中考科学专题金属讲义.docx

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中考科学专题金属讲义

专题二十　金属

一、选择题

1．（2015·浙江绍兴新昌一模，6，4分）《环球时报》报道：

我国科学家率先用铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“薄的像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”“像衬衣一样的防弹衣”等产品。

下列关于“烯合金”的说法中不正确的是（　　）

A．含碳元素和铝元素B．是一种碳单质

C．能导电D．具有可燃性

解析　铝合金和石墨烯（一种碳单质）按一定比例混合制成“烯合金”，所以烯合金中一定含有碳元素和铝元素，A正确；烯合金是一种混合物，B错误；石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，C正确；烯合金中有石墨烯，石墨烯是碳的单质，具有可燃性，D正确。

答案　B

2．★（2015·湖北宜昌，16，1分）把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z。

则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　）

A．X＞Y＞ZB．Y＞Z＞X

C．Y＞X＞ZD．X＞Z＞Y

解析　把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中，X、Y溶解并有气泡产生，Z不反应，说明在金属活动性顺序表中X、Y的位于氢前，Z位于氢后；取过量X放入Y（NO3）2和Z（NO3）2的混合溶液中充分反应后过滤，经检验，滤渣中只有X、Z，说明X可以把Z置换出来，不能置换Y，说明X的活动性比Z强，但比Y弱，因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为：

Y＞X＞Z。

答案　C

3．（2015·浙江杭州三模，18，3分）为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，某兴趣小组设计了如图所示的四组实验方案，你认为不可行的是（　　）

解析　把铜和银同时放入盛硫酸亚铁的烧杯中，都不发生反应，只能证明铁的活动性最强，而铜和银探究不出来，A错误。

答案　A

4．（2015·浙江宁波海曙区模拟，12，3分）现有一种固体粉末样品，已知该样品由氧化铜和铁组成。

取样品少许，加入一定量的稀硫酸，待反应停止后过滤，得到滤液和滤渣，向滤液中加入一根洁净的铁丝，铁丝表面没有明显变化。

关于该实验有如下说法：

①该样品的颜色为黑色；②向该样品中加入稀硫酸一定有气体生成，且液体颜色不变；③滤渣中一定有铜，不一定有铁；④滤液中含有硫酸铜和硫酸亚铁；⑤滤液中溶质只有硫酸铁。

以上说法正确的个数是（　　）

A．2个B．3个C．4个D．5个

解析　氧化铜和铁都是黑色的，①正确；因为加入稀硫酸时，稀硫酸先和氧化铜反应，如果稀硫酸的量不足，不足以和氧化铜完全反应，那么就没有气体生成，并且氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜溶液是蓝色的，②不正确；氧化铜和硫酸反应生成的硫酸铜，能和铁反应生成铜，所以滤渣中一定有铜；如果铁恰好和硫酸铜反应，则滤渣中没有铁，③正确；向滤液中加入一根洁净的铁丝，铁丝表面没有明显变化，说明滤液中不含有硫酸铜，④不正确；滤液中溶质只有硫酸亚铁，没有硫酸铁，⑤不正确。

答案　A

5．（2014·浙江金华三模，19，2分）向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量锌粉，完全反应后过滤。

正确的是（　　）

A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋

B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag＋、Zn2＋

C．滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn2＋

D．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2＋

解析　由金属活动性顺序表可知，Cu、Ag、Zn三种金属的活动性顺序是：

Zn>Cu>Ag。

所以将过量锌粉加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，锌可将溶液中的银、铜全部置换出，且有剩余，故充分反应后过滤，滤纸上物质一定有Zn、Cu、Ag，溶液中只有Zn2＋。

由以上分析可知，C正确，A、B、D错误。

答案　C

6．（2015·浙江宁波慈溪市模拟，15，3分）H2和CO还原CuO的实验装置如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．实验时都应该先通入气体后加热，防止发生爆炸

B．两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生

C．甲图试管略向下倾斜，乙图玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同

D．甲图无尾气处理装置而乙图有，是因为一氧化碳有毒而氢气无毒

解析　可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先通入气体排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸，A正确；两者与氧化铜反应时都是将氧化铜还原为金属铜，所以两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生，B正确；甲试管口略向下倾斜，是因为反应中有水产生，防止水倒流，乙玻璃管保持水平，是因为反应中并无水产生，与两种气体的密度不同无关，C错误；氢气无毒，而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中，所以甲无尾气处理装置而乙有，D正确。

答案　C

7．（2015·浙江金华市武义县模拟，21，3分）向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．a点溶液中的溶质有3种

B．c点溶液中溶质为Zn（NO3）2

C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，不会产生白色沉淀

D．取d点时的固体，加入稀盐酸，无气泡产生

解析　在金属活动性顺序中，Zn>Cu>Ag，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应

所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；

所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程。

在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，A正确；c点时硝酸铜恰好完全反应，溶液中只有硝酸锌，B正确；b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，C正确；d点时锌过量，因此加入稀盐酸会产生氢气，D错误。

答案　D

二、填空题

8．（2015·浙江杭州上城区二模，23，4分）将Zn加入到一定量的AgNO3、Fe（NO3）2和Mg（NO3）2的混合溶液中，加入Zn的质量与溶液质量关系如图所示：

（1）取b点溶液加入氢氧化钠溶液，发生的反应有____________个。

（2）取c点时的固体，加入稀盐酸，写出化学反应方程式

_________________________________________________________________。

解析　

（1）将Zn加入到一定量的AgNO3、Fe（NO3）2和Mg（NO3）2的混合溶液中时，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，随着反应的进行，溶液质量减小，当锌和硝酸银完全反应时，恰好是b点，b点溶液中含有硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸镁，加入氢氧化钠溶液，发生的反应有：

硝酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌沉淀和硝酸钠，硝酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硝酸钠，硝酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硝酸钠，一共有3个反应；

（2）硝酸银完全反应后，锌再和硝酸亚铁反应，随着反应的进行，溶液质量增加，当锌和硝酸亚铁完全反应时，恰好是c点，c点中的固体中含有银和铁，银不能和稀盐酸反应，铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。

答案　

（1）3　

（2）Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

9．（2015·浙江杭州文澜中学模拟，32，10分）李同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。

李同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：

①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤数种物质的混合物。

请回答下列问题：

（1）你认为李同学的上述猜测中，不做实验就可以排除的是________（填序号），理由是因为________________________________________________。

（2）你认为黑色粉末还可能是________，理由是因为________________。

（3）设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为Fe粉：

_______________________________________________________________。

解析　

（1）因为Fe2O3是红色的，而FeCl3能溶于水，所以黑色粉末中不含有氧化铁和氯化铁；

（2）因为生铁中含碳，所以黑色粉末还可能是碳；（3）验证黑色粉末是否为Fe粉的方法：

取黑色粉末，滴加稀盐酸，如果有气泡产生则说明含有铁。

答案　

（1）②、④　Fe2O3是红色的，而FeCl3能溶于水　

（2）碳　生铁中含碳　（3）取黑色粉末，滴加稀盐酸，如果有气泡产生则说明含有铁

10．（2015·浙江杭州拱墅区一模，29，8分）兴趣小组的同学发现化工颜料商店有涂料添加剂“金粉”和“银粉”出售，但从售价上看，不像是金、银的粉末。

他们查阅资料后得知：

①“金粉”是用黄铜片（铜锌合金）经过碾碎和抛光制成的。

②“银粉”是纯铝加热熔融成液体后喷雾成的微细铝粉。

（1）兴趣小组的同学通过实验来验证“金粉”和“银粉”的组成。

①取少量“金粉”放入试管中，加入足量稀盐酸，若“金粉”是铜锌合金，可观察到有________产生，且试管底部有难溶性固体。

将难溶性固体过滤、洗涤、烘干。

请设计实验验证此固体粉末为铜粉：

________。

②若想通过“银粉”和稀盐酸反应来测定“银粉”中金属的相对原子质量，从而确定“银粉”中的金属是铝，则在实验中应该测量的数据是________。

（2）兴趣小组的同学还发现，铁管表面涂上“银粉”后不易锈蚀，其原因是_________________________________________________________________。

解析　

（1）①“金粉”是铜锌合金，其中的锌位于氢前，能够和稀盐酸反应产生氢气，因此观察到有气泡产生；剩下的铜能够和氧气反应，氧化铜能够和酸反应或铜能够和硝酸银溶液反应等出现明显的现象；②测定“银粉”中金属的相对原子质量，根据化学方程式计算可以依据铝与氢气的关系列比例，因此需要知道参加反应的“银粉”质量和产生氢气的体积（或质量）；

（2）因为铝易与氧气反应生成氧化物保护膜，可以阻止内部反应的进一步进行，从而起到保护内部铁的作用，因此铁管表面涂上“银粉”后不易锈蚀。

答案　

（1）①气泡　取少量难溶性固体，放在酒精灯火焰上灼烧，观察表面是否变黑，并将加热后的粉末加入稀硫酸中，观察溶液颜色是否变蓝（或者将难溶性固体加入硝酸银溶液中，观察是否有银白色粉末析出，且溶液颜色是否变蓝或其它合理答案）　②参加反应的“银粉”质量、氢气的体积（或质量）　

（2）铝易与氧气反应生成氧化物保护膜，可以阻止内部反应的进一步进行

三、实验探究题

11．（2015·浙江宁波镇海区模拟，26，8分）科学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧气铁的实验装置，如图所示，回答下列问题：

（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应________。

（2）a管中Fe2O3发生反应的化学方程式为______________________________。

（3）B装置除了吸收CO2气体还______________________________________。

（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中的氧化铁的质量是________。

解析　

（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳，排尽玻璃管内空气，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，反应的化学方程式为3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2；（3）装置C内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染；（4）氧化铁（Fe2O3）中Fe与O元素的质量比＝（56×2）∶（16×3）＝7∶3，因此，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，铁元素的质量＝2.4g×

＝5.6g，则氧化铁的质量为：

2.4g＋5.6g＝8g。

答案　

（1）先通一氧化碳排尽玻璃管内空气　

（2）3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2　（3）可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气　（4）8g

12．（2015·浙江宁波余姚市模拟，30，8分）小敏用如图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量。

主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：

①连接装置并检查装置气密性；

②加入药品和水；

③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；

④由A向B中滴加试剂至过量；

⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为VmL（经查，该气体密度为ρg/L）；

⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥称重，称得剩余固体质量为Wg。

（1）B中发生的反应的化学方程式为：

_________________________________。

（2）如何检验该装置的气密性：

_______________________________________。

（3）小敏发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：

_________________________________________________________________。

（4）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是________；理由是_______________________________________。

解析　

（1）铜锌合金中锌能与硫酸反应生成氢气与硫酸锌，反应的化学方程式为：

Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，铜不能与稀硫酸反应；

（2）提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存在高度差，则气密性良好装置不漏气；（3）已知气体的体积，根据密度，可以求出气体的质量；又知道剩余固体质量为Wg，但不知道原固体的质量，无法计算。

所以缺少的步骤是：

测量铜锌合金的总质量；（4）中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量，所以要重新实验。

答案　

（1）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　

（2）提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存在高度差，则气密性良好

（3）测量铜锌合金样品的质量　（4）重新实验；中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量

四、分析计算题

13．（2015·浙江宁波余姚市模拟，34，6分）为了测定某粉末状黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，洋洋同学取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再取40g稀盐酸分四次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下：

第一次

第二次

第三次

第四次

加入稀盐酸质量（g）

10

10

10

10

剩余固体的质量（g）

9.10

8.45

7.80

7.80

（1）上述反应的化学方程式为________________________________________。

（2）根据锌的质量列出求解第二次生成氢气质量（x）的比例式________。

（3）所用稀盐酸中溶质的质量分数为___________________________________。

（4）用36.5%的浓盐酸配制40g上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为________。

（5）黄铜样品中铜的质量分数为________。

解析　

（1）锌在金属活动顺序表中位于氢之前，能把盐酸中的氢置换出来，反应的化学方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；

（2）第二次加入10g盐酸，导致固体由9.10g变成了8.45g，第三次有8.45g变成7.80g，说明10g盐酸能够使固体减少0.65g。

所以第二次加入盐酸消耗锌的质量＝9.10g－8.45g＝0.65g，则有：

＝

（3）设10g稀盐酸中HCl的质量为y

6573

0.65gy

＝

　y＝0.73g

所用稀盐酸中溶质的质量分数＝

×100%＝7.3%

（4）需要浓盐酸的质量＝

＝8g

（5）由第四次实验可知，样品中铜的质量7.80g；黄铜样品中铜的质量分数＝7.80g/9.75g×100%＝80%。

答案　

（1）Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　

（2）

＝

（或

＝

　（3）7.3%　（4）8g　（5）80%