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1、素養(yǎng)全練9　金屬和金屬材料 一、夯實(shí)基礎(chǔ) 1.(2018·湖南邵陽(yáng)中考)2018年3月9日,特朗普正式簽署關(guān)稅令“對(duì)進(jìn)口鋼鐵和鋁分別征收25%的關(guān)稅”,這一做法嚴(yán)重違反國(guó)際貿(mào)易規(guī)則,嚴(yán)重?fù)p害我國(guó)利益。下列選項(xiàng)中不屬于合金的是(　　) A.鋼 B.金剛石 C.焊錫 D.黃銅 答案:B 解析:A項(xiàng),鋼是鐵合金,其中含有少量的碳等雜質(zhì);B項(xiàng),金剛石是碳單質(zhì),不屬于合金,錯(cuò)誤;C項(xiàng),焊錫是錫和鉛的合金;D項(xiàng),黃銅是銅和鋅的合金。 2.(2018·遼寧本溪中考)關(guān)于金屬及合金的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.合金中至少含有兩種金屬元素 B.生鐵和鋼是常見(jiàn)的鐵合金 C.黃銅的硬度比純銅的硬度大

2、 D.焊錫的熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)低 答案:A 3.(2018·湖南長(zhǎng)沙中考)2018年5月我國(guó)自主建造的第一艘航母下海,為保證航母的使用壽命,下列防銹措施不可行的是(　　) A.用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造航母零部件 B.刷防銹漆 C.船體表面鍍一層黃金 D.給某些部位涂油 答案:C 解析:雖然黃金的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但是其價(jià)格昂貴且密度過(guò)大,措施不可行。 4.(2018·江蘇連云港中考)已知:金屬X在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng),而金屬Y和Z不能;將Y、Z分別投入稀鹽酸中,Y溶解并產(chǎn)生氣泡,Z無(wú)變化。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.X氧化物的化學(xué)式只能表示為XO B.Y能將X從它

3、的鹽溶液中置換出來(lái) C.Z在自然界中只能以單質(zhì)形式存在 D.三種金屬的活動(dòng)性順序:X>Y>Z 答案:D 解析:A項(xiàng),鋁在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Al2O3,不正確;B項(xiàng),金屬X在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng),而金屬Y和Z不能,說(shuō)明X比Y和Z活潑,因此Y不能將X從它的鹽溶液中置換出來(lái),不正確;C項(xiàng),Z在自然界中可能以單質(zhì)形式存在,也可能以化合物形式存在,例如銅不能和稀鹽酸反應(yīng),但是銅礦石中的銅以化合物形式存在,不正確;D項(xiàng),由A項(xiàng)分析可知X比Y、Z活潑,將Y、Z分別投入稀鹽酸中,Y溶解并產(chǎn)生氣泡,Z無(wú)變化,說(shuō)明Y比Z活潑,因此三種金屬的活動(dòng)性順序:X>Y>Z,正確。 5.金屬與鹽酸

4、反應(yīng)的示意圖如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(　　) 金屬與稀鹽酸反應(yīng) A.實(shí)驗(yàn)室可用銅和稀鹽酸制氫氣 B.四種金屬中活動(dòng)性最強(qiáng)的是鎂 C.鐵可以把鋅從硫酸鋅溶液中置換出來(lái) D.鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑ 答案:B 解析:在金屬活動(dòng)性順序中,銅排在氫后面,所以銅和稀鹽酸不反應(yīng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)漫畫(huà)中四種金屬的表現(xiàn)可知:Mg最活潑,Zn次之,Fe再次之,Cu最穩(wěn)定,故B項(xiàng)正確;鐵的活動(dòng)性弱于鋅的,鐵不能和硫酸鋅溶液反應(yīng)置換出鋅,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,正確的化學(xué)方程式為Fe+2HClFeCl2+H2↑,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.

5、(2018·湘西州中考)已知化學(xué)反應(yīng):X+YSO4Y+XSO4,根據(jù)此反應(yīng)信息判斷正確的是(　　) A.X的金屬活動(dòng)性比Y強(qiáng) B.Y的金屬活動(dòng)性比X強(qiáng) C.X一定是金屬鐵 D.Y一定是金屬銅 答案:A 解析:A項(xiàng),由方程式可知,X能將Y從其鹽溶液中置換出來(lái),說(shuō)明了X的金屬活動(dòng)性比Y強(qiáng),正確;B項(xiàng),由上述分析可知,Y的金屬活動(dòng)性比X弱,錯(cuò)誤;C項(xiàng),X可能是金屬鐵,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Y可能是金屬銅,錯(cuò)誤。 7.(2018·山東濰坊中考)下列屬于置換反應(yīng)的是(　　) A.2H2O2H2↑+O2↑ B.S+O2SO2 C.NaOH+HClNaCl+H2O D.2Al+6HCl2AlCl

6、3+3H2↑ 答案:D 解析:A項(xiàng),2H2O2H2↑+O2↑,該反應(yīng)符合“一變多”的特征,屬于分解反應(yīng),錯(cuò)誤。B項(xiàng),S+O2SO2,該反應(yīng)符合“多變一”的特征,屬于化合反應(yīng),錯(cuò)誤。C項(xiàng),NaOH+HClNaCl+H2O,該反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應(yīng),屬于復(fù)分解反應(yīng),錯(cuò)誤。D項(xiàng),2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),屬于置換反應(yīng),正確。 8.(2017·廣東廣州中考)化學(xué)小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了下圖所示實(shí)驗(yàn)方案。 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.由實(shí)驗(yàn)甲可知金屬活

7、動(dòng)性:Al>Cu B.由實(shí)驗(yàn)乙可知金屬活動(dòng)性:Cu>Ag C.由實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙可知金屬活動(dòng)性:Al>Cu>Ag D.如將實(shí)驗(yàn)甲中的CuSO4溶液改為CuCl2溶液,則不能完成本實(shí)驗(yàn)探究 答案:D 解析:由實(shí)驗(yàn)甲將鋁絲插入硫酸銅溶液中,鋁絲表面會(huì)有紅色物質(zhì)出現(xiàn),可知金屬活動(dòng)性:Al>Cu,故A項(xiàng)正確;由實(shí)驗(yàn)乙將銅絲插入硝酸銀溶液中,銅絲表面會(huì)有銀白色物質(zhì)出現(xiàn),可知金屬活動(dòng)性:Cu>Ag,故B項(xiàng)正確;由實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙可知金屬活動(dòng)性:Al>Cu>Ag,故C項(xiàng)正確;在金屬活動(dòng)性順序中,位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái),將實(shí)驗(yàn)甲中的CuSO4溶液改為CuCl2溶液能完成本實(shí)

8、驗(yàn)探究,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.(2018·遼寧本溪中考)下圖是與鐵的性質(zhì)有關(guān)的部分實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答。 (1)A中鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　,集氣瓶中預(yù)先放少量水的目的是　　　　　　　。? (2)B是探究鐵釘銹蝕條件的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比①③試管中的現(xiàn)象,可知鐵釘生銹需要與　　　　　　　接觸。寫(xiě)出一種日常生活中防止鐵制品銹蝕的方法　　　　。? (3)已知錳(Mn)的金屬活動(dòng)性介于鎂和鋅之間,如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵和錳的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑噭┙M是　　　　(填字母)。? A.Mn　FeSO4溶液 B.Mn　Fe　MgSO4溶液 C.Mn　Fe　ZnSO4溶液

9、 答案:(1)3Fe+2O2Fe3O4　防止生成物熔化濺落下來(lái)炸裂集氣瓶　(2)水　噴漆　(3)AC 解析:(1)鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4,為防止生成物熔化濺落下來(lái)炸裂集氣瓶,集氣瓶中預(yù)先加少量水或沙。(2)①中的鐵釘與氧氣和水同時(shí)接觸發(fā)生了銹蝕,而③中的鐵釘只與氧氣接觸沒(méi)有銹蝕,通過(guò)對(duì)比①③試管中的現(xiàn)象,可知鐵釘生銹需要與水接觸;鐵制品生銹的條件是同時(shí)與空氣和水直接接觸,所以在鐵制品表面涂油、覆蓋油漆或在表面鍍一層抗腐蝕的金屬等,都可以起到防銹的作用。(3)A.Mn能置換出FeSO4溶液的鐵,說(shuō)明錳比鐵活潑,故正確;B.Mn、Fe均不能與M

10、gSO4溶液反應(yīng),無(wú)法證明,故錯(cuò)誤;C.Mn能置換出ZnSO4溶液中的鋅,鐵不能,說(shuō)明了活動(dòng)性:Mn>Zn>Fe,故正確。 10.(2018·陜西中考)人類文明進(jìn)步與金屬材料發(fā)展關(guān)系十分密切。 (1)鋁合金被廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、高鐵等,這是因?yàn)殇X合金具有　　　　　　、質(zhì)量輕、耐腐蝕等特性。? (2)化學(xué)興趣小組為了鑒別某黃色金屬是黃金還是黃銅(銅鋅合金),設(shè)計(jì)了如下方案: ①取樣,在空氣中加熱　②取樣,加入硝酸銀溶液?、廴?加入硫酸鋅溶液 其中不合理的是　　　　　　(填序號(hào))。某同學(xué)提出還可以用稀硫酸鑒別,他所依據(jù)的反應(yīng)原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。

11、? 答案:(1)強(qiáng)度高 (2)③　Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 解析:(1)鋁合金被廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、高鐵等,這是因?yàn)殇X合金具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等特性。(2)①取樣,在空氣中加熱,黃銅中的銅在加熱條件下生成黑色的氧化銅,黃金則不能,可以鑒別。②取樣加入硝酸銀溶液,鋅和銅均能與硝酸銀溶液反應(yīng)置換出銀白色的銀,黃金則不能,可以鑒別。③取樣,加入硫酸鋅溶液,鋅、銅、金均不能與硫酸鋅溶液反應(yīng),不能鑒別。某同學(xué)提出還可以用稀硫酸鑒別,是因?yàn)殇\能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。 二、提高能力 1.(2018·安徽安慶四中模擬)某同

12、學(xué)根據(jù)銅綠的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金屬銅銹蝕的條件除有水和二氧化碳外,還必須有氧氣。為證明“必須有氧氣”,需要進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)中的(　　) A.甲和乙 B.甲和丁 C.甲和丙 D.丙和丁 答案:A 解析:甲試管的銅片與氧氣、水和二氧化碳同時(shí)接觸發(fā)生了銹蝕;乙中的銅片與二氧化碳和水接觸,沒(méi)有銹蝕,說(shuō)明銅的銹蝕必須有氧氣;丙中的銅片與二氧化碳和氧氣接觸,沒(méi)有銹蝕,說(shuō)明銅的銹蝕必須有水;丁中的銅片與氧氣和水接觸沒(méi)有銹蝕,說(shuō)明銅的銹蝕必須有二氧化碳。 由以上分析可知,通過(guò)實(shí)驗(yàn)甲與乙的對(duì)比得出:銅的銹蝕必須有氧氣參與。 2.(2018·四川自貢中考)現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金

13、屬,分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價(jià)均為+2價(jià))。則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A.金屬活動(dòng)性:乙>甲>丙 B.生成氫氣的質(zhì)量:甲>乙>丙 C.相對(duì)原子質(zhì)量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的質(zhì)量:甲>乙>丙 答案:C 解析:A項(xiàng),由氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖,等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬,至完全反應(yīng),乙用的時(shí)間少,丙用的時(shí)間多,由金屬的活動(dòng)性越強(qiáng),與酸反應(yīng)的速率越快,則金屬活動(dòng)性順序乙>甲>丙,正確。B項(xiàng),等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬,分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中,分別與足量稀硫酸反應(yīng)生成正二價(jià)金

14、屬的硫酸鹽和氫氣,由氫氣質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖,向橫坐標(biāo)作垂線,找出同一時(shí)間,與斜線的交點(diǎn)越高,則產(chǎn)生的氫氣越多,甲高于乙,乙高于丙,則至完全反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量甲>乙>丙,正確。C項(xiàng),由于化合價(jià)相同,產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量與金屬的相對(duì)原子質(zhì)量成反比,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量越多,說(shuō)明該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小,則相對(duì)原子質(zhì)量丙>乙>甲,錯(cuò)誤。D項(xiàng),由質(zhì)量守恒定律,生成氫氣的質(zhì)量來(lái)自于硫酸中氫元素的質(zhì)量,生成氫氣的質(zhì)量越多,消耗的硫酸的質(zhì)量越多,消耗硫酸的質(zhì)量:甲>乙>丙,正確。 3.(2018·安徽安慶一模)我們?cè)诔羞M(jìn)行購(gòu)物時(shí),手推車是常用的工具。請(qǐng)完成下列各題: (1)如圖所標(biāo)示的超市手推車各部件中,屬

15、于金屬材料的是　　　　　(寫(xiě)出1種即可,下同),屬于有機(jī)合成材料的是　　　　　　。? (2)車籃一般用鋁合金而不用純鋁制造的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)手推車的生鐵支架在潮濕的空氣中會(huì)生銹,用稀硫酸除鐵銹(Fe2O3)的原理是　　　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。? (4)利用鐵生銹的原理在食品工業(yè)上還有應(yīng)用。如“納米α-Fe粉”可以用于食品保鮮,稱之為“雙吸劑”,它能夠吸收空氣中的水分和氧氣,若用化學(xué)方法檢驗(yàn)使用一段時(shí)間后的“雙吸劑”是否完全失效,寫(xiě)出檢驗(yàn)方法:　。? 答案:(1)鋁合金車籃(或生鐵支架)　塑料把手(或橡膠滑輪) (2)鋁合金比純鋁的

16、機(jī)械性能更好 (3)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O (4)加稀鹽酸,無(wú)氣泡生成則完全失效 解析:(1)金屬單質(zhì)及合金都屬于金屬材料,所以鋁合金車籃、生鐵支架屬于金屬材料,有機(jī)合成材料包括塑料、合成纖維和合成橡膠,所以塑料把手、橡膠滑輪屬于有機(jī)合成材料。(2)鋁合金比純鋁的機(jī)械性能更好,所以車籃一般用鋁合金而不用純鋁制造。(3)鐵銹的主要成分是氧化鐵,能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,化學(xué)方程式為Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。(4)鐵粉完全氧化后與酸反應(yīng)不會(huì)生成氫氣。故檢驗(yàn)方法是加稀鹽酸,無(wú)氣泡生成則完全失效。 4.(2018·河南中考)如圖裝置可

17、以做CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體生成物。已知由一氧化碳發(fā)生裝置得到的CO中混有雜質(zhì)CO2和H2O。 (1)寫(xiě)出B裝置玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　。? (2)從環(huán)保角度考慮,請(qǐng)寫(xiě)出一種尾氣處理方法:　　　　　　。? (3)若沒(méi)有A裝置,則該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到檢驗(yàn)氣體生成物的目的,請(qǐng)說(shuō)明原因:　　　　　　　。? 答案:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)在裝置C的短導(dǎo)管處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈 (3)無(wú)法證明使澄清石灰水變渾濁的氣體是否來(lái)自于反應(yīng)后新生成的 解析:(1)裝置B中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳

18、,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(2)尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w,為了防止直接排放造成空氣污染,所以要在裝置C的短導(dǎo)管處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈。(3)裝置A可以除去原氣體中混有的少量的二氧化碳,若沒(méi)有A裝置,則無(wú)法證明使澄清石灰水變渾濁的氣體是否來(lái)自于反應(yīng)后新生成的。 5.(2018·湖南長(zhǎng)沙中考)小英同學(xué)用某鐵合金樣品做了如下實(shí)驗(yàn):稱量11.4 g樣品,放入質(zhì)量為40 g的燒杯中,再往燒杯中加入200 g稀硫酸,恰好完全 反應(yīng)(雜質(zhì)不與酸反應(yīng),也不溶于水)。反應(yīng)完畢后稱量,燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為251 g。求: (1)反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為　　　　　　 g;?

19、(2)所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。 答案:(1)由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量是11.4 g+40 g+200 g-251 g=0.4 g (2)設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 98 2 x 0.4 g 982=x0.4g x=19.6 g 所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6g200g×100%=9.8% 答:所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%。 三、創(chuàng)新拓展 (2018·江蘇無(wú)錫中考)已知:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O為探究銅和濃硫酸的反應(yīng)及生成的二氧化硫氣體的部分性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)

20、驗(yàn)(圖中脫脂棉團(tuán)蘸有紫色石蕊溶液)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.與鼓氣球相連接的導(dǎo)管需插入濃硫酸中 B.該裝置便于控制銅和濃硫酸反應(yīng)的發(fā)生和停止 C.銅絲繞成螺旋狀是為了加快銅和濃硫酸的反應(yīng) D.實(shí)驗(yàn)中可觀察到脫脂棉團(tuán)變紅 答案:A 解析:A項(xiàng),與鼓氣球相連接的導(dǎo)管不能插入濃硫酸中,這是因?yàn)楣臍獾哪康氖菫榱耸狗磻?yīng)生成的二氧化硫全部導(dǎo)出,不正確;B項(xiàng),通過(guò)上下移動(dòng)粗銅絲能使銅和濃硫酸隨時(shí)接觸或分離,從而使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止,該裝置便于控制銅和濃硫酸反應(yīng)的發(fā)生和停止,正確;C項(xiàng),銅絲繞成螺旋狀是為了增大反應(yīng)物接觸面積,從而加快銅和濃硫酸的反應(yīng),正確;D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)中,二氧化硫能和紫色石蕊溶液中的水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸顯酸性,能使石蕊溶液變紅色,因此可觀察到脫脂棉團(tuán)變紅,正確。 6