課時訓練06金屬和金屬材料

1、課時訓練(六)第6課時金屬和金屬材料|夯實基礎|類型1金屬的性質和用途1.2019·成都 科學家發(fā)現(xiàn)一種新金屬。根據表中信息推測其用途錯誤的是()熔點2 500密度3 g·cm-3強度與鋼相似導電性良好導熱性良好抗腐蝕性優(yōu)異A.用于焊接金屬B.制造航天飛機C.制外科手術刀D.用于通訊設備類型2合金的特性2.2019·本溪 關于金屬及合金的說法錯誤的是()A.合金中至少含有兩種金屬元素B.生鐵和鋼是常見的鐵合金C.黃銅的硬度比純銅的硬度大D.焊錫的熔點比純錫的熔點低類型3金屬活動性的實驗探究3.2019·白銀 2019年春季,在張獻忠沉銀現(xiàn)場,考古專家發(fā)現(xiàn)

2、了金幣、銀幣、銅幣和銀錠。還有鐵刀、鐵矛等兵器,金幣、銀幣光亮如初,鐵刀、鐵矛銹跡斑斑。下列說法不正確的是()A.金、銀、銅、鐵都是重要的金屬資源B.金、銀的化學性質比銅、鐵更穩(wěn)定C.自然界中,金、銀、銅、鐵主要以單質的形式存在D.可以用銀、鐵、硫酸銅溶液驗證銅、鐵、銀三種金屬的活動性順序4.2019·廣州 化學小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序,設計了圖Z6-1所示實驗方案。圖Z6-1下列說法不正確的是()A.由實驗甲可知金屬活動性:Al>CuB.由實驗乙可知金屬活動性:Cu>AgC.由實驗甲、乙、丙可知金屬活動性:Al>Cu>AgD.實驗甲中的CuS

3、O4改為CuCl2不能完成本實驗探究5.金屬鈀是稀有的貴重金屬之一,金屬鈀制成的首飾不僅有迷人的光彩,而且經得住歲月的磨礪?，F(xiàn)有銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)三種金屬制成的戒指,某實驗小組利用它們來探究三種金屬的活動性。(1)把鈀戒指放入稀硫酸中,戒指完好無損,可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之(填“前”或“后”)。 (2)如果將鈀粉置于鹽酸中,邊通入氧氣邊攪拌,鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液,該反應的化學方程式為。 (3)如圖Z6-2所示,將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中,一段時間后取出,發(fā)現(xiàn)只有銀戒指表面有明顯變化,推測甲燒杯中還可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。通過該實

4、驗判斷,銀、鉑、鈀的金屬活動性由強到弱順序為。 圖Z6-26.人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源,金屬的用途與它們的物理性質和化學性質都有著密切的關系,請回答下列問題。圖Z6-3(1)如圖Z6-3所示,用坩堝鉗夾取一根銅絲, 放在酒精燈火焰上加熱,銅絲表面會產生的現(xiàn)象為。 (2)小亮同學想設計實驗來比較鐵、銅兩種金屬的活動性強弱?，F(xiàn)有鐵和銅兩種金屬,請你幫助他完成實驗。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論            7.2019·聊城 某化學小組的同學,為了比較金屬R與

5、鐵、銅的金屬活動性強弱,進行如下探究活動。查閱資料 鐵的活動性比銅強。進行猜想 對三種金屬的活動性順序作出如下猜想:猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:;猜想三:Fe>Cu>R。 收集證據 為了驗證哪一種猜想成立,甲、乙、丙三位同學分別展開實驗探究。主要操作主要現(xiàn)象實驗結論甲將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中   猜想一正確乙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲,分別插入體積和溶質質量分數(shù)都相同的稀鹽酸中R絲表面產生氣泡速率比鐵絲表面產生氣泡速率(填“快”或“慢”) 丙將粗細相同打磨好的R絲、鐵絲,分別在空氣中點燃R絲在空氣中劇烈燃燒,

6、鐵絲在空氣中  寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式:。 交流反思 三位同學交流討論后認為,比較金屬活動性強弱的方法有多種。歸納總結 他們總結得出比較金屬活動性強弱的常見方法有:(1)金屬與氧氣反應的難易和劇烈程度;(2)金屬與酸溶液是否反應或反應的劇烈程度;(3)金屬與是否反應。 類型4金屬的冶煉8.某興趣小組在實驗室中利用CO氣體模擬煉鐵的原理,如圖Z6-4所示。圖Z6-4(1)為避免裝置A中玻璃管在加熱時可能發(fā)生爆炸,加熱前應。 (2)裝置A玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是。 (3)裝置B除了吸收CO2氣體外,還有的作用。 

7、|能力提升|1.2019·貴陽 人類社會發(fā)展離不開金屬材料。如圖Z6-5是某硬鋁的主要成分。圖Z6-5(1)硬鋁屬于(填“合金”或“純金屬”)。 (2)將適量硬鋁(已砂紙打磨處理)放入足量稀硫酸中,觀察到現(xiàn)象為,反應的化學方程式有、。 (3)將足量硬鋁粉末放入硝酸銀溶液中,充分反應后,溶液出現(xiàn)藍色,出現(xiàn)藍色的原因是 ,寫出此時溶液中溶質成分并說明理由: 。 2.2019·包頭節(jié)選 (4)在托盤天平(靈敏度極高)兩邊各放盛有等質量、等質量分數(shù)足量稀硫酸的燒杯,天平平衡。向左燒杯中加入一定質量的金屬M,同時向右燒杯中加入相同質量的金屬N,

8、觀察到從反應開始至結束天平指針始終偏向右邊(注:反應中都生成+2價的硫酸鹽)。則:M、N兩種金屬的活動性由強到弱的順序為。 M、N兩種金屬的相對原子質量由大到小的順序為。 3.2019·青島 某化工廠的廢液中主要含有硝酸銀、硝酸銅。取一定量的該廢液樣品,加入鎂粉和銅粉,充分反應后過濾,得到濾液和濾渣。 請?zhí)顚懴铝锌崭瘛?1)若濾渣中有鎂粉,則濾渣中除鎂粉外還含有(填寫化學式,下同)。 (2)若濾渣中有銅粉,則濾液中的溶質一定含有,可能含有。 (3)若濾渣中沒有銅粉,則濾液中的溶質一定含有,可能含有。 (4)反應后得到濾液的質量(填“大

9、于”“小于”或“等于”)反應前所取廢液樣品的質量。 4.2019·泰安 金屬材料在生產、生活中有著廣泛的應用,人類的生產和生活都離不開金屬。(1)新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途,它比普通鐵粉更易與氧氣反應,其制備的主要流程如圖Z6-6所示。高溫反應器圖Z6-6高溫反應器中反應的化學方程式為 ,反應前需向反應器中通入氮 氣,目的是。 (2)金屬活動性順序有重要的應用。銅、鋁、鐵為日常生活中常見的金屬,某化學興趣小組的同學在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關性質時,進行了如圖Z6-7所示實驗,在A實驗中發(fā)生反應的化學方程式為。 將A實驗結束后

10、試管內的物質倒入燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質明顯增多,其原因是 ,一段時間后過濾,濾液中的溶質一定有(填化學式)。 圖Z6-7(3)某同學在一定質量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應后,他對反應過程進行了分析,得到了以下圖像(橫坐標表示加入鐵的質量),其中錯誤的是(填序號)。 圖Z6-85.2019·眉山 合金中除含金屬外,也可以含有非金屬。已知某鋁合金粉末除含鋁、銅外,還含鎂和硅中的一種或兩種。小冬設計實驗對該鋁合金粉末進行探究。查閱資料 (1)硅不能與鹽酸反應。(2)銅、鎂不能與氫氧化鈉溶液反應。(3)鋁、硅能與氫氧化鈉溶液反應且

11、得到相同的氣體。硅與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2,足量鋁與氫氧化鈉溶液反應后溶液的溶質為NaAlO2,則鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為。 提出猜想 猜想一:該粉末中除含鋁、銅外,還含有鎂;猜想二:該粉末中除含鋁、銅外,還含有硅;猜想三:該粉末中除含鋁、銅外,還含有。 設計實驗 實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論實驗一取一定量的合金粉末,加過量的,充分反應后過濾 粉末部分溶解,并有無色氣體放出粉末中還含有硅取步驟所得濾渣,加過量的,充分反應 濾渣部分溶解,并有無色氣體放出實驗二   略

12、  實驗結論 猜想三正確。6.2019·杭州 小金為探究鐵制品銹蝕的條件,進行如下實驗:圖Z6-9步驟1:利用圖Z6-9甲所示裝置,將干燥的O2從導管a通入U形管(裝置氣密性良好,藥品如圖所示);待U形管內充滿O2后,在導管b處連接一活塞推至底部的注射器,收集20 mL O2后在導管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊,如圖乙所示。步驟2:一段時間后,觀察U形管內的鐵絲,其現(xiàn)象如表所示。觀察對象現(xiàn)象干燥的普通鐵絲沒有明顯變化潮濕的普通鐵絲較多紅褐色銹斑潮濕的純鐵絲沒有明顯變化(1)步驟1中,檢查U形管內是否已充滿O2的方法是。 (2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要O

13、2,在此實驗中能支持此條件的證據是 。 (3)通過對比實驗現(xiàn)象,此實驗還可得出鐵制品銹蝕的條件是。 參考答案|夯實基礎|1.A解析 該金屬的熔點高,不能用于焊接金屬。2.A解析 合金是指在一種金屬中加熱熔合了其他的金屬或非金屬形成的具有金屬特性的物質,所以合金中至少含有一種金屬元素。3.C解析 自然界中,金、銀不易與其他物質反應,以單質形式存在,銅、鐵易和其他物質反應,不能以單質的形式存在。4.D解析 硫酸銅、氯化銅均為可溶性銅鹽,鋁能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應,也可與氯化銅溶液反應,故可將硫酸銅溶液換成氯化銅溶液完成上述實驗。5.(1)后(2)2Pd+O2+4HCl2PdC

14、l2+2H2O(3)溶液變渾濁銀、鈀、鉑解析 (1)將鈀戒指放入稀硫酸中,戒指完好無損,說明鈀不與稀硫酸反應,即鈀排在氫的后面,可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之后。(2)如果將鈀粉置于鹽酸中,邊通入氧氣邊攪拌,鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液,反應物有Pd、O2和HCl,生成物有PdCl2,根據質量守恒定律,反應前后原子種類和數(shù)量不變,寫出化學方程式即可。(3)將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中,一段時間后取出,發(fā)現(xiàn)只有銀戒指表面有明顯變化,說明銀的金屬活動性比鈀強,鉑的金屬活動性比鈀弱,則銀、鉑、鈀的金屬活動性由強到弱順序為銀、鈀、鉑;銀與PdCl2溶液反應生成氯化銀白色沉淀和鈀,還

15、會觀察到溶液變渾濁。6.(1)銅絲表面變黑(2)實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論將相同大小的鐵片和銅片分別放入等體積、等濃度的稀鹽酸中鐵的表面產生氣泡,銅的表面無變化鐵比銅活潑解析 (1)銅在加熱的條件下能與氧氣反應生成黑色的氧化銅,所以把銅絲在酒精燈上加熱可觀察到銅絲由紅色逐漸變成黑色。(2)比較兩種金屬活動性強弱可根據金屬是否與稀鹽酸或稀硫酸反應進行判斷,也可以通過把一種金屬放到另一種金屬的化合物溶液中根據能否反應進行比較。7.進行猜想 Fe>R>Cu收集證據 R絲表面有紅色物質析出快不能燃燒3Fe+2O2Fe3O4歸納總結 鹽溶液解析 進行猜想 鐵的金屬活動性比銅強,由于不知道R是哪

16、種金屬,所以R的金屬活動性可能比鐵、銅強,也可能比鐵、銅弱。收集證據 由實驗結論猜想一正確,可知R的金屬活動性大于銅,所以R絲插入硫酸銅溶液中,能把銅置換出來,故可看到R絲表面有紅色物質析出;因為R比Fe活潑,所以R與鹽酸反應比鐵與鹽酸反應劇烈,產生氣泡速率快;空氣中氧氣的濃度低,鐵在空氣中不能燃燒,鐵可在氧氣中燃燒。8.(1)先通一氧化碳排盡玻璃管內的空氣(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)可收集CO,防止CO逸出而污染空氣解析 (1)一氧化碳具有可燃性,與空氣混合加熱可能會發(fā)生爆炸,故在加熱前要先通一氧化碳以排盡玻璃管內的空氣,防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸。(2)在高溫條件下,一氧化

17、碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳。(3)裝置B內盛有氫氧化鈉溶液,可以除去尾氣中的二氧化碳,同時該裝置可排出裝置內的溶液而收集CO,防止其造成空氣污染。|能力提升|1.(1)合金(2)固體部分溶解,有氣泡產生Mg+H2SO4MgSO4+H22Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2(3)銅和硝酸銀反應生成了易溶于水的硝酸銅,硝酸銅溶液呈藍色銅在三種金屬中最不活潑,銅和硝酸銀發(fā)生了反應,說明鋁、鎂都已經完全反應完,因此溶質有硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸銅 解析 (1)硬鋁是三種金屬熔合而成的具有金屬特性的物質,屬于合金。(2)將適量硬鋁(已砂紙打磨處理)放入足量稀硫酸中,稀硫酸能和鎂、鋁反應,不能和銅

18、反應,因此觀察到固體部分溶解,有氣泡產生。(3)出現(xiàn)藍色的原因是銅和硝酸銀反應生成了易溶于水的硝酸銅;銅在三種金屬中最不活潑,銅和硝酸銀發(fā)生了反應,則鋁、鎂都已經完全反應,因此溶質有硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸銅。2.(4)M>NN>M解析 從反應開始至結束天平指針始終偏向右邊,說明左邊的金屬與稀硫酸反應速率較快,生成氫氣的速率較快,故左邊的金屬M比右邊的金屬N活潑,故由強到弱的順序為M>N。最終天平仍然偏向右邊,說明反應結束后,M金屬與稀硫酸反應產生的氫氣多。根據金屬的化合價相同,產生氫氣的質量與相對原子質量成反比可知,金屬M的相對原子質量較小。3.(1)Ag、Cu(2)Mg(NO

19、3)2Cu(NO3)2(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2AgNO3(4)小于解析 向硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中加入鎂粉和銅粉,鎂粉先與硝酸銀溶液反應,當硝酸銀完全反應后,鎂粉再與硝酸銅反應,當鎂粉完全反應后,銅再與硝酸銀反應。(1)若濾渣中有鎂粉,說明溶液中的硝酸銀和硝酸銅均被鎂粉完全反應,則濾渣中有Mg、Ag、Cu。(2)若濾渣中有銅粉,說明鎂粉已完全反應,有銅粉存在,溶液中硝酸銀也已完全反應,硝酸銅可能沒有被鎂粉完全反應,則濾液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2。(3)若濾渣中沒有銅粉,鎂粉和銅粉均完全反應,硝酸銀可能沒有完全反應,則濾液中一定含有硝酸鎂和硝酸銅,可能含有硝酸銀。(4)鎂原子的質量比銀原子、銅原子質量小,銅原子質量比銀原子質量小,鎂分別置換硝酸銀、硝酸銅后溶液質量均減小,銅置換硝酸銀后溶液質量也減小,因此,不論是上述哪種情況,反應后得到的濾液質量都小于反應前的溶液質量。4.(1)FeCl2+H22HCl+Fe防止發(fā)生爆炸(或防止納米級鐵粉被氧氣氧化)(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4未反應的鐵粉繼續(xù)與硫酸銅反應FeSO4、Al2(SO4)3(3)D5.查閱資料 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2提出猜想 鎂和硅設計實驗 實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論鹽