第10单元金属(45分钟 100分)可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65Ag-108一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分)1.盛饮料的易拉罐多数是铝制品,真空包装袋多数使用铝箔,这都是利用了铝的 ( )A.导热性 B.导电性C.延展性D.机械强度大2.制取合金的常用方法是将两种或多种金属熔化,再冷却成为合金,现根据下表判断下列合金不宜采用上述方法制取的是 ( )金属镁铝铜铁熔点/℃64966010831535沸点/℃1090246725672750A.Fe-Cu合金B.Mg-Fe合金C.Mg-Al合金D.Al-Cu合金3.金属材料的使用影响着人类的生活质量,用活泼金属制取不活泼金属是常用的方法,如4Na+TiCl44NaCl+Ti,该化学反应的基本反应类型是 ( )A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应4.下列有关合金的叙述正确的是 ( )A.合金的密度比各成分金属的小B.合金的抗腐蚀性能都比较好C.合金的导电性能比成分金属强D.多数合金比成分金属熔点低、硬度大5.(2022·苏州中考)下列关于铁的做法或说法错误的是 ( )A.用铁桶盛放硫酸铜溶液B.铁钉在潮湿的空气中易生锈C.铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气D.炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧而生成了铁6.下列关于废旧手机中的金属材料回收利用的说法不正确的是 ( )11A.可以节约金属资源B.可以节约冶炼相关金属所消耗的能源C.可以减少对环境的污染D.回收废旧手机中的金属材料没有任何价值7.(2022·成都中考)为比较A、B、C三种金属的活动性大小,某同学设计了如图所示实验,由此判断三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( )A.A>C>BB.A>B>CC.C>A>BD.B>C>A8.将等质量的锌分别放入足量的下列溶液中,充分反应后溶液质量减少的是 ( )A.稀硫酸B.硫酸亚铁溶液C.硝酸银溶液D.氯化镁溶液9.(2022·莱芜中考)下列有关金、银、铜三种金属的性质归纳中,正确的是 ( )A.常温下三种金属颜色不同B.都能和稀盐酸反应生成氢气C.只用一种试剂不能区分三种金属的活动性强弱D.金的金属活动性最强10.金属单质家族四兄弟W、X、Y、Z,不小心掉入稀盐酸池,神情如图所示:则W、X、Y、Z的金属活动性顺序为 ( )A.X>W>Z>Y B.Z>X>W>YC.W>X>Y>Z D.Y>Z>X>W11.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁1163t,假设在炼制过程中损失10%铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是 ( )A.120t B.108t C.96t D.84t12.(2022·连云港中考)现有X、Y、Z三种金属,已知:①X和稀硫酸不反应;②Z+H2SO4(稀)====ZSO4+H2↑;③X+2YNO3====2Y+X(NO3)2,这三种金属的活动性顺序正确的是 ( )A.X>Y>ZB.Z>X>YC.Y>Z>XD.Z>Y>X13.下列有关化学反应的说法正确的是 ( )A.化学反应都是放热反应B.置换反应前后,组成各物质的所有元素的化合价一定不变C.用一氧化碳还原氧化铁,反应物的化学计量数之比:v(CO)∶v(Fe2O3)=3∶1D.铜能与硫酸锌溶液反应,有金属锌析出14.(2022·武汉中考)某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物。实验室现有如图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向,装置连接顺序正确的是 ( )A.甲→乙→丙→丁 B.甲→丙→乙→丁C.乙→甲→丙→甲→丁D.乙→甲→丙→乙→丁15.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是 ( )11A.向左偏B.向右偏C.先向左偏后向右偏D.先向右偏后向左偏二、填空与简答题(本题包括4小题,共30分)16.(5分)通常采用下面各种防锈方法的物体有哪些?(填序号)①汽车 ②机器上的齿轮 ③门把手 ④锯条⑤铁洗脸盆 ⑥铁柜 ⑦铁轴 ⑧剪刀(1)在表面涂一层油漆: ;(2)在表面涂上机油: ;(3)在表面镀上一层其他的金属: ;(4)在表面烧制搪瓷: ;(5)使其表面形成致密的氧化膜: 。17.(10分)A～F和X都是初中化学中的常见物质,其中A、C是无色气体,B、F是红色固体,它们的转化关系如下图所示(部分生成物已省略):(1)写出反应①的化学方程式: ___________________。(2)写出反应②的化学方程式: _______________,该反应属于 (填写基本反应类型)反应。(3)含D的生产、生活用品腐蚀的过程,实际上是D与空气中的 发生化学反应的过程。18.(7分)相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应(M、N在生成物中的化合价均为+2价),生成H2的质量m和反应时间t的关系如图所示。11(1)金属活动性顺序是M比N (填“强”或“弱”);相对原子质量是M比N的 (填“大”或“小”)。(2)M与稀盐酸反应结束后,消耗稀盐酸中溶质的质量为 g。19.(8分)(2022·德阳中考)你注意过吗?家庭使用的铁制工具,隔一段时间不用就变得锈迹斑斑,而街心广场矗立的不锈钢雕塑,几经风霜雨雪总能保持原有的本色。锰(Mn)就是不锈钢的主要添加元素之一,它可以提高不锈钢的耐腐蚀性。(1)铁与空气中的水和 直接接触会导致铁制品的锈蚀。(2)不锈钢属于 (填序号)。A.纯净物 B.金属材料C.合成材料D.复合材料(3)某学校化学兴趣小组的同学为探究锰和镁、铜三种金属的活动性,他们首先将锰片插入到氯化镁溶液中,一段时间后观察到锰片表面无变化;再将锰片插入到氯化铜溶液中,一段时间后观察到锰片表面有红色物质生成。①根据以上实验判断,三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ________。②写出锰单质(Mn)与氯化铜溶液发生反应的化学方程式(锰在该反应的化合物中显+2价) 。三、实验与探究题(本题包括2小题,共23分)20.(14分)(2022·雅安中考)某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示。(1)A处发生反应的化学方程式是 ____________________。(2)B中发生反应的化学方程式是 ____________________。C处点燃酒精灯的目的是 __________________________。11(3)实验结束后,小李看到红色固体全部变黑了,认为产物就是单质铁,但小王提出了质疑:还有可能生成其他物质。为了进一步验证其固体成分,小王查到下列资料:①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有+2、+3两种化合价),其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色;并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。②铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解。根据上述信息,小王又设计了两个实验。[实验1]将黑色固体研磨后,取少量加入 溶液中,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论是 _________________ 。[实验2]再用磁铁吸引余下黑色固体,实验后即可对黑色固体成分进行判断 _______________________。21.(9分)(2022·青岛中考)某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究,请你填写空格:(1)用如图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉):①甲同学认为:试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管 _______(填试管编号)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论。②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在 ______________的环境中是否更容易锈蚀。③为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比,其组成和内部结构发生变化,从而引起 _____________的变化。(2)某同学向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理,理由是 ______________________ 。(3)将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,所得固体中一定含有的物质是 ,且反应后溶液质量比反应前 (填“增大”“减小”或“不变”)。四、计算题(本题包括2小题,共17分)22.(6分)我国早在春秋战国时期,就开始生产和使用铁器。某化学小组到钢铁厂做社会调查,将不同质量的生铁样品(假定其中只含铁和碳两种单质)分别放入5只烧杯中,各加入189.2g质量分数相同的稀硫酸进行实验,实验数据见下表:11烧杯①烧杯②烧杯③烧杯④烧杯⑤加入生铁样品的质量/g3.06.09.012.414.0充分反应后生成气体的质量/g0.1M0.30.40.4试计算:(1)表中M的值为 _____ 。(2)烧杯④中完全反应后,所得溶液中溶质的质量是多少?(写出计算过程)23.(11分)向202g硫酸铜溶液中加入一定量铁粉恰好完全反应,经过滤、烘干,得到干燥的固体物质16g。试求:原加入的铁粉质量是多少?最后得到溶液的溶质质量分数是多少?答案解析1.【解析】选C。易拉罐或真空包装袋都很薄,必须用延展性好的金属才能制成,否则易破裂。故选C。2.【解析】选B。镁的沸点比铁的熔点还低,因此熔化时,必定有一种金属变成气体,无法形成合金。3.【解析】选C。本题考查学生对化学反应类型的掌握能力。解答本题的关键应明确两点:(1)置换反应的概念;(2)单质与化合物的判断。因为反应物是一种单质与化合物,生成物是另一种单质与化合物,符合置换反应的概念,从而可判断反应类型是置换反应。所以选项C正确。4.【解析】选D。合金与成分金属相比,具有许多优良的物理、化学和机械性能,如多数合金硬度比各成分金属大,熔点比各成分金属低。5.【解析】选A。本题主要考查有关于铁的说法。A项中,铁能与硫酸铜发生反应,因此不能用铁桶盛放硫酸铜溶液;B项中,铁钉在潮湿的空气里更容易生锈,因为潮湿的空气更满足铁生锈的条件;C项中,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;D项中,一氧化碳具有还原性,能把氧化铁还原为铁,故选A。6.【解析】选D。回收废旧金属不仅节约金属资源,同时也节省冶炼相关金属所消耗的能源,还减少了重金属对环境的污染。7.【解析】选B。本题考查金属活动性顺序的判断。根据金属活动性顺序,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,由题意知A和B的盐溶液反应析出B,说明A>B,C和B的盐溶液反应无B析出,说明B>C,所以A>B>C。8.【解析】选C。根据化学方程式可比较出进入溶液的金属质量与溶液中析出金属(或生成气体)的质量的相对大小,从而确定溶液的质量变化情况。11A中:H2SO4+Zn====ZnSO4+H2↑,652B中:FeSO4+Zn====Fe+ZnSO4,6556C中:2AgNO3+Zn====2Ag+Zn(NO3)2,65216故A和B溶液质量增加;C溶液质量减少;由于镁的活动性比锌强,因此D中两者不反应,溶液质量不变化。9.【解析】选A。本题考查学生对金属相关性质的掌握能力。解答本题的关键应明确三点:(1)常见金属的物理性质;(2)金属的化学性质;(3)金属的活动性顺序及其应用。常温下金是黄色,银是白色,铜是紫红色,三种金属的颜色不同;三种金属的活动性都在氢的后面,都不能与稀盐酸反应;可以用硝酸银溶液来区分三种金属的活动性顺序;三种金属中金的活动性最弱。10.【解析】选B。金属与酸反应的程度在图中被形象地反映出来了,Z产生氢气最快,X次之,W比较缓慢,Y没有变化,故金属活动性顺序为Z>X>W>Y。11.【解析】选A。根据质量守恒定律,利用铁元素质量不变解题。设需要赤铁矿石质量为x,则有x·80%×112160×100%×(1-10%)=63t×96%,解得x=120t。12.【解析】选B。在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能和酸反应,排在氢后面的金属不能,所以Z>X;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,所以X>Y,B项正确。13.【解析】选C。化学反应包括吸热反应或放热反应,A错误;置换反应有单质的参与和生成,某些元素的化合价一定发生变化,B错误;一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe,反应物的化学计量数v(CO)∶v(Fe2O3)=3∶1,C正确;铜的活动性比锌弱,不能从硫酸锌溶液中置换出锌,D错误。14.【解析】选C。本题考查二氧化碳、一氧化碳的性质,掌握仪器的连接方法。解题的关键是了解一氧化碳的毒性和还原性。由题意知仪器的装配和连接,要完成以下任务:①除去CO2气体;②用纯净的CO气体还原氧化铁;③检验CO气体还原氧化铁生成的气体即生成物的性质。所以仪器连接顺序:除去二氧化碳→检验二氧化碳是否已除尽→CO气体还原氧化铁→检验生成物气体的性质→除尾气,C正确。15.【解析】选D。等质量的金属锌、铁与酸完全反应时,因锌的活动性比铁强,因而反应速率比铁快,所以在反应进行中,生成氢气的质量比铁的多,造成左边烧杯内物质的质量比右边的轻;但是由于等质量的两种金属完全反应后,铁生成氢气的质量比锌多,因此,反应完成后,右边烧杯内剩余物质的总质量比左边少,故右边质量轻。因此在整个过程中天平指针的指向是先向右偏后向左偏。16.【解析】11根据铁制品生锈的条件,防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件,其方法不外乎三种:隔绝空气、隔绝水、改变组成和结构。答案:(1)①⑥ (2)②⑦ (3)③⑧ (4)⑤ (5)④17.【解析】由C能和澄清石灰水作用,可知C为二氧化碳,由B是红色固体,且在高温下能生成二氧化碳可知,A为CO,B为Fe2O3,D为Fe,铁能和X溶液反应生成红色固体F,则F为铜,X是可溶性的铜盐。答案:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu 置换(3)氧气和水(写化学式也可)18.【解析】(1)相同质量的M、N两种活泼金属与稀盐酸完全反应,M需要的时间短,可知金属活动性顺序是M比N强;M产生的氢气比N多,可知相对原子质量M比N的小。(2)设消耗稀盐酸中溶质的质量为x,由于M的化合价为+2,根据M与稀盐酸反应的化学方程式M+2HCl====MCl2+H2↑732x1g73∶2=x∶1g解得x=36.5g答案:(1)强 小 (2)36.519.【解析】本题考查金属的化学性质及金属的锈蚀,解题关键是根据“前置换后”的原则判断金属的活动性强弱。(1)钢铁锈蚀的原因是铁与空气中的O2和H2O反应。(2)不锈钢属于金属材料。(3)将Mn插入氯化镁溶液中,无现象,则Mg比Mn活泼;将Mn插入氯化铜溶液中,Mn能置换出Cu,则Mn比Cu活泼,所以三种金属的活动性:Mg>Mn>Cu。Mn能置换CuCl2溶液中的铜,生成Cu和MnCl2。答案:(1)O2(或氧气) (2)B(3)①Mg>Mn>Cu(或镁>锰>铜)②Mn+CuCl2====MnCl2+Cu20.【解析】本题以模拟高炉炼铁的反应原理为主题,考查学生对炼铁过程中各反应原理、反应现象、铁及铁的氧化物性质等的认识。(1)根据炼铁的原理可以知道,A处通入的气体是一氧化碳,则可以写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式;(2)根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳的原理完成B处化学方程式的书写,过程中可能一氧化碳过多,必须对尾气进行处理,据此明确点燃酒精灯的作用;第(3)题中,根据题中信息“红色固体全部变黑”,结合资料①中“其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色;并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引”的信息,可知产物中没有氧化铁;结合资料②“铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解”等信息及两个实验中的“有气泡出现,溶液未变黄色”这一信息,可以得出实验1中所加入的溶液为酸溶液,黑色固体中一定有铁,没有四氧化三铁;通过实验2“用磁铁吸引余下黑色固体”11,若黑色固体全部被吸引,则固体中没有氧化亚铁,若固体部分被吸引,则固体为铁和氧化亚铁的混合物。答案:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O 防止CO污染环境(3)[实验1]稀硫酸(或稀盐酸) 有单质铁,无Fe3O4[实验2]如果黑色固体被磁铁全部吸引,说明只有单质铁,如果部分被吸引,说明黑色固体为Fe和FeO21.【解析】通过对比试管A与B、A与C中发生的现象,得出铁的锈蚀条件;试管D、E分别对比A,两试管中分别另加入了盐和酸;组成和结构决定物质的性质;探究两种金属的活动性强弱时,设计的实验中应只有两金属的种类不同,其他如金属颗粒的大小、酸的种类和质量分数等都应相同;铁粉能与硝酸铜、硝酸锌混合溶液中的硝酸铜反应生成铜单质,由于铁粉的量未知,无法确定其是否有剩余。根据:Fe+Cu(NO3)2====Fe(NO3)2+Cu5664可知,因反应进入溶液的铁的质量小于析出的铜的质量,即溶液质量变小。答案:(1)①ABC ②盐、酸存在 ③性质(2)没控制相同的条件,金属的表面积不同(3)铜 减小22.【解析】本题以某化学小组到钢铁厂做社会调查,将不同质量的生铁样品与稀硫酸反应的数据为主题,考查化学方程式的计算。解题的关键有:(1)首先要推断出M的数值。比较烧杯①和烧杯③中的生铁样品及产生的气体可以知道,每3.0g生铁样品与足量稀硫酸反应后能生成0.1g氢气,所以可以判断M的值为0.2;(2)分析表中数据,明确哪组实验中铁样品和稀硫酸完全反应。比较烧杯③和烧杯④中数据可以知道,生铁的质量增加12.4g-9.0g=3.4g,但是气体的质量只增加了0.1g,结合(1)的分析可以判断稀硫酸已完全反应。(3)知道189.2g稀硫酸可以消耗生铁的质量为12.0g,此时,溶液中的溶质为硫酸亚铁,据此结合化学方程式来完成解答。解:设生成硫酸亚铁的质量为y。Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑1522y0.4g1522=y0.4gy=152×0.4g2=30.4g答:所得FeSO4溶液中溶质的质量为30.4g答案:(1)0.2 (2)30.4g(计算过程见解析)1123.【解析】由题意知,反应生成铜的质量为16g,据此利用化学方程式即可求出参加反应的铁的质量和所得溶液中溶质质量分数。答案:解:设参加反应的铁的质量为x,反应生成硫酸亚铁的质量为y。Fe+CuSO4====FeSO4+Cu5615264xy16g56∶64=x∶16g x=14g152∶64=y∶16g y=38g则硫酸亚铁溶液中溶质的质量分数为38g/(14g+202g-16g)×100%=19%答:原加入的铁粉质量为14g,最后所得溶液中溶质质量分数为19%。11
