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第6单元 常用的金属和盐(培优卷)——2022-2023学年九年级化学第二学期单元卷(沪教版.上海)(原卷版+解析版)
展开2022-2023学年九年级化学第二学期分层训练B卷
第6单元 常用的金属和盐
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 Cu-64 Fe-56 Mg-24 Ag-108 Zn-65
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分;1-17题为单项选择题,每题只有一个选项符合题目要求;18-20题为不定项选择,每小题有1-2个正确选项,多选、错选、少选均不得分)
1.(2022年江苏省扬州市中考)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是( )
A.人类生产和使用铁器早于青铜器 B.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C.不锈钢属于金属材料 D.合金拓宽了金属材料的应用范围
【答案】A
【解析】
A、金属活动性越强,人类生产和使用的越晚,铁比铜活泼,故人类生产和使用铁器晚于青铜器,符合题意;
B、生铁和钢均是铁碳合金,是由铁、碳等元素形成的,不符合题意;
C、不锈钢是铁的合金,属于金属材料,不符合题意;
D、合金比组成它的纯金属硬度大, 耐腐性,性能更优良,拓宽了金属材料的应用范围,不符合题意。
故选A。
2. (2022辽宁铁岭葫芦岛中考)下列有关金属的说法正确的是
A. 所有金属都呈银白色
B. 常温下,所有的金属都是固体
C. 为了增加金属产量,大量开采金属矿物
D. 金属的回收利用,能减少对环境的污染
【答案】D
【解析】
A、大多数金属是银白色的,铜是紫红色的;不符合题意;
B、常温下,多数金属都是固体,汞是常温下的液体金属;不符合题意;
C、大量开采金属矿物可以提高金属产量,但会造成资源匮乏;不符合题意;
D、金属的回收利用,保护了金属资源,能减少对环境的污染;符合题意;
故选D。
3.(2022年安徽省中考)类推是学习化学的重要方法之一,下列类推正确的是( )
A.氯化氢由分子构成,则氯化钠也由分子构成
B.铁器在空气中易腐蚀,则铝制品在空气中也易腐蚀
C.氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红,则氢氧化钙溶液也能使酚酞溶液变红
D.锌片放入稀硫酸中产生氢气,则铜片放入稀硫酸中也产生氢气
【答案】C
【解析】
A. 氯化氢由氯化氢分子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,错误。
B. 铁器在空气中易腐蚀,铝在空气中和氧气常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜,可以阻止铝和空气接触进一步被腐蚀,所以铝在空气中抗腐蚀。错误。
C. 碱性溶液能使酚酞变红,氢氧化钠和氢氧化钙溶液均为碱性,均能使酚酞变红。正确。
D. 锌活动性比氢强,锌片放入稀硫酸中产生氢气。铜活动性比氢弱,不与稀硫酸反应。错误。
故选:C。
4.(2022年山东省泰安市中考)分类是学习化学的一种重要方法。下列分类叙述不正确的是( )
A.金属材料:生铁、硬铝、青铜 B.盐类:苛性钠、小苏打、纯碱
C.铵态氮肥:硫酸铵、氯化铵、硝酸铵 D.溶液:盐酸、生理盐水、白酒
【答案】B
【解析】
A、生铁是铁的合金,硬铝是铝的合金,青铜是铜的合金,均属于金属材料,不符合题意;
B、苛性钠是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成的化合物,属于盐,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,符合题意;
C、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵均含氮元素,属于氮肥,且属于铵态氮肥,不符合题意;
D、盐酸是氯化氢溶于水形成的均一、稳定的溶液,生理盐水是氯化钠溶于水形成的均一、稳定的溶液,白酒是酒精等物质溶于水形成的均一、稳定的溶液,不符合题意。
故选B。
5.(2022广西桂林中考)钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是
A. 喷漆 B. 电镀
C. 置于潮湿环境 D. 制成不锈钢
【答案】C
【解析】
A、喷漆能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触,能够防止铁生锈,不符合题意;
B、在铁制品表面电镀一层其它金属,能够隔绝铁与空气中的水和氧气的接触,能够防止铁生锈,不符合题意;
C、铁制品置于潮湿环境中,铁与空气中的水和氧气接触会继续生锈,符合题意;
D、制成不锈钢改变了铁的结构,能够减缓铁生锈,不符合题意。
故选C。
6.(2022广州中考)人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是( )
A. 铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B. 纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C. 铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D. 含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
【答案】A
【解析】A、铝的化学性质比较活泼,常温下,铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,故铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性,符合题意;
B、合金比组成它的纯金属硬度大,耐腐性,故铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮,不符合题意;
C、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触,铁锅清洗后未擦干,会加速铁的锈蚀,不符合题意;
D、含铅、汞等重金属的废旧电池不能随意丢弃,否则会污染水源和土壤,应回收利用,节约金属资源,不符合题意。
故选A。
7. (2022广西桂林中考)向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到滤渣和滤液,下列判断正确的是
A. 得到的滤液呈蓝色 B. 所得滤渣的质量比加入铁粉的大
C. 向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生 D. 滤液中一定有FeSO4,可能有CuSO4
【答案】B
【解析】
A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁溶于水后溶液呈浅绿色,向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉,反应后的溶液中的溶质只有硫酸亚铁,溶液呈浅绿色,选项错误;
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,由化学方程式可知,参加反应的铁与生成的铜的质量比=56:64,则所得滤渣的质量比加入铁粉的大,选项正确;
C、向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉,反应后过滤,滤渣中含有铜和铁,向滤渣中滴加稀盐酸后,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到有气泡产生,选项错误;
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,向一定量CuSO4溶液中加入过量铁粉,则硫酸铜完全反应,所以滤液中一定有FeSO4,一定没有CuSO4,选项错误,故选B。
8.(2022湖北黄冈等中考)为验证锌、铁、铜三种金属的活动性颗序,小红设计了如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
A. 通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强
B. 实验③中溶液的质量变大
C. X可能为锌,Y可能为硫酸亚铁
D. 只做实验③和④,一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序
【答案】C
【解析】A、通过实验①②验证锌、铜的金属活动性顺序为Zn>(H)>Cu,实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe>Cu,所以通过实验①②③不能验证锌的金属活动性比铁的强,故A不符合题意;
B、实验③中的各物质的质量关系为: ,由此知,每56份的质量铁和160份质量的硫酸铜反应生成64份质量的铜和152份质量的硫酸亚铁,则反应后溶液的质量变小,故B不符合题意;
C、实验④中,要证明Zn>Fe,则X可能为锌,Y可能为硫酸亚铁,锌置换出硫酸亚铁溶液中的铁可以说明锌比铁活泼,故C符合题意;
D、实验③验证铁、铜的金属活动性顺序为Fe>Cu,若实验④中X为锌,Y为硫酸亚铁,则证明Zn>Fe,所以通过实验③和④,可以验证锌、铁、铜的金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu,故D不符合题意。
故选C。
9.(2022山东济宁中考)(2分)相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是( )
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属铁消耗稀硫酸质量最多
【答案】
【解析】A、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁反应速率最大,故选项说法错误。
B、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁的活动性最强,故选项说法错误。
C、纵坐标表示生成氢气的质量,则金属镁生成氢气质量最多,故选项说法正确。
D、由质量守恒定律,生成的氢气中氢元素的质量来自于硫酸中氢元素的质量,金属镁与稀硫酸反应生成氢气质量最多,则金属镁消耗稀硫酸质量最多,故选项说法错误。
故选:C。
10.(2022年陕西省中考B卷)如图所示,将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中,并使部分铁钉露出液面。放置一段时间,出现了锈蚀。下列说法不正确的是( )
A.甲、乙中,气体含氧气的体积分数不相等
B.甲中,铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C.乙中,铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
D.丙中,导管内上升一段水柱
【答案】C
【解析】
A、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧气溶于水,只有植物油上部分锈蚀,而乙中铁钉水上水下都锈蚀,消耗更多的氧气,所以气体含氧气的体积分数不相等,故A说法正确;
B、甲中,水面上用植物油封住,阻止了氧气溶于水,铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀,故B说法正确;
C、乙中,铁钉锈蚀最严重是水面接触处,因为此处铁钉与氧气和水接触最充分,故C说法错误;
D、因为乙中铁钉锈蚀消耗了氧气,使装置内的压强减小,产生了压强差,在大气压的作用下,将丙烧杯中水部分压入导管中,故D说法正确。
故选C。
11.(2022年湖南省衡阳市中考)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点时,溶液的总质量与反应前相比减小
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【答案】C
【解析】向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉,由金属活动性顺序可知,Zn>Cu>Ag,故锌粉加入后先与AgNO3溶液反应,再与Cu(NO3)2溶液反应,据此回答问题。
A、a点表示的是锌粉与AgNO3溶液正在反应,由Zn的相对原子质量为65,Ag的相对原子质量为108可知,65份的Zn能置换出108份的Ag,故溶液质量在减小,选项正确,不符合题意;
B、b点之后随着锌粉的加入,Cu(NO3)2溶液质量开始减小,说明b点时Zn与Cu(NO3)2发生反应,且b点时AgNO3已被反应完,故溶液中不再含有AgNO3,则此时,溶液为Zn与AgNO3反应生成的Zn(NO3)2和还没有开始参与反应的Cu(NO3)2的混合溶液,选项正确,不符合题意;
C、c点表示溶液中Cu(NO3)2还没有反应完,则此时溶液中仍然存在铜离子,溶液的颜色仍为蓝色,选项错误,符合题意;
D、d点时Cu(NO3)2质量为0,说明此时Cu(NO3)2全部反应完,且此时Zn和Cu(NO3)2恰好完全反应,则此时Zn的质量也为0,故过滤得到的滤渣为Zn与AgNO3和Zn与Cu(NO3)2反应得到的Ag和Cu,选项正确,不符合题意。
故选D。
12.(2022广东中考)对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A. 对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B. 对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C. 对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D. 对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
【答案】C
【解析】A.对比①②发现变量为水,所以可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一,选项错误。
B.无法对比②③,因为有多个变量:水和氧气和二氧化碳,选项错误。
C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点,所以可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一,正确。
D.无法对比③④,因为有多个变量:二氧化碳和氧气,是否加热,选项错误。
故选:C。
13.(2022广东惠州一模)炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,判断下列说法错误的是
A.炼铁的主要原料均为混合物 B.焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
C.炼铁的主要反应是置换反应 D.炼铁最后得到的是合金
【答案】C
【解析】
A.炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等这些物质都是混合物,此选项正确;
B. 焦炭的作用是:焦炭燃烧提供能量同时焦炭在氧气不充足的条件下反应生成一氧化碳,此选项正确;
C.炼铁的主要反应是,反应物是两种化合物,不属于置换反应,此选项错误;
D. 炼铁最后得到的是含碳量为2%4.3%的生铁,生铁属于合金,此选项正确;
故选C
14.(2022江苏苏州中考)用下图所示装置进行实验,倾斜Y形管,锌粒与硫酸铜溶液接触,表面有气泡产生并析出红色物质,溶液颜色变浅,经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是( )
A. 锌粒参加的反应均为置换反应
B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+
C. 可推知金属活动性顺序:铜>锌
D. 若用银片代替锌粒,可观察到相似实验现象
【答案】A
【解析】A、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应,属于置换反应,故选项说法正确;
B、硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水,所含有的阳离子有Cu2+、H+,故选项说法错误;
C、在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,可推知金属活动性顺序:锌>铜,故选项说法错误;
D、根据金属活动性顺序表可知铜在银之前,所以银单质与硫酸铜溶液不能发生置换反应,不可观察到相似实验现象,故选项说法错误。
故选:A。
15.(2022湖南邵阳中考)在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤。下列说法正确的是( )
A. 若滤液为无色,则滤渣中一定有银和锌,可能有铜
B. 若滤液为蓝色,则滤液中一定有Cu2+、Zn2+,可能有Ag+
C. 若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定有Zn2+、Ag+,可能有Cu2+
D. 若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生,则滤渣中一定有银和铜,可能有锌
【答案】B
【解析】金属活动性锌>铜>银,在硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。
A、若滤液为无色,说明硝酸铜已完全反应,可能是锌有剩余,则滤渣中一定有银和铜,可能有锌,故选项说法错误。
B、若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,硝酸银可能有剩余,则滤液中一定有Cu2+、Zn2+,可能有Ag+,故选项说法正确。
C、若往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣含有锌,说明锌是过量的,则滤液中一定有Zn2+,不可能有Ag+、Cu2+,故选项说法错误。
D、若往滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产生,说明滤液中含有硝酸银,则滤渣中一定有银,不可能有铜、锌,故选项说法错误。
故选:B。
16.(2022浙江杭州中考)在利用黄铜(一种合金)制作机器零件的过程中会产生黄铜屑,经测定黄铜屑主要含Zn、ZnO、Cu和CuO。下列分析错误的是( )
A.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,会有气泡产生
B.将黄铜屑加入足量稀硫酸中,黄铜屑会全部溶解
C.根据黄铜屑的成分,可确定黄铜中含有锌和铜两种金属
D.根据黄铜屑与足量稀硫酸反应的现象,可比较锌和铜的金属活动性强弱
【答案】B
【解答】A、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,因此会与稀硫酸反应生成氢气;
B、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,不能与稀硫酸发生反应,故选项错误;
C、根据题目信息、ZnO,因此黄铜中含有锌和铜两种金属;
D、黄铜屑主要含Zn、Cu和CuO,Zn与稀硫酸反应生成氢气,证明Zn的活泼性强于Cu;
故选:B。
17.(2022湖北十堰中考)为了验证镁、锌、铁、铜四种金属的金属活动性强弱,某同学进行了如下实验(如图甲所示),充分反应后发现试管中均有少量固体残留。实验结束后,将三支试管中的物质全部倒入一只洁净的烧杯中,最终得到无色溶液a和固体b(如图乙所示)。由此得出以下结论:①反应前后三支试管中溶液的颜色均发生明显变化;②固体b中至少含有1种金属;③固体b中最多含有四种金属;④溶液a中至少含有2种金属离子;⑤该实验能得出4种金属的金属活动性顺序:Mg>Zn>Fe>Cu。其中正确结论的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】①第1支试管在反应前溶液为无色,稀盐酸与锌粉反应后生成氯化锌,溶液仍为无色。第2支试管在反应前溶液为无色,稀盐酸与铁粉反应后生成氯化亚铁,溶液变为浅绿色。第3支试管在反应前溶液为蓝色,镁粉与氯化铜溶液反应后生成氯化镁,溶液变为无色。由此可知,反应前后只有2支试管中溶液颜色发生了明显变化,故该条结论错误;
②当把三支试管中的物质全部倒入烧杯中后,最终得到无色溶液和固体。由此可知,溶液中的氯化亚铁和氯化铜都已完全反应,则固体b中至少含有铁和铜两种金属,故该条结论错误;
③当在甲图实验中镁粉过量时,不仅能把第3支试管中氯化铜中的铜置换出来,剩余的镁粉在倒入烧杯后,还会和氯化亚铁、氯化锌反应,把铁、锌置换出来,所以固体b中最多含有镁、锌、铁、铜四种金属,该条结论正确;
④当镁粉过量时,镁粉会和氯化铜、氯化亚铁、氯化锌反应,那么反应后的溶液只含有氯化镁一种溶质,溶液a中的金属离子只有镁离子,所以溶液a中至少含有1种金属离子。故此条结论错误;
⑤通过图甲中实验可知,锌粉与稀盐酸反应产生气泡速率比铁粉与稀盐酸反应产生气泡速率快,说明锌>铁,镁粉能把氯化铜中的铜置换出来,说明镁>铜。把三支试管中的物质全部倒入一只烧杯中最后得到无色溶液和固体,此现象无法比较镁与锌、铁的金属活动性顺序。故此条结论错误;
综上所述,故答案选A。
18.(2022上海松江区二模)向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。说法正确的是
A. 滤液中一定有Fe(NO3)2 B. 滤液的颜色呈蓝色
C. 滤渣中只有Ag、Fe D. 滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
【答案】AD
【解析】
充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,此现象说明Fe过量没有反应完,所以原混合溶液中的Cu(NO3)2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag和Fe(NO3)2溶液,所以:
A、滤液中一定有Fe(NO3)2,选项说法正确,符合题意;
B、根据上述分析,铁过量,原混合溶液中的Cu(NO3)2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag,此时溶液不可能呈现蓝色,选项说法错误,不符合题意;
C、根据上述分析可知滤渣中含有Cu、Ag、Fe,选项说法错误,不符合题意;
D、根据上述分析可知滤渣中含有Cu、Ag、Fe,选项说法正确,符合题意。
故选AD。
19.(2022年四川省凉山州中考)下列图像不能正确反映化学反应原理的是( )
A.等质量、等质量分数的稀硫酸与足量镁、铁反应
B.高锰酸钾受热分解制氧气
C.碳酸钙在高温下分解
D.向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸至过量
【答案】D
【解析】
A、等质量、等质量分数的稀硫酸与足量镁、铁反应,说明稀硫酸完全反应,所以生成氢气的质量相等,因为氢气中的氢元素全部来自于硫酸中的氢;又因为镁比铁活泼,镁消耗完等质量的稀硫酸所需的时间比铁少,故A不符合题意;
B、高锰酸钾受热分解制氧气,反应前后固体中锰元素的质量守恒,故B不符合题意;
C、碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,固体的质量随着反应的进行不断的减少,当反应完全后,固体的质量不再变化,故C不符合题意;
D、向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,稀盐酸先与氢氧化钠生成氯化钠和水,所以开始不产生二氧化碳,当把氢氧化钠完全反应后,稀盐酸再与碳酸钠反应,才产生二氧化碳气体,故D符合题意。
故选D。
20.(2022上海青浦区二模)金属X、Y、Z可以发生:
①X+YSO4=XSO4+Y;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z;③X+H2SO4=XSO4+H2↑。说法正确的是
A. 活动性顺序:X>(H)>Y>Z
B. X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag
C. X不可以是Fe
D. 若将Cu放到XSO4溶液中能置换得到X
【答案】B
【解析】
A、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,但Y与H的活动性无法比较,此选项错误;
B、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,且X、Y、Z的活动性顺序是X>Y>Z,且由方程式知X在化合物中是+2价,Y在化合物中是+2价,Z在化合物中是+1价,故X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag,此选项正确;
C、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,且由方程式知X在化合物中是+2价,X可以是Fe,此选项错误;
D、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,而铜在氢后面,则铜的活动性一定比X弱,铜不能从XSO4溶液中置换出X,此选项错误。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、填空简答题(共6小题,每空1分,共38分)
21.(5分)(2022年山东省泰安市中考)金属及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具。请用所学化学知识回答下列问题:
(1)我国神舟十三号载人飞船用的是砷化镓太阳能电池。镓在元素周期表中的信息和原子结构示意图如图所示:
镓原子核内质子数为_______,镓原子在化学反应中所形成的镓离子的符号为_______。
(2)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料一新型镁锂合金,该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能。关于该材料,下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A.该材料硬度很小
B.该材料对电磁波有屏弊作用
C.该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
(3)某同学在探究金属与盐溶液反应的实验时,向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,充分反应后,过滤,可得到滤渣和滤液。则反应后滤液的质量比反应前混合溶液的质量_______(填“增大”或“减小”):若滤渣中含有三种金属,则此时滤液中的溶质是_______(填化学式)。
【答案】(1) 31 Ga3+ (2)A (3) 减小 Mg(NO3)2和Al(NO3)3
【解析】
(1)根据元素周期表的一格可知,元素周期表一格的左上角为原子序数,中间为元素名称,右上角为元素符号,最下面为元素的相对原子质量。原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数=31;质子数=各层电子数之和= ,解得=3,最外层电子数为3小于4,在化学反应中容易失去3个电子所形成的镓离子带三个单位的正电荷,镓离子表示为Ga3+;
(2)A、合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,故说法错误;
B、该合金具有抗电磁干扰性能,对电磁波有屏弊作用,故说法正确;
C、该合金具有消噪性能,可有效的降低卫星发射时的噪音,故说法正确;
故选:A;
(3)根据金属活动性顺序 ,向铝粉和锌粉的混合物中加入一定质量的Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液,Mg(NO3)2不参与反应,铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银,待铝完全反应后,锌再与硝酸银反应生成硝酸锌和银,根据化学方程式可知,27份质量的铝与硝酸银反应生成324份质量的银,固体质量增加,溶液质量减少,根据化学方程式可知,65份质量的锌与硝酸银反应生成216分质量的银,固体质量增加,溶液质量减少,故充分反应后溶液质量减小;
若滤渣中含有三种金属,则三种金属分别是银、锌和铝,说明硝酸银量不足,只有铝与硝酸银反应,锌未参加反应,则此时滤液中的溶质是硝酸镁与硝酸铝,化学式为:Mg(NO3)2和Al(NO3)3。
22.(5分)(2022山西中考)我国西汉时期就有用胆矾湿法炼铜的记载。现阶段,这种方法在生产有色金属方面的作用越来越大。为了验证铁和硫酸铜溶液的反应,认识其反应原因,同学们设计了如下实验方案,请根据下列提示,补全实验内容:
【实验方案】
(1)实验方法:将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中。
(2)实验原理:________________________(用化学方程式表示)。
(3)实验现象:________________________。
(4)实验结论:________________________。
【问题与交流】
①该实验成功的关键是什么?(写1点)__________________。
②简述铁和硫酸铜溶液反应的微观实质________________________。
【答案】(2)
(3)铁丝表面有红色固体物质生成,溶液由蓝色变为浅绿色/铁丝表面有红色固体物质附着
(4)在金属活动顺序表中,铁位于铜的前面,或铁的金属活动性大于铜
①. 铁丝要打磨干净(合理即可)
②. 铁原子变成亚铁离子,铜离子变成铜原子(合理即可)
【解析】【实验方案】
(1)实验方法:将洁净的铁丝伸入盛有硫酸铜溶液的试管中;
(2)实验原理:铁能与硫酸铜溶液发生置换反应,方程式为:;
(3)实验现象:实验过程中随着铜被置换出来,铁丝表面有红色固体产生,溶液颜色变浅,直至变为浅绿色;
(4)实验结论:该实验证明铁的金属活动性比铜强。
【问题与交流】
①该实验成功的关键铁丝表面要打磨干净,因铁容易生锈,其表面的污物和锈会影响实验;
②铁和硫酸铜溶液反应的微观实质铁原子变为亚铁离子,铜离子变为铜原子。
23.(4分)(2022黑龙江龙东中考)下图是炼铁高炉内部的物料说明和一套工业炼铁设备模型。请分析回答问题:
(1)高炉炼铁的原理是(用化学方程式表示)_______________。
(2)高炉炼铁得到的产品是生铁,生铁和钢都是铁的合金,性能不同是因为_______________。
(3)如图副产品中的___________________又回到了高炉,副产品综合利用的好处是___________________。
【答案】(1)
(2)含碳量不同
(3)炉气(或CO、N2、CO2) ;节约能源(或减少空气污染)
【解析】(1)高炉炼铁的原理是在高温的条件下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式是。
(2)生铁的含碳量为2%~ 4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,因为含碳量不同,所以生铁和钢的性能不同。
(3)由图可知,副产品中的炉气又回到了高炉可循环利用,这样可不但可以节约能源还可以减少空气污染。
24.(8分)(2022天津中考)金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为其表面生成一层致密的薄膜,该薄膜是______(填化学式)。
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解,得到蓝色溶液。再加入铁粉充分反应,过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,则滤液中的溶质是______(填化学式)。
(3)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应,该反应的化学方程式为______。现将某铁合金(只含铁和碳)8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,得到 108.1 g 溶液,则该样品中碳的质量分数为______(结果精确到 0.1%)(根据化学方程式计算,写出计算步骤,4分)。该铁合金属于______(填“钢”或“生铁”)。
【答案】(1)Al2O3
(2)FeSO4
(3);3.4% ;生铁
【解析】(1)铝具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与氧气反应生成氧化铝,其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,该薄膜化学式是:Al2O3;
(2)向一定质量的氧化铜中加入一定量稀硫酸使其完全溶解,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,得到硫酸铜蓝色溶液。再加入铁粉充分反应,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀硫酸,有气泡冒出,说明铁粉过量,滤液中不会有硫酸铜,则滤液中的溶质是:FeSO4;
(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应方程式为:;
将某铁合金(只含铁和碳)8.7 g 放入盛有 100 g 稀盐酸的烧杯中,碳与硫酸不反应,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,恰好完全反应,得到108.1g溶液,根据差量法,溶液中增加的质量为108.1g-100g=8.1g,设铁的质量为,则有
解得
则该样品中碳的质量分数为;
由于钢的含碳量是0.03%-0.2%,生铁的含碳量是2%-4.3%,该样品的含碳量是3.4%,故该铁合金属于生铁。
25.(8分)(2022湖南湘潭中考)金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代治金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子.内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以__________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法:“熬胆矾铁金,久之亦化为铜”。即在硫酸铜溶液中加入铁,则可得到铜。该反应的化学方程式是__________,该反应属于__________反应(填基本反应类型)。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐如下图所示,泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是__________。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物,该氧化物的化学式是__________。
③反应区中,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应的化学方程式是__________,该反应中体现了碳的__________(填“还原性”或“氧化性”)。
④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因__________。
【答案】(1)单质
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ;置换
(3)①. 增大反应物接触面积,使反应更快更充分;②. CO2;③. ;还原性
④. 防止锌与氧气在温度较高时反应生成氧化锌
【解析】(1)金化学性质不活泼,在自然界中主要以单质形式存在。
(2)硫酸铜和铁反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为。该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物,是置换反应。
(3)①反应物间接触面积越大,反应越快越充分。所以先将其粉碎的目的是增大反应物接触面积,使反应更快更充分。
②化学反应前后元素的种类不变,氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。所以另一种氧化物为二氧化碳,化学式CO2。
③反应物是氧化锌和碳,生成物是锌和二氧化碳,反应条件是高温,所以化学方程式为。该反应中碳得到氧,体现了还原性。
④化学变化有新物质生成,则冷却后取出是避免发生反应,“毁罐”取锌,锌会与空气接触。则可能原因是防止锌与氧气在温度较高时反应生成氧化锌。
26.(8分)(2022贵州贵阳中考)金属材料的使用与生产、生活和社会发展密切相关。
(1)金属冶炼。利用CO与Fe2O3的反应炼铁,反应的化学方程式为 。
(2)金属材料的使用和保护。
①“贵州桥梁”闻名世界。桥梁建造中使用大量钢材作支架,钢是铁的合金,钢的硬度比纯铁的
(填“大”或“小”)
②铁制品在潮湿的空气里容易生锈,防止铁生锈的措施有 。铁也易被酸腐蚀,写出铁与盐酸反应的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
(3)比较Zn、Fe、Cu的金属活动性。
①将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应的示意图如图所示,分析可知,实验中发生反应的化学方程式为 ,可得结论: 。
②在上述实验中继续添加一定量硫酸铜溶液,微粒种类和数量的变化情况为 时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。
【答案】
(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(2)①大;
②刷漆、涂油等;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;置换反应;
(3)①Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu;Zn>Cu,Zn>Fe;
②铁原子数目减少,生成亚铁离子,铜离子数目减少,铜原子数目增多。
【解析】(1)高温条件下CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(2)①钢是合金,硬度比纯铁大;
②铁与水、氧气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,防止铁生锈的措施是:刷漆、涂油等;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,该反应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,属于置换反应;
(3)①反应的示意图可知,铁原子数目没有发生改变,锌原子数目减少,生成锌离子,铜离子数目减少,生成铜原子,是锌置换硫酸铜中的铜,说明金属活动性:Zn>Cu,Zn>Fe,化学方程式为:Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu;
②铁原子数目减少,生成亚铁离子,铜离子数目减少,铜原子数目增多时,可得结论:金属活动性Zn>Fe>Cu。
三、实验题(共2小题,共14分)
28.(5分)(2022河北中考)根据如图所示的实验回答问题。
甲是粗盐提纯实验中的过滤操作。仪器的名称是 ______;若过滤后所得溶液仍然浑浊,可能的原因是 ______。
乙是金属化学性质的实验。实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是 ______;步骤中观察到铝丝表面的现象是 ______。设计该实验的依据是 ______。
【答案】(1)漏斗;滤纸破损 (2)除去铝丝表面的氧化铝薄膜;覆盖一层红色物质 ;三种金属的活动性顺序是铝铜银
【解析】仪器的名称是漏斗。
过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊、液面高于滤纸的边缘会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊或盛接滤液的烧杯不干净等。
铝丝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,实验前先用砂纸打磨铝丝的目的是除去铝丝表面的氧化铝薄膜。
铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,反应后所得溶液为硝酸铜溶液,步骤中铝能与硝酸铜溶液反应生成硝酸铝溶液和铜,观察到铝丝表面的现象是覆盖一层红色物质;设计该实验的依据是三种金属的活动性顺序是铝铜银。
24.(9分)(2022山东烟台中考)学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是 。试管③中反应的化学方程式是 。
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱
(填“能”或“不能”)。
【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 (填化学式)。
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【作出猜想】小明的猜想:银、铜、铁、锌
你的猜想:猜想Ⅰ ;
猜想Ⅱ:银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述的实验现象分析,小明的猜想不正确的原因是 。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量滤渣样品, 。 |
。 |
猜想Ⅱ正确 |
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑 。
【答案】(1)有红色固体生成,溶液由蓝色变为浅绿色;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(2)能;
(3)Zn(NO3)2、Fe(NO3)2;
(4)【作出猜想】银、铜;
【分析思考】锌与硝酸亚铁不能共存;
【进行实验】加入稀盐酸(合理即可);有气泡生成(合理即可);
【反思交流】反应物是否有剩余。
【解析】
(1)试管①中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,故观察到的实验现象是有红色固体生成,溶液由蓝色变为浅绿色;试管③中铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式是Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(2)试管①中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,说明铁比铜活泼,试管②中锌与硝酸亚铁反应,说明锌比铁活泼,试管③中铜和硝酸银反应说明铜比银活泼,故通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性锌>铁>铜>银;
(3)将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。说明滤液中无硝酸银和硝酸铜,硝酸亚铁溶液是浅绿色,硝酸锌肯定有,由此判断滤液中含有的溶质是硝酸锌和硝酸亚铁,化学式分别为Zn(NO3)2、Fe(NO3)2;
(4)【作出猜想】由于滤液中无硝酸铜和硝酸银,则银和铜都被置换出来,滤渣中肯定有银和铜,铁可能有,故你的猜想:猜想Ⅰ是银、铜;
【分析思考】小明的猜想不正确,滤渣中肯定没有锌,因为锌能与硝酸亚铁反应,即锌与硝酸亚铁不能共存;
【进行实验】猜想Ⅱ正确,即有铁,铁与盐酸反应生成氢气,故取少量滤渣样品,加入稀盐酸,有气泡生成,猜想Ⅱ正确(合理即可);
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否有剩余。
四、探究题(8分)
51.(8分)(2022年云南省中考)金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验,其应用推动了社会的发展。
(1)下列实验中,铜片上的白磷燃烧,说明铜具有___________性:黄铜片和纯铜片相互刻画,纯铜片上留下刻痕,说明黄铜的硬度比纯铜的硬度___________(填“大”或“小")。
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈,写出一种防止铁制品生锈的具体方法___________。
(3)春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)和一氧化碳反应炼铁的化学方程式为____________。
(4)某同学对含Cu(NO3)2、AgNO3、M(NO3)2的混合溶液进行探究,流程如下(M表示一种金属元素):
根据实验探究流程,回答下列问题:
①气体X的化学式为___________。
②金属Fe、Cu、Ag、M的活动性由强到弱的顺序是___________。
③滤液D中所含溶质的成分可能有___________种情况(2分)。
【答案】(1) 导热 大 (2)铁制品表面喷漆(合理即可)
(3) (4) H2 M>Fe>Cu>Ag 3或三
【解析】
(1)铜片上的白磷燃烧,说明铜具有导热性;黄铜片和纯铜片相互刻画,纯铜片上留下刻痕,说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
(2)防止铁制品生锈的方法:喷漆、刷油等,合理即可。
(3)赤铁矿和一氧化碳反应炼铁,是一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,方程式为:。
(4)①无论加入铁是否过量,固体加一定是金属(混合物),而金属能与稀盐酸发生反应产生气体,则气体X一定是氢气(H2)。
②铁一定会与硝酸银、硝酸铜发生置换,所以滤液A中一定含硝酸亚铁,而加入过量的M后过滤可得到无色滤液,则M活动性一定比铁强,根据已学知识金属活动性Fe>Cu>Ag,所以金属Fe、Cu、Ag、M的活动性由强到弱的顺序是,M>Fe>Cu>Ag。
③结合小问②固体甲加入稀盐酸产生气体,则滤液A溶质为Fe(NO3)2、M(NO3)2,加入过量固体乙,则固体乙是M和铁,再加入一定量的硝酸银溶液过滤,若硝酸银过量,则滤液D溶质为Fe(NO3)2、M(NO3)2、AgNO3,若硝酸银不足,则滤液D溶质为M(NO3)2,或Fe(NO3)2、M(NO3)2,综上共有3种情况。