初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料课堂检测
展开1、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 S-32 C1-35.5 K-39 Ca-40 Cu-64 Zn-65
2、测试范围:人教版九年级下册第8单元
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分)
1.(2022•茅箭区校级模拟)不同的金属有许多共同的物理性质,也有各自的特性,下列金属中其物理性质和用途均正确且相互匹配的是( )
2.(2023秋•大城县期末)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.金属单质在常温下都是固体
C.生铁和钢都是铁的合金,且生铁的含碳量更高
D.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
3.(2022春•银川月考)下列关于“合金”的叙述:①合金中至少含有两种金属;②合金中各元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金属;④合金一定是混合物;⑤合金具有金属特性;⑥钢是铁的合金;⑦合金属于金属材料;⑧生铁可完全溶于稀盐酸。其中正确的是( )
A.③④⑥⑦ B.①②③⑦⑧ C.②③④⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦
4.(2022•罗湖区校级开学)分类是一种重要的化学学习方法。下列物质分类完全正确的是( )
A.由原子构成物质:氦气、氮气、汞
B.CO、NO2、SO2——空气污染物
C.不锈钢、焊锡、金——合金
D.海水、稀有气体、氧化铝——混合物
5.(2023秋•永城市期末)下列有关实验现象描述正确的是( )
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
B.红磷在空气中燃烧冒出大量的白色烟雾
C.铁丝与稀盐酸混合,有气泡产生,得到浅绿色溶液
D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
6.(2023秋•定南县期末)下面四个图像分别对应四种操作,其中合理的是( )
A.用等质量的氯酸钾制O2
B.水通电一段时间
C.等质量的铁和锌与足量的稀盐酸反应
D.加热一定质量的高锰酸钾
7.(2022•南岗区校级开学)下列关于资源、能源的叙述正确的是( )
A.空气中氮气的体积分数约为21%,可用作化工原料
B.地球上的淡水资源约占全球水储量的30.4%
C.人们经常利用的能源有化石能源、水能等
D.稀土有“工业维生素”的美誉,是储量较多的一类非金属的统称
8.(2022秋•肇源县月考)下列图象表示的内容不正确的是( )
A.图①表示向一定量的水中通电一段时间
B.图②表示将两份完全相同的稀硫酸逐渐滴入到粗细、形状、质量相同的镁、锌中
C.图③表示加热一定量的二氧化锰和氯酸钾的混合物制取氧气
D.图④表示将一定质量的镁加入硫酸铜溶液中
9.(2022•河西区一模)钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有:
①在高温下,向金红石(含TiO2)与焦炭的混合物中通入氯气,得到TiCl4和一种可燃性气体;
②在稀有气体环境和加热条件下,用Mg与TiCl4反应得到Ti和MgCl2。
下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO
B.反应②中稀有气体的作用是防止Mg与空气反应
C.可用反应①产生的气体冶炼金属
D.反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
10.(2022•林州市校级模拟)如图所示是一氧化碳还原氧化铁的装置。以下说法正确的是( )
A.实验开始时先加热,后通入一氧化碳
B.实验中,玻璃管内固体粉末由黑色变为红棕色
C.反应结束后B装置中的溶质只有一种
D.该套装置无需添加尾气处理装置
11.(2022•南海区二模)工业上冶炼铁的反应原理为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,下列说法正确的是( )
A.工业冶炼铁所产生的尾气取样通入石蕊溶液变蓝色
B.该反应的基本反应类型为置换反应
C.冶炼铁使用的原料Fe3O4是赤铁矿的主要成分
D.CO体现出还原性
12.(2019秋•镇江期末)工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3)为原料生产钛,工业流程示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.钛酸亚铁中钛元素为+4价
B.高温冶炼过程应隔绝空气
C.氯化过程主要反应为:2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO,则X的化学式为FeCl2
D.合成塔中生产甲醇(CH3OH)的反应属于化合反应,理论上CO和H2的投料质量比为7:1
13.(2022•苏州模拟)推理是学习化学的一种重要方法,但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是( )
A.木炭在氧气中能燃烧,所以氧气具有可燃性
B.黄铜(Cu﹣Zu合金)虽然是金属材料,但它属于混合物而不是金属单质
C.原子核是由质子和中子构成的,故所有原子核中都一定含有质子和中子
D.催化剂在反应前后质量不变,因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
14.(2022•苏州模拟)目前无人机已广泛用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大,化学稳定性好的金属材料。下列材料中最适合做无人机框架的是( )
A.生铁B.铜C.铝合金D.铝
15.(2022•茅箭区校级模拟)金属的活动性顺序在金属的冶炼、利用和保护等方面有着重要应用,早在晋葛洪《抱朴子内篇•黄白》中就有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜。下列有关金属活动性说法中正确的是( )
A.铁可以置换出硫酸铜中的铜,而钠比铁更加活泼,所以钠也可以置换出铜
B.铝具有较强的抗腐蚀性,在空气中不易发生反应,因而铝的活动性较弱
C.铁与稀硫酸的反应不如镁与稀硫酸的反应剧烈
D.可以通过该方法冶炼金
16.(2022•金城江区校级一模)现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动性顺序( )
A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.X>Z>YD.Z>X>Y
17.(2022•江苏三模)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.充分加热,a处固体由黑色变为红色 B.实验开始前先点燃酒精灯,再通入一氧化碳
C.可用氢氧化钠吸收尾气中的CO D.玻璃管a处的反应中还原剂是CO
18.(2022•无锡)CO、H2还原Fe2O3的过程相似,大致分为三个阶段。向4.8gFe2O3中不断通入H2,不断加热,实验测得固体残留率(固体残留率=×100%)随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.d点对应固体为Fe,其质量为3.36g
B.从a到d点,固体中的含氧量逐渐变小
C.从a到d点,固体减少的质量等于生成的水的质量
D.bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
19.(2022•玉州区一模)钛和钛合金是重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是:①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO ②在氩气环境中:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2
下列判断错误的是( )
A.反应①中生成的气体对人体有害 B.反应①中碳发生了氧化反应
C.反应②是置换反应 D.反应②中氩气作为催化剂
20.(2022•河北模拟)向盛有一定量硝酸铜溶液、硝酸锌的混合溶液的烧杯中加入铁粉,反应过程中烧杯中溶液质量与加入铁粉的质量关系如图所示,下列判断不正确的是( )
A.a点时,溶液的溶质有三种
B.当加入铁粉的质量为mg时,溶液变为无色
C.b点时,向过滤后得到的固体中加入稀盐酸会有气泡产生
D.以上反应过程说明金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空1分,化学方程式2分,共28分)
21.(2023秋•江阳区期末)纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧(与普通铁在氧气中燃烧相似),如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。请回答:
(1)写出纳米铁粉燃烧的化学方程式 。
(2)锥形瓶中放水可以 。
(3)实验过程中,可以观察到气球的变化为 说明该反应为 反应(填“吸热“或“放热“)。
(4)激光手电的作用是 ,说明燃烧所需条件之一是 。
22.(2022•南京模拟)我国高铁建设走在世界前列,修建高铁需要大量铁矿石来炼铁,进而炼钢。要炼出含铁96%的生铁1000t,至少需要含氧化铁20%的赤铁矿多少吨?
【解】1000t生铁中含有铁的质量为:1000t×96%=960t
设理论上需要Fe2O3的质量为x,
写出化学方程式
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
x 960t
列出比例式
x= t
赤铁矿石的质量为 t。(结果保留整数)
答:赤铁矿石的质量为(略)。
23.(2022•寻乌县二模)2022年5月5日,赣州市教育局公布了全市中小学生研学实践教育基地名单。为积极响应国家“双减”政策,我县各校组织学生到寻乌县博物馆开展红色研学活动。在研学活动过程中,同学们发现了许多和化学有关的知识。请回答下列问题:
(1)博物馆门口柏树长青,鸟语花香。请用微观角度解释同学们闻到花香的原因 。
(2)博物馆规定:严禁携带易燃易爆物品进入。下列不属于易燃易爆物品的是 。(用序号填空,双选)
①烟花爆竹 ②汽油 ③汽水 ④酒精 ⑤火药 ⑥氧气
(3)博物馆收藏有许多古钱币。古钱币属于 (填“金属材料”或“合成材料”),出土的古钱币表面有很多铜绿,铜绿可用酸洗Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+3H2O+CO2,X的化学式为 。
24.(2022•苏州模拟)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金(即黄铜)。
(1)试写出上述变化中生成铜的反应的化学方程式: ;该反应前后铜元素的化合价变化为: 。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,试指出黄铜与纯铜性能的不同点:
(至少填两点)。
(3)不法分子常用黄铜制成“假金元宝”蒙骗人们,鉴别某“金元宝”的真伪,可以有很多方法,如测密度、灼烧等。请你用一种盐溶液区分“真假金元宝”方法(用化学方程式表示) (举一例)。
25.(2022春•南岸区校级月考)铝是一种重要的金属,广泛用于生活中。
(1)铝制品抗锈蚀,请用化学方程式表示原因: 。
(2)铝常用于焊接钢轨,原理:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应中还原剂是 (填名称),是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)小明将一定量的铝误放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,发现有气体生成,查阅资料发现:2NaOH+2Al+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl。
向反应后的溶液中加入稀盐酸,所用稀盐酸体积与生成沉淀质量的关系如图所示,据图回答下列问题:
①0﹣V1发生的化学反应方程式: 。
②下列说法正确的是 (填序号)。
A.加入的酸的体积为V2时,溶液中Na+和C1﹣个数比可能为2:1
B.V1、V2、V3之间的关系为:V3﹣V1=4(V2﹣V1)
C.V3时,取适量溶液,先加入铜,一段时间后加入铁,可验证铁、铝、铜三种金属的活动性顺序
三、实验题(本题共2小题,每空1分,化学方程式2分,共17分)
26.(2022春•银川期中)在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,某小组做了如图三个实验:(所用金属的形状大小和稀盐酸的用量浓度均相同)
(1)在实验之前要将各金属片用砂纸打磨的目的是 。
(2)实验Ⅰ现象是 ,反应的化学方程式是 。
(3)实验Ⅱ现象是 ,反应的化学方程式是 。
(4)甲同学认为:通过实验Ⅰ和Ⅲ可比较出锌和铁金属活动性强弱。你认为他依据的实验现象是 。
(5)乙和丙两位同学认为上述三个实验不能够得出四种金属活动性顺序,并在上述实验的基础上,补充了一个实验。如图所示:实现了探究目的,X是 金属,Y是 溶液。
27.(2022•洪泽区校级模拟)实验创新可以使现象更明显,操作更简便。Y型管的使用能增强实验的对比性,增添实验的趣味性。某化学兴趣小组同学利用Y型管设计了以下三个实验进行探究活动,请回答下列问题。
(1)据题1图所示实验中,一段时间后,观察到Y型管左侧的干燥石蕊试纸不变色、右侧湿润的石蕊试纸变红色,说明二氧化碳① ;②不具酸性;③ 。
(2)题2图所示实验中,一段时间后,缓慢倾斜Y型管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧,依据 (填实验现象),可得出结论:铁的金属活动性比Cu强。实验中,发生反应的化学方程式是 。
(3)题3图所示实验中,控制的实验变量是 。实验结束后,顶端气球会倒吸入Y型管内,原因是 。
四、计算题(10分)
28.(2023•新平县模拟)某化学兴趣小组同学为回收一块质量为40g的铜锌合金中的铜,将该合金放入烧杯中,逐渐加入稀硫酸至不再产生气泡时,恰好用去稀硫酸100g,烧杯内剩余物质质量为139.6g。
(1)产生氢气的质量是 g;
(2)计算所用锌铜合金中铜的质量分数。
29.(2022•尤溪县开学)工业上用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)冶炼生铁的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
求:
(1)800t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量。
(2)该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。(计算结果精确到0.1)
五、推断题(本题共1小题,每空1分,化学方程式2分,共5分)
30.(2023秋•沂水县期末)某兴趣小组想从含有FeCl2、CuCl2的废液中回收金属铜和氯化亚铁固体,设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 ,需要用到的玻璃仪器有 。
(2)写出加入过量试剂X发生反应的化学方程式 。
(3)操作Ⅱ加入过量的试剂Y的目的是 。选项
用途
性质
A
用铁锅炒菜、做饭
导电性好
B
用铜做金属导线
有金属光泽
C
用铝箔包装食物
不易被腐蚀
D
用钨做灯丝
熔点高
第八单元《金属和金属材料》单元检测(基础卷)(解析版)
注意:
1、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 S-32 C1-35.5 K-39 Ca-40 Cu-64 Zn-65
2、测试范围:人教版九年级下册第8单元
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分)
1.(2022•茅箭区校级模拟)不同的金属有许多共同的物理性质,也有各自的特性,下列金属中其物理性质和用途均正确且相互匹配的是( )
【答案】D。
【解答】解:A、用铁锅炒菜、做饭是由于其具有优良的导热性,而不是优良的导电性,故A不正确;
B、用铜做金属导线是由于其具有优良的导电性,而不是有金属光泽,故B不正确;
C、用铝箔包装食物主要是由于其具有优良的延展性,易加工成铝箔,故C不正确;
D、灯丝通电后温度较高,所以需要熔点高的金属,而钨丝的熔点高,所以可以用来制作灯丝,故D正确。
故选:D。
2.(2023秋•大城县期末)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.合金中一定只含金属元素
B.金属单质在常温下都是固体
C.生铁和钢都是铁的合金,且生铁的含碳量更高
D.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
【答案】C。
【解答】解:A、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,合金中不一定只含金属元素,故A错误;
B、金属单质在常温下并不都是固体,如汞是液体,故B错误;
C、生铁和钢都是铁的合金,且生铁的含碳量更高,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,故C正确;
D、合金的硬度一般比它们组成纯金属的硬度更高,故D错误。
故选:C。
3.(2022春•银川月考)下列关于“合金”的叙述:①合金中至少含有两种金属;②合金中各元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金属;④合金一定是混合物;⑤合金具有金属特性;⑥钢是铁的合金;⑦合金属于金属材料;⑧生铁可完全溶于稀盐酸。其中正确的是( )
A.③④⑥⑦ B.①②③⑦⑧ C.②③④⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦
【答案】D。
【解答】解:①由合金的概念可知,合金中至少含有一种金属,故错误;
②合金中的金属元素以单质形式存在为主,故错误;
③合金中一定含有金属,故正确。
④合金一定是混合物,故正确;
⑤合金具有金属特性,故正确;
⑥钢属于铁合金,故正确;
⑦合金属于金属材料,故正确;
⑥生铁属于铁合金,含有铁、碳两种元素,故生铁不可完全溶解在稀盐酸中,故错误;
故正确的有③④⑤⑥⑦;
故选:D。
4.(2022•罗湖区校级开学)分类是一种重要的化学学习方法。下列物质分类完全正确的是( )
A.由原子构成物质:氦气、氮气、汞B.CO、NO2、SO2——空气污染物
C.不锈钢、焊锡、金——合金 D.海水、稀有气体、氧化铝——混合物
【答案】B。
【解答】解:A.氮气是由分子构成的物质,故错误;
B.一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫属于空气污染物,故正确;
C.金不属于合金,故错误;
D.氧化铝不属于混合物,属于氧化物,故错误;
故选:B。
5.(2023秋•永城市期末)下列有关实验现象描述正确的是( )
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
B.红磷在空气中燃烧冒出大量的白色烟雾
C.铁丝与稀盐酸混合,有气泡产生,得到浅绿色溶液
D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
【答案】C。
【解答】解:A.铁丝在空气中是红热状态不能燃烧,此选项错误;
B.红磷在空气中燃烧,冒出大量的白烟,而不是白色烟雾,因为烟是固体小颗粒,雾是小液滴,红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体,所以是白烟,此选项错误;
C.铁丝与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以实验现象为有气泡产生,得到浅绿色溶液,此选项正确;
D.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,此选项错误;
故选:C。
6.(2023秋•定南县期末)下面四个图像分别对应四种操作,其中合理的是( )
A.用等质量的氯酸钾制O2
B.水通电一段时间
C.等质量的铁和锌与足量的稀盐酸反应
D.加热一定质量的高锰酸钾
【答案】C。
【解答】解:A.用等质量的氯酸钾制氧气,有无催化剂对生成物氧气的质量无影响,催化剂只改变反应速率,不改变生成物的量,故错误;
B.水通电生成氢气和氧气,两者质量比是4:32=1:8,故错误;
C.设参加反应铁和锌的质量均为1,与足量的稀盐酸反应生成氢气的质量分别为x、y
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
1 x
x=
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2
1 y
y=
而x>y
故等质量的铁和锌与足量的稀盐酸反应,铁产生的氢气多,但铁的活泼性小于锌,故铁参加反应消耗时间大于锌,故图像正确;
D.加热一定质量的高锰酸钾,生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,由于固体的质量减少,而反应前后钾元素的质量没有改变,故固体中钾元素的质量分数增大,故错误;
故选:C。
7.(2022•南岗区校级开学)下列关于资源、能源的叙述正确的是( )
A.空气中氮气的体积分数约为21%,可用作化工原料
B.地球上的淡水资源约占全球水储量的30.4%
C.人们经常利用的能源有化石能源、水能等
D.稀土有“工业维生素”的美誉,是储量较多的一类非金属的统称
【答案】C。
【解答】解:A.空气是一种宝贵的资源,其中氮气的体积分数大约是78%,故错误;
B.地球上的总水储量很大,但淡水资源并不充裕,淡水资源仅占地球总水量的2.5%,故错误;
C.目前生产和生活中人们经常利用的能源有化石能源、水能等,故正确;
D.稀土有“工业维生素”的美誉,是储量较少的金属的统称,故错误。
故选:C。
8.(2022秋•肇源县月考)下列图象表示的内容不正确的是( )
A.图①表示向一定量的水中通电一段时间
B.图②表示将两份完全相同的稀硫酸逐渐滴入到粗细、形状、质量相同的镁、锌中
C.图③表示加热一定量的二氧化锰和氯酸钾的混合物制取氧气
D.图④表示将一定质量的镁加入硫酸铜溶液中
【答案】B。
【解答】解:A.向一定量的水中通电一段时间,水发生分解产生氢气和氧气,根据反应;2H2O2H2↑+O2↑可知,生成的氧气和氢气的质量比为32:4=8:1.故A正确;
B.将两份完全相同的稀硫酸逐滴加入到粗细、形状、质量相同的镁、锌中,刚开始,由于缓慢滴入稀硫酸,酸不足,氢气的氢元素来源于反应的酸,故生成的氢气的量相等,即开始时斜率相等,最终镁生成的氢气多,故B错误;
C.加热一定量的二氧化锰和氯酸钾的混合物制取氧气,由于氯酸钾分解放出了氧气,混合物的质量减小,二氧化锰的质量分数增大,当反应完成后固体的质量不再减小,则二氧化锰的质量分数不再增大,故C正确;
D.将一定质量的镁加入硫酸铜溶液中,根据Mg+CuSO4=MgSO4+Cu分析,每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,溶液的质量减小,完全反应后不再减少,故D正确;
故选:B。
9.(2022•河西区一模)钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有:
①在高温下,向金红石(含TiO2)与焦炭的混合物中通入氯气,得到TiCl4和一种可燃性气体;
②在稀有气体环境和加热条件下,用Mg与TiCl4反应得到Ti和MgCl2。
下列说法不正确的是( )
A.①中的反应为TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO
B.反应②中稀有气体的作用是防止Mg与空气反应
C.可用反应①产生的气体冶炼金属
D.反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
【答案】D。
【解答】解:A.由金红石与焦炭的混合物中通入Cl2,得到TiCl4和一种可燃气体,可知反应物是二氧化钛和焦炭、氯气,产物是四氯化钛和一氧化碳,而不是二氧化碳,故A说法正确;
B.稀有气体化学性质稳定,不会参与化学反应,常做保护气,用来隔绝空气,防止Mg与空气反应,故B说法正确;
C.可用反应①产生的气体一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,故C说法正确;
D.反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价;反应②中钛元素的化合价由+4价变为0价,故D说法不正确。
故选:D。
10.(2022•林州市校级模拟)如图所示是一氧化碳还原氧化铁的装置。以下说法正确的是( )
A.实验开始时先加热,后通入一氧化碳
B.实验中,玻璃管内固体粉末由黑色变为红棕色
C.反应结束后B装置中的溶质只有一种
D.该套装置无需添加尾气处理装置
【答案】D。
【解答】解:A、实验开始时要先通入一氧化碳,将装置内的空气排尽,防止加热时发生爆炸,故A错误;
B、实验过程中氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,可观察到玻璃管内固体粉末由红棕色变为黑色,故B错误;
C、B装置中的氢氧化钠溶液会和生成的二氧化碳反应生成碳酸钠,但无法确定氢氧化钠溶液是否反应完全,所以B装置中的溶质不一定只有一种,故C错误;
D、B装置内的液体被CO压到C装置中,CO储存在B装置中,不会污染空气,所以不需要添加尾气处理装置,故D正确。
故选:D。
11.(2022•南海区二模)工业上冶炼铁的反应原理为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,下列说法正确的是( )
A.工业冶炼铁所产生的尾气取样通入石蕊溶液变蓝色
B.该反应的基本反应类型为置换反应
C.冶炼铁使用的原料Fe3O4是赤铁矿的主要成分
D.CO体现出还原性
【答案】D。
【解答】解:A.产生的尾气是二氧化碳,是一种溶于水的气体,生成碳酸,溶液显酸性,加入紫色石蕊,溶液变红,故错误;
B.该反应不属于置换反应,故错误;
C.四氧化三铁是磁铁矿的主要成分,故错误;
D.题中体现了一氧化碳具有还原性,故正确;
故选:D。
12.(2019秋•镇江期末)工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3)为原料生产钛,工业流程示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.钛酸亚铁中钛元素为+4价
B.高温冶炼过程应隔绝空气
C.氯化过程主要反应为:2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO,则X的化学式为FeCl2
D.合成塔中生产甲醇(CH3OH)的反应属于化合反应,理论上CO和H2的投料质量比为7:1
【答案】C。
【解答】解:A.设钛酸亚铁中钛的化合价为x,其中铁元素化合价是+2,氧元素化合价是﹣2,根据题意有:(+2)+x+(﹣2)×3=0,x=+4,故正确;
B.“高温冶炼”是镁与四氯化钛反应生成钛和氯化镁,镁在空气中易和氧气等反应,应隔绝空气,故正确;
C、由2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO可知,反应前后钛原子都是2个,氧原子都是6个,碳原子都是6个,反应前铁原子是2个,反应后应该是2个,包含在2X中,反应前氯原子是14个,反应后应该是14个,其中6个包含在2X中,则X的化学式为FeCl3,故错误。
D、根据化学方程式2H2+COCH3OH
4 28
可知一氧化碳和氢气的质量比是:28:4=7:1,故D正确;
故选:C。
13.(2022•苏州模拟)推理是学习化学的一种重要方法,但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是( )
A.木炭在氧气中能燃烧,所以氧气具有可燃性
B.黄铜(Cu﹣Zu合金)虽然是金属材料,但它属于混合物而不是金属单质
C.原子核是由质子和中子构成的,故所有原子核中都一定含有质子和中子
D.催化剂在反应前后质量不变,因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
【答案】B。
【解答】解:A、氧气没有可燃性,木炭在氧气中能燃烧,是因为氧气具有助燃性,A错误;
B、黄铜(Cu﹣Zu合金)虽然是金属材料,但它属于混合物而不是金属单质,B正确;
C、原子核是由质子和中子构成的,但不是所有原子核中都一定含有质子和中子,如氢原子核内没有中子,C错误;
D、催化剂在反应前后质量不变,但反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,可能是杂质,D错误。
故选:B。
14.(2022•苏州模拟)目前无人机已广泛用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大,化学稳定性好的金属材料。下列材料中最适合做无人机框架的是( )
A.生铁B.铜C.铝合金D.铝
【答案】C。
【解答】解:A、生铁的密度较大、化学性质也不稳定,容易生锈,不适合做无人机框架,不符合题意;
B、铜的密度较大,不适合做无人机框架,不符合题意;
C、铝合金的密度小、强度高、硬度较大,化学稳定性好,适合做无人机框架,符合题意;
D、纯铝强度小,硬度较小,不适合做无人机框架,不符合题意。
故选:C。
15.(2022•茅箭区校级模拟)金属的活动性顺序在金属的冶炼、利用和保护等方面有着重要应用,早在晋葛洪《抱朴子内篇•黄白》中就有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜。下列有关金属活动性说法中正确的是( )
A.铁可以置换出硫酸铜中的铜,而钠比铁更加活泼,所以钠也可以置换出铜
B.铝具有较强的抗腐蚀性,在空气中不易发生反应,因而铝的活动性较弱
C.铁与稀硫酸的反应不如镁与稀硫酸的反应剧烈
D.可以通过该方法冶炼金
【答案】C。
【解答】解:A、铁可以置换出硫酸铜中的铜,而钠比铁更加活泼,但钠的金属活动性太强,与硫酸铜溶液反应时,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,钠不能置换出铜,故选项说法错误。
B、铝具有较强的抗腐蚀性,不是因为铝的活动性较弱,而是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,因此铝制品抗腐蚀性强,故选项说法错误。
C、在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性越强,反应越剧烈,镁的金属活动性比铁强,则铁与稀硫酸的反应不如镁与稀硫酸的反应剧烈,故选项说法正确。
D、并不是所有的金属都能通过金属和盐溶液反应得到,不能通过该方法冶炼金,故选项说法错误。
故选:C。
16.(2022•金城江区校级一模)现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动性顺序( )
A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.X>Z>YD.Z>X>Y
【答案】C。
【解答】解:现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化,说明X和Z的位置排在氢的前面,Y的位置排在氢的后面,即X、Z>H>Y。
如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出,说明X的金属活动性比Z强,X>Z。
则X、Y和Z的金属活动性顺序为:X>Z>Y。
故选:C。
17.(2022•江苏三模)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.充分加热,a处固体由黑色变为红色
B.实验开始前先点燃酒精灯,再通入一氧化碳
C.可用氢氧化钠吸收尾气中的CO
D.玻璃管a处的反应中还原剂是CO
【答案】D。
【解答】解:A、一氧化碳具有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,充分加热,a处固体由红色变为黑色,故选项说法错误。
B、实验开始前先通入一氧化碳,再点燃酒精灯,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。
C、一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠吸收尾气中的CO,故选项说法错误。
D、一氧化碳具有还原性,玻璃管a处的反应中还原剂是CO,故选项说法正确。
故选:D。
18.(2022•无锡)CO、H2还原Fe2O3的过程相似,大致分为三个阶段。向4.8gFe2O3中不断通入H2,不断加热,实验测得固体残留率(固体残留率=×100%)随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.d点对应固体为Fe,其质量为3.36g
B.从a到d点,固体中的含氧量逐渐变小
C.从a到d点,固体减少的质量等于生成的水的质量
D.bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
【答案】C。
【解答】解:A、4.8gFe2O3中铁元素质量为:4.8g××100%=3.36g,d点对应固体质量=反应前氧化铁的质量×固体残留率=4.8g×70%=3.36g,所以d点对应固体为Fe,其质量为3.36g,故A正确;
B、CO、H2还原Fe2O3的过程相似,铁的氧化物中的氧元素逐渐被氢气夺去,固体中的含氧量逐渐变小,故B正确;
C、从a到d点,固体减少的质量等于参加反应固体中所减少氧元素的质量,不等于生成的水的质量,故C错误;
D、铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO,氧元素质量分数分别为:30%、27.6%、22.2%,根据从a到d点,固体中的含氧量逐渐变小,第一阶段氢气与Fe2O3反应生成Fe3O4和水,第二阶段氢气与Fe3O4反应生成FeO和水,第三阶段氢气与FeO反应生成Fe和水,所以bc段发生反应的方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O,故D正确。
故选:C。
19.(2022•玉州区一模)钛和钛合金是重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是:
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
②在氩气环境中:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2
下列判断错误的是( )
A.反应①中生成的气体对人体有害 B.反应①中碳发生了氧化反应
C.反应②是置换反应 D.反应②中氩气作为催化剂
【答案】D。
【解答】解:A、反应①中生成的气体是一氧化碳,一氧化碳有毒,对人体有害,故选项说法正确。
B、反应①中碳夺取了钛酸亚铁中的氧,发生了氧化反应,故选项说法正确。
C、反应②是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故选项说法正确。
D、在氩气环境中:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2,反应②中氩气作保护气,而不是催化剂,故选项说法错误。
故选:D。
20.(2022•河北模拟)向盛有一定量硝酸铜溶液、硝酸锌的混合溶液的烧杯中加入铁粉,反应过程中烧杯中溶液质量与加入铁粉的质量关系如图所示,下列判断不正确的是( )
A.a点时,溶液的溶质有三种
B.当加入铁粉的质量为mg时,溶液变为无色
C.b点时,向过滤后得到的固体中加入稀盐酸会有气泡产生
D.以上反应过程说明金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu
【答案】B。
【解答】解:A、a点时,溶液的溶质有三种,即硝酸锌、反应生成的硝酸亚铁和没有反应的硝酸铜,该选项正确。
B、当加入铁粉的质量为mg时,硝酸铜恰好完全反应,溶液由蓝色变成浅绿色,该选项不正确。
C、b点时铁过量,向过滤后得到的固体中加入稀盐酸会有气泡产生,是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该选项正确。
D、以上反应过程中,铁不能和硝酸锌反应,能和硝酸铜反应,说明金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu,该选项正确。
故选:B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空1分,化学方程式2分,共28分)
21.(2023秋•江阳区期末)纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧(与普通铁在氧气中燃烧相似),如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。请回答:
(1)写出纳米铁粉燃烧的化学方程式 3Fe+2O2Fe3O4 。
(2)锥形瓶中放水可以 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 。
(3)实验过程中,可以观察到气球的变化为 气球先变大后变瘪,且最终变的比开始更瘪 说明该反应为 放热 反应(填“吸热“或“放热“)。
(4)激光手电的作用是 提供热量 ,说明燃烧所需条件之一是 温度达到可燃物着火点 。
【答案】(1)3Fe+2O2Fe3O4;(2)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;(3)①气球先变大后变瘪,且最终变的比开始更瘪; ②放热;(4)①提供热量; ②温度达到可燃物着火点。
【解答】解:(1)纳米铁粉燃烧与普通铁在氧气中燃烧相似,则生成四氧化三铁,化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4;
(2)铁燃烧放出大量的热,所以锥形瓶中放水可以防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
(3)铁燃烧放热,气体膨胀,气球变大。反应结束后温度恢复到室温,气球变瘪,因铁燃烧消耗氧气,所以最终气球会变的比开始更瘪。所以可以观察到气球的变化为气球先变大后变瘪,且最终变的比开始更瘪。说明该反应为放热反应。
(4)纳米铁粉在空气中燃烧需要达到一定的温度,所以激光手电的作用是提供热量。说明燃烧所需条件之一是温度达到可燃物着火点。
故答案是:(1)3Fe+2O2Fe3O4;(2)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;(3)①气球先变大后变瘪,且最终变的比开始更瘪; ②放热;(4)①提供热量; ②温度达到可燃物着火点。
22.(2022•南京模拟)我国高铁建设走在世界前列,修建高铁需要大量铁矿石来炼铁,进而炼钢。要炼出含铁96%的生铁1000t,至少需要含氧化铁20%的赤铁矿多少吨?
【解】1000t生铁中含有铁的质量为:1000t×96%=960t
设理论上需要Fe2O3的质量为x,
写出化学方程式
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
x 960t
列出比例式
x= 1371 t
赤铁矿石的质量为 6857 t。(结果保留整数)
答:赤铁矿石的质量为(略)。
【解答】【解】1000t生铁中含有铁的质量为:1000t×96%=960t
设理论上需要Fe2O3的质量为x
写出化学方程式
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
x 960t
列出比例式:;
x≈1371t
赤铁矿石的质量为:≈6857t。
答:赤铁矿石的质量为686t。
23.(2022•寻乌县二模)2022年5月5日,赣州市教育局公布了全市中小学生研学实践教育基地名单。为积极响应国家“双减”政策,我县各校组织学生到寻乌县博物馆开展红色研学活动。在研学活动过程中,同学们发现了许多和化学有关的知识。请回答下列问题:
(1)博物馆门口柏树长青,鸟语花香。请用微观角度解释同学们闻到花香的原因 分子在不断运动 。
(2)博物馆规定:严禁携带易燃易爆物品进入。下列不属于易燃易爆物品的是 ③⑥ 。(用序号填空,双选)
①烟花爆竹 ②汽油 ③汽水 ④酒精 ⑤火药 ⑥氧气
(3)博物馆收藏有许多古钱币。古钱币属于 金属材料 (填“金属材料”或“合成材料”),出土的古钱币表面有很多铜绿,铜绿可用酸洗Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+3H2O+CO2,X的化学式为 CuCl2 。
【答案】(1)分子在不断运动;(2)③⑥;(3)金属材料;CuCl2。
【解答】解:(1)分子是在不断运动的,所以在远处可以闻到花香;故答案为:分子在不断运动;
(2)①烟花爆竹、②汽油、④酒精、⑤火药具有可燃性,是易燃易爆物品;③汽水、⑥氧气不具有可燃性,不是易燃易爆物品。故答案为:③⑥;
(3)古钱币是由金属制成的,属于金属材料;根据铜绿用酸洗的化学方程式:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2X+3H2O+CO2↑,反应前含有2个Cu原子,5个O原子,6个H原子,1个C原子,4个Cl原子,反应后含有6个H原子,5个O原子,1个C原子,故2X中含有2个Cu原子,4个Cl原子,X的化学式为CuCl2;故答案为:金属材料;CuCl2。
24.(2022•苏州模拟)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金(即黄铜)。
(1)试写出上述变化中生成铜的反应的化学方程式: C+2Cu2O4Cu+CO2↑ ;该反应前后铜元素的化合价变化为: +1变为0 。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,试指出黄铜与纯铜性能的不同点: 黄铜硬度比纯铜大,熔点比纯铜低,抗腐蚀性比纯铜好(任答二点即可) (至少填两点)。
(3)不法分子常用黄铜制成“假金元宝”蒙骗人们,鉴别某“金元宝”的真伪,可以有很多方法,如测密度、灼烧等。请你用一种盐溶液区分“真假金元宝”方法(用化学方程式表示) Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2[或Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2] (举一例)。
【答案】(1)C+2Cu2O4Cu+CO2↑;+1变为0;
(2)黄铜硬度比纯铜大,熔点比纯铜低,抗腐蚀性比纯铜好(任答二点即可);
(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2[或Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2]。
【解答】解:(1)根据题干信息可知Cu2O和木炭粉混合在高温下反应能生成铜与二氧化碳,化学反应方程式为:C+2Cu2O4Cu+CO2↑;Cu单质的化合价为0价,Cu2O中O的化合价为﹣2价,化合物中元素的化合价代数和为0,则其中Cu的化合为+1价,故反应前后Cu化合价由0价变为+1价;
(2)合金的硬度比其组成中纯金属的硬度大,则黄铜硬度比纯铜大;合金的熔点比其组成中纯金属的熔点低,则黄铜熔点比纯铜熔点比纯铜低;合金的抗腐蚀性较好,则黄铜的抗腐蚀性比纯铜好;(任答二点即可)
(3)根据金属活动性顺序可知金属活动强的金属能与金属活动性弱的金属的盐溶液反应生成金属活动性弱的金属,金属活动Zn>Cu>Ag>Au,假黄金为Zn、Cu合金,则将样品放入硝酸银溶液中,若样品为金,反应无现象;若为假黄金,加入硝酸银溶液后,锌能与硝酸银反应生成硝酸锌与银,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜与银,故能观察到样品溶解,反应的化学反应方程式为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2或Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2。
故答案为:(1)C+2Cu2O4Cu+CO2↑;+1变为0;
(2)黄铜硬度比纯铜大,熔点比纯铜低,抗腐蚀性比纯铜好(任答二点即可);
(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2[或Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2]。
25.(2022春•南岸区校级月考)铝是一种重要的金属,广泛用于生活中。
(1)铝制品抗锈蚀,请用化学方程式表示原因: 4Al+3O2═2Al2O3 。
(2)铝常用于焊接钢轨,原理:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应中还原剂是 铝 (填名称),是 放热 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)小明将一定量的铝误放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,发现有气体生成,查阅资料发现:2NaOH+2Al+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl。
向反应后的溶液中加入稀盐酸,所用稀盐酸体积与生成沉淀质量的关系如图所示,据图回答下列问题:
1.0﹣V1发生的化学反应方程式: NaOH+HCl═NaCl+H2O 。
2.下列说法正确的是 B (填序号)。
A.加入的酸的体积为V2时,溶液中Na+和C1﹣个数比可能为2:1
B.V1、V2、V3之间的关系为:V3﹣V1=4(V2﹣V1)
C.V3时,取适量溶液,先加入铜,一段时间后加入铁,可验证铁、铝、铜三种金属的活动性顺序
【答案】(1)4Al+3O2═2Al2O3;(2)铝;放热;(3)①NaOH+HCl═NaCl+H2O;②B。
【解答】解:(1)铝制品抗锈蚀原因是铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式是4Al+3O2═2Al2O3。
(2)在2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe反应中,铝夺取氧化铁里的氧,使氧化铁发生还原反应,铝做还原剂,氧化铁供给氧,使铝发生氧化反应,氧化铁做氧化剂;该反应用于焊接钢轨,是放热反应,反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出,让熔融的铁流入钢轨的裂缝,冷却后就将钢轨牢牢地黏结在一起。故填:铝;放热。
(3)①0﹣V1没有沉淀生成,加入稀盐酸与溶液中的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,发生的化学反应方程式为:NaOH+HCl═NaCl+H2O。
②根据图像分析可知,0﹣V1加入盐酸与氢氧化钠反应,V1﹣V2加入盐酸与NaAlO2反应生成沉淀,V2﹣V3加入盐酸与氢氧化铝沉淀反应,与NaAlO2反应盐酸体积为:V2﹣V1,与氢氧化铝反应盐酸体积为:V3﹣V2。加入的酸的体积为V2时,盐酸恰好与氢氧化钠和NaAlO2完全反应。
A.根据反应方程式:NaOH+HCl═NaCl+H2O,NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl,可知,加入酸的体积为V2时,溶液中Na+和C1﹣个数比为1:1,故A错误;
B.根据化学方程式NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O可知,1份盐酸参与反应生成1份Al(OH)3,将1份Al(OH)3转化为AlCl3需要3份HCl,所以3(V2﹣V1)=V3﹣V2,V3﹣V1=4(V2﹣V1),故B正确;
C.V3时,盐酸恰好与氢氧化铝反应,溶液中的溶质为AlCl3和NaCl,取适量溶液,先加入铜,铜AlCl3不反应,说明铜的活动性比铝弱,一段时间后加入铁,铁AlCl3也不反应,说明铁的活动性比铝弱,但是铁与铜的活动性强弱无法比较,故C错误。
故选:B。
故答案为:(1)4Al+3O2═2Al2O3;(2)铝;放热;(3)①NaOH+HCl═NaCl+H2O;②B。
三、实验题(本题共2小题,每空1分,化学方程式2分,共17分)
26.(2022春•银川期中)在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,某小组做了如图三个实验:(所用金属的形状大小和稀盐酸的用量浓度均相同)
(1)在实验之前要将各金属片用砂纸打磨的目的是 除去表面的氧化物 。
(2)实验Ⅰ现象是 产生气泡,溶液由无色变成浅绿色 ,反应的化学方程式是 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 。
(3)实验Ⅱ现象是 析出银白色固体,溶液由无色变蓝色 ,反应的化学方程式是 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 。
(4)甲同学认为:通过实验Ⅰ和Ⅲ可比较出锌和铁金属活动性强弱。你认为他依据的实验现象是 Ⅰ中产生气泡速率比Ⅲ慢 。
(5)乙和丙两位同学认为上述三个实验不能够得出四种金属活动性顺序,并在上述实验的基础上,补充了一个实验。如图所示:实现了探究目的,X是 铁 金属,Y是 硫酸铜 溶液。
【答案】(1)除去表面的氧化物。(2)产生气泡,溶液由无色变成浅绿色;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。(3)析出银白色固体,溶液由无色变蓝色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4)Ⅰ中产生气泡速率比Ⅲ慢。(5)铁;硫酸铜。
【解答】解:(1)在实验之前要将各金属片用砂纸打磨的目的是除去表面的氧化物。
故答案为:除去表面的氧化物。
(2)实验Ⅰ现象是产生气泡,溶液由无色变成浅绿色,是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故答案为:产生气泡,溶液由无色变成浅绿色;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
(3)实验Ⅱ现象是析出银白色固体,溶液由无色变蓝色,是因为铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式是Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
故答案为:析出银白色固体,溶液由无色变蓝色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4)甲同学认为:通过实验Ⅰ和Ⅲ可比较出锌和铁金属活动性强弱。他依据的实验现象是Ⅰ中产生气泡速率比Ⅲ慢。
故答案为:Ⅰ中产生气泡速率比Ⅲ慢。
(5)X是金属铁,Y是硫酸铜溶液,铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁比铜活泼。
故答案为:铁;硫酸铜。
27.(2022•洪泽区校级模拟)实验创新可以使现象更明显,操作更简便。Y型管的使用能增强实验的对比性,增添实验的趣味性。某化学兴趣小组同学利用Y型管设计了以下三个实验进行探究活动,请回答下列问题。
(1)据题1图所示实验中,一段时间后,观察到Y型管左侧的干燥石蕊试纸不变色、右侧湿润的石蕊试纸变红色,说明二氧化碳① 密度比空气大 ;②不具酸性;③ 能与水化合生成碳酸 。
(2)题2图所示实验中,一段时间后,缓慢倾斜Y型管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧,依据 产生大量气泡,气球膨胀 (填实验现象),可得出结论:铁的金属活动性比Cu强。实验中,发生反应的化学方程式是 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。
(3)题3图所示实验中,控制的实验变量是 可燃物与氧气接触 。实验结束后,顶端气球会倒吸入Y型管内,原因是 红磷燃烧消耗了氧气,管内压强减小 。
【答案】(1)密度比空气大;能与水化合生成碳酸。(2)产生大量气泡;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(3)可燃物与氧气接触;红磷燃烧消耗了氧气,管内压强减小。
【解答】解:(1)根据图1中实验,下面干燥的蓝色石蕊试纸不变色,湿润的蓝色石蕊试纸变红色,说明了二氧化碳①密度比空气大;②不具酸性;③能与水化合生成碳酸。
(2)图中实验,铜与稀硫酸不反应,一段时间后,缓慢倾斜Y型管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧,产生大量气泡,气球膨胀,说明锌能与稀硫酸反应生成了氢气,Zn的金属活动性比Cu强;反应的方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)题3图所示实验中,控制的实验变量是可燃物与氧气接触,变量是温度。实验结束后,顶端气球会倒吸入Y型管内,原因是红磷燃烧消耗了氧气,管内压强减小。
故答案为:(1)密度比空气大;能与水化合生成碳酸。(2)产生大量气泡;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(3)可燃物与氧气接触;红磷燃烧消耗了氧气,管内压强减小。
四、计算题(10分)
28.(2023•新平县模拟)某化学兴趣小组同学为回收一块质量为40g的铜锌合金中的铜,将该合金放入烧杯中,逐渐加入稀硫酸至不再产生气泡时,恰好用去稀硫酸100g,烧杯内剩余物质质量为139.6g。
(1)产生氢气的质量是 0.4 g;
(2)计算所用锌铜合金中铜的质量分数。
【答案】(1)0.4;(2)67.5%。
【解答】解:(1)氢气的质量为40g+100g﹣139.6g=0.4g
(2)设该合金中锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
x=13g
锌铜合金中铜的质量分数:=67.5%;
答:铜的质量分数67.5%。
故答案为:(1)0.4;(2)67.5%。
29.(2022•尤溪县开学)工业上用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)冶炼生铁的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
求:
(1)800t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量。
(2)该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。(计算结果精确到0.1)
【解答】解:(1)800t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量=800t×80%=640t;
(2)设可炼出生铁的质量为x,含杂质4%的生铁则含铁量=1﹣4%=96%。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
640t x×96%
解得:x≈466.7t
答:(1)该赤铁矿石中氧化铁的质量640t。
(2)该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量是466.7t。
五、推断题(本题共1小题,每空1分,化学方程式2分,共5分)
30.(2023秋•沂水县期末)某兴趣小组想从含有FeCl2、CuCl2的废液中回收金属铜和氯化亚铁固体,设计了如图实验方案。结合实验方案回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 过滤 ,需要用到的玻璃仪器有 烧杯、玻璃棒、漏斗 。
(2)写出加入过量试剂X发生反应的化学方程式 CuCl2+Fe=FeCl2+Cu 。
(3)操作Ⅱ加入过量的试剂Y的目的是 使铁完全反应 。
【答案】(1)过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;(2)CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;(3)使铁完全反应。
【解答】解:(1)操作Ⅰ将固液分离,操作的名称是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)加入过量的X是要将废液中的氯化铜除去要加入金属铁,所以金属X的名称是铁,铁与氯化铜反应生成了氯化亚铁和铜,反应的方程式为:CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;
(3)加入过量的Y的目的是除去滤渣甲中过量铁,所以要加入过量稀盐酸的使铁完全反应。
故答案为:(1)过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;(2)CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;(3)使铁完全反应。
选项
用途
性质
A
用铁锅炒菜、做饭
导电性好
B
用铜做金属导线
有金属光泽
C
用铝箔包装食物
不易被腐蚀
D
用钨做灯丝
熔点高
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