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考 题 训 练（五）金属的冶炼与应用(限时:45分钟)|夯 实 基 础|1.关于金属及合金的说法错误的是()A.合金中至少含有两种金属元素 B.生铁和钢是常见的铁合金 C.黄铜的硬度比纯铜的硬度大 D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低 2.2018长沙 2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海。为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是()A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件B.刷防锈漆C.船体表面镀一层黄金 D.给某些部位涂油3.2018巴中 用“W”形管进行微型实验,如图Z5-1所示。下列说法错误的是()图Z5-1A.a处红棕色粉末变为黑色B.a处实验结束时先停止通入CO,后停止加热C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D.可利用点燃的方法进行尾气处理4.人类生活和生产都离不开金属。下列对金属的利用不是由金属活动性决定的是()A.曾青得铁化为铜(古代湿法炼铜原理) B.用锌与稀硫酸反应制取氢气C.用铝合金制作高层建筑的门窗框架 D.古代金银制品能保存至今5.2018安顺 “愚人金”实为铜锌合金,外观与黄金极为相似,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案,合理的是()比较硬度,硬度小的是“愚人金”灼烧,表面变色的是“愚人金”浸没在稀硫酸中,表面有气泡产生的是“愚人金”浸没在硫酸锌溶液中,表面附着白色物质的是“愚人金”A.B.C.D.6.2018贵港 现有X、Y、Z三种金属,已知:X+YSO4XSO4+Y;Y+ 2ZNO3Y(NO3)2+2Z;Y+ H2SO4不反应,则下列符合要求的X、Y、Z分别是()A.Mg、Zn、AgB.Mg、Fe、Ag C.Zn、Fe、Ag D.Fe、Cu、Ag7.2018成都 探究锌、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是()图Z5-2A.盐酸的浓度可以不同B.铜片表面有气泡C.镁片的试管表面发烫D.活动性CuZnMg8.2018临沂 向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是()A.Fe、CuB.Cu、AgC.CuD.Ag9.2018自贡 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图Z5-3所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2)。则下列说法中错误的是()图Z5-3A.金属活动性:乙甲丙 B.生成氢气的质量:甲乙丙C.相对原子质量:乙丙甲 D.消耗硫酸的质量:甲乙丙10.2018宜昌 铁是目前世界上使用最多的金属。(1)认识铁:从宏观看,铁由组成;从微观看,铁由构成。图Z5-4(2)生活中:图Z5-4是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和性。为防止铁制品锈蚀,可采用的一种防锈方法是。 (3)实验室:细铁丝在氧气中燃烧的现象是,放热。该反应的化学方程式是。(4)工业上:用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )炼铁的化学方程式是,该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质:。11.2018杭州 小金为探究铁制品锈蚀的条件,进行如下实验:图Z5-5步骤1:利用图Z5-5甲所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20 mL O2后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如表所示。观察对象现象干燥的普通铁丝没有明显变化潮湿的普通铁丝较多红褐色锈斑潮湿的纯铁丝没有明显变化(1)步骤1中,检查U形管内是否已充满O2的方法是。(2)铁制品锈蚀的条件之一是需要O2,在此实验中能支持此条件的证据是 。(3)通过对比实验现象,此实验还可得出铁制品锈蚀的条件是。|能 力 提 升|1.2018重庆A 常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条,充分反应(忽略挥发)。下列图像正确的是()图Z5-6A.B.C.D.2.2018齐齐哈尔 AG是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图Z5-7所示。其中A、B、C、D都是氧化物,E、F、G都是金属单质,且F为导电性、导热性最好的金属,A和G均为红色固体(其中部分反应条件、反应物及生成物已略去)。请回答下列问题。图Z5-7(1)写出G物质的化学式:。(2)写出B物质的一种用途: 。(3)写出反应的化学方程式:。(4)从微观角度解释B和D两种物质性质不同的原因:。3.2018天津 金属材料广泛应用于生产、生活中。(1)常温下大多数金属都是固体,但体温计中的金属却是液体,该金属是。(2)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步氧化。这种氧化物的化学式为。(3)向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤,滤液中含有的溶质是 (写化学式)。(4)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。写出赤铁矿石中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式: 。冶炼2 900 t含四氧化三铁80%的磁铁矿石,理论上能得到含杂质2%的生铁的质量是t(结果精确到0.1)。(5)含有锌粉6.5 g,铁粉5.6 g,铜粉3.2 g,铝粉1.8 g的混合物,与一定质量的稀硫酸充分反应,反应停止后,有6 g固体剩余。则生成氢气的质量为g。4.某兴趣小组利用图Z5-8甲在实验室中模拟炼铁的化学原理,利用图乙学习工业炼铁知识。图Z5-8(1)图甲实验过程中,要先进行的是(填序号:点燃酒精喷灯;通入一氧化碳),这样做的目的是。(2)图甲实验中,试管B内发生反应的化学方程式为。 (3)实验室模拟炼铁的实验中,常常因为温度不够等因素导致固体产物为Fe3O4(已知:Fe3O4为黑色,具有磁性,能和稀盐酸反应但无气体生成),欲证明实验中有铁生成,还要进行的简单实验操作和现象是 。 (4)图甲装置C的作用是 ,通过分析图甲的全部实验过程,我们可以得出CO的相关化学性质是。A.可燃性B.还原性C.毒性D.助燃性E.难溶于水(5)为了测定含杂质的氧化铁(杂质不参加反应)样品中氧化铁的质量分数,某同学称取该样品10 g,并用图甲所示的装置进行实验,得到如下两组数据。试计算样品中氧化铁的质量分数。反应前氧化铁完全反应后A组玻璃管和样品的质量43.7 g玻璃管和固体物质的质量41.3 gB组试管B和澄清石灰水的质量30 g试管B和管内物质的质量34.4 g(6)图乙为高炉炼铁示意图,炼铁时,需将铁矿石、石灰石一起加入高炉,从下方通入热空气。工业上采用固体原料从上面加入的优点是 。(7)已知甲、乙装置中氧化铁均已完全反应。则相同条件下,分别取等质量的图甲中得到的铁样品和图乙得到的铁样品,与足量的稀硫酸作用产生气体质量的大小关系是:甲(填“大于”“小于”或“等于”)乙。5.活动探究一:在室温条件下进行如图Z5-9实验。已知:试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净,且形状、大小均相同;同时加入两支试管中的盐酸的质量和质量分数均相等。图Z5-9(1)该实验的目的: ; 。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是 。(2)若实验所用的金属均过量,则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量(填“多”“少”或“相等”)。活动探究二:为除去铜屑中混有的少量铁,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下A、B两组实验方案:A:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量B:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量(3)两种方案,你认为不能达到目的的是(填“A”或“B”),理由是。(4)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数 (填“偏大”“偏小”“不变”或“无法确定”)。参考答案夯实基础1.A解析 合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属性质的混合物。合金中至少含有一种金属元素。2.C解析 本题主要考查金属的锈蚀和保护。合金比纯金属耐腐蚀,用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件可以保证航母的使用寿命,A正确;刷漆可以隔绝氧气和水与金属接触,防止金属锈蚀,B正确;船体表面镀一层黄金,造价太高,C错误;给某些部位涂油,可以隔绝氧气和水与金属接触,能够防止金属锈蚀,D正确。3.B解析 a处实验结束时先停止加热,后停止通入CO,直至玻璃管冷却,以防止生成的铁再次被氧化。4.C5.D解析 比较硬度,“愚人金”的硬度大,错误;灼烧,铜能够和氧气反应产生氧化铜,表面变黑色的是“愚人金”,正确;浸没在稀硫酸中,锌能够和稀硫酸反应产生氢气,因此表面有气泡产生的是“愚人金”, 正确;浸没在硫酸锌溶液中,三种金属都不能和硫酸锌反应,无法鉴别,错误;故正确。6.D解析 X+YSO4XSO4+Y,说明X的活动性强于Y;Y+ 2ZNO3 Y(NO3)2+2Z,说明Y的活动性强于Z;Y+ H2SO4不反应,说明Y在氢的后面;故三种金属的活动性顺序为XYZ,其中HY,X的位置不能确定是氢前还是氢后;Y是锌,锌是氢前的金属,不合题意,A错误;Y是铁,铁是氢前的金属,不合题意,B、C错误;Y是铜,铜是氢后的金属,且三种金属的活动性符合XYZ,D正确。7.C解析 探究锌、铜、镁的金属活动性时,要注意变量的控制,注意要除探究要素不同之外,其他条件都应该是相同的,所以盐酸的浓度必须相同。8.D解析 铁的活动性比铜、银强,能从它们的盐溶液中置换出铜、银;在反应中银首先被置换出来,银被置换完全后,再置换出铜,向滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,说明铁粉没有剩余,所以滤渣中一定含有银,可能含有铜,故D正确。9.C10.(1)铁元素铁原子(2)导热涂油(或刷漆、电镀、保持铁制品表面的洁净干燥等,合理即可)(3)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4(4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 还原性11.(1)将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明U形管内已充满O2(2)观察到注射器活塞向左移动(或注射器内O2体积减小)(3)水分和金属内部结构解析 (1)氧气有助燃性,将带火星的木条放在b导管口,如果导管口处有氧气,能让带火星的木条复燃,证明氧气已满。(2)根据图乙,注射器内收集有20 mL O2,随着实验的进行,注射器活塞会向左移动,说明注射器内氧气体积在减少,即氧气参与铁锈蚀反应被消耗。(3)本实验中安排了纯铁丝与普通铁丝的对比实验,发现纯铁丝在潮湿的空气中也不易生锈,说明铁制品锈蚀还可能与铁的纯度或铁制品内部结构有关,因为纯铁与普通铁在纯度和内部结构上均有差异。能力提升1.C解析 镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,由化学方程式可知,每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气,所以反应后所得的氯化镁溶液质量大于反应前的稀盐酸质量,随着反应的进行,溶液质量逐渐增加,当盐酸完全反应时,溶液质量不变,图正确;镁和稀盐酸反应是放热反应,随着反应的进行,溶液温度逐渐升高,当盐酸完全反应后,溶液温度会逐渐降回到原温度,图错误;随着镁条的质量增加,反应生成氢气质量逐渐增加,当盐酸完全反应时,增加镁条的质量,氢气质量不再增加,图错误;化学反应前后元素的种类和质量均不变,随着镁条质量的增加,溶液中氯元素质量不变,图正确。2.(1)Cu(2)冶金(或作燃料)(3)CO+CuOCu+CO2(4)分子构成不同解析 (1)F为导电性、导热性最好的金属,所以F是银;A和G均为红色固体,G会转化成银,所以G是铜;A和B生成的E会转化成铜,所以A是氧化铁,B是一氧化碳,生成的E是铁;一氧化碳和C反应会生成铜,所以C是氧化铜,D是二氧化碳;经过验证,推导正确。(2)一氧化碳具有还原性和可燃性,能用于冶金或用作燃料。(3)反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式是CO+CuOCu+CO2。(4)同种分子性质相同,不同种分子性质不同,由此可知,B和D性质不同的原因是分子构成不同。3.(1)汞(2)Al2O3(3)ZnCl2和FeCl2(4)3CO+Fe2O33CO2+2Fe1 714.3(5)0.5解析 本题主要考查金属的活动性顺序及其应用、金属的性质和用途、化学方程式的书写、根据化学方程式的计算、有关含杂质物质的计算。(1)体温计中的金属为汞。(2)铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,化学式为Al2O3。(3)根据金属活动性顺序可知,铁的金属活动性比铜、氢强,比锌弱。向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉,会发生的反应有铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁不与氯化锌反应,所以溶液中的溶质一定含有氯化锌和氯化亚铁,其化学式分别为ZnCl2、FeCl2。(4)赤铁矿的主要成分是氧化铁,在高温条件下和一氧化碳反应,生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。用磁铁矿石冶炼出的生铁中所含铁的质量,等于四氧化三铁中铁元素的质量。用2 900 t含四氧化三铁80%的磁铁矿石炼铁,得到的生铁中含杂质2%,即含铁质量分数为(1-2%),设得到含杂质2%的生铁质量为x,则2 900 t80%100%=x(1-2%),解得x1 714.3 t。(5)根据金属活动性顺序表可知,金属活动性铝锌铁氢铜,所以铝、铁、锌都能和硫酸反应生成氢气,铜不能与硫酸反应。反应后剩余固体的质量为6 g,除铜外剩余固体的质量为6 g-3.2 g=2.8 g。因为金属活动性越强,与酸反应速率越快,且在溶液中活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,铁、锌、铝中铁的活动性最弱,所以剩余的2.8 g固体为铁。与硫酸反应产生氢气的是2.8 g铁、6.5 g锌和1.8 g铝,根据化学反应方程式可得:Fe H2; Zn H2; 2Al 3H2;5626525462.8 g0.1 g6.5 g0.2 g1.8 g0.2 g生成氢气的总质量为0.1 g+0.2 g+0.2 g=0.5 g。4.(1)排尽装置内的空气,防止爆炸(2)CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O(3)取样于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生,则说明有铁生成(4)尾气处理,防止有毒气体CO排入大气中,污染环境ABC(5)80%(6)焦炭使物质充分接触,从而充分反应(7)大于5.(1)比较镁、铁与盐酸反应的剧烈程度 比较相同时间内镁、铁与盐酸反应放出热量的多少 甲装置长颈漏斗中的液面比乙装置中的高 (2)相等(3)B铁未被完全除尽(4)偏小9
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