課時訓(xùn)練06 金屬和金屬材料

///課時訓(xùn)練(六)[第6課時金屬和金屬材料]|夯實(shí)根底|類型1金屬的性質(zhì)和用途1.[2019·成都]科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新金屬。根據(jù)表中信息推測其用途錯誤的選項(xiàng)是 ()熔點(diǎn)2500℃密度3g·cm-3強(qiáng)度與鋼相似導(dǎo)電性良好導(dǎo)熱性良好抗腐蝕性優(yōu)異A.用于焊接金屬 B.制造航天飛機(jī)C.制外科手術(shù)刀 D.用于通訊設(shè)備類型2合金的特性2.[2019·本溪]關(guān)于金屬及合金的說法錯誤的選項(xiàng)是 ()A.合金中至少含有兩種金屬元素B.生鐵和鋼是常見的鐵合金C.黃銅的硬度比純銅的硬度大D.焊錫的熔點(diǎn)比純錫的熔點(diǎn)低類型3金屬活動性的實(shí)驗(yàn)探究3.[2019·白銀]2019年春季,在張獻(xiàn)忠沉銀現(xiàn)場,考古專家發(fā)現(xiàn)了金幣、銀幣、銅幣和銀錠。還有鐵刀、鐵矛等兵器,金幣、銀幣光亮如初,鐵刀、鐵矛銹跡斑斑。以下說法不正確的選項(xiàng)是 ()A.金、銀、銅、鐵都是重要的金屬資源B.金、銀的化學(xué)性質(zhì)比銅、鐵更穩(wěn)定C.自然界中,金、銀、銅、鐵主要以單質(zhì)的形式存在D.可以用銀、鐵、硫酸銅溶液驗(yàn)證銅、鐵、銀三種金屬的活動性順序4.[2019·廣州]化學(xué)小組為探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序,設(shè)計了圖Z6-1所示實(shí)驗(yàn)方案。圖Z6-1以下說法不正確的選項(xiàng)是 ()A.由實(shí)驗(yàn)甲可知金屬活動性:Al>CuB.由實(shí)驗(yàn)乙可知金屬活動性:Cu>AgC.由實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙可知金屬活動性:Al>Cu>AgD.實(shí)驗(yàn)甲中的CuSO4改為CuCl2不能完本錢實(shí)驗(yàn)探究5.金屬鈀是稀有的貴重金屬之一,金屬鈀制成的首飾不僅有迷人的光榮,而且經(jīng)得住歲月的磨礪?，F(xiàn)有銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)三種金屬制成的戒指,某實(shí)驗(yàn)小組利用它們來探究三種金屬的活動性。(1)把鈀戒指放入稀硫酸中,戒指完好無損,可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之(填“前〞或“后〞)。

(2)如果將鈀粉置于鹽酸中,邊通入氧氣邊攪拌,鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液,該反響的化學(xué)方程式為。

(3)如圖Z6-2所示,將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中,一段時間后取出,發(fā)現(xiàn)只有銀戒指外表有明顯變化,推測甲燒杯中還可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。通過該實(shí)驗(yàn)判斷,銀、鉑、鈀的金屬活動性由強(qiáng)到弱順序?yàn)椤?/p>

圖Z6-26.人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源,金屬的用途與它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都有著密切的關(guān)系,請答復(fù)以下問題。圖Z6-3(1)如圖Z6-3所示,用坩堝鉗夾取一根銅絲,放在酒精燈火焰上加熱,銅絲外表會產(chǎn)生的現(xiàn)象為。

(2)小亮同學(xué)想設(shè)計實(shí)驗(yàn)來比擬鐵、銅兩種金屬的活動性強(qiáng)弱。現(xiàn)有鐵和銅兩種金屬,請你幫助他完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

7.[2019·聊城]某化學(xué)小組的同學(xué),為了比擬金屬R與鐵、銅的金屬活動性強(qiáng)弱,進(jìn)行如下探究活動。查閱資料鐵的活動性比銅強(qiáng)。進(jìn)行猜測對三種金屬的活動性順序作出如下猜測:猜測一:R>Fe>Cu;猜測二:;猜測三:Fe>Cu>R。

收集證據(jù)為了驗(yàn)證哪一種猜測成立,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

猜測一正確乙將粗細(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絲外表產(chǎn)生氣泡速率比鐵絲外表產(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,比擬金屬活動性強(qiáng)弱的方法有多種。歸納總結(jié)他們總結(jié)得出比擬金屬活動性強(qiáng)弱的常見方法有:(1)金屬與氧氣反響的難易和劇烈程度;(2)金屬與酸溶液是否反響或反響的劇烈程度;(3)金屬與是否反響。

類型4金屬的冶煉8.某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用CO氣體模擬煉鐵的原理,如圖Z6-4所示。圖Z6-4(1)為防止裝置A中玻璃管在加熱時可能發(fā)生爆炸,加熱前應(yīng)。

(2)裝置A玻璃管中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是。

(3)裝置B除了吸收CO2氣體外,還有的作用。

|能力提升|1.[2019·貴陽]人類社會開展離不開金屬材料。如圖Z6-5是某硬鋁的主要成分。圖Z6-5(1)硬鋁屬于(填“合金〞或“純金屬〞)。

(2)將適量硬鋁(已砂紙打磨處理)放入足量稀硫酸中,觀察到現(xiàn)象為,反響的化學(xué)方程式有、。

(3)將足量硬鋁粉末放入硝酸銀溶液中,充分反響后,溶液出現(xiàn)藍(lán)色,出現(xiàn)藍(lán)色的原因是,寫出此時溶液中溶質(zhì)成分并說明理由:

。

2.[2019·包頭節(jié)選](4)在托盤天平(靈敏度極高)兩邊各放盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)足量稀硫酸的燒杯,天平平衡。向左燒杯中參加一定質(zhì)量的金屬M(fèi),同時向右燒杯中參加相同質(zhì)量的金屬N,觀察到從反響開始至結(jié)束天平指針始終偏向右邊(注:反響中都生成+2價的硫酸鹽)。那么:①M(fèi)、N兩種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤?/p>

②M、N兩種金屬的相對原子質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椤?/p>

3.[2019·青島]某化工廠的廢液中主要含有硝酸銀、硝酸銅。取一定量的該廢液樣品,參加鎂粉和銅粉,充分反響后過濾,得到濾液和濾渣。請?zhí)顚懸韵驴崭瘛?1)假設(shè)濾渣中有鎂粉,那么濾渣中除鎂粉外還含有(填寫化學(xué)式,下同)。

(2)假設(shè)濾渣中有銅粉,那么濾液中的溶質(zhì)一定含有,可能含有。

(3)假設(shè)濾渣中沒有銅粉,那么濾液中的溶質(zhì)一定含有,可能含有。

(4)反響后得到濾液的質(zhì)量(填“大于〞“小于〞或“等于〞)反響前所取廢液樣品的質(zhì)量。

4.[2019·泰安]金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用,人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。(1)新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途,它比普通鐵粉更易與氧氣反響,其制備的主要流程如圖Z6-6所示。高溫反響器圖Z6-6高溫反響器中反響的化學(xué)方程式為

,反響前需向反響器中通入氮

氣,目的是。

(2)金屬活動性順序有重要的應(yīng)用。銅、鋁、鐵為日常生活中常見的金屬,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時,進(jìn)行了如圖Z6-7所示實(shí)驗(yàn),在A實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。

將A實(shí)驗(yàn)結(jié)束后①②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多,其原因是,一段時間后過濾,濾液中的溶質(zhì)一定有(填化學(xué)式)。

圖Z6-7(3)某同學(xué)在一定質(zhì)量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中參加鐵粉,充分反響后,他對反響過程進(jìn)行了分析,得到了以以下圖像(橫坐標(biāo)表示參加鐵的質(zhì)量),其中錯誤的選項(xiàng)是(填序號)。

圖Z6-85.[2019·眉山]合金中除含金屬外,也可以含有非金屬。某鋁合金粉末除含鋁、銅外,還含鎂和硅中的一種或兩種。小冬設(shè)計實(shí)驗(yàn)對該鋁合金粉末進(jìn)行探究。查閱資料(1)硅不能與鹽酸反響。(2)銅、鎂不能與氫氧化鈉溶液反響。(3)鋁、硅能與氫氧化鈉溶液反響且得到相同的氣體。硅與氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式為Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑,足量鋁與氫氧化鈉溶液反響后溶液的溶質(zhì)為NaAlO2,那么鋁與氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式為。

提出猜測猜測一:該粉末中除含鋁、銅外,還含有鎂;猜測二:該粉末中除含鋁、銅外,還含有硅;猜測三:該粉末中除含鋁、銅外,還含有。

設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)一①取一定量的合金粉末,加過量的,充分反響后過濾

粉末局部溶解,并有無色氣體放出粉末中還含有硅②取步驟①所得濾渣,加過量的,充分反響

濾渣局部溶解,并有無色氣體放出實(shí)驗(yàn)二

略

實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜測三正確。6.[2019·杭州]小金為探究鐵制品銹蝕的條件,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):圖Z6-9步驟1:利用圖Z6-9甲所示裝置,將枯燥的O2從導(dǎo)管a通入U形管(裝置氣密性良好,藥品如下圖);待U形管內(nèi)充滿O2后,在導(dǎo)管b處連接一活塞推至底部的注射器,收集20mLO2后在導(dǎo)管a處連接乳膠管并用止水夾夾緊,如圖乙所示。步驟2:一段時間后,觀察U形管內(nèi)的鐵絲,其現(xiàn)象如表所示。觀察對象現(xiàn)象①枯燥的普通鐵絲沒有明顯變化②潮濕的普通鐵絲較多紅褐色銹斑③潮濕的純鐵絲沒有明顯變化(1)步驟1中,檢查U形管內(nèi)是否已充滿O2的方法是。

(2)鐵制品銹蝕的條件之一是需要O2,在此實(shí)驗(yàn)中能支持此條件的證據(jù)是。

(3)通過比照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,此實(shí)驗(yàn)還可得出鐵制品銹蝕的條件是。

參考答案|夯實(shí)根底|1.A[解析]該金屬的熔點(diǎn)高,不能用于焊接金屬。2.A[解析]合金是指在一種金屬中加熱熔合了其他的金屬或非金屬形成的具有金屬特性的物質(zhì),所以合金中至少含有一種金屬元素。3.C[解析]自然界中,金、銀不易與其他物質(zhì)反響,以單質(zhì)形式存在,銅、鐵易和其他物質(zhì)反響,不能以單質(zhì)的形式存在。4.D[解析]硫酸銅、氯化銅均為可溶性銅鹽,鋁能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反響,也可與氯化銅溶液反響,故可將硫酸銅溶液換成氯化銅溶液完成上述實(shí)驗(yàn)。5.(1)后(2)2Pd+O2+4HCl2PdCl2+2H2O(3)溶液變渾濁銀、鈀、鉑[解析](1)將鈀戒指放入稀硫酸中,戒指完好無損,說明鈀不與稀硫酸反響,即鈀排在氫的后面,可推測鈀在金屬活動性順序中位于鐵之后。(2)如果將鈀粉置于鹽酸中,邊通入氧氣邊攪拌,鈀粉溶解得到二氯化鈀(PdCl2)溶液,反響物有Pd、O2和HCl,生成物有PdCl2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反響前后原子種類和數(shù)量不變,寫出化學(xué)方程式即可。(3)將銀、鉑戒指分別放入甲、乙兩燒杯中,一段時間后取出,發(fā)現(xiàn)只有銀戒指外表有明顯變化,說明銀的金屬活動性比鈀強(qiáng),鉑的金屬活動性比鈀弱,那么銀、鉑、鈀的金屬活動性由強(qiáng)到弱順序?yàn)殂y、鈀、鉑;銀與PdCl2溶液反響生成氯化銀白色沉淀和鈀,還會觀察到溶液變渾濁。6.(1)銅絲外表變黑(2)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將相同大小的鐵片和銅片分別放入等體積、等濃度的稀鹽酸中鐵的外表產(chǎn)生氣泡,銅的外表無變化鐵比銅活潑[解析](1)銅在加熱的條件下能與氧氣反響生成黑色的氧化銅,所以把銅絲在酒精燈上加熱可觀察到銅絲由紅色逐漸變成黑色。(2)比擬兩種金屬活動性強(qiáng)弱可根據(jù)金屬是否與稀鹽酸或稀硫酸反響進(jìn)行判斷,也可以通過把一種金屬放到另一種金屬的化合物溶液中根據(jù)能否反響進(jìn)行比擬。7.進(jìn)行猜測Fe>R>Cu收集證據(jù)R絲外表有紅色物質(zhì)析出快不能燃燒3Fe+2O2Fe3O4歸納總結(jié)鹽溶液[解析]進(jìn)行猜測鐵的金屬活動性比銅強(qiáng),由于不知道R是哪種金屬,所以R的金屬活動性可能比鐵、銅強(qiáng),也可能比鐵、銅弱。收集證據(jù)由實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜測一正確,可知R的金屬活動性大于銅,所以R絲插入硫酸銅溶液中,能把銅置換出來,故可看到R絲外表有紅色物質(zhì)析出;因?yàn)镽比Fe活潑,所以R與鹽酸反響比鐵與鹽酸反響劇烈,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。8.(1)先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)的空氣(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)可收集CO,防止CO逸出而污染空氣[解析](1)一氧化碳具有可燃性,與空氣混合加熱可能會發(fā)生爆炸,故在加熱前要先通一氧化碳以排盡玻璃管內(nèi)的空氣,防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸。(2)在高溫條件下,一氧化碳與氧化鐵反響生成鐵和二氧化碳。(3)裝置B內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液,可以除去尾氣中的二氧化碳,同時該裝置可排出裝置內(nèi)的溶液而收集CO,防止其造成空氣污染。|能力提升|1.(1)合金(2)固體局部溶解,有氣泡產(chǎn)生Mg+H2SO4MgSO4+H2↑2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑(3)銅和硝酸銀反響生成了易溶于水的硝酸銅,硝酸銅溶液呈藍(lán)色銅在三種金屬中最不活潑,銅和硝酸銀發(fā)生了反響,說明鋁、鎂都已經(jīng)完全反響完,因此溶質(zhì)有硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸銅[解析](1)硬鋁是三種金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì),屬于合金。(2)將適量硬鋁(已砂紙打磨處理)放入足量稀硫酸中,稀硫酸能和鎂、鋁反響,不能和銅反響,因此觀察到固體局部溶解,有氣泡產(chǎn)生。(3)出現(xiàn)藍(lán)色的原因是銅和硝酸銀反響生成了易溶于水的硝酸銅;銅在三種金屬中最不活潑,銅和硝酸銀發(fā)生了反響,那么鋁、鎂都已經(jīng)完全反響,因此溶質(zhì)有硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸銅。2.(4)①M(fèi)>N②N>M[解析]①從反響開始至結(jié)束天平指針始終偏向右邊,說明左邊的金屬與稀硫酸反響速率較快,生成氫氣的速率較快,故左邊的金屬M(fèi)比右邊的金屬N活潑,故由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镸>N。②最終天平仍然偏向右邊,說明反響結(jié)束后,M金屬與稀硫酸反響產(chǎn)生的氫氣多。根據(jù)金屬的化合價相同,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與相對原子質(zhì)量成反比可知,金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量較小。3.(1)Ag、Cu(2)Mg(NO3)2Cu(NO3)2(3)Mg(NO3)2、Cu(NO3)2AgNO3(4)小于[解析]向硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中參加鎂粉和銅粉,鎂粉先與硝酸銀溶液反響,當(dāng)硝酸銀完全反響后,鎂粉再與硝酸銅反響,當(dāng)鎂粉完全反響后,銅再與硝酸銀反響。(1)假設(shè)濾渣中有鎂粉,說明溶液中的硝酸銀和硝酸銅均被鎂粉完全反響,那么濾渣中有Mg、Ag、Cu。(2)假設(shè)濾渣中有銅粉,說明鎂粉已完全反響,有銅粉存在,溶液中硝酸銀也已完全反響,硝酸銅可能沒有被鎂粉完全反響,那么濾液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有Cu(NO3)2。(3)假設(shè)濾渣中沒有銅粉,鎂粉和銅粉均完全反響,硝酸銀可能沒有完全反響,那么濾液中一定含有硝酸鎂和硝酸銅,可能含有硝酸銀。(4)鎂原子的質(zhì)量比銀原子、銅原子質(zhì)量小,銅原子質(zhì)量比銀原子質(zhì)量小,鎂分別置換硝酸銀、硝酸銅后溶液質(zhì)量均減小,銅置換硝酸銀后溶液質(zhì)量也減小,因此,不管是上述哪種情況,反響后得到的濾液質(zhì)量都小于反響前的溶液質(zhì)量。4.(1)FeCl2+H22HCl+Fe防止發(fā)生爆炸(或防止納米級鐵粉被氧氣氧化)(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4未反響的鐵粉繼續(xù)與硫酸銅反響FeSO4、Al2(SO4)3(3)D5.查閱資料2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑提出猜測鎂和硅設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象