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課時(shí)訓(xùn)練6 金屬和金屬材料 夯實(shí)基礎(chǔ) 1．[xx大連]有關(guān)金屬的說法錯(cuò)誤的是(　　) A．銅制插頭是利用銅的導(dǎo)電性 B．鎢制燈絲是利用鎢的熔點(diǎn)低 C．鋁制成鋁箔是利用鋁的延展性 D．用鐵鍋炒菜是利用鐵的導(dǎo)熱性 2．[xx南寧]有關(guān)合金的說法錯(cuò)誤的是(　　) A．鋼是一種化合物 B．黃銅的硬度比純銅的硬度大 C．生鐵是一種鐵的合金 D．焊錫的熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)低 3．[xx溫州]為了驗(yàn)證“Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序”，小明設(shè)計(jì)了如圖K6－1所示的實(shí)驗(yàn)，其中可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕M合是(　　) 圖K6－1 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 4．[xx廣安]下列現(xiàn)象和事實(shí)，可用金屬活動(dòng)性作出合理解釋的是(　　) ①相同的金屬鎂、鋁分別與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)，鎂反應(yīng)更劇烈，說明鎂比鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)?、谟昧蛩徙~、石灰水配制農(nóng)藥波爾多液時(shí)，不能用鐵制容器盛放?、郾M管金屬的種類很多，但在自然界中，僅有少數(shù)金屬(銀、鉑、金)以單質(zhì)形式存在?、芙饘黉X比金屬鋅更耐腐蝕，說明鋅比鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng) A．①②③ B．①② C．③④ D．①②③④ 圖K6－2 5．[xx泰安]現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖K6－2所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合價(jià)均為＋2)，則下列說法中不正確的是(　　) A．生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙 B．相對(duì)原子質(zhì)量：乙>丙>甲 C．金屬活動(dòng)性：乙>甲>丙 D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙 6．有一不純的鐵，含有鎂、鋁、鋅3種雜質(zhì)中的2種，取該樣品2.8 g與足量的稀硫酸反應(yīng)，得到0.1 g氫氣，則這種鐵一定含有的雜質(zhì)是(　　) A．鋅 B．鎂 C．鋁 D．鋅和鋁 7．[xx綏化]某化學(xué)興趣小組將一定質(zhì)量的鎂粉加入到硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液和濾渣，向?yàn)V渣中滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，下列判斷正確的是(　　) A．濾液中一定不含硝酸銀和硝酸亞鐵 B．濾液中一定含有硝酸鎂和硝酸亞鐵 C．濾渣中一定含有鐵和銀，可能含有鎂 D．濾渣中一定含有鎂、鐵和銀 8．鋼鐵是生活中使用最多的金屬材料。如圖K6－3為實(shí)驗(yàn)室煉鐵的裝置圖。 圖K6－3 (1)實(shí)驗(yàn)過程中，先要進(jìn)行的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 Ⅰ.加熱 Ⅱ.通一氧化碳 (2)A中可觀察到的現(xiàn)象是________變?yōu)楹谏?，此反?yīng)的化學(xué)方程式為____________________________；將反應(yīng)后的氣體通過裝置B和C，收集較純凈的CO并循環(huán)使用，B中應(yīng)盛放的試劑是________濃溶液。 (3)有同學(xué)提出：灼燒可使鋼中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，鋼樣品的質(zhì)量會(huì)減輕。但是他們將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了，其原因是________________________________________________________________________。 能力提升 1．在托盤天平兩邊各放一只燒杯，在兩只燒杯里注入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，天平平衡，然后分別放入質(zhì)量相等的鎂和鋁。待充分反應(yīng)后，鎂有剩余，則還可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(　　) ①天平保持平衡?、阡X也有剩余　③天平指針偏向放鎂的一邊?、芴炱街羔樒蚍配X的一邊 ⑤鋁完全溶解 A．②③ B．①② C．①⑤ D．④⑤ 2．[xx南充]下列圖像能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的是(　　) 圖K6－4 A．兩份等質(zhì)量的氯酸鉀在有、無MnO2的情況下加熱產(chǎn)生氧氣 B．加水稀釋濃鹽酸 C．向稀鹽酸和氯化鈣的混合溶液中加入碳酸鈉溶液 D．將足量粉末狀的鐵和鎂分別與等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng) 3．往硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中緩慢連續(xù)加入質(zhì)量為m的鋅粉，溶液中析出固體的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量關(guān)系如圖K6－5所示，下列說法中正確的是(　　) 圖K6－5 A．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2＋和Cu2＋ B．bc段(不含兩端點(diǎn))析出的金屬是Fe C．a(chǎn)b段(不含兩端點(diǎn))對(duì)應(yīng)溶液中含有的金屬離子為Zn2＋、Ag＋、Cu2＋、Fe2＋ D．若bc段和cd段中析出固體質(zhì)量相等，參加反應(yīng)的鋅粉質(zhì)量分別為m1和m2，m1>m2 4．[xx聊城]某化學(xué)小組的同學(xué)，為了比較金屬R與鐵、銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，進(jìn)行如下探究活動(dòng)。 [查閱資料] 鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)。 [進(jìn)行猜想] 對(duì)三種金屬的活動(dòng)性順序作出如下猜想： 猜想一：R>Fe>Cu；猜想二：______________；猜想三：Fe>Cu>R。 [收集證據(jù)] 為了驗(yàn)證哪一種猜想成立，甲、乙、丙三位同學(xué)分別展開實(shí)驗(yàn)探究。 主要操作 主要現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 甲 將打磨好的R絲插入盛有硫酸銅溶液的試管中 _____________ _____________ 猜想一 正確 乙 將粗細(xì)相同打磨好的R絲、鐵絲，分別插入體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都相同的稀鹽酸中 R絲表面產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲表面產(chǎn)生氣泡速率______(填“快”或“慢”) 丙 將粗細(xì)相同打磨好的R絲、鐵絲，分別在空氣中點(diǎn)燃 R絲在空氣中劇烈燃燒，鐵絲在空氣中_ 寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式：______________________________。 [交流反思] 三位同學(xué)交流討論后認(rèn)為，比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法有多種。 [歸納總結(jié)] 他們總結(jié)得出比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的常見方法有： (1)金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度； (2)金屬與酸溶液是否反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度； (3)金屬與______________是否反應(yīng)。 5．中國的鐵鍋?zhàn)鳛橐环N健康炊具，在世界備受歡迎。請回答下列問題。 (1)鐵鍋為什么會(huì)生銹？ (2)使用完鐵鍋后如何防止生銹？(答一點(diǎn)即可) (3)廢棄鐵鍋回收利用的意義是什么？(答一點(diǎn)即可) 參考答案 夯實(shí)基礎(chǔ) 1．B　[解析] 鎢制燈絲是利用鎢的熔點(diǎn)比較高的特性。 2．A　[解析] 鋼是鐵的合金，屬于混合物。 3．C　[解析] ①中銀不能與稀鹽酸反應(yīng)，說明銀的金屬活動(dòng)性比氫弱；②中銅不能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，說明銅的金屬活動(dòng)性比鐵弱；③中鐵能與稀鹽酸反應(yīng)，說明鐵的金屬活動(dòng)性比氫強(qiáng)；④中銅能與硝酸銀溶液反應(yīng)，說明銅的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng)。綜合以上分析可知，②④的組合即可判斷Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序。 4．A　[解析] 金屬的位置越靠前，與酸反應(yīng)越劇烈，鎂與稀鹽酸反應(yīng)比鋁與稀鹽酸反應(yīng)劇烈，說明鎂的活動(dòng)性比鋁強(qiáng)；鐵位于銅的前面，可以將銅置換出來；活動(dòng)性強(qiáng)的金屬易和氧氣反應(yīng)，根據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)可以判斷出金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；鋁的表面有一層致密的氧化膜，能阻止氧氣與里層的鋁反應(yīng)，所以鋁有很強(qiáng)的耐腐蝕性，但是鋁比鋅活潑。 5．B　[解析] 由圖可知，三種金屬完全反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量大小是：甲>乙>丙；由題意可知，甲、乙、丙在生成物中化合價(jià)相同，生成氫氣質(zhì)量與金屬的相對(duì)原子質(zhì)量成反比，則三種金屬的相對(duì)原子質(zhì)量大小是：丙>乙>甲；金屬越活潑，反應(yīng)越迅速，消耗的時(shí)間越短，則三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋阂?甲>丙；生成的氫氣質(zhì)量與消耗的硫酸質(zhì)量成正比，所以消耗硫酸的質(zhì)量大小是：甲>乙>丙。 6．A 7．C　[解析] 將鎂加入到硝酸銀和硝酸亞鐵的混合溶液中，鎂先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鎂和銀，然后鎂再和硝酸亞鐵反應(yīng)生成硝酸鎂和鐵；向反應(yīng)后的濾渣中加入稀鹽酸有氣泡生成，則說明濾渣中一定含有銀和鐵，可能含有鎂，而濾液中一定含有硝酸鎂，可能含有硝酸亞鐵。 8．(1)Ⅱ　(2)紅棕色粉末 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　氫氧化鈉 (3)鋼中含碳量少，所以碳減少的質(zhì)量遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物時(shí)增加的質(zhì)量 [解析] (1)一氧化碳和空氣的混合物點(diǎn)燃，可能發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)過程中，先要進(jìn)行的是Ⅱ； (2)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，所以A中可觀察到的現(xiàn)象是紅棕色粉末變?yōu)楹谏趸紩?huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，所以收集較純凈的CO并循環(huán)使用，B中應(yīng)盛放的試劑是氫氧化鈉濃溶液； (3)鋼在灼燒時(shí)，由于含碳量較小，減少的質(zhì)量會(huì)遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物增加的質(zhì)量，因此灼燒后質(zhì)量反而增加。 能力提升 1．B　[解析] 根據(jù)計(jì)算知，消耗相同質(zhì)量的鹽酸需要鎂和鋁的質(zhì)量比為12∶9，由題意知，充分反應(yīng)后鎂有剩余，可推知鋁也有剩余，金屬相對(duì)酸來說均過量，兩者生成的氣體質(zhì)量相等，所以天平仍然平衡。 2．C　[解析] 兩份氯酸鉀質(zhì)量相等，所以最終產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量相等，加MnO2的，產(chǎn)生氧氣速率快，先反應(yīng)完；加水稀釋濃鹽酸，pH不斷增大，無限接近于7，但它仍是酸溶液，pH永遠(yuǎn)小于7，不會(huì)等于7，更不會(huì)大于7；碳酸鈉先與稀鹽酸反應(yīng)，所以，一開始沒有沉淀產(chǎn)生，稀鹽酸被完全反應(yīng)后，氯化鈣才與碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，當(dāng)氯化鈣完全反應(yīng)后，沉淀質(zhì)量不再增加；金屬足量，稀鹽酸質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，最終，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等，而鎂比鐵活潑，鎂先反應(yīng)完。 3．C　[解析] 四種金屬的活動(dòng)性鋅>鐵>銅>銀，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以把活動(dòng)性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，在反應(yīng)中，最不活潑的金屬最先析出，以此類推，最活潑的金屬留在溶液中，所以由圖示可知，ab段析出的金屬是銀，bc段析出的金屬是銅，cd段析出的金屬是鐵，所以c點(diǎn)狀態(tài)時(shí)金屬銅完全析出，溶液中含有的金屬離子還有Zn2＋和Fe2＋；bc段(不含兩端點(diǎn))析出的金屬是Cu；ab段(不含兩端點(diǎn))析出的金屬是銀，溶液中含有的金屬離子還有Zn2＋、Ag＋、Cu2＋、Fe2＋；Zn＋Fe(NO3)2===Zn(NO3)2＋Fe 65 56 Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu 65 64 由化學(xué)方程式中等質(zhì)量的鋅完全反應(yīng)置換出銅的質(zhì)量多于鐵可知，當(dāng)置換出相等質(zhì)量的銅和鐵時(shí)消耗的鋅的質(zhì)量是鐵多于銅，所以m1R>Cu [收集證據(jù)] R絲表面有紅色物質(zhì)析出　快 不能燃燒　3Fe＋2O2Fe3O4 [歸納總結(jié)] 鹽溶液 [解析] [進(jìn)行猜想] 鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，由于不知道R是哪種金屬，所以R的金屬活動(dòng)性可能比鐵、銅強(qiáng)，也可能比鐵、銅弱。 [收集證據(jù)] 由實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜想一：R>Fe>Cu正確可知R的金屬活動(dòng)性大于銅，所以R絲插入硫酸銅溶液中，能把銅置換出來，故可看到R絲表面有紅色物質(zhì)析出；因?yàn)镽比Fe活潑，所以R與鹽酸反應(yīng)比鐵與鹽酸反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣泡速率快；空氣中氧氣的濃度低，鐵在空氣中不能燃燒，鐵可在氧氣中燃燒。 5．(1)鐵與水和氧氣同時(shí)接觸(或鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣同時(shí)接觸)。 (2)保持鐵鍋表面潔凈干燥；洗凈擦干(其他答案合理也可)。 (3)節(jié)約金屬資源；保護(hù)環(huán)境(或減少環(huán)境污染)；節(jié)約能源(或減少能源消耗)；節(jié)約資金。