1、课时训练(五)金属和金属材料|夯实基础|1.2019邯郸二模生产下列物品所用的主要材料中属于金属材料的是()A.羊毛衫B.汽车轮胎C.铝合金门窗D.玻璃钢餐桌2.2019广西北部湾下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是()A.银B.锡C.铝D.镁3.2019长沙“中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是()A.钢是纯净物,生铁是混合物B.铁制品在潮湿的空气中易生锈C.生铁的熔点比纯铁高D.生锈的钢铁制品没有回收价值4.下列反应的化学方程式书写正确的是()A.铁在氧气中燃烧:2Fe+3O22Fe2O3B.铜丝放入硝酸银溶液中:Cu+AgNO3CuNO3+AgC
2、.铜和稀硫酸的反应:Cu+H2SO4CuSO4+H2D.铁与稀盐酸的反应:Fe+2HClFeCl2+H25.2019常州某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时,做了如下实验:把X和Y分别放入稀硫酸中,X表面产生大量气泡,Y表面无明显现象;将Y放入Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是()A.ZYXB.XZYC.XYZD.YZX6.2019石家庄28中三模国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li) 的活动性比铝强。下列有关说法错误的是()A.铝锂合金硬度大、密度小B.铝锂合金属于合成材料C.锂能与盐酸反应,生成氢气D.铝在空气中表面会
3、形成致密的氧化膜7.2019河南如图Z5-1为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是()图Z5-1A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为407D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气8.2019广东探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是()图Z5-2A.甲和乙:水B.乙和丙:空气C.甲和丙:空气D.甲和丁:水9.2019北京如图Z5-3,用粗木棍在涂有蜡的锌板上写“明”“和”两个字,露出下面的锌板,向“明”字上滴加CuS
4、O4溶液,向“和”字上滴加盐酸。图Z5-3(1)“明”字上的现象是 。(2)“和”字上产生气泡,用化学方程式解释:。10.2019石家庄桥西一模节选金属具有广泛的应用。请回答:(1)工业生产中,炼铁的设备名称是。(2)防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是(填序号)。A.在干燥的空气中B.在潮湿的空气中C.浸没在植物油中(3)铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是。使用铝制品时要尽量避免与酸性物质接触,铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。(4)波尔多液是农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。不能用铁制容器配制波尔多液的原因是 (用化学方程式表示)。|综合
5、演练|1.2019廊坊安次一模如图Z5-4所示是A、B、C和Fe四种金属在盐酸中反应的现象。下列说法中正确的是()图Z5-4A.物质C一定是铜B.金属A不能制取氢气C.铁能从B的盐溶液中置换出BD.四种金属的活动性顺序为ABFeC2.2018重庆A常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是()图Z5-5A.B.C.D.3.2019唐山丰南二模如图Z5-6所示,把足量的细铁丝放在倒立着的试管里,将烧杯移至试管下方使试管口浸没在水中,并用烧杯中的水液封试管中的空气。请回答:图Z5-6(1)一段时间后,观察到试管内液面上升,。(2)导致试管内液面上升的原因是。(3
6、)若时间足够长,水能否充满试管?为什么? 。4.2019深圳生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿(主要成分是Fe2O3,还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如下:图Z5-7回答下列问题。(1)生铁属于(填“合成”或“金属”)材料。“高炉气体”中的(填化学式)会导致酸雨。(2)“煅烧”时:生成CO的反应之一为C+CO22CO,该反应属于(填基本反应类型)反应。用化学方程式表示利用CO炼铁的原理 。CaCO3和SiO2固体在高温条件下发生反应,生成CO2气体和CaSiO3,该反应的化学方程式为 。(3)生活中铁制品锈蚀的过程,实际上是Fe与空气中、等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是
7、(填序号)。A.涂油、喷漆B.镀耐腐蚀的铬层C.用盐水清洗D.久置于酸性环境5.2019陕西学习金属的化学性质时,小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片直接称量,发现其质量增加了a g。请回答:(1)写出上述反应的化学方程式:。(2)取出铜片后,烧杯内溶液质量减少了 g。(3)小健同学将一定量的铁粉加入取出铜片后的溶液中,充分振荡后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成。则可推断,滤液中的溶质是。|拓展提升|1.2019张家口桥东一模为探究某未知金属M的化学性质,分别进行了如下实验:将M和铝分别投入到稀硫酸中,反应产生氢气质量与反应时间的关系如图Z5-
8、8甲所示;将M分别投入到氯化亚铁溶液和硝酸银溶液中,析出固体质量与M的质量关系如图乙所示。下列有关金属M的说法正确的是()图Z5-8A.金属M可能是锌B.金属M不与氧气反应C.可用金属M制成的容器盛放稀盐酸D.四种金属的活动性顺序是AlFeAgM2.2018唐山路南二模AF是初中化学中常见的物质,反应条件已略去。图Z5-9中反应、体现了C物质不同的化学性质,其中A、D是红色固体,C是世界上年产量最大的金属,A、F中含有同种非金属元素。请回答下列问题。图Z5-9(1)写出符合题意的F的化学式:。(2)反应在实际中的应用是。(3)写出一个反应的化学方程式:。(4)图中一定属于置换反应的是。3.20
9、19怀化废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对锡的绿色回收,设计如下工艺流程。图Z5-10已知:Sn+SnCl42SnCl2。(1)塑料属于(填“有机物”或“无机物”)。(2)SnCl2中锡元素的化合价是。(3)铜的金属活动性比锡的(填“强”或“弱”);固体A中一定含有的金属元素是。(4)写出步骤发生反应的化学方程式:,其反应类型是。(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是(回答一点)。4.2019贵阳自然界并不缺少镁,缺少的是发现镁的眼睛。某化学兴趣小组开启寻镁之旅,现邀请你参与并完成相关内容。(1)第一站:初识金属镁。 金属镁的物理性质: (写一条);金属镁
10、的化学性质:镁能与氧气反应,反应的化学方程式为 。(2)第二站:再遇金属镁。将打磨过的镁条放入稀盐酸中,反应现象是,化学方程式为 。(3)第三站:制备金属镁。小组同学模拟工业上从海水晒盐剩下的苦卤中提取镁,流程如下:图Z5-11流程中X为 。(4)第四站:再探金属镁。提出问题镁能否与热水反应?如果反应,产物是什么?相关信息Mg+2H2OMg(OH)2+H2;氢氧化镁在热水中能部分溶解。实验操作实验现象实验结论镁能与热水反应,生成氢氧化镁和氢气(5)上述寻镁之旅中你收获到镁的化学性质有 。 5.2019襄阳文文想通过实验测定稀盐酸的溶质质量分数,他分四次向182.5 g稀盐酸中加入含有杂质的锌粉
11、(杂质不溶于盐酸也不与盐酸反应),记录所加锌粉质量与产生氢气的质量如表所示。次数1234锌粉质量/g5555氢气质量/g0.150.150.10请帮文文计算稀盐酸的溶质质量分数。|冲刺满分|1.2019济宁相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与足量的质量相同、质量分数相同的稀硫酸充分反应,生成的氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图Z5-12。分析图像所得的结论中不正确的是()图Z5-12A.三种金属的活动性顺序:MgFeZnB.三种金属的相对原子质量:MgFeFeZnD.三种金属与稀硫酸反应后的溶液的质量:MgFeYZ。6.B7.D解析开始时应先通入一氧化碳,再预热玻璃管,防止一氧化碳和氧气混合加
12、热时发生爆炸;一氧化碳和红棕色的氧化铁反应,生成黑色的铁粉和二氧化碳,所以粉末应该由红棕色变成黑色;根据化学方程式的计算,参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为160(283)=4021;一氧化碳有毒,将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气。8.D解析铁与氧气和水接触会生锈,探究铁生锈的条件时应用控制变量法。丁实验中铁钉生锈,甲和丁可探究铁生锈需要水,丙和丁可探究铁生锈需要氧气。9.(1)“明”字位置逐渐出现红色固体,溶液由蓝色变为无色(2)Zn+2HClZnCl2+H2解析(1)锌比铜活泼,锌和硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸锌和铜,金属铜为红色,实验现象是“明”字位置逐渐出现红色固体,溶液由
13、蓝色变为无色。(2)锌能和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,实验现象是有气泡产生,反应的化学方程式为Zn+2HClZnCl2+H2。10.(1)高炉(2)B(3)常温下,铝和氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2(4)Fe+CuSO4FeSO4+Cu综合演练1.D解析金属越活泼,和稀盐酸的反应速率越快,由图中信息可知,A和稀盐酸反应最剧烈,B次之,铁和稀盐酸的反应速率慢于B,C不能和稀盐酸反应,因此四种金属的活动顺序为ABFeC。C不能和稀盐酸反应,说明在金属活动性顺序中C位于氢的后面,可能是铜,也可能是银、金等;A能和稀盐酸反应,可能是
14、镁、锌等,实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气;B比铁活泼,因此铁不能从B的盐溶液中置换出B。2.C解析镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,由化学方程式可知,每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气,所以反应后所得的氯化镁溶液质量大于反应前的稀盐酸质量,随着反应的进行,溶液质量逐渐增加,当盐酸完全反应时,溶液质量不再改变,图正确;镁和稀盐酸反应是放热反应,随着反应的进行,溶液温度逐渐升高,当盐酸完全反应后,溶液温度会逐渐降回到原温度,图错误;随着镁条的质量增加,反应生成氢气质量逐渐增加,当盐酸完全反应时,增加镁条的质量,氢气质量不再增加,图错误;化学反应前后元素的种类和质量均不变,随着镁条质量的增加,溶
15、液中氯元素质量不变,图正确。3.(1)铁丝生锈(2)铁丝生锈消耗试管内的氧气,使管内压强小于管外压强(3)不能,因为氧气约占空气体积的15,若氧气全部耗尽,水进入试管中的体积约占试管容积的15,不会充满试管(合理即可)4.(1)金属SO2(2)化合3CO+Fe2O32Fe+3CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2(3)水氧气AB解析(1)生铁是碳和铁的合金,属于金属材料;能够引起酸雨的是SO2和氮的氧化物。(2)CO2与C在高温下生成CO的反应属于化合反应;CO炼铁的原理是利用CO的还原性将氧化铁还原成铁单质,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;根据题意,CaCO3和SiO
16、2固体在高温条件下发生反应,生成CO2气体和CaSiO3,故化学反应方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2。(3)铁生锈需要与氧气和水同时接触;防锈措施包括隔绝水或氧气、保持干燥等方法。5.(1)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag(2)a(3)硝酸亚铁或Fe(NO3)2解析(1)铜的金属活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。(2)根据质量守恒定律可知,铜片上增加的质量即为溶液中减少的质量,故为a g。(3)向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成,说明滤渣中含有铁粉,故滤液中的溶质只有硝酸亚铁。【B组】拓展提升1.C解析由图
17、甲可知,金属M不能和稀硫酸反应,说明M在金属活动性顺序中位于氢的后面,所以不可能为锌,A错误;由图乙可知,金属M在金属活动性顺序中位于银之前、铁之后,可能为铜,铜在加热条件下,与氧气反应,B错误;金属M不能和稀硫酸反应,也不能和盐酸反应,所以可用金属M制成的容器盛放稀盐酸,C正确;由图乙知金属M能置换出硝酸银溶液中的银,所以M比银活泼,D错误。2.(1)O2(2)除铁锈(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(合理即可)(4)解析C是世界上年产量最大的金属,所以C是金属铁;A是红色固体,且含有非金属元素,所以A是氧化铁;D是红色固体,通过反应由铁生成,所以D是铜;图中反应体现了铁不同的化学性质
18、,铁的化学性质主要有与氧气、盐酸或稀硫酸、盐溶液反应,B既能与A(氧化铁)又能和C(铁)反应,所以B是盐酸或稀硫酸;A、F含有同种非金属,所以F是氧气;能和F(氧气)反应的E可能是比铜活泼的金属,也可能是氢气、碳或一氧化碳等。3.(1)有机物(2)+2(3)弱铜(4)2SnCl2Sn+SnCl4分解反应(5)减少对环境的污染(合理即可)解析(1)塑料属于有机物。(2)化合物中各元素的化合价代数和为0,SnCl2中氯元素的化合价为-1,锡元素的化合价是+2。(3)根据金属活动性顺序可知,铜的金属活动性比锡的弱;根据Sn+SnCl42SnCl2可知锡参加了反应,而铜不反应,固体A中一定含有的金属元
19、素是铜。(4)根据流程图可知,步骤发生反应的化学方程式为2SnCl2Sn+SnCl4,其反应类型是分解反应。(5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是减少对环境的污染。4.(1)银白色2Mg+O22MgO(2)镁条表面有大量气泡产生,固体减少Mg+2HClMgCl2+H2(3)盐酸 (4)实验操作实验现象将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并点燃反应后向试管中滴入酚酞溶液有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰溶液由无色变成红色(5)镁能与氧气反应,镁能与酸反应,镁能与热水反应 解析(1)镁的物理性质有银白色、固体、质软、导电、导热等;镁能与氧气在常温下反应生成氧化镁,反应的化学方程
20、式为2Mg+O22MgO。(2)镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应现象是镁条表面有气泡产生,固体逐渐减少,反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2。(3)由流程图可知,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,所以,X是盐酸。(4)要证明镁和热水反应有氢氧化镁和氢气生成,实验操作步骤和实验现象如下:将打磨好的镁条放入盛有热水的试管中,收集气体并点燃,有轻微爆鸣声或有淡蓝色火焰,证明生成的气体是氢气;反应后向试管中滴加酚酞溶液,溶液由无色变成红色,证明有氢氧化镁生成。(5)由上述(1)(2)(4)可知,镁能与氧气反应生成氧化镁,镁能与盐酸反应生成氯化镁和氢气,镁能和热水反应生成氢氧化镁和氢气。
21、5.解:由表中数据可知,稀盐酸完全反应时生成的氢气的质量为0.15 g+0.15 g+0.1 g=0.4 g。设稀盐酸中溶质的质量为x。Zn+2HClZnCl2+H273 2x 0.4 g732=x0.4 gx=14.6 g稀盐酸的溶质质量分数为14.6 g182.5 g100%=8%。答:稀盐酸的溶质质量分数为8%。冲刺满分1.A解析由于图像中的纵坐标不是时间,故无法通过图像判断金属活动性顺序;等质量的金属与足量稀硫酸反应,生成的盐中金属元素化合价均为+2时,相对原子质量较小的产生的氢气多,故三种金属的相对原子质量MgFeFeZn;由于金属与稀硫酸反应生成的氢气逸散到空气中,故产生的氢气的质
22、量就是溶液减少的质量,所以三种金属与稀硫酸反应后的溶液的质量MgFeZn。2.A解析ab段气压几乎没增大,不是因为没有反应发生,是因为未打磨的铝片表面有氧化铝,刚开始时氧化铝和稀盐酸反应,无气体产生,故A错误;bd段压强增大是因为铝和稀盐酸反应产生了氢气,故B正确;de段压强减小,是因为温度降低,d点时温度高,c点时温度低,说明反应会放热,C正确;因为c点时盐酸足量,所以溶液中除了生成的氯化铝还有氯化氢,D正确。3.(1)Zn(NO3)2Fe(NO3)2Ag、FeZn(2)Ag、Fe(3)小于解析本题主要考查的是金属的化学性质。在金属活动性顺序中,锌位于铁的前面,活动性比铁强。因此将锌粉和铁粉
23、的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液中时,锌先与硝酸银反应,如果锌反应完,还有硝酸银,铁才会和硝酸银反应。(1)若将所得滤渣放入稀盐酸中,有气泡产生,则滤渣中一定有氢前金属,可能是铁,也可能是铁和锌的混合物;溶液中的硝酸银全部参加反应。由于锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,所以滤液里一定含有Zn(NO3)2,可能含有Fe(NO3)2;滤渣中一定含有Ag、Fe,可能含有Zn。(2)若反应后所得滤液呈无色,说明铁没有与硝酸银反应,则滤渣中一定含有Ag、Fe。(3)Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag65340 189 216Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag56 340180 216由反应的化学方程式可知,反应后溶质质量减小,故所得滤液的溶质质量分数小于原硝酸银溶液的溶质质量分数。4.(1)反应物中含有铁元素(2)Fe+2HClFeCl2+H2(3)碳酸亚铁或碳酸铁(4)将黑褐色物质放入蒸馏水中(5)硫酸铜有红色固体产生(6)用磁铁吸引该黑褐色物质,若磁铁上有残留的粉末,则证明该黑褐色物质中有铁单质