第二章第2节《金属的化学性质》培优训练C

第二章物质转化与材料利用第2节金属的化学性质（C）第3课时学习目标：1.识别金属锈蚀的条件。2.解释防止金属锈蚀的常用方法。1.如下图所示，将足量的铁粉用水均匀地粘在试管内壁上，将试管倒立在装有水的烧杯中。实验过程中，观察到试管内液面缓慢上升。下列分析错误的是(▲)A.水能进入试管的最大体积约为试管容积的1/5B.该铁粉在试管内发生了氧化反应C.这一实验可以验证空气的组成不是单一的D.如把该铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同【答案】D【解析】A、铁与空气中的氧气反应，氧气体积占空气体积的1/5；B、铁与空气中氧气反应生成氧化铁；C、从进入试管内的水的体积和铁与氧气的反应分析；D、碳不与氧气反应，现象不同。【分析】做好此题要了解铁与空气中的氧气反应、以及氧化反应、空气的组成、碳的特性等，涉及知识点较多，望同学们注重课本基础知识。【详解】A、氧气体积占空气体积的1/5，铁与水和空气中的氧气反应，坐成氧化铁，消耗了试管内的氧气，因压强变小水能进入试管，并且最大体积约为试管容积的1/5,故A正确,;B、铁粉与氧气反应，生成氧化铁，发生了氧化反应，故B正确；C、进入试管内的水的体积约为试管容积的1/5,说明还有其他气体存在，说明空气的组成不是单一的，故C正确；D、在常温下碳不与氧气等气体反应，所以把该铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同，是错误的，故D错误。故选：D.2.下列装置不能达到实验目的的是(▲)【答案】D【解析】【分析】【详解】.A、用碳酸钙和稀盐酸可以产生二氧化碳，发生装置采用固体和液体在常温下反应的装置，由于二氧化碳的密度比空气大，因此采用向上排空气法收集，故能达到实验目的；B、钢铁生锈需要气和水并存，食盐能够加快铁的锈蚀，因此会观察到U形管的a端液面上升，b端液面下降，故能达到实验目的；C、电解水，正极产生氧气，负极产生氢气，且氢气体积是氧气的2倍，故能达到实验目的；D、木炭燃烧产生二氧化碳是气体，不能使装置内的气压变小，因此不能测定出氧气的含量，故不能达到实验目的；故选D.3.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，如图所示，则：①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn③若溶液甲中插入洁净的铁丝，铁丝表面附着有固体，则溶液甲中一定有Cu(NO3)2④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2上述四种说法正确的个数为(▲)A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】铝比铁活泼，铁比铜活泼，铜比银活泼，用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉时，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，如果新不足，铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银。【分析】要会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。【详解】铝比铁活泼，铁比铜活泼，铜比银活泼，用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉时，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，如果新不足，铜再和硝酸银反应生成硝酸铜和银；①溶液甲中一定含有没有反应的Al(NO3)3和反应生成的Zn(NO3)2,该选项说法正确；②固体乙中一定含有反应生成的Ag,如果锌过量，则含有Cu和Zn,因此可能含有Cu和Zn，该选项说法正确；③若溶液甲中插入洁净的铁丝，铁丝表面附着有固体，说明锌不足，溶液中含有硝酸铜，或含有硝酸铜和硝酸银，因此溶液甲中一定有Cu(N03)2,该选项说法正确；④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，说明锌过量，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2,该选项说法正确；上述四种说法正确的个数为4个．故选：D.4.设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法，下列对比实验不能达到目的的是(▲)【答案】C【解析】【分析】【详解】氯化钠可溶于水不可溶于汽油，说明同种物质在不同溶剂中溶解性不同，A能达到目的；铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上白磷燃烧，水中白磷不燃烧，说明燃烧需要可燃物与氧气接触，可用于探究可燃物燃烧条件，B能达到目的；左侧试管中铁钉与水、氧气同时接触，右侧试管中铁钉只与水接触，一段时间后左侧钉生锈，右侧试管中铁钉不生锈，可知铁生锈需要与氧气接触，不能完整探究铁生锈条件，C不能达到目的；左侧塑料瓶比右侧塑料瓶变瘪程度更明显，说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，D能达到目的。5.商代青铜器的司母戊鼎，标志着我国在3000年前青铜器制造已达到一个较高的水平。回答下列问题：(1)青铜强度高，可塑性好、耐磨、耐腐蚀，它是由铜、锡熔合而成，这类金属材料我们称之为▲。(2)西汉时期冶铜技术有了革新，即“曾青得铁则化为铜”，此为现代湿法冶金的先驱，从现代化学观点，“曾青”最恰当的涵义为▲。A.硫酸铜B.可溶性的含铜化合物C.青色的含铜化合物(3)用一个化学方程式表示“湿法炼铜”原理：▲反应。，该反应的基本类型属于▲反应。【答案】(1)合金；(2)A,(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;置换．【解析】(1)根据合金的特点进行分析；(2)根据已有的知识进行分析，曾青指的是铜盐溶液；(3)根据质量守恒定律可以正确书写化学方程式；根据反应物和生成物的特点可以判断物质的反应类型。【分析】本题主要考查湿法冶金、金属活动性顺序、金属和盐的性质，难度较小。记住合金的概念及金属的性质是解答本题的关健。【详解】(1)青铜强度高，可塑性好、耐磨、耐腐蚀，它是由铜、锡熔合而成，这类金属材料我们称之为合金。(2)“曾青得铁则化为铜”，其中的“曾青”就是指硫酸铜，这句话的意思就是说：硫酸铜溶液遇到金属铁时，铁与硫酸铜发生置换反应能生成金属铜，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;(3)铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;该反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物是一种单质和一种化合物，属于置换反应。故答案为：(1)合金；(2)A,(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;置换．6.下列关于金属材料的说法不正确的是(▲)A.常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜B.铁在干燥的空气中容易生锈C.硬铝(铝合金)的硬度大于纯铝D.金属资源的回收利用既保护了环境，又节约了金属资源【答案】B【解析】A.根据金属的化学性质，进行分析判断。B.铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果。C.根据合金的性质，进行分析判断。D.根据回收利用金属的优点，进行分析判断。【分析】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、金属的化学性质、合金的性质等是正确解答本题的关键。【详解】A.常温下，铝能与空气中的氧气反应，在其表面生成致密的氧化铝薄膜，铝具有良好的抗腐蚀性，故选项说法正确；B.铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，铁在干燥的空气中不易生锈，故选项说法错误;C.合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬铝（铝合金）的硬度大于纯铝，故选项说法正确；D.金属资源的回收利用，节约了金属资源，减少的冶炼金属产生的污染，保护了环境，故选项说法正确。故选：B.7.下列现象和事实，可用金属活动性作合理解释的是(▲)①金属镁在空气中比铝更容易燃烧，说明镁比铝的活动性强②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的活动性强③用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器盛放④尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属（银、铂、金）以单质形式存在A.①②B.①③④C.③④D.①②③④【答案】B【解析】①在相同的条件下，金属与氧气反应时，反应条件越简单，说明该金属的活动性越强；②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼，在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止进一步氧化，可以据此分析；③铁的活动性比铜强，所以可以将硫酸铜中的铜置换出来，可以据此解答；④根据金属的存在状态可以比较金属的活动性，可以据此解答。【分析】解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等，理解其应用原则，学会处理实际问题。【详解】①在相同的条件下，金属与氧气反应时，反应条件越简单，说明该金属的活动性越强；金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强，故对；②金属铝更耐腐蚀是由于其化学性质活泼，在常温下就可以和氧气反应而形成致密的氧化铝薄膜，从而阻止进一步氧化，而不是说明锌的活动性比铝强，故错；③铁的活动性比铜强，所以可以铁能将硫酸铜中的铜置换出来，故不能用铁桶来配制波尔多液，故对；④自然界中活泼金属以化合物形式存在，活动性弱的金属以单质形式存在，说明了金属的存在形式与金属的活动性有关，故对。综上可知，可用金属活动性作合理解释的是①③④,故选B;答案选：B8.在下表A、B、C三组选项中，有一组物质能够实现如图所示的转化，请回答下列问题：(1)选项中符合转化关系的是▲(填字母)。(2)写出由乙生成甲的化学方程式▲：，写出甲物质在生产或生活中的一种用途：▲。(3)由甲生成丙的反应现象是▲基本反应类型是▲。【答案】(1)A;(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;生成玻璃；(3)产生白色沉淀；复分解反应【解析】【分析】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。【详解】】(1)A.碳酸钠和二氧化碳、碳酸钙和二氧化碳可以相互转化，碳酸钠会转化成碳酸钙，故A正确；B.硝酸钠不会生成氯化钠，故B错误；C.硫酸铜不会生成氧化铜，故C错误；故选：A;(2)乙生成甲的反应是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,通过推导可知，甲是碳酸钠，可以生成玻璃；(3)甲生成丙的反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，实验现象是：产生白色沉淀，该反应属于复分解反应。答案是:(1)A;(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;生成玻璃；(3)产生白色沉淀；复分解反应。9.根据下列物质间的转化关系回答：其中化合物A为黑色固体，化合物C由两种元素组成。写化学式：单质乙▲；化合物A▲；化合物B可能是▲。【答案】H2,Fe3O4,FeCl2;【解析】根据A是黑色固体，是铁点燃后生成的，所以A是四氧化三铁，四氧化三铁和单质乙会生成铁和化合物D,所以乙是碳或氢气，化合物D是二氧化碳或水，铁和化合物C的水溶液会生成单质乙，和化合物B,所以乙就是氢气，D就是水，化合物C由两种元素组成，C和铁会生成氢气，所以C是盐酸，D就是氯化亚铁，将推出的物质代入转换关系进行验证即可。【分析】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质题中的转换关系推导剩余的物质，最后进行验证即可。【详解】(1)A是黑色固体，是铁点燃后生成的，所以A是四氧化三铁，四氧化三铁和单质乙会生成铁和化合物D,所以乙是碳或氢气，铁和化合物C的水溶液会生成单质乙和化合物B,所以乙就是氢气，D就是水，化合物C由两种元素组成，C和铁会生成氢气，所以C是盐酸，B就是氯化亚铁，经过验证各物质转换关系；故答案为：H2,Fe3O4,FeCl2;10.(变化观念与平衡思想）在盐酸除铁锈的实验中，我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的？针对这一问题，同学们提出了有关假设，并设计了如图甲所示的实验方案进行探究。实验时，观察到放有铁的试管中有气泡产生，而另一试管中没有，从而验证了自己的假设是成立的。(1)分析上述实验，你认为同学们建立的假设是▲。(2)有同学认为上述实验不够严谨，溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验，请你在右上图的虚线框中用图示的形式将图乙的对照实验补充完整。(3)还有同学想：气体会不会是铁锈与水反应产生的？他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验，你觉得有没有必要？▲。【答案】(1)气泡是铁和盐酸反应产生的；(2)(3)没有必要【解析】(1)根据进行的实验可以判断提出的假设；(2)为了证明溶液中的水能否对实验产生影响，可以向放有铁的试管中加入适量的水；(3)因为稀盐酸中含有水，所以没有必要补充一个铁锈与水反应的实验。【分析】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。【详解】(1)进行的实验是：铁和稀盐酸相互作用，铁锈和稀盐酸相互作用，说明提出的假设是：气泡是铁和盐酸反应产生的；(2)图乙的对照试验如下图所示:答案是：(1)气泡是铁和盐酸反应产生的；(3)没有必要。(2)11.(科学态度与社会责任)某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题：(1)固体A中含有▲和▲，无色气体X为▲。(均填化学式)(2)步骤①中反应的化学方程式为▲。(3)操作a的名称为▲，在该操作中用到了玻璃棒，其作用为▲。(4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量▲(填“＞”“＜”或“＝”)原废液中硫酸亚铁的质量【答案】(1)Fe、Cu;H2;(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(3)过滤；引流（4)>【解析】【分析】【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入的铁过量，固体A中含有Fe、Cu,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和稀硫酸不反应，无色气体X为H2;(2)步骤①中发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(3)操作a是将难溶性固体和液体分离，为过滤，在该操作中用到了玻璃棒，其作用为引流;(4)理论上所得硫酸亚铁晶体的质量＞原废液中硫酸亚铁的质量，原因是铁和硫酸铜反应、铁和稀硫酸反应都生成硫酸亚铁。故答案是：(1)Fe、Cu;H2;(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(3)过滤；引流（4)>12.(2018·长沙）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】C【解析】根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，在某些酸和盐的作用下能加快锈蚀，防锈就是使铁与水或氧气隔绝。【分析】本题难度不大，掌握铁锈蚀的条件、防止锈蚀的措施等并能灵活运用是正确解答本题的关键。【详解】A.合金往往具有良好的抗腐蚀性，制成合金后使用，能防止生锈，故选项防锈措施合理。B.刷漆能是铁与水隔绝，可以防锈，故选项防锈措施合理。C.虽然黄金的化学性质不活泼，但是其价格昂贵、且密度过大，故选项防锈措施不合理。D.油膜能隔绝氧气和水，所以给某些部位涂油可以防锈，故选项防锈措施合理。故选：C.13.(2018·杭州)小金为探究铁制品锈蚀的条件，进行如下实验：步骤1:利用图甲所示装置，将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好，药品如图所示)；待U形管内充满O2后，在导管b处连接一活塞推至底部的注射器，收集2