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课时训练(六)[第6课时金属和金属材料]|夯实基础|类型1金属的性质和用途1.[2018·成都]科学家发现一种新金属。根据表中信息推测其用途错误的是()A.用于焊接金属B.制造航天飞机C.制外科手术刀D.用于通讯设备类型2合金的特性2.[2018·本溪]关于金属及合金的说法错误的是()A.合金中至少含有两种金属元素B.生铁和钢是常见的铁合金C.黄铜的硬度比纯铜的硬度大D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低类型3金属活动性的实验探究3.[2018·白银]2017年春季,在张献忠沉银现场,考古专家发现了金币、银币、铜币和银锭。还有铁刀、铁矛等兵器,金币、银币光亮如初,铁刀、铁矛锈迹斑斑。下列说法不正确的是()A.金、银、铜、铁都是重要的金属资源B.金、银的化学性质比铜、铁更稳定C.自然界中,金、银、铜、铁主要以单质的形式存在D.可以用银、铁、硫酸铜溶液验证铜、铁、银三种金属的活动性顺序4.[2017·广州]化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了图Z6-1所示实验方案。图Z6-1熔点2500℃密度3g·cm-3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异下列说法不正确的是()A.由实验甲可知金属活动性:AlCuB.由实验乙可知金属活动性:CuAgC.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:AlCuAgD.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究5.金属钯是稀有的贵重金属之一,金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩,而且经得住岁月的磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指,某实验小组利用它们来探究三种金属的活动性。(1)把钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,可推测钯在金属活动性顺序中位于铁之(填“前”或“后”)。(2)如果将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,该反应的化学方程式为。(3)如图Z6-2所示,将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,推测甲烧杯中还可能出现的现象是。通过该实验判断,银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为。图Z6-26.人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,金属的用途与它们的物理性质和化学性质都有着密切的关系,请回答下列问题。图Z6-3(1)如图Z6-3所示,用坩埚钳夹取一根铜丝,放在酒精灯火焰上加热,铜丝表面会产生的现象为。(2)小亮同学想设计实验来比较铁、铜两种金属的活动性强弱。现有铁和铜两种金属,请你帮助他完成实验。实验操作实验现象实验结论7.[2017·聊城]某化学小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱,进行如下探究活动。查阅资料铁的活动性比铜强。进行猜想对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:猜想一:RFeCu;猜想二:;猜想三:FeCuR。收集证据为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率(填“快”或“慢”)丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝,分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧,铁丝在空气中写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:。交流反思三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方法有多种。归纳总结他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;(3)金属与是否反应。类型4金属的冶炼8.某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理,如图Z6-4所示。图Z6-4(1)为避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸,加热前应。(2)装置A玻璃管中发生反应的化学方程式是。(3)装置B除了吸收CO2气体外,还有的作用。|能力提升|1.[2018·贵阳]人类社会发展离不开金属材料。如图Z6-5是某硬铝的主要成分。图Z6-5(1)硬铝属于(填“合金”或“纯金属”)。(2)将适量硬铝(已砂纸打磨处理)放入足量稀硫酸中,观察到现象为,反应的化学方程式有、。(3)将足量硬铝粉末放入硝酸银溶液中,充分反应后,溶液出现蓝色,出现蓝色的原因是,写出此时溶液中溶质成分并说明理由:。2.[2018·包头节选](4)在托盘天平(灵敏度极高)两边各放盛有等质量、等质量分数足量稀硫酸的烧杯,天平平衡。向左烧杯中加入一定质量的金属M,同时向右烧杯中加入相同质量的金属N,观察到从反应开始至结束天平指针始终偏向右边(注:反应中都生成+2价的硫酸盐)。则:①M、N两种金属的活动性由强到弱的顺序为。②M、N两种金属的相对原子质量由大到小的顺序为。3.[2017·青岛]某化工厂的废液中主要含有硝酸银、硝酸铜。取一定量的该废液样品,加入镁粉和铜粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。请填写下列空格。(1)若滤渣中有镁粉,则滤渣中除镁粉外还含有(填写化学式,下同)。(2)若滤渣中有铜粉,则滤液中的溶质一定含有,可能含有。(3)若滤渣中没有铜粉,则滤液中的溶质一定含有,可能含有。(4)反应后得到滤液的质量(填“大于”“小于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。4.[2017·泰安]金属材料在生产、生活中有着广泛的应用,人类的生产和生活都离不开金属。(1)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途,它比普通铁粉更易与氧气反应,其制备的主要流程如图Z6-6所示。高温反应器图Z6-6高温反应器中反应的化学方程式为,反应前需向反应器中通入氮气,目的是。(2)金属活动性顺序有重要的应用。铜、铝、铁为日常生活中常见的金属,某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时,进行了如图Z6-7所示实验,在A实验中发生反应的化学方程式为。将A实验结束后①②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯中的红色固体物质明显增多,其原因是,一段时间后过滤,滤液中的溶质一定有(填化学式)。图Z6-7(3)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,他对反应过程进行了分析,得到了以下图像(横坐标表示加入铁的质量),其中错误的是(填序号)。图Z6-85.[2017·眉山]合金中除含金属外,也可以含有非金属。已知某铝合金粉末除含铝、铜外,还含镁和硅中的一种或两种。小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究。查阅资料(1)硅不能与盐酸反应。(2)铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应。(3)铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体。硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑,足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2,则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。提出猜想猜想一:该粉末中除含铝、铜外,还含有镁;猜想二:该粉末中除含铝、铜外,还含有硅;猜想三:该粉末中除含铝、铜外,还含有。设计实验实验步骤实验现象实验结论实验一①取一定量的合金粉末,加过量的,充分反应后过滤粉末部分溶解,并有无色气体放出粉末中还含有硅②取步骤①所得滤渣,加过量的,充分反应滤渣部分溶解,并有无色气体放出实验二略实验结论猜想三正确。6.[2018·杭州]小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:图Z6-9步骤1:利用图Z6-9甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mLO2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。观察对象现象①干燥的普通铁丝没有明显变化②潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑③潮湿的纯铁丝没有明显变化(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是。(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是。(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是。参考答案|夯实基础|1.A[解析]该金属的熔点高,不能用于焊接金属。2.A[解析]合金是指在一种金属中加热熔合了其他的金属或非金属形成的具有金属特性的物质,所以合金中至少含有一种金属元素。3.C[解析]自然界中,金、银不易与其他物质反应,以单质形式存在,铜、铁易和其他物质反应,不能以单质的形式存在。4.D[解析]硫酸铜、氯化铜均为可溶性铜盐,铝能与硫酸铜溶液发生置换反应,也可与氯化铜溶液反应,故可将硫酸铜溶液换成氯化铜溶液完成上述实验。5.(1)后(2)2Pd+O2+4HCl2PdCl2+2H2O(3)溶液变浑浊银、钯、铂[解析](1)将钯戒指放入稀硫酸中,戒指完好无损,说明钯不与稀硫酸反应,即钯排在氢的后面,可推测钯在金属活动性顺序中位于铁之后。(2)如果将钯粉置于盐酸中,边通入氧气边搅拌,钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液,反应物有Pd、O2和HCl,生成物有PdCl2,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数量不变,写出化学方程式即可。(3)将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中,一段时间后取出,发现只有银戒指表面有明显变化,说明银的金属活动性比钯强,铂的金属活动性比钯弱,则银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为银、钯、铂;银与PdCl2溶液反应生成氯化银白色沉淀和钯,还会观察到溶液变浑浊。6.(1)铜丝表面变黑(2)实验操作实验现象实验结论将相同大小的铁片和铜片分别放入等体积、等浓度的稀盐酸中铁的表面产生气泡,铜的表面无变化铁比铜活泼[解析](1)铜在加热的条件下能与氧气反应生成黑色的氧化铜,所以把铜丝在酒精灯上加热可观察到铜丝由红色逐渐变成黑色。(2)比较两种金属活动性强弱可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应进行判断,也可以通过把一种金属放到另一种金属的化合物溶液中根据能否反应进行比较。7.进行猜想FeRCu收集证据R丝表面有红色物质析出快不能燃烧3Fe+2O2Fe3O4归纳总结盐溶液[解析]进行猜想铁的金属活动性比铜强,由于不知道R是哪种金属,所以R的金属活动性可能比铁、铜强,也可能比铁、铜弱。收集证据由实验结论猜想一正确,可知R的金属活动性大于铜,所以R丝插入硫酸铜溶液中,能把铜置换出来,故可看到R丝表面有红色物质析出;因为R比Fe活泼,所以R与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈,产生气泡速率快;空气中氧气的浓度低,铁在空气中不能燃烧,铁可在氧气中燃烧。8.(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内的空气(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)可收集CO,防止CO逸出而污染空气[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,故在加热前要先通一氧化碳以排尽玻璃管内的空气,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。(3)装置B内盛有氢氧化钠溶液,可以除去尾气中的二氧化碳,同时该装置可排出装置内的溶液而收集CO,防止其造成空气污染。|能力提升|1.(1)合金(2)固体部分溶解,有气泡产生Mg+H2SO4MgSO4+H2↑2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑(3)铜和硝酸银反应生成了易溶于水的硝酸铜,硝酸铜溶液呈蓝色铜在三种金属中最不活泼,铜和硝酸银发生了反应,说明铝、镁都已经完全反应完,因此溶质有硝酸铝、硝酸镁、硝酸铜[解析](1)硬铝是三种金属熔合而成的具有金属特性的物质,属于合金。(2)将适量硬铝(已砂纸打磨处理)放入足量稀硫酸中,稀硫酸能和镁、铝反应,不能和铜反应,因此观察到固体部分溶解,有气泡产生。(3)出现蓝色的原因是铜和硝酸银反应生成了易溶于水的硝酸铜;铜在三种金属中最不活泼,铜和硝酸银发生了反应,则铝、镁都已经完全反应,因此溶质有硝酸铝、硝酸镁、硝酸铜。2.(4)①MN②NM[解析]①从反应开始至结束天平指针始终偏向右边,说明左边的金属与稀硫酸反应速率较快,生成氢气的速率较快,故左边的金属M比右边的金属N活泼,故由强到弱的顺序为MN。②最终天平仍然偏向右边,说明反应结束后,M金属与稀硫酸反应产生的氢气多。根据金属的化合价相同,产生氢气的质量与相对原子质量成反比可知,金属M的相对原子质量较小。3.(1)Ag、Cu(2)Mg(