搜索
第八单元金属和金属材料课题1金属材料18．★(4分)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据：金属铜锌锡铅铋镉熔点/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系，其中横坐标表示的是__锡__的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为__2∶3__。(2)保险丝由铋、铅、锡、镉组成，其熔点约为__B__。A．15～30℃B．60～80℃C．235～250℃D．300～320℃解析：(1)横坐标质量分数为零时，熔点要比质量分数为1时熔点高，因为铅的熔点比锡的熔点高，所以横坐标表示锡的质量分数；合金熔点最低时锡占60%，所以铅占40%，合金中铅与锡的质量比为40%∶60%＝2∶3；(2)合金的熔点比它的组成成分熔点要低，铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9℃，所以要选择的熔点比231.9℃低，且不能很低，必须要高于室温。课题2金属的化学性质15．★(6分)[2015·南平中考]为探究锌、铜、镍三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验。【实验一】将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光。【实验二】取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50mL稀盐酸反应，实验记录如下：锌铜镍铜稀盐酸的质量分数3%3%15%15%反应现象少量气泡无现象许多气泡无现象【实验三】金属锌、铜和稀盐酸构成如图所示的化学电池装置，观察到铜片表面有气泡(H2)，小电珠发光。(1)实验一的现象说明三种金属都具有__导电__性。(2)镍与稀盐酸反应生成氯化镍(NiCl2)和氢气，反应的化学方程式是__Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑__。(3)要判断三种金属活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是__把粗细、长短相同的锌丝、镍丝放入15%的50mL稀盐酸中，观察放出气泡的快慢__。(4)金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变。下列关于实验三分析正确的是__C__(填选项)。A．铜的金属活动性变得比锌强B．铜与稀盐酸发生了置换反应C．该装置将化学能转化为电能解析：(1)实验一的现象说明三种金属都具有导电性；(2)镍与稀盐酸反应生成氯化镍(NiCl2)和氢气，反应的化学方程式为Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑；(3)要判断三种金属活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是：把粗细、长短相同的锌丝、镍丝放入15%的50mL稀盐酸中，观察放出气泡的快慢，放出气泡快的金属活动性强；(4)铜的金属活动性比锌弱，A选项说法不正确；铜不能和稀盐酸反应，B选项说法不正确；该装置将化学能转化为电能，C选项说法正确。13．★(5分)化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如下：请回答：(1)四种金属的活动性顺序由强到弱是__Zn＞X＞Cu＞Ag__；(2)固体丙中一定含有的金属是__Ag__；(3)写出③中反应的化学方程式__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag__。解析：根据金属的活动性顺序：锌＞氢＞铜＞银，故向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定不反应，得到的滤液A再加入过量的锌得到固体混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和盐溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲含有铜和银，铜和硝酸银溶液反应产生硝酸铜和银。故(1)四种金属的活动性顺序由强到弱的是Zn＞X＞Cu＞Ag；(2)固体丙中一定含有的金属是被置换出的银及原有的银；(3)③中是铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag。16．★(12分)[2016·安庆模拟]铬(Cr)是一种具有良好的金属光泽和抗腐蚀性的重要金属材料，不锈钢中的铬表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜。某校化学探究小组对Cr、Al、Cu的金属的活动性顺序进行了如下探究。【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。(1)小明设计的实验方案：相同温度下，取大小相同、表面光亮的铬、铝和铜三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀硫酸中，观察现象，记录如下：金属CrAlCu与硫酸反应气泡产生缓慢，金属逐渐溶解气泡产生激烈，金属迅速溶解无气泡产生，金属无变化则Cr、Al和Cu三种金属的活动性顺序由强到弱顺序为__B__。(填序号)A．Cr＞Al＞CuB．Al＞Cr＞CuC．Al＞Cu＞Cr(2)小鹏先用砂纸将铬片和铝片的表面擦光亮，这样做的目的是__除去氧化膜，利于直接反应__。然后将两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，则铬与硫酸铜反应时的现象为__铬片表面覆盖一层紫红色金属，溶液颜色不变__。(3)小鹏在(2)实验中，把铝片放入硫酸铜溶液中，无意中发现有较多气泡产生。【提出问题】铝与硫酸铜反应生成的无色气体是什么？【提出合理假设】假设Ⅰ：该无色气体可能是二氧化硫；假设Ⅱ：该无色气体可能是氧气；假设Ⅲ：该无色气体可能是__氢气__(填名称)。【设计并完成实验】取用气体样品分别进行如下实验：实验编号实验操作实验现象①取样闻气味没有刺激性气味②收集一试管气体，将带火星的木条伸入试管中带火星的木条不复燃③收集一试管气体，用燃着的木条点燃该气体发出轻微的爆鸣声，并产生淡蓝色火焰【得出结论】由实验③可判断假设Ⅲ__成立__(填“成立”或“不成立”)，请写出实验③中的化学方程式为__2H2＋O2=====点燃2H2O__。(4)你认为(2)中小鹏的实验能否比较铬与铝的金属活动性强弱？__不能__(填“能”或“不能”)，请从设计思路和合理性的角度分析。你的理由是__铬与铝都能与硫酸铜反应，但不能比较两者的反应速率__。解析：(1)根据金属铬、金属铝和盐酸反应放出氢气，说明铬、铝排在氢的前面，且铝与盐酸反应气泡产生激烈，铬与盐酸反应气泡产生缓慢，说明铝排在铬的前面；铜不和盐酸反应，说明铜排在氢的后面，三种金属的活动性顺序为Al＞Cr＞Cu；(2)用砂布将其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，便于让金属直接反应，铬能置换出硫酸铜中的铜，生成蓝色的硫酸亚铬溶液；(3)根据质量守恒定律可知，该无色气体可能是氢气；检验氢气使用的是收集气体点燃的方法，若氢气不纯点燃时会发出爆鸣声；(4)对于金属纯度的影响、所用盐酸浓度的影响等，小鹏的方案中都没有进行必要的控制，所以不能据此实验判断两种金属活动性的强弱。双休“加餐”巩固训练（第八单元）14．★(7分)[2017·亳州蒙城六中月考]小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究。下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据：实验编号盐酸的质量分数/%反应温度/℃铝丝消失的时间/s①320500②620300③63080(1)写出铝和盐酸反应的化学方程式：__2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑__。(2)实验②和③表明：该反应快慢与__温度__有关。(3)能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是：__①__和__②__。(4)如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推出铝丝消失时间(用t表示)的取值范围：__300s＜t＜500s__。(5)该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？方法：__气泡产生的快慢__。解析：(1)铝和盐酸反应的化学方程式为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；(2)比较实验②和③的反应条件只有温度不同，反应速率就不同了；(3)其他反应条件相同只有盐酸质量分数不同的实验是①和②；(4)通过实验①和②的比较发现盐酸质量分数增加反应速率加快，铝丝消失时间减少，盐酸浓度为3%时，铝丝消失时间为500s，盐酸浓度为6%时消失时间为300s，那么盐酸浓度为4%时，铝丝的消失时间t应介于300s～500s之间；(5)该实验还可以用气泡产生的快慢来衡量反应的快慢。15．★(8分)[2016·安徽模拟]2016年央视“3.15”晚会上曝出某品牌金饰品掺假的事件，引起同学们的好奇。小明同学拿来一片黄色的金属，和小军同学一起进行了相关探究活动。【猜想】①小明认为是黄金②小军认为是铜锌合金【设计实验】实验编号实验操作实验现象①取一小片黄色金属放在石棉网上用酒精灯加热黄色的金属变黑②取一小片黄色的金属放入稀硫酸中【得出结论】(1)由实验①可知，猜想__②__(填序号)正确；写出反应的化学方程式__2Cu＋O2=====△2CuO__。(2)实验②中的现象是__有气泡产生__，写出反应的化学方程式__Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑__。【反思应用】假设你的观点和小军相同，请你选用一种类别不同于稀硫酸的试剂，再设计一个实验：取一小片黄色的金属放入__硝酸银__溶液中，实验中观察到的现象是__黄色金属表面出现银白色固体__。解析：【得出结论】(1)根据现象“黄色金属变黑”，可推测猜想为铜锌合金，猜想②正确；反应的化学方程式为2Cu＋O2=====△2CuO。(2)因为猜想为铜锌合金，则锌与稀硫酸反应，故实验②中的现象是有气泡产生，故锌和稀硫酸反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；【反思应用】因为猜想为铜锌合金，取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中，实验中观察到的现象是黄色金属表面出现银白色固体。课题3金属资源的利用和保护12．★(6分)[2016·黄石中考]钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶等，如图为某化工企业生成钛流程示意图：请回答下列问题：(1)FeTiO3中钛元素的化合价为__＋4__；(2)①中化学方程式为2FeTiO3＋6C＋7Cl2=====一定条件2X＋2TiCl4＋6CO，则X为__FeCl3__(填化学式)；(3)②中CO和H2以化学计量数1∶2恰好完全反应，则该反应的基本反应类型是__化合反应__；(4)③中氩气的作用是__作保护气__，该反应的化学方程式为__2Mg＋TiCl4=====800℃Ti＋2MgCl2__。解析：(1)在FeTiO3中，铁元素显＋2价，氧元素显－2价，因为化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以钛元素的化合价为＋4价；(2)化学反应前后，原子的种类和数量不变，反应物中2个铁原子，2个钛原子，6个氧原子，6个碳原子，14个氯原子，生成物中有2个钛原子，8个氯原子，6个碳原子，6个氧原子，所以X是FeCl3；(3)②中CO和H2以化学计量数1∶2恰好完全反应生成了CH3OH，所以该反应的基本反应类型是化合反应；(4)稀有气体的化学性质稳定，可以作保护气，镁和四氯化钛在800℃的条件下生成钛和氯化镁，化学方程式为2Mg＋TiCl4=====800℃Ti＋2MgCl2。14．★(14分)[2016·阜阳模拟]人类生产和生活都离不开金属。早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属。Ⅰ.随着贵(阳)→广(州)高铁的开通。贵阳已进入高铁时代。高铁建设需要大量的钢铁，那钢铁是怎样炼成的呢？【原料】赤铁矿(主要成分是氧化铁)、焦炭、空气等。【流程】主要反应过程如图【原理】(1)①__C＋O2=====高温CO2__；②__CO2＋C=====高温2CO__；③__Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2__。(2)反应①中空气要过量，目的是__使焦炭完全反应生成二氧化碳__。Ⅱ.锰钢是一种合金，可用于高铁建设。若金属活动性：锰＞铁，请设计实验加以验证。实验方案是__将金属锰加入到硫酸亚铁溶液中__(不用描述实验现象)。Ⅲ.某铝合金只含铝和另一种金属X。为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程