必考点解析人教版九年级化学下册第八单元金属和金属材料专项测试练习题（含详解）.pdf

九年级化学下册第八单元金属和金属材料专项测试考试时间：9 0 分钟；命题人：化学教研组考生注意：1、本卷分第I 卷（选择题）和第I I 卷（非选择题）两部分，满 分 1 0 0 分，考试时间9 0 分钟2、答卷前，考生务必用0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选 择 题30分）一、单 选 题（1 0 小题，每小题3 分，共计3 0 分）1、金属钛被用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成份为F e T i O s）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如下：下列说法不正确的是A.F e T i O s 中T i 元素的化合价为+4B.T i O 2 与 焦 炭（C）和 C 1?在高温下反应，若反应中C和 C k 按质量比为1 2：7 1 的比例参加反应，则生成的产物为T i C L 和 C 0?C.反应的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差1 6 的气体。则该反应的化学力程式为 2 F e S 0 i-F e2O3+S O2 t +S 03 fD.在氤气中加热，M g 与 T i C L 发生置换反应制取金属钛2、科学种新金属。家现根据下表信息推测其用途中不正确的是熔点2 5 0 0 密度3 g/m 3 与铝接近强度与钢相似导电性良好导热性良好A.用于焊接金属B.制造航天飞机C.制外科手术刀D.用于通讯设备3、芯片是中美经贸摩擦的焦点之一、如图所示为制造芯片主要材料高纯硅的生产流程（反应条件已略去）。下列说法正确的是A.只有反应是置换反应B.S i C L 中 S i 的化合价为+4C.S i 是地壳中含量最高的非金属元素 D.该过程的尾气可直接排放到环境中4、下列物质的性质与其用途不匹配的是A.铝制成铝箔一一铝具有良好的导电性B.氮气化学性质不活泼一一用于粮食瓜果保护气C.干冰易升华一一用于人工降雨D.金刚石硬度大一一用于切割玻璃5、某铁的样品中可能含有Zn、M g、A l、C u 等金属中的一种，取 8 g 样品跟足量稀硫酸反应，得到0.2 g H2,则铁的样品中可能含有的金属是B.M g6、下列各图像能正确反映其对应变化关系的是生 成4气 体 IA./Co2 电解水实验生成两种气体的质量固体质里/g加热碳和氧化物的混合物0反应时间r m i nH z 的质里/g用等量铝和锌与等质量分数、足量的稀硫酸反应氏质0里/g向打磨后铝箔中加入稀盐酸反应时间：m i n7、X、Y、M、N四种金属，只有X 在常温能与氧气反应，生成相应的氧化物。把 M放入N盐溶液中，过一会儿，在 M表面有N析出；把 Y 和 M分别放入稀硫酸中，Y表面产生气泡而M没有。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是A.X Y M NB.M N Y XC.M Y N XD.X Y N M8、宏观、微观、符号相结合是化学学科特有的思维方式，根据如图微观示意图分析，下列结论正确的是甲O氢原子O氧原子爹碳原子A.甲物质由碳、氧两种元素组成 B.丙物质是氧化物C.该反应的化学方程式为COZ+HLCHQH+HQ D.该反应属于置换反应9、下列实验现象的描述正确的是A.镁条在空气中燃烧生成黑色固体 B.铜丝与硝酸银溶液反应生成无色溶液C.红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D.硫在空气中燃烧生成刺激性气味的气体1 0、根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是-干燥的氧气洁净的铁钉A.对比甲、丙实验,说明铁生锈一定要有水参加 氧气F-洁净的铁钉.水TB.对比甲、乙实验,说明铁生锈一定要有氧气参加C.对比丙、丁实验,说明铁在水面附近生锈的速度较快D.对比乙、丙实验,说明铁生锈一定要有氧气参加第n 卷（非 选 择 题 70分）二、填 空 题（5 小题,每小题4 分，共计20 分）1、高纯硅是制造计算机电路芯片的主要原料。工业上用石英（主要成分S i 0 2）和焦炭反应，高温条件下获得硅和一氧化碳，其 反 应 的 化 学 方 程 式 为,该 反 应 的 基 本 类 型 为。2、能源与环境是社会关注的焦点。节能减排也是每个公民的义务，荷泽目前很多农村都安装了太阳能路灯，下图是某太阳能电池示意图，回答下列问题。铜丝导线铝合金边框单晶硅主板-塑料按钮合金钢支架（1）图 中 所 标 物 质 含 有 的 金 属 元 素 有 （用元素符号）。（2）太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如：。（写 出 1 条即可）（3）铜暴露在潮湿的空气中会生锈。即生成铜绿（C u （O H）2C O 3）,这 里 铜 元 素 的 化 合 价 为。（4）推 广 使 用 太 阳 能 电 池 的 意 义 是 （写 出 1 点即可）。3、铁 制 品 生 锈 的 条 件 是,在 金 属 表 面 涂 一 层 油 漆 目 的 是,生活中铝制品的抗腐蚀性比铁制品好，原因是。4、随着科技进步，金属冶炼技术不断发展。古法炼铜（1）“炼矿曰扯铜，其法矿千斤用炭七八百斤不等，炉如夹墙，底作圆窠，铺以炭末，始加矿”出自 滇南新语。简述了铜矿分解为氧化铜，进而转化为铜的过程。写出木炭在炼铜中的两个作用是：现代炼铁图2：一氧化碳还原氧化铁图1 ：i W i炉炼铁小意图图2：一氧化碳还原氧化铁（2）古法炼铜中“夹墙”是为了增大反应物的接触面积。根据高炉炼铁示意图，试分析现代炼铁除将固体物料均匀混合外，“增大反应物接触面积”的做法。（3）如图2装 置 中 模 拟 炼 铁 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。湿法冶金（4）某同学用含硝酸铜、硝酸银和硝酸铝的废液进行实验，流程如下图所示。向暗红色滤渣中滴加稀盐酸，无气泡冒出。写出滤液中金属离子组成 o5、人们常在钢铁表面刷漆或涂油等覆盖保护膜的方法防止生锈，其 共 同 原 理 是。三、计 算 题（5小题，每小题5分，共计25分）1、铜合金有很多种类。常见的有铜锌合金、铜铝合金、铜银合金、铜铁合金。现有一种铜合金。为确定其为四种合金中哪一种，作如下实验：将20克合金样品研成粉末，分成等质量的两份：其中一份加入到足量的2 0 克稀硫酸中，合金部分溶解，有气泡产生。反应后过滤。得固体3.5 克；另一份加入到49.9 克硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到无色滤液和固体9.9 克。将固体放入到稀H 2 s oi中不溶解。(1)该合金的成分为;(2)加 入 到 硫 酸 铜 溶 液 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为;(3)求与硫酸铜反应的金属质量(x)的比例式为；(4)合 金 样 品 中 铜 的 质 量 分 数 为;(5)与硫酸铜溶液反应后所得无色溶液中溶质质量分数为 o2、某化学兴趣小组同学为回收一块质量为40 g 的铜锌合金中铜的含量，将该合金放入烧杯中，逐渐加入稀硫酸至不再产生气泡时，恰好用去稀硫酸1 0 0 g,此时称得烧杯中剩余物的质量为1 3 9.6g。请完成下列分析及计算。(1)生成氢气的质量为 g=(2)计算该合金中铜的质量分数(精确到0.1%)。3、1 3 g 锌与足量的盐酸反应生成的氢气能与多少克氧气恰好完全反应生成水？这些氧气需要分解多少克氯酸钾才能制得？4、黄铜是铜、锌合金。为测定某黄铜中铜的质量分数，现取2 0 g 该样品粉碎，加入适量的稀硫酸，恰好完全反应，生成氢气0.4g(Z n+H 2 S 0.=Z n S 0 4+H2 t )=计算：(1)黄铜样品中锌的质量_ _ _ _ _ _ o(2)黄 铜 样 品 中 铜 的 质 量 分 数。5、某为了测定某含杂质7%的 黄铜(C u、Z n)样品中铜的质量分数(杂质中不含铜、锌元素，杂质不溶于水，不与其它物质反应，受热也不分解)，某化学小组进行了如下实验：滤液（1）发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。（2）根据已知条件列出求解1 0 0 g 该黄铜样品中锌的质量3 的比例式为 o（3）反 应 生 成 的 硫 酸 锌 的 质 量 为。（4）该 黄 铜 样 品 中 铜 的 质 量 分 数 是。（5）实 验 中 所 用 的 稀 硫 酸 中 水 与 硫 酸 的 质 量 比 为。四、实验探究（5 小题，每小题5 分，共计2 5分）1、兴趣小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中时，发现生成红色固体的同时有较多的气泡放出，同学们展开了如下探究实验。（提出问题）产生的气体是什么呢？（作出猜想）猜想一：0?猜想二：S O?猜想三：H?猜想四：N2（交流讨论）同学们经过讨论一致认为猜想四不正确，依据是 o（查阅资料）S O?具有刺激性气味，易溶于水，能与N a O H 溶液发生反应生成N a 2 s。3 和水。（实验探究）同学们收集气体，并分别对各自的猜想进行验证。实验操作实验现象实验结论实 验 1:将带火星的木条伸入到收集的气体中猜想一不正确实验2：将产生的气体通入盛有N a O H 溶液的洗气瓶中，称量质量通气前后洗气瓶的质量不变猜想实验3：将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后气体燃烧，产生淡蓝色火猜想三正确点燃，并用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方焰，烧杯内壁写出实验3 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式。（反思交流）实验结束后，老师认为不需要进行实验即可通过更简便的方法验证猜想二，你认为所选择更为简便方法 的 依 据 是。（拓展与延伸）据老师介绍，CuSOi可做催化剂，能加快过氧化氢的分解速率。为了验证老师的说法，需要进行的探究内容有：是否能加快过氧化氢的分解：2、小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铭的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有珞，为了了解铝与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。（查阅资料）铭（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铭能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铭（CrSO,）溶液铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液（预 测）三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：Cr Al Cu Al Cr Cu。（实验过程）取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。实验一实验二实验三实验方案-20%稀硫酸礼铭片-Z-20%稀硫酸以 铜 片S 20%稀硫酸实验现象辂片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。铝片表面产生气泡较快。结论倍能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢。铜不与稀硫酸反应三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是_ _ _ _ _（填序号）（1）用 砂 纸 打 磨 金 属 片 的 目 的 是。（2）实验一所发生反应的化学方程式是 o（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 o（4）小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是 03、某研究性学习小组的同学为探究金属银（N i,银白色金属）和铜的活动性顺序，进行了一系列实验活动。请你一起参与他们的活动，并回答有关问题。探究活动一、金属银和铜的活动性顺序（实验方案）将金属银加入到盛有硫酸铜溶液的试管中（实验现象）溶液的颜色变浅，有_ _ _ _ _ _ 色固体生成。（实验结论）金 属 活 动 性 银 比 铜 （填“强”、“弱”）。若在生成物中N i为+2价，则 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。实验过程中，小组同学还发现试管中有无色气体产生的“异常.”现象，十分好奇，于是继续进行探究活动。探究活动二、无色气体的成分是什么？（猜想假设）A.氢气 B.氧气 C.二氧化硫 D.二氧化碳 E.一氧化碳（查阅资料）浓硫酸具有吸水性，可以做干燥剂（分析推理）小明认为无色气体不可能是C O?或C O,理由是_ _ _ _ _ _。小红根据二氧化硫能够形成酸雨的事实，推测二氧化硫与二氧化碳的化学性质相似。小组同学认为小红的观点合理，于是将收集到的气体通入 溶液中，发现溶液不变色，证明无色气体不是二氧化硫。综上所述，小组同学认为，无色气体可能是压或02。（设计方案）为确定气体成分，小组同学设计了如下实验方案：用如图所示装置进行实验，先，然后将燃着的木条放在尖嘴处，发现气体燃烧并发出淡蓝色火焰，证明无色气体可能是氢气。该 实 验 方 案 中 浓 硫 酸 的 作 用 是。硫铜液酸溶（评价与反思）小组同学认为，还可以补充一个实验，验证无色气体中含有氢元素，从而进一步证明无色气体可能是氢气。他们应补充的实验是4、小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铭的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铭，为了了解铭与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动。（查阅资料）铝（Cr）是银白色有光泽的金属，络能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚辂（CrSO4）溶液铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液（预测）三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：C r Al Cu Al Cr Cu A l Cu Cr（实验过程）取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。实验一实验二实验三实验方案另 一 20%稀硫酸铭片目一 20?端硫酸国一铜片国一20%稀硫酸i 福片实验珞片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。铝片表面产生气泡较快。现象结论铝能和稀硫酸发生反应，产生氢气，但反应速率较慢。铜不与稀硫酸反应三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是_ _ _ _ _ _（回答问题）（1）完成上述表格中的空白。（2）用砂纸打磨金属片的目的是_ _ _ _ _ _-（3）实验一所发生反应的化学方程式是 o5、光亮的铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑，某化学兴趣小组对黑色物质的来源产生了兴趣，铜片表面的黑色物质是什么呢？（猜想与假设）小明认为：铜片表面的黑色物质是烟灰。小亮认为：铜片表面的黑色物质可能是空气中的氧气与铜发生反应生成的新物质小玲认为：铜片表面的黑色物质既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质（查阅资料）酒精不充分燃烧会产生炭黑（即黑烟）氧气的化学性质比较活泼，在加热条件下能与金属铜反应生成灰色的氧化铜（实验设计）（1）填写下表。实验步骤和方法实验现象实验结论实验一：取一小块光亮铜片，放入试管内，然后用试管夹夹持试管，放在酒精灯外焰部分加热铜片变黑推知_ _ _ _ _ _ _（填小明、小玲或小亮）的猜想错误。说明黑色（反思与拓展）物质的出现可能与空气中的 有关实验二：取一支2 0 m L的试管，将一小块光亮的铜片放入试管中，塞上橡皮塞，并用注射器抽出试管内的空气，封好橡皮塞并加热，一段时间后，趁热取下橡皮塞加热，观察现象。取下橡皮塞前的现象:_ 取下橡皮塞后的现象：_ _ _ _ _ _ _。小亮的猜想正确（2）实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除_ _ _ _ _ _ 的干扰。（3）实验二用注射器抽出试管内空气的目的是 o（4）通过对黑色物质来源的探究，我们知道了金属铜的化学性质是-参考答案-一、单选题1、B【详解】A、化合物中各元素的化合价的代数和为0,从与硫酸反应得到F e S O i 可知，F e T i C h 中铁元素的化合价为+2 价，氧元素的化合价为-2 价，设 T i 元素的化合价为x,则+2 +x+（-2 x 3）=0,解得产+4,故 A正确；12 71B、C和 C L 质量比为1 2：7 1,则个数比为苣：（=1：1,根据质量守恒定律，相应的化学方程式为：高温TiO2+2 C +2 C/,TiCl4+ICO,所以产物为 TiC L 和 C O,故 B 错误；C、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应的产物中红色固体是氧化铁，两种组成元素相同且相对分子质量相差1 6 的气体是二氧化硫和三氧化硫，故 C正确；D、在氤气中加热，M g 与 TiC L 反应生成Ti和 M g C k,属于置换反应，故 D正确。故选B o【点睛】2、A【详解】A：该金属熔点2 5 0 0 C,熔点较高，不能用于焊接金属。A错。B：该金属密度小强度大可用于制造航天飞机。正确。C：该金属强度大耐腐蚀，可用于制外科手术刀。正确。D：该金属导电性良好可用于通讯设备。正确。综上所述：选择A。【点睛】3、B【详解】A、反应是SiO?和 C反应生成Si和 C O,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应也属于置换反应，选项错误，不符合题意；B、SiC L 中C 1 元素为-1 价，根据化合物中各元素化合价代数和为0,S i 的化合价为+4,选项正确，符合题意；C、地壳中含量最高的非金属元素是氧元素，选项错误，不符合题意；D、生产过程的尾气中含有C 0 和 H C 1 气体，二者都是有害气体，不能直接排放到环境中，否则会污染环境。故选B。4、A【详解】A ：铝具有良好的延展性可以做成铝箔。A错。B：氮气用于粮食瓜果保护气是因为氮气化学性质不活泼。B正确。C：干冰用于人工降雨因为干冰升华吸热。C正确。D：金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度大。D正确。综上所述：选择A。【点睛】5、D【分析】每 5 6 份质量的铁完全反应生成2 份质量的氢气，8 g 纯铁与足量盐酸反应生成氢气的量约为0.3 g 0.2 g,故铁样品中所含杂质为若质量为8 g 时产生氢气的量 0.2 g o【详解】A、每 6 5 份质量的锌生成2 份质量的氢气，8 g Z n 与足量盐酸反应生成氢气的量约为0.2 5 g 0.2 g,不正确；B、每 2 4 份质量的镁生成2 份质量的氢气，8 g M g 与足量盐酸反应生成氢气的量约为0.6 7 g 0.2 g,不正确；C、每 5 4 份质量的铝生成6 份质量的氢气，8 g A l 与足量盐酸反应生成氢气的量约为0.8 9 g 0.2 g,不正确；D、铜位于金属活动性顺序表氢的后面，不与稀硫酸反应，不产生氢气，y即用等量铝和锌与等质量分数、足量的稀硫酸反应，铝产生氢气质量多。且铝比锌活泼，用的时间也少，故c正确；D、向打磨后铝箔中加入稀盐酸，打磨后铝箔与稀盐酸立即反应生成氢气，故D错。故 选Co【点睛】【详解】X、Y、M、N四种金属，只有X在常温能与氧气反应，生成相应的氧化物，所以X最活泼，把 M放入N盐溶液中，过一会儿，在 M表面有N析出，所以活泼性M N,把 Y和 M分别放入稀硫酸中，Y表面产生气泡而M没有，说明活泼性Y H M。故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是X Y M N,故选：A。8、A【详解】A、由图可知，甲分子中含有碳原子和氧原子，甲物质由碳、氧两种元素组成，正确。B、由图可知，丙物质是由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，错误。C、该反应的化学方程式为C02+3H2=CH：!0H+H20,错误。D、生成物是两种化合物，不属于置换反应，错误。故选：Ao9、D【详解】A、镁条在空气中燃烧生成白色固体，错误。B、铜丝与硝酸银溶液反应生成蓝色溶液，错误。C、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷属于结论，不属于现象，错误。D、硫在空气中燃烧生成刺激性气味的气体，正确。故选Do1 0、B【详解】A.对比甲、丙实验，甲中铁钉只与氧气接触，铁钉不生锈，丙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈，说明铁生锈一定要有水参加，不符合题意；B.对比甲、乙实验，甲中铁钉只与氧气接触，铁钉不生锈，乙中铁钉只与水接触，铁钉也不生锈，不能说明铁生锈一定要有氧气参加，符合题意；C.对比丙、丁实验，说明铁在水面附近生锈的速度较快，不符合题意;D.对比乙、丙实验，乙中铁钉只与水接触，铁钉不生锈，丙中铁钉与氧气、水同时接触，铁钉生锈,说明铁生锈一定要有氧气参加，不符合题意。故选B。二、填空题高源1、S i O2+2C-S i+2C0 t 置换反应【详解】高温由题可知，二氧化硅和碳在高温条件下生成硅和一氧化碳，则方程式为S i O#2 c 3 s i+2c o p ,该反应是单质与化合物反应生成单质与化合物的反应，符合置换反应特点，故填置换反应。2(1)Cu、Al,F e (无顺序要求)(2)硬度更大(合理即可)(3)+4(4)减少化石燃料的使用，节约资源等，合理即可【分析】(1)图中所标物质含有的金属元素有：铜丝导线中的铜(C u)、铝合金中的铝(A 1)、合金钢支架中的铁(F e)。(2)太阳能电池中多处使用合金，合金与纯金属相比，有许多优良性能，如：合金钢硬度比生铁大，更耐腐蚀等。(3)根据所学知识，氢氧根显T价，碳酸根显-2 价，所以铜元素的化合价=0-(T X 2)-(-2)=+4。(4)推广太阳能电池有很多意义，如节约能源，减少化石燃料的使用，减少污染等，合理即可。3、潮湿的空气或与氧气和水接触 隔绝空气和水 铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜【详解】铁制品生锈，需要有水和氧气的参与，故填与氧气和水接触；金属锈蚀是由于同时和空气、水等物质接触。在金属表面涂一层油漆，可以隔绝空气和水预防金属生锈，故填隔绝空气和水；铝化学性质比较活泼，会和空气中氧气反应生成一层致密氧化膜氧化铝，阻隔铝和空气的接触，抑制铝的进一步锈蚀。故填铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜。4、(1)作燃料 生成还原剂C O (合理表述均可)(2)固体矿料和空气逆向加入(合理表述均可)高温(3 )3 C O+F e2O3-2 F e+3 C O2(4)锌离子、铝离子或锌离子、铝离子和铜离子【分析】(1)木炭在炼铜中的作用是木炭燃烧为反应提供热量，作燃料。和二氧化碳反应生成还原剂C O。(2)从上口投入固体原料，从下口投入空气，空气上升，固体矿料下降，增大了反应物接触面积。所以做法是固体矿料和空气逆向加入。(3)高温一氧化碳和氧化铁高温下反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为F e 2 O；+3 C O =2 F e+3 c O?。(4)硝酸铝不和锌、铝反应，所以滤液中一定有铝离子。活动性A l Zn H C u A g,滴加稀盐酸，无气泡冒出，说明滤渣中无Al、Z n,则滤液中一定有铝离子、锌离子。滤渣为暗红色，则说明滤渣中有铜，则滤液中一定无银离子。无法判断滤液中是否有铜离子。所以滤液中金属离子组成为锌离子、铝离子或锌离子、铝离子和铜离子。5、隔绝氧气和水【详解】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁跟空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程，防止铁生锈可利用隔绝氧气或水的原理。人们常在钢铁表面刷漆或镀上其他金属等，覆盖保护膜的方法防止生锈，其共同原理是隔绝氧气和水。故填隔绝氧气和水。三、计算题1、(1)铜锌合金(2 )Zn+CuSO产ZnSOi+Cu/、65 x(3)=-64 9.9g-3.5g(4)35%(5)31.7%【解析】(1)铜不与硫酸反应，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，溶液为无色。铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，溶液为无色，银不与硫酸反应，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液为浅绿色，可以判断不可能是铜银合金和铜铁合金。一份加入到足量的2 0克稀硫酸中，合金部分溶解，有气泡产生，铜不与稀硫酸反应，反应后过滤得固体3.5克即为铜的质量，另一种金属的质量为10g-3.5g=6.5g,设与硫酸铜反应锌的质量为xZn+CuSO4=ZnSO4+6 5Cu6 49.9 g-3.5 g6 5 _ x6 4 -9.9 g-3.5 g产6.5 g设与硫酸铜反应铝的质量为y2AI+3CUSO4=A S O J+3Cu5 4 1 9 2y9.9 g-3.5 g5 4 y1 9 2 -9.9 g-3.5 g产1 8.g,所以该合金为铜锌合金；(2)锌和硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+C u SOF Zn SO.+C u；(3)根 据(1)中的分析，与硫酸铜反应的金属质量(x)的比例式为：*。二6 4 9.9 g-3.5 g(4)合金样品中铜的质量分数为：掾S x l 0 0%=3 5%；2 0 g(5)设与硫酸铜溶液反应后所得无色溶液中溶质质量为次Zn+CuSO4=ZnSO+Cu65 1619.9-3.5g w65 9.9g-3.5g161 w产15.8 5 g,与硫酸铜溶液反应后所得无色溶液质量为：49.9g+10g-9.9 g=5 0 g,与硫酸铜溶液反应后所得无色溶液中溶质质量分数为：片 警xl00%=31.7%。50g2、(1)0.4(2)解：设合金中锌的质量为x。Zn+H2so4=ZnSO4+H2 T65 2x 0.4g65 x2 0.4gx=13g答：合金中铜的质量分数为：丝 产 X 100=67.5%40g【解析】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故反应生成氢气的质量为40g+100g-139.6g=0.4go(2)根据金属活动性顺序可知，锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应。又知在化学反应中，参加反应的各物质之间的质量比一定，故可根据反应生成的氢气的质量计算参加反应的锌的质量为1 3 g,故合金中铜的质量为4 0 g T 3 g,即合金中铜的质量分数为：隼鲁X 100=67.5%。具体计算过程见答案。4Ug3、设生成氢气的质量为x,13g锌与足量的盐酸反应生成的氢气能与质量为y的氧气完全反应，这此氧气需要质量为z的氯酸钾完全分解才能制得。Zn+2HCl=ZnCl2+H2 T65213g x65 13g.T x 皿4 g2H2+0,2H,04 320.4g y记4 T0.4g尸3.2g2KC1O3i2KC1+3O2 T245 96z3.2g245 z记=I z=8.2 g答案：13克锌与足量的盐酸反应生成的氢气能与3.2克氧气恰好完全反应生成水，这些氧气需要分解8.2克氯酸钾才能制得。【详解】详见答案。4,(1)解：设锌的质量为xZn+H2SO4=ZnSO4+H2T65 2x0.4g65 _ xx=13g答：锌的质量为6.5g(2)2()g1 3 gxl00%=35%20g答：黄铜样品中铜的质量分数为35虬【分析】锌和硫酸反应生成氢气，铜不活泼不和稀硫酸反应。(1)见答案。(2)见答案。5、(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 T(2)烧杯中混合物质量的减少就是生成氢气的质量，100g+100g-199.6g=0.4g解：设黄铜样品中锌的质量为x,生成硫酸锌的质量为八 硫酸溶液中溶质为;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T65 98 161 2x z y 0.4g65 _ x产13g6 5 _ x故填：T =0 4 i1 6 1 _ y(3)逐y=3 2.2 g答：生成硫酸锌质量为3 2.2 g(4)1 0 0 g-Z%H 3 gxl00%=80%1 0 0 g答：该黄铜样品中铜的质量分数是8 0%9 8 _ z(5)万 一 荻z=1 9.6 g实验中所用的稀硫酸中水与硫酸的质量比为(1 0 0 g-1 9.6 g)：1 9.6 g=2 0 1:4 9 o【分析】(1)铜不能和稀硫酸反应，硫酸和锌生成硫酸锌和氢气，Zn+H2SO4=Zn SO4+H,T o(2)见答案(3)见答案(4)见答案(5)见答案四、实验探究1、反应物中不含氮元素 带火星木条无明显变化 二不正确 有水珠产生2 H2+O2 2 H2O 闻气味，二氧化硫有刺激性气味 反应前后硫酸铜质量和化学性质是否改变【详解】交流讨论：根据质量守恒定律可知，反应物元素中没有氮元素，则生成物中也不应出现氮元素，故猜想四不正确，依据是反应物中不含氮元素。实验探究：将带火星的木条伸入到收集的气体中，木条不复燃或没有明显现象，说明不是氧气；将产生的气体通入盛有N aOH 溶液的洗气瓶中，因为S O?+2 N a C）H=N a 2 S O 3+H q ,若有二氧化硫，则反应后溶液质量会增大。通气前后洗气瓶的质量不变，说明不是二氧化硫，故猜想二不正确。将产生的气体用尖嘴玻璃管导出后点燃，并用冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，气体燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠产生，说明是氢气。故填有水珠产生；占燃实验三是氢气燃烧生成水，故化学方程式为2 H2+O2=2H2O；反思交流：因为S O?具有刺激性气味，可通过闻气味方式鉴别。故填闻气味，二氧化硫有刺激性气味。拓展和延伸：过氧化氢分解时，硫酸铜要做催化剂，则需满足催化剂的性质，即反应前后硫酸铜质量不变，化学性质不变。故填反应前后硫酸铜质量和化学性质是否改变。2、A l C u C r 无明显现象 铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快 除去金属表面的杂质 C r+H2S O.1=C r S O.,+H2 t 无法比较铭、铝的活动性 铝片、铜片和硫酸亚铭溶液（或铭片、硫酸铝溶液和硫酸铜溶液）【详解】预测：已知活动性A l C u,所以另一种预测为A l C u C r0实验过程：铜不与稀硫酸反应，所以实验现象是无明显现象。通过实验现象铝片表面产生气泡较快，可得出结论铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快。能与酸反应置换出氢气的金属比不能与酸反应置换出氢气的金属活泼，与酸反应越剧烈，金属越活泼，所以金属的活动性顺序为A l C r C u,故填。（1）用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的杂质。（2）铝与硫酸反应生成硫酸亚铭和氢气，化学方程式为：C r+H,S O4=C r S O4+H2 T 0（3）铭、铝均能与硫酸铜反应置换出铜，无法比较铭、铝的活动性，所以不可行。（4）金属的活动性A l C r C u,可以选择两边的金属与中间的盐溶液反应，或选择中间的金属与两边的盐溶液反应，均可验证3 种金属的活动性，所以选择的药品可以是铝片、铜片和硫酸亚倍溶液或格片、硫酸铝溶液和硫酸铜溶液。3、红 强 N i +C u S O4=C u+N i S O4 反应物中不含碳元素，化学反应前后元素种类不变 紫色石蕊 检验气体纯度 除去气体中水蒸气 在点燃气体的火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁产生水珠。【详解】探究活动一、金属银和铜的活动性顺序将金属银加入到盛有硫酸铜溶液的试管中，由实验现象，溶液的颜色变浅可知：镣可把铜从硫酸铜溶液中置换出来。实验现象 保和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸镁，有铜生成，实验现象：溶液的颜色变浅，有红色固体生成；实验结论镁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸银，银能置换出硫酸铜溶液中的铜，金属活动性银比铜强，若在生成物中N i 为+2 价，则该反应的化学方程式为N i +C u S O4=C u+N i S O 。分析推理小明认为无色气体不可能是C O?或 C O,理由是反应物中不含碳元素，化学反应前后元素种类不变；由题意可知：二氧化硫能溶于水，且水溶液呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，于是将收集到的气体通入紫色石蕊溶液中，发现溶液不变色，证明无色气体不是二氧化硫。设计方案 由题中结论该气体可能是氢气，由于氢气是可燃性气体，所以使用时要检验氢气的纯度,所以使用时要检验氢气的纯度；浓硫酸具有吸水性，可除去气体中的水蒸气。评价与反思 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，要验证气体中含有氢元素，可在点燃气体的火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，如果烧杯内壁产生水政，说明生成了水，水是由氢、氧元素组成的，从而证明反应物中含有氢元素。4、无明显现象 铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快 A l、C r、C u 除去表面的氧化物Cr+H2SO4=CrSO4+H2 T【详解】实验过程 在金属活动性顺序表中，铜在氢后面，铜和稀硫酸不反应，则实验二中无现象；实验三中铝片表面产生气泡较快，说明铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快，在金属活动性顺序表中，氢前面的金属和酸反应，越靠前，反应越剧烈，由实验可知，三种金属在金属活动性顺序为A l、C r、C u。实验一实验二实验三实验方案v 2 0%稀硫酸山铭片42 0 9 端硫酸5铜片3 2 0%稀硫酸法 电 片实验现象铭片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色。无明显现象铝片表面产生气泡较快。结论铭能和稀硫酸发生反应，产生氢气，但反应速率较慢。铜不与稀硫酸反应铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是A l、C r、C u。(2)金属长期在空气中和氧气反应生成氧化物，则用砂纸打磨金属片的目的是除去表面的氧化物。(3)实验一所发生反应为辂和稀硫酸生成硫酸亚铭和氢气，则反应的化学方程式是Cr+H2SO4=CrSO4+H2 T。5、小明 氧气 无明显现象 逐渐变黑 酒精不完全燃烧产生炭黑 除去试管内的氧气高温下会与氧气发生反应【详解】设计实验实验一：用试管隔开了铜片与火焰的接触，铜片仍然变黑，可以排出酒精不完全燃烧产生炭黑的可能，所以小明的猜想错误，产生黑色物质可能与空气中的氧气有关；实验二：抽出了试管内的空气，试管内只有铜片，去下橡皮塞前铜片无明显变化，去下橡皮塞后，灼热的铜片与空气接触，逐渐变黑，即可证明小亮的猜想是正确的。反思与拓展实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除酒精不完全燃烧产生炭黑的可能。实验二用注射器抽出试管内空气的目的是除去试管内的空气，证明铜片变黑与空气成分有关。通过对黑色物质来源的探究，我们知道了金属铜的化学性质是高温条件下能与氧气发生反应。