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金属和金属材料1.基础过关一、选择题1.人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是()A.雕塑B.车模C.导线D.炒锅2.人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。其中金属活动性最强的是()A.金B.铜C.铁D.锡3.下列说法正确的是()A.钢不是合金B.金刚石和石墨的性质完全相同C.铁在潮湿的空气中容易生锈D.常温下，氧气与所有金属都能反应4.下列保护自然资源的措施错误的是()A.为防治空气污染，应加强工业废气处理B.为节约用水，用工业废水直接浇灌农田C.为节约化石燃料，应开发和使用新能源D.为防止铁制品生锈，常在其表面覆盖保护层5.下列有关金属性质的说法错误的是()A.常温下所有金属都是银白色的固体B.在空气中灼烧铜丝，其表面会变黑C.铜、银等金属具有良好的导电性D.埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀6.下列防锈措施合理的是()A.经常用水冲洗自行车链条B.在铁制暖气片上刷“银粉”C.用“钢丝球”打磨铝锅表面D.用过的菜刀及时用盐水清洗7.世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是()A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀D.铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅8.金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为：M+2AgNO3M(NO3)2+2Ag，则下列说法错误的是()A.M的金属活动性比银强B.金属M可能是铜C.该反应属于复分解反应D.反应前后溶液的质量发生了变化二、填空题9.“低碳生活，绿色出行”。如图为潍坊公共自行车。请回答下列问题：(1)图中所标示的各部件中，属于金属材料的是______(填序号，下同)，属于有机合成材料的是______。(2)公共自行车的闸线为钢丝，说明金属具有______性。(3)车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止其与______接触而生锈。防止公共自行车链条生锈的有效措施是______。(4)公共自行车有些零件选用了铝合金材料，其优点是质量轻、硬度大和______。废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及____________。10.构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于铁化学性质的知识网络（“→”表示一种物质转化为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。请回答下列问题：（1）C物质的化学式为______。（2）B物质的一种用途是______。（3）反应②还需要的一种反应物是____________（填化学式）。（4）写出④反应的化学方程式:____________________________________。（5）反应①导致每年有大量的钢铁锈蚀，为阻止该反应的发生，人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法。这两种方法的共同原理是阻止钢铁与______接触。（6）市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的______发生反应转化为氯化亚铁，起到补血的作用。11.铁及其化合物在生活生产中有重要的应用。请回答下列问题：(1)在盛有氧气的集气瓶中点燃细铁丝发生剧烈燃烧的化学方程式是________________________________________，为防止集气瓶破裂，常采取的措施是______________________________________________________。(2)已知铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁。将生锈的铁钉（铁锈的主要成分是Fe2O3）放入盐酸中，充分反应后有铁剩余，写出发生置换反应的化学方程式________________________:，溶液中的金属阳离子是______（用符号表示）。(3)高炉炼铁中，焦炭的作用是______________________________（用化学方程式表示）。(4)把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余。下列说法正确的是______（填序号）。A.剩余固体肯定含有银B.剩余固体肯定是银和铜C.反应后溶液中一定有Fe2+和Cu2+D.反应后溶液中可能含有Ag+和Cu2+三、实验探究题12.某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：（1）用如图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉）。①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管______（填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在______的环境中是否更容易锈蚀。③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起______的变化。（2）某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中，倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸，以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理，理由是__________________________________________________________________________________________________________________。（3）将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中，充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是______，且反应后溶液质量比反应前______（填“增大”“减小”或“不变”）。四、计算题13.欲测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。(1)你认为能测出铜的质量分数的是合金。(2)取该合金的粉末26g加入该稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。①生成气体的质量为。②请计算该合金中铜的质量分数。2.能力提升一、选择题1.把锌片放入下列溶液中充分反应，反应后溶液的质量比反应前减少的是()A.稀盐酸B.硫酸镁溶液C.硫酸亚铁溶液D.硝酸银溶液2.金属镍及其化合物能发生如下反应：①Ni+2HClNiCl2+H2↑②NiO+2HClNiCl2+H2O③NiO2+4HClNiCl2+Cl2↑+2H2O分析化学方程式可知，下列说法中错误的是()A.镍能与硫酸铜溶液反应B.反应②属于复分解反应C.反应③中Ni的化合价由+4价变为+2价D.上述3个反应中涉及2种单质3.现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知X、Y在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是()A.生成氢气的质量：X＞YB.相对原子质量：X＞YC.金属活动性：Y＞XD.消耗硫酸的质量：X＞Y4.下列事实不能证明金属甲的金属活动性比金属乙强的是()A.自然界中甲元素只以化合物形式存在，乙元素存在单质形式B.甲能与盐酸反应生成H2而乙不能C.甲能从乙的盐溶液中置换出乙D.化合物中甲元素显+2价而乙元素显+3价5.向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是()A.向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生B.滤渣中一定有Cu，可能有AlC.滤液中只有Al2(SO4)3D.滤液中只有CuSO4二、填空题6.钢铁是使用最多的金属材料。(1)人类向大自然提取量最大的金属是铁，写出高温下一氧化碳把铁从赤铁矿石中还原出来的化学方程式__________________________________________。(2)锰(Mn)钢属于铁合金，可用于制造钢轨。取少量锰钢碎屑加入盛有足量稀盐酸的烧杯中，浸泡以后烧杯底部剩有固体，该固体中一定含有______。已知锰的金属活动性强于锌，如果用实验比较铁和锰的金属活动性强弱，下列所给试剂组能够达到目的的是______(填序号)。A.Fe、Mn、40%H2SO4溶液B.Fe、Mn、MgSO4溶液C.Fe、Mn、ZnSO4溶液D.Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液7.人类生活和生产都离不开金属。(1)下列矿石的主要成分属于氧化物的是______(填序号)。(2)铁是应用最广泛的金属。①生活中用铁锅做炊具，利用了铁的______性；②铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的______和水蒸气等发生了化学反应。为防止铁制栏杆生锈，通常采取的措施是______(写一条)。(3)已知金属M和N能够发生如下反应：M+H2SO4MSO4+H2↑Fe+MCl2M+FeCl2N+FeCl2Fe+NCl2判断Fe、Cu、M、N的活动性由强到弱的顺序是____________；以上三个化学反应均属于_______(填基本反应类型)。8.某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，此外还有一些不溶性杂质。若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染，而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下处理方案，请回答有关问题。（1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的____________除去。进行过滤操作所需的玻璃仪器有：________________________。（2）金属X是，其加入废液后发生反应的化学方程式为______________________________；溶液Y是，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为______________________________。三、实验探究题9.常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是__________________。(2)探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是____________。(3)探究试管中剩余固体成分是什么？【查阅资料】常见铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体能否被磁铁吸引否否能【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是______。【实验探究】实验操作实验现象及结论取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸若固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4；若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe3O4【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为____________________________。【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是__________________。四、计算题10.请根据如图所示的实验过程和提供的数据计算。(1)生成氢气______g；(2)合金中铜的质量分数是______；(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少？(写出计算过程，计算结果保留到0.1%)参考答案基础过关1.D2.C3.C4.B5.A6.B7.D8.C9.(1)②③①④(2)延展(3)空气、水涂润滑油(4)耐腐蚀保护金属资源10.（1）Cu（2）作燃料（或制盐酸或填充气球）（3）C（或CO或H2等还原剂）（4）Fe+2HClFeCl2+H2↑（或Fe+H2SO4FeSO4+H2↑）（5）空气（6）盐酸11.(1)3Fe+2O2点燃Fe3O4预先在集气瓶中装少量水或放一层细沙(2)Fe+2HClFeCl2+H2↑Fe2+(3)C+O2CO2、CO2+C2CO(4)AD12.（1）①ABC②盐、酸存在③性质（2）没控制相同的条件，金属的表面积不同（3）铜减小13.(1)Cu-Zn(2)①0.2g②解：设合金中锌的质量为x。Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑652x0.2gg2.0265xx=6.5g合金中铜的质量为26g-6.5g=19.5g合金中铜的质量分数为75%100%26g