金属和金属材料复习精析.docx
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金属和金属材料复习精析
金属和金属材料
一、选择题
1.下列图象正确的是(D)
①A表示KMnO4加热制O2生成的MnO2的质量与时间的关系图(时间为0即KMnO4没有分解时,生成的MnO2的质量应该为0)
②B表示CO还原CuO的实验中,试管内的固体质量与时间的关系图(随着反应的进行,固体的质量应该减少,所减少的为氧元素的质量)
③C表示向Ca(NO3)2(含少量HCl)溶液中滴加K2CO3溶液,沉淀量与K2CO3的加入量的关系图(滴加的K2CO3溶液先和HCl反应,等HCl反应完了,才Ca(NO3)2和反应。
即开始不会有沉淀生成。
)
④D表示向足量的稀HCl中加入少量Fe,溶液质量与时间的关系图
分析:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑溶液质量增加
56254
没反应时溶液有一定的质量,即稀HCl的质量。
反应开始后溶液质量增加,但Fe反应完了,溶液质量不再增加。
2.要使下图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是(A)
①石灰石和稀盐酸②镁和稀盐酸③氢氧化钠和水④生石灰和水
A、①②③④B、①②③C、①②④D、②③④
分析:
必须满足固体溶于液体后,溶液温度升高;或固体和液体反应生成气体;或固体和液体反应放热。
①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑②Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,同时也是放热反应③氢氧化钠溶于水,溶液温度升高④生石灰和水反应放热,CaO+H2O=Ca(OH)2。
3.金属La的活动性比锌强,它的氧化物为La2O3,其对应的碱为La(OH)3,La(OH)3难溶于水,而LaCI3可溶于水。
下列各组中的物质难以直接反应而制得LaCI3的是(D)
A.La+HCIB.La2O3+HCIC.La(OH)3+HCID.La(OH)3+MgCI2
分析:
A.2La+6HCI=2LaCI3+3H2↑
B.La2O3+6HCI=2LaCI3+3H2O
C.La(OH)3+3HCI=LaCI3+3H2O
D.La(OH)3+MgCI2为碱和盐的反应,反应物必须都可溶,但La(OH)3难溶于水。
4.下列实验可以用图2所示装置进行的是(C)
用氯酸钾和二氧化锰制氧气(加热固体制取气体,可以)
用氢气还原氧化铜(导气管应该伸入到接近试管的底部,即氧化铜粉末的上方)
用锌粒和稀硫酸制氢气(应该用固体和液体常温下制取气体的装置)
用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷(加热固体制取气体,可以)
A.
B.
C.
D.
5.下列化学方程式符合题意,且书写正确的是(C)
A.用盐酸除去铁锈Fe2O3+4HCl=2FeCl2+3H2O(Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O)
B.验证铜的活动性比银强Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag(不反应,因为AgCl不溶)
C.检验二氧化碳气体CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(将气体通入澄清的石灰水中,如果石灰水变浑浊说明气体是CO2)
D.制取少量硫酸镁MgCl2+Na2SO4=MgSO4+2NaCl(不反应,因为没有沉淀、气体或水生成)
6.锂电池是新型的高能电池,以质量轻、电容量大,颇受手机、手提电脑等用户的青睐。
某种锂电池的总反应可表示Li+MnO2=LiMnO2。
以下说法正确的是(A)
①该反应中Mn的化合价发生了变化(
+
2=
2,Li原子最外层一个电子,失去最外层的一个电子,为带一个单位正电荷的Li+,相应地Li元素显+1价)
②该反应属于化合反应(多种物质生成一种物质,为化合反应)
③LiMnO2为新型的氧化物(氧化物中只有两种元素,即氧元素和另一种元素)
④LiMnO2为锂、锰、氧的合金(LiMnO2为化合物,而合金为混合物)
A.①②B.①③C.②③D.③④
7.在10—9~10—7m范围内,对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。
如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧,甚至发生爆炸。
下列说法正确的是(B)
A.纳米铜属于化合物(单质)
B.纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应
C.纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同(相同,都是铜原子)
D.纳米铜无需密封保存(一遇到空气就会剧烈燃烧,甚至发生爆炸)
8.向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到滤渣,该滤渣中含有的金属是(C)
A.Zn、FeB.Zn、CuC.Fe、CuD.Zn、Fe、Cu
分析:
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,Fe不和ZnSO4反应。
过量的铁粉能把Cu全部置换出来,本身也有剩余。
9.为了增强市民的环保意识,实行垃圾回收。
以下哪些废弃物质可以回收利用(A)
①干电池②口香糖③菜叶④果皮⑤易拉罐
A.①⑤B.①③④⑤C.②③
D.①④⑤
分析:
①干电池(会污染环境,应回收集中处理)
⑤易拉罐(金属材料,应回收再利用)
10.5角硬币的外观呈金黄色,它是铜和锌的合金,市面上有人用它制成假金元宝行骗,小明同学用一种试剂揭穿了他。
小明一定不会用的试剂是(D)
A.硫酸铜溶液B.硝酸银溶液C.盐酸D.硝酸钠溶液
分析:
A.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Cu和CuSO4不反应。
B.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag(溶液仍无色),Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(得蓝色溶液)
C.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Cu和HCl不反应。
D.铜、锌都不和硝酸钠溶液反应。
二、填空题
11.置换反应是化学反应的基本类型之一。
⑴金属与盐溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
如铜和硝酸银溶液的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
⑵非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应的规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:
,
,
由此可判断:
1S、Cl2、I2、Br2非金属活动性由强到弱顺序是Cl2>Br2>I2>S。
(由第一个反应可知Cl2>Br2;由第二个反应可知I2>S;由第三个反应可知Br2>I2)
②下列化学方程式书写错误的是B。
A.
B.
(I2不能置换出Br2,因为Br2>I2)
C.
D.
12.下列有三种制取硝酸铜的方案:
方案一:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)+2NO2↑+2H2O
方案二:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O
方案三:
2Cu+O2+4HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2H2O
请你从经济、环保的角度分析考虑选择一种最适宜的方案方案三,你选择方案而不选其它方案的理由是(写两点):
①制取相同质量的硝酸铜,方案三消耗的硝酸质量最少,成本最低;②方案三产物中无有害气体产生,不污染环境。
(N的氧化物,能导致酸雨)
分析:
方案一:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)+2NO2↑+2H2O
质量比HNO3相对分子质量的4倍Cu(NO3)相对分子质量
方案二:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O
质量比HNO3相对分子质量的(8/3)Cu(NO3)相对分子质量
方案三:
2Cu+O2+4HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2H2O
质量比HNO3相对分子质量的2倍Cu(NO3)相对分子质量
三、实验题
13.实验课上,同学们设计以下三种方案均能达到实验目的,各方案操作如下:
图A:
向外拉注射器,若观察到导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
(向外拉注射器,试管内气压减小)
图B:
点燃燃烧匙中过量的红磷,伸入集气瓶中充分反应后,打开弹簧夹,通过观察到进入集气瓶内的水约占其容积的1/5,可粗略测出空气中O2的含量。
图C:
从左端导管处通入二氧化碳气体,开始观察到澄清的石灰水不变浑浊,证明CO2与NaOH溶液发生了反应。
(开始通入的二氧化碳被NaOH溶液吸收,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)
14.某校学生在探究金属的化学性质时,实验情况如下:
实验
操作
实验
现象
铝片表面有气泡产生
没有明显现象
[提出问题]从上述实验现象中,你发现了什么问题?
铝片放到稀硫酸中为什么没有现象?
;(根据表中实验现象“没有明显现象”,提出问题)
[猜想]针对你发现的问题,分析其原因,大胆提出你的一个猜想:
可能是铝片表面生成的致密氧化膜阻碍了反应的发生。
(铝在常温下与空气中的氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜)
可能与稀硫酸的浓度有关。
(后面的实验用品中有浓度不同的硫酸,即10%的稀硫酸、30%的稀硫酸)
可能是铝片与稀硫酸反应需要加热。
(后面的实验用品中有酒精灯)
Cl-促进氧化膜的溶解(后面的实验用品中有氯化钠)
[设计方案]根据你的猜想,任选下列实验用品,进行实验设计。
实验用品:
10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、相同大小的铝片(若干)、氯化钠
试管、试管夹、酒精灯、镊子、药匙、砂纸
操作步骤
(用图示说明或文字叙述均可)
可能观察到的实验现象
相应的结论
将打磨后的铝片放入试管中,
加入10%的稀硫酸
若有气泡产生
(若没有气泡产生)
猜想正确
(猜想错误)
取一支试管,放入一块铝片,
加入30%的稀硫酸少许
若有气泡产生
(若没有气泡产生)
猜想正确
(猜想错误)
取一支试管,放入一块铝片,
加入10%的稀硫酸少许,
然后加热
若有气泡产生
(若没有气泡产生)
猜想正确
(猜想错误)
取一支试管,放入一块铝片,
加入10%的稀硫酸少许,
然后加入氯化钠
若有气泡产生
(若没有气泡产生)
猜想正确
(猜想错误)
分析:
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(请在考试结束后,到化学实验室实施你的设计方案,验证你的猜想。
)
[评价与反思]通过这次探究,你得到的启示或感受是:
善于发现问题,大胆质疑,勇于探究。
15.废物利用既可节约资源,又可以保护环境。
某课外兴趣小组设计了利用废旧干电池中的锌和浓盐酸以及下图所示的装置来制取干燥、纯净的氢气,并验证气体中的杂质。
试回答下列问题:
(1)写出图中所标仪器的名称:
①长颈漏斗;②广口瓶。
(2)若实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色,这说明生产的气体中有杂质H2O(填化学式)。
除此之外,该气体还可能含有的杂质气体是氯化氢气体(填名称),为了检验该杂质,可将E装置连接到上述装置中B、C(填序号)之间,气体从b(“a”或“b”)进入装置E,E中所放试剂为AgNO3溶液,可观察到的现象为AgNO3溶液中有白色沉淀产生。
(浓盐酸能挥发出较多的氯化氢气体;
如果E装置在A、B之间,则从E装置出来的气体会带出水蒸气,影响发生装置中水分的检验;如果E装置在C之后,氯化氢气体会被氢氧化钠溶液吸收,HCl+NaOH=NaCl+H2O;
洗气装置,导气管长进短出;
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3)
(3)装置D的作用是除去氢气中的水蒸气。
(浓硫酸有吸水性)
16.某探究小组的同学将铁粉和氧化铜粉末混合均匀后,放入试管中,隔绝空气,高温3-4分钟,冷却后,试管内有红色物质。
提出问题:
试管内的红色物质可能是什么?
进行猜想:
你认为可能是铜、氧化铁。
(任写两种猜想)(或者填“铜和氧化铁”,根据质量守恒定律之元素守恒)
实验方案:
根据下表要求,任选一种猜想,设计一个实验方案来作验证。
实验步骤及操作方法
预期的实验现象
结论
取少量红色物质放入试管中,
倒入少量稀盐酸。
无色溶液变为黄色
红色物质为
氧化铁
(Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,FeCl3溶液为黄色)
查阅资料:
铁粉和氧化铜在高温下可以发生置换反应。
得出结论:
铁粉和氧化铜反应的化学方程式是2Fe+3CuO
Fe2O3+3Cu。
(没学过的化学反应,根据题目已知信息完成)
四、计算题
17.某同学为探究铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数
项目
第一次
第二次
第三次
所取合金的质量/g
20
20
40
所加稀硫酸的质量/g
100
120
80
生成氢气的质量/g
0.4
0.4
0.4
分析
由第一、二次可知,20克合金
中的铁全部反应。
由第一、三次可知,与20克合金中的铁恰好
反应的稀硫酸的质量为80克。
根据该同学的实验,试回答以下问题:
(1)上表三次实验中,合金里的铁恰好完全反应时,消耗稀硫酸溶液的质量是80g。
(2)该铜铁合金中铁的质量分数是多少?
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
562
(11.2g)0.4g
(11.2g/20g)×100%=56%
(3)第三次实验所得溶液溶质质量分数为____________(结果保留至0.1%)。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑溶液质量增加
56152254
(11.2g)(30.4g)0.4g(10.8g)
(11.2g/20g)×100%=56%
【30.4/(80g+10.8g)】×100%=33.5%
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