5.1 金属的性质和利用 带解析

第5单元金属的冶炼与利用5.1金属的性质和利用一、单选题（共12题；共24分）1.下列金属中，熔点最高的是（

）A.

铜

B.

汞

C.

钨

D.

铝【答案】C【解析】钨是熔点最高的金属。2.下面是利用化学知识对有关事实的解释，其中错误的是（

）A.

金属铝比铁更耐腐蚀，与它们的金属活动性有关

B.

生铁和钢的性能不同，与它们的组成中含碳量不同有关

C.

金刚石和石墨物理性质差异很大，与它们碳原子的排列方式有关

D.

稀盐酸和稀硫酸化学性质相似，与它们的水溶液中都含有H+有关【答案】A【解析】A.金属铝比铁更耐腐蚀，是因为铝易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜，起到保护作用，故错误，符合题意；B.含碳量越高，硬度越大，生铁含碳量高，表现出硬而脆；由于生铁和钢的含碳量不同，而表现出性质差异；故正确，不符合题意；C.金刚石和石墨的物理性质不同，是由于碳原子的排列方式不同，故正确，不符合题意；D.稀盐酸与稀硫酸的化学性质相似的原因是都属于酸，两者的溶液中都含有氢离子，故正确，不符合题意；3.夏天防雷电，远离金属。这是因为金属具有（

）A.

导热性

B.

延展性

C.

导电性

D.

光泽【答案】C【解析】夏天防雷电，远离金属。这是因为金属具有导电性。4.甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁，微观示意图如下。有关说法正确的是（

）A.

反应前后分子的种类、数目均不变

B.

反应前后各元素的化合价均不变

C.

该反应属于置换反应

D.

参加反应的甲和乙分子个数比为5:4【答案】D【解析】A、由微粒的变化可知，反应前后分子个数发生了改变，选项不符合题意；B、单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价代数和为零，反应前氧、氮的化合价分别是0、-3，反应后氧、氮的化合价分别是-2、+2，化合价改变，选项不符合题意；C、该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另两种化合物，不属于置换反应，选项不符合题意；D、由方程式可知，参加反应的甲与乙的分子数目比为5：4，选项符合题意。5.下列反应属于置换反应的是（）A.

3Fe+2O2QUOTEFe3O4

B.

CaCO3QUOTECaO+CO2↑

C.

2KMnO4QUOTEK2MnO4+MnO2+O2↑

D.

Cl2+2KI＝2KCl+I2【答案】D【解析】【解答】A.该反应的反应物有两种，生成物是一种，属化合反应，故A不符合题意；B.该反应的反应物是一种，生成物是两种，属分解反应，故B不符合题意；C.该反应的反应物是一种，生成物是三种，属分解反应，故C不符合题意；D.由化学方程式可知该反应中氯气属单质，碘化钾属化合物，氯化钾属化合物，碘属单质，该反应符合置换反应的特点，属置换反应，故D符合题意。6.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示（已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价）。则下列说法错误的是（

）A.

完全反应所需时间：丙>甲>乙

B.

生成氢气的质量：甲>乙>丙

C.

相对原子质量：乙>丙>甲

D.

消耗硫酸的质量：甲>乙>丙【答案】C【解析】【解答】A.由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应，金属完全反应，根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知，金属乙反应的氢气质量最先达到最大值，其次是金属甲，最后是金属丙，即金属乙最先反应完，其次是金属甲，金属丙最后反应完，因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙，故说法正确，不符合题意；B.如图所示曲线平行于x轴时，生成的氢气质量达到最大值，三种金属生成氢气的质量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氢气的质量甲>乙>丙，故说法正确，不符合题意；C.由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，设金属的相对原子质量为，金属的质量为，生成氢气的质量为，根据方程式可知，则有，已知甲、乙、丙三种金属的质量相等，则金属的相对原子质量与生成氢气的质量成反比，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，三种金属的相对原子质量关系为甲＜乙＜丙，故说法错误，符合题意；D.由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价，若金属元素的符号为M，与稀硫酸反应的通式为，由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸，根据质量守恒定律元素守恒，生成的氢气质量越大，消耗的硫酸质量越大，如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙，消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙，故说法正确，不符合题意。7.实验室欲测定一包黄铜样品中锌的质量分数（假设样品中只含铜和锌），取50g黄铜样品粉末于烧杯中，先加入100g稀硫酸，充分反应后得固液混合物149.8g，再继续加入200g相同浓度的稀硫酸，充分反应后过滤，得滤液312.6g，则黄铜样品中锌的质量分数为（

）A.

39%

B.

74%

C.

61%

D.

26%【答案】D【解析】【解答】设锌的质量为x，参与反应稀硫酸的质量为y，生成硫酸锌的质量为z

由题意可知滤液中质量的增加是生成的硫酸盐的质量大于反应消耗的硫酸质量，即溶液质量差为，即，则，x=13g，，y=19.6g，，z=32.2g，锌的质量分数为，8.我国第一艘国产航母“山东舰”在制造的过程中使用了大量的金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（

）A.

合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高

B.

钢铁是使用最多的金属材料

C.

金属在常温下都是固体

D.

大多数金属为电和热的优良导体【答案】C【解析】A、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，说法符合题意，不符合题意；B、钢铁是铁的合金，硬度大、耐腐蚀，是使用最多的金属材料，不符合题意；C、大多数金属在常温下都是固体，但是汞在常温下是液体，符合题意；D、大多数金属都具有良好的导电性和导热性，说法符合题意，不符合题意。9.下列曲线表达错误的是（

）A.

KClO3与MnO2制氧气

B.

向两份完全相同的稀盐酸中分别加入足量锌粉、镁粉

C.

硫在氧气中完全燃烧

D.

一定量的铜与过量的O2共热【答案】B【解析】A、KClO3与MnO2制氧气时，二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，A不符合题意；B、向两份完全相同的稀盐酸中分别加入足量锌粉、镁粉产生的氢气质量相等，B符合题意；C、硫在氧气中完全燃烧产生二氧化硫气体，固体没有剩余，C不符合题意；D、一定量的铜与过量的O2共热产生氧化铜，消耗一定质量的氧气，D不符合题意；10.在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、质量分数相等的稀硫酸，然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是（

）A.

天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边

B.

有铁粉有剩余

C.

天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边

D.

只有锌粉有剩余【答案】D【解析】A.锌的活动性比铁强,所以锌的反应速率快,所以开始时指针要偏向铁一方，故A不符合题意；B.若酸过量，金属无剩余，故B不符合题意C.设金属的质量为1g

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

56

2

1g

Zn++H2SO4=ZnSO4+H2

65

2

1g

可以看出相同质量的锌和铁与足量的酸反应，等质量的硫酸消耗的锌多，因此指针偏向铁的一变，故C不符合题意D.根据计算可知道等质量的硫酸消耗的锌粉的质量要多，所以铁粉可能有剩余，而不可能看到只有锌粉剩余，故D不符合题意。11.将铁片投入下列溶液当中，一段时间后取出，溶液质量减轻的是（）A.

稀盐酸

B.

硫酸

C.

硫酸铜

D.

氯化亚铁【答案】C【解析】铁在金属活动顺序表中排在氢、铜的前面，因此能与稀硫酸、稀盐酸、硫酸铜溶液反应．Fe+2HCl═FeCl4+H2↑

溶液的质量变化56

2

56﹣2=54Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

溶液的质量变化56

2

56﹣2=54Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

溶液的质量变化56

64

56﹣64=﹣8分析上述变化可以知道铁与盐酸的反应与硫酸反应情况相同，都能使溶液质量增加，只有铁与硫酸铜溶液反应时溶液的质量会减小．D中氯化亚铁和铁不能反应，所以溶液的质量没有发生变化．分析所给的选项可以知道选项C是正确的．12.X、R表示两种金属，在溶液中发生反应：X+3RNO3=3R+X（NO3）3。下列说法不正确的是（

）A.

该反应是置换反应

B.

若X是Al，R是Ag，则反应后溶液质量减少

C.

X可能是Fe，R可能是Cu

D.

X的金属活动性比R强【答案】C【解析】X不可能是Fe，R可能是Cu，因为得到的产物的化学式中铁的化合价不会是+3价，C符合题意。二、填空题（共1题；共4分）13.回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一．某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下：（注：步骤Ⅰ得到的残留物不溶于水和稀硫酸）请回答下列问题：（1）黑色固体A的成分是________

(用化学式表示）．（2）流程图中操作①的名称是________

．（3）写出步骤Ⅲ的一个反应的化学方程式．（4）通常在步骤Ⅲ必须加入略过量的“铁屑”，原因是

．【答案】CuO；过滤；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；使CuSO4溶液充分反应【解析】（1）黑色固体A和稀硫酸反应生成蓝色溶液B，所以B中含有铜离子，A是氧化铜，化学式为：CuO；（2）过滤可以将不溶性杂质从溶液中分离，经过操作①得到了不溶物和溶液，所以该操作是过滤；（3）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；（4）加入过量的铁实际是将硫酸铜全部转化成硫酸亚铁．故答案为：（1）CuO；（2）过滤；（3）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；（4）使CuSO4溶液充分反应．三、计算题（共2题；共10分）14.10g锌和铜混合物放在盛有足量稀硫酸的烧杯中充分反应后，烧杯中混合物质量减少了0.2g(铜和稀硫酸不发生反应),求锌和铜混合物中铜的质量分数。【答案】解：设生成0.2g氢气时反应的锌的质量为x；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑652x0.2g

x=6.5g

所以10克铜锌中铜的质量为10g-6.5g=3.5g

所以混合物中铜的质量分数为×100%=35%

答：混合物中铜的质量分数为35%。【解析】根据金属的活动性顺序可知铜不能与稀硫酸产生氢气，据此可知生成的氢气全是由锌和稀硫酸反应产生的，所以依据化学方程式中氢气的质量可求出反应的锌的质量，进而可知铜的质量，并计算混合物中铜的质量分数。（混合物中某物质的质量分数=纯物质质量/混合物质量100%）15.10g铁棒放入硫酸铜溶液中，片刻后取出铁棒，称量为10.4g，则生成铜多少克？【答案】解：设生成铜的质量为xFe+CuSO4=FeSO4+Cu

铁棒质量增加56

64

64-56=8a

x

10.4g-10g=0.4g64：8=x：0.4g解之得x=3.2g答：生成铜3.2g．【解析】据应的化学方程式，分析变化前后两种金属质量的差，然后利用铁置换硫酸铜中铜后铁棒增加的质量，计算反应后生成铜的质量即可。四、实验探究题（共1题；共5分）16.请按要求完成下列金属性质的实验：研究一：金属与酸反应过程中的能量变化．（1）打磨后的镁条与稀盐酸反应，试管外壁发烫，说明该反应________（填“吸热”或“放热”），反应的化学方程式为________

．（2）实验测得反应中产生的气体的速率（v）与时间（t）的关系如图1，请