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金屬和金屬材料 1.（xx天津）人體內(nèi)含量最高的金屬元素是（） A.鐵B.鋅C.鉀D.鈣 【答案】D 【解析】人體內(nèi)含量最高的金屬元素是鈣，故選D。 2.（xx北京）下列含金屬元素的物質(zhì)是（） A.H2SO4B.Al2O3C.NO2D.P2O5 答案：B 解析：在答案中只有鋁(Al)屬于金屬元素，其他的H、S、O、N、P均為非金屬元素，故B正確。 3.（xx江西）常溫下為液態(tài)的金屬是 A.汞B.金C.銀D.鋁 【答案】A 【解析】常溫下，鋁、銀、金等大多數(shù)金屬都是固體，但金屬汞熔點(diǎn)最低，常溫下為液態(tài)。故選A。 點(diǎn)睛：大多數(shù)金屬具有延展性、具有金屬光澤、是熱和電的良導(dǎo)體，其中延展性最好的金屬是金，導(dǎo)電性最好的金屬是銀，絕大多數(shù)金屬的熔沸點(diǎn)高，熔點(diǎn)最高的是鎢，絕大多數(shù)的金屬硬度大，硬度最大的是鉻。 4.（xx河北）圖3所示的四個(gè)圖像，分別對(duì)應(yīng)四種過程，其中正確的是（） A.①分別向等質(zhì)量Mg和Cu中加入足量等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸 B.②分別向等質(zhì)量且足量的Zn中加入等質(zhì)量、不同濃度的稀硫酸 C.③分別向等質(zhì)量且Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸 D.④分別向等質(zhì)量的Mg和Zn中加入等質(zhì)量、等濃度且定量的稀硫酸 【答案C 【解析】①Cu不與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣；②足量的Zn與20%的稀硫酸反應(yīng)生成氫氣多；③、④Mg比Zn活潑，加入等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸，Mg產(chǎn)生氫氣快，最后氫氣質(zhì)量相等。故選C。 5.（xx重慶A）常溫下向一定質(zhì)量的稀鹽酸中逐漸加入鎂條，充分反應(yīng)(忽略揮發(fā))。下列圖像正確的是 （） A.①②B.②③C.①④D.②④ 【答案】C 【解析】①常溫下向一定質(zhì)量的稀鹽酸中逐漸加入鎂條，反應(yīng)開始前溶液質(zhì)量大于0，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液質(zhì)量不斷增加，直至稀鹽酸反應(yīng)完，溶液質(zhì)量達(dá)到最大，之后溶液質(zhì)量不變；②鎂與稀鹽酸反應(yīng)放熱，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度不斷升高，稀鹽酸反應(yīng)結(jié)束后，溶液溫度開始下降；③鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)開始前氫氣質(zhì)量等于0，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氣體積不斷增加，直至稀鹽酸反應(yīng)完，氫氣體積達(dá)到最大，之后氫氣體積不變；④根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后氫元素個(gè)數(shù)、質(zhì)量均不變，即反應(yīng)前后氫元素質(zhì)量不變。故選C。 6.（xx海南）為了探究金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，取等質(zhì)量的鐵片、鎂片、鋅片，分別與等體積、等濃度的稀鹽酸反應(yīng)，用溫度傳感器測(cè)得反應(yīng)溫度變化曲線如下圖所示。 (1)請(qǐng)分析反應(yīng)中溫度升高的原因:_________________； (2)根據(jù)曲線總結(jié)出金屬活動(dòng)性的相關(guān)規(guī)律:__________。 【答案】(1).金屬與酸反應(yīng)放出熱量(2).相同條件下，金屬越活潑，與酸反應(yīng)放出的熱量越多(必須指明條件相同 【解析】(1)金屬與酸反應(yīng)過程中放出熱量，使溫度升高；(2)根據(jù)金屬活動(dòng)性規(guī)律可知：相同條件下，金屬越活潑，與酸反應(yīng)放出的熱量越多。 7.（xx安徽）廢舊電路板中主要含有塑料、銅和錫（Sn）等，為實(shí)現(xiàn)對(duì)其中錫的綠色回收，某工藝流程如下。 已知：Sn+SnCl2＝2SnCl4 （1）SnCl4中錫元素的化合價(jià)是_____________________。 （2）銅的金屬活動(dòng)性比錫的________（填“強(qiáng)”或“弱”），固體A中一定含有的金屬元素是_______。 （3）寫出步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。 （4）相比于直接焚燒廢舊舊電路板回收金屬，該工藝主要優(yōu)點(diǎn)是__________________（回答一點(diǎn)即可）。 【答案】（1）+4（1分）（2）弱（1分） Cu（1分）（3）2SnCl2Sn+SnCl4分解反應(yīng)（2分）（4）避免焚燒塑料產(chǎn)生污染，更加環(huán)保（1分）（其他合理答案均給分） 【解析】（1）氯元素顯-1價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)等于0，計(jì)算出SnCl4中錫元素的化合價(jià)是+4價(jià)；（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷銅的金屬活動(dòng)性比錫的弱，Cu不與SnCl2反應(yīng)，固體A中一定含有的金屬銅；（3）根據(jù)流程圖判斷2SnCl2Sn+SnCl4分解反應(yīng)；（4）避免焚燒塑料產(chǎn)生污染，更加環(huán)保或節(jié)能環(huán)保。 8.（xx重慶A）江西?；韬钅箍脊虐l(fā)掘出大量金器、竹簡(jiǎn)、玉器和青銅器。某些玉器含有Al2O3，Al2O3中鋁元素顯+3價(jià)，青銅器上的銅銹可用酸洗，清洗后的溶液中含有銅離子。 (1)用化學(xué)用語表示上面加點(diǎn)的文字為___________和___________。 (2)在下列幾種物質(zhì)中，屬于合成材料的是___________(填序號(hào))。 A.竹簡(jiǎn)B.棉花C.塑料D.青銅 (3)黃金化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，其外觀與銅相似，常用灼燒的方法來鑒別它們，鑒別過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________。 【答案】(1).Cu2+(2).C(3).2Cu+O22CuO 【解析】（1）氧化鋁中鋁元素顯+3價(jià)，可表示為；銅離子帶2個(gè)單位的正電荷，銅離子表示為Cu2+；（2）竹簡(jiǎn)、棉花屬于天然材料；塑料屬于有機(jī)合成材料；青銅屬于金屬材料。故選C；（3）在加熱的條件下，金與氧氣不能反應(yīng)，銅與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅。可用灼燒的方法來鑒別黃金和銅，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cu+O22CuO。 9.（xx陜西）人類文明進(jìn)步與金屬材料發(fā)展關(guān)系十分密切。 (1)鋁合金被廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、高鐵等,這是因?yàn)殇X合金具有_____、質(zhì)量輕、耐腐蝕等特性。 (2)化學(xué)興趣小組為了鑒別某黃色金屬是黃金還是黃銅(銅鋅合金),設(shè)計(jì)了如下方案: ①取樣,在空氣中加熱②取樣,加入硝酸銀溶液③取樣,加入硫酸鋅溶液 其中不合理的是_____(填序號(hào))。某同學(xué)提出還可以用稀硫酸鑒別，他所依據(jù)的反應(yīng)原理是_________(用化學(xué)方程式表示)。 【答案】(1).硬度大或強(qiáng)度大；(2).③；(3).Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 10.（xx天津）金屬材料廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。 (1)常溫下大多數(shù)金屬都是固體，但體溫計(jì)中的金屬卻是液體，該金屬是________。 (2)鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。這種氧化物的化學(xué)式為________。 (3)向含有氯化銅、氯化鋅、稀鹽酸的混合溶液中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，濾液中含有的溶質(zhì)是___(寫化學(xué)式)。 (4)鐵礦石有多種，如赤鐵礦(主要成分Fe2O3)和磁鐵礦(主要成分Fe3O4)等。 ①寫出赤鐵礦石中的主要成分與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式________。 ②冶煉2900t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦石，理論上能得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是________t(結(jié)果精確到0.1)。 (5)含有鋅粉6.5g、鐵粉5.6g、銅粉3.2g、鋁粉l.8g的混合物與一定質(zhì)量的稀硫酸充分反應(yīng)，反應(yīng)停止后，有6g固體剩余。則生成氫氣的質(zhì)量為________g。 【答案】(1).汞(2).Al2O3(3).ZnCl2和FeCl2(4).Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(5).1714.3(6).0.5 【解析】(1)常溫下為液態(tài)的金屬是汞。(2)鋁的氧化物是氧化鋁，化學(xué)式是Al2O3(3)向含有氯化銅、氯化鋅、稀鹽酸的混合溶液中加入過量鐵粉，鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)，F(xiàn)e+2HCl==FeCl2+H2↑。金屬活動(dòng)性順序在，鐵在銅的前面，鐵粉能與氯化銅溶液反應(yīng)，F(xiàn)e+CuCl2==Cu+FeCl2，鐵粉不與氯化鋅溶液反應(yīng)，所以充分反應(yīng)后過濾，濾液中含有的溶質(zhì)是生成的FeCl2和沒參與反應(yīng)的ZnCl2。(4)①赤鐵礦石中的主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2②冶煉2900t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦石，設(shè)理論上能得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是x。Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 232168 2900t80%x(1-2%) =，解得x=1714.3t。(5)金屬活動(dòng)性順序中，氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣。含有鋅粉6.5g、鐵粉5.6g、銅粉3.2g、鋁粉l.8g的混合物與一定質(zhì)量的稀硫酸充分反應(yīng)，反應(yīng)停止后，有6g固體剩余，則剩余的6g固體是活動(dòng)性較弱的金屬，如果金屬同時(shí)參與反應(yīng)，活潑金屬能將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來，然后與酸反應(yīng)，所以剩余的6g固體是銅粉3.2g、鐵粉2.8g，參加反應(yīng)的金屬是鋅粉6.5g、鐵粉2.8g、鋁粉l.8g，6.5g鋅粉與鹽酸反應(yīng)生成0.1g氫氣、2.8g鐵粉與鹽酸反應(yīng)生成0.1g氫氣、l.8g鋁粉與鹽酸反應(yīng)生成0.2g氫氣，所以生成氫氣的總質(zhì)量是0.1g+0.1g+0.2g=0.5g。 點(diǎn)睛：此題中的第(5)難度較大，應(yīng)用金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行解答，金屬活動(dòng)性順序中，氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。 11.（xx山西）【關(guān)注生產(chǎn)實(shí)際】科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)更高售層面的價(jià)值追求。在一次實(shí)踐活動(dòng)中，小紅和同學(xué)們一起參觀了某鋼鐵公司。大家對(duì)礦石選取，冶鐵和煉鋼的工藝流程(如圖)、生鐵和鋼的區(qū)別等，有了全新的認(rèn)識(shí)。 (1)用赤鐵礦石冶鐵的反應(yīng)原理是_________________________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)分析工藝流程，三脫裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________(寫一個(gè))。 (3)向精煉爐中吹入氯氣使鋼水循環(huán)流動(dòng)，各成分均勻混合，相當(dāng)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中________的作用(填一種儀器的名稱)。 (4)在鋼水鑄件機(jī)中，高溫鋼加工成鋼制零件時(shí)，充入氮?dú)獾淖饔檬莀______________。 【答案】(1)Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2(2)S+O2點(diǎn)燃SO2[或4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5/Si+O2高溫SiO2(3)玻璃棒(4)做保護(hù)氣(或隔絕氧氣) 【解析】(1)氧化鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2；（2）(2)硫與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為S+O2點(diǎn)燃SO2，磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5，硅與氧氣在高溫的條件下反應(yīng)生成二氧化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+O2高溫SiO2；(3)向精煉爐中吹入氯氣使鋼水循環(huán)流動(dòng)，各成分均勻混合，相當(dāng)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用；(4)高溫時(shí)，鐵易被氧化，鋼加工成鋼制零件時(shí)，充入氮?dú)獾淖饔檬亲霰Ｗo(hù)氣(或隔絕氧氣)，防止鐵氧化。 12.（xx重慶A）xx年5月13日，我國首艘001A型國產(chǎn)航母開始海試，標(biāo)志著我國在航海及軍事領(lǐng)域取得重大突破。根據(jù)所學(xué)知識(shí)填空。 (1)建造航母用到了鈦合金，構(gòu)成金屬鈦的粒子是________(填“原子”“分子”或“離子”)，工業(yè)制鈦有種反應(yīng)為：TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X的化學(xué)式為_______。 (2)航母外殼用涂料覆蓋，是為了防止鋼鐵材料與_______________接觸而銹蝕。 (3)為了探究航母材料中鋅、鐵、銅三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)(每步均充分反應(yīng))，其中能達(dá)到目的是________________(填序號(hào))。 A.稀鹽酸中加入足量鐵粉后，再加銅粉，最后加入鋅粉 B.ZnCl2溶液中加入足量鐵粉后，再加入CuCl2溶液 C.ZnCl2溶液中加入足量銅粉后，再加入鐵粉 【答案】(1)原子(2)SO3(3)水和氧氣(4)AB 【解析】(1)金屬是由原子直接構(gòu)成，構(gòu)成金屬鈦的粒子是原子；根據(jù)TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2可知，反應(yīng)物中有1個(gè)鈦原子，4個(gè)氟原子，4個(gè)氫原子，2個(gè)硫原子，8個(gè)氧原子，生成物中有4個(gè)氫原子，4個(gè)氟原子，1個(gè)鈦原子，2個(gè)氧原子和2X；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)前后原子種類、個(gè)數(shù)不變，2X中有2個(gè)硫原子，6個(gè)氧原子，X的化學(xué)式為SO3；(2)鐵與氧氣、水同時(shí)接觸就會(huì)生銹。航母外殼用涂料覆蓋，是為了防止鋼鐵材料與水和氧氣接觸而銹蝕；(3)稀鹽酸中加入足量鐵粉后，能產(chǎn)生氣泡和氯化亞鐵，再加銅粉，無明顯變化，說明銅不能與氯化亞鐵反應(yīng)，則鐵的活動(dòng)性大于銅，最后加入鋅粉，鋅粉表面有金屬析出，說明鋅能與氯化亞鐵反應(yīng)，則鋅的活動(dòng)性大于鐵。該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄夸\、鐵、銅三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；ZnCl2溶液中加入足量鐵粉后，無明顯變化，說明鐵不能與ZnCl2反應(yīng)，則鐵的活動(dòng)性小于鋅，再加入CuCl2溶液，鐵的表面覆蓋一層紅物質(zhì)，說明鐵的活動(dòng)性大于銅，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄夸\、鐵、銅三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；ZnCl2溶液中加入足量銅粉后，無明顯變化，說明銅不能與ZnCl2反應(yīng)，則銅的活動(dòng)性小于鋅，再加入鐵粉，無明顯變化，說明鐵不能與ZnCl2反應(yīng)，則鐵的活動(dòng)性小于鋅，無法比較銅、鐵的活動(dòng)性，該實(shí)驗(yàn)不能探究鋅、鐵、銅三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。故選AB。 13.（xx安徽）材料有著廣泛的應(yīng)用，根據(jù)下列信息回答問題。 （1）上述材料中屬于有機(jī)合成材料的是___________；屬于合金的是_________。 （2）納米鐵粉能吸附水中的某些污染物，吸附后經(jīng)沉降、_____________（填操作名稱）可 除去污染物。下列物質(zhì)也能因吸附而具有凈水作用的是_____________（填字母序號(hào)）。 a．生石灰 b．活性炭 c．純堿 （3）納米鐵粉還能除去廢水中的重金屬離子（如銅離子），寫出鐵粉與含硫酸銅的廢水反應(yīng) 的化學(xué)方程式__________________________。 【答案】（1）滌綸（1分） 鋼（1分）（2）過濾（1分）b（1分）（3）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu（2分） 【解析】（1）特種鋼屬于復(fù)合材料，滌綸屬于有機(jī)合成材料，鋼屬于合金；（2）水體凈化過 程和方法：沉淀、過濾、吸附、殺菌消毒和蒸餾，活性炭具有極強(qiáng)的吸附性，可以吸附水中 的異味和色素達(dá)到凈水的作用；（3）鐵比銅活潑，可以把銅從它鹽溶液中置換出來，反應(yīng)化 學(xué)方程式Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。