金屬與金屬材料學(xué)生版

金屬與金屬材料1.(2022麗水,7,3分)一般地說(shuō),金屬越活潑,冶煉越困難,人類使用該金屬的時(shí)間就越遲。如圖為鐵、銅、鈉、鋅四種金屬的最早冶煉歷史年代,則甲代表的金屬是()A.鐵B.銅C.鈉D.鋅2.(2022嘉興、舟山,12,4分)取一段鎂條放入盛有少量稀鹽酸的試管中,用手摸試管外壁會(huì)感覺(jué)發(fā)燙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HClMgCl2+H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)中無(wú)明顯現(xiàn)象B.反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)C.反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量減少D.反應(yīng)說(shuō)明鎂能置換出酸中的氫3.(2022麗水,25,6分)小麗和小科在做“金屬與酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),他們分別將鎂條投入盛有稀鹽酸的試管中,小麗加入少量的鎂條,而小科加入了足量鎂條。一段時(shí)間后,小科的試管底部“意外”地出現(xiàn)了灰白色固體。為探究該固體是什么物質(zhì),他們開(kāi)展了如下探究:【提出問(wèn)題】足量鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成的灰白色固體是什么?【查閱資料】氫氧化鎂和堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]都難溶于水,但都能與稀硝酸反應(yīng),后者能生成Mg(NO3)2和HCl?！窘⒓僭O(shè)】假設(shè)1:未溶解完的氯化鎂。假設(shè)2:氫氧化鎂。假設(shè)3:堿式氯化鎂。……【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將灰白色固體過(guò)濾、充分洗滌后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)一取灰白色固體于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩固體不溶解假設(shè)1不成立

實(shí)驗(yàn)二取灰白色固體于試管中,加入足量稀硝酸,充分振蕩固體溶解假設(shè)2不成立往上述溶液中滴加硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀

【評(píng)價(jià)交流】小麗認(rèn)為該灰白色固體一定是堿式氯化鎂。小科認(rèn)為上述探究還不足以說(shuō)明該固體就是堿式氯化鎂,其理由是。

【繼續(xù)探究】……4.(2020杭州,28,6分)小金利用圖示裝置進(jìn)行“一氧化碳還原氧化鐵”及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:連接裝置并檢查裝置的氣密性,在確保裝置氣密性良好的基礎(chǔ)上,按圖示在各裝置中添加藥品;步驟2:緩慢推注射器活塞,利用甲酸(一種無(wú)色溶液,溶質(zhì)為HCOOH)與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳(反應(yīng)原理:HCOOHCO↑+H2O);步驟3:待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點(diǎn)燃酒精燈,當(dāng)W形管右側(cè)彎管處的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r(shí),繼續(xù)加熱2分鐘后熄滅酒精燈;步驟4:撤去酒精燈和盛熱水的燒杯,用磁鐵吸引黑色物質(zhì)至W形管左側(cè)彎管處進(jìn)行固體產(chǎn)物的檢驗(yàn)。(1)進(jìn)行氣密性檢查時(shí),可在萬(wàn)用瓶中盛適量水,然后推注射器活塞,當(dāng)觀察到(填寫(xiě)現(xiàn)象),說(shuō)明裝置氣密性良好。

(2)點(diǎn)燃酒精燈前,需要“待萬(wàn)用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是。

(3)步驟3后,W形管左側(cè)彎管處為反應(yīng)后得到的稀硫酸,若固體產(chǎn)物全部是鐵,步驟4中能觀察到的現(xiàn)象是。

5.(2022杭州,28,6分)小金通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究一氧化碳和氧化銅的反應(yīng),其操作步驟及觀察到的現(xiàn)象如下:甲乙步驟1:連接裝置并檢查裝置氣密性。步驟2:按圖甲所示向雙具支試管內(nèi)加入木炭粉和氧化銅,用向上排空氣法使雙具支試管內(nèi)集滿二氧化碳后塞上帶有導(dǎo)管和癟氣球的橡皮塞。步驟3:按圖乙所示將雙具支試管固定在鐵架臺(tái)上,并使木炭粉平鋪于試管底部;用酒精噴燈加熱氧化銅一段時(shí)間,未觀察到明顯現(xiàn)象。步驟4:將酒精噴燈移至木炭粉處﹐加熱一段時(shí)間,觀察到氣球明顯脹大;再次將酒精噴燈移至氧化銅處,加熱一段時(shí)間,觀察到黑色粉末變?yōu)樽霞t色固體。(1)步驟2中,可用燃著的木條檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿,燃著的木條應(yīng)(選填“放置在雙具支試管口”或“伸入雙具支試管內(nèi)”)。

(2)小金設(shè)計(jì)步驟3的目的是。

(3)實(shí)驗(yàn)中能表明一氧化碳具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

6.(2022溫州,11,4分)如圖所示,兩個(gè)燃燒匙里裝有相同質(zhì)量的鎂粉與鋅粉,分別在空氣中加熱燃燒。根據(jù)燃燒難易及劇烈程度不同,可推測(cè)鎂與鋅具有不同的()A.顏色B.熔點(diǎn)C.金屬延展性D.金屬活動(dòng)性7.(2021溫州,14,4分)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以比較鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。下列裝置能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)ABCD8.(2022寧波,14,3分)將鋅粉持續(xù)加入100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)的混合溶液中,充分反應(yīng)。當(dāng)加入鋅粉的質(zhì)量為6.5g時(shí),溶液質(zhì)量最小;當(dāng)加入鋅粉的質(zhì)量為13.0g時(shí),恰好完全反應(yīng)。下列是反應(yīng)中的相關(guān)量隨加入鋅的質(zhì)量變化的關(guān)系圖,其中正確的是()ABCD9.(2022金華,18,4分)性能神奇的金屬鈦(Ti)是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的重要原材料。常溫下鈦不與非金屬及強(qiáng)酸反應(yīng),加熱時(shí)卻可以和常見(jiàn)的非金屬單質(zhì)反應(yīng)。金紅石(主要成分TiO2)是鈦礦石之一,目前利用金紅石大規(guī)模生產(chǎn)鈦的過(guò)程是:①在高溫條件下往金紅石與碳粉混合物中通入氯氣,反應(yīng)制得四氯化鈦(TiCl4)和一種可燃性氣體;②在氬氣的氣流中,高溫下用過(guò)量的鎂跟四氯化鈦反應(yīng)制得鈦和氯化鎂。完成下列問(wèn)題:(1)過(guò)程①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;

(2)過(guò)程②中發(fā)生的反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的。

10.(2021嘉興、舟山,23,6分)人類對(duì)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)常需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的探索過(guò)程,對(duì)金屬活動(dòng)性規(guī)律的認(rèn)識(shí)也是如此。(1)1625年格勞貝爾發(fā)現(xiàn)將金屬放入稀鹽酸中會(huì)“消失”,這為發(fā)現(xiàn)金屬活動(dòng)性順序奠定了基礎(chǔ)。小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實(shí)驗(yàn),則會(huì)“消失”的金屬有。

(2)1766年卡文迪許用金屬與酸反應(yīng)制取了一種可燃性氣體,他稱之為“可燃空氣”,其實(shí)該氣體就是。從此為探索金屬活動(dòng)性打開(kāi)了新思路。

(3)1865年貝開(kāi)托夫經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出了金屬活動(dòng)性規(guī)律。小嘉運(yùn)用該規(guī)律開(kāi)展實(shí)驗(yàn),向硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鐵粉,溶液質(zhì)量變化如圖所示,則B點(diǎn)時(shí)溶液中所含的金屬陽(yáng)離子有。

11.(2021衢州,26,6分)鋼絲棉是一種由低碳鋼制成的細(xì)絲,直徑約0.125~0.189毫米。小科利用鋼絲棉探究鐵制品銹蝕的條件,實(shí)驗(yàn)如下:步驟一:取3個(gè)50mL活塞潤(rùn)滑性良好的注射器,檢查氣密性后備用。步驟二:稱取3團(tuán)等質(zhì)量的鋼絲棉(每團(tuán)體積約為6cm3),A保持干燥,B用少量蒸餾水潤(rùn)濕,C用少量食鹽水潤(rùn)濕,分別放入甲、乙、丙注射器中。步驟三:移動(dòng)活塞,使它們均處于46mL刻度處,再用橡皮帽封住注射孔(如圖所示)。步驟四:每隔一定時(shí)間,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。5分鐘20分鐘1小時(shí)5小時(shí)甲無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象乙出現(xiàn)少許銹斑,活塞未明顯移動(dòng)出現(xiàn)明顯銹斑,活塞移動(dòng)少許銹斑增多,活塞移動(dòng)明顯銹蝕嚴(yán)重,活塞處于39mL刻度處丙出現(xiàn)明顯銹斑,活塞移動(dòng)少許銹斑增多,活塞移動(dòng)明顯銹蝕嚴(yán)重,活塞處于39mL刻度處銹蝕嚴(yán)重,活塞處于39mL刻度處(1)檢查注射器氣密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉動(dòng)活塞,放手后觀察到,則氣密性良好。

(2)比較乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論:。

(3)鋼鐵生銹還需要氧氣,請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為。

12.(2021金華,28,7分)科學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)在完成鹽酸除鐵銹實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)生銹的鐵釘表面有氣泡生成。同學(xué)們對(duì)此現(xiàn)象感到很好奇,針對(duì)“氣體是由什么反應(yīng)生成的”這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析思考,提出了自己的假設(shè),并設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)A和B進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到試管A中有氣泡,試管B中沒(méi)有氣泡,從而驗(yàn)證了自己的假設(shè)是成立的。(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)圖甲所示實(shí)驗(yàn)基于的假設(shè)是。

(2)小金同學(xué)認(rèn)為圖甲實(shí)驗(yàn)A和B對(duì)照設(shè)置不夠嚴(yán)謹(jǐn),溶液中的水可能會(huì)對(duì)氣體生成產(chǎn)生影響。于是在圖甲實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上補(bǔ)充設(shè)計(jì)了如圖乙對(duì)照實(shí)驗(yàn)C和D。但小科同學(xué)認(rèn)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)D的設(shè)置沒(méi)有必要,他提出這一觀點(diǎn)的理由是。

【反思提高】設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)首要問(wèn)題是找準(zhǔn)找全影響因素,通過(guò)控制變量,來(lái)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組設(shè)置的有效性和完整性。【遷移應(yīng)用】一次課外實(shí)驗(yàn)的意外現(xiàn)象:鎂條放入Na2CO3溶液中,快速產(chǎn)生氣泡。請(qǐng)結(jié)合設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思想,完成“氣體是由什么反應(yīng)生成的”問(wèn)題探究?！緦?shí)驗(yàn)探究】查閱資料:①鎂能與水緩慢反應(yīng)生成氫氣;②Na2CO3溶液呈堿性,其溶液中除了Na+、CO32?、水分子外,還有OH小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙對(duì)照實(shí)驗(yàn)E、F和G。丙(3)往鎂條中分別加入等量的水、Na2CO3溶液、X溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后,觀察到試管E、G中有氣體產(chǎn)生,但緩慢且少,試管F中產(chǎn)生氣體既快又多。從對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的角度分析,實(shí)驗(yàn)G所加“X溶液”應(yīng)該是溶液。

(4)分析圖丙實(shí)驗(yàn)可知,鎂條放入Na2CO3溶液中,氣體是由鎂與水反應(yīng)生成的。試管F中快速產(chǎn)生氣體,是因?yàn)镹a2CO3溶液中存在能促進(jìn)鎂與水反應(yīng)的離子,該離子是。

13.(2021杭州,29,8分)小金為了探究氧化銅與氫氣的反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)物,用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注射器內(nèi)裝滿氫氣,并將注射器針頭扎入橡皮塞中。將少許氧化銅粉末送入長(zhǎng)柄U形石英玻璃管內(nèi)并平鋪于管底。將少量白色的無(wú)水硫酸銅粉末送入長(zhǎng)柄U形石英玻璃管中并平鋪于直管中部。然后將一個(gè)氣球套在長(zhǎng)柄U形石英玻璃管的直管出口處,連接好整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置并檢查裝置氣密性……(1)為確保實(shí)驗(yàn)安全,在點(diǎn)燃酒精燈加熱前的操作是。

(2)裝置末端連接的氣球的作用是。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)觀察到現(xiàn)象時(shí)可判斷一定有產(chǎn)物水生成。

(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)加入a克純氧化銅粉末,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取出U形管底的固體稱量為b克,當(dāng)b為(用含有a式子表示)時(shí),可判斷氧化銅已完全轉(zhuǎn)化為銅。

14.(2019臺(tái)州,28,9分)金屬與酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),其反應(yīng)速率除受反應(yīng)物的性質(zhì)影響外,還受溫度、酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、固體表面積大小等因素影響?，F(xiàn)探究酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)