素养全练9 金属和金属材料
一、A组 考题诊断
1.(2018·甘肃兰州)合金具有许多优良的性能,下列材料不属于合金的是( )
A.生铁 B.玻璃钢 C.焊锡 D.18K金
答案:B
解析:玻璃钢是由塑料与玻璃纤维复合而成的复合材料。
2.(2018·甘肃)2017年春季,在张献忠沉银现场,考古学家发现了金币、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、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序
答案:C
解析:除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外,其余的都以化合物的形式存在,没有天然的金属铁。
3.(2017·甘肃)自2011年我省实施找矿战略行动以来,在铜、铅、锌、金、铁、铌、钽等金属方面取得找矿新成果。下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法不正确的是( )
A.铁在潮湿的空气中易生锈
B.可以用铁桶盛放硫酸铜溶液
C.可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱
D.黄铜(铜与锌的合金)的硬度大于纯铜
答案:B
解析:波尔多液中含有硫酸铜,会与铁发生反应。
4.(2016·甘肃兰州)下列关于化学的应用和记载,对其说明错误的是( )
A.沈卢用“以剂钢为刃,柔铁为茎干”来描述古创的制作,这里的剂钢指铁的合金
B.《神农本草经》记载有“水银……熔化(加热)还复为丹”,其中水银指金属银
C.我国古代人民常用矾水(明矾水显酸性)除去铜器上的铜锈[Cu2(OH)2CO3]
D.《梦溪笔谈》记载有“熬胆矾铁蓄,久之亦化为铜”,这过程发生了置换反应
答案:B
解析:水银是金属汞。
5.(2018·甘肃金昌)取等质量的甲、乙、丙三种金属,分别投入相同浓度的盐酸中,只有甲有气泡产生;再取一小块乙投入丙的硝酸盐溶液中,乙的表面没有丙析出。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>乙>甲 D.乙>丙>甲
答案:B
解析:乙不能将丙从其硝酸盐中置换出来,故金属活动性顺序丙>乙,且甲的金属活动性强于丙和乙。
6.(2018·甘肃兰州)利用下列试剂之间的反应现象,能验证Fe、Cu、Ag金属活动性强弱顺序的是( )
A.Fe、Cu、AgNO3溶液
B.Fe、CuSO4溶液、Ag
C.FeSO4溶液、CuSO4溶液、Ag
D.Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液
答案:B
解析:Fe、Cu都能与AgNO3溶液反应说明了Fe、Cu金属活动性强于银,但不能比较Fe、Cu活动性的强弱,故A不符合题意;Fe能与CuSO4溶液反应、Ag不能与CuSO4溶液反应,能比较三种金属的活动性强弱,故B符合题意;Ag不能与FeSO4溶液、CuSO4溶液反应,说明了Fe、Cu金属活动性强于Ag,但不能比较Fe、Cu的活动性的强弱,故C不符合题意;Fe能与CuSO4溶液、AgNO3溶液反应,说明了Fe金属活动性强于Ag、Cu,但不能比较Ag、Cu活动性的强弱,故D不符合题意。
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7.(2017·甘肃天水)将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中充分反应后过滤,将滤渣放入稀盐酸里,有气泡产生,则下列情况不可能存在的是( )
A.滤渣是Ag、Cu、Zn
B.滤渣是Ag、Cu、Mg
C.滤液中含有Zn2+、Mg2+、NO3-
D.金属活动性顺序是Ag乙>丙>丁
B.丙>乙>甲>丁
C.丙>乙>丁>甲
D.丁>甲>乙>丙
答案:B
解析:由题意可知,甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属,分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,由乙、丙表面有气泡产生,且丙产生气泡较快,可推出丙的活动性强于乙,且都强于甲、丁;由甲投入丁的盐溶液中,甲的表面有丁析出,说明了甲的活动性强于丁。由此可得出甲、乙、丙、丁四种金属的活动性由强到弱的顺序是丙>乙>甲>丁。
9.为了探究镁、锌、铜三种金属的活动性强弱,将形状、大小相同的三种金属分别放入装有X溶液的试管中,通过观察现象即能得出实验结论。则X溶液是( )
A.稀硫酸 B.硝酸银溶液
C.氯化铜溶液 D.氯化镁溶液
答案:A
解析:镁、锌与稀硫酸能反应,但镁反应更剧烈,铜和稀硫酸不反应。故A正确。
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10.(2018·辽宁抚顺)为验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,所选药品不能达到目的的是( )
A.Mg、Cu、FeSO4溶液
B.Cu、Fe、稀硫酸、MgSO4溶液
C.Cu、FeSO4溶液、MgSO4溶液
D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
答案:C
解析:A.镁能与硫酸亚铁反应,而铜不能与硫酸亚铁反应,故可以验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序;B.铁不能与硫酸镁溶液反应,铁能与稀硫酸反应,而铜不能与稀硫酸反应,故可以验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序;C.铜不能与硫酸亚铁和硫酸镁反应,不能证明铁和镁的活动性顺序;D.铁不能与硫酸镁反应,能与硫酸铜反应,故可以验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序。
11.(2018·山东滨州)把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙)。据此判断四种金属的活动性顺序为( )
A.X>Z>M>Y B.Y>M>Z>X
C.X>Z>Y>M D.Z>X>M>Y
答案:A
解析:把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中(反应关系如图甲),Z、X能与稀盐酸反应生成氢气,Y、M不能,且完全反应时X消耗的时间短,说明反应速率快,即金属活动性X>Z>H>Y、M。把金属M加入到足量的Y(NO3)2溶液中(反应关系如图乙),Y的质量不断增加,说明M能与Y(NO3)2溶液反应,即金属活动性M>Y。故四种金属的活动性顺序为X>Z>M>Y。
12.(2017·广东广州)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下图所示实验方案。
下列说法不正确的是( )
A.由实验甲可知金属活动性:Al>Cu
B.由实验乙可知金属活动性:Cu>Ag
C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:Al>Cu>Ag
D.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究〚导学号58864020〛
答案:D
解析:实验甲中的CuSO4改为CuCl2也可以完成本实验探究,铝丝与CuSO4和CuCl2均能发生置换反应。
13.(2017·河北)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的( )
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A.甲和乙 B.甲和丁
C.乙和丁 D.丙和丁
答案:B
解析:为证明“必须有二氧化碳”,则需将二氧化碳作为唯一变量,设计对照实验。
14.(2017·山东泰安)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份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右图所示(已知甲、乙、丙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:甲>乙>丙
B.相对原子质量:乙>丙>甲
C.金属活动性:乙>甲>丙
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
答案:B
解析:生成氢气越多的金属相对原子质量越小,故相对原子质量的大小关系应为丙>乙>甲。
15.(2018·湖南常德)将一定量的锌粉加入到氯化亚铁、氯化铜和氯化镁的混合溶液中,反应一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,则下列叙述正确的是( )
①滤渣中一定含有锌
②滤渣中一定含有铜,可能含有锌
③向滤渣中加入足量稀硫酸,最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有氯化锌和氯化镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A.①④⑤ B.②③④
C.②③⑤ D.②④⑤
答案:B
解析:由金属活动性顺序,可知活动性:镁>锌>铁>铜,向氯化亚铁、氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌,锌先与氯化铜反应生成氯化锌和铜,当氯化铜完全反应后锌再与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁,但镁不能被置换出来;充分反应后过滤,向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,说明一定有置换出的铁,无法确定锌是否有剩余。滤渣中可能含有锌,故①说法错误;滤渣中一定含有铜,可能含有锌,故②正确;由于滤渣中含有铁,加入足量稀硫酸,铁会和稀硫酸反应产生浅绿色的硫酸亚铁,最后溶液一定变成浅绿色,故③正确;由上述分析可知,滤液中溶质一定含有氯化锌和氯化镁,故④正确;由上述分析可知,滤液的颜色可能为浅绿色,故⑤错误。
16.下列环境中,铁钉表面最容易产生铁锈的是( )
A.在稀盐酸中 B.在潮湿的空气中
C.在干燥的空气中 D.浸没在植物油中
答案:B
解析:铁生锈需要同时与氧气和水接触。
17.(2017·四川自贡)(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点);
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(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是 ;
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 ;
A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具
C.橡胶手套 D.铜质水龙头
(4)钙、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序是 。
答案:(1)导电性、导热性、延展性
(2)含碳量不同 (3)BD
(4)钙、锌、铁、铜
18.(2017·山东青岛)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 (选填“小于”“大于”或“等于”)反应前所取废液样品的质量。
答案:(1)Ag、Cu (2)Mg(NO3)2 Cu(NO3)2
(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2 AgNO3 (4)小于
19.(2018·青海卷)学习合金知识后,知道了不锈钢中含有金属铬。某同学想:铬与常见铁、铜相比,其金属活动性强弱如何呢?于是,和同学们一起进行了以下探究。
【查阅资料】①铬是银白色有光泽的金属,在空气中,像铝一样,其表面能产生致密的氧化膜:②能与稀硫酸反应,生成硫酸亚铬(CrSO4)。
【知识回顾】金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn SnPb(H) Hg Ag Pt Au(在横线上填写对应金属的元素符号)
【作出猜想】猜想①Cr>Fe>Cu;猜想②Fe>Cu>Cr;猜想③ 。
【设计与实验】①张明同学取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
实验操作
铁片放在稀硫酸中
铜片放在稀硫酸中
铬片放在稀硫酸中
开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
结论
金属活动性强弱:Fe>Cu Fe>Cr
②李红同学也取大小相等的铁、铜、铬三种金属片,先用砂纸打磨后再分别放入等量等浓度的稀硫酸中,记录如下:
实验操作
铁片放在稀硫酸中
铜片放在稀硫酸中
铬片放在稀硫酸中
开始的现象
产生少量气泡
无气泡
产生大量气泡
结论
金属活动性强弱: > > (填元素符号)
【讨论交流】为什么张明和李红两个同学记录的铬与稀硫酸反应开始的现象截然不同?原因是 。
【实验验证】为了进一步确认铁、铜、铬三种金属的活动性强弱,刘斌同学将打磨过的两块铁片分别放入硫酸亚铬(CrSO4)溶液和硫酸铜溶液中,观察到在硫酸亚铬溶液中无明显现象,而在硫酸铜溶液中有明显的现象: ,其反应的化学方程式是 。
【拓展迁移】写出铬与稀硫酸反应,生成CrSO4的化学反应方程式 。
答案:Fe Cu Fe>Cr>Cu Cr Fe Cu Cr片表面有一层致密的氧化物薄膜 铁片表面变红,溶液从蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4FeSO4+Cu Cr+H2SO4CrSO4+H2↑
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