2021年安徽中考化学复习练习课件：04专题四　金属　金属矿物.pptx

1、中考化学 （安徽专用） 第一部分 身边的化学物质 专题四 金属 金属矿物 考点一 金属和金属材料 1.(2019浙江温州,2,4分)银是一种银白色金属,密度较大,具有良好的导电性,长期放置会被氧化而发黑。 其中属于银的化学性质的是( ) A.银白色 B.密度较大 C.导电性良好 D.能被氧化 答案答案 D 银白色、密度较大、导电性良好均属于物理性质。故选D。 2.(2019甘肃兰州A,19,2分)黄铜是铜与锌的合金。下列关于黄铜的说法正确的是( ) A.比纯铜耐腐蚀 B.加热不与空气反应 C.硬度小于纯铜 D.可以完全溶解在稀盐酸中 答案答案 A 合金往往比组成它的纯金属硬度更大、熔点更低、抗

2、腐蚀性更好,A正确、C错误;锌是活泼 金属,常温下就与空气中的氧气反应,加热时锌和铜都会与氧气发生反应,B错误;锌的金属活动性顺序排 在氢的前面,可以与稀盐酸反应而溶解,铜的金属活动性顺序排在氢的后面,不能与盐酸反应,无法溶解,D 错误。 3.(2020湖南长沙,9,3分)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材 料。下列有关金属材料的说法正确的是( ) A.合金中一定只含金属元素 B.纯铜比黄铜的硬度更大 C.生锈的钢铁制品没有回收价值 D.钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等 答案答案 D A项,合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制成的,错误;B项,通常合金比组

3、成它的纯 金属的硬度大,黄铜是铜锌合金,故纯铜比黄铜的硬度小,错误;C项,生锈的钢铁制品回收利用不仅可以节 约金属资源,还可以减少对环境的污染,错误;D项,钛和钛合金具有很多优良的性能,被广泛用于火箭、导 弹等,正确。 4.(2020云南昆明,15,2分)为验证Mg、Cu、Sn的金属活动性顺序,不可选用的一组物质是( ) A.MgCl2溶液、Cu、Sn B.Mg、Cu、SnCl2溶液 C.Mg、Sn、Cu、盐酸 D.MgCl2溶液、Sn、CuCl2溶液 答案答案 A A项,铜和锡均不能与氯化镁溶液发生反应,无法验证铜和锡的金属活动性顺序;B项,镁可以 置换出锡而铜不与氯化锡溶液反应,可以验证三

4、种金属的活动性顺序;C项,镁和锡均可与盐酸反应产生 气泡,且镁产生气泡的速率比锡快,铜不能与盐酸反应,可以验证三种金属的活动性顺序;D项,把锡分别放 入氯化镁溶液和氯化铜溶液中,前者无现象而后者有红色固体产生,可以验证三种金属的活动性顺序。 难点突破难点突破 验证金属活动性顺序的方法:把金属按照“镁、锡、铜”排列好,然后利用“两单一化”或 “两化一单”的方法,即取镁、铜单质和锡的化合物溶液,或者取镁、铜的化合物溶液和锡的单质即可 判断。 5.(2020湖北黄冈,27,1分)已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为FeRH,下列说法正确的是( ) A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出 B.

5、金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出 C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变黄色 D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大 答案答案 B 由于活动性:ZnFeR,故金属R放入硝酸锌溶液中不能置换出锌,A错误;由于活动性:RH Cu,故R放入硫酸铜溶液中,可以置换出Cu,B正确;金属铁放入R(NO3)2溶液中,由于活动性:FeR,故铁能置 换出R,同时生成硝酸亚铁,溶液显浅绿色,不是黄色,C错误;金属铁放入硝酸银溶液中,由于金属活动性: FeAg,故铁能置换出银,且每56份质量的铁可以置换出216份质量的银,一段时间后溶液质量变小,D错 误。 6.(202

6、0内蒙古包头,5,2分)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液 的主要流程如下(反应条件已略去): 已知:2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O 下列说法正确的是( ) A.步骤中分离操作必须用到的玻璃仪器是烧杯和漏斗 B.溶液A中溶质是H2SO4、CuSO4 C.上述流程中物质B是锌,物质D是盐酸 D.AE中都含有铜、锌两种元素的物质有A和C 答案答案 D A项,步骤是过滤操作,需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,故错误;B项,废旧电池铜帽 含Cu、Zn,步骤中加入了过量稀硫酸并通入了氧气,因此溶液A中的溶质除了生成的硫酸铜和过量的 稀硫酸外,还有锌

7、与稀硫酸反应生成的硫酸锌,故错误;溶液A是硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸的混合溶液,实 验最终要得到硫酸锌溶液,因此加入的物质B是锌,得到的固体C是铜、锌混合物,加入的物质D是适量的 稀硫酸,目的是除去铜中含有的锌,同时得到硫酸锌溶液,故错误;D项,由以上分析可知,AE中都含有 铜、锌两种元素的物质有A和C,故正确。 7.(2020湖南常德,14,3分)向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量的铁粉,充 分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是( ) A.滤渣可能含有铜 B.滤液的质量可能比原溶液的质量大 C.滤液中可能含有Fe(NO3)3和Cu(NO3)2 D.向滤渣中加入稀盐

8、酸,可能有气泡产生 答案答案 A 由于金属活动性顺序:FeCuAg,向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量的 铁粉,先发生的反应是2AgNO3+Fe 2Ag+Fe(NO3)2,后发生的反应是Cu(NO3)2+Fe Cu+Fe(NO3)2 ,充 分反应后过滤,滤液呈蓝色。A项,根据滤液呈蓝色可知,滤液中有硝酸铜,则铁与硝酸铜还未反应或铁与 硝酸铜部分发生了反应,故滤渣中可能不含铜,也可能含有铜,正确;B项,根据化学方程式及铁、铜、银相 对原子质量分别为56、64、108可知,只要反应发生,溶液质量都会减小,故滤液质量一定比原溶液质量 小,错误;C项,只要反应发生就会生成硝酸

9、亚铁,现滤液呈蓝色,故滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜,错 误;D项,由于溶液中含有硝酸铜,则滤渣中一定没有铁粉,加入稀盐酸,不会有气泡产生,错误。 疑难突破疑难突破 金属与盐溶液反应时,通常先置换金属活动性更弱的金属,以本题中铁与硝酸银、硝酸铜溶 液反应为例,如果铁粉先与硝酸铜溶液反应置换出铜粉,铜粉也会与硝酸银溶液反应置换出银粉,故最终 还是相当于铁粉与硝酸银溶液先反应。 8.(2019广东,14,2分)取一定量打磨后的铝片于某容器中,再逐渐加入稀盐酸。加入稀盐酸 的质量与有关量的变化关系图错误的是( ) 答案答案 B 铝与稀盐酸反应生成AlCl3和H2,H2的质量会随稀盐酸的加入而增大,直

10、至将铝片消耗完,不再 放出H2,故A正确;容器中生成AlCl3的质量会随稀盐酸的加入而增大,反应完毕后,再加入稀盐酸,溶液质 量虽然增加,但因HCl的相对分子质量小于AlCl3,容器中溶液质量增加幅度会减小,故B错误;铝片的质量 会随稀盐酸的加入而减小,且最终完全溶解,故C正确;容器中的铝片由单质变为Al3+,铝元素的质量没有 变化,故D正确。 审题技巧审题技巧 B项,注意题目中隐含的信息,易忽略反应完成后溶液的质量变化而错选。 9.(2019湖北武汉,8,3分)将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜 的混合物的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。关于滤渣和滤液,下列说法

11、正确的是 ( ) A.滤渣中最多有三种物质 B.若滤液呈无色,滤液中的溶质可能有两种 C.滤液的质量可能小于原混合溶液的质量 D.若滤液中含有硫酸铜,滤渣中可能有两种物质 答案答案 D 发生的反应有:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O、CuSO4+Zn ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4 ZnSO4+H2、Zn+FeSO4 ZnSO4+Fe。因为所给的物质量是未知的,反应后所得的滤渣中最多有锌、 铁、铜和氧化铜四种物质,故A错误。若滤液是无色的,说明锌已经和硫酸亚铁反应完全,说明锌是足量 的,则滤液中的溶质只有硫酸锌一种,故B错误。相对原子质量的大小顺序为ZnCuFeH,所以进入溶 液的锌

12、的质量大于析出的铜、铁以及氢气的质量,CuO与H2SO4反应也可使溶液质量增加,则滤液的质量 一定大于原混合溶液的质量,故C错误。若滤液中含有硫酸铜,则说明滤渣中一定没有锌和铁,可能有Cu 和CuO两种物质,故D正确。 解题关键解题关键 先将题目中涉及的金属按金属活动性顺序排序,再根据“远距离,先置换”的原则(排在最前 边的金属,先与排在最后边的金属的盐溶液反应)确定谁先反应,然后根据金属粉末的量确定滤渣、滤液 的成分。 规律总结规律总结 解这类题要明确如下规律:滤渣中一定含有最不活泼金属的单质,滤液中一定含有最活泼金 属对应的盐。 10.(2016安徽,11,6分)2015年11月,我国首架

13、大型客机C919(如下图)正式下线,实现了我国航 空领域的新突破。回答下列问题: (1)图中标示的材料中,含有的金属元素是 (写出一种即可);属于有机合成材料的是 。 (2)飞机大量使用合金材料,原因是 。 (3)铝的金属活动性比铁的 (填“强”或“弱”)。空气中,铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是 (结合化学方程式解释)。 答案答案 (6分)(1)铝(或钛、锂,填元素符号也给分)(1分) 橡胶(1分) (2)合金具有更高的强度、硬度和更好的抗腐蚀性(1分) (3)强(1分) 4Al+3O2 2Al2O3,铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝被进一步氧化(2分) 解析解析 (1)钛合金、铝锂合

14、金均属于金属材料,有机合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶。 (2)合金具有硬度大、抗腐蚀性强、强度高等优越性能,故飞机大量使用合金材料。(3)根据金属活动 性顺序可判断出,铝的金属活动性比铁强;铝比铁具有更好的抗腐蚀性,原因是铝易与空气中的氧气反 应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝被进一步氧化。 11.(2018安徽,13,6分)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色 回收,某工艺流程如下。 已知:Sn+SnCl4 2SnCl2 (1)SnCl4中锡元素的化合价是 。 (2)铜的金属活动性比锡的 (填“强”或“弱”),固体A中一定含有的金属元素是 。 (3

15、)写出步骤发生反应的化学方程式 。 (4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是 (回答一点即可)。 答案答案 (6分)(1)+4(1分) (2)弱(1分) Cu(1分) (3)2SnCl2 Sn+SnCl4(2分) (4)避免焚烧塑料产生污染,更加环保(1分)(其他合理答案均给分) 解析解析 (1)SnCl4中氯元素化合价为-1,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可计算出锡元素的 化合价为+4。(2)根据金属活动性顺序可知铜的活动性比锡弱,锡与四氯化锡能反应生成二氯化锡,铜比 锡活动性弱,故固体A中一定含铜,可能含锡。(3)根据流程图可知步骤发生反应的化学方程式为 2Sn

16、Cl2 SnCl4+Sn。(4)直接焚烧废旧电路板,塑料的燃烧产物会污染环境,题中工艺更加环保,且电解 产生的SnCl4可以循环利用。 12.(2019安徽,15,7分)某兴趣小组为探究金属活动性强弱,分别做了镁、铝、铜与稀盐酸反应的实验。 (1)比较金属活动性强弱:铝比铜 (填“强”或“弱”)。写出镁与稀盐酸反应的化学方程式: 。 (2)小芳同学做镁与稀盐酸反应的实验时,发现试管中出现灰白色沉淀,该小组同学对灰白色沉淀的成分 进行如下探究: 提出假设假设一:含有氯化镁 假设二:含有镁粉 假设三:含有氢氧化镁 查阅资料氯化镁易溶于水; 在一定条件下,镁可与冷水缓慢反应。 设计并进行实验各取少量

17、灰白色沉淀加入2支试管中,进行如下实验: 编号 实验操作 实验现象 实验1 加入适量蒸馏水,搅拌 沉淀未见减少 实验2 加入适量稀盐酸 沉淀全部溶解,没有气泡产生 得出结论由实验1可知,假设 不成立;由实验2可知,沉淀中不含 。假设三 (填“成 立”或“可能成立”或“不成立”)。 实验反思实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解 产生氯化氢气体。于是小芳再取少量灰白色沉淀于试管中加热,并将蘸有紫色石蕊溶液的滤纸条悬于 试管口,预期的实验现象是 。 注意:若答对第(3)小题奖励4分。 (3)为探究镁与稀盐酸反应生成碱式氯化镁的条件,该小组同学进行了如下实验

18、:在小烧杯中加入一定量 稀盐酸和去除氧化膜的镁带,观察实验现象,并测量溶液pH的变化。结果见下表: 时间/min 0 2 4 8 12 16 20 24 溶液pH 2.0 5.3 7.0 8.6 9.3 9.8 10.0 10.0 实验 现象 镁带溶解较快,产生 大量气泡,无沉淀生 成 镁带缓慢溶解,产生气泡速度减慢,溶液变浑浊,烧杯底 部有灰白色沉淀 根据表中信息回答下列问题: 请描述溶液pH变化的规律并解释原因: 。 请对生成碱式氯化镁的条件提出猜想,并设计实验证明猜想: 。 答案答案 (7分)(1)强 Mg+2HCl MgCl2+H2 (2)一 镁粉 可能成立 滤纸条变红 注意:若答对第

19、(3)小题奖励4分。 (3)溶液pH逐渐增大,最后呈碱性;反应前期pH变化较快,反应后期pH变化较慢,最后pH不变。因为前 期盐酸浓度较大,反应较快,随着反应的进行盐酸逐渐被消耗,但镁在溶液中继续缓慢反应,生成碱性物 质,最后反应完成 猜想:金属镁过量。设计实验:取两只烧杯,各加入等量的稀盐酸,分别加入少量和过量去除氧化膜的 镁带,观察现象,如果前者无沉淀而后者有沉淀,证明猜想成立(合理即可) 解析解析 (1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2。(2)氯化镁易溶于水,加入适量蒸 馏水,搅拌,沉淀未见减少,说明灰白色沉淀中不含氯化镁,所以假设一不成立;加入适量稀盐酸,沉淀

20、全部 溶解,没有气泡产生,说明沉淀中不含镁粉;假设三可能成立。碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体, 氯化氢气体溶于水呈酸性,紫色石蕊溶液遇酸变红色,所以预期的实验现象是滤纸条变红。 13.(2020内蒙古呼和浩特,12,4分)在金属材料中,铝是目前最经济实用的材料之一。 (1)由铝制成的铝箔厚度仅为0.01 mm,广泛用于食品包装等。铝能制成铝箔,主要利用铝 的性质是 。 (2)某小组同学将铝箔在酒精灯上加热,发现铝箔逐渐变软,中间有液体被外面的固体包裹住。由此可以 推测氧化铝的熔点比金属铝 (填“高”或“低”)。 (3)将铝片和稀盐酸放在密闭容器中,用传感器探究反应容器内的温度随时间变化如图

21、,50 s时溶液中的 溶质为 ;溶液温度升高的原因是 。 答案答案 (1)延展性 (2)高 (3)AlCl3和HCl 铝与稀盐酸反应放热,使溶液温度升高 解析解析 (1)金属铝具有延展性,能制成铝箔;(2)金属铝在空气中与氧气反应,表面生成致密的氧化铝薄膜, 在酒精灯上加热,中间为液态铝,表面为固态氧化铝,则得出氧化铝的熔点比金属铝高;(3)050 s时,氧化 铝与盐酸反应,盐酸过量,故50 s时,溶液中的溶质为氯化铝和氯化氢,溶液温度升高是因为金属铝与盐酸 反应放热。 14.(2020广西北部湾经济区,25,6分)金属材料广泛应用于生产、生活中。 (1)用铜作导线,利用了铜的延展性和 性。

22、(2)镁是一种活泼的金属,请写出镁与稀盐酸反应的化学方程式 。 (3)将等质量的A、B、C三种金属(生成物中金属元素均为+2价),分别放入质量分数相等且足量的稀盐 酸中,产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中,金属活动性由强到弱的顺序是 ,相对原子质量最大的是 。 (4)向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入m g 锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列分 析正确的是 (填字母序号)。 A.若滤渣只含一种金属,则滤液中的溶质只有三种 B.若滤液中含有两种金属离子,则滤渣中的固体只有两种 C.若最终得到的滤渣质量仍为m g,则滤液中溶质最多有两种 D.若向滤渣中加入稀

23、盐酸,有气泡产生,则滤液中的溶质最多有两种 答案答案 (1)导电 (2)Mg+2HCl MgCl2+H2 (3)ACB C (4)C、D 解析解析 (1)铜具有良好的延展性和导电性,可用作导线。(2)镁与稀盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl MgCl2+H2。(3)金属的活动性越强,金属与稀盐酸反应生成氢气的速率越快,题图中直线的斜率越 大,根据题图可知,A、B、C三种金属的活动性由强到弱的顺序为ACB;由于生成物中金属元素均为+ 2价,所以金属元素的相对原子质量越大,生成的氢气越少,根据题图可知,金属C产生的氢气最少,所以相 对原子质量最大的是C。(4)根据金属的活动性顺序可知,金属活动性

24、:ZnFeAg,向一定量的硝酸银和 硝酸亚铁混合溶液中加入锌粉,锌粉会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,若锌粉有剩余,锌粉会继续与硝 酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。若滤渣中只含一种金属,则Zn的量不 足,滤渣为Ag,滤液中溶质可能为硝酸银、硝酸亚铁、硝酸锌三种,也可能为硝酸亚铁、硝酸锌两种,故A 不正确。若滤液中含有两种金属离子,则滤液中溶质为Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,滤渣可能有两种情况:第一 种,Zn只与硝酸银反应,滤渣中的固体为Ag;第二种,Zn与硝酸银反应,并与部分硝酸亚铁反应,滤渣中的固 体为Ag、Fe两种,故B不正确。当Zn置换Ag时,滤渣的质量增大

25、,当Zn置换Fe时,滤渣的质量减小,由于反 应前后固体质量不变,所以Zn必定置换出了Ag和Fe,所以硝酸银完全反应,硝酸亚铁反应有两种情况:第 一种,硝酸亚铁完全反应,此时滤液中的溶质只有硝酸锌;第二种,硝酸亚铁部分反应,此时滤液中溶质有 硝酸锌和硝酸亚铁,故C正确。若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁或锌、铁的混合 物,此时银完全被置换出来,溶液中不含硝酸银,若硝酸亚铁部分反应,则滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌两 种溶质,若硝酸亚铁完全反应,则滤液中只含硝酸锌一种溶质,故D正确。 方法技巧方法技巧 向混合盐溶液中加入能与混合盐溶液反应的金属,按照“远距离先置换”的原则,判断哪个 反应

26、先发生,哪个反应后发生,然后结合选项进行解答。 15.(2018吉林,17,4分)用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu、Ag的活动性顺序。 (1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产生,铜丝表面无明显现象, 由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为 (H) ;发生反应的基本反应类型是 ; 铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是 。 (2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是 。 答案答案 (1)Al Cu(或铝 铜)(1分) 置换反应(1分) 除去铝表面致密的氧化铝薄膜,防止其影响反应(或 除去铝表面的氧化膜或除去铝表面的氧化物等,合

27、理均可)(1分) (2)将铜丝浸入硝酸银溶液中(只要用不超出所给四种试剂,就能得出正确结论的即可给分)(1分) 解析解析 (1)铝丝浸入稀盐酸中有气泡产生,说明铝的活动性大于氢;铜丝浸入稀盐酸中无明显现象,说明铜 的活动性小于氢,则铝和铜的活动性顺序为Al(H)Cu。铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应物是 一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。(2)要验证铝、铜、银三 种金属的活动性顺序,(1)中已验证AlCu,再验证CuAg即可,根据所给试剂,可将铜丝浸入硝酸银溶液 中,观察铜丝表面是否有物质析出即可。 考点二 金属资源 1.(2020重庆A,4,2分)空气

28、中含N2 O2 稀有气体 水蒸气等成分,其中与钢铁生锈有关的是 ( ) A. B. C. D. 答案答案 B 铁生锈的原因是铁与空气中的氧气和水蒸气发生反应,故选B。 2.(2020广东广州,17,2分)铁制品通常比铝制品更容易锈蚀,下列说法正确的是( ) A.铁的金属活动性比铝强 B.铝在自然界中以单质形式存在 C.锈蚀的铁制品无回收价值 D.自行车链条涂油有防锈作用 答案答案 D 铁的金属活动性比铝弱,故A错误;铝化学性质比较活泼,所以铝在自然界中以化合物形式存 在,故B错误;锈蚀的铁制品可回收,故C错误;自行车链条涂油能阻止铁制品与水、空气接触,防止铁制品 生锈,故D正确。 3.(201

29、8湖南长沙,9,3分)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 答案答案 C 用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件,能延长航母的使用寿命,故A方法可行;刷防锈漆 可以隔绝氧气和水,能延长航母的使用寿命,故B方法可行;给船体表面镀一层黄金来防锈,成本过于昂贵, 故C方法不可行;给某些部位涂油可以隔绝氧气和水,能延长航母的使用寿命,故D方法可行。 4.(2018陕西A,11,2分)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。对下列事实或做法

30、的解 释正确的是( ) A.铁质水龙头表面镀铬可防锈改变了金属的内部结构 B.众人拾柴火焰高可燃物越多,着火点越低,越易燃烧 C.用明矾净水明矾可降低水中钙、镁离子的含量 D.氧气能被液化贮存于钢瓶中分子间有间隔且间隔能改变 答案答案 D 铁质水龙头表面镀铬可防锈主要是因为隔绝了氧气和水,并没有改变金属的内部结构,故A错 误。着火点是可燃物的固有属性,无法改变,故B错误。明矾净水是因为其溶于水生成的胶状物质可吸 附悬浮杂质,但无法去除可溶性的钙、镁离子,故C错误。氧气液化属于物理变化,其本质是分子间的间 隔改变,故D正确。 5.(2019广东,12,2分)探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品

31、锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探 究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是( ) A.甲和乙:水 B.乙和丙:空气 C.甲和丙:空气 D.甲和丁:水 答案答案 D 探究铁生锈的条件要采用控制变量法,通过甲和丁可探究水对铁钉生锈的影响,故选D。 6.(2017河北,6,2分)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还 必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下图所示实验中的( ) A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁 答案答案 B 验证铜生锈的条件除有水和氧气外还必须有二氧化碳,必须通过控制变量法设计对比实验, 要求一

32、个是铜能同时接触氧气、水和二氧化碳,另一个是铜只接触水和氧气。 解题关键解题关键 运用控制变量法设计对比实验时,根据题目要求在实验中只能有一个变量。 7.(2017安徽,14,7分)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”,取同浓度的稀氨水和稀醋酸用 下图装置完成表中实验,回答下列问题。 实验序号 实验温度/ 25 25 70 70 试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸 出现铁锈 所需时间 1天 未见锈蚀 5分钟 1天 未见锈蚀 1分钟 (1)铁锈的主要成分是 (填化学式)。 (2)实验和可探究 因素对铁制品锈蚀快慢的影响;欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的 影响,应选择的实验是 (填实验

33、序号)。 (3)根据表中实验现象得出的结论是 (写出1点即可)。 (4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有 (写出1点即可),请设计实验方案 。 答案答案 (7分)(1)Fe2O3 xH2O(1分) (2)温度(1分) 和(或和)(1分) (3)在相同温度下,酸性环境铁生锈更快(其他合理答案均可)(1分) (4)试剂浓度(其他合理答案均可)(1分) 同温下,将相同的铁钉放入等体积不同浓度的醋酸中,观察铁锈 出现的时间(其他合理答案均可)(2分) 解析解析 (1)铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O。(2)采用控制变量法,其他条件不变,只改变影响铁生锈的一个 条件,如实验和的试剂相同,实验温度

34、不同,所以探究的是温度对铁制品锈蚀快慢的影响。实验和 或和都是温度相同,试剂不同,可以探究溶液酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响。(3)由实验、 可知,温度相同,铁制品在稀醋酸中锈蚀较快;由实验、可知,试剂相同,铁制品在70 时比在25 时 锈蚀更快。(4)影响铁制品锈蚀的因素除温度、试剂的酸碱性外,还与氧气浓度、试剂浓度等因素有关, 在设计实验时注意控制变量。 知识拓展知识拓展 当研究多个因素之间的关系时,往往先控制其他几个因素不变,集中研究其中一个因素的变 化所产生的影响,这种方法叫控制变量法。 8.(2020安徽,16,6分)金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下

35、研 究。 【认识铁的腐蚀】 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母序号)。 A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯 (2)铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,其中铁元素的化合价是 。 【探究铁的腐蚀】 (3)该小组用下图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50 mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水 面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 。 【拓展探究】 (4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按上图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。 在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。 温度/ 10 20 30 40 5

36、0 60 70 铁钉质量 增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18 小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是 。 注意:若答对第(5)小题奖励3分。 (5)有同学认为小强的实验未能真实反映50 以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50 以后铁钉质量没有变 化。请分析铁钉质量没有变化的原因: ;改进实验方案证明你的分析: 。 答案答案 (6分)(1)A(1分) (2)+3(1分) (3)40(1分) 铁腐蚀消耗O2,且空气中的氧气含量约占1/5(1分) (4)温度(1分) 温度越高,铁腐蚀越快(1分,其他合理答案均可) 注意:若答对第(5)小题奖励3分。

37、 (5)50 以后,试管中的氧气耗尽,铁钉的腐蚀停止(1分,其他合理答案均可) 用容积较大的容器代替装 置乙中的试管,分别在50 、60 ,70 下重复上述实验(2分,其他合理答案均可) 解析解析 (1)未擦干的铁锅同时接触水和氧气,最容易生锈,故选A。(2)设Fe2O3中铁元素的化合价为x,氧元 素的化合价为-2,根据化合物中各元素的化合价代数和为0可得, 2x+(-2)3=0,解得x=+3。 (3)空气中氧气 的体积分数约为1/5,铁锈蚀消耗氧气,氧气被完全消耗,液面上升约50 mL1/5=10 mL,所以液面最终处于 约40 mL刻度处。(4)根据放置3天不同温度下铁钉的质量可知,小强同

38、学探究的是温度对铁钉锈蚀快慢 的影响,随着温度的升高,铁钉的质量增加,说明温度越高,铁钉锈蚀越快。(5)由于实验是在一个封闭的 试管中进行的,若50 以后,氧气被耗尽,铁钉的锈蚀就会停止,铁钉的质量将不再变化,这时实验就不能 真实反映出50 以后铁钉锈蚀的快慢。为了保证氧气在50 以后不被完全消耗,可以用容积较大的容 器代替装置乙中的试管,分别在50 、60 、70 下重复题述实验。 易错警示易错警示 设计实验探究50 、60 、70 下铁钉锈蚀的快慢,要注意控制变量。 9.(2020辽宁葫芦岛,20,5分)铁及其合金在生产生活中有着广泛的应用。 (1)近年来,我国高铁建设促进了经济、社会的快

39、速发展。制造铁轨的材料是铁合金,与纯铁 相比较,铁合金具有 (答一点)的优良性能。 (2)工业上可用稀盐酸除去铁锈,该反应的化学方程式为 。 (3)为了防止家中常用的铁锅生锈,你的做法是 。除防止金属腐蚀外,请再写出 一条保护金属资源的有效途径 。 答案答案 (5分)(1)硬度高(合理给分)(1分) (2)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O(2分) (3)洗净擦干(合理给分)(1分) 回收利用废旧金属(或有计划、合理开采矿物或寻找金属的代用品)(1分) 解析解析 (1)制造铁轨的材料是铁合金,与纯铁相比较,铁合金具有硬度高的优良性能。 (2)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与盐酸反应的

40、化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。 (3)铁与氧气、水共存时会生锈,为了防止家中常用的铁锅生锈,在使用完毕后要洗净擦干;除防止金属腐 蚀外,回收利用废旧金属,有计划、合理开采矿物或寻找金属的代用品,都是保护金属资源的有效途径。 10.(2018辽宁沈阳,16,5分)世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀,造成了巨大的 经济损失。为探究铁锈蚀的原因,分别取3枚洁净无锈的铁钉放入试管中,进行如下实验: (1)进行实验一时,老师指导同学们先向迅速冷却后的沸水中,放入一截打磨光亮的略长于铁钉的镁带,几 分钟后再放入铁钉。镁带的作用是 。 (2)大多数同学都观察到了实验一、实

41、验二中铁钉无锈,实验三中铁钉生锈的现象,得出铁生锈的条件是 。某同学却发现本组实验二中的铁钉表面出现了少量铁锈,经仔细检查 后发现胶塞已塞紧,产生这种现象的原因可能是 。 (3)工业上用锈蚀的废旧铁制品可以回炉炼铁,原理是 (用化学方程 式表示)。在生活中人们对废旧金属合理的处理方法通常有 (写一种)。 答案答案 (1)除去水中的氧气 (2)铁与氧气和水共同作用 生石灰的量不足或生石灰已失效或铁钉与生石灰直接接触(其他合理答案 均可) (3)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 投放到可回收垃圾桶或卖给废品回收站等(其他合理答案均可) 解析解析 (1)镁带的作用是除去水中的氧气,使铁钉不与氧气

42、接触。(2)实验一中铁钉只与水接触没有生锈; 实验二中铁钉只与氧气接触没有生锈;实验三中铁钉同时接触水和氧气发生锈蚀,故铁生锈的条件是铁 与氧气和水共同作用。生石灰若已经失效或生石灰的量不足等,会导致试管中的空气不干燥,使实验二 中的铁钉表面出现少量铁锈。(3)铁锈的主要成分是氧化铁,用其进行回炉炼铁的原理是氧化铁与一氧 化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳;在生活中人们对废旧金属合理的处理方法通常有投放到可回收 垃圾桶、卖给废品回收站等。 教师专用题组 考点一 金属和金属材料 1.(2017江西,4,2分)我省明代科学家宋应星所著的天工开物中,详细记述了金、铜、铁、锌等金属 的开采和冶炼方法,记

43、述的金属中金属活动性最强的是( ) A.金 B.铜 C.铁 D.锌 答案答案 D 根据金属活动性顺序可知,四种金属活动性由强到弱的顺序为锌、铁、铜、金,故选D。 2.(2017江苏苏州,14,2分)下列关于金属的说法中,不正确的是( ) A.铜有良好的导电性,常用于制作导线 B.所有的金属都能与稀盐酸反应 C.铁制品在干燥的空气中不易生锈 D.不锈钢具有较强的耐腐蚀性,可用于制作医疗器械 答案答案 B A项,铜具有良好的导电性,能用于制作导线,正确;B项,在金属活动性顺序中,位于氢前面的金 属才能与稀盐酸反应,错误;C项,铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触,故铁制品在干燥的空气中不易 生锈,正

44、确;D项,不锈钢是铁合金,不易生锈,可用于制作医疗器械,正确。 3.(2019浙江杭州,16,3分)有一种古籍里称为鋈的银白色铜合金,是古代云南、四川地区的特产,其主要成 分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿(主要成分是CuO)、硫化镍矿(主要成分是Ni2S3)等多 种矿物。下列有关说法不正确的是 ( ) A.鋈属于金属材料 B.鋈的样品在足量稀盐酸中能全部溶解 C.Ni2S3中镍元素呈+3价 D.黑铜矿跟木炭共热能生成单质铜 答案答案 B 鋈是银白色铜合金,其主要成分是铜、锌、镍等金属单质,属于金属材料,A正确;鋈的主要成 分是铜、锌、镍等金属单质,铜不能和稀盐酸反应,则鋈的样品在足量

45、稀盐酸中不能全部溶解,B错误; Ni2S3中镍元素呈+3价,C正确;黑铜矿(主要成分是CuO)和木炭共热发生还原反应,能生成单质铜,D正确。 4.(2018广东广州,15,2分)有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显 现象;X放入ZCln溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( ) A.XYZ B.ZXY C.XZY D.YXZ 答案答案 B X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象,可知在金属 活动性顺序中X、Z在氢前,Y在氢后;X放入ZCln溶液,没有明显现象,说明Z的活动性比X强,则三种金属 的活

46、动性由强到弱的顺序是ZXY,故选B。 5.(2018新疆,8,2分)如图是探究铁和铜金属活动性的实验,关于此实验说法错误的是( ) A.铁丝需要砂纸打磨 B.溶液由蓝色变为无色 C.金属活动性强弱:FeCu D.化学反应方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 答案答案 B 铁丝表面容易产生铁锈,实验前应用砂纸打磨除去表面的铁锈,A正确;铁和硫酸铜溶液反应 生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变成浅绿色,B不正确;铁能和硫酸铜溶液反应置换出铜,说明铁的金属活 动性比铜强,C正确;铁和硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,D正确。 6.(2020山东潍坊,20,2分)将质量相

47、等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均 相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( ) 答案答案 C 相同质量的镁、铝、锌与相同溶质质量分数的稀硫酸反应生成氢气的质量和 加入稀硫酸的质量关系如图所示。 当稀硫酸的质量在0m1之间时,生成氢气的质量:Al=Mg=Zn,故A正确;当稀硫酸的质量在m1m2之间时, 生成氢气的质量:Al=MgZn,故D正确;当稀硫酸的质量大于m2时,生成氢气的质量:AlMgZn,故B正 确。故选C。 方法总结方法总结 等质量的Fe、Mg、Al、Zn四种金属与足量等质量、等浓度的稀盐酸或稀硫酸反应,反应速 率:MgAlZnFe,生成氢气

48、的质量:AlMgFeZn;等质量的Fe、Mg、Al、Zn四种金属与等质量、等浓 度的稀盐酸或稀硫酸反应,若生成等质量的氢气,要么金属都有剩余,要么Zn恰好完全反应,Al、Mg、Fe 有剩余,消耗四种金属的质量比为56241865。 7.(2018河北,7,2分)如图所示的四个图像,分别对应四种过程,其中正确的是( ) A.分别向等质量Mg和Cu中加入足量等质量、等浓度的稀硫酸 B.分别向等质量且足量的Zn中加入等质量、不同浓度的稀硫酸 C.分别向等质量且足量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度的稀硫酸 D.分别向等质量的Mg和Zn中加入等质量、等浓度且足量的稀硫酸 答案答案 C 铜与稀硫酸不反应,不能产生氢气,A错误;等质量、不同浓度的稀硫酸中