5.1 金屬的性質(zhì)和利用 帶解析

第5單元金屬的冶煉與利用5.1金屬的性質(zhì)和利用一、單選題（共12題；共24分）1.下列金屬中，熔點最高的是（

）A.

銅

B.

汞

C.

鎢

D.

鋁【答案】C【解析】鎢是熔點最高的金屬。2.下面是利用化學知識對有關事實的解釋，其中錯誤的是（

）A.

金屬鋁比鐵更耐腐蝕，與它們的金屬活動性有關

B.

生鐵和鋼的性能不同，與它們的組成中含碳量不同有關

C.

金剛石和石墨物理性質(zhì)差異很大，與它們碳原子的排列方式有關

D.

稀鹽酸和稀硫酸化學性質(zhì)相似，與它們的水溶液中都含有H+有關【答案】A【解析】A.金屬鋁比鐵更耐腐蝕，是因為鋁易被氧氣氧化生成致密的氧化鋁保護膜，起到保護作用，故錯誤，符合題意；B.含碳量越高，硬度越大，生鐵含碳量高，表現(xiàn)出硬而脆；由于生鐵和鋼的含碳量不同，而表現(xiàn)出性質(zhì)差異；故正確，不符合題意；C.金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同，是由于碳原子的排列方式不同，故正確，不符合題意；D.稀鹽酸與稀硫酸的化學性質(zhì)相似的原因是都屬于酸，兩者的溶液中都含有氫離子，故正確，不符合題意；3.夏天防雷電，遠離金屬。這是因為金屬具有（

）A.

導熱性

B.

延展性

C.

導電性

D.

光澤【答案】C【解析】夏天防雷電，遠離金屬。這是因為金屬具有導電性。4.甲和乙在一定條件下反應生成丙和丁，微觀示意圖如下。有關說法正確的是（

）A.

反應前后分子的種類、數(shù)目均不變

B.

反應前后各元素的化合價均不變

C.

該反應屬于置換反應

D.

參加反應的甲和乙分子個數(shù)比為5:4【答案】D【解析】A、由微粒的變化可知，反應前后分子個數(shù)發(fā)生了改變，選項不符合題意；B、單質(zhì)中元素的化合價為0，化合物中元素的化合價代數(shù)和為零，反應前氧、氮的化合價分別是0、-3，反應后氧、氮的化合價分別是-2、+2，化合價改變，選項不符合題意；C、該反應由一種單質(zhì)和一種化合物反應生成了另兩種化合物，不屬于置換反應，選項不符合題意；D、由方程式可知，參加反應的甲與乙的分子數(shù)目比為5：4，選項符合題意。5.下列反應屬于置換反應的是（）A.

3Fe+2O2QUOTEFe3O4

B.

CaCO3QUOTECaO+CO2↑

C.

2KMnO4QUOTEK2MnO4+MnO2+O2↑

D.

Cl2+2KI＝2KCl+I2【答案】D【解析】【解答】A.該反應的反應物有兩種，生成物是一種，屬化合反應，故A不符合題意；B.該反應的反應物是一種，生成物是兩種，屬分解反應，故B不符合題意；C.該反應的反應物是一種，生成物是三種，屬分解反應，故C不符合題意；D.由化學方程式可知該反應中氯氣屬單質(zhì)，碘化鉀屬化合物，氯化鉀屬化合物，碘屬單質(zhì)，該反應符合置換反應的特點，屬置換反應，故D符合題意。6.現(xiàn)有質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應時間的關系如圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價）。則下列說法錯誤的是（

）A.

完全反應所需時間：丙>甲>乙

B.

生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙

C.

相對原子質(zhì)量：乙>丙>甲

D.

消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙【答案】C【解析】【解答】A.由題意甲、乙、丙三種金屬分別與三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸反應，金屬完全反應，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量與反應時間的關系圖可知，金屬乙反應的氫氣質(zhì)量最先達到最大值，其次是金屬甲，最后是金屬丙，即金屬乙最先反應完，其次是金屬甲，金屬丙最后反應完，因此完全反應所需時間的關系為丙>甲>乙，故說法正確，不符合題意；B.如圖所示曲線平行于x軸時，生成的氫氣質(zhì)量達到最大值，三種金屬生成氫氣的質(zhì)量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氫氣的質(zhì)量甲>乙>丙，故說法正確，不符合題意；C.由題意已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價，若金屬元素的符號為M，與稀硫酸反應的通式為，設金屬的相對原子質(zhì)量為，金屬的質(zhì)量為，生成氫氣的質(zhì)量為，根據(jù)方程式可知，則有，已知甲、乙、丙三種金屬的質(zhì)量相等，則金屬的相對原子質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量成反比，如圖所示生成氫氣的質(zhì)量關系為甲>乙>丙，三種金屬的相對原子質(zhì)量關系為甲＜乙＜丙，故說法錯誤，符合題意；D.由題意已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價，若金屬元素的符號為M，與稀硫酸反應的通式為，由方程式可知生成的氫氣中的氫元素全部來自于硫酸，根據(jù)質(zhì)量守恒定律元素守恒，生成的氫氣質(zhì)量越大，消耗的硫酸質(zhì)量越大，如圖所示生成氫氣的質(zhì)量關系為甲>乙>丙，消耗硫酸的質(zhì)量關系為甲>乙>丙，故說法正確，不符合題意。7.實驗室欲測定一包黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)（假設樣品中只含銅和鋅），取50g黃銅樣品粉末于燒杯中，先加入100g稀硫酸，充分反應后得固液混合物149.8g，再繼續(xù)加入200g相同濃度的稀硫酸，充分反應后過濾，得濾液312.6g，則黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為（

）A.

39%

B.

74%

C.

61%

D.

26%【答案】D【解析】【解答】設鋅的質(zhì)量為x，參與反應稀硫酸的質(zhì)量為y，生成硫酸鋅的質(zhì)量為z

由題意可知濾液中質(zhì)量的增加是生成的硫酸鹽的質(zhì)量大于反應消耗的硫酸質(zhì)量，即溶液質(zhì)量差為，即，則，x=13g，，y=19.6g，，z=32.2g，鋅的質(zhì)量分數(shù)為，8.我國第一艘國產(chǎn)航母“山東艦”在制造的過程中使用了大量的金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是（

）A.

合金的硬度一般比組成它們的純金屬更高

B.

鋼鐵是使用最多的金屬材料

C.

金屬在常溫下都是固體

D.

大多數(shù)金屬為電和熱的優(yōu)良導體【答案】C【解析】A、合金的硬度一般比組成它的純金屬的硬度大，說法符合題意，不符合題意；B、鋼鐵是鐵的合金，硬度大、耐腐蝕，是使用最多的金屬材料，不符合題意；C、大多數(shù)金屬在常溫下都是固體，但是汞在常溫下是液體，符合題意；D、大多數(shù)金屬都具有良好的導電性和導熱性，說法符合題意，不符合題意。9.下列曲線表達錯誤的是（

）A.

KClO3與MnO2制氧氣

B.

向兩份完全相同的稀鹽酸中分別加入足量鋅粉、鎂粉

C.

硫在氧氣中完全燃燒

D.

一定量的銅與過量的O2共熱【答案】B【解析】A、KClO3與MnO2制氧氣時，二氧化錳是催化劑，反應前后質(zhì)量不變，A不符合題意；B、向兩份完全相同的稀鹽酸中分別加入足量鋅粉、鎂粉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等，B符合題意；C、硫在氧氣中完全燃燒產(chǎn)生二氧化硫氣體，固體沒有剩余，C不符合題意；D、一定量的銅與過量的O2共熱產(chǎn)生氧化銅，消耗一定質(zhì)量的氧氣，D不符合題意；10.在已經(jīng)調(diào)平的托盤天平兩邊各放一只等質(zhì)量的燒杯，向燒杯中各加入質(zhì)量相等、質(zhì)量分數(shù)相等的稀硫酸，然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質(zhì)量的鋅粉和鐵粉。下列實驗現(xiàn)象不可能觀察到的是（

）A.

天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊

B.

有鐵粉有剩余

C.

天平指針最終偏向放鋅粉的燒杯一邊

D.

只有鋅粉有剩余【答案】D【解析】A.鋅的活動性比鐵強,所以鋅的反應速率快,所以開始時指針要偏向鐵一方，故A不符合題意；B.若酸過量，金屬無剩余，故B不符合題意C.設金屬的質(zhì)量為1g

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

56

2

1g

Zn++H2SO4=ZnSO4+H2

65

2

1g

可以看出相同質(zhì)量的鋅和鐵與足量的酸反應，等質(zhì)量的硫酸消耗的鋅多，因此指針偏向鐵的一變，故C不符合題意D.根據(jù)計算可知道等質(zhì)量的硫酸消耗的鋅粉的質(zhì)量要多，所以鐵粉可能有剩余，而不可能看到只有鋅粉剩余，故D不符合題意。11.將鐵片投入下列溶液當中，一段時間后取出，溶液質(zhì)量減輕的是（）A.

稀鹽酸

B.

硫酸

C.

硫酸銅

D.

氯化亞鐵【答案】C【解析】鐵在金屬活動順序表中排在氫、銅的前面，因此能與稀硫酸、稀鹽酸、硫酸銅溶液反應．Fe+2HCl═FeCl4+H2↑

溶液的質(zhì)量變化56

2

56﹣2=54Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

溶液的質(zhì)量變化56

2

56﹣2=54Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

溶液的質(zhì)量變化56

64

56﹣64=﹣8分析上述變化可以知道鐵與鹽酸的反應與硫酸反應情況相同，都能使溶液質(zhì)量增加，只有鐵與硫酸銅溶液反應時溶液的質(zhì)量會減?。瓺中氯化亞鐵和鐵不能反應，所以溶液的質(zhì)量沒有發(fā)生變化．分析所給的選項可以知道選項C是正確的．12.X、R表示兩種金屬，在溶液中發(fā)生反應：X+3RNO3=3R+X（NO3）3。下列說法不正確的是（

）A.

該反應是置換反應

B.

若X是Al，R是Ag，則反應后溶液質(zhì)量減少

C.

X可能是Fe，R可能是Cu

D.

X的金屬活動性比R強【答案】C【解析】X不可能是Fe，R可能是Cu，因為得到的產(chǎn)物的化學式中鐵的化合價不會是+3價，C符合題意。二、填空題（共1題；共4分）13.回收利用廢金屬是解決廢金屬造成資源浪費和不同程度的環(huán)境污染的方法之一．某市一家大型化工廠處理回收含銅廢料的生產(chǎn)流程與部分操作如下：（注：步驟Ⅰ得到的殘留物不溶于水和稀硫酸）請回答下列問題：（1）黑色固體A的成分是________

(用化學式表示）．（2）流程圖中操作①的名稱是________

．（3）寫出步驟Ⅲ的一個反應的化學方程式．（4）通常在步驟Ⅲ必須加入略過量的“鐵屑”，原因是

．【答案】CuO；過濾；Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；使CuSO4溶液充分反應【解析】（1）黑色固體A和稀硫酸反應生成藍色溶液B，所以B中含有銅離子，A是氧化銅，化學式為：CuO；（2）過濾可以將不溶性雜質(zhì)從溶液中分離，經(jīng)過操作①得到了不溶物和溶液，所以該操作是過濾；（3）鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；（4）加入過量的鐵實際是將硫酸銅全部轉(zhuǎn)化成硫酸亞鐵．故答案為：（1）CuO；（2）過濾；（3）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4（或Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4）；（4）使CuSO4溶液充分反應．三、計算題（共2題；共10分）14.10g鋅和銅混合物放在盛有足量稀硫酸的燒杯中充分反應后，燒杯中混合物質(zhì)量減少了0.2g(銅和稀硫酸不發(fā)生反應),求鋅和銅混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)?！敬鸢浮拷猓涸O生成0.2g氫氣時反應的鋅的質(zhì)量為x；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑652x0.2g

x=6.5g

所以10克銅鋅中銅的質(zhì)量為10g-6.5g=3.5g

所以混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)為×100%=35%

答：混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)為35%?！窘馕觥扛鶕?jù)金屬的活動性順序可知銅不能與稀硫酸產(chǎn)生氫氣，據(jù)此可知生成的氫氣全是由鋅和稀硫酸反應產(chǎn)生的，所以依據(jù)化學方程式中氫氣的質(zhì)量可求出反應的鋅的質(zhì)量，進而可知銅的質(zhì)量，并計算混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)。（混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=純物質(zhì)質(zhì)量/混合物質(zhì)量100%）15.10g鐵棒放入硫酸銅溶液中，片刻后取出鐵棒，稱量為10.4g，則生成銅多少克？【答案】解：設生成銅的質(zhì)量為xFe+CuSO4=FeSO4+Cu

鐵棒質(zhì)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：生成銅3.2g．【解析】據(jù)應的化學方程式，分析變化前后兩種金屬質(zhì)量的差，然后利用鐵置換硫酸銅中銅后鐵棒增加的質(zhì)量，計算反應后生成銅的質(zhì)量即可。四、實驗探究題（共1題；共5分）16.請按要求完成下列金屬性質(zhì)的實驗：研究一：金屬與酸反應過程中的能量變化．（1）打磨后的鎂條與稀鹽酸反應，試管外壁發(fā)燙，說明該反應________（填“吸熱”或“放熱”），反應的化學方程式為________

．（2）實驗測得反應中產(chǎn)生的氣體的速率（v）與時間（t）的關系如圖1，請