资料简介
《金属和金属材料》单元测试
一、单选题
1.把锌片分别插入下列溶液中,几分钟后取出,锌片质量增加的是( )
A.盐酸B.硝酸银溶液C.硫酸铜溶液D.硫酸亚铁溶液
2.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是( )
A. b管中铁钉不会锈蚀
B.L端与R端液面高度仍然保持一致
C.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关
D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
3.目前,南宁市正在进行地铁建设,修建地铁广泛使用金属材料,下列不属于合金的是( )
A.锰钢B.生铁C.硬铝D.合成材料
4.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜,设计了如下两个方案:
方案一:CuCuOCuSO4
方案二:CuCuSO4 [Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O]
比较上述两个方案,你认为方案一的优点是( )
①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率
A. ②③B. ①②③C. ①③④D. ①②③④
5.下列对金属及金属资源的认识中,正确的是( )
A.废弃易拉罐无回收价值
B.用水冲洗自行车可防止生锈
C.生铁是纯净的铁
D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3
6.关于下列实验现象,描述错误的是( )
A.铜粉在空气中加热,黑色粉末变红色
B.镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
9
D.氢气在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量的热
7.人类生产生活中常用铁,下列关于铁的说法中正确的是( )
A.铁矿石在地壳中含量非常丰富,可以随意开采
B.生铁是含少量碳的铁合金
C.废弃铁制品回收成本太高,不如直接丢弃
D.纯铁比生铁硬,不锈钢比纯铁防腐蚀性能差
8.下列哪种情况,埋在地下的铁质管道生锈最慢( )
A.干燥、致密、不透气的土壤
B.潮湿、疏松、透气的土壤
C.潮湿、疏松、不透气的土壤
D.潮湿、疏松、透气的酸性土壤
9.在氯化铜和氯化锌的混合液中,加入过量的铁粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的物质有( )
A.铜B.铜、锌C.铁、铜D.铜、锌、铁
10.控制变量法是实验探究的重要方法,下图是两个常见实验,说法不正确的是( )
A.甲中①③对比,可探究铁生锈是否与水有关
B.甲中①②对比,可探究铁生锈是否与氧气有关
C.乙中水中白磷不燃烧是因为没有接触氧气
D.乙中红磷不燃烧是因为红磷没有可燃性
11.两包粉末,一包铁粉、一包氧化铜粉末,快速鉴别开的方法是( )
A.观察颜色,加以鉴别B.加水溶解,再鉴别
C.用磁铁吸引,加以鉴别D.通入氢气后加热,观察加以鉴别
12.通常情况下,铁丝在氧气中燃烧的产物是( )
A. Fe3O4B. FeOC. Fe2O3D. Fe(OH)3
13.只用一种试剂就能一次性判断金属锌、铜、银的活动性顺序,这种试剂是( )
A.氯化镁溶液B.稀硫酸C.硫酸铜溶液D.硝酸银溶液
14.将一定质量铁粉和银粉的混合物加入Cu(NO3)2溶液中,反应结束后,过滤。下列对滤渣成分的说明中,正确的是( )
A.滤渣中一定有单质铁
9
B.滤渣中一定有单质铁和单质铜
C.滤渣中一定有单质铜和单质银
D.滤渣中一定有单质铁和单质银
15.现将X、Y两种银白色金属片分别插入硫酸铜溶液中,X表面有铜析出,Y无明显变化,则X、Y、Cu的活动性由强到弱的顺序是( )
A. X>Y>CuB. Cu>X>YC. Y>X>CuD. X>Cu>Y
二、填空题
16.现有M、N、X、Y四种金属,将它们分别投入盐酸中,只有X、Y发生反应并产生气泡;将Y投入X的化合物溶液中,有金属X析出;将M投入N的化合物溶液中无任何变化。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是________________。
17.黄金较稀少,价格昂贵,在青海的许多地方,人们在沙土层中用水冲洗筛选金子。据此推断,由此法采集的黄金在自然界中主要以______形式存在(填“单质”或“化合物”)
三、实验与探究
18.小金利用图示装置进行甲、乙对比实验,探究温度对CO和Fe2O3反应的影响(固定装置略)。
(1)从实验安全角度考虑,图示装置还应采取的改进措施是________________________________________________________________________。
(2)完全反应后,两组的生成物均为黑色粉末(纯净物),分别用两组生成物进行以下实验:
9
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应,故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为________ g ,这可成为支持上述猜想的新证据。
(3)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响,且均体现出CO的________(填写化学性质)。
19.小明对铁的锈蚀进行如下探究,室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图,观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146 mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表
9
(1)实验①和②说明NaCl可以________铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是________(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是__________。
(4)已知碳能够加快铁的生锈速度,小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是________(小数点后保留1位)。
四、计算题
20.欲测定Cu—Zn合金及Cu—Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出铜的质量分数的是__________合金。
(2)取该合金的粉末26 g加入该硫酸充分反应,所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示。
①生成气体的质量为__________g。
②请计算该合金中铜的质量分数。
21.钢铁厂购进含氧化铁80%的赤铁矿1 000 t,可以炼取含杂质4%的生铁多少?
9
答案解析
1.【答案】B
【解析】A项,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,固体质量减小;B项,锌与硝酸银反应,生成硝酸锌和银,银附着在固体表面,每溶解65份质量的锌,就会析出216份质量的银,固体质量增加;C项,锌和硫酸铜反应,生成硫酸锌和铜,铜附着在固体表面,每溶解65份质量的锌,就会析出64份质量的铜,固体质量减小;D项,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,每溶解65份质量的锌,就会析出56份质量的铁,固体质量减小。故选B。
2.【答案】B
【解析】A项,b管中缺少水,铁钉不会锈蚀,故选项正确。B项,因为a中的氧气减少,压强也减小,从而导致L端比R端液面高,故选项错误。C项,a试管中铁钉生锈,b试管中铁钉没有生锈,说明铁锈蚀与空气、水有关,故选项正确。D项,铁在有盐和酸存在时锈蚀速度会加快,所以将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀,故选项正确。故选B。
3.【答案】D
【解析】A项,锰钢是钢的一种,是铁的合金;B项,生铁是铁的合金;C项,硬铝是铝合金;D项,合成材料是有机高分子材料,不是合金,故选D。
4.【答案】A
【解析】方案一虽然分两步,但不产生污染大气的二氧化硫,同时提高硫酸的利用率,优点为②③。选A。
5.【答案】D
【解析】A项,废弃易拉罐有回收价值,错误;B项,用水冲洗自行车能促进生锈,错误;C项,生铁是铁的合金,其中含有较多的碳,属于混合物,错误;D项,赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故D正确。
6.【答案】A
【解析】铜粉在空气中加热,红色粉末变黑色。故选A。
7.【答案】B
【解析】A项,矿石的开采要合理;B项,生铁是含少量碳的铁合金;C项,废弃铁制品回收成本虽高,但可以减少环境污染,节约金属资源;D项,合金硬度大,抗腐蚀性能好,所以生铁比纯铁硬。故选B。
8.【答案】D
【解析】铁锈蚀是因为铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的结果,温度、湿度、溶液的酸碱性都能加快铁的锈蚀。故选D。
9.【答案】C
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【解析】在金属活动性顺序中,位于前边的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中中置换出来。所以过量的铁粉只能与氯化铜反应,置换出其中的铜,过量的铁粉亦留在滤纸上。故选C。
10.【答案】D
【解析】乙中红磷不燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点。故选D。
11.【答案】C
【解析】鉴别两种物质需要根据两种物质的性质上的差异进行分析:铁粉和氧化铜粉末都是黑色粉末,且难溶于水,所以A、B两项皆不能鉴别;铁能被磁铁吸引而氧化铜不能,故C正确;通入氢气后加热,可以还原氧化铜,黑色粉末变为红色,但却不能与铁粉反应,虽可鉴别却不是快速鉴别的办法。所以答案选C。
12.【答案】A
【解析】通常情况下,铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,化学式为Fe3O4。故选A。
13.【答案】C
【解析】在金属活动性顺序中,镁>锌>氢>铜>银。向氯化镁溶液中分别加入三种金属,都不能反应,不能判断这三种金属的活动性,选项A错。向稀硫酸中分别加入三种金属,只有锌能发生反应,铜、银都不反应,只能判断出锌最活泼,而铜、银则不能判断,选项B错。向硫酸铜溶液分别加入锌和银,只有锌会置换出铜来,而银则不能置换出,可以判断出锌>铜>银,选项C正确。向硝酸银溶液中分别加入锌和铜,都能反应,只能判断出银最不活泼,而锌、铜则不能判断,选项D错误。故选C。
14.【答案】C
【解析】在金属活动性顺序中,铁>铜>银,银不会与硝酸铜发生置换反应,故滤渣中一定含有银,铁一定会与硝酸铜发生置换反应生成铜,故滤渣中一定含有铜,加入的铁粉的量未知,反应后不能确定是否含有铁。故选C。
15.【答案】D
【解析】X能置换铜而Y不能,则三者的活泼性顺序为X最活泼,铜次之,Y最不活泼。故选D。
16.【答案】Y>X>N>M
【解析】由于X、Y由盐酸反应产生气泡,所以X、Y排在H前面,又由于Y可置换出X,所以Y排在X的前面,将M投入N的化合物溶液中无任何变化,说明N排在M前面。因此本题答案为Y>X>N>M。
17.【答案】单质
【解析】元素的存在形式由其化学性质决定,在沙土层中用水冲洗筛选金子,说明金的化学性质稳定,与土壤中的水及氧气等物质不反应,在自然界主要以单质的形式存在。
18.【答案】(1)在装置末端尖嘴导管处,放置一盏燃着的酒精灯
9
(2)①Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ ②4.64
(3)还原性
【解析】(1)从安全角度考虑,一氧化碳有毒,所以要采取的改进措施是补充尾气处理装置。(2)①甲组黑色粉末能被磁铁吸引,全部溶于盐酸,可判断出是铁粉,铁粉和盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;②根据实验现象可判断出乙组黑色粉末全为四氧化三铁,利用铁元素质量守恒,4.8 g氧化铁中有铁4.8 g×(112/160)=3.36 g,再算出四氧化三铁的质量3.36 g/(168/232)=4.64 g。(4)甲、乙两组实验说明温度对CO和Fe2O3反应有影响,且均体现出CO的还原性。
19.【答案】(1)加快 (2)放热 (3)Fe2O3·xH2O (4)1 g铁粉、10滴水 (5)20.5%
【解析】(1)实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl,根据含有NaCl的②组实验,反应所需的时间较短,得到NaCl能加快铁锈蚀的速率。(2)通过温度升高,可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程。(3)根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”,我们可以判定此物质为铁锈,主要成分为Fe2O3·xH2O。(4)“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”,所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳,因为实验①含有碳,则实验③不含碳,而其他的因素应完全相同,所以实验③的样品组成为1 g铁粉、10滴水。(5)因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积,所以氧气的体积含量:30 mL/146 mL×100%≈20.5%。
20.【答案】(1)Cu—Zn (2)①0.2 g
②设:合金中锌的质量为x
=
x=6.5 g
合金中铜的质量为:26 g-6.5 g=19.5 g
合金中铜的质量分数=×100%=75%
答:合金中铜的质量分数为75%。
【解析】(1)铜的活动性比氢弱,不与稀硫酸发生反应,锌的活动性比氢强,能与稀硫酸发生反应,因而铜锌合金能根据剩余金属的质量测定出铜的质量分数;而银的活动性比氢弱,也不与稀硫酸发生反应,因而铜银合金不能测定出铜的质量分数。(2)从图像中可知生成氢气的质量为0.2 g;根据产生的氢气的质量可利用化学方程式计算出锌的质量,进而算出铜的质量分数。
21.【答案】解:氧化铁的质量为1 000 t×80%=800 t
9
设炼出纯铁的质量为x
=
解得x=560 t
生铁的质量为560 t÷(1-4%)≈583 t
答:理论上可以冶炼出含铁96%的生铁583 t。
【解析】根据化学方程式求解,要注意用的是纯净物的质量。
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