第八单元 检测试题
(时间:45分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中,金属活动性最强的是( D )
A.金 B.银 C.铜 D.铁
解析:常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,Au、Ag、Cu、Fe、Sn五种金属中铁的位置最靠前,其金属活动性最强,故选D。
2.(2016北京)下列金属中,不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是( C )
A.Zn B.Al C.Ag D.Fe
解析:金属锌、铝及铁的金属活动性都比铜强,可以将金属铜从CuSO4溶液中置换出来;金属银的活动性弱于金属铜,不能将金属铜从CuSO4溶液中置换出来。
3.根据金属活动性顺序Fe>Cu>Ag判断,下列说法错误的是( A )
A.反应Cu+FeSO4Fe+CuSO4可以发生
B.反应Fe+2AgNO32Ag+Fe(NO3)2可以发生
C.铜片放入硝酸银溶液中,溶液颜色由无色变成蓝色
D.铁丝插入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质析出
解析:由于金属活动性Fe>Cu,反应Cu+FeSO4Fe+CuSO4不可以发生,故A错误;由于金属活动性Fe>Ag,所以反应Fe+2AgNO32Ag+
Fe(NO3)2可以发生,故B正确;由于金属活动性Cu>Ag,铜片放入AgNO3溶液中,会发生反应生成Cu(NO3)2,溶液颜色由无色变成蓝色,故C正确;由于金属活动性Fe>Cu,铁丝插入CuSO4溶液中,会发生反应置换出铜,铁丝表面有红色物质析出,故D正确。
4.(2017重庆)化学世界绚丽多彩,下列实验中有关颜色的描述不正确的是( B )
A.硫粉在氧气中燃烧出现蓝紫色火焰
B.将铁钉加入稀硫酸中,溶液由无色变为黄色
C.对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质
D.将铜片放入硝酸银溶液,溶液由无色变为蓝色
解析:硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰,A正确;铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液,B不正确;高温条件下,氧化铜和木炭反应生成铜和二氧化碳,所以对木炭和氧化铜的粉末加强热会出现红色物质铜,C正确;铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液是蓝色溶液,D正确。
5.金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中,反应的结果(有无金属析出)如下表所示。
X盐溶液
Y盐溶液
Z盐溶液
Ni
无
无
有
Mn
无
有
有
它们的金属活动性由强到弱的顺序为( A )
A.X Mn Y Ni Z
B.Z Ni Y Mn X
C.Z Mn Y Ni X
D.X Mn Ni Y Z
8
解析:由金属Ni与盐溶液的反应情况可知,它们的金属活动性Ni>Z,NiZ,MnMn>Y>Ni>Z。
6.金属材料的使用影响着人类的生活质量,用活泼金属制取不活泼金属是常用的方法,如4Na+TiCl44NaCl+Ti,该化学反应的基本反应类型是( C )
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.以上三种均不是
解析:该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,属于置换反应。
7.金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是( D )
A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械
B.铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具
C.钛合金与人体具有很好的“相容性”,常用来制造人造骨
D.银具有很好的导电性,常用于制电线
解析:不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械;铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具;钛合金与人体具有很好的“相容性”,常用来制造人造骨;银具有很好的导电性,但银的价格较高,一般不用于制电线。
8.(2016宜昌)能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( A )
A.Zn、Ag、CuSO4溶液
B.Zn、Cu、Ag、H2SO4溶液
C.Cu、Ag、ZnSO4溶液
D.Ag、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
解析:A.锌可以置换CuSO4溶液中的铜而出现红色固体,证明锌的活动性比铜强;银和CuSO4溶液不反应,证明铜比银的活动性强,可以证明三种金属的活动性强弱,此方案可行。B.锌能与H2SO4溶液反应,铜、银不能与H2SO4溶液反应,证明锌比铜、银活泼,但无法比较铜、银的金属活动性强弱,此方案不可行。C.铜、银都不与ZnSO4溶液反应,证明了锌的活动性大于铜、银,但无法比较铜、银的金属活动性强弱,此方案不可行。D.银不与ZnSO4溶液、CuSO4溶液反应,证明锌、铜的活动性比银强,但无法比较锌、铜的活动性强弱,此方案不可行。
9.在已调平的托盘天平的两端各放一个等质量的烧杯,向烧杯中加入等质量、等质量分数的稀硫酸(足量),然后在左、右两盘的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粉。下列现象正确的是( A )
A.天平指针最终偏向加锌粒的烧杯一边
B.天平指针最终偏向加铁粉的烧杯一边
C.天平平衡
D.开始时,天平指针偏向放锌粒的烧杯一边
解析:根据题意可知,硫酸是足量的,则产生的氢气量由金属决定,由于金属的质量相同,铁产生氢气的质量多,最后天平指针指向放锌粒的一边;由于锌粒和铁粉与酸的接触面积不同,无法比较反应的速率,则无法判断反应过程中指针的偏向。
10.(双选题)将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份浓度相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)( AD )
8
A.放出H2的质量是A>B>C
B.金属活动性顺序是A>B>C
C.反应速率最大的是A
D.相对原子质量是C>B>A
解析:由图知放出H2的质量是A>B>C,A正确;已知A、B、C在生成物中均为+2价,则生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,故相对原子质量是C>B>A,D正确;由图可知,反应速率B>A>C,则金属活动性顺序是B>A>C。
11.向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸,下列图像描述正确的是( B )
解析:由题目信息可知,稀硫酸是足量的,说明锌粉和铁粉完全反应,锌的相对原子质量大于铁的相对原子质量,故等质量的锌粉和铁粉,锌粉放出氢气较少,铁粉放出氢气较多,由于锌的活动性比铁强,故与酸反应较快,完全反应所需的时间较少,所以选B。
12.金属资源是不可再生的资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( A )
A.大力开采矿物以保障金属材料的供应
B.提高废旧金属的回收利用率
C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件
解析:金属资源的保护:(1)防止金属锈蚀。防锈蚀的方法有(以铁为例):①保持铁制品表面的洁净和干燥;②在表面覆盖保护层,如涂油、涂油漆、镀其他金属、形成氧化物保护膜等;③改变金属内部结构,如加入镍、铬使其变成不锈钢制成合金。(2)废旧金属的回收利用。(3)有计划、合理地开采矿物。(4)寻找金属的替代品等。
13.如图所示,有一段两端不封口的玻璃管,一端系上一个小气球,取一块废旧石棉网上剪下的铁丝网,用盐酸除去铁锈,放入锥形瓶中,再向瓶中加入3～4 mL食盐水,迅速塞紧瓶塞,过一段时间观察气球的变化是( A )
8
A.比原来大 B.比原来小
C.先变大,后变小 D.无明显变化
解析:铁与水、氧气充分接触时容易生锈,盐溶液能够促进金属生锈;锥形瓶中的氧气被消耗后,压强减小,在外界大气压的作用下,气球比原来大。
14.下列有关金属的说法中不正确的是( B )
A.铁钉在潮湿的空气中易生锈
B.常温下金属均为固态
C.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气
D.合金的许多性能和组成它的纯金属不同
解析:大多数金属常温下为固体,但是汞常温下为液体,B项不正确,其他各项的叙述都是正确的。
15.(2016河北)下列验证Zn、Fe、Ag三种金属活动性顺序的实验方案中(“”表示未进行金属与盐溶液之间的实验),不能达到实验目的的是( C )
选项
金属
盐溶液
A
B
C
D
ZnSO4溶液
Fe
Ag
Fe
FeSO4溶液
Zn
Ag
Zn
AgNO3溶液
Fe
Fe
解析:A.锌能与硫酸亚铁反应,说明锌的金属活动性比铁强,铁能与硝酸银溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,故能验证;B.铁不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比铁强,银不能与硫酸亚铁溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,故能验证;C.银不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比银强,锌能与硫酸亚铁溶液反应,说明锌的金属活动性比铁强,该组合不能验证Fe、Ag金属活动性顺序,故不能验证;D.铁不能与硫酸锌反应,说明锌的金属活动性比铁强,铁能与硝酸银溶液反应,说明铁的金属活动性比银强,故能验证。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空与简答题(共5小题,共27分)
16.(2016娄底)(3分)金属材料在生产、生活中起着重要作用。
(1)铝可制成电线,主要是利用其有良好的延展性和 导电 性。
(2)金属生锈是世界面临的难题,铁生锈实际上是铁与 空气中的氧气和水 共同作用的结果。
(3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一,请再写出一条有效途径: 金属的回收和利用等(合理即可) 。
解析:(1)铝可制成电线,主要是利用其有良好的延展性和导电性。
(2)金属生锈是世界面临的难题,铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果。
(3)防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径之一,保护金属资源的有效途径还有:金属的回收和利用,寻找金属的代用品等。
17.(2016北京)(4分)汉代海昏侯国遗址考古发掘出大量珍贵文物。
(1)如图是首都博物馆展出的3件文物,其中由金属材料制成的是
AC (填序号)。
8
(2)出土的铁质编磬锈蚀严重,金饼却依然金光灿灿,从物质性质的角度解释其原因: 金的化学性质不活泼,常温下不易和其他物质反应,铁的活动性强于金 。
解析:(1)根据金属材料包括金属单质及合金,从中找出金属材料;(2)出土的铁质编磬锈蚀严重,金饼却依然金光灿灿,由此可说明铁容易与氧气发生反应,金不容易与氧气发生反应,铁的活动性比金强。
18.(7分)铁、铜是我们生活中常见的金属。
(1)图甲中发生反应后能生成 黑 色固体,做该实验时,在集气瓶中预先加入少量水可以防止 集气瓶底被炸裂 。
(2)小伟同学从生活中发现,在潮湿的空气中铁比铜更容易锈蚀,由此他认为铁的金属活动性比铜 强 (填“强”或“弱”)。他还想通过一个实验(如图乙)来进一步证明,图乙中A为金属铁,你认为B是 CuSO4(或CuCl2) 溶液,发生反应的化学方程式是 Fe+CuSO4
Cu+FeSO4(或Fe+CuCl2Cu+FeCl2)(合理即可) 。
解析:(1)铁丝在点燃的条件下与氧气剧烈反应生成黑色的四氧化三铁,做该实验时瓶底应铺一层细沙或加入少量水,目的是防止生成的高温熔融物溅落下来炸裂瓶底。(2)铁比铜更容易锈蚀,说明铁的金属活动性比铜强;也可用铁与铜的化合物溶液反应来验证铁的金属活动性比铜强。
19.(5分)人类社会的发展离不开金属,请依据所学知识填空。
(1)下列不属于合金的是 B (填字母序号)。
A.硬铝 B.铁 C.不锈钢 D.焊锡
(2)人类最早使用的金属是铜,继而进入铁器时代,铝的利用要比铜和铁晚得多,由此可知,利用金属的早晚主要和 金属的活动性顺序(或冶炼的难易程度) 有关。
(3)将一定量的铁粉投入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,取滤渣滴加稀盐酸,无明显现象,则滤渣中可能含有的物质是 Cu (填化学式),一定发生的反应的化学方程式是 Fe+2AgNO3
Fe(NO3)2+2Ag 。
解析:(1)硬铝属于铝的合金;铁是一种金属单质,不属于合金;不锈钢是铁的合金;焊锡是锡和铅的合金。(2)金属的开发和大规模利用的时间早晚与金属的活动性有关,金属越活泼,冶炼难度越大,开发和利用的时间越晚。(3)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,则铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,当硝酸银完全被置换后,铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定不含有铁,一定含有银,可能含有铜;一定发生的反应是铁与硝酸银溶液的反应。
20.(8分)为了探究金属Mg、Zn、Fe的活动性顺序,某研究性学习小组设计了如图1的实验。取A、B、C三支试管,分别加入2 mL浓度相同的盐酸,分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe,立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。
8
(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式: Fe+2HClFeCl2+H2↑ 。
(2)气球膨胀速度最快的是 A (填试管编号)。
(3)该实验表明,实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是 锌反应速度适中,容易控制(或镁反应速度太快,铁与酸反应速度太慢) 。
(4)若将质量相等的铝粉和铁粉分别与相同质量、相同浓度的稀硫酸反应。反应情况如图2所示,下列叙述与图像情况符合的是 D 。
A.铝粉、铁粉和硫酸均有剩余
B.铝粉、铁粉均反应完,硫酸有剩余
C.硫酸、铝粉均反应完,铁粉有剩余
D.硫酸、铁粉均反应完,铝粉有剩余
解析:(1)铁与盐酸反应,铁转变为亚铁,即生成氯化亚铁和氢气。(2)三种金属中,镁的活动性最强,放出氢气速率最大,所以放入镁的A试管气球膨胀速度最快。(3)实验室制取气体时要求反应速度不能太快,反应太剧烈不宜于控制;也不能反应速度太慢,太慢收集需要太长时间;镁与酸反应太快、铁与酸反应速度太慢,实验室制取氢气时不选用这两种金属。(4)生成的氢气质量相同,说明硫酸全部参加反应,消耗相同的硫酸,需要铁的质量大,故铁先消耗完,铝有剩余。
三、实验探究题(共2小题,共20分)
21.(10分)铬(Cr)是重要的金属材料,某化学兴趣小组对Cr、Al、Cu金属活动性顺序进行探究,过程如下:
【提出假设】 A.Al>Cr>Cu;B.Cr>Al>Cu;
C. Al>Cu>Cr 。
【设计实验】 同温下,取大小相同的打磨过的金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中观察现象,记录如下:
金属
Cr
Al
Cu
与盐酸反应现象
缓慢产生气泡,金属逐渐溶解
快速产生气泡,金属迅速溶解
无明显现象
【控制实验条件】 打磨三种金属发生的是 物理 变化;上述实验使用等浓度的盐酸的理由是 控制变量(不同浓度盐酸与金属反应的速率不同) 。
【得出结论】 原假设中正确的是 A (填“A”“B”或“C”);写出铬(通常显+2价)与盐酸反应的化学方程式:Cr+2HClCrCl2+H2↑。
【结论应用】 根据探究结果,在CuCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量的金属铬,充分反应后过滤,向滤出固体中加入盐酸,无明显现象,则滤液中一定含有的溶质是 AlCl3、CrCl2 。
解析:【提出假设】 对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设,分别是:Al>Cr>Cu、Cr>Al>Cu、Al>Cu>Cr。
【控制实验条件】 打磨三种金属的目的是除去表面的附着物,没有新物质生成,属于物理变化;上述实验使用等浓度的盐酸的理由是控制变量(不同浓度盐酸与金属反应的速率不同)。
8
【得出结论】 铬与稀盐酸能够反应,说明铬比铜活泼,产生气泡不如铝和稀盐酸反应产生气泡剧烈,说明铬不如铝活泼,因此原假设中正确的是A;铬与盐酸反应的化学方程式为Cr+2HClCrCl2+H2↑。
【结论应用】 在CuCl2和AlCl3的混合液中加入一定量的金属铬,铬能和氯化铜反应生成氯化铬和Cu,充分反应后过滤,向滤出的固体
中加入盐酸,无明显现象,说明铬已经完全反应,则滤液中一定含有AlCl3、CrCl2,可能含有CuCl2,也可能不含有CuCl2。
22.(2016咸宁)(10分)某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜,并获得硫酸亚铁晶体。其设计方案如图1所示:
查阅资料得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜,反应的化学方程式:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(1)步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是 过滤 。
(2)蓝色溶液B中的物质是 CuSO4、H2SO4 (填化学式)。
(3)写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式: Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。
(4)铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3]。根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素,可以判断出铜生锈需要空气中的 H2O、CO2 (填化学式)。若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气?”如图2所示实验中,只需完成 BD (填字母)两个实验即可达到实验目的。
解析:由题意可知,废料中的铜与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水,所以蓝色溶液中含有硫酸铜,根据蓝色溶液中加入铁有气体产生,说明蓝色溶液中含有过量的硫酸,所以溶液中还含有硫酸;加入铁粉是利用铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,将铜置换出来,得到硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,也是获得硫酸亚铁,所以加入略过量的铁粉,过量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反应;固体D中可能含有铁,所以先用硫酸清洗把铁除掉,再用水冲洗,最后进行干燥就能得到铜了。步骤Ⅰ中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是过滤。根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素,可以判断出铜生锈需要空气中的H2O、CO2。若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气?”如图2所示实验中,只需完成B、D两个实验即可达到实验目的。
四、计算题(共1小题,共8分)
23.(2016淄博)(8分)合金的种类很多,用途非常广泛,黄铜是铜和锌的合金,它可以用来制造机器和电器的零件等,化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质),请你参与他们的探究过程。
称量10 g粉末状黄铜样品放入烧杯中,量取45 mL 稀盐酸分三次加到其中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如表:
第一次
第二次
第三次
8
加入稀盐酸
的体积(mL)
15
15
15
生成氢气的
质量(g)
0.04
m
0.02
试求:
(1)m的数值 。
(2)此黄铜样品中铜的质量分数是多少?(写出计算过程)
解析:(1)根据表格可以发现,第一次加入15 mL盐酸生成 0.04 g氢气,第三次加入15 mL盐酸还能生成并且只生成 0.02 g氢气,说明直到第三次反应才结束,并且盐酸有剩余;同时说明第二次加入15 mL盐酸时完全反应,生成氢气的质量可按照第一次的数量关系(15 mL对应0.04 g)类推,而得出m的数值为0.04。
答案:(1)0.04
(2)解:根据表格可知,共生成氢气的质量为0.04 g+0.04 g+0.02 g=
0.1 g,设样品中锌的质量为x,则有
Zn+2HClZnCl2+H2↑
65 2
x 0.1 g
=
x=3.25 g
所以此黄铜样品中铜的质量分数为×100%=67.5%
答:此黄铜样品中铜的质量分数是67.5%。
8
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