第二十九讲金属及金属材料——基础篇2022新题赏析题一：某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。下列说法错误的是()A.①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈B.②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气C.③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重D.探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触题二：结合下图回答问题。如图探究铁生锈条件实验中所用蒸馏水要预先煮沸，其目的是_________________。设计实验探究空气中的二氧化碳没有参与铁的生锈过程，如图所示四个实验中有必要的是_________________。题三：兰州水污染事件中工业废水的净化处理问题引起国人关注。现一种工业废水，含有大量的ZnSO4和少量CuSO4以及污泥。兴趣小组的同学想从中回收金属铜和硫酸锌晶体，他们设计了如下方案：(1)操作a、b的名称为_________；(2)第Ⅰ步加入过量金属锌的实验目的是_______________________。(3)第Ⅱ步加入100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，恰好与某些固体完全反应，求所得溶液的质量。-8-\n题一：银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺流程如图所示：【已知Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃】下列关于该流程的说法不正确的是( )A．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是过滤B．溶液C的主要成分是Na2SO4C．固体B的主要成分是Al(OH)3和Cu(OH)2D．该生产流程所得的主要产品是Ag和CuAlO2题二：向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图象描述正确的是()A.B.C.D.题三：某兴趣小组为探究活泼金属与酸反应的规律，将质量相等的甲、乙两种金属分别放入到质量分数相同的足量稀盐酸中，经实验测定并绘制出生成氢气的质量与反应时间的关系（如图所示）。分析图象得到的以下结论中，一定正确的是（ ）A．金属甲比金属乙活泼B．金属甲比金属乙的相对原子质量大-8-\nC．金属甲消耗的盐酸较多D．金属乙比金属甲的化合价高题一：A是镁、铝、铜三种单质中的一种，在化合物中A元素常显+2价，物质A、C、E、H都含有相同的某种元素，C、G是化合物，J是由三种元素组成的盐，各物质间能发生如下反应(反应条件未标出)：①A+B→C②A+D→E+F↑③C+D→E+G④H+D→E+G⑤E+I→H↓+J↓请推断：(1)写出下列物质的化学式：A______，F______。(2)D所属的物质类别是________(填字母)。A.氧化物B.酸C.碱D.盐(3)写出与G物质元素种类相同的另一种化合物的化学式：________。(4)写出④的化学方程式：________________________。(5)写出⑤的化学方程式：________________________。题二：已知A、B、C、D、E是初中化学中常见的不同类别的物质。它们之间的关系如图所示(“→”表示物质间的转化关系，“—”表示两端的物质能发生化学反应)。A是使用最广泛的金属，C是常用的食品干燥剂，E是配制波尔多液的主要成分之一，其溶液为蓝色，F是由三种元素组成的化合物，请回答下列问题：(1)写出化学式：B_______，E_______。(2)物质C所属的物质类别是_______，选择C作为食品干燥剂的原因有_______(答两条即可)。(3)写出D转化为F的化学方程式_________________。(4)B在生产上的用途有_______，上述反应没有包含的基本反应类型是_______。-8-\n题一：我国古代以炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉为原料制得了黄铜(锌和铜的合金，外观似黄金)。其生产流程如下：回答下列问题：(1)赤铜中铜元素的化合价________。(2)黄铜的硬度比铜和锌都________(填“大”或“小”)。(3)操作X的名称是________。(4)加热时，发生的主要反应化学方程式为：①ZnCO3ZnO+CO2↑；②2ZnO+C2Zn+CO2↑；③_______________(赤铜和木炭粉反应)。其中不属于置换反应的是________(填反应序号)。(5)气体A中，除二氧化碳外还有另一种气体生成，它的化学式是________，该气体的用途有_____________(写一条)。(6)鉴别黄铜和黄金有多种方法，用灼烧法鉴别产生的现象及结论是_________________。题二：金属钛(Ti)具有熔点高、密度小、抗腐蚀、易于加工等优良性能，被誉为“未来的金属”。工业上主要生产过程如下：(其他产物已略去)(1)反应①生成两种氯化物和一种有毒的氧化物气体，该气体的化学式是________。(2)反应②的化学方程式是________________。(3)纳米TiO2中钛元素的化合价为_______价。(4)反应①②③④中属于置换反应的是________(填序号)。-8-\n金属及金属材料——基础篇2022新题赏析题一：C详解：铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水同时接触发生复杂的化学反应所致，D项正确；①和②中的铁钉分别只与氧气和水接触，则不易生锈；而③中的铁钉同时与氧气和水接触，所以易生锈，A项正确；为保证②中的铁钉只与水接触，②中加入的蒸馏水要事先煮沸，以除去水中溶解的氧气，B项正确；③中铁钉的甲、乙、丙三处中，乙处与氧气和水同时接触，因而乙处锈蚀最严重，C项错误。本题应选C。题二：除去水中溶解的氧气；甲、丁详解：水中溶解有一定量的氧气，气体的溶解度随温度的升高而减小，为了进行对比实验，需将蒸馏水加热，把溶解在水中的氧气“赶走”；为了探究二氧化碳没有参与铁生锈的反应，需将甲、丁两实验对比。题三：(1)过滤；(2)保证将溶液里CuSO4中的Cu2+完全置换出来；(3)106.3g详解：(1)对于分离不溶性杂质的方法是过滤，故采用的方法是过滤；(2)第Ⅰ步加入过量金属锌的实验目的是保证将溶液里CuSO4中的Cu2+完全置换出来；(3)所用硫酸的质量为100g×9.8%=9.8g。设参加反应的锌的质量为x，生成的氢气质量为y，H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑986529.8gxyx=6.5gy=0.2g求所得溶液的质量为6.5g+100g–0.2g=106.3g故答案为：(1)过滤；(2)保证将溶液里CuSO4中的Cu完全置换出来；(3)106.3g。题四：C详解：-8-\n由题意可知，铜银合金的废料在空气中熔炼时，铜与氧气反应生成了氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成了硫酸铜，硫酸铜、硫酸铝与加入的氢氧化钠分别发生反应生成了氢氧化铜沉淀、氢氧化铝沉淀和硫酸钠，已知Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃，因此在煮沸时，氢氧化铜分解生成了氧化铜和水，而氢氧化铝不会分解，所以过滤时得到的溶液C的主要成分是硫酸钠，固体B的主要成分是Al(OH)3和CuO，固体B在惰性气体中煅烧得到了CuAlO2。由工艺流程图可知，操作Ⅰ和操作Ⅱ都是固液分离，操作名称是过滤，A项正确；由上述分析可知，溶液C的主要成分是Na2SO4，固体B的主要成分是Al(OH)3和CuO，B项正确、C项错误；由工艺流程图可知，该生产流程所得的主要产品是Ag和CuAlO2，D项正确。本题应选C。题一：B详解：依据锌、铁与稀硫酸反应的化学方程式中的锌、铁与氢气的质量比可知，等质量锌、铁与足量的稀硫酸反应，铁置换出的氢气比锌多，A、C项均错误；在金属活动性顺序表中，锌排在铁前，则在相同条件下，锌与稀硫酸反应更剧烈，在反应结束前的任意相同时间内，锌比铁置换出的氢气多，B项正确、D项错误。题二：C详解：A.从图象中可以看出，金属乙的反应需要的时间短，说明金属乙的反应速率快，即金属乙的金属活动性强，金属乙比甲活泼，故A错误；B.由于题中并没有说明甲和乙在化合物中的化合价的高低，因此无法判断它们的相对原子质量的大小，故B错误；C.通过图象可以看出，甲生成的氢气多，依据质量守恒定律可知，氢元素全部来自稀盐酸，所以金属甲消耗的盐酸较多，故C正确；D.由于题中并没有说明甲和乙在化合物中的化合价的高低，因此无法判断它们的化合价的高低，故D错误。故选：C。题三：(1)MgH2；(2)B(3)H2O2；(4)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；(5)MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4↓详解：(1)由“A是镁、铝、铜三种单质中的一种，在化合物中A元素常显+2价”可以确定A不是铝(铝在化合物中通常显+3价)；由“②A+D→E+F↑”可知，A是活泼金属，D是稀酸，该反应产生的气体F是氢气(H2)，则可确定A是镁(Mg)；(2)D是一种能够与活泼金属反应的酸；(3)综合“①A+B→C、③C+D→E+G、④H+D→E+G”可知，C是氧化镁，则B是氧气，③、④的产物相同，可推断出H是Mg(OH)2，G是水，则与G物质元素种类相同的另一种化合物的化学式是H2O2；(4)④的化学方程式为：Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O(由⑤中反应生成两种沉淀，可推断出D只能是稀硫酸，而不可能是稀盐酸)；(5)⑤的化学方程式为：MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4↓。题四：(1)H2SO4CuSO4；(2)氧化物(或金属氧化物)安全无毒，价格低廉(-8-\n或吸水性强或不与食品反应等)；(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(其他与Ca(OH)2反应生成可溶性碱的化学方程式均可)；(4)金属除锈(化工原料，气体干燥等其他合理答案均可)分解反应详解：(1)根据题目给出的流程图和信息：A是使用最广泛的金属，C是常用的食品干燥剂，E是配制波尔多液的主要成分之一，其溶液为蓝色。可确定A是铁，C是氧化钙，E是硫酸铜；由“B能转化成硫酸铜，且B能够与氧化钙和铁反应”可推断出B是硫酸；(2)C是氧化钙，属于氧化物(或金属氧化物)；选择氧化钙作为食品干燥剂的原因有：安全无毒，价格低廉等；(3)由“D由氧化钙转化制得”和“A、B、C、D、E是初中化学中常见的不同类别的物质”可推断出D是一种碱，即Ca(OH)2；综合“F是由三种元素组成的化合物”、“F能够与硫酸铜发生反应”、“F可由Ca(OH)2转化制得”可推断出F可能是氢氧化钠，Ca(OH)2转化制得氢氧化钠的反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(复分解反应)；(4)硫酸在生产上的用途有：金属除锈、制氢气等；上述反应中，C→D[CaO+H2O=Ca(OH)2]是化合反应，A+E(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)是置换反应；则没有包含的基本反应类型是分解反应。题一：(1)+1价(2)大(3)研磨(4)2Cu2O+C4Cu+CO2↑；①(5)CO；冶炼金属(或做燃料) (6)将样品灼烧，表面变黑色的是黄铜，不变色的是黄金详解：(1)在赤铜中，氧元素的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，则有：2x+(-2)=0，x=+1。(2)合金的硬度比组成它的金属的硬度大，黄铜是铜锌合金，故黄铜的硬度比纯铜、纯锌大。(3)为使反应充分，加热前应将固体研磨为粉末状。(4)碳具有还原性，因此可将氧化亚铜还原为铜，自身氧化为二氧化碳；置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，因此反应①不属于置换反应。(5)在高温的条件下，二氧化碳可与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有可燃性和还原性，所以可以做燃料或还原剂。(6)黄铜中的铜在灼烧的条件下可与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，而金与氧气不反应，因此通过灼烧的方法可将其鉴别开来。题二：(1)CO；(2)TiCl4+3H2OH2TiO3+4HCl；(3)+4；(4)④详解：(1)反应物中的元素共有Fe、Ti、Cl、C、O，依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，除生成两种氯化物外，另一种气体氧化物应是一种碳的氧化物，有毒的碳的氧化物是CO；(2)反应②是TiCl4和H2O在加热条件下生成H2TiO3，依据质量守恒定律，反应前后各原子的种类和数目不变以及H2O和H2TiO3中氢、氧原子的个数比，可以确定另一种生成物应为HCl，进一步完成反应的化学方程式；(3)O元素在化合物中通常显-2价，依据化合物中各元素正负化合价的代数和为零的规律可计算出TiO2中钛元素的化合价为+4价；(4)置换反应是一种单质和一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，反应①②③④中，只有④的生成物中有单质，反应④(TiCl4+2MgTi-8-\n+2MgCl2)属于置换反应。-8-
