第四单元 金属和金属矿物.docx

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第四单元金属和金属矿物

第四单元　金属和金属矿物

必胜题·测易

基础满分　考场零失误

一、选择题（每小题2分,共8分）

1.（2018·南京）通常状况下,颜色呈紫红色的金属是（　　）

A.铁B.银C.铜D.铝

2.（2018·邵阳）2018年3月9日,特朗普正式签署关税令“对进口钢铁和铝分别征收25%的关税”,这一做法严重违反国际贸易规则,严重损害我国利益。

下列选项中不属于合金的是（　　）、A.钢B.金刚石C.焊锡D.黄铜

3.（2018·温州）根据金属活动性顺序判断,下列容器与所盛溶液不会发生化学反应的是（　　）

A.用铁制容器盛盐酸

B.用铜制容器盛盐酸

C.用铁制容器盛硝酸银溶液

D.用铜制容器盛硝酸银溶液

4.（2018·衡阳）现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化;如果把X放入Z的盐溶液中,过一会儿,在X的表面有Z析出。

根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动性顺序（　　）

A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.X>Z>YD.Z>X>Y

二、生活、生产应用题（化学方程式每空2分,其余每空1分,共5分）

5.（2018·邵阳）近年来,我国航空、航天、高铁等得到长足发展,跻身世界前列。

大飞机C919试飞成功,标志着我国的航空强国梦又迈出了一大步。

大飞机使用的化学材料如图甲。

请回答:

（1）橡胶属于　　　　（填“金属”或“合成”）材料。

（2）图乙是钛原子结构示意图,则x=　　　　;钛元素位于元素周期表第　　　　周期。

（3）铁比铝的强度大,但制造飞机却用铝合金而不用铁合金,主要原因是铝比铁的密度小且抗腐蚀性能强。

铝具有很好的抗腐蚀性的原因是　　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示）。

三、科普阅读题（每空1分,共4分）

6.（2018·太原一模）阅读下面短文,回答有关问题。

未来金属——钛

　　钛被称作“未来金属”,其含量丰富,在所有元素中居第十位。

钛在元素周期表中的部分信息如右图。

金属钛呈银白色,密度小、机械强度高、有延展性,故有较强的可塑性,而钛的导热性和导电性较差。

钛的化学性质稳定,有良好的抗腐蚀性,不受大气和海水的影响,在常温下只有氢氟酸、浓盐酸、浓硫酸等才可与它反应。

钛燃烧时产生银白色分叉火星,无烟,且火焰温度极低（理论上为86~89℃）,故非常安全。

用它制作的烟花被称为冷烟花,被广泛用于各种庆典、舞台效果,小朋友们喜欢玩的电光花的成分中就含有钛。

钛制的坦克、潜水艇、军舰没有磁性,不会被磁性水雷发现;钛在许多场合可以代替不锈钢;镍钛合金具有“记忆”功能,变形后加热到95℃以上,便可恢复原形。

（1）从元素周期表的部分信息中可获得有关钛的一条信息是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）电光花燃烧时不易失火,从燃烧的条件分析,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）下列有关钛的用途中,利用了钛的物理性质的是　　　　。

A.制潜水艇　　B.制“记忆”合金　　C.制冷烟花

（4）金属钛有许多优良性能,但目前未被大量使用的原因可能是　　　　　　　　　　。

四、实验探究题（化学方程式每空2分,其余每空1分,共7分）

7.（2018·荆门）已知某生铁合金除了含有铁、碳外,还含有硅或者铝中的一种。

某化学兴趣小组对该生铁合金产生了浓厚的兴趣,于是探究到底是含有硅还是铝。

【查阅资料】

硅不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应:

Si+2NaOH+H2O

Na2SiO3+2H2↑。

铝与NaOH溶液反应生成NaAlO2与H2,则铝与NaOH溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。

【提出猜想】

猜想一:

该生铁合金除了含有铁、碳外,还含有硅。

猜想二:

该生铁合金除了含有铁、碳外,还含有　　　　。

【实验步骤及现象】

①取一定生铁合金,加入过量的　　　　,充分反应后,合金部分溶解,并有无色气体产生。

②取步骤①中的滤渣,加入过量的　　　　,充分反应后,滤渣部分溶解,并有气体放出。

【实验结论】猜想　　　　正确。

若步骤②中实验现象为无现象,则猜想　　　　正确。

五、定量分析题（共6分）

8.（2018·襄阳）某同学将锌和氧化锌的混合物20g放入烧杯中,加入一定溶质质量分数的稀硫酸,测得加入稀硫酸的质量与产生氢气质量的关系如图所示。

求:

（1）恰好完全反应时生成氢气的质量是　　　　g; 

（2）计算原20g混合物中氧化锌的质量分数。

能力升级　提分真功夫

一、选择题（每小题2分,共6分）

9.（2018·广东）利用盐酸和硝酸银探究铁、铜、银的金属活动性顺序,下列实验可以不需要进行的是（　　）

A.铁+稀盐酸B.铜+稀盐酸

C.银+稀盐酸D.铜+硝酸银溶液

10.（2018·衡阳）某不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸反应生成0.23g氢气,则铁中混有的物质可能是（　　）

A.锌B.碳C.铝D.银

11.（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（　　）

A.①②B.②③C.①④D.②④

二、生活、生产应用题（化学方程式每空2分,其余每空1分,共8分）

12.（2018·山西百校联考一）汽修厂清洗汽车零件后的废液中常含有一定量的AgNO3和Cu（NO3）2,向定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量的铁粉,充分反应后过滤,滤渣中一定含有的物质是　　　　,滤液中一定含有的阳离子是　　　　。

13.（2018·安徽）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程如下。

已知:

Sn+SnCl4

2SnCl2

（1）SnCl4中锡元素的化合价是　　　　。

（2）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　。

（3）写出步骤②发生反应的化学方程式 　　　　　　　　。

（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是　　　　　　　　　　　　　（回答一点即可）。

三、物质组成与变化分析题（化学方程式每空2分,其余每空1分,共11分）

14.（2018·河北）A~L是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示（反应条件已略去）。

其中G是石灰石的主要成分,A和I为红色固体,B、D和L为气体。

请回答下列问题:

（1）G的化学式为　　　　　。

（2）E的组成元素在化合物中常呈现的化合价有　。

（3）反应③的化学方程式为　。

（4）上述转化中,B和L表现出相似的化学性质是　　　　。

15.（2018·武汉）有一包固体粉末,可能含碳、铝、铜、氧化铝、氧化铜中的一种或几种。

为探究该固体粉末的组成,某化学兴趣小组进行了如下图所示实验:

（1）向样品中加入过量稀盐酸产生的气体是　　　　。

（2）向固体A中加入硝酸银溶液,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。

（3）固体B中含有的物质是　　　　。

（4）原固体样品中一定含有的物质是　　　　。

（5）蓝色溶液丙中一定含有的溶质是　　　　　　　　　。

四、定量分析题（共6分）

16.（2018·长沙）小英同学用某铁合金样品做了如下实验:

称量11.4g样品,放入质量为40g的烧杯中,再往烧杯中加入200g稀硫酸,恰好完全反应（杂质不与酸反应,也不溶于水）。

反应完毕后称量,烧杯及烧杯内物质总质量为251g。

求:

（1）反应产生的氢气质量为　　　　g; 

（2）所用稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。

预测猜押　把脉新中考

17.（2019·原创预测）（2分）某同学设计了以下四个实验方案,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（　　）

A.CuO

CuCl2溶液

Cu

B.H2O

O2

MgO

C.Fe

Fe2O3

Fe2（SO4）3溶液

D.MgCl2

Mg（OH）2

Mg

18.（2019·原创预测）（5分）黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。

黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%,其余为杂质。

处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下（杂质不溶于水,也不参与反应）:

已知:

ZnO+H2SO4

ZnSO4+H2O

CuO+H2SO4

CuSO4+H2O

（1）步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式　　　　　　　　　　　　。

（2）溶液A中的金属阳离子有　　　　　　（填化学用语）。

（3）步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为　　　　。

（4）溶液A的质量　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）溶液C的质量。

答案精解精析

必胜题·测易

1.C　通常状况下,铁片呈银白色,铁粉呈黑色;金属银呈银白色;铜呈紫红色;铝呈银白色。

故选C。

2.B　A项,钢是铁合金,其中含有少量的碳,不符合题意;B项,金刚石是碳单质,不属于合金,符合题意;C项,焊锡是锡和铅的合金,不符合题意;D项,黄铜是铜和锌的合金,不符合题意。

故选B。

3.B　根据金属活动性顺序可知,铁与盐酸、铁与硝酸银溶液、铜与硝酸银溶液都能发生反应,故选B。

4.C　从题中信息可知,X和Z能与稀硫酸反应,但Y不能与稀硫酸反应,故可以得出X和Z的金属活动性均大于Y;把X放入Z的盐溶液中,X的表面有Z析出,故可以得出X的金属活动性大于Z,C项正确。

5.答案　

（1）合成　

（2）8　四　（3）4Al+3O2

2Al2O3

解析　

（1）橡胶属于合成材料。

（2）在原子中,质子数=核外电子数,所以2+x+10+2=22,解得x=8;钛原子的核外有4个电子层,所以钛元素在元素周期表中位于第四周期。

（3）铝在常温下就能与空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为4Al+3O2

2Al2O3。

6.答案　

（1）钛的元素符号为Ti（合理即可）

（2）电光花火焰温度极低,不易达到可燃物的着火点

（3）AB　　（4）冶炼困难

解析　

（1）从元素周期表中可获得有关钛的信息有:

钛的元素符号为Ti,原子序数是22,相对原子质量为47.87等。

（2）电光花燃烧时不易失火,原因是电光花火焰温度极低,不易达到可燃物的着火点。

（3）A项,制潜水艇,是利用钛没有磁性的物理性质,符合题意;B项,制“记忆”合金,是因为该合金变形后加热到95℃以上,便可恢复原形,利用的是物理性质,符合题意;C项,制冷烟花,是利用钛燃烧时产生的火焰温度低的化学性质,不符合题意。

（4）金属钛有许多优良性能,但目前未被大量使用的可能原因是冶炼困难。

7.答案　【查阅资料】2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑

【提出猜想】铝　

【实验步骤及现象】①盐酸　②NaOH溶液

【实验结论】一　二

解析　【查阅资料】根据题给信息,铝与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑。

【实验步骤及现象】①因为硅不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应,所以先加入足量的盐酸,除去能与酸反应的金属单质,再加入NaOH溶液,如果滤渣部分溶解,并有气体放出,说明猜想一正确;若步骤②中无现象,则猜想二正确。

8.答案　

（1）0.4

（2）解:

设产生0.4g氢气需要锌的质量为x。

Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑

652

x0.4g

=

　x=13g

混合物中氧化锌的质量=20g-13g=7g;

混合物中氧化锌的质量分数=

×100%=35%。

答:

原20g混合物中氧化锌的质量分数为35%。

9.C　通过铁和稀盐酸反应的实验可知铁的金属活动性顺序在氢前,通过铜和稀盐酸反应的实验可知铜的金属活动性顺序在氢后,通过铜和硝酸银溶液反应的实验可知铜的金属活动性顺序在银前,比较A、B、D项实验可知三种金属的活动性顺序为铁>铜>银,故不需要进行C项实验。

10.C　设5.6g纯铁与足量的稀硫酸充分反应生成氢气的质量为x。

Fe+H2SO4

FeSO4+H2↑

56　　　　　　　　　2

5.6gx

=

　x=0.2g

而由5.6g不纯的铁与足量稀硫酸反应产生H2的质量为0.23g,说明不纯的铁中含有的杂质也能与稀硫酸反应,且相同质量的杂质与纯铁分别与足量稀硫酸反应,杂质产生的H2要比纯铁多,通过计算可知,C项符合题意。

11.C　起始溶液为稀盐酸,溶液质量大于0,随着反应的进行,溶液质量不断增加,直至稀盐酸反应完,溶液质量达到最大,之后保持不变,图像①正确;镁与稀盐酸反应放热,随着反应的进行,溶液温度不断升高,待反应停止后,溶液温度逐渐下降至常温,图像②错误;镁与稀盐酸反应生成氢气,反应开始前氢气体积为0,随着反应的进行,氢气体积不断增大,直至稀盐酸反应完,氢气体积达到最大,之后保持不变,图像③错误;根据质量守恒定律可知,反应前后氯元素质量不变,图像④正确。

12.答案　

（1）Fe、Cu、Ag　

（2）Fe2+

解析　向一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量的铁粉,过量的铁粉能将AgNO3和Cu（NO3）2完全反应。

滤渣中一定含有的物质是Fe、Cu、Ag,滤液中一定含有的阳离子是Fe2+。

13.答案　

（1）+4　

（2）弱　Cu

（3）2SnCl2

Sn+SnCl4

（4）避免焚烧塑料产生污染,更加环保（其他合理答案均可）

解析　

（1）SnCl4中氯元素的化合价为-1,根据化合物中各元素化合价的代数和为零,可计算出锡元素的化合价为+4。

（2）根据金属活动性顺序可知铜的活动性比锡弱,锡与四氯化锡能反应生成二氯化锡,铜的活动性比锡弱,不能与锡的盐溶液反应,故固体A中一定含铜,可能含锡。

（3）根据流程图可知步骤②发生反应的化学方程式为2SnCl2

SnCl4+Sn。

（4）若直接焚烧废旧电路板,塑料的燃烧产物会污染环境,题中工艺更加环保,且电解产生的SnCl4可以循环利用。

14.答案　

（1）CaCO3　

（2）+2、+3

（3）Fe+CuSO4

FeSO4+Cu[CuCl2、Cu（NO3）2也可以]

（4）还原性

解析　G是石灰石的主要成分,则G为碳酸钙;A为红色固体,B为气体,二者能反应生成气体D,D与C反应可生成CaCO3,则D为CO2,C为Ca（OH）2,A为Fe2O3,B为CO;C[Ca（OH）2]与D（CO2）反应生成碳酸钙和水,则H为H2O;一氧化碳与Fe2O3反应生成Fe和CO2,则E为铁;铁能与F反应生成红色固体I,则I为铜;K和气体L反应生成铜和水,则L为氢气,K为氧化铜。

（1）由上述分析可知G为碳酸钙,化学式为CaCO3。

（2）E为铁,铁元素在化合物中常呈现的化合价有+2、+3。

（3）反应③可以为铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO4

Cu+FeSO4。

（4）B为CO,L为H2,反应①是一氧化碳还原氧化铁,反应④是氢气还原氧化铜,CO、H2都表现出还原性。

15.答案　

（1）氢气（H2）　

（2）Cu+2AgNO3

2Ag+Cu（NO3）2

（3）碳、银（或C、Ag）　（4）碳、铝（或C、Al）

（5）硝酸铝、硝酸铜和硝酸[或Al（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3]

解析　

（1）固体粉末中可能含有碳、铝、铜、氧化铝、氧化铜中的一种或几种,能与稀盐酸反应放出气体的只有铝,说明固体粉末中一定含有铝,铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,所以产生的气体是氢气。

（2）固液混合物经过滤后滤液为无色,说明无色溶液甲中不含氯化铜,所以无色溶液甲中含有氯化铝和过量的盐酸;固体A与硝酸银溶液反应后过滤所得的滤液为蓝色,说明固体A中含有铜,铜与硝酸银溶液反应的化学方程式为Cu+2AgNO3

Cu（NO3）2+2Ag。

（3）固体B在氧气中充分灼烧产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明固体B中含有碳,则原固体粉末中含有碳;固体B中含有的物质是碳和生成的银。

（4）固体A中含有的铜可能来自原固体粉末,也可能来自氧化铜,因为氧化铜与盐酸反应生成氯化铜,原固体粉末中一定含有铝,铝能与氯化铜反应生成铜,根据上述推断可知原固体样品中一定含有碳、铝。

（5）无色溶液甲中含有氯化铝和盐酸,蓝色溶液乙中含有硝酸铜,二者混合能产生白色沉淀,说明蓝色溶液乙中还含有硝酸银,氯化铝与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铝,盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,所以蓝色溶液丙中一定含有硝酸铜、硝酸铝和硝酸。

16.答案　

（1）0.4

（2）设稀硫酸中溶质的质量为x。

Fe+H2SO4

FeSO4+H2↑

982

x0.4g

=

　x=19.6g

×100%=9.8%。

答:

稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。

解析　

（1）由质量守恒定律可知,反应产生的氢气的质量是11.4g+40g+200g-251g=0.4g。

17.A　水通电分解可生成氧气,镁与氧气反应可以生成氧化镁,因此该方案在理论上正确,但通过电解水得到氧气,需要消耗电能,因此该方案在经济上不够合理,故B不正确;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,而不能生成氧化铁,故C不正确;氯化镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,而氢氧化镁不能通过电解生成金属单质镁,此方案理论上不正确,故D不正确。

18.答案　

（1）Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑　

（2）Zn2+、Cu2+

（3）过滤　（4）小于

解析　

（1）氧化锌和氧化铜均可与稀硫酸反应,但没有气体生成;而锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。

（2）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,其中的金属阳离子是锌离子和铜离子。

（3）由图可知,经过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ均可得到溶液和固体,所以步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含过滤操作。

（4）由溶液A到溶液C的过程中发生的反应如下:

Zn+CuSO4

Cu+ZnSO4

160161

Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑

98161

由此可见,溶液的质量增加了,溶液A的质量小于溶液C的质量。