1、课时训练(六)金属和金属材料|夯实基础|1.2018成都科学家发现一种新金属。根据表中信息推测其用途错误的是()熔点2500密度3gcm-3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异A.用于焊接金属B.制造航天飞机C.制外科手术刀D.用于通信设备2.2019桂林吕氏春秋记载“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则刚(即坚硬)”。这句话说明合金具有的特性是()A.合金的熔点一般比其组分低B.合金的硬度一般比其组分大C.合金的抗腐蚀性一般比其组分强D.合金的耐磨性一般比其组分好3.2019荆州已知化学反应:X+YSO4Y+XSO4。根据此反应信息判断正确的是()A.X一定是金属铁B.Y一定是
2、金属铜C.X的金属活动性比Y强D.Y的金属活动性比X强4.金属钯是稀有的贵重金属之一,金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩,而且经得住岁月的磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指,某实验小组利用它们来探究三种金属的活动性。(1)把钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,可推测钯在金属活动性顺序中位于铁之(填“前”或“后”)。(2)如果将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,该反应的化学方程式为。(3)如图Z6-1所示,将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,推测甲烧杯中还可能出现的现象是。通过该实验判断
3、,银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为。图Z6-15.2019株洲在探究金属活动性顺序时,华雪同学把两根绕成螺旋状的洁净铜丝分别浸入硫酸铝溶液、硝酸银溶液中,过一会儿取出:(1)铜丝浸入硫酸铝溶液中,可观察到的现象是。(2)铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝上有色物质生成,溶液逐渐变成蓝色。(3)铜丝浸入硝酸银溶液中,离子数目减少的是,离子数目增加的是。(4)根据上述实验所观察到的现象,华雪同学(填“能”或“不能”)证明铝、铜、银的金属活动性顺序为AlCuAg。6.某化学小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动。查阅资料铁的活动性比铜强。进行猜想对三种金属的活动性顺
4、序作出如下猜想:猜想一:RFeCu;猜想二:;猜想三:FeCuR。收集证据为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率(填“快”或“慢”)丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:。交流反思三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。归纳总结他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:(1)金属与氧气反应
5、的难易和剧烈程度;(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;(3)金属与是否反应。7.2019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Z6-2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
6、的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是(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|拓展提升|1.2019黄石用盐酸与金属单质反应,探究锌、镁、铜的金属活动性。下列有关现象、分析或结论正确的是()图Z6-3A.铜片表面可以观察到气泡B.锌片的试管比镁片的试管更热C.金属活动性由强到弱顺序为:镁锌铜D.三支试管中盐酸的溶质质量分数可以不同2.2019新疆小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,如图Z6-4所示。从图中所获信息不正确的是()图Z6-4A.反应过程中有热量放出B.50 s时,溶液中溶质为AlCl3C.050 s,
7、发生Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O反应D.100140 s,压强减小是因为温度降低3.2019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,生成氢气与消耗稀硫酸的质量关系如图Z6-5,分析图像所得的结论中,不正确的是()图Z6-5A.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溶液的质量:MgFeCuAg。6.进行猜想FeRCu收集证据R丝表面有红色物质析出快不能燃烧3Fe+2O2Fe3O4归纳总结盐溶液解析进行猜想铁的金属活动性比铜强,由于不知道R是哪种金属,所以R的金属活
8、动性可能比铁、铜强,也可能比铁、铜弱,还可能比铁弱,比铜强。收集证据由实验结论猜想一正确,可知R的金属活动性大于铜,所以R丝插入硫酸铜溶液中,能把铜置换出来,故可看到R丝表面有红色物质析出;因为R比Fe活泼,所以R与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈,产生气泡速率更快;空气中氧气的浓度低,铁在空气中不能燃烧,铁可在氧气中燃烧。7.(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
9、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SiO2固体在高温条件下发生反应,生成CO2气体和CaSiO3,故反应化学方程式为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,如涂油、喷漆等。拓展提升1.C解析由于在金属活动性顺序中铜位于氢之后,不能与酸反应,无气泡产生;镁与盐酸反应速率比锌快,则镁片的试管比锌片的试管更热;镁与盐酸反应的速率比锌快,铜与盐酸不反应,则金属活动性由强到弱的顺序为镁锌铜;在探究金属活动性顺序时需控制变量,则盐酸应等质量、等质量分数。2.B解析50 s时,溶液中
10、溶质为AlCl3和HCl。3.A解析由图中信息不能判断三种金属的活动性顺序。4.(1)Ag、Cu(2)Mg(NO3)2Cu(NO3)2(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2AgNO3(4)小于解析向硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入镁粉和铜粉,镁粉先与硝酸银反应,当硝酸银完全反应后,镁粉再与硝酸铜反应;当镁粉完全反应后,铜再与硝酸银反应。(1)若滤渣中有镁粉,说明溶液中的硝酸银和硝酸铜均完全反应,则滤渣中有Mg、Ag、Cu。(2)若滤渣中有铜粉,说明镁粉已完全反应,溶液中硝酸银也已完全反应,硝酸铜可能没有完全反应,则滤液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2。(3)若滤渣中没有铜粉
11、,镁粉和铜粉均完全反应,溶液中硝酸银可能没有完全反应,则滤液中一定含有硝酸镁和硝酸铜,可能含有硝酸银。(4)根据化学方程式计算可知,镁分别置换硝酸银、硝酸铜后溶液质量均减小,铜置换硝酸银后溶液质量也减小,因此,不论是上述哪种情况,反应后得到的滤液质量都小于反应前所取废液样品的质量。5.(1)FeCl2+H22HCl+Fe防止发生爆炸(或防止纳米级铁粉被氧气氧化)(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4未反应的铁粉继续与硫酸铜反应FeSO4、Al2(SO4)3(3)D6.(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内的空气(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)可收集CO,防止CO逸出而污染空气解析(1)一
12、氧化碳具有可燃性,与空气混合加热可能会发生爆炸,故在加热前要先通一氧化碳以排尽玻璃管内的空气,防止一氧化碳不纯发生爆炸。(2)在高温条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳。(3)装置B内盛有氢氧化钠溶液,可以除去尾气中的二氧化碳,同时该装置可通过排出装置内的溶液而收集CO,防止其造成空气污染。7.(1)将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2(2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小)(3)水分和金属内部结构解析氧气有助燃性,将带火星的木条放在b导管口,如果导管口都有氧气,能让木条复燃,证明氧气已满;根据图乙,注射器内收集有20 mL O2,随着实验的进行,注射器活塞会向左运动,说明注射器内氧气体积在减少,即氧气参与铁锈蚀反应被消耗。本实验中安排了纯铁丝与普通铁丝的对比实验,发现纯铁丝在潮湿的空气中也不易生锈,说明铁制品锈蚀还可能与铁的纯度或铁制品内部结构有关,因为纯铁与普通铁在纯度和内部结构上均有差异。