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6.2金属材料的化学性质同步练习 科粤版化学九年级下册
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6.2金属材料的化学性质学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.6.50gZn和一定量氯化亚铁溶液,充分反应剩余固体质量为6.05g,若将剩余固体加入到足量稀盐酸中,产生氢气的质量A.0.20g B.0.22g C.0.18g D.0.21g2.在点燃条件下,甲和乙反应前后分子种类变化的微观过程如图所示。下列叙述错误的是 A.反应前后氮元素化合价升高 B.反应前后原子种类和数目不变C.该反应类型为置换反应 D.反应生成的丙与丁的质量比为14:183.用相同质量的镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应,下列所示图像正确的是A. B.C. D.4.金是金属活动性顺序中排在最后的一种金属,金元素的相关信息如下。下列有关金的说法正确的是A.金元素属于非金属元素B.金原子的原子序数为79C.金原子原子核外电子数为197D.金容易失去最外层的电子形成阳离子5.某自然科学兴趣小组,设计了如图所示的装置,用来研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢。他们用此装置,选择了甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属片,分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应,观察30秒内从导管口冒出的氢气泡多少,记录在下表中。(“+”越多,表示产生的气泡越多)。如果四种金属分别是镁、铝、铁、锌中的一种,则丁最有可能是A.镁 B.铝 C.铁 D.锌6.中华传统文化蕴含丰富的化学知识,从化学视角对下列俗语、诗词的解释错误的是A.釜底抽薪——燃烧需要可燃物B.满架蔷薇一院香——分子在不断运动C.百炼成钢——降低生铁中碳元素的含量D.真金不怕火炼——黄金的熔点高7.下列关于实验现象的叙述,错误的是A.空气中加热铜片,铜片表面变为黑色B.向碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液,产生红色沉淀C.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰D.红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟8.某学生运用所学知识研究钠的性质:将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法A.①②③④ B.①③ C.②④ D.①②9.运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是( )A.大多数金属在自然界中都以单质形式存在B.水和过氧化氢的组成元素相同,则两者的化学性质相同C.Na+、Mg2+、Cl-离子的最外层电子数均为8,则得出离子的最外层电子数均为8D.同温下分解氯酸钾,加入催化剂的反应速率加快,则说明催化剂可以改变反应速率10.化学是以实验为基础的自然科学,通过实验可以得知物质的组成、结构、性质及其变化规律,下列通过实验得出的结论正确的是( )A.把燃着的木条插入某无色气体中,火焰熄灭,该气体一定是二氧化碳B.白磷可以在氧气中燃烧,说明氧气具有可燃性C.某物质经鉴定只含有一种元素,则该物质一定是单质D.某反应属于置换反应,则一定生成单质和化合物二、判断题11.铝表面易生成致密氧化铝薄膜,因而具有良好的抗腐蚀性( )12.比较Fe、Cu、Ag三种金属活动性,可以选择FeSO4溶液、CuSO4溶液、 Ag( )13.往铁粉中加入足量稀盐酸,固体完全溶解,有气体放出,溶液由无色变成黄色( )14.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑。( )15.向锌粒中滴加稀硫酸—固体表面出现气泡,固体减少,放热( )三、综合应用题16.金属在生产生活中有着广泛的应用。下面是同学们进行的实践活动。活动一、探究金属的性质(1)将纯铜片和黄铜片(铜锌合金)互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,这一现象说明 。(2)“五金”(金、银、铜、铁、锡)是生活中常用的金属,从微观角度分析,这五种金属元素最本质的区别是 。(3)验证金属的性质活动二、探究金属的锈蚀(4)如图所示,若要探究铁生锈的条件,还应该补充的实验是 。(5)铁生锈造成了金属资源的浪费,写出一种防止铁生锈的方法 。(6)工业上用“铝热反应”焊接钢轨,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。若用10.8t铝与氧化铁反应来制取铁,理论上生成铁的质量是 t。17.黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有:Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下:(1)下列关于黄铜的说法正确的是 。a.黄铜不能被腐蚀 b.黄铜的硬度比铜大 c.黄铜的熔点比锌高(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式 。(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到 时停止加入,过滤。(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 (任写一条)。(6)为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中,然后分别加入稀硫酸,充分反应后用天平称量,记录实验数据如下:请回答下列问题并计算:①经分析,在第1次实验结束后,反应物 完全反应完了。②计算样品中锌的质量分数 (写出具体的计算过程)。18.《考工记》所载“金有六剂,六分其金而锡居一,谓之钟鼎之剂”,说的就是我国古代礼乐重器—青铜编钟。(1)项目一:探究金属的化学性质上述实验1的现象是 。实验4的化学方程式是 。该实验可得出铜、铝、银的活动性顺序为 。上述实验1、2、3中物质混合后过滤,滤液为蓝色则滤液中的主要成分是 。(2)项目二:对铜生锈条件的探究部分青铜编钟在出土时表面因为生成铜绿而呈绿色。小组同学查阅资料可知,铜在潮湿的环境下,可生成一种无害锈,能够阻止青铜编钟被完全锈蚀,原因是 。根据其成分,小组同学认为生成该铜绿的原因是铜与 反应的结果。实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“”为铜片)。小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是:Cu和 (写出试管中需要的物质)。在潮湿的环境下青铜编钟表面也会生成有害锈使铜制品完全锈蚀。修复时可用含有X的溶液浸泡,其反应为,则X的化学式为 。所以青铜器在保存的过程中要远离潮湿的环境。(3)项目三:火法冶铜我国古代劳动人民以孔雀石[主要成分]为原料用火法冶炼,得到青铜器。中铜元素的化合价为 。火法冶铜有多种工艺,从铜精矿到冰铜的过程是火法冶炼各种技术的主要差异所在。下表是两种闪速熔炼工艺对比:请同学结合上述数据找出一种你认为较好的熔炼工艺,分析原因是 。金属甲乙丙丁氢气泡多少+ ++ + + ++ + ++序号实验操作实验现象实验结论(或分析)实验1用坩埚钳夹持一小段用砂纸擦亮的铝片。用酒精灯外焰加热① 铝能与氧气反应实验2②甲试管中: 。③乙试管中: ,放出热量。④得出结论: 。实验3⑤铁丝表面生成 色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。⑥反应的化学方程式为: 。实验次数第1次第2次第3次第4次所取样品的质量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的质量/g20.040.060.080.0生成气体的质量/g0.20.40.50.5实验编号实验步骤(所用金属丝均打磨)1将铜丝在酒精灯火焰上灼烧2将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中3将A1丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中4将Cu丝插入盛有溶液的试管中奥托昆普闪速炉因科闪速熔炼法特点将精矿从炉顶喷入,配以重油燃料将炉料水平喷入炉膛,配以预热工业氧气冰铜品位50%-78%50%-78%烟尘率6%-9%2%能耗较高较低脱硫率85%-96%>80%参考答案:1.A【详解】将锌放入氯化亚铁溶液中,锌和氯化亚铁溶液反应生成氯化锌和铁,而生成的铁能够和稀盐酸反应生成氯化亚铁,根据铁元素的守恒可以判断与氯化亚铁反应消耗的锌和盐酸反应生成的氢气,与铁和盐酸反应生成的氢气质量相等,所以产生氢气的质量可以直接根据锌的质量进行计算。设生成氢气的质量是x。 x=0.20g故选A。2.D【分析】由微观图示知,该反应是氨气与氧气在点燃条件下反应生成水和氮气,反应的化学方程式为。【详解】A、反应前氨气中氮元素化合价为-3,反应后氮气中氮元素化合价为0,故A不符合题意;B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,故B不符合题意;C、该反应是一种化合物与一种单质反应生成另一种化合物和另一种单质,属于置换反应,故C不符合题意;D、由分析知,反应生成的丙和丁质量比为,故D符合题意。故选D。3.C【详解】镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应都能生成+2价的盐,且酸足量,所以生成氢气的质量由金属质量决定;设金属的元素符号为M,金属的相对原子质量为Mr,金属的质量为m,生成氢气的质量为x。所以金属的质量相同,分母(金属的相对原子质量)越大,生成氢气的质量越小,根据镁和铁的相对原子质量依次为:24,56,可知金属镁生成氢气的质量大于铁生成氢气的质量。A、用相同质量的镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应,根据金属活泼性顺序,可知镁活泼性强于铁,所以镁比铁反应速率更快,同时由上述计算可知,镁生成氢气的质量大于铁,故不符合题意;B、用相同质量的镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应,由于镁活泼性强于铁,所以镁比铁反应速率更快,镁的反应时间更短,故不符合题意;C、用相同质量的镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应,镁生成氢气的质量较铁多,且反应速率快,反应时间相对较短,故符合题意;D、用相同质量的镁粉与铁粉分别与足量的盐酸反应,由上述计算可知,镁生成氢气的质量大于铁,故不符合题意。故选C。4.B【详解】A、金元素的汉字名称,可见属于非金属元素,故A错误; B、根据元素周期表可知,该元素的原子序数为79,故B正确;C、根据原子结构示意图可知,该元素原子的最外层电子数为79,故C错误;D、由金属活动性顺序可知,金化学性质稳定,不容易失去最外层的电子形成阳离子,故D错误。点睛:以钠为例:5.C【详解】因取用大小相同的金属片,相同体积、相同质量分数的稀硫酸,时间相同,则气泡的多少可说明反应进行的快慢,根据表格中的记录可知:金属的活泼性为乙>丙>甲>丁,而镁、铝、铁、锌的活泼性为镁>铝>锌>铁,则丁最有可能是铁,故选C。6.D【详解】A、釜底抽薪指移走可燃物达到灭火目的,说明燃烧需要可燃物。A正确;B、满架蔷薇一院香,说明分子在不断运动,使人们闻到花香。B正确;C、生铁中的含碳量比钢高,生铁经过高温煅烧,其中的碳和氧气反应生成二氧化碳,由此降低了生铁中碳元素的含量。C正确;D、真金不怕火炼是指金的化学性质稳定,高温条件也不与氧气反应。D错误。综上所述:选择D。7.B【详解】A、空气中加热铜片,铜片表面变为黑色,正确; B、向碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液,产生黄色碘化银沉淀,错误; C、氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 ,正确;D、红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,正确。故选B。8.C【详解】某学生运用所学知识研究钠的性质:将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿中,观察它们分别与空气反应的现象,比较它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是:②实验法;④比较法。②④正确。故选C。9.D【详解】A、大多数金属在自然界中都以化合态形式存在,只有少数不活泼金属以单质形式存在,故不符合题意;B、水和过氧化氢的组成元素相同,但是由于二者的分子构成不同,两者的化学性质也不相同,故不符合题意;C、Na+、Mg2+、Cl-离子的最外层电子数均为8,但是离子的最外层电子数不一定为8,也有可能为2(一个电子层时,2个电子也是稳定结构),例如锂离子最外层是2个电子,等等,故不符合题意;D、同温下分解氯酸钾,加入催化剂的反应速率加快,能说明催化剂可以改变反应速率,故符合题意。10.D【详解】A、氮气也能使燃着的木条熄灭,故A错误;B、氧气具有助燃性,不具有可燃性,故B错误;C、单质是由一种元素组成的纯净物,某物质经鉴定只含有一种元素,则该物质不一定是单质,例如氧气和臭氧组成混合物,故C错误;D、单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,所以反应属于置换反应,则一定生成单质和化合物,故D正确;故选D。11.正确【详解】常温下,铝易与氧气反应在表面易生成致密氧化铝薄膜,因而具有良好的抗腐蚀性,正确。12.错误【详解】银和硫酸亚铁和硫酸铜都不反应,说明金属活动性银最弱,但是铁和铜金属活动性无法比较,故填:错误。13.错误【详解】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,溶液由无色变成浅绿色,故填:错误。14.错误【详解】铁与稀盐酸反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;故填:错误。15.正确【详解】向锌粒中滴加稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,固体表面出现气泡,固体减少,放热,正确。16.(1)黄铜片的硬度比纯铜片的大(2)质子数不同(3) 铝片失去金属光泽 无明显现象 产生气泡 锌能与硫酸反应,铜不能 红 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(4)将无锈的铁钉全部浸没在煮沸迅速冷却后的蒸馏水中,水面上用植物油液封(5)铁制品表面刷漆(6)22.4【详解】(1)合金的硬度比组成它们的纯金属更高。将纯铜片和黄铜片(铜锌合金)互相刻画,纯铜片上留下明显的划痕,这一现象说明黄铜片的硬度比纯铜片的大。(2)元素就是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。金、银、铜、铁、锡这五种金属元素最本质的区别是质子数不同。(3)实验1:铝能与氧气反应生成氧化铝,所以用酒精灯外焰加热一小段用砂纸擦亮的铝片可以观察到铝片失去金属光泽。实验2:铜的金属活动性在氢之后,不与稀硫酸反应,所以甲试管中无明显现象。锌的金属活动性在氢之前,可以和稀硫酸反应生成氢气,所以乙试管中可以观察到锌片表面有气泡产生,放出热量,可得到实验结论:锌能与硫酸反应,铜不能。实验3:铁的金属活动性比铜强。将硫酸铜溶液加入装有铁丝的试管中,铁可以置换出硫酸铜溶液中的铜,所以可以观察到铁丝表面生成红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。(4)铁在氧气、水的共同作用下会反应生锈。A中的铁钉与氧气、水接触,生锈,B中的铁钉只与氧气接触,不生锈,变量为水,所以还需要增加一个实验与A试管内实验组成对比实验,验证氧气是铁生锈的条件之一,因此可以将无锈的铁钉全部浸没在煮沸迅速冷却后的蒸馏水中,水面上用植物油液封。(5)铁在氧气、水的共同作用下会反应生锈,可以通过隔绝氧气或水的方法防止铁生锈,具体方法可以为在铁制品表面刷漆。(6)解:设理论上生成铁的质量为x。则理论上生成铁的质量为22.4t。17.(1)b(2)(3)使硫酸铜全部转化为硫酸锌(4) 稀硫酸 无气泡产生(5)“酸溶”过程中锌能与稀硫酸反应,而铜不能反应(或“置换”过程中锌能将硫酸铜中的铜置换出来)(6) 稀硫酸 解:设样品中锌的质量分数为xx=32.5%答:样品中锌的质量分数为32.5%【详解】(1)a、黄铜是铜锌合金,合金比组成它的纯金属抗腐蚀性好,但是一定条件下,黄铜也能被腐蚀,如酸能腐蚀黄铜,不符合题意;b、合金比组成它的纯金属硬度大,黄铜是铜锌合金,故黄铜的硬度比铜大,符合题意;c、合金比组成它的纯金属熔点低,黄铜是铜锌合金,故黄铜的熔点比锌低,不符合题意。故选b;(2)“酸溶”过程中有气体生成,是因为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:;(3)黄铜渣主要含有:Zn、Cu、ZnO、CuO,加入稀硫酸,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,铜和稀硫酸不反应,过滤,得到铜,滤液中含硫酸锌、硫酸铜,加入过量锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,胡目的是:使硫酸铜全部转化为硫酸锌;(4)锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌过量,故滤渣中含过量的锌和反应生成的铜,要想得到更多的铜和硫酸锌溶液,可向滤渣中缓慢加入稀硫酸,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,当观察到无气泡产生时,说明锌完全反应,此时停止加入稀硫酸,过滤,可得到铜;(5)“酸溶”过程中,锌能与稀硫酸反应,而铜与稀硫酸不反应,说明在金属活动性顺序里,锌排在氢前,铜排在氢后,说明锌比铜活泼,“置换”过程中,锌能将硫酸铜中的铜置换出来,说明锌比铜活泼;(6)①四次实验中,所取黄铜样品的质量相同,第1次加入20.0g稀硫酸,产生0.2g氢气,第2次加入40.0g稀硫酸,产生0.4g氢气,说明在第1次实验结束后,反应物稀硫酸完全反应,且每加入20.0g稀硫酸,产生0.2g氢气,第3次加入60.0g稀硫酸,产生0.5g氢气,说明第3次样品中的锌完全反应;②见答案。18.(1) 铜丝表面有黑色物质生成 一定有硫酸铝、硫酸铜,可能有硫酸;(2) 生成的覆盖在青铜编钟的表面,阻碍里层的铜进一步锈蚀 水、氧气、二氧化碳或、、 、/、 (3) 因科闪速熔炼法;该方法与奥托昆普闪速炉相比较,在生成相同冰铜品味过程中,产生的烟尘较少,能耗更低,有利于节约能源和保护环境(答案合理即可)【详解】(1)铜丝在酒精灯火焰上灼烧,发生的反应是铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,氧化铜是黑色的,故填:铜丝表面有黑色物质生成;实验4发生的反应是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为,故填:;由实验2,铜与稀硫酸不能反应,得到;由实验3,铝与稀硫酸能反应,得到;由实验4,铜与硝酸银溶液能反应,得到;由此可得到活动性顺序为,故填:;实验1、2、3中物质混合后过滤,滤液为蓝色,说明其中一定有硫酸铜,有硫酸铜存在,说明固体中没有铝,则实验2中铝全部转化为硫酸铝,硫酸不确定是否完全反应,则滤液的主要成分中一定有硫酸铝、硫酸铜,可能有硫酸,故填:一定有硫酸铝、硫酸铜,可能有硫酸;(2)铜在潮湿的环境下,可生成一种无害锈,覆盖在青铜编钟的表面,阻碍里层的铜进一步锈蚀,能阻止青铜编钟被完全锈蚀,故填:生成的覆盖在青铜编钟的表面,阻碍里层的铜进一步锈蚀;分析铜绿的化学式可知,铜绿由铜、氢、碳、氧四种元素组成,根据质量守恒定律,生成该铜绿的原因是铜与空气中的水、氧气和二氧化碳反应的结果,故填:水、氧气、二氧化碳或、、;分析实验,还要补充一个实验,要补充的一个实验是:与、充分接触;故填:、或、;反应前已经有2个原子、3个原子、3个原子、1个原子,反应后有2个原子、6个原子、3个原子、2个原子、1个原子和1个原子,根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,反应物X中含2个原子、1个原子和3个原子,则X的化学式为,故填:;(3)中,氢氧根显价、碳酸根显价,根据化合物中正负化合价代数和为零,设铜元素的化合价为x,,解得,在中铜元素的化合价为,故填:;比较图中两种工艺,制得相同冰铜品位,因科闪速熔炼法与奥托昆普闪速炉相比较,因科闪速熔炼法产生的烟尘较少,能耗更低,有利于节约能源和保护环境(答案合理即可),故填:因科闪速熔炼法;该方法与奥托昆普闪速炉相比较,在生成相同冰铜品味过程中,产生的烟尘较少,能耗更低,有利于节约能源和保护环境(答案合理即可)。