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1、課時訓(xùn)練6 金屬和金屬材料
夯實基礎(chǔ)
1.[2016·大連]有關(guān)金屬的說法錯誤的是( )
A.銅制插頭是利用銅的導(dǎo)電性
B.鎢制燈絲是利用鎢的熔點低
C.鋁制成鋁箔是利用鋁的延展性
D.用鐵鍋炒菜是利用鐵的導(dǎo)熱性
2.[2016·南寧]有關(guān)合金的說法錯誤的是( )
A.鋼是一種化合物
B.黃銅的硬度比純銅的硬度大
C.生鐵是一種鐵的合金
D.焊錫的熔點比純錫的熔點低
3.[2016·溫州]為了驗證“Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性由強到弱的順序”,小明設(shè)計了如圖K6-1所示的實驗,其中可以達到實驗?zāi)康牡慕M合是( )
圖K6-1
A.①② B.①③
2、 C.②④ D.③④
4.[2017·廣安]下列現(xiàn)象和事實,可用金屬活動性作出合理解釋的是( )
①相同的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng),鎂反應(yīng)更劇烈,說明鎂比鋁的金屬活動性強?、谟昧蛩徙~、石灰水配制農(nóng)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(zhì)形式存在 ④金屬鋁比金屬鋅更耐腐蝕,說明鋅比鋁的金屬活動性強
A.①②③ B.①②
C.③④ D.①②③④
圖K6-2
5.[2017·泰安]現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬,分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖K
3、6-2所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為+2),則下列說法中不正確的是( )
A.生成氫氣的質(zhì)量:甲>乙>丙
B.相對原子質(zhì)量:乙>丙>甲
C.金屬活動性:乙>甲>丙
D.消耗硫酸的質(zhì)量:甲>乙>丙
6.有一不純的鐵,含有鎂、鋁、鋅3種雜質(zhì)中的2種,取該樣品2.8 g與足量的稀硫酸反應(yīng),得到0.1 g氫氣,則這種鐵一定含有的雜質(zhì)是( )
A.鋅 B.鎂 C.鋁 D.鋅和鋁
7.[2017·綏化]某化學(xué)興趣小組將一定質(zhì)量的鎂粉加入到硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,得到濾液和濾渣,向濾渣中滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,下列判斷正確的是( )
A.濾液
4、中一定不含硝酸銀和硝酸亞鐵
B.濾液中一定含有硝酸鎂和硝酸亞鐵
C.濾渣中一定含有鐵和銀,可能含有鎂
D.濾渣中一定含有鎂、鐵和銀
8.鋼鐵是生活中使用最多的金屬材料。如圖K6-3為實驗室煉鐵的裝置圖。
圖K6-3
(1)實驗過程中,先要進行的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.加熱 Ⅱ.通一氧化碳
(2)A中可觀察到的現(xiàn)象是________變?yōu)楹谏?,此反?yīng)的化學(xué)方程式為____________________________;將反應(yīng)后的氣體通過裝置B和C,收集較純凈的CO并循環(huán)使用,B中應(yīng)盛放的試劑是________濃溶液。
(3)有同學(xué)提出:灼
5、燒可使鋼中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,鋼樣品的質(zhì)量會減輕。但是他們將一定量的鋼樣品灼燒后,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了,其原因是________________________________________________________________________。
能力提升
1.在托盤天平兩邊各放一只燒杯,在兩只燒杯里注入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸,天平平衡,然后分別放入質(zhì)量相等的鎂和鋁。待充分反應(yīng)后,鎂有剩余,則還可以觀察到的實驗現(xiàn)象是( )
①天平保持平衡?、阡X也有剩余?、厶炱街羔樒蚍沛V的一邊?、芴炱街羔樒蚍配X的一邊
⑤鋁完全溶解
A.②③ B.①② C.①⑤ D.④
6、⑤
2.[2017·南充]下列圖像能正確反映對應(yīng)變化關(guān)系的是( )
圖K6-4
A.兩份等質(zhì)量的氯酸鉀在有、無MnO2的情況下加熱產(chǎn)生氧氣
B.加水稀釋濃鹽酸
C.向稀鹽酸和氯化鈣的混合溶液中加入碳酸鈉溶液
D.將足量粉末狀的鐵和鎂分別與等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸反應(yīng)
3.往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉,溶液中析出固體的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量關(guān)系如圖K6-5所示,下列說法中正確的是( )
圖K6-5
A.c點對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2+和Cu2+
B.bc段(不含兩端點)析出的金屬是Fe
C.a(chǎn)b段(不含兩端點
7、)對應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2+、Ag+、Cu2+、Fe2+
D.若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等,參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2,m1>m2
4.[2017·聊城]某化學(xué)小組的同學(xué),為了比較金屬R與鐵、銅的金屬活動性強弱,進行如下探究活動。
[查閱資料] 鐵的活動性比銅強。
[進行猜想] 對三種金屬的活動性順序作出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:______________;猜想三:Fe>Cu>R。
[收集證據(jù)] 為了驗證哪一種猜想成立,甲、乙、丙三位同學(xué)分別展開實驗探究。
主要操作
主要現(xiàn)象
實驗結(jié)論
甲
將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液
8、的試管中
_____________
_____________
猜想一
正確
乙
將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲,分別插入體積和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)都相同的稀鹽酸中
R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率______(填“快”或“慢”)
丙
將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲,分別在空氣中點燃
R絲在空氣中劇烈燃燒,鐵絲在空氣中_
寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式:______________________________。
[交流反思] 三位同學(xué)交流討論后認為,比較金屬活動性強弱的方法有多種。
[歸納總結(jié)] 他們總結(jié)得出比較金屬活動性強弱的常見方法有:
(
9、1)金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度;
(2)金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度;
(3)金屬與______________是否反應(yīng)。
5.中國的鐵鍋作為一種健康炊具,在世界備受歡迎。請回答下列問題。
(1)鐵鍋為什么會生銹?
(2)使用完鐵鍋后如何防止生銹?(答一點即可)
(3)廢棄鐵鍋回收利用的意義是什么?(答一點即可)
參考答案
夯實基礎(chǔ)
1.B [解析] 鎢制燈絲是利用鎢的熔點比較高的特性。
2.A [解析] 鋼是鐵的合金,屬于混合物。
3.C [解析] ①
10、中銀不能與稀鹽酸反應(yīng),說明銀的金屬活動性比氫弱;②中銅不能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng),說明銅的金屬活動性比鐵弱;③中鐵能與稀鹽酸反應(yīng),說明鐵的金屬活動性比氫強;④中銅能與硝酸銀溶液反應(yīng),說明銅的金屬活動性比銀強。綜合以上分析可知,②④的組合即可判斷Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性由強到弱的順序。
4.A [解析] 金屬的位置越靠前,與酸反應(yīng)越劇烈,鎂與稀鹽酸反應(yīng)比鋁與稀鹽酸反應(yīng)劇烈,說明鎂的活動性比鋁強;鐵位于銅的前面,可以將銅置換出來;活動性強的金屬易和氧氣反應(yīng),根據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)可以判斷出金屬活動性強弱;鋁的表面有一層致密的氧化膜,能阻止氧氣與里層的鋁反應(yīng),所以鋁有很強的耐腐蝕性,但是
11、鋁比鋅活潑。
5.B [解析] 由圖可知,三種金屬完全反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量大小是:甲>乙>丙;由題意可知,甲、乙、丙在生成物中化合價相同,生成氫氣質(zhì)量與金屬的相對原子質(zhì)量成反比,則三種金屬的相對原子質(zhì)量大小是:丙>乙>甲;金屬越活潑,反應(yīng)越迅速,消耗的時間越短,則三種金屬的活動性順序為:乙>甲>丙;生成的氫氣質(zhì)量與消耗的硫酸質(zhì)量成正比,所以消耗硫酸的質(zhì)量大小是:甲>乙>丙。
6.A
7.C [解析] 將鎂加入到硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中,鎂先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鎂和銀,然后鎂再和硝酸亞鐵反應(yīng)生成硝酸鎂和鐵;向反應(yīng)后的濾渣中加入稀鹽酸有氣泡生成,則說明濾渣中一定含有銀和鐵,可能含有鎂,而
12、濾液中一定含有硝酸鎂,可能含有硝酸亞鐵。
8.(1)Ⅱ (2)紅棕色粉末
3CO+Fe2O32Fe+3CO2 氫氧化鈉
(3)鋼中含碳量少,所以碳減少的質(zhì)量遠小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物時增加的質(zhì)量
[解析] (1)一氧化碳和空氣的混合物點燃,可能發(fā)生爆炸,所以實驗過程中,先要進行的是Ⅱ;
(2)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2,所以A中可觀察到的現(xiàn)象是紅棕色粉末變?yōu)楹谏?,二氧化碳會與氫氧化鈉反應(yīng),所以收集較純凈的CO并循環(huán)使用,B中應(yīng)盛放的試劑是氫氧化鈉濃溶液;
(3)鋼在灼燒時,由于含碳量較小,減少的質(zhì)量會遠小于鐵轉(zhuǎn)化為氧
13、化物增加的質(zhì)量,因此灼燒后質(zhì)量反而增加。
能力提升
1.B [解析] 根據(jù)計算知,消耗相同質(zhì)量的鹽酸需要鎂和鋁的質(zhì)量比為12∶9,由題意知,充分反應(yīng)后鎂有剩余,可推知鋁也有剩余,金屬相對酸來說均過量,兩者生成的氣體質(zhì)量相等,所以天平仍然平衡。
2.C [解析] 兩份氯酸鉀質(zhì)量相等,所以最終產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量相等,加MnO2的,產(chǎn)生氧氣速率快,先反應(yīng)完;加水稀釋濃鹽酸,pH不斷增大,無限接近于7,但它仍是酸溶液,pH永遠小于7,不會等于7,更不會大于7;碳酸鈉先與稀鹽酸反應(yīng),所以,一開始沒有沉淀產(chǎn)生,稀鹽酸被完全反應(yīng)后,氯化鈣才與碳酸鈉反應(yīng),生成碳酸鈣沉淀,當(dāng)氯化鈣完全反應(yīng)后,沉淀質(zhì)量不再增加
14、;金屬足量,稀鹽酸質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)相等,最終,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等,而鎂比鐵活潑,鎂先反應(yīng)完。
3.C [解析] 四種金屬的活動性鋅>鐵>銅>銀,活動性強的金屬可以把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來,在反應(yīng)中,最不活潑的金屬最先析出,以此類推,最活潑的金屬留在溶液中,所以由圖示可知,ab段析出的金屬是銀,bc段析出的金屬是銅,cd段析出的金屬是鐵,所以c點狀態(tài)時金屬銅完全析出,溶液中含有的金屬離子還有Zn2+和Fe2+;bc段(不含兩端點)析出的金屬是Cu;ab段(不含兩端點)析出的金屬是銀,溶液中含有的金屬離子還有Zn2+、Ag+、Cu2+、Fe2+;Zn+Fe(NO3)2===Zn(NO3
15、)2+Fe
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Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu
65 64
由化學(xué)方程式中等質(zhì)量的鋅完全反應(yīng)置換出銅的質(zhì)量多于鐵可知,當(dāng)置換出相等質(zhì)量的銅和鐵時消耗的鋅的質(zhì)量是鐵多于銅,所以m1R>Cu
[收集證據(jù)] R絲表面有紅色物質(zhì)析出 快
不能燃燒 3Fe+2O2Fe3O4
[歸納總結(jié)] 鹽溶液
[解析] [進行猜想] 鐵的金屬活動性比銅強,由于不知道R是哪種金屬,所以R的金屬活動性可能比鐵、銅強,也可能比鐵、銅弱。
[收集證據(jù)] 由實驗結(jié)論猜想一:R>Fe>Cu正確可知R的金屬活動性大于銅,所以R絲插入硫酸銅溶液中,能把銅置換出來,故可看到R絲表面有紅色物質(zhì)析出;因為R比Fe活潑,所以R與鹽酸反應(yīng)比鐵與鹽酸反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生氣泡速率快;空氣中氧氣的濃度低,鐵在空氣中不能燃燒,鐵可在氧氣中燃燒。
5.(1)鐵與水和氧氣同時接觸(或鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣同時接觸)。
(2)保持鐵鍋表面潔凈干燥;洗凈擦干(其他答案合理也可)。
(3)節(jié)約金屬資源;保護環(huán)境(或減少環(huán)境污染);節(jié)約能源(或減少能源消耗);節(jié)約資金。
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