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1、素養(yǎng)全練9　金屬和金屬材料 一、夯實基礎 1.(2018·湖南邵陽中考)2018年3月9日,特朗普正式簽署關稅令“對進口鋼鐵和鋁分別征收25%的關稅”,這一做法嚴重違反國際貿易規(guī)則,嚴重損害我國利益。下列選項中不屬于合金的是(　　) A.鋼 B.金剛石 C.焊錫 D.黃銅 答案:B 解析:A項,鋼是鐵合金,其中含有少量的碳等雜質;B項,金剛石是碳單質,不屬于合金,錯誤;C項,焊錫是錫和鉛的合金;D項,黃銅是銅和鋅的合金。 2.(2018·遼寧本溪中考)關于金屬及合金的說法錯誤的是(　　) A.合金中至少含有兩種金屬元素 B.生鐵和鋼是常見的鐵合金 C.黃銅的硬度比純銅的硬度大

2、 D.焊錫的熔點比純錫的熔點低 答案:A 3.(2018·湖南長沙中考)2018年5月我國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:雖然黃金的化學性質不活潑,但是其價格昂貴且密度過大,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,而金屬Y和Z不能;將Y、Z分別投入稀鹽酸中,Y溶解并產生氣泡,Z無變化。下列說法正確的是(　　) A.X氧化物的化學式只能表示為XO B.Y能將X從它

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

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

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

6、3+3H2↑ 答案:D 解析:A項,2H2O2H2↑+O2↑,該反應符合“一變多”的特征,屬于分解反應,錯誤。B項,S+O2SO2,該反應符合“多變一”的特征,屬于化合反應,錯誤。C項,NaOH+HClNaCl+H2O,該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物的反應,屬于復分解反應,錯誤。D項,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應,屬于置換反應,正確。 8.(2017·廣東廣州中考)化學小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序,設計了下圖所示實驗方案。 下列說法不正確的是(　　) A.由實驗甲可知金屬活

7、動性:Al>Cu B.由實驗乙可知金屬活動性:Cu>Ag C.由實驗甲、乙、丙可知金屬活動性:Al>Cu>Ag D.如將實驗甲中的CuSO4溶液改為CuCl2溶液,則不能完成本實驗探究 答案:D 解析:由實驗甲將鋁絲插入硫酸銅溶液中,鋁絲表面會有紅色物質出現(xiàn),可知金屬活動性:Al>Cu,故A項正確;由實驗乙將銅絲插入硝酸銀溶液中,銅絲表面會有銀白色物質出現(xiàn),可知金屬活動性:Cu>Ag,故B項正確;由實驗甲、乙、丙可知金屬活動性:Al>Cu>Ag,故C項正確;在金屬活動性順序中,位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來,將實驗甲中的CuSO4溶液改為CuCl2溶液能完成本實

8、驗探究,故D項錯誤。 9.(2018·遼寧本溪中考)下圖是與鐵的性質有關的部分實驗。請回答。 (1)A中鐵絲燃燒的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　,集氣瓶中預先放少量水的目的是　　　　　　　。? (2)B是探究鐵釘銹蝕條件的實驗。通過對比①③試管中的現(xiàn)象,可知鐵釘生銹需要與　　　　　　　接觸。寫出一種日常生活中防止鐵制品銹蝕的方法　　　　。? (3)已知錳(Mn)的金屬活動性介于鎂和鋅之間,如果通過實驗驗證鐵和錳的金屬活動性強弱,能達到實驗目的的試劑組是　　　　(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,反應的化學方程式為3Fe+2O2Fe3O4,為防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶,集氣瓶中預先加少量水或沙。(2)①中的鐵釘與氧氣和水同時接觸發(fā)生了銹蝕,而③中的鐵釘只與氧氣接觸沒有銹蝕,通過對比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,說明錳比鐵活潑,故正確;B.Mn、Fe均不能與M

10、gSO4溶液反應,無法證明,故錯誤;C.Mn能置換出ZnSO4溶液中的鋅,鐵不能,說明了活動性:Mn>Zn>Fe,故正確。 10.(2018·陜西中考)人類文明進步與金屬材料發(fā)展關系十分密切。 (1)鋁合金被廣泛應用于制造飛機、高鐵等,這是因為鋁合金具有　　　　　　、質量輕、耐腐蝕等特性。? (2)化學興趣小組為了鑒別某黃色金屬是黃金還是黃銅(銅鋅合金),設計了如下方案: 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)。某同學提出還可以用稀硫酸鑒別,他所依據(jù)的反應原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化學方程式表示)。

11、? 答案:(1)強度高 (2)③　Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 解析:(1)鋁合金被廣泛應用于制造飛機、高鐵等,這是因為鋁合金具有強度高、質量輕、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,不能鑒別。某同學提出還可以用稀硫酸鑒別,是因為鋅能與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,反應的化學方程式為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”,需要進行如圖所示實驗中的(　　) 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、水和二氧化碳同時接觸發(fā)生了銹蝕;乙中的銅片與二氧化碳和水接觸,沒有銹蝕,說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,沒有銹蝕,說明銅的銹蝕必須有水;丁中的銅片與氧氣和水接觸沒有銹蝕,說明銅的銹蝕必須有二氧化碳。 由以上分析可知,通過實驗甲與乙的對比得出:銅的銹蝕必須有氧氣參與。 2.(2018·四川自貢中考)現(xiàn)有等質量甲、乙、丙三種金

13、屬,分別放入三份溶質質量分數(shù)相同的足量稀硫酸中,產生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價均為+2價)。則下列說法中錯誤的是(　　) A.金屬活動性:乙>甲>丙 B.生成氫氣的質量:甲>乙>丙 C.相對原子質量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的質量:甲>乙>丙 答案:C 解析:A項,由氫氣質量與反應時間的關系圖,等質量甲、乙、丙三種金屬,至完全反應,乙用的時間少,丙用的時間多,由金屬的活動性越強,與酸反應的速率越快,則金屬活動性順序乙>甲>丙,正確。B項,等質量甲、乙、丙三種金屬,分別放入三份溶質質量分數(shù)相同的足量稀硫酸中,分別與足量稀硫酸反應生成正二價金

14、屬的硫酸鹽和氫氣,由氫氣質量與反應時間的關系圖,向橫坐標作垂線,找出同一時間,與斜線的交點越高,則產生的氫氣越多,甲高于乙,乙高于丙,則至完全反應生成氫氣的質量甲>乙>丙,正確。C項,由于化合價相同,產生的氫氣質量與金屬的相對原子質量成反比,產生氫氣質量越多,說明該金屬的相對原子質量越小,則相對原子質量丙>乙>甲,錯誤。D項,由質量守恒定律,生成氫氣的質量來自于硫酸中氫元素的質量,生成氫氣的質量越多,消耗的硫酸的質量越多,消耗硫酸的質量:甲>乙>丙,正確。 3.(2018·安徽安慶一模)我們在超市進行購物時,手推車是常用的工具。請完成下列各題: (1)如圖所標示的超市手推車各部件中,屬

15、于金屬材料的是　　　　　(寫出1種即可,下同),屬于有機合成材料的是　　　　　　。? (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生銹,用稀硫酸除鐵銹(Fe2O3)的原理是　　　　　　　　　　　　　　(用化學方程式表示)。? (4)利用鐵生銹的原理在食品工業(yè)上還有應用。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,若用化學方法檢驗使用一段時間后的“雙吸劑”是否完全失效,寫出檢驗方法:　。? 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、機械性能更好 (3)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O (4)加稀鹽酸,無氣泡生成則完全失效 解析:(1)金屬單質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、橡膠滑輪屬于有機合成材料。(2)鋁合金比純鋁的機械性能更好,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,能與硫酸反應生成硫酸鐵和水,化學方程式為Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。(4)鐵粉完全氧化后與酸反應不會生成氫氣。故檢驗方法是加稀鹽酸,無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的實驗并檢驗該反應的氣體生成物。已知由一氧化碳發(fā)生裝置得到的CO中混有雜質CO2和H2O。 (1)寫出B裝置玻璃管內反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　。? (2)從環(huán)保角度考慮,請寫出一種尾氣處理方法:　　　　　　。? (3)若沒有A裝置,則該實驗不能達到檢驗氣體生成物的目的,請說明原因:　　　　　　　。? 答案:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)在裝置C的短導管處放一盞點燃的酒精燈 (3)無法證明使澄清石灰水變渾濁的氣體是否來自于反應后新生成的 解析:(1)裝置B中發(fā)生的反應是一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳

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

19、(2)所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)(寫出計算過程)。 答案:(1)由質量守恒定律可知,反應產生的氫氣的質量是11.4 g+40 g+200 g-251 g=0.4 g (2)設稀硫酸中溶質的質量為x Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 98 2 x 0.4 g 982=x0.4g x=19.6 g 所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為19.6g200g×100%=9.8% 答:所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為9.8%。 三、創(chuàng)新拓展 (2018·江蘇無錫中考)已知:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O為探究銅和濃硫酸的反應及生成的二氧化硫氣體的部分性質,某同學設計如圖實

20、驗(圖中脫脂棉團蘸有紫色石蕊溶液)。關于該實驗的說法錯誤的是(　　) A.與鼓氣球相連接的導管需插入濃硫酸中 B.該裝置便于控制銅和濃硫酸反應的發(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 D.實驗中可觀察到脫脂棉團變紅 答案:A 解析:A項,與鼓氣球相連接的導管不能插入濃硫酸中,這是因為鼓氣的目的是為了使反應生成的二氧化硫全部導出,不正確;B項,通過上下移動粗銅絲能使銅和濃硫酸隨時接觸或分離,從而使反應隨時進行或停止,該裝置便于控制銅和濃硫酸反應的發(fā)生和停止,正確;C項,銅絲繞成螺旋狀是為了增大反應物接觸面積,從而加快銅和濃硫酸的反應,正確;D項,實驗中,二氧化硫能和紫色石蕊溶液中的水反應生成亞硫酸,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變紅,正確。 6