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第八單元　金屬和金屬材料 第2課時　金屬的化學性質(zhì) (建議時間：45分鐘　分值：45分) 一、選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1. 下列金屬活動性最強的是(　　) A. 鋅 B. 銅 C. 鉀 D. 金 2. (xx北京)下列金屬不能與CuSO4溶液反應的是(　　) A. Ag B. Fe C. Zn D. Al 3. (xx桂林)下列屬于置換反應的是(　　) A. 3Fe＋2O2 Fe3O4 B. Zn＋2HCl=== ZnCl2＋H2↑ C. 2HgO 2Hg＋O2↑ D. KOH＋HCl=== KCl＋H2O 4. 某反應的微觀示意圖如圖所示，該反應屬于(　　) 第4題圖 A. 分解反應 B. 化合反應 C. 置換反應 D. 復分解反應 5. (xx鐵嶺)下列鹽可由金屬和鹽酸反應直接制得的是(　　) A. CuCl2 B. AlCl3 C. FeCl3 D. AgCl 6. (xx山西)驗證鎂、銅的金屬活動性順序，下列試劑不能選用的是(　　) A. MgSO4溶液 B. KCl溶液 C. 稀鹽酸 D. ZnCl2溶液 7. (xx廣州)有X、Y、Z三種金屬片，分別放入稀硫酸中，X、Z表面有氣泡產(chǎn)生，Y沒有明顯現(xiàn)象；X放入ZCln溶液，沒有明顯現(xiàn)象。判斷這三種金屬的活動性由強到弱的順序是(　　) A. X＞Y＞Z B. Z＞X＞Y C. X＞Z＞Y D. Y＞X＞Z 8. (xx溫州)根據(jù)金屬活動性順序判斷，下列容器與所盛溶液不會發(fā)生化學反應的是(　　) A. 用鐵制容器盛鹽酸 B. 用銅制容器盛鹽酸 C. 用鐵制容器盛硝酸銀溶液 D. 用銅制容器盛硝酸銀溶液 9. 將鐵粉裝入紗袋制成“吸金球”，以“吸”出含有金鹽的電鍍廢液中的金，變廢為寶?！拔稹崩玫脑硎?　　) A. 鐵粉具有吸附性 B. 鐵粉具有磁性 C. 鐵的金屬活動性比金強 D. 鐵的導電性比金強 10. (xx成都)探究鋅、銅、鎂的金屬活動性時，下列現(xiàn)象、分析或結(jié)論正確的是(　　) 第10題圖 A. 鹽酸的濃度可以不同 B. 銅片表面有氣泡 C. 鎂片的試管表面發(fā)燙 D. 活動性Cu>Zn>Mg 11. (xx玉林)在一定量的硝酸銀和硝酸銅溶液中加入鋅粉，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣，下列分析正確的是(　　) A. 如果濾液顯藍色，則濾渣一定沒有Cu B. 如果濾渣只含一種金屬，濾液中的溶質(zhì)可能含有三種 C. 在濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，濾液中的溶質(zhì)可能含有兩種 D. 在濾渣中加入稀鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生，則濾渣一定含有Ag和Cu 12. 常溫下向一定質(zhì)量的稀鹽酸中逐漸加入鎂條，充分反應(忽略揮發(fā))。下列圖像正確的是(　　) 第12題圖 A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④ 二、填空和簡答題 13. (xx重慶B)我國自主設(shè)計的大型客機成功試飛，首艘國產(chǎn)航母正式下水，標志著我國的合金制造技術(shù)取得重大突破。根據(jù)所學知識回答問題。 (1)生鐵和鋼都是鐵的合金，其中含碳量較高的是________。 (2)探究Al與酸的反應前，用砂紙打磨鋁條，是為了除去________(填化學式)。 (3)某合金中含有金屬鈧(Sc)。相同條件下，取相同狀態(tài)的金屬鈧和鋅分別與相同濃度的鹽酸反應，鈧產(chǎn)生氣泡速率明顯更快，則金屬活動性Sc________Zn(填“>”或“<”)。根據(jù)上述結(jié)論，下列說法不正確的是________(填序號)。 A. 將Sc投入CuSO4溶液中有紅色物質(zhì)析出 B. 僅用Fe(NO3)2溶液、Sc(NO3)3溶液、Ag能驗證鈧和鐵的活動性強弱 C. 僅用Fe、Sc、稀H2SO4溶液能驗證鈧和鐵的活動性強弱 (4)已知Sc與稀鹽酸發(fā)生置換反應，生成＋3價化合物。寫出該反應的化學方程式________________________。 14. (xx合肥市瑤海區(qū)一模)新型材料納米級Fe粉具有廣泛的用途，它比普通Fe粉更易與氧氣反應，其制備工藝流程如圖所示： 第14題圖 請回答下列問題： (1)上述流程中可加以回收利用的物質(zhì)是____，在制備納米級Fe粉的工藝流程中，其作用是____________________。 (2)納米級Fe粉在氧氣中能自發(fā)燃燒生成黑色固體，此黑色固體的化學式為________。 (3)上述制備納米級鐵粉的化學方程式是________________________，其反應類型為________。 (4)研究人員發(fā)現(xiàn)最后制得的納米級Fe粉樣品中混有少量的FeCl2雜質(zhì)，為了除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加水溶解，然后再______、________、烘干。 15. (xx合肥市壽春中學二模)小組同學在探究金屬與酸反應時，將鋁片、鋅片打磨后，分別投入盛有等體積、等濃度稀鹽酸的試管中，觀察到鋁與稀鹽酸反應較鋅與稀鹽酸反應快。 【提出問題】金屬與鹽酸反應快慢，除與金屬的種類有關(guān)外，還受哪些因素的影響呢？ 【猜想與假設(shè)】a.可能與鹽酸的濃度有關(guān)；b.可能與反應時的溫度有關(guān)。 【設(shè)計并實驗】小明利用如圖所示裝置，用不同質(zhì)量分數(shù)的鹽酸和相同形狀的鋅片進行如下實驗。 實驗編號 鹽酸的質(zhì)量分數(shù) (均取20 mL) 溫度/℃ 記錄的數(shù)據(jù) ① 5% 30 ② 10% 20 ③ 5% 20 ④ 10% 30 第15題圖1 【討論】(1)寫出鋅與稀鹽酸反應的化學方程式__________________。 (2)實驗時，需將金屬片打磨，其目的是__________________。 (3)實驗前小明先要檢查該裝置氣密性，請你描述裝置氣密性檢查方法________________________________________________________________________。 【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】(4)實驗中記錄的數(shù)據(jù)可能是________________________________________________________________________。 (5)對比實驗________可知鹽酸的濃度對金屬與酸反應的速率的影響。 (6)實驗表明，四次實驗時，反應的速率由快到慢依次為④、②、①、③。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)分析，如果鹽酸質(zhì)量分數(shù)為10%，溫度為25 ℃，則所記錄數(shù)據(jù)應該介于哪兩次實驗所記錄的數(shù)據(jù)之間？______________。 【注意：若答對下面小題將獎勵4分，化學試卷總分不超過60分?！? 第15題圖2 【拓展】進行鋅與稀鹽酸反應時，試管外壁發(fā)燙，并測得實驗過程中生成氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖所示，根據(jù)曲線歸納鋅與稀鹽酸反應速率的變化規(guī)律________________________，結(jié)合上述探究解釋曲線變化的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。  參考答案及解析 1. C　【解析】題中四種金屬的活動性由強到弱的順序為鉀、鋅、銅、金，故選C。 2. A　【解析】根據(jù)金屬活動性順序表，排在前面的金屬(鉀、鈣、鈉除外)可以把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，這四種金屬中只有Ag排在Cu的后面，所以只有Ag不能與硫酸銅溶液反應。 3. B　4. C 5. B　【解析】Cu、Ag都和稀鹽酸不反應，不能直接制得CuCl2和AgCl，AlCl3可由Al和稀鹽酸發(fā)生置換反應制取，F(xiàn)e和稀鹽酸反應生成的是氯化亞鐵，而不是氯化鐵，故選B。 6. B　【解析】判斷金屬活動性強弱的依據(jù)：一是金屬能否與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應，二是一種金屬能否與另一種金屬的鹽溶液發(fā)生置換反應?？筛鶕?jù)銅能否與硫酸鎂溶液發(fā)生置換反應比較鎂、銅的活動性強弱，A不符合題意；鉀的金屬活動性比鎂和銅都強，鎂、銅和氯化鉀溶液均不會發(fā)生反應，故無法利用氯化鉀溶液能否與鎂或銅反應比較鎂和銅的活動性強弱，B符合題意；鎂可與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，銅與稀鹽酸不反應，故可利用稀鹽酸來驗證鎂、銅的金屬活動性順序，C不符合題意；鋅的金屬活動性介于鎂與銅之間，根據(jù)“兩金夾一鹽”可得到鎂的活動性較鋅強，鋅的金屬活動性較銅強，故鎂的活動性較銅強，D不符合題意。 7. B 8. B　【解析】根據(jù)金屬活動性順序，排在前面的金屬能置換出排在它后面可溶性金屬鹽中的金屬，即C、D均能反應，故排除；鐵排在金屬活動性順序氫的前面，能與鹽酸反應，排除A；銅排在氫的后面，即銅不與鹽酸發(fā)生化學反應，故選B。 9. C　【解析】由于鐵的金屬活動性比金強，因此，鐵粉能與金鹽溶液發(fā)生置換反應而得到金，故選C。 10. C　【解析】利用金屬和鹽酸的反應來探究鋅、銅和鎂的金屬活動性順序時，要采用控制變量法，即金屬的形狀、質(zhì)量相等，加入鹽酸的濃度、質(zhì)量都相等，A錯誤；銅和鹽酸不反應，故銅表面無氣泡產(chǎn)生，B錯誤；由于鎂和鹽酸反應放熱，因此鎂片的試管表面發(fā)燙，C正確；通過金屬和酸的反應現(xiàn)象可確定三種金屬的活動性順序為Mg>Zn>Cu，D錯誤。 11. B　【解析】鋅、銅、銀三種金屬的活動性依次減弱，將鋅粉加入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，鋅先與硝酸銀反應，待硝酸銀完全反應后，若鋅有剩余，則鋅再與硝酸銅反應。反應后濾液顯藍色，說明濾液中含有硝酸銅，此時，硝酸銅可能沒參加反應，也可能部分參加反應，濾渣中可能有銅，也可能沒有銅，A錯誤；如果濾渣只含一種金屬，則該金屬是銀，若硝酸銀部分反應，則濾液溶質(zhì)為硝酸銀、硝酸銅和硝酸鋅三種，若硝酸銀恰好完全反應，則濾液中溶質(zhì)為硝酸銅和硝酸鋅兩種，B正確；如果濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中一定含有鋅，即加入的鋅過量，此時濾液中溶質(zhì)只有硝酸鋅，C錯誤；在濾渣中加入稀鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中沒有鋅，一定含有銀，可能有銅，D錯誤。 12. C　【解析】向一定質(zhì)量的稀鹽酸中逐漸加入鎂條，反應生成氯化鎂，溶液的質(zhì)量增加，待完全反應后溶液的質(zhì)量不再增加，①正確；稀鹽酸與鎂的反應是放熱反應，當完全反應時溫度升高到最大值，之后溫度逐漸降低，最后降低到開始時的溫度，②錯誤；鎂條與稀鹽酸反應生成氫氣，當稀鹽酸完全反應時，生成氫氣的體積達到最大，然后體積不再變化，③錯誤；稀鹽酸與鎂反應生成氯化鎂和氫氣，稀鹽酸中氫元素質(zhì)量減少而氯元素的質(zhì)量不變，④正確；故選C。 13. (1)生鐵　(2)Al2O3　(3)>　B　(4)2Sc＋6HCl=== 2ScCl3＋3H2↑ 【解析】(1)生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%，故生鐵的含碳量大于鋼。(2)鋁表面有一層致密的氧化鋁薄膜，能隔絕鋁與其他物質(zhì)的接觸，從而使鋁有較強的抗腐蝕性。要讓鋁與其他物質(zhì)反應，首先需要破壞這層保護膜。(3)依據(jù)控制變量法，鈧產(chǎn)生的氣泡速率明顯更快，說明鈧比鋅活潑。金屬活動性順序Sc>Zn>Fe>H>Cu>Ag。Sc>Cu，A正確；Ag不能與另兩種物質(zhì)反應，B錯誤；相同形狀大小的鈧、鐵金屬絲，與同種酸反應，通過觀察氣泡產(chǎn)生的快慢來判斷金屬的活動性強弱，C正確。(4)根據(jù)題意可得2Sc＋6HCl=== 2ScCl3＋3H2↑。 14. (1)氮氣(或N2)　作保護氣，防止鐵被氧化　(2)Fe3O4 (3)H2＋FeCl2 Fe＋2HCl　置換反應 　(4)過濾　洗滌 【解析】(1)根據(jù)圖示信息可知反應后所得混合氣體中的氮氣還可在該反應中回收利用，由于納米級Fe粉更易于氧氣反應，所以反應過程中N2的作用是作保護氣，防止鐵被氧化。(2)鐵粉在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，化學式為Fe3O4。(3)根據(jù)圖示信息可知，氫氣與氯化亞鐵在高溫條件下反應生成鐵和氯化氫，該反應為一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應。(4)鐵粉不能溶于水，氯化亞鐵可溶于水，因此可將二者的混合物加足量水溶解，過濾所得濾渣為鐵粉，將其洗滌、烘干即可。 15. (1)Zn＋2HCl=== ZnCl2＋H2↑　(2)除去金屬表面的氧化物和污物　(3)先將分液漏斗的活塞關(guān)閉，再將注射器活塞往右拉，松手后，觀察注射器的活塞是否回到原處，若回到原處則裝置氣密性良好，反之則裝置氣密性不好　(4)相同時間內(nèi)注射器中收集到氣體的體積(或注射器中收集相同體積氣體時所用的時間)　(5)①④(或②③)　(6)實驗④與實驗②　【拓展】開始由慢變快，一段時間后，由快變慢　鋅與稀鹽酸反應放出熱量使溫度升高，開始時溫度升高對反應速率的影響較鹽酸濃度變小對反應速率影響更大，一段時間后，鹽酸濃度減小對反應速率的影響較溫度升高對反應速率的影響更大 【解析】(1)鋅與稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣。(2)將金屬片打磨是為了除去金屬表面的氧化物和污物。(3)檢查該裝置氣密性方法：先將分液漏斗的活塞關(guān)閉，再將注射器活塞往右拉，松手后，觀察到注射器活塞是否回到原處，若回到原處則裝置氣密性良好，反之則裝置氣密性不好。(4)結(jié)合實驗目的分析，可知實驗中需記錄相同時間內(nèi)注射器中收集到氣體的體積或注射器中收集相同體積氣體所用的時間。(5)要探究鹽酸濃度對反應速率的影響，需控制溫度不變，改變鹽酸濃度，需對比實驗①④或②③。(6)根據(jù)題干信息，可知溫度越高、鹽酸濃度越大，反應速率越快，據(jù)此可知如果鹽酸質(zhì)量分數(shù)為10%，溫度為25 ℃，所記錄數(shù)據(jù)應該介于實驗④與實驗②之間。【拓展】根據(jù)圖像信息可知，開始生成氫氣的體積增大，趨勢由慢變快，一段時間后，由快變慢。鋅與稀鹽酸反應放出熱量使溫度升高，開始時溫度升高對反應速率的影響較鹽酸濃度變小對反應速率影響更大，一段時間后，鹽酸濃度減小對反應速率的影響較溫度升高對反應速率的影響更大。