金属和金属矿物(含解析) ---江苏三年(2021-2023)中考化学模拟题分类汇编

江苏中考三年(2021-2023)化学模拟题分类汇编---金属和金属矿物
一.选择题(共22小题)
1.(2021 秦淮区二模)某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件,一段时间后,只有一个集气瓶中的铁丝生锈,下列说法不正确的是(  )
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶中的现象,可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象,可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气
D.实验后向甲、乙、丙瓶中分别注入一定量稀盐酸,观察到的现象相同
2.(2023 亭湖区校级二模)国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝的强。下列有关说法错误的是(  )
A.铝锂合金硬度大、密度小
B.铝锂合金不与空气中氧气反应
C.锂能与盐酸反应,生成氢气
D.锂原子和钠原子的最外层电子数相等
3.(2023 邗江区四模)如图装置是探究影响铁锈蚀因素的实验,记录如下表,下列分析错误的是(  )
序号 其他试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A.①②证明水对铁锈蚀有影响
B.①③证明食盐能加快铁锈蚀
C.②③中氧气含量减少证明铁已锈蚀
D.该实验无法证明炭粉对铁锈蚀有影响
4.(2023 滨湖区模拟)有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;将X和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在X表面有Ag析出,而Z没有变化,X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是(  )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>Y>X
5.(2022 沭阳县校级模拟)向盛有氯化镁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,下列叙述正确的是(  )
A.若锌有剩余时,则滤渣中一定有Mg、Cu和Zn
B.若锌有剩余时,则滤液中一定没有MgCl2和CuCl2
C.若锌无剩余时,则滤渣中一定有Cu,可能有Mg
D.若锌无剩余时,则滤液中一定有MgCl2和ZnCl2
6.(2023 惠山区校级模拟)某同学在图1三颈瓶中加入一定量的暖宝宝原料(主要成分为铁粉和碳粉),并滴加几滴水,分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像如图2所示,则下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅰ为氧气变化曲线
B.曲线Ⅱ为温度变化曲线
C.曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致
D.如果暖宝宝原料足量,压强可降至0
7.(2023 连云港二模)国产飞机C919机头钛合金主风挡框窗采用3D打印,打破欧洲垄断。钛合金属于(  )
A.金属材料 B.复合材料
C.有机合成材料 D.无机非金属材料
8.(2023 崇川区模拟)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法正确的是(  )
A.合金属于合成材料
B.生铁的含碳量比钢的高
C.焊锡(锡铅合金)的熔点比锡的高
D.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
9.(2023 连云港二模)用如图甲所示装置进行实验,先检查装置气密性,再将橡胶塞连接压强传感器,烧瓶中放入铝片(足量)和稀硫酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。
下列有关说法不正确的是(  )
A.B、C点对应溶液中Al2(SO4)3的质量分数:B<C
B.曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜
C.曲线BC段压强变化趋势说明铝与稀硫酸反应会放出热量
D.曲线CD段压强减小说明生成氢气的总质量在减少
10.(2022 沭阳县二模)向含有硝酸银、硝酸铜两种溶质的溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是(  )
A.如果滤液显蓝色,滤渣中一定有银,一定没有铜
B.如果向滤渣中滴加盐酸有气泡生成,滤渣中一定有银、铜、锌
C.如果滤液无色,滤液中含有Zn2+和Ag+
D.反应后所得滤渣质量一定大于加入的锌粉质量
11.(2023 广陵区二模)我国古代常用灰吹法炼银,其过程为:将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,灰吹得银,下列说法错误的是(  )
A.吹法炼银过程含有化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银自然界不存在单质
12.(2021 盐都区二模)将铁粉和稀硫酸先后逐渐加入到一定量的硫酸铜溶液中,即时搅拌使之充分反应。过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.3g固体中有铁1.4g,有铜1.6g
B.a、b点对应的溶液中溶质种类相同
C.实验过程中理论上共产生FeSO4的质量为8g
D.取c点对应的溶液加入一定量的镁粉,充分反应后,剩余固体质量有可能不变
13.(2021 盐都区三模)甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内溶液质量变化量△M,画出△M﹣m的示意图,如图所示。根据图中信息,下列说法错误的是(  )
A.m1:m2=3:7
B.△M1:△M2=11:27
C.a表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入金属质量为m1时,溶液中含两种溶质
14.(2023 邗江区二模)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是(  )
A.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
B.钛镁合金属于金属材料
C.人类生产和使用铁器早于青铜器
D.合金拓宽了金属材料的应用范围
15.(2023 邗江区二模)某校学生探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响。如图装置,在三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末,通过分液漏斗向烧瓶内加入10mL不同浓度的稀盐酸,关闭分液漏斗活塞,迅速塞紧传感器,重复实验采集数据如下表所示。
实验序号 盐酸pH 压强P/kPa 溶解氧(DO)/mg/L
P反应前 P反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s
① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131
② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68
③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24
④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98
下列说法不正确的是(  )
A.实验中溶解氧浓度均下降是因为铁生锈要消耗氧气
B.实验①和实验②都生成了氢气
C.由表中数据可知,pH越小,铁生锈速率越快
D.实验③观察到气泡,可能是消耗了更多体积的氧气,同时也产生了氢气
16.(2023 邗江区二模)某学习小组利用如图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是(  )
A.实验时,先通入一段时间CO,再点燃酒精喷灯
B.充分反应后,V形管中固体由黑色变为红棕色
C.气球收集尾气是为了防止CO逸出而污染空气
D.该装置的优点是可以减少药品的用量,节约时间等
17.(2023 亭湖区校级二模)明代《物理小知》记载了传统鎏金工艺:“以汞和金,涂银器上成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”。下列说法错误的是(  )
A.鎏金工艺中金发生了化学反应
B.鎏金工艺以汞和金,制成了合金
C.鎏金工艺的原理可用于金的富集
D.鎏金工艺利用了汞的挥发性
18.(2023 亭湖区校级二模)下列物质能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应生成的是(  )
A.AgCl B.FeCl3 C.CuSO4 D.ZnSO4
19.(2023 新吴区模拟)《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示),泥封“其底铺薪,发火煅红”,“冷定毁罐取出”。查阅资料可知:锌的熔点为419℃,沸点为907℃。下列说法正确的是(  )
A.反应区中,ZnCO3先分解生成ZnO和另一种氧化物,该反应的化学方程式为:ZnCO3ZnO+CO↑
B.反应区中,接着C与ZnO发生置换反应得到Zn,反应中化合价升高的元素是氧元素
C.冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制温度在907℃以上
D.“冷定”后方能“毁罐”取锌,其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
20.(2021 江阴市校级模拟)向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后,得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是(  )
A.锌有剩余时,M中一定有Fe、Cu和Zn
B.锌有剩余时,N中一定没有FeCl2和CuCl2
C.锌无剩余时,M中一定有Cu,可能有Fe
D.锌无剩余时,N中一定有FeCl2和ZnCl2
21.(2022 盐城一模)向含有 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤。则下列情况中可能出现的是(  )
A.滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,不溶物为 Cu
B.滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,不溶物为 Ag、Cu
C.滤液中有 Fe2+、Zn2+,不溶物为 Ag、Cu、Zn
D.滤液中有 Fe2+、Zn2+,不溶物为 Ag、Cu、Fe
22.(2023 宜兴市一模)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是(  )
A.U型管中液面最终保持相平
B.两试管中所得溶液的质量相等
C.右试管中溶液由无色变成黄色
D.右试管比左试管中产生气泡的速率快
二.填空题(共3小题)
23.(2023 如皋市一模)对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)春秋时期,已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,写出该过程中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式:   。
(2)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是    ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是    。
Ⅱ.金属的活动性
(3)将铜片和锡片分别伸入稀硫酸中,锡片表面有气泡生成而铜片没有,说明锡的金属活动性比铜的    (填“强”或“弱”)。
(4)将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应前后相关微粒的数量如下表所示。分析可知,实验中发生反应的化学方程式为    。
微粒 Zn Fe Cu Cu2+ Zn2+
反应前数量(6.02×1020个) 100 100 0 100 0
反应后数量(6.02×1020个) 20 100 80 20 80
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于    (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是    。
24.(2023 仪征市模拟)古籍是中国文化中极为重要的一部分,蕴藏着深厚的人文底蕴,同时也涉及大量化学知识。
(1)《天工开物》记载“凡红铜(纯铜)升黄(黄铜)而后熔化造器”,由此可知黄铜的熔点比纯铜    (填“高”或“低”)。
(2)世界上最早的炼丹专著《周易参同契》中记载:“金入于猛火,色不夺精光。”这句话蕴含的化学知识是    。
(3)《没铜要略序》记载:“山施有胆泉(硫酸铜),土人汲以没铁,锻炼成锕”,其化学原理用化学方程式表示是    。
(4)《神农本草经》记载:“药性有宜丸者.......宜酒渍者”。“酒渍”类似于酒精在“自制指示剂实验”中的作用,“酒渍”的作用是    。
(5)《神农本草经》记载:“孔公孽主伤食不化”。孔公孽(主要成分为CaCO3)可用于治疗胃酸过多。写出该反应的化学方程式:   。
(6)《开宝本草》记载了KNO3的提纯方法:“......所在山泽。冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。与“乃煎炼而成”相似的实验操作是    。
(7)《本草图经》记载:“以铁拍作片段,置醋棚中积久衣生刮取者,为铁华粉”。铁华粉可用作补血剂,其有效成分为醋酸亚铁[(CH3COO)2Fe]。1.74g醋酸亚铁中铁元素质量为    。
(8)如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,侯晒结浮白,扫而复淋”。
①“烧草为灰,布在滩场”对“晒结浮白”(指海水经日晒后出现白色海盐颗粒)的作用是    。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠质量分数约15%),用于煎炼海盐。
将“上等卤水”在100℃恒温蒸发至刚有晶体析出,所得溶液的组成为:150g溶液中含水100g、NaCl39.8g、MgCl27.65g及其他成分2.55g。将150g此溶液降温至20℃,有    gNaCl析出(溶解度见表)。
温度/℃ 20 60 100
溶解度/g NaCl 36.0 37.3 39.8
MgCl2 54.8 61.3 73.0
此时    ,(填“有”或“没有”)MgCl2析出,原因是    。
25.(2023 东台市一模)金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图1是三星堆遗址出土的青铜面具。青铜是一种铜锡合金,由此推断青铜比铜的硬度    (填“大”或“小”);刚出土时,青铜因腐蚀常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面,其中铜元素的化合价为    价。
(2)垃圾桶使用铝合金做内筒的优点是    (写出一点即可);空易拉罐应收入    (填选项序号)桶中。
A.可回收物
B.有害垃圾
C.厨余垃圾
D.其它垃圾
(3)铁制品锈蚀是铁与空气中的    发生反应;用稀盐酸除铁锈发生反应的化学方程式为    。
(4)钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料。在氩气做保护气的环境中,TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和MgCl2,该反应的化学方程式为    。
(5)某校兴趣小组同学向硝酸银溶液中加入a克铁锌合金粉末,实验过程如图2所示。
①固体A的成分是    (填化学式)。
②滤液C中一定含有的溶质是    (填化学式)。
③该实验过程中a的取值范围是    。
江苏中考三年(2021-2023)化学模拟题分类汇编---金属和金属矿物
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.(2021 秦淮区二模)某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件,一段时间后,只有一个集气瓶中的铁丝生锈,下列说法不正确的是(  )
A.甲瓶中的铁丝生锈
B.通过对比甲瓶和乙瓶中的现象,可以说明铁生锈的一个条件是与水接触
C.通过对比甲瓶和丙瓶中的现象,可以说明防止铁生锈的一个方法是隔绝氧气
D.实验后向甲、乙、丙瓶中分别注入一定量稀盐酸,观察到的现象相同
【考点】金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果,进行分析判断。
【解答】解:A、甲瓶中的铁丝能与氧气、水充分接触,甲瓶中的铁丝生锈,故选项说法正确。
B、通过甲、乙两组实验,其它条件相同,水是变量,可以说明铁生锈的一个条件是与水接触,故选项说法正确。
C、通过甲、丙两组,其它条件相同,氧气是变量,可以说明铁生锈的一个条件是与氧气接触,故隔绝氧气可以防止铁生锈,故选项说法正确。
D、乙、丙未生锈,故加入稀盐酸后可以直接看到气泡,而甲生锈,加入稀盐酸后不会立即看到气泡,现象不同,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握铁锈蚀的条件(铁与氧气、水同时接触)是正确解答本题的关键。
2.(2023 亭湖区校级二模)国产大飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。已知金属锂(Li)的活动性比铝的强。下列有关说法错误的是(  )
A.铝锂合金硬度大、密度小
B.铝锂合金不与空气中氧气反应
C.锂能与盐酸反应,生成氢气
D.锂原子和钠原子的最外层电子数相等
【考点】金属的化学性质;合金与合金的性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据题意,金属锂(Li)的活动性比铝的强,结合金属的化学性质、金属活动性顺序等,进行分析判断。
【解答】解:A、铝锂合金材料可以用来生产飞机的外壳,可以推测铝锂合金硬度大、密度小,故选项说法正确。
B、铝在空气中就能与空气中氧气发生反应,而锂的活动性比铝强,铝锂合金会与空气中氧气发生反应,故选项说法错误。
C、活泼金属能和稀盐酸反应生成盐和氢气,金属锂(Li)的活动性比铝的强,则锂能与盐酸反应,生成氢气,故选项说法正确。
D、锂元素和钠元素都是第一主族元素,其原子的最外层电子数都是1,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握金属的化学性质、金属活动性顺序等是正确解答本题的关键。
3.(2023 邗江区四模)如图装置是探究影响铁锈蚀因素的实验,记录如下表,下列分析错误的是(  )
序号 其他试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A.①②证明水对铁锈蚀有影响
B.①③证明食盐能加快铁锈蚀
C.②③中氧气含量减少证明铁已锈蚀
D.该实验无法证明炭粉对铁锈蚀有影响
【考点】金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据金属锈蚀因素的实验探究的知识进行分析解答即可。
【解答】解:A、空气中氧气的体积分数为21%,①中加入干燥剂后,200s时氧气的含量仍然为21%,说明加入干燥剂除去水后,铁粉不会生锈,②中加入10滴水后,200s时氧气的含量减少为15%,消耗氧气,说明铁粉慢慢锈蚀,因此①②证明水对铁锈蚀有影响,故A分析正确;
B、①中加入干燥剂,③中加入10滴水和1.0g食盐,①③对比是两个变量,故B分析错误;
C、由于铁锈蚀需要消耗氧气,②③中氧气含量减少即可以证明铁已锈蚀,故C分析正确;
D、三个实验中均加入了等量的炭粉,故无法证明碳粉对铁锈蚀有影响,故D分析正确;
故选:B。
【点评】加强对金属锈蚀因素的探究的掌握是正确解答本题的关键。
4.(2023 滨湖区模拟)有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应;将X和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在X表面有Ag析出,而Z没有变化,X、Y和Z的金属活动性顺序正确的是(  )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Z>Y>X
【考点】金属活动性顺序及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此判断能否发生反应,进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。
【解答】解:现有X、Y、Z三种金属,将X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生气泡,X不反应,说明Y的位置排在氢的前面,X的位置排在氢的后面,即Y>H>X。
将X和Z分别放入AgNO3溶液中,一段时间后,在X表面有Ag析出,而Z没有变化,说明X的金属活动性比银强,Z的金属活动性比银弱,即X>Ag>Z。
则X、Y和Z的金属活动性顺序为:Y>X>Z。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查金属活动性应用,掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。
5.(2022 沭阳县校级模拟)向盛有氯化镁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液,下列叙述正确的是(  )
A.若锌有剩余时,则滤渣中一定有Mg、Cu和Zn
B.若锌有剩余时,则滤液中一定没有MgCl2和CuCl2
C.若锌无剩余时,则滤渣中一定有Cu,可能有Mg
D.若锌无剩余时,则滤液中一定有MgCl2和ZnCl2
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,三种金属的活动性顺序为:镁>锌>铜进行分析。
【解答】解:在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,三种金属的活动性顺序为:镁>锌>铜,所以向盛有氯化镁铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,锌会与氯化铜反应,与氯化镁不反应,所以
A、若锌有剩余时,则滤渣中一定有Cu和Zn,没有镁,故A错误,不符合题意;
B、若锌有剩余时,则滤液中一定没有CuCl2,故B错误,不符合题意;
C、若锌无剩余时,锌与氯化铜反应,与氯化镁不反应,所以滤渣中一定有Cu,不可能有Mg,故C错误,不符合题意;
D、若锌无剩余时,滤液中一定有MgCl2和ZnCl2,故D正确,符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行。
6.(2023 惠山区校级模拟)某同学在图1三颈瓶中加入一定量的暖宝宝原料(主要成分为铁粉和碳粉),并滴加几滴水,分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像如图2所示,则下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅰ为氧气变化曲线
B.曲线Ⅱ为温度变化曲线
C.曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致
D.如果暖宝宝原料足量,压强可降至0
【考点】金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】铁和水、氧气同时接触时容易生锈,放热。
【解答】解:A、曲线Ⅰ中,反应前后数值相等,为温度变化曲线,该选项说法不正确;
B、曲线Ⅱ中数值先增大后减小,为压强变化曲线,该选项说法不正确;
C、曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致,该选项说法正确;
D、如果暖宝宝原料足量,压强不能降至0,是因为不能消耗氮气、稀有气体等气体,该选项说法不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7.(2023 连云港二模)国产飞机C919机头钛合金主风挡框窗采用3D打印,打破欧洲垄断。钛合金属于(  )
A.金属材料 B.复合材料
C.有机合成材料 D.无机非金属材料
【考点】金属材料及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】A
【分析】根据材料的分类来分析解答。
【解答】解:金属材料包括纯金属和合金,因此钛合金属于金属材料。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握材料的分类,明确金属材料包括纯金属和合金是解题的关键。
8.(2023 崇川区模拟)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法正确的是(  )
A.合金属于合成材料
B.生铁的含碳量比钢的高
C.焊锡(锡铅合金)的熔点比锡的高
D.纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
【考点】合金与合金的性质;生铁和钢.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属(或非金属),而形成的具有金属特性的物质。合金的性质主要是:合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好;但是,大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低。据此分析。
【解答】解:A.合金属于金属材料,错误,该选项不符合题意;
B.生铁的含碳量为2﹣4.3%,比钢含碳量0.03﹣2%的高,正确,该选项符合题意;
C.合金的熔点低于其成分金属,所以焊锡(锡铅合金)的熔点比锡的低,错误,该选项不符合题意;
D.铜合金比纯铜更适合用于制作耐磨齿轮,因为其耐腐蚀性,硬度更高,错误,该选项不符合题意;
故选:B。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
9.(2023 连云港二模)用如图甲所示装置进行实验,先检查装置气密性,再将橡胶塞连接压强传感器,烧瓶中放入铝片(足量)和稀硫酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。
下列有关说法不正确的是(  )
A.B、C点对应溶液中Al2(SO4)3的质量分数:B<C
B.曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜
C.曲线BC段压强变化趋势说明铝与稀硫酸反应会放出热量
D.曲线CD段压强减小说明生成氢气的总质量在减少
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气;产生的氢气增多,使装置内压强逐渐增大;AB段压强变化不明显,说明铝片表面的氧化铝薄膜未打磨掉,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水。
【解答】解:A、从图像上可看出,B点生成的硫酸铝小于C点生成的硫酸铝,故B、C点对应溶液中硫酸铝的质量分数:B<C,故A正确;
B、曲线 AB 段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜,氧化铝先与硫酸反应,故B正确;
C、C点压强最高,D点压强减小,说明BC段过程中铝与稀硫酸反应会放出热量,故C正确;
D、曲线 CD 段压强减小说明温度降低,气体体积减小,压强减小,氢气的总质量不会改变,D错误。
故选:D。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
10.(2022 沭阳县二模)向含有硝酸银、硝酸铜两种溶质的溶液中加入一定量锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是(  )
A.如果滤液显蓝色,滤渣中一定有银,一定没有铜
B.如果向滤渣中滴加盐酸有气泡生成,滤渣中一定有银、铜、锌
C.如果滤液无色,滤液中含有Zn2+和Ag+
D.反应后所得滤渣质量一定大于加入的锌粉质量
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】由于金属活动性的强弱是锌>铜>银,向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
【解答】解:A、滤液呈蓝色,说明了溶液中含有硝酸铜,锌没有剩余,滤渣中一定含有银,可能含有铜,不符合题意;
B、如果向滤渣中滴加盐酸有气泡生成,表明滤渣中有锌存在,即加入的锌是过量的,故滤渣中一定有银、铜、锌,符合题意;
C、如果滤液无色,说明了溶液中不含有硝酸铜,即滤渣中有铜,则滤液中不含有银离子,否则铜会与其反应,不符合题意;
D、相对原子质量Ag>Zn>Cu,Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、滤渣质量增大,Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu、滤渣质量减少,故反应后所得滤渣质量不一定大于加入的锌粉质量,不符合题意;
故选:B。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
11.(2023 广陵区二模)我国古代常用灰吹法炼银,其过程为:将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,灰吹得银,下列说法错误的是(  )
A.吹法炼银过程含有化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银自然界不存在单质
【考点】常见金属的冶炼方法;有关元素化合价的计算;化学变化和物理变化的判别;合金与合金的性质;金属元素的存在及常见的金属矿物.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】A、根据是否生成新物质来分析;
B、合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属(或非金属),而形成的具有金属特性的物质;
C、根据化合物中元素化合价的计算方法来分析;
D、根据金属的化学性质来分析。
【解答】解:A、我国古代常用灰吹法炼银,其过程为:将矿物银熔于铅形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,灰吹得银,过程中有新物质生成,含有化学变化,该选项说法正确;
B、银铅块是矿物银熔于铅形成的混合物,属于合金,该选项说法正确;
C、PbO中,氧元素的化合价为﹣2价,根据化合物中各元素化合价代数和为零可知其中Pb的化合价为+2价,该选项说法正确;
D、银的化学性质不活泼,在自然界中存在银单质,该选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,理解题意,掌握金属的化学性质、化合物中正负化合价代数和为零、物理变化和化学变化的判别方法等是正确解答本题的关键。
12.(2021 盐都区二模)将铁粉和稀硫酸先后逐渐加入到一定量的硫酸铜溶液中,即时搅拌使之充分反应。过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体的质量关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.3g固体中有铁1.4g,有铜1.6g
B.a、b点对应的溶液中溶质种类相同
C.实验过程中理论上共产生FeSO4的质量为8g
D.取c点对应的溶液加入一定量的镁粉,充分反应后,剩余固体质量有可能不变
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】将铁粉和稀硫酸先后逐渐加入到一定量的硫酸铜溶液中,即时搅拌使之充分反应,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,再加入稀硫酸时,固体质量减小,说明铁粉有剩余,即铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应。
【解答】解:A、由图可知,当加入1.4g铁粉前后图像斜率不同,说明加入1.4g铁粉时,铁和硫酸铜恰好完全反应,设生成铜的质量为x,则有:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 64
1.4g x
解得x=1.6g,所以当剩余固体质量为3g时,3g固体中有铜1.6g,有铁3g﹣1.6g=1.4g,故A说法正确;
B、由分析可知,当加入1.4g铁粉前后图像斜率不同,说明加入1.4g铁粉时,铁和硫酸铜恰好完全反应,a点时溶液中的溶质为硫酸亚铁,加入稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,在b点时,稀硫酸与铁未反应完,溶液中的溶质为硫酸亚铁,故a、b点对应的溶液中溶质种类相同,故B说法正确;
C、当加入1.4g铁粉前后图像斜率不同,说明加入1.4g铁粉时,铁和硫酸铜恰好完全反应,设生成硫酸亚铁的质量为y,则有:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 152
1.4g y
解得y=3.8g,与稀硫酸反应的铁粉的质量为3g﹣1.6g=1.4g,设1.4g铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁的质量为z,则有:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
56 152
1.4g y
,解得z=3.8g,故实验过程中共产生FeSO4的质量为:3.8g+3.8g=7.6g,故C说法错误;
D、由图示可知,c点对应的溶液中有过量的稀硫酸和硫酸亚铁,取c点对应的溶液有剩余的稀硫酸,加Mg粉,镁先与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,待稀硫酸反应完全,若镁还有剩余,镁会与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,由于不确定镁的质量,所以所得固体质量可能不变,故D说法正确;
故选:C。
【点评】本题的综合性较强,难度较大,只有熟练掌握金属活动性顺序表的应用和根据化学方程的计算才能较好地完成本题。
13.(2021 盐都区三模)甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内溶液质量变化量△M,画出△M﹣m的示意图,如图所示。根据图中信息,下列说法错误的是(  )
A.m1:m2=3:7
B.△M1:△M2=11:27
C.a表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系
D.当乙烧杯内加入金属质量为m1时,溶液中含两种溶质
【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】镁和稀盐酸反应,参加反应的镁与消耗稀盐酸溶质的质量关系及烧杯内溶液质量变化量△M为:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑△M
24 73 2 24﹣2=22
铁和稀盐酸反应,参加反应的铁与消耗稀盐酸溶质的质量关系及烧杯内溶液质量变化量△M为:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑△M
56 73 2 56﹣2=54
由化学方程式可知,消耗等质量、等质量分数的盐酸,消耗镁的质量小,故b表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系,a表示的是乙烧杯中△M与m的变化关系。
【解答】解:A、由图及以上分析可知,当消耗镁的质量为m1时,镁和稀盐酸恰好完全反应,当消耗铁的质量为m2时,铁和稀盐酸恰好完全反应,消耗盐酸的质量及质量分数相同,则消耗镁与铁的质量比为:24:56=3:7,故A正确;
B、由分析可知,△M1表示甲烧杯内溶液质量变化量,△M2表示乙烧杯内溶液质量变化量,故△M1:△M2=22:54=11:27,故B正确;
C、由分析可知,b表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系,a表示的是乙烧杯中△M与m的变化关系,故C不正确;
D、当乙烧杯内加入金属质量为m1时,此时盐酸还未完全反应,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故此时溶液中含氯化亚铁和氯化氢两种溶质,故D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查金属的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
14.(2023 邗江区二模)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是(  )
A.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
B.钛镁合金属于金属材料
C.人类生产和使用铁器早于青铜器
D.合金拓宽了金属材料的应用范围
【考点】生铁和钢;合金与合金的性质;金属材料及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】A、根据生铁和钢都是铁、碳等元素形成的合金,进行分析。
B、根据钛镁合金是合金,合金属于金属材料,进行分析。
C、根据铁的冶炼技术相对于炼铜较难,进行分析。
D、根据合金的性质更优越进行分析。
【解答】解:A、生铁和钢都是铁、碳等元素形成的合金,故A正确;
B、钛镁合金是合金,合金属于金属材料,故B正确;
C、铁的冶炼技术相对于炼铜较难,人类生产和使用铁器晚于青铜器,故C错误;
D、合金的性质更优越,则合金拓宽了金属材料的应用范围,故D正确。
故选:C。
【点评】解答这类题目时,要熟记和理解合金与合金的性质、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识。
15.(2023 邗江区二模)某校学生探究水样的pH及溶解氧浓度对钢铁腐蚀速率的影响。如图装置,在三颈烧瓶中放入3.5g生铁粉末,通过分液漏斗向烧瓶内加入10mL不同浓度的稀盐酸,关闭分液漏斗活塞,迅速塞紧传感器,重复实验采集数据如下表所示。
实验序号 盐酸pH 压强P/kPa 溶解氧(DO)/mg/L
P反应前 P反应后 DO反应前 DO反应后 开始降低所需时间/s
① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131
② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68
③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24
④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98
下列说法不正确的是(  )
A.实验中溶解氧浓度均下降是因为铁生锈要消耗氧气
B.实验①和实验②都生成了氢气
C.由表中数据可知,pH越小,铁生锈速率越快
D.实验③观察到气泡,可能是消耗了更多体积的氧气,同时也产生了氢气
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;溶液的酸碱性与pH的关系.
【专题】金属与金属材料.
【答案】C
【分析】A.铁生锈消耗氧气,据此分析;
B.铁生锈消耗了氧气,生成了氢气,据此分析;
C.pH=4.0时,此时溶解氧浓度开始降低所需时间最短,据此分析;
D.铁和盐酸反应消耗了氧气,生成了氢气,据此分析。
【解答】解:A.铁生锈消耗氧气,故实验中溶解氧浓度均下降,故该选项说法正确,不符合题意;
B.实验①和实验②中铁生锈消耗了氧气,但是反应后,压强增大,说明反应生成了氢气,且生成的氢气比消耗的氧气多,故该选项说法正确,不符合题意;
C.由表中数据可知,pH=4.0时,此时溶解氧浓度开始降低所需时间最短,说明此时铁生锈速率最快,不是pH 越小,铁生锈速率越快,故该选项说法错误,符合题意;
D.实验③能观察到气泡,是因为铁和盐酸反应生成了氢气,反应后,压强减小,是因为生成的氢气比消耗的氧气少,故该选项说法正确,不符合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查金属的锈蚀的条件等,完成此题可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
16.(2023 邗江区二模)某学习小组利用如图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是(  )
A.实验时,先通入一段时间CO,再点燃酒精喷灯
B.充分反应后,V形管中固体由黑色变为红棕色
C.气球收集尾气是为了防止CO逸出而污染空气
D.该装置的优点是可以减少药品的用量,节约时间等
【考点】一氧化碳还原氧化铁.
【专题】金属与金属材料.
【答案】B
【分析】根据一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,结合实验步骤、注意事项进行分析判断。
【解答】解:A、实验时,先通入一段时间CO,再点燃酒精喷灯,以排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,充分反应后,V形管中固体由红棕色变为黑色,故选项说法错误。
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,尾气处理是为了防止CO逸出而污染空气,故选项说法正确。
D、该装置的优点是可以减少药品的用量,节约时间等,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握一氧化碳的化学性质(可燃性、还原性等)、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
17.(2023 亭湖区校级二模)明代《物理小知》记载了传统鎏金工艺:“以汞和金,涂银器上成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”。下列说法错误的是(  )
A.鎏金工艺中金发生了化学反应
B.鎏金工艺以汞和金,制成了合金
C.鎏金工艺的原理可用于金的富集
D.鎏金工艺利用了汞的挥发性
【考点】金属的化学性质;化学变化和物理变化的判别;金属的物理性质及用途;合金与合金的性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】A
【分析】题目中提到的鎏金工艺的原理,涉及到把金溶进汞中,制成“金汞漆”,加热时利用汞的挥发性除去汞,留下来金,又可用于金的富集等等,没有涉及到化学变化。据此分析。
【解答】解:A、金的化学性质很不活泼,不与氧气反应,鎏金工艺中金不会发生化学变化,错误,该选项符合题意;
B、鎏金工艺中汞和金形成了液体合金,正确,该选项不符合题意;
C、数次鎏金后,出现黄色,可以用于金的富集,正确,该选项不符合题意;
D、加热后汞挥发而金留下,利用汞的挥发性,正确,该选项不符合题意;
故选:A。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
18.(2023 亭湖区校级二模)下列物质能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应生成的是(  )
A.AgCl B.FeCl3 C.CuSO4 D.ZnSO4
【考点】金属活动性顺序及其应用;置换反应及其应用.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据置换反应是指由一种单质和一种化合物反应,生成另外一种单质和一种化合物的反应,排在氢前面的金属能和稀盐酸或稀硫酸发生置换反应,排在氢后面的金属不能与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应。依据金属活动性顺序可知:Zn>Fe>(H)>Cu>Ag。据此分析。
【解答】解:A、银和稀盐酸不反应,不能通过发生置换反应生成氯化银,错误,故该选项不符合题意;
B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能通过发生置换反应生成氯化铁,错误,故该选项不符合题意;
C、铜和稀硫酸不反应,不能通过稀硫酸与铜发生置换反应生成硫酸铜,错误,故该选项不符合题意;
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢氧,通过发生置换反应生成硫酸锌,正确,故该选项符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查了金属的化学性质,要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
19.(2023 新吴区模拟)《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示),泥封“其底铺薪,发火煅红”,“冷定毁罐取出”。查阅资料可知:锌的熔点为419℃,沸点为907℃。下列说法正确的是(  )
A.反应区中,ZnCO3先分解生成ZnO和另一种氧化物,该反应的化学方程式为:ZnCO3ZnO+CO↑
B.反应区中,接着C与ZnO发生置换反应得到Zn,反应中化合价升高的元素是氧元素
C.冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制温度在907℃以上
D.“冷定”后方能“毁罐”取锌,其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
【考点】常见金属的冶炼方法;有关元素化合价的计算.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】A、根据反应的原理来分析;
B、根据元素的化合价来分析;
C、根据物质的熔沸点来分析;
D、根据物质的性质来分析。
【解答】解:A、由题干信息可知,反应区中,ZnCO3先分解生成ZnO和另一种氧化物,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Zn、C、O,生成物中含Zn、O,故生成物中还应含碳元素,参照碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳可知,该反应生成的另一种氧化物应该是二氧化碳,化学方程式为:ZnCO3ZnO+CO2↑,说法错误;
B、反应区中,碳和氧化锌在高温下反应生成锌和二氧化碳,即C+2ZnO2Zn+CO2↑,碳单质中碳元素化合价为0,氧化锌中锌元素显+2价,氧元素显﹣2价,锌单质中锌元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,氧元素显﹣2价,故反应中化合价升高的元素是碳元素,说法错误;
C、锌的熔点为419℃,沸点为907℃,故冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上应控制温度在:419℃~907℃,说法错误;
D、锌能与氧气在高温下反应会生成氧化锌,故“冷定”后方能“毁罐”取锌,其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌,说法正确。
故选:D。
【点评】本题考查了金属材料、碳的还原性,能从题干中获取准确信息是解题的关键。
20.(2021 江阴市校级模拟)向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,充分反应后,得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是(  )
A.锌有剩余时,M中一定有Fe、Cu和Zn
B.锌有剩余时,N中一定没有FeCl2和CuCl2
C.锌无剩余时,M中一定有Cu,可能有Fe
D.锌无剩余时,N中一定有FeCl2和ZnCl2
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,三种金属的活动性顺序为:锌>铁>铜进行分析。
【解答】解:在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,三种金属的活动性顺序为:锌>铁>铜,所以向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉,锌会先与氯化铜反应,再与氯化亚铁反应,所以
A、锌有剩余时,M中一定有Fe、Cu和Zn,故A正确;
B、锌有剩余时,锌和氯化铜、氯化亚铁完全反应,所以N中一定没有FeCl2和CuCl2,故B正确;
C、锌无剩余时,锌先与氯化铜反应,可能与氯化亚铁反应,所以M中一定有Cu、可能有Fe,故C正确;
D、锌无剩余时,N中一定有ZnCl2,可能FeCl2、CuCl2,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了金属活动性顺序的应用,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行。
21.(2022 盐城一模)向含有 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤。则下列情况中可能出现的是(  )
A.滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,不溶物为 Cu
B.滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,不溶物为 Ag、Cu
C.滤液中有 Fe2+、Zn2+,不溶物为 Ag、Cu、Zn
D.滤液中有 Fe2+、Zn2+,不溶物为 Ag、Cu、Fe
【考点】金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:向含有 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁不能和硝酸锌反应,先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。
A、滤液中如果含有银离子,说明硝酸银过量,则不溶物是银,该选项不正确。
B、滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,不溶物为Ag,该选项不正确。
C、不溶物中不含有锌,该选项不正确。
D、滤液中有 Fe2+、Zn2+,不溶物为 Ag、Cu、Fe,例如铁过量时,该选项正确。
故选:D。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
22.(2023 宜兴市一模)如图,将足量的等质量的锌和铁分别放入左、右试管中,加入等质量、等质量分数的稀盐酸,充分反应后,冷却到室温,(U型管内为水,初始液面相平,反应过程中装置气密性良好)下列说法正确的是(  )
A.U型管中液面最终保持相平
B.两试管中所得溶液的质量相等
C.右试管中溶液由无色变成黄色
D.右试管比左试管中产生气泡的速率快
【考点】金属的化学性质.
【答案】A
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】解:A、锌、铁会与盐酸反应生成氢气,金属足量,所以盐酸全部反应,生成的氢气质量相等,最终U形管两端的气体体积变化相等,所以U型管中液面最终保持相平。该选项正确。
B、反应生成的氢气质量相等,金属足量且等质量,置换相同质量的氢气,所用的铁和锌的质量不等,所以两试管中所得溶液的质量不相等,该选项不正确。
C、铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气,亚铁盐溶液显浅绿色,所以反应后右试管中溶液为浅绿色。该选项不正确。
D、在金属活动性顺序中,锌排在铁的前面,锌比铁活泼,锌与盐酸反应产生氢气的速率比铁与盐酸反应产生氢气的速率快,所以左试管比右试管中产生气泡的速率快。该选项不正确。
故选:A。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
二.填空题(共3小题)
23.(2023 如皋市一模)对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ.金属冶炼
(1)春秋时期,已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,写出该过程中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)《天工开物》中记载了炼锡的场景:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气的目的是  使木炭充分燃烧 ,从而提高炉温。
②“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤,加铅能使锡较易熔化流出,其原因是  合金比组成它的纯金属熔点低,加铅后变成锡铅合金,熔点降低 。
Ⅱ.金属的活动性
(3)将铜片和锡片分别伸入稀硫酸中,锡片表面有气泡生成而铜片没有,说明锡的金属活动性比铜的  强 (填“强”或“弱”)。
(4)将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中,反应前后相关微粒的数量如下表所示。分析可知,实验中发生反应的化学方程式为  Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 。
微粒 Zn Fe Cu Cu2+ Zn2+
反应前数量(6.02×1020个) 100 100 0 100 0
反应后数量(6.02×1020个) 20 100 80 20 80
Ⅲ.金属的锈蚀与防护
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。
①“发蓝”过程属于  化学 (填“物理”或“化学”)变化。
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是  致密的氧化膜能隔绝水和氧气 。
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用;铁的冶炼.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)使木炭充分燃烧;合金比组成它的纯金属熔点低,加铅后变成锡铅合金,熔点降低;
(3)强;
(4)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(5)化学;致密的氧化膜能隔绝水和氧气。
【分析】(1)一氧化碳与氧化铁反应,生成铁和二氧化碳,据此解答;
(2)木炭在氧气充足的情况下完全燃烧生成二氧化碳,并放出大量的热;铅和锡形成了锡铅合金,据此解答;
(3)依据金属活动性顺序分析;
(4)锌与硫酸铜溶液发生了反应,生成硫酸锌和铜,据此解答;
(5)铁与空气中的水蒸气和氧气反应化学反应的过程,致密的氧化膜能隔绝水和氧气,据此解答。
【解答】解:(1)一氧化碳与氧化铁反应,生成铁和二氧化碳,故反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)①鼓入足量空气,木炭在氧气充足的情况下完全燃烧生成二氧化碳,并放出大量的热,故填:使木炭充分燃烧;
②加铅能使锡较易熔化流出,是铅和锡形成了锡铅合金,合金熔点比组成该合金的纯金属低,故填:合金比组成它的纯金属熔点低,加铅后变成锡铅合金,熔点降低;
(3)将铜片和锡片分别伸入稀硫酸中,锡片表面有气泡生成而铜片没有,说明在金属活动性顺序中,锡排在氢前面,铜排在氢后面,锡的活动性比铜强,故填:强;
(4)由表中数据可知,铁原子在反应前后的数目没有变化,说明铁没有参与反应,锌原子和铜离子的数目减少,锌离子和铜原子的数目增加,说明是锌与硫酸铜溶液发生了反应,生成硫酸锌和铜,故反应的化学方程式填:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(5))①“发蓝”处理,表面生成一层致密的氧化膜,说明铁被氧化了,是化学变化,故填:化学;
②钢铁生锈是铁与空气中的水蒸气和氧气反应化学反应的过程,致密的氧化膜能隔绝水和氧气,能防止钢铁生锈,故“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是:致密的氧化膜能隔绝水和氧气。
故答案为:
(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)使木炭充分燃烧;合金比组成它的纯金属熔点低,加铅后变成锡铅合金,熔点降低;
(3)强;
(4)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
(5)化学;致密的氧化膜能隔绝水和氧气。
【点评】本题考查工业炼铁的原理、合金的性质、金属活动性顺序的应用、铁生锈的原理以及防止铁生锈的措施,理解和灵活运用相关知识是解题的关键。
24.(2023 仪征市模拟)古籍是中国文化中极为重要的一部分,蕴藏着深厚的人文底蕴,同时也涉及大量化学知识。
(1)《天工开物》记载“凡红铜(纯铜)升黄(黄铜)而后熔化造器”,由此可知黄铜的熔点比纯铜  低 (填“高”或“低”)。
(2)世界上最早的炼丹专著《周易参同契》中记载:“金入于猛火,色不夺精光。”这句话蕴含的化学知识是  黄金化学性质稳定 。
(3)《没铜要略序》记载:“山施有胆泉(硫酸铜),土人汲以没铁,锻炼成锕”,其化学原理用化学方程式表示是  Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
(4)《神农本草经》记载:“药性有宜丸者.......宜酒渍者”。“酒渍”类似于酒精在“自制指示剂实验”中的作用,“酒渍”的作用是  溶解 。
(5)《神农本草经》记载:“孔公孽主伤食不化”。孔公孽(主要成分为CaCO3)可用于治疗胃酸过多。写出该反应的化学方程式: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(6)《开宝本草》记载了KNO3的提纯方法:“......所在山泽。冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。与“乃煎炼而成”相似的实验操作是  蒸发结晶 。
(7)《本草图经》记载:“以铁拍作片段,置醋棚中积久衣生刮取者,为铁华粉”。铁华粉可用作补血剂,其有效成分为醋酸亚铁[(CH3COO)2Fe]。1.74g醋酸亚铁中铁元素质量为  0.56g 。
(8)如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,侯晒结浮白,扫而复淋”。
①“烧草为灰,布在滩场”对“晒结浮白”(指海水经日晒后出现白色海盐颗粒)的作用是  增大表面积,加快蒸发 。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠质量分数约15%),用于煎炼海盐。
将“上等卤水”在100℃恒温蒸发至刚有晶体析出,所得溶液的组成为:150g溶液中含水100g、NaCl39.8g、MgCl27.65g及其他成分2.55g。将150g此溶液降温至20℃,有  3.8 gNaCl析出(溶解度见表)。
温度/℃ 20 60 100
溶解度/g NaCl 36.0 37.3 39.8
MgCl2 54.8 61.3 73.0
此时  没有 ,(填“有”或“没有”)MgCl2析出,原因是  20℃时,100g水中最多能溶解54.8g氯化镁,而该溶液中氯化镁只有7.65g,能全部溶解 。
【考点】合金与合金的性质;金属的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】溶液、浊液与溶解度;金属与金属材料.
【答案】(1)低;
(2)黄金化学性质稳定;
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)溶解;
(5)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(6)蒸发结晶;
(7)0.56g;
(8)①增大表面积,加快蒸发;
②3.8;没有;20℃时,100g水中最多能溶解54.8g氯化镁,而该溶液中氯化镁只有7.65g,能全部溶解。
【分析】(1)根据合金的性质来分析;
(2)根据金的化学性质来分析;
(3)根据化学反应的原理来分析;
(4)根据溶解原理来分析;
(5)根据化学反应的原理来分析;
(6)根据结晶的方法来分析;
(7)根据元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数来分析;
(8)根据加快蒸发的做法、物质的溶解度来分析。
【解答】解:(1)《天工开物》记载“凡红铜(纯铜)升黄(黄铜)而后熔化造器”,由此可知黄铜的熔点比纯铜低;故答案为:低;
(2)“金入于猛火,色不夺精光。”这句话蕴含的化学知识是黄金化学性质稳定;故答案为:黄金化学性质稳定;
(3)“山施有胆泉(硫酸铜),土人汲以没铁,锻炼成锕”,其化学原理是铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,用化学方程式表示为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)“酒渍”类似于酒精在“自制指示剂实验”中的作用,“酒渍”的作用是溶解;故答案为:溶解;
(5)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(6)“......所在山泽。冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。与“乃煎炼而成”相似的实验操作是蒸发结晶;故答案为:蒸发结晶;
(7)1.74g醋酸亚铁中铁元素质量为1.74g×=0.56g;故答案为:0.56g;
(8)①“烧草为灰,布在滩场”对“晒结浮白”(指海水经日晒后出现白色海盐颗粒)的作用是增大表面积,加快蒸发;故答案为:增大表面积,加快蒸发;
②由表格数据可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,则析出氯化钠的质量为39.8g﹣36.0g=3.8g;该温度下,氯化镁的溶解度为54.8g,即100g水中最多能溶解54.8g氯化镁,而此时只溶解了7.65g,因此氯化镁不会结晶析出;故答案为:3.8;没有;20℃时,100g水中最多能溶解54.8g氯化镁,而该溶液中氯化镁只有7.65g,能全部溶解。
【点评】本题以古籍中的化学内容为材料背景,考查了金属材料的性质、化学方程式的写法、分离混合物的方法、有关化学式的计算、有关溶解度的知识等,难度适中。
25.(2023 东台市一模)金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图1是三星堆遗址出土的青铜面具。青铜是一种铜锡合金,由此推断青铜比铜的硬度  大 (填“大”或“小”);刚出土时,青铜因腐蚀常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面,其中铜元素的化合价为  +2 价。
(2)垃圾桶使用铝合金做内筒的优点是  耐腐蚀 (写出一点即可);空易拉罐应收入  A (填选项序号)桶中。
A.可回收物
B.有害垃圾
C.厨余垃圾
D.其它垃圾
(3)铁制品锈蚀是铁与空气中的  水和氧气 发生反应;用稀盐酸除铁锈发生反应的化学方程式为  Fe2O3+6HCl=FeCl3+3H2O 。
(4)钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料。在氩气做保护气的环境中,TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和MgCl2,该反应的化学方程式为  2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。 。
(5)某校兴趣小组同学向硝酸银溶液中加入a克铁锌合金粉末,实验过程如图2所示。
①固体A的成分是  Fe、Ag (填化学式)。
②滤液C中一定含有的溶质是  Zn(NO3)2 (填化学式)。
③该实验过程中a的取值范围是  1.45<a<1.495 。
【考点】金属锈蚀的条件及其防护;有关元素化合价的计算;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;合金与合金的性质;金属的化学性质.
【专题】金属与金属材料.
【答案】(1)大+2;
(2)耐腐蚀;A;
(3)水和氧气;Fe2O3+6HCl=FeCl3+3H2O;
(4)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;
(5)①Fe、Ag;
②Zn(NO3)2;
③1.45<a<1.495。
【分析】(1)根据合金的性质以及元素的化合价来分析;
(2)根据铝的性质以及垃圾的分类来分析;
(3)根据铁锈蚀的条件以及除锈的原理来分析;
(4)根据化学反应的原理来分析;
(5)根据金属的活动性顺序以及化学反应中的质量关系来分析。
【解答】解:(1)合金的硬度大于组成它的纯金属,故青铜的硬度大于铜,Cu2(OH)3Cl中氢氧根的化合价为﹣1、氯元素的化合价为﹣1价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,设铜元素的化合价为x,2x+(﹣1)×3+(﹣1)=0,x=+2。
(2)使用铝合金做内筒的优点是质轻、耐腐蚀,空易拉罐应收入可回收筒中。
(3)铁制品锈蚀是铁与空气中的水和氧气发生反应,铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=FeCl3+3H2O。
(4)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和MgCl2,化学方程式为:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。
(5)①固体B中加入稀硫酸无现象,说明没有铁和锌,所以只能是银,固体A用磁铁吸引后变为固体B,说明固体A中含有铁和银。
②将铁和锌放入硝酸银的溶液中,首先发生的反应是锌和硝酸银反应,再是铁和硝酸银反应,由于反应后的固体中没有锌,说明锌完全反应了,锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌,所以滤液中一定含有硝酸锌。
③固体B是银单质,假设只有锌和硝酸银溶液发生反应生成银单质和硝酸锌溶液,故设参与反应的锌质量为x,则:
Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag
65 216
x 1.08g
x=0.325g,
假设只有铁单质和硝酸银溶液发生反应生成银单质和硝酸亚铁溶液,故设参与反应的铁质量为y,则:
Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag
56 216
y 1.08g
y=0.28,
未参与反应剩余的铁单质质量=2.25g﹣1.08g=1.17g。
1.17g+0.28g=1.45g,
1.17g+0.325g=1.495g,
所以a的取值范围为:1.45<a<1.495。
故答案为:
(1)大+2;
(2)耐腐蚀;A;
(3)水和氧气;Fe2O3+6HCl=FeCl3+3H2O;
(4)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti;
(5)①Fe、Ag;
②Zn(NO3)2;
③1.45<a<1.495。
【点评】本题主要考查了金属锈蚀的条件及其防护、合金与合金的性质、金属的化学性质、有关元素化合价的计算以及书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,加强化学知识的归纳和学习即可分析解答

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