同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入质量和质量分数都相等的稀盐酸中,实验装置如图甲所示,采集数据得到如图乙所示的压强变化曲线。下列叙述不正确的是( )
A.金属镁对应的曲线可能是A
B.铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是其表面有一层致密的氧化铝减缓了开始时生成气体的速率
C.M点时参加反应的镁锌质量不相等
D.实验时取用的镁、铝质量不可能相等
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】A、根据镁、铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强进行分析;
B、根据金属的化学性质进行分析;
C、根据M点时AC曲线对应的气压相等进行分析;
D、根据最终铝产生的氢气的质量大于镁进行分析。
【解答】解:A、镁、铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强,反应速率最快,所以金属镁对应的气压变化曲线是A,故A正确;
B、铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,故B正确;
C、M点时AC曲线对应的气压相等,生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,则M点时参加反应的镁锌质量不相等,故C正确;
D、稀盐酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质量的镁和铝与足量的酸反应,铝产生的氢气的质量多,则实验时取用的镁铝质量可能相等,故D错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,理解题意和图示的含义、熟练掌握金属的化学性质是正确解答本题的关键。
19.(2023•光山县校级三模)合金优越的性能,能满足许多特殊的用途和高科技的需要。下列制品中使用了合金的是( )
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
【考点】合金与合金的性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据合金的构成解答。
【解答】解:①青铜面具属于铜合金;②不锈钢锅属于铁合金;③一元硬币属于铜镍合金;④飞机外壳属于铝合金;
故以上四个均使用了合金;
故选:D。
【点评】本题考查学生对合金的用途等知识的掌握,难度系数低。
二.填空题(共1小题)
20.(2023•召陵区校级二模)社会发展离不开金属,生产、生活中各类金属制品随处可见。
(1)铜丝作导线是利用铜丝的什么物理性质: 导电性 。
(2)向一定质量的硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,若所得滤渣与原锌粉质量相等,请解释原因: 锌与硝酸镁不反应,锌先与溶液中的硝酸银反应生成银,每65份质量的锌置换出216份质量的银,固体的质量增大,硝酸银反应完全后,锌再与溶液中的硝酸铜反应生成铜,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体的质量减小,当减小的质量等于增大的质量,则所得滤渣与原锌粉质量相等 ;并写出一个反应的化学方程式 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag(或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu) 。
【考点】金属的物理性质及用途;金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)导电性。
(2)锌与硝酸镁不反应,锌先与溶液中的硝酸银反应生成银,每65份质量的锌置换出216份质量的银,固体的质量增大,硝酸银反应完全后,锌再与溶液中的硝酸铜反应生成铜,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体的质量减小,当减小的质量等于增大的质量,则所得滤渣与原锌粉质量相等;Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag(或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu )。
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:(1)铜丝具有导电性,所以可以作导线;
(2)①锌与硝酸镁不反应,锌先与溶液中的硝酸银反应生成银,每65份质量的锌置换出216份质量的银,固体的质量增大,硝酸银反应完全后,锌再与溶液中的硝酸铜反应生成铜,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体的质量减小,当减小的质量等于增大的质量,则所得滤渣与原锌粉质量相等;
②反应的化学反应有:锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银、锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,写出其中一个反应化学方程式为:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag (或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu )。
故答案为:(1)导电性。
(2)锌与硝酸镁不反应,锌先与溶液中的硝酸银反应生成银,每65份质量的锌置换出216份质量的银,固体的质量增大,硝酸银反应完全后,锌再与溶液中的硝酸铜反应生成铜,每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体的质量减小,当减小的质量等于增大的质量,则所得滤渣与原锌粉质量相等;Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag(或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu )。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
三.实验题(共2小题)
21.(2023•方城县模拟)金属材料已得到越来越广泛的应用,请根据所学知识回答下列问题。
(1)下列物品由金属材料制成的是 BD (填字母序号)。
(2)铁是使用量最大的金属,也是最容易生锈的金属,铁生锈的条件是与空气中的 氧气和水蒸气 反应,除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(3)实验废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2,为减少废液对环境的影响,实验小组的同学做了下面的实验。
①小红同学取废液样品,加入少量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀硫酸,无明显现象,则滤渣中一定含有的金属是 Ag 。
②小刚同学另取废液样品,加入过量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质是 Zn(NO3)2和Mg(NO3)2 。实验表明,加入过量锌粉能有效去除废液中的离子是 Ag+、Cu2+ (填离子符号)。
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;金属的化学性质;金属材料及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)BD。
(2)氧气和水蒸气;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)①Ag;
②Zn(NO3)2和Mg(NO3)2;Ag+、Cu2+。
【分析】(1)根据金属材料包括纯金属和合金进行分析;
(2)根据铁生锈的条件是与空气中的氧气和水蒸气共同接触,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水进行分析;
(3)根据银不与酸反应,过量锌粉能有效去除废液中的离子是银离子和铜离子进行分析。
【解答】解:(1)A、紫砂壶主要成分是硅酸盐材料,属于无机非金属材料,故A错误;
B、金属材料包括纯金属和合金,不锈钢锅是用不锈钢制成的,属于金属材料,故B正确;
C、木勺是木材制成的,属于天然材料,故C错误;
D、铜导线含有金属铜,属于金属材料,故D正确。
故答案为:BD。
(2)铁生锈的条件是与空气中的氧气和水蒸气共同接触,铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故答案为:氧气和水蒸气;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)①取废液样品,加入少量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有的金属是锌和硝酸银反应生成的银,故答案为:Ag;
②另取废液样品,加入过量锌粉,充分反应后,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明锌过量,则滤液中含有的溶质是不能反应的硝酸镁和反应生成的硝酸锌,实验表明,加入过量锌粉能有效去除废液中的离子是银离子和铜离子,故答案为:Zn(NO3)2和Mg(NO3)2;Ag+、Cu2+。
【点评】本题主要考查金属的锈蚀条件,金属的化学性质等,注意理解金属材料包括纯金属和合金,铁生锈的条件是与空气中的氧气和水蒸气共同接触。
22.(2023•驿城区三模)金属在生产、生活中有着广泛的用途,铁是目前世界上使用最多的金属。
(1)铁可制成铁锅烹调食物,利用了铁的延展性和 导热 性。
(2)铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜,该反应的化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3 。
(3)将一定量的锌粉放入盛有硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到固体甲和溶液乙。若反应前后烧杯中溶液的质量不变,则:
①分析固体甲的成分是 一定含有银和铜,可能含有锌 ;
②写出一个相关反应的化学方程式 Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu ;
③说明反应前后溶液质量不变的原因: 锌与硝酸银反应后溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应后溶液的质量增加,溶液减少的质量与溶液增加的质量相同 。
(4)实验室可利用下图所示装置模拟炼铁反应。
①写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
②请设计实验方案,检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠: 取适量实验后装置B中的溶液放到试管中,向试管中加入过量的氯化钙溶液,静置后向上层清液中加入几滴酚酞溶液,观察到上层清液变红,表明实验后B装置溶液中含有氢氧化钠 (简要写出实验步骤、现象和结论)。
(5)现有13g锌与足量的稀硫酸充分反应,理论上可以制取氢气的质量是多少?
【考点】一氧化碳还原氧化铁;根据化学反应方程式的计算;金属的物理性质及用途;金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)导热;
(2)4Al+3O2=2Al2O3;
(3)①一定含有银和铜,可能含有锌;
②Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
③锌与硝酸银反应后溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应后溶液的质量增加,溶液减少的质量与溶液增加的质量相同;
(4)①3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②取适量实验后装置B中的溶液放到试管中,向试管中加入过量的氯化钙溶液,静置后向上层清液中加入几滴酚酞溶液,观察到上层清液变红,表明实验后B装置溶液中含有氢氧化钠。
(5)0.4g。
【分析】(1)根据铁的延展性和导热性进行分析;
(2)根据铝在常温下和氧气反应生成氧化铝,进行分析;
(3)根据金属化学活动性顺序表,钾、钙、钠不能置换金属的原因是因为它们都比较活泼,反应前后烧杯中溶液的质量不变,则锌已与硝酸铜反应,硝酸银已全部反应,锌与硝酸铜反应生成铜,固体质量减小,溶液质量增加;锌与硝酸银反应生成银,固体质量增加,溶液质量减少进行分析;
(4)根据一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠进行分析;
(5)根据化学方程式进行计算分析。
【解答】解:(1)铁可制成铁锅烹调食物,利用了铁的延展性和导热性。
(2)铝制品耐腐蚀是因为铝与空气中的氧气反应在其表面生成了致密的氧化铝薄膜,故反应的化学方程式写为:4Al+3O2=2Al2O3。
(3)①锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铜、银,将一定量的锌粉放入盛有硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,参加反应的硝酸银与生成的硝酸锌的质量比为340:189,反应后溶液的质量减少,硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应,反应的化学方程式为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,参加反应的硝酸铜与生成的硝酸锌的质量比为188:189,反应后溶液的质量增加,反应前后烧杯中溶液的质量不变,则硝酸银完全反应,硝酸铜全部或部分反应,锌完全或部分反应,则反应后固体甲中一定含有银和铜,可能含有锌,故填一定含有银和铜,可能含有锌。
②锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,硝酸银完全反应后,锌与硝酸铜反应,反应的化学方程式为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,故填Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu。
③锌与硝酸银反应后溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应后溶液的质量增加,溶液减少的质量与溶液增加的质量相同,反应前后溶液质量不变,故填锌与硝酸银反应后溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应后溶液的质量增加,溶液减少的质量与溶液增加的质量相同。
(4)①由图可知,A装置玻璃管内发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
②检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠的方法是取适量实验后装置B中的溶液放到试管中,向试管中加入过量的氯化钙溶液,除去生成的碳酸钠,然后静置后向上层清液中加入几滴酚酞溶液,观察到上层清液变红,表明实验后B装置溶液中含有氢氧化钠,故填取适量实验后装置B中的溶液放到试管中,向试管中加入过量的氯化钙溶液,静置后向上层清液中加入几滴酚酞溶液,观察到上层清液变红,表明实验后B装置溶液中含有氢氧化钠。
(5)设生成氢气的质量为x,
=
x=0.4g
答:生成氢气的质量为0.4g。
故答案为:(1)导热;
(2)4Al+3O2=2Al2O3;
(3)①一定含有银和铜,可能含有锌;
②Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
③锌与硝酸银反应后溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应后溶液的质量增加,溶液减少的质量与溶液增加的质量相同;
(4)①3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
②取适量实验后装置B中的溶液放到试管中,向试管中加入过量的氯化钙溶液,静置后向上层清液中加入几滴酚酞溶液,观察到上层清液变红,表明实验后B装置溶液中含有氢氧化钠。
(5)0.4g。
【点评】本题主要考查一氧化碳还原氧化铁等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
四.工艺流程题(共2小题)
23.(2023•滑县校级一模)白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。(已知:镍与锌性质相似,且在化合物中通常显+2价)
(1)分析加入稀硫酸之前须将白铜粉碎的目的 增大反应物的接触面积,使反应更充分 。
(2)写出步骤②中生成镍的化学方程式 Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni 。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是 B (填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
【考点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni;
(3)B。
【分析】根据排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来进行分析。
【解答】解:(1)加入稀硫酸之前须将白铜粉碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)镍与锌性质相似,铜不与硫酸反应,则镍与硫酸反应生成硫酸镍和氢气,因此溶液B中含有硫酸镍和过量的硫酸。根据流程图,金属锌可以置换出金属镍,因此锌和硫酸镍反应生成硫酸锌和镍,化学方程式为:Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni;
(3)A、Ni、Zn均与盐酸反应,Cu不与酸反应,且镍与酸反应产生气泡慢,锌与酸反应产生气泡快,可以验证三种金属的活动性顺序,能达到实验目的;
B、Ni、Cu均不与ZnSO4溶液,只能证明锌的活动性最强,镍和铜的活动性无法判断,不能达到实验目的;
C、Zn与NiSO4溶液反应有银白色固体析出,Cu不与NiSO4溶液反应,可以验证三种金属的活动性顺序,能达到实验目的;
D、Ni不与ZnSO4溶液反应,镍与CuSO4溶液反应有红色固体析出,可以验证三种金属的活动性顺序,能达到实验目的;
故选:B。
故答案为:(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni;
(3)B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
24.(2023•新乡二模)金属回收,是保护金属资源的重要措施之一,从含铜(Cu)废料中回收金属铜,其操作流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是 把铜转化为氧化铜 。
(2)粗产品中加入过量稀硫酸后发生反应的化学方程式为 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 。
(3)加入过量铁粉后,发现有气体生成,该气体是 氢气 。
【考点】金属的化学性质;物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)把铜转化为氧化铜;
(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)氢气。
【分析】(1)根据铜不和稀硫酸反应,铜灼烧转化成氧化铜后和硫酸发生反应生成硫酸铜进行分析;
(2)根据铜灼烧后生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水进行分析;
(3)根据过滤后得到的滤液中含有硫酸铜和过量的稀硫酸,铁屑会和过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析。
【解答】解:(1)铜不和稀硫酸反应,铜灼烧转化成氧化铜后和硫酸发生反应生成硫酸铜。
(2)铜灼烧后生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(3)过滤后得到的滤液中含有硫酸铜和过量的稀硫酸,铁屑会和过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。即加入过量铁粉后,发现有气体生成,该气体是氢气。
故答案为:(1)把铜转化为氧化铜;
(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)氢气。
【点评】本题主要考查金属的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
五.科学探究题(共1小题)
25.(2023•台前县三模)金属在自然界中广泛存在,在生产、生活中应用普遍,金属的用途与它们的物理性质和化学性质有着密切的关系。请回答下列问题:
(一)金属物理性质的探究
(1)如图甲所示,将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,这一实验现象说明了 黄铜片的硬度比纯铜片大(或合金硬度比组成它们的纯金属高) 。
(2)根据图乙中的数据,你得出的结论是 合金的熔点比其组分的熔点低 。
(二)金属化学性质的探究
(3)为探究铝、铁、铜三种金属的活动性顺序,同学们进行如下表所示的实验,请将表格填写完整。
同学们经过讨论后认为上述方案可以优化, C (选填“A”“B”或“C”)实验是多余的。
(三)金属的冶炼
自然界中金属大部分以化合物形式存在,为得到单质形式的金属,要对金属进行冶炼。
(4)实验结束后要继续通入混合气体,直至玻璃管冷却至室温,原因是 防止高温下铁又被进入的空气氧化 。
(5)实验结束后,若要确定A装置中溶液溶质的成分,请设计合理的实验方案,简要写出实验步骤、现象和结论: 取A装置中溶液少量,滴加足量CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红,则溶质成分为Na2CO3、NaOH,若溶液未变红,则溶质成分为Na2CO3 。
(6)炼铁厂计划冶炼得含铁96%的生铁210吨,理论上需要含Fe2O380%的铁矿石多少吨?
【考点】一氧化碳还原氧化铁;含杂质物质的化学反应的有关计算;金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)黄铜片的硬度比纯铜片大(或合金硬度比组成它们的纯金属高);
(2)合金的熔点比其组分的熔点低;
(3)铁丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色;铝>铁>铜;C;
(4)防止高温下铁又被进入的空气氧化;
(5)取A装置中溶液少量,滴加足量CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红,则溶质成分为Na2CO3、NaOH,若溶液未变红,则溶质成分为Na2CO3;
(6)360t。
【分析】(1)根据黄铜片的硬度比纯铜片大进行分析。
(2)根据图乙中的数据进行分析。
(3)根据铝能置换出铁,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铝能置换出铜,进行分析。
(4)根据实验结束后要继续通入混合气体,直至玻璃管冷却至室温进行分析。
(5)根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,进行分析。
(6)根据化学方程式进行计算分析。
【解答】解:(1)将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,这一实验现象说明了黄铜片的硬度比纯铜片大;
(2)根据图乙中的数据,可得出:合金的熔点比其组分的熔点低;
(3)实验A:铝能置换出铁,说明铝的活动性比铁强;实验B:铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,能观察到铁丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色,说明铁的活动性比铜强;实验C:铝能置换出铜,说明铝的活动性比铜强;由实验可得出三种金属的活动性顺序为:铝>铁>铜;同学们经过讨论后认为上述方案可以优化,C实验是多余的,因为由A、B实验就能得出三种金属的活动性顺序;
(4)实验结束后要继续通入混合气体,直至玻璃管冷却至室温,原因是防止高温下铁又被进入的空气氧化;
(5)A中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,一定含有碳酸钠,不确定是否还含有氢氧化钠,实验设计如下:取A装置中溶液少量,滴加足量 CaCl2(或 BaCl2)溶液,有白色沉淀生成;静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则溶质成分为 Na2CO3、NaOH;若溶液未变红,则溶质成分为 Na2CO3;
(6)设理论上需要含Fe2O30.80%的铁矿石的质量为x,
x=360t
答:理论上需要含Fe2O30.80%的铁矿石的质量为360t。
故答案为:(1)黄铜片的硬度比纯铜片大(或合金硬度比组成它们的纯金属高);
(2)合金的熔点比其组分的熔点低;
(3)铁丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色;铝>铁>铜;C;
(4)防止高温下铁又被进入的空气氧化;
(5)取A装置中溶液少量,滴加足量CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加酚酞溶液。若溶液变红,则溶质成分为Na2CO3、NaOH,若溶液未变红,则溶质成分为Na2CO3。
(6)360t。
【点评】本题主要考查一氧化碳还原氧化铁等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题操作
根据现象得出金属活动性顺序的结论为
实验现象
铝丝表面附着黑色固体,溶液逐渐由浅绿色变为无色
铝丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为无色
操作
根据现象得出金属活动性顺序的结论为 铝>铁>铜
实验现象
铝丝表面附着黑色固体,溶液逐渐由浅绿色变为无色
铁丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
铝丝表面附着紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为无色
相关试卷
这是一份金属和金属矿物---江苏三年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编,共40页。
这是一份三年辽宁中考化学模拟题分类汇编之金属和金属矿物,共33页。
这是一份金属和金属矿物---陕西三年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编,共44页。