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階段檢測(四)　金屬和金屬材料　溶液 (時間:45分鐘　分值:60分) 可能用到的相對原子質量:H—1　Zn—65 一、選擇題(本大題包括10小題,每題2分,共20分。每小題的4個備選答案中只有1個答案符合題意,請將選出的選項序號填入題后的括號內) 1.物質的性質決定其用途,下列因果關系不成立的是 (　　) A.洗潔精具有乳化功能,用于去除油污 B.磷燃燒能產生白煙,用于制作煙幕彈 C.鎢的熔點高且能導電,用于制作白熾燈絲 D.鐵的活動性比鋁弱,鐵制品比鋁制品在空氣中更耐腐蝕 答案:D 解析:洗潔精具有乳化功能,能將油污分散成細小的液滴易于洗滌,故A正確;磷燃燒時會產生大量的白煙,可以用于制作煙幕彈,故B正確;鎢的熔點很高,可以用于制作白熾燈絲,故C正確;鋁在空氣中表面易形成氧化鋁保護膜,而鐵生銹生成的鐵銹是疏松多孔的結構,易于吸水,加快鐵的銹蝕,故D錯誤。 2.(xx江蘇蘇州中考)下列關于溶液的說法中,正確的是(　　) A.泥土加入水中,振蕩后可以形成溶液 B.蔗糖溶液上半部分溶液的甜度低于下半部分溶液的甜度 C.氫氧化鈉溶液能導電,因為溶液中有較多自由移動的離子 D.氯化鈉飽和溶液中不能再溶解少量硝酸鉀晶體 答案:C 解析:在一定條件下溶質分散到溶劑中形成的均一穩(wěn)定的混合物屬于溶液,泥水不均一、不穩(wěn)定,屬于懸濁液,故A錯;溶液具有均一性,蔗糖溶液上半部分溶液的甜度等于下半部分溶液的甜度,故B錯;溶液能導電的原因:具有自由移動的帶電的離子,氫氧化鈉溶液能導電,因為溶液中有較多自由移動的鈉離子和氫氧根離子,故C正確;飽和溶液只是對于某一溶質來說的,對其他物質可以再溶解,所以氯化鈉飽和溶液中能再溶解少量硝酸鉀晶體,故D錯。 3.(xx四川廣安中考)下列現(xiàn)象和事實,可用金屬活動性作出合理解釋的是(　　) ①相同幾何外形的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應,鎂反應更劇烈,說明鎂比鋁的金屬活動性強　②用硫酸銅、石灰水配制農藥波爾多液時,不能用鐵制容器盛放?、郾M管金屬的種類很多,但在自然界中,僅有少數(shù)金屬(銀、鉑、金)以單質形式存在?、芙饘黉X比金屬鋅更耐腐蝕,說明鋅比鋁的金屬活動性強 A.①②③ B.①② C.③④ D.①②③④ 答案:A 解析:①鎂的活動性比鋁強,活動性越強與酸反應越劇烈,所以相同幾何外形的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應,鎂反應更劇烈,故正確;②鐵的活動性比銅強,所以鐵能將硫酸銅中的銅置換出來,故不能用鐵桶來配制波爾多液,故正確;③大多數(shù)金屬比較活潑在自然界中不能以單質的形式存在,僅有少數(shù)金屬例如銀、鉑、金,化學性質穩(wěn)定,以單質形式存在,故正確;④金屬鋁更耐腐蝕是由于其化學性質活潑,在常溫下就可以和氧氣反應而形成致密的氧化鋁薄膜,從而阻止進一步氧化,而不是說明鋅的活動性比鋁強,故錯誤。 4.(xx海南中考)英國化學家亨利卡文迪許是燃素說的信仰者。1766年,他用鐵、鋅、錫等六種金屬與稀硫酸、稀鹽酸作用制得“可燃空氣”,并將其表示為 燒渣+?金屬　　+酸=燒渣+酸+鹽　　?“可燃空氣” 用所學化學知識判斷,下列說法正確的是(　　) A.“可燃空氣”是從金屬中分解出來的 B.上述六種金屬包括銅 C.“可燃空氣”可以用排水集氣法收集 D.上述反應屬于復分解反應 答案:C 解析:A項,“可燃空氣”是金屬從酸中置換出來的,錯誤;B項,銅的金屬活動性順序排在氫之后,不會與酸反應生成氫氣,錯誤;C項,“可燃空氣”難溶于水,可以用排水集氣法收集,正確;D項,金屬和酸生成氫氣的反應屬于置換反應,錯誤。 5.國產大飛機C919機殼采用了先進的鋁鋰合金材料,已知金屬鋰(Li)的活動性比鋁強。下列有關說法錯誤的是(　　) A.鋁鋰合金硬度大、密度小 B.鋁在空氣中表面會形成致密的氧化膜 C.鋰能與鹽酸反應,放出熱量、生成氫氣 D.鋰能與氧氣反應,生成的Li2O中Li顯+2價 答案:D 解析:A項,由題意可知,國產大飛機C919機殼采用了先進的鋁鋰合金材料,說明了鋁鋰合金硬度大、密度小。故A正確;B項,鋁在空氣中表面會形成致密的氧化膜,所以鋁的耐腐蝕性強,故B正確;C項,由題意可知,鋰(Li)的活動性比鋁強,所以鋰能與鹽酸反應,放出熱量、生成氫氣,故C正確;D項,在Li2O中,由于氧顯-2價,可推出Li顯+1價,故D錯誤。 6.(xx遼寧葫蘆島中考)要驗證Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性順序,同學們設計了以下四個實驗。你認為其中不需要進行的是(　　) A.將鋅片放入稀硫酸中 B.將銅片放入稀硫酸中 C.將銅片放入硝酸銀溶液中 D.將鋅片放入硝酸銀溶液中 答案:D 解析:A實驗說明鋅在氫的前面,B實驗說明銅在氫的后面,C實驗說明銀在銅的后面,D實驗說明鋅在銀的前面,所以由A、B、C就可以比較三種金屬的活動性順序,所以不需要的實驗是D。 7.(xx江西中考)進行“一定溶質質量分數(shù)的氯化鈉溶液的配制”實驗活動常出現(xiàn)以下錯誤操作,其中不影響所配溶液濃度的是(　　) 答案:D 解析:A項,氯化鈉放在右盤,會造成實際所取的溶質的質量偏小,則使溶質質量分數(shù)偏小,錯誤;B項,氯化鈉撒出,會造成實際所取的溶質的質量偏小,則使溶質質量分數(shù)偏小,錯誤;C項,用量筒量取水時,俯視液面,讀數(shù)比實際液體體積大,會造成實際量取的水的體積偏小,則使溶質質量分數(shù)偏大,錯誤;D項,溶液具有均一性,將配制好的溶液轉移到試劑瓶時,有液體濺出,溶質質量分數(shù)不變,正確。 8.(xx四川自貢中考)如表是不同溫度時硝酸鉀的溶解度,有關說法正確的是(　　) 溫度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169 246 A.20 ℃時,100 g水中溶解的硝酸鉀越多溶解度就越大 B.40 ℃時,100 g硝酸鉀飽和溶液中含有硝酸鉀63.9 g C.100 ℃的水能溶解的硝酸鉀一定比80 ℃的水能溶解的硝酸鉀多 D.0 ℃的硝酸鉀飽和溶液一定比60 ℃的硝酸鉀飽和溶液的溶質質量分數(shù)小 答案:D 解析:A項,20℃時,硝酸鉀的溶解度是一定的,是100克水中最多溶解的質量,不是溶解的硝酸鉀越多溶解度就越大,錯誤;B項,40℃時,163.9克硝酸鉀飽和溶液中含有硝酸鉀63.9克,錯誤;C項,100℃的水能溶解的硝酸鉀不一定比80℃的水能溶解的硝酸鉀多,因為沒有說明水的質量,錯誤;D項,0℃的硝酸鉀的溶解度比60℃的硝酸鉀的溶解度小,因此0℃的硝酸鉀飽和溶液一定比60℃的硝酸鉀飽和溶液的溶質質量分數(shù)小,正確。 9.(xx山東濰坊中考)升溫、增大濃度、加大壓強和使用催化劑均可以提高化學反應速率?，F(xiàn)把鎂條投入盛有稀鹽酸的試管中,試管外壁發(fā)燙。產生氫氣的速率變化情況(v)和反應進行的時間(t)的關系如圖所示,則下列說法不正確的是(　　) A.反應過程中溶液的pH逐漸增大 B.t1~t2速率變化的主要原因是反應物的量較多 C.t2~t3速率變化的主要原因是鹽酸的濃度逐漸減小 D.t1~t2速率變化的主要原因是反應放熱使溶液溫度升高 答案:B 解析:A項,反應過程中溶液的pH逐漸增大,這是因為隨著反應進行,鹽酸濃度減小,酸性減弱,正確;B項,t1~t2速率變化的主要原因不是反應物的量較多,而是反應放熱使反應溫度升高,反應速率增大,不正確;C項,t2~t3速率變化的主要原因是鹽酸的濃度逐漸減小,正確;由B項分析可知,D項說法正確。 10.(xx廣西梧州中考)如圖是a、b、c三種物質的溶解度曲線,下列說法錯誤的是(　　) A.t2℃時,溶解度:a=b>c B.隨溫度的升高,c物質的溶解度減小 C.t3℃時,將30克a加入50克水中可以得到80克溶液 D.t1℃時,a的飽和溶液和c的飽和溶液的溶質質量分數(shù)相等 答案:C 解析:通過分析溶解度曲線可知,t2℃時,溶解度:a=b>c,故A正確;隨溫度的升高,c物質的溶解度減小,故B正確;t3℃時,a物質的溶解度是50g,所以將30ga加入50g水中可以得到75g溶液,故C錯誤;t1℃時,a、c物質的溶解度相等,所以a的飽和溶液和c的飽和溶液的溶質質量分數(shù)相等,故D正確。 二、填空題(本大題包括5小題,共34分) 11.(7分)看圖回答下列問題: (1)上述金屬制品,利用其導熱性的是　　　(填序號),A圖中用到的合成材料是　　　　　　　。 (2)鋼鐵是常用的金屬材料,寫出工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)煉鐵的主要化學方程式:　　　　　　　　　　　　　。 (3)鋁制品比鐵制品具有更好的抗腐蝕性能,原因是　　　　　　　　　　　　(結合化學方程式進行解釋)。 (4)鐵制水龍頭易生銹,寫一條能防止鐵制品生銹的方法　　　　　　　　　　　。 答案:(1)B　塑料　(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2　(3)4Al+3O22Al2O3　(4)在水龍頭表面涂刷油漆(或其他合理答案) 12.(7分)探究學習小組在制作“葉脈書簽”時,需要將樹葉放在質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液中煮沸,如圖1所示為該小組配制10%的氫氧化鈉溶液的操作過程: (1)圖1中儀器a的名稱是　　　　　,寫出該儀器的另一種用途:　　　　　　　　　　。 (2)操作B中,必須將氫氧化鈉固體放在　　　　里,并置于托盤天平　　　　盤(填“左”或“右”)進行稱量。 (3)操作D中,用量筒量取所需體積的蒸餾水時還用到　　　　　　　(填寫儀器名稱),某同學在讀取量筒讀數(shù)時的視線如圖2所示,若其他操作正確,則會造成所配制氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)　　　　　(填寫“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (4)制作“葉脈書簽”結束后,劉強同學想繼續(xù)測定廢液的酸堿度,下列用品不需要的是　　　(填寫字母標號)。 a.玻璃棒　b.pH試紙　c.酚酞溶液　d.白瓷板(或玻璃片) 答案:(1)燒杯　作反應容器　(2)玻璃器皿　左 (3)膠頭滴管　偏小　(4)c 13.(6分)我國有豐富的鈦鐵礦資源,鈦鐵礦的主要成分是鈦酸亞鐵(FeTiO3),利用鈦鐵礦可以提取金屬鈦。金屬鈦和鎂化學性質很活潑,除了與氧氣反應,還可以與氮氣、二氧化碳等反應。以下為某化工企業(yè)從鈦鐵礦中提取金屬鈦的流程示意圖,請回答下列問題: (1)鈦酸亞鐵(FeTiO3)中鈦元素的化合價為　　　　　價。 (2)①中反應為2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO,則X為　　　　　。 (3)②中為使原料全部轉化為甲醇,理論上CO和H2投料的質量比為　　　　　。 (4)③中發(fā)生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該反應在下列哪種環(huán)境中進行?　　　(填序號)。 A.稀有氣體中　　B.空氣中　C.氮氣中　　D.二氧化碳中 答案:(1)+4　(2)FeCl3　(3)7∶1 (4)TiCl4+2MgTi+2MgCl2　A 解析:(1)設FeTiO3中Ti的化合價是x。FeTiO3中Fe的化合價是+2價,O的化合價是-2價,利用化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0的原則得到方程(+2)+x+(-2)3=0,解得x=+4,所以鈦酸亞鐵(FeTiO3)中鈦元素的化合價是+4價。(2)根據(jù)質量守恒定律,在反應前后各元素原子的個數(shù)不變,從2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO看鈦原子、氧原子、碳原子反應前后除2X外個數(shù)已經相等,故X的化學式是FeCl3。 (3)根據(jù)化學方程式2H2+COCH3OH 4 28 可知一氧化碳和氫氣的質量比是28∶4=7∶1。 (4)③中發(fā)生反應的反應物是TiCl4與Mg,生成物是Ti和MgCl2,反應的化學方程式是TiCl4+2MgTi+2MgCl2,金屬鈦和鎂化學性質很活潑,除了與氧氣反應,還可以與氮氣、二氧化碳等反應,所以該反應應該在稀有氣體中進行。 14.(7分)鉻(Cr)是一種具有良好的金屬光澤和抗腐蝕性的重要金屬材料,不銹鋼中的鉻表面生成一薄層致密的鈍態(tài)氧化物保護膜。某?；瘜W探究小組對Cr、Al、Cu的金屬活動性順序進行了如下探究。 【查閱資料】鉻是銀白色有光澤的金屬,在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。鉻能與稀硫酸反應,生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液。 (1)小明設計的實驗方案:相同溫度下,取大小相同、表面光亮的鉻、鋁和銅三種金屬薄片,分別投入等體積等溶質質量分數(shù)的足量稀硫酸中,觀察現(xiàn)象,記錄如下: 金屬 Cr Al Cu 與硫酸反應 氣泡產生緩慢,金屬逐漸溶解 氣泡產生激烈,金屬迅速溶解 無氣泡產生,金屬無變化 則Cr、Al和Cu三種金屬的活動性順序由強到弱順序為　　　　　　　。(填序號) A.Cr>Al>Cu　B.Al>Cr>Cu C.Al>Cu>Cr (2)鉻與稀硫酸反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)小鵬先用砂紙將鉻片和鋁片的表面擦光亮,這樣做的目的是　　　　　　　　。然后將兩種金屬片分別放入硫酸銅溶液中,則鉻與硫酸銅反應時的現(xiàn)象為　　　　　　　　　。 (4)你認為(3)中小鵬的實驗能否比較鉻與鋁的金屬活動性強弱?　　　　(填“能”或“不能”),從設計思路的合理性角度,你的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)B　(2)Cr+H2SO4CrSO4+H2↑ (3)除去氧化膜,利于直接反應　鉻片表面覆蓋一層紫紅色金屬,溶液顏色不變 (4)不能　鉻與鋁都能與硫酸銅反應 解析:(1)根據(jù)金屬鉻、金屬鋁和鹽酸反應放出氫氣,說明鉻、鋁排在氫的前面,且鋁與鹽酸反應氣泡產生激烈,鉻與鹽酸反應氣泡產生緩慢,說明鋁排在鉻的前面;銅不和鹽酸反應,說明銅排在氫的后面,三種金屬的活動性順序為Al>Cr>Cu;(3)用砂紙將金屬表面擦光亮,其目的是除去氧化膜,讓金屬直接反應,鉻能置換出硫酸銅中的銅,生成藍色的硫酸亞鉻溶液;(4)由于鉻與鋁都能與硫酸銅反應,所以不能據(jù)此實驗判斷兩金屬活動性的強弱。 15.(7分)(xx江蘇南通中考)實驗探究和證據(jù)推理是提升認知的重要手段?；瘜W興趣小組對“CO還原Fe2O3粉末”的實驗進行探究: Ⅰ.探究CO與Fe2O3的反應產物(夾持儀器已略去) 【實驗過程】步驟1　在通風櫥中,按裝置Ⅰ連接裝置并檢驗裝置的氣密性。 步驟2　裝入試劑:玻璃管內裝入Fe2O3粉末,試管Ⅰ中裝入澄清石灰水。 步驟3　從a端通入CO一段時間,待　　　　　　　　　　　　,再點燃酒精燈。 【實驗現(xiàn)象】反應一段時間后,玻璃管內粉末由　　　　　色變成黑色,生成的黑色固體均能被玻璃管上方的磁鐵吸引。試管Ⅰ中出現(xiàn)白色沉淀,用化學反應方程式表示:　　　　　　　　。 【查閱資料】鐵粉、FeO、Fe3O4均為黑色固體;鐵粉、Fe3O4均能被磁鐵吸引。 【提出猜想】對磁鐵吸引的黑色固體成分有以下三種猜想: 猜測Ⅰ:Fe;　猜測Ⅱ:Fe3O4;　猜測Ⅲ:Fe和Fe3O4 【實驗驗證】取少量反應后的黑色固體放入試管中,加入足量的硫酸銅溶液,振蕩,充分反應后靜置,觀察到紅色固體中混有黑色顆粒,說明　　　　　　(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正確的。 【注意:若答對以下小題獎勵4分,化學試卷總分不超過60分】 【拓展研究】進一步查閱資料,發(fā)現(xiàn)CO能溶于銅液[醋酸二氨合銅(Ⅰ)和氨水的混合液]。因此可在裝置Ⅰ后再連接下圖裝置Ⅱ,其目的是　　　　　　　　　　　,裝置Ⅰ、Ⅱ的連接順序:b連接　　　　(填“c”或“d”)。 Ⅱ.原料氣CO的制備 方法一:加熱MgCO3、Zn的混合物可快速制備CO,同時還得到兩種金屬氧化物:　　　　、　　　　　(填化學式)。 方法二:加熱草酸晶體(H2C2O42H2O)制備CO:H2C2O42H2OCO↑+CO2↑+3H2O 已知:常壓下,草酸晶體的熔點為101 ℃。比較草酸晶體的熔點和分解溫度,分析若選用圖中裝置Ⅲ制備裝置Ⅰ所需的CO,可能存在的問題是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:Ⅰ.【實驗過程】裝置內空氣排盡后 【實驗現(xiàn)象】紅棕　CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O　【實驗驗證】猜想Ⅲ 【拓展研究】吸收尾氣中的CO　d Ⅱ.方法一:ZnO　MgO 方法二:草酸流到試管口,反應不能繼續(xù)進行 解析:Ⅰ.【實驗過程】在用一氧化碳還原氧化鐵時,應先通入一段時間的一氧化碳氣體,再點燃酒精燈加熱,以免發(fā)生爆炸,所以從a端通入CO一段時間,待裝置內空氣排盡后,再點燃酒精燈; 【實驗現(xiàn)象】氧化鐵是紅棕色固體,加熱一段時間后,被一氧化碳還原為黑色的鐵粉,同時生成二氧化碳,二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水,反應的化學方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 【實驗驗證】四氧化三鐵與硫酸銅溶液不反應,而鐵能與其反應生成紅色金屬銅,因為取少量反應后的黑色固體放入試管中,加入足量的硫酸銅溶液,振蕩,充分反應后靜置,觀察到紅色固體中混有黑色顆粒,這說明原黑色固體中含有四氧化三鐵與鐵,即猜想Ⅲ成立。 【拓展研究】尾氣中的一氧化碳有毒,所以需要將尾氣吸收;氣體應從長管進入銅液。 Ⅱ.方法一:加熱MgCO3、Zn的混合物可快速制備CO,同時還得到兩種金屬氧化物,由質量守 恒定律可知,這兩種氧化物是氧化鎂與氧化鋅。 方法二:因為常壓下,草酸晶體的熔點為101℃,加熱過程中草酸會熔化流到試管口,導致反應不能進行,所以不能用裝置Ⅲ制備裝置Ⅰ所需的CO。 三、計算題(本大題共6分) 16.(6分)(xx山東威海中考)向20 g銅鋅合金中不斷加入一定溶質質量分數(shù)的稀鹽酸,加入稀鹽酸的質量與固體質量的關系如圖所示。請計算: (1)合金中鋅的質量分數(shù)為　　　　　。 (2)所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)。(計算結果保留一位小數(shù)) 答案:(1)32.5% (2)12.2%(計算過程見解析) 解析:(1)根據(jù)圖可以看出鋅的質量為20g-13.5g=6.5g,合金中鋅的質量分數(shù)為6.5g20g100%=32.5%。 (2)設所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)為x Zn+2HClZnCl2+H2↑ 65 73 6.5g 60gx 6573=6.5g60gx　x≈12.2% 答:所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)為12.2%。