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第八单元
金属和金属材料选拔卷人教版考试版
第八
单元
金属
金属材料
选拔
人教版
考试
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第八单元 金属和金属材料(人教版)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
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第Ⅰ卷(选择题 共40分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 I-127 Cu-64 Fe-56 S-32
一、选择题:本题共20个小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的。
1.(2021·青海中考)下列物质不能与稀盐酸反应的是( )
A. 铜 B.氧化铜 C.氢氧化钙 D.碳酸氢钠
2.(2021·山东临沂)有关金属和金属材料的说法中错误的是( )
A.地壳和海洋中,大多数金属以化合物的形式存在
B.生铁和钢都是铁合金,但钢的含碳量比生铁的高
C.通常铝制品抗腐蚀性能比铁制品强
D.铜不能和稀盐酸发生反应
3.(2021·湖南邵阳)2021年5月29日,“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( )
A.黄铜的硬度比纯铜的大 B.生铁的含碳量比钢的高
C.生锈的铁制品没有回收价值 D.铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
4. (2021·湖南益阳)“中国高铁,世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理之一是:。下列说法正确的是( )
A.含镍不锈钢的硬度小于纯铁 B.火法炼镍中无污染环境的气体产生
C.含镍不锈钢属于一种铁合金 D.火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
5.(2021·贵州毕节)在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生。滤渣中没有( )
A.Cu B.Al C.Ag D.Fe
6.(2021·江苏·灌南县新知双语学校三模)已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3),实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是
A.反应过程中有热量放出 B.0~50s,发生稀盐酸与 Al2O3 的反应
C.50 s 时,溶液中溶质为 AlCl3 D.100s~140s,压强减小是因为温度降低
7.(2021·宁夏中考)某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净):①稀盐酸、铝、铜、银②硫酸铜溶液、铝、银③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜④硫酸铝溶液、铜、银⑤硝酸银溶液、铝、铜。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是( )
A.②③⑤ B.①②③
C.③④⑤ D.①②④
8.(2021·四川广安三模)用足量的CO 还原8.0g某种铁的氧化物,生成的气体全部被足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀12.5g,则这种铁的氧化物可能是( )
A.FeO B.Fe2O3与Fe3O4的混合物
C.FeO与Fe3O4的混合物 D.Fe3O4
9.(2021·浙江·九年级期末预测)用质量相等的锌粉和铁粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应.产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图所示.则下列说法不正确的是( )
A.曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况
B.盐酸均反应完,锌、铁均有剩余
C.盐酸均反应完,锌恰好完全反应,铁有剩余
D.锌、铁都反应完,盐酸有剩余
10.(2021·四川自贡)为验证铁、铜、银的金属活动性顺序,某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是( )
A.通过实验①、②,能验证金属活动性:Fe>Cu
B.通过实验①、②、③,能验证金属活动性:Fe>Cu>Ag
C.实验④中X为Cu,Y为FeSO4溶液,能验证金属活动性:Fe>Cu
D.实验④中X为Cu,Y为AgNO3溶液,能验证金属活动性:Cu>Ag
11.(2021·山东潍坊)将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的溶液中,充分反应后过滤,滤液无色;向滤渣中滴加稀盐酸,无明显现象。下列说法错误的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu
B.滤渣中一定有Ag,可能有Cu,没有Mg
C.滤液中一定没有Cu(NO3)2、AgNO3
D.滤液中一定有Al(NO3)3、Mg(NO3)2
12.(2021·湖北黄石)将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是( )
A. M>X>Y>Z B.M>X>Z>Y
C.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z
13.(2021·四川广安)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D.可用水吸收尾气中的CO
14.(2021·浙江湖州)工业炼铁的部分反应如下所示,则( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在
15.(2021·浙江绍兴)向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是( )
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A. ①② B.①③
C.②③ D.②④
16.(2021·四川达州)已知一包铁粉中含有两种杂质,小明同学取5.6 g该粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反应后,得到0.5 g氢气。则该样品中的杂质可能是( )
A.Mg和Zn B.Al和Zn
C.Zn和Cu D.Mg和Cu
17.(2021·江苏连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是( )
A. “灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
18.(2021·广西贵港)现有一包金属粉末,可能是由A1、Mg、Zn、Fe、Ag中的一种或几种组成。取该样品2.4g,向其加入100g一定溶质质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,产生0.2g H2,溶液呈无色,无固体剩余。则下列结论正确的是( )
A.该样品的组成仅有两种可能 B.所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
C.该样品中一定含有Mg D.所得溶液中溶质的总质量为12g
19.(2021·湖北襄阳二模)向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉,反应过程中,测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。有关该反应过程中的下列说法正确的是( )
A.a点,向溶液中滴加稀盐酸,无白色沉淀
B.c点,向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸,无气泡产生
C.d点,溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点,过滤后得到的固体中只含有2种物质
20.(2019·四川眉山)将质量相等的镁粉和铁粉分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,所得H2质量与稀硫酸质量关系曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题 共60分)
二、填空题
21.(2021·北京二模)铜是人类最早利用的金属之一。
(1)下列铜制品中,利用金属导热性的是 ________ (填字母序号)。
A.铜质奖牌 B.铜导线 C.铜火锅
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应,该反应的化学方程式为 ________ 。
(3)利用废旧电池铜帽(含 Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液,主要流程如下(反应条件已略去):
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
①过程Ⅱ中分离操作的名称是 ________。
②过程Ⅲ中有气体产生,反应的化学方程式为 ________ 。
③A~E 中含铜、锌两种元素的物质有 ________(填字母序号)。
22.(2021·内蒙古鄂尔多斯)古往今来,金属材料和制品在生产生活中应用广泛。
(1)三星堆遗址发据现场出土了华丽的鸟型金饰片,金能被加工成超薄金箔,是因为金具有良好的___________;同时出土的铜头像、青铜神树等表面有锈迹,铜生锈的主要原理是:,X的化学式为_____________。
(2)向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热充分反应后冷却、过滤,得到滤渣和滤液。
①在滤液中加入一枚洁净的铁钉,发现铁钉表面无任何变化,则滤液中一定没有的阳离子是__________。(填离子符号)
②向滤渣中再滴入稀硫酸产生气泡,则滤渣中一定含有__________。(填名称)
23.金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答:
(1)下列用品中,主要利用金属导热性的是__________(填字母)。
A.铂金饰品 B.铁锅 C.铝导线
(2)为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下列四种方案,其中可行的是__________(填序号)。
①将镁、银分别浸入到硫酸铜溶液中 ②将银分别浸入到硫酸镁、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸镁溶液中 ④将铜分别浸入到硫酸镁、硝酸银溶液中
(3)向锌粉和氧化铜粉末的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。滤液无色。则滤液中一定含有的溶质是__________(填化学式)。滤渣中一定含有的物质是____________________(填化学式)。
(4)某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O380%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含杂质2%的生铁的质量是__________t。
24.(2021·福建中考)钢铁是应用广泛的金属材料。
(1)英国学者R·坦普尔论证了我国古代冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪,中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,并加入“黑土”以降低生铁的熔化温度;公元前2世纪,中国人发明了“充氧”等炼钢法。
①“黑土”含有磷酸铁(FePO4),其中磷元素的化合价为______________。
②生铁生产过程中,一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式为______________。
③炼钢中“充氧”的目的是降低生铁中的______________,获得性能更好的钢。
(2)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”过程发生了______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②致密氧化膜能防止钢铁锈蚀的原因是______________。
三、探究题
25.(2022·全国·九年级二模)小林学习金属的相关知识后,关注到生活中有以下现象:
Ⅰ.海边的铁制品,锈蚀程度比其他地方更严重。
Ⅱ.切过咸菜的菜刀,不及时清洗,很容易就锈蚀了。
针对Ⅰ和Ⅱ的现象,小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。
(资料卡片)
探究铁生锈的条件
编号
①
②
③
实验
现象
7天后,铁钉表面没有变化
2天后,铁钉表面出现红色
1天后,铁钉表面出现红色
(家庭小实验)
为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响,小林设计并完成了如图的家庭小实验,很快看到实验现象。
(1)该实验中红墨水液面可能出现的现象是______(填序号);
A两端仍持平 B左高右低 C左低右高
你选择的理由是______。
(2)小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀,请在小林实验的基础上完善此实验方案______;
(3)结合资料及实验结果,解释现象Ⅰ和Ⅱ______。
(4)常温下一些金属的物理性质数据如表。据此可知高压输电线最好选用金属______ (填字母);C的合金通常可以做菜刀、锤子等,其合金的硬度______5(填“>”、“<”或“=”)。
金属
A
B
C
D
导电性(以100为标准)
99
61
17
7.9
密度/(g·cm2)
8.92
2.70
7.86
11.3
熔点/℃
1083
660
1535
327
硬度(以10标准)
3
2.7
5
1.5
(5)铁矿石有多种,如赤铁矿(主要成分Fe2O3)和磁铁矿(主要成分Fe3O4)等。写出磁铁矿的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式______。
四、综合题
26.(2021·江苏徐州)铜及其化合物在生产生活中有重要应用。某同学对铜及某些含铜物质进行探究。
[温故如新]
(1)在①CuO②Cu(OH)2③CuCl2④Cu2(OH)2CO3[也可表示为CuCO3·Cu(OH)2]这4种物质中,属于碱的有___________(填序号):除①CuO外,其余3种物质在常温下易溶于水有___________(填序号)。
(2)考古出土的春秋末期制造的青铜剑,历经2500余年,其表面且有一层薄锈,但仍寒光逼人,剑刃锋利。由此可知,青铜具有的特性有___________(任写一条)。铜器表面的薄锈是铜与空气中的氧气、水、___________等物质发生反应所形成。
[提出问题]
除H2、CO能还原CuO外,是否还有其他气体能够还原CuO得到金属铜?怎样从含CuCl2、FeCl3的某工业废液中回收金属铜和FeCl2溶液?
[查阅资料]
a、通常状况下,氨气极易溶于水形成溶液;加热时,氨气能与CuO反应生成氮气和金属铜等,可用如图所示装置验证。
b、在溶液中能发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2
[进行实验1]
(3)按图示连接装置,检查气密性后,加(通)入相关药品,后续操作均按规范要求进行,完成实验。
①将CuO粉末装入玻璃管A中的具体操作方法是___________。
②实验时,在试管B中能够观察到的现象是有液体出现,该液体是___________(填“纯净物”或“混合物”)。
③从环保角度看该装置的不足之处是___________
[进行实验2]
(4)取适量含CuCl2、FeCl3的某工业废液样品,向其中加入过量铁粉并充分反应后,过滤,将滤渣和足量___________(填“稀盐酸”或“稀硫酸")充分反应,再___________(填操作名称)、洗涤、干燥即可回收得到金属铜;所得滤液中含有需要回收的FeCl2。
[拓展延伸]
(5)已知:加热时,葡萄糖溶液与氢氧化铜悬浊液能发生反应。实验室可用CuSO4溶液等物质检验葡萄糖的存在,具体实验过程为:在试管中加入2mL10%NaOH溶液,滴加5%CuSO4溶液5滴(每滴溶液按0.04mL计算。两种溶液的密度均按1g/mL计算),混合均匀,充分反应,得混合物A.再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液,并在酒精灯上加热至沸腾,片刻后生成红色沉淀B.检验完成。则混合物A显___________(填“中性”或“碱性”);红色沉淀B是___________[填“CuO”或“Cu2O”"或“Cu(OH)2”]。
五、计算题
27.(2021·宁夏金凤·九年级期末预测)赤铁矿(主要成分为Fe2O3)可用于生产催化剂。
(1)Fe2O3中氧元素的质量分数为______。
(2)赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3),其反应原理为2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀,按上述原理充分反应,如图所示为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
①由图可知:生成CO2气体的质量为______g。
②计算反应后固体混合物中FeO的质量分数______ (请根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
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